(57)【要約】【課題】  カバー内に異物が落下した場合であっても、指針の動作特性を良好にすることが可能な可動磁石式計器を提供する。【解決手段】  ロータ磁石１及びこのロータ磁石１と共に回転する第１のギヤＴ１を有するロータ軸２と、第１のギヤＴ１に連結される第２のギヤＴ２を有する指針軸３と、通電によりロータ磁石１に回転力を与える一対のコイル５，６と、ロータ磁石１と各ギヤＴ１，Ｔ２を収納する空洞部Ｓ１とこの空洞部Ｓ１に連通する貫通部４７とを有するハウジング４と、このハウジング４の所要部を覆うカバー７とを備え、ハウジング４とカバー７との間に貫通部４７を通じて空洞部Ｓ１に異物が侵入するのを防止する侵入防止部Ｄを設けた。【選択図】  図３
2005214818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ磁石を有する指針軸と、
通電により前記ロータ磁石に回転力を与える一対のコイルと、
少なくとも前記ロータ磁石を含む内装部品を収納する空洞部とこの空洞部に連通する貫通部とを有するハウジングと、
このハウジングの所要部を覆うカバーとを備え、
前記ハウジングと前記カバーとの間に前記貫通部を通じて前記空洞部に異物が侵入するのを防止する侵入防止部を設けたことを特徴とする可動磁石式計器。
【請求項２】
ロータ磁石及びこのロータ磁石と共に回転する第１のギヤを有するロータ軸と、
前記第１のギヤに連結される第２のギヤを有する指針軸と、
通電により前記ロータ磁石に回転力を与える一対のコイルと、
前記ロータ磁石と前記各ギヤを収納する空洞部とこの空洞部に連通する貫通部とを有するハウジングと、
このハウジングの所要部を覆うカバーとを備え、
前記ハウジングと前記カバーとの間に前記貫通部を通じて前記空洞部に異物が侵入するのを防止する侵入防止部を設けたことを特徴とする可動磁石式計器。
【請求項３】
前記侵入防止部が前記貫通部を取り巻くように前記ハウジングと前記カバーとの間に形成される空間部に位置する第１の壁と、この第１の壁の開口部を塞ぐ第２の壁とからなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の可動磁石式計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコイルへの通電によりロータ磁石を回転させる可動磁石式計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用メータに適用される可動磁石式計器として、例えば交差コイル型の可動磁石式計器が一般によく知られている。可動磁石式計器は、エアコア式ムーブメントとも呼ばれ、回転軸を有するロータ磁石と、このロータ磁石を収納すると共にその一端が外部に突出するよう回転軸を軸支する合成樹脂製のハウジングと、このハウジングの外周に巻かれる一対のコイルと、このコイルが巻かれたハウジングの所要部を覆うように装着されるカバーとを有し、ハウジングにはカバーの周囲に延在する一対の保持フランジが形成されている。
【０００３】
かかる可動磁石式計器はハウジングから外部に突出した回転軸の突出端部が配線基板を貫通するように、その主要部が配線基板の背後に装着される。つまり、配線基板には回転軸の突出端部を貫通させ可動磁石式計器を取り付けるための取付用開口と、この取付用開口の周囲に切り欠き形成されハウジングの各保持フランジを挿入させるための切欠とが設けられている。そして、可動磁石式計器の配線基板への取付時には、ハウジングの各保持フランジと配線基板の各切欠とが対向するように位置合わせし、各保持フランジの背面が配線基板の表面に突出するように各保持フランジを各切欠に貫通させ、さらにこの状態から各保持フランジを所定方向に回動させることで各保持フランジの背面が配線基板の表面に係合し、これにより可動磁石式計器が配線基板に装着される（例えば下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−９００１２号公報
【０００４】
