JPS5819489Y2 - 自動車用メ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電流計と電圧計に兼用できる自動車用メータに
関するものである。

従来、自動車にはエンジン回転中にバッテリの充電電流
および放電電流をチェックする電流計いわゆるアンメー
タとエンジン回転前にバッテリの端子電圧を測定する電
圧計が装着されている。

このようにメータが２個あると、ダツシュボードパネル
面の面積をとってしまい、またコストが高くなるなどの
欠点があったが、各メータの駆動動作原理が異るため、
従来の電流計と電圧計を一体に組込んで共用させること
は困難であった。

本考案はこのような点を解決するためになされたもので
、その目的とするところは、簡単な構造で電圧計と電流
計に兼用でき、小形でコストの安い自動車用メータを提
供することにある。

以下、本考案を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本考案に係る自動車用メータの一実施例の分解
斜視図である。

１は文字板、１ａは文字板１に形成された軸孔、２はカ
ラー３に固定され文字板１上を回動する指針、４は磁極
４Ｎ、４Ｓを有する磁石、５はベース、５ａはベース５
に形成された軸受孔、６はベース５に取付けられた端子
ねじ、７はその画先端に磁極部７ ａ 、７ ｂを形成
した可動磁片、８は可動磁片７の中心に貫通し固定した
指針軸、８ａは指針軸８に形成した段部でここから前方
に指針軸８は細く形成される。

９は非磁性材からなる保持板、９ａは保持板９に形成さ
れた軸受部、１０はヨーク、１１ ａ 、１１ ｂ、１
１ Ｃ，１１ｄはヨーク１０の先にそれぞれ形成され保
持板９を貫通して折曲げられたヨーク磁極、１２はヨー
ク１０に巻回された電流測定用のコイル、１３は同じく
ヨーク１０に巻回された電圧測定用のコイルである。

第２図はこの自動車用メータの要部の縦断面図である。

指針軸８は軸受孔５ａおよび軸受部９ａによって軸支さ
れ、段部８ａから前端部は軸受孔５ａおよび軸孔１ａを
貫通してその先端は文字板１上に突出している。

指針軸８の先端には指針２がカラー３によって固定され
ている。

可動磁片７の一面には磁石４の磁極４Ｎ、４Ｓが対向し
、他面にはヨーク磁極１１ ａ・・・・・・が対向して
いる。

ヨーク１０の磁気回路に対してコイル１２．１３は並列
的に巻回されているので、どちらのコイルが励磁されて
も各ヨーク磁極は磁化される。

このメータはアンメータなどに用いられているいわゆる
空心形の構造を有している。

第３図は可動磁片の動作を説明するための要部正面図で
ある。

コイル１２．１３とも励磁されていない常時には、可動
磁片７は磁極部７ａ、７ｂが磁石４の磁極４Ｎ、４Ｓに
それぞれ吸引されて対向し図に示した位置に保持される
。

これがメータとしての零目盛位置である。

ヨーク磁極１１ ａ・・・・・・はその中心線が磁極４
Ｎ、４Ｓの中心線に対して垂直になるように配置される
。

このような構成で、ヨーク磁極１１ ａ・・・・・・が
磁化されると可動磁片７の磁極部７ ａ 、７ ｂが吸
引され、可動磁片７は９０°の角度範囲内で磁化された
量に応じて回動する。

ここで、いまメータを電圧計として用いた場合について
説明する。

コイル１３に被測定直流電圧を印加すると、ヨーク磁極
１１ ａ、１１ ｂはＮ極、ヨーク磁極１１Ｃ，ｌｌｄ
はＳ極にそれぞれ磁化される。

磁極部７ａは磁石４のＮ極の磁極４Ｎに対向しているの
でＳ極に磁化されているためヨーク磁極１１ ａ 、１
１ ｂに吸引され、磁極部７ｂはＳ極の磁極４Ｓに対向
しているのでＮ極に磁化されているためヨーク磁極１１
Ｃ９１１ｄに吸引され、この結果、可動磁片７は図でみ
て時計方向に回動する。

