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CN115362351A - 磁铁固定件 - Google Patents

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CN115362351A
CN115362351A CN202180024872.XA CN202180024872A CN115362351A CN 115362351 A CN115362351 A CN 115362351A CN 202180024872 A CN202180024872 A CN 202180024872A CN 115362351 A CN115362351 A CN 115362351A
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CN
China
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pointer
magnet
center
rotation
magnet holder
Prior art date
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Application number
CN202180024872.XA
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English (en)
Inventor
小池竜夫
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Priority claimed from JP2020066968A external-priority patent/JP7387523B2/ja
Priority claimed from JP2020102578A external-priority patent/JP7440351B2/ja
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Abstract

本发明能够提供能够容易且可靠地在使磁铁的中心与指针的旋转中心一致的状态下将磁铁固定于指针的旋转中心部的、具有通用性的薄型的磁铁固定件。磁铁固定件是装配于模拟仪表的指针的旋转中心部以用于固定旋转角度检测用的磁铁的磁铁固定件,该磁铁固定件具备:主体部;磁铁保持部,设于主体部的上表面,在指针的旋转中心上对磁铁进行保持;缝隙部,在主体部形成为与旋转中心正交的平面状,容纳指针的旋转中心部;旋转轴保持部,在主体部设于缝隙部的下侧,对指针的旋转轴部进行保持;以及指针限制部,从主体部的外周缘部向外侧突出地设置,对指针相对于主体部的旋转进行限制。

Description

磁铁固定件
技术领域
本发明涉及磁铁固定件。
背景技术
在专利文献1中公开了一种装配于压力计的指针的旋转中心部以对用于检测指针的旋转角度的磁铁进行保持的磁铁固定件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实用新型登录第3161399号
发明内容
发明所要解决的问题
但是,专利文献1中公开的磁铁固定件在磁铁的上侧具有护罩,因此,磁铁固定件的薄化困难,在压力计的指针与透明板的间隙窄的情况下无法进行设置。此外,专利文献1中公开的磁铁固定件需要使各部分的尺寸与具有特定的大小的指针匹配,因此无法通用地对多种大小的指针进行设置。
此外,专利文献1中公开的技术中,需要设置具有与压力计的透明板相同外形的更换用透明板,因此,需要追加用于该更换用透明板的零件费、模具费等成本。此外,专利文献1中公开的技术中,需要根据仪表的外径来准备更换用透明板,因此,无法容易地应对外径不同的多个种类的仪表。此外,以往,为了求出模拟仪表的中心位置而使用在该位置装配磁传感器的方法,但在该方法中,产生了耗费工时的问题。
用于解决问题的方案
一实施方式的磁铁固定件是装配于模拟仪表的指针的旋转中心部以用于固定旋转角度检测用的磁铁的磁铁固定件,所述磁铁固定件具备:主体部;磁铁保持部,设于主体部的上表面,在指针的旋转中心上对磁铁进行保持;缝隙部,在主体部形成为与旋转中心正交的平面状,容纳指针的旋转中心部;旋转轴保持部,在主体部设于缝隙部的下侧,对指针的旋转轴部进行保持;以及指针限制部,从主体部的外周缘部向外侧突出地设置,对指针相对于主体部的旋转进行限制。
此外,一实施方式的定位装置是将传感器单元定位于覆盖模拟仪表的显示面的大致圆形且透明的护罩部件的表面的中心的定位装置,所述定位装置具备:一对夹持部件,在第一方向上彼此对置地设置,夹持护罩部件的外框的外周面;齿条,在第一方向上延伸地设置,以能够调整一对夹持部件的分离距离的方式对一对夹持部件进行连结;中心块,在护罩部件的背面侧,与一对夹持部件的分离距离无关地设置为位于一对夹持部件的中间位置;以及定位部件,在护罩部件的表面侧,与一对夹持部件的分离距离无关地设置为位于一对夹持部件的中间位置,对传感器单元进行保持,将传感器单元定位于护罩部件的表面的中心。
发明效果
根据一实施方式,能够提供能够容易且可靠地在使磁铁的中心与指针的旋转中心一致的状态下将磁铁固定于指针的旋转中心部的、具有通用性的薄型的磁铁固定件。
此外,根据一实施方式的定位装置,针对外径不同的多个种类的仪表,能够容易地将磁传感器定位于仪表的中心。
附图说明
图1为第一实施方式的磁铁固定件的外观立体图。
图2为第一实施方式的磁铁固定件的俯视图。
图3为第一实施方式的磁铁固定件的侧视图。
