專利名稱：儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無中心儀表，該儀表用于顯示與測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的刻度盤上布置的刻度部分的這樣一部分，其中指針從刻度部分的外側(cè)延伸到內(nèi)側(cè)。
背景技術(shù)：
在用于車輛的組合儀表等的無中心儀表里，例如，布置在刻度盤的表面?zhèn)壬系闹羔樳B接到布置在刻度盤的背面上的環(huán)形或弓形環(huán)形齒輪，環(huán)形齒輪被電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以在它的延伸范圍上滑動(dòng)，從而移動(dòng)指針(例如，JP-A-2000-131099)。取代所述環(huán)形齒輪，所述指針連接到圈狀部件，例如皮帶或球鏈條，使得圈狀部件沿著圓周方向被電機(jī)或皮帶輪驅(qū)動(dòng)，從而移動(dòng)指針(例如，JP-A-2005-91032和JP-A-2005-106588)。
在任一上述的現(xiàn)有技術(shù)的無中心儀表里，電機(jī)的動(dòng)力通過例如環(huán)形齒輪或圈狀部件的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)傳遞到指針。這使得必需根據(jù)指針在儀表上的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的布局來選擇和設(shè)計(jì)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的構(gòu)成。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述背景技術(shù)已經(jīng)構(gòu)思出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種無中心儀表，用于顯示與測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的刻度盤上布置的刻度部分的這樣一個(gè)位置，其中指針從刻度部分的外側(cè)延伸到內(nèi)側(cè)，并且使得根據(jù)指針在儀表上的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的布局來選擇和設(shè)計(jì)構(gòu)成的需要最小化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種無中心儀表，用于指示與測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的刻度盤上布置的刻度部分的個(gè)位置，其中指針從所述刻度部分的外側(cè)延伸到內(nèi)側(cè)，所述儀表包括導(dǎo)槽部分，其形成在刻度盤的外側(cè)，并沿著所述刻度部分延伸；運(yùn)動(dòng)件，所述運(yùn)動(dòng)件容納在導(dǎo)槽部分里，以便可以沿著導(dǎo)槽部分運(yùn)動(dòng)；所述指針連接到所述運(yùn)動(dòng)件；以及運(yùn)動(dòng)裝置，用于使所述運(yùn)動(dòng)件相對(duì)于所述導(dǎo)槽部分并沿著所述導(dǎo)槽部分運(yùn)動(dòng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)裝置包括多極磁體，其連接到第一部件上，該第一部件為所述導(dǎo)槽部分和所述運(yùn)動(dòng)件中的一個(gè)，并具有布置成為彼此相鄰的至少一組N極和S極；線圈，所述線圈連接到第二部件上，該第二部件為所述導(dǎo)槽部分和所述運(yùn)動(dòng)件中的另一個(gè)，用于在布置成為面對(duì)所述多極磁體的極(pole)處產(chǎn)生磁極；以及電源，用于可切換地給線圈通電，使得在所述極的連續(xù)多個(gè)極上交替產(chǎn)生磁極；并且在所述運(yùn)動(dòng)件在所述導(dǎo)槽部分里運(yùn)動(dòng)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上，連接到所述導(dǎo)槽部分的多極磁體或線圈布置在導(dǎo)槽部分里。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面里，第一部件為所述導(dǎo)槽部分，并且第二部件為所述運(yùn)動(dòng)件，在運(yùn)動(dòng)件在導(dǎo)槽部分里的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上，連接到導(dǎo)槽部分的多極磁體的N極和S極以多個(gè)組交替布置，所述運(yùn)動(dòng)件帶有兩個(gè)線圈，并且每個(gè)線圈的所述極中的連續(xù)極以所述多極磁體的相鄰N極和S極沿著所述導(dǎo)槽部分的間隔的一半的間隔，面對(duì)所述多極磁體。
在本發(fā)明的另一方面里，第一部件為所述導(dǎo)槽部分，第二部件為所述運(yùn)動(dòng)件，并且由所述運(yùn)動(dòng)件攜帶的線圈和電布線的前端連接，所述電布線的前端被允許從運(yùn)動(dòng)件在導(dǎo)槽部分里的運(yùn)動(dòng)范圍的第一端側(cè)延伸到第二端側(cè)，并且在所述運(yùn)動(dòng)件位于所述導(dǎo)槽部分的第二端處的情況下，所述電布線的前端可以觸到所述線圈。
在本發(fā)明的另一方面里，可以進(jìn)一步包括張力機(jī)構(gòu)，用于從所述導(dǎo)槽部分的第二端側(cè)朝向第一端側(cè)推動(dòng)所述電布線的前端。
