JPH04279819A - アナログ表示メ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピ−ドメ−タ、タコ
メ−タ、水位計等の物理量を表示するメ−タであつて、
前記物理量をアナログ表示するメ−タに係り、特に車輌
に搭載するメ−タとして好適のものである。

【０００２】

【従来の技術】車輌に搭載するメ−タ、ゲ−ジ類であつ
て、指針の原点位置（零位置）からの回動角で検出した
物理量を表示するようにしたものは広く知られている。 スピ−ドメ−タを例にとると、従来周知のスピ−ドメ−
タは、車輌のトランスミツシヨンの出力軸からギヤおよ
び可撓性ケ−ブルを介して、スピ−ドメ−タに内蔵され
ている永久磁石を回転させ、この永久磁石の回転速度に
よりフ−コ電流を非磁性電気良導体に発生させ、このフ
−コ電流と永久磁石の磁速の相互作用による回転力をひ
げゼンマイの回転力により釣合わせて指針に速度表示を
させ、またひげゼンマイの弾力により指針を原点復帰（
帰零）させるものである。

【０００３】最近では、可撓性ケ−ブルによりスピ−ド
メ−タに内蔵されている永久磁石を回転させるのに代え
て、前記トランスミツシヨンの出力軸あるいは車輪軸に
ロ−タを設け、これらの軸の支承部に検出部を設けたス
ピ−ドセンサにより、車速を前記軸の回転速度に比例し
た交流電圧やパルス信号として検出し、これを従来フユ
−エルゲ−ジあるいはサ−モゲ−ジとして使われてきた
交差コイル式ゲ−ジの２個の巻線に加えて互いに直交し
た磁界を形成させ、その合成磁界により指針を回動させ
、車輌速度をアナログ表示させることが行なわれている
。

【０００４】前記スピ−ドメ−タと同様に回転速度を表
示するタコメ−タ（エンジンの回転速度を表示する計器
）においても、交流電圧やパルス信号を発生させてアナ
ログ表示をさせる試みが行なわれており、その他にも車
輌において発生する物理量を交流電圧やパルス信号に変
換してアナログ表示を行なわせる試みが行なわれている
。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電流計型または
電圧計型のメ−タやゲ−ジ類においては、指針等の表示
部の指示位置が、実際の物理量を正確に表示しているか
を保証することは困難であるが、ステツピングモ−タを
用いたメ−タ類にあつては入力信号に比例して指針等の
表示部の回動角度が定まるので、実際の物理量に正確に
比例した回動角度を得ることができる。

【０００６】ステツピングモ−タの回転子に同軸的に回
動軸を固定するとともに、該回動軸に指針等の表示部を
固定したアナログ表示メ−タにおいて、前記表示部によ
り表示したい物理量に比例したパルス信号をステツピン
グモ−タに入力せしめると、前記表示部は前記物理量に
比例した角度だけ回転する。このときパルス信号を入力
する前の表示部の位置が零点等物理量表示の原点位置で
ないと、表示部の表示が正確性を欠くこととなる。そこ
で本発明は、ステツピングモ−タにより表示部に回転駆
動力を与えてセンサの検出した物理量をアナログ表示せ
しめるとともに、前記表示部が物理量の零点等の原点へ
の復帰を確実ならしめるアナログ表示メ−タを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は被測定物理量に
対応した信号を出力するセンサと、メ−タ基板の表示面
に対して回動自在に支承され、原点位置からの第１の回
転方向の回動角を前記センサの出力に対応して与えられ
る表示部とからなるアナログ表示メ−タにおいて、前記
メ−タ基板の表示面の裏側に位置せしめられ、前記表示
部に回転駆動力を与えるステツピングモ−タと、前記表
示部に突設され、該表示部とともに回動する停止杆と、
前記ステツピングモ−タが前記第１の回転方向とは逆方
向の第２の回転方向に前記表示部を回転せしめたとき、
前記停止杆を衝突せしめて前記表示部を前記原点位置に
復帰させるために、前記メ−タ基板に突設したストツパ
と、前記センサの出力に比例した数で、前記ステツピン
グモ−タに前記ストツパと停止杆との衝突位置からの第
１の回転方向への回動角を付与する正方向パルス信号を
出力する表示信号出力手段と、前記正方向パルス数に所
定の数を加えた数で、前記ステツピングモ−タに前記第
２の回転方向への回動角を付与するパルス信号を出力す
る原点復帰信号出力手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明のアナログ表示メ−タにおいては、セン
サにより検出された物理量に比例した数のパルス信号が
表示信号出力手段によりステツピングモ−タに出力され
、該ステツピングモ−タの回転子は第１の回転方向に前
記パルス信号に比例した回動角を与えられ、表示部を当
該回動角だけ回動せしめることにより、検出された物理
量をアナログ表示する。

