JPS6230381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可動コイルが一対の永久磁石でつく
る磁界内で回転できるように取付けられた指示計
器に関するものである。

本発明の主たる目的は、可動コイルの回転トル
クが大きくて小形で、トルク対重量比を高くとる
ことのできる指示計器を提供することにある。以
下、実施例を示す図面を用いて本発明を詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例に係る指示計器の斜視
図である。図において、１０はその指示計器を示
すもので、この計器はハウジング１２、このハウ
ジング１２に設けられて計器への電気接続を行う
為の端子１４，１４′、目盛１６及びこの目盛と
関連して計器が測定した電流の測定量を指示する
指針１８を具える。第２図は第１図計器の底面を
示す図である。

本発明の計器構造の好適例の主要電流指示機
構、即ち基本ユニツトは第３及び第４図に示すよ
うに、適度に磁束を通す金属又は軟磁性体材料、
例えば鉄又は軟質鋼の円板又は平坦な楕円形部材
から形成された１対の互に平行して離間した磁束
導通板２０及び２２、非磁性材料から形成された
フレーム部材２４、及び回転子組立体２６を具え
る。

本実施例の磁束導通板２０及び２２はそれぞれ
平坦な惰円又は円形輪郭を有し、ほぼ同一面積を
有するものである。磁束導通板２０及び２２はそ
の外周部内に種々の寸法又は容量の１対の永久磁
石を容易に収容する寸法又は直径を有する。磁束
導通板２０及び２２はそれぞれに中心開口２８及
び３０と一対の外向きの開口付き耳部３２，３
２′及び３４，３４′とが設けられている。これら
の開口付き耳部３２，３２′は磁束導通板２０及
び２２を互にそして計器の他の構成部品に関して
所定の平行離間関係に取付ける為のものである。

フレーム部材２４には一対のほぼ平行な下方延
在支柱３６，３６′が設けられており、これらの
支柱３６，３６′は磁束導通板２０及び２２の耳
部３２，３２′及び３４，３４′の開口と整合して
これらの開口を通るように配置され、これにより
両磁束導通板２０及び２２を互に適当な平行離間
関係に結合し固定する。フレーム部材２４にさら
に横方向又は外方へ延在する同じく開口付き一対
のアーム３８，３８′を設けるのが好ましく、こ
れらの開口付きアーム３８，３８′はボルトなど
により主要電流指示機構を計器ハウジング１２又
は適当な電気装置内に装着する為のものである。
好適例ではフレーム部材２４には、宝石軸受４２
を受入れる中心開口４０と、調整アーム６６と共
動する円周溝４６を有する突出部分又はボスより
なる一体成形ワツシヤ部材４４とが設けられてい
る。フレーム部材２４は誘電体有機重合材料、例
えばポリフエニレンオキシドとポリスチレンとの
ガラス充填配合物、例えば「NOREL」プラスチ
ツク（商標名、ゼネラル・エレクトリツク社製）
から成形することができる。回転子組立体２６は
磁束導通板２０を近接して囲む適当な寸法及び形
状の可動コイル４８、指針１８及び１対の反対向
きに延在する尖軸５０及び５２を具える。尖軸５
０及び５２は回転子組立体２６全体を磁束導通板
２０及び２２と平向な面内の弧状軌道を両方向に
回転移動するように装着する為のものである。尖
軸５０及び５２は宝石軸受４２及び５４に支承さ
れる。軸受４２はフレーム部材２４に螺合され、
軸受５４は磁束導通板２２の中心開口３０に挿入
されたブツシング５６に螺合される。可動コイル
４８の枢軸支点は磁束導通板２０及び２２に関し
てほぼ同心に位置し、従つて可動コイル４８と磁
束導通板２０及び２２は互にほぼ対称に配置され
ている。