在本發(fā)明的另一方面里，第一部件為所述導(dǎo)槽部分，第二部件為所述運(yùn)動(dòng)件，供給導(dǎo)電圖形在所述運(yùn)動(dòng)件的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上在導(dǎo)槽部分里延伸，并且所述運(yùn)動(dòng)件設(shè)置有電接收刷，該電接收刷通過和所述運(yùn)動(dòng)件沿著所述導(dǎo)槽部分的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)地在供給導(dǎo)電圖形上滑動(dòng)，而和所述線圈電連接。
在本發(fā)明的另一方面里，第一部件為所述運(yùn)動(dòng)件，第二部件為所述導(dǎo)槽部分，并且要連接到所述導(dǎo)槽部分的線圈的單獨(dú)極，沿著導(dǎo)槽部分和連續(xù)的極隔開預(yù)定間隔地布置在運(yùn)動(dòng)件在導(dǎo)槽部分里的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上，所述多極磁體連接到所述運(yùn)動(dòng)件，并且多極磁體的相鄰N極和S極布置的間隔為沿著導(dǎo)槽部分的所述預(yù)定間隔的長(zhǎng)度的兩倍。
在本發(fā)明的另一方面里，所述線圈包括一個(gè)或多個(gè)線圈組件，其中，軛具有沿著導(dǎo)槽部分以預(yù)定間隔布置的多個(gè)極，所述軛單獨(dú)地布置在線圈的中心軸線方向的兩端上，具有和沿著所述導(dǎo)槽部分的所述預(yù)定間隔的一半相對(duì)應(yīng)的位移。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)改變所述電源到線圈的通電方向時(shí)，切換所述線圈的極中和所述多極磁體的N極和S極面對(duì)的磁極，以在所述運(yùn)動(dòng)件在導(dǎo)槽部分里的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上相對(duì)于線圈和多極磁體中的一個(gè)移動(dòng)另一個(gè)，從而根據(jù)運(yùn)動(dòng)件在沿著刻度部分延伸的導(dǎo)槽部分里的運(yùn)動(dòng)位置，通過由運(yùn)動(dòng)件攜帶的指針?biāo)甘镜目潭炔糠稚系奈恢冒l(fā)生變化。
由于在中間沒有任何動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所以通過運(yùn)動(dòng)裝置的動(dòng)力傳遞到運(yùn)動(dòng)件或指針，從而使得根據(jù)指針在儀表上的運(yùn)動(dòng)范圍的布局來選擇和設(shè)計(jì)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的構(gòu)成的需要最小化。
在本發(fā)明里，多極磁體可以連接到導(dǎo)槽部分，線圈可以攜帶在運(yùn)動(dòng)件上。在這個(gè)結(jié)構(gòu)里，運(yùn)動(dòng)件的用于控制多極磁體的兩個(gè)線圈的單個(gè)極，在以多組形式交替布置在運(yùn)動(dòng)件的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上時(shí)，布置的間隔為在多極磁體的相鄰N極和S極之間的間隔的一半。結(jié)果，運(yùn)動(dòng)件的位置可以以通過電源給線圈通電的多極磁體的間隔的分辨率的兩倍高的分辨率來進(jìn)行操縱。
在本發(fā)明里，在多極磁體連接到導(dǎo)槽部分的情況下，以及在運(yùn)動(dòng)件上攜帶有線圈的情況下，可以通過電布線供給線圈電力，所述電布線沿著導(dǎo)槽部分從一端側(cè)延伸到另一端側(cè)，并且所述電布線的長(zhǎng)度能夠即使在運(yùn)動(dòng)件位于導(dǎo)槽部分的最遠(yuǎn)另一端處時(shí)也能夠觸到線圈。
在本發(fā)明里，在多極磁體連接到導(dǎo)槽部分上的情況下，通過運(yùn)動(dòng)件的電接收刷在導(dǎo)槽部分里在運(yùn)動(dòng)件的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上延伸的供給導(dǎo)電圖形上滑動(dòng)，而將電力供給到線圈，從而電力可以獨(dú)立于運(yùn)動(dòng)件在導(dǎo)槽部分里的位置，而可靠地供給到運(yùn)動(dòng)件的線圈。
在本發(fā)明的儀表里，電布線可以通過張力機(jī)構(gòu)的偏置力，沿著導(dǎo)槽部分從導(dǎo)槽部分的一端側(cè)到另一端側(cè)運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)件在導(dǎo)槽部分里的位置相應(yīng)的長(zhǎng)度，從而可以防止過長(zhǎng)的電布線被過多地沿著導(dǎo)槽部分并從導(dǎo)槽部分的一端側(cè)運(yùn)動(dòng)到另一端側(cè)，并防止纏繞，以及防止被損壞或斷裂。
在本發(fā)明里，所述線圈可以連接到導(dǎo)槽部分，在運(yùn)動(dòng)件上可以攜帶多極磁體。在這個(gè)結(jié)構(gòu)里，運(yùn)動(dòng)件的面對(duì)線圈的單個(gè)電極的多極磁體的N極和S極，在布置在運(yùn)動(dòng)件的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上時(shí)，布置的間隔為在多極磁體的連續(xù)極之間的間隔的兩倍。結(jié)果，運(yùn)動(dòng)件的位置可以以通過電源給線圈通電的多極磁體的間隔的分辨率的兩倍高的分辨率來進(jìn)行操縱。
在本發(fā)明里，在沿著線圈的中心軸線方向單獨(dú)布置在線圈組件的兩端處時(shí)，沿著導(dǎo)槽部分位移在每個(gè)軛的連續(xù)極之間的距離的一半。因此，線圈的極以預(yù)定間隔布置，該預(yù)定間隔等于在每個(gè)軛的連續(xù)極之間的間隔，并等于在多極磁體的N極和S極之間的間隔的一半。結(jié)果，運(yùn)動(dòng)件的位置可以以高分辨率進(jìn)行操縱，而在單個(gè)軛里沒有以小間隔形成極。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的前視圖。
