説明

メータ

【課題】センターレスタイプのメータを構築するに当たり、メータ上における指針の移動領域のレイアウトに合わせた構成の選択、設計の必要性を極力抑制すること。
【解決手段】文字板3とその周囲の見返し板10との間に、目盛部7に沿って形成したガイド溝部11に、ガイド溝部11の延在方向に移動可能に中空箱状の移動体13を収容して、この移動体13に指針9を取着し、ガイド溝部11の多極マグネット15と移動体13に収容した2つのコイル17A,17Bとで構成されるリニアモータユニットにより、移動体13をガイド溝部11に沿って移動させるようにして、動力伝達機構を中間に用いずに移動体13乃至指針9を目盛部7の計測量に応じた箇所に移動させる構成とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、文字板上に配置された目盛部の計測量に応じた箇所を、その目盛部の外側から内側に延出する指針によって指示するセンターレスタイプのメータに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、車両のコンビネーションメータ等に用いられるセンターレスタイプのメータとしては、文字板の表側に配置した指針を、文字板の裏側に配置された円環状や円弧状のリングギアに連結し、モータによりリングギアをその延長線上にスライド駆動させて、指針を移動させるるものや(例えば特許文献1)、リングギアに代えて文字板の裏側に配置したベルトやボールチェーン等のループ部材に指針を連結して、モータ、プーリによりループ部材を周回駆動させて、指針を移動させるものがある(例えば特許文献2,3)。
【特許文献1】特開2000−131099号公報
【特許文献2】特開2005−91032号公報
【特許文献3】特開2005−106588号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上述した従来のセンターレスタイプのメータはいずれも、リングギアやループ部材といった動力伝達機構を介して指針にモータの動力を伝達するものであることから、メータ上における指針の移動領域のレイアウトに合わせて動力伝達機構の構成を選択、設計しなければならない。
【0004】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、文字板上に配置された目盛部の計測量に応じた箇所を、その目盛部の外側から内側に延出する指針によって指示するセンターレスタイプのメータを構築するに当たり、メータ上における指針の移動領域のレイアウトに合わせた構成の選択、設計の必要性を極力抑制することができるメータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するために請求項1に記載した本発明のメータは、文字板上に配置された目盛部の計測量に応じた箇所を、該目盛部の外側から内側に延出する指針によって指示するセンターレスタイプのメータであって、前記目盛部に沿って延在するように前記文字板の外側に形成されたガイド溝部と、前記ガイド溝部にその延在方向に移動可能に収容された移動体と、前記移動体に取着された前記指針と、前記移動体を前記ガイド溝部に対してその延在方向に移動させる移動手段とを備えており、前記移動手段が、前記ガイド溝部及び前記移動体の何れか一方に取着され、少なくとも一組のN極とS極とが隣り合って配置された多極マグネットと、前記ガイド溝部及び前記移動体の何れか他方に取着され、前記多極マグネットに対向して配置される複数の極に磁極を発生させるコイルと、隣り合う前記極に互いに異なる磁極が発生するように、前記コイルに通電方向切換可能に通電させる電源手段とを有しており、前記ガイド溝部に取着される前記多極マグネット又は前記コイルが、該ガイド溝部における前記移動体の全移動範囲に亘って配置されていることを特徴とする。
【0006】
また、請求項2に記載した本発明のメータは、請求項1に記載した本発明のメータにおいて、前記一方が前記ガイド溝部であり、前記他方が前記移動体であり、前記ガイド溝部に取着される前記多極マグネットのN極とS極とが、前記移動体の前記ガイド溝部における全移動範囲に亘り複数組交互に配置されていると共に、前記移動体に前記コイルが2つ取着されていて、これら各コイルの隣り合う前記極が、前記ガイド溝部の延在方向において、前記多極マグネットの隣り合うN極及びS極の間隔の半分の間隔をおいて該多極マグネットに対向する構成とした。
【0007】
さらに、請求項3に記載した本発明のメータは、請求項1又は2に記載した本発明のメータにおいて、前記一方が前記ガイド溝部であり、前記他方が前記移動体であり、該移動体に取着される前記コイルに、前記ガイド溝に沿って前記移動体の前記ガイド溝部における移動範囲の一端側から他端側に繰り出され、前記ガイド溝部の前記他端に前記移動体が位置する場合の前記コイルに到達可能な電気配線の先端が接続されている構成とした。
【0008】