図面に示す通り、組立状態で磁束導通板２０は
フレーム部材２４の支柱３６，３６′を張出し耳
部３２，３２′の開口に挿通することによりフレ
ーム部材２４のもつとも近くに装着され、磁束導
通板２２は同じく支柱３６，３６′を耳部３４，
３４′の開口に挿通することにより磁束導通板２
０と平向にかつフレーム部材２４からもつとも遠
くに装着されている。支柱３６，３６′を囲むス
ペーサ又は円筒体５８，５８′を平行な磁束導通
板２０及び２２間に配置して、これら磁束導通板
に所定の間隔を確保する。このようにすれば一対
の磁束導通板２０及び２２間の所望間隔を組立時
に間違いなく簡単に実現でき、かつ積極的に維持
でき、或いは適当な寸法又は長さのスペーサ柱を
用いてこの間隔を変えることもできる。スペーサ
柱５８，５８′は、使用する磁気回路の特定必要
条件に応じて、鉄金属のような磁束導通材料又は
プラスチツク誘電体のような非磁性材料のいずれ
かで作ることができる。

一対の向かい合つた永久磁石６０，６０′は磁
束導通板２０及び２２の間において、フレーム部
材２４から遠い方の磁束導通板２２上に配置さ
れ、ここに接着剤などの適当な手段で固着され
る。磁束は磁束導通板２０及び２２を有する磁束
回路を循環する。この場合、回転子組立体２６の
可動コイル４８を通過する磁束の力又は強さは、
これを最適になるように選ぶべきである。好適例
においては、２個の孤状永久磁石６０，６０′を
ほぼ同心の又は中心コイル枢軸支点、即ち尖軸５
２の両側に展開し、これら磁石の極性が適切にな
るように対称に配置して磁束回路に適当な方向及
び強さの均一な磁界を作る。例えば、フレーム部
材２４から遠い方の磁束導通板２２に装着された
軸受５４まで回転子組立体２６から延在する中心
尖軸５２の両側に向い合つて、反対極性、即ちＮ
とＳとが対向するように対称に整列された２個の
磁石を配置する。

平行な磁束導通板２０及び２２間の間隔は、遠
い方の磁束導通板２２上に配置された磁石６０，
６０′と近い方の磁束導通板２０との間に十分な
空隙又は隙間を残して、可動コイル４８又はその
中間介在部分が永久磁石及び磁束導通板のいずれ
とも接触することなくこの隙間内で自由に回転運
動できるようにする。さらに本発明の構成では、
別の寸法の磁石を適切に収容するのに、種々の所
定長さのスペーサ柱５８，５８′を用いることに
より磁束導通板２０及び２２間の間隔を容易に変
更又は基準化でき、構体の他の変更は不要であ
る。

上部制御ばね６２及び下部制御ばね６４が回転
子組立体２６に連結され、回転子組立体自身の位
置、従つて目盛１６に指針１８を適切にバイアス
する。これらの制御ばねは可動コイルに電流が流
れて生じる電磁力により回転子組立体に回転運動
が誘起されたときにこの回転運動に対する適当な
トルク抵抗を発生し、その後電磁力が消えると回
転子組立体及び指針を元に戻す作用をなす。

調整アーム６６がフレーム部材２４のワツシヤ
状部材４４と連結されている。調整アーム６６は
回転子組立体２６の終点位置、即ちセツテイング
を調節し又は同期させ、指針１８を所定の目盛
線、例えば目盛１６の零点に調節する作用をな
す。又、調節可能なばね調節円板６８を設けるこ
ともでき、これにより制御ばね６４の張力を増減
する。

電気感応性又は電気駆動部品、例えば可動コイ
ル４８に測定すべき電流を通す導体は、第３図に
示す絶縁導線７０及び７２である。好適例におい
ては、絶縁導線７０及び７２により端子１４及び
１４′を遠い方の磁束導通板２２及び調整アーム
６６に接続する。調整アーム６６は上部制御ばね
６２を経て可動コイル４８と電気的に接続されて
いる。

従来のこの種の指示計器に、例えば米国特許
3621393号及び第4064457号に記載されているよう
なものが知られている。これらの公知の計器は１
個の永久磁石を用い、これを遠い方の磁束導通板
上に配置するとともに、その永久磁石の上面に空
隙を介して近い方の馬蹄形の磁束導通板を配置
し、この馬蹄形磁束導通板に１側が枢軸された可
動コイルを装着したものである。従つて、このよ
うな計器にあつては、可動コイルの回転トルクに
寄与する為の磁束を発生させる永久磁石は１個し
か用いられていない。

