DE19941407C2 - Anzeigemesswerk - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Meßwerk, das in einem Anzeigemeßinstrument, das in Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen, etc. vorgesehen ist, verwendet wird.

STAND DER TECHNIK

Es wurden eine große Zahl konventioneller Anzeigemeßinstru­ mente verwendet, die eine Meßwerkvorrichtung mit einem Paar von Kreuzspulen, die Magnetfelder erzeugen, die rechtwinklig zueinander sind, verwendet. Das Paar der Spulen, von denen jede einen Strom empfängt, der mit einem Meßwert variiert, erzeugt die Magnetfelder. Die Kombination der Magnetfelder dreht einen Magnetrotor, der mit einem Zeiger versehen ist. Der Zeiger dreht sich zusammen mit dem Magnetrotor, um den gemessenen Wert anzuzeigen.

Fig. 4 ist eine erläuternde Darstellung, die ein konventio­ nelles Anzeigemeßgerät zeigt, das ein Meßwerk mit einem Paar von Kreuzspulen aufweist. Fig. 5 ist eine vergrößerte erläu­ ternde Darstellung des Meßwerks. Fig. 6A ist eine allgemeine erläuternde Darstellung, die gegenseitig sich kreuzende inne­ re und äußere Spulen zeigt, und Fig. 6B ist eine allgemeine erläuternde Darstellung, die eine innere Spule zeigt, die auf einen Spulenkörper gewickelt ist.

Betrachtet man die Fig. 4 bis 6, so werden nachfolgend ein Anzeigemeßwerk, das konventionelle Kreuzspulen aufweist, und ein Anzeigemeßinstrument, das mit einem solchen Anzeigemeß­ werk versehen ist, beschrieben.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, hat ein Anzeigemeßin­ strument 100 ein Meßwerk 103, das in einem abgeschirmten Gehäuse 111 aufgenommen ist. Das Gehäuse 111 nimmt einen Spulenkörper 104 auf, der mit einem Paar von Kreuzspulen 105, die aus einer inne­ ren Spule 105a und einer äußeren Spule 105b bestehen, umwickelt ist. Der Spulenkörper 104 hat eine obere Abdeckung 104a, eine un­ tere Abdeckung 104b, einen Flansch 104c, einen Buckel 104d und eine Aufnahmekammer 104e für einen Magnetrotor. Die Rotoraufnah­ mekammer 104e ist ein Raum, der zwischen der oberen Abdeckung 104a und der unteren Abdeckung 104b definiert ist, in welchem drehbar ein Plattenmagnetrotor 106 vorgesehen ist, der eine Zei­ gerwelle 107 aufweist, die sich im Eingriff mit ihm befindet. Die obere Abdeckung 104a und die untere Abdeckung 104b werden mit Be­ festigungsschrauben 113 zusammengefügt. Die zusammengefügten obe­ ren und unteren Abdeckungen 104a, 104b bilden, wie das in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist, einen Spulenkörper 104, der mit ei­ nem Paar von inneren und äußeren Spulen 105a, 105b umwickelt ist, die sich gegenseitig kreuzen. In Fig. 6 ist mit 104a eine obere Abdeckung bezeichnet.

Die Befestigungsschrauben 113 dienen auch als Anschlüsse, die mit den Kreuzspulen 105 verbunden sind. Vier Befestigungsschrauben 113 sind in einem rechten Winkel rechtwinklig zur Zeigerwelle 107 beabstandet. Jede Befestigungsschraube 113 hat ein oberes Ende, das mit einem Draht der inneren Spule 105a oder der äußeren Spule 105b verbunden ist. Mittlerweile ist an der unteren Endseite der Befestigungsschrauben eine gedruckte Leiterplatte 112 vorgesehen. Die gedruckte Leiterplatte 112 hat ein (nicht gezeigtes) Schal­ tungsmuster für das Zuführen eines elektrischen Stroms, der von einem Steuerabschnitt geliefert wird. Die gedruckte Leiterplatte 112 ist mit den Befestigungsschrauben 113 befestigt, die das Schaltungsmuster elektrisch mit den Befestigungsschrauben 113 verbinden.

In einem zentralen Teil der oberen Abdeckung 104a ist ein im all­ gemeinen kreisförmiger Buckel 104d außerhalb der Kreuzspulen 105 vorgesehen. Der Buckel 104d hat ein kleines Loch in seinem Zent­ rum. Das kleine Loch nimmt drehbar die Zeigerwelle 107, die sich im Eingriff mit dem Magnetrotor 106 befindet, auf.

