DE69200627T2

DE69200627T2 - Kreuzspulenanzeigeinstrument.

Info

Publication number: DE69200627T2
Application number: DE69200627T
Authority: DE
Inventors: Hidemasa Umehara
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1991-01-14
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2012-01-14
Also published as: JP2517849Y2; US5223791A; DE69200627D1; EP0495438A1; JPH04113077U; EP0495438B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kreuzspulenanzeigeinstrument und insbesondere ein Kreuzspulenanzeigeinstrument, das sich als Fahrzeuginstrument, z.B. als Tachometer, Drehzahlanzeiger oder Kraftstoffvorratszeiger, eignet.
Ein Anzeigeinstrument der folgenden Art zum Einbau in ein Fahrzeug ist weit verbreitet: Es weist ein Paar von Spulen auf, die Magnetfelder senkrecht zueinander aufbauen. Je nach der Größe des Meßwertes fließt ein elektrischer Strom zum Aufbau der Magnetfelder durch das Spulenpaar. Dadurch wird der Magnetrotor aufgrund der aus den zwei Spulen gebildeten Magnetfelder in Richtung des zusammengesetzten Magnetfeldes gedreht, um den Zeiger zum Anzeigen des Meßwertes zu drehen.
Die Fig. 9 und 10 zeigen einen Bewegungsmechanismus eines herkömmlichen Anzeigeinstruments der Art, wie aus JP-A-63-252260 bekannt. Der Bewegungsmechanismus 1 umfaßt einen Spulenkörper 2 mit einem oberen und unteren Teil 2a und 2b. Die zwei Spulen 3a und 3b sind derart auf den Spulenkörper 2 gewickelt, daß sie senkrecht zueinander stehen. Ein scheibenförmiger Magnetrotor 4 mit einem N- und einem S-Pol ist im Spulenkörper 2 vorgesehen, auf dem die Spulen 3a und 3b wie oben beschrieben aufgewickelt sind. Der Magnetrotor 4 ist fest an einer Drehwelle 5, d.h. der Zeigerwelle, angebracht, die sich axial durch das Innere eines Wellenlagerungsteils 2c des Spulenkörpers 2 erstreckt. Jener Teil des Spulenkörpers 2, der den Magnetrotor aufnimmt, weist eine Lager-Aussparung 6 in der Mitte des Bodens auf Die Lager-Aussparung 6 und die untere Hälfte des Magnetrotor-Aufhahmeteils sind mit Silikonöl 7 hoher Viskosität gefüllt.
Der untere Endabschnitt der Drehwelle 5 ist drehbar auf dem Boden der Lager-Aussparung 6 gelagert. Die untere Hälfte des Magnetrotors 4 wird zum Bremsen der Drehwelle 5 im Silikonöl 7 gehalten. Wenn den Spulen 3a und 3b kein Strom zugefüührt wird, ist der Magnetrotor freidrehend. Wenn andererseits Strom zu den Spulen 3a und 3b geleitet wird, wird der Magnetrotor 4 um einen vorbestimmten Winkel gedreht.
Eine Rundskala 8 ist über dem Bewegungsmechanismus 1 angebracht, und ein Zeiger 9 ist am Endabschnitt der Drehwelle 5 befestigt, welcher aus der Rundskala 8 herausragt.
In Fig. 10 bezeichnet die Ziffer 10 ein Gehäuse des Bewegungsmechanismus, das den Spulenkörper 2 aufnimmt und die Magnetfelder abschirmt.
Anhand der Fig. 11(a) bis 13 wird das derart aufgebaute konventionelle Anzeigeinstrument genauer beschrieben. Wenn eine Spannung V&sub0; cos θ an die Spule 3a und eine Spannung V&sub0; sin θ an die Spule 3b angelegt wird, wie dargestellt, fließen elektrische Ströme mit den jeweiligen Spannungen in den Spulen 3a und 3b, so daß diese Magnetfelder φ&sub1; bzw.φ&sub2; ausbilden. Im Idealfall stehen diese Magnetfelder senkrecht zueinander und bilden ein zusammengesetztes Magnetfeld in der Richtung, die sich durch die Kombination der Richtungen der Magnetfelder φ&sub1; und φ&sub2; ergibt.
