JP2848503B2 - 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。

【０００３】図８はこのような従来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、２つのコイル４，４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ネ
ットロータ５が回転自在に配設されており、このマグネ
ットロータ５の中心部には、軸方向に延びるロータ軸６
が取り付けられている。

【０００４】また、上記コイルボビン３のマグネットロ
ータ５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６に
制動力を付与してロータ軸６の不必要な振れを防止する
ためのシリコン等の充填剤８が充填されている。そし
て、上記マグネットロータ５は、コイル４に通電されて
いない状態では、上記ロータ軸６を中心として自由に回
転自在とされ、上記各コイル４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。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９が周設されている。

【０００５】また、上記ムーブメント２の上面には、所
定の文字、目盛り等が形成された文字板１０が止めねじ
１１により固定されており、上記ロータ軸６の先端部
は、上記文字板１０の裏面にムーブメント２を取り付け
た状態で文字板１０を貫通するようになされている。さ
らに、上記ロータ軸６の先端部には、指針１２が固着さ
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。

【０００６】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。

【０００７】上記従来の指示計器においては、車速等の
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４にそれぞれ供給することにより、上記各コ
イル４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５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６が回転し、上記指針１２を
文字板１０上で回転させて、計測量を表示するようにし
ている。

【０００８】そして、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、上記コイル４に通電され
なくなると、所定の帰零手段によりロータ軸６が帰零方
向に回転され、上記指針１２が所定の零位置に戻され
る。

【０００９】このような指針１２の零位置の位置決め
は、従来、上記文字板１０の表面にストッパピンを突設
し、上記指針１２が上記ストッパピンに当接することに
より行なうようにしていたが、文字板１０の表面にスト
ッパピンが突設されていると、外観上の美観を損なうこ
とから、従来から、上記文字板１０の上のストッパピン
を除去し、上記コイルボビン３内部に配設された図示し
ないストッパとマグネットロータ５側に形成された係合
部との係合により、指針１２の零位置の位置決めを行な
うようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、計器
用ムーブメント２の小型化、特に薄型化の要求が高まっ
ており、このような計器用ムーブメント２の薄型化に対
応するために、マグネットロータ５の厚さ寸法を薄く形
成すると共に、マグネットロータ５が小さい回転トルク
しか発生しない場合でも比較的重量のある指針１２を回
転駆動可能なように、ロータ軸６に対して指針１２が取
り付けられる駆動軸を別個に配設し、ロータ軸６の回転
力を上記駆動軸に減速して伝達させ、上記駆動軸を１回
転させるために上記ロータ軸を１回転より多く回転駆動
させるようにした、いわゆるマグネットロータ５が多回
転する形式のクロスコイル形指示計器が考えられてい
る。

【００１１】しかし、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内部に配設された図示し
ないストッパとマグネットロータ５側に形成された係合
部との係合により、指針１２の零位置の位置決めを行な
うようになっているので、上記マグネットロータ５が１
回転より多く回転する多回転型の指示計器に対しては、
このストッパ構造をそのまま適用することができず、指
針１２の零位置の位置決めを適正に行なうことができな
いという不都合を有している。

【００１２】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、多回転型の指示計器であって、文字板上にストッパ
ピンを設けることなく、指針の零位置の位置決めを適正
に行なう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。

【００１３】

【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、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先端部
に指針が取り付けられた駆動軸を回転自在に配設し、上
記多回転するマグネットロータの回転力をロータ軸と駆
動軸とを接続する減速伝達機構を介して伝達してなる多
回転型のクロスコイル形指示計器において、上記コイル
ボビンにより支持され、上記指針の所定の零角度位置に
おいて、上記駆動軸と一体に回転する部分に当接し、上
記指針を上記所定の零角度位置で位置決めするストッパ
を設けたことをその特徴とするものである。

【００１４】また、好ましくは、上記ストッパが上記コ
イルボビンにより、上記駆動軸と一体に回転する部分に
対する当接位置を調整可能に支持されていることをその
特徴とするものである。

