JP3754595B2

JP3754595B2 - Indicator instrument and method of assembling the indicator instrument

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Publication number: JP3754595B2
Application number: JP2000137613A
Authority: JP
Inventors: 茂樹戸塚
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP2001327149A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指示計器、特にステッピングモータを用いた指示計器及び該指示計器の組み立て方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両、各種ＯＡ機器、家電製品等の分野における指示計器として、ステッピングモータを用いた指示計器が利用されている。例えば、車両には車両速度及びエンジン回転数等の計測値を表示する車両用指示計器が搭載されており、この車両用指示計器においては、文字板の前面に配置される指針を駆動する内機としてステッピングモータが用いられている。
【０００３】
図７は、従来のステッピングモータを用いた車両用指示計器の構造例を示す断面図である。図７において、車両用指示計器は、ステッピングモータ５０と、ステッピングモータ５０の出力軸としての指針軸５７に取り付けられた指針２０と、ステッピングモータ５０と指針２０の間に配置された文字板６０とからなる。
【０００４】
ステッピングモータ５０は、車両用指示計器用の配線板４０に取り付けられる取付面５２ｃを有するケース部材を有している。このケース部材は、合成樹脂製の上部ケース５１と下部ケース５２から構成されており、下部ケース５２の底面が取付面５２ｃに相当している。また、ケース部材内には、中間ギア５８を介して指針軸（出力軸）５７を駆動するための動力源となるロータ５６と、ステータ５４に固定されてロータ５６を励磁する励磁コイル５５と、ステータ５４に固定され、ロータ５６の停止時の誘導電圧を検出するための検出コイル６３とが収容されている。
【０００５】
ステータ５４は、例えばケイ素鋼板などからなる複数枚（例えば、３枚）の金属板を積層して、下部ケース５２の形状に応じたフレーム状に形成されている。
【０００６】
励磁コイル５５は、合成樹脂等で形成されたコイルボビン５５ａと、コイルボビン５５ａに巻回された銅線等からなるコイル線５５ｂと、コイルボビン５５ａに圧入され、それぞれコイル線５５ｂの両端すなわち巻き始めと巻き終わりに半田付け等の手段により電気的に接続された端子５５ｃ、５５ｄとから構成されている。
【０００７】
同様に、検出コイル６３は、合成樹脂等で形成されたコイルボビン６３ａと、コイルボビン６３ａに巻回された銅線等からなるコイル線６３ｂと、コイルボビン６３ａに圧入され、それぞれコイル線６３ｂの両端すなわち巻き始めと巻き終わりに半田付け等の手段により電気的に接続された端子（図７では、一方の端子６３ｃのみ示されている）とから構成されている。
【０００８】
励磁コイル５５及び検出コイル６３は、それぞれの端子を、下部ケース５２の取付面５２ｃから突出させ、配線板４０に設けられた貫通孔４１から貫通させることで、ステッピングモータ５０を配線板４０に取り付けている。
【０００９】
ロータ５６は、ステッピングモータ５０の駆動源となるものであり、プラスチック及びマグネット（例えば、１０極）によって形成しており、下部ケース５２に固定されたロータ用軸部材５３ａが貫通する貫通孔（図示しない）を有している。また、ロータ５６の上部表面には、ロータ５６の貫通孔に連結する貫通孔を有するロータギア５６ａが装着されている。
【００１０】
指針軸５７は、金属部材によって形成されており、その一端は、上部ケース５１の凸部５１ｃから突出し、他端を下部ケース５２の軸受部５２ｅに嵌合している。そして、文字板６０の中心穴６０ａから突出させた指針軸５７の先端に指針２０が取り付けられると共に、その中ほどに例えばプラスチックで形成された指針ギア５７ａが圧入によって固着されている。
【００１１】
中間ギア５８は、ロータ５６の回転を指針軸５７に伝達するものであり、例えば合成樹脂で作られ、下部ケース５２に固定されたギア用軸部材５３ｃが貫通する貫通孔（図示しない）を有し、ロータ５６のロータギア５６ａと噛み合う大ギアと、指針ギア５７ａと噛み合い、かつ大ギアより径の小さい小ギアとを一体的に形成している。
【００１２】
ステッピングモータ５０と指針２０の間に配置された文字板６０には、指示量のゼロ点に相当する位置にストッパ６０ａが立設されており、指針２０がゼロ点に戻ったときに、指針２０を当接させて停止させる。
【００１３】
指針２０は、圧入により、ステッピングモータ５０の指針軸５７の先端に、取り付けられている。
【００１４】
上述の構造を有する車両用指示計器では、指針２０が文字板６０上のゼロ点、すなわちストッパ６０ａの位置に戻ったことを、検出コイル５８に発生する誘導電圧を測定することにより検知することができる。
【００１５】
図８は、従来のステッピングモータを用いた車両用指示計器の他の構造例を示す断面図である。図８の車両用指示計器の構造は、ほぼ図７の構造と同一であるが、ゼロ点検出のための構成を、文字板６０のストッパ６０ａに代えて、下部ケース５２において指示量のゼロ点に相当する位置に立設したストッパ５９に指針ギア５７ａの底面から一体的に突出形成された突起５７ａ１を当てるようにした点が異なっている。
【００１６】
図８の構造を有する車両用指示計器でも、指針２０が文字板６０上のゼロ点に達したこと、すなわち、指針ギア５７ａの突起５７ａ１がストッパ５９の位置に戻って当たったことを、検出コイル５８に発生する誘導電圧を測定することにより検知することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のような構造では、駆動源であるロータ５６から出力軸５７を駆動するためにギア（すなわち、ロータギア５６ａ、中間ギア５８、指針ギア５７ａ）が介在しているため、図７のようにステッピングモータ５０の外部にストッパ６０ａがある場合は、指針２０を指針軸５７に圧入する際の位置ズレにより、検出コイル６３とロータ５６におけるマグネットの磁極との位置がずれて、ゼロ点検出時の誘導電圧の検出波形が一定でなくなり位相ズレを起こして、測定ミスを起こすおそれがある。
【００１８】
同様の理由で、図８のようにステッピングモータ５０の内部にストッパ５９がある場合も、指針２０を指針軸５７に圧入する際の位置ズレにより、検出コイル６３とロータ５６におけるマグネットの磁極との位置がずれて、ゼロ点検出時の誘導電圧の検出波形が一定でなくなり位相ズレを起こして、測定ミスを起こすおそれがある。
【００１９】
そこで、本発明は、上述した指針圧入時のロータと検出コイルの位置ズレによる不具合を解消することができ、ゼロ点検知を正確に行うことができる構造を有する指示計器及び該指示計器の組み立て方法を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明によりなされた請求項１記載の指示計器は、
ロータギアを備えたロータと、ステータと、上記ステータに取り付けられる励磁コイルと、上記ステータに取り付けられる検出コイルと、指針ギアを備えた出力軸と、上記ロータギアの回転を上記指針に伝達する中間ギアと、上記ロータ、上記ステータ、上記励磁コイル、上記検出コイル及び上記出力軸を収容するケース部材とを備えたステッピングモータと、上記出力軸の先端に取り付けられた指針と、上記ステッピングモータと上記指針の間に配置された文字板とからなる指示計器であって、
上記ケース部材は、その一部に立設されたストッパを備え、
上記指針ギアは、上記ストッパに当接する突起を備え、
上記ロータは、上記検出コイルと一定の位置関係にあることを識別する第１の識別手段
上記中間ギア及び指針ギアは、それぞれ、上記ロータ、中間ギア及び指針ギヤが相互に一定の位置関係にあることを識別する第２及び第３の識別手段を備えている
ことを特徴とする。
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、指示計器は、ステッピングモータと、指針と、文字板とからなる。ステッピングモータは、ロータギアを備えたロータと、ステータと、ステータに取り付けられる励磁コイルと、ステータに取り付けられる検出コイルと、指針ギアを備えた出力軸と、ロータギアの回転を指針ギアに伝達する中間ギアと、ロータ、ステータ、励磁コイル、検出コイル及び出力軸を収容するケース部材とを備えている。指針は、出力軸の先端に取り付けられている。文字板は、ステッピングモータと指針の間に配置されている。ケース部材は、その一部に立設されたストッパを備えている。指針ギアは、ストッパに当接する突起を備えている。ロータは、検出コイルと一定の位置関係にあることを識別する第１の識別手段を備えている。中間ギア及び指針ギアは、それぞれ、ロータ、中間ギア及び指針ギヤが相互に一定の位置関係にあることを識別する第２及び第３の識別手段を備えている。