图4为第一实施方式的磁铁固定件的正视图。
图5为第一实施方式的磁铁固定件的仰视图。
图6为表示第一实施方式的磁铁固定件的基于A-A剖面线的剖面的立体剖视图。
图7为第一实施方式的构造体的分解立体图。
图8为用于说明第一实施方式的磁铁固定件的装配方法的图。
图9为用于说明第一实施方式的磁铁固定件的装配方法的图。
图10为用于说明第一实施方式的磁铁的装配方法的图。
图11为用于说明第一实施方式的磁铁的装配方法的图。
图12为图11所示的构造体的A-A剖视图。
图13为用于说明指针的长针部相对于第一实施方式的磁铁固定件的嵌入动作的图。
图14为用于说明指针的长针部相对于第一实施方式的磁铁固定件的嵌入动作的图。
图15为表示第一实施方式的旋转角度检测系统的构成例的图。
图16为从第二实施方式的定位装置的上方观察的外观立体图。
图17为从第二实施方式的定位装置的下方观察的外观立体图。
图18为表示第二实施方式的传感器单元向模拟仪表的设置例的俯视图。
图19为表示第二实施方式的传感器单元向模拟仪表的设置例的侧视图。
图20为表示第二实施方式的定位装置的拓展例的图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
以下,参照附图,对第一实施方式加以说明。
(磁铁固定件100的构成)
图1为第一实施方式的磁铁固定件100的外观立体图。图2为第一实施方式的磁铁固定件100的俯视图。图3为第一实施方式的磁铁固定件100的侧视图。图4为第一实施方式的磁铁固定件100的正视图。图5为第一实施方式的磁铁固定件100的仰视图。图6为表示第一实施方式的磁铁固定件100的基于A-A剖面线(参照图3)的剖面的立体剖视图。
图1~图6所示的磁铁固定件100是具有比较薄且大致圆盘状的主体部100A的部件。为了将旋转角度检测用的圆盘状的磁铁20(参照图7~图9)固定于模拟仪表的指针30(参照图7~图9)的旋转中心部30A(设置有旋转轴部32的部分),磁铁固定件100被装配于指针30的旋转中心部30A。磁铁固定件100例如通过对由PP(polypropylene:聚丙烯)树脂等具有弹性的树脂原料进行注塑成型来形成。另外,在以下的说明中,为了方便,将沿着旋转轴部32的旋转中心AX2的方向设为上下方向以及Z轴方向,将指针30的长针部36的长度方向设为前后方向以及X轴方向,将指针30的长针部36的宽度方向设为左右方向以及Y轴方向。
如图1~图6所示,磁铁固定件100的主体部100A在上下方向(Z轴方向)上的中央部具有一定的高度,并且形成有与XY平面平行的缝隙(slit)部102。缝隙部102是容纳指针30的以旋转中心AX2为中心的一部分的部分。缝隙部102在Y轴正侧的端部具有开口部102A。由此,缝隙部102能够使指针30的旋转中心部30A从开口部102A滑动地插入。开口部102A的上表面102B以及下表面102C具有以随着朝向外侧(Y轴正侧)而开口部102A的高度逐渐变大的方式倾斜的锥形。由此,缝隙部102能够使指针30的旋转中心部30A从开口部102A容易地插入。磁铁固定件100的主体部100A通过形成有缝隙部102而具有作为缝隙部102的上侧(Z轴正侧)的上侧壁部110和作为缝隙部102的下侧(Z轴负侧)的下侧壁部120。上侧壁部110以及下侧壁部120均与XY平面平行,并且具有厚度薄的平板状。
在上侧壁部110的前后方向(X轴方向)上的中央部,从左侧(Y轴正侧)的端部朝向中心AX1形成有上侧滑槽111,该上侧滑槽111在前后方向(X轴方向)上具有一定的宽度,在左右方向(Y轴方向)上延伸地切槽而成。上侧滑槽111被形成为在使指针30在缝隙部102滑动时,在指针30的旋转中心部30A向上方突出地设置的圆柱部34(参照图7以及图8)不与上侧壁部110发生干涉。因此,上侧滑槽111的前后方向(X轴方向)的宽度比圆柱部34的直径大。
此外,在上侧壁部110的上表面形成有具有一定的高度的环状的磁铁保持部112。磁铁保持部112是在其内侧对圆盘状的磁铁20进行保持的部分。自上侧壁部110的上表面起的磁铁保持部112的高度与磁铁20的厚度大致相同大小,磁铁保持部112的内径与磁铁20的外径大致相同大小。由此,磁铁保持部112成为所需最小限度的大小,从而有助于主体部100A的小型化。磁铁保持部112的上端部处的内周缘部112A(即,上部开口)的内径比磁铁20的最大外径稍小。因此,磁铁保持部112能够供磁铁20从上方压入,并且一边将内周缘部112A压扩一边嵌入磁铁20。而且,磁铁保持部112能够以磁铁20因内周缘部112A而不容易脱出的方式对磁铁20进行保持。
在下侧壁部120的前后方向(X轴方向)上的中央部,从左侧(Y轴正侧)的端部朝向中心AX1形成有引导部121,该引导部121在左右方向(Y轴方向)延伸地切槽而成。引导部121在使指针30在缝隙部102滑动时,使指针30的旋转轴部32(参照图7)不与下侧壁部120发生干涉,并且被形成为将旋转轴部32向旋转轴保持部122引导。因此,引导部121的前后方向(X轴方向)的宽度除了比旋转轴保持部122以及旋转轴限制部124大以外,也比旋转轴部32的直径大。
在引导部121的中心AX1形成有用于对在指针30的旋转中心部30A向下方突出地设置的旋转轴部32进行保持的旋转轴保持部122。旋转轴保持部122在从上方的俯视观察下具有圆形。旋转轴保持部122的内径比旋转轴部32的直径小。
在引导部121的旋转轴保持部122的入口形成有限制旋转轴部32从旋转轴保持部122脱出的旋转轴限制部124。旋转轴限制部124的宽度比旋转轴部32的直径小,并且比旋转轴保持部122的直径小。