かかる配線基板に装着された可動磁石式計器はハウジングより突出する回転軸の突出端部に指針が装着される。一方、回転軸に直接、装着されるのではなくではなく、例えば下記特許文献２に記載のようにギヤからなる伝達機構を通じて回転軸と連結された指針軸に指針を装着するタイプの可動磁石式計器も公知である。かかる可動磁石式計器は、例えばロータ磁石と第１のギヤを有する回転軸と、第１のギヤと連結噛合する第２のギヤを有すると共に先端に指針が装着され第２のギヤの回転に応じて指針を回転させる指針軸と、各ギヤを連結させた状態で回転軸及び指針軸を並設状態に軸支すると共にロータ磁石並びに各ギヤを収納するハウジングと、ハウジングの外側に巻かれる一対のコイルと、このコイルが巻かれたハウジングの下方側を覆うように装着されるカバーとを備えている。また、ハウジングは上側ハウジングと下側ハウジングとに分割形成され、下側ハウジング側にてロータ磁石及び各ギヤを収納し、下側ハウジングの開口を上側ハウジングにて塞ぐ構成となっている。
【特許文献２】特開２００１−１５３８９０号公報
【０００５】
そして、この特許文献２に記載の可動磁石式計器の場合、指針軸が貫通する貫通部を有する第２のギヤはポリアセタール（ＰＯＭ）等からなる樹脂材料によって形成され、その貫通部の周囲には組付治具の位置決めピンによって第２のギヤを第１のギヤに対して適正な位置に噛合させるための治具孔が設けられている。
【０００６】
この治具孔の背後に位置する下側ハウジング箇所には治具孔に対応した孔部が形成され、可動磁石式計器の組み付け時には、まず下側ハウジングの孔部に治具の位置決めピンを貫通させて治具上に下側ハウジングを位置決め固定し、次に下側ハウジングの中央底部に外部磁石によって回転軸に連結されたロータ磁石と第１のギヤを所定位置に配設し、次に孔部から突出した治具位置決めピンの突出端部に第２のギヤの治具孔を貫通させて各ギヤを噛み合わせる。これにより、第２のギヤが第１のギヤに対して適正となる位置に位置決め配設される。
【０００７】
さらに各ギヤ並びにロータ磁石を収納した下側ハウジングの開口を覆うように下側ハウジング上に上側ハウジングを配設し、その後、治具位置決めピンを取り除きハウジングの周囲にコイルを巻き、下側ハウジングの背後からカバーを装着して可動磁石式計器の組み付けが完了する。そして、かかる可動磁石式計器は、前述した特許文献１に記載のごときハウジングの保持フランジ背面と配線基板の切欠周縁部とからなる係合手段により配線基板に固定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特にこのようにハウジングの保持フランジを配線基板の表面に係合させて可動磁石式計器を配線基板に装着する場合には、保持フランジ背面と配線基板の切欠とが擦れ合いながら、保持フランジが配線基板の切欠から切欠周縁となる配線基板板面に乗り上がるため、保持フランジ背面の一部が塵となってカバー内に異物として落下してしまうことがあった。
【０００９】
また、前記特許文献２に記載のようにギヤからなる伝達機構を通じて回転軸と連結された指針軸に指針を装着するタイプの可動磁石式計器では、第２のギヤを組付治具により位置決めするために第２のギヤとハウジングにそれぞれ孔を設ける構成である。
【００１０】
特に、カバー内部（底面）に落下した異物を有する伝達機構付き可動磁石式計器を搭載した配線基板は、例えば製造ライン内に搬送されるかもしくはメータ内に装着される際に、一時的に傾けられたり逆さにされる場合がある。