(57)【要約】【課題】  製品の信頼性を向上させることが可能な計器装置１を提供する。【解決手段】  計器装置１は、指針３と、前記指針３によって指示される指標２ａを有する表示板２と、前記指針３を備える移動部材７と、前記移動部材７を移動する駆動装置９と、前記移動部材７を支持する支持部材８と、を備え、前記指針３または前記移動部材７の一方は、磁石１０を有し、この磁石１０を検出する磁気センサＳを設け、前記支持部材８は、前記磁石１０の磁気を前記磁気センサＳに導く磁性体からなる誘導部１２を備えることを特徴とする計器装置。【選択図】図３
2006112905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指針と、
前記指針によって指示される指標を有する表示板と、
前記指針を備える移動部材と、
前記移動部材を移動する駆動装置と、
前記移動部材を支持する支持部材と、
を備え、
前記指針または前記移動部材の一方は、磁石を有し、
この磁石を検出する磁気センサを設け、
前記支持部材は、前記磁石の磁気を磁気センサに導く誘導部を備えることを特徴とする計器装置。
【請求項２】
前記誘導部は、前記磁石の移動軌跡に対応する位置から延設され前記磁気センサと対向することを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
【請求項３】
前記支持部材は、磁性体からなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いる計器装置に関するものであって、特に指針が表示板に設けられる指標を移動指示することによって、車両の速度やエンジンの回転数等を示す計器装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この主の計器装置として、例えば，下記特許文献１に記載のものが知られている。この計器装置は、リング状の移動部材に指針を設け、この移動部材を回転させることで指針が表示板上の指標を指示するように構成されている。当該構成からなる計器装置は、駆動装置を表示板の中央後方に設ける必要がないため、移動部材の中央に液晶表示パネル等の表示器が設置可能であり、これまで利用できなかった指針の移動中心部を表示に利用できるという利点がある。   
【特許文献１】特開２０００−１３１０９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１記載の計器装置は、移動部材にギヤ部を設け、駆動装置にギヤ部に噛み合う歯車を設け、ギヤ部と歯車とのギヤ連結を通じて移動部材を回転移動させる。指針と表示器とによって車両情報を提供する場合、表示器及び駆動装置は、回路基板上に配置され、移動部材は、回路基板上に設けられる支持部材に配置される。そのため、計器装置は、回路基板上に所定の空間（ギャップ）を持たせて支持部材を備え、さらに支持部材上に移動部材を備える積層構造となる。
【０００４】
指針表示を行う計器装置は、指針の正確な指示を実現するため、指針の位置を検出する場合がある。指針位置を検出する手段としては、例えば、移動部材に磁石を設け、この磁石の位置を磁気センサを用いて検出する構成となせば、非接触にて指針位置を検出できるメリットがある。ところが、以上のような積層構造を備える計器装置において、磁気センサを採用する場合、磁気センサは、回路基板上に設けられるため、検出対象である磁石から遠い位置に磁気センサが設置されることとなり、検出精度が低下してしまうおそれがあった。
【０００５】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、磁気センサの検出精度を向上させる計器装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述した課題を解決するため、指針と、前記指針によって指示される指標を有する表示板と、前記指針を備える移動部材と、前記移動部材を移動する駆動装置と、前記移動部材を支持する支持部材と、を備え、前記指針または前記移動部材の一方は、磁石を有し、この磁石を検出する磁気センサを設け、前記支持部材は、前記磁石の磁気を磁気センサに導く磁性体からなる誘導部を備えることを特徴とする計器装置である。
【０００７】
また、請求項２に記載のように、前記誘導部は、前記磁石の移動軌跡に対応する位置から延設され前記磁気センサと対向する。
【０００８】
また、請求項３に記載のように、前記支持部材は、磁性体からなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、磁気センサの検出精度を向上させる計器装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に基づいて、本発明の第１の実施形態を説明する。
【００１１】
図１から図４は、本発明の第１の実施形態を示す。図１は、計器装置１の正面図であり、図２は、表示板２を除いた計器装置１の正面図であり、図３は、図２における Ａ−Ａ断面を示す図であり、図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。
【００１２】
