JPH0634662A - クロスコイル形指示計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多軸式のクロスコイル形指示計器であって、コ
イルボビンに設けられた軸受部の変形を防いで、この軸
受部で軸支される指針が取り付けられた駆動軸を適正に
軸支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】遮磁ケース１３内に収容したコイルボビン３に
２つのコイルを互いに直交する方向に巻回してなるクロ
スコイルの内側に、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５を中心として
所定角度回転するマグネットロータ４を配設し、ロータ
軸の近傍にこのロータ軸の出力ギア６に噛合される駆動
ギア１０が取り付けられ先端部に指針１２が取り付けら
れた駆動軸９を回転自在に配設し、この駆動軸を軸支す
るコイルボビンに設けられた軸受部材１６の下端部を遮
磁ケース１３の位置決め孔２７に係合させたものであ
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。そして、近年、コンビネーションメータの内部
に複数の指針を近接して配置することが行なわれてお
り、このような場合は、上記指針が取り付けられる駆動
軸を上記マグネットロータのロータ軸からオフセットさ
せて別個に設けるようにした多軸式の指示計器が開発さ
れている。

【０００３】図２はこのような従来の多軸式のクロスコ
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、図示しない２つのコイル
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
板状のマグネットロータ４が回転自在に配設されてお
り、このマグネットロータ４の中心部には、軸方向に延
びるロータ軸５が取り付けられている。さらに、このロ
ータ軸５の上部には、出力ギア６が固着されている。

【０００４】また、上記コイルボビン３のマグネットロ
ータ４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５に
制動力を付与してロータ軸５の不必要な振れを防止する
ためのシリコン等の図示しない充填剤が充填されてい
る。そして、上記マグネットロータ４は、コイルに通電
されていない状態では、上記ロータ軸５を中心として自
由に回転自在とされ、上記各コイル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。

【０００５】また、上記コイルボビン３の一側部には、
軸受部８が一体に形成されており、この軸受部８の内側
には、駆動軸９が回転駆動自在に配設されている。この
駆動軸９には、上記ロータ軸５の出力ギア６に噛合され
る駆動ギア１０が固着されており、この駆動軸９の先端
部には、文字板１１の表面側に位置する指針１２が取り
付けられている。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１３が周設されており、
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、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
ルにそれぞれ供給することにより、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４
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５が回転駆動され、このロータ軸５の回転
力が出力ギア６及び駆動ギア１０を介して駆動軸９に伝
達されて駆動軸が回転駆動されることにより、上記指針
１２を文字板１１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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のク
ロスコイル形指示計器においては、コイルボビン３の外
周部にコイルが整列して多層に巻回されるものであり、
この巻回したコイルがずれないようにある程度の張力を
もって巻回されるものなので、斯かるコイルの巻き付け
力によりコイルボビン３が撓んで、コイルボビン３全体
が変形する場合があり、これによりコイルボビン３の一
側に形成された軸受部８が変形して、その軸真がずれて
しまい、この軸受部８で軸支される駆動軸９の位置がず
れたり、軸受部８で軸支される駆動軸９が回転不良にな
ってしまうという不都合を有している。

【０００９】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、コイルボビンに設けられた軸受部の変形を防いで、
この軸受部で軸支される指針が取り付けられた駆動軸を
適正に軸支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。

【００１０】

【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、遮磁ケース内
に収容したコイルボビンに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、上記
ロータ軸の近傍にこのロータ軸に伝達機構を介して接続
され先端部に指針が取り付けられた駆動軸を回転自在に
配設してなり、この駆動軸を上記コイルボビンに設けた
軸受部材で軸支してなるクロスコイル形指示計器におい
て、上記軸受部材又は遮磁ケースの一方に位置決め凸部
を形成すると共に、他方に上記位置決め凸部と嵌合する
位置決め凹部を形成したことをその特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作用】本発明によれば、コイルボビンに設けられた指
針が取り付けられた駆動軸を軸支する軸受部材又はコイ
ルボビンを収容する遮磁ケースの一方に位置決め凸部を
形成すると共に、他方に上記位置決め凸部と嵌合する位
置決め凹部を形成しているので、上記軸受部材と遮磁ケ
ースとの係合により、軸受部材の強度をアップさせて、
コイルボビンに巻回されるコイルの巻き付け力による軸
受部材の変形を防ぐことができ、軸受部材を適正位置に
保持させることで、軸受部材の軸真のずれを防いで、駆
動軸を適正に軸支することができるものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照し、図２
と同一部分には同一符号を付して説明する。図１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１４と下ボビン１５とを接合してなるコイルボビン
３を有しており、このコイルボビン３には、図示しない
２つのコイル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ットロータ４が回転自在に配
設されており、このマグネットロータ４の中心部には、
軸方向に延び上記上ボビン１４及び下ボビン１５の軸受
凹部７に回転自在に軸支されたロータ軸５が取り付けら
れている。上記ロータ軸５には、伝達機構を構成する出
力ギア６が固着されており、所定の計測量に基づいて上
記各コイルに通電することにより、上記マグネットロー
タ４を回転駆動して上記ロータ軸５を回転駆動するよう
になされている。

