CN103109162B - 仪表用驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种仪表用驱动装置，可抑制因振动、冲击等发生失调的情况。该驱动装置(1)包括：旋转的磁铁(2)；与磁铁(2)同轴的驱动齿轮(3)；通过磁铁(2)而驱动的输出齿轮(5)；指针轴(6)，其以可旋转的方式支承输出齿轮(5)，并且安装有指针(14)；传递齿轮(4)，其将驱动齿轮(3)的转矩传递给输出齿轮(5)；外壳(12)，其接纳磁铁(2)、驱动齿轮(3)、输出齿轮(5)、传递齿轮(4)和一部分的指针轴(6)，在外壳(12)上设置以可旋转的方式支承指针轴(6)的轴承部(12c)和止动件(16)，与止动件(16)接触的突起(15)设置于输出齿轮(5)上，指针轴(6)所接触的接触点(12d)设置于轴承部(12c)上，止动件(16)的突起(15)侧的端部(16b)和接触点(12d)位于相对指针轴(6)的轴向的相同的位置。

Description

仪表用驱动装置
技术领域
本发明涉及仪表用驱动装置，特别是涉及内置止动机构的仪表用驱动装置。
背景技术
作为过去的仪表用驱动装置，人们知道有在专利文献1中公开的类型。在该仪表用驱动装置中，于外壳内部内置有：由磁铁构成的转子，该磁铁被多极磁化、构成驱动源；和该转子啮合的至少1个减速齿轮，其中，在安装于上述减速齿轮上、向上述外壳外部突出的指针轴上安装指针。上述仪表用驱动装置作为用于确定0点位置的结构，在上述外壳中具有止动件，另外，在减速齿轮上具有突起，在上述指针返回到0点时，在使上述止动部件和上述突起接触的状态(0点位置)将其停止。此时，上述转子按照通过磁力被吸引于图中未示出的定子等的磁性部件上、不移动的方式被保持。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-327149号公报(特别是参照图3)
发明内容
发明要解决的课题
采用图6～图8的示意图，对发明要解决的课题进行说明。在过去的仪表用驱动装置中，如果因振动、冲击等，外力作用于上述指针、指针轴101上，指针轴101以其底端为中心，以角度θ1向箭头a方向倾斜，则减速齿轮102也倾斜，设置于减速齿轮102上的突起103也倾斜，突起103按照与止动件201重合的方式，以位移量x的量向箭头b方向发生位移。
突起103欲以位移量x的量向箭头b方向将止动件201从图7中的左侧压入右侧，但是，由于止动件201设置于上述外壳上，是不动的，故作为反作用，突起103从图8中的右侧向左侧，以角度θ2向箭头c方向以指针轴101为中心而旋转。
由于减速齿轮102和上述转子啮合，上述转子的旋转的速度降低，其转矩传递给减速齿轮102，故与此相反，减速齿轮102的旋转速度增加，传递给上述转子。于是，减速齿轮102的角度θ2的旋转速度增加，传递给上述转子。
由此，产生了下述的问题，即，伴随减速齿轮102的旋转的上述转子所转动的角度破坏了下述状态，即上述转子通过吸引于上述定子上的方式稳定地保持的状态，则从突起103与止动件201接触的位置，突起103与止动件201离开，在上述转子吸引于上述定子上而稳定地保持的状态，比如因本来突起103与止动件201接触，上述指针指示图中未示出的刻度的“0”的状态受到振动、冲击等，处于突起103与止动件201离开，上述指针指示不同于图中未示出的刻度的“0”的位置，其称为所谓的失调的状态。
于是，本发明的目的在于着眼于上述的问题，而提供一种可抑制因振动、冲击等，发生失调的情况的仪表用驱动装置。
用于解决课题的技术方案
本发明的仪表用驱动装置包括：旋转的磁铁；与该磁铁同轴的驱动齿轮；通过上述磁铁而驱动的输出齿轮；指针轴，该指针轴以可旋转的方式支承上述输出齿轮，并且安装有指针；传递齿轮，该传递齿轮将上述驱动齿轮的转矩传递给上述输出齿轮；外壳，该外壳接纳上述磁铁、上述驱动齿轮、上述输出齿轮、上述传递齿轮和一部分的上述指针轴，其中，在上述外壳上设置以可旋转的方式支承上述指针轴的轴承部和止动件，与该止动件接触的突起设置于上述输出齿轮上，上述指针轴所接触的接触点设置于上述轴承部上，上述止动件的上述突起侧的端部和上述接触点位于相对上述指针轴的轴向的相同的位置。
另外，在本发明中，具有上述接触点的接触部在上述轴承部的轴向的截面形状为圆形。
此外，在本发明中，具有上述接触点的接触部呈球面形状。