【００２２】
それにより、指針が文字板のゼロ点に合うように取り付けられるとき、ロータと検出コイルの位置関係を一定に保つと共に、ロータ、中間ギアおよび指針ギアの相互位置関係を一定に保つことができ、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００２５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の指示計器において、
前記第１、第２及び第３の識別手段は、点または線である
ことを特徴とする。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、第１、第２及び第３の識別手段は、点または線である。それにより、指針が文字板のゼロ点に合うように取り付けられるとき、ロータ、中間ギアおよび指針ギアの相互位置関係を一定に保つことができ、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００２７】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の指示計器において、
前記線は、前記ロータ、前記中間ギア及び前記指針ギアの各直径を表し、前記ロータ、前記中間ギア及び前記指針ギアは、各線が一直線に整列する一定の位置関係になるように噛み合わせられる
ことを特徴とする。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、線は、ロータ、中間ギア及び指針ギアの各直径を表し、ロータ、中間ギア及び指針ギアは、各線が一直線に整列する一定の位置関係になるように噛み合わせられる。それにより、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００２９】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の指示計器において、
前記第１の識別手段は、前記ロータに形成された第１の穴であり、
前記第２の識別手段は、前記中間ギアに形成された第２及び第３の穴であり、
前記第３の識別手段は、前記指針ギアに形成された第４の穴であり、
前記ロータが前記検出コイルと一定の位置関係にあるとき、前記ロータギア、前記中間ギア及び前記指針ギアは、上記第１の穴と上記第２の穴が整列しかつ上記第３の穴と上記第４の穴が整列するように噛み合わせられている
ことを特徴とする。
【００３０】
請求項４記載の発明によれば、第１の識別手段は、ロータに形成された第１の穴であり、第２の識別手段は、中間ギアに形成された第２及び第３の穴であり、第３の識別手段は、前記指針ギアに形成された第４の穴である。ロータが検出コイルと一定の位置関係にあるとき、ロータギア、中間ギア及び指針ギアは、第１の穴と第２の穴が整列しかつ第３の穴と上記第４の穴が整列するように噛み合わせられている。それにより、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００３１】
また、請求項５記載の発明の指示計器の組み立て方法は、
請求項３記載の指示計器を組み立てる方法であって、
前記ロータギア、前記中間ギア及び前記指針ギアの各直径を表す各線が一直線に整列するように前記ロータギア、前記中間ギア及び前記指針ギアを噛み合わせるステップと、
前記指針軸に指針を取り付けるステップと、
からなることを特徴とする。
【００３２】
請求項５記載の発明によれば、請求項３記載の指示計器を組み立てる方法は、ロータギア、中間ギア及び前記指針ギアの各直径を表す各線が一直線に整列するようにロータギア、中間ギア及び指針ギアを噛み合わせるステップと、針軸に指針を取り付けるステップとからなる。それにより、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００３３】
また、請求項６記載の発明の指示計器の組み立て方法は、
請求項４記載の指示計器を組み立てる方法であって、
前記第１の穴と前記第２の穴に第１の固定棒を挿入するステップと、
前記第３の穴と前記第４の穴に第２の固定棒を挿入するステップと、
前記指針軸に指針を取り付けるステップと、
上記第１の固定棒を上記第１及び第２の穴から引き抜くステップと、
上記第２の固定棒を上記第３及び第４の穴から引き抜くステップと、
からなることを特徴とする。
【００３４】
請求項６記載の発明によれば、請求項４記載の指示計器を組み立てる方法は、第１の穴と第２の穴に第１の固定棒を挿入するステップと、第３の穴と第４の穴に第２の固定棒を挿入するステップと、指針軸に指針を取り付けるステップと、第１の固定棒を第１及び第２の穴から引き抜くステップと、第２の固定棒を第３及び第４の穴から引き抜くステップとからなる。それにより、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による指示計器の実施の形態を、図１〜図４の図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では、従来の技術のところで説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付して説明する。
【００３６】
図１は、本発明による指示計器に用いられるステッピングモータの外観を示す斜視図であり、図２は、図１のステッピングモータの分解斜視図であり、図３は、図１のステッピングモータを用いた本発明の指示計器の断面図である。
【００３７】
本発明による車両用指示計器は、図３に示すように、ステッピングモータ５０と、ステッピングモータ５０の出力軸としての指針軸５７に取り付けられた指針２０と、ステッピングモータ５０と指針２０の間に配置された文字板６０とからなる。
【００３８】
ステッピングモータ５０は、合成樹脂などで形成された上部ケース５１と下部ケース５２とを有して構成している。上部ケース５１と下部ケース５２は、上部ケース５１の一対の嵌合孔５１ａに、それぞれに対応する下部ケース５２の嵌合突起５２ａを嵌合して位置決めするとともに、上部ケース５１の一対の係合孔５１ｂを、下部ケース５２の外壁に設けている係合突起５２ｂに係合して固定している。
【００３９】
上部ケース５１の上面には、後述する指針軸（出力軸）５７が貫通する貫通孔を有する凸部５１ｃが設けられている。また、上部ケース５１の側壁には、アーム状のフック５１ｅが設けられており、フック５１ｅの端部には配線板４０を貫通してその表面と係合する係合部を有している。また、下部ケース５２を構成する底板の外面が、車両用計器装置の配線板４０に固定される取付面５２ｃになっており、この取付面５２ｃの裏側に位置する下部ケース５２の内面が第１の内面５２ｄとなっている。
【００４０】
下部ケース５２は、後述する指針軸５７を回転自在に嵌合する軸受部５２ｅと、ロータ用軸部材５３ａの一端が固定されるロータ用軸受部５２ｆと、位置決め部材５３ｂの一端が固定される軸受部５２ｇとを有している。なお、ロータ用軸部材５３ａ及び位置決め部材５３ｂの下部ケース５２に固定される部分をローレット加工することで、ロータ用軸部材５３ａ及び位置決め部材５３ｂが回転することを防止している。さらに、下部ケース５２には、ストッパ５９が一体形成にて立設されている。
【００４１】
ステータ５４は、例えばケイ素鋼板などからなる複数枚（例えば、３枚）の金属板を積層して、下部ケース５２の形状に応じたフレーム状に形成されている。また、ステータ５４は、２つの励磁コイル５５を取り付けるために、フレーム内側に直交する位置関係に形成された２つの伸長部５４ａ，５４ｂを備えている。また、ステータ５４には、位置決め部材５３ｂに対応する位置に位置決め部材５３ｂを挿入するための位置決め用穴５４ｃが設けられている。さらに、ステータ５４は、検出コイル６３を取り付けるために、２つの伸長部５４ａ，５４ｂと対向する側に伸長部５４ｄを備えている。
【００４２】
励磁コイル５５は、合成樹脂等で形成され、コイルボビン５５ａと、コイルボビン５５に巻回された銅線等からなるコイル線５５ｂと、コイルボビン５５ａに圧入され、それぞれコイル線５５ｂの両端すなわち巻き始めと巻き終わりに半田付け等の手段により電気的に接続された端子５５ｃ、５５ｄとから構成されている。端子５５ｃ、５５ｄの一端は、下部ケース５２に設けられた端子用貫通孔５２ｈを貫通して下部ケース５２の取付面５２ｄから突出している。