【００１３】また、上記上ボビン１４の一側部には、円
筒状の軸受部材１６が一体に形成されており、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９が回転駆動自在に
配設されている。この駆動軸９には、上記ロータ軸５の
出力ギア６に噛合される駆動ギア１０が固着されてお
り、上記出力ギア６と駆動ギア１０とのギア比は、例え
ば、１：２とされ、出力ギア６が２回転することによ
り、上記駆動ギア１０が１回転するようになされてい
る。

【００１４】また、上記駆動ギア１０の下面には、半径
方向に延びる当接突起１８が形成されており、上記上ボ
ビン１４の上記駆動ギア１０の下方位置には、上記駆動
ギア１０の所定の零位置において上記当接突起１８に当
接して上記駆動ギア１０の回転を阻止するストッパ１９
が突出形成されている。さらに、上記駆動軸９の軸受部
材１６の内側部分には、制動リング２０が上記駆動ギア
１０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９に制動リング２０を介して制動力を
付与して駆動軸９の不必要な振れを防止するためのシリ
コン等の充填剤２１が充填されている。

【００１５】なお、上記軸受部材１６は、下ボビン１５
の一側部に一体に形成するようにしてもよく、また上記
したように、軸受部材１６が上ボビン１４又は下ボビン
１５に一体に形成されているので、軸受部材１６を上下
に割る分割面が軸受部材中に形成されることがなく、斯
かる分割面から軸受部材１６内に充填された充填剤２１
が漏れ出るおそれがない。

【００１６】また、上記上ボビン１４の上方には、外カ
バー２２が上記上ボビン１４を被覆するように嵌着され
ており、この外カバー２２の上記駆動軸９に対応する位
置には、上記駆動軸９の上部を軸支する軸受部２３が形
成されている。なお、上記外カバー２２に上記ロータ軸
５の上部を軸支する軸受部を併設するようにしてもよ
い。

【００１７】また、上記駆動軸９の上端部には、指針１
２が取り付けられており、上記駆動軸９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２４が巻回されたヒゲ玉２５が装着されて
いる。そして、このヒゲぜんまい２４の付勢力により、
上記駆動軸９が自由に回転できる状態で、上記駆動軸９
を駆動ギア１０の当接突起１８がストッパ１９に当接す
るまで戻すようになされている。

【００１８】さらに、上記コイルボビン３の下方には、
コイルボビン３の外径とほぼ同径の上面が開放した円筒
状の遮磁ケース１３が装着されて、コイルが巻回された
コイルボビン３が遮磁ケース１３内に収容されるように
なっており、これにより、外部磁界がマグネットロータ
４に影響を与えるのを防ぐようになっている。このと
き、上記軸受部材１６の下端部に形成された位置決め凸
部２６が遮磁ケース１３の下面に形成された位置決め孔
２７と嵌合して、軸受部材１６の下端部が遮磁ケース１
３の下面から突出するようになっており、さらに、この
突出端部が後述する硬質のプリント配線基板２８の係合
孔２９とも係合するようになっている。

【００１９】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硬質のプリント配
線基板２８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、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。

【００２０】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４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４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。この場合に、本実施例におい
ては、上記出力ギア６と駆動ギア１０とのギア比を１：
２に形成しているので、駆動軸９を１回転させるために
は、上記ロータ軸５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４を２回転させることができ、また、マ
グネットロータ４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。

【００２１】そして、上記マグネットロータ４の回転に
より、上記ロータ軸５が回転駆動され、このロータ軸５
の回転力が出力ギア６及び駆動ギア１０を介して駆動軸
９に伝達され、これにより、駆動軸９がヒゲぜんまい２
４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。また、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２４の付勢力により上記駆動軸９が当
接突起１８がストッパ１９に当接するまで回転され、上
記指針１２が所定の零位置に戻されるようになってい
る。