そうするとカバーの底面に落下した異物がカバーの底面側からハウジングの孔部を通ってハウジング内に至り、さらに異物はハウジング内での移動に伴い各ギヤの噛合箇所に介在してしまう場合があり、この場合には各コイルへの通電によるロータ磁石の回転時に各ギヤのスムーズな回転が阻害され、これにより指針の動作特性に悪影響を与えてしまうという問題を有していた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、カバー内に異物が落下した場合であっても、指針の動作特性を良好にすることが可能な可動磁石式計器の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ロータ磁石を有する指針軸と、通電により前記ロータ磁石に回転力を与える一対のコイルと、少なくとも前記ロータ磁石を含む内装部品を収納する空洞部とこの空洞部に連通する貫通部とを有するハウジングと、このハウジングの所要部を覆うカバーとを備え、前記ハウジングと前記カバーとの間に前記貫通部を通じて前記空洞部に異物が侵入するのを防止する侵入防止部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、ロータ磁石及びこのロータ磁石と共に回転する第１のギヤを有するロータ軸と、前記第１のギヤに連結される第２のギヤを有する指針軸と、通電により前記ロータ磁石に回転力を与える一対のコイルと、前記ロータ磁石と前記各ギヤを収納する空洞部とこの空洞部に連通する貫通部とを有するハウジングと、このハウジングの所要部を覆うカバーとを備え、前記ハウジングと前記カバーとの間に前記貫通部を通じて前記空洞部に異物が侵入するのを防止する侵入防止部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記侵入防止部が前記貫通部を取り巻くように前記ハウジングと前記カバーとの間に形成される空間部に位置する第１の壁と、この第１の壁の開口部を塞ぐ第２の壁とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、カバー内に異物が落下した場合であっても、指針の動作特性を良好にすることが可能な可動磁石式計器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）以下、図面に基づいて本発明による可動磁石式計器の第１実施形態について説明する。図１〜図５は、本発明の第１実施形態を示すもので、図１は本発明の第１実施形態による可動磁石式計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は同実施形態による第１の枠体の側面図、図５は同実施形態による第１の枠体の背面図である。
【００１６】
図１，図２において可動磁石式計器Ｍは、ロータ磁石１と、このロータ磁石１を支持するロータ軸２と、このロータ軸２とは所定間隔を空けて並設状態に設けられる指針軸３と、これらロータ軸２，指針軸３を軸受け支持すると共にロータ磁石１と後述する伝達部材とを収納するハウジング４と、このハウジング４の外側に巻かれる一対のコイル５，６と、ハウジング４の所定領域を覆うカバー７と、ハウジング４から突出する指針軸３の先端に装着される指針Ｐと、ロータ磁石１と指針Ｐとの間に介在しロータ磁石１の回転を出力側である指針Ｐに伝達する伝達部材Ｔとを備えている。
【００１７】
ロータ磁石１は、例えばＮ，Ｓが交互に４極着磁された円盤状のプラスチックマグネットからなり、その中心部にはロータ軸２が嵌挿されている。これによりロータ磁石１はロータ軸２と同体的に回転（連動）し、且つロータ軸２を通じてハウジング４によって支持されている。
【００１８】
伝達部材Ｔは、ロータ軸２に固定され、ロータ磁石１と連動する第１のギヤＴ１と、この第１のギヤＴ１に連結噛合されると共に指針軸３に固定され、指針軸３に連動する第２のギヤＴ２とからなる。
【００１９】
第１のギヤＴ１は、外周に適宜数の連続歯が形成された歯車からなり、図２中、ロータ磁石１が下方、第１のギヤＴ１が上方に位置している。なお、第１のギヤＴ１の中心部にはロータ磁石１の場合と同様にロータ軸２が嵌挿されている。
【００２０】
第２のギヤＴ２は、第１のギヤＴ１よりも径大で且つ外周に第１のギヤＴ１よりも多くの連続歯が形成された歯車からなり、その中心部には指針軸３が嵌挿されている。また第２のギヤＴ２は、図２中、ロータ磁石１の上側で且つロータ磁石１とは適宜空間を空けて重なるように第１のギヤＴ１側に延び、第１のギヤＴ１と噛合している。なお第２のギヤＴ２には、可動磁石式計器Ｍの組み付け時において図示しない位置決め部材である組付用治具の位置決めピンが貫通する孔部Ｔ２１が形成されており（図３参照）、この場合、孔部Ｔ２１は指針軸３の左方に位置している。