【０００９】原点復帰信号出力手段の出力するパルス信
号のパルス数は、前記センサにより検出された物理量に
比例したパルス信号のパルス数に所定の数を加えた数で
あり、前記ステツピングモ−タの回転子には第２の回転
方向に前記パルス信号に比例した回動角を与えられるの
で、前記表示部は、該表示部とともに回動する停止杆が
メ−タ基板に突設したストツパに衝突し、前記表示部を
常に零点等の物理量の原点を示す位置に停止せしめる。

【００１０】

【実施例】図１に本発明の一実施例の概要説明図を、図
２にそのメ−タ基板の上面図を、図３に前記メ−タ基板
の裏面図をその要部とともに示す。図において、メ−タ
基板１の上面には、物理量を示す表示部としての指針２
が回動軸３により前記メ−タ基板１の表示面４上におい
て回動自在に支承されており、前記回動軸３は、前記メ
−タ基板１の表示面４の裏側においてメ−タケ−ス（図
示せず）の適所に支持されたステツピングモ−タ５の回
転子（図示せず）に同軸的に固定されて、前記メ−タ基
板１を緩く貫通せしめられている。

【００１１】符号６は物理量を検出して電気的出力に変
換し出力するセンサである。該センサ６は、本発明のメ
−タが自動車の走行速度を表示するスピ−ドメ−タであ
る場合は、トランスミツシヨンの出力軸または前車輪あ
るいは後車輪のドライブシヤフトに関連せしめて設けら
れたスピ−ドセンサであり、燃料タンク内の燃料残留量
を表示する燃料計である場合は、燃料タンク内に配設さ
れたバイメタル式または抵抗式のフユ−エルセンサであ
り、ガソリンエンジンのタコメ−タ（回転速度計）の場
合はイグナイタであつて、それぞれ表示の対象となる物
理量に比例する電流信号、電圧信号またはパルス信号（
交流電流信号または交流電圧信号）を出力する。

【００１２】上記センサ６の出力はコンピユ−タ７の中
央処理装置（ＣＰＵ）に入力され、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）はセンサ６からの入力信号に応じて演算を行い、入
力信号に比例した数のパルス波形信号を出力する。この
パルス波形信号は、ドライバ８においてステツピングモ
−タ５を駆動するに必要な波高値以上の電流値に増幅さ
れ、ステツピングモ−タ５のステ−タコイルに出力され
る。ここにステツピングモ−タ５の回転子は、ステツピ
ングモ−タ５に入力したパルス波形信号のパルス数に比
例した回動角を与えられ、指針２はメ−タ基板１の表示
面４に表示されている零点等の原点位置９から図２にお
いて時計方向に与えられた回動角だけ回動し、表示面４
に記載の表示とともに前記センサ６によつて検出した物
理量をアナログ表示する。

