JP6747454B2 - 渦電流式計器 - Google Patents

Description

本発明は、渦電流式計器に関し、例えば、車両の総走行距離や区間距離を表示する積算計を備えた渦電流式計器として好適である。

車両には、通常、車速計やタコメータ等の計器が搭載されている。これらの計器として、磁石を回転させた際に発生する渦電流によって指針を回転させる、渦電流式の計器が知られている。渦電流式計器に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような、渦電流式計器は、基部と、この基部に被せられた蓋体と、基部に回転可能に支持された第１の回転軸と、この第１の回転軸に取り付けられ第１の回転軸と共に回転する磁石と、蓋体に回転可能に取り付けられた第２の回転軸と、この第２の回転軸に支持され磁石が回転した際に発生する渦電流によって回転するロータと、これらの第２の回転軸及びロータの急激な回転を抑制するためのダンパ機構と、を有する。乗員が視認する指針は、第２の回転軸の上端に設けられている。

また、これら計器に適用される総走行距離や区間距離を表示するための複数の文字車からなる積算計は、金属製のフレームに加締めされて取り付けられており、例えば、特許文献２に開示されている。

特開２０００−１６２２２５号公報 特開２０１４−１２００４８号公報

特許文献１，２で開示された渦電流式計器の積算計は、文字車の周囲が露出している。積算計周囲の露出部から挿入した工具によって、文字車の桁上がりを制御する文字車に設けられた歯車の噛み合わせを外し、積算計の表示値を変更するなどの方法で、積算計の表示値が改ざんされてしまう虞があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、文字車に設けられた歯車の噛み合わせが外れにくい積算計を有する渦電流式計器を提供することを目的とする。

本発明に係る渦電流式計器１０は、回転体２３と、この回転体２３の回転に基づいて、文字車１２ａを回転させて走行距離を表示する積算計１２と、回転体２３及び文字車１２ａを回動可能に軸支する筐体４０と、を備えた渦電流式計器であって、筐体４０は、熱可塑性の合成樹脂材が適用され、筐体４０に設けられ、積算計１２を収容する収容部４３を設け、文字車１２ａの桁上がりを司る歯車１２ｂが、収容部４３の対向する面と文字車１２ａの回転軸１７との間に設けられ、
筐体４０は、回転軸１７を支持する積算計支持部７０を備え、
積算計支持部７０は、
積算計１２の表示面に向かい開口する溝部７１と、
回転軸１７を溝部７１の開口面側から溝部７１に押圧する回転軸１７との接触面がＬ字状の弾性片７２と、
を備えてなる
ことを特徴とする。

歯車１２ｂは、文字車１２ａの積算計１２の表示面１２ｄの反対１２ｅ側に設けられることを特徴とする。

回転体２３の回動に基づいて指針１１を駆動する指針計器Ｓを備え、収容部４３は、積算計１２と指針計器Ｓとの間に壁部４３ａ，４３ｂを有し、文字車１２ａの桁上がりを司る歯車１２ｂは、壁部４３ａ，４３ｂと回転軸１７との間に設けられることを特徴とする。

歯車１２ｂは、文字車１２ａの積算計１２の表示面１２ｄに対し、回転軸１７を中心に収容部側に９０度回転した面１２ｆ側に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、文字車に設けられた歯車の噛み合わせが外れにくい積算計を有する渦電流式計器とすることができる。

本発明の一実施形態を示す渦電流式計器の側面図である。 図１に示された渦電流式計器を左側方から見た状態の断面図である。 図２に示された渦電流式計器の要部拡大図である。 図１に示された渦電流式計器を図の左側を正面として見た状態の図である。 （ａ）図４に示された突出部周辺の積算計載置直後の要部拡大図、（ｂ）同積算計固定後の要部拡大図、（ｃ）同積算計固定後（突出部を溶着する場合）の要部拡大図である。 片部と弾性片とシャフトの要部拡大図である。 積算計１２と文字車１２ａの関係を示す要部拡大図である。 （ａ）文字車１２ａの下位桁側の面を示す図、（ｂ）文字車１２ａの上位桁側の面を示す図である。