在此,引导部121是被设置于该引导部121的前侧(X轴正侧)的第一弹性梁部123A和设置于该引导部121的后侧(X轴负侧)的第二弹性梁部123B夹着的空间。即,引导部121的前侧(X轴正侧)的壁面形成在第一弹性梁部123A上,引导部121的后侧(X轴负侧)的壁面形成在第二弹性梁部123B上。
第一弹性梁部123A以及第二弹性梁部123B能够在前后方向(X轴方向)产生弹性变形,左右方向(Y轴方向)上的两端部被下侧壁部120支撑。
由此,第一实施方式的磁铁固定件100能够在使旋转轴部32朝向旋转轴保持部122在引导部121内滑动时,一边通过旋转轴部32将旋转轴限制部124压扩,一边将旋转轴部32嵌入旋转轴保持部122。
此时,第一实施方式的磁铁固定件100能够通过旋转轴部32将旋转轴保持部122压扩从而将旋转轴保持部122调整为与旋转轴部32的直径相应的大小。由此,第一实施方式的磁铁固定件100能够在旋转轴保持部122与旋转轴部32之间不产生松动地通过旋转轴保持部122可靠地对旋转轴部32进行保持。
此外,通过第一弹性梁部123A以及第二弹性梁部123B产生弹性变形,旋转轴保持部122的以中心AX1为中心的直径可变,因此,能够与旋转轴部32的多种粗细相应地对旋转轴部32进行夹持。
并且,第一实施方式的磁铁固定件100能够通过设置于旋转轴保持部122的入口的旋转轴限制部124,使被旋转轴保持部122保持的旋转轴部32不会从旋转轴保持部122容易地脱出。
另外,旋转轴保持部122的中心以及磁铁保持部112的中心均与磁铁固定件100的中心AX1一致。此外,无论旋转轴部32的直径多大,旋转轴保持部122的中心都与旋转轴部32的旋转中心AX2一致。因此,无论旋转轴部32的直径多大,第一实施方式的磁铁固定件100均能够使旋转轴部32的旋转中心AX2与磁铁固定件100的中心AX1一致,即能够使旋转轴部32的旋转中心AX2与磁铁20的中心一致。由此,第一实施方式的磁铁固定件100能够抑制与旋转轴部32的转动相伴的磁铁20的转动偏移(日文原文:回動ブレ)。
此外,磁铁固定件100具备指针限制部130,该指针限制部130从主体部100A(上侧壁部110)的外周缘部向外侧(X轴正方向)突出地设置,对指针30相对于主体部100A(上侧壁部110)的旋转进行限制。
具体地讲,指针限制部130具有:突出部131,从上侧壁部110的前侧(X轴正侧)的外周缘部向作为指针30的长针部36的长尺寸方向的前方(X轴正方向)突出地设置;以及舌片部132,从突出部131的上表面起向作为指针30的长针部36的宽度方向的右方(Y轴负方向)延伸地设置。舌片部132能够在与旋转中心AX2平行的方向(Z轴方向)产生弹性变形,从上方将配置于该舌片部132的下侧的指针30的长针部36压紧。
此外,舌片部132以与突出部131之间的间隙130A朝向下方(Z轴负方向)逐渐变宽的方式,从突出部131起倾斜地设置。由此,指针限制部130能够通过露出于突出部131的间隙130A的第一抵接面131A和露出于舌片部132的间隙130A的第二抵接面132A对配置于间隙130A的指针30的长针部36的宽度方向上的两端部进行保持。
(构造体10的构成)
图7为第一实施方式的构造体10的分解立体图。如图7所示,第一实施方式的构造体10具备磁铁固定件100、磁铁20以及指针30。磁铁固定件100以该磁铁固定件100的中心AX1与指针30的旋转轴部32的旋转中心AX2一致的方式,通过将指针30插入至缝隙部102而被装配于指针30。
磁铁20装配于磁铁固定件100的磁铁保持部112以用于检测指针30的旋转角度。磁铁20被装配于磁铁保持部112,从而该磁铁20的中心20A与磁铁固定件100的中心AX1、旋转角度检测用的磁铁20的中心一致。磁铁20具有厚度薄的圆盘状。磁铁20在俯视观察下以穿过磁铁20的中心20A的边界线20B为边界被磁化出N极和S极。
(构造体10的组装方法)
接下来,参照图8~图12,对第一实施方式的构造体10的组装方法加以说明。图8以及图9为用于说明第一实施方式的磁铁固定件100的装配方法的图。图10以及图11为用于说明第一实施方式的磁铁20的装配方法的图。图12为图11所示的构造体10的A-A剖视图。
首先,如图8所示,从形成于磁铁固定件100的Y轴正侧的开口部102A将指针30的旋转中心部30A插入至缝隙部102内,使指针30的旋转中心部30A在缝隙部102内向Y轴负方向滑动。此时,使指针30的旋转轴部32在第一弹性梁部123A与第二弹性梁部123B之间的引导部121内向Y轴负方向滑动。此外,此时,使指针30的圆柱部34在形成于上侧壁部110的上侧滑槽111内向Y轴负方向滑动。
并且,在指针30的旋转轴部32抵碰到引导部121中比旋转轴部32宽度窄的旋转轴限制部124时,将指针30的旋转中心部30A进一步向Y轴负方向压入。由此,能够一边通过指针30的旋转轴部32将旋转轴限制部124压扩,一边使指针30的旋转轴部32嵌入旋转轴保持部122。
结果,如图9所示,磁铁固定件100以该磁铁固定件100的中心AX1与指针30的旋转轴部32的旋转中心AX2一致的方式被装配于指针30。
此外,通过进行将旋转轴部32嵌入旋转轴保持部122的动作,后述的指针30的嵌入动作被同时进行。由此,如图9所示,指针30的长针部36被嵌入至从磁铁固定件100的主体部100A向前方(X轴正方向)突出地设置的指针限制部130的间隙130A。由此,指针30相对于磁铁固定件100的主体部100A的旋转被限制。
而且,如图10以及图11所示,使旋转角度检测用的磁铁20嵌入磁铁固定件100的磁铁保持部112。由此,如图11所示,磁铁固定件100以该磁铁固定件100的中心AX1与指针30的旋转轴部32的旋转中心AX2、旋转角度检测用的磁铁20的中心一致的方式供磁铁20装配于磁铁保持部112。
