JPH044551B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気式速度計、タコメータ等の電気式
計器に関し、特に初期リセツトの際の強制的逆転
時における減速機構のギヤの乗り上げによるロツ
ク状態の発生を防止する機構を備えた電気式計器
に関する。

近年速度計、タコメータ等の車輌用の計器の駆
動装置として小型のパルスモータが使用されつつ
あり、第１図に示すように一端部に図示しない計
器の指針１が固着され、他端部にヘリカルギヤ３
が緩衝ばね４を介して装着された回転軸２の前記
ヘリカルギヤ３にパルスモータ５の回転軸６に固
着したウオームギヤ７を噛合させ、例えば車速に
応じて図示しない車速センサから逐次出力される
パルス信号を制御装置で演算処理して対応する駆
動信号をパルスモータ５に供給し、パルスモータ
５を駆動させ、ウオームギヤ７、緩衝ばね４及び
ヘリカルギヤ３で構成した減速機構を介して計器
の回転軸２を回転させ、指針１を所定の指示位置
に回動させるようにしている。

パルスモータ５の制御方法としては、所定時間
毎に前記車速センサから出力されるパルスを計数
し、この計数値に応じてパルムモータ５をステツ
プ的に逐次回転させて現在の車速を指示させ、車
速の変化したときには前回のパルスの計数値と今
回のパルスの計数値との差分だけパルムモータ５
を駆動させるようにしたオープンループ式の駆動
方法がある。かかる制御方法においては車輌の始
動時に指針位置を零位置へリセツトする必要があ
り、初期リセツトをかけて第２図に示すようにパ
ルスモータ５を矢印Ａで示す方向に逆回転させ、
回転軸２を矢印Ｂで示す方向に逆回転させて指針
１を零位置の方向にフルスケール分だけ強制的に
逆回転させるようになされている。

指針１の零位置は第２図及び第３図に示すよう
にハウジング８に突設したストツパ８ｂにヘリカ
ルギヤ３に突設した突起部３ｂを当接させること
により規制している。ところで、速度計が正常な
状態においては車輌の停止時には指針１は零位置
に戻つており、ヘリカルギヤ３の突起部３ｂはス
トツパ８ｂにより係止されて矢印Ｂ方向へ逆回転
が阻止されている。ところで、始動時にはパルス
モータ５は前述したように指針１を零位置に戻す
べく矢印Ａ方向に強制的に逆回転され、この結果
ウオームギヤ７の歯７ａがヘリカルギヤ３の歯３
ａに乗り上げてこれらのギヤ３と７とがロツク状
態となり計器が作動し得なくなるということがあ
つた。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、パ
ルスモータを用いた速度計、タコメータ等の電気
式計器の始動時に初期リセツトをかけて指針を零
位置方向に所定量だけ強制的に逆回転させ、且つ
減速機構にウオームギヤとヘリカルギヤとを使用
したタイプの電気式計器の前記強制的逆回転時に
おける前記ウオームギヤの前記ヘリカルギヤへの
乗り上げによるロツク状態の発生を防止すること
を目的とする。

この目的を達成するために本発明においては、
パルス信号により駆動されるパルスモータの回転
を減速機構を介して指針に伝達して該指針を駆動
させると共に、初期リセツト時に前記パルスモー
タを強制的に所定量だけ逆転して前記指針を零位
置に復帰させるように構成された電気式計器にお
いて、前記減速機構を、前記パルスモータの回転
軸に遊嵌したウオームギヤと、該ウオームギヤと
噛合し且つ前記指針の回転軸と一体に回転可能
で、前記指針の零位置にて逆転不能なヘリカルギ
ヤと、前記パルスモータの回転を前記指針に伝達
する通常作動時に、該パルスモータの回転軸に前
記ウオームギヤを係合させると共に、該パルスモ
ータの前記強制的逆転の途中で前記指針が零位置
に復帰して前記ヘリカルギヤ側の負荷が所定値以
上となつた時に、前記係合を解除させるスリツプ
機構とにより構成したことを特徴とする電気式計
器を提供するものである。