Der Spulenkörper 104 hat ein Paar Flansche 104c, die sich radial symmetrisch an seiner oberen Seite erstrecken. Die Flansche 104c bilden eine Basis, um eine Anzeigetafel 102, die aus einer Zah­ lentafel 114 und einer Lichtleitplatte 116 besteht, zu befesti­ gen. Die Anzeigetafel 102 ist an den Flanschen 104c mit Befesti­ gungsschrauben 115 befestigt. Die Anzeigetafel 102 hat ein Durch­ gangsloch für die Zeigerwelle 107, die sich von dort erstreckt.

Der Zeiger 117 hat einen zugespitzten Hauptkörper 117a und eine Kappe 117b, die mit einem Drehzentrum des Hauptkörpers 117a ver­ bunden ist. Im Drehzentrum befindet sich die Kappe 117b mit einem oberen Endteil der Zeigerwelle 107, die sich durch die Anzeigeta­ fel 102 erstreckt, im Eingriff. Die Zahlentafel 114 hat eine ge­ druckte Skala für das Anzeigen eines Wertes objektiver Informati­ on. Mit 108 ist eine Haarfeder für das nachgiebige Vorspannen des Zeigers 117 gezeigt.

Der Spulenkörper kann ein Meßwerk sein, das aus einem Haupt­ gehäuse besteht, für das Aufnehmen des Magnetrotors und von Spu­ lenkernen, die so angeordnet sind, daß sie das Rotorhauptgehäuse umgeben und mit Spulendrähten umwickelt sind. Die Spulenkerne sind rechtwinklig zum Rotorhauptgehäuse angeordnet. In Fig. 7 ist ein solches konventionelles Meßwerk gezeigt. In Fig. 8 ist ein anderes konventionelles Meßwerk gezeigt, und Fig. 9 zeigt ein weiteres anderes konventionelles Meßwerk.

Beispielsweise beschreibt die offengelegte japanische Ge­ brauchsmusteranmeldung JP 3-110373 U ein Anzeigemeßwerk, das einen beweglichen Magnet hat. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, hat das Meßwerk ein Gehäuse 21, das aus einer oberen Abdeckung 21a und einem horizontalen rechtwinkligen Gehäuse 21b, das einen Magnet­ rotor aufnimmt, besteht. Das Gehäuse 21b hat vier Seitenflächen, die jeweils mit einem Spulenkörper 26a, der mit einem elektri­ schen Draht, der eine Spule 26 bildet, umwickelt ist, durch Bon­ den oder dergleichen versehen ist.

Die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung JP 3-78268 U beschreibt ein Anzeigemeßwerk, wie es in Fig. 8 gezeigt. Das Meßwerk hat ein Gehäuse 31, das einen kreisförmigen plattenarti­ gen Drehmagneten 38 aufnimmt. Um den Drehmagnet 38 sind vier im allgemeinen kreisförmige Spulenkörper 36 oder 37, die umfangsmä­ ßig voneinander in einem rechten Winkel beabstandet sind, im Ge­ häuse 31 untergebracht. Die Spulenkörper 36, 37 sind jeweils mit einem Kupferdraht 33 umwickelt und nehmen jeweils einen äußeren Gummiring 34 auf. Die Spulenkörper 36, 37 sind so angeordnet, daß ihre zentralen Achsen in radialer Richtung des Drehmagneten 38 gerichtet sind. Die Spulenkörper 36, 37 können jeweils ein Bein für die Befestigung einer Bodenplatte des Gehäuses 31 mittels Lö­ ten aufweisen. Das Bein dient auch als ein elektrischer Anschluß der Spulenkörper 36, 37.

Die US 5 387 860 A offenbart ein Anzeigemeßwerk, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Das Meßwerk hat einen oberen Sitz 41 und einen un­ teren Sitz 42, um einen Drehmagneten dazwischen aufzunehmen. Um den Magnet sind vier Spulenkörper 43 angeordnet, die jeweils mit einem elektrischen Draht umwickelt sind, der eine Spule 45 defi­ niert. Die Spulenkörper 43 sind an den oberen und unteren Sitzen 41, 42 über Zapfen 411, 421 befestigt, die sich jeweils von einer äußeren Seitenfläche der oberen und unteren Sitze 41, 42 erstre­ cken. Ein Paar der Zapfen 411, 421 geht durch eine Öffnung, die in jedem Spulenkörper 43 ausgebildet ist. Die Zapfen 411, 421 ha­ ben jeweils ein gebogenes Vorderende, um sie mit einer Kante der Spulenkörperöffnung 44 zu verriegeln.

