JP3125811B2 - 倒立型交差コイル式ムーブメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インストルメントパネ
ルのパッド内に倒立して組み込まれた倒立型交差コイル
式ムーブメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、互いに交差する２つのコイル
をボビンの外周に巻装し、そのボビン内に、指針軸を固
着した永久磁石を回動可能に配することにより、指針の
広角度指示を可能にした交差コイル式ムーブメント（実
開昭６０−１７３０７８号公報など）が知られている。
なお、永久磁石の回りには、指針の動きを遅くするダン
パ用のシリコンオイルが封入されている。また、蛍光表
示式表示管を、インストルメントパネルのパッド内に組
み込み、その表示光をハーフミラーで反射させ、虚像と
して運転者に視認させる虚像表示式計器装置も実用化さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、虚像表示
式計器装置には、蛍光表示式の表示器を使用しているの
が現状であり、これに対し、虚像表示式計器装置に交差
コイル式ムーブメントを使用して新規性を出すことが考
えられるが、このために交差コイル式ムーブメントを倒
立させて、すなわち、指針軸のボビンからの突出方向が
下方側となるようにインストルメントパネルのパッド内
に組み込まなければならない。ところが、上記従来の交
差コイル式ムーブメントを倒立させて使用すると、ボビ
ン内のシリコンオイルがボビンの底部に形成された指針
軸の貫通孔を通ってボビンの外部に液漏れするため、指
針のダンパ作用が低下してしまう。よって、一対の交差
コイルに流れる電流の変化に対して指針軸の応答性が早
くなって指針が振れるため、指針軸が正常に動作しなく
なるという課題があった。本発明は、ダンパ液の液漏れ
を防止して、指針軸が正常に動作するようにした倒立型
交差コイル式ムーブメントの提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに十字状
に交差する一対の交差コイルと、これらの交差コイルに
発生する合成磁界が与えられる永久磁石と、外周に前記
一対のコイルを巻装し、内部に前記永久磁石を収納する
とともに、底部に貫通孔を有するボビンと、前記永久磁
石に固着され、一端が前記ボビンの底部より突出した状
態で前記貫通孔内に回動自在に支持された指針軸と、こ
の指針軸の動きを遅くするダンパ液とを備え、前記ボビ
ンの底部には、前記指針軸の外周を包囲する突出部が上
方に向かって突出して設けられ、前記ダンパ液は、前記
突出部の外周と前記ボビンの内周とで囲まれた中空部に
のみ封入されている技術手段を採用した。

【０００５】

【作用】本発明は、ボビンの底部より上方に向かって突
出した突出部とボビンの内周とで囲まれた中空部にのみ
ダンパ液が封入されているので、仮に虚像表示式計器装
置に組み込むために倒立型交差コイル式ムーブメントを
倒立させて取り付けてもダンパ液がボビンの底部に形成
された貫通孔よりボビンの外側に液漏れすることはな
い。この結果、指針軸のダンパ作用の低下を防げるの
で、一対の交差コイルに流れる電流の変化に対して指針
軸の応答性が早くなることが防がれる。

【０００６】

【実施例】つぎに、本発明の倒立型交差コイル式ムーブ
メントを図１ないし図５に示す実施例に基づいて説明す
る。図１ないし図３は本発明の第１実施例を示す。図１
および図２は倒立型交差コイル式ムーブメントを示した
図である。倒立型交差コイル式ムーブメントＡは、図３
に示したように、虚像表示式車速計に用いられ、インス
トルメントパネル１００のパッド１０１内に倒立して組
み込まれている。なお、１０２は倒立型交差コイル式ム
ーブメントＡをインストルメントパネル１００に締結固
定するとともに、倒立型交差コイル式ムーブメントＡに
車速信号を送る導電性のスクリューネジである。１０３
はスピードスケール等を鏡像印刷した光透過式の文字盤
である。１０５は虚像表示１０４の位置調整を取付角度
を調節することにより変更するハーフミラーである。１
０９はパッド１０１や樹脂部材１０７、１０８に背面に
膜付けされた導電パターンであって、実像表示パネル１
０６に電気接続する。

【０００７】倒立型交差コイル式ムーブメントＡは、永
久に磁気を保持する円盤状の永久磁石１と、この永久磁
石１を収納するボビン２と、このボビン２に回動自在に
支持された指針軸３と、この指針軸３と一体的に回動す
る自発光指針４とを備える。さらに、倒立型交差コイル
式ムーブメントＡは、ボビン２に巻かれる第１のコイル
５と、この第１のコイル５と十字状に交差してボビン２
に巻かれる第２のコイル６と、ボビン２内に封入された
高粘度のシリコンオイル７と、ボビン２の上側部分を覆
う磁気シールドケース８と、ボビン２の下方側に設けら
れた軸受プレート９とを備える。

