JP2012168160A

JP2012168160A - 交差コイル式計器

Info

Publication number: JP2012168160A
Application number: JP2011210095A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fuefuki; 健志笛吹; Hitoshi Sato; 仁志佐藤; Masamiki Tanaka; 将幹田中
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2012-09-06

Abstract

【課題】本発明は、ヘアスプリングと、ヘアスプリングの振れ止め機能を果たすセパレータとを簡単に交差コイル式計器の指針軸に組み付け保持することができるようにすることを目的とする。
【解決手段】指針軸２に内端が固定され、かつ外端がハウジング１に固定された渦巻き状からなるヘアスプリング８とを備えた交差コイル式計器において、コイル５とヘアスプリング８との間にヘアスプリング８の振れ止め機能を果たす合成樹脂材料にて成形されたセパレータ９が配置され、セパレータ９には、指針軸２を圧入するための圧入保持部９０と、ヘアスプリング８の内端を支持する支持部９１と、ヘアスプリング８と少許間隙を介して設けられた緩衝用受け部９２と、を備えてなることを特徴とする交差コイル式計器。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヘアスプリングの復元力で指針を帰零する方式からなる交差コイル式計器に関するものである。

従来、この種の交差コイル式計器にあっては、ヘアスプリングの内端側の固定は、ヘアスプリングの内端を加締めたヒゲ玉と呼ばれる部品を指針軸に圧入することによって行われていた（特許文献１）。

特開平７−１６７６８０号公報

しかしながら従来のこの種の交差コイル式計器にあっては、指針を文字板上の零目盛位置に復帰するためのヘアスプリングを設けているため、例えば車両などの電源をオフすることによって簡単にヘアスプリングの復元力によって復帰することができるという効果がある反面、車両などに加わる振動などによってヘアスプリングが共振点において上下に振動するため、計器の指示に影響を及ぼすことがあり、場合によっては交差コイル式計器の巻線コイルなどに接触してしまうことがあり、この結果、コイルが損傷したりする虞がある。

これを回避するため、ヘアスプリングと交差コイル式計器に設けられたコイルとの間にヘアスプリングの振れ止めやコイルとの干渉を防ぐためのセパレータを設けるようにしたものが提案されている。

この際、ヘアスプリングを加締めたヒゲ玉とヘアスプリングの振れ止め機能を果たすセパレータとを交差コイル式計器の指針軸に圧入するため、それぞれの部品を個々に圧入する必要があり、部品点数が多く組立の工数がかかるという問題がある。

そこで、本発明は、上述した課題に着目してなされたものであり、ヘアスプリングと、ヘアスプリングの振れ止め機能を果たすセパレータとを簡単に交差コイル式計器の指針軸に組み付け保持することができるようにすることを目的とする。

本発明は前述した課題を解決するため、請求項１では、指針が取り付け固定された指針軸と、前記指針軸に固定された可動磁石と、前記可動磁石を回転可能に収納支持する非磁性体からなるハウジングと、前記ハウジングの外周に互いに交差するように巻線されたコイルと、前記指針軸に内端が固定され、かつ外端が前記ハウジングに固定された渦巻き状からなるヘアスプリングとを備えた交差コイル式計器において、前記コイルと前記ヘアスプリングとの間に前記ヘアスプリングの振れ止め機能を果たす合成樹脂材料にて成形されたセパレータが配置され、前記セパレータには、前記指針軸を圧入するための圧入保持部と、前記ヘアスプリングの内端を支持する支持部と、前記ヘアスプリングと少許間隙を介して設けられた緩衝用受け部と、を備えてなることを特徴とする交差コイル式計器である。

このように構成することにより、ヘアスプリングが共振した際にヘアスプリングの縦方向の振れをセパレータに当接することによって抑えることができ、計器の指示に影響を及ぼすことを未然に防ぐことができるものであり、コイルを叩いて異音が発生したりあるいはコイルを傷めてしまうという問題を解消することができる。また、ヘアスプリングと、ヘアスプリングの振れ止め機能を果たすセパレータとを指針軸に個別に固定保持することなく、セパレータを基準にしてヘアスプリングの内端がセパレータに設けられた支持部に固定されるとともに、セパレータ自体を交差コイル式計器に設けた指針軸に圧入固定することによって、交差コイル式計器の可動部側の組み付けが完了するものであり、これにより組み付け作業を簡単に行うことができるとともに、従来用いていたヘアスプリングの内端側を指針軸に固定するためのヒゲ玉を削減することができる。これにより部品点数の削減とともに指針軸への組み付けを簡便に行うことができる。