Das Meßwerk 103, das die konventionellen Kreuzspulen 105 hat, die in den Fig. 4 bis 6 gezeigt sind, weist jedoch den Nachteil auf, daß es schwierig ist, elektrische Drähte gleichmäßig dicht auf den Spulenkörper 104 zu wickeln, um die Kreuzspulen 105 zu bilden. Das kommt daher, daß Einspannwerkzeuge für das Halten der Spulenkörper 104 das korrekte Wickeln der elektrischen Drähte auf den Spulenkörper 104, um die Spulen zu bilden, stört. Das Meßwerk 103 umfaßt die Zeigerwelle 107, die sich vom Buckel 104d, der auf dem zentralen Teil der oberen Abdeckung 104a des Spulenkörpers 104 angeordnet ist, nach außen erstreckt. Der Buckel 104d mit der Zeigerwelle 107 stört auch das Wickeln der elektrischen Drähte auf den Spulenkörper 104 und bewirkt eine Beschädigung, wie ein Brechen oder ein Abstreifen der Isolation von den Spulendrähten. Dies kann zu einem nicht korrekten Zustand des Meßwerkes 103 füh­ ren. Weiterhin hat das Meßwerk 103 eine komplizierte Struktur, die für den Zusammenbau einen Fachmann erfordert.

Das Meßwerk, das in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt den recht­ winkligen Spulenkörper 21, der vier Seitenflächen hat, wobei jede mit dem zylindrischen Spulenkörper 26a, der die Spule 26 auf­ weist, versehen ist. Das andere konventionelle Meßwerk, das in Fig. 8 gezeigt ist, hat die allgemeinen zylindrischen Spulenvor­ richtungen 36, 37, die außerhalb des Drehmagneten 38 im Gehäuse 31 angeordnet sind. Das nochmals andere konventionelle Meßwerk, das in Fig. 9 gezeigt ist, hat die gekoppelten oberen und unte­ ren Sitze 41, 42, die jeweils den Magnetrotor aufnehmen, und auf jeder der vier Seitenflächen des verbundenen Sitzes ist der Spu­ lenkörper 43 befestigt, der die Spule 45 aufweist. Diese konven­ tionellen Meßwerke, die in den Fig. 7 bis 9 gezeigt sind, ha­ ben jeweils ein Hauptgehäuse, das einen Magnetrotor aufnimmt, und Spulenkörper mit Spulen, die außerhalb des Hauptgehäuses angeord­ net sind. Somit umfaßt jedes der zusammengebauten Meßwerke freie Räume, die in nachteiliger Weise eine vergrößerte Abmessung be­ wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach montierba­ res Anzeigemeßwerk zu schaffen, das einen kompakten Aufbau hat.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Um die Aufgabe zu lösen, ist der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Anzeigemeßwerk, das folgendes umfaßt:
ein Gehäuse mit rechtwinkligem Querschnitt für das Aufnehmen eines Magnetrotors, um drehbar den Magnetrotor abzustützen, der sich im Eingriff mit einer Zeigerwelle des Anzeigeinstruments be­ finden kann;
ein Paar innerer Spulenkörper, die jeweils eine darauf gewi­ ckelte Leiterspule aufweisen, und eine rechtwinklige Öffnung be­ sitzen, die in ihrer axialen Richtung angeordnet ist; und
ein Paar äußerer Spulenkörper, die jeweils eine darauf gewi­ ckelte Leiterspule aufweisen und eine rechtwinklige Öffnung be­ sitzen, die in ihrer axialen Richtung angeordnet ist,
wobei das Paar der inneren Kernspulen jeweils gleitend im Eingriff mit diesem Gehäuse durch die rechtwinklige Öffnung des inneren Spulenkörpers steht, so daß diese einander gegenüberste­ hen, und das Paar der äußeren Spulenkörper jeweils gleitend im Eingriff mit dem Paar der inneren Spulenkörper durch die recht­ winklige Öffnung des äußeren Spulenkörpers stehen, so daß sie einander gegenüberstehen.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Meßwerk, das im ersten Aspekt beschrieben ist, wobei die inneren Spulen­ körper und die äußeren Spulenkörper jeweils eine äußere Rahmenplatte haben, die zwei Paare elektrischer Anschlüsse in einem mittleren Teil der äußeren Rahmenplatte aufweist.

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Meß­ werk, das im ersten Aspekt beschrieben ist, wobei ein Paar der Anschlüsse nach oben gerichtet ist, und das andere Paar der Anschlüsse nach unten gerichtet ist.

Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Meß­ werk, das im zweiten Aspekt beschrieben ist, wobei die äußere Rahmenplatte mit einem Anschlußhalterung für das Befestigen der Anschlußpaare versehen ist.

