JP6365004B2 - 計器装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体の走行状況を表示する計器装置に関し、特に二輪車の走行状況を表示する計器装置に関する。

従来、車輪の回転を伝達する回転ケーブルと共に回転する磁石と、磁石の回転を検出する回転検出器を用いて、二輪車などの移動体の走行状況を表示する計器装置が知られていた。このような計器装置は、表示器や回路基板を収容するケースを備えており、防水や防塵の効果が期待できるものであった。
特開２００８−３２６１５号公報

しかしながら、回転検出器は、ホールＩＣやＭＲ素子などをセンサとして採用していたが、二輪車などに搭載した場合は、振動により、ホールＩＣを実装した回路基板と磁石を収納するケースとが共振するため、ホールＩＣと磁石との距離が変化し、ホールＩＣの出力特性にバラツキが生じ、速度計としての表示品位を損なってしまうという虞があった。

そこで、本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、表示品位に優れ、安価に移動体の走行状況を表示する計器装置を提供することを目的とする。

本発明における計器装置は、文字板と、車両の走行状況を表示する表示器と、前記表示器と電気的に接続する回路基板と、前記表示器を支持する支持体と、前記文字板を保持する保持部材と、前記表示器と前記回路基板とを収納し、先端部と壁部とを有する複数の凹部を設けるケースと、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し、着磁されている被検出体と、前記被検出体の回転を磁界の変化により検出する検出部とを備え、前記検出部を前記回路基板に設けるとともに、前記検出部を前記ケース内に収納した計器装置において、
前記先端部は各々挿入されるボス孔を有し、前記回路基板は、前記複数のビスが各々貫通する貫通孔を有し、前記保持部材は、前記複数のビスが各々挿入固定されるボス体を有し、前記回路基板と前記ケースとが、前記ビスと前記ボス体とによって挟んで固定され、前記支持体は少なくとも二つのボス孔との間で保持体に収容されているものである。

また、前記回転ケーブルは、向かい合った前記ボス孔を直線で結んだ線上に位置するように設けられるものである。

以上のように、本発明の計器装置によれば、表示品位に優れ、安価に移動体の走行状況を表示する計器装置を提供することができる。

本発明の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。 同実施形態の計器装置の背面図。

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、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の速度を表示する速度計（表示器）１０と、二輪車１の走行距離などを表示する液晶表示器（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、文字板１６を保持する保持部材８０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、車両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とともに回転する被検出体である磁石１４と、この磁石１４の回転を検出する検出部であるホールＩＣ１５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。

速度計１０は、指針１８を備えた指針式計器である。速度計１０は、指針１８の他に、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。

文字板１６は、貫通孔２０と窓部２１とを備え、文字板１６の窓部２１から液晶表示器１１が視認される。貫通孔２０は、指針１８と計器本体１９とを連結する回転軸２２が貫通する。文字板１６は、保持部材８０によって、背面側から保持される。

計器本体１９は、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を保持する支持体（中ケース）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（図示せず）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。

保持部材８０は、例えば白色の合成樹脂などからなり、液晶表示器１１が収納される空間を有している。また、保持部材８０は、文字板用光源（図示せず）の光が文字板に到達するような反射部が形成されていてもよい。保持部材８０は、ビス４０が挿入されるボス体８１を複数有している。

回路基板１２は、ボス体８１に対応した箇所に、ビス４０が貫通する貫通孔１２１を複数有している。なお、配線部材は、回路基板１２からの電気信号が液晶表示素子２３に供給されるのであれば、例えば、導電ゴムや導電端子などの導電方法を適宜用いることができる。

支持体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。

ケース１３は、背面ケース１３ａと前面ケース１３ｂとからなり、背面ケース１３ａと前面ケース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。前面ケース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。前面ケース１３ｂは、計器装置８の前面側を形成するものである。

背面ケース１３ａは、図３に示すように、向かい合って形成された壁部１３２ａと、壁部１３２ａを連結する先端部１３２ｂによりなる凹部１３２を有し、その先端部１３２ｂに、ビス４０が挿入されるボス孔１３１が複数形成されている。背面ケース１３ａは、ビス４０が背面ケース１３ａから挿入され、回路基板１２の貫通孔１２１を通過し、保持部材８０のボス体８１に挿入された後、ビス締めされる。

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は回転軸２８とともに回転するものである。また、磁石１４は着磁されており、Ｎ極とＳ極は、その回転中心を中心に放射方向に、複数設けられている。本実施例においては、Ｎ極とＳ極とを合わせて８つの磁極を備えている。

回転軸２８は金属製であり、軸受２９で背面ケース１３ａに回転可能に保持されている。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２９も金属製であり、円筒形である。軸受２９は、外周に溝３０を備えており、この溝３０に背面ケース１３ａが嵌合し、軸受２９が背面ケース１３ａに固定されている。なお、３１は抜け止めリングであり、金属製のドーナツ形状で、回転軸２８が軸受２９から抜けることを防止するものである。

また、回転ケーブル９は、図３に示すように、背面ケース１３ａの向かい合った二つのボス孔１３１を直線で結んだ線上に位置するように設けられる。

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。ホールＩＣ１５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に設けた図示しない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。