以下本発明の一実施例を添附図面に基いて詳述
する。

第４図は本発明を適用した電気式速度計のパル
スモータの縦断面図を、第５図は第４図のパルス
モータの組立斜視図を示し、第４図及び第５図に
おいてパルスモータ１０は互いに整合して対向配
設された２つのハウジング１１，１４、これらの
ハウジング１１と１４との間に嵌合装着されたス
テータ１９、ハウジング１１及び１４とステータ
１９との間に装着された励磁コイル１７，１８、
及びハウジング１１，１４、ステータ１９内に僅
かな空〓で遊嵌され且つ回転軸２２がハウジング
１１，１４の各軸受装置１３，１６に軸支された
ロータ２０等により構成されている。

ハウジング１１，１４及びステータ１９は磁性
部材例えば鉄板で形成されており、ハウジング１
１，１４の各端板１２，１５に装着された軸受装
置１３，１６は夫々耐熱性及び耐摩耗性を有する
合成樹脂材例えばプラスチツク部材により端板１
２，１５に一体成形により形成されている。

ロータ２０は円筒状をなし軸芯には耐熱性及び
耐摩耗性を有する合成樹脂材例えばプラスチツク
で形成された軸固定用の保持部材２１を介して回
転軸２２が貫通装着されている。このロータ２０
はフエライト等の磁性材で形成され、周面には所
定の間隔で所定数の磁極が設けられている。

保持部材２１の一端部２１ａはロータ２０から
所定の長さ軸方向に突出し、他端部２１ｂ（第６
図）には穴２１ｃが形成されている。また軸２２
とロータ２０とは保持部材２１で一体的に固着さ
れ且つ互いに廻り止めされている。軸受装置１
３，１６の穴１３ａ，１６ａ内には夫々スラスト
ワツシヤ２３，２５が嵌挿され、これらのスラス
トワツシヤ２３，２５には回転軸２２が遊嵌して
いる。

スラストワツシヤ２３，２５との間にはコイル
スプリング２４が回転軸２２の外側に同心状に介
在され、所定のばね力でロータ２０を矢印Ｃで示
す方向に回転軸２２の駆動側の軸受装置１６に押
圧する。

回転軸２２の駆動側端部２２ａには第４図、第
５図及び第７図に示すように所定の間隔で２つの
ストツパカラー２７，２８が圧入嵌挿され、これ
らのストツパカラー２７，２８との間にはウオー
ムギヤ２９が回転軸２２に回転自在に且つ軸方向
に僅かの距離ｄだけ移動自在に遊嵌されている。
ウオームギヤ２９の端面２９ｄに軸孔２９ｂと同
心状をなして穿設された穴２９ｅ内にはスラスト
ワツシヤ３０が配設され、このスラストワツシヤ
３０には回転軸２２が遊嵌している。このスラス
トワツシヤ３０とストツパカラー２８との間には
穴２９ｅ内に嵌挿され且つ回転軸２２と同心状を
なしてコイルスプリング３１が介在されている。
このコイルスプリング３１はウオームギヤ２９を
矢印Ｄで示す方向に押圧し、その端面２９ｃをス
トツパカラー２７に所定の力で圧接する。この状
態においてウオームギヤ２９の端面２９ｄとスト
ツパカラー２８とは僅かな間隔ｄで対向してい
る。

かかるパルスモータ１０を組立る場合、第４図
及び第５図に示すように各ハウジング１１，１４
内に且つ各磁極の外側に励磁コイル１７，１８を
装着し、ステータ１９の一方の各磁極をハウジン
グ１１の各磁極の間に夫々配列装着する。次いで
ロータ２２の保持部材２１の穴２１ｃ内且つ回転
軸２２の端部２２ｂに、スラストワツシヤ２３及
びスプリング２４を遊嵌した後当該軸端部２２ｂ
にスラストワツシヤ２５を遊嵌し、ハウジング１
１の軸受装置１３（第６図）に回転軸２２の端部
２２ｂを挿入すると共に、ハウジング１１及びス
テータ１９内にロータ２０の略半分を挿入する。