Vorzugsweise haben die inneren und äußeren Spulenkörper je­ weils einen Durchmesser, der zur Außenseite zunehmend kleiner wird.

Nun werden die Vorteile der vorliegenden Erfindung disku­ tiert.

Im Meßwerk gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung werden die inneren und äußeren Spulenkörper einfach getrennt mit Spulen in einer Unterfertigungsstufe umwickelt, um somit gleichmäßig eng gewickelte Drähte auf den Spulenkörpern ohne eine Beschä­ digung der Spulen zu ermöglichen. Ein so zusammengefügtes Meßwerk erleidet keinen Fehlerzustand, wie einen Kurzschluß, so daß es in stabiler Weise eine korrekte Anzeige liefert. Darüberhinaus werden eine Anzahl von Spulenkörpern, wobei je­ des eine Spule aufweist, kontinuierlich effektiv hergestellt. Zusätzlich ist das Meßwerk von kompakter Größe und hat eine Konfiguration, die leicht zusammengebaut werden kann.

Im zweiten Aspekt der Erfindung werden die Anschlußhalter je­ weils in der Mitte der äußeren Rahmenplatte der inneren und äußeren Spulenkörper angeordnet, um somit eine leichte Monta­ ge der inneren und äußeren Spulenkörper zu ermöglichen.

Im dritten Aspekt der Erfindung werden die oberen Anschlüsse mit der Spule verbunden, während die unteren Anschlüsse mit einer Leiterplatte verbunden werden. Diese Anschlußanordnung ermöglicht eine leichte Ausführung der Verbindung der An­ schlüsse.

Im vierten Aspekt der Erfindung besteht ein Vorteil darin, daß die Anschlüsse fest auf den Anschlußhaltern angeordnet werden können.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1A und 1B sind erläuternde Darstellungen eines Anzeigemeßwerkes einer Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung, wobei Fig. 1A einen Schritt für den Zusammenbau ei­ nes Paares innerer Spulenkörper auf einem Magnetrotorgehäuse zeigt, und Fig. 1B einen Schritt für das Zusammenfügen eines Paares äußerer Spulenkörper auf den inneren Spulenkörpern zeigt.

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die das Magnetrotorgehäuse zeigt;

Fig. 3 ist eine Aufsicht, die das zusammengefügte Meßwerk zeigt;

Fig. 4 ist eine erläuternde Darstellung, die ein konventio­ nelles Anzeigemeßgerät, das ein Meßwerk mit einem Paar Kreuz­ spulen aufweist, zeigt;

Fig. 5 ist eine vergrößerte erläuternde Darstellung des Meß­ werks der Fig. 4;

Fig. 6A ist eine allgemeine erläuternde Darstellung, die ge­ genseitig sich kreuzende innere und äußere Spulen zeigt, und

Fig. 6B ist eine allgemeine erläuternde Darstellung, die eine innere Spule zeigt, die auf einen Spulenkörper gewickelt ist;

Fig. 7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die ein konventionelles Meßwerk zeigt, das ein einen Magnetrotor aufnehmendes Gehäuse und Spulenkörper, die voneinander in ei­ nem rechten Winkel beabstandet sind, aufweist;

Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die ein anderes konventionelles Meßwerk zeigt; und

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres anderes Meßwerk zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Betrachtet man die Fig. 1 bis 3, so wird eine Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung diskutiert.

Ein Meßwerk, wie es in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, hat ein Gehäuse 1 mit rechtwinkligem Querschnitt, das drehbar ei­ nen Magnetrotor 4 aufnimmt, der mit einer Zeigerwelle 5 im Eingriff steht, ein Paar innere Spulenkörper 6, 6, die je­ weils mit einer Öffnung 6b mit rechtwinkligem Querschnitt versehen sind, und ein Paar äußere Spulenkörper 7, 7, die je­ weils mit einer rechtwinkligen Öffnung 7b versehen sind. Das Gehäuse 1 besteht aus einer oberen Abdeckung 2 und einer un­ teren Abdeckung 3. Die obere Abdeckung 2 ist mit einem Buckel 2a in ihrem Zentrum versehen. Der Buckel 2a hat ein zentrales kleines Loch 2b, durch das eine Zeigerwelle 5, die im Ein­ griff mit dem Magnetrotor 4 steht, drehbar hindurchgeht.

