JP3691177B2

JP3691177B2 - 指針計器

Info

Publication number: JP3691177B2
Application number: JP28697796A
Authority: JP
Inventors: 幸男大池
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JPH10132857A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指針計器に関し、詳しくは、指針を駆動するムーブメントの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
指針計器のムーブメントとして、交差コイル式のもの、あるいは、モータの回転を直線運動に変換して指針を直線往復動させるリニア式のもの、等が一般に知られている。
【０００３】
前者の交差コイル式のものは、非磁性体のシールドケースに周囲に一対の交差コイルが交差するように巻回され、このシールドケース内に可動マグネットが回転自在に取り付けられ、この可動マグネットに指針を取り付けている（例えば実公平２−３４６１９号公報参照）。
【０００４】
また、後者のリニア式のムーブメントは、モータの回転を指針の直線往復運動に変換するようになっている（例えば実開平２−１３１６１７号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
交差コイル式のものは、シールドケースを包囲するように交差コイルが配置されるため、計器の外形寸法が大きく、構成も複雑になると共に、シールドケース等のプレス部品が必要とされるため、コストが高く、重量も大きくなるという問題がある。
【０００６】
また、リニア式のものは、交差コイルやシールドケースは不要となるが、モータを必要とするため、コスト高、大重量という問題は解消されないという問題がある。
【０００７】
本発明は上述の点に着目してなされたもので、ムーブメントの改良により、部品点数が少なく、低コスト化が可能であると共に、薄型かつ軽量の指針計器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、測定値に対応した電流でムーブメントを駆動して指針で文字板を指示する計器であって、前記ムーブメントは、前記電流で制御されるソレノイドコイルと、該ソレノイドコイル内でソレノイドコイルの軸方向に移動されるマグネットが取り付けられた歯車駆動部材と、該歯車駆動部材に噛み合って回転され、指針に回転を伝達する歯車と、からなることを特徴とするものである。
【０００９】
このため、請求項１記載の発明では、ソレノイドコイルに流す電流を制御することにより、その電流値に応じてマグネットが移動し、歯車駆動部材を介して歯車が回転し、この歯車に取り付けられている指針が振れて文字板を指示する。ムーブメントが歯車機構であるため、薄形に構成できると共に、ソレノイドコイルを使用しているので、コイルの構成が簡単になり、部品構成も簡素化され、軽量、小型の指針計器が得られる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の指針計器であって、前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う内歯歯車であり、該内歯歯車には同心円をなすリングが取り付けられ、このリングに前記マグネットが２箇所に取り付けられ、各マグネットの位置に前記ソレノイドコイルが配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このため、請求項２記載の発明では、ソレノイドコイルに流す電流を制御することにより、その電流値に応じてマグネットが移動し、内歯歯車を介して歯車が回転し、この歯車に取り付けられている指針が振れて文字板を指示する。ムーブメントが内歯歯車と歯車で構成されているため、薄形に構成できると共に、歯車が内歯歯車内に収まるため、全体として小スペースで小型化される。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の指針計器であって、前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う１本のラックであり、該ラックの一端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルは２相コイルで構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
このため、請求項３記載の発明では、ソレノイドコイルの２相コイルの電流値と方向を制御することにより、その電流値と方向に応じてマグネットが移動し、ラックを介して歯車が回転し、この歯車に取り付けられている指針が振れて文字板を指示する。ムーブメントが１本のラックと歯車で構成されているため、薄形で、かつ幅方向を小さく構成できる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の指針計器であって、前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う１本のラックであり、該ラックの両端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルはラックの両端の２箇所に配置されていることを特徴とするものである。
【００１５】