【０００８】永久磁石１は、偏平高磁力二極マグネット
であり、後記するボビン２の突出壁２３２の外周を包囲
する円環状の膨出部１１が下方に向かって膨出してい
る。また、永久磁石１の中心部には、指針軸３が貫通す
る軸孔１２が形成され、指針軸３が圧入固定されてい
る。さらに、永久磁石１の外周とボビン２の内周との間
には、永久磁石１がボビン２内で回動可能なように所定
の隙間が形成されている。なお、永久磁石１の膨出部１
１内には、ボビン２の突出壁２３２を避けるための円筒
状の嵌合溝１３が形成されている。

【０００９】ボビン２は、プラスチック製で円形状に形
成されており、上側ボビン２１と下側ボビン２２とで構
成され、上側ボビン２１と下側ボビン２２との嵌合によ
り内部に円形状中空部２３を形成している。上側ボビン
２１は、中心に軸受部２１１を形成した天井部２１２、
この天井部２１２の外周縁より下側に延ばされた円筒状
の側壁部２１３、およびこの側壁部２１３の外周に所定
の間隔をもって設けられた４個の取付脚部２１４を有す
る。軸受部２１１には、指針軸３の上端部３２の軸受摩
擦を軽減させるための鋼球２１５が嵌め込まれている。
天井部２１２と取付脚部２１４とで囲まれた部分には、
第１のコイル５と第２のコイル６が十字状に交差するよ
うに巻装されている。また、４個の取付脚部２１４は、
外形が略三角筒状に形成されており、内部にスクリュー
ネジ１０２と螺合する略円形状のネジ孔２１６を有す
る。下側ボビン２２には、指針軸３の中央部を回動自在
に支持する円環状の底部２２１、この底部２２１の外周
縁より上側に延ばされた円筒状の上側壁部２２２、底部
２２１の外周縁より下側に延ばされた円筒状の下側壁部
２２３、およびこの下側壁部２２３の外周に所定の間隔
を持って設けられ、上側ボビン２１に形成された４個の
取付脚部２１４が嵌まり込む４個の取付脚部２２４が一
体的に形成されている。４個の取付脚部２２４は、外形
が略三角筒状に形成されており、内部に後記するターミ
ナル５１、５２、６１、６２を差し込むための略三角筒
状の差込穴２２５を有する。底部２２１の下端面と取付
脚部２２４の内側面とで囲まれた部分には、第１のコイ
ル５と第２のコイル６が十字状に交差するように巻装さ
れている。

【００１０】また、底部２２１の中心位置には、下側に
向かって突出したボス部２２６が形成されており、この
ボス部２２６内には、指針軸３が回動可能に貫通するよ
うに、内周と指針軸３の外周との間に所定の間隙を有す
る円形状の貫通孔２２７が形成されている。上側壁部２
２２は、上側ボビン２１の側壁部２１３の略板厚分だけ
下側壁部２２３より内周側に形成されている。上側壁部
２２２は、上側ボビン２１の側壁部２１３の内周に嵌め
合わされている。下側壁部２２３の外側の対向する部
位、２個の取付脚部２２４の外周面からは、外側に向か
って取付板２２８がそれぞれ延ばされている。これらの
取付板２２８には、文字盤１０３等を締結固定するため
の円筒状の取付脚部２２９が上側に突出しており、これ
らの取付脚部２２９の外側には、締結具（図示せず）が
挿通する円形状の挿通孔２３０が形成されている。２個
の取付脚部２２９は、円筒状に形成されており、内部に
締結具（図示せず）と螺合する略円形状のネジ孔２３１
を有する。

【００１１】なお、底部２２１の上端面からは、指針軸
３の外周を包囲する円環状の突出壁２３２が上側に向か
って突出するように延ばされている。その突出壁２３２
は、本発明の突出部であって、永久磁石１に形成された
嵌合溝１３内に嵌め込まれている。また、突出壁２３２
の外周と上側壁部２２２の内周との間には、シリコンオ
イル７が封入される円筒状のオイル溜り２３３が形成さ
れている。そのオイル溜り２３３は、本発明の中空部で
あって、内部に永久磁石１の膨出部１１が嵌め込まれて
いる。他の２個の取付脚部２２４の外周面からは、外側
に向かって取付板２３４がそれぞれ延ばされている。こ
れらの取付板２３４の下端面からは、軸受プレート９を
位置決めする位置決めピン２３５、２３６が下方に向か
って突出している。

