JP2772318B2 - クロスコイル形指示計器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクロスコイル形指示計器
に係り、特にマグネットロータのロータ軸の回転を駆動
軸に伝達して指針を回転駆動する多軸式のクロスコイル
形指示計器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、互いに直交する磁界を発生する
一対のコイルにそれぞれ計測量に応じて変化する電流を
流し、上記一対のコイルがそれぞれ発生する磁界の合成
磁界の方向にマグネットロータを回転させ、このマグネ
ットロータとともに回転する指針により計測量の表示を
行なうクロスコイル形の車載用指示計器が多く用いられ
ている。そして、近年、コンビネーションメータの内部
に複数の指針を近接して配置することが行なわれてお
り、このような場合は、上記指針が取り付けられる駆動
軸を上記マグネットロータのロータ軸からオフセットさ
せて別個に設けるようにした多軸式の指示計器が開発さ
れている。

【０００３】図３はこのような従来の多軸式のクロスコ
イル形指示計器を示したもので、この計器ユニット１の
計器用ムーブメント２は、コイルボビン３を有してお
り、このコイルボビン３には、図示しない２つのコイル
が互いに直交するように巻回されている。また、上記コ
イルボビン３の内側には、Ｓ極及びＮ極が形成された円
板状のマグネットロータ４が回転自在に配設されてお
り、このマグネットロータ４の中心部には、軸方向に延
びるロータ軸５が取り付けられている。さらに、このロ
ータ軸５の上部には、出力ギア６が固着されている。

【０００４】また、上記コイルボビン３のマグネットロ
ータ４収納部分の下面中央には、軸受凹部７が形成され
ており、この軸受凹部７の内部には、上記ロータ軸５に
制動力を付与してロータ軸５の不必要な振れを防止する
ためのシリコン等の図示しない充填剤が充填されてい
る。そして、上記マグネットロータ４は、コイルに通電
されていない状態では、上記ロータ軸５を中心として自
由に回転自在とされ、上記各コイルに通電することによ
り、所定角度回転駆動できるようになされている。

【０００５】また、上記コイルボビン３の一側部には、
軸受部８が一体に形成されており、この軸受部８の内側
には、駆動軸９が回転駆動自在に配設されている。この
駆動軸９には、上記ロータ軸５の出力ギア６に噛合され
る駆動ギア１０が固着されており、この駆動軸９の先端
部には、文字板１１の表面側に位置する指針１２が取り
付けられている。さらに、上記コイルボビン３の外周に
は、磁界を遮断する遮磁ケース１３が周設されており、
上記構成により計器ユニット１が形成されるものであ
る。上記計器ユニット１は、図示しないコンビネーショ
ンメータの内部に収納され、このコンビネーションメー
タを、自動車等の車両のインストルメントパネルに取り
付けるようになされている。

【０００６】上記従来の指示計器においては、所定の測
定信号に基づく駆動信号としての所定電流を上記各コイ
ルにそれぞれ供給することにより、上記各コイルが発生
する磁界の合成磁界に応じて、上記マグネットロータ４
を上記計測量に対応した角度回転させる。これにより、
上記ロータ軸５が回転駆動され、このロータ軸５の回転
力が出力ギア６及び駆動ギア１０を介して駆動軸９に伝
達されて駆動軸が回転駆動されることにより、上記指針
１２を文字板１１上で回転させて、所定の計測量を表示
するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のク
ロスコイル形指示計器においては、比較的重量のある指
針１２が取り付けられた駆動軸９をコイルボビン３の軸
受部８のみによって軸支するものであり、軸支部分の軸
間距離が短いので、上記コンビネーションメータ内に計
器用ムーブメント２を傾けて設置した場合等に、上記指
針１２の重量により駆動軸９が傾斜してしまい、これに
より、ロータ軸５に対する駆動軸９の位置が適正でなく
なり、上記ロータ軸５の出力ギア６と駆動軸９の駆動ギ
ア１０との噛合が不完全になり、ロータ軸５の回転力が
駆動軸９に適正に伝達されなくなってしまうという不都
合を有している。しかも、上記従来のクロスコイル形指
示計器においては、コイルボビン３の２箇所の軸受部８
による駆動軸９の軸支部分よりも指針１２寄りの駆動軸
９部分に駆動ギア１０が取着されていることから、駆動
ギア１０と軸受部８との位置関係からすると、駆動ギア
１０が駆動軸９を介して軸受部８に片持ち支持された状
態となり、駆動ギア１０の重量が駆動軸９に作用して駆
動軸９が傾き、上記の不都合を誘発する要因となりかね
ない。