このため、請求項４記載の発明では、２個のソレノイドコイルに流す電流の電流値と方向を制御することにより、その電流値及び方向に応じてマグネットが移動し、ラックを介して歯車が回転する。２個のソレノイドコイルで精度の高い制御が可能となると共に、１相コイルで小型のソレノイドコイルが使用可能である。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の指針計器であって、前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う２本のラックであり、各々のラックの一端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルは前記マグネットに対応させてそれぞれ配置されていることを特徴とするものである。
【００１７】
このため、請求項５記載の発明では、２個のソレノイドコイルに流す電流の電流値と方向を制御することにより、その電流値及び方向に応じて２本のラックを介して歯車が回転する。ソレノイドコイルは１相コイルで小型のものが使用可能であり、かつ歯車は２本のラックと噛み合っているため、歯車の回転にぶれが発生しにくく、振動等による指針の振れが少なくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００１９】
図１および図２は、本発明の第１実施の形態を示すもので、円筒形の上ケース１と下ケース２とにより形成された空間部３にムーブメント４が取り付けられている。
【００２０】
このムーブメント４は、半円形の内歯歯車５と、この内歯歯車５に取り付けられた半円形の非磁性材からなるリング６と、このリング６に取り付けられた一対のマグネット７、７と、このリング６の外周に配置されたソレノイドコイル８、８と、内歯歯車５に噛み合う円形の歯車９と、この歯車９に固着されたシャフト１０に取り付けられた指針１１（図２参照）とを備えている。
【００２１】
内歯歯車５は、ボス部５ａと、このボス部５ａから突出したアーム部５ｂと、このアーム部５ｂに一体に形成された円弧部５ｃと、この円弧部５ｃの内側に形成された歯部５ｄとからなり、上下ケース１、２に固定された軸１２にボス部５ａが回転自在に取り付けられている。
【００２２】
リング６は、その両端がアーム部５ｂの端面に固定されて軸１２と同心円をなし、このリング６に所定の間隔をおいて２個の円筒状のマグネット７、７が挿入固定されている。
【００２３】
下ケース２の空間部３内にはフレーム１３が設けられ、このフレーム１３の両端に形成された凹部１４、１４にソレノイドコイル８、８が取り付けられ、このソレノイドコイル８、８内をマグネット７、７が非接触で通過するようになっている。
【００２４】
上ケース１の上面には、図示しない文字板が取り付けられている。歯車９のシャフト１０は、上ケース１の軸受部１５を通って文字板の上方に突出し、指針１１が文字板上で回転移動して指針表示するようになっている。
【００２５】
ソレノイドコイル８、８に流す電流の電流値と方向を制御することにより、その電流値及び方向に応じてマグネット７が移動し、リング６を介して内歯歯車５が回転し（ａ矢印方向）、これと噛み合う歯車９が回転し（ｂ矢印方向）シャフト１０を介して指針１１が振れて（ｃ矢印方向）文字板を指示する。
【００２６】
図３および図４は、本発明の第２実施の形態を示すもので、ムーブメントとしてラック・ピニオン機構を使用したものである。
【００２７】
下ケース２には、直線状のラック収納部１７と、このラック収納部１７の側部に形成された半円形の歯車収納部１８と、ラック収納部１７の一端に形成されたソレノイドコイル収納部１９とを有し、同形状の上ケース１が重ね合わされてビス２０で固定されている。
【００２８】
ラック２１は、下ケース２のラック収納部１７に移動自在に収納され、ソレノイドコイル収納部１９にはソレノイドコイル８が収納されている。ソレノイドコイル８は、内側コイル８ａと外側コイル８ｂの２相コイルとなっている（図４参照）。ラック２１の一端の円柱部２１ａにはマグネット７が取り付けられており、このマグネット７はソレノイドコイル８内を非接触で移動するようになっている。
【００２９】
ラック２１と噛み合う歯車９は、歯車収納部１８に回転自在に収納され、この歯車９に固定されたシャフト１０は上ケース１の軸受部１５に回転自在に支持されると共に、上ケース１から軸受部１５を通って文字板（図示せず）の上方に突出し、指針１１（図４参照）が文字板上で回転移動して指針表示するようになっている。
【００３０】
この第２実施の形態でも、ソレノイドコイル８の両コイル８ａ、８ｂに流す電流の電流値と方向を制御することにより、その電流値と方向に応じてマグネット７が移動し（ｄ矢印方向）、ラック２１を介して歯車９が回転し（ｃ矢印方向）、指針１１が振れて文字板を指示する。
【００３１】
図５および図６は、本発明の第３実施の形態を示すもので、ラック２１の両端にマグネット７、７を取り付け、ラック収納部１７の両端の２個のソレノイドコイル収納部１９、１９にソレノイドコイル８、８を収納し、各ソレノイドコイル８、８に各マグネット７、７を挿入したもので、その他の構成は第２実施の形態と同一である。この第３実施の形態では、両ソレノイドコイル８、８によりマグネット７、７の移動が制御され、ラック２１は往復動する（ｄ矢印方向）。
【００３２】
図７および図８は、本発明の第４実施の形態を示すもので、ムーブメントとして二重ラックによる機構を使用した例である。
【００３３】
