JP5880922B2 - 交差コイル式計器 - Google Patents
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Description
本発明は、ヘアスプリングの復元力で指針を帰零する方式からなる交差コイル式計器に関するものである。
従来、この種の交差コイル式計器にあっては、ヘアスプリングの内端側の固定は、ヘアスプリングの内端を加締めたヒゲ玉と呼ばれる部品を指針軸に圧入することによって行われている。また、内端側が固定されたヘアスプリングの外端側は、そのヘアスプリングの外端側の端部を折り曲げ、折り曲げられた折曲端部が交差コイル式計器の本体となる合成樹脂製のハウジングに設けられた固定部に、例えば熱溶着などの手段によって固定保持されている（特許文献１，特許文献２）。
従来のこの種の交差コイル式計器にあっては、指針を文字板上の零目盛位置に復帰するためのヘアスプリングを設けているため、例えば車両などの電源をオフすることによって簡単にヘアスプリングの復元力によって復帰することができるという効果がある。
しかしながら、ヘアスプリングの外端部分が固定されるハウジングに設けた溶着固定部箇所は、熱溶着にて固定することから、熱溶着時の熱温度管理が難しく温度管理が不十分であると溶着後の形態にばらつきが生じ、例えばオートバイなど過酷な環境下で使用される場合は振動によって熱溶着箇所がはずれてしまい指度不良を発生させる虞があった。
そこで、本発明は、上述した課題に着目してなされたものであり、過酷な環境下で使用される場合であっても、ヘアスプリングの外れを予防し、ヘアスプリングの固定強度を維持することのできる交差コイル式計器を提供することを目的とする。
本発明は前述した課題を解決するため、請求項１では、指針が取り付け固定された指針軸と、前記指針軸に固定された可動磁石と、前記可動磁石を回転可能に収納支持する非磁性体からなるハウジングと、前記ハウジングの周側部に設けられた端子取付部と、前記端子取付部に圧入固定された導電性からなる金属製の端子と、前記ハウジングの外周に互いに交差するように巻線され、前記端子に電気的に接続されたコイルと、前記指針軸に内端部が固定され、かつ外端部が前記ハウジング側に固定された渦巻き状からなるヘアスプリングと、を備えた交差コイル式計器において、前記ヘアスプリングには、前記外端部の先端を位置決め固定するための折り曲げ部が設けられ、前記ハウジング側に設けられた前記端子には、前記コイルが電気的に接続される接続部と、前記ヘアスプリングの前記折り曲げ部を保持する上端部に切り込み溝を設けた位置決め部と、前記位置決め部の手前側に設けられ前記ヘアスプリングの外端部を固定する下方向を開口した加締め部と、を備えてなることを特徴とする交差コイル式計器である。
このように構成することにより、端子に設けた接続部にコイルが電気的に接続されて固定される。この電気的な接続とともに、端子に設けた位置決め部によってヘアスプリングの折り曲げ部が位置決め保持され、かつ位置決め部の手前側に位置したヘアスプリングの外端部が加締め部により強固に固定保持され、これにより過酷な環境下で使用される場合であってもヘアスプリングの外れを防止することのできる交差コイル式計器を提供することができる。
また請求項２では、請求項１に記載の交差コイル式計器において、前記コイルと前記ヘアスプリングとの間に前記ヘアスプリングの振れ止め機能を果たすセパレータとを設けてなることを特徴とするものである。
このように構成することにより、セパレータによってヘアスプリングの振れ止め機能を果たすことができる。
本発明では、交差コイル式計器の端子に設けた接続部にコイルが電気的に接続されて固定されるとともに、端子に設けた位置決め部によってヘアスプリングの折り曲げ部が位置決め保持され、かつ位置決め部の手前側に位置したヘアスプリングの外端部が加締め部により強固に固定保持され、過酷な環境下で使用される場合であってもヘアスプリングの外れを防止することのできる交差コイル式計器を提供することができるものであり、これにより所期の目的を達成することができる。