また請求項２では、請求項１に記載の交差コイル式計器において、前記ヘアスプリングの外形寸法よりも前記緩衝用受け部の外形寸法を大きく形成してなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、ヘアスプリングが上下方向に振動した際にヘアスプリングの内側から外側の全領域において緩衝用受け部により共振現象を抑えることができ、ヘアスプリングの縦振れが生じたとしてもコイルへの接触を防ぐことができる。

また請求項３では、請求項１または請求項２に記載の交差コイル式計器において、前記緩衝用受け部に、切り欠き部を設けてなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、セパレータに設けられた緩衝用受け部の切り欠き部によって軽量化を図ることができるとともに、ヘアスプリングとコイルとの接触面積を減らすことによって接触時に生じる異音の発生を低く抑えることができる。

また請求項４では、請求項１から請求項３のいずれかに記載の交差コイル式計器において、前記ヘアスプリングはＵＶ接着剤を介して固定してなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、加締めによる固定手段あるいは熱溶着などに固定手段など個別の治具などを用いることなく簡単にＵＶ接着剤によってヘアスプリングを固定保持することができる。

また請求項５では、請求項１に記載の交差コイル式計器において、前記ヘアスプリングと前記指針との間に第２のセパレータを配置してなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、ヘアスプリングを基準にして両面側にセパレータが設けられるため、ヘアスプリングが共振した際にヘアスプリングの縦方向の振れを各セパレータに当接することによって抑えることができ、計器の指示に影響を及ぼすことを未然に防ぐことができるものであり、またコイルとヘアスプリングとの間に配置したセパレータによって、コイルを叩いて異音が発生したりあるいはコイルを傷めてしまうという問題を解消することができる。

本発明では、交差コイル式計器のコイルとヘアスプリングとの間にヘアスプリングの振れ止め機能を果たす合成樹脂材料にて成形されたセパレータを配置することにより、ヘアスプリングが共振した際にヘアスプリングの縦方向の振れをセパレータに当接することによって抑えることができ、計器の指示に影響を及ぼすことを未然に防ぐことができるものであり、セパレータによってヘアスプリングが共振した際にコイルを叩いて異音が発生したりあるいはコイルを傷めてしまうという問題を解消することができる。また、セパレータを基準にして渦巻き状からなるヘアスプリングの内端がセパレータに設けられた支持部に固定されるとともに、セパレータ自体を交差コイル式計器に設けた指針軸に圧入固定することによって、ヘアスプリングとヘアスプリングの振れ止め機能を果たすセパレータとを指針軸に個別に固定保持することなく、交差コイル式計器の可動部側（ヘアスプリングとセパレータ）の組み付けが完了するものであり、これにより所期の目的を達成することができる。

本発明の実施形態である交差コイル式計器の全体構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３は、図２のヘアスプリングとセパレータの組み付け前の状態を示す斜視図。図４は本発明のセパレータの実施態様例を示す要部の斜視図である。図５は本発明のセパレータの他の実施態様例を示す一部を切り欠き形成した要部の斜視図である。図６は、本発明の第２の実施形態を示す交差コイル式計器の断面図である。

以下本発明の第１の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１から図３は本発明の第１の実施形態を示すもので、自動車などに搭載される指示計器（エンジン回転計）を例にして交差コイル式計器を説明する。

交差コイル式計器の全体概要としては、上下に分割形成した合成樹脂製のハウジング１内に指針軸２を介して可動磁石３が内蔵され、前記指針軸２の上端を前記ハウジング１の下方から上方に突出し、この先端に指針４が装着され、またハウジング１の周面にはコイル５が交差してそれぞれ巻線され、このコイル５とハウジング１の脚部１Ａに立設したピン状の端子６とを電気的に接続している。

また前記ハウジング１は可動磁石３を内蔵するとともに、指針軸２の軸受部材であり、またコイル５を巻線するための枠体でもあり、その他コイル５から外部へ電気的に引き廻し形成する端子６の保持部材でもあるが、これらは外部要因となる磁界、たとえば地磁気などの影響を受けないように金属性磁性材料からなるほぼ円筒状ケース７に収納して外乱要因を遮断するようにしている。

