JPS6322534Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 一方が他方に囲まれて関係位置にあつて互いに
ほぼ直交する中心線をもつ２つのコイルと、これ
らのコイルに囲まれその各中心線にほぼ直交する
回転中心線の回りを回動可能でその中心線に直角
の方向にＮ・Ｓ両極があるように着磁された永久
磁石及びこの永久磁石に固着した指針などの指示
部材と、入力信号の大きさに比例する角度量
（θ）につきその余弦（Cosθ）、正弦（Sinθ）そ
れぞれに近似的に比例する電流を出力する余弦出
力発生手段及び正弦出力発生手段とを備え、前記
コイルの一方に前記余弦出力発生手段、他方に前
記正弦出力発生手段の各出力電流を通し、前記コ
イルの交差角角度以上の回動範囲内での、前記永
久磁石の角度位置により前記入力信号に対応する
指示を行う交差線輪型計器が、特開昭51−122468
号等により公知である。

前記交差線輪型計器において、２つのコイルの
巻数が同じであつて、一方のコイルにASinθ、他
方にACosθの関係で変化する電流を通したときの
前記永久磁石の回動角度は、各コイルがコイルの
巻数×通電電流（即ちアンペアターン）に比例す
る磁力を永久磁石に及ぼすものと仮定して式
Tan^-1（ASinθ／ACosθ）＝θを用いて計算される
理想値（θ）と、実際に永久磁石が回動する角度
すなわち実際値（α）との間に差が存在するとい
う欠点がある。具体例として、第２図Ａ，第２図
Ｂを用いて後で説明するこの考案の実施例と同様
に永久磁石の回転中心線に沿う厚みが６mm、回転
面に平行な幅が17mmの短形断面をもち直径に沿う
長さが９mmのボビンに、線径0.1mmの線材を用い
て、他方に囲まれた内側のコイルでは1000回（コ
イル抵抗約100Ω）、これを囲む他方のコイルでは
前記内側のコイルの外側に90゜方向を変えて1000
回（コイル抵抗約110Ω）巻いてなる交差線輪型
計器であつて、入力信号に比例する角度量（θ）
に対して内側のコイルにACosθ、外側のコイルに
ASinθにそれぞれ近似的に比例して変化する電流
を通すようにした交差線輪型計器においては、
各々のコイルに40mAの通電を行ないコイルの起
磁力（アンペアターン）が等しい場合においても
永久磁石の回転角度は理想値であるTan^-11／１
＝45゜とならず実際値はα≒42゜にとどまり約3゜の
差が発生した。第１図Ａは起磁力から計算した永
久磁石の回動角度の理想値（θ）を横軸にして、
縦軸に理想値（θ）を実際値（α）から減じてな
る差（Δ）を示すもので、（θ）の180゜を１周期
として変動している。

従来から交差線輪型計器は自動車用温度計、燃
料計として広く使用されていて、理想値に対する
3゜程度の差は問題にされなかつたが、機関の回転
速度を示すタコメータ々の永久磁石が90度を超え
る角度範囲内を回動する広角度計器への応用に当
つては指示の直線性を必要とするため、前記の差
（Δ）が大きいという欠点は是非とも解消されな
ければならない。

前記の差（Δ）の発生原因は、内側のコイルは
永久磁石に近く、外側のコイルは永久磁石に遠い
ため、各コイルの起磁力を同じとしても内側のコ
イルが永久磁石に及ぼす電磁力が外側のコイルが
永久磁石に及ぼす電磁力より大きな値となるため
で、この割合はコイルの線径、巻数、ボビン形状
により相違する。