また、請求項4に記載した本発明のメータは、請求項3に記載した本発明のメータにおいて、前記電気配線の前記先端を、前記ガイド溝部に沿って該ガイド溝部の前記他端側から前記一端側に向けて付勢するテンション機構がさらに設けられている構成とした。
【0009】
さらに、請求項5に記載した本発明のメータは、請求項1又は2に記載した本発明のメータにおいて、前記一方が前記ガイド溝部であり、前記他方が前記移動体であり、前記ガイド溝部に、前記移動体の全移動範囲に亘って給電用導電パターンが延設されており、前記移動体に、前記コイルに電気的に接続されて前記ガイド溝部の延在方向への移動に伴い前記給電用導電パターン上を摺動する受電用ブラシが設けられている構成とした。
【0010】
また、請求項6に記載した本発明のメータは、請求項1に記載した本発明のメータにおいて、前記一方が移動体であり、前記他方が前記ガイド溝部であり、該ガイド溝部に取着される前記コイルの前記各極が、前記移動体の前記ガイド溝部における全移動範囲に亘り、前記ガイド溝部の延在方向において隣り合う極と所定間隔をおいて各々配置されていると共に、前記移動体に前記多極マグネットが取着されていて、該多極マグネットの隣り合うN極とS極とが、前記ガイド溝部の延在方向において前記所定間隔の2倍の間隔をおいて配置されている構成とした。
【0011】
さらに、請求項7に記載した本発明のメータは、請求項6に記載した本発明のメータにおいて、前記コイルが、前記ガイド溝部の延在方向において一定間隔をおいて配置した複数の極を有するヨークを、前記一定間隔の半分の間隔分だけ前記ガイド溝部の延在方向において位置をずらして前記コイルの中心軸方向の両端に各々配置したコイル組立体を、1又は複数有して構成されているものとした。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に記載した本発明のメータによれば、コイルのコイルに対する電源手段の通電方向の切換により、多極マグネットのN極やS極にそれぞれ対向するコイルの極の磁極が切り換わって、コイル及び多層マグネットのうち一方が他方に対して、ガイド溝部における移動体の全移動範囲に亘って相対移動し、移動体に取着された指針が指示する目盛部上の位置が、目盛部に沿って延在するガイド溝部における移動体の移動位置に応じて変化することになる。
【0013】
このため、途中に動力伝達機構を介在させることなく、移動手段による動力が移動体乃至指針に伝達されることから、メータ上における指針の移動領域のレイアウトに合わせて動力伝達機構の構成を選択、設計する必要性を極力抑制することができる。
【0014】
また、請求項2に記載した本発明のメータによれば、請求項1に記載した本発明のメータにおいて、ガイド溝部に多極マグネットを取着し、移動体にコイルを取着する構成とする場合、移動体の全移動範囲に亘って複数組交互に配置された多極マグネットに対向する移動体の2つのコイルの各極が、多極マグネットの隣り合うN極とS極との間隔の半分の間隔をおいて配置されることから、電源手段によるコイルへの通電により多極マグネットの間隔の2倍の分解能で移動体の位置を管理することができる。
【0015】
さらに、請求項3に記載した本発明のメータによれば、請求項1又は2に記載した本発明のメータにおいて、ガイド溝部に多極マグネットを取着し移動体にコイルを取着する場合、ガイド溝部に沿ってその一端側から他端側に繰り出される、移動体が最も遠いガイド溝部の他端に位置していてもコイルに到達できる長さの電気配線により、コイルに電力を供給することで、また、請求項5に記載した本発明のメータによれば、請求項1又は2に記載した本発明のメータにおいて、ガイド溝部に多極マグネットを取着し移動体にコイルを取着する場合、移動体の全移動範囲に亘ってガイド溝部に延設した給電用導電パターン上を摺動する移動体の受電用ブラシにより、コイルに電力を供給することで、ガイド溝部における移動体の位置に関係なく移動体のコイルに電力を確実に供給することができる。
【0016】
さらに、請求項4に記載した本発明のメータによれば、請求項3に記載した本発明のメータにおいて、テンション機構の付勢力によってガイド溝部における移動体の位置に応じた長さだけ、ガイド溝部に沿ってその一端側から他端側に電気配線が繰り出されるようにして、移動体の位置に対して電気配線が余分に繰り出されて絡まり断線等の損傷を受けるのを防止することができる。
【0017】
また、請求項6に記載した本発明のメータによれば、請求項1に記載した本発明のメータにおいて、ガイド溝部にコイルを取着し、移動体に多極マグネットを取着する構成とする場合、移動体の全移動範囲に亘って複数配置されるコイルの各極に対向する移動体の多極マグネットのN極とS極が、隣り合う極の間隔の2倍の間隔をおいて配置されることから、電源手段によるコイルへの通電により多極マグネットの間隔の2倍の分解能で移動体の位置を管理することができる。
【0018】