【００１２】指針軸３は、永久磁石１の軸孔１２を貫通
した状態で永久磁石１内に保持されている。また、指針
軸３において永久磁石１の下端面より突出した部分は、
軸受プレート９で軸止されているとともに、貫通孔２２
７を貫通した状態で下側ボビン２２の底部２２１に回動
自在に支持されている。さらに、指針軸３において文字
盤１０３の下端面より突出した下端部３１には、自発光
指針４が固着されている。そして、指針軸３において永
久磁石１の上端面より突出した上端部３２は、軸受部２
１１に軸止されて上側ボビン２１に回動自在に支持され
ている。自発光指針４は、文字盤１０３より下方側で指
針軸３の下端部３１に圧入固定され、永久磁石１と指針
軸３と一体的に回動する。この自発光指針４は、細長い
中空棒状をなすバルブ（図示せず）と、このバルブの端
部に設けた内部電極（図示せず）と、そのバルブの外表
面に軸方向に沿って配された帯状の外部電極（図示せ
ず）とによって構成される放電管である。

【００１３】第１のコイル５と第２のコイル６は、本発
明の一対の交差コイルであって、合成磁界を永久磁石１
に付与して指針軸３を回動させるもので、略９０°で交
差するように上側ボビン２１の外周面、上端面および下
側ボビン２２の外周面、下端面に巻装されている。これ
らの第１のコイル５の両巻き端と第２のコイル６の両巻
き端は、下側ボビン２２に形成された取付脚部２２４の
差込穴２２５内に植設されたターミナル５１、５２、６
１、６２にそれぞれ電気接続されている。なお、ターミ
ナル５１、５２、６１、６２への給電は、車速センサか
らの信号を、波形成形回路、帰零回路、Ｆ／Ｖ変換回
路、比較回路、分周回路、ｓｉｎゼネレータ、ｃｏｓゼ
ネレータ、及びリップル発生回路を備える公知の駆動装
置（いずれも図示せず）でｓｉｎ電流、ｃｏｓ電流に変
換処理した後に、スクリューネジ１０２を介して成され
る。シリコンオイル７は、本発明のダンパ液であって、
永久磁石１の膨出部１１を制動して自発光指針４の動き
を遅くするとともに、車両の振動を弱めるダンパ作用を
有する。このシリコンオイル７は、倒立型交差コイル式
ムーブメントＡを、インストルメントパネル１００のパ
ッド１０１内に倒立させて組み込んだ際に、振動を受け
ても下側ボビン２２の底部２２１に形成された円環状の
突出壁２３２の上端面を越えない範囲内で、オイル溜り
２３３内で永久磁石１の膨出部１１を囲むように入れら
れている。

【００１４】磁気シールドケース８は、上側ボビン２１
とインストルメントパネル１００との間に配された円板
状の天井部８１と、この天井部８１の外周縁より下側に
延ばされ、上側ボビン２１の外周および下側ボビン２２
の外周に圧入嵌合される円筒状の側壁部８２とから構成
されている。天井部８１には、スクリューネジ１０２の
挿通孔８３が４箇所形成され、上側ボビン２１に形成さ
れた軸受部２１１との干渉を避けるための円形孔８４お
よび磁気吸引力を一定にするための円形孔８５が形成さ
れている。その挿通孔８３は、上側ボビン２１に形成さ
れた４個の取付脚部２１４のネジ孔２１６と、下側ボビ
ン２２に形成された４個の取付脚部２２４の差込穴２２
５と合致した位置に形成されている。また、側壁部８２
の下端部の対向する位置からは、ボビン２と軸受プレー
ト９とを加締固定するための加締片８６が延ばされてい
る。軸受プレート９は、略Ｚ字状に形成されており、両
端部に下側ボビン２２の位置決めピン２３５、２３６が
それぞれ挿通する挿通穴９１、９２を備える。この軸受
プレート９の中央部には、円筒状の軸受金具９３が嵌め
込まれる嵌込穴９４が形成されており、軸受金具９３を
加締固定している。その軸受金具９３の軸受穴９５内に
は、指針軸３が貫通した状態で軸止されている。

