WO2017043403A1 - 渦電流式計器 - Google Patents

Abstract

部品点数の削減を図ることのできる渦電流式計器を提供すること。　渦電流式計器（２０）は、基部（２１）と、基部（２１）に被せられた蓋体（３２）と、基部（２１）に回転可能に支持された第１の回転軸（２５）と、第１の回転軸（２５）に取り付けられ回転可能な磁石（２７）と、蓋体（３２）に回転可能に取り付けられた第２の回転軸（４１）と、第２の回転軸（４１）に支持され磁石（２７）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（４２）と、これらの第２の回転軸（４１）及びロータ（４２）の急激な回転を抑制するためのダンパ機構（５０）と、を有する。蓋体（３２）は、素材に樹脂が用いられる。第２の回転軸（４１）は、蓋体（３２）の差込穴（３２ａ）の内周面に接触した状態で、蓋体（３２）によって支持されている。ダンパ機構（５０）の抵抗部（５３）は、蓋体（３２）に一体的に形成されている。

Description

渦電流式計器

　本発明は、改良された渦電流式計器に関する。

　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。

　ダンパ機構は、第２の回転軸に取り付けられオイルが充填されたオイルカップと、このオイルカップに向かって蓋体から延び先端がオイルに浸かっている抵抗部と、を有している。抵抗部は、蓋体に取り付けられている。

　一般に、渦電流式計器の部品点数を削減することができれば、部品コストを低下させることができ好ましい。

特開２０００－１６２２２５号公報

　本発明は、部品点数の削減を図ることのできる渦電流式計器の提供を課題とする。

　請求項１による発明によれば、基部と、この基部に被せられた蓋体と、前記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前記第１の回転軸と共に回転する磁石と、前記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前記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、を有する渦電流式計器において、
　前記蓋体は、素材に樹脂が用いられると共に、前記第２の回転軸が差し込まれる差込穴を有し、
　前記第２の回転軸は、前記差込穴の内周面に接触した状態で前記蓋体によって回転可能に支持され、
　前記ダンパ機構は、前記第２の回転軸に取り付けられオイルが充填されたオイルカップと、このオイルカップに向かって前記蓋体から延び先端が前記オイルに浸かっている抵抗部と、を有し、
　前記抵抗部は、前記蓋体に一体的に形成されていることを特徴とする渦電流式計器が提供される。

　請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記抵抗部は、前記蓋体に連続して形成された円筒状の第１円筒部と、この第１円筒部に連続し前記第１円筒部よりも小径な円筒状の第２円筒部と、これらの第１円筒部及び第２円筒部の境界に形成された段差状の段差部と、を有し、
　前記第２円筒部の先端から前記オイルカップの底面までの距離は、前記段差部から前記オイルカップまでの距離よりも短い。

　請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記抵抗部は、前記蓋体に連続して形成された円筒状の第１円筒部と、この第１円筒部に連続し前記第１円筒部よりも小径な円筒状の第２円筒部と、これらの第１円筒部及び第２円筒部の境界に形成された段差状の段差部と、を有し、
　前記段差部から前記オイルカップまでの距離は、前記第２円筒部の外周面から前記オイルカップの内周面までの距離よりも長い。

　請求項１に係る発明では、第２の回転軸は、蓋体の差込穴に差し込まれて支持されていると共に、ダンパ機構の抵抗部は、蓋体に一体的に形成されている。樹脂製の蓋体の差込穴に第２の回転軸を差し込むため、第２の回転軸を支持する軸受を別途設ける必要がない。さらに、抵抗部を蓋体に一体的に形成することにより、抵抗部を別部品によって構成する必要がなくなる。これらのことにより、部品点数の削減を図ることができる。

　加えて、蓋体は、素材に樹脂が用いられる。蓋体をねじ締めする際に、屑が発生することがある。屑が発生したとしても、屑が磁性を有しない樹脂であるため、樹脂が磁石に引き寄せられない。磁石に引き寄せられた多量の屑が各部品に噛み込むことによる不具合を抑制することができる。また、蓋体は、素材に樹脂が用いられるため、差込穴を一体成形することにより、屑の発生を防止することができる。屑の発生を防止することにより、第２の回転軸に屑が付着することを防止することができる。屑の付着を防止することにより、屑が噛み込むことによる第２の回転軸の回転不良を抑制することができる。なお、ねじ締めは、蓋体を基部に固定する場合や、文字盤を蓋体に固定する際に必要となりうる。