圖2是局部剖開透視圖，以放大比例顯示了如圖1所示的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部。
圖3是解釋視圖，顯示了如圖2所示的多極磁體和兩個(gè)線圈之間的位置關(guān)系。
圖4是分解透視圖，以放大的比例顯示了如圖2所示的運(yùn)動(dòng)件。
圖5是放大剖視圖，顯示了如圖1所示的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部。
圖6是框圖，顯示了如圖1所示的儀表的電氣示意結(jié)構(gòu)。
圖7A和7B是給如圖3所示的兩個(gè)線圈通電的波形圖。
圖8是如圖2所示的電布線的張力機(jī)構(gòu)的主要部分的放大透視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的改進(jìn)的儀表的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部的主要部分的放大剖視圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的另一改進(jìn)的儀表的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部的主要部分的放大剖視圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的另一改進(jìn)的儀表的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部的主要部分的放大剖視圖。
圖12是如圖2所示的電布線的張力機(jī)構(gòu)的改進(jìn)的主要部分的放大透視圖。
圖13是圖12的張力機(jī)構(gòu)的主要部分的放大頂視圖。
圖14是局部剖開的放大透視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的另一改進(jìn)的儀表的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部的主要部分。
圖15是放大剖視圖，顯示了如圖14所示的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的儀表的前視圖。
圖17是局部剖開透視圖，以放大比例顯示了如圖16所示的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部。
圖18是分解透視圖，以放大比例顯示了如圖17所示的運(yùn)動(dòng)件。
圖19是放大比例的如圖17所示的線圈組件的分解透視圖。
圖20是放大剖視圖，顯示了如圖16所示的導(dǎo)槽部分的內(nèi)部。
圖21是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的改進(jìn)的儀表的線圈組件的放大透視圖。
圖22是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一改進(jìn)的儀表的線圈組件的放大透視圖。
具體實(shí)施例方式
在下面參考附圖描述本發(fā)明的儀表的實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的儀表的前視圖。這個(gè)實(shí)施例的儀表用圖1里的參考數(shù)字1來表示，并在刻度盤3的中央具有液晶顯示器等的多重顯示單元5。因此，儀表1采用了無中心類型，其中在多重顯示單元5的周圍以弓形布置的刻度部分7通過指針9來指示，該指針從刻度部分7的外側(cè)向內(nèi)延伸。
在刻度盤3和周圍貼邊(facing)10之間并且沿著刻度部分7，形成了導(dǎo)槽部分11，中空盒形的運(yùn)動(dòng)件13裝配到該導(dǎo)槽部分里，從而能夠沿著導(dǎo)槽部分11運(yùn)動(dòng)。指針9連接到運(yùn)動(dòng)件13。
而且，當(dāng)運(yùn)動(dòng)件13通過線性電機(jī)單元沿著導(dǎo)槽部分11運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述線性電機(jī)單元橫跨導(dǎo)槽部分11和運(yùn)動(dòng)件13布置，指針9構(gòu)成為指示與刻度部分7的測(cè)量值相對(duì)應(yīng)的部分。
圖2以放大比例顯示了導(dǎo)槽部分11的內(nèi)部，如圖2的局部剖開透視圖所示，線性電機(jī)單元構(gòu)成為包括多極磁體15，其布置在導(dǎo)槽部分11沿著整個(gè)長(zhǎng)度的底面上；兩個(gè)線圈17A和17B，其容納在運(yùn)動(dòng)件13里；以及電布線19，其用于給線圈17A和17B供電。
在導(dǎo)槽部分11的兩個(gè)側(cè)面上，形成了導(dǎo)軌11a和11a，所述導(dǎo)軌在整個(gè)延伸上延伸。運(yùn)動(dòng)件13包括上殼體13a，指針9連接到上殼體；以及下殼體13b，其具有引導(dǎo)部件13c和13c，所述引導(dǎo)部件單獨(dú)地插入導(dǎo)軌11a和11a中，并通過所述導(dǎo)軌進(jìn)行引導(dǎo)。每個(gè)引導(dǎo)部件13c設(shè)置有多個(gè)半圓突起13d，所述半圓突起以預(yù)定間隔形成，以便減小和導(dǎo)軌11a的接觸面積。
如圖3的解釋視圖所示，多極磁體15構(gòu)成為具有交替布置的N極和S極，使得相鄰N極和S極可以以相等距離隔開。如圖4的放大分解透視圖所示，線圈17A和17B的每個(gè)都包括線圈線軸17a，其上纏繞有線圈；以及極17c和17d，其從線圈線軸17a的中心軸線方向的兩端彎曲成L形，并延伸到外面。
如圖3所示，線圈17A和17B單獨(dú)地布置，使得線圈線軸17a的中心軸線方向具有和多極磁體15的延伸方向?qū)R(和導(dǎo)槽部分11的延伸方向?qū)R)的它們的中心軸線方向。線圈17A和17B的每個(gè)的兩個(gè)極17c和17d形成為具有的間隔等于在多極磁體15的相鄰N極和S極之間的間隔。