さらに、請求項7に記載した本発明のメータによれば、請求項6に記載した本発明のメータにおいて、コイル組立体のコイルの中心軸方向の両端に各々配置されるヨークの極どうしを、各ヨークの隣り合う極との間隔の半分だけガイド溝部の延在方向に位置をずらして配置することで、各ヨークの隣り合う極どうしの間隔と同じ多極マグネットのN極とS極との間隔の半分の所定間隔で、コイルの複数の極を配置する構成とすることで、単一のヨークに小さい間隔で極を形成することなく、高分解能での移動体の位置管理を行えるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明のメータの実施形態について、図面を参照して説明する。
【0020】
図1は本発明の第1実施形態に係るメータの正面図であり、図1中引用符号1で示す本実施形態のメータは、文字板3の中央に液晶ディスプレイ等によるマルチ表示部5を有していることから、その周囲に円弧状に配置された目盛部7を、目盛部7の外側から内側に向けて延出する指針9によって指示するセンターレスタイプを採用している。
【0021】
文字板3とその周囲の見返し板10との間には目盛部7に沿ってガイド溝部11が形成されており、このガイド溝部11には中空箱状の移動体13がガイド溝部11の延在方向に移動可能に収容されていて、この移動体13に指針9が取着されている。
【0022】
そして、指針9は、ガイド溝部11と移動体13とに跨って設けられたリニアモータユニットにより移動体13がガイド溝部11に沿って移動されることで、目盛部7の計測量に応じた箇所を指示するように構成されている。
【0023】
前記リニアモータユニットは、図2にガイド溝部11の内部を拡大した一部截断斜視図で示すように、ガイド溝部11の全長に亘ってその底面に設置された多極マグネット15と、移動体13に収容された2つのコイル17A,17Bと、これらコイル17A,17Bへの給電用の電気配線19とを有している。
【0024】
前記ガイド溝部11の両側面には、その延在方向の全長に亘るガイドレール11a,11aが形成されており、前記移動体13は、前記指針9が取着される上ケース13aと、前記ガイドレール11a,11aに各々挿入されてよって案内されるガイド片13c,13cを有する下ケース13bとを有していて、各ガイド片13cには、ガイドレール11aへの接触面積を減らすための半球状の凸部13dが、適当な間隔をおいて複数形成されている。
【0025】
前記多極マグネット15は、図3に説明図で示すように、N極とS極とを交互に配置し隣り合うN極とS極との間隔が等間隔となるように構成されており、前記各コイル17A,17Bは、図4に拡大分解斜視図で示すように、コイル線17bが巻装されたコイルボビン17aと、コイルボビン17aの中心軸方向両端からL字状に折曲してその外部にそれぞれ延出する極17c,17dとを有している。
【0026】
前記各コイル17A,17Bは、図3に示すように、(ガイド溝部11の延在方向と一致する)多極マグネット15の延在方向に、コイルボビン17aの中心軸方向を一致させてそれぞれ配置されており、各コイル17A,17Bの2つの極17c,17dは、多極マグネット15の隣り合うN極とS極との間隔と等しい間隔を有するように形成されている。
【0027】
そして、コイル17A,17Bの極17cどうし、コイル17A,17Bの極17dどうし、及び、コイル17Aの極17dとコイル17Bの極17cとは、いずれも、多極マグネット15の延在方向において、隣り合うN極とS極との間隔の半分の間隔だけ位置をずらして配置されている。
【0028】
ここで、図1に示す目盛部7の最高スピード(180km/h)側をガイド溝部11の一端11b側、最低スピード(0km/h)側をガイド溝部11の他端11c側とすると、図3に示すようにコイル17Bは、コイル17Aに対してガイド溝11の他端11c側に、多極マグネット15の隣り合うN極とS極との間隔の半分の間隔だけ位置をずらして配置されている、ということになる。
【0029】
前記各極17c,17dの先端は、図5に拡大断面図で示すように、移動体13の下ケース13bから外部に突出されており、移動体13のガイド片13c,13cをガイド溝部11のガイドレール11a,11aに挿入、案内させた状態で、各極17c,17dの先端は多極マグネット15に対向する。
【0030】
したがって、コイル17A,17Bの極17cが多極マグネット15のN極(S極)とガイド溝部11の他端11c側の隣りのS極(N極)にそれぞれ対向する状態では、コイル17A,17Bの極17dが多極マグネット15のN極とガイド溝部11の他端11c側の隣りのS極との境界(隣り合うS極とN極との境界)と、S極とガイド溝部11の他端11c側の隣りのN極との境界(隣り合うN極とS極との境界)にそれぞれ対向することになる。
【0031】
また、コイル17A,17Bの極17cが多極マグネット15のN極とガイド溝部11の他端11c側のS極との境界(S極とガイド溝部11の他端11c側のN極との境界)と、S極とガイド溝部11の他端11c側のN極との境界(N極とガイド溝部11の他端11c側のS極との境界)にそれぞれ対向する状態では、コイル17A,17Bの極17dが多極マグネット15のN極(S極)とガイド溝部11の他端11c側のS極(N極)にそれぞれ対向することになる。
