JPH0670646B2 - 車載計器用ムーブメント - Google Patents

車載計器用ムーブメント

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JPH0670646B2
JPH0670646B2 JP63296232A JP29623288A JPH0670646B2 JP H0670646 B2 JPH0670646 B2 JP H0670646B2 JP 63296232 A JP63296232 A JP 63296232A JP 29623288 A JP29623288 A JP 29623288A JP H0670646 B2 JPH0670646 B2 JP H0670646B2
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勝巳 加藤
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、互いに直交する磁界を発生する一対のコイル
と該一対のコイルがそれぞれ発生する磁界を合成した合
成磁界内に配置したマグネットロータとを備え、前記一
対のコイルに所定計測量に応じた電流を流すことにより
磁界を発生させ、その合成磁界方向に前記マグネットロ
ータを回転させ、このマグネットロータの回転により計
測量の表示を行う、例えば水温計、燃料計等の車載計器
に適用される車載計器用ムーブメントに関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来、この種の車載計器用ムーブメントとしては、第8
図及び第9図に示すような構成のものが一般的である。
この種の車載計器用ムーブメントは交叉コイル式と呼ば
れ、一対のコイル、すなわち第1,第2のコイルL1,L2
イルボビンBに互いに直交して巻回してクロスコイルL
を構成している。コイルボビンBの中央部には、マグネ
ットロータMgを回転軸(指針軸)Rにより回転自在に軸
承して収容する空所Sが形成されている。コイルボビン
Bの一端には、基板固定用ボス兼電気接続用端子Tが植
設されている。コイルボビンBの空所S内に収容された
マグネットロータMgは、一対のコイルL1,L2が発生する
磁界の合成磁界内に回転可能に配設されることになる。
また、コイルボビンBに巻回されたコイルL1,L2は、第
8図及び第9図に示されるようにマグネットロータMgの
厚さ方向に重ね巻きされている。
上述した構成の車載計器用ムーブメントは、第10図及び
第11図に示すように回転軸Rに指針Aを取付け、この指
針Aを文字板Pと協動させることによって計器を構成す
る。
上記構成において、第1のコイルL1に第12図(a)に示
すV0 cos θなる電圧を、第2のコイルL2に同図(b)
に示すV0 sin θなる電圧をそれぞれ印加すると、各電
圧による電流がコイルL1,L2に流れ、これによって磁界
が発生される。コイルL1,L2がそれぞれ発生する磁界を とすると、第13図のように直交磁界となり、その合成磁
をベクトル的に合成した方向に発生する。各磁界 の大きさ はそれぞれV0 cos θ,V0 sin θに比例するので、合成
磁界 の方向はθとなる。そこで角度θを所定計測量に対応さ
せると、合成磁界 の方向が所定計測量に対応するようになる。またマグネ
ットロータMgは合成磁界 方向に回転するので、マグネットロータMgと共に回転す
る指針Aと文字板Pとより所定計測量を表示することが
できる。なお、合成磁界 の大きさ となり、第14図のように合成磁界 は角度θに応じて半径V0の円特性となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の車載計器用ムーブメントでは、クロスコ
イルLがマグネットロータMgの周囲すなわち厚さ方向に
重ねて巻回されている一対のコイルL1,L2により構成さ
れているので、クロスコイルLの厚さは少なく共マグネ
ットロータMgの厚さ以上となり、このような車載計器用
ムーブメントを使用して構成した車載計器は、その形
状、特に厚さが大きくなる。一方、車載計器は運転者前
方のダッシュボード等の限られたスペース内に設置しな