此外，線圈17A和17B的極17c和線圈17A和17B的極17d，和線圈17A的極17d和線圈17B的極17c，沿著多極磁體15布置成為在位置上移動(dòng)在相鄰N極和S極之間的間隔的一半。
這里，刻度部分7的最大速度(180千米/小時(shí))位于導(dǎo)槽部分11的一端11b的一側(cè)上，最小速度(0千米/小時(shí))位于導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上，如圖1所示。如圖3所示，線圈17B然后布置成為從線圈17A到導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)具有在多極磁體15的相鄰N極和S極之間的間隔的一半的位移。
每個(gè)極17c和17d的前端從運(yùn)動(dòng)件13的下殼體13b突出到外面，如圖5的放大剖視圖所示，并且面對(duì)多極磁體15，從而運(yùn)動(dòng)件13的引導(dǎo)部件13c插入到所述導(dǎo)槽部分11的導(dǎo)軌11a和11a，并被所述導(dǎo)軌引導(dǎo)。
因此，在線圈17A和17B的極17c單獨(dú)地面對(duì)多極磁體15的N極(或S極)和在導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上的相鄰S極(或指針9)的情況下，線圈17A和17B的極17d單獨(dú)地面對(duì)在多極磁體15的N極和導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上的相鄰S極之間的邊界(即在相鄰S極和N極之間的邊界)，以及S極和在導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上的相鄰極之間的邊界(即在相鄰N極和S極之間的邊界)。
另一方面，在線圈17A和17B的極17c單獨(dú)地面對(duì)在多極磁體15的N極和導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上的S極之間的邊界(即在導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上的N極和S極之間的邊界)、以及在導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上的N極和S極之間的邊界(即在導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上的S極和N極之間的邊界)的情況下，線圈17A和17B的極17d單獨(dú)地面對(duì)多極磁體15的N極(或S極)以及在導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)上的S極(或N極)。
用電源給每個(gè)線圈17A和17B的線圈導(dǎo)線17b供電，用于通過如圖4所示的印刷電路板21和從微型計(jì)算機(jī)(如圖6中顯示電氣示意結(jié)構(gòu)的方塊圖所示，縮寫為“micom”μCOM)或驅(qū)動(dòng)器drv和印刷電路板21電連接的電布線19激發(fā)極17c和17d。
單獨(dú)地從micomμCOM或驅(qū)動(dòng)器drv供電給單獨(dú)線圈17A和17B的線圈導(dǎo)線17b的電源是具有90度相移的正弦波。單獨(dú)線圈17A和17B的極17c和17d在用正弦波供電時(shí)，通過在線圈導(dǎo)線17b處產(chǎn)生的磁力線被激發(fā)到相反磁極。
當(dāng)要供給到線圈17A的線圈導(dǎo)線17b的正弦波的相位從要供給到線圈17B的線圈導(dǎo)線17b的正弦波提前90度時(shí)，如圖7A和7B里的曲線圖所示，即，當(dāng)用余弦波提供給線圈17A的線圈導(dǎo)線17b時(shí)，根據(jù)在單獨(dú)電極17A和17B的極17c和17d處產(chǎn)生的磁極和多極磁體15的磁極之間的位置關(guān)系，運(yùn)動(dòng)件13從導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)槽部分11的一端11b的一側(cè)，從而通過指針9指示的刻度部分7指示高速度。
相反，當(dāng)要供給到線圈17A的線圈導(dǎo)線17b的正弦波的相位從要供給到線圈17B的線圈導(dǎo)線17b的正弦波提前90度時(shí)，即，當(dāng)用負(fù)余弦波提供給線圈17A的線圈導(dǎo)線17b時(shí)，根據(jù)在單獨(dú)電極17A和17B的極17c和17d處產(chǎn)生的磁極和多極磁體15的磁極之間的位置關(guān)系，運(yùn)動(dòng)件13從導(dǎo)槽部分11的一端11b的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)，從而通過指針9指示的刻度部分7指示低速度。
如圖2所示的電布線19由柔性帶元件構(gòu)成，例如柔性印刷電路(FPC)或柔性扁平電纜(FFC)，并且容納在沿著導(dǎo)槽部分11的外周形成的導(dǎo)線容納凹槽23里，從而它從導(dǎo)槽部分11的一端11b的一側(cè)延伸(let off)到另一端11c的一側(cè)。
如在圖8里的放大透視圖里的主要部分所示，電布線19的根端19a布置在導(dǎo)線容納凹槽23的外面，并被固定。如圖2和圖4所示，電布線19具有和單獨(dú)線圈17A和17B的線圈導(dǎo)線17b電連接的前端19b。
在如圖2和圖4所示的電布線19的前端19b和如圖8所示的電布線19的根端19a之間的部分電布線19(和權(quán)利要求的中間部分相對(duì)應(yīng))，鄰接在如圖8所示的張力輥25上。
如圖8所示，這個(gè)張力輥25布置在光導(dǎo)板27和用于光源的安裝基板29之間，該光導(dǎo)板27如圖3所示布置在刻度盤3的背側(cè)上，安裝基板29布置在前者的背側(cè)上，張力輥被如此支撐，使得可以通過將張力輥25的銷25a和25a插入光導(dǎo)板27和安裝基板29的引導(dǎo)孔27a和29a，沿著引導(dǎo)孔27a和29a移向?qū)Р鄄糠?1的一端11b和從所述一端11b移開的方向上運(yùn)動(dòng)。
