JPH0634661A - クロスコイル形指示計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロータ軸の回転力を駆動軸に伝達して、駆動軸
に取り付けられた指針を回転駆動する多軸式の指示計器
であって、部品数を減少させ、安価にかつ容易に製造す
ることのできるクロスコイル形指示計器を提供する。 【構成】コイルボビン３に２つのコイルを互いに直交す
る方向に巻回してなるクロスコイルの内側に、各コイル
への通電によりコイルが発生する磁界の合成磁界に応じ
てロータ軸６を中心として所定角度回転するマグネット
ロータ５を配設し、ロータ軸の近傍にこのロータ軸の出
力ギア７に噛合される駆動ギア１３が取り付けられ先端
部に指針１４が取り付けられた駆動軸１０を回転自在に
配設し、各コイルに通電しない状態で指針を零位置に戻
すヒゲぜんまい１６を、駆動ギヤに一体に形成したヒゲ
ぜんまい固定部２６に固着したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクロスコイル形指示計器
に係り、特にマグネットロータのロータ軸の回転を駆動
軸に伝達して指針を回転駆動する多軸式のクロスコイル
形指示計器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、互いに直交する磁界を発生する
一対のコイルにそれぞれ計測量に応じて変化する電流を
流し、上記一対のコイルがそれぞれ発生する磁界の合成
磁界の方向にマグネットロータを回転させ、このマグネ
ットロータとともに回転する指針により計測量の表示を
行なうクロスコイル形の車載用指示計器が多く用いられ
ている。そして、近年、コンビネーションメータの内部
に複数の指針を近接して配置することが行なわれてお
り、このような場合は、上記指針が取り付けられる駆動
軸を上記マグネットロータのロータ軸からオフセットさ
せて別個に設けるようにした多軸式の指示計器が開発さ
れている。

【０００３】図３はこのような従来の多軸式のクロスコ
イル形指示計器を示したもので、この計器ユニット１の
計器用ムーブメント２は、コイルボビン３を有してお
り、このコイルボビン３には、２つのコイル４，４が互
いに直交するように巻回されている。また、上記コイル
ボビン３の内側には、Ｓ極及びＮ極が形成された円板状
のマグネットロータ５が回転自在に配設されており、こ
のマグネットロータ５の中心部には、軸方向に延びるロ
ータ軸６が取り付けられている。さらに、このロータ軸
６の上部には、出力ギア７が固着されている。

【０００４】また、上記コイルボビン３のマグネットロ
ータ５収納部分の下面中央には、軸受凹部８が形成され
ており、この軸受凹部８の内部には、上記ロータ軸６に
制動力を付与してロータ軸６の不必要な振れを防止する
ためのシリコン等の図示しない充填剤が充填されてい
る。そして、上記マグネットロータ５は、コイルに通電
されていない状態では、上記ロータ軸６を中心として自
由に回転自在とされ、上記各コイルに通電することによ
り、所定角度回転駆動できるようになされている。

【０００５】また、上記コイルボビン３の一側部には、
上下方向に延びる軸受穴９が形成されており、この軸受
穴９の内側には、駆動軸１０が回転自在に配設されてい
る。この駆動軸１０は、その下端部が上記軸受穴９の底
部に埋設されたスラスト軸受１１に支持されると共に、
その上端部が上記軸受穴９の上端部に嵌合された軸受部
材１２により駆動軸１０が抜けないように保持されてい
る。また、上記駆動軸１０には、上記ロータ軸６の出力
ギア７に噛合される駆動ギア１３が固着されており、こ
の駆動軸１０の先端部には、図示しない文字板の表面側
に位置する指針１４が取り付けられている。

【０００６】また、上記駆動軸１０には、駆動ギヤ１３
の下側近傍にヒゲ玉１５が圧入されており、このヒゲ玉
１５には、一端部がコイルボビン３側に接続されたヒゲ
ぜんまい１６の他端部が固着されている。さらに、上記
コイルボビン３の外周には、磁界を遮断する遮磁ケース
１７が周設されており、上記構成により計器ユニット１
が形成されるものである。

【０００７】上記計器ユニット１は、図示しないコンビ
ネーションメータの内部に収納され、このコンビネーシ
ョンメータを、自動車等の車両のインストルメントパネ
ルに取り付けるようになされている。