【0032】
前記各コイル17A,17Bのコイル線17bには、極17c,17dの励磁用の電源が、図4に示すプリント基板21とこれに電気的に接続された前記電気配線19とを介して、図6に電気的な概略構成を示すブロック図で示すマイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と略記する。)μCOM乃至ドライバdrvから供給される。
【0033】
前記マイコンμCOM乃至ドライバdrvから各コイル17A,17Bのコイル線17bに各々供給される電源は、互いの位相を90゜ずらした正弦波であり、この正弦波の通電により各コイル17A,17Bの極17cと極17dは、コイル線17bに発生する磁束によって互いに逆の磁極に励磁される。
【0034】
そして、図7(a),(b)に波形図で示すように、コイル17Bのコイル線17bに通電する正弦波よりもコイル17Aのコイル線17bに通電する正弦波の位相を90゜進めると、換言すると、コイル17Aのコイル線17bには余弦波を通電することにすると、各コイル17A,17Bの極17c,17dに発生する磁極と多極マグネット15の磁極との位置関係によって、移動体13はガイド溝部11の他端11c側から一端11b側に移動し、指針9が指示する目盛部7箇所が高速度となる。
【0035】
反対に、コイル17Bのコイル線17bに通電する正弦波よりもコイル17Aのコイル線17bに通電する正弦波の位相を90゜遅らせると、換言すると、コイル17Aのコイル線17bにはマイナスの余弦波を通電することにすると、各コイル17A,17Bの極17c,17dに発生する磁極と多極マグネット15の磁極との位置関係によって、移動体13はガイド溝部11の一端11b側から他端11c側に移動し、指針9が指示する目盛部7箇所が低速度となる。
【0036】
図2に示す前記電気配線19は、フレキシブル配線基板(FPC)やフレキシブルフラットケーブル(FFC)等の可撓性の帯状体で構成されており、ガイド溝部11の外周に沿って形成された配線収容溝23に、ガイド溝部11の一端11b側から他端11c側に向けて繰り出されている。
【0037】
図8に要部拡大斜視図で示すように、配線収容溝23の外部に位置する電気配線19の基端19aは固定されており、図2及び図4に示すように、電気配線19の先端19bは、プリント基板21を介して各コイル17A,17Bのコイル線17bにそれぞれ電気的に接続されている。
【0038】
そして、図2及び図4に示す電気配線19の先端19bと図8に示す電気配線19の基端19aとの間の電気配線19部分(請求項中の中間部分に相当)は、図8に示すように、テンションローラ25に当接している。
【0039】
このテンションローラ25は、図2に示す、文字板3の裏側に配置された導光板27と、その背後に配置された光源28等の実装基板29との間に、図8に示すように配置されており、導光板27と実装基板29のガイド孔27a,29aに、テンションローラ25のピン25a,25aを挿入することで、ガイド孔27a,29aに沿ってガイド溝部11の一端11bに対して接近離間する方向に移動可能に支持されている。
【0040】
そして、テンションローラ25は、電気配線19の基端19aの固定箇所付近に一端が固定されたコイルばね31の弾発力により、ガイド溝部11の一端11bから離間する方向に付勢されている。
【0041】
このコイルばね31によるテンションローラ25への付勢力により電気配線19は、ガイド溝部11の一端11bから他端11c側に向けて配線収容溝23内に繰り出される電気配線19の長さが、移動体13のガイド溝部11における位置に応じた分量となり、それ以上余分に電気配線19が配線収容溝23内に繰り出されることの無いように構成されている。
【0042】
尚、第1実施形態のメータ1では、テンションローラ25とコイルばね31とにより、請求項中のテンション機構が構成されている。
【0043】
このように構成された第1実施形態のメータ1では、各コイル17A,17Bのコイル線17bに通電すると、それぞれの波形の位相差に応じた方向に、通電量に応じた分だけ、移動体13がガイド溝部11内を移動し、指針9によって指示される目盛部7上の位置が変化する。
【0044】
このとき、移動体13乃至指針9を移動させるリニアモータユニットは、目盛部7の外周に位置して移動体13の移動範囲を規定するガイド溝部11と、ガイド溝部11に設置した多極マグネット15と、移動体13内に収容した2つのコイル17A,17Bとにより構成され、ガイド溝部11は文字板3と見返し板10との間に容易に形成でき、コイル17A,17Bはコイル線17bを巻装したコイルボビン17aと極17c,17dにより容易に構成できるので、メータ1上における指針9の移動領域のレイアウトに合わせた構成の選択、設計の必要性を極力抑制して、構成の容易化や部品の共通化を図ることができる。
