JP2510336Y2 - 交差コイル式計器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は交差コイル式計器に係り、特に自動車用指示
計に使用される交差コイル式計器に関する。

従来の技術 交差コイル式計器はそのままでは電源が遮断されると
指針は遮断時の指示位置を指示したまま停止してしま
う。例えば、自動車のエンジン回転数計に交差コイル式
計器を用いた場合、イグニッションスイッチをオフにし
て、エンジンの回転を停止させても回転数計はイグニッ
ションスイッチをオフにする直前の回転数を指示したま
まとなり好ましくない。

このため、通常交差コイル式計器には動作電源がオフ
になったときに指針を零位置に復帰させる帰零手段が設
けられていた。従来より帰零手段として指針軸が固定さ
れる永久磁石に近接して帰零用の磁石を設け、可動永久
磁石を帰零用磁石に吸引することにより零復帰動作を行
なっていた。

考案が解決しようとする課題 しかるに、従来の交差コイル式計器では帰零用磁石が
計器の動作中にも可動永久磁石に影響を与えてしまい例
えば電気角Ａに対する指針の指示角を示す指示特性が第
７図（Ａ）に実線で示すような特性となってしまい第７
図（Ｂ）に示すように電気角Ａに対して−４°〜４°と
大きな誤差が生じてしまうという問題点があった。

本考案は上記の点に鑑みてなされたもので指示誤差の
小さい交差コイル器計器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本考案は回転自在に保持され、回転軸に直交する方向
に着磁され、指針を回動させる可動永久磁石と、該可動
永久磁石の周囲に互いに交差して巻回された複数のコイ
ルと、該可動永久磁石に近接し前記可動永久磁石の回転
中心に向う方向に着磁され該可動永久磁石を吸引して該
指針を所定の位置に保持する帰零磁石と、前記指針を指
示の基準となる位置で停止させるストッパとを有し、前
記複数のコイルに入力信号に応じた磁界を発生させるこ
とにより前記可動磁石を回動させ、該入力信号に応じた
指示を行う交差コイル式計器において、 前記帰零磁石の青磁方向に対して前記可動磁石の青磁
方向が略45°±10°となる方向で前記指針の指示が基準
位置となるように前記ストッパを設け、かつ、前記入力
信号に対する前記指針の振れ角の感度を前記入力信号に
対する前記指針の振れ角の誤差の振幅の略中心を通る感
度に設定してなる。

作用 本考案によれば、帰零磁石の着磁方向に対して可動磁
石の着磁方向が略45°±10°となる方向で指針の指示が
基準の位置となるようにストッパの位置を設定し、か
つ、入力信号に対する指針の振れ角の感度を入力信号に
対する前記指針の振れ角の誤差の振幅の略中心を通る感
度に設定することにより指針の指示値を図３（Ａ）に２
点鎖線で示すような指示特性を得られるように設定する
ことができるため、図３（Ａ）に実線で示すように実際
の指示特性に対しては最大誤差を最小とすることができ
る。

実施例 第１図は本考案の一実施例の要部の平面図を示す。図
中、１は指針、２は可動永久磁石、３は帰零用磁石、４
はcosAコイル、５はsinAコイルを示す。

cosAコイル４及びsinAコイル５と機械的交差角が90°
となるように配設されている一対のコイルであり、これ
らのコイルの内部空間には可動永久磁石２が回転自在に
配置される。可動永久磁石２の中心部からは指針軸６が
延出され、この指針軸６の先端には指針１が取り付けら
れている。

cosAコイル４及びsinAコイル５には第５図に示すよう
にsinA駆動回路７及びcosA駆動回路８により互いに電気
角で90°に対応する位相差を有し、第６図に示すように
電気角Ａに対し正弦波及び余弦波を基本とする特性で交
流的に変化する電流、実効電流又は電圧、実効電圧等の
駆動信号が供給される。

cosAコイル４及びsinAコイル５に供給される駆動信号
は例えば車速、エンジン回転数等の被測定量の増加に応
じて位相が進むよう構成されている。第１図に示すよう
な指針１とcosAコイル４及びsinAコイル５との間には文
字板９が配設される。