【０００８】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、指針が取り付けられた駆動軸を適正に軸支すること
ができ、ロータ軸の回転力を伝達する伝達機構の各ギア
を適正に噛合させて駆動軸を適正に回転駆動することの
できるクロスコイル形指示計器を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係るクロスコイル形指示計器は、遮磁ケース内
に収容されたコイルボビンに２つのコイルを互いに直交
する方向に巻回してクロスコイルを形成すると共に、こ
のクロスコイルの内側に上記各コイルへの通電によりコ
イルが発生する磁界の合成磁界に応じてロータ軸を中心
として所定角度回転するマグネットロータを配設し、上
記ロータ軸の近傍にこのロータ軸に伝達機構を介して接
続され一端に指針が取り付けられた駆動軸を回転自在に
配設して、上記駆動軸の他端部分を上記コイルボビンに
より軸支してなるクロスコイル形指示計器において、上
記コイルボビンを被覆する外カバーを配設し、この外カ
バーに上記コイルボビンの外方に突出する上記駆動軸の
上記一端部分を軸支する軸受部を形成し、上記駆動軸で
あって上記一端部分と上記他端部分との間の駆動軸部分
に、上記ロータ軸に取着された伝達ギアと共に上記伝達
機構を構成する第２伝達ギアを取着したことをその特徴
とするものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、コイルボビンを被覆する外カ
バーに軸受部を設け、この軸受部により指針が取り付け
られた駆動軸の一端部分を軸支して、コイルボビンによ
り軸支される駆動軸の他端部分との間の駆動軸部分に、
伝達機構のうち駆動軸側の第２伝達ギアを取着するよう
にしているので、コイルボビン単独で駆動軸を軸支する
場合のように、第２伝達ギアとコイルボビンの軸支部分
との位置関係からして、第２伝達ギアが駆動軸を介して
コイルボビンに片持ち軸支された状態となることを防い
で、駆動軸の軸支部分の軸間距離を長くし、駆動軸の傾
き等を防止して適正に軸支することができ、ロータ軸に
対して駆動軸の位置決めを確実に行なうことができ、し
かも、ロータ軸の回転力を駆動軸に伝達する伝達機構の
取付精度を高めることができるものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１及び図２を参照
し、図３と同一部分には同一符号を付して説明する。図
１は本発明に係るクロスコイル形指示計器の一実施例を
示したもので、計器ユニット１の計器用ムーブメント２
は、上ボビン１４と下ボビン１５とを接合してなるコイ
ルボビン３を有しており、このコイルボビン３には、図
示しない２つのコイルが互いに直交するように巻回され
ている。また、上記コイルボビン３の内側には、Ｓ極及
びＮ極が形成された円板状のマグネットロータ４が回転
自在に配設されており、このマグネットロータ４の中心
部には、軸方向に延び上記上ボビン１４及び下ボビン１
５の軸受凹部７に回転自在に軸支されたロータ軸５が取
り付けられている。上記ロータ軸５には、伝達機構を構
成する出力ギア６（伝達ギアに相当）が固着されてお
り、所定の計測量に基づいて上記各コイルに通電するこ
とにより、上記マグネットロータ４を回転駆動して上記
ロータ軸５を回転駆動するようになされている。