Die Größe der Magnetfelder φ&sub1; und φ&sub2; ist proportional zu den Spannungen V&sub0; cos θ und V&sub0; sin θ. Demnach liegt die Richtung des zusammengesetzten Magnetfeldes φ bei dem Winkel θ. Indem also ermöglicht wird, daß der Winkel θ einem vorgegebenen Meßwert entspricht, entspricht die Richtung des zusammengesetzten Magnetfeldes φ diesem Meßwert. Folglich wird der Magnetrotor 4, und damit die Drehwelle 5, entsprechend dem zusammengesetzten Magnetfeld gedreht, um den Zeiger 9 über der Rundskala 8 zum Anzeigen des Meßwertes zu drehen.
Bei Rotation der Drehwelle 5 wird sie durch das Silikonöl 7 im Spulenkörper 2 gebremst. Dadurch wird ein unnötiges Schwingen der Drehwelle 5 und demzufolge auch des Zeigers 9 verhindert. Wenn keine elektrischen Ströme in den Spulen 3a und 3b fließen, wie in dem Fall, da das Kraftfahrzeug nicht in Betrieb ist, wird die Drehwelle 5 freigegeben, und eine Vorrichtung (nicht dargestellt) zum Zurückbringen des Zeigers 9 auf den Nuilpunkt bringt den Zeiger 9 in die vorgegebene Nullposition zurück.
Beim oben beschriebenen traditionellen Anzeigeinstrument, wie in Fig. 9 dargestellt, ist der Wellenlagerungsteil 2c des Spulenkörpers 2 im wesentlichen zylinderförmig. Deshalb werden die auf den Spulenkörper 2 aufgewickelten Spulen 3a und 3b um die Außenfläche des Wellenlagerungsteils 2c geführt und gekrümmt, so daß die axiale Ausrichtung der entstehenden Spulen 3a und 3b mangelhaft ist. Dabei bilden die Spulen unerwünschte Magnetfelder zusätzlich zu jenen aus, die senkrecht zueinander sind. Aufgrund der derart entstehenden unerwünschten Magnetfelder weist die Anzeige des Zeigers 9 eine geringe Linearität aut, d.h. der Zeiger 9 kann keinen korrekten Wert anzeigen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht dessen besteht ein Ziel der Erfindung in der Schaffung eines Kreuzspulenanzeigeinstruments, das einen Meßwert mit hoher Genauigkeit anzeigt, wobei die Nichtlinearität der Anzeige des Zeigers minimiert wird, welche dadurch entsteht, daß die Kreuzspulen nicht axial ausgerichtet sind.
Ein erfindungsgemäßes Kreuzspulenanzeigeinstrument umfaßt: einen Spulenkörper mit einer ersten und zweiten Kammer, die im Innern getrennt ausgebildet sind, und einem Spulenwicklungsteil mit einer flachen Oberfläche dort, wo die erste Kammer gebildet ist; zwei Spulen, die auf den Spulenwicklungsteil des Spulenkörpers derart gewickelt sind, daß die Spulen senkrecht zueinander sind; eine Drehwelle, die drehbar angeordnet, mit beiden ihren Enden durch Kopf- und Bodenteile der ersten Kammer in dem Spulenkörper gelagert ist; einen Magnetrotor, der fest an der Drehwelle befestigt ist und nach Maßgabe eines zusammengesetzten Magnetfeldes infolge von von den beiden Spulen gebildeten Magnetfeldern gedreht wird; ein drehbares Zahnrad, das fest an der Drehwelle befestigt ist und sich mit dem Magnetrotor dreht; ein Übertragungszahnrad, das in der zweiten Kammer des Spulenkörpers zum Eingriff mit dem drehbaren Zahnrad vorgesehen ist; eine exzentrische Welle, an der das Übertrangszahnrad fest befestigt ist und die einen aus dem Spulenkörper hervorstehenden Endteil hat, und einen Zeiger, der fest an dem Endteil der exzentrischen Welle befestigt ist.