ければならず、形状が大きく、厚さをもった従来の車載
計器用ムーブメントを用いて構成した車載計器では、ス
ペース的に不都合である。
よって本発明は、厚さ方向の寸法を小さくし、薄形化を
図った車載計器用ムーブメントを提供することを課題と
している。
〔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より成された車載計器
用ムーブメントは、互いに直交する磁界を発生する一対
のコイルと、該一対のコイルがそれぞれ発生する磁界を
合成した合成磁界内に配置したマグネットロータとを備
え、前記一対のコイルに所定計測量に応じた電流を流す
ことにより磁界を発生させ、その合成磁界方向に前記マ
グネットロータを回転させるようにした車載計器用ムー
ブメントにおいて、前記一対のコイルの一方が、前記マ
グネットロータの回転面に平行な面上に前記マグネット
ロータの回転軸を挟んで対称な位置に配置された上で直
列接続された2つのコイルから成り、前記一対のコイル
の他方が、前記一方のコイルに対して90°位置をずらし
前記マグネットロータの回転軸を挟んで対称な位置に配
置された上で直列接続された2つのコイルから成り、通
電により前記一対のコイルの各々の2つのコイルに、方
向が前記マグネットロータの回転軸に平行でかつ互いに
逆方向となる磁界を発生させ、前記一対のコイルの各々
の2つのコイルが発生する逆方向の磁界の磁路を形成す
るヨークを前記マグネットロータと一体に設けたことを
特徴としている。
上記目的を達成するため本発明により成された車載計器
用ムーブメントは、互いに直交する磁界を発生する一対
のコイルと、該一対のコイルがそれぞれ発生する磁界を
合成した合成磁界内に配置したマグネットロータとを備
え、前記一対のコイルに所定計測量に応じた電流を流す
ことにより磁界を発生させ、その合成磁界方向に前記マ
グネットロータを回転させるようにした車載計器用ムー
ブメントにおいて、前記一対のコイルの一方が、前記マ
グネットロータの回転面に平行な面上に前記マグネット
ロータの回転軸を挟んで対称な位置に配置された上で直
列接続された2つのコイルから成り、前記一対のコイル
の他方が、前記一方のコイルに対して90°位置をずらし
前記マグネットロータの回転軸を挟んで対称な位置に配
置された上で直列接続された2つのコイルから成り、通
電により前記一対のコイルの各々の2つのコイルに、方
向が前記マグネットロータの回転軸に平行でかつ互いに
逆方向となる磁界を発生させ、前記一対のコイルを一方
の面に配置した絶縁基板の他方の面に、前記絶縁基板を
貫通した前記マグネットロータの回転軸を軸承する軸受
を設け、かつ該軸受を貫通した前記回転軸端に指針を取
付けたことを特徴としている。
〔作用〕
上記構成において、一方の直列接続された2つのコイル
はそれに電流を流すと、マグネットロータの回転軸に平
行でかつ互いに逆方向の磁界を発生し、これらの2つの
磁界はマグネットロータと一体のヨークをその径方向に
横切る1つの磁束ループを形成するようになる。また、
他方の2つのコイルが発生する磁界も上記一方の2つの
コイルが発生する磁界と同様にマグネットロータと一体
のヨークをその径方向に横切る磁束ループを形成する。
これら2つの磁束ループはまたマグネットロータに対し
て互いに直交する磁界を作用させるので、マグネットロ
ータはこの2つの磁界を合成した合成磁界の方向に回転
し、このマグネットロータの回転を利用することにより
所定計測量を表示することができる。
上記2つのコイルは、マグネットロータと一体のヨーク
の存在によって前記マグネットロータの回転面に平行な
一面上に、磁界の方向がマグネットロータの回転軸に平
行となるように配置されることが可能になっているの
で、コイルはその径方向がマグネットロータの片側に回
転面に沿った形で配列されるようになる。よってコイル
のマグネットロータの回転軸方向の厚さを限り無く小さ
くでき、従来に比べて車載計器用ムーブメントの薄形化
を図ることができる。
また、一方の面に一対のコイルが設けられている絶縁基
板の他方の面に、絶縁基板を貫通されたマグネットロー
タの回転軸を軸承する軸受を設け、この軸受を貫通され
た前記回転軸端に指針を取付けているので、軸受を挟ん