以下に、本発明の一実施の形態に係る渦電流式計器について二輪車に搭載するものを例に挙げて添付図面に基づいて説明する。なお、説明中、左右とは二輪車に搭乗した乗員を基準として左右、前後とは二輪車の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。

図１には、本発明による渦電流式計器の計器本体（渦電流式計器）１０が、左側方から見た状態において示されている。この計器本体１０に指針１１及びカバーが取り付けられ、例えば、二輪車に搭載されて、指針１１を有する車速計（指針計器）Ｓとして用いられる。さらに指針１１が取り付けられる回転軸（第２の回転軸）４５の前方には、積算された走行距離が表示される積算計１２が設けられている。指針１１及び積算計１２は、二輪車の前輪の回転に連動して作動する。以下、計器本体１０の詳細について説明する。

計器本体１０は、上述した車速計Ｓと、積算計１２と、軸受体２０と、この軸受体２０が差し込まれる基部３０と、この基部３０に被せられた蓋体（筐体）４０と、これらの基部３０及び蓋体４０に設けられる部品と、からなる。

積算計１２は、シャフト（回転軸）１７に挿通し、後述する第１の回転軸（回転体）２３の回転に応じて、数値が印刷された複数の文字車１２ａをギアを介して回転させることで、走行距離を数値表現できる。複数の文字車１２ａの間にはピニオンホルダー１２ｃが設けられ、ピニオンホルダー１２ｃにはピニオンギア（歯車）１２ｂが回転可能に設けられている。なお、桁上がりを司る機構を備えており、隣り合う文字車１２ａのうち、下位桁に相当する文字車１２ａが１回転する（数値として１ずつ加算され、９から０になる）と、ピニオンホルダー１２ｃに設けられたピニオンギア１２ｂによって、上位桁に相当する文字車１２ａの数値が１加算される。文字車１２ａ、ピニオンギア１２ｂ、ピニオンホルダー１２ｃの構造は、各桁とも共通である。

軸受体２０は、筒状部材２１と、この筒状部材２１の内周に設けられる焼結金属製の滑り軸受２２とからなる。滑り軸受２２の内周には、第１の回転軸２３が回転可能に設けられている。

基部３０は、例えば、一般的な冷間圧延鋼板（SPCC）がプレス成形されることにより構成されるベースプレートである。基部３０の中央には、差込孔３１が形成されている。筒状部材２１の周縁には、リング部材３２が設けられている。差込孔３１にリング部材３２を挿入した後リング部材３２を加締めすることによって、筒状部材２１と基部３０は固定されている。なお、筒状部材２１とリング部材３２は一体にして部品点数を削減することも可能である。

第１の回転軸２３の上部には、カップ状の導磁体２４と、ドーナツ形状の磁石２５と、が固定されている。即ち、導磁体２４及び磁石２５は、第１の回転軸２３と共に回転可能である。導磁体２４は、上方に開口している。磁石２５は、上方に開口した導磁体２４に収容されるように配置されている。磁石２５には、例えば、アルニコ（Al-Ni-Co）からなるラジアル着磁された焼結磁石が用いられる。第１の回転軸２３の上端は、下方に向かって抉られており、この抉られた部位には、第２の軸受２６が配置されている。

導磁体２４の下方には、第１の回転軸２３と噛みあう横軸１５が設けられている。横軸１５は、基部３０に回転可能に支持されている（図１参照）。横軸１５は、第１の回転軸２３と直交しており、第１の回転軸２３の回転を積算計１２に伝えるギア機構１６の一部を構成する。ギア機構１６には、ウォームギア等の周知の技術が採用される。詳細な説明は省略する。

蓋体４０は、例えば、射出成形による射出成形品であり、基部３０の端部から上方に延びる第２の壁部４１と、この第２の壁部４１で囲われた上部を覆う天井部４２と、からなる。蓋体４０は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（PBT）を採用することができる。天井部４２には、略中央から前部にかけて、積算計１２を収容するための収容部４３が形成されている。