【００１２】また、上記上ボビン１４の一側部には、円
筒状の軸受部材１６が一体に形成されており、この軸受
部材１６の内側底部には、軸受凹部１７が形成されてい
る。さらに、上記軸受部材１６の内側には、下端部（他
端部分に相当）が上記軸受凹部１７に軸支された駆動軸
９が回転駆動自在に配設されている。この駆動軸９に
は、上記ロータ軸５の出力ギア６と共に伝達機構を構成
し、この出力ギア６に噛合される駆動ギア１０（第２伝
達ギアに相当）が固着されており、上記出力ギア６と駆
動ギア１０とのギア比は、例えば、１：２とされ、出力
ギア６が２回転することにより、上記駆動ギア１０が１
回転するようになされている。

【００１３】また、上記駆動ギア１０の下面には、半径
方向に延びる当接突起１８が形成されており、上記上ボ
ビン１４の上記駆動ギア１０の下方位置には、上記駆動
ギア１０の所定の零位置において上記当接突起１８に当
接して上記駆動ギア１０の回転を阻止するストッパ１９
が突出形成されている。さらに、上記駆動軸９の軸受部
材１６の内側部分には、制動リング２０が上記駆動ギア
１０に一体に形成されており、上記軸受部材１６の内側
には、上記駆動軸９に制動リング２０を介して制動力を
付与して駆動軸９の不必要な振れを防止するためのシリ
コン等の充填剤２１が充填されている。

【００１４】また、上記上ボビン１４の上方には、外カ
バー２２が上記上ボビン１４を被覆するように嵌着され
ており、この外カバー２２の上記駆動軸９に対応する位
置には、駆動ギア１０を挟んで軸受凹部１７に軸支され
た駆動軸９の下端部とは反対側に位置する上記駆動軸９
の上部（一端部分に相当）を軸支する軸受部２３が形成
されている。

【００１５】また、上記駆動軸９の上端部には、指針１
２が取り付けられており、上記駆動軸９の上記指針１２
の下側近傍には、一端がコイルボビン３側に固定された
ヒゲぜんまい２４が巻回されたヒゲ玉２５が装着されて
いる。そして、このヒゲぜんまい２４の付勢力により、
上記駆動軸９が自由に回転できる状態で、上記駆動軸９
を駆動ギア１０の当接突起１８がストッパ１９に当接す
るまで戻すようになされている。さらに、上記コイルボ
ビン３の下方には、磁界を遮断する遮磁ケース１３が装
着されている。

【００１６】上記構成の計器用ムーブメント２は、所定
の測定信号を駆動信号に変換処理するプリント配線基板
２６上に取り付けられて、図示しないコンビネーション
メータの文字板の裏面側にその指針１２部分が文字板の
表面側に位置するように収納され、この計器用ムーブメ
ント２が装着されたコンビネーションメータを自動車等
の車両のインストルメントパネルに取り付けるようにな
されている。

【００１７】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例においては、所定の測定信号に基づく駆動信号
としての所定電圧を上記各コイルにそれぞれ印加するこ
とにより、上記各コイルが発生する磁界の合成磁界に応
じて、上記マグネットロータ４を上記計測量に対応した
角度回転させる。このマグネットロータ４は、クロスコ
イルの一方のコイルにＶｃｏｓθ、他方のコイルにＶｓ
ｉｎθという電圧を印加することにより所定の角度θだ
け回転されることになる。この場合に、本実施例におい
ては、上記出力ギア６と駆動ギア１０とのギア比を１：
２に形成しているので、駆動軸９を１回転させるために
は、上記ロータ軸５を２回転させる必要があるが、上記
角度θを０〜７２０゜の範囲に設定することにより、マ
グネットロータ４を２回転させることができ、また、マ
グネットロータ４の１回転目と２回転目とで印加電圧を
変化させることにより、１回転目と２回転目とを区別す
るようになっている。

【００１８】そして、上記マグネットロータ４の回転に
より、上記ロータ軸５が回転駆動され、このロータ軸５
の回転力が出力ギア６及び駆動ギア１０を介して駆動軸
９に伝達され、これにより、駆動軸９がヒゲぜんまい２
４の付勢力に抗して回転され、上記指針１２を文字板上
で回転させて、所定の計測量を表示するようにしてい
る。