このとき指針２も指針軸８を介して一体に回動する。

ここで、可動磁片７は磁極４Ｎ、４Ｓとヨーク磁極１１
ａ・・・・・・の各吸引力の平衡した位置で停止する
ため、その回動角度はコイル１３に印加される電圧の値
に応じて変化する。

磁極部７ ａ 、７ ｂとヨーク磁極１１ ａ・・・・
・・の間の角度θは、従来のアンメータでは１０’以下
であるが、これを２０°程度に大きくすると印加電圧と
回動角度の間にＳ字形の非直線特性が得られる。

電圧が小さい範囲ではθが太きいためヨーク磁極１１ａ
・・・・・・の吸引力は十分に得られず可動磁片７の回
動角度はあまり増加しない。

電圧がある点まで増加すると磁極部７ａおよび７ｂの磁
極４Ｎおよび４Ｓに対する離反とヨーク磁極１１ ａ；
１１ ｂおよび１１Ｃ９１１ｄに対する接近が相乗的に
加わって勾配が大きくなり、磁極部７ａがヨーク磁極１
１ ａと１１ ｂをまたぎ、また磁極部７ｂがヨーク磁
極１１Ｃと１１ ｄをまたぐ位置までくると再び回動角
度の増加が少なくなる。

ここで、コイル１３の巻数などを適当に設定することに
より電圧を８〜１６Ｖの範囲で広い回動角度にとること
が可能となる。

第４図はコイルに供給する電圧および電流と指針の振れ
角の関係を示すグラフである。

図において、特性ａはコイル１３に電圧を印加した場合
を示す。

電圧がＯ〜８■の範囲では勾配は小さく指針２は２０°
程度しか振れないが、それ以後は大きな勾配で１６Ｖま
でに８０°程度まで振れ、１６Ｖ以上では飽和して殆ん
ど振れなくなる。

バッテリは定格電圧が１２Ｖであり、この電圧を測定す
る場合は８〜１６■の範囲を測定すれば十分であり、８
■から下の方の電圧は必要ない。

このため、表示したい８〜１６■の範囲で指針２の振れ
角が最大範囲９０沖のほぼ６０°までとれ表示が見やす
くなる。

なお、指針２の振れ角の０〜２０°の範囲は電圧計とし
ては使用しないことになる。

図の特性ａはコイル１３に抵抗を並列接続することによ
り微細調整して所望の特性にすることができる。

次にメータを電流計として用いる場合について説明する
。

コイル１２に被測定直流電流を流すと、ヨーク磁極１１
ａ、ｌｌｂはＮ極、ヨーク磁極１１Ｃ１１１ｄはＳ極に
それぞれ磁化され、可動磁片７は時計方向に回動する。

また、コイル１２に逆方向の電流を流すと、ヨーク磁極
１１ ａ、１１ ｂはＳ極、ヨーク磁極１１Ｃ９１１ｄ
はＮ極にそれぞれ磁化され、可動磁片７は反時計方向に
回動する。

ここで、コイル１２の巻数などを適当に設定することに
より全負荷で可動磁片７の回動角度を３０°以内にとる
ことが可能となる。

第４図の特性ｂ１はコイル１２に正方向の電流を流した
場合、特性ｂ２はコイル１２に負方向の電流を流した場
合をそれぞれ示す。

指針２の零目盛位置から左右すなわち時計方向および反
時計方向にそれぞれ振れ角３０°の範囲で電流値に応じ
て直線的に指針２が振れる。

第５図はコイル１２．１３の接続回路図である。

図において、Ｂはバッテリ、Ｌは負荷、Ｇはジェネレー
タ、Ａはエンジンの回転によって動作するスイッチアク
チェータ、ＳＷｌはイングニツションスイッチ、ＳＷ２
．ＳＷ３は電圧計、電流計を切換えるためのスイッチで
ある。

図は自動車を使用していない状態を示す。

エンジンキーをイングニツションスイッチＳＷ１に差込
んでオンすると、スイッチＳＷ２はオンしているので負
荷りに電流が供給されると同時に、スイッチＳＷ３がａ
端子にオンしているのでコイル１３にバッテリＢの端子
電圧が印加される。