これに対して、本発明の計器構造の特徴によれ
ば、回転子組立体の枢軸支点及び尖軸手段を可動
コイルの長さのほぼ中間に、かつ磁束導通板とほ
ぼ中心に配置すると共に、一対の永久磁石を枢軸
支点及び可動コイルのまわりに対称に配列する。
従つて、可動コイルの両端部分は枢軸支点から互
に反対方向にほぼ等距離延在し、可動コイルは一
対の永久磁石のいずれかの磁界の作用領域に進入
する。従つて、一対の永久磁石をその磁性が互に
反対向きになるように配列することによつて、枢
軸支点の互に反対側のコイルの各部分に働く偏向
力、又は振れ作用を誘起する磁束は、可動コイル
及びこれを含む回転子組立体に働らく回転力に関
して加算的に作用する。言い換えると、反対向き
の力が可動コイル及び対称な回転子組立体の中心
枢軸支点に関して両側に発生されて互に共動し、
これにより可動コイルへの回転振れ力を実効的に
２倍にすると共に、枢軸支点構造へのトルク及び
機械的圧力を均衡させる。

本発明の指示計器の構成要素の同心構成及び対
称配置、特に一対のほぼ円形の磁束導通板とこれ
ら磁束導通板の一方を囲み、中心尖軸を有する可
動コイルとを組合せて使用することにより、多く
の利点及び改良を有する計器機構が得られる。例
えば、磁束導通板を囲む可動コイルは磁束導通板
間を通る磁力線をコイル尖軸の両側で横切り、こ
の結果磁束誘起トルクが増加し、ユニツトのトル
ク対重量比が増加する。さらに、回転子組立体の
可動コイルを中心で枢軸支することと、又は可動
コイル組立体の機械対称性により、可動コイル組
立体のバランスが向上して重量分布が一層均一に
なり、従つて可動コイル組立体及びその指針の振
れやぐらつきを誘起する横方向の力が最小とな
る。又、尖軸の軸受けが上部フレーム部材及びこ
れから遠い方の磁束導通板に配置された構成によ
り、計器ハウジングの寸法内で両軸受間の距離を
最大にとれ、これにより極めて小形のメータユニ
ツトであつても指針アームの安定性、即ち遊びか
らの自由度が改善される。

更に、本発明の全体的な構成及び配置において
は、他に回転子組立体が90度までの最大距離の円
弧又は半径範囲内で移動できる。特に一対の磁束
導通板を惰円又は円形状とすることにより一対の
永久磁石を種々の配列で用いることができ、これ
により各磁束導通板にＮ及びＳ極双方を付与して
磁束導通板の遮蔽効果を高める。かくして、いく
つかの計器を互にすぐ近くに又は密接に配置、例
えば互に積み重ねても、別の磁気遮閉部材を設け
る必要がない。一対の磁束導通板間の種々の寸法
及びタイプの磁石を収容するよう適当に調節で
き、かかる磁束導通板は金属型打抜技術により容
易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の指示計器の斜視図、第２図は
第１図計器の底面図、第３図は計器の主要電流指
示機構及びそのハウジング内装手段を一部分解し
て示す斜視図、第４図は主要電流指示機構の分解
斜視図である。 ２０，２２…磁束導通板、２４…フレーム部
材、２６…回転子組立体、３６，３６′…下方延
在支柱、４２，５４…軸受、４８…可動コイル、
５０，５２…尖軸、６０，６０′…永久磁石、７
０，７２…絶縁電線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 一対の平行離間した磁束導通板、 (b) この磁束導通板を離間関係に固定する一対の
   平行な下方延在支柱を持つフレーム部材、 (c) このフレーム部材に近い方の磁束導通板を囲
   む可動コイルを有し、中心位置で一対の尖軸に
   より前記磁束導通板と平行な平面内で回転自在
   に装着された回転子組立体であつて、一方の尖
   軸が前記フレーム部材に固着された軸受けまで
   延在し、他方の尖軸がフレーム部材から遠い方
   の磁束導通板に固着された軸受けまで延在する
   回転子組立体、 (d) 前記一対の磁束導通板の中間にかつフレーム
   部材から遠い方の磁束導通板の内面上において
   この磁束導通板に固着された軸受まで延在する
   尖軸の両側に対称に配置された一対の永久磁
   石、及び (e) 前記回転子組立体の可動コイルに電流を供給
   する絶縁電線を有する指示計器。 ２ 前記フレーム部材を誘電体有機重合材料で構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の指示計器。