JPH07942Y2 - クロスコイル形指示計器のマグネットロータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はクロスコイル形指示計器のマグネットロータに
係り、特に互いに直交する一対のコイルの合成磁界の方
向に回転され、文字板の指示針を回転駆動させるクロス
コイル形指示計器のマグネットロータに関する。

〔従来の技術〕

従来から、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を合成した合成磁界
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示針により計測量の表示を行
なう車載用指示計器が多く用いられている。

第３図は従来のこの種の指示計器を示したもので、合成
樹脂により一体成型された計器ケース１の内部には、図
示しない照明用電球、各種警告灯等とともに、速度計、
回転計、燃料計等の各種計器ユニット２が収納されてお
り、この計器ユニット２は、計器用ムーブメント３を有
している。

上記計器用ムーブメント３は、コイルボビン４を有して
おり、このコイルボビン４には、２つのコイル５が互い
に直交するように巻回されている。上記各コイル５の内
側には、Ｓ極およびＮ極が形成された円板状のマグネッ
トロータ６が配設されており、このマグネットロータ６
の中心部には、上記コイルボビン４の軸方向に延びる回
転軸７が回転自在に取付けられている。また、上記コイ
ルボビン４のマグネットロータ６収納部分の下面中央に
は、軸受凹部８が形成されており、この軸受凹部８の内
部には、シリコンオイル９が充填されている。さらに、
上記回転軸７のマグネットロータ６より下方には、制動
リング10が固着されており、上記回転軸７の下端部を上
記軸受凹部８の底面により回転自在に支承するととも
に、上記制動リング10の下面を上記シリコンオイル９内
に位置させることにより、上記回転軸７の制動を行なう
ようになされている。そして、上記グネットロータ６
は、コイル５に通電されていない状態では、上記回転軸
７を中心として自由に回転自在とされ、上記各コイル５
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。

また、上記回転軸７の上方には、一端部が上記コイルボ
ビン４側に接続されたヒゲぜんまい11が固着されてお
り、このヒゲぜんまい11により、上記コイル５に通電せ
ずマグネットロータ６が自由に回転できる状態で、上記
回転軸７を所定の０位置に戻るように付勢するようにな
されている。さらに、上記コイルボビン４の外周には、
磁界を遮断するムーブメントケース12が周設されてい
る。

上記のように構成されたムーブメント３は、上面にIC、
抵抗等が接続されるとともに、下面に電気配線、はんだ
付け部等が配設された硬質プリント配線基板（HPC）13
の上面に固定用ねじ14,14により固定されており、この
固定用ねじ14は、上記ムーブメント３のコイル５に通電
するための端子としての機能を有している。また、上記
ムーブメント３の上面には、文字板15が止めねじ16によ
り固定されており、上記回転軸７の先端部は、上記文字
板15の裏面にムーブメント３を取付けた状態で文字板15
を貫通するようになされている。さらに、上記ムーブメ
ント３と文字板15との間には、上記照明用電球の照射光
を上記文字板に導くようにプリズムとして機能する導光
板17が介設されており、上記回転軸７の先端部には、指
示針18が固着され、上記構成により計器ユニット２が形
成されるものである。

上記計器ユニット２は、上記HPC13を指示ポスト19を介
して上記計器ケース１の内面にねじ20により固定するこ
とにより、計器ケース１の内部に取付けられるものであ
り、上記計器ケース１の外部下面には、可撓性のプリン
ト配線基板（FPC）21が配設され、全体としてコンビネ
ーションメータを構成している。そして、このコンビネ
ーションメータは、自動車等の車両のインストルメント
パネルに取付けられるようになされている。

上記従来の指示計器においては、車速、燃料残量等の所
定の測定信号が図示しないワイヤーハーネス等を介して
上記FPC21に入力され、この信号は、上記FPC21からねじ
20を介してHPC13に入力され、このHPC13により所定の処
理が行なわれる。そして、このHPC13から駆動信号とし
ての所定電流が端子としての機能を有する固定用ねじ14
を介して上記各コイル５にそれぞれ供給するようになさ
れ、上記各コイル５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６を上記計測量に対応した角
度回転させる。これにより、上記回転軸７が回転し、上
記指示針18を文字板15上で回転させて、上記計測量を表
示するようにしている。