【００１５】

【作用】本発明によれば、ストッパをコイルボビンに支
持させ、駆動軸と一体に回転する部分に当接するように
構成しているので、マグネットロータが多回転して、ロ
ータ軸が複数回転した場合でも、ロータ軸側でなく駆動
軸側で指針の零角度位置の位置決めを行なうことがで
き、いわゆる多回転型の指示計器において、文字板上に
ストッパピンを設けることなく、指針の零角度位置の位
置決めを適正に行うことができ、しかも、ストッパを、
駆動軸と一体に回転する部分に対する当接位置が調整で
きるようにコイルボビンに支持させることにより、指針
の零角度位置調整を確実に行なうことができるものであ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図７を参照
し、図８と同一部分には同一符号を付して説明する。図
１及び図２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１３と下ボビン１４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５が回転自在に配設されており、このマグネットロー
タ５の中心部には、軸方向に延び下ボビン１４の軸受凹
部７に回転自在に軸支されたロータ軸６が取り付けられ
ている。上記ロータ軸６には、減速伝達機構を構成する
出力ギア１５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５を回転駆動して上記ロータ軸６を回転駆動する
ようになされている。

【００１７】また、上記上ボビン１３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、下端部が上
記軸受凹部１７に軸支された駆動軸１８が回転駆動自在
に配設されている。この駆動軸１８には、上記ロータ軸
６の出力ギア１５に噛合される駆動ギア１９が固着され
ており、上記出力ギア１５と駆動ギア１９とのギア比
は、例えば、１：２とされ、出力ギア１５が２回転する
ことにより、上記駆動ギア１９が１回転するようになさ
れている。

【００１８】また、上記駆動ギア１９の下面には、後述
するように、指針１２の零点ストッパを構成する半径方
向に延びる当接突起２０（駆動軸と一体に回転する部分
に相当）が形成されており、上記上ボビン１３の上記駆
動ギア１９の下方位置には、上記駆動ギア１９の所定の
零位置（零角度位置に相当）において上記当接突起２０
に当接して上記駆動ギア１９の回転を阻止するストッパ
２１が突出形成されて、この上ボビン１３により支持さ
れている。さらに、上記駆動軸１８の軸受部材１６の内
側部分には、制動リング２２が上記駆動ギア１９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１８に制動リング２２を介して制動力を付与して
駆動軸１８の不必要な振れを防止するためのシリコン等
の充填剤８が充填されている。

【００１９】また、上記上ボビン１３の上方には、外カ
バー２３が上記上ボビン１３を被覆するように嵌着され
ており、この外カバー２３の上記駆動軸１８に対応する
位置には、上記駆動軸１８の上部を軸支する軸受部２４
が形成されている。なお、上記外カバー２３に上記ロー
タ軸６の上部を軸支する軸受部を併設するようにしても
よい。

【００２０】また、上記駆動軸１８の上端部には、指針
１２が取り付けられており、上記駆動軸１８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２５が巻回されたヒゲ玉２６が装着さ
れている。そして、このヒゲぜんまい２５の付勢力によ
り、上記駆動軸１８が自由に回転できる状態で、上記駆
動軸１８を駆動ギア１９の当接突起２０がストッパ２１
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
９が装着されている。

【００２１】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
２７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るようになっており、
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。

【００２２】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５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５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。

【００２３】この場合に、本実施例においては、上記出
力ギア１５と駆動ギア１９とのギア比を１：２に形成し
ているので、駆動軸１８を１回転させるためには、上記
ロータ軸６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５を２回転させることができ、また、マグネット
ロータ５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。

【００２４】そして、上記マグネットロータ５の回転に
より、上記ロータ軸６が回転駆動され、このロータ軸６
の回転力が出力ギア１５及び駆動ギア１９を介して駆動
軸１８に伝達され、これにより、駆動軸１８がヒゲぜん
まい２５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。また、自動車のイグニッションスイッチをＯＦ
Ｆにした場合のように、上記コイルに通電されなくなる
と、上記ヒゲぜんまい２５の付勢力により上記駆動軸１
８が当接突起２０がストッパ２１に当接するまで回転さ
れて、上記指針１２は所定の零位置に戻される。

【００２５】このとき、本実施例においては、多回転す
るマグネットロータ５の回転力がロータ軸６と駆動軸１
８とを接続する減速伝達機構１５，１９を介して伝達さ
れ、また、駆動軸１８側に指針１２の零点ストッパを構
成するストッパ２１及び当接突起２０が配設されている
ので、マグネットロータ５が多回転してロータ軸６が複
数回転した場合でも、駆動軸１８側に配設した零点スト
ッパ２０，２１により指針１２の零位置の位置決めを行
うことができ、いわゆる多回転型の指示計器において、
文字板上にストッパピンを設けることなく指針１２の零
位置の位置決めを適正に行なうことができるようにな
る。

