JPH0613383U - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐候性、耐久性および小スペース化を可能に
する指針の回転検出部を備えた車両用計器を提供するこ
とを目的としている。 【構成】 モータ３により回転軸５を介して指針を駆動
するようにした車両用計器１において、回転軸５に設け
られたカム２１と、カム２１の変位を検出する変位検出
手段２２と、変位検出手段２２の出力を回転軸５の回転
量に変換する変換器とを備えたことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばスピードメータやタコメータなどの車両用計器にあって、駆 動部がステッピングモータなどにより構成された車両用計器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、スピードメータやタコメータなどでは、指針の駆動部にステッピングモ ータが用いられおり、ステッピングモータは、各種制御機器でデジタル化された 車速やエンジン回転数に基づいて、パルス信号で駆動されるようになっている。 ステッピングモータは、原理的にパルス数に応じた回転角が得られるため、精度 的に遜色がなく、車両用では、一般的にオープンループ制御で駆動される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このようなオープンループ制御で駆動されるステッピングモータは、何らかの 物理的な要因、例えば駆動電圧の低下やゴミなどでステッピングモータの回転が 一時停止されると、脱調が発生してしまう。脱調が発生すると、制御機器の初期 値が狂ってしまい、計器の指針誤差が生じてしまう問題があった。この場合、ス テッピングモータをフィードバック制御で駆動すれば、上記の問題は解決される が、車載用の計器として、その検出部を耐候性や耐久性、更にはスペース効率を 満たすように構成することが重要となる。

【０００４】 本考案は、耐候性、耐久性および小スペース化を可能にする指針の回転検出部 を備えた車両用計器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る車両用計器は、モータにより回転軸を介して指針を駆動するよう にした車両用計器において、回転軸に設けられたカムと、カムの変位を検出する 変位検出手段と、変位検出手段の出力を回転軸の回転量に変換する変換器とを備 えたことを特徴としている。

【０００６】 この場合、変位検出手段が、カムに当接して進退動するロッドを有するポテン ショメータであることが好ましく、また、変位検出手段が、カムに投射した光が 反射して戻ってくる時間により、カムとの距離を測定可能な光計測器であること も好ましい。

【０００７】

【作用】

車両用計器の回転軸が回転すると、回転軸に設けられたカムが回転し、変位検 出手段によりカムの変位が検出される。そして、その検出値が変換器に入力され 、この検出値に基づいて回転軸の回転量が検出される。このように、カムとカム の変位を検出する変位検出手段などを用いて指針（制御対象）の検出部を構成す るようにすれば、温度や湿度の影響に強く、かつ丈夫な構造にすることができ、 しかも、この検出部をコンパクトに構成することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例に係る車両用計器を図面に基いて詳細に説明する。

【０００９】 図１は車両用計器の裁断側面図である。同図に示すように、この車両用計器１ は、ケース２にモータムーブメント３が収容され、このモータムーブメント３に アタッチメント４を介して出力軸（回転軸）５が取り付けられて構成されており 、ケース２から突出した出力軸５部位に、直接または調整部品を介して指針（図 示せず）が取り付けられるようになっている。

【００１０】 前記ケース２は、上ケース６と下ケース７とで構成されており、上ケース６に は出力軸５の基部５ａとアタッチメント４とが収容され、下ケース７にはモータ ムーブメント３が収容されている。また、上ケース６の中心上部には、出力軸５ の軸受けを兼ねる貫通口８が形成されている。そして、この貫通口８の位置決め 精度を保持するため、上ケース６と下ケース７とは、下ケース７から延びる複数 本（本実施例では４本）の位置決めボス９により、相互に案内された状態で接合 されている。

【００１１】 モータムーブメント３は、ステッピングモータで構成されており、中心部のロ ータ１０と、ロータ１０の周囲に配設された二相のコイル１２，１２から成るス テータ１１とで構成されている。ロータ１０には、その円周上に多極着磁された 永久磁石１３が固定されており、この永久磁石１３とステータ１１に生ずる磁極 との間で吸引、反発が生じて、ロータ１０が回転される。ロータ１０の下端部は 、下ケース７の軸受部７ａに回転自在に軸支され、上部は上ケース６と下ケース ７との間に介設した軸受板１４に回転自在に軸支されている。ロータ１０の上端 部には、小歯車１０ａが形成されており、この小歯車１０ａに上方からアタッチ メント４が嵌合するようになっている。

【００１２】 アタッチメント４は、上半部の接続軸部４ａと下半部の接続基部４ｂとから成 り、接続基部４ｂにロータ１０の小歯車１０ａが嵌合する内歯歯車４ｃが形成さ れ、この部分で継手を構成している。一方、出力軸５は、基部５ａがフランジ状 に形成され、その中心部位にアタッチメント４の接続軸部４ａが圧入される軸孔 ５ｂが形成されている。すなわち、ロータ１０の上部にアタッチメント４が同軸 上に取り付けられ、アタッチメント４の上部に出力軸５が同軸上に取り付けられ て、ロータ１０の回転角が直接出力軸５の回転角になるように構成されている。