【００４３】
同様に、検出コイル６３は、合成樹脂等で形成されたコイルボビン６３ａと、コイルボビン６３ａに巻回された銅線等からなるコイル線６３ｂと、コイルボビン６３ａに圧入され、それぞれコイル線６３ｂの両端すなわち巻き始めと巻き終わりに半田付け等の手段により電気的に接続された端子６３ｃ、６３ｄとから構成されている。
【００４４】
ロータ５６は、ステッピングモータ５０の駆動源となるものであり、プラスチック及びマグネット（例えば、１０極）によって形成しており、ロータ用軸部材５３ａが貫通する貫通孔（図示しない）を有している。また、ロータ５６の上部表面には、ロータ５６の貫通孔に連結する貫通孔を有するロータギア５６ａが装着されている。
【００４５】
指針軸５７は、金属部材によって形成されており、その一端は、上部ケース５１の凸部５１ｃから突出し、他端を下部ケース５２の軸受部５２ｅに嵌合している。また、指針軸５７の中ほどには、例えばプラスチックで形成された指針ギア５７ａが圧入によって固着されている。指針ギア５７ａの底面には、突起５７ａ１が一体的に突出形成されている。
【００４６】
中間ギア５８は、ロータ５６の回転を指針軸５７に伝達するものであり、例えば合成樹脂で作られ、ロータ５６のロータギア５６ａと噛み合う大ギアと、指針ギア５７ａと噛み合い、かつ大ギアより径の小さい小ギアを一体的に形成している。
【００４７】
次に、ステッピングモータ５０を用いた指示計器の組み立て方法について説明する。
【００４８】
まず、ステータ５４の伸長部５４ａ、５４ｂに、それぞれ、励磁コイル５５を装着する。次に、ステータ５４の伸長部５４ｄに検出コイル６３を装着する。次に、下部ケース５２のロータ用軸受部５２ｆ及び軸受部５２ｇに、それぞれ、ロータ用軸部材５３ａの一端及びギア用軸部材５３ｂの一端を装着する。そして、この状態で、ギア用軸部材５３ｂにステータ５４の穴５４ａを貫通させかつステータ５４の外形の一部を周壁５２ｉの一部を切り欠いて形成された切り欠き部５２ｉ１に嵌合することにより、ステータ５４を位置決めしながら、励磁コイル５５の端子５５ｃ、５５ｄを下部ケース５２の端子用貫通孔５２ｈから貫通させると共に検出コイル６３の端子６３ｃ、６３ｄを下部ケース５２の端子用貫通孔（図示しない）から貫通させることにより、ステータ５４を下部ケース５２の周壁５２ｉ内に装着する。
【００４９】
次に、ロータ５６を、ロータ用軸部材５３ａに回転自在に嵌合するとともに、指針ギア５７ａが固着された指針軸５７を、回転自在に下部ケース５２の軸受部５２ｅに嵌合する。そして、中間ギア５８の大ギアがロータ５６のロータギア５６ａと噛み合い、かつ小ギアが指針ギア５７ａと噛み合うように、中間ギア５８を位置決め部材５３ｂに回転自在に取り付ける。
【００５０】
このとき、ロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａの噛み合いは、相互の位置関係が一定となり、かつロータ５６と検出コイル６３の位置関係が一定となるように取り付ける必要がある。そこで、本発明では、図４に示すように、ロータ５６の上面、すなわち、マグネット５６ｂの上面にあるプラスチック部分５６ａ１の上面とロータギア５６ａの上面とに、印刷、刻設、成型溝等の手段により、ロータ５６の直径を表す線５６ａ２を第１の識別手段として設けている。この線５６ａ２は、図４に示すように、マグネット５６ｂの磁極（例えば、１０極）を分割する垂直線に直交するように設けられ、ロータ５６、すなわちマグネット５６ｂの各磁極と検出コイル６３との一定の位置関係を示す。
【００５１】
同様に、印刷、刻設、成型溝等の手段により、中間ギア５８の上面にその直径を表す線５８ａを第２の識別手段として設け、指針ギア５７ａの上面にその直径を表す線５７ａ２を第３の識別手段として設けている。線５７ａ２は、指針ギア５７ａの底面に設けられた突起５７ａ１の真上またはその近傍の位置に設けられる。
【００５２】
そして、ロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａは、取り付け時、指針ギア５７ａを回転させて突起５７をストッパー５９に当てた状態を基準として、各線５６ａ２，５８ａ，５７ａ２が一直線に整列するような一定の位置関係になるように噛み合わせられる。
【００５３】
換言すれば、ロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａが噛み合わせられたとき、第１、第２及び第３の識別手段としての各線５６ａ２，５８ａ，５７ａ２が一直線に整列していれば、ロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａが、相互に一定の位置関係で取り付けられたことが識別できる。
【００５４】
次に、上述の位置関係を保ったまま、指針軸５７の先端を上部ケース５１の凸部５１ｃから突出させ、ロータ用軸部材５３ａの他端及び位置決め部材５３ｂの他端を、上部ケース５１の第２の内面に設けた軸支部（図示しない）に嵌合する。それと同時に、下部ケース５２の嵌合突起５２ａを上部ケース５１の嵌合孔５１ａに嵌合して位置決めし、上部ケース５１の係合孔５１ｂを下部ケース５２の係合突起５２ｂに係合させることにより、上部ケース５１と下部ケース５２とを合わせ固定する。
【００５５】
次に、突起５７ａ１のストッパ５９への当接と上述の各ギアの位置関係を維持しながら、指針軸５７の先端を文字板６０の中心穴６０ａから上方に突出させ、指針２０を、その指示方向を文字板６０上のゼロ点に一致させて、適当な圧入荷重（たとえば、１０ｋｇ）をかけて圧入する。以上のようにして、ステッピングモータ５０の指針軸５７に指針２０を取り付けた指示計器が完成する。
【００５６】
このように完成した指示計器では、突起５７がストッパー５に当たって停止するときは、常にロータ５６のマグネット５６ｂと検出コイル６３の位置関係が一定に保たれることになる。
【００５７】
次に、上述のようにして完成した指示計器の配線板４０への取り付けについて説明する。
【００５８】
上述のように組み立てられた指示計器の配線板４０への取り付けは、上部ケース５１の側壁に設けたフック５１ｅを配線板４０の取付孔（図示しない）に、かつ、下部ケース５１の取付面５２ｃから突出した端子５５ｃ、５５ｄのそれぞれの一端を配線板４０に設けられた貫通孔４１に貫通させて、配線板４０の表面とステッピングモータ５０の取付面５２ｃを接触させて固定する。そして、配線板４０の裏面から突出した端子５５ｃ、５５ｄを半田付けすることで、電気的に接続されることとなる。
【００５９】
配線板４０に取り付けられた指示計器は、配線板４０に設けられた配線パターンを通じて励磁コイル５５の端子５５ｃ、５５ｄへの電気信号の供給が可能となり、計測量に応じた電気信号を励磁コイル５５に供給させることで、計測量に応じたロータ５６の回転が中間ギア５８を介して指針軸５７に伝達され、この指針軸５７の先端に取り付けた指針を計測量に応じて駆動させることとなる。
【００６０】
また、ロータ５６の回転、停止を、検出コイル６３から得られる誘導電圧で検知することができる。図５に示すように、ステップ周期Ｔで２つの励磁コイル５５に位相の異なるステップ電圧が供給されて、ロータ５６が回転している時は、曲線Ａで示す誘導電圧が検出コイル６３から得られる。また、指針２０が文字板６０上のゼロ点に復帰し、指針ギア５７ａの突起５７ａ１がストッパー５９に当たって、ロータ５６が停止した時は、曲線Ａよりもレベルの低い曲線Ｂで示す誘導電圧が検出コイル６３から得られる。
【００６１】
そして、曲線ＡおよびＢにおける誘導電圧のピーク値の差ΔＶに基づいて、指示計器は、指針ギア５７ａの突起５７ａ１がストッパ５９に戻ったこと、すなわち、指針２０が文字板６０上のゼロ点に復帰したことを検知し、指示計器の制御を停止することができる。
【００６２】
また、上述のように、ロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａは、取り付け時、一定の位置関係になるように噛み合わせられているので、突起５７がストッパー５に当たって停止するときは、常にロータ５６のマグネット５６ｂと検出コイル６３の位置関係が一定に保たれ、その結果、検出コイル６３から得られる停止時の誘導電圧を正確に測定することができ、正確なゼロ点検知が可能となる。
【００６３】
したがって、上述のようにして組み立てられた指示計器はどれでも、正確なゼロ点検知が可能となり、器差が生じない。
【００６４】
以上のように、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、これに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００６５】