計器装置１は、表示板２と、指針３と、表示器４と、見返し部材５と、駆動装置６と、移動部材７と、支持部材８と、回路基板９と、からなり、車速を指針３によって示し、その他の車両情報を表示器４によって示すものである。
【００１３】
表示板２は、無色透明なリング形状の基板上に、透光性の白色インクで印刷された目盛りや記号等からなる指標部２ａを除いて遮光性の暗色インクで印刷されてなる。表示板２は、車速を示す指標部２ａが背後から透過照明される構造をもつ。表示板２の中央には、計器装置１の中央に位置する表示器４の表示が見えるように、開口２ｂが設けられる。指標部２ａは、車両の時速を示し、時速０ｋｍを０点Ｐとする。  
【００１４】
指針３は、脚部３ａと、指示部３ｂと、からなり、後に詳述する移動部材７に設けられ、移動部材７の移動に伴って表示板２に設けられた指標部２ａを指示する。脚部３ａは、移動部材７の前面から上方（表示板２方向）へ延びるように形成され、その前端部には、指示部３ｂが設けられる。指示部３ｂは、脚部３ａの前端部から移動部材７の中心に向かって、表示板２上を沿うように設けられ、指標部２ａ上を移動指示する。  
【００１５】
表示器４は、液晶表示素子やＶＦＤ（蛍光表示管）等の表示素子が用いられる。表示器４は、リング形状となっている移動部材７の開口部Ｓに対応して回路基板９上に設けられる。表示器４の表示領域は、表示器４上に設けられる表示板２の開口２ｂによって決定される。表示器４は、シートベルトの脱着状況や方向指示等の各種ウォーニング表示、車速やエンジンの回転数等のデジタル表示及びバー表示を行い、車両情報を提供するものである。指標部２ａによって車速を指針３表示することに加え、中央に表示器４を設けることで、情報量は増大し、表示方法が一層多様化する。
【００１６】
見返し部材５は、黒色系の合成樹脂からなり、表示板２の前方側に配置され計器装置１の可視領域を定める開口５ａを有する。
【００１７】
駆動装置６は、ステッピングモータや交差コイル等からなり、回路基板９に配接される。駆動装置６は、駆動装置６から支持板８ａを貫通し後に表示板２方向に延びる駆動軸６ａと、を有する。駆軸６ａの先端には歯車６ｂが固定され、支持板８ａ側には、円盤部６ｃが設けられる。駆動装置６は、駆動軸６ａを介して歯車６ｂを移動させる。
【００１８】
円盤部６ｃは、駆動軸６ａに設けられ、合成樹脂からなる円盤状部材である。円盤部６ｃは、移動部材７が移動すると、その移動に伴い、回動する。円盤部６ｃは、鉤形部８ｂの支柱と共に移動部材７のラジアル方向のズレを規制する。
【００１９】
移動部材７は、表示器４を視認可能なリング形状で、合成樹脂からなる。移動部材７はその内周にギヤ部７ａが設けられる。移動部材７は、駆動装置６によって回動する歯車６ｂとギヤ部７ａが噛み合うことによって、移動する。移動部材７は、その内周が厚み方向に段違いに形成されており、表示板２側上半分は、ギヤ部７ａであり、回路基板９側下半分は、中心に向かって張り出す張り出し部７ｂである。張り出し部７ｂは、ギヤ部７ａにおける内周よりも小さい円周となっている。この張り出し部７ｂに円盤部６ｃが接触する。移動部材７は、図３に示すように支持板８ａ側に移動部材７（指針３）の位置検出に用いられる円柱形状の磁石１０が嵌入されてなる。
【００２０】
移動部材７を支持する支持部材８は、支持板（支持体）８ａと、支持板８ａに設けられるフック形状の鉤形部８ｂと、移動部材７を後方（支持板８ａ側）から支持する凸部８ｃと、からなる。
【００２１】
支持板８ａは、表示器４による表示に対応して開口を備えるため、剛性のある部材で構成される必要があり、本実施形態においては、軟磁性体に分類されるＳＰＣ（冷間圧延鋼板）に亜鉛めっきを施した部材を用いる。ＳＰＣは、鉄と炭素の合金である鋼からなる。支持板８ａは、図３に示すように、移動部材７に設けられた磁石１０から発生する磁束（磁気）１１を後に詳述する磁気センサＳに導く誘導部１２を有する。
【００２２】
誘導部１２は、支持板８ａと同じＳＰＣからなり、支持板８ａから後に詳述する磁気センサＡに向かって突出するように垂設される。誘導部１２は、磁束１１を磁気センサＳまで導き、移動部材７が回転し移動部材７に設けられた磁石１０が誘導部１２上を通過する際に磁束１１を集中させる。誘導部１２は、磁気センサＳに向かって延びるように形成されるため、磁石１０から磁気センサＳの間で磁束１１が漏れにくい。
【００２３】
鉤形部８ｂは、鉄（ＳＰＣ）製の支持板８ａにアウトサート成型されてなる合成樹脂で、移動部材７のスラスト（水平）方向及びラジアル（垂直）方向のズレを規制する。鉤形部８ｂは、支持板８ａに設けられ、回路基板９から移動部材７の外側に沿って表示板２方向にのびる支柱８１と、この支柱８１の先端から移動部材７の中心に向かって延びるフック８２と、からなる。支柱８１は、移動部材７の外周壁から所定のクリアランスを隔てて設けられ、ラジアル方向の移動部材７のズレを規制し、フック８２は、移動部材７の前面と所定のクリアランスを隔てるように設けられ、スラスト方向の移動部材７のズレを規制する。  
【００２４】
凸部８ｃは、支持板８ａ上に移動部材７の背面に当接するように設けられる半球状の支持部材８であり、移動部材７の背面に沿って等間隔に６カ所（図示しない）設けられている。凸部８ｃは、移動部材７に線接触して移動部材７を支持するため、駆動装置６に与える負荷を軽減する。    