このとき、上記回転軸７は、軸受凹部８内のシリコンオ
イル９により制動力を付与されながら回転駆動されるも
のであり、これにより、上記回転軸７の不必要な振れを
防止するようにしている。また、上記ヒゲぜんまい11
は、上記回転軸７の回転により巻き込まれて付勢力が蓄
積された状態となっている。

そして、自動車を停車させた場合等、上記各コイル５に
通電しない状態では、上記マグネットロータ６が自由に
回転できるようになり、上記指示針18は、回転軸７に付
与されるヒジぜんまい11に蓄積された付勢力により回転
されて０位置に戻される。

しかし、上記指示計器は、計器ケース１を上記回転軸７
が水平に対し20〜30°とほぼ水平に近くなるように取付
けて使用されるものであるため、上記軸受凹部８の深さ
が小さいと、その内のシリコンオイル９がほとんど流出
してしまい、軸受凹部８内に留まるシリコンオイル９の
量が少なくなって上記回転軸７に適正な制動力を付与す
ることができなくなってしまうという問題がある。

このような問題を解決するためには単純に軸受凹部８を
深くすればよいが、これを指示計器の回転軸７の軸方向
の厚さを大きくすることなく実現するには、マグネット
ロータ６の厚さを薄くするしかない。しかし、このよう
にマグネットロータ６の厚さを薄くすると、マグネット
ロータ６の外周面積が小さくなってマグネットロータ６
のＮ極からでてＳ極に至る磁束線の数が少なくなり、結
局マグネットロータ６の回転トルクを低下させるという
別の問題が生じるようになる。

そのため、上記問題を解決するため考案者らは、第４図
に示すようなコイルボビン４およびマグネットロータ６
を開発した。上記コイルボビン４のマグネットロータ６
収納部分の下面中央部には、軸受凹部８が形成されてお
り、この軸受凹部８の周縁部には、上方に突出してなる
環状突部22が上記コイルボビン４に一体に形成されてい
る。また、マグネットロータ６の下面には、上記環状突
部22を受け入れるための環状凹部23が形成されており、
上記マグネットロータ６の上面には、上記下面側の環状
凹部23に対応する位置に同様に環状凹部23が形成されて
いる。さらに、上記マグネットロータ６の下面側には、
制動リング10が固着されており、この制動リング10を上
記軸受凹部８および環状突部22の内部に充填されたシリ
コンオイル９内に配置することにより、上記回転軸７に
制動力を付与するようになされている。

そして、上記構成により、軸受凹部８内のシリコンオイ
ル９の充填量を著しく増加させることができるので、マ
グネットロータ６の回転軸７をほぼ水平に配置した場合
でも、軸受凹部８内のシリコンオイル９の保持量を十分
確保することができ、適正に回転軸７に制動力を付与す
ることができるものである。また、この環状凹部23の形
成は、マグネットロータ６の大幅な軽量化を図るので、
軸受部分などの耐久性を向上させる上でも効果的であ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の指示計器においては、軸受凹部８内
のシリコンオイル９の流出量を減少させるために、マグ
ネットロータ６に環状凹部23を形成するようにしている
ので、第５図に示すように、通常、マグネットロータ６
が発生する磁界の他に、上記環状凹部23の角部23aにも
別の洩れ磁界が発生してしまい、マグネットロータ６の
磁界が乱されてしまうという問題を有している。その結
果、第６図に示すように、所定の計測量に対応した信号
に基づいてコイル５に通電して回転軸７を回転させた場
合に、上記指示針18が３°前後の振れ角をもって揺動し
てしまい、その振れ角が安定せず、適正に計測量を表示
することができないという問題を有している。

本考案は上記した点に鑑みてなされたもので、マグネッ
トロータの磁界を安定させ、指針針の振れ角を安定させ
ることのできるクロスコイル形指示計器のマグネットロ
ータを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本考案に係るクロスコイル形指
示計器のマグネットロータは、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構
成し、このクロスコイルの内側にマグネットロータを、
上記コイルボビンの内部下端面に形成されたシリコンオ
イル充填用の軸受凹部に支承される回転軸を中心として
回転自在に配設し、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上記マグネットロー
タを所定角度回転駆動されるクロスコイル形指示計器の
マグネットロータにおいて、上記マグネットロータの上
面および下面にそれぞれ環状凹部を形成し、これら各環
状凹部の外周側角部にこの角部の上面から上記環状凹部
の底面に至る傾斜面を形成したことを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

