JPS63212816A - バイメタル式指示計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車に搭載する水温計、油温計、油圧計な
どとして用いられるバイメタル式指示計器に１処する。

［従来の技術］ バイメタル式指示計器は、バイメタルの変位により指針
を駆動するもので、第８図に示すように線形の振れ角特
性を持つものであった。

しかし近年、指示機能の多様化により、必ずしも線形特
性を必要としなくなった０例えば水温計の場合、低温時
には車室内暖房に充分な温度を指示し、高温時にはオー
バーヒートを防止するための温度を的確に指示すること
が重要であるが、中間温度では機関の高出力化に伴い冷
却水温の変化の幅が大きくなってきたため、指示計の指
示変化幅が大きくなってきた。従って、この余分な変化
をなくシ機関の最適温度として表わす水温計、つまり第
９図に示すような非線形特性をもつ指示計器が必要とさ
れるようになった。この特性を持つ計器として、バイメ
タルと指針の結合部の構造を改良すべく、指針のガイド
形状を非線形にしたちのく実開昭５９−１１５３２６号
公報）が提案されている。

［発明が解決しようとする問題点１ しかしこの計器では、（１）要求特性に応じて指針のガ
イド孔形状を変えなければならず、（２）指示の幅に制
限があるため大きな不変領域の設定が困難であり、（３
）ガイド孔内をドライブピンが円滑に移動するように大
きな遊びが必要となるため、指示精度の良いものが得ら
れにくいなどの問題がある。

本発明は、指示機能の多様化に応える機能を持ち、小形
でありながら指示精度の良いバイメタル式指示計器を提
供することを目的とする。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、指針をバイメタルの変位量に応じて駆動する
バイメタル式指示計器において、前記バイメタルの変位
軌跡中にＵ字形弾性板を設置し、前記Ｕ字形弾性板の一
端を固定支点となすとともに、他端を前記Ｕ字形弾性板
自体に初期荷重を与えて係止するストッパを備え、前記
バイメタルが変位過程で前記Ｕ字形弾性板の他端に係合
することによってバイメタルの変位特性を非線形にした
ものである。

［作用］ まず本発明の原理について説明する。第５図に示すとお
り、バイメタルＭは周囲温度に応じて湾曲し、その自由
端に所望の変位量δが得られるもので、常態では第６図
に実線で示すとおり周囲温度に伴って変位量δが増加し
ていくが、バイメタルＭに予め荷重Ｗを加えておくと、
バイメタルＭは、変位力が荷重Ｗと等しくなるまでは全
く変位せず、周囲温度ＴがＴｏからＴ１へと上昇し変位
力が荷重Ｗより大きくなると、第６図に鎖線で示すとお
りの特性で変位する。従って、例えば荷重Ｗを、第７図
の変位量δ、の位置で加えるように設定すると、周囲温
度がＴ２からＴ、に上昇するまではバイメタルＭの変位
を不変領域とすることができ、バイメタルＭは第７図の
変位特性を持つことになる。

以上の原理により、バイメタルはその先端がＵ字形弾性
板に係合するまでは一様に変位していき、Ｕ字形弾性板
に係合すると係合位置で一旦停止する。その後バイメタ
ルの変位力が、Ｕ字形弾性板に与えられた初期荷重より
大きくなると、バイメタルはＵ字形弾性板とともに変位
する。従ってバイメタルの変位特性は、第７図に示すよ
うに非線形になり、指針も第９図に示すように非線形の
振れ角特性を示す。

［発明の効果］ 以上のように、本発明はＵ字形弾性板をバイメタルと係
合させることで、非線形特性の指示計器を得ることがで
きる。しかも、Ｕ字形弾性板とバイメタルとの係合位置
を変えることによって、非線形変位を始める位置を容易
に変更することができ、またＵ字形弾性板に加える初期
荷重を変えることによって、バイメタルの不変領域を様
々に設定することができる。

さらに、Ｕ字形弾性板であるので、Ｕ字形弾性板の固定
支点と、バイメタルとの係合点との長さが実質的に大き
くなっており、バイメタルとの係合後の荷重変化が小さ
くできる。従って、小形でありながら様々な指示特性を
設定でき、しかも指示１１７度の良いバイメタル式指示
計器とすることができる。

［実施例］ 次に本発明を、自動車の水温計の実施例について第１図
および第２図に基づいて説明する。

第１図は、水温計の目盛板１を取外して示したものであ
る。絶縁樹脂により形成された本体２には、自動車の計
器盤に取付けるために、２本の導電体のビス３が裏面へ
貫通している。バイメタル４には、ニクロム線に耐熱性
の高い絶縁被覆を施したヒートワイヤ５が巻き付けてあ
り、ヒートワイヤ５の両末端は、２本のビス３に導電処
理をして、それぞれ固定しである。

指針６は、軸７を支点として回動自在なもので、直線状
のガイド孔６ａを有しており、このガイド孔６ａ中を、
バイメタル４の自由端に取付けられたドライブビン８が
移動して指針６を駆動する。

バイメタル４は、支持台９にバイメタル取付け部９ａで
取付けられており、指針６の最大振れ角を設定点（１（
）に′Ａ整するために、回動支点９ｂを支点として支持
台９とともに回動させることができる。この回動支点９
ｂは、ベース１０に回動可能に支持されている。このベ
ース１０は、指針６を初期位置設定点に調整できるよう
に、ベース支点１０ａで本体２に回動可能に支持されて
いる。

