JPS6256466B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車載用計器として用いて好適な電流計
に関するものである。

第１図は従来のこの種の電流計の縦断面図であ
る。図において、非磁性材料からなるアツパーベ
ース１とロアベース２によつて中心部に空間が形
成され、この空間内の中心にはこれらベースによ
つて回動自在に軸受けされるとともに、アツパー
ベース１を貫通して先端が上方に突き出たシヤフ
ト３が設けられている。また、前記空間内にはそ
の中心をシヤフト３に固定された中板形のロータ
マグネツト４が回動自在に収容されている。この
ロータマグネツト４には互いに180゜はなれた外
周位置にＮ極、Ｓ極の磁極がそれぞれ着磁されて
いる。また、アツパーベース１を貫通したシヤフ
ト３の先端部には指針となるポインタ５が装置さ
れている。そして、ロータマグネツト４が収容さ
れた前記空間内には潤滑を兼ねたダンピング材と
してのシリコンオイル６が封入され、また、ロア
ベース２内にはロータマグネツト４を零位置に保
持するためのサイドマグネツト７，８が設けられ
ている。サイドマグネツト７はロータマグネツト
４に対向する面がＳ極に着磁され、サイドマグネ
ツト８はロータマグネツト４に対向する面がＮ極
に着磁されているので、ロータマグネツト４はそ
のＮ極、Ｓ極がそれぞれサイドマグネツト７，８
に吸引されて図のような零位置に保持されてい
る。なお、このときポインタ５は零目盛を指して
いる。

一方、アツパーベース１とロアベース２上には
空間を囲むようにコイル９が巻回されている。こ
のコイル９はその磁心線が零位置にあるロータマ
グネツト４のＮ極とＳ極を結ぶ線と直角になるよ
うに巻かれる。

そして、アツパーベース１とロアベース２の端
部を貫通して複数のターミナルシヤフト１１が設
けられ、このターミナルシヤフト１１の下方先端
部にはナツト１２がねじ込まれ、ロアベース２と
ナツト１２の間に電流計の下面と側面を覆うシー
ルドカツプ１３および基板１４が挾持されてい
る。このシールドカツプ１３の開口部には文字板
１５が取付けられ、さらにこのように構成された
電流計は取付板１６にナツト１７によつて取付け
られている。

ここで、コイル９に直流電流を流すと、この電
流によつて生ずる磁界とサイドマグネツト７，８
による磁界との合成された磁界が発生し、この合
成磁界が引かれて、ロータマグネツト４はこの電
流値に対応した角度回動しポインタ５は電流値の
目盛を指す。

第２図にコイル９によつて生成される磁界Mc
とサイドマグネツト７，８によつて生成される磁
界Moのベクトル図を示す。ここで、θはロータ
マグネツト４の回動角であり、また、コイル９の
ターン数をＮ、電流をＩとするとMc＝NIとな
る。これにより、次の式がなりたつ。

tanθ＝ＮＩ／Ｍｏ ……(1) θ＝tan^-1Ｎ／ＭｏＩ ……(2) したがつて、電流Ｉの値に対応して角度θは変
化する。

しかしながら、従来の電流計においては、ロー
タマグネツトの着磁は平行空間磁場内においてな
されるので、その着磁特性はcos（余弦）曲線に
なり一定の磁界分布になるため、電流と振れ角
（回動角）の関係も一定の曲線になりこれ以外の
特性が得られなかつた。したがつて、電流と振れ
角の関係を直線にしたり、または電流が小さい範
囲で振れ角を大きく拡大したりすることは不可能
であつた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、電流に対する振れ
角特性を任意に変えることができ所望の特性が得
られる電流計を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明はロ
ータマグネツトの着磁特性をΦ＝（Ksin²α＋１）
cosα〔Φは磁束量、Ｋは０以外の定数、αは円
周角度〕のように形成したものである。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

第３図は本発明に係る電流計の一実施例におけ
るロータマグネツトの着磁方法を示す説明図であ
り、ａは平面図、ｂは正面図である。なお、電流
計の構造は第１図と全く同じである。第３図にお
いて、１８，１９は着磁ヘツドであり、その先端
はそれぞれ半径Ｒmmの曲線で凸状に形成されてい
る。ここで、着磁ヘツド１８がＳ極、着磁ヘツド
１９がＮ極になるように磁化してBaフエライト
からなるロータマグネツト４を着磁すると、それ
ぞれその接触部がＮ極、Ｓ極に着磁される。この
ときのロータマグネツト４の外周面の着磁分布は
第４図に点線で示したような特性になる。

第４図はロータマグネツト４の円周角度αと磁
極最大位置の値を１としたときの磁束量Φとの関
係を示す着磁分布のグラフである。なお、α＝０
゜およびα＝180゜の点は磁極ＮおよびＳの位置
を示す。