収容部４３には、車速計Ｓとシャフト１７との間に、底面部（壁部）４３ａと背面部（壁部）４３ｂが設けられている。ピニオンホルダー１２ｃに設けられたピニオンギア１２ｂは、積算計１２の表示面１２ｄの反対側、すなわち底面部４３ａに対向する面１２ｅとシャフト１７の間に設けられている。ピニオンギア１２ｂが底面部４３ａと背面部４３ｂで覆われているため、底面部４３ａと背面部４３ｂで覆われていない積算計１２周囲の露出部から工具を挿入したとしても、ピニオンギア１２ｂに直線的に触れることができず、また、ピニオンギア１２ｂを外すことが困難となる。

天井部４２の略中央には、第１の回転軸２３の軸線ＣＬ上に、円状の支持孔４４が開けられている。即ち、第２の回転軸４５は、第１の回転軸２３と同一の軸線ＣＬ上に配置されている。第２の回転軸４５は、支持孔４４の内周面に接触した状態によって、蓋体４０によって回転可能に支持されている。第２の回転軸４５の下端は、第２の軸受２６によって回転可能に支持されている。

第２の回転軸４５には合成樹脂製のロータ支持部５０が取り付けられている。ロータ支持部５０の詳細については後述する。ロータ支持部５０に支持されるロータ６０は、非磁性金属、例えば、アルミニウムからなり、プレス成形によりカップ状に構成される。ロータ６０の円筒状の壁部は、磁石２５及び導磁体２４の間に位置する。

天井部４２の上方には、第２の回転軸４５を付勢するひげばね４６が設けられている。ひげばね４６は、中心部が第２の回転軸４５に固定されていると共に、端部が天井部４２に固定されたフック４７に引っ掛けられている。端部は、例えば、熱かしめにより固定される。ひげばね４６は、渦電流によるロータ６０の回転方向と逆の方向に向かって、第２の回転軸４５を付勢している。

蓋体４０は、積算計１２のシャフト（回転軸）１７の両端を支持する左側の積算計支持部７０,右側の積算計支持部８０を備えている。

右側の積算計支持部８０は、シャフト１７の一端を支持する図示しない軸穴を備える。左側の積算計支持部７０は、上下方向に延びてシャフト１７の他端を支持するＵ字溝部７１と、このＵ字溝部７１と軸穴に支持されたシャフト１７をＵ字溝部７１に押圧する弾性片７２を備えている。

左側の積算計支持部７０には、Ｕ字溝部７１が延びる方向に沿って突出部（片部）７１ａが設けられている。突出部７１ａは他の部位に比べて細く形成されている。Ｕ字溝部７１の上方から積算計１２が載置された後、突出部７１ａの隙間Ｗｄがシャフト１７の直径Ｄｄより狭くなるよう、突出部７１ａの先端部分は熱変形される。図５（ａ）は積算計１２を載置した時点での突出部７１ａ周辺の状態、図５（ｂ），図６は熱変形後の突出部７１ａ周辺の状態を示す図である。

また、本実施形態では、積算計１２を載置した後、突出部７１ａの隙間Ｗｄを狭めた例について説明したが、図５（ｃ）に示すように隙間を設けず、更に突出部７１ａを溶着しても差し支えない。

また、弾性片や保持部（突出部）に、積算計の回転軸に接する部分よりも薄肉な、脆弱部を設けることで、改ざん防止の作用を期待することもできる。

このような構造にすることによって、積算計１２のピニオンギア１２ｂを設けた部分が、底面部４３ａと背面部４３ｂで覆われる。したがって、積算計１２が組みつけられた状態では外部からピニオンギア１２ｂの噛み合わせを外す事が困難になる。また、文字車１２ａを取り外して積算計１２の表示値を変更することが考えられるが、積算計１２が取り外され改ざんされた場合には、突出部７１ａの有無や破損、変形などにより、積算計１２が改ざんされた痕が識別可能となるため、不正な改造や改ざんを抑止できる。