【0045】
尚、上述した第1実施形態のメータ1では、多極マグネット15をガイド溝部11の底面に設置し、多極マグネット15に対向する各コイル17A,17Bの極17c,17dを下ケース13bから露出させた移動体13を、移動体13のガイド片13c,13cが挿入されるガイド溝部11の両側面のガイドレール11a,11aによって案内する構成としたが、多極マグネット15の配置や移動体13のガイド溝部11における案内のための構成は、適宜変更可能である。
【0046】
例えば、図9に要部拡大断面図で示す第1実施形態の変形例のように、ガイド溝部11の内側の側面の内部にインサート成形等により多極マグネット15を一体成形し、その側面の上下に形成したガイドレール11d,11dに、移動体13の内ケース13eに形成した上下のガイド片13g,13gを挿入し、内ケース13eと共に移動体13を構成し指針9を取着した外ケース13fに2つのコイル17A,17Bを収容して、内ケース13eから外部に突出させた各コイル17A,17Bの極17c,17dの先端を、ガイド溝部11の内側の側面の肉厚越しに多極マグネット15に対向させるように構成してもよい。
【0047】
あるいは、図10に要部拡大断面図で示す第1実施形態の他の変形例のように、ガイド溝部11の外側の側面に多極マグネット15を設置し、その側面の上下に形成したガイドレール11e,11eに、移動体13の外ケース13hに形成した上下のガイド片13k,13kを挿入し、外ケース13hと共に移動体13を構成し指針9を取着した内ケース13jに2つのコイル17A,17Bを収容して、外ケース13hから外部に突出させた各コイル17A,17Bの極17c,17dの先端を、多極マグネット15に対向させるように構成してもよい。
【0048】
さらに、図11に要部拡大断面図で示す第1実施形態の他の変形例のように、ガイド溝部11の外側の側面の上下両端を内側に延出させて、その上下中間位置に多極マグネット15を水平に突設し、移動体13の外部に露出させた2つのコイル17A,17Bの極17c,17dの先端を多極マグネット15の上下に延出させて対向させるように構成してもよい。
【0049】
また、上述した第1実施形態のメータ1では、移動体13の各コイル17A,17Bのコイル線17bへの給電を電気配線19により行う構成としたが、この場合、テンションローラ25やコイルばね31によるテンション機構は、例えば図12に要部拡大斜視図で示し、図13に要部拡大平面図で示すような、巻き取り式のものに変えてもよい。
【0050】
この巻き取り式のテンション機構は、つるまきバネ37aにより一方の回転方向に付勢されたテンションギア37を、電気配線19の基端19aを取り付けたボビン35と同軸上の中間ギア35aと噛合させ、この中間ギア35aを介してテンションギア37から伝わる付勢力により、電気配線19の巻き取り方向にボビン35を付勢するものである。
【0051】
尚、この巻き取り式のテンション機構を用いる場合の電気配線19は、特にフレキシブル配線基板(FPC)を用いることが好ましく、マイコンμCOM乃至ドライバdrv側と電気配線19との電接は、マイコンμCOM乃至ドライバdrv側に接続されたプリント基板39から延設したブラシ39aを、ボビン35の最外周に巻回された電気配線19の導電パターンに摺接させることで行うことができる。
【0052】
ちなみに、上述した巻き取り式のテンション機構や、第1実施形態のメータ1で採用したテンションローラ25やコイルばね31によるテンション機構は、省略してもよい。
【0053】
しかし、これらのテンション機構を設けた方が、配線収容溝23内に余分な長さの電気配線19がガイド溝部11の一端11b側から繰り出されて絡まり、断線等の損傷を受けることが無いようにすることができるので、有利である。
【0054】
さらに、第1実施形態のメータ1における電気配線19に代えて、図14に第1実施形態の他の変形例のガイド溝部11の内部を拡大した一部截断斜視図で示し、かつ、図15に拡大断面図で示すように、ガイド溝11の底面に多極マグネット15と並べて設置したプリント基板33の給電用導電パターン33a上を、プリント基板21に接続したブラシ21a(請求項中の受電用ブラシに相当)に摺動させて、このブラシ21a及びプリント基板21を介して各コイル17A,17Bのコイル線17bへの給電を行う構成としてもよい。
【0055】
このように構成すれば、ガイド溝部11における移動体13の位置まで電気配線19を繰り出す必要が無く、よって、テンション機構を用いずに、移動体13の位置に関係なく各コイル17A,17Bのコイル線17bに給電することができるので、有利である。
【0056】