【００１３】 次に、本発明の主要部について説明する。図１および図２に示すように、出力 軸５の軸方向の中段位置には板カム２１が取り付けられており、この板カム２１ には変位検出手段２２の検出端が当接している。板カム２１は、基点から角度２ ７０度の位置までが渦巻状に広がるカム曲線となっており、残る角度９０度の部 分で基点に戻る段部曲線となっている。したがって、出力軸５が回転するのに伴 い板カム２１は、変位検出手段２２の検出端を進退動させるように作用する。

【００１４】 変位検出手段２２は、板カム２１に当接して検出端を構成する当接ヘッド２３ と、当接ヘッド２３を保持するロッド２４と、ロッド２４が進退動自在に収容さ れた箱体２５とを備えている。ロッド２４は、箱体２５内に収容されたコイルス プリング２６により板カム２１側に付勢されており、板カム２１との間でカムを 構成している。ロッド２４の中間部には、接続端子２７が取り付けられ、一方で 箱体２５の底面には、ロッド２４の進退方向に延びる抵抗体２８が取り付けられ ている。接続端子２７はロッド２４の抵抗体２８上を摺動自在に構成され、接続 端子２７および抵抗体２８の両端にはそれぞれリード線２９が接続されていて、 ここに、ポテンショメータが構成されている。

【００１５】 すなわち、車速やエンジン回転数に基づくパルス信号により、モータムーブメ ント３が所定の角度回転されると、出力軸５および板カム２１も同一角度回転さ れる。この回転に伴いロッド２４が進退動し、接続端子２７が抵抗体２８上を所 定位置まで摺動する。そして、この位置における抵抗値が位置検出器（変換器） を備えた制御機器（図示せず）に入力される。制御機器では、この抵抗値に基づ く回転量（パルス数）が検出され、フィードバック信号として、その比較部に入 力されて、モータムーブメント３に入力されたパルス数と比較され、モータムー ブメント３の回転制御が行われる。

【００１６】 このように本実施例では、板カム２１と、回転する板カム２１の変位を検出す る変位検出手段（ポテンショメータ）２２を設けるようにしているので、この部 分でモータムーブメント３をフィードバック制御する検出部を構成することがで きる。したがって、脱調などによる計器の指針誤差が発生することがなく、計器 の精度を向上することができる。また、耐候性、耐久性ともに優れ、しかもコン パクトに構成することができる。なお、本実施例では、カムとして板カムを用い て水平方向の変位を検出するようにしているが、他のカム、例えば円筒カム（出 力軸にカム溝を形成してもよい）を用いて垂直方向の変位を検出するようにして もよい。

【００１７】 次に、図３および図４に基づいて、本考案の第２の実施例に係る車両用計器を 説明する。

【００１８】 図３は車両用計器の側面図であり、図４は車両用計器の平面図である。両図に 示すように、第２実施例では上記のポテンショメータに代えて、光計測器３１が 設けられている。光計測器３１は、上ケース６に設けた一対の支持突起３２，３ ３上にそれぞれ取り付けられ投光器３４と受光器３５とから成り、投光器３４は 、半導体レーザやＬＥＤなどの発光素子で構成され、受光器３５はフォトダイオ ードなどの受光素子で構成されている。投光器３４から投射された光が、板カム ２１のカム面に反射して受光器３５に入射することで、この間の時間と光の速度 から板カム２１の変位を検出するようになっている。この実施例では、検出精度 が良好となると共に、極めてコンパクトに構成することができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、カムと変位検出手段などにより検出部 を構成しているので、この検出部からモータを制御するためのフィードバック信 号を取り出すことができ、車両用計器としての指示精度の向上が図れる。また、 この検出部は、耐候性、耐久性に優れ、かつ、小スペースに構成することができ 、車載用として信頼度の高いものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の車両用計器の裁断側面図である。

【図２】第１実施例の車両用計器の平面図である。

【図３】第２実施例の車両用計器の側面図である。

【図４】第２実施例の車両用計器の平面図である。

【符号の説明】

１ 車両用計器 ３ モータムーブメント ５ 出力軸 ２１ 板カム ２７ 接続端子 ２８ 抵抗体 ３１ 光計測器

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータにより回転軸を介して指針を駆動
   するようにした車両用計器において、 前記回転軸に設けられたカムと、当該カムの変位を検出
   する変位検出手段と、当該変位検出手段の出力を前記回
   転軸の回転量に変換する変換器とを備えたことを特徴と
   する車両用計器。
2. 【請求項２】 前記変位検出手段は、前記カムに当接し
   て進退動するロッドを有するポテンショメータであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 【請求項３】 前記変位検出手段は、前記カムに投射し
   た光が反射して戻ってくる時間により、当該カムとの距
   離を測定可能な光計測器であることを特徴とする請求項
   １に記載の車両用計器。