另外,以在使指针30的旋转轴部32嵌入旋转轴保持部122的动作之后,使旋转角度检测用的磁铁20嵌入磁铁固定件100的磁铁保持部112的顺序进行了说明,但也可以在使指针30的旋转轴部32嵌入旋转轴保持部122的动作之前,使旋转角度检测用的磁铁20嵌入磁铁固定件100的磁铁保持部112。
在此,如图12所示,磁铁保持部112的高度与磁铁20的厚度大致相同大小,磁铁保持部112的内径与磁铁20的外径大致相同大小。由此,磁铁保持部112成为所需最小限度的大小,有助于主体部100A的小型化。
此外,如图12所示,磁铁保持部112的上端部的内周缘部112A(即,上部开口)的内径比磁铁20的最大外径稍小。因此,磁铁保持部112能够供磁铁20从上方压入,并且一边将内周缘部112A压扩一边嵌入磁铁20。而且,磁铁保持部112能够以磁铁20因内周缘部112A而不容易脱出的方式对磁铁20进行保持。特别是,内周缘部112A具有对磁铁20的外周缘部的弯曲的上角部进行保持的形状,因此,不需要覆盖磁铁20的护罩,由此,磁铁保持部112成为与磁铁20的厚度相同尺寸的高度。由此,第一实施方式的磁铁固定件100实现薄化且小型化。例如,在本实施方式中,磁铁20的厚度为1mm,磁铁20的直径为20mm。相对于此,磁铁固定件100的厚度为3mm左右,磁铁固定件100的一个边的长度为23mm左右。
另外,第一实施方式的磁铁固定件100能够通过变更磁铁保持部112的形状来装配直径或厚度不同的多种磁铁20。
(指针30的长针部36的嵌入动作)
图13以及图14为用于说明指针30的长针部36相对于第一实施方式的磁铁固定件100的嵌入动作的图。
如图13所示,在进行了使指针30的旋转中心部30A在缝隙部102内向Y轴负方向滑动,并使指针30的旋转轴部32嵌入旋转轴保持部122的动作时,指针30的长针部36抵接于从磁铁固定件100的主体部100A向前方(X轴正方向)突出地设置的指针限制部130的突出部131的倾斜的底面131B。
自此,若进一步使指针30的旋转中心部30A在缝隙部102内向Y轴负方向滑动,则指针30的长针部36一边沿着底面131B向下方产生弹性变形,一边向Y轴负方向移动。
而且,若指针30的长针部36越过底面131B,则如图14所示,指针30的长针部36将指针限制部130的舌片部132压向上方,从而被配置于舌片部132与突出部131之间的间隙130A。
由此,如图14所示,指针30的长针部36的宽度方向(Y轴方向)上的两端部被露出至突出部131的间隙130A的第一抵接面131A和露出至舌片部132的间隙130A的第二抵接面132A保持。
另外,指针限制部130的舌片部132产生弹性变形,由此,间隙130A的宽度以及高度位置为可变,所以,能够与长针部36的多种宽度以及厚度对应地对长针部36的宽度方向上的两端部进行保持。
(旋转角度检测系统200的构成例)
图15为表示第一实施方式的旋转角度检测系统200的构成例的图。如图15所示,旋转角度检测系统200具备模拟仪表210、旋转角度检测装置220以及旋转角度发送器230。
模拟仪表210具备指针30和玻璃盖211。对于模拟仪表210,实施方式中说明的磁铁固定件100装配于指针30。模拟仪表210例如是水表、电表、煤气表等。
旋转角度检测装置220装配于玻璃盖211的表面的中心(即,指针30的旋转中心AX2)。旋转角度检测装置220通过与装配于磁铁固定件100的磁铁20对置地设置的旋转角度检测传感器(省略图示)对指针30的旋转角度进行磁检测。然后,旋转角度检测装置220经由线缆或者无线通信(例如,Bluetooth(注册商标)无线通信)将检测到的表示旋转角度的旋转角度检测信号向旋转角度发送器230发送。例如,旋转角度检测装置220以规定的时间间隔(例如,n秒间隔)连续地检测指针30的旋转角度,并以规定的时间间隔(例如,n秒间隔)连续地向旋转角度发送器230发送旋转角度检测信号。
旋转角度发送器230接收从旋转角度检测装置220发送的旋转角度检测信号来进行使用了由该旋转角度检测信号表示的指针30的旋转角度的规定的处理(例如,监控显示、异常检测、记录、向其他装置的数据发送等)。例如,旋转角度发送器230经由无线通信(例如,Bluetooth(注册商标)无线通信、Sigfox(注册商标)无线通信)向网关或云(cloud)发送检测到的表示旋转角度的旋转角度检测信号。
此外,旋转角度检测装置220例如可以从旋转角度发送器230所具备的电池经由线缆来供给电力。该情况下,随附于旋转角度检测装置220的旋转角度检测传感器的构成为所需最小限度即可,能够将旋转角度检测装置220构成为更小型。
如以上说明的那样,第一实施方式的磁铁固定件100是装配于模拟仪表的指针30的旋转中心部30A以用于固定旋转角度检测用的圆盘状的磁铁20的磁铁固定件100,该磁铁固定件100具备:主体部100A;磁铁保持部112,设于主体部100A的上表面,在与旋转中心AX2正交的状态下且在指针30的旋转中心AX2上对磁铁20进行保持;缝隙部102,在主体部100A形成为与旋转中心AX2正交的平面状,容纳指针30的旋转中心部30A;旋转轴保持部122,在主体部100A设于缝隙部102的下侧,对指针30的旋转轴部32进行保持;以及指针限制部130,从主体部100A的外周缘部向外侧突出地设置,对指针30相对于主体部100A的旋转进行限制。