此外，通過卷簧31的彈力，沿著離開導(dǎo)槽部分11的一端11b的方向推動(dòng)張力輥25，該卷簧31在其一個(gè)端部固定在電布線19的根端19a的固定部分附近。
通過卷簧31推動(dòng)張力輥25的這個(gè)力，電布線19從導(dǎo)槽部分11的一端11b到另一端11c的一側(cè)延伸進(jìn)入導(dǎo)線容納凹槽23中的程度，和在導(dǎo)槽部分11里的運(yùn)動(dòng)件13的位置相關(guān)。結(jié)果，電布線19延伸的程度不多于進(jìn)入導(dǎo)線容納凹槽23的程度。
這里，在第一實(shí)施例的儀表1里，張力輥25和卷簧31構(gòu)成了權(quán)利要求的張力機(jī)構(gòu)。
在這樣構(gòu)成的第一實(shí)施例的儀表1里，當(dāng)給單獨(dú)線圈17A和17B的線圈導(dǎo)線17b通電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件13根據(jù)單獨(dú)波形的相位差的方向在導(dǎo)槽部分11里移動(dòng)并且根據(jù)通電量運(yùn)動(dòng)到一定行程，從而改變?cè)诳潭炔糠?上通過指針9指示的位置。
此時(shí)，用于移動(dòng)運(yùn)動(dòng)件13或指針9的線性電機(jī)單元構(gòu)成為包括導(dǎo)槽部分11，其位于刻度部分7的外周上；多極磁體15，其布置在導(dǎo)槽部分11里；以及兩個(gè)線圈17A和17B，其容納在運(yùn)動(dòng)件13里。導(dǎo)槽部分11可以容易地在刻度盤3和貼邊10之間形成，線圈17A和17B可以容易地構(gòu)成為具有線圈線軸17a和極17c和17d，該線圈線軸上纏繞有線圈導(dǎo)線17b。結(jié)果，可以盡可能地抑制選擇和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以和儀表1上的指針9的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的布局相匹配的需要，以有利于構(gòu)造和共用零件。
這里，上述第一實(shí)施例的儀表1構(gòu)造成為，多極磁體15布置在導(dǎo)槽部分11的底面上，且運(yùn)動(dòng)件13通過導(dǎo)槽部分11的兩個(gè)側(cè)面的導(dǎo)軌11a和11a進(jìn)行引導(dǎo)，在運(yùn)動(dòng)件13里和多極磁體15面對(duì)的單獨(dú)線圈17A和17B的極17c和17d從下殼體13b暴露出來，運(yùn)動(dòng)件13的引導(dǎo)部件13c和13c插入導(dǎo)軌中。然而，可以適當(dāng)?shù)馗淖兌鄻O磁體15的布置和運(yùn)動(dòng)件13在導(dǎo)槽部分11里的引導(dǎo)的構(gòu)造。
在第一實(shí)施例的改進(jìn)里，如圖9的放大剖視圖里的主要部分所示，例如，可以將構(gòu)造修改為，通過插入模制方法等多極磁體15被整體模制到導(dǎo)槽部分11的內(nèi)側(cè)表面內(nèi)，并且，形成在運(yùn)動(dòng)件13的內(nèi)殼體13e里的上和下引導(dǎo)部件13g和13g插入在側(cè)表面之上和之下形成的導(dǎo)軌11d和11d中，并且，兩個(gè)線圈17A和17B容納在外殼體13f里，該外殼體和內(nèi)殼體13e一起形成運(yùn)動(dòng)件13，并帶有指針9，并且，使得從內(nèi)殼體13e突出到外面的單獨(dú)線圈17A和17B的極17c和17d的前端跨過導(dǎo)槽部分11的內(nèi)側(cè)表面的厚度而面對(duì)多極磁體15。
在第一實(shí)施例的另一改進(jìn)里，另一方面，如圖10里的放大剖視圖里的主要部分所示，可以修改構(gòu)造為，多極磁體15設(shè)置在導(dǎo)槽部分11的外側(cè)表面上，并且，形成在運(yùn)動(dòng)件13的外殼體13h處的上和下引導(dǎo)部件13k和13k插入形成在那個(gè)側(cè)表面上面和下面形成的導(dǎo)軌11e和11e里，并且，兩個(gè)線圈17A和17B容納在內(nèi)殼體13j里，該內(nèi)殼體和外殼體13h一起形成運(yùn)動(dòng)件13，并帶有指針9，并且，使得從外殼體13h突出到外面的單獨(dú)線圈17A和17B的極17c和17d的前端面對(duì)多極磁體15。
在第一實(shí)施例的另一改進(jìn)里，如圖11里的放大剖視圖的主要部分所示，而且，可以將構(gòu)造修改為，導(dǎo)槽部分11的外側(cè)表面的上和下兩端向內(nèi)延伸，并且，多極磁體15在兩端的豎直方向上的中間位置處水平突出，并且，暴露到運(yùn)動(dòng)件13的外面的兩個(gè)線圈17A和17B的極17c和17d的前端在多極磁體15的豎直方向上延伸，從而彼此面對(duì)。
在上述第一實(shí)施例的儀表1里，另一方面，可以將構(gòu)造制造為，通過電布線19來執(zhí)行給運(yùn)動(dòng)件13的單獨(dú)線圈17A和17B的線圈導(dǎo)線17b供電。然而，在這樣的情況下，通過張力輥25或卷簧31的張力機(jī)構(gòu)可以被卷繞類型張力機(jī)構(gòu)取代，如圖12中的放大透視圖的主要部分所示以及如圖13的放大頂視圖的主要部分所示。
在這種卷繞類型張力機(jī)構(gòu)里，使得被螺旋彈簧37a沿著一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向推動(dòng)的張力齒輪37和在線軸35的相同軸上的中間齒輪35a嚙合，電布線19的根端19a連接到線軸35上，從而通過從張力齒輪37通過那個(gè)中間齒輪35a傳遞的推力、沿著卷繞電布線19的方向推動(dòng)線軸35。