また電源の投入することによって図示していない駆動回路によりコイル５に電流が流れ、各コイル５を励磁することによって各々磁界ベクトルが働き、これら各磁界ベクトルの強さに応じて可動磁石３が回転し、指針軸２を介して指針４が所定の角度分として回転駆動される。

電源の遮断（オフ信号）により、車両のエンジンは停止する。また電源の遮断に伴い指針４は指針軸２側に設けられた帰零用の渦巻き状からなるヘアスプリング８を介して指針４の位置を図示しない文字板上の零目盛位置に復帰作動するように構成している。

本実施形態にあっては、このヘアスプリング８による帰零手段に加えて、コイル５とヘアスプリング８との間にヘアスプリング８の振れ止め機能を果たす合成樹脂材料にて成形されたセパレータ９を配置している。

セパレータ９には、指針軸２を圧入するための圧入保持部９０と、渦巻き状からなるヘアスプリング８の内端を支持する支持部９１と、ヘアスプリング８の下端側と少許間隙を介して設けられた略平板状の緩衝用受け部９２と、を備えている。

また渦巻き状からなるヘアスプリング８の内端は前述したようにセパレータ９に設けられた支持部９１に固定され、外端はハウジング１の脚部１Ａに設けられた端子６の加締め固定部６Ａに固定されている。

またセパレータ９に設けられた略平板状の緩衝用受け部９２の外形寸法は、渦巻き状からなるヘアスプリング８の外形寸法よりも大きく形成されるとともに、ヘアスプリング８の下端部と少許間隙を介して配置されている。

このように構成された交差コイル式計器は、車両の電源の投入によって、駆動回路を介して各コイル５を励磁することにより各々磁界ベクトル（作用磁界）が働き、これら各磁界ベクトルの強さに応じて着磁された可動磁石３が回転し、その回転力が指針軸２を介して指針４へと角度運動するものであり、例えばエンジン回転に応じた入力信号に基づいて指針４が図示しない文字板上にて作動指示される。

また車両の走行時に発生する振動が交差コイル式計器に加わり、ヘアスプリング８に振動が伝わり共振したり、ヘアスプリング８に縦振れが生じたりした場合、ヘアスプリング８と少許間隙を介してセパレータ９に設けられた略平板状の緩衝用受け部９２を配置することにより、ヘアスプリング８が共振した際にヘアスプリング８の縦方向の振れをセパレータ９に設けた緩衝用受け部９２に接触することによって抑えることができ、交差コイル式計器の指示に影響を及ぼすことを未然に防ぐことができるものであり、セパレータ９によってヘアスプリング８が共振した際にコイル５を叩いて異音が発生したりあるいはコイル５を傷めてしまうという問題を解消することができる。

また交差コイル式計器の組み付け時において、帰零用の渦巻き状からなるヘアスプリング８と、ヘアスプリング８の振れ止め機能を果たす合成樹脂材料にて成形されたセパレータ９とを指針軸２に固定する場合、ヘアスプリング８と、ヘアスプリング８の振れ止め機能を果たすセパレータ９とを指針軸２に個別に固定保持することなく、先ずセパレータ９に設けられた支持部９１に渦巻き状からなるヘアスプリング８の内端側を固定保持し、この状態にて指針軸２にセパレータ９に設けられた圧入保持部９０を圧入することにより、ヘアスプリング８と略平板状の緩衝用受け部９２を設けたセパレータ９との組み付けが完了するものであり、これにより組み付け作業を簡単に行うことができるとともに、従来用いていたヘアスプリング８の内端側を指針軸２に固定するためのヒゲ玉を削減することができる。

なお、セパレータ９の緩衝用受け部９２の形態としては、図４に示すように、外周部分が肉薄となる略平板状からなる円盤状緩衝用受け部９２０や、図５に示すように、略平板状の緩衝用受け部９２１に、開口孔部からなる切り欠き部９２２を設けて軽量化を図るように構成してなるものなど適宜変形が可能である。

この際、セパレータ９に設けられた緩衝用受け部９２の切り欠き部９２２によって軽量化を図ることができるとともに、この軽量化に伴い指示特性も安定に保つことが可能となり、しかも渦巻き形状からなるヘアスプリング８とコイル５との接触面積を減らすことによって接触時に生じる異音の発生を低く抑えることができる。