【００２１】
ハウジング４は合成樹脂からなり、図２中、下側に位置する第１の枠体４１と上側に位置する第２の枠体４２とに分割形成され、これら第１，第２の枠体４１，４２間で空洞部Ｓ１を形成し、この空洞部Ｓ１内に内装部品であるロータ磁石１と伝達部材Ｔを収納すると共に、ロータ軸２と指針軸３を軸支している。
【００２２】
また、第２のギヤＴ２が配置されないロータ磁石１のラジアル方向外周に対応するハウジング４領域には、第１，第２の枠体４１，４２とで巻枠部４３，４４が形成され、この巻枠部４３，４４には一対のコイル５，６が巻装されている。
【００２３】
各コイル５，６は、例えばポリウレタン銅線からなり、ハウジング４の巻枠部４３，４４にそれぞれ巻かれることによって、第２のギヤＴ２が配置されないロータ磁石１のラジアル方向外周に位置しており、この際、各コイル５，６の巻回中心軸に沿ってロータ軸２側に延びる軸線は、ロータ軸２（ロータ磁石１）の軸心で交わり、このときの各巻回中心軸の交差角Ｆは、略１３５度に設定されている。
【００２４】
このように巻装された各コイル５，６の各末端部は、図１に示すように各端子８に導通接続され、これら端子８は丸棒状の導電性金属材からなり、巻枠部４３，４４の外方に位置して円柱状に延びる端子保持部４５，４６に圧入保持されている。この場合、各端子保持部４５，４６はハウジング４の第１の枠体４１側に設けられている。
【００２５】
また、図３中、４７は同じく第１の枠体４１側に設けられ、第２のギヤＴ２の孔部Ｔ２１に連通するように開口形成された円形の貫通部であり、この貫通部４７は指針軸３の軸方向に沿って延びており、第２のギヤＴ２をロータ磁石１（第１のギヤＴ１）に対して適正となる位置に位置決めするための位置決め部としての機能を有している。
【００２６】
ここで、第１の枠体４１内における第１のギアＴ１付きロータ磁石１と第２のギヤＴ２との位置決めについて簡単に説明する。まず、前記組付用治具の位置決めピンと貫通部４７とが対向するように両者を位置合わせし、第１の枠体４１の背後から貫通部４７に前記位置決めピンを挿入し、前記組付用治具上に第１の枠体４１を固定する。次に第１の枠体４１の略中央底部にロータ軸２に固定されたロータ磁石１及び第１のギヤＴ１を埋設すると共にロータ磁石１を外部磁石によって所定位置に配設する。次に第１の枠体４１から突出した前記位置決めピンに第２のギヤＴ２の孔部Ｔ２１を挿通させて第２のギヤＴ２とロータ磁石１とが接触しないないように各ギヤＴ１，Ｔ２を連結させる。これにより第２のギヤＴ２がロータ磁石１に対して適正位置に位置決めされ、さらにロータ磁石１と各ギヤＴ１，Ｔ２を内部に収納するように第１の枠体４１の開口を第２の枠体４２で塞ぐ。最後に貫通部４７並びに孔部Ｔ２１に挿入されていた前記位置決めピンの位置決めを解除する。
【００２７】
なお、図４、図５中、４８は第１の枠体４１の底面中央並びに貫通部４７を取り巻くように第１の枠体４１底面から背後（カバー７側）に延びる略三角枠形状の立壁部からなる第１の壁である。この第１の壁４８は図５中、後述する第３の係止部を始点としてこの始点から下側に傾斜して延びる壁部４８ａと、これに対向するようにから前記始点から上側に傾斜して延びる壁部４８ｂと、図５中、右方に形成され前記第３の係止部とは反対側となる各壁部４８ａ、４８ｂの端部同士を連結する壁部４８ｃとを備えている。
【００２８】
この場合、各壁部４８ａ、４８ｂ、４８ｃによって構成される第１の壁４８のカバー７側は開口しており、この第１の壁４８の開口部４８ｄはカバー７の後述する底壁部である第２の壁によって塞がれるようになっており、この第１の壁４８と前記第２の壁とによって外部からの異物が貫通部４７に侵入するのを防止する侵入防止部Ｄを構成している。なお、壁部４８ａ、４８ｂはそれぞれ巻枠部４３，４４に沿うように配設され、巻枠部４３，４４に巻かれるコイル５，６をガイドするガイド壁としての役割も果たしている。