　加えて、蓋体に樹脂を用いることにより、渦電流式計器の軽量化を図ることができる。

　請求項２に係る発明では、抵抗部は、蓋体に連続して形成された円筒状の第１円筒部と、この第１円筒部に連続し第１円筒部よりも小径な円筒状の第２円筒部と、を有している。第２円筒部の径は、オイルカップに入る大きさとする必要がある。第２円筒部よりも蓋体に近い第１円筒部の径を大きくすることにより、抵抗部の強度を高めることができる。

　加えて、第２円筒部の先端からオイルカップの底面までの距離は、段差部からオイルカップまでの距離よりも短い。振動によって、第２の回転軸の軸線方向に第２の回転軸やオイルカップが変位することがある。このとき、オイルカップが段差部に接触するよりも先に、オイルカップの底面が第２円筒部の先端に接触する。オイルカップ内には、オイルが充填されているため、オイルカップを段差部に接触させた場合よりも当たりを柔らかくすることができる。

　請求項３に係る発明では、抵抗部は、蓋体に連続して形成された円筒状の第１円筒部と、この第１円筒部に連続し第１円筒部よりも小径な円筒状の第２円筒部と、を有している。第２円筒部の径は、オイルカップに入る大きさとする必要がある。第２円筒部よりも蓋体に近い第１円筒部の径を大きくすることにより、抵抗部の強度を高めることができる。

　加えて、段差部からオイルカップまでの距離は、第２円筒部の外周面からオイルカップの内周面までの距離よりも長い。毛細管現象によってオイルが段差部とオイルカップとの間から漏れることを抑制する。

本発明の実施例による渦電流式計器の平面図である。 図１に示された渦電流式計器の左側面図である。 図２の３－３線断面図である。 図３の要部拡大図である。 図２に示された走行距離表示部を説明する斜視図である。

　本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは二輪車の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。
＜実施例＞

　図１を参照する。本発明による渦電流式計器２０は、例えば、二輪車に搭載されて、車速計として用いられる。渦電流式計器２０は、ハンドルパイプ１１の中央部に取り付けられたケース１２に収納されている。ケース１２の上部は、無色透明のクリアカバー１３によって覆われている。

　図２を併せて参照する。図２には、図１のケース１２から取り出された渦電流式計器２０の左側面図が示されている。文字盤１５の上面には、目盛り１５ａが記載されている。文字盤１５の上方には、指針１６が回転可能に配置されている。乗員は、指針１６の指示した場所を視認することにより、車速を認識することができる。指針１６の前方には、走行距離が表示される走行距離表示部６０が設けられている。走行距離表示部６０は、渦電流式計器２０に一体的に設けられている。以下、渦電流式計器２０について詳細に説明する。走行距離表示部６０については、後述する。

　図３を参照する。図３には、図２の３－３線断面図が示されている。なお、文字盤１５（図２参照）の記載は、省略した。渦電流式計器２０は、略矩形の基部２１と、この基部２１に被せられた樹脂製のカバー部３０と、によって、部品が支持されてなる。

　基部２１は、例えば、プレス成形された冷間圧延鋼板によって構成される。基部２１には、２つの丸孔２１ａ，２１ｂが形成されている。基部２１の略中央に開けられた丸孔２１ａには、金属製の筒状部材２３が設けられている。この筒状部材２３の内周には樹脂製の滑り軸受２４が設けられ、この滑り軸受２４の内周に回転可能に第１の回転軸２５が設けられている。

　第１の回転軸２５の上部には、カップ状の導磁体２６と、ドーナツ形状の磁石２７と、が固定されている。第１の回転軸２５の上端は、下方に抉られており、この抉られた部位には、軸受２８が配置されている。磁石２７には、例えば、アルニコ磁石（Al-Ni-Co）が用いられる。

　導磁体２６は、上方に開口している。磁石２７は、導磁体２６に収納されるようにして配置されている。

　第１の回転軸２５の下端には、フレキシブルケーブルを接続することができる。フレキシブルケーブルは、車輪の回転を第１の回転軸２５に伝達するものである。即ち、車輪の回転が、フレキシブルケーブルを介して第１の回転軸２５に入力可能な構成とされている。

　二輪車が走行すると、第１の回転軸２５が回転し、第１の回転軸２５に固定された導磁体２６、及び、磁石２７が一体的に回転する。一方、基部２１、筒状部材２３、滑り軸受２４は、回転しない。

　カバー部３０は、例えば、射出成形によって成形された射出成形品であり、基部２１から立ち上げられた壁部３１と、この壁部３１の上端から基部２１に平行に延びる蓋体３２と、からなる。カバー部３０の樹脂には、ポリブチレンテレフタレートを採用することができる。