Diese Elemente werden in der folgenden Weise zusammengefügt. Das Paar innerer Spulenkörper 6, 6, die mit Spulen 8 umwic­ kelt sind, treten jeweils gleitend mit dem Gehäuse 1 durch die rechtwinklige Öffnung 6b in Eingriff, um so das Gehäuse 1 zwischen sich zu halten. Als nächstes treten das Paar der äußeren Spulenkörper 7, 7, die mit Spulen 8 umwickelt sind, je­ weils gleitend mit dem Paar innerer Spulenkörper 6, 6 durch die rechtwinklige Öffnung 7b in Eingriff, um so die inneren Spulenkörper dazwischen zu halten.

Somit werden die inneren Spulenkörper 6, 6 jeweils mit der Spule 8 und die äußeren Spulenkörper 7, 7 jeweils mit der Spule 8 so eingestellt, daß sie das Gehäuse 1 umgeben, um ei­ ne Kreuzspulvorrichtung zu bilden. Das heißt, die inneren und äußeren Spulenkörper werden getrennt mit Spulen umwickelt, um es so zu ermöglichen, elektrische Drähte gleichmäßig dicht auf die Spulenkörper ohne eine Beschädigung der Spulen zu wickeln.

Jeder innere Spulenkörper 6 hat ein Paar Endrahmenplatten 6a, 6a, und jeder äußere Spulenkörper 7 hat ein Paar Endrahmen­ platten 7a. Die Rahmenplatten 6a, 7a haben jeweils einen An­ schlußkörper 11, der vorzugsweise obere Anschlüsse 9, 9 und untere Anschlüsse 10, 10 in seiner Mitte einschließt. Diese Anordnung der Anschlußkörper 11 auf den Rahmenplatten 6a, 7a behindert nicht die Montage der inneren und äußeren Spulen­ körper 6, 7. Vorzugsweise werden der Anschlußkörper 11 und der Anschlußhalter 9 integral durch Spritzgießen eines Kunst­ harzes ausgebildet. Die oberen Anschlüsse 9, 9 sind mit der Spule 8 verbunden, und die unteren Anschlüsse 10, 10 sind mit einer (nicht gezeigten) Leiterplatte verbunden.

Das zusammengebaute Meßwerk, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, erfordert nur wenig freien Platz und gestattet eine kompakte Vorrichtung. Das heißt, die Elemente, die die rechtwinklige Abdeckung 2, den Buckel 2a, die inneren Spulenkörper 6, 6, die äußeren Spulenkörper 7, 7 und die Anschlußhalter 9 umfas­ sen, gestatten ein kompaktes Meßwerk.

Claims (6)

1. Anzeigemeßwerk, umfassend:
ein Gehäuse mit rechtwinkligem Querschnitt für das Auf­ nehmen eines Magnetrotors, um den Magnetrotor, der mit einer Zeigerwelle der Anzeigevorrichtung im Eingriff steht, drehbar abzustützen;
ein Paar innerer Spulenkörper, die jeweils eine Leiter­ spule aufweisen, die um sie herumgewickelt ist, und eine rechtwinklige Öffnung, die in ihrer axialen Richtung vorgese­ hen ist; und
ein Paar äußerer Spulenkörper, die jeweils eine Leiter­ spule aufweisen, die um sie herumgewickelt ist, und eine rechtwinklige Öffnung, die in ihrer axialen Richtung vorgese­ hen ist;
wobei das Paar der inneren Spulenkörper jeweils im glei­ tenden Eingriff mit dem Gehäuse durch die rechtwinklige Öff­ nung des inneren Spulenkörpers steht, so daß sie einander ge­ genüberstehen, und das Paar der äußeren Spulenkörper jeweils im gleitenden Eingriff mit dem Paar der inneren Spulenkörper durch die rechtwinklige Öffnung des äußeren Spulenkörpers steht, so daß sie einander gegenüberstehen.

2. Meßwerk nach Anspruch 1, wobei die inneren Spulenkörper und die äußeren Spulenkörper jeweils eine äußere Rahmenplatte aufweisen, die zwei Paar elektrischer Anschlüsse am mittleren Teil der äußeren Rahmenplatte aufweisen.

3. Meßwerk nach Anspruch 1, wobei ein Paar der Anschlüsse nach oben gerichtet und das andere Paar der Anschlüsse nach unten gerichtet ist.

4. Meßwerk nach Anspruch 2, wobei die äußere Rahmenplatte mit einer Anschlußhalterung für das Befestigen der Anschlußpaare versehen ist.

5. Meßwerk nach Anspruch 1, wobei das Paar der inneren Spu­ lenkörper jeweils einen Durchmesser aufweist, der zur Außen­ seite hin zunehmend kleiner wird.

6. Meßwerk nach Anspruch 5, wobei das Paar der äußeren Spu­ lenkörper jeweils einen Durchmesser aufweist, der zur Außen­ seite hin zunehmend kleiner wird.