たとえば、上述の実施の形態では、各線５６ａ２，５８ａ，５７ａ２は、それぞれ、ロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａの上面の直径を表す線としているが、これに限らず、各上面を中心以外の部分で横切る線分としても良く、この場合、各線分が一直線に整列するようにロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａを取り付ければ良い。
【００６６】
また、線に代えて、複数の点をロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａの各上面に突起または穴で形成し、これらの点が一直線上に整列するようにロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａを取り付けても良い。
【００６７】
また、他の実施例として図６に示すように、第１の識別手段として、ロータ５６のプラスチック部分の上面に第１の穴５６ａ３を形成し、第２の識別手段として、中間ギア５８に、ロータ５６の第１の穴５６ａ３に対応する位置に第２の穴５８ｂを形成すると共にギア中心に対して第２の穴５８ｂと対向する位置に第３の穴５８ｃを形成し、第３の識別手段として、指針ギア５７ａに、中間ギア５８の第３の穴５８ｃに対応する位置に第４の穴５７ａ３を形成しても良い。
【００６８】
この場合、さらに、第１の穴５６ａ３及び第２の穴５８ｂに対応する位置に上部ケース５１の穴５１ｇを形成すると共に、第３の穴５８ｃ及び第４の穴５７ａ３に対応する位置に、上部ケース５１の穴５１ｆ及び／または下部ケース５２の穴５２ｊを形成する。
【００６９】
そこで、ステッピングモータ５０を組み立てる際、ロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａの取り付け時、突起５７ａ１をストッパー５９に当てた状態で、穴５８ｂ及び穴５６ａ３に固定棒６２を挿入し、穴５８ｃと穴５７ａ３に固定棒６１を挿入する。そして、上部ケース５１と下部ケース５２を合わせるときに、固定棒６２を上部ケースの穴５１ｇから突出させ、固定棒６１を上部ケース５１の穴５１ｆ及び／または下部ケース５２の穴５２ｊから突出させる。そして、上部ケース５１と下部ケース５２とを合わせ固定した後、指針軸５７に指針２０を取り付け、固定棒６２を第１の穴５６ａ３、第２の穴５８ｂ、穴５１ｇから引き抜くと共に、固定棒６１を第３の穴５８ｃと、第４の穴５７ａ３と、穴５１ｆ及び／または穴５２ｊとから引き抜く。
【００７０】
以上のように、ロータ５６、中間ギア５８及び指針ギア５７ａは、取り付け時、固定棒６１，６２で一定の位置関係に維持されるので、検出コイル６３からの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００７１】
また、上述の実施の形態では、ステッピングモータ５０を配線板４０に取り付ける場合を説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、ステッピングモータ５０を取り付ける対象が車両用計器装置の文字板、導光板、ケース等でも良い。
【００７２】
さらに、上述した本実施の形態では、ステッピングモータ５０の取付面５２ｃを下部ケース５２に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、指針軸５７が突出した上部ケース５１に設けるようにすることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、指針が文字板のゼロ点に合うように取り付けられるとき、ロータと検出コイルの位置関係を一定に保つと共に、ロータ、中間ギアおよび指針ギアの相互位置関係を一定に保つことができ、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００７５】
請求項２記載の発明によれば、指針が文字板のゼロ点に合うように取り付けられるとき、ロータ、中間ギアおよび指針ギアの相互位置関係を一定に保つことができ、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００７６】
請求項３記載の発明によれば、ロータ、中間ギア及び指針ギアの各直径を表す各線が一直線に整列するようにロータギア、中間ギア及び指針ギアを噛み合わせることができ、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００７７】
請求項４記載の発明によれば、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００７８】
請求項５記載の発明によれば、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【００７９】
請求項６記載の発明によれば、検出コイルからの誘導電圧を位相がずれることなく正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による指示計器の実施の形態に用いられるステッピングモータの外観を示す斜視図である。
【図２】図１のステッピングモータの分解斜視図である。
【図３】図１のステッピングモータを用いた本発明による指示計器の実施の形態を示す断面図である。
【図４】図３の指示計器におけるロータ、中間ギア及び指針ギアの位置関係を示す略図である。
【図５】図３の指示計器の検出コイルから得られる誘導電圧の波形図である。
【図６】本発明による指示計器の他の実施例を示す部分断面図である。
【図７】従来の指示計器の構造例を示す断面図である。
【図８】従来の指示計器の他の構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
２０指針
５０ステッピングモータ
５１上部ケース（ケース部材）
５２下部ケース（ケース部材）
５４ステータ
５５励磁コイル
５６ロータ
５６ａ２線（第１の識別手段）
５６ａ３第１の穴（第１の識別手段）
５７指針軸（出力軸）
５７ａ１突起
５７ａ２線（第３の識別手段）
５７ａ３第４の穴（第３の識別手段）
５８中間ギア
５８ａ線（第２の識別手段）
５８ｂ第２の穴（第２の識別手段）
５８ｃ第３の穴（第２の識別手段）
５９ストッパー
６０文字板
６３検出コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an indicating instrument, in particular an indicating instrument using a stepping motor, and a method for assembling the indicating instrument.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an indicating instrument using a stepping motor has been used as an indicating instrument in the fields of vehicles, various OA devices, home appliances, and the like. For example, the vehicle is equipped with a vehicle indicating instrument that displays measured values such as the vehicle speed and the engine speed. In this vehicle indicating instrument, an internal unit that drives a pointer disposed on the front surface of the dial A stepping motor is used.
[0003]
  Figure7These are sectional drawings which show the structural example of the indicator device for vehicles using the conventional stepping motor. Figure7The vehicle indicating instrument includes a stepping motor 50, a pointer 20 attached to a pointer shaft 57 as an output shaft of the stepping motor 50, and a dial plate 60 disposed between the stepping motor 50 and the pointer 20. .