【００１５】つぎに、虚像表示式車速計の組み付け方法
を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。永久磁石
１の軸孔１２内に指針軸３を貫通させた状態で固着した
後に、指針軸３の上端部３２を鋼球２１５を入れた軸受
部２１１内に差し込んで軸止させる。一方、下側ボビン
２２のオイル溜り２３３内にシリコンオイル７を適量注
入した後に、指針軸３の下端部３１側から下側ボビン２
２を差し込んで指針軸３を貫通孔２２７内に嵌め込む。
そして、永久磁石１と指針軸３を収納するように上側ボ
ビン２１と下側ボビン２２とを、側壁部２１３の内周に
上側壁部２２２を圧入嵌合することにより、永久磁石
１、ボビン２および指針軸３を組み付ける。このとき、
永久磁石１の嵌合溝１３と下側ボビン２２の突出壁２３
２とにより、永久磁石１の下端面と下側ボビン２２の底
部２２１の上端面とが接触することなく組み付けられ
る。また、オイル溜り２３３内に、永久磁石１の膨出部
１１が嵌め込まれ、その膨出部１１の周囲にシリコンオ
イル７が回り込み、突出壁２３２の上端面を越えないよ
うにオイル溜り２３３内にシリコンオイル７が収まる。

【００１６】つぎに、第１のコイル５と第２のコイル６
とが９０°で交差するようにボビン２の周囲に巻装し
て、これらの巻き端を取付脚部２２４内に差し込んだタ
ーミナル５１、５２、６１、６２に電気接続する。そし
て、軸受プレート９の嵌込穴９４内に軸受金具９３を加
締固着し、軸受金具９３の軸受穴９５内に、下側ボビン
２２の下端面より突出した指針軸３を貫通させた状態で
嵌め合わせる。つぎに、軸受プレート９の挿通穴９１、
９２を下側ボビン２２の位置決めピン２３５、２３６に
嵌め合わせて、位置決めピン２３５、２３６により軸受
プレート９の位置決めを行う。そして、上側ボビン２１
の天井部２１２側より取付脚部２１４、２２４を覆うよ
うに磁気シールドケース８をボビン２に嵌め合わせた後
に、磁気シールドケース８の加締片８６を折り曲げて軸
受プレート９の両端部をそれぞれボビン２側に押圧させ
ることによって、ボビン２、軸受プレート９を固定す
る。このようにして倒立型交差コイル式ムーブメントＡ
が組み付けられる。

【００１７】そして、倒立型交差コイル式ムーブメント
Ａを車室内の前面に設けられたインストルメントパネル
１００のパッド１０１内に収納して４個のスクリューネ
ジ１０２を取付脚部２１４に締め付けることにより、倒
立型交差コイル式ムーブメントＡがインストルメントパ
ネル１００に指針軸３の下端部３１が下方に向いた状態
で装着される。そして、スピードスケール等を鏡像印刷
した光透式の文字盤１０３をパッド１０１に嵌め込んだ
後に、文字盤１０３より下方側に突出した指針軸３の下
端部３１に自発光指針４を圧入固定することによって、
倒立型交差コイル式ムーブメントＡが車両に装着され
る。なお、このように組み付けられた倒立型交差コイル
式ムーブメントＡの第１のコイル５と第２のコイル６と
にそれぞれｓｉｎ電流とｃｏｓ電流とを流すことによっ
て、第１のコイル５と第２のコイル６とにより発生した
合成磁界の方向に、永久磁石１のＮ極、Ｓ極の方向が一
致するように永久磁石１が回動する。このため、永久磁
石１と一体的に回動する自発光指針４が車速センサから
の信号に対応した表示を行う。

【００１８】以上のように、この倒立型交差コイル式ム
ーブメントＡを、自発光指針４が下方側に配されるよう
に、インストルメントパネル１００のパッド１０１内に
倒立させて組み込んだ場合に、仮に振動受けても、自発
光指針４のダンパ用のシリコンオイル７を下側ボビン２
２の突出壁２３２により堰き止めることにより、下側ボ
ビン２２の貫通孔２２７から文字盤１０３側にシリコン
オイル７が液漏れすることを防止することができる。こ
の結果、自発光指針４のダンパ作用の低下を防止できる
ので、第１のコイル５と第２のコイル６とに流れるｓｉ
ｎ電流やｃｏｓ電流の変化に対して自発光指針４の応答
性が早くなることを防止することができる。したがっ
て、永久磁石１、指針軸３および自発光指針４を第１の
コイル５と第２のコイル６とに流れるｓｉｎ電流やｃｏ
ｓ電流の変化に対して正常に動作させることができる。
さらに、文字盤１０３をシリコンオイル７により汚す恐
れもなくなるので、倒立型交差コイル式ムーブメントＡ
を虚像表示式車速計に用いることができる。また、この
実施例においては、運転者が車速を確認する際に、虚像
表示であるので焦点が合わせ易く、迅速に車速が把握で
き、且つ自発光指針４を用いたアナログ表示であるので
車速調節が行い易い。スクリューネジ１０２によりパッ
ド１０１への装着が容易であり、導電パターン１０９に
より配線用のワイヤーが増大しない。