次いでロータ２０の回転軸２２の端部２２ａに
スラストワツシヤ２６を遊嵌した後当該軸端部２
２ａをハウジング１４の軸受装置１６に挿入する
と共に、ハウジング１４の各磁極の間にステータ
１９の各磁極を配列し、ハウジング１４及びステ
ータ１９内にロータ２０の半分を収納させてハウ
ジング１１とステータ１９とハウジング１４とを
強固に固着する。

かかる状態において、ロータ２０は第４図に示
すようにハウジング１１，１４内に僅かな空〓で
回転自在に軸支され、保持部材２１の端部２６ａ
は軸受装置１６の孔１６ａ内に遊嵌し、且つその
端面はスプリング２４によるばね力でスラストワ
ツシヤ２６を介して軸受装置１６の対向端面に圧
接する。スラストワツシヤ２５も軸受装置１３の
対向端面に圧接する。

かかるパルスモータ１０の回転軸２２の駆動側
端部２２ａに第７図に示すようにストツパワツシ
ヤ２７を圧入固着した後ウオームギヤ２９を遊嵌
し、穴２９ｅ内にスラストワツシヤ３０を遊嵌し
且つ回転軸２２の端部２２ａを遊嵌させる。次い
で穴３７ｃ内にコイルスプリング３１を遊嵌した
後、回転軸２２の端部２２ａにストツパカラー２
８を圧入固着する。これらの２つのストツパカラ
ー２７，２８、スラストワツシヤ３０及びコイル
スプリング３１とによりスリツプ機構を構成す
る。

このパルスモータ１０を第９図に示すようにハ
ウジング８にボルト４０，４１で固着する。この
ハウジング８の軸受装置８ａ（第１０図）に指針
の回転軸２の一端部２ａ及びヘリカルギヤ３を互
いに回転自在に装着し、緩衝用の渦巻きばね４の
一端部４ａを回転軸２に圧入嵌合したストツパ９
に固着し、他端部４ｂをヘリカルギヤ３の端面に
突設した突起部３ｃに固着し、回転軸２とヘリカ
ルギヤ３とを緩衝ばね４を介して係合する。

次いで保持板３５の孔３５（第１０図）、パネ
ル３６の孔３６ａに回転軸２の端部２ｂを挿通
し、支持板３５にパネル３６とハウジング８とを
ボルト４２，４３で螺着すると共に、回転軸２の
端部２ｂに指針１を固着する。このとき、ヘリカ
ルギヤ３の歯３ａにウオームギヤ２９の歯２９ａ
をスプリング２４のばね力により第７図の矢印Ｃ
方向に圧接させる。このウオームギヤ２９とヘリ
カルギヤ３とにより減速機構を構成する。このよ
うにして例えば電気式速度計を構成する。

上記構成において、パルスモータ１０の正逆回
転を指針１に伝達する通常作動状態においては、
第７図に示すようにウオームギヤ２９はコイルス
プリング３１によりその端部２９ｃがストツパカ
ラー２７に圧接されると共に、穴２９ｅの底面は
スラストワツシヤ３０及びコイルスプリング３１
を介してストツパカラー２８に圧接される。この
状態において、前記端部２９ｃとストツパカラー
２７との間に生じる摩擦力は面接触によるもので
大きく、前記穴２９ｅの底面とストツパカラー２
８との間に生じる摩擦力はコイルスプリング３１
の線輪部で線接触によるもので小さく、ウオーム
ギヤ２９を回転軸２２に係合することができる程
度に大きくはない。従つて、通常作動状態におい
ては、ウオームギヤ２９はストツパカラー２７と
の間に生じる大きい摩擦力によつてパルスモータ
１０の回転軸２２に係合する。これによつて、パ
ルスモータ１０の回転軸２２が第７図の矢印Ｅで
示す方向に正回転又はその逆方向に逆回転する
と、この回転がウオームギヤ２９を介してヘリカ
ルギヤ３に伝達され、該ヘリカルギヤ３が同図の
矢印Ｆで示す方向に正回転又は矢印Ｈで示す方向
に逆回転し、その結果、指針１がフルスケール側
に又は零位置側に正逆回転して車速を指示する。
そして車速零即ち、停車状態においては第８図に
示すようにヘリカルギヤ３の突起部３ｂがハウジ
ング８のストツパ８ｂに当接係止され矢印Ｈ方向
への逆回転が禁止されると共に、指針１が車速零
の位置を指示する。