【００２９】
さらに、この第１の枠体４１には図１中、上端側及び下端側においてカバー７の後述する開口を通じてカバー７の周囲に板状に延長形成されてなる一対の延長部４９，４０１が形成されている。これら延長部４９，４０１の板面はロータ軸２の軸と直交する方向に延び、各延長部４９，４０１の外壁側には前記板面方向とは直交する方向（ロータ軸２の軸方向）に延び回路基板９に装着される際の受け部となる第１，第２の筒状部４９ａ，４０１ａが設けられている（図４参照）。
【００３０】
なお、４０２，４０３は図４中、第１の枠体４１の右方に設けられ各筒状部４９ａ，４０１ａと同一方向（指針Ｐ側）に延びる第１，第２の係止部４０４，４０５を備えた第１，第２の弾性片であり、ハウジング４を回路基板９に取り付ける際に各係止部４０４，４０５を備えた各弾性片４０２，４０３は図４中、左方に位置する第３の係止部４０６を備えた第３の弾性片４０７と共に、第１，第２の弾性片４０２，４０３に対応する回路基板９の図示しない第１，第２の貫通孔、及び第３の弾性片４０７に対応する回路基板９の第３の貫通孔９ａを貫通して回路基板９の表面側で前記第１，第２の貫通孔及び第３の貫通孔９ａの周縁により仮係合されるようになっている（図２参照）。このとき、各端子８が回路基板９に設けられた端子孔を貫通して回路基板９の表面側に突出するようになっており、これら端子８の突出端と回路基板９の図示しない配線パターンとが半田付け等により導通接続される。
【００３１】
カバー７は、例えばパーマロイ等の金属製板材または合成樹脂材料からなり、底壁部（第２の壁）７１と、この底壁部７１の外周よりロータ軸２の軸方向に沿って延びる周壁部７２と、この周壁部７２の底壁部７１とは反対側に形成される開口７３とを有しており、この開口７３を通じてハウジング４の所要部、本実施形態では、ロータ磁石１の外周部に対応する第１の枠体４１の底部及びその周囲のみを覆うように配設（装着）されている。なお、このカバー７の第１の枠体４１への装着時には底壁部７１と第１の枠体４１の前記底部との間に空間部Ｓ２が設けられており、この空間部Ｓ２内に図３に示すように前述した第１の壁４８が底壁部７１側に延び、この際、第１の壁４８の底面は底壁部７１の表面と当接している。これにより第１の壁４８の開口部４８ｄが底壁部７１によって塞がれていることになる。
【００３２】
以上の各部によって可動磁石式計器Ｍが構成されている。そして、かかる可動磁石式計器Ｍは図２のごとき爪部からなるハウジング４の各係止部４０４，４０５，４０６を通じて回路基板９に仮係合された後、各端子８が回路基板９の前記配線パターンに導通接続されることで回路基板９に固定保持される。このフックによる仮係合のとき、前記爪部の一部が欠けて、この爪部の欠けが塵となって落下するが、特に第３の係合部４０６の一部が欠けた場合には、この塵が重力によりカバー７の底部となる底壁部７１側に落下する。
【００３３】
そして、かかる落下した異物を備えた可動磁石式計器Ｍ付きの回路基板９は、例えば製造ライン内に搬送されるかもしくはメータ内に装着される際に、一時的に傾けられたり逆さにされる場合がある。この場合、異物が空間部Ｓ２全体を移動することになるが、本実施形態では壁４８，７１からなる侵入防止部Ｄによって壁４８，７１内部への異物侵入が阻止されるため、異物は侵入防止部Ｄの周囲（外側）となる空間部Ｓ２箇所のみを移動し、侵入防止部Ｄの内部に位置する第２のギヤＴ２位置決め用の貫通部４７を通じて空洞部Ｓ１に入り込まないようになっている。従って、各コイルへの通電によるロータ磁石の回転時に各ギヤの連結が常時、スムーズなものとなり、これにより指針の動作特性を良好にすることが可能となる。
【００３４】
また本実施形態では、侵入防止部Ｄが貫通部４７を取り巻くようにハウジング４とカバー７との間に形成される空間部Ｓ２に位置する第１の壁４８と、この第１の壁４８の開口部４８ｄを塞ぐ第２の壁７１とからなることにより、ハウジングにカバーを装着するだけで空洞部内への外部からの異物侵入経路が遮断されるため可動磁石式計器の組み付け作業性が良好になるというメリットがある。