由此,第一实施方式的磁铁固定件100针对旋转轴部32的直径等不同的多种指针30,仅通过被装配于指针30的旋转中心部30A,就能够在使磁铁20的中心与指针30的旋转中心AX2一致的状态下将磁铁20固定于指针30的旋转中心部30A。此外,第一实施方式的磁铁固定件100通过主体部100A的上表面对磁铁20进行保持,因此,不需要对磁铁20的上表面进行覆盖的护罩,能够使主体部100A薄化。因此,根据第一实施方式的磁铁固定件100,能够提供可以容易且可靠地在使磁铁20的中心与指针30的旋转中心AX2一致的状态下将磁铁20固定于指针30的旋转中心部30A的、具有通用性的薄型的磁铁固定件100。
此外,在第一实施方式的磁铁固定件100中,主体部100A在缝隙部102的下侧具有彼此对置地配置的第一弹性梁部123A以及第二弹性梁部123B,旋转轴保持部122设于第一弹性梁部123A与第二弹性梁部123B之间,通过第一弹性梁部123A以及第二弹性梁部123B来夹持旋转轴部32,由此对旋转轴部32进行保持。
由此,无论旋转轴部32的直径多大,第一实施方式的磁铁固定件100均能够仅通过使旋转轴保持部122对旋转轴部32进行保持来使磁铁20的中心与指针30的旋转中心AX2一致。
此外,在第一实施方式的磁铁固定件100中,主体部100A在第一弹性梁部123A与第二弹性梁部123B之间具有引导部121,该引导部以宽度从主体部100A的外周缘部朝向旋转轴保持部122逐渐变窄的方式延伸,将旋转轴部32向旋转轴保持部122引导。
由此,第一实施方式的磁铁固定件100能够容易且可靠地进行旋转轴部32相对于旋转轴保持部122的装配。
此外,在第一实施方式的磁铁固定件100中,指针限制部130具有:突出部131,从主体部100A的外周缘部向指针30的长尺寸方向突出地设置;以及舌片部132,从突出部131起在指针30的宽度方向延伸地设置,能够在与旋转中心AX2平行的方向产生弹性变形,将指针30压紧。
由此,第一实施方式的磁铁固定件100能够通过舌片部132产生弹性变形而根据指针30的多种厚度来调整压紧指针30的舌片部132的高度位置。
此外,在第一实施方式的磁铁固定件100中,舌片部132以与突出部131之间的间隙130A朝向与旋转中心AX2平行的方向逐渐变宽的方式,从突出部131起倾斜地设置,指针限制部130通过露出至间隙130A的突出部131的第一抵接面131A和露出至间隙130A的舌片部132的第二抵接面132A,对配置于间隙130A的指针30的宽度方向上的两端部进行保持。
由此,第一实施方式的磁铁固定件100能够通过舌片部132产生弹性变形而根据指针30的多种宽度来调整间隙130A的宽度,从而对指针30的两端部进行保持。
此外,在第一实施方式的磁铁固定件100中,缝隙部102在主体部100A的外周缘部具有开口部102A,使指针30的旋转中心部30A从该开口部102A向与旋转中心AX2正交的方向滑动,从而能够将指针30的旋转中心部30A容纳于该缝隙部102内。
由此,第一实施方式的磁铁固定件100能够容易且可靠地将指针30的旋转中心部30A容纳于缝隙部102内。
此外,第一实施方式的磁铁固定件100是使用具有弹性的树脂原料而一体地形成的。
由此,第一实施方式的磁铁固定件100能够容易且可靠地将产生弹性变形的部位形成一体。
此外,第一实施方式的磁铁固定件100是通过对树脂原料进行注塑成型而形成的。
由此,能够更高精度地形成第一实施方式的磁铁固定件100。
〔第二实施方式〕
以下,参照附图对第二实施方式加以说明。
(定位装置100的构成)
图16为从第二实施方式的定位装置100的上方观察的外观立体图。图17为从第二实施方式的定位装置100的下方观察的外观立体图。另外,在以下的说明中,为了方便,将与模拟仪表200的护罩玻璃210的表面210A正交的方向设为上下方向(Z轴方向)。此外,将护罩玻璃210的表面210A侧设为上侧(Z轴正侧),将护罩玻璃210的背面侧设为下侧(Z轴负侧)。
图16所示的定位装置100是相对于覆盖模拟仪表200的显示面的大致圆形且透明的护罩玻璃210(“护罩部件”的一例)的表面210A的中心,对传感器单元300进行定位的装置。
如图16所示,定位装置100具备:一对夹持部件111、112、两根齿条121、122、小齿轮123、中心块130、定位板140以及两根销151、152。另外,定位装置100所具备的所有构成零件是使用比较硬质的原料(例如,树脂原料、金属原料)而形成的。
一对夹持部件111、112在X轴方向(“第一方向”的一例)上彼此对置地设置。一对夹持部件111、112对模拟仪表200所具备的护罩玻璃210的外框212的外周面212A进行夹持。一对夹持部件111、112是所谓的V字块,在从上方的俯视观察下具有形成V字形的支撑面111A、112A。支撑面111A、112A彼此对置。如图16以及图17所示,一对夹持部件111、112通过支撑面111A、112A的每一个对外框212的外周面212A进行压接,由此对该外周面212A进行夹持。
此外,夹持部件111具有在X轴方向贯通该夹持部件111的彼此平行的第一贯通孔111B以及第二贯通孔111C。第一贯通孔111B设于夹持部件111的Y轴正侧,供齿条121的X轴正侧的端部插通。对于夹持部件111,通过对设于第一贯通孔111B的附近的两根螺钉113进行螺纹紧固,从而第一贯通孔111B的内径变窄,齿条121的X轴正侧的端部被固定。第二贯通孔111C设于夹持部件111的Y轴负侧,供齿条122的X轴正侧的端部以能够滑动的方式插通。