車輌のスタート時に始動スイツチ（図示せず）
を投入すると前述したように誤作動防止のため駆
動回路（図示せず）が初期リセツトをかけて指針
１を零位置方向にフルスケール分強制的に回転さ
せるべく、パルスモータ１０を第８図の矢印Ｇ方
向に逆回転させる。一方、ヘリカルギヤ３は、前
述したようにハウジング８のストツパ８ｂにより
前記零位置からの矢印Ｈ方向への逆回転が禁止さ
れており、ウオームギヤ２９が矢印Ｇ方向に逆回
転しても回転し得ない。

パルスモータ１０が強制的に逆回転され、この
逆回転の途中で指針１が零位置に復帰することに
より、ウオームギヤ２９の歯２９ａとヘリカルギ
ヤ３の歯３ａとの間の圧力がコイルスプリング３
１のばね力以上に大きくなると（ヘリカルギヤ３
側の負荷が所定値以上となると）、回転軸２２の
回転に伴い第８図に示すようにウオームギヤ２９
がコイルスプリング３１のばね力に抗して当該コ
イルスプリング３１を圧縮して矢印Ｃ方向に移動
する。この結果ウオームギヤ２９の端面２９ｃが
ストツパカラー２７から切離する。しかもウオー
ムギヤ２９の端面２９ｄとストツパカラー２８と
も離隔している。従つて、ウオームギヤ２９とパ
ルスモータ１０の回転軸２２との係合関係が解除
され、ウオームギヤ２９が２つのストツパカラー
２７，２８即ち、回転軸２２に対してスリツプ可
能となり、回転軸２２のみが回転する。

パルスモータ１０は前記フルスケール分だけ逆
回転された後停止する。しかしてウオームギヤ２
９の歯２９ａがヘリカルギヤ３の歯３ａに乗り上
げることがなく、ウオームギヤ２９とヘリカルギ
ヤ３とがロツクすることはない。このようにして
速度計の初期リセツトが完了する。

車輌の発進に伴い車速に応じて図示しない駆動
回路から出力される駆動信号によりパルスモータ
１０の回転軸２２が第７図の矢印Ｅで示す正回転
方向に駆動されると、これに伴いヘリカルギヤ３
が矢印Ｆ方向に駆動回転され、この結果指針の回
転軸２が緩衝ばね４（第８図、第９図）を介して
ヘリカルギヤ３と同一方向に回転され、指針１が
前記零位置からフルスケール方向に回動される。
パルスモータ１０は車速に応じて逐次回転駆動さ
れ、これに応じて指針１が回動されて当該車速を
指示する。