這里，優(yōu)選的是，使用那個(gè)卷繞類型張力機(jī)構(gòu)的情況的電布線19使用柔性印刷襯底(FPC)。通過從和micomμCOM或驅(qū)動(dòng)器drv連接的印刷電路板39延伸的刷39a進(jìn)入與卷繞在線軸35的外周上的電布線19的導(dǎo)電圖形滑動(dòng)接觸，可以形成在micomμCOM或驅(qū)動(dòng)器drv和電布線19之間的電接觸。
這里，可以任意省略上述卷繞類型張力機(jī)構(gòu)或者已經(jīng)在第一實(shí)施例的儀表1里采用的根據(jù)張力輥25和卷簧31的張力機(jī)構(gòu)。
然而，有利的是，提供這些張力機(jī)構(gòu)，這是因?yàn)榭梢苑乐乖趯?dǎo)線容納凹槽23里的過多長(zhǎng)度的電布線19從導(dǎo)槽部分11的一端11b的一側(cè)延伸，并防止纏繞和被損壞或斷裂。
此外，在第一實(shí)施例的儀表1里的電布線19可以被第一實(shí)施例的另一改進(jìn)取代。圖14是局部剖開透視圖，其以放大的比例顯示第一實(shí)施例的改進(jìn)的導(dǎo)槽部分11的內(nèi)部，以及圖15是其放大剖視圖。和印刷電路板21連接的刷21a(和權(quán)利要求中的電接收刷對(duì)應(yīng))形成為在印刷電路板33的供給導(dǎo)電圖形上滑動(dòng)，該印刷電路板在導(dǎo)槽部分11的底面上和多極磁體15并置，從而電力可以通過那些刷21a和印刷電路板21供給到單獨(dú)線圈17A和17B的線圈導(dǎo)線17b。
這個(gè)結(jié)構(gòu)是有利的，這是因?yàn)殡姴季€19不需要延伸到運(yùn)動(dòng)件13在導(dǎo)槽部分11中的位置，從而在不使用任何張力機(jī)構(gòu)的情況下，獨(dú)立于運(yùn)動(dòng)件13的位置，可以給單獨(dú)線圈17A和17B的線圈導(dǎo)線17b通電。
此外，到此為止所述的第一實(shí)施例或它的改進(jìn)的任一儀表1設(shè)置有兩個(gè)線圈17A和17B。單獨(dú)線圈17A和17B的極17c和17d具有的間隔等于在多極磁體15的相鄰N極和S極之間的間隔，并且單獨(dú)線圈17A和17B的極17c和17d布置的位移為沿著多極磁體15在相鄰N極和S極之間的間隔的一半。
通過這種結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)件13在導(dǎo)槽部分11里的位置和指針9在刻度部分7上的指示位置，可以以在多極磁體15的相鄰N極和S極之間的間隔的兩倍高的分辨率來進(jìn)行操縱。
然而，在不需要這樣高的分辨率的情況下，也可以改變構(gòu)造以省略線圈17A或17B。
接下來，圖16是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的儀表的前視圖。這個(gè)實(shí)施例的儀表在圖16中用參考數(shù)字1A表示，并且除了導(dǎo)槽部分11和運(yùn)動(dòng)件13的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之外，在外觀上具有和圖1中所示的第一實(shí)施例的儀表相同的結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)槽部分11和運(yùn)動(dòng)件13的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和根據(jù)如圖1所示的第一實(shí)施例的儀表1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。
此外，在這個(gè)實(shí)施例的儀表1A里，布置為跨過導(dǎo)槽部分11和運(yùn)動(dòng)件13的線性電機(jī)單元構(gòu)成為包括線圈單元17c，其布置在導(dǎo)槽部分11上并沿著導(dǎo)槽部分11的整個(gè)長(zhǎng)度延伸；以及多極磁體15A(參考圖18)，其容納在運(yùn)動(dòng)件13里，如局部剖開透視圖所示，該圖以放大比例顯示了導(dǎo)槽部分11的內(nèi)部。
如圖18中以放大比例的分解透視圖所示，多極磁體15A具有一個(gè)N極和一個(gè)S極，它們之間的間隔等于線圈單元17C的相鄰磁極齒17f和17f之間的間隔。
這里，在這個(gè)實(shí)施例，用于容納多極磁體15A的運(yùn)動(dòng)件13在結(jié)構(gòu)上被修改為在上殼體13a里具有引導(dǎo)部件13c和13c。
如圖19的放大比例的分解透視圖所示，線圈單元17C包括多個(gè)軛17e，其具有在外周處以相等間隔(和權(quán)利要求中的預(yù)定間隔對(duì)應(yīng))形成的多個(gè)磁極齒17f、17f、……等(和權(quán)利要求中的極對(duì)應(yīng))；以及多級(jí)線圈17g、17g、……等，它們和單獨(dú)磁極齒17f、17f、……等一一對(duì)應(yīng)。
這里，在這個(gè)實(shí)施例里，上述線圈單元17C對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求中的線圈。
如圖20的放大比例的剖視圖所示，每個(gè)線圈17g布置成為具有鄰接在軛17e的對(duì)應(yīng)磁極齒17f附近的一部分上的它的一個(gè)端面。用于給磁極齒17f提供能量的電源從圖6的micomμCOM或驅(qū)動(dòng)器drv通過延伸穿過支撐板41和安裝基板29的引線43而供電，每個(gè)線圈17g的另一端面鄰接支撐板41，那個(gè)引線43焊接在安裝基板29上。
從micomμCOM或驅(qū)動(dòng)器drv給線圈單元17C的每個(gè)線圈17g供電的電源具有正弦波，該正弦波和給相鄰線圈17g供電的電源相比具有180度的相移。通過正弦波供電，線圈單元17C的每個(gè)磁極齒17f被激發(fā)到與通過在每個(gè)對(duì)應(yīng)線圈17g里產(chǎn)生的磁力線引起的相鄰線圈的磁極相反的磁極。