【００２５】
計器装置１は、磁石１０を備える移動部材７と以上のような支持部材８を備えることにより、駆動装置６（歯車６ｂ）とギヤ部７ａを適正な状態に保ち、より信頼性の高い支持構造となる。
【００２６】
回路基板９は、絶縁材料であるアルミナや窒化アルミニウムなどからなるセラミックの板状の基板に導体，抵抗，レジスト膜を印刷し、駆動装置６，支持板８ａ及び磁気センサＳが配設される。
【００２７】
磁気センサＳは、回路基板９に実装した磁気変換素子であるホールＩＣを有し、磁石１０の位置を磁気的に検出して、電気信号として出力する。すなわち、磁気センサＳは、磁石１０を備えた移動部材７が回転し、誘導部１２上を磁石１０が通過する際に、磁束密度の変化に基づいて、変化する電圧を検出信号として出力する。この信号により、本実施形態では０点Ｐ（指標部２ａにおける時速０ｋｍ）と対応関係にある磁石１０の位置が図示しない制御回路に把握されるため、制御回路上の０点と機械上の０点とを一致させることができ、この一致点を基点として正確な指針指示を行わせることができる。なお、誘導部１２の先端が磁気センサＳの検出面Ｓ１に近く、誘導部１２の先端と磁気センサＳの検出面Ｓ１のギャップＧが小さいほど磁束１１の漏れが少ないので、効果的である。
【００２８】
本実施形態の計器装置１は、磁束１１を誘導部１２に集中して導かれるため、磁気センサＳは、磁気の変化を精度良く検出することができる。
【００２９】
以上の実施形態に示すように、本発明の計器装置１は、磁気センサの検出精度を向上させる。
【００３０】
また、誘導部１２を支持板８ａから磁気センサＳに向かって延設することにより、より高い位置検出精度を得ることができる。
【００３１】
また、磁性材からなる支持板８ａの一部にて誘導部１２を設けることにより製造コストの低減に貢献するものである。
【００３２】
なお、本実施形態において、磁気センサとしてホールＩＣを用いたが、磁気抵抗素子やリードスイッチでもよい。
【００３３】
また、本実施形態において、０点位置のみ検出するものであったが、指針の０点（最小振れ位置），最大振れ位置やこれらの中間位置等、複数の位置を検出するものでもよい。
【００３４】
また、本実施形態において、誘導部１２は、支持板８ａから磁気センサＳに向かって垂設されるものであったが、誘導部１２の先端が磁気センサＳに近接するように設けられればよく、磁気センサＳの回路基板９上のレイアウトに応じて、折り曲げるなど、任意の形状を採用することができる。
【００３５】
また、本実施形態において、支持板８ａと誘導部１２は共にＳＰＣからなるが、誘導部１２が磁性体からなるものであればよく、支持板８ａの構成材料は、所定の剛性を備えるものであればよい。
【００３６】
また、本実施形態において、支持部材８にフック８２を備える鉤形部８ｂを用いたが、例えば、移動部材７の外周壁に沿ってピンを設け、移動部材７のラジアル方向のズレを規制してもよく、また、移動部材７の外周に支持部材８を備えなくともよい。
【００３７】
また、前記実施形態では移動部材７を一定の剛性を有する部材にて設けたが、柔軟性をもったベルト，ワイヤやギヤブレードなどの部材を用いてもよい。
【００３８】
次に、図５を用いて第２の実施形態を説明する。図５は、本実施形態の要部断面図である。前述した実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。
【００３９】
移動部材７は、指針３を備え、リング形状の合成樹脂からなる。移動部材７は、支持板８ａ側に磁石１０を備える。
【００４０】
支持板８ａは、合成樹脂からなり、表示器４の表示に対応して開口を備え、移動部材７を支持する。支持板８ａは、移動部材７に設けられる磁石１０の移動軌跡に対向する位置に誘導部１２を備える。誘導部１２は、鉄等の磁性体からなり、図５に示すように、回路基板９上に設けられた磁気センサＳの検出面Ｓ１にその先端が対向するように、支持板８ａから折り曲げられ屈曲して設けられる。
【００４１】
本実施形態は、以上のように、誘導部１２が、磁石１０の移動軌跡及び磁気センサＳの配設位置に対応して屈曲して設けられるため、磁石１０の移動軌跡に沿って磁気センサＳを回路基板９上に配設できない場合でも、磁束１１を磁気センサＳまで導くことができる。
【００４２】
本実施形態の計器装置１によっても、前記実施形態と同様に、指針３または移動部材７の位置検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す正面図。
【図２】同上実施形態の表示板を除いた計器装置の正面図。
【図３】同上実施形態のＡ−Ａ断面図。
【図４】同上実施形態のＢ−Ｂ断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１  計器装置
２  表示板
３  指針
４  表示器
６  駆動装置
７  移動部材
８  支持部材
８ａ  支持板（支持体）
１０  磁石
１１  磁束
１２  誘導部
Ｓ  磁気センサ
【図１】
2006112905.tif 000003
【図２】
2006112905.tif 000004
【図３】
2006112905.tif 000005
【図４】
2006112905.tif 000006
【図５】
2006112905.tif 000007