Bei diesem Anzeigeinstrument wird das Drehmoment des Magnetrotors durch das drehbare Zahnrad und das Übertragungszahnrad zur Exzenterwelle übertragen, so daß sich der an der Exzenterwelle befestigte Zeiger dreht. Außerdem werden die Spulen beim Aufwickeln auf den Spulenwicklungsteil des Spulenkörpers linear geführt. Dadurch wird die Axialität der Spulen entscheidend verbessert; d.h. die Nichtlinearität in der Anzeige des Zeigers wird minimiert, welche üblicherweise der nicht axialen Ausrichtung der Spulen zuzuschreiben ist. Das erfindungsgemäße Anzeigeinstrument zeigt einen Meßwert also mit großer Genauigkeit an.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein vertikaler Schnitt eines Beispiels eines Bewegungsmechanismus in einem erfindungsgemäßen Kreuzspulenanzeigeinstrument.
Fig. 2 ist eine Draufsicht des Bewegungsmechanismus aus Fig. 1.
Fig. 3 ist ein vertikaler Schnitt eines Bewegungsmechanismus, der in ein Fahrzeug eingebaut ist.
Fig. 4 ist eine erläuternde Darstellung einer Drehmoment-Charakteristik bei Magnetfeldern, die durch die Spulen im Bewegungsmechanismus erzeugt werden.
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung zur Beschreibung von Anzeigefehlern in Abhängigkeit von der Größe der durch die Spulen aufgebauten Magnetfelder.
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung zur Beschreibung der Anzeigecharakteristik des Zeigers im Anzeigeinstrument.
Die Fig. 7(a) bis 7(d) sind erläuternde Diagramme zur Beschreibung der Drehwinkel eines Übertragungszahnrades, das mit einem drehbaren Zahnrad im Bewegungsmechanismus gedreht wird.
Fig. 8 ist eine grafische Darstellung, die die Drehwinkel des drehbaren Zahnrades mit den Drehwinkeln des Übertragungszahnrades angibt.
Fig. 9 ist eine Perspektivansicht eines herkömmlichen Bewegungsmechanismus in einem Kreuzspulenanzeigeinstrument.
Fig. 10 ist ein vertikaler Schnitt durch den traditionellen, in ein Fahrzeug eingebauten Bewegungsmechanismus.
Die Fig. 11(a) und 11(b) sind grafische Darstellungen, die die Wellenformen der an die Spulen im Bewegungsmechanismus angelegten Spannungen angeben.
Fig. 12 ist ein erläuterndes Diagramm zur Beschreibung der Richtung des zusammengesetzten Magnetfeldes infolge der durch die Spulen gebildeten Magnetfelder.
Fig. 13 ist ein erläuterndes Diagramm zur Beschreibung der Charakteristik des zusammengesetzten Magnetfeldes infolge der durch die Spulen gebildeten Magnetfelder.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der Fig. 1 bis 8 beschrieben.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Beispiel eines Spulenkörpers in einem erfindungsgemäßen Kreuzspulenanzeigeinstrument. Ein Spulenkörper 2 mit einem oberen und einem unteren Teil 2a und 2b weist einen Spulenwicklungsteil 2d und eine Wellenlagerungsteil 2c auf. Der Spulenwicklungsteil 2d hat eine flache und rechteckige Oberfläche. Der Wellenlagerungsteil 2c geht von einem Ende des Spulenwicklungsteils 2d aus und weist in der Mitte einen im wesentlichen zylindrischen Lagerteil 2e auf. Eine Magnetrotorkammer 12 zur Aufnahme eines scheibenförmigen Magnetrotors 4 ist im Innern des Spulenwicklungsteil 2d des Spulenkörpers 2 und eine Exzenterwellenkammer 13 zur Aufnahme einer Exzenterwelle 19 im Innern des Wellenlagerteils 2c des Spulenkörpers 2 ausgebildet. Eine Trennwand 14 befindet sich zwischen der Magnetrotorkarnmer 12 und der Exzenterwellenkammer 13. Genauer gesagt, die Trennwand 14 verläuft vom Boden des unteren Körpers 2 nach oben und bildet darüber einen oberen Verbindungsraum, durch den die beiden Kammern miteinander in Verbindung stehen.