本考案の目的は、永久磁石に作用する電磁力の
最大値を両コイルにつき実質的に同じとして前記
欠点を軽減した交差線輪型計器を提供することで
ある。すなわち、この考案は、前記公知のものと
同様の一方が他方に囲まれた関係位置にあつて互
いにほぼ直交する中心線をもつ２つのコイルと、
これらのコイルに囲まれその各中心線にほぼ直交
する回転中心線の回りを回動可能でその中心線に
直角の方向にＮ，Ｓ両極があるように着磁された
永久磁石及びこのこの永久磁石に固着した指針な
どの指示部材と、入力信号の大きさに比例する角
度量（θ）につきその余弦（Cosθ）、正弦
（Sinθ）それぞれに近似的に比例する電流を出力
する余弦出力発生手段及び正弦出力発生手段とを
備え、前記コイルの一方に前記余弦出力発生手
段、他方に前記正弦出力発生手段の各出力電流を
通し、前記コイルの交差角角度以上の回動範囲内
での、前記永久磁石の角度位置により前記入力信
号に対応する指示を行う交差線輪型計器であつ
て、かつこの考案の特徴として前記余弦出力発生
手段及び前記正弦出力発生手段の各出力電流の絶
対値の最大値と前記コイルのうちその出力電流が
通るものの巻数とを乗じてなる積につき、前記他
方に囲まれた前記一方のコイルに係る値が前記他
方のコイルに係る値よりも、適当に小さく定めら
れているものである。

第２図Ａはこの考案の交差線輪型計器の１実施
例のコイルと永久磁石とを含み電気回路を含まな
い部分の平面図、第２図Ｂは第１図ＡでのＡ−Ａ
矢視断面図である。図中１は内側のコイル、２は
外側のコイル、３は回動可能な永久磁石、４は永
久磁石に固着した指針軸、５は指針、６はシール
ドケース、７は文字板を示す。

第３図は本考案の内側のコイルと外側のコイル
とに通電する電流の永久磁石の回動角度の理想値
（θ）に対する変化を示す図であり、実線８は内
側のコイルへの通電電流、破線１０は外側のコイ
ルへの通電電流を表わしている。図中Ｂは内側の
コイルの通電電流８の最大値、Ｃは外側のコイル
の通電電流１０の最大値を示し、永久磁石３に作
用する各コイルの電磁力の最大値が同じになるよ
うにＢ＜Ｃ、（この実施例ではＢ≒0.9C）に設定
されていて、回動磁石３に作用する電磁力の最大
値が内側のコイルと外側のコイルとで同じになる
ため、永久磁石の回動角度の理想値（θ）と実際
値（α）との差（Δ）は第１図中Ｄに示すように
きわめて小さい。

第４図は第２図Ａ，第２図Ｂの実施例を広角度
型のタコメータに応用するときの電気回路の１例
を示すものである。Ｅ，−IGN両端子（第４図左
上部）にイグナイターの断続波形イを印加し、シ
ユミツト回路、単安定マルチ回路、積分回路、加
算回路を介して、入力回転数信号（周波数）が電
圧信号（第４図ニ）にｆ−ｖ変換され、この電圧
信号Ｖが入力信号として、余弦出力発生手段１
１，１２及び正弦出力発生手段１３，１４，１５
に伝えられる。

余弦出力発生手段１１，１２は、入力信号Ｖを
受けてその大きさに比例する角変位量（θ）につ
きその余弦（Cosθ）に近似的に比例する電圧ト
（第４図右下部）を出力する余弦電力発生回路１
１と、その出力を受けてそれに比例する電流リ
（第４図右下部）を出力する電圧電流変換回路１
２とからなる。その出力電流は内側のコイル１に
通電される。

正弦出力発生手段１３，１４，１５は、前記入
力信号Ｖを受けてその大きさに比例する前記入力
回転数信号ｆにつき開放的に変化する電圧ホ（第
４図左下部）を作りそれに基いて電圧ヘ（第４図
左下部）を出力する補助増幅回路１３と、その出
力を受けて前記角変位量（θ）につきその正弦
（Sinθ）に近似的に比例する電圧チ（第４図右下
部）を出力する正弦電圧発生手段１４と、その出
力を受けてそれに比例する電流ヌ（第４図右下
部）を出力する電圧電流変換回路１５とからな
る。その出力電流は外側のコイル２に通電され
る。