【００１３】以上のアナログ表示メ−タの作動を、スピ
−ドメ−タを例にとつて説明する。スピ−ドメ−タ用の
センサとしては、トランスミツシヨンの出力軸により駆
動されるスピ−ドメ−タケ−ブルで遮光板（羽根車）を
回転させ、発光ダイオ−ドとフオトトランジスタとの間
を横切る遮光板の回転速度に比例したパルス波形信号を
フオトトランジスタから出力する形式のもの、またはト
ランスミツシヨンの出力軸または前後輪のドライブシヤ
フトに取付けたロ−タの外周面にセレ−シヨンを形成し
、センサ部のコイルに交流電圧を発生せしめる形式のも
のがある。図４は後者のスピ−ドメ−タ用センサの概要
図であつて、トランスミツシヨンの出力軸に取付けたロ
−タ１０の外周には均等間隔にセレ−シヨン１１が施さ
れ、固定部には前記セレ−シヨン１１に接近してコイル
１２とマグネツト１３とが配設される。セレ−シヨン１
１を有するロ−タ１０が回転すると、マグネツト１３か
ら出ている磁束が変化し、コイル交流電圧を発生する。 この交流電圧はトランスミツシヨンの出力軸の回転速度
に比例して周波数が変化し、自動車の車速に比例したパ
ルス信号といえる。このパルス信号をコンピユ−タ７の
中央処理装置に入力し、表示信号出力手段によつてステ
ツピングモ−タ５を駆動するための前記コイル１２の出
力する交流電圧の周波数に比例するパルス数の交流電磁
信号に変換し、ドライバ８により増幅してステツピング
モ−タ５のステ−タコイルに出力する。かくて指針２に
は、メ−タ基板１の表示面４に表示されている原点位置
９から車速に比例した回動角の回動が与えられ、前記原
点位置９からの回動角によつて車速が表示される。

【００１４】ところで、ステツピングモ−タ５にパルス
信号を入力して、ステツピングモ−タ５の回転子に入力
したパルス信号のパルス数に比例した回動角を与え、指
針２等の表示部によつて表示するメ−タにあつては、ア
ナログ表示メ−タの不作動時、例えば自動車のスピ−ド
メ−タ、燃料計、タコメ−タ等の計器数においては自動
車のメインスイツチをＯＦＦとしたときには、前記指針
２などの表示部はメ−タ基板１の表示面４に表示された
物理量の原点位置９との関連において、物理量の原点、
即ちスピ−ドメ−タの場合は０ｋｍ／ｈを表示する零点
位置をしめしていなければならない（以下これを単に零
点復帰という）。もし指針２が零点復帰をしていない場
合は、メインスイツチをＯＮする等アナログ表示メ−タ
を物理量表示状態としたとき、指針２による物理量の表
示が正確でないことになる。

【００１５】そこで本発明においては、前記ステツピン
グモ−タ５の回転子に固定的に設けた前記回動軸３に、
該回動軸３が前記指針２を原点位置９に復帰させるため
の回転方向の回転が与えられるときに、前記メ−タ基板
１の裏面に垂直に突設した丸棒状のストツパ１４に衝突
して前記指針２を０ｋｍ／ｈの速度表示を示す零点位置
（物理量が燃料の残存量を示す燃料計である場合には燃
料タンクが空状態を示す位置、タコメ−タの場合にはガ
ソリンエンジンの回転速度が０ｒｐｍの位置）において
停止せしめる停止杆１５を前記回動軸３に半径方向に突
設するとともに、コンピユ−タ７に備えた原点復帰信号
出力手段により、ステツピングモ−タ５の回転子の現在
位置の原点位置からの回動角に対応するパルス数ｘに所
定の数ｙを加えたＺ＝ｘ＋ｙの数Ｚを有し、前記ステツ
ピングモ−タ５の回転子に、原点位置９から車速を表示
するための指針の第１の回転方向とは逆方向の第２の回
転方向の回動を与えるパルス信号を出力信号としてステ
ツピングモ−タ５に出力する。この出力信号によりステ
ツピングモ−タ５の回転子は帰零復帰方向に回転せしめ
られるが、ステツピングモ−タ５に入力されるパルス信
号のパルス数Ｚはステツピングモ−タ５の回転子の現在
位置の原点位置からの回動角に対応するパルス数ｘより
所定の数ｙだけ大であるため、ステツピングモ−タ５の
回転子に与えられる第２の回転方向の回動角は、該回転
子の原点位置から現在位置までの第１の回転方向の回動
角より大である。従つて表示部としての指針２を固定し
た回動軸３に突設された停止杆１５は確実にメ−タ基板
１の裏面に突設したストツパ１４に衝突してステツピン
グモ−タ５の回転子を停止せしめ、その停止位置におい
て前記指針２はメ−タ基板１の表示面４に表示されてい
る原点位置９を確実に指示し、帰零復帰する。

