(57)【要約】【課題】  計器本体の指示特性や応答性を損なうことなく、指針の指示に影響を及ぼすことを軽減することが可能な計器装置を提供することを目的とする。【解決手段】  車両の速度を表示する指針式計器１０と、指針式計器１０と電気的に接続する回路基板１２と、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブル９とともに回転し指針式計器１０の計器本体１９と併設される磁石１４からなる被検出体と、被検出体１４の回転を検出する検出部１５とを備え、検出部１５を回路基板１２に実装するとともに、検出部１５と対向する被検出体１４の厚み方向に沿って異極となる磁極を被検出体１４着磁してなることを特徴とする計器装置であるため、計器本体１９への磁気干渉が少なくなり、計器本体１９の応答性を損なうことなく、指針１８の指示に影響を及ぼすことを軽減することが可能な計器装置を提供することができる。【選択図】  図４
2015049084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の速度を表示する指針式計器と、この指針式計器と電気的に接続する回路基板と、前記指針式計器と前記回路基板とを収納するケースと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転し前記指針式計器の計器本体と併設される磁石からなる被検出体と、前記被検出体の回転を検出する検出部とを備え、前記検出部を前記回路基板に実装するとともに、前記検出部と対向する前記被検出体の厚み方向に沿って異極となる磁極を前記被検出体に着磁してなることを特徴とする計器装置。
【請求項２】
前記被検出体を円板状に形成するとともに、前記被検出体には少なくとも４極の磁極を着磁して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、移動体の速度を表示する計器装置に関し、特に二輪車などの速度を表示する計器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の計器装置は、例えば、特許文献１に開示されるものが知られている。この計器装置は、車両の速度を表示する表示手段である速度計と、この速度計と電気的に接続する回路基板と、速度計と回路基板とを収納するケースと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転する回転軸に装着された被検出体である磁石と、磁石の回転を検出するホールＩＣなどからなる検出部とを備え、検出部を回路基板に実装するとともに、ケース内に検出部を収納するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３２６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の計器装置は、被検出体である磁石には、その外周面に沿って等間隔に４極の磁極を着磁するように設けられ、その磁力変化をホールＩＣなどからなる検出部によって検出する構造であるため、近くに配置された速度計の計器本体の磁石に前記被検出体である磁石の磁気が影響し計器本体に取り付けられた指針の指示に影響を及ぼす虞があるといった問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、前記問題点を解消し、計器本体の指示特性や応答性を損なうことなく、指針の指示に影響を及ぼすことを軽減することが可能な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】
本発明の計器装置は、車両の速度を表示する指針式計器と、この指針式計器と電気的に接続する回路基板と、前記指針式計器と前記回路基板とを収納するケースと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転し前記指針式計器の計器本体と併設される磁石からなる被検出体と、前記被検出体の回転を検出する検出部とを備え、前記検出部を前記回路基板に実装するとともに、前記検出部と対向する前記被検出体の厚み方向に沿って異極となる磁極を前記被検出体に着磁してなることを特徴とする計器装置である。このように構成することにより、従来の横方向の磁界方向を縦方向に変えることによって併設された指針式計器の計器本体への磁気干渉が少なくなり、速度計などの指針式計器の計器本体の応答性を損なうことなく、指針の指示に影響を及ぼすことを軽減することが可能な計器装置を提供することができる。
【０００７】
また請求項２では、請求項１に記載の計器装置において、前記被検出体を円板状に形成するとともに、前記被検出体には少なくとも４極の磁極を着磁してなることを特徴とするものである。このように構成することにより、被検出体（磁石）は少なくとも４極着磁をなしていることから、極数を増やすことによって、１極辺りの磁極面積を小さくすることができ、被検出体である磁石と併設された指針式計器による計器本体方向への磁束漏れを減らすことができ、これにより表示手段を構成する計器本体への磁気的な影響を抑えることが可能となるとともに、ホールＩＣなどからなる検出部によって磁石からの磁力を検出することができ、速度計などの指示計器の応答性を損なうことなく、指示特性が良好な計器装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、車両の速度を表示する指針式計器と、この指針式計器と電気的に接続する回路基板と、前記指針式計器と前記回路基板とを収納するケースと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転し前記指針式計器の計器本体と併設される磁石からなる被検出体と、前記被検出体の回転を検出する検出部とを備え、前記検出部を前記回路基板に実装するとともに、前記検出部と対向する前記被検出体の厚み方向に沿って異極となる磁極を着磁してなることを特徴とする計器装置であるため、併設された指針式計器の計器本体への磁気干渉が少なくなり、速度計などの指針式計器の計器本体の応答性を損なうことなく、指針の指示に影響を及ぼすことを軽減することが可能な計器装置を提供することができ、所期の目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態の計器装置を搭載した二輪車の説明図である。