前記内側及び外側の各コイル１，２の通電電流
の最大値は抵抗１６，１７により設定でき、１６
の抵抗値を１７の抵抗値より大きく設定すること
により、内側コイルの通電電流の絶対値の最大値
を外側のコイルの通電電流の絶対値の最大値より
小さく設定できる。永久磁石３は内側のコイル１
の電流リと外側のコイル２の電流ヌとにより発生
する合成磁界により270゜の回動範囲を有する。本
例はコイルへの供給電流の最大値を相異させて補
正する方法を述べたが、電流の絶対値の最大値は
同様として内側のコイルの巻数を外側のコイルの
巻数より少なくしても同様の効果があり、一般的
には、余弦出力発生手段及び正弦出力発生手段の
各出力電流の絶対値の最大値とその各出力電流を
通される両コイル１，２の各巻数とを乗じてなる
積につき、内側のコイルに係る値が外側のコイル
に係る値よりも適当に小さく定められているとき
は、同様の効果がある。

この考案によると、永久磁石からの距離が内側
のコイルと外側のコイルで相異するために生じる
永久磁石の回転角度の実際値（α）の前記理想値
（θ）に対する差（Δ）が非常に小さいので、前
記欠点はほぼ解消し、前記目的が完全に達成され
るという効果がある。

なお、一般に、コイルの抵抗値は温度により大
幅に変化するため、自動車用計器のように−30〜
＋80℃と広い温度範囲で使用する場合はコイル抵
抗が±20％以上の変化となりその分だけ電流が変
化する起磁力も同様に変化する。この変化は、直
交２方向の磁力につき同じ比率で生ずるからも
し、他の力が加わらなければ指示に影響しない
が、交差線輪形計器の様に復元力（電源を断とし
た時０点に戻る力）発生手段としてのヒゲ全舞を
有しない計器では指針系のアンバランスにより復
元力を得ていて、温度に敏感な前記コイルの起磁
力及び永久磁石の磁力の他に、指針系のアンバラ
ンス量など温度に不感な力も加わつて指示が決定
されるから、温度変化による各コイルの抵抗変化
は、それに伴う起磁力の変化を介して指示を狂わ
せる原因となる。

ところが前記実施例では、コイルへの通電電流
を電流源を介することによつて温度に不感な値で
供給するようにしたので温度変化幅の大きな使用
条件下においてコイルの抵抗値が変動してもその
影響が永久磁石の回動角度に及ぶことがなく計器
の温度誤差が小さいという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来及びこの考案の交差線輪形計器の
永久磁石の回転角度に対する理想値（θ）と実際
値（α）との差を示す図、第２図Ａはこの考案の
交差線輪形計器の１実施例の電気回路を除く部分
の平面図、第２図ＢはそのＡ−Ａ断面図、第３図
はこの考案の計器の両コイルに流す電流の永久磁
石の回転角度の前記理想値（θ）に対する変化を
示す図、第４図は第２図Ａ，第２図Ｂの実施例に
用いる電気回路の図である。 １……内側コイル、２……外側コイル、３……
永久磁石、１１，１２……余弦出力発生手段、１
３，１４，１５……正弦出力発生手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方が他方に囲まれた関係位置にあつて互いに
   ほぼ直交する中心線をもつ２つのコイル１，２
   と、これらのコイルに囲まれその各中心線にほぼ
   直交する回転中心線の回りを回動可能でその回転
   中心線に直角の方向にＮ，Ｓ両極があるように着
   磁された永久磁石３と、入力信号の大きさに比例
   する角度量θにつきその余弦（Cosθ）、正弦
   （Sinθ）それぞれに近似的に比例する電流を出力
   する余弦出力発生手段１１，１２及び正弦出力発
   生手段１３，１４，１５とを備え、前記コイルの
   一方に前記余弦出力発出手段、他方に前記正弦出
   力発生手段の各出力電流を通し、前記コイルの交
   差角度以上の回動範囲内での前記永久磁石の角変
   位量により前記入力信号に対応する指示を行う交
   差線輪型計器であつて、前記余弦出力発生手段及
   び前記正弦出力発生手段の各出力電流の絶対値の
   最大値と前記コイルのうちその出力電流が通るも
   のの巻数とを乗じてなる積につき、前記他方に囲
   まれた前記一方のコイルに係る値が前記他方のコ
   イルに係る値よりも、適当に小さく定められてい
   ることを特徴とする交差線輪型計器。