これにより文字板上の指針の振れ角でバッテリＢの電圧
を測定することができる。

しかる後エンジンを始動させるとスイッチアクチェータ
Ａが動作し、この動作によりスイッチＳＷ２がオフする
とともにスイッチＳＷ３がａ端子からｂ端子に切換わる
。

この結果、バッテリＢと負荷りの間にコイル１２が直列
に接続され、バッチ）Ｂの充放電電流が測定できる。

負荷りが正常のときはジェネレータＧからバッテリＢに
充電電流が流れて指針は文字板上の正の目盛範囲を振れ
、負荷りが大きいときはバッテリＢから放電電流が流れ
て指針は文字板上の負の目盛範囲を振れる。

第６図は文字板１の正面図である。

真中に配置した零目盛位置から左右にほぼ各３０°にわ
たり電流計の目盛が表示される。

右側は充電電流を示す正の電流目盛、左側は放電電流を
示す負の電流目盛が記される。

零目盛位置から右側に２０°の位置から８０°の位置ま
で６０°の範囲にわたり８〜１６Ｖの電圧計の目盛が表
示される。

第７図は他の実施例の文字板の正面図である。

この場合、コイル１２．１３を適当に設定し、電流計と
しては零目盛位置から左右の両側に例えば各２５゜の範
囲使用し、その正の目盛範囲から連続して８〜１６Ｖの
電圧目盛を例えば５５°の範囲に表示して電圧計として
使用するものである。

電流目盛の範囲の部分２１ ｂは文字板２１の地とは異
なる色に着色する。

この実施例では目盛が一列に形成されるので文字板２１
の直径を小さくできる。

以上の実施例では電圧計と電流計をエンジンの回転によ
って自動的に切換えたが、手動で切換えることもできる
。

このように本考案に係る自動車用メータによると、簡単
な構造で電圧計と電流計とを兼用して使用することがで
きるため、小形にまとめることができ、かつコイル以外
の各部品は共用できるのでコストも大幅に低減できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る自動車用メータの一実施例の分解
斜視図、第２図はその要部の縦断面図、第３図は可動磁
片の動作を説明するための要部正面図、第４図は電圧、
電流と指針の振れ角の関係を示すグラフ、第５図はコイ
ルの接続回路図、第６図は文字板の正面図、第７図は他
の実施例の文字板の正面図である。 １・・・・・・文字板、２・・・・・・指針、４・・・
・・・磁石、４Ｎ、４Ｓ・・・・・・磁極、５・・・・
・・ベース、７・・・・・・可動磁片、７ ａ 、７
ｂ・・・・・・磁極部、８・・・・・・指針軸、９・・
・・・・保持板、１０・・・・・・ヨーク、１１ ａ
、１１ ｂ 、１１ ｃ 、１１ ｄ−・・・・ヨーク
磁極、１２゜１３・・・・・・コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回動自在に支持された指針軸と、両端に磁極部が形成さ
   れ中心に前記指針軸が固定された可動磁片と、前記指針
   軸に固定され文字板上の目盛を指示する指針と、この指
   針がコイル非励磁時に零目盛位置を指すように前記可動
   磁片の磁極部を吸引して保持する磁石と、電流測定用コ
   イルおよび電圧測定用コイルが巻回され、ヨーク磁片の
   中心線が前記磁石の磁極の中心線に対してほぼ垂直にな
   るように、かつヨーク磁片と前記磁極部との間がほぼ２
   ０°になるように配置されたヨークと、前記電流測定用
   コイルと電圧測定用コイルを選択的に使用するためバッ
   テリに対して切換えるスイッチ回路とを備え、前記電流
   測定用コイルに被測定電流を流したときは、前記指針を
   前記零目盛から左右に所定角度範囲だけ回動させて電流
   計として用い、前記電圧測定用コイルに被測定電圧を印
   加したときは、前記指針を前記零目盛から右側において
   ほぼ前記所定角度と９０°との間の角度範囲内に回動さ
   せて電圧計として用いることを特徴とする自動車用メー
   タ。