【００３５】
また本実施形態では、第１の壁４８が三角枠形状からなる場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、第１の壁４８は外部からの異物が貫通部４７に入り込むことが防止できるものであれば、その形状は任意であり、例えば壁部４８ｃを廃止して第１の壁４８を壁部４８ａ、４８ｂからなる略「Ｖ」字形状の壁部により形成してもよいし、または貫通部４７を取り巻く筒状に形成してもよい。
【００３６】
（第２実施形態）図６，図７は本発明の第２実施形態を示しており、本実施形態では侵入防止部Ｄがハウジング４側ではなくカバー７側に一体に設けられた場合を示している。すなわち、カバー７には貫通部４７を取り巻くように第１の壁７４が形成され、この第１の壁７４は、略「Ｖ」字形状の立壁部からなり、その表面は第１の枠体４１の底面に当接しており、この第１の壁７４と第２の壁７１とによって空洞部Ｓ１（貫通部４７）内に外部からの異物が侵入するのを防止する侵入防止部Ｄを構成している。かかる実施形態においても、外部からの異物が貫通部４７を通じて空洞部Ｓ１内に入り込むことが阻止されるため、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
また前記各実施形態では、ハウジング４の貫通部４７並びに第２のギヤＴ２の孔部Ｔ２１に前記組付用治具の位置決めピン貫通させて第２のギヤＴ２をロータ磁石１に対して適正位置に位置決めする場合について説明したが、例えば第２のギヤＴ２に加えてロータ磁石１にも前記組付用治具の位置決めピンが貫通する貫通孔部を設けると共に、ハウジング４に前記貫通孔部に対応した貫通部を設け、貫通部並びに貫通孔部に前記組付用治具の位置決めピン貫通させてロータ磁石１を適正となる位置に位置決めしてもよい。
【００３８】
なお前記各実施形態では、ギヤからなる伝達機構を通じてロータ軸と連結された指針軸に指針を装着するタイプの可動磁石式計器に外部からの異物侵入を防止する侵入防止部Ｄを設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば特開２００２−２０２３２４号公報に示されているようなロータ磁石を有するロータ軸に直接、指針を装着するタイプの可動磁石式計器やステッピングモータからなる計器に侵入防止部Ｄを採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態による可動磁石式計器の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】同実施形態による第１の枠体の側面図である。
【図５】同実施形態による第１の枠体の背面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による可動磁石式計器の断面図である。
【図７】同第２実施形態によるカバーの正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ロータ磁石
２    ロータ軸
３    指針軸
４    ハウジング
５，６  コイル
７    カバー
８    端子
９    回路基板
４１    第１の枠体
４２    第２の枠体
４７    貫通部
４８    第１の壁
７１    底壁部（第２の壁）
７２    周壁部
Ｄ    侵入防止部
Ｓ１    空洞部
Ｓ２    空間部
Ｔ    伝達部材
Ｔ１    第１のギヤ
Ｔ２    第２のギヤ
【図１】
2005214818.tif 000003
【図２】
2005214818.tif 000004
【図３】
2005214818.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005214818.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005214818.tif 000009