で回転軸の各端にマグネットロータと指針がそれぞれ位
置され、回転系のバランスが良好に保たれる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図〜第3図は本発明による車載計器用ムーブメント
の一実施例の構成を示す図であり、同図において、第8
図及び第9図について上述した従来のものと同一の部分
には同一符号を付してある。
第1図〜第3図において、車載計器用モーブメントは、
互いに直交する磁界を発生する一対のコイルL1,L2と、
該一対のコイルL1,L2がそれぞれ発生する磁界を合成し
た合成磁界内に配置した円環状のマグネットロータMgと
を備え、前記一対のコイルL1,L2に所定計測量に応じた
電流を流すことにより磁界を発生させ、その合成磁界方
向に前記マグネットロータMgを回転させるようにしてい
る。
上記一対のコイルL1,L2の内の一方、すなわち第1のコ
イルL1は、前記マグネットロータMgの回転面に平行な面
上に前記マグネットロータMgの回転軸Rを挟んで対称な
位置に配置された上で直列接続された2つのコイル
L1a,L1bから成る。該2つのコイルL1a,L1bが通電時に
発生する磁界の方向は、前記マグネットロータMgの回転
軸Rに平行でかつ互いに逆方向となっている。この第1
のコイルL1が発生する磁界は、マグネットロータMgをそ
の回転軸Rを通って径方向に延びる1つの磁束ループを
形成している。
上記一対のコイルL1,L2のうちの他方、すなわち第2の
コイルL2も、前記マグネットロータMgの回転面に平行な
面上に前記マグネットロータMgの回転軸Rを挟んで対称
な位置に上記第1のコイルL1に重ねて配置された上で直
列接続された2つのコイルL2a,L2bから成る。該2つの
コイルL2a,L2bが発生する磁界の方向は、前記マグネッ
トロータMgの回転軸Rに平行でかつ相互に逆方向となっ
ている。この第2のコイルL2は、上記第1のコイルL1
同様に、マグネットロータMgをその回転軸Rを通って径
方向に延びる1つの磁束ループを形成しているが、その
配置位置は第1のコイルL1a,L1bと90°位置がずれてい
る。
より詳細には、上記第1,第2のコイルL1,L2をそれぞれ
構成しているコイルL1a,L1b,L2a及びL2bの各々は、表
面絶縁被覆した銅箔を断面円弧状のマンドレルに巻回し
た上で適当な厚さにスライスすることにより形成された
円弧状のトロイダルコイルから成り、第2図に示すよう
にマグネットロータMgの回転面と平行な面上に、マグネ
ットロータMgの回転軸Rを中心にしてその周囲に90°の
等間隔で一部分重なるように交互に配置されている。
図示の実施例では、円環状のマグネットロータMgのコイ
ルL1a〜L2bと反対側の面には、磁性材料からなる円板状
のヨーク11が固着されており、該ヨーク11の中央には指
針軸を兼ねたマグネットロータMgの回転軸Rがボス12を
介して固着されている。また、上記一対のコイルL1,L2
を構成しているコイルL1a〜L2bは、プリント基板13の一
方の面上に、その中央部の孔13aを中心に先ず第1のコ
イルL1、次に第2のコイルL2に順に載置固定されて設け
られ、各コイルの両端はプリント基板13の印刷配線(図
示せず)にそれぞれ接続されている。上記プリント基板
13の上記孔13aには、上記コイル載置面と反対側の面側
から軸受筒14が挿入固定されている。軸受筒14は、その
一端部にベアリング14aが嵌挿され、他端部に軸受部14b
が形成されており、ベアリング14aによって回転軸Rの
端部を、軸受部14bによって回転軸Rの中間部をそれぞ
れ支承している。
以上により、コイルL1a,L1bの中心部がマグネットロー
タMgの外周縁に沿って位置するようになり、かつコイル
L1a,L1bが発生する磁界とコイルL2a,L2bが発生する磁
界とが、マグネットロータMg及びヨーク11をそれぞれ通
る磁束ループをそれぞれ形成し、大きなマグネットロー
タMgの回転駆動力を得られるようにする。
上述のように、マグネットロータMg上で互いに直交する
磁界をそれぞれ形成している一対のコイルL1,L2のうち
の第1のコイルL1はコイルL1a,L1bの2つに、第2のコ
イルL2はコイルL2a,L2bの2つにそれぞれ分割され、そ