なお、ヘアスプリング８とコイル５との接触面積を減らす手段としては、切り欠き部９２２に限定されるものではない。例えば略平板状の緩衝用受け部９２の表面の適所に、例えば指針軸２を中心として放射状に部分的に突出する断面形状が鋸歯状凸部を形成しても同様に異音の発生を抑えることが可能である。

図６は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、ここでは前述した第１の実施形態と同様にして、コイル５とヘアスプリング８との間にヘアスプリング８の振れ止め機能を果たす合成樹脂材料にて成形されたセパレータ９を配置するとともに、ヘアスプリング８と指針４との間に第２のセパレータ９０００が配置されている。

また第２のセパレータ９０００においても軽量化を図るように形成したり、ヘアスプリング８との接触面積を軽減することにより、異音の発生を抑えることが可能となる。

このように構成された第２の実施形態においては、ヘアスプリング８を基準にして両面側にセパレータ９，９０００が設けられるため、ヘアスプリング８が共振した際にヘアスプリング８の縦方向の振れを各セパレータ９，９０００に当接することによって抑えることができ、計器の指示に影響を及ぼすことを未然に防ぐことができるものであり、コイル５とヘアスプリング８との間に配置したセパレータ９によって、コイル５を叩いて異音が発生したりあるいはコイル５を傷めてしまうという問題を解消することができる。

また本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。上述の実施形態では、渦巻き状からなるヘアスプリング８の固定方法として、一般的に用いられている加締めや熱溶着などの手段によって固定保持している構造を例にして説明していたが、個別の加締め治具や熱溶着用鏝などの治具を用いることなく、例えば、セパレータ９の支持部９１にヘアスプリング８の内端をセットし、支持部９１に対しＵＶ接着剤を塗布した後、ＵＶ照射器を照射することによって簡単に硬化させて固定する構造を採用しても良いものである。

この場合、ＵＶ接着剤による固定手段にあっては、外圧を加えることなく固定保持することができるため、変形しやすい部品や比較的柔らかい部品であるヘアスプリング８には好適である。

また、ＵＶ接着剤に限らず、瞬間接着剤などによって固定保持するようにしても良い。

またセパレータ９の軽量化を図る手段として、本実施形態においては開口孔部からなる切り欠き部９２２を形成していたが、緩衝用受け部９２の肉厚を部分的に薄くした切り欠き部であっても良いものであり、形状なども適宜設定可能である。

また、前述した実施形態において詳述したように、自動車における指示計器を例にして交差コイル式計器を説明したが、車両用に限らず船舶用計器あるいは農業用機械や建設機械などの指示計器などにおいても適用することが可能であり、同様な効果を得ることができる。

１ハウジング
２指針軸
３可動磁石
４指針
５コイル
６端子
７円筒状ケース
８ヘアスプリング
９セパレータ
９０圧入保持部
９１支持部
９２緩衝用受け部
９２０円盤状緩衝用受け部
９２１緩衝用受け部
９２２切り欠き部
９０００第２のセパレータ

Claims

指針が取り付け固定された指針軸と、前記指針軸に固定された可動磁石と、前記可動磁石を回転可能に収納支持する非磁性体からなるハウジングと、前記ハウジングの外周に互いに交差するように巻線されたコイルと、前記指針軸に内端が固定され、かつ外端が前記ハウジングに固定された渦巻き状からなるヘアスプリングとを備えた交差コイル式計器において、前記コイルと前記ヘアスプリングとの間に前記ヘアスプリングの振れ止め機能を果たす合成樹脂材料にて成形されたセパレータが配置され、前記セパレータには、前記指針軸を圧入するための圧入保持部と、前記ヘアスプリングの内端を支持する支持部と、前記ヘアスプリングと少許間隙を介して設けられた緩衝用受け部と、を備えてなることを特徴とする交差コイル式計器。
前記セパレータに設けられた略平板状の緩衝用受け部の外形寸法は、渦巻き状からなる前記ヘアスプリングの外形寸法よりも大きく形成してなることを特徴とする請求項１に記載の交差コイル式計器。
前記緩衝用受け部に、切り欠き部を設けてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交差コイル式計器。
前記ヘアスプリングは、接着剤を介して固定してなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の交差コイル式計器。
前記ヘアスプリングと前記指針との間に第２のセパレータを配置してなることを特徴とする請求項１に記載の交差コイル式計器。