此外,夹持部件112具有在X轴方向贯通该夹持部件112的彼此平行的第一贯通孔112B以及第二贯通孔112C。第一贯通孔112B设于夹持部件112的Y轴负侧,供齿条122的X轴负侧的端部插通。对于夹持部件112,通过对设于第一贯通孔112B的附近的两根螺钉113进行螺纹紧固,从而第一贯通孔112B的内径变窄,齿条122的X轴负侧的端部被固定。第二贯通孔112C设于夹持部件112的Y轴正侧,供齿条121的X轴负侧的端部以能够滑动的方式插通。
两根齿条121、122彼此平行地在X轴方向上延伸地设置。两根齿条121、122以能够调整一对夹持部件111、112的分离距离的方式对一对夹持部件111、112进行连结。两根齿条121、122均为在X轴方向上呈直线状延伸的棒状的部件。在两根齿条121、122各自的作为该两根齿条121、122的内侧的部分具有在X轴方向上连续地形成的多个齿条齿121A、122A。
齿条121设于Y轴正侧。齿条121的X轴正侧的端部在插通于夹持部件111的第一贯通孔111B的状态下被固定于夹持部件111。齿条121的X轴负侧的端部以能够滑动的方式插通于夹持部件112的第二贯通孔112C。
齿条122设于Y轴负侧。齿条122的X轴负侧的端部在插通于夹持部件112的第一贯通孔112B的状态下被固定于夹持部件112。齿条122的X轴正侧的端部以能够滑动的方式插通于夹持部件111的第二贯通孔111C。
小齿轮123设于形成于中心块130的背侧的圆形的容纳空间131内且设于两根齿条121、122之间。小齿轮123能够在中心块130的容纳空间131内进行旋转。小齿轮123与齿条121的齿条齿121A和齿条122的齿条齿122A分别啮合。由此,小齿轮123能够随着旋转使两根齿条121、122向X轴方向上的彼此不同的方向彼此等量地进行移动。
具体地讲,小齿轮123能够在如图17所示地向从底面侧观察的顺时针(箭头D1)进行旋转时,使齿条121向X轴负方向移动,并且使齿条122向X轴正方向与齿条121等量地进行移动。在该情况下,固定于齿条121的夹持部件111和固定于齿条122的夹持部件112向彼此靠近的方向彼此等量地进行移动。因此,中心块130维持位于一对夹持部件111、112之间的中间位置的状态。
相反地,小齿轮123能够在如图17所示地向从底面侧观察的逆时针(箭头D2)进行旋转时,使齿条121向X轴正方向移动,并且使齿条122向X轴负方向与齿条121等量地进行移动。在该情况下,固定于齿条121的夹持部件111和固定于齿条122的夹持部件112向彼此分离的方向彼此等量地进行移动。因此,中心块130维持位于一对夹持部件111、112之间的中间位置的状态。
中心块130是在Y轴方向延伸的块状的部件。中心块130与两根齿条121、122的每一个正交,并且延伸至比两根齿条121、122的每一个靠外侧。中心块130的中心与定位装置100的中心重合。中心块130的中心与一对夹持部件111、112的分离距离的变动无关地始终处于与定位装置100的中心重合的状态。另外,“定位装置100的中心”是成为X轴方向上一对夹持部件111、112的中间位置且Y轴方向上两根齿条121、122的中间位置的位置。
如图17所示,中心块130在背面侧的中央具有圆形的容纳空间131。容纳空间131将小齿轮123容纳为能够以定位装置100的中心为旋转中心进行旋转。
此外,中心块130具有在X轴方向贯通该中心块130的彼此平行的第一贯通孔132A以及第二贯通孔132B。第一贯通孔132A设于中心块130的Y轴正侧,供齿条121以能够滑动的方式插通。第一贯通孔132A在容纳空间131侧具有开口。由此,齿条121的插通于第一贯通孔132A的部分的齿条齿121A能够与小齿轮123啮合。第二贯通孔132B设于中心块130的Y轴负侧,供齿条122以能够滑动的方式插通。第二贯通孔132B在容纳空间131侧具有开口。由此,齿条122的插通于第二贯通孔132B的部分的齿条齿122A能够与小齿轮123啮合。
定位板140为“定位部件”的一例。定位板140是与中心块130的上表面对置地配置的在Y轴方向延伸的平板状的部件。定位板140与两根齿条121、122的每一个正交,并且延伸至比两根齿条121、122的每一个靠外侧。定位板140的中心与定位装置100的中心重合。定位板140的中心与一对夹持部件111、112的分离距离的变动无关地始终处于与定位装置100的中心重合的状态。
在定位板140的中心形成有保持孔141。保持孔141具有与传感器单元300所具备的传感器壳体301的突出部301A的外形相同的形状。定位板140能够通过传感器壳体301的突出部301A被嵌入保持孔141而以该定位板140的中心与传感器壳体301的中心一致的方式,对传感器单元300进行保持。即,定位板140能够通过对传感器单元300进行保持来将设于传感器单元300的中心的磁传感器302相对于护罩玻璃210的表面210A的中心进行定位。
此外,定位板140具有从该定位板140的外周缘部至保持孔141切槽而成的槽部143。槽部143被设置为用于在将传感器单元300装配于护罩玻璃210的表面210A之后,在从传感器单元300卸下定位板140时,将传感器单元300的线缆303从保持孔141向定位板140的外侧拔出。
两根销151、152通过卡合于中心块130和定位板140这双方而使定位板140位于一对夹持部件111、112的中间位置。如已经说明的,中心块130的中心与一对夹持部件111、112的分离距离的变动无关地始终处于与定位装置100的中心(即,护罩玻璃210的表面210A的中心)重合的状态。本实施方式的定位装置100通过两根销151、152将定位板140相对于中心块130进行定位。由此,本实施方式的定位装置100能够与中心块130同样地使定位板140的中心处于与定位装置100的中心(即,护罩玻璃210的表面210A的中心)重合的状态。