ここで、ロータマグネツト４の円周角度αと着
磁された磁束量との関係を実験式で調べた結果、
次のような式が得られた。

Φ＝（Ksin²α＋１）cosα ……(3) なお、ＫはＲの大きさできまる定数である。

そして、コイル９に流す電流とロータマグネツ
ト４の振れ角θ（回動角）との関係は(1)、(3)式か
ら次式のようになる。

θ＝tan^-1Ｎ／（Ｋｓｉｎ^２α＋１）ＭｏＩ ……(5) なお、回動動には振れ角θ（回動角）とロータ
マグネツト４の円周角度αは常に一致しているの
でθ＝αとなる。

第４図に点線で示した特性は、磁極ヘツド１
８，１９の凸面のＲを適当に選んでＫ＝−0.6と
したときのものである。

また、第５図は他の実施例におけるロータマグ
ネツトの着磁方法を示す説明図であり、ａは平面
図、ｂは正面図である。図において、２０，２１
は着磁ヘツドであり、その先端はそれぞれ半径Ｒ
mmの曲線で凹状に形成されている。そして、着磁
ヘツド２０，２１をＳ極、Ｎ極になるように磁化
して着磁すると、ロータマグネツト４にＮ極、Ｓ
極が着磁される。この凹面のＲを適当に選んでＫ
＝0.6としたときの磁束分布特性を第４図の１点
鎖線に示す。第３図の例は磁極部分の磁束分布が
幅のせまい山状になつているが、第５図の例は磁
極部分の磁束分布が幅の広い山状になつている。

また、Ｋ＝０とした従来のロータマグネツトの
特性を参考として第４図に実線で示す。この特性
は余弦波形になつている。なお、(4)式においてＫ
＝０とすると(1)式になる。

ここで、着磁ヘツドのＲと着磁分布特性とは密
接に関係があり、実験した結果第６図に示すよう
な関係が得られた。

第６図において、横軸は１／Ｒmm^-1、縦軸は定
数Ｋを示す。１／ＲとＫの関係はほぼ一次関数に
なる。

次に、このように着磁されたロータマグネツト
４を組込んだ電流計の振れ角特性について説明す
る。

第７図はコイルの電流Ｉ（アンペア）とロータ
マグネツトの振れ角θ（゜）との関係を示すグラ
フである。図において、点線は第３図に示した着
磁ヘツドを用いＫ＝−0.6にした実施例の特性を
示したもので、直線的な振れ角特性が得られる。
したがつて、文字板の電流値目盛は等間隔に形成
することができる。

また、一点鎖線は第５図に示した着磁ヘツドを
用いＫ＝0.6にした実施例の特性を示したもの
で、０付近で電流に対する振れ角が大きい特性が
得られる。したがつて、文字板の電流値目盛は小
さい値のところで相対的に目盛間隔が大きくな
り、小電流を正確に読みとることができる。

なお、実線はＫ＝０の従来の特性を示したもの
である。

このように、本発明に係る電流計によると、電
流に対する振れ角特性を任意に変えることがで
き、直線性の目盛や一部を拡大した目盛を形成す
ることが容易に可能となり、指示が見やすくなり
計測精度を向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電流計の縦断面図、第２図は磁
界のベクトル図、第３図は本発明に係る電流計の
一実施例におけるロータマグネツトの着磁方法を
示す説明図、第４図はロータマグネツトの着磁分
布のグラフ、第５図は他の実施例におけるロータ
マグネツトの着磁方法を示す説明図、第６図は着
磁ヘツドのＲと定数Ｋの間の関係を示すグラフ、
第７図は電流と振れ角との関係を示すグラフであ
る。 ３……シヤフト、４……ロータマグネツト、５
……ポインタ、７，８……サイドマグネツト、９
……コイル、１５……文字板、１８，１９，２
０，２１……着磁ヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回動自在に支持されたシヤフトと、このシヤ
   フトに固定された180゜はなれた位置に異なる極
   性の磁極を有する円板形のロータマグネツトと、
   このロータマグネツトを常時所定の零位置に吸引
   するためのサイドマグネツトと、前記ロータマグ
   ネツトを前記零位置とは異なる方向に回動させる
   ためのコイルとを備え、前記コイルに電流を流し
   て磁界を発生させ、この磁界と前記サイドマグネ
   ツトの磁界との合成磁界によつて電流値に対応し
   た角度だけ前記ロータマグネツトを回動させるよ
   うにした電流計において、前記ロータマグネツト
   の着磁特性をΦ＝（Ksin²α＋１）cosα〔ただ
   し、Φは磁束量、Ｋは０以外の定数、αは円周角
   度〕のように形成した電流計。