| 【発明の名称】 |
交差コイル式計器 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 浩一
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| 【要約】 |
【課題】精度良く指針を駆動するとともに、小型の交差コイル式計器を提供するものである。
【解決手段】回転軸５によりマグネット２を回転可能に内装したボビンケース１と、各々が交差するようボビンケース１の各片側に偏って巻装されたコイル６，７と、回転軸５に固着された回転ギア１０と、コイル６，７の交差部分に対して回転軸５を隔てて反対側となるボビンケース１に設られるとともに、回転ギア１０と噛合する伝達ギア１２を備えた偏心軸１１とから構成されるものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転軸によりマグネットを回転可能に内装したボビンケースと、各々が交差するよう前記ボビンケースの各片側に偏って巻装されたコイルと、前記回転軸に固着された回転ギアと、前記コイルの交差部分に対して前記回転軸を隔てて反対側となるボビンケースに設られるとともに、前記回転ギアと噛合する伝達ギアを備えた偏心軸とから構成される交差コイル式計器。
【請求項２】 少なくとも前記伝達ギアと前記偏心軸とを備えたギアユニットを前記ボビンケースに着脱自在に設けた請求項１に記載の交差コイル式計器。
【請求項３】 前記コイルの無通電時に、前記マグネットを所定位置に保持する固定磁石を前記ボビンケースに設けた請求項１，２に記載の交差コイル式計器。
【請求項４】 前記ギアユニットに前記偏心軸の回転を規制する回転規制部を設けた請求項１から３に記載の交差コイル式計器。
【請求項５】 前記偏心軸を所定の回転方向に付勢する付勢部材を前記ギアユニットに設けた請求項１から４に記載の交差コイル式計器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば車輌用の速度計として用いられる交差コイル式計器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりこの種の交差コイル式計器は、軽量小型で制御容易な計器として種々の指示計器に用いられており、基本的構造としてはほぼ確立したボビンケースやコイル巻装構造となっている。
【０００３】すなわち、従来の交差コイル式計器は、たとえば実開平２−６７２６８号にて開示されているように、ボビンケースに２つのコイルを互いに直交する方向に巻回して交差コイルを構成し、この交差コイルの内側に前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回転軸を中心として所定角度回転する回転マグネットを配設し、前記回転マグネットの回転軸を先端部に回転ギアを固着するとともに、前記回転ギアに噛合する伝達ギアが固着されヒゲぜんまいにより０位置方向に付勢される偏心軸を回転自在に配設し、前記偏心軸の先端部に指針を取付けてなり、前記ヒゲぜんまいは前記偏心軸の軸受部材に一体に固着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、計器装置で扱う種々の表示情報が増加し、それに伴って計器や表示素子の高密度化が進み、計器装置のハウジング内への電子部品増加が不可避となる中で、文字板背後の収納スペースの確保は、内部ランプによる照明の効率化や均一化とともに内部の熱上昇による対流のためにより重要となってきている。しかし、前記計器では、ボビンケースの回転軸を中心とした対称部分全体にコイルを巻装するとともに、精度良く指針を駆動するために、指針と回転軸との間に、偏心軸、伝達ギア、回転ギアを前記計器上方に配設しなければならない構造であるため、計器の小型化、特に、前記回転軸の軸方向に対して制約を与えてしまい、計器装置全体としての大きさも小型化の制限を受けるという欠点を有している。
【０００５】そこで、本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、精度良く指針を駆動するとともに、小型の交差コイル式計器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成するため、回転軸によりマグネットを回転可能に内装したボビンケースと、各々が交差するよう前記ボビンケースの各片側に偏って巻装されたコイルと、前記回転軸に固着された回転ギアと、前記コイルの交差部分に対して前記回転軸を隔てて反対側となるボビンケースに設られるとともに、前記回転ギアと噛合する伝達ギアを備えた偏心軸とから構成されるものである。
【０００７】また、少なくとも前記伝達ギアと前記偏心軸とを備えたギアユニットを前記ボビンケースに着脱自在に設けたものである。