[0004]
The stepping motor 50 has a case member having an attachment surface 52c attached to the wiring board 40 for a vehicle indicating instrument. The case member includes an upper case 51 and a lower case 52 made of synthetic resin, and the bottom surface of the lower case 52 corresponds to the mounting surface 52c. Further, in the case member, a rotor 56 serving as a power source for driving a pointer shaft (output shaft) 57 via an intermediate gear 58, an excitation coil 55 fixed to the stator 54 and exciting the rotor 56, A detection coil 63, which is fixed to the stator 54 and detects an induced voltage when the rotor 56 is stopped, is accommodated.
[0005]
The stator 54 is formed in a frame shape corresponding to the shape of the lower case 52 by laminating a plurality of (for example, three) metal plates made of, for example, a silicon steel plate.
[0006]
The exciting coil 55 is press-fitted into a coil bobbin 55a formed of a synthetic resin or the like, a coil wire 55b made of a copper wire or the like wound around the coil bobbin 55a, and the coil bobbin 55a. At the end, it is composed of terminals 55c and 55d electrically connected by means such as soldering.
[0007]
  Similarly, the detection coil 63 is press-fitted into a coil bobbin 63a formed of a synthetic resin or the like, a coil wire 63b made of a copper wire or the like wound around the coil bobbin 63a, and the coil bobbin 63a. Terminals that are electrically connected by means such as soldering at the beginning and end of winding (Fig.7In FIG. 5, only one terminal 63c is shown).
[0008]
The excitation coil 55 and the detection coil 63 attach the stepping motor 50 to the wiring board 40 by projecting the respective terminals from the attachment surface 52 c of the lower case 52 and through the through holes 41 provided in the wiring board 40. ing.
[0009]
The rotor 56 is a drive source of the stepping motor 50, is formed of plastic and magnet (for example, 10 poles), and is a through hole (not shown) through which the rotor shaft member 53a fixed to the lower case 52 passes. Not). A rotor gear 56 a having a through hole connected to the through hole of the rotor 56 is mounted on the upper surface of the rotor 56.
[0010]
The pointer shaft 57 is formed of a metal member, one end of which protrudes from the convex portion 51 c of the upper case 51, and the other end is fitted to the bearing portion 52 e of the lower case 52. The pointer 20 is attached to the tip of the pointer shaft 57 protruding from the center hole 60a of the dial 60, and a pointer gear 57a made of plastic, for example, is fixed to the middle by press fitting.
[0011]
The intermediate gear 58 transmits the rotation of the rotor 56 to the pointer shaft 57, and is made of, for example, synthetic resin and has a through hole (not shown) through which the gear shaft member 53c fixed to the lower case 52 passes. A large gear that meshes with the rotor gear 56a of the rotor 56 and a small gear that meshes with the pointer gear 57a and smaller in diameter than the large gear are integrally formed.
[0012]
The dial 60 disposed between the stepping motor 50 and the pointer 20 is provided with a stopper 60a at a position corresponding to the zero point of the indicated amount, and when the pointer 20 returns to the zero point, the pointer 20 To stop.
[0013]
The pointer 20 is attached to the tip of the pointer shaft 57 of the stepping motor 50 by press-fitting.
[0014]
In the vehicle indicating instrument having the above-described structure, it is possible to detect that the pointer 20 has returned to the zero point on the dial 60, that is, the position of the stopper 60a, by measuring the induced voltage generated in the detection coil 58. it can.
[0015]
  Figure8These are sectional drawings which show the other structural example of the indicating instrument for vehicles using the conventional stepping motor. Figure8The structure of the vehicle indicator is7However, instead of the stopper 60a of the dial 60, the structure for detecting the zero point is replaced with a pointer gear 57a provided on a stopper 59 standing at a position corresponding to the zero point of the indicated amount in the lower case 52. The difference is that the projection 57a1 formed integrally protruding from the bottom surface of this is applied.
[0016]
  Figure8Even in the vehicular indicating instrument having the structure, the detection coil 58 is informed that the pointer 20 has reached the zero point on the dial 60, that is, the projection 57a1 of the pointer gear 57a has returned to the position of the stopper 59. It can be detected by measuring the generated induced voltage.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the structure as described above, gears (that is, the rotor gear 56a, the intermediate gear 58, and the pointer gear 57a) are interposed to drive the output shaft 57 from the rotor 56 that is a driving source.7When the stopper 60a is provided outside the stepping motor 50 as described above, the position of the detection coil 63 and the magnetic pole of the magnet in the rotor 56 shifts due to the position shift when the pointer 20 is press-fitted into the pointer shaft 57, and zero inspection is performed. There is a risk that the detection waveform of the induced voltage at the time of output is not constant, causing a phase shift and a measurement error.
[0018]
  For similar reasons, figure8Even if the stopper 59 is inside the stepping motor 50 as described above, the position of the detection coil 63 and the magnetic pole of the magnet in the rotor 56 shifts due to the displacement when the pointer 20 is press-fitted into the pointer shaft 57, and zero inspection is performed. There is a risk that the detection waveform of the induced voltage at the time of output is not constant, causing a phase shift and a measurement error.
[0019]
Therefore, the present invention can solve the problems caused by the positional deviation between the rotor and the detection coil at the time of the press-fitting of the pointer described above, and a method of assembling the indicating instrument having a structure capable of accurately detecting the zero point. The purpose is to provide.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, an indicating instrument according to claim 1 made according to the present invention is
  A rotor having a rotor gear, a stator, an excitation coil attached to the stator, a detection coil attached to the stator, an output shaft having a pointer gear, and an intermediate gear for transmitting rotation of the rotor gear to the pointer A stepping motor comprising a case member for housing the rotor, the stator, the excitation coil, the detection coil, and the output shaft; a pointer attached to a tip of the output shaft; and the stepping motor and the pointer An indicator instrument comprising a dial plate arranged between
  The case member includes a stopper erected on a part thereof,
  The pointer gear includes a protrusion that contacts the stopper,
  First identification means for identifying that the rotor is in a fixed positional relationship with the detection coil
  The intermediate gear and the pointer gear respectively include second and third identification means for identifying that the rotor, the intermediate gear, and the pointer gear are in a certain positional relationship with each other.
  It is characterized by that.
[0021]
  According to the first aspect of the present invention, the indicating instrument comprises a stepping motor, a pointer, and a dial. The stepping motor includes a rotor having a rotor gear, a stator, an excitation coil attached to the stator, a detection coil attached to the stator, an output shaft having a pointer gear, and an intermediate gear that transmits rotation of the rotor gear to the pointer gear. And a case member that accommodates the rotor, stator, excitation coil, detection coil, and output shaft. The pointer is attached to the tip of the output shaft. The dial is disposed between the stepping motor and the pointer. The case member includes a stopper erected on a part thereof. The pointer gear includes a protrusion that contacts the stopper. The rotor includes first identification means for identifying that the rotor is in a certain positional relationship with the detection coil.Each of the intermediate gear and the pointer gear includes second and third identifying means for identifying that the rotor, the intermediate gear, and the pointer gear are in a certain positional relationship with each other.
[0022]
  As a result, the positional relationship between the rotor and the detection coil is kept constant when the pointer is attached so as to match the zero point of the dial.In addition, the mutual positional relationship of the rotor, intermediate gear and pointer gear can be kept constant,The induced voltage from the detection coil can be accurately measured without a phase shift.
[0025]
  Claims2The described invention is claimed.1In the indicated instrument
  The first, second and third identification means are dots or lines
  It is characterized by that.