當(dāng)每個(gè)線圈17g使用和相鄰線圈17g的相位比具有180度相位差的正弦波供電時(shí)，使得運(yùn)動(dòng)件13通過在線圈單元17C的每個(gè)磁極齒17f、17f、……等處產(chǎn)生的磁極和多極磁體15的磁極之間的位置關(guān)系，從導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)槽部分11的一端11b的一側(cè)，從而指針9在刻度部分7上指示高速度。
當(dāng)要給每個(gè)線圈17g供電的正弦波的方向被反向時(shí)，使得運(yùn)動(dòng)件13通過在線圈單元17C的每個(gè)磁極齒17f、17f、……等處產(chǎn)生的磁極和多極磁體15的磁極之間的位置關(guān)系，從導(dǎo)槽部分11的一端11b的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)槽部分11的另一端11c的一側(cè)，從而指針9在刻度部分7上指示低速度。
在根據(jù)第二實(shí)施例這樣構(gòu)成的儀表1里，當(dāng)線圈單元17C的單獨(dú)線圈17g、17g、……等通電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件13在導(dǎo)槽部分11里沿著和通電方向相對(duì)應(yīng)的方向運(yùn)動(dòng)到和通電數(shù)量相對(duì)應(yīng)的程度，從而通過指針9的刻度部分7的指示發(fā)生變化。
此時(shí)，用于移動(dòng)運(yùn)動(dòng)件13或指針9的線性電機(jī)單元構(gòu)造成為包括導(dǎo)槽部分11，其位于刻度部分7的外周上；線圈單元17C，其布置在導(dǎo)槽部分11里；以及多極磁體15A，其容納在運(yùn)動(dòng)件13里。導(dǎo)槽部分11可以容易地形成在刻度盤3和貼邊10之間，線圈單元17C可以容易地構(gòu)成為具有軛17e，其形成磁極齒17f、17f、……等；以及線圈17g、17g、……等，它們和磁極齒17f、17f、……等對(duì)應(yīng)，并在它們的一端鄰接在軛17e上。結(jié)果，可以盡可能地抑制選擇和設(shè)計(jì)構(gòu)造以和在儀表1上的指針9的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的布局相匹配的需要，以便有利于構(gòu)造，并共用零件。
這里，在圖21里通過放大透視圖所示的第二實(shí)施例的改進(jìn)里，上述線圈單元17C可以通過線圈組件17D來進(jìn)行改變。線圈組件17D構(gòu)造成為，上下兩個(gè)軛17e和17e通過連接部分17h把它們連接起來而成為一個(gè)整體，上下兩個(gè)軛17e和17e具有磁極齒17f、17f、……等(對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求中的極)，磁極齒17f、17f、……等以如圖19所示的第二實(shí)施例的軛17e里的相鄰磁極齒17f的間隔的兩倍的間隔(對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求中的預(yù)定間隔)形成在外周邊緣上，上和下磁極齒17f、17f、……等的位置移動(dòng)了如圖19的第二實(shí)施例的軛17e里的相鄰磁極齒17f之間的距離，即如圖19所示的第二實(shí)施例的軛17e里的相鄰兩個(gè)磁極齒17f之間的間隔的一半(和權(quán)利要求中的預(yù)定間隔的一半對(duì)應(yīng))，從而單個(gè)線圈17j卷繞在那個(gè)連接部分17h上。這樣構(gòu)成的線圈組件17D可以用作上述的線圈單元17C。
如果這個(gè)線圈組件17D用作線圈單元17C，當(dāng)用正弦波給線圈17j通電時(shí)，在上和下軛17e和17e的磁極齒17f處產(chǎn)生反向磁極。此外，上和下軛17e和17e的磁極齒17f的位置移動(dòng)了上軛17e和下軛17e的兩個(gè)相鄰磁極齒17f之間的間隔的一半。因此，不需要像第二實(shí)施例的儀表1A那樣，以和磁極齒17f、17f、……等對(duì)應(yīng)的方式提供線圈17g、17g、……等，用和相鄰線圈17g的相位比具有180度相位差的正弦波給每個(gè)線圈17g通電，而是僅僅用正弦波給信號(hào)線圈17j通電就足夠了。因此，這個(gè)結(jié)構(gòu)是有利的，因?yàn)殡姎饨Y(jié)構(gòu)和控制可以得到簡(jiǎn)化。
另一方面，作為如圖22的透視圖所示的第二實(shí)施例的另一改進(jìn)，圖21的上述線圈組件17D可以構(gòu)造成為，使得上和下兩個(gè)線圈組件17D重疊，并且，上軛17e的磁極齒17f或者下軛17e的磁極齒17f以在相鄰兩個(gè)磁極齒17f之間的間隔的四分之一的位移進(jìn)行布置。這樣構(gòu)造的線圈組件17D可以用作線圈單元17C，它的線圈17j可以通過正弦波通電。
如參考圖21和22所述，不是總要采用第二實(shí)施例的改進(jìn)。然而，如果采用的話，在線圈通電方面的電氣結(jié)構(gòu)和控制可以得到簡(jiǎn)化，運(yùn)動(dòng)件13在導(dǎo)槽部分11里的位置可以以在軛17e的相鄰磁極齒17f之間的間隔的兩倍或四倍高的分辨率進(jìn)行操縱。這個(gè)結(jié)構(gòu)是有利的，因?yàn)橹羔?的指示位置可以以高分辨率進(jìn)行操縱。
此外，在上述單獨(dú)實(shí)施例和它們的改進(jìn)里，已經(jīng)說明了這樣的儀表，在該儀表里，例如刻度部分布置為弓形。然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于這樣的儀表，在該儀表里，刻度部分布置成直的。
此外，在上述單獨(dú)實(shí)施例和它們的改進(jìn)里，已經(jīng)說明了無中心類型儀表，該儀表用作車輛的組合儀表。然而，本發(fā)明不僅應(yīng)用于車輛儀表，而且如果儀表是無中心類型的，其中通過從刻度部分的外側(cè)向內(nèi)側(cè)延伸的指針來進(jìn)行指示，那么也可以應(yīng)用于在另外領(lǐng)域里的儀表。