また、本実施形態では、右側の積算計支持部８０に軸穴を設けたが、左側の積算計支持部７０と同じ構造としても良く、また左右の積算計支持部の構造を逆にしても差し支えない。シャフト１７に対して、弾性片７２に係止させる方向と、突出部７１ａの熱変形される先端部分が同じ方向（Ｕｐ側）に設けられていることによって、製造工程において製品を同じ方向に向けたまま積算計１２を組み付け保持できるため、有効であり、組み付け工程の自動化も可能になる。

計器本体１０は、第２の回転軸４５及びロータ６０の急激な回転を抑制するためのダンパ機構１９を有する。以下、このダンパ機構１９について説明する。

ダンパ機構１９は、内部にオイル５１が充填され第２の回転軸４５と共に回転可能なオイルカップ５２と、蓋体４０からオイルカップ５２まで延び先端部４８がオイル５１に浸かっている抵抗部４９と、を有する。なお、底面部４３ａと背面部４３ｂとからなる壁部は、オイル５１が積算計１２へ侵入することを防ぐ作用もある。

ロータ６０の中央には、ロータ支持部５０をインサート成形するためのインサート孔６１が形成されている。インサート孔６１の上面側の縁である上縁６２は、面取り加工が施されている。

ロータ支持部５０は、ロータ６０の下面側を支持する下面部５３と、この下面部５３の中央から第２の回転軸４５に沿って延びる本体部５４と、ロータ６０の上面側を支持する上面部５５とからなる。上面部５５からは、第２の回転軸４５に沿って支持部補強部５８が上方に向かって延びている。

オイルカップ５２は、円筒状を呈し、ロータ支持部５０の上面部５５に一体的に設けられている。

オイルカップ５２は、オイルカップ５２からこぼれたオイルを溜めるオイル溜め部５６によって囲われている。このオイル溜め部５６は、オイルを溜める環状溝５６ａを有し、ロータ支持部５０の上面部５５に一体的に設けられている。オイル溜め部５６は、ロータ支持部５０の上面部５５の縁に設けられている。

なお、本実施例では、上面部５５の縁が上方に延びることにより、オイル溜め部５６及び環状溝５６ａが形成されているが、例えば、上面部５５の縁よりも内周側において、上面部５５に環状の凹部を形成することにより、オイル溜め部及び環状溝を形成してもよい。

環状溝５６ａの幅Ｗ１は、オイル溜め部５６の先端から蓋体４０までの距離Ｄよりも小さい。

抵抗部４９は、蓋体４０と一体的に形成されている。抵抗部４９の先端部４８は、ロータ支持部５０の上面部５５の近傍まで延びている。先端部４８は、支持部補強部５８を囲うように設けられている。

抵抗部４９から第２の回転軸４５までの幅Ｗ２は、抵抗部４９の先端部４８から支持部補強部５８までの幅Ｗ３よりも広い部位を含む。同様に、抵抗部４９から第２の回転軸４５までの幅Ｗ２は、先端部４８からオイルカップ５２までの幅Ｗ４よりも広い部位を含む。

車速計Ｓは、第１の回転軸２３，導磁体２４，磁石２５，ロータ６０、第２の回転軸４５、指針１１を備え、二輪車が走行すると、前輪の回転に連動して第１の回転軸２３が回転し、第１の回転軸２３に固定された導磁体２４、及び、磁石２５が一体的に回転する。磁石２５の回転によりロータ６０に渦電流が生じてロータ６０が回転する。ロータ６０の回転により第２の回転軸４５とともに指針１１（図１参照）は変位する。二輪車の速度が速くなるにつれて、磁石２５の回転数は大きくなり、ロータ６０に生じる渦電流も大きくなる。渦電流が大きくなると、ロータ６０の回転力も大きくなり、指針１１を回転させる力も大きくなる。指針１１は、ひげばね４６の付勢力と釣り合う位置で止まる。乗員は、指針１１が指し示す位置によって走行速度を視認できる。