【００２６】また、多回転するマグネットロータ５の回
転力がロータ軸６と駆動軸１８とを接続する減速伝達機
構１５，１９を介して伝達されるので、少ない回転トル
クでロータ軸６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１８を回転駆動させるこ
とができ、しかも、指針１２が駆動軸１８に取り付けら
れており、ロータ軸６自体には指針１２の重量が加わら
ないので、ロータ軸６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
減速伝達機構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５を小さい回転ト
ルクで駆動してロータ軸６を回転駆動した場合でも、指
針１２が装着された駆動軸１８を回転駆動することがで
き、マグネットロータ５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の薄型化を適正に図る
ことができる。

【００２７】従って、本実施例においては、駆動軸１８
側に指針１２の零点ストッパを構成するストッパ２１及
び当接突起２０を配設しているので、マグネットロータ
５が多回転してロータ軸６が複数回転した場合でも、駆
動軸１８側に配設した零点ストッパ２０，２１により指
針１２の零位置の位置決めを行うことができ、いわゆる
多回転型の指示計器において、文字板上にストッパピン
を設けることなく指針１２の零位置の位置決めを適正に
行なうことができる。

【００２８】また、図３は本発明の他の実施例を示した
もので、駆動軸１８が配設された軸受部材１６は、上ボ
ビン１３に対して別体にかつ回転自在に設けられてお
り、この軸受部材１６の下端部は、遮磁ケース９の下面
から突出されている。また、本実施例においては、軸受
部材１６の上部に駆動ギア１９の下面に形成された当接
突起２０に係合するストッパ２１が形成されており、そ
の他の部分は上記図１及び図２に示す実施例のものと同
様である。

【００２９】本実施例においても上記実施例と同様に、
駆動ギア１９に設けられた当接突起２０及び軸受部材１
６に設けられたストッパ２１により、ロータ軸６が複数
回転した場合でも、駆動軸１８側で指針１２の零位置の
位置決めを行なうことができ、多回転型の指示計器に適
正に対応することができる。

【００３０】さらに、本実施例においては、軸受部材１
６を上ボビン１３に対して回転自在に支持させているの
で、この軸受部材１６を上ボビン１３に対して回転させ
て上ボビン１３に対するストッパ２１の位置を調整する
ことにより、ストッパ２１と当接突起２０との当接位置
を調整することができ、ヒゲぜんまい２５の付勢力によ
り指針１２が所定の零位置に戻される際に指針１２が零
位置に戻らない場合でも、ストッパ２１の位置調整によ
り指針１２の零点位置調整を確実に行なうことができ
る。

【００３１】さらに、図４及び図５は本発明の他の実施
例を示したもので、図１に示す実施例のものと同様に、
軸受部材１６は、上ボビン１３に一体に形成されてお
り、本実施例においては、上記上ホビン１３の軸受部材
１６の近傍には、ほぼ扇形状を有するストッパ片２８が
ピン２９によりこのピン２９を中心として上ボビン１３
に対して回動自在に支持されている。上記ストッパ片２
８の基部には、駆動ギア１９に形成された当接突起２０
に当接する係止突起３０（ストッパに相当）が立上げ形
成されており、上記ストッパ片２８の円弧部には、上記
ストッパ片２８を回動動作させるためのギア部３１が形
成されている。

【００３２】本実施例においては、上記ストッパ片２８
の係止突起３０に駆動ギア１９の当接突起２０が当接す
ることにより、指針１２の零位置の位置決めを行なうも
のであり、また、本実施例においては、図示しない治具
とストッパ片２８のギヤ部３１との噛合により、治具を
操作してストッパ片２８をピン２９を中心として上ボビ
ン１３に対して回動させることにより、当接突起２０に
対する係止突起３０の当接位置調整を行なうことができ
る。

【００３３】この場合に、本実施例においては、ストッ
パ片２８の回動中心が係止突起３０に近接していること
から、ギア部３１を操作してストッパ片２８を回動させ
ても、係止突起３０部分の回動量が少ないので、係止突
起３０の細かい位置調整を行なうことができる。

【００３４】従って、本実施例においても、駆動軸１８
側に設けられた零点ストッパとしての当接突起２０及び
ストッパ片２８により、多回転型の指示計器における指
針１２の零位置の位置決めを行うことができ、また、ス
トッパ片２８の回動操作により、指針１２の零点位置調
整を確実に行なうことができる。