文字板９には指示目盛が印刷され、また、その指示目
盛の零点近傍には指針の回動を零点位置で規制するスト
ッパ10が設けられている。さらに、可動永久磁石２の近
くには帰零用磁石３が配設され、各コイルへの通電が断
たれた後に、例えば、可動永久磁石２のＮ極11を帰零用
磁石３のＳ極12が引きつけて指針１を帰零する構成とさ
れている。このとき、指針１は帰零用磁石３により可動
永久磁石２が本来停止したときに指針１が指し示す位置
（第２図P₀）より45°進んた位置（第２図P₁）でストッ
パ10により停止される構成とされている。

また、この帰零用磁石３の磁界により可動永久磁石２
は吸引力及び反発力により第３図（Ａ）に電気角Ａに対
して実線で示すような指示を示す。

そこで、ストッパ10の位置を従来より45°進んだ位置
とすることにより第３図（Ａ）に示すように電気角Ａが
45°の点を新しい基準点（零点：第２図P₁）とする振角
を横軸とする座標系Ｉが設定される。このとき、自動車
などの指示計器では指針１振角の小さい部分では指示精
度は要求されないため、振角の大きい分、すなわち、電
気角Ａにおいて約90°〜270°を中心に振角すなわち電
気角に45°を加えた点を基準とする新たな座標系におい
て振角に対する指示の直線性が最良となるよう新しい振
角（電気角）に対する指示の傾きが設定され、図３
（Ａ）に二点鎖線で示すような理想の指示特性が得られ
る。なお、このとき、新しい振角（電気角）に対する指
示特性の傾きは計器の感度を調整することにより任意に
設定できる。図３（Ｂ）は図３（Ａ）に二点鎖線で示す
指示特性を誤差０°としたときの図３（Ａ）に実線で示
す指示特性の誤差の特性を示す。図３（Ｂ）に示すよう
に、電気角Ａで90°〜270°を含む振角θが25°〜240°
で誤差±１°とすることができる。

帰零位置と零指示位置（基準点）との角度差をパラメ
ータとしたときの振角に対する指示値（指示角）の誤差
特性を第４図に示す。第４図に示すように基準点を電気
角Ａの小なる側（Ａ＝30°）に設定すると振角の小さい
側の誤差が増加し、基準点を電気角Ａの大なる側（例え
ばＡ＝60°）に設定すると振角の大きい側の誤差が増加
し、誤差の小さい実使用範囲が狭められてしまう。この
ため、電気角Ａが90°〜270°の範囲を実使用範囲とす
る場合には基準点と電気角Ａとの位相差は45°±10°に
設定するのが適切であることがわかる。

考案の効果 上述の如く、本考案によれば、帰零磁石の着磁方向に
対して可動磁石の着磁方向が略45°±10°となる方向で
指針の指示が基準の位置となるようにストッパの位置を
設定し、かつ、入力信号に対する指針の振れ角の感度を
入力信号に対する前記指針の振れ角の誤差の振幅の略中
心を通る感度に設定することにより入力信号に対する可
動永久磁石の回転誤差を最小とすることができ、したが
って指示誤差を小さくすることができるため、高精度な
計器を提供することができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の平面図、第２図は本考案の
一実施例の要部の平面図、第３図，第４図は本考案の一
実施例による指示誤差を説明するための図、第５図，第
６図は交差コイル式計器の構成を説明するための図、第
７図は従来の計器による指示誤差を説明するための図で
ある。 １…指針、２…可動永久磁石、３…帰零用磁石、６…指
針軸、９…文字板、10…ストッパ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転自在に保持され、回転軸に直交する方
   向に着磁され、指針を回動させる可動永久磁石と、該可
   動永久磁石の周囲に互いに交差して巻回された複数のコ
   イルと、該可動永久磁石に近接し前記可動永久磁石の回
   転中心に向う方向に着磁され該可動永久磁石を吸引して
   該指針を所定の位置に保持する帰零磁石と、前記指針を
   指示の基準となる位置で停止させるストッパとを有し、
   前記複数のコイルに入力信号に応じた磁界を発生させる
   ことにより前記可動磁石を回動させ、該入力信号に応じ
   た指示を行う交差コイル式計器において、 前記帰零磁石の青磁方向に対して前記可動磁石の着磁方
   向が略45°±10°となる方向で前記指針の指示が基準位
   置となるように前記ストッパを設け、かつ、前記入力信
   号に対する前記指針の振れ角の感度を前記入力信号に対
   する前記指針の振れ角の誤差の振幅の略中心を通る感度
   に設定してなる交差コイル式計器。