Die Magnetrotorkammer 12 weist oben und unten zentrale Lager- Aussparungen 15 und 16 auf. Eine Drehwelle 5, an der der Magnetrotor 4 befestigt ist, ist drehbar gelagert, indem ihre beide Enden mit den Lager- Aussparungen 15 und 16 im Eingriff sind. Ein drehbares Zahnrad 17 ist auf der Oberseite des Magnetrotors vorgesehen. Dabei ist das drehbare Zahnrad 17 an der Drehwelle 5 befestigt und greift in dem vorgenannten oberen Verbindungsraum zwischen der Magnetrotorkammer 12 und der Exzenterwellenkammer 13 mit einem Übertragungszahnrad 18 ineinander. Der unter dem Magnetrotor 4 befindliche Raum ist mit Silikonöl 7 hoher Viskosität gefüllt. Dies dient der Bremsung der Drehwelle 5, wodurch das unnötige Schwingen eines Zeigers (wird später beschrieben) verhindert wird.
Wenn zusätzlich die Exzenterwellenkammer 13 mit dem Silikonöl 7 gefüllt ist, kann auch die Exzenterwelle 19 durch das Silikonöl 7 gebremst werden, um den Zeiger vor unnötiger Vibration zu schützen.
In der Exzenterwellenkammer 13 ist die vorgenannte Exzenterwelle 19, d.h. eine Zeigerwelle, an der das mit dem drehbaren Zahnrad 17 im Eingriff befindliche Übertragungszahnrad 18 befestigt ist, parallel zur Drehwelle 5 angeordnet. Die Exzenterwelle 19 steht aus der Exzenterwellenkammer 13 hervor und wird in horizontale Richtung drehbar durch den Wellenlagerungsteil 2e sowie durch eine Lager-Aussparung 20 am Boden der Exzenterwellenkammer 13 gelagert. Der Zeiger (nicht dargestellt) ist fest am oberen Endbereich der Exzenterwelle 19 angebracht, der durch den Wellenlagerungsteil 2e hindurch aus dem Spulenkörper 2 herausragt.
Die Spulen 3a und 3b sind um den Spulenwicklungsteil 2d des Spulenkörpers 2 gewickelt, der den Magnetrotor 4 und die Exzenterwelle 19 aufgenommen hat. Genauer gesagt, die Spulen 3a und 3b werden auf den Spulenwicklungsteil 2d aufgewickelt, während sie linear von dessen Außenfläche geführt werden, sodaß die entstehenden Spulen senkrecht zueinander sind. Somit just ein Kreuzspulenbewegungsmechanismus 1 entstanden. Des weiteren wird eine Rundskala (nicht dargestellt) über dem Bewegungsmechanismus 1 angebracht.
Bei dem derart aufgebauten Anzeigeinstrument werden vorbestimmte elektrische Ströme, die einem Antriebssignal in Abhängigkeit von einem Meßsignal entsprechen, an die Spulen 3a und 3b angelegt, so daß die Spulen Magnetfelder ausbilden, wodurch der Magnetrotor 4 entsprechend dem zusammengesetzten Magnetfeld infolge der von den Spulen 3a und 3b aufgebauten Magnetfelder gedreht wird. Das Drehmoment des Magnetrotors 4 wird durch das drehbare Zahnrad 17 und das Übertragungszahnrad 18 zur Exzenterwelle 19 übertragen, und der an der Exzenterwelle 19 befestigte Zeiger wird über der Rundskala gedreht, um den Meßwert anzuzeigen. Dabei werden die Drehwelle 5 des Magnetrotors 4 und die Exzenterwelle 19 gedreht, während sie durch das Silikonöl 7 in der Magnetrotorkammer 12 gebremst werden Dadurch wird ein unnötiges Schwingen des Zeigers verhindert.