还有，在本发明中，上述指针轴的端部具有与上述指针轴的轴向相垂直方向的平面。
发明的效果
如果像上述那样采用本发明，则可提供能抑制因振动、冲击等发生失调的情况的仪表用驱动装置。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式的仪表用驱动装置的俯视图；
图2为沿图1中的A—A线的剖视图；
图3为取下该实施方式的顶侧的外壳，使一部分形成缺口的仪表用驱动装置的俯视图；
图4为从上面观看该实施方式的仪表用驱动装置的主要部分的示意图；
图5为采用该实施方式的仪表用驱动装置的仪表装置的俯视图；
图6为从侧面观看过去的仪表用驱动装置的主要部分的示意图；
图7为从上面观看过去的仪表用驱动装置的主要部分的示意图；
图8为从上面而观看过去的仪表用驱动装置的主要部分的示意图。
具体实施方式
本实施方式的仪表用驱动装置1为电动机的一种的步进电动机，用于具有指针14的仪表装置M，使指针14旋转。
本实施方式的步进电动机1包括：磁铁2；与磁铁2同轴的驱动齿轮3；传递齿轮4，该传递齿轮4包括与驱动齿轮3啮合的第1齿轮4a、和与该第1齿轮4a设置于相同的轴上的第2齿轮4b；输出齿轮5，该输出齿轮5与传递齿轮4的第2齿轮4b啮合；2个线圈9，该2个线圈9产生旋转磁场，对磁铁2施加转矩；第1旋转轴10，该第1旋转轴10构成磁铁2的旋转中心；第2旋转轴11，该第2旋转轴11构成传递齿轮4的旋转中心；指针轴6，该指针轴6构成输出齿轮5的旋转中心；保持用磁铁18；外壳12，该外壳12接纳该磁铁2、驱动齿轮3、传递齿轮4、输出齿轮5、指针轴6、线圈9、第1旋转轴10、第2旋转轴11、保持用磁铁18。
磁铁2由称为塑料磁铁的包括磁性材料的合成树脂形成，其形状呈圆形，呈在中心具有通孔的环状。驱动齿轮3和第1旋转轴10贯通该通孔。磁铁2可分别具有1个以上的N极和S极，在本实施方式中，N极具有2个，S极具有2个，共计具有4个磁极，磁极按照以磁铁2的旋转轴为中心，在辐射方向均匀的方式设置。于是，将第1旋转轴10作为中心的轴，在磁铁2的外周面上沿圆周方向按照多极磁化。
驱动齿轮3由不具有磁性的合成树脂形成，以同轴方式设置于磁铁2上，伴随磁场2的旋转而旋转。另外，第1旋转轴10贯通驱动齿轮3。
传递齿轮4由不具有磁性的合成树脂形成，成一体地具有第1齿轮4a和第2齿轮4b。第1齿轮4a与驱动齿轮3啮合。另外，第2齿轮4b与输出齿轮5啮合。另外，在传递齿轮4上，设置构成旋转中心的第2旋转轴11。
输出齿轮5也与驱动齿轮3、传递齿轮4相同，由不具有磁性的合成树脂形成，与传递齿轮4的第2齿轮4b啮合。在输出齿轮5上设置构成旋转中心的指针轴6。
在图2的输出齿轮5的底侧的面上，突起15成一体被设置。该突起15包括与设置于后述的外壳12上的止动件16接触的接触部15a。通过与该止动件16接触，将指针轴6的旋转停止于规定位置，确定指针轴6的旋转范围。
在本实施方式中，具有由驱动齿轮3、传递齿轮4和输出齿轮5构成的减速器，使磁铁2的旋转速度降低，将其转矩传递给输出齿轮5。
指针轴6以可旋转的方式轴支承于外壳12上，其一部分向外部突出。另外，在指针轴6的端部6a上具有与指针轴6的轴向相垂直的方向的平面。
在线圈9中，铜等具有导电性的金属线卷绕于由合成树脂形成的线圈架9a上。线圈9经由设置于线圈架9a上的端子9b，与图中未示出的控制机构连接。
线圈架9a为截面形状呈长方形的通孔的筒体。另外，线圈9设置于磁铁2的周围，在线圈架9a的上述通孔内，于磁铁2的一部分进入的状态，磁铁2的圆盘面的一部分和上述通孔的内周面面对。
此外，在2个线圈9中，分别输入从上述控制机构而输出的驱动波形，由此，在磁铁2中产生旋转磁场，对磁铁2施加转矩，磁铁2的转矩传递给指针轴6，驱动指针轴6。
外壳12由不具有磁性的合成树脂形成，被上下分割。通过钩挂设置在各外壳12上的卡扣爪12a，将上下分割的外壳12固定。
外壳12以可旋转的方式支承第1旋转轴10、第2旋转轴11和指针轴6。特别是，为了以可旋转的方式支承指针轴6，外壳12包括：指示指针轴6的中部的上轴承部12b；下轴承部12c，该下轴承部12c以旋转的方式支承指针轴6的端部6a。
上轴承部12b为通孔，下轴承部12c为下陷的凹部。在下轴承部12c的底部具有接触部12e，该接触部12e与指针轴6接触，具有作为指针轴6倾斜的支点的接触点12d。