在本实施方式中,作为一例,使用圆棒状的两根销151、152。销151设于Y轴正侧。销151的下端部在插通于在中心块130的Y轴正侧的端部形成的支撑孔133A的状态下被固定。销151的上端部插通于在定位板140的Y轴正侧的端部形成的支撑孔142A。由此,销151对定位板140的Y轴正侧进行定位。
销152设于Y轴负侧。销152的下端部在插通于在中心块130的Y轴负侧的端部形成的支撑孔133B的状态下被固定。销152的上端部插通于在定位板140的Y轴负侧的端部形成的支撑孔142B。由此,销152对定位板140的Y轴负侧进行定位。
(传感器单元300的装配方法)
接下来,对使用了定位装置100的传感器单元300的装配方法加以说明。
(1)首先,操作者将一对夹持部件111、112向彼此分离的方向拉,将一对夹持部件111、112的间隔扩大,在中心块130的上表面形成供护罩玻璃210以及外框212载置的空间。此时,中心块130的中心维持与定位装置100的中心一致的状态。
(2)接着,操作者将护罩玻璃210以及外框212载置于中心块130的上表面。由于能够将护罩玻璃210以及外框212载置于中心块130,因此第二实施方式的定位装置100能够比较容易地进行由之后的一对夹持部件111、112实施的夹持。
(3)接着,操作者将一对夹持部件111、112向彼此靠近的方向压入,由此使一对夹持部件111、112的间隔变窄,使支撑面111A、112A抵接于外框212的外周面。由此,与外框212的外径相应地,外框212被一对夹持部件111、112夹持,定位装置100的中心与护罩玻璃210的表面210A的中心一致。
(4)接着,操作者将定位板140的支撑孔142A、142B套在销151、152的上端部。由此,定位装置100的中心与护罩玻璃210的表面210A的中心以及定位板140的中心一致。
(5)接着,操作者将贴附于传感器壳体301的底面的双面胶带的剥离纸剥下,将传感器壳体301的突出部301A嵌入定位板140的保持孔141。由此,传感器壳体301的中心与护罩玻璃210的表面210A的中心一致。
(6)接着,操作者将传感器壳体301相对于护罩玻璃210的表面210A压紧。由此,在传感器壳体301的中心与护罩玻璃210的表面210A的中心一致的状态下,传感器壳体301被固定于护罩玻璃210的表面210A。
(7)接着,操作者将定位板140向上方拔出,从定位板140的保持孔141经由槽部143将线缆303向定位板140的外侧拔出,由此将定位板140卸下。
(8)接着,操作者将护罩玻璃210以及外框212从定位装置100拆下并装配至模拟仪表200的壳体201。
(9)接着,操作者通过透明胶带等固定手段将护罩玻璃210与外框212彼此固定,以使护罩玻璃210不旋转。
通过以上的顺序,操作者能够在模拟仪表200的护罩玻璃210的表面210A的中心与传感器壳体301的中心一致的状态下,将传感器单元300装配于护罩玻璃210的表面210A。因此,根据第二实施方式的定位装置100,能够针对外径不同的多个种类的模拟仪表200容易地将磁传感器302定位于模拟仪表200的中心。
(传感器单元300的设置例)
图18为表示第二实施方式的传感器单元300向模拟仪表200的设置例的俯视图。图19为表示第二实施方式的传感器单元300向模拟仪表200的设置例的侧视图。另外,在图19中,关于传感器单元300,示出其截面。
图18所示的模拟仪表200例如是水表、电表、煤气表等。如图18所示,模拟仪表200具备壳体201、显示面202、指针203、磁铁204、护罩玻璃210以及外框212。壳体201是形成模拟仪表200的外形的、底面被封闭的圆筒状的部件。显示面202是设于壳体201的内部的、与模拟仪表200的上方的空间面对的水平面。显示面202在俯视观察下具有圆形。显示面202沿着圆周方向连续地印刷有分级地表示多种测定值的刻度。指针203具有旋转轴203A,通过以旋转轴203A为旋转中心进行旋转来与多种测定值相应地指示印刷于显示面202的刻度。磁铁204具有圆盘状并装配于指针203的旋转中心。磁铁204在俯视观察下以穿过磁铁204的中心的边界线为边界被磁化出N极和S极。护罩玻璃210是“大致圆形且透明的护罩部件的一例,是覆盖显示面202的透明且圆盘状的玻璃部件。“大致圆形且透明的护罩部件”并不限于玻璃制,也可以是树脂制。外框212是圆形框状的部件,与壳体201的上侧(Z轴正侧的)的开口缘部嵌合地装配。外框212对配置于其内侧的护罩玻璃210的外周缘部进行保持。
如图18以及图19所示,使用定位装置100将传感器单元300装配于模拟仪表200所具备的护罩玻璃210的表面210A的中心(即,指针203的旋转中心)。对于传感器单元300,在传感器壳体301的内部的中心,磁铁204被朝向模拟仪表200侧(Z轴负侧)设置。传感器单元300装配于护罩玻璃210的表面210A的中心,由此,磁传感器302与装配于模拟仪表200的指针203的旋转中心的磁铁204对置。由此,磁传感器302能够对指针203的旋转角度进行磁检测。然后,传感器单元300经由线缆303以及无线通信器220将由磁传感器302检测到的表示旋转角度的旋转角度检测信号向旋转角度发送器230发送。例如,传感器单元300以规定的时间间隔(例如,n秒间隔)连续地检测指针203的旋转角度,并以规定的时间间隔(例如,n秒间隔)连续地向旋转角度发送器230发送旋转角度检测信号。
旋转角度发送器230接收从传感器单元300发送的旋转角度检测信号来进行使用了由该旋转角度检测信号表示的指针203的旋转角度的规定的处理(例如,监控显示、异常检测、记录、向其他装置的数据发送等)。例如,旋转角度发送器230经由无线通信(例如,Bluetooth(注册商标)无线通信、Sigfox(注册商标)无线通信)向网关或云发送检测到的表示旋转角度的旋转角度检测信号。