【００１９】このとき、本実施例においては、駆動軸９
の下端部がコイルボビン３側に形成された軸受部材１６
の軸受凹部１７で軸支されると共に、駆動軸９の上部が
コイルボビン３の上部に嵌着される外カバー２２の軸受
部２３で軸支されるようにしているので、従来のコイル
ボビンに形成した軸受部のみで駆動軸の上下部分を軸支
するものと比べて軸支部分の間の距離が長くなり、駆動
軸９の傾き等を防止して適正に軸支することができ、ロ
ータ軸５に対して駆動軸９の位置決めを確実に行うこと
ができ、しかも、ロータ軸５の出力ギヤ６と駆動軸９の
駆動ギヤ１０との噛合精度を高めることができる。その
上、本実施例においては、コイルボビン３側の軸受凹部
１７で軸支される駆動軸９の下端部と、外カバー２２の
軸受部２３で軸支される駆動軸９の上部との間の駆動軸
９部分に駆動ギア１０が固着されることから、コイルボ
ビン３側で駆動軸９の２箇所を軸支する場合のように、
このコイルボビン３側で軸支される駆動軸９の２箇所と
駆動ギア１０との位置関係からして、駆動ギア１０駆動
軸９を介してコイルボビン３に片持ち軸支された状態と
なることを防いで、駆動軸９の傾き等をより確実に防止
して適正に軸支することができる。 しかも、本実施例に
おいては、指針１２が取り付けられる駆動軸９の上端部
に近い駆動軸９の上部が、外カバー２２の軸受部２３に
より軸支されることから、比較的重量のある指針１２が
ガタ付きを発生しようとしても、それに伴う駆動軸９の
ガタ付きが、指針１２に近い外カバー２２の軸受部２３
により規制され、その結果、指針１２自体のガタ付きも
規制されることから、コイルボビン３側で駆動軸９の２
箇所を軸支する場合に比べて、指針１２のガタ付きを抑
制することができる。

【００２０】また、上記出力ギア６と駆動ギア１０との
ギア比を１：２に形成しているので、少ない回転トルク
でロータ軸５を回転させた場合でも、比較的重量のある
指針１２が装着された駆動軸９を回転駆動させることが
可能となり、しかも、指針１２が駆動軸９に取り付けら
れており、ロータ軸５自体には指針１２による軸方向の
重量が加わらないので、ロータ軸５の軸受凹部７におけ
る摩擦損失が少なく、重量ヒステリシスが小となり、そ
の結果、上記減速ギアとともに回転トルクの低減を図る
ことができる。これにより、マグネットロータ４を小さ
い回転トルクで駆動してロータ軸５を回転駆動させた場
合でも、指針１２が装着された駆動軸９を回転駆動する
ことができ、マグネットロータ４の厚さ寸法を小さく形
成することができ、計器用ムーブメント２の薄型化に適
正に対応することができる。

【００２１】また、図２は本発明の他の実施例を示した
もので、外カバー２２のロータ軸５に対応する位置に
は、このロータ軸５の上部を軸支する軸受部２７が形成
されており、さらに、上ボビン１４の一側に形成された
軸受部材１６が上ボビン１４に対して別体に、かつ、上
ボビン１４に対して回転移動可能に形成されており、こ
の軸受部材１６の上端部には、駆動ギヤ１０の当接突起
１８と当接するストッパ１９が突出形成されている。そ
の他の部分は、上記実施例のものと同様である。

【００２２】本実施例においては、駆動軸９のみなら
ず、ロータ軸５の上端部も外カバー２２の軸受部２７に
より軸支するようにしているので、駆動軸９及びロータ
軸５を傾斜させることなく、外カバー２２の各軸受部２
３，２７によりロータ軸５と駆動軸９との間隔を一定に
保持することができ、これにより、出力ギア６と駆動ギ
ア１０との噛合をより確実に行なうことができる。

