具有裝備磁體的指針的車輛儀錶板的製作方法
2023-10-27 21:23:27 1
具有裝備磁體的指針的車輛儀錶板的製作方法
【專利摘要】一種構造成確定組件(10)中的由步進電機(12)驅動的指針(14，114)的方向角度(32)的車輛儀錶板組件(10)。所述組件(10)包括指針(14，114)、步進電機(12)、磁體(24)以及傳感器(34)。所述指針(14，114)繞軸線(16，116)轉動以指向在所述組件(10)的顯示面上的標記。所述步進電機(12)通過減速齒輪裝置耦合到指針(14，114)。所述磁體(24)固定地耦合到指針(14，114)從而通過磁體(24)對應於指針(14，114)的角度(32)產生磁場方向(30)。所述傳感器(34)構造成確定磁體(24)的磁場方向(30)以及輸出指示所述指針(14，114)的角度(32)的信號。
【專利說明】具有裝備磁體的指針的車輛儀錶板
【技術領域】
[0001]本發明總地涉及車輛儀錶板組件，並具體涉及一種裝備有磁體的指針，從而磁場傳感器能夠確定指針角度。
【背景技術】
[0002]當組裝具有傳統指針的車輛儀錶板組件時，攝像頭用來確定實際的指針位置和對應於顯示器上的標記或者刻度的期望的指針位置之間的任何偏移誤差。這種偏移被編程至儀錶板以確保每次對儀錶板供電都應用該偏移。如果供至儀錶板的電力在正常操作期間中斷，儀表組進行「還原」操作以將指針旋轉回到零位。由於施加電能時指針角度未知，有時電機會以足夠的力撞擊到內部硬止擋以使電機驅動反彈回一步或兩步，並由此計量器變得不精確。
【發明內容】
[0003]根據一個實施例，提供了一種構造成確定組件中的由步進電機驅動的指針的方向角度的車輛儀錶板組件。該組件包括指針、步進電機、磁體以及傳感器。所述指針繞軸線轉動以指向在所述組件的顯示面上的標記。所述步進電機通過減速齒輪裝置聯接到指針。所述磁體固定聯接到指針，從而磁體產生的磁場方向對應於指針的角度。所述傳感器構造成確定磁體的磁場方向以及輸出指示所述指針的角度的信號。
[0004]通過閱讀本發明的較佳實施例的以下具體說明，本發明的另一些特徵和優點將變得更加清楚，參照附圖並以非限制性實例方式給出該說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]現將參照附圖以示例的方式描述本發明，附圖中:
[0006]圖1是根據一個實施例的車輛儀錶板組件的一部分的分解圖；
[0007]圖2是根據一個實施例的圖1的電機組件的分解圖；
[0008]圖3是根據一個實施例的圖1的車輛儀錶板組件的一部分的側剖視圖；以及
[0009]圖4是根據一個實施例的圖1的車輛儀錶板組件的該部分的替代實施例的分解圖。
【具體實施方式】
[0010]圖1和2示出了一種車輛儀錶板組件的一部分的非限制示例，下文中稱為組件10，構造成確定組件10的由步進電機12(圖2)致動的指針14的方向角度。一般而言，指針14繞軸線轉動以指向在組件10的顯示面(未示出)上的標記。
[0011]該示例中的步進電機12是可包括減速齒輪裝置20的電機組件18的一部分，該減速齒輪裝置使步進電機12耦合到指針14，從而需要步進電機的轉子22的多次轉動(例如一百(100)次轉動或旋轉)使指針14移動通過一個活動範圍(例如兩百四十度(240° ))。由此，步進電機12通過減速齒輪裝置20耦合到指針14。電機組件18也可包括共同固定住形成步進電機12以及減速齒輪裝置20的多個部件(齒輪、轉子以及定子)的殼體26以及蓋子28。
[0012]圖3進一步示出了組件10的非限制細節，包括固定地聯接到指針14上的磁體24 (即感應磁體，不與轉子22的磁體部分混淆的)。由於磁體24固定地聯接到指針14，由磁體24產生的磁場方向30對應於指針14的角度32 (圖1)。因而，組件10還包括傳感器34，該傳感器構造成確定磁體24的磁場方向30以及輸出指示所述指針14的角度32的信號(未示出)。例如而非限制地，合適的傳感器可以是從總部位於比利時的MelexisMicroelectronic Systems 可購得的 MLX90316。