そして、上述した第1実施形態やその変形例に係るメータ1においては、いずれも、2つのコイル17A,17Bを設け、多極マグネット15の隣り合うN極とS極との間隔と等しい間隔を有する各コイル17A,17Bの極17c,17dを、多極マグネット15の延在方向において、隣り合うN極とS極との間隔の半分の間隔だけ位置をずらして配置する構成とした。
【0057】
この構成により、多極マグネット15の隣り合うN極とS極との間隔の2倍の分解能で、ガイド溝部11における移動体13の位置、ひいては、目盛部7に対する指針9の指示位置を管理することができる。
【0058】
しかし、そのような高分解能が必要ない場合は、コイル17A,17Bのどちらか一方を省略する構成に変えてもよい。
【0059】
次に、図16は本発明の第2実施形態に係るメータの正面図であり、図16中引用部号1Aで示す本実施形態のメータは、図1に示す第1実施形態に係るメータ1と外観上ほとんど同じ構成となっており、ガイド溝部11や移動体13の内部の構成が、図1に示す第1実施形態に係るメータ1とは異なっている。
【0060】
そして、本実施形態のメータ1Aにおいてガイド溝部11と移動体13とに跨って設けられたリニアモータユニットは、図17にガイド溝部11の内部を拡大した一部截断斜視図で示すように、ガイド溝部11に設置されてその全長に亘って延在するコイルユニット17Cと、移動体13に収容された多極マグネット15A(図18参照)とを有している。
【0061】
前記多極マグネット15Aは、図18に拡大分解斜視図で示すように、N極とS極とを1つずつ有しており、これらN極とS極との間隔が、コイルユニット17Cの隣り合う磁極歯17f,17fの間隔と等しくなるように形成されている。
【0062】
尚、本実施形態では、多極マグネット15Aを収容する移動体13が、ガイド片13c,13cを上ケース13aに有する構成に変更されている。
【0063】
前記コイルユニット17Cは、図19に拡大分解斜視図で示すように、外周縁に等間隔(請求項中の所定間隔に相当)で複数の磁極歯17f,17f,…(請求項中の極に相当)が形成されたヨーク17eと、各磁極歯17f,17f,…と1対1に対応して複数設けられたコイル17g,17g,…とを有している。
【0064】
尚、本実施形態では、上述したコイルユニット17Cが、請求項中のコイルに相当している。
【0065】
各コイル17gは、図20に拡大断面図で示すように、ヨーク17eの対応する各磁極歯17f付近の箇所に、一方の端面を当接させて配置されており、磁極歯17fの励磁用の電源は、各コイル17gの他方の端面が当接する支持板41を貫通するピン43と、このピン43が半田付けされた実装基板29とを介して、図6のマイコンμCOM乃至ドライバdrvから供給される。
【0066】
前記マイコンμCOM乃至ドライバdrvからコイルユニット17Cの各コイル17gに各々供給される電源は、隣のコイル17gに供給される電源とは互いの位相を180゜ずらした正弦波であり、この正弦波の通電によりコイルユニット17Cの各磁極歯17fは、対応する各コイル17gに発生する磁束によって、隣のコイル17gとは逆の磁極に励磁される。
【0067】
そして、隣のコイル17gと位相が180゜異なる正弦波を各コイル17gに通電すると、コイルユニット17Cの各磁極歯17f,17f,…に発生する磁極と多極マグネット15の磁極との位置関係によって、移動体13はガイド溝部11の他端11c側から一端11b側に移動し、指針9が指示する目盛部7箇所が高速度となる。
【0068】
また、各コイル17gに通電する正弦波の向きを逆転させると、コイルユニット17Cの各磁極歯17f,17f,…に発生する磁極と多極マグネット15の磁極との位置関係によって、移動体13はガイド溝部11の一端11b側から他端11c側に移動し、指針9が指示する目盛部7箇所が低速度となる。
【0069】
このように構成された第2実施形態のメータ1では、コイルユニット17Cの各コイル17g,17g,…に通電すると、その通電方向に応じた方向に、通電量に応じた分だけ、移動体13がガイド溝部11内を移動し、指針9によって指示される目盛部7上の位置が変化する。
【0070】
このとき、移動体13乃至指針9を移動させるリニアモータユニットは、目盛部7の外周に位置して移動体13の移動範囲を規定するガイド溝部11と、ガイド溝部11に設置したコイルユニット17Cと、移動体13内に収容した多極マグネット15Aとにより構成され、ガイド溝部11は文字板3と見返し板10との間に容易に形成でき、コイルユニット17Cは、複数の磁極歯17f,17f,…を形成したヨーク17eと、各磁極歯17f,17f,…に対応してヨーク17eに一端を当接させた複数のコイル17g,17g,…とにより容易に構成できるので、メータ1上における指針9の移動領域のレイアウトに合わせた構成の選択、設計の必要性を極力抑制して、構成の容易化や部品の共通化を図ることができる。
【0071】