の上でそれぞれ直列接続されて電源V1,V2に接続されて
いる。
以上の構成において、今指針Aの指針角度をθとし、電
源V1,V2からコイルL1,L2に第12図に示すようなV1=V0
cos θ,V2=V0 sin θなる電圧をそれぞれ印加する
と、コイルL1a,L2bには、電源V1,V2の電圧に応じた電
流が流され、 そのマグネットロータMg側の極がθの増加に従い第4図
(a)〜(d)に示すように変化する。
すなわち、θ=0°のときには、第4図(a)に示すよ
うな磁界をコイルL1a,L1bがそれぞれ発生し、この結果
コイルL1a及びコイルL1bからなる第1のコイルL1はマグ
ネットロータMgの回転軸Rを通る矢印方向の磁界を形成
するので、マグネットロータMgはそのS極,N極が矢印方
向に倣うようになる。θ=90°のときは、第4図(b)
に示すような磁界をコイルL2a,L2bがそれぞれ発生し、
これらのコイルからなる第2のコイルL2は矢印方向の磁
界を形成する。θ=180°,270°のときには、第4図
(c),(d)に示すような磁界が形成される。このよ
うにθの増加に伴って磁界の方向が回転するので、上述
のように所定計測量を角度θに対応させることにより合
成磁界 の方向が角度θに対応し、第14図の円特性によりマグネ
ットロータMgが合成磁界 方向に回転されるようになり、指針Aと文字板Pとより
所定計測量を表示することができる。
なお、第1図乃至第3図について上述した実施例では、
指針Aを取付けるため回転軸RのマグネットロータMg側
の一端を突出しているが、第5図に示すように、回転軸
Rのベアリング14a側の一端を突出して該部分に指針A
を取付けるようにしてもよい。このようにすると、図か
ら明らかなように軸受筒14の片側にマグネットロータMg
が、他側に指針Aがそれぞれ位置されることになり、上
述の実施例のように軸受筒14の片側に指針及びマグネッ
トロータの両方が位置されているものに比べ、回転系の
バランスがよくなり、指針振れを最小にするのに有効な
構成である。
また、第1図乃至第5図の実施例では、マグネットロー
タMgの回転軸Rに指針Aを取付けているが、第6図に示
すように、マグネットロータMgと一体のヨーク11の表面
外周部にマグネットロータMgの回転位置を示すセグメン
ト状のマーク15を印刷や貼付等により付与し、このマー
ク15と文字板Pの目盛りとにより、計測量を見返し16の
窓孔16aに表示させるようにしてもよい。なお、上記マ
ーク15は第7図に示すようなバー状のものであってもよ
く、この場合、バー状のマーク15を見返し16の円弧状の
窓孔16aに臨ませることによってバー表示形式で計測量
を表示させることができる。また、第6図の実施例で
は、計器用ムーブメントは、マグネットロータMgが外部
磁界の影響を受けないようにすると共に、コイルL1,L2
が発生する磁界による磁束が外部に漏れないようにする
ためのケース17内に収容されており、しかもケース17と
一体に文字板Pが形成されている。
〔効果〕
以上説明したように本発明によれば、一対のコイルの各
々を構成する2つのコイルは、マグネットロータと一体
のヨークの存在によりマグネットロータの回転面に平行
な一面上に、磁界の方向がマグネットロータの回転軸に
平行となるように配置されるようになっているので、コ
イルはその径方向がマグネットロータの片側に回転面に
沿った形で配列されるようになり、コイルがマグネット
ロータの回転軸の方向で占める厚さを最小にし、計器用
ムーブメントの薄形化を図ることができ、該計器用ムー
ブメントを組み込んだ計器全体の形状も特に奥行き方向
で小型化することができ、車載計器のムーブメントとし
て好適なものとなっている。
また、軸受を挟んで回転軸の各端にマグネットロータと
指針がそれぞれ位置され、回転系のバランスが良好に保
たれているので、指針振れ等のない良好な表示が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による車載計器用ムーブメントの一実施
例の構成を示す平面図、 第2図は第1図におけるX−X′線に沿った断面図、 第3図は第1図の車載計器用ムーブメントの分解斜視
図、 第4図は第1図における一対のコイルが発生する磁界と