【００１９】図４および図５は本発明の第２実施例を示
し、倒立型交差コイル式ムーブメントを示した図であ
る。この実施例では、永久磁石１の下端面に円形の嵌合
溝１４を形成しており、下側ボビン２２の底部２２１に
円盤状の突出部２３７を形成している。そして、シリコ
ンオイル７を突出部２３７の上端面を越えないようにオ
イル溜り２３３内に封入することによって、第１実施例
と同様な効果を備える。

【００２０】〔変形例〕本実施例では、ダンパ液として
シリコンオイルを用いたが、磁性流体等の他の液体を用
いても良い。本実施例では、第１のコイル５と第２のコ
イル６にｓｉｎ電流とｃｏｓ電流を流したが、第１のコ
イル５と第２のコイル６にｓｉｎ電流やｃｏｓ電流を除
く他の信号、例えば電圧信号等を送っても良い。駆動回
路をエンジン回転計用のものに変更し、車速センサの信
号の代わりにイグナイタの点火信号を駆動回路に入力す
る様にすれば、エンジン回転数を虚像表示させることが
できる。また、本発明を、燃料残量計、水温計等の虚像
表示式計器装置に応用しても良い。なお、倒立型交差コ
イル式ムーブメントは、置針式でも、置針式でなくても
良い。

【００２１】本実施例では、突出壁（突出部）２３２、
突出部２３７を円環状や円盤状に形成したが、突出部を
角環状、角盤状、扇状、円弧状に形成しても良い。この
場合、永久磁石１の嵌合溝１３の形状も突出部に応じて
変えても良い。また、オイル溜り（中空部）２３３の形
状もシリコンオイル（ダンパ液）が貫通孔２２７より液
漏れしなければ、角筒状、円弧状等のように自由に変更
しても良い。本実施例では、シリコンオイル７のダンパ
作用を永久磁石１の膨出部１１に付与したが、永久磁石
１または指針軸３にオイル溜り２３３内に嵌まる突起物
を設けてシリコンオイル７のダンパ作用を指針軸３に付
与しても良い。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、仮に虚像表示式計器装置に使
用するために倒立型交差コイル式ムーブメントを倒立さ
せても、ダンパ液がボビン内より貫通孔を通って液漏れ
を起こすことがなくなる。この結果、指針軸のダンパ作
用の低下を防止できるので、指針軸を正常に動作させる
ことができる。よって、倒立型交差コイル式ムーブメン
トを虚像表示式計器装置に使用可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に適用された倒立型交差コ
イル式ムーブメントを示した断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に適用された倒立型交差コ
イル式ムーブメントを示した下面図である。

【図３】本発明の第１実施例に適用された虚像表示式車
速計を示した断面図である。

【図４】本発明の第２実施例に適用された倒立型交差コ
イル式ムーブメントを示した断面図である。

【図５】本発明の第２実施例に適用された倒立型交差コ
イル式ムーブメントを示した分解斜視図である。

【符号の説明】

Ａ 倒立型交差コイル式ムーブメント １ 永久磁石 ２ ボビン ３ 指針軸 ４ 自発光指針 ５ 第１のコイル（交差コイル） ６ 第２のコイル（交差コイル） ７ シリコンオイル（ダンパ液） １３ 嵌合溝 ２２１ 底部 ２２７ 貫通孔 ２３２ 突出壁（突出部） ２３３ オイル溜り（中空部）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに十字状に交差する一対の交差コイ
   ルと、 これらの交差コイルに発生する合成磁界が与えられる永
   久磁石と、 外周に前記一対のコイルを巻装し、内部に前記永久磁石
   を収納するとともに、底部に貫通孔を有するボビンと、 前記永久磁石に固着され、一端が前記ボビンの底部より
   突出した状態で前記貫通孔内に回動自在に支持された指
   針軸と、 この指針軸の動きを遅くするダンパ液とを備え、 前記ボビンの底部には、前記指針軸の外周を包囲する突
   出部が上方に向かって突出して設けられ、 前記ダンパ液は、前記突出部の外周と前記ボビンの内周
   とで囲まれた中空部にのみ封入されていることを特徴と
   する倒立型交差コイル式ムーブメント。