同様に、第１の回転軸２３の回転は、ギア機構１６を介して、積算計１２に伝わる。積算計１２に示された数字により、乗員は走行距離を視認できる。

本発明は、上述した実施形態に限定するものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、ピニオンギア１２ｂは、積算計１２の表示面１２ｄの反対側の面１２ｅとシャフト１７との間に設けたが、積算計１２の表示面１２ｄに対し収容部４３（背面部４３ｂ）側にシャフト１７の軸を中心に９０度回転した面１２ｆとシャフト１７との間に設けても差し支えない。ピニオンギア１２ｂは面１２ｅと面１２ｆとの間の面とシャフト１７との間に設けられても差し支えなく、積算計１２の露出部から見えない位置に設けられる事がより望ましい。

また、積算計１２は第２の回転軸４５の上方（二輪車の進行方向）に設けられていたが、第２の回転軸４５の下方（ドライバ側）に設けても差し支えない。

本発明の渦電流式計器は、四輪車や農機、建機、船舶等の車速計としても好適である。

１０ 計器本体（渦電流式計器）
１１ 指針
１２ 積算計
１２ａ 文字車
１２ｂ ピニオンギア（歯車）
１２ｃ ピニオンホルダー
１２ｄ 表示面
１２ｅ 表示面の反対側の面
１２ｆ 表示面に対し収容部側に９０度回転した面
１５ 横軸
１６ ギア機構
１７ シャフト（回転軸）
１９ ダンパ機構
２０ 軸受体
２１ 筒状部材
２２ 滑り軸受
２３ 第１の回転軸（回転体）
２４ 導磁体
２５ 磁石
２６ 第２の軸受
３０ 基部
３１ 差込孔
３２ リング部材
４０ 蓋体（筐体）
４１ 第２の壁部
４２ 天井部
４３ 収容部
４３ａ 底面部（壁部）
４３ｂ 背面部（壁部）
４４ 支持孔
４５ 第２の回転軸
４６ ばね
４７ フック
４８ 先端部
４９ 抵抗部
５０ ロータ支持部
５１ オイル
５２ オイルカップ
５３ 下面部
５４ 本体部
５５ 上面部
５６ オイル溜め部
５６ａ 環状溝
５８ 支持部補強部
５９ 境界部
６０ ロータ
６１ インサート孔
６２ 上縁
７０ 左側の積算計支持部
７１ Ｕ字溝部
７１ａ 突出部（片部）
７２ 弾性片
８０ 右側の積算計支持部
Ｓ 指針計器
Ｄｄ シャフト１７の直径
Ｗｄ 突出部の隙間

Claims (4)

1. 回転体と、この回転体の回転に基づいて、文字車を回転させて走行距離を表示する積算計と、前記回転体及び前記文字車を回動可能に軸支する筐体と、を備えた渦電流式計器であって、
   前記筐体は、熱可塑性の合成樹脂材が適用され、
   前記筐体に設けられ、前記積算計を収容する収容部を設け、
   前記文字車の桁上がりを司る歯車が、
   前記収容部の対向する面と前記文字車の回転軸との間に設けられ、
   前記筐体は、前記回転軸を支持する積算計支持部を備え、
   前記積算計支持部は、
   前記積算計の表示面に向かい開口する溝部と、
   前記回転軸を前記溝部の開口面側から前記溝部に押圧する前記回転軸との接触面がＬ字状の弾性片と、
   を備えてなる
   ことを特徴とする渦電流式計器。
2. 前記歯車は、前記文字車の前記積算計の表示面の反対側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の渦電流式計器。
3. 前記回転体の回動に基づいて指針を駆動する指針計器を備え、
   前記収容部は、前記積算計と前記指針計器との間に壁部を有し、
   前記文字車の桁上がりを司る歯車は、前記壁部と前記回転軸との間に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の渦電流式計器。
4. 前記歯車は、前記文字車の前記積算計の表示面に対し、前記回転軸を中心に前記収容部側に９０度回転した面側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の渦電流式計器。
   

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