【０００８】上記従来の指示計器においては、所定の測
定信号に基づく駆動信号としての所定電流を上記各コイ
ル４にそれぞれ供給することにより、上記各コイル４が
発生する磁界の合成磁界に応じて、上記マグネットロー
タ５を上記計測量に対応した角度回転させる。これによ
り、上記ロータ軸６が回転駆動され、このロータ軸６の
回転力が出力ギア７及び駆動ギア１３を介して駆動軸１
０に伝達されて駆動軸１０が回転駆動されることによ
り、上記指針１４を文字板上で回転させて、所定の計測
量を表示するようにしている。

【０００９】また、自動車のイグニッションスイッチを
ＯＦＦにした場合のように、上記各コイル４に通電され
なくなると、上記ヒゲぜんまい１６の付勢力により上記
駆動軸１０が所定の零位置まで回転され、上記指針１４
が所定の零位置まで戻されるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のク
ロスコイル形指示計器においては、駆動軸１０に圧入し
たヒゲ玉１５によってヒゲぜんまい１６の端部を固着、
保持させているので、ヒゲ玉１５の駆動軸１０への圧入
作業が必要不可欠であり、一方、上記ヒゲ玉１５の駆動
軸１０への圧入にはかなり大きな力を必要とするので、
斯かるヒゲ玉１５の圧入作業が困難となり、さらに、ヒ
ゲ玉１５を必要とするため、部品数が増加してしまい、
上記計器用ムーブメント２の製造が困難でコストが増大
してしまうという不都合を有している。

【００１１】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、部品数を減少させ、安価にかつ容易に製造すること
のできるクロスコイル形指示計器を提供することを目的
とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係るクロスコイル形指示計器は、コイルボビン
に２つのコイルを互いに直交する方向に巻回してクロス
コイルを形成すると共に、このクロスコイルの内側にマ
グネットロータをロータ軸を中心として回転自在に配設
し、上記ロータ軸の近傍に、ロータ軸に設けられた出力
ギヤと噛合する駆動ギヤを有し、先端部に指針が取り付
けられた駆動軸を回転自在に配設し、上記駆動軸に上記
指針を零位置方向に付勢するヒゲぜんまいを取り付け、
上記各コイルへの通電によりコイルが発生する磁界の合
成磁界に応じて上記マグネットロータを所定角度回転駆
動させると共に、上記各コイルに通電しない状態で上記
ヒゲぜんまいにより上記指針を零位置に戻すように動作
させるクロスコイル形指示計器において、上記駆動ギヤ
に、上記ヒゲぜんまいの一端部が固着されるヒゲぜんま
い固定部を一体に形成したことをその特徴とするもので
ある。

【００１３】

【作用】本発明によれば、ロータ軸からの回転力を駆動
軸に伝達する駆動ギヤに、ヒゲぜんまいの一端部が固着
されるヒゲぜんまい固定部を一体に形成するようにした
ので、従来のようにヒゲぜんまいを駆動軸に取り付ける
ためのヒゲ玉が不要となり、従来困難であったヒゲ玉の
圧入作業を省略できると共に、部品数の低減を図ること
ができ、計器用ムーブメントを安価にかつ容易に製造す
ることができるものである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１及び図２を参照
し、図３と同一部分には同一符号を付して説明する。図
１及び図２は本発明に係るクロスコイル形指示計器の一
実施例を示したもので、計器ユニット１の計器用ムーブ
メント２は、上ボビン１８と下ボビン１９とを接合して
なるコイルボビン３を有しており、このコイルボビン３
には、図示しない２つのコイルが互いに直交するように
巻回されている。また、上記コイルボビン３の内側に
は、Ｓ極及びＮ極が形成された円板状のマグネットロー
タ５が回転自在に配設されており、このマグネットロー
タ５の中心部には、軸方向に延び上記上ボビン１８及び
下ボビン１９の軸受凹部８に回転自在に軸支されたロー
タ軸６が取り付けられている。上記ロータ軸６には、伝
達機構を構成する出力ギア７が固着されており、所定の
計測量に基づいて上記各コイルに通電することにより、
上記マグネットロータ５を回転駆動して上記ロータ軸６
を回転駆動するようになされている。

【００１５】また、上記上ボビン１８の一側部には、円
筒状の軸受部材２０が上ボビン１８に対して別体にかつ
回転自在に設けられており、この軸受部材２０の内側底
部には、軸受凹部２１が形成されている。さらに、上記
軸受部材２０の内側には、下端部が上記軸受凹部２１に
軸支された駆動軸１０が回転駆動自在に配設されてい
る。この駆動軸１０には、上記ロータ軸６の出力ギア７
に噛合される駆動ギア１３が固着されており、上記出力
ギア７と駆動ギア１３とのギア比は、例えば、１：２と
され、出力ギア７が２回転することにより、上記駆動ギ
ア１３が１回転するようになされている。