マグネットロータとの関係を示す説明図、 第5図は本発明による車載計器用ムーブメントの他の実
施例の構成を示す断面図、 第6図は本発明による車載計器用ムーブメントの更に他
の実施例の構成を示す斜視図、 第7図は第6図の実施例の一部変形を示す斜視図、 第8図は従来の構成を示す図、 第9図は第8図におけるX−X′線に沿った断面図、 第10図及び第11図は第8図の車載計器用ムーブメントを
用いて構成した計器をそれぞれ示す斜視図及び断面図、 第12図は第1図、第8図におけるコイルに供給する電圧
波形を示す図、 第13図は第1図、第8図における合成磁界方向を示す
図、 第14図は第1図、第8図における合成磁界特性を示す図
である。 L……クロスコイル、L1……第1のコイル、L2……第2
のコイル、L1a,L1b,L2a,L2b……コイル、Mg……マグ
ネットロータ、A……指針、R……回転軸、11……ヨー
ク、13……プリント基板、14……軸受筒。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに直交する磁界を発生する一対のコイ
    ルと、該一対のコイルがそれぞれ発生する磁界を合成し
    た合成磁界内に配置したマグネットロータとを備え、前
    記一対のコイルに所定計測量に応じた電流を流すことに
    より磁界を発生させ、その合成磁界方向に前記マグネッ
    トロータを回転させるようにした車載計器用ムーブメン
    トにおいて、 前記一対のコイルの一方が、前記マグネットロータの回
    転面に平行な面上に前記マグネットロータの回転軸を挟
    んで対称な位置に配置された上で直列接続された2つの
    コイルから成り、前記一対のコイルの他方が、前記一方
    のコイルに対して90°位置をずらし前記マグネットロー
    タの回転軸を挟んで対称な位置に配置された上で直列接
    続された2つのコイルから成り、 通電により前記一対のコイルの各々の2つのコイルに、
    方向が前記マグネットロータの回転軸に平行でかつ互い
    に逆方向となる磁界を発生させ、前記一対のコイルの各
    々の2つのコイルが発生する逆方向の磁界の磁路を形成
    するヨークを前記マグネットロータと一体に設けた ことを特徴とする車載計器用ムーブメント。
  2. 【請求項2】互いに直交する磁界を発生する一対のコイ
    ルと、該一対のコイルがそれぞれ発生する磁界を合成し
    た合成磁界内に配置したマグネットロータとを備え、前
    記一対のコイルに所定計測量に応じた電流を流すことに
    より磁界を発生させ、その合成磁界方向に前記マグネッ
    トロータを回転させるようにした車載計器用ムーブメン
    トにおいて、 前記一対のコイルの一方が、前記マグネットロータの回
    転面に平行な面上に前記マグネットロータの回転軸を挟
    んで対称な位置に配置された上で直列接続された2つの
    コイルから成り、前記一対のコイルの他方が、前記一方
    のコイルに対して90°位置をずらし前記マグネットロー
    タの回転軸を挟んで対称な位置に配置された上で直列接
    続された2つのコイルから成り、 通電により前記一対のコイルの各々の2つのコイルに、
    方向が前記マグネットロータの回転軸に平行でかつ互い
    に逆方向となる磁界を発生させ、前記一対のコイルを一
    方の面に配置した絶縁基板の他方の面に、前記絶縁基板
    を貫通した前記マグネットロータの回転軸を軸承する軸
    受を設け、かつ該軸受を貫通した前記回転軸端に指針を
    取付けた ことを特徴とする車載計器用ムーブメント。
JP63296232A 1988-11-25 1988-11-25 車載計器用ムーブメント Expired - Lifetime JPH0670646B2 (ja)

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JPH034937Y2 (ja) * 1985-10-04 1991-02-07

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