下ケース２には、中央に歯車収納部１８が、両側の２箇所にラック収納部１７、１７が形成され、ラック収納部１７、１７の一端にソレノイドコイル収納部１９、１９が形成され、同形状の上ケース１が重ね合わされてビス２０で固定されている。各ラック収納部１７、１７にラック２１、２１が移動自在に収納され、各ラック２１、２１に取り付けられているマグネット７、７をソレノイドコイル８、８内に挿入し、歯車収納部１８に収納された歯車９は両ラック２１、２１に噛み合っている。
【００３４】
この第４実施の形態では、両ソレノイドコイル８、８によりマグネット７、７の移動が制御され、ラック２１、２１は互いに反対方向に往復動する（ｄ₁，ｄ₂矢印方向）。
【００３５】
以上のように、本実施の形態の計器は、内歯歯車５あるいはラック２１を歯車駆動部材とし、これにマグネット７を取り付け、ソレノイドコイル８の制御により歯車駆動部材に噛み合う歯車９を回転させて指針１１に伝えるようにしたので、交差コイル式のように高さが大きくならず、薄形に構成できると共に、ソレノイドコイル８を使用しているので、交差コイルのように巻線を９０度ずらせる必要がなく、コイルの作成が簡単になり、かつ、シールドケース等のプレス製品やモータ等の駆動手段が不要となるため、部品構成も簡素化され、軽量、小型の計器が得られる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１記載の発明によれば、ムーブメントが、マグネットを取り付けた歯車駆動部材とこれに噛み合って回転する歯車とで構成されているので、交差コイル式に比して薄形に構成できると共に、ソレノイドコイルを使用しているので、コイルの構成が簡単になり、また、モータ等の駆動部品も不要となるため、部品構成も簡素化され、低コスト化が図れると共に、薄形、軽量、小型の計器が得られる。
【００３７】
また、請求項２記載の発明によれば、ムーブメントが内歯歯車と歯車で構成されているので、歯車が内歯歯車内に収まり、全体として小スペースで小型化された計器が得られる。
【００３８】
また、請求項３記載の発明によれば、ムーブメントが１本のラックと歯車で構成されているので、制御部が１個の２相コイルとマグネットで構成でき、部品点数がより少なく、簡単な構成で小型の指針計器が得られる。
【００３９】
また、請求項４記載の発明によれば、１本のラックの両端にマグネットが取り付けられ、ソレノイドコイルはラックの両端の２箇所に配置したので、２個のソレノイドコイルで精度の高い制御が可能となると共に、１相コイルで小型のソレノイドコイルが使用可能である。
【００４０】
また、請求項５記載の発明によれば、ラックは２本とし、各ラックの一端にソレノイドコイルを配置したので、２個のソレノイドコイルで精度の高い制御が可能となると共に、１相コイルで小型のソレノイドコイルが使用可能であり、かつ歯車は２本のラックと噛み合っているため、歯車の回転にぶれが発生しにくく、振動等による指針の振れが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施の形態のムーブメントの作動を説明するための平面図である。
【図３】本発明の第２実施の形態を示す分解斜視図である。
【図４】第２実施の形態のムーブメントの作動を説明するための平面図である。
【図５】本発明の第３実施の形態を示す分解斜視図である。
【図６】第３実施の形態のムーブメントの作動を説明するための平面図である。
【図７】本発明の第４実施の形態を示す分解斜視図である。
【図８】第４実施の形態のムーブメントの作動を説明するための平面図である。
【符号の説明】
４ムーブメント
５内歯歯車（歯車駆動部材）
６リング
７マグネット
８ソレノイドコイル
９歯車
１１指針
２１ラック（歯車駆動部材）

Claims

測定値に対応した電流でムーブメントを駆動して指針で文字板を指示する指針計器であって、
前記ムーブメントは、
前記電流で制御されるソレノイドコイルと、
該ソレノイドコイル内でソレノイドコイルの軸方向に移動されるマグネットが取り付けられた歯車駆動部材と、
該歯車駆動部材に噛み合って回転され、指針に回転を伝達する歯車と、
からなることを特徴とする指針計器。
前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う内歯歯車であり、該内歯歯車には同心円をなすリングが取り付けられ、このリングに前記マグネットが２箇所に取り付けられ、各マグネットの位置に前記ソレノイドコイルが配置されていることを特徴とする請求項１記載の指針計器。
前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う１本のラックであり、該ラックの一端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルは２相コイルで構成されていることを特徴とする請求項１記載の指針計器。
前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う１本のラックであり、該ラックの両端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルはラックの両端の２箇所に配置されていることを特徴とする請求項１記載の指針計器。
前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う２本のラックであり、各々のラックの一端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルは前記マグネットに対応させてそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１記載の指針計器。