Bei dem oben beschriebenen Anzeigeinstrument hat der Spulenwicklungsteil 2d des Spulenkörpers 2 eine flache und rechteckige Oberfläche, und die Spulen 3a und 3b werden so auf den Spulenwicklungsteil 2d aufgewickelt, daß sie senkrecht zueinander stehen. Das heißt, im Gegensatz zum herkömmlichen Anzeigeinstrument hat bei dem vorliegenden Instrument der Spulenwicklungsteil 2d keinen Wellenlagerungsteil für die Zeigerwelle, sondern er ist zum Ausbilden eines Weilenlagerungsteils 2c an einer Ecke teilweise verlängert. Aufgrund dieses Aufbaus können die Spulen 3a und 3b beim Aufwickeln auf den Spulenwicklungsteil 2d linear geflührt werden. Dadurch sind die entstehenden Spulen 3a und 3b ausgezeichnet axial ausgerichtet.
Im Ergebnis bilden die Spulen 3a und 3b, wenn den Spulen 3a und 3b elektrische Ströme entsprechend einem Meßsignal zugefiührt werden, um den Meßwert anzuzeigen, nur Magnetfelder aus, die senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Das erfindungsgemäße Anzeigeinstrument weist also im Gegensatz zum konventionellen Gerät nicht mehr die Schwierigkeit aut, daß die Kreuzspulen, welche nur maßig axial gefluchtet sind, zusätzlich zu den senkrecht zueinander ausgerichteten Magnetfeldern weitere unerwünschte aufbauen. Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument ist die Schwierigkeit aus dem Weg geräumt, daß sich unerwünschte Magnetfelder negativ auf die Linearität bei der Anzeige des Zeigers auswirken. Das erfindungsgemäße Anzeigeinstrument kann also einen Meßwert mit hoher Genauigkeit anzeigen.
Das oben beschriebene Anzeigeinstrument wird derart auf der Innenseite des Fahrzeugarmaturenbretts (nicht dargestellt) angebracht, wie in Fig. 3 gezeigt, daß die Exzenterwellenkammer 13 über der Magnetrotorkammer 12 liegt und die Exzenterwelle 19 schräg hervorsteht.
Wenn das Instrument lange im Einsatz ist, kann sich das Silikonöl 7 in der Magnetrotorkammer 12 verlagern. Demgegenüber gelangt in einem solchen Fall im erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument das Silikonöl 7 aus der Magnetrotorkammer 12 nicht in die Exzenterwellenkammer 13, wenngleich es sich um eine größere Menge handelt, und läuft auch nie durch den Spalt zwischen der Exzenterwelle 19 und dem Wellenlagerungsteil 2e, der die Welle 19 lagert, aus dem Spulenkörper 2 heraus, da sich die Exzenterwellenkammer 13 über der Magnetrotorkammer 12 befindet und sich die Exzenterwelle 19, wie oben beschrieben, schräg erstreckt. Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument kann es nicht zum Beschmutzen des Bewegungsmechanismus 1 durch austretendes Silikonöl kommen.
Die Fig. 4 bis 8 zeigen ein anderes Beispiel des Bewegungsmechanismus im erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument, bei dem die Linearität der Anzeige des Zeigers weiter verbessert ist.
In dem Bewegungsmechanismus aus den Fig. 1 und 2 weisen die auf den Spulenwicklungsteil 2d des Spulenkörpers 2 aufgewickelten Spulen 3a und 3b mehrschichtige Windungen auf. Wenn also die Spulen 3a und 3b die gleiche Anzahl von Windungen haben, ist das durch die Innenspule, Spule 3a, gebildete Magnetfeld größer als jenes, das durch die Außenspule, Spule 3b, aufgebaut wird.