【００１６】また、上記駆動ギア１３の下面には、半径
方向に延びる当接突起２２が形成されており、駆動ギア
１３の下方に位置する上記軸受部材２０の上部には、駆
動ギア１３の所定の零位置において上記当接突起２２に
当接して上記駆動ギア１３の回転を阻止するストッパ２
３が突出形成されている。さらに、上記駆動軸１０の軸
受部材２０の内側部分には、制動リング２４が上記駆動
ギア１３に一体に形成されており、上記軸受部材２０の
内側には、上記駆動軸１０に制動リング２４を介して制
動力を付与して駆動軸１０の不必要な振れを防止するた
めのシリコン等の充填剤２５が充填されている。

【００１７】また、上記駆動ギヤ１３の上面には、その
中心部にヒゲ玉として機能するヒゲぜんまい固定部２６
が一体に形成されており、このヒゲぜんまい固定部２６
には、スリット２７が形成されている。そして、後述す
る外カバー２９の下面に突設されたヒゲ持ち部２８に一
端部が固定されたヒゲぜんまい１６の他端部が、上記ス
リット２７に係合されて、所定の手段により固着される
ようになっており、このヒゲぜんまい１６の付勢力によ
り、上記駆動軸１０が自由に回転できる状態で、駆動軸
１０を駆動ギヤ１３の当接突起２２がストッパ２３に当
接するまで回転させるようになっている。

【００１８】さらに、上記上ボビン１８の上方には、外
カバー２９が上記上ボビン１８を被覆するように嵌着さ
れており、この外カバー２９の上記駆動軸１０に対応す
る位置には、上記駆動軸１０の上部を軸支する軸受部３
０が形成されている。なお、上記外カバー２９に上記ロ
ータ軸６の上部を軸支する軸受部を併設するようにして
もよい。

【００１９】また、上記駆動軸１０の上端部には、図示
しない文字板の表面側に位置する指針１４が取り付けら
れており、さらに、上記コイルボビン３の下方には、磁
界を遮断する遮磁ケース１７が装着されている。

【００２０】上記構成の計器用ムーブメント２は、所定
の測定信号を駆動信号に変換処理する硬質のプリント配
線基板３１上に取り付けられて、図示しないコンビネー
ションメータの文字板の裏面側にその指針１４部分が文
字板の表面側に位置するように収納され、この計器用ム
ーブメント２が装着されたコンビネーションメータを自
動車等の車両のインストルメントパネルに取り付けるよ
うになされている。

【００２１】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例においては、所定の測定信号に基づく駆動信号
としての所定電圧を上記各コイルにそれぞれ印加するこ
とにより、上記各コイルが発生する磁界の合成磁界に応
じて、上記マグネットロータ５を上記計測量に対応した
角度回転させる。このマグネットロータ５は、クロスコ
イルの一方のコイルにＶｃｏｓθ、他方のコイルにＶｓ
ｉｎθという電圧を印加することにより所定の角度θだ
け回転されることになる。この場合に、本実施例におい
ては、上記出力ギア７と駆動ギア１３とのギア比を１：
２に形成しているので、駆動軸１０を１回転させるため
には、上記ロータ軸６を２回転させる必要があるが、上
記角度θを０〜７２０゜の範囲に設定することにより、
マグネットロータ５を２回転させることができ、また、
マグネットロータ５の１回転目と２回転目とで印加電圧
を変化させることにより、１回転目と２回転目とを区別
するようになっている。

【００２２】そして、上記マグネットロータ５の回転に
より、上記ロータ軸６が回転駆動され、このロータ軸６
の回転力が出力ギア７及び駆動ギア１３を介して駆動軸
１０に伝達され、これにより、駆動軸１０がヒゲぜんま
い１６の付勢力に抗して回転され、上記指針１４を文字
板上で回転させて、所定の計測量を表示するようにして
いる。また、自動車のイグニッションスイッチをＯＦＦ
にした場合のように、上記コイルに通電されなくなる
と、上記ヒゲぜんまい１６の付勢力により上記駆動軸１
０が当接突起２２がストッパ２３に当接するまで回転さ
れ、上記指針１４が所定の零位置に戻されるようになっ
ている。