バイメタル４の変位軌跡中には、Ｕ字形弾性板１１が設
けられている。このＵ字形弾性板１１の一端は、枠体１
２より折曲げ形成した弾性板取付は部１２ａに固定され
ている。また他端は、ヒートワイヤ５と接触しない位置
で、バイメタル４側に段状に折曲げ加工して股部分１１
ａをなし、この股部分１１ａには、バイメタル４と係合
するバイメタル受は部１１ｂが、打出し形成によって設
けられている。

Ｕ字形弾性板１１は、さらに股部分１１ａからバイメタ
ルと反対側に折曲げ加工され、枠体１２より折曲げ形成
されたストッパ１２ｂで係止されている。このストッパ
１２ｂは、Ｕ字形弾性板１１に初期荷重を与えるもので
ある。

枠体１２は、Ｕ字形弾性板１１に初ＪＩＪＩ荷重を与え
たまま、Ｕ字形弾性板１１とバイメタル４との間隔を調
整するｎｌ：４で、バイメタル４の取付けである支持台
９に枠体取付は部１２ｃで取付けである。しから、枠体
１２は、枠体Ｊ■付は部１２ｃに対し、ここを支点とし
′Ｃ回動変位できるように、幅狭の橋絡部分１２ｄを備
えている。

従って、枠体１２は、全体が支持台９、更にはベース１
０とともに回動できるため、指針６の初期位置設定や最
大振れ角設定に、何ら影響を与えることがないのみなら
ず、橋絡部分１２ｄを塑性変形させて、枠体取付は部１
２Ｃ１支持台９およびベース１０に対して、弾性板取付
は部１２ａおよびストッパ１２ｂの位置を変位させるこ
とができるため、Ｕ字形弾性板１１の初期荷重を変化さ
せることなく、このＵ字形弾性板１１とバイメタル４と
の係合位置を調整することができる。また、弾性板取付
は部１２ａとストッパ１２ｂとの相対位置または角度を
変えることによって、Ｕ字形弾性板１１の初期荷重を変
えることかできるし、Ｕ字形弾性板１１を弾性板取付は
部１２ａで塑性変形させることによってもＵ字形弾性板
１１の初期（：；を重を変えることができる。

上記のＵ字形弾性板１１を設置することにより、水温計
は次のとおり作動する。

水温ｔの上昇に伴ってビー１〜ワイヤ５の電流が増える
と、バイメタル４は従来の特性の通り変位を始める。バ
イメタル４が、第３図に示すようにＵ字形弾性板１１と
係合する温度ｔ２まで変位すると、Ｕ字形弾性板１１か
ら荷重を受け、この荷重と同じ変位力をもつ温度ｔ３に
なるまで、係合位置点で停止する。その後は、バイメタ
ル４の変位力がＵ字形弾性板１１の荷重より大きくなる
ため、第４図に示すようにさらに変位を続けることがで
きる。この結果、バイメタル４は第７図のような特性で
変位する。従って、このバイメタル４の変位特性に応じ
て、ドライブビン８がガイド孔６ａに作用して、指針６
に各温度を表示させる。従って指針６は第９図のような
振れ角度を示すことになる。

このＵ字形弾性板１１は２ヒートワイヤ５およびバイメ
タル４との不必要な接近・接触を防ぐために、係合点付
近のみを段状加工しているため、バイメタル４の熱特性
への影響を抑えることができる。

また、Ｕ字形弾性板１１は、Ｕ字形としたことで、Ｕ字
形弾性板１１の固定点とバイメタル４との係合点の実質
距離を大きくすることができるため、バイメタル４との
係合後の荷重変化を小さくすることができ、指示計器を
非常に小形にすることができる。

以上のように、本発明は小形でありながら様々な非線形
特性を指示精度よく得ることができる。

第１０図は第２実施例を示すもので、係合位置の調整機
構の枠体１２の形状を変更したものである。

図中で第１図と同一符号は同一物を示す。

ここで、枠体１２は枠体取付は部１２ｅで回動自在に支
持台９に支持されており、ここを支点として回動さぜる
ことにより、Ｕ字形弾性板１１とバイメタル４との係合
位置を調整する構造である。

以上の実施例以外の方法でも、非線形変位を開始する係
合位置の調整は可能である。

上記の各実施例は、水温計としての適用例であるが、指
針をバイメタルの変位址に応じて駆動する指示計器であ
る限り、種々のバイメタル式指示計器に適用できる

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になるバイメタル式指示計器の第１実
施例を示す斜視図、第２図は、前記本発明になるバイメ
タル式指示計器の平面図、第３図および第４図は、前記
本発明になるバイメタル式指示計器の作動説明に供する
主要部の模式図、第５図ないし第９図は、本発明の原理
説明に供する図で、第５図はバイメタルの一般的な変位
図、第６図、第７図はバイメタルの変位特性図、第８図
、第９図は指針の振れ負特性図であり、第１０図は本発
明計器の第２実施例の斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）指針をバイメタルの変位量に応じて駆動するバイメ
   タル式指示計器において、前記バイメタルの変位軌跡中
   にＵ字形弾性板を設置し、前記Ｕ字形弾性板の一端を固
   定支点となすとともに、他端を前記Ｕ字形弾性板自体に
   初期荷重を与えて係止するストッパを備え、前記バイメ
   タルが変位過程で前記Ｕ字形弾性板の他端に係合するこ
   とを特徴とするバイメタル式指示計器。 ２）前記ストッパは、前記Ｕ字形弾性板を固定する枠体
   と同一枠体に設けられ、前記Ｕ字形弾性板に初期荷重を
   与えたまま前記Ｕ字形弾性板と前記バイメタルとの間隔
   を調整する機構を備えることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のバイメタル式指示計器。