【図２】同実施形態の計器装置の断面図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、同実施形態の磁石の着磁の状態を示す一部を断面で表した斜視図である。
【図４】図４は従来および同実施形態の磁石の磁束の流れを示す計器装置の概略模式図である。
【図５】同実施形態の８極着磁による磁石と、４極着磁による磁束密度の関係を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の基本的構成を示すもので、移動体である二輪車の計器装置を例にとって説明する。
【００１１】
二輪車１は、アルミなどの金属からなるフレーム２と、ガソリンを燃料とする内燃機関（エンジン）３と、ガソリンを蓄えておく燃料タンク４と、二輪車１の運転者が座るシート５と、前輪６と、この前輪６を回転自在に保持する２本のフロントフォーク７と、計器装置８と、前記前輪６の回転を前記計器装置８に伝達する回転ケーブル９とを少なくとも備えている。なお、エンジン３、燃料タンク４、シート５はフレーム２に取り付けられており、２本のフロントフォーク７は、左右へ操舵可能な状態となるようにフレーム２に取り付けられている。
【００１２】
次に、図２を用いて計器装置８を説明する。計器装置８は、二輪車１の速度を表示する指針式計器である速度計１０と、二輪車１の走行距離などを表示する液晶表示器１１と、速度計１０と液晶表示器１１と電気的に接続する回路基板１２と、速度計１０と液晶表示器１１及び回路基板１２とを収納するケース１３と、車両の速度の回転である前記前輪の回転を伝達する回転ケーブル９とともに回転するとともに速度計１０に併設される被検出体である磁石１４と、この磁石１４の回転を検出し磁石１０の直上に位置するように配置され検出部であるホールＩＣ１５とを備えている。なお、１６は文字板であり、１７は速度計１０と液晶表示器１１とを制御する制御部である。
【００１３】
指針式計器である速度計１０は、指針１８の他に、指針１８が指示する図示しない目盛や文字などを備えた文字板１６と、指針１８を回転駆動する計器本体１９とを備えている。
【００１４】
文字板１６は、貫通孔２０と窓部２１とを備えている。貫通孔２０は、指針１８と計器本体１９とを連結する指針軸２２が貫通する。
【００１５】
計器本体１９は、図示しない磁石を内蔵した交差コイル式計器本体やステッピングモータなどからなり、制御部１７の駆動処理によって駆動されるものである。
【００１６】
液晶表示器１１は、前述した走行距離の他に燃料残量やエンジン冷却水温及び時刻などを表示しても良い。液晶表示器１１は、液晶表示素子２３と、液晶表示素子２３を保持する支持体２４と、液晶表示素子２３と回路基板１２とを電気的に接続する配線部材２５とを備えている。なお、２６は液晶表示素子２３を背後から照明する光源であり、例えば、発光ダイオードなどが好適である。
【００１７】
支持体２４は、白色の合成樹脂製で、液晶表示素子２３を支持するとともに、発光ダイオード２６の光を均一にするための空間を形成するために箱状となっている。
【００１８】
配線部材２５は、ポリイミドなどの柔軟性と絶縁性を有する基板に、銅などの導電性を有する配線パターンを設けたものである。配線部材２５は、回路基板１２からの電気信号を液晶表示素子２３に供給するものである。なお、２７は配線部材２５を回路基板１２に接続するためのコネクタである。
【００１９】
ケース１３は、背面ケース１３ａと前面カバー１３ｂとからなり、背面ケース１３ａと前面カバー１３ｂとは、二輪車用に防水、防塵の機能を果たすように組み付けられている。なお、完全な密封構造ではなく、水は透過しないが、気体は透過する図示しないフィルターを設けることで、ケース１３の内外の空気を換気することが可能である。背面ケース１３ａは光が透過しない、例えば、黒色の合成樹脂製であり、計器装置８の背面側を形成するものである。前面カバー１３ｂは、光を透過する合成樹脂製であり、本実施例においては無色である。前面カバー１３ｂは、計器装置８の前面側を形成するものである。
【００２０】
被検出体である磁石１４は円板形状であり、その中央に回転軸２８が貫通している。磁石１４は回転軸２８とともに回転するものである。また、本実施形態における磁石１４としては図３（ａ）に示すように、磁石１４のＮ極とＳ極は、磁石１４の軸方向である上下方向、すなわち検出部であるホールＩＣ１５と対向する被検出体である磁石１４の厚み方向に沿って異極となる磁極が対をなして８極設けられている。この場合、円板状の磁石１４の表面側には、Ｎ極とＳ極とを交互に所定の間隔を配して設けられている。なお、磁石１４に着磁される磁極数として、図３（ｂ）に示すように、磁石１４の厚み方向に沿って着磁される異極となる磁極が対を成して設けられる極数として４極を形成したり、あるいは図示しないが１２極の磁極を設けるようにようにしてもよいものである。
【００２１】
