JPH0627146A - クロスコイル形指示計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】マグネットロータの厚さ寸法を小さく形成し
て、少ない回転トルクでも指針を適正に回転駆動させる
ことができ、しかも、計器用ムーブメントの薄型化に適
正に対応することのできるクロスコイル形指示計器を提
供する。 【構成】コイルボビン３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６を中心
として所定角度回転するマグネットロータ５を配設し、
上記ロータ軸６の近傍に先端部に指針１２が取付けられ
た駆動軸１８を回転自在に配設し、上記駆動軸１８にロ
ータ軸６に取り付けられた出力ギア１５に噛合される駆
動ギア１９を取り付けたものである。

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４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】

【発明が解決しようとする課題】しかし、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
するためには、マグネットロータ５の厚さ寸法を薄く形
成することが考えられるが、上記従来のクロスコイル形
指示計器においては、マグネットロータ５により比較的
重量のある指針１２が取付けられたロータ軸６を回転さ
せるものであるため、指針１２を回転駆動させるために
は上記マグネットロータ５を一定の回転トルクで回転さ
せる必要があり、マグネットロータ５の磁力を一定以上
に確保しなければならず、そのため、マグネットロータ
５を一定以上薄型に形成することができず、その結果、
計器用ムーブメント２の薄型化に限度があるという不都
合を有している。

【００１０】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、マグネットロータの厚さ寸法を小さく形成して、少
ない回転トルクでも指針を適正に回転駆動させることが
でき、しかも、計器用ムーブメントの薄型化に適正に対
応する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。

【００１１】

【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てなるクロスコイル形指示計器
において、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、上記ロータ軸と上
記駆動軸とを減速伝達機構を介して接続したことをその
特徴とするものである。

【００１２】また、上記駆動軸を上記コイルボビンに形
成されたコイルの整列部に配設したことをその特徴とす
るものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、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、マグネットロータのロー
タ軸と駆動軸とを減速伝達機構を介して接続するように
しているので、ロータ軸を少ない回転トルクで回転させ
た場合でも、指針が装着された駆動軸を回転駆動させる
ことが可能となり、マグネットロータの厚さ寸法を小さ
く形成することができるものである。

【００１４】また、上記駆動軸を上記コイルボビンに形
成されたコイルの整列部に配設しているので、コイルボ
ビンの四隅に形成される端子部の一部に駆動軸を配設す
ることなく、コイルボビンに駆動軸配設部を確実に形成
することができるものである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３を参照
し、図４と同一部分には同一符号を付して説明する。図
１乃至図３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を有している。このコイルボビン３
は、中心部に形成された軸支部３ａ、この軸支部３ａの
外側に延びるコイル巻回部３ｂ及びこのコイル巻回部３
ｂの外側であってコイルボビン３の四隅に形成された端
子部３ｃを備えており、この各端子部３ｃの間であって
コイル巻回部３ｂの外側には、コイル巻回部３ｂに互い
に直交して巻回される２つのコイル４，４の整列性を高
めるための整列部３ｄを備えている。

【００１６】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、上記コイルボビン３（上ボビン１３）の軸
支部３ａの内側を通って軸方向に延び、下端部が下ボビ
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４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、上記コイルボビン３（上ボビン１
３）の一側部に一体に形成された整列部３ｄが後述する
駆動軸１８を支持する軸受部材１６として形成されてお
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１
５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、半径
方向に延びる当接突起２０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の所定の零位置において当接突起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１
９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。

【００２５】このとき、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、マグネットロータ５の少ない回転トルクでロ
ータ軸６を回転させた場合でも、指針１２が装着された
駆動軸１８を回転駆動させることが可能となる。しか
も、比較的重量のある指針１２が駆動軸１８に取り付け
られており、ロータ軸６自体に指針１２による軸方向の
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、上記減速ギアとともにマグネットロータ５側の
回転トルクの低減を図ることができる。

【００２６】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１８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。

【００２７】また、本実施例においては、コイルボビン
３に形成された整列部３ｄが駆動軸１８を支持する軸受
部材１６として形成されているので、コイルボビン３の
四隅に形成された端子部３ｃの一部を軸受部材として使
用することなく、即ち、端子部３ｃの数を減少させるこ
となく、コイルボビン３に軸受部材１６を確実に形成す
ることができる。

【００２８】また、駆動軸１８の下端部を上ボビン１３
の軸受部材１６の軸受凹部１７で軸支すると共に、駆動
軸の上端部を外カバー２３に設けた軸受部２４で軸支す
るようにしているので、駆動軸１８の傾き等を防止して
適正に軸支することができ、ロータ軸６に対して駆動軸
１８の位置決めを確実に行なうことができ、しかも、出
力ギア１５と駆動ギア１９との噛合精度を高めることが
できる。

【００２９】さらに、上記ヒゲぜんまい２５により、駆
動軸１８を常に零位置に戻る方向に付勢し、上記駆動ギ
ア１９を一方向に付勢するようにしているので、駆動ギ
ア１９が一方向に寄り、各駆動ギア１９及び出力ギア１
５の噛合の際のバックラッシュを防止することができ
る。

【００３０】従って、本実施例においては、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
転駆動させた場合でも、指針１２が装着された駆動軸１
８を回転駆動することができるので、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可能となり、計器
用ムーブメント２の薄型化に適正に対応することができ
る。

【００３１】また、上記駆動軸１８を上記コイルボビン
３に形成された整列部３ｄとしての軸受部材１６で支持
しているので、コイルボビン３の四隅に形成される端子
部３ｃの一部で駆動軸１８を支持する必要がなく、端子
部３ｃの数を減少させることなく、コイルボビン３に駆
動軸１８を支持する軸受部材１６を確実に形成すること
ができる。

【００３２】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
のであり、例えば出力ギヤ１５と駆動ギヤ１９とのギヤ
比を適宜選択することで、マグネットロータ５側の回転
トルクや、指針１２を一回転させるのに必要なマグネッ
トロータ５の回転角度も適宜変更することができるもの
である。

【００３３】

【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、マグネットロータのロータ軸と駆動
軸とを減速伝達機構を介して接続し、ロータ軸を少ない
回転トルクで回転させた場合でも、指針が装着された駆
動軸を回転駆動させることができるようにしたので、マ
グネットロータの厚さ寸法を小さく形成することが可能
となり、計器用ムーブメントの薄型化に適正に対応する
ことができる。また、上記駆動軸を上記コイルボビンに
形成されたコイルの整列部に配設しているので、コイル
ボビンの四隅に形成される端子部の一部に駆動軸を配設
することなく、コイルボビンに駆動軸配設部を確実に形
成する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、外カバーが装着されていない
状態を示す図である。

【図３】図１の平面図で、駆動ギヤの当接突起とストッ
パとの係合状態を説明する図である。

【図４】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 ３ａ 軸支部 ３ｂ コイル巻回部 ３ｃ 端子部 ３ｄ 整列部 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

Claims (2)

【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て
   なるクロスコイル形指示計器において、 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、上記ロータ軸と上記駆動軸と
   を減速伝達機構を介して接続し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】 上記駆動軸を上記コイルボビンに形成さ
   れたコイルの整列部に配設した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。