[0026]
  Claim2According to the described invention, the first, second and third identification means are dots or lines. As a result, when the pointer is mounted so as to match the zero point of the dial, the mutual positional relationship between the rotor, the intermediate gear and the pointer gear can be kept constant, and the induced voltage from the detection coil can be accurately detected without causing a phase shift. Can be measured.
[0027]
  Claims3The described invention is claimed.2In the indicated measuring instrument,
  The lines represent the diameters of the rotor, the intermediate gear, and the pointer gear.The rotor, the intermediate gear, and the pointer gear are meshed so that each line is in a fixed positional relationship in which the lines are aligned.
  It is characterized by that.
[0028]
  Claim3According to the described invention, the lines represent the diameters of the rotor, intermediate gear and pointer gear.The rotor, the intermediate gear, and the pointer gear are meshed so that each line is in a certain positional relationship that is aligned with a straight line.. Thereby, InspectionThe induced voltage from the output coil can be accurately measured without causing a phase shift.
[0029]
  Claims4The described invention is claimed.1In the indicated measuring instrument,
  The first identification means is a first hole formed in the rotor;
  The second identification means are second and third holes formed in the intermediate gear,
  The third identification means is a fourth hole formed in the pointer gear;
  When the rotor is in a fixed positional relationship with the detection coil, the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear have the first hole and the second hole aligned, and the third hole and the second gear. 4 holes are meshed to align
  It is characterized by that.
[0030]
  Claim4According to the described invention, the first identification means is the first hole formed in the rotor, the second identification means is the second and third holes formed in the intermediate gear, Reference numeral 3 denotes a fourth hole formed in the pointer gear. When the rotor is in a fixed positional relationship with the detection coil, the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear are arranged such that the first hole and the second hole are aligned, and the third hole and the fourth hole are aligned. It is engaged. Thereby, the induced voltage from the detection coil can be accurately measured without a phase shift.
[0031]
  Claims5The method of assembling the indicating instrument of the described invention is as follows:
  Claim3A method for assembling the indicated instrument,
  Meshing the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear so that the lines representing the diameters of the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear are aligned in a straight line;
  Attaching a pointer to the pointer shaft;
  It is characterized by comprising.
[0032]
  Claim5According to the described invention, the claims3The method of assembling the indicated measuring instrument includes the steps of meshing the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear so that the lines representing the diameters of the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear are aligned, and attaching the pointer to the needle shaft. It consists of. Thereby, the induced voltage from the detection coil can be accurately measured without a phase shift.
[0033]
  Claims6The method of assembling the indicating instrument of the described invention is as follows:
  Claim4A method for assembling the indicated instrument,
  Inserting a first fixing rod into the first hole and the second hole;
  Inserting a second fixing rod into the third hole and the fourth hole;
  Attaching a pointer to the pointer shaft;
  Withdrawing the first fixing rod from the first and second holes;
  Withdrawing the second fixing rod from the third and fourth holes;
  It is characterized by comprising.
[0034]
  Claim6According to the described invention, the claims4The method for assembling the indicated measuring instrument comprises the steps of: inserting a first fixing rod into the first hole and the second hole; and inserting a second fixing rod into the third hole and the fourth hole; The step of attaching the pointer to the pointer shaft, the step of pulling out the first fixing rod from the first and second holes, and the step of pulling out the second fixing rod from the third and fourth holes. Thereby, the induced voltage from the detection coil can be accurately measured without a phase shift.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an indicating instrument according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS. In the present embodiment, the same or corresponding parts as those described in the prior art will be described with the same reference numerals.
[0036]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a stepping motor used in an indicating instrument according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the stepping motor of FIG. 1, and FIG. 3 uses the stepping motor of FIG. It is sectional drawing of the indicating instrument of this invention.
[0037]
As shown in FIG. 3, the vehicle indicating instrument according to the present invention is disposed between the stepping motor 50, the pointer 20 attached to the pointer shaft 57 as the output shaft of the stepping motor 50, and the stepping motor 50 and the pointer 20. The dial 60 is formed.
[0038]
The stepping motor 50 includes an upper case 51 and a lower case 52 formed of synthetic resin or the like. The upper case 51 and the lower case 52 are positioned by fitting the fitting protrusions 52a of the lower case 52 corresponding to the pair of fitting holes 51a of the upper case 51, respectively. The hole 51b is engaged with and fixed to an engagement protrusion 52b provided on the outer wall of the lower case 52.
[0039]
On the upper surface of the upper case 51, a convex portion 51c having a through-hole through which a later-described pointer shaft (output shaft) 57 passes is provided. An arm-like hook 51e is provided on the side wall of the upper case 51, and an end of the hook 51e has an engaging portion that penetrates the wiring board 40 and engages the surface thereof. The outer surface of the bottom plate constituting the lower case 52 is a mounting surface 52c fixed to the wiring board 40 of the vehicle instrument device, and the inner surface of the lower case 52 located on the back side of the mounting surface 52c is the first. 52d of the inner surface.
[0040]
The lower case 52 includes a bearing portion 52e that rotatably fits a pointer shaft 57 described later, a rotor bearing portion 52f to which one end of the rotor shaft member 53a is fixed, and a bearing to which one end of the positioning member 53b is fixed. Part 52g. The portions of the rotor shaft member 53a and the positioning member 53b fixed to the lower case 52 are knurled to prevent the rotor shaft member 53a and the positioning member 53b from rotating. Further, a stopper 59 is erected on the lower case 52 so as to be integrally formed.
[0041]
The stator 54 is formed in a frame shape corresponding to the shape of the lower case 52 by laminating a plurality of (for example, three) metal plates made of, for example, a silicon steel plate. The stator 54 includes two extending portions 54a and 54b formed in a positional relationship orthogonal to the inner side of the frame in order to attach the two exciting coils 55. The stator 54 is provided with a positioning hole 54c for inserting the positioning member 53b at a position corresponding to the positioning member 53b. Further, the stator 54 includes an extending portion 54d on the side facing the two extending portions 54a and 54b in order to attach the detection coil 63.
[0042]
The exciting coil 55 is formed of a synthetic resin or the like, and is press-fitted into the coil bobbin 55a, a coil wire 55b made of a copper wire or the like wound around the coil bobbin 55, and the coil bobbin 55a. At the end, it is composed of terminals 55c and 55d electrically connected by means such as soldering. One end of each of the terminals 55 c and 55 d passes through a terminal through hole 52 h provided in the lower case 52 and protrudes from the mounting surface 52 d of the lower case 52.
[0043]
Similarly, the detection coil 63 is press-fitted into a coil bobbin 63a formed of a synthetic resin or the like, a coil wire 63b made of a copper wire or the like wound around the coil bobbin 63a, and the coil bobbin 63a. The terminals 63c and 63d are electrically connected by means such as soldering at the beginning and the end of winding.
[0044]
The rotor 56 is a drive source of the stepping motor 50, is formed of plastic and magnet (for example, 10 poles), and has a through hole (not shown) through which the rotor shaft member 53a passes. . A rotor gear 56 a having a through hole connected to the through hole of the rotor 56 is mounted on the upper surface of the rotor 56.
[0045]
The pointer shaft 57 is formed of a metal member, one end of which protrudes from the convex portion 51 c of the upper case 51, and the other end is fitted to the bearing portion 52 e of the lower case 52. Further, in the middle of the pointer shaft 57, a pointer gear 57a made of plastic, for example, is fixed by press-fitting. A protrusion 57a1 is integrally formed on the bottom surface of the pointer gear 57a.
