JP6332667B2

JP6332667B2 - 計器装置

Info

Publication number: JP6332667B2
Application number: JP2014038528A
Authority: JP
Inventors: 健志笛吹; 佐藤　仁志; 仁志佐藤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: JP2015161652A; CN106030313A; WO2015129483A1; CN106030313B

Description

本発明は、移動体の速度を表示する計器装置に関し、特に、二輪車などの速度を表示する計器装置に関する。

従来の計器装置は、車両の速度を表示する表示手段である速度計と、この速度計と電気的に接続する回路基板と、速度計と回路基板とを収納するケースと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転する回転軸に装着された被検出体である磁石と、磁石の回転を検出するホールＩＣなどからなる検出部とを備え、検出部を回路基板に実装するとともに、ケース内に検出部を収納するように構成している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３２６１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の計器装置は、速度計の計器本体の磁石に前記被検出体である磁石の磁気が影響し、指針の指示に影響を及ぼすおそれがあるといった問題点があった。

そこで本発明は、前記問題点を解消し、計器本体の指示特性や応答性を損なうことなく、指針の指示に影響を及ぼすことを軽減することが可能な計器装置を提供することを目的とするものである。

本発明の回転角度検出装置は、車両の速度を表示する指針式計器と、この指針式計器と電気的に接続する回路基板と、前記指針式計器と前記回路基板とを収納するケースと、前記車両の速度に伴う回転が伝達される回転軸とともに回転する被検出体と、前記被検出体の回転を検出する検出部と、前記被検出体の周囲を囲み前記回転軸の回転とともに回転する磁性材料からなる磁気遮蔽カバーと、前記回転軸を回転可能に支持する軸受部と、を備えた計器装置において、磁性材料から形成した板体に前記指針式計器側が前記磁気遮蔽カバーの外径よりも延長された延設部を設け、前記板体が、前記軸受部を前記ケースに固定するためのベース板であり、前記ベース板に前記延設部を設けたものである。

以上の構成によって、本発明は、所期の目的を達成することができ、計器本体の指示特性や応答性を損なうことなく、指針の指示に影響を及ぼすことを軽減することが可能な計器装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の計器装置を搭載した二輪車の説明図。同実施形態の計器装置の断面図。同実施形態の磁石と指針式計器の位置関係を示す説明図。同実施形態の着磁の状態を示す一部を断面で表した磁石の斜視図。同実施形態の磁石の磁界を示す概略模式図。

以下に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の基本的構成を示すもので、移動体である二輪車の計器装置を例にとって説明する。

二輪車１は、車両であり、アルミなどの金属からなるフレーム２と、ガソリンを燃料とする内燃機関（エンジン）３と、ガソリンを蓄えておく燃料タンク４と、二輪車１の運転者が座るシート５と、前輪６と、この前輪６を回転自在に保持する２本のフロントフォーク７と、計器装置８と、前輪６の回転を計器装置８に伝達する回転ケーブル９とを少なくとも備えている。なお、エンジン３、燃料タンク４、シート５はフレーム２に取り付けられており、２本のフロントフォーク７は、左右へ操舵可能な状態となるようにフレーム２に取り付けられている。

次に、図２を用いて計器装置８を説明する。計器装置８は、二輪車１の速度を表示する指針式計器である速度計１０と、二輪車１の走行距離などを表示する液晶表示器１１と、速度計１０と液晶表示器１１と電気的に接続する回路基板１２と、速度計１０と液晶表示器１１及び回路基板１２とを収納するケース１３と、二輪車１の速度の回転である前輪６の回転を伝達する回転ケーブル９とともに回転する速度計１０に併設される被検出体である磁石１４と、この磁石１４の回転を検出し磁石１４の直上に位置するように配置される検出部であるホールＩＣ１５とを備えている。

速度計１０は、指針１８や、指針１８が指示する図示しない目盛や文字などを備えた文字板１６と、指針１８を回転駆動する計器本体１９とを備えている。なお、１７は、速度計１０と液晶表示器１１とを制御する制御部である。