Hier wird davon ausgegangen, daß die Spule 3a eine Kosinusspule ist, an die eine Spannung V&sub0; cos θ angelegt wird, und die Spule 3b eine Sinusspule, an die eine Spannung V&sub0; sin θ angelegt wird. Die Kosinus- oder Innenspule 3a, die sich näher am Magnetrotor 4 befindet, erzeugt dann ein größeres Magnetfeld als die Sinus- oder Außenspule 3b. Das Drehmoment für die durch die Spulen 3a und 3b gebildeten Magnetfelder ist derart, wie in Fig. 4 dargestellt, und der Anzeigefehler des Zeigers, der in Richtung des zusammengesetzten Magnetfeldes infolge der von den Spulen 3a und 3b gebildeten Magnetfelder gedreht wird, so, wie in Fig. 5 aufgezeigt. Dabei neigt der Anzeigewert im ersten (oder dritten) Quadranten dazu, kleiner als der tatsächliche Wert zu sein, und im zweiten (oder vierten) Quadranten, größer als der tatsächliche, richtige Wert zu sein. Aufgrund dieses Anzeigefehlers sieht die Anzeigecharakteristik des Zeigers wie in Fig. 6 abgebildet aus; d.h. die Linearität bei der Anzeige durch den Zeiger ist gering und der angezeigte Wert nicht korrekt.
Dieses Problem läßt sich durch ein Verfahren überwinden, bei dem die Anzahl der Windungen der Spulen 3a und 3b verändert wird, so daß die durch beide Spulen ausgebildeten Magnetfelder gleich groß sind. Allerdings ist dieses Verfahren insofern von Nachteil, als es recht aufwendig ist, die Anzahl der Windungen bei der Spulenaulwicklung zu steuern. Daher wird bei dem vorliegenden Beispiel eines Bewegungsmechanismus die Anzahl der Windungen der Spulen 3a und 3b unverändert aufrechterhalten und das in den Fig. 1 und 2 dargestellte drehbare Zahnrad 17 sowie das Übertragungszahnrad 18 erhalten eine elliptische Form, so daß durch sie der Abstand zwischen der Drehwelle 5 und der Exzenterwelle 19 konstant gehalten werden kann.
Bei diesem Beispiel des Bewegungsmechanismus in dem erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument sind das drehbare Zahnrad 17 und das Übertragungszahnrad 18, wie in Fig. 7 dargestellt, auf einer Ebene miteinander im Eingriff. Wenn wie in den Fig. 7(a) bis 7(d) das Drehzahnrad entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um die Winkel θ&sub1;, θ&sub2; und θ&sub3; (θ&sub1; = θ&sub2; = θ&sub3;), d.h. insgesamt um 90º, gedreht wird, dann dreht sich das Übertragungszahnrad 18 in Uhrzeigerrichtung um die Winkel θ'&sub1;, θ'&sub2; und θ'&sub3;, d.h. insgesamt um 90º. Dabei stehen die Drehungswinkel des Übertragungszahnrades 18 in folgendem Verhältnis:
θ'&sub1; < θ'&sub2; < θ'&sub3;.
Dementsprechend ist das Verhältnis zwischen den Drehwinkeln θ&sub1;, θ&sub2; und θ&sub3; des drehbaren Zahnrades 17 und den Drehwinkeln θ', θ'&sub2; und θ'&sub3; des Übertragungszahnrades 18 unter den Bedingungen aus Fig. 7 derart, wie in Fig. 8 angegeben. Das heißt, der Drehwinkel des Übertragungszahnrades 18 pro Umdrehungswinkel des drehbaren Zahnrades 17 ist vergrößert. Dies ist gleichbedeutend mit der Tatsache, daß beim Drehen des Zeigers zusammen mit dem Übertragungszahnrad 18 ein durch die Rotation des Übertragungszahnrades 18 angezeigter Wert kleiner als der richtige Wert ist, der durch die Drehung des drehbaren Zahnrades 17 geschaffen wird.