　蓋体３２には、第１の回転軸２５の軸線ＣＬ上に円状の差込穴３２ａが開けられている。この差込穴３２ａには、金属製の第２の回転軸４１が差し込まれている。即ち、第２の回転軸４１は、第１の回転軸２５と同一の軸線ＣＬ上に配置されている。

　第２の回転軸４１は、差込穴３２ａの内周面に接触した状態によって、蓋体３２によって回転可能に支持されている。即ち、第２の回転軸４１は、蓋体３２によって直接的に支持されている。第２の回転軸４１の下端は、軸受２８によって回転可能に支持されている。

　図２を参照する。第２の回転軸４１は、文字盤１５に形成された開口部１５ｂを貫通している。第２の回転軸４１の上端には、指針１６が取り付けられている。これにより、指針１６は、文字盤１５の上方を回転する。

　図４を参照する。第２の回転軸４１には、アルミニウムをカップ状に形成したロータ４２が取り付けられている。ロータ４２は、底面が上方に位置し、円筒状の壁部が磁石２７と導磁体２６との間に位置している。ロータ４２は、磁石２７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４２の上部には、第２の回転軸４１及びロータ４２の急激な回転を抑制するためのダンパ機構５０が設けられている。

　蓋体３２の一部は、ひげばね４５を収納するために凹状に形成されたひげばね収納部３２ｂとされている。ひげばね４５は、中心部が第２の回転軸４１に取り付けられていると共に、端部がひげばね収納部３２ｂに固定されたフック４６に引っ掛けられている。ひげばね４５は、渦電流による回転方向と逆の方向に向かって、第２の回転軸４１を付勢している。

　ダンパ機構５０は、第２の回転軸４１に取り付けられオイル５１が充填されたオイルカップ５２と、このオイルカップ５２に向かって蓋体３２から延び先端がオイル５１に浸かっている抵抗部５３と、からなる。

　抵抗部５３は、例えば、射出成形によって蓋体３２に一体に形成されている。抵抗部５３は、蓋体３２に連続して形成された円筒状の第１円筒部５３ａと、この第１円筒部５３ａに連続し第１円筒部５３ａよりも小径な円筒状の第２円筒部５３ｂと、これらの第１円筒部５３ａ及び第２円筒部５３ｂの境界に形成された段差状の段差部５３ｃと、からなる。

　第１円筒部５３ａの内周面と第２円筒部５３ｂの内周面とは、連続している。第１円筒部５３ａ及び第２円筒部５３ｂは、軸線ＣＬに沿って形成されている。

　第２円筒部５３ｂの下端からオイルカップ５２の底面までの距離Ｌ１は、段差部５３ｃからオイルカップ５２までの距離Ｌ２よりも短い。段差部５３ｃからオイルカップ５２までの距離Ｌ２は、第２円筒部５３ｂの外周面からオイルカップ５２の内周面までの距離Ｌ３よりも長い。第２円筒部５３ｂの内周面から第２の回転軸４１の外周面までの距離Ｌ４は、第２円筒部５３ｂの外周面からオイルカップ５２の内周面までの距離Ｌ３よりも長い。

　図３に戻る。二輪車が走行することにより、第１の回転軸２５、磁石２７、及び、導磁体２６が回転する。これらが回転することにより、渦電流が発生する。この渦電流によって、ロータ４２には、回転方向に力が加わる。磁石２７が回転する速度が速くなるにつれて、渦電流は、大きくなる。渦電流が大きくなると、ひげばね４５の付勢力に抗して、ロータ４２が回転する。ロータ４２が回転すると、第２の回転軸４１及びオイルカップ５２が回転する。第２の回転軸４１が回転することにより、指針１６も回転する。一方、蓋体３２、抵抗部５３、及び、ひげばね４５は、回転しない。

　二輪車が減速すると、第１の回転軸２５の回転速度も減速する。これにより、渦電流が小さくなる。ひげばね４５の付勢力によって、第２の回転軸４１は、加速時とは逆方向に向かって回転される。二輪車が停止すると、第２の回転軸４１及び指針１６は、二輪車が走行する前の位置まで戻される。