回路基板１２と背面ケース１３ａの組み付けを説明する。液晶表示器１１の背面側にホールＩＣ１５が配置されるように、保持部材８０のボス体８１と、回路基板１２の貫通孔１２１とを合わせる。背面ケース１３ａのボス孔１３１から、貫通孔１２１を通過させてボス体８１にビス４０を挿入する。回路基板１２が挟まれた状態で、保持部材８０と背面ケース１３ａが共締めされる。

以上のように、文字板１６と、車両の走行状況を表示する表示器１０、１１と、この表示器１０、１１と電気的に接続する回路基板１２と、文字板１６を保持する保持部材８０と、表示器１０、１１と回路基板１２とを収納するケース１３と、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブル９とともに回転する磁石１４と、磁石１４の回転を検出するホールＩＣ１５とを備え、ホールＩＣ１５を回路基板１２に設けるとともに、ホールＩＣ１５をケース１３内に収納した計器装置８において、ケース１３は、複数のビス４０が挿入されるボス孔１３１を有し、回路基板１２は、ビス４０が貫通する貫通孔１２１を有し、保持部材８０は、ビス４０が挿入されるボス体８１を有し、回路基板１２とケース１３とがビス４０によって共締めされることによって、ホールＩＣ１５を実装した回路基板１２と磁石１４を収納するケース１３とが共振した場合であっても、回路基板１２が挟まれた状態で、保持部材８０と背面ケース１３ａが共締めされることによって、回路基板１２を固定し、耐振動性が向上するため、ホールＩＣ１５と磁石１４との距離が変化しにくくなり、ホールＩＣ１５の出力特性が一定に保たれ、表示器としての表示品位が優れた計器装置８を提供することができる。

また、回転ケーブル９は、背面ケース１３ａの向かい合ったボス孔１３１を直線で結んだ線上に位置するように設けられることによって、背面ケース１３ａの向かい合ったボス孔１３１が回転ケーブル９を中間に位置するようにビス締めすることができるので、ビスを締める力による背面ケース１３ａや回路基板１２の撓みを防ぐとともに、ホールＩＣ１５と磁石１４との距離が変化しにくくなるため、ホールＩＣ１５の出力特性が一定に保たれるので、表示器としての表示品位が優れた計器装置８を提供することができる。また、熱などによる背面ケース１３ａや回路基板１２の撓みも抑えることができるので、ホールＩＣ１５の出力特性が一定に保たれ、表示器としての表示品位が優れた計器装置８を提供することができる。

なお、前記実施例においては、検出部にホール素子１５ａを用いたホールＩＣ１５を採用していたが、前記実施例に限定されるものではなく、半導体を用いたセンサであれば、ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）等を採用してもよい。

また、前記実施例においては、ホールＩＣ１５と制御部１７とをそれぞれ独立していたが、ホールＩＣ１５のホール素子１５ａと制御部１７の回路部１７ａとを合成樹脂や金属からなる保護部にて一体に覆ってもよい。このように構成することによって、部品点数を削減することができ、さらにコストを削減することができ、さらに安価な計器装置８を提供することができる。

なお、前記実施例においては、速度計１０は指針１８を備えた指針式計器であり、１１は液晶表示器であったが、表示器は、前記実施例に限定されるものではなく、例えば、液晶表示素子や有機ＥＬ素子、或いは蛍光表示管などの表示素子を採用した表示器であってもよい。

なお、前記実施例においては、車両の速度の回転は、二輪車の前輪ホイール（ハブ）から取り出していたが、前記実施例に限定されるものではなく、例えば、内燃機関３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。

８ 計器装置
９ 回転ケーブル
１０ 速度計（表示器）
１２ 回路基板
１３ ケース
１４ 磁石（被検出体）
１５ ホールＩＣ（検出部）
１５ａ ホール素子
１７ 制御部
４０ ビス
８０ 保持部材
８１ ボス体
１２１ 貫通孔
１３１ ボス孔
１４１ ビス孔

Claims (1)

1. 文字板と、
   車両の走行状況を表示する表示器と、
   前記表示器と電気的に接続する回路基板と、
   前記表示器を支持する支持体と、
   前記文字板を保持する保持部材と、
   前記表示器と前記回路基板とを収納し、先端部と壁部とを有する複数の凹部を設けるケースと、
   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し、着磁されている被検出体と、
   前記被検出体の回転を磁界の変化により検出する検出部とを備え、
   前記検出部を前記回路基板に設けるとともに、前記検出部を前記ケース内に収納した計器装置において、
   前記先端部は各々挿入されるボス孔を有し、
   前記回路基板は、前記複数のビスが各々貫通する貫通孔を有し、
   前記保持部材は、前記複数のビスが各々挿入固定されるボス体を有し、
   前記回路基板と前記ケースとが、前記ビスと前記ボス体とによって挟んで固定され、
   前記回転ケーブルは、向かい合った前記ボス孔を直線で結んだ線上に位置するように設けられ、
   前記支持体は当該向かい合った前記ボス孔の間で前記保持部材に収納されていることを特徴とする計器装置。
   

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