【００２２】このとき、本実施例においては、上記軸受
部材１６の下端部に形成された位置決め凸部２６が遮磁
ケース１３の下面に形成された位置決め孔２７と嵌合し
て、軸受部材１６の下端部が遮磁ケース１３の下面から
突出するようになっており、さらに、この突出端部が硬
質のプリント配線基板２８の係合孔２９とも係合するよ
うになっているので、上記軸受部材１６と遮磁ケース１
３との係合により、軸受部材１６の強度をアップさせ
て、コイルボビン３に巻回されるコイルの巻き付け力に
よってコイルボビン３が撓んで、コイルボビン３（上ボ
ビン１４）に設けられた軸受部材１６が変形することを
防ぐことができ、上記軸受部材１６の遮磁ケース１３内
における周方向及び径方向の位置決めを行うことで、軸
受部材１６を適正位置に保持させることできるものであ
る。これにより、上記軸受部材１６の変形に起因する軸
受部材１６の軸真のずれを防いで、駆動軸９を適正に軸
支することができるようになり、駆動軸９の回転不良等
を防ぐことができる。

【００２３】また、上記駆動軸９の下端部が上記軸受部
材１６の軸受凹部１７で軸支されると共に、駆動軸９の
上部がコイルボビン３の上部に嵌着される外カバー２２
の軸受部２３で軸支されるようにしているので、駆動軸
９の軸支部分の軸間距離が長くなり、駆動軸９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５に対
して駆動軸９の位置決めを確実に行うことができ、ロー
タ軸５の出力ギヤ６と駆動軸９の駆動ギヤ１０との噛合
精度を高めることができ、駆動軸９の滑らかな回転を確
保して、指針１２を滑らかに回転させることができる。

【００２４】また、上記出力ギア６と駆動ギア１０との
ギア比を１：２に形成しているので、少ない回転トルク
でロータ軸５を回転させた場合でも、比較的重量のある
指針１２が装着された駆動軸９を回転駆動させることが
可能となり、しかも、指針１２が駆動軸９に取り付けら
れており、ロータ軸５自体には指針１２による軸方向の
重量が加わらないので、ロータ軸５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６，１０とともに回転トルクの低
減を図ることができる。これにより、マグネットロータ
４を小さい回転トルクで駆動してロータ軸５を回転駆動
させた場合でも、指針１２が装着された駆動軸９を回転
駆動することができ、マグネットロータ４の厚さ寸法を
小さく形成することができ、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。

【００２５】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、上記軸受部材１６の下端部に位置決め凹部を
形成し、この凹部に遮磁ケース１３の下面に形成した位
置決め凸部が係合するようにしてもよい。

【００２６】

【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、コイルボビンに設けられた軸受部材
又は遮磁ケースの一方に位置決め凸部を形成すると共
に、他方に上記位置決め凸部と嵌合する位置決め凹部を
形成しているので、上記軸受部材と遮磁ケースとの係合
により、軸受部材の強度をアップさせて、コイルボビン
に巻回されるコイルの巻き付け力による軸受部材の変形
を防ぐことができ、軸受部材を適正位置に保持させるこ
とで、軸受部材の軸真のずれを防いで、駆動軸を適正に
軸支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】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 ４ マグネットロータ ５ ロータ軸 ６ 出力ギア ８ 軸受部 ９ 駆動軸 １０ 駆動ギア １２ 指針 １３ 遮磁ケース １４ 上ボビン １５ 下ボビン １６ 軸受部材 １７ 軸受凹部 １８ 当接突起 １９ ストッパ ２２ 外カバー ２３ 軸受部 ２４ ヒゲぜんまい ２６ 位置決め凸部 ２７ 位置決め孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮磁ケース内に収容したコイルボビンに
   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、上記ロータ軸の近傍にこのロー
   タ軸に伝達機構を介して接続され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てなり、この駆動軸
   を上記コイルボビンに設けた軸受部材で軸支してなるク
   ロスコイル形指示計器において、 上記軸受部材又は遮磁ケースの一方に位置決め凸部を形
   成すると共に、他方に上記位置決め凸部と嵌合する位置
   決め凹部を形成したことを特徴とするクロスコイル形指
   示計器。