【００１６】上記実施例においては、表示部として指針
２を用い、従つてメ−タ基板１の表示面４には前記原点
位置９を原点（例えば零点）として指針２の第１の回転
方向に増大する物理量を表示した、アナログ表示メ−タ
を説明したが、図５および図６に示すように、表示部と
して回動軸を中心として物理量を円周方向に表示した円
板２２を用い、表示面４には表示部の原点（零点）と対
応する原点位置９のみを表示したアナログ表示メ−タと
し、原点位置９に対応する円板２２の表示を読みとるよ
うにしてもよい。この場合表示部を帰零復帰位置に停止
せしめる停止杆１５は表示部に含まれる回動軸３に突設
してもよいが、停止杆１５を表示部としての前記円板２
２の裏面に垂直方向に突設固定せしめ、ストツパ１４は
これと対応せしめてメ−タ基板１の表示面４に突設させ
ることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のアナログ表
示メ−タは、原点復帰信号手段から出力がステツピング
モ−タに出力されるときは、表示部の現在位置がどこで
あろうとも、表示部の原点位置から現在位置までの間の
回動角より大なる回動角に対応する信号が原点復帰信号
出力手段から出力されるため、表示部は前記停止杆とス
トツパとの衝突により必ず原点位置に復帰する。従つて
これにより表示部は常に原点位置から回動してメ−タ基
板の表示面との関連において物理量を表示することとな
り、ステツピングモ−タを使用したことによりセンサの
検出した物理量に正確に比例した表示部の回動角を得る
ことと相俟つて、正確な表示を行い得るアナログ表示メ
−タを得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概要説明図である。

【図２】そのメ−タ基板の上面図である。

【図３】そのメ−タ基板を裏面側からみた図面である。

【図４】スピ−ドメ−タ用センサの概要図である。

【図５】本発明の他の実施例の概要説明図である。

【図６】そのメータ基板の上面図である。

【符号の説明】

１　　メ−タ基板 ２　　指針 ３　　回動軸 ４　　表示面 ５　　ステツピングモ−タ ６　　センサ ７　　中央処理装置 ８　　ドライバ ９　　原点位置 １４　　ストツパ １５　　停止杆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被測定物理量に対応した信号を出力す
   るセンサと、メ−タ基板の表示面に対して回動自在に支
   承され、原点位置からの第１の回転方向の回動角を、前
   記センサの出力に対応して与えられる表示部とからなる
   アナログ表示メ−タにおいて、前記メ−タ基板の表示面
   の裏側に位置せしめられ、前記表示部に回転駆動力を与
   えるステツピングモ−タと、前記表示部に突設され、該
   表示部とともに回動する停止杆と、前記ステツピングモ
   −タが前記第１の回転方向とは逆方向の第２の回転方向
   に前記表示部を回動せしめたとき、前記停止杆を衝突せ
   しめて前記表示部を前記原点位置に復帰させるために、
   前記メ−タ基板に突設したストツパと、前記センサの出
   力に比例した数で、前記ステツピングモ−タに前記スト
   ツパと停止杆との衝突位置からの第１の回転方向への回
   動角を付与する正方向パルス信号を出力する表示信号出
   力手段と、前記正方向パルス数に所定の数を加えた数で
   、前記ステツピングモ−タに前記第２の回転方向への回
   動角を付与するパルス信号を出力する原点復帰信号出力
   手段とを備えたことを特徴とするアナログ表示メ−タ。