[0013]指針14有利地安裝於或者聯接到構造成繞軸線16轉動的軸36上，並且磁體24也附連於該軸36。所示的這種直接聯接是有利的，因為其減少了可能導致角度32與磁場方向30間差的相關性的磁體24與指針14相對於彼此擺動或者移動的風險。
[0014]在圖1-3所示的實施例中，傳感器34包括位於接近磁體24並與磁體24同軸(即對準軸線16)的霍爾效應方向傳感器(例如上文所述的MLX90316)。在該實施例中，如本領域中所認識的，傳感器34例如使用焊料表面安裝地附連於電路板38。電路板38也可用於構成與形成步進電機12的定子部分的線圈42的線圈銷40的電接觸。
[0015]圖4示出組件10的替代實施例的非限制示例，標記為組件110。可能較佳的是，在如圖1和3所示的傳感器34的位置包括光源144，例如發光二極體(LED)，以便光線能透射到軸136以照亮指針114。在這個可選的實施例中，傳感器34可由兩個位置接近位於電機組件118的磁體(未示出，但是與磁體24相同)周緣的磁場強度傳感器替代，例如傳感器134A與134B。磁場強度傳感領域的技術人員會認識到傳感器134A與134B具有相對於軸線116的正交定向，並且優選地鄰近殼體126。通過比較來自磁體的磁場強度與極性，傳感器134A與134B可用於確定與磁場方向30相當的磁場方向。
[0016]因而，提供了一種構造成確定組件的由步進電機驅動的指針的方向角度的車輛儀錶板組件。直接聯接到指針的磁體產生磁場，其由磁場傳感器(傳感器34或傳感器134A，134B)探測。這種構造的優點在於，如果步進電機12由外力克服，即便由定子產生的動力沒有改變(即步進電機「跳過一步」)，轉子22仍移動，仍可知指針14，114的角位置(角度32)。這就以最小的成本和實施的靈活性為長期存在的使用目前可用技術的指針位置傳感問題提供了解決方案。相對於那些如果暫時失去了動力則必須驅動指針至機械止擋來識別零位的現有技術的方案具有改進。相對於那些由於校準驗證不需要等待指針經過該位置而具有可感測在某位置的指針的位置的光檢測器或類似物的現有技術的方案也具有改進。由於轉子22的磁體以及由線圈42產生的磁場不位於軸36附近，雙極的釹磁體可位於與軸36相同的軸線16。殼體26為傳感器34提供了間隙。
[0017]雖然已根據其較佳實施例描述了本發明，不意味著限制於此，相反地僅一定程度上在以下權利要求中闡述。
【權利要求】
1.一種車輛儀錶板組件(10)，所述車輛儀錶板組件構造成確定組件(10)中的由步進電機(12)驅動的指針(14，114)的方向角度(32)，所述組件(10)包括: 指針(14，114)，所述指針(14，114)可繞軸線(16，116)轉動以指向在所述組件(10)的顯示面上的標記；步進電機(12),所述步進電機(12)聯接到所述指針(14,114)上；磁體(24)，所述磁體(24)固定地聯接到指針(14，114)，從而通過磁體(24)產生的磁場方向(30)對應於指針(14，114)的角度(32);以及 傳感器(34)，所述傳感器構造成確定磁體(24)的磁場方向(30)以及輸出指示所述指針(14，114)的角度(32)的信號。
2.根據權利要求1所述的組件(10)，其特徵在於，所述指針(14，114)安裝在構造成繞著軸線(16，116)轉動的軸(36，136)上並且所述磁體(24)附連於所述軸(36，136)。
3.根據權利要求2所述的組件(10)，其特徵在於，所述傳感器(34)包括位於靠近所述磁體(24)並與所述磁體(24)同軸的霍爾效應方向傳感器(34)。
4.根據權利要求2所述的組件(10)，其特徵在於，所述傳感器(34)包括兩個靠近所述磁體(24)周緣定位的磁場強度傳感器(134A，134B)。
5.根據權利要求1所述的組件(10)，其特徵在於，所述步進電機(12)通過減速齒輪裝置聯接到所述指針(14，114)。
【文檔編號】G01C17/02GK104340072SQ201410307146
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】S·C·布萊克梅, M·J·克拉格斯頓, S·A·裡伯迪 申請人:德爾福技術有限公司