文字板１６は、貫通孔２０と窓部２１とを備えている。貫通孔２０は、指針１８と計器本体１９とを連結する指針軸２２が貫通する。

計器本体１９は、図示しない磁石を内蔵した交差コイル式計器本体やステッピングモータなどからなり、制御部１７の駆動処理によって駆動されるものである。

液晶表示器１１は、前述した走行距離の他に燃料残量やエンジン冷却水温及び時刻などを表示しても良い。液晶表示器１１は、液晶表示素子２３と、液晶表示素子２３を保持するハウジング２４と、液晶表示素子２３と回路基板１２とを電気的に接続する配線部材２５とを備えている。なお、２６は液晶表示素子２３を背後から照明する光源であり、例えば、発光ダイオードなどが好適である。

ハウジング２４は、白色の合成樹脂製で、液晶表示素子２３を支持するとともに、発光ダイオード２６の光を均一にするための空間を形成するために箱状となっている。

配線部材２５は、ポリイミドなどの柔軟性と絶縁性を有する基板に、銅などの導電性を有する配線パターンを設けたものである。配線部材２５は、回路基板１２からの電気信号を液晶表示素子２３に供給するものである。なお、２７は配線部材２５を回路基板１２に接続するためのコネクタである。

回路基板１２は、本実施形態では、硬質の絶縁基板からなり、例えば、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁材の表面に銅などの図示しない配線パターンを設けたものである。この回路基板１２に、速度計１０の計器本体１９、液晶表示器１１、検出部１５が固定されている。

ケース１３は、背面ケース１３ａと前面カバー１３ｂとからなり、背面ケース１３ａと前面カバー１３ｂとは、二輪車用に防水、防塵の機能を果たすように組み付けられている。なお、完全な密封構造ではなく、水は透過しないが、気体は透過する図示しないフィルターを設けることで、ケース１３の内外の空気を換気することが可能である。背面ケース１３ａは、光が透過しない、例えば、黒色の合成樹脂製であり、計器装置８の背面側を形成するものである。前面カバー１３ｂは、光を透過する合成樹脂製であり、本実施例においては無色である。前面カバー１３ｂは、計器装置８の前面側を形成するものである。

磁石１４は、円板形状であり、その中央に回転軸２８が貫通している。磁石１４は、二輪車１の速度（前輪６の回転）が伝達される回転軸２８とともに回転するものである。本実施形態における磁石１４は、図４に示すように、磁石１４のＮ極とＳ極は、磁石１４の回転軸方向である上下方向、すなわち、検出部１５と対向する磁石１４の厚み方向に沿って異極となる磁極が、対をなして８極設けられている。この場合、円板状の磁石１４の表面側には、Ｎ極とＳ極とを交互に所定の間隔を配して設けられている。なお、磁石１４に着磁される磁極数は、４極、あるいは１２極としてもよい。

１４ａは、磁気遮蔽カバーであり、冷間圧延鋼板やパーマロイ等の磁性材料からなる。本実施形態では、円筒形のカップ形状であり、磁石１４の周囲を囲み回転軸２８の回転とともに回転するものである。

また、回転軸２８は、金属製であり、軸受部２９で背面ケース１３ａに回転可能に支持されている。なお、軸受部２９は、円筒形状の支持体３０に保持されている。

回転軸２８の磁石１４を設けた側とは反対側には、凹部２８ａが設けられている。この凹部２８ａには、回転ケーブル９の端部９ａが挿入される。凹部２８ａは、その長手方向に対して垂直方向の断面形状が四角形状であり、この凹部２８ａに挿入する端部９ａも凹部２８ａに合致する形状である。回転ケーブル９の回転が回転軸２８に伝達され、回転軸２８が回転する。

軸受部２９は、金属製であり、筒状体であり、支持体３０から抜けないように保持されている。なお、なお、３１、３２は、金属製の座金であり、３３は、ドーナツ形状に形成された回転軸抑えである。回転軸２８は、座金３１、軸受部２９、座金３２、回転軸抑え３３を挟み込みこんで、軸受部２９に回転可能に支持されている。