[0046]
The intermediate gear 58 transmits the rotation of the rotor 56 to the pointer shaft 57. The intermediate gear 58 is made of, for example, synthetic resin, meshes with the rotor gear 56a of the rotor 56, meshes with the pointer gear 57a, and has a diameter larger than that of the large gear. A small small gear is integrally formed.
[0047]
Next, an assembling method of the indicating instrument using the stepping motor 50 will be described.
[0048]
First, the exciting coils 55 are attached to the extending portions 54a and 54b of the stator 54, respectively. Next, the detection coil 63 is attached to the elongated portion 54 d of the stator 54. Next, one end of the rotor shaft member 53a and one end of the gear shaft member 53b are mounted on the rotor bearing portion 52f and the bearing portion 52g of the lower case 52, respectively. In this state, the gear shaft member 53b is inserted through the hole 54a of the stator 54 and a part of the outer shape of the stator 54 is fitted into a notch 52i1 formed by notching a part of the peripheral wall 52i. Thus, while positioning the stator 54, the terminals 55c and 55d of the exciting coil 55 are passed through the terminal through holes 52h of the lower case 52, and the terminals 63c and 63d of the detection coil 63 are passed through the terminal through holes (illustrated in the figure). The stator 54 is mounted in the peripheral wall 52i of the lower case 52.
[0049]
Next, the rotor 56 is rotatably fitted to the rotor shaft member 53a, and the pointer shaft 57 to which the pointer gear 57a is fixed is rotatably fitted to the bearing portion 52e of the lower case 52. Then, the intermediate gear 58 is rotatably attached to the positioning member 53b so that the large gear of the intermediate gear 58 meshes with the rotor gear 56a of the rotor 56 and the small gear meshes with the pointer gear 57a.
[0050]
At this time, the meshing of the rotor 56, the intermediate gear 58 and the pointer gear 57a needs to be attached so that the mutual positional relationship is constant and the positional relationship between the rotor 56 and the detection coil 63 is constant. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 4, the upper surface of the rotor 56, that is, the upper surface of the plastic portion 56a1 on the upper surface of the magnet 56b and the upper surface of the rotor gear 56a are printed, engraved, and formed by means such as molding grooves. A line 56a2 representing the diameter of the rotor 56 is provided as the first identification means. As shown in FIG. 4, the line 56 a 2 is provided so as to be orthogonal to a vertical line dividing the magnetic pole (for example, 10 poles) of the magnet 56 b, and the rotor 56, that is, each magnetic pole of the magnet 56 b and the detection coil 63. A certain positional relationship is shown.
[0051]
Similarly, a line 58a representing the diameter of the intermediate gear 58 is provided as a second identifying means on the upper surface of the intermediate gear 58 by means of printing, engraving, molding groove, etc., and a line 57a2 representing the diameter is provided on the upper surface of the pointer gear 57a. 3 as an identification means. The line 57a2 is provided at a position directly above or in the vicinity of the protrusion 57a1 provided on the bottom surface of the pointer gear 57a.
[0052]
The rotor 56, the intermediate gear 58, and the pointer gear 57a are arranged such that the lines 56a2, 58a, 57a2 are aligned in a straight line with reference to the state in which the guide gear 57a is rotated and the projection 57 is applied to the stopper 59 when attached. They are meshed so as to have a certain positional relationship.
[0053]
In other words, when the rotor 56, the intermediate gear 58, and the pointer gear 57a are engaged with each other, if the lines 56a2, 58a, 57a2 as the first, second, and third identification means are aligned in a straight line, the rotor 56, the intermediate gear 58 and the pointer gear 57a can be identified as being attached to each other in a fixed positional relationship.
[0054]
Next, while maintaining the positional relationship described above, the tip of the pointer shaft 57 protrudes from the convex portion 51 c of the upper case 51, and the other end of the rotor shaft member 53 a and the other end of the positioning member 53 b are connected to the upper case 51. It fits into a shaft support (not shown) provided on the second inner surface. At the same time, the fitting protrusion 52a of the lower case 52 is fitted and positioned in the fitting hole 51a of the upper case 51, and the engaging hole 51b of the upper case 51 is engaged with the engaging protrusion 52b of the lower case 52. Thus, the upper case 51 and the lower case 52 are combined and fixed.
[0055]
Next, the tip of the pointer shaft 57 protrudes upward from the center hole 60a of the dial 60 while maintaining the contact of the protrusion 57a1 with the stopper 59 and the positional relationship of each gear described above, and the pointer 20 The direction is made to coincide with the zero point on the dial 60, and press-fitting is performed by applying an appropriate press-fitting load (for example, 10 kg). As described above, the indicating instrument in which the pointer 20 is attached to the pointer shaft 57 of the stepping motor 50 is completed.
[0056]
In the indicating instrument thus completed, when the protrusion 57 hits the stopper 5 and stops, the positional relationship between the magnet 56b of the rotor 56 and the detection coil 63 is always kept constant.
[0057]
Next, attachment of the indicating instrument completed as described above to the wiring board 40 will be described.
[0058]
The indicator instrument assembled as described above is attached to the wiring board 40 by hooking the hook 51e provided on the side wall of the upper case 51 into an attachment hole (not shown) of the wiring board 40 and the attachment surface 52c of the lower case 51. One end of each of the terminals 55 c and 55 d protruding from the wiring board 40 is passed through a through hole 41 provided in the wiring board 40, and the surface of the wiring board 40 and the mounting surface 52 c of the stepping motor 50 are contacted and fixed. The terminals 55c and 55d protruding from the back surface of the wiring board 40 are soldered to be electrically connected.
[0059]
The indicating instrument attached to the wiring board 40 can supply an electric signal to the terminals 55c and 55d of the exciting coil 55 through a wiring pattern provided on the wiring board 40, and an electric signal corresponding to the measured amount is supplied to the exciting coil 55. The rotation of the rotor 56 corresponding to the measured amount is transmitted to the pointer shaft 57 via the intermediate gear 58, and the pointer attached to the tip of the pointer shaft 57 is driven according to the measured amount. .
[0060]
Further, the rotation and stop of the rotor 56 can be detected by an induced voltage obtained from the detection coil 63. As shown in FIG. 5, when step voltages having different phases are supplied to the two exciting coils 55 in the step period T and the rotor 56 is rotating, the induced voltage indicated by the curve A is obtained from the detection coil 63. . Further, when the pointer 20 returns to the zero point on the dial 60, the projection 57a1 of the pointer gear 57a hits the stopper 59, and the rotor 56 stops, the induced voltage indicated by the curve B having a level lower than the curve A is detected. Obtained from the coil 63.
[0061]
Then, based on the difference ΔV between the peak values of the induced voltages in the curves A and B, the indicating instrument detects that the protrusion 57a1 of the pointer gear 57a has returned to the stopper 59, that is, the pointer 20 is at the zero point on the dial 60. It is possible to detect the return and stop the control of the indicating instrument.
[0062]
Further, as described above, the rotor 56, the intermediate gear 58, and the pointer gear 57a are meshed so as to be in a fixed positional relationship at the time of attachment. Therefore, when the protrusion 57 hits the stopper 5 and stops, the rotor is always engaged. The positional relationship between the 56 magnets 56b and the detection coil 63 is kept constant. As a result, the induced voltage at the time of stopping obtained from the detection coil 63 can be accurately measured, and accurate zero point detection can be performed.
[0063]
Therefore, any of the indicating instruments assembled as described above can accurately detect the zero point, and no instrumental error occurs.
[0064]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to this, A various deformation | transformation and application are possible.