以下本発明の第１の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１から図３は本発明の第１の実施形態を示すもので、例えばオートバイなどに搭載される指示計器（エンジン回転計）を例にして交差コイル式計器を説明する。
交差コイル式計器の全体概要としては、上下に分割形成した合成樹脂製のハウジング１内に指針軸２を介して可動磁石３が内蔵され、指針軸２の上端をハウジング１の下方から上方に突出し、この先端に指針４が装着され、またハウジング１の周面にはコイル５が交差してそれぞれ巻線され、このコイル５とハウジング１の脚部１ａに立設したピン状の端子６とを電気的に接続するようにしている。
またハウジング１は可動磁石３を内蔵するとともに、指針軸２の軸受部材であり、またコイル５を巻線するための枠体でもあり、その他コイル５から外部へ電気的に引き廻し形成する端子６の保持部材でもあるが、これらは外部要因となる磁界、たとえば地磁気などの影響を受けないように金属性磁性材料からなるほぼ円筒状ケース７に収納して外乱要因を遮断するようにしている。
また電源を投入することによって図示していない駆動回路によりコイル５に電流が流れ、各コイル５を励磁することによって各々磁界ベクトルが働き、これら各磁界ベクトルの強さに応じて可動磁石３が回転し、指針軸２を介して指針４が所定の角度分として回転駆動される。
電源の遮断（オフ信号）により、車両のエンジンは停止する。また電源の遮断に伴い指針４は指針軸２側に設けられた帰零用の渦巻き状からなるヘアスプリング８を介して指針４の位置を図示しない文字板上の零目盛位置に復帰作動するように構成している。
またヘアスプリング８による帰零手段に加えて、コイル５とヘアスプリング８との間にヘアスプリング８の振れ止め機能を果たす合成樹脂材料にて成形された円盤状のセパレータ９を配置している。
また渦巻き状からなるヘアスプリング８の内端部は指針軸２側となるセパレータ９に設けられた支持部９ａに固定され、外端部はハウジング１の脚部１ａに設けられた端子６側に固定されている。
本実施形態よるヘアスプリング８の固定構造としては、端子６はハウジング１の脚部１ａに圧入固定されるピン状の端子固定部６ａと、端子固定部６ａの上端部に取り付けられる金属製材料からなる平板状の接続部６ｂとからなり、この接続部６ｂにはヘアスプリング８の外端部先端側に設けられた折り曲げ部８ａを保持するための切り込み溝からなる位置決め部６ｃと、この位置決め部６ｃの手前側に設けられヘアスプリング８の外端部を固定する折り返し形成された加締め部６ｄが設けられている。
なお、セパレータ９外形寸法は、渦巻き状からなるヘアスプリング８の外形寸法よりも大きく形成されるとともに、ヘアスプリング８の下端部と少許間隙を介して配置されている。
交差コイル式計器は、その組み付け時において、帰零用の渦巻き状からなるヘアスプリング８と、セパレータ９とを指針軸２に固定する場合、先ずセパレータ９に設けられた支持部９ａに渦巻き状からなるヘアスプリング８の内端側を固定保持し、この状態にて指針軸２にセパレータ９を圧入することにより、ヘアスプリング８の内端側が指針軸２に固定保持される。
またヘアスプリング８の外端側は、端子６の接続部６ｂに設けられた位置決め部６ｃによってヘアスプリング８の折り曲げ部８ａが位置決め保持され、かつ位置決め部６ｃの手前側に位置したヘアスプリング８の外端部が折り返された加締め部６ｄを圧着保持することによってヘアスプリング８が強固に加締め固定される。
またヘアスプリング８の取り付けとともに、端子固定部６ａの上端側に取り付けられた接続部６ｂにコイル５が半田付けなどの手段によって接続することによって電気的に引き回し配設される。
このように構成された本実施形態における交差コイル式計器は、車両（オートバイ）の電源の投入によって、駆動回路を介して各コイル５を励磁することにより各々磁界ベクトル（作用磁界）が働き、これら各磁界ベクトルの強さに応じて着磁された可動磁石３が回転し、その回転力が指針軸２を介して指針４へと角度運動するものであり、例えばエンジン回転に応じた入力信号に基づいて指針４が図示しない文字板上にて作動指示される。