　渦電流式計器２０は、ダンパ機構５０を有している。オイルカップ５２は回転可能であり、抵抗部５３は回転不能である。オイルカップ５２内には、オイル５１が充填されている。磁石２７が回転すること等により、オイルカップ５２に対して回転方向に力が加わる。このとき、オイル５１及び抵抗部５３によって、オイルカップ５２には、同時に回転を抑制する方向にも力が加わることとなる。この回転を抑制する力は、加速時にも減速時にもオイルカップ５２に加わる。これにより、第２の回転軸４１及びロータ４２の急激な回転を抑制する。急激な回転を抑制することにより、指針１６のぶれを抑制する。次に、走行距離表示部６０について説明する。

　図５を併せて参照する。図５には、カバー部３０（図３参照）が外された状態の渦電流式計器２０及び走行距離表示部６０が示されている。走行距離表示部６０は、第１の回転軸２５が回転することにより回転し水平方向に延びる横軸６１と、この横軸６１が回転することにより回転し鉛直方向に延びる縦軸６２と、この縦軸６２が回転することにより回転する積算計６３と、を有する。縦軸６２の下端は、基部２１の丸孔２１ｂに差し込まれている。積算計６３には、数字が付されている。

　第１の回転軸２５の導磁体２６の下方に第１のウォーム７１が設けられ、この第１のウォーム７１に噛み合う第１のギヤ７２が横軸６１に設けられている。横軸６１には、さらに第２のギヤ７３が設けられており、縦軸６２には、第２のギヤ７３に噛み合う第２のウォーム７４が設けられている。縦軸６２には、さらに第３のウォーム７５が設けられている。積算計６３の回転軸と同軸上に第３のギヤ７６が設けられている。第３のウォーム７５と第３のギヤ７６との間には、これらの第３のウォーム７５と第３のギヤ７６の両方に噛み合い、第３のギヤ７６と歯数の異なる第４のギヤ７７が設けられている。即ち、第４のギヤ７７は、第３のウォーム７５の回転力を第３のギヤ７６に伝達するアイドルギヤである。

　二輪車が走行し、第１の回転軸２５が回転すると、共に第１のウォーム７１も回転する。第１のウォーム７１が回転することにより、第１のギヤ７２、横軸６１、第２のギヤ７３が回転する。第２のギヤ７３が回転することにより、第２のウォーム７４、縦軸６２、第３のウォーム７５が回転する。第３のウォーム７５が回転することにより、第４のギヤ７７、第３のギヤ７６、積算計６３が回転する。積算計６３に付された数字は、二輪車の走行距離を示し、積算計６３が回転するほど数値が大きくなる。

　図２を参照する。文字盤１５は、積算計６３の上方に開口部１５ｃが形成されている。乗員は、開口部１５ｃから積算計６３の表示している数字を視認することができる。

　以上の本発明によれば、以下の効果を奏する。

　図４を参照する。第２の回転軸４１は、蓋体３２の差込穴３２ａに差し込まれて支持されていると共に、ダンパ機構５０の抵抗部５３は、蓋体３２に一体的に形成されている。樹脂製の蓋体３２の差込穴３２ａに第２の回転軸４１を差し込むため、第２の回転軸４１を支持する軸受を別途設ける必要がない。さらに、抵抗部５３を蓋体３２に一体的に形成することにより、抵抗部５３を別部品によって構成する必要がなくなる。これらのことにより、部品点数の削減を図ることができる。

　加えて、蓋体３２は、素材に樹脂が用いられる。蓋体３２をねじ締めする際に、屑が発生することがある。屑が発生したとしても、屑が磁性を有しない樹脂であるため、樹脂が磁石２７に引き寄せられない。磁石２７に引き寄せられた多量の屑が各部品に噛み込むことによる不具合を抑制することができる。また、蓋体３２は、素材に樹脂が用いられるため、差込穴３２ａを一体成形することにより、屑の発生を防止することができる。屑の発生を防止することにより、第２の回転軸４１に屑が付着することを防止することができる。屑の付着を防止することにより、屑が噛み込むことによる第２の回転軸４１の回転不良を抑制することができる。なお、ねじ締めは、蓋体３２を基部２１に固定する場合や、文字盤１５を蓋体３２に固定する際に必要となりうる。

　加えて、蓋体３２に樹脂を用いることにより、渦電流式計器２０の軽量化を図ることができる。

　さらに、抵抗部５３は、蓋体３２に連続して形成された円筒状の第１円筒部５３ａと、この第１円筒部５３ａに連続し第１円筒部５３ａよりも小径な円筒状の第２円筒部５３ｂと、を有している。第２円筒部５３ｂの径は、オイルカップに入る大きさとする必要がある。第２円筒部５３ｂよりも蓋体３２に近い第１円筒部５３ａの径を大きくすることにより、抵抗部５３の強度を高めることができる。