尚、本実施例においては速度計に適用した場合
について記述したが、これに限るものではなくタ
コメータ等の他の計器に適用しても良いことは勿
論である。

以上説明したように本発明によれば、パルス信
号により駆動されるパルスモータの回転を減速機
構を介して指針に伝達して該指針を駆動させると
共に、初期リセツト時に前記パルスモータを強制
的に所定量だけ逆転して前記指針を零位置に復帰
させるように構成された電気式計器において、前
記減速機構を、前記パルスモータの回転軸に遊嵌
したウオームギヤと、該ウオームギヤと噛合し且
つ前記指針の回転軸と一体に回転可能で、前記指
針の零位置にて逆転不能なヘリカルギヤと、前記
パルスモータの回転を前記指針に伝達する通常作
動時に、該パルスモータの回転軸に前記ウオーム
ギヤを係合させると共に、該パルスモータの前記
強制的逆転の途中で前記指針が零位置に復帰して
前記ヘリカルギヤ側の負荷が所定値以上となつた
時に、前記係合を解除されるスリツプ機構とによ
り構成したので、始動時に初期リセツトをかけて
前記パルスモータを指針零位置方向に所定量だけ
強制的に逆転させる場合において、パルスモータ
の強制的逆転の途中で指針が零位置に復帰してヘ
リカルギア側の負荷が所定値以上となつた時に、
パルスモータの回転軸とウオームギヤとの係合が
解除されるので、指針が零位置に復帰後にパルス
モータの回転軸がさらに残りの量を逆転しても、
該回転軸が空転するだけでウオームギヤには回転
力が伝達されない。従つて、パルスモータの強制
逆回転時における前記ウオームギヤの前記ヘリカ
ルギヤへの乗り上げによるロツク状態の発生を防
止することができ、常に計器を正常に作動させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパルスモータを使用した速度計の概略
構成図、第２図及び第３図は第１図の速度計の動
作説明図、第４図は本発明を適用したパルスモー
タの縦断面図、第５図は第４図のパルスモータの
組立斜視図、第６図は第４図の要部拡大断面図、
第７図は第４図に示す本発明に係る減速機構の要
部拡大断面図、第８図は第７図の動作説明図、第
９図は第４図に示すパルスモータを適用した速度
計の端面図、第１０図は第９図の矢印Ｘ−Ｘ断面
図である。 １……指針、２……回転軸、３……ヘリカルギ
ヤ、４……緩衝ばね、８……ハウジング、９……
ストツパ、１０……パルスモータ、１１，１４…
…ハウジング、１３，１６……軸受装置、１７，
１８……励磁コイル、１９……ステータ、２０…
…ロータ、２２……回転軸、２３，２５，２６，
３０……スラストワツシヤ、２３，３１……コイ
ルスプリング、２７，２８……ストツパカラー、
２９……ウオームギヤ、３５……保持板、３６…
…パネル、４０〜４３……ボルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルス信号により駆動されるパルスモータの
   回転を減速機構を介して指針に伝達して該指針を
   駆動させると共に、初期リセツト時に前記パルス
   モータを強制的に所定量だけ逆転して前記指針を
   零位置に復帰させるように構成された電気式計器
   において、前記減速機構を、前記パルスモータの
   回転軸に遊嵌したウオームギヤと、該ウオームギ
   ヤと噛合し且つ前記指針の回転軸と一体に回転可
   能で、前記指針の零位置にて逆転不能なヘリカル
   ギヤと、前記パルスモータの回転を前記指針に伝
   達する通常作動時に、該パルスモータの回転軸に
   前記ウオームギヤを係合させると共に、該パルス
   モータの前記強制的逆転の途中で前記指針が零位
   置に復帰して前記ヘリカルギヤ側の負荷が所定値
   以上となつた時に、前記係合を解除されるスリツ
   プ機構とにより構成したことを特徴とする電気式
   計器。 ２ 前記スリツプ機構は、前記ウオームギヤの両
   側に配置され、前記パルスモータの回転軸に夫々
   固定された２つのストツパカラーと、一方のスト
   ツパカラーと前記ウオームギヤの一端側の対向端
   面との間に介在して該ウオームギヤの他端面を他
   方のストツパカラーに圧接させるスプリングとに
   より構成され、前記通常作動時には、前記スプリ
   ングによる前記ウオームギヤの他端面と前記他方
   のストツパカラーとの間の前記圧接状態が保持さ
   れ、この間に生じる摩擦力により前記パルスモー
   タの回転軸に前記ウオームギヤが係合すると共
   に、前記強制的逆転の途中で前記ヘリカルギヤに
   所定値以上のトルクが発生した時には、前記ウオ
   ームギヤの他端面が前記他方のストツパカラーか
   ら離れる方向に、該ウオームギヤが前記スプリン
   グの付勢力に抗して変位し、前記係合が解除され
   るように構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の電気式計器。