また回転軸２８は金属製であり、軸受２９で背面ケース１３ａに回転可能に保持されている。回転軸２８の磁石１４を設けた側とは反対側には、凹部２８ａが設けられている。この凹部２８ａには、回転ケーブル９の端部９ａが挿入される。凹部２８ａは、その長手方向に対して垂直方向の断面形状が四角形状であり、この凹部２８ａに挿入する端部９ａも凹部２８ａに合致する形状である。回転ケーブル９の回転が回転軸２８に伝達され、回転軸２８が回転する。軸受２９も金属製であり、円筒形である。軸受２９は、外周に溝３０を備えており、この溝３０に背面ケース１３ａが嵌合し、軸受２９が背面ケース１３ａに固定されている。なお、３１は金属製の抜け止めリングであり、ドーナツ形状で、回転軸２８が軸受２９から抜けることを防止するものである。
【００２２】
検出部であるホールＩＣ１５は、回路基板１２に実装されており、回路基板１２に設けた図示しない配線パターンと電気的に接続されている。検出部であるホールＩＣ１５は、ホール素子１５ａと合成樹脂からなる保護部１５ｂとで構成されている。保護部１５ｂは、ホール素子１５ａを保護するためにホール素子１５ａを覆っている。ホール素子１５ａは、半導体を用いたセンサの一種であり、磁気を検出するものである。本実施例では、磁石１４の回転にともなう磁界の変化を検出することで、磁石１４の回転を検出するものである。
【００２３】
制御部１７は、ＩＣなどの集積回路であり、回路基板１２に実装されており、回路基板１２に設けた図示しない配線パターンと電気的に接続されている。制御部１７は、主要部である回路部１７ａと回路部１７ａを保護する保護部１７ｂとで構成されている。保護部１７ｂは、回路部１７ａを保護するために回路部１７ａを覆っている。
【００２４】
次に図４の概略模式図を用いて従来例と本実施形態における磁石１４からの漏れ磁界低減効果について説明する。
【００２５】
図４において、従来例構造によれば、図４（ａ）に示すように、磁石１４に着磁される磁極としては、被検出体である磁石１４の外周部に磁極を設けるために、磁石１４の周面から外部へと磁束が広がってしまい、これにより被検出体である磁石１４と併設される速度計１０の計器本体１９側へと磁束が流れる量が多くなるために指示特性に影響を与えてしまうという問題があった。これに対し、本実施形態においては、図４（ｂ）に示すように、磁石１４の上下方向にＮ極とＳ極とをそれぞれ着磁した磁石１４では、速度計１０の計器本体１９へと飛ぶ磁束が少なくなるために、計器本体１９への磁気干渉が少なくなり、速度計１０などの指針式計器の計器本体１９の応答性を損なうことなく、指針１８の指示に影響を及ぼすことを軽減することができる。
【００２６】
次に図５は、本実施形態における磁極数の極数を変えた場合の磁束密度の分布を示すものであり、本実施形態においては図３（ａ）に示すように、上下方向に８極の磁束分布を示すものであったり、本実施形態の他の例として図３（ｂ）に示すように４極着磁を行ったものである。８極着磁をなす磁石１４は１極当たりの磁極面積が小さくなるため、磁束密度のピーク値が低くなり、これにより、８極は４極に比べて速度計１０の計器本体１９方向に飛ぶ磁束量が低減される。なお、４極以上であれば磁束密度のピーク値が低く有効であり、磁石１４と計器本体１９との位置関係や距離あるいは磁石１４の容積や大きさや着磁による磁力の強さなどに応じて磁極数を任意に設定すればよいものである。
【００２７】
以上のように、車両の速度を表示する指針式計器である速度計１０と、この速度計１０と電気的に接続する回路基板１２と、速度計１０と回路基板１２とを収納するケース１３と、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブル９とともに回転し指針式計器である速度計１０の計器本体１９と併設される磁石１４からなる被検出体と、この磁石１４からなる被検出体の回転を検出するホールＩＣ１５からなる検出部とを備え、その検出部であるホールＩＣ１５を回路基板１２上に実装するとともに、検出部であるホールＩＣ１５と対向する磁石１４からなる被検出体の厚み方向に沿って異極となる磁極を着磁してなる計器装置８であるため、併設された指針式計器の駆動本体１９への磁気干渉が少なくなり、指針式計器である速度計１０などの計器本体１９の応答性を損なうことなく、指針１８の指示に影響を及ぼすことを軽減することができる計器装置を提供することができる。
【００２８】
本発明は、前記実施形態においては車両用の速度の回転として、二輪車の前輪ホイールから取り出していたが、前述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、内燃機関のトランスミッションなどから取り出すものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
また実施形態においては、計器装置に利用可能であり、特に、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転する回転軸に装着された被検出体である磁石と、磁石を内蔵した計器本体を近接配置してなる計器装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
８  計器装置
９  回転ケーブル
１０  速度計（表示手段
１２  回路基板
１３  ケース
１４  磁石（被検出体）
１５  検出部（ホールＩＣ）
１５ａ  ホール素子
１６  文字板
１７  制御部
１８  指針
１９  計器本体
２８  回転軸
２９  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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