【００２３】このとき、本実施例においては、駆動ギヤ
１３に一体に形成したヒゲぜんまい固定部２６に直接ヒ
ゲぜんまい１６を固着し、従来のようなヒゲ玉を省略す
るようにしたので、作業が困難な駆動軸へのヒゲ玉の圧
入作業をする必要がなくなり、部品数の低減を図り、計
器用ムーブメント２を安価にかつ容易に製造することが
できる。

【００２４】また、上記駆動軸１０の下端部が上記軸受
部材２０の軸受凹部２１で軸支されると共に、駆動軸１
０の上部がコイルボビン３の上部に嵌着される外カバー
２９の軸受部３０で軸支されるようにしているので、駆
動軸１０の軸支部分の軸間距離が長くなり、駆動軸１０
の傾き等を防止して適正に軸支することができ、ロータ
軸６に対して駆動軸１０の位置決めを確実に行うことが
でき、ロータ軸６の出力ギヤ７と駆動軸１０の駆動ギヤ
１３との噛合精度を高めることができる。

【００２５】さらに、上記出力ギア７と駆動ギア１３と
のギア比を１：２に形成しているので、少ない回転トル
クでロータ軸６を回転させた場合でも、比較的重量のあ
る指針１４が装着された駆動軸１０を回転駆動させるこ
とが可能となり、しかも、指針１４が駆動軸１０に取り
付けられており、ロータ軸６自体には指針１４による軸
方向の重量が加わらないので、ロータ軸６の軸受凹部８
における摩擦損失が少なく、重量ヒステリシスが小とな
り、その結果、上記減速ギア７，１３とともに回転トル
クの低減を図ることができる。これにより、マグネット
ロータ５を小さい回転トルクで駆動してロータ軸６を回
転駆動させた場合でも、指針１４が装着された駆動軸１
０を回転駆動することができ、マグネットロータ５の厚
さ寸法を小さく形成することができ、計器用ムーブメン
ト２の薄型化を図ることができる。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて種々変更することができるも
のであり、上記上ボビン１８の上面にヒゲ持ち部を突設
し、このヒゲ持ち部に一端部が駆動ギヤ１３に固着され
たヒゲぜんまい１６の他端部を固定するようにしてもよ
い。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係るクロスコ
イル形指示計器は、ロータ軸からの回転力を駆動軸に伝
達する駆動ギヤに、ヒゲぜんまいの一端部が固着される
ヒゲぜんまい固定部を一体に形成するようにしたので、
従来のようにヒゲぜんまいを駆動軸に取り付けるための
ヒゲ玉が不要となり、その結果、従来困難であったヒゲ
玉の圧入作業を省略できると共に、部品数の低減を図る
ことができ、計器用ムーブメントを安価にかつ容易に製
造することが可能となる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクロスコイル形指示計器の一実施
例を示す縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】従来のクロスコイル形指示計器を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１ 計器ユニット ２ 計器用ムーブメント ３ コイルボビン ５ マグネットロータ ６ ロータ軸 ７ 出力ギア １０ 駆動軸 １３ 駆動ギア １４ 指針 １５ ヒゲ玉 １６ ヒゲぜんまい １８ 上ボビン １９ 下ボビン ２０ 軸受部材 ２１ 軸受凹部 ２２ 当接突起 ２３ ストッパ ２６ ヒゲぜんまい固定部 ２７ スリット ２８ ヒゲ持ち部 ２９ 外カバー ３０ 軸受部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルボビンに２つのコイルを互いに直
   交する方向に巻回してクロスコイルを形成すると共に、
   このクロスコイルの内側にマグネットロータをロータ軸
   を中心として回転自在に配設し、上記ロータ軸の近傍
   に、ロータ軸に設けられた出力ギヤと噛合する駆動ギヤ
   を有し、先端部に指針が取り付けられた駆動軸を回転自
   在に配設し、上記駆動軸に上記指針を零位置方向に付勢
   するヒゲぜんまいを取り付け、上記各コイルへの通電に
   よりコイルが発生する磁界の合成磁界に応じて上記マグ
   ネットロータを所定角度回転駆動させると共に、上記各
   コイルに通電しない状態で上記ヒゲぜんまいにより上記
   指針を零位置に戻すように動作させるクロスコイル形指
   示計器において、 上記駆動ギヤに、上記ヒゲぜんまいの一端部が固着され
   るヒゲぜんまい固定部を一体に形成したことを特徴とす
   るクロスコイル形指示計器。