また車両の走行時に発生する振動が交差コイル式計器に加わり、ヘアスプリング８に振動が伝わり共振したり、ヘアスプリング８に縦振れが生じたりした場合、ヘアスプリング８と少許間隙を介して配置されたセパレータ９により、ヘアスプリング８が共振した際にヘアスプリング８の縦方向の振れをセパレータ９に接触させることによって抑えることができ、交差コイル式計器の指示に影響を及ぼすことを未然に防ぐことができる。
また振動に対して、従来例構造のあっては、ヘアスプリング８の外端部分が固定されるハウジングに設けた溶着固定部箇所は、例えばオートバイなど過酷な環境下で使用される場合は振動によって熱溶着箇所がはずれてしまい指度不良を発生させてしまう虞があったが、本実施形態においては、端子６に設けた位置決め部６ｃによってヘアスプリング８の折り曲げ部８ａが位置決め保持され、かつ位置決め部６ｃの手前側に位置したヘアスプリング８の外端部が加締め部６ｄにより強固に固定保持され、これにより過酷な環境下で使用される場合であってもヘアスプリング８の外れを防止することができる。
また本実施形態においては、端子固定部６ａの上端側に取り付ける接続部６ｂにコイル５が半田付けなどの手段によって電気的に引き回し配設することができるとともに、この平板状の金属製の材料からなる接続部６ｂから一体に位置決め部６ｃと加締め部６ｄを形成することができるため、コイル５の電気的な引き回しとヘアスプリング８の外端部の固定手段を一つの部材にて折り曲げ形成することによって簡単に形成することができ、部品点数の削減と組み付け強度の確保を同時に行うことができる。
また本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。上述した本実施形態では、端子６に設けた接続部６ｂに位置決め部６ｃと加締め部６ｄとを個別に形成していたが、位置決めを兼ねた加締め部として形成することも可能であり、その形状や配置など適宜設定すればよいものである。
また、前述した実施形態において詳述したように、オートバイにおける指示計器を例にして交差コイル式計器を説明したが、車両用に限らず船舶用計器あるいは農業用機械や建設機械などの指示計器などにおいても適用することが可能であり、同様な効果を得ることができる。
１ ハウジング
２ 指針軸
３ 可動磁石
４ 指針
５ コイル
６ 端子
６ａ 端子固定部
６ｂ 接続部
６ｃ 位置決め部
６ｄ 加締め部
７ 円筒状ケース
８ ヘアスプリング
８ａ 折り曲げ部
９ セパレータ
９ａ 支持部
２ 指針軸
３ 可動磁石
４ 指針
５ コイル
６ 端子
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７ 円筒状ケース
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８ａ 折り曲げ部
９ セパレータ
９ａ 支持部
Claims (2)
- 指針が取り付け固定された指針軸と、前記指針軸に固定された可動磁石と、前記可動磁石を回転可能に収納支持する非磁性体からなるハウジングと、前記ハウジングの周側部に設けられた端子取付部と、前記端子取付部に圧入固定された導電性からなる金属製の端子と、前記ハウジングの外周に互いに交差するように巻線され、前記端子に電気的に接続されたコイルと、前記指針軸に内端部が固定され、かつ外端部が前記ハウジング側に固定された渦巻き状からなるヘアスプリングと、を備えた交差コイル式計器において、前記ヘアスプリングには、前記外端部の先端を位置決め固定するための折り曲げ部が設けられ、前記ハウジング側に設けられた前記端子には、前記コイルが電気的に接続される接続部と、前記ヘアスプリングの前記折り曲げ部を保持する上端部に切り込み溝を設けた位置決め部と、前記位置決め部の手前側に設けられ前記ヘアスプリングの外端部を固定する下方向を開口した加締め部と、を備えてなることを特徴とする交差コイル式計器。
- 前記コイルと前記ヘアスプリングとの間に前記ヘアスプリングの振れ止め機能を果たすセパレータを設けてなることを特徴とする請求項１に記載の交差コイル式計器。
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