(定位装置100的拓展例)
图20为表示第二实施方式的定位装置100的拓展例的图。在图20所示的拓展例中,定位装置100还具备一对V字衬套(adapter)161、162。一对V字衬套161、162装配于一对夹持部件111、112的支撑面111A、112A,由此,能够通过各V字形的支撑面161A、162A缩小能够由一对夹持部件111、112进行夹持的外框的最小径。
另外,在本说明书中,“大致圆形且透明的护罩部件”的“大致圆形”并不限于完整的圆形,也包括在圆形的一部分具有突起、凹凸、切口等的情况。简言之,“护罩部件”是能够通过“定位装置”将“传感器单元”定位于中心的形状即可。
以上,对本发明的一实施方式进行了详细记述,但本发明并不限定于这些实施方式,在权利要求书中所记载的本发明的主旨的范围内,可以进行各种变形或变更。
本国际申请主张基于2020年4月2日提出的日本专利申请第2020-066968号以及2020年6月12日提出的日本专利申请第2020-102578号的优先权,并将该申请的全部内容援引至本国际申请。
附图标记说明
10 构造体
20 磁铁
30 指针
30A 旋转中心部
32 旋转轴部
34 圆柱部
100 磁铁固定件
100A 主体部
102 缝隙部
102A 开口部
102B 上表面
102C 下表面
110 上侧壁部
111 上侧滑槽
112 磁铁保持部
112A 内周缘部
120 下侧壁部
121 引导部
122 旋转轴保持部
123A 第一弹性梁部
123B 第二弹性梁部
124 旋转轴限制部
130 指针限制部
130A 间隙
131 突出部
131A 第一抵接面
132 舌片部
132A 第二抵接面
200 旋转角度检测系统
210 模拟仪表
211 玻璃盖
220 旋转角度检测装置
230 旋转角度发送器
AX1 中心
AX2 旋转中心
100 定位装置
111、112 夹持部件
111A、112A 支撑面
111B、112B 第一贯通孔
111C、112C 第二贯通孔
113 螺钉
121、122 齿条
121A、122A 齿条齿
123 小齿轮
130 中心块
131 容纳空间
132A 第一贯通孔
132B 第二贯通孔
133A、133B 支撑孔
140 定位板
141 保持孔
142A、142B 支撑孔
143 槽部
151、152 销
161、162 V字衬套
161A、162A 支撑面
200 模拟仪表
201 壳体
202 显示面
203 指针
203A 旋转轴
204 磁铁
210 护罩玻璃
210A 表面
212 外框
212A 外周面
220 无线通信器
230 旋转角度发送器
300 传感器单元
301 传感器壳体
302 磁传感器
303 线缆

Claims (8)

1.一种磁铁固定件,被装配于模拟仪表的指针的旋转中心部,用于固定旋转角度检测用的磁铁,其特征在于,具备:
主体部;
磁铁保持部,设于上述主体部的上表面,在上述指针的旋转中心上对上述磁铁进行保持;
缝隙部,在上述主体部形成为与上述旋转中心正交的平面状,容纳上述指针的旋转中心部;
旋转轴保持部,在上述主体部设于上述缝隙部的下侧,对上述指针的旋转轴部进行保持;以及
指针限制部,从上述主体部的外周缘部向外侧突出地设置,对上述指针相对于上述主体部的旋转进行限制。
2.根据权利要求1所述的磁铁固定件,其特征在于,
上述主体部在上述缝隙部的下侧具有彼此对置地配置的第一弹性梁部以及第二弹性梁部,
上述旋转轴保持部设于上述第一弹性梁部与上述第二弹性梁部之间,通过上述第一弹性梁部以及上述第二弹性梁部来夹持上述旋转轴部,由此对上述旋转轴部进行保持。
3.根据权利要求2所述的磁铁固定件,其特征在于,
上述主体部在上述第一弹性梁部与上述第二弹性梁部之间具有引导部,所述引导部以宽度从上述主体部的外周缘部朝向上述旋转轴保持部逐渐变窄的方式延伸,将上述旋转轴部向上述旋转轴保持部引导。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的磁铁固定件,其特征在于,
上述指针限制部具有:
突出部,从上述主体部的外周缘部向上述指针的长尺寸方向突出地设置;以及
舌片部,从上述突出部起在上述指针的宽度方向延伸地设置,能够在与上述旋转中心平行的方向产生弹性变形,将上述指针压紧。
5.根据权利要求4所述的磁铁固定件,其特征在于,
上述舌片部以与上述突出部之间的间隙朝向与上述旋转中心平行的方向逐渐变宽的方式,从上述突出部起倾斜地被设置,
上述指针限制部通过露出于上述间隙的上述突出部的第一抵接面和露出于上述间隙的上述舌片部的第二抵接面来对配置于上述间隙的上述指针的宽度方向上的两端部进行保持。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的磁铁固定件,其特征在于,
上述缝隙部在上述主体部的外周缘部具有开口部,能够使上述指针的旋转中心部从该开口部向与上述旋转中心正交的方向滑动,从而将上述指针的旋转中心部容纳于该缝隙部内。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的磁铁固定件,其特征在于,
所述磁铁固定件使用具有弹性的树脂原料一体地形成。
8.根据权利要求7所述的磁铁固定件,其特征在于,
所述磁铁固定件通过对上述树脂原料进行注塑成型来形成。
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