具有接触点12d的接触部12e中的下轴承部12c的轴向的截面形状为圆形。另外，在本实施方式中，具有接触点12d的接触部12e为球面形状。在外壳12中，成一体地设置止动件16，该止动件16与设置于输出齿轮5上的突起15接触。
止动件16为突出的立体件，具有与突起15接触的接触部16a。在本实施方式中，通过突起15的接触部15a和止动件16的接触部16b而接触。
止动件16的突起15侧的端部16b，即，止动件16的高度像图2中的虚线所示的那样，位于相对接触点12d和指针轴6的轴向的相同的位置。
保持用磁铁18由称为所谓塑料磁铁的包括磁性材料的合成树脂形成，其形状呈圆柱形。保持用磁铁18设置于磁铁2的外周的附近。保持用磁铁18在磁铁2静止时，利用磁力保持于静止状态。本实施方式的仪表用驱动装置1像过去的仪表用驱动装置那样具有保持用磁铁18，用以代替在磁铁2静止时，具有抑制磁铁2的旋转、保持它的功能的由磁性材料形成的定子。
在本实施方式中，保持用磁铁18具有N极、S极各1个。在本实施方式中，S极侧按照朝向磁铁2侧的方式设置。
在本实施方式中，在输出齿轮5的突起15与外壳12的止动件16接触的状态，磁铁2和保持用磁铁18的关系处于下述的状态，在该状态，磁体2的S极S1与保持用磁铁18的S极相排斥，并且磁体2的N极N2为保持用磁铁18的S极所吸引。在这样的状态，在磁铁2上作用有向箭头d方向旋转的力。对于作用于磁铁2上的箭头d方向旋转的力，箭头e方向的力作用于传递齿轮4上，箭头f方向的力作用于输出齿轮5上，输出齿轮5的突起15在与止动件16接触的状态稳定地保持。
通过像这样构成，磁铁2通过保持用磁铁18的磁力，在静止的状态稳定地被保持。
图5为步进电动机1用于仪表装置M的图。本实施方式的仪表装置M采用指针14而表示车辆的速度。
指针14安装于指针轴6上。在该指针14的背后，设置显示板17，该显示板17具有指针14所指示的刻度、字符等的指标部17a。指针14通过设置于步进电动机1上的突起15和止动件16停止于规定的位置，在本实施方式中，停留于表示车速的“0”的位置。
通过像上述那样构成，在指针14、指针轴6上作用振动或冲击等的外力，指针轴6以指针轴6的端部6a为中心而倾斜，设置于输出齿轮5上的突起15倾斜，即使在该情况下，设置于轴承部12c上的接触点12d、与止动件16的突起15侧的端部16b位于相对指针轴6的轴向的相同的位置，由此，倾斜造成的突起15的位移不与止动件16重合，进而，可抑制以指针轴6为中心而旋转的情况。于是，由于可抑制振动、冲击等造成的指针轴6的旋转，故可抑制通过传递齿轮4等而连接的磁铁2旋转的情况，可抑制指针14指示不同于刻度“0”的位置，即所谓的失调的状态的发生。
产业上的利用可能性
本发明可用于具有减速机构的仪表用驱动装置。
标号说明
标号1表示仪表用驱动装置(步进电动机)；
标号2表示磁铁；
标号3表示驱动齿轮；
标号4表示传递齿轮；
标号5表示输出齿轮；
标号6表示指针轴；
标号12表示外壳；
标号12c表示下轴承部；
标号12d表示接触点；
标号12e表示接触部；
标号14表示指针；
标号15表示突起；
标号15a表示接触部；
标号16表示止动件；
标号16a表示接触部；
标号16b表示端部；
标号18表示保持用磁铁；
符号M表示仪表装置。

Claims (4)

1.一种仪表用驱动装置，该仪表用驱动装置包括：旋转的磁铁；与该磁铁同轴的驱动齿轮；通过上述磁铁而驱动的输出齿轮；指针轴，该指针轴以能旋转的方式支承上述输出齿轮，并且安装有指针；传递齿轮，该传递齿轮将上述驱动齿轮的转矩传递给上述输出齿轮；外壳，该外壳接纳上述磁铁、上述驱动齿轮、上述输出齿轮、上述传递齿轮和一部分的上述指针轴，其特征在于，在上述外壳上设置止动件和以能旋转的方式支承上述指针轴的轴承部，与该止动件接触的突起设置于上述输出齿轮上，上述指针轴所接触的接触点设置于上述轴承部上，上述止动件的上述突起侧的端部和上述接触点相对上述指针轴的轴向而位于相同的位置。
2.根据权利要求1所述的仪表用驱动装置，其特征在于，具有上述接触点的接触部在上述轴承部的轴向的截面形状为圆形。
3.根据权利要求1所述的仪表用驱动装置，其特征在于，具有上述接触点的接触部呈球面形状。
4.根据权利要求2或3所述的仪表用驱动装置，其特征在于，上述指针轴的端部具有与上述指针轴的轴向相垂直的平面。
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