　加えて、第２円筒部５３ｂの先端からオイルカップ５２の底面までの距離Ｌ１は、段差部５３ｃからオイルカップ５２までの距離Ｌ２よりも短い。振動によって、第２の回転軸４１の軸線方向（図面上下方向）に第２の回転軸４１やオイルカップ５２が変位することがある。このとき、オイルカップ５２が段差部５３ｃに接触するよりも先に、オイルカップ５２の底面が第２円筒部５３ｂの先端に接触する。オイルカップ５２内には、オイル５１が充填されているため、オイルカップ５２を段差部５３ｃに接触させた場合よりも当たりを柔らかくすることができる。

　加えて、段差部５３ｃからオイルカップ５２までの距離Ｌ２は、第２円筒部５３ｂの外周面からオイルカップ５２の内周面までの距離Ｌ３よりも長い。毛細管現象によってオイル５１が段差部５３ｃとオイルカップ５２との間から漏れることを抑制する。

　渦電流による回転に抗する方向（渦電流による回転を正転とした場合に、逆転方向）に第２の回転軸４１を付勢するひげばね４５（付勢部材４５）をさらに有する。ひげばね４５は、蓋体３２に凹状に形成されたひげばね収納部３２ｂ（付勢部材収納部３２ｂ）に収納されている。基部２１から蓋体３２までの長さを短くして、コンパクト化を図ると共に、ひげばね収納部３２ｂに収納することによりひげばね４５を保護することができる。ひげばね収納部３２ｂは、蓋体３２に凹状に形成されているため、ひげばね４５を収納しつつも蓋体３２の大型化を抑制している。また、蓋体３２の外にひげばね４５を配置することにより、ひげばね４５の取り付け性を高めることもできる。

　尚、本発明による渦電流式計器は、二輪車の他、四輪車や三輪車等の車両や他の乗り物にも搭載することができる。

　さらに、渦電流式計器は、車速計に採用した例を基に説明したが、タコメータ等であっても適用可能である。

　さらに、走行距離表示部は、デジタル式のものも採用することができる。また、走行距離表示部を設けなくてもよい。

　即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

　本発明の渦電流式計器は、二輪車の車速計に好適である。

　２０…渦電流式計器
　２１…基部
　２５…第１の回転軸
　２７…磁石
　３２…蓋体
　３２ａ…差込穴
　４１…第２の回転軸
　４２…ロータ
　５０…ダンパ機構
　５１…オイル
　５２…オイルカップ
　５３…抵抗部
　５３ａ…第１円筒部
　５３ｂ…第２円筒部
　５３ｃ…段差部
　Ｌ１…第２円筒部の先端からオイルカップの底面までの距離
　Ｌ２…段差部からオイルカップまでの距離
　Ｌ３…第２円筒部の外周面からオイルカップの内周面までの距離

Claims (3)

1. 　基部と、この基部に被せられた蓋体と、前記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前記第１の回転軸と共に回転する磁石と、前記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前記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、を有する渦電流式計器において、
   　前記蓋体は、素材に樹脂が用いられると共に、前記第２の回転軸が差し込まれる差込穴を有し、
   　前記第２の回転軸は、前記差込穴の内周面に接触した状態で前記蓋体によって回転可能に支持され、
   　前記ダンパ機構は、前記第２の回転軸に取り付けられオイルが充填されたオイルカップと、このオイルカップに向かって前記蓋体から延び先端が前記オイルに浸かっている抵抗部と、を有し、
   　前記抵抗部は、前記蓋体に一体的に形成されていることを特徴とする渦電流式計器。
2. 　前記抵抗部は、前記蓋体に連続して形成された円筒状の第１円筒部と、この第１円筒部に連続し前記第１円筒部よりも小径な円筒状の第２円筒部と、これらの第１円筒部及び第２円筒部の境界に形成された段差状の段差部と、を有し、
   　前記第２円筒部の先端から前記オイルカップの底面までの距離は、前記段差部から前記オイルカップまでの距離よりも短いことを特徴とする請求項１記載の渦電流式計器。
3. 　前記抵抗部は、前記蓋体に連続して形成された円筒状の第１円筒部と、この第１円筒部に連続し前記第１円筒部よりも小径な円筒状の第２円筒部と、これらの第１円筒部及び第２円筒部の境界に形成された段差状の段差部と、を有し、
   　前記段差部から前記オイルカップまでの距離は、前記第２円筒部の外周面から前記オイルカップの内周面までの距離よりも長いことを特徴とする請求項１記載の渦電流式計器。

Images