Ebenso wird unter der Bedingung aus Fig. 7(d), wenn das drehbare Zahnrad 17 um weitere 90º entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, das Übertragungszahnrad 18 in Uhrzeigerrichtung um 90º weitergedreht. Dabei wird der Drehwinkel des Übertragungsznrades 18 pro Drehwinkel des drehbaren Zahnrades 17 verringert. Dies ist gleichbedeutend mit der Tatsache, daß ein durch die Drehung des Übertragungszahnrades 18 angezeigter Wert größer als der richtige Wert ist, der dich die Drehung des drehbaren Zahnrades 17 angezeigt wird (das Verhältnis zwischen den Drehwinkeln θ&sub4;, θ&sub5; und θ&sub6; sowie θ'&sub4;, θ'&sub5; und θ'&sub6; in Fig. 8).
Bei diesem Beispiel des Bewegungsmechanismus im erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument wird die Charakteristik des drehbaren Zahnrades 17 und des Übertragungszaades 18, die elliptische Zahnräder sind, ausgenutzt, um das Problem zu überwinden, daß die Linearität bei der Anzeige des Zeigers aufgrund der unterschiedlichen Feldstärke zwischen den durch die Innenspule 3a und die Außenspule 3b ausgebildeten Magnetfeldern verringert wird. Das heißt, das drehbare Zahnrad 17 und das Übertragungszahnrad 18 sind derart modifiziert, daß in dem Fall, bei dem ein durch den Zeiger angezeigter Wert kleiner als der richtige Wert ist, der Drehwinkel des Übertragungszahnrades 18 pro Drehwinkel des drehbaren Zahnrades 17 vermindert wird, und in dem Fall, bei dem ein durch den Zeiger angezeigter Wert größer als der richtige Wert ist, der Drehwinkel des Übertragungszahnrades 18 pro Drehwinkel des drehbaren Zahnrades 17 vergrößert wird. Da durch diese Modifizierung ein Absinken der Anzeige- Linearität des Zeigers verhindert wird, gibt der Zeiger einen Meßwert mit hoher Genauigkeit an.
Der Drehwinkel des Zeigers kann nach Wunsch eingestellt werden, indem das Übersetzungsverhältnis zwischen dem drehbaren Zahnrad 17 und dem Übertragungszahnrad 18 verändert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Kreuzspulenanzeigeinstrument weist der Spulenkörper einen Spulenwicklungsteil mit einer flachen Oberfläche auf, wo der Magnetrotor untergebracht ist, und die Spulen werden derart auf den Spulenwicklungsteil aufgewickelt, daß sie senkrecht zueinander liegen. Somit werden die Spulen beim Aufwickeln linear geführt. Dadurch ist die Axialität der entstehenden Spulen erheblich besser. Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument ist die Nichtlinearität der Anzeige des Zeigers, die dadurch entsteht, daß die Spulen nicht axial ausgerichtet sind, minimiert worden, und der Meßwert kann mit höherer Genauigkeit angezeigt werden.
Darüber hinaus sind bei dem Anzeigeinstrument das drehbare Zahnrad und das Übertragungszahnrad derart modifiziert, daß in dem Fall, bei dem ein von dem Zeiger angezeigter Wert dazu neigt, kleiner als ein richtiger Wert zu sein, der Drehwinkel des Übertragungszahnrades pro Umdrehungswinkel des drehbaren Zahnrades vermindert wird, und in dem Fall, bei dem der von dem Zeiger angezeigte Wert dazu neigt, größer als der richtige Wert zu sein, der Drehwinkel des Übertragungszahnrades pro Drehwinkel des drehbaren Zahnrades vergrößert wird. Folglich ist die Linearität bei der Anzeige des Zeigers erheblich verbessert, und der Meßwert wird mit hoher Genauigkeit angezeigt.