本考案によれば、マグネットロータの環状凹部の角部に
傾斜面を形成し、この角部におけるパーミアンス係数を
減少させることができるようにしたので、上記マグネッ
トロータに発生する通常の磁界の他に上記環状凹部の角
部に発生する洩れ磁界の量を著しく減少させることが可
能となり、その結果、所定の計測量に対応した信号に基
づいてコイルに通電して回転軸を回転させた場合に、上
記指示針の振れ角を安定させることができ、指示針によ
る適正な測定量の表示を行なうことができるものであ
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図および第２図を参照して
説明する。

第１図は本考案の一実施例を示したもので、マグネット
ロータ６の上面および下面には、それぞれ環状凹部23が
形成されており、上記下面側の環状凹部23は、このマグ
ネットロータ６が回転自在に軸承されるコイルボビンの
シリコン充填用の環状突部を受け入れるようになされて
いる。そして、上記マグネットロータ６の上記環状凹部
23の外周側角部には、パーミアンス係数が少なくなるよ
うに上記マグネットロータ６の上面および下面から上記
環状凹部23の底面に至る傾斜面24が形成されており、例
えば、この傾斜面24の傾きは、本実施例においては、高
さ１に対して長さ７の比率となるように形成されてい
る。

また、上記傾斜面24は、本実施例においては、平面状に
形成されているが、上記マグネットロータ６の上面およ
び下面から連続する曲面状に形成するようにしてもよ
い。

本実施例においては、上記マグネットロータ６の環状凹
部23の角部には、パーミアンス係数が小さくなるように
傾斜面24を形成するようにしたので、上記マグネットロ
ータ６の外部に発生する通常の磁界の他に上記環状凹部
23の角部に発生する洩れ磁界の量を著しく減少させるこ
とが可能となる。

したがって、本実施例においては、クロスコイルに通電
することにより上記マグネットロータ６が回転駆動され
る場合に、上記マグネットロータ６の角部に発生する洩
れ磁界の影響を著しく低減させることができるので、第
２図に示すように、所定の計測量に対応した信号に基づ
いてコイルに通電して回転軸７を回転させた場合に、上
記指示針の振れ角を0.5°前後程度に減少させることが
でき、指針針による安定した測定量の表示を行なうこと
ができる。

また、上記マグネットロータ６に環状凹部23を形成する
ようにしたので、コイルボビンの軸受凹部内部における
マグネットロータ６の回転軸７の制動を行なうシリコン
オイル充填量を増加させることができ、しかも、上記環
状凹部23により、マグネットロータ６の軽量化を図るこ
とができるので、軸受部分等の耐久性を著しく向上させ
ることができる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案に係るクロスコイル形指示計器
のマグネットロータは、マグネットロータに形成された
環状凹部の角部に傾斜面を形成し、この角部におけるパ
ーミアンス係数を減少させることができるようにしたの
で、上記環状凹部の角部に発生する洩れ磁界の量を著し
く減少させることができる。その結果、所定の計測量に
対応した信号に基づいてコイルに通電して回転軸を回転
させた場合に、上記指示針の振れ角を安定させることが
でき、指示針による適正な測定量の表示を行なうことが
できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、 第２図は本考案のマグネットロータによる計測量に基づ
く信号と指示針の振れ角との関係を示す線図、 第３図は従来の指示計器を示す縦断面図、 第４図は先行技術としてのコイルボビンの部分の縦断面
図、 第５図は第４図のマグネットロータの縦断面図、 第６図は第５図のマグネットロータによる計測量に基づ
く信号と指示針の振れ角との関係を示す線図である。 ３……ムーブメント、４……コイルボビン、５……コイ
ル、６……マグネットロータ、７……回転軸、23……環
状凹部、24……傾斜面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
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構成し、このクロス
   コイルの内側にマグネットロータを、上記コイルボビン
   の内部下端面に形成されたシリコンオイル充填用の軸受
   凹部に支承される回転軸を中心として回転自在に配設
   し、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上記マグネットロータを所定角度回
   転駆動させるクロスコイル形指示計器のマグネットロー
   タにおいて、 上記マグネットロータの上面及び下面にそれぞれ環状凹
   部を形成し、これら各環状凹部の外周側角部にこの角部
   の上面から上記環状凹部の底面に至る傾斜面を形成した ことを特徴とするクロスコイル形指示計器のマグネット
   ロータ。