【０００８】また、前記コイルの無通電時に、前記マグネットを所定位置に保持する固定磁石を前記ボビンケースに設けたものである。
【０００９】また、前記ギアユニットに前記偏心軸の回転を規制する回転規制部を設けたものである。
【００１０】また、前記偏心軸を所定の回転方向に付勢する付勢部材を前記ギアユニットに設けたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の交差コイル式計器は、回転軸５によりマグネット２を回転可能に内装したボビンケース１と、各々が交差するようボビンケース１の各片側に偏って巻装されたコイル６，７と、回転軸５に固着された回転ギア１０と、コイル６，７の交差部分に対して回転軸５を隔てて反対側となるボビンケース１に設られるとともに、回転ギア１０と噛合する伝達ギア１２を備えた偏心軸１１とから構成されるものである。このように構成したことにより、各６，７をコイルボビンケース１の各片側に偏って巻いたことで、できた空き部分に伝達ギア１２や偏心軸１１を配置することで、回転軸５の軸方向に対して小型の交差コイル式計器を提供することができる。
【００１２】また、少なくとも伝達ギア１２と偏心軸１１とを備えたギアユニット１３をボビンケース１に着脱自在に設けたものである。このように構成したことにより、指針２５の精度を要求されない計測項目に用いる場合には、ギアユニット１３を取り外して適用することが可能な交差コイル式計器を提供することができる。
【００１３】また、コイル６，７に通電しない状態で、マグネット２を所定位置に保持する固定磁石３０をボビンケース１に設けたものである。このように構成したことにより、コイル６，７への通電がなく、マグネット２の位置が定まらない状態のときに固定磁石３０により、マグネット２を所定位置に定めることができ、コイル６，７に通電していないときの指針２５のふらつきを防止することが可能な交差コイル式計器を提供することができる。
【００１４】また、ギアユニット１３に偏心軸１１の動きを規制する回転規制部２４を設けたものである。このように構成したことにより、回転軸５で指針２５の動きを規制する場合と、偏心軸１１で指針２５の動きを規制する場合とでは、回転ギア１０と伝達ギア１２がない偏心軸１１で指針２５の動きを規制する場合のほうが、各ギアによる遊びがなく、指針２５の位置を所定位置で規制することが可能な交差コイル式計器を提供することができる。
【００１５】また、コイル６，７に通電せずマグネット２を回転自在の状態で、偏心軸１１が所定の位置に戻るようにするヒゲぜんまいなどの付勢部材２６をギアユニット１３に設けたものである。このように構成したことにより、回転軸５から偏心軸１１へ回転ギア１０と伝達ギア１２を介して伝わる回転が、ギアによる遊び（いわゆるバックラッシュ）により、指針２５の応答遅れなどを発生させていたが、付勢部材２６により、所定方向にギアが噛み合っているので、応答遅れを防止することが可能な交差コイル式計器を提供することができる。
【００１６】
【実施例】図１から図５は本発明になる交差コイル式計器の代表的実施例を示したもので、樹脂製ボビンケース１は上ボビンケース１ａと下ボビンケース１ｂとからなり、円盤状のマグネット２を回転可能に内装する内装部３の側方に脚部４ａ，４ｂを一体形成しており、回転軸５に対してボビンケース１の各片側に各々が略直交するように偏ってコイル６，７が巻装されている。なお、ボビンケース１は、円筒状で有底の金属製のシールドケース２９に収納されている。
【００１７】コイル６，７のボビンケース１への巻装位置は脚部４ａ，４ｂと上ボビンケース１ａの回転軸５の軸受部９によって規定され、上方からの各コイル６，７の巻装形態は、その交差部分が回転軸５を挟んで後述する偏心軸１１の反対側に位置するよう略直交したＶ字形として回転軸５の片側に配される。これにより、回転軸５のコイル６，７巻装側とは反対側に空き部分が形成され、マグネット２はその回転中心から偏位したコイル６，７の磁界により回転制御されるが、各磁界はその回転軸を通る直交位置となって何らその磁界方向制御に影響を及ぼすことはなく、磁力によるマグネット２の回転トルクもマグネット２の着磁強度とコイル６，７の線径や巻数調整にて充分得ることができる。下ボビンケース１ｂの内装部３に近接する部分に、コイル６，７への通電がなくマグネット２が回転自在の状態の時に、マグネット２を所定の位置に留めるように固定磁石３０が設けられている。
【００１８】ボビンケース１の脚部４ａ，４ｂには、コイル６，７への信号供給をなす端子８が装着されている。本実施例では脚部４の縦方向に貫通する孔内に挿通される直線のピン状端子である。端子８の下端側はオス端子構造に形成され、下方に配設される図示しないプリント基板のメス端子と接続可能に構成される。なお、端子の上端を回転軸５側に折り曲げることによって上方への突出を防ぐものでもよい。