尚、図21に拡大斜視図で示す第2実施形態の変形例のように、図19に示す第2実施形態のヨーク17eにおける隣の磁極歯17fとの間隔の2倍の間隔(請求項中の一定間隔に相当)で外周縁に複数の磁極歯17f,17f,…(請求項中の極に相当)が形成された上下2つのヨーク17e,17eを、図19に示す第2実施形態のヨーク17eにおける隣の磁極歯17fとの間隔、つまり、上側のヨーク17eや下側のヨーク17eの、隣り合う2つの磁極歯17fどうしの間隔の半分(請求項中の一定間隔の半分の間隔に相当)だけ、上下の磁極歯17f,17f,…の位置をずらした状態で、内周縁側において連結部17hにより連結して一体化し、この連結部17hに単一のコイル17jを巻回したコイル組立体17Dを、上述したコイルユニット17Cとして用いるようにしてもよい。
【0072】
このコイル組立体17Dをコイルユニット17Cとして用いれば、コイル17jに正弦波による通電を行うと、上下のヨーク17e,17eの磁極歯17fに互いに逆の磁極が発生し、しかも、上下のヨーク17e,17eの磁極歯17fの位置が、上側のヨーク17eや下側のヨーク17eの、隣り合う2つの磁極歯17fどうしの間隔の半分だけずれていることから、第2実施形態のメータ1Aのように、複数の磁極歯17f,17f,…に対応して複数のコイル17g,17g,…を設けたり、各コイル17gに、隣のコイル17gとは互いの位相が180゜異なる正弦波による通電を行ったりする必要がなく、単一のコイル17jに対して正弦波による通電を行うだけで済むので、電気的な構成、制御の簡略化を図ることができ、有利である。
【0073】
また、上述した図21のコイル組立体17Dを、図22に斜視図で示す第2実施形態の他の変形例のように、上下2段に重ね、上下の各コイル組立体17Dの上側のヨーク17eの磁極歯17fどうしや、下側のヨーク17eの磁極歯17fどうしの位置を、上側のヨーク17eや下側のヨーク17eの、隣り合う2つの磁極歯17fどうしの間隔の4分の1だけずらして配置して、コイルユニット17Cとして用い、各コイル組立体17Dのコイル17jにそれぞれ正弦波による通電を行うように構成してもよい。
【0074】
上述した図21や図22のような第2実施形態の変形例は、必ずしも採用する必要はないが、採用すれば、前述したように、コイル通電に関する電気的な構成、制御の簡略化を図ることができる他、移動体13のガイド溝部11における位置を、ヨーク17eの隣り合う磁極歯17fどうしの間隔の2倍や4倍の分解能で管理することができるので、指針9の指示位置の高分解能での管理が可能となるので、有利である。
【0075】
そして、上述した各実施形態やその変形例においては、目盛部が円弧状に配置されたメータを例に取って説明したが、本発明は、例えば目盛部が直線上に配置されたメータ等においても適用可能である。
【0076】
また、上述した各実施形態やその変形例においては、車両のコンビネーションメータ等に用いられるセンターレスタイプのメータを例に取って説明したが、本発明は、文字板上に配置された目盛部の計測量に応じた箇所を、その目盛部の外側から内側に延出する指針によって指示するセンターレスタイプのメータであれば、車両用のメータに限らず他の分野で用いられるメータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0077】
【図1】本発明の第1実施形態に係るメータの正面図である。
【図2】図1に示すガイド溝部の内部を拡大した一部截断斜視図である。
【図3】図2に示す多極マグネットと2つのコイルとの位置関係の説明図である。
【図4】図2に示す移動体の拡大分解斜視図である。
【図5】図1に示すガイド溝部の内部の拡大断面図である。
【図6】図1に示すメータの電気的な概略構成を示すブロック図である。
【図7】(a),(b)は図3に示す2つのコイルの通電波形図である。
【図8】図2に示す電気配線のテンション機構の要部拡大斜視図である。
【図9】本発明の第1実施形態の変形例に係るメータのガイド溝部の内部の要部拡大断面図である。
【図10】本発明の第1実施形態の他の変形例に係るメータのガイド溝部の内部の要部拡大断面図である。
【図11】本発明の第1実施形態の他の変形例に係るメータのガイド溝部の内部の要部拡大断面図である。
【図12】図2に示す電気配線のテンション機構の変形例の要部拡大斜視図である。
【図13】図12のテンション機構の要部拡大平面図である。
【図14】本発明の第1実施形態の他の変形例に係るメータのガイド溝部の内部の一部截断拡大斜視図である。
【図15】図14に示すガイド溝部の内部の拡大断面図である。
【図16】本発明の第2実施形態に係るメータの正面図である。
【図17】図16に示すガイド溝部の内部を拡大した一部截断斜視図である。
【図18】図17に示す移動体の拡大分解斜視図である。
【図19】図17に示すコイル組立体の拡大分解斜視図である。
【図20】図16に示すガイド溝部の内部の拡大断面図である。
【図21】本発明の第2実施形態の変形例に係るメータのコイル組立体の拡大斜視図である。
【図22】本発明の第2実施形態の他の変形例に係るメータのコイル組立体の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【0078】