【００２３】また、上ボビン１４に対して別体の軸受部
材１６を上ボビン１４に対して回転移動させることによ
り、ストッパ１９の位置を適宜変更することができ、自
動車のイグニッションスイッチをＯＦＦにした場合のよ
うに、コイルに通電されなくなり、ヒゲぜんまい２４の
付勢力により駆動軸９の当接突起１８が軸受部材１６の
ストッパ１９に当接するまで回転されて、指針１２が所
定の零位置に戻される際に、指針１２が所定の零位置に
戻らない場合でも、ストッパ１９の位置を変更してスト
ッパ１９と当接突起１８との係合位置を調整することに
より、指針１２の零点位置調整を行うことができる。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、必
要に応じて種々変更することができるものである。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係るクロスコ
イル形指示計器は、遮磁ケース内に収容されたコイルボ
ビンに２つのコイルを互いに直交する方向に巻回してク
ロスコイルを形成すると共に、このクロスコイルの内側
に上記各コイルへの通電によりコイルが発生する磁界の
合成磁界に応じてロータ軸を中心として所定角度回転す
るマグネットロータを配設し、上記ロータ軸の近傍にこ
のロータ軸に伝達機構を介して接続され一端に指針が取
り付けられた駆動軸を回転自在に配設して、上記駆動軸
の他端部分を上記コイルボビンにより軸支してなるクロ
スコイル形指示計器において、上記コイルボビンを被覆
する外カバーを配設し、この外カバーに上記コイルボビ
ンの外方に突出する上記駆動軸の上記一端部分を軸支す
る軸受部を形成し、上記駆動軸であって上記一端部分と
上記他端部分との間の駆動軸部分に、上記ロータ軸に取
着された伝達ギアと共に上記伝達機構を構成する第２伝
達ギアを取着する構成とした。 このため、コイルボビン
単独で駆動軸を軸支する場合のように、第２伝達ギアと
コイルボビンの軸支部分との位置関係からして、第２伝
達ギアが駆動軸を介してコイルボビンに片持ち軸支され
た状態となることを防いで、駆動軸の軸支部分の軸間距
離を長くすることができ、駆動軸の傾き等を防止して適
正に軸支することができ、ロータ軸に対して駆動軸の位
置決めを確実に行なうことができ、また、ロータ軸の回
転力を駆動軸に伝達する伝達機構の取付精度を著しく高
めることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクロスコイル形指示計器の一実施
例を示す縦断面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図３】従来のクロスコイル形指示計器を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１ 計器ユニット ２ 計器用ムーブメント ３ コイルボビン ４ マグネットロータ ５ ロータ軸 ６ 出力ギア ９ 駆動軸 １０ 駆動ギア １２ 指針 １４ 上ボビン １５ 下ボビン １６ 軸受部材 １７ 軸受凹部 １８ 当接突起 １９ ストッパ ２２ 外カバー ２３ 軸受部 ２４ ヒゲぜんまい ２７ 軸受部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮磁ケース内に収容されたコイルボビン
   に２つのコイルを互いに直交する方向に巻回してクロス
   コイルを形成すると共に、このクロスコイルの内側に上
   記各コイルへの通電によりコイルが発生する磁界の合成
   磁界に応じてロータ軸を中心として所定角度回転するマ
   グネットロータを配設し、上記ロータ軸の近傍にこのロ
   ータ軸に伝達機構を介して接続され一端に指針が取り付
   けられた駆動軸を回転自在に配設して、上記駆動軸の他
   端部分を上記コイルボビンにより軸支してなるクロスコ
   イル形指示計器において、 上記コイルボビンを被覆する外カバーを配設し、この外
   カバーに上記コイルボビンの外方に突出する上記駆動軸
   の上記一端部分を軸支する輔受部を形成し、上記駆動軸
   であって上記一端部分と上記他端部分との間の駆動軸部
   分に、上記ロータ軸に取着された伝達ギアと共に上記伝
   達機構を構成する第２伝達ギアを取着したことを特徴と
   するクロスコイル形指示計器。