權(quán)利要求
1.一種無中心儀表，用于指示與測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的刻度盤上布置的刻度部分的位置，其中指針從所述刻度部分的外側(cè)延伸到內(nèi)側(cè)，所述儀表包括導(dǎo)槽部分，其形成在所述刻度盤的外側(cè)，并沿著所述刻度部分延伸；運(yùn)動(dòng)件，所述運(yùn)動(dòng)件容納在所述導(dǎo)槽部分里，以便可以沿著所述導(dǎo)槽部分運(yùn)動(dòng)；所述指針連接到所述運(yùn)動(dòng)件；以及運(yùn)動(dòng)裝置，用于使所述運(yùn)動(dòng)件相對(duì)于所述導(dǎo)槽部分并沿著所述導(dǎo)槽部分運(yùn)動(dòng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)裝置包括多極磁體，其連接到第一部件上，該第一部件為所述導(dǎo)槽部分和所述運(yùn)動(dòng)件中的一個(gè)，并具有布置成為彼此相鄰的至少一組N極和S極；線圈，所述線圈連接到第二部件上，該第二部件為所述導(dǎo)槽部分和所述運(yùn)動(dòng)件中的另一個(gè)，用于在布置成為面對(duì)所述多極磁體的極處產(chǎn)生磁極；以及電源，用于可切換地給所述線圈通電，使得在所述極的連續(xù)多個(gè)上交替產(chǎn)生磁極；并且在所述運(yùn)動(dòng)件在所述導(dǎo)槽部分里運(yùn)動(dòng)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上，連接到所述導(dǎo)槽部分的所述多極磁體或所述線圈布置在所述導(dǎo)槽部分里。
2.如權(quán)利要求1所述的儀表，其中，所述第一部件為所述導(dǎo)槽部分，并且所述第二部件為所述運(yùn)動(dòng)件，在所述運(yùn)動(dòng)件在所述導(dǎo)槽部分里的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上，連接到所述導(dǎo)槽部分的所述多極磁體的N極和S極以多個(gè)組交替布置，所述運(yùn)動(dòng)件攜帶有兩個(gè)所述線圈，并且每個(gè)線圈的所述極中的連續(xù)多個(gè)以所述多極磁體的相鄰N極和S極沿著所述導(dǎo)槽部分的間隔的一半的間隔，面對(duì)所述多極磁體。
3.如權(quán)利要求1所述的儀表，其中，所述第一部件為所述導(dǎo)槽部分，所述第二部件為所述運(yùn)動(dòng)件，并且由所述運(yùn)動(dòng)件攜帶的所述線圈和電布線的前端連接，所述電布線的前端被允許從所述運(yùn)動(dòng)件在所述導(dǎo)槽部分里的運(yùn)動(dòng)范圍的第一端側(cè)延伸到第二端側(cè)，并且在所述運(yùn)動(dòng)件位于所述導(dǎo)槽部分的第二端處的情況下，所述電布線的前端可以觸到所述線圈。
4.如權(quán)利要求3所述的儀表，還包括張力機(jī)構(gòu)，用于從所述導(dǎo)槽部分的所述第二端側(cè)朝向所述第一端側(cè)推動(dòng)所述電布線的所述前端。
5.如權(quán)利要求1所述的儀表，其中，所述第一部件為所述導(dǎo)槽部分，所述第二部件為所述運(yùn)動(dòng)件，供給導(dǎo)電圖形在所述運(yùn)動(dòng)件的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上在所述導(dǎo)槽部分里延伸，并且所述運(yùn)動(dòng)件設(shè)置有電接收刷，該電接收刷通過與所述運(yùn)動(dòng)件沿著所述導(dǎo)槽部分的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)地在所述供給導(dǎo)電圖形上滑動(dòng)，而和所述線圈電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的儀表，其中，所述第一部件為所述運(yùn)動(dòng)件，以及所述第二部件為所述導(dǎo)槽部分，并且要連接到所述導(dǎo)槽部分的所述線圈的所述單獨(dú)極，沿著所述導(dǎo)槽部分和連續(xù)的極隔開預(yù)定間隔地布置在所述運(yùn)動(dòng)件在所述導(dǎo)槽部分里的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上，所述多極磁體連接到所述運(yùn)動(dòng)件，并且所述多極磁體的相鄰N極和S極布置的間隔為沿著所述導(dǎo)槽部分的所述預(yù)定間隔的兩倍。
7.如權(quán)利要求6所述的儀表，其中，所述線圈包括一個(gè)或多個(gè)線圈組件，其中，軛具有沿著所述導(dǎo)槽部分以預(yù)定間隔布置的多個(gè)極，所述軛單獨(dú)地布置在所述線圈的中心軸線方向的兩端上，具有對(duì)應(yīng)于沿著所述導(dǎo)槽部分的所述預(yù)定間隔的一半的位移。
全文摘要
通過將運(yùn)動(dòng)件容納在刻度盤和周圍貼邊之間和沿著刻度部分形成的導(dǎo)槽部分里，以沿著導(dǎo)槽部分運(yùn)動(dòng)的方式，通過將指針連接到運(yùn)動(dòng)件，并通過由線性電機(jī)單元沿著導(dǎo)槽部分移動(dòng)運(yùn)動(dòng)件，而不使用中間的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，移動(dòng)中空盒形運(yùn)動(dòng)件或指針到與刻度部分的測(cè)量值相應(yīng)的一部分，該線性電機(jī)單元構(gòu)造成為具有導(dǎo)槽部分的多極磁體和容納在運(yùn)動(dòng)件里的兩個(gè)線圈。
文檔編號(hào)G01D7/00GK101017103SQ20071000503
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者戶塚茂樹 申請(qǐng)人:矢崎總業(yè)株式會(huì)社