【００３５】また、図６及び図７は本発明のさらに他の
実施例を示したもので、上ボビン１３の軸受部材１６の
近傍には、外方に至るガイド溝３２が形成されており、
このガイド溝３２の内側には、長尺状のストッパスライ
ダ３３がこのガイド溝３２に沿って上ボビン１３に対し
て摺動自在に配設されている。このストッパスライダ３
３の先端部には、駆動ギア１９の当接突起２０が当接さ
れる係止突起３４（ストッパに相当）が立上げ形成され
ており、このストッパスライダ３３の側面には、図示し
ない治具との噛合により、上記ストッパスライダ３３を
摺動動作させるためのギア部３５が形成されている。さ
らに、上記ストッパスライダ３３の側面には、上記ガイ
ド溝３２の内側面に圧接され上記ストッパスライダ３３
をガイド溝３２の所定位置に保持するためのばね片３６
が一体に形成されている。

【００３６】本実施例においても上記各実施例のものと
同様に、上記ストッパスライダ３３の係止突起３４に駆
動ギア１９の当接突起２０が当接することにより、指針
１２の零位置の位置決めを行なうことができるものであ
り、しかも、ストッパスライダ３３をガイド溝３２に沿
って上ボビン１３に対して摺動させることにより、当接
突起２０に対する係止突起３４の当接位置調整を行なう
ことができる。

【００３７】この場合に、本実施例においては、駆動ギ
ア１９の回転により当接突起２０が係止突起３４に当接
した際に、この駆動ギア１９の回転方向の力がストッパ
スライダ３３に加わることになるが、実際には、この当
接突起２０の回転力のガイド溝３２方向の分力がストッ
パスライダ３３に加わることになるため、その力は小さ
く、ストッパスライダ３３がガイド溝３２に沿って外方
に移動してしまうことがなく、一度設定した零点ストッ
パの位置を確実に保持することができる。

【００３８】従って、本実施例においても、駆動軸１８
側に設けられた零点ストッパとしての当接突起２０及び
ストッパスライダ３３により、多回転型の指示計器にお
ける指針１２の零位置の位置決めを行うことができ、ま
た、ストッパスライダ３３の摺動操作により、指針１２
の零点位置調整を確実に行なうことができる。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。

【００３９】

【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、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先端部に指針が取り付けられ
た駆動軸を回転自在に配設し、上記多回転するマグネッ
トロータの回転力をロータ軸と駆動軸とを接続する減速
伝達機構を介して伝達してなる多回転型のクロスコイル
形指示計器において、上記コイルボビンにより支持さ
れ、上記指針の所定の零角度位置において、上記駆動軸
と一体に回転する部分に当接し、上記指針を上記所定の
零角度位置で位置決めするストッパを設ける構成とし
た。 このため、マグネットロータが多回転して、ロータ
軸が複数回転した場合でも、ロータ軸側でなく駆動軸側
で指針の零角度位置の位置決めを行なうことができ、い
わゆる多回転型の指示計器において、文字板上にストッ
パピンを設けることなく、指針の零角度位置の位置決め
を適正に行うことができる。 また、本発明に係るクロス
コイル形指示計器は、上記ストッパが上記コイルボビン
により、上記駆動軸と一体に回転する部分に対する当接
位置を調整可能に支持されている構成としたので コイ
ルボビンに対するストッパの位置を変えて、駆動軸と一
体に回転する部分に対するストッパの当接位置を調整す
ることで、指針の零角度位置調整を確実に行なうことが
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】図１の平面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例を示す縦断面図であ
る。

【図５】図４の平面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図７】図６の平面図である。

【図８】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 ５ マグネットロータ ６ ロータ軸 ７ 軸受凹部 ８ 充填剤 １２ 指針 １３ 上ボビン １４ 下ボビン １５ 出力ギア １６ 軸受部材 １７ 軸受凹部 １８ 駆動軸 １９ 駆動ギア ２０ 当接突起 ２１ ストッパ ２２ 制動リング ２３ 外カバー ２４ 軸受部 ２５ ヒゲぜんまい ２８ ストッパ片 ３０ 係止突起 ３３ ストッパスライダ ３４ 係止突起

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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先端部に指針が取り付けられた駆
   動軸を回転自在に配設し、上記多回転するマグネットロ
   ータの回転力をロータ軸と駆動軸とを接続する減速伝達
   機構を介して伝達してなる多回転型のクロスコイル形指
   示計器において、上記コイルボビンにより支持され、上記指針の所定の零
   角度位置において、上記駆動軸と一体に回転する部分に
   当接し、上記指針を上記所定の零角度位置で位置決めす
   るストッパを設けた ことを特徴とするクロスコイル形指
   示計器。
2. 【請求項２】 上記ストッパは上記コイルボビンによ
   り、上記駆動軸と一体に回転する部分に対する当接位置
   を調整可能に支持されていることを特徴とする請求項１
   に記載のクロスコイル形指示計器。