【００１９】ボビンケース１から露出した回転軸５の先端側には、回転ギア１０が固着されている。ボビンケース１のコイル６，７巻装構造による空き部分には、偏心軸１１と伝達ギア１２とを備えたギアユニット１３を備えている。伝達ギア１２は回転ギア１０と噛み合っており、かつ偏心軸１１に固着されている。偏心軸１１の端部には指針２５が固着される。この指針２５と図示しない文字板の目盛とで対比判読をして計測値を指示する。なお、図２中では、指針２５は固着されていない状態である。ここで、回転ギア１０の歯数は伝達ギア１２の歯数よりも少ないために、偏心軸１１は回転軸５より減速されて駆動する。このため指針２５を精度良く駆動することができる。ギアユニット１３は合成樹脂からなる上ギアユニット本体枠１３ａと下ギアユニット本体枠１３ｂとから構成されており、偏心軸１１は上ギアユニット本体枠１３ａと下ギアユニット本体枠１３ｂとで、回転自在に軸支されている。
【００２０】このギアユニット１３は、図４から図６に示すように、下ギアユニット本体枠１３ｂに断面形状がくの字状の壁部１４を備えており、ギアユニット１３は壁部１４がボビンケース１の側面１５に沿うように配設される。また、ボビンケース１特に下ボビンケース１ｂの側面１５には、孔１６を備えた係止部１７が形成されている（図３参照）。ギアユニット１３には係止爪１８を備えた弾性片１９が形成されており、この弾性片１９を孔１６に挿入し係止爪１８を係止部１７に係止することにより、ギアユニット１３をボビンケース１に固定することができる。また、係止爪１８と係止部１７との係止を解くことにより、ギアユニット１３をボビンケース１から取り外すこともできる。このように構成したことにより、指示精度を要求されない例えば、水温や燃料などの計測項目に用いる場合には、ギアユニット１３を取り外して適用することができる。
【００２１】２０はギアユニット１３から突出している位置決めピンであり、ボビンケース１に設けた円筒部２１内に挿入され、ギアユニット１３とボビン本体１の位置を定めるものである。なお、本実施例では、ギアユニット１３は着脱可能であるが、組み付け後溶着して着脱不可能にしてもよい。
【００２２】伝達ギア１２には、図２中で示すように上面１２ａに溝２２が設けられている。そして、上ギアユニット本体枠１３ａには、溝２２内に位置する凸部２３を備えている。溝２２は伝達ギア１２の上面１２ａに完全な円形に形成されているわけではなく、偏心軸１１の回転を所望の位置で止めることができるように偏心軸１１を中心として円弧状に形成されている。この偏心軸１１の回転規制部２４をギアユニット１３に設けることにより、偏心軸１１に固定されている指針２５を直接的に回転の規制を行うことができる。また、溝２２内に凸部２３を位置させるので、上ギアユニット本体枠１３ａと伝達ギア１２との偏心軸１１方向の厚みを薄くすることができる。
【００２３】なお、本実施例では、回転規制部２４は上ギアユニット本体枠１３ａと伝達ギア１２に形成したが、溝２２を伝達ギア１２の下面に設け、凸部２３を下ギアユニット本体枠１３ｂに設けたものでも良い。また伝達ギア１２に凸部を設け、ギアユニット本体枠１３ａ，１３ｂのどちらか一方に溝を設けたものでも良い。
【００２４】偏心軸１１には、ヒゲぜんまい２６からなる付勢手段が設けられている。このヒゲぜんまい２６はその一端を偏心軸１１にヒゲ玉２７で固定されており、他端を上ギアユニット本体枠１３ａに一体に設けられた固定部２８に固定されている。このヒゲぜんまい２６により、例えば、偏心軸１１が時計回りに回転しても、常に時計と反対回りに回るように、偏心軸１１に力を加えている。このように常に偏心軸１１がヒゲぜんまい２６により、所定の方向に力が加えられていることにより、回転ギア１０と伝達ギア１２とのギアの歯が常に当接した状態となり、歯と歯の遊びによるがたつきがなく、ひいては、指針のがたつき、つまりふらつきのない指示を行うことができる。
【００２５】
【発明の効果】以上、本発明により、初期の目的を達成することができ、精度良く指針を駆動するとともに、小型の交差コイル式計器を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３１５１２
【氏名又は名称】日本精機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月３０日（１９９９．７．３０） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−４１９８０（Ｐ２００１−４１９８０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年２月１６日（２００１．２．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２１６９７９ |
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