1,1A メータ
3 文字板
7 目盛部
9 指針
11 ガイド溝部
13 移動体
15,15A 多極マグネット
17A,17B コイル
17C コイルユニット(コイル)
17D コイル組立体
17c,17d,17f 極
17e ヨーク
19 電気配線
19b 先端
21a ブラシ(受電用ブラシ)
25 テンションローラ(テンション機構)
31 コイルばね(テンション機構)
33a 給電用導電パターン
35 ボビン(テンション機構)
37 テンションギア(テンション機構)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
文字板上に配置された目盛部の計測量に応じた箇所を、該目盛部の外側から内側に延出する指針によって指示するセンターレスタイプのメータであって、
前記目盛部に沿って延在するように前記文字板の外側に形成されたガイド溝部と、
前記ガイド溝部にその延在方向に移動可能に収容された移動体と、
前記移動体に取着された前記指針と、
前記移動体を前記ガイド溝部に対してその延在方向に移動させる移動手段とを備えており、
前記移動手段は、
前記ガイド溝部及び前記移動体の何れか一方に取着され、少なくとも一組のN極とS極とが隣り合って配置された多極マグネットと、
前記ガイド溝部及び前記移動体の何れか他方に取着され、前記多極マグネットに対向して配置される複数の極に磁極を発生させるコイルと、
隣り合う前記極に互いに異なる磁極が発生するように、前記コイルに通電方向切換可能に通電させる電源手段とを有しており、
前記ガイド溝部に取着される前記多極マグネット又は前記コイルは、該ガイド溝部における前記移動体の全移動範囲に亘って配置されている、
ことを特徴とするメータ。
【請求項2】
前記一方は前記ガイド溝部であり、前記他方は前記移動体であり、前記ガイド溝部に取着される前記多極マグネットのN極とS極とは、前記移動体の前記ガイド溝部における全移動範囲に亘り複数組交互に配置されていると共に、前記移動体には前記コイルが2つ取着されていて、これら各コイルの隣り合う前記極は、前記ガイド溝部の延在方向において、前記多極マグネットの隣り合うN極及びS極の間隔の半分の間隔をおいて該多極マグネットに対向する請求項1記載のメータ。
【請求項3】
前記一方は前記ガイド溝部であり、前記他方は前記移動体であり、該移動体に取着される前記コイルには、前記ガイド溝部に沿って前記移動体の前記ガイド溝部における移動範囲の一端側から他端側に繰り出され、前記ガイド溝部の前記他端に前記移動体が位置する場合の前記コイルに到達可能な電気配線の先端が接続されている請求項1又は2記載のメータ。
【請求項4】
前記電気配線の前記先端を、前記ガイド溝部に沿って該ガイド溝部の前記他端側から前記一端側に向けて付勢するテンション機構がさらに設けられている請求項3記載のメータ。
【請求項5】
前記一方は前記ガイド溝部であり、前記他方は前記移動体であり、前記ガイド溝部には、前記移動体の全移動範囲に亘って給電用導電パターンが延設されており、前記移動体には、前記コイルに電気的に接続されて前記ガイド溝部の延在方向への移動に伴い前記給電用導電パターン上を摺動する受電用ブラシが設けられている請求項1又は2記載のメータ。
【請求項6】
前記一方は移動体であり、前記他方は前記ガイド溝部であり、該ガイド溝部に取着される前記コイルの前記各極は、前記移動体の前記ガイド溝部における全移動範囲に亘り、前記ガイド溝部の延在方向において隣り合う極と所定間隔をおいて各々配置されていると共に、前記移動体には前記多極マグネットが取着されていて、該多極マグネットの隣り合うN極とS極とは、前記ガイド溝部の延在方向において前記所定間隔の2倍の間隔をおいて配置されている請求項1記載のメータ。
【請求項7】
前記コイルは、前記ガイド溝部の延在方向において一定間隔をおいて配置した複数の極を有するヨークを、前記一定間隔の半分の間隔分だけ前記ガイド溝部の延在方向において位置をずらして前記コイルの中心軸方向の両端に各々配置したコイル組立体を、1又は複数有して構成されている請求項6記載のメータ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate

【図17】
image rotate

【図18】
image rotate

【図19】
image rotate

【図20】
image rotate

【図21】
image rotate

【図22】
image rotate


【公開番号】特開2007−212322(P2007−212322A)
【公開日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−33264(P2006−33264)
【出願日】平成18年2月10日(2006.2.10)
【出願人】(000006895)矢崎総業株式会社 (7,019)
【Fターム(参考)】