支持体３０は、金属製であり、筒状体である。この支持体３０には、ベース板３４が、支持体３０によって挟み込まれて固定されている。ベース板３４は、板体であり、冷間圧延鋼板やパーマロイ等の磁性材料からなり、本実施形態では、鉄を含んだ金属からなる。ベース板３４は、支持体３０を介して、軸受部２９をケース１３に固定するものである。ベース板３４は、ねじ３５によって、ケース１３に固定されている。

ベース板３４は、磁気遮蔽カバー１４ａの外径よりも延長された延設部３４ａを備えている。ベース板３４は長方形であり、延設部３４ａは、ベース板３４の速度計１０側が、磁気遮蔽カバー１４ａの外径よりも、長くなるように延長形成されている。ベース板３４の速度計１０に面していない側は、磁気遮蔽カバー１４ａの外径よりも短くてもよい。

検出部であるホールＩＣ１５は、回路基板１２に実装されており、回路基板１２に設けた図示しない配線パターンと電気的に接続されている。検出部１５は、ホール素子１５ａと合成樹脂からなる保護部１５ｂとで構成されている。保護部１５ｂは、ホール素子１５ａを保護するためにホール素子１５ａを覆っている。ホール素子１５ａは、半導体を用いたセンサの一種であり、磁気を検出するものである。本実施例では、磁石１４の回転にともなう磁界の変化を検出することで、磁石１４の回転を検出するものである。

制御部１７は、ＩＣなどの集積回路であり、回路基板１２に実装されており、回路基板１２に設けた前記配線パターンと電気的に接続されている。制御部１７は、主要部である回路部１７ａと回路部１７ａを保護する保護部１７ｂとで構成されている。保護部１７ｂは、回路部１７ａを保護するために回路部１７ａを覆っている。

次に、図５を用いて本実施形態における磁石１４の磁界について説明する。

磁石１４の磁界は、ベース板３４の延設部３４ａによって、磁石１４から発せられる磁界が延設部３４ａに引き寄せられて、速度計１０の計器本体１９に内蔵されている磁石への影響を抑えることできるため、計器本体１９の指示特性や応答性を損なうことなく、速度計１０の指針１８の指示に影響を及ぼすことを軽減することが可能な計器装置８を提供することができる。

本発明は、前記実施形態においては車両の速度の回転として、二輪車１の前輪６から取り出していたが、前述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、内燃機関のトランスミッションなどから取り出すものであってもよい。

また、前記実施形態では、磁性材料から形成した板体がベース板３４であったが、例えば、ベース板３４を非磁性材料から形成しなければならない場合など、ベース板３４とは別に、磁性材料から形成した板体を設けてもよい。

本発明は、計器装置に利用可能であり、特に、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転する回転軸に装着された被検出体である磁石と、計器本体を近接配置した計器装置に利用可能である。

１二輪車（車両）
１０速度計（指針式計器）
１２回路基板
１３ケース
１４磁石（被検出体）
１４ａ磁気遮蔽カバー
１５検出部（ホールＩＣ）
２８回転軸
２９軸受部
３４ベース板
３４ａ延設部

Claims

車両の速度を表示する指針式計器と、この指針式計器と電気的に接続する回路基板と、前記指針式計器と前記回路基板とを収納するケースと、前記車両の速度に伴う回転が伝達される回転軸とともに回転する被検出体と、前記被検出体の回転を検出する検出部と、前記被検出体の周囲を囲み前記回転軸の回転とともに回転する磁性材料からなる磁気遮蔽カバーと、前記回転軸を回転可能に支持する軸受部と、を備えた計器装置において、
磁性材料から形成した板体に前記指針式計器側が前記磁気遮蔽カバーの外径よりも延長された延設部を設け、
前記板体が、前記軸受部を前記ケースに固定するためのベース板であり、前記ベース板に前記延設部を設けたこと
を特徴とする計器装置。