Claims

1. Kreuzspulenanzeigeinstrument mit einem Spulenkörper (2) mit ersten und zweiten Kammern (12, 13), die im inneren getrennt ausgebildet sind, und einem Spulenwicklungsteil (2d) mit einer flachen Oberfläche dort, wo die erste Kammer (12) gebildet ist;

zwei Spulen (3a, 3b), die auf den Spulenwicklungsteil (2d) des Spulenkörpers (2) derart gewickelt sind, daß die Spulen (3a, 3b) senkrecht zueinander sind;

einer Drehwelle (5), die drehbar angeordnet, mit beiden ihren Enden durch Kopf- und Bodenteile (15, 16) der ersten Kammer (12) in dem Spulenkörper (2) gelagert ist;

einem Magnetrotor (4), der fest an der Drehwelle (5) befestigt ist und nach Maßgabe eines zusammengesetzten Magnetfeldes infolge von von den beiden Spulen (3a, 3b) gebildeten Magnetfeldern gedreht wird;

einem drehbaren Zahnrad (17), das fest an der Drehwelle (5) befestigt ist und sich mit dem Magnetrotor (4) dreht;

einem Übertragungszahnrad (18), das in der zweiten Kammer (13) des Spulenkörpers (2) zum Eingriff mit dem drehbaren Zahnrad (17) vorgesehen ist;

einer exzentrischen Welle (19), an der das Übertragungszahnrad (18) fest befestigt ist und die einen aus dem Spulenkörper (2) hervorstehenden Endteil hat, und

einem Zeiger (9), der fest an dem Endteil der exzentrischen Welle (19) befestigt ist.

2. Kreuzspulenanzeigeinstrument nach Anspruch 1, wobei der Spulenkörper (2) aus einem oberen Körper (2a) und einem unteren Körper (2b) besteht.

3. Kreuzspulenanzeigeinstrument nach Anspruch 2, wobei die erste und zweite Kammer (12, 13) des Spulenkörpers (2) durch eine Trennwand (14) voneinander getrennt sind, die sich von einer Bodenfläche des unteren Körpers (2b) nach oben erstreckt mit der Ausnahme eines oberen Verbindungsraums, durch den hindurch das drehbare Zahnrad (17) und das Übertragungszahnrad (18) miteinander im Eingriff sind.

4. Kreuzspulenanzeigeinstrument nach Anspruch 1, wobei ein Raum unter dem Magnetrotor (4) mit Silikonöl (7) hoher Viskosität in der ersten Kammer (12) des Spulenkörpers (2) gefullt ist.

5. Kreuzspulenanzeigeinstrument nach Anspruch 4, wobei die zweite Kammer (13) des Spulenkörpers (2) mit dem Silikonöl (7) gefüllt ist.

6. Kreuzspulenanzeigeinstrument nach Anspruch 1, wobei das drehbare Zahnrad (17) und das Übertragungszahnrad (18) derart modifiziert sind, daß in dem Fall, bei dem ein von dem Zeiger angezeigter Wert dazu neigt, kleiner als ein richtiger Wert zu sein, ein Drehwinkel des Übertragungszahnrades (18) pro umdrehungswinkel des drehbaren Zahnrades (17) vermindert wird, und in dem Fall, bei dem der von dem Zeiger (9) angezeigte Wert dazu neigt, größer als der richtige Wert zu sein, der Drehwinkel des Übertragungszahnrades (18) pro Drehwinkel des drehbaren Zahnrades (17) vergrößert wird.

7. Kreuzspulenanzeigeinstrument nach Anspruch 6, wobei das drehbare Zahnrad (17) und das Übertragungszahnrad (18) in elliptische Zahnräder modifiziert werden, wobei ein Abstand zwischen der Drehwelle (5) und der exzentrischen Welle (19) konstant gehalten werden kann.