[0065]
For example, in the above-described embodiment, each of the lines 56a2, 58a, and 57a2 is a line that represents the diameter of the upper surface of the rotor 56, the intermediate gear 58, and the pointer gear 57a. In this case, the rotor 56, the intermediate gear 58, and the pointer gear 57a may be attached so that each line segment is aligned in a straight line.
[0066]
Further, instead of the line, a plurality of points are formed by protrusions or holes on the upper surfaces of the rotor 56, the intermediate gear 58, and the pointer gear 57a, and the rotor 56, the intermediate gear 58, and so on are aligned in a straight line. A pointer gear 57a may be attached.
[0067]
In addition, as shown in FIG. 6 as another embodiment, as the first identification means, a first hole 56a3 is formed on the upper surface of the plastic portion of the rotor 56, and as the second identification means, the intermediate gear 58 is provided. A second hole 58b is formed at a position corresponding to the first hole 56a3 of the rotor 56, and a third hole 58c is formed at a position opposite to the second hole 58b with respect to the gear center. As a means, a fourth hole 57a3 may be formed in the pointer gear 57a at a position corresponding to the third hole 58c of the intermediate gear 58.
[0068]
In this case, the hole 51g of the upper case 51 is further formed at a position corresponding to the first hole 56a3 and the second hole 58b, and the upper portion is positioned at a position corresponding to the third hole 58c and the fourth hole 57a3. A hole 51f of the case 51 and / or a hole 52j of the lower case 52 are formed.
[0069]
Therefore, when assembling the stepping motor 50, the fixing rod 62 is inserted into the hole 58b and the hole 56a3 with the projection 57a1 applied to the stopper 59 when the rotor 56, the intermediate gear 58 and the pointer gear 57a are attached. The fixing rod 61 is inserted into the hole 57a3. When the upper case 51 and the lower case 52 are put together, the fixing rod 62 is protruded from the hole 51g of the upper case, and the fixing rod 61 is protruded from the hole 51f of the upper case 51 and / or the hole 52j of the lower case 52. After the upper case 51 and the lower case 52 are fixed together, the pointer 20 is attached to the pointer shaft 57, the fixing rod 62 is pulled out from the first hole 56a3, the second hole 58b, and the hole 51g, and the fixing rod 61 is fixed. Are extracted from the third hole 58c, the fourth hole 57a3, the hole 51f and / or the hole 52j.
[0070]
As described above, since the rotor 56, the intermediate gear 58, and the pointer gear 57a are maintained in a fixed positional relationship by the fixing rods 61 and 62 at the time of attachment, the induced voltage from the detection coil 63 can be accurately detected without shifting the phase. Can be measured.
[0071]
In the above-described embodiment, the case where the stepping motor 50 is attached to the wiring board 40 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the object to which the stepping motor 50 is attached is a dial of a vehicle instrument device, A light guide plate, a case, or the like may be used.
[0072]
Furthermore, although the case where the mounting surface 52c of the stepping motor 50 is provided in the lower case 52 has been described in the present embodiment described above, the present invention is not limited to this, and the upper case 51 from which the pointer shaft 57 protrudes. Can be provided.
[0073]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, when the pointer is attached so as to match the zero point of the dial, the positional relationship between the rotor and the detection coil is kept constant.In addition, the mutual positional relationship of the rotor, intermediate gear and pointer gear can be kept constant,The induced voltage from the detection coil can be accurately measured without a phase shift.
[0075]
  Claim2According to the described invention, when the pointer is mounted so as to match the zero point of the dial, the mutual positional relationship of the rotor, the intermediate gear and the pointer gear can be kept constant, and the phase of the induced voltage from the detection coil is Accurate measurement can be performed without deviation.
[0076]
  Claim3According to the invention described above, the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear can be meshed so that the lines representing the diameters of the rotor, the intermediate gear, and the pointer gear are aligned in a straight line, and the phase of the induced voltage from the detection coil is determined. Accurate measurement can be performed without deviation.
[0077]
  Claim4According to the described invention, the induced voltage from the detection coil can be accurately measured without a phase shift.
[0078]
  Claim5According to the described invention, the induced voltage from the detection coil can be accurately measured without a phase shift.
[0079]
  Claim6According to the described invention, the induced voltage from the detection coil can be accurately measured without a phase shift.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a stepping motor used in an embodiment of an indicating instrument according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the stepping motor of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of an indicating instrument according to the present invention using the stepping motor of FIG. 1;
4 is a schematic diagram showing a positional relationship among a rotor, an intermediate gear, and a pointer gear in the indicating instrument of FIG. 3;
5 is a waveform diagram of an induced voltage obtained from a detection coil of the indicating instrument of FIG.
FIG. 6 is a partial sectional view showing another embodiment of the indicating instrument according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structural example of a conventional indicating instrument.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another structural example of a conventional indicating instrument.
[Explanation of symbols]
20 Guidelines
50 Stepping motor
51 Upper case (case member)
52 Lower case (case member)
54 Stator
55 Excitation coil
56 rotor
56a2 line (first identification means)
56a3 first hole (first identification means)
57 Pointer shaft (output shaft)
57a1 protrusion
57a2 line (third identification means)
57a3 fourth hole (third identification means)
58 Intermediate gear
58a line (second identification means)
58b Second hole (second identification means)
58c 3rd hole (2nd identification means)
59 Stopper
60 dial
63 Detection coil

Claims

A rotor provided with a rotor gear, a stator, an excitation coil attached to the stator, a detection coil attached to the stator, an output shaft provided with a pointer gear, and an intermediate gear for transmitting the rotation of the rotor gear to the pointer gear A stepping motor comprising a rotor, the stator, the excitation coil, the detection coil, and a case member that houses the output shaft, a pointer attached to the tip of the output shaft 57, the stepping motor, and the An indicating instrument comprising a dial plate arranged between hands,
The case member includes a stopper erected on a part thereof,
The pointer gear includes a protrusion that contacts the stopper,
The rotor includes first identification means for identifying that the rotor is in a certain positional relationship with the detection coil ,
The intermediate gear and the pointer gear are provided with second and third identification means for identifying that the rotor, the intermediate gear and the pointer gear are in a fixed positional relationship with each other, respectively. .

The first, second and third identification means are dots or lines
The indicating instrument according to claim 1.

The lines represent the diameters of the rotor, the intermediate gear, and the pointer gear, and the rotor, the intermediate gear, and the pointer gear are meshed so that the lines are in a fixed positional relationship that aligns in a straight line.
The indicating instrument according to claim 2 characterized by things.

The first identification means is a first hole formed in the rotor;
The second identification means are second and third holes formed in the intermediate gear,
The third identification means is a fourth hole formed in the pointer gear;
When the rotor is in a fixed positional relationship with the detection coil, the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear have the first hole and the second hole aligned, and the third hole and the second gear. 4 holes are meshed to align
The indicating instrument according to claim 1.

A method for assembling the indicating instrument according to claim 3,
Meshing the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear so that the lines representing the diameters of the rotor gear, the intermediate gear, and the pointer gear are aligned in a straight line;
Attaching a pointer to the output shaft;
A method for assembling an indicating instrument, comprising:

A method for assembling the indicating instrument according to claim 4,
Inserting a first fixing rod into the first hole and the second hole;
Inserting a second fixing rod into the third hole and the fourth hole;
Attaching a pointer to the output shaft;
Withdrawing the first fixing rod from the first and second holes;
Withdrawing the second fixing rod from the third and fourth holes;
A method for assembling an indicating instrument, comprising: