JP3691177B2 - 指針計器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、指針計器に関し、詳しくは、指針を駆動するムーブメントの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
指針計器のムーブメントとして、交差コイル式のもの、あるいは、モータの回転を直線運動に変換して指針を直線往復動させるリニア式のもの、等が一般に知られている。
【0003】
前者の交差コイル式のものは、非磁性体のシールドケースに周囲に一対の交差コイルが交差するように巻回され、このシールドケース内に可動マグネットが回転自在に取り付けられ、この可動マグネットに指針を取り付けている(例えば実公平2−34619号公報参照)。
【0004】
また、後者のリニア式のムーブメントは、モータの回転を指針の直線往復運動に変換するようになっている(例えば実開平2−131617号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
交差コイル式のものは、シールドケースを包囲するように交差コイルが配置されるため、計器の外形寸法が大きく、構成も複雑になると共に、シールドケース等のプレス部品が必要とされるため、コストが高く、重量も大きくなるという問題がある。
【0006】
また、リニア式のものは、交差コイルやシールドケースは不要となるが、モータを必要とするため、コスト高、大重量という問題は解消されないという問題がある。
【0007】
本発明は上述の点に着目してなされたもので、ムーブメントの改良により、部品点数が少なく、低コスト化が可能であると共に、薄型かつ軽量の指針計器を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、測定値に対応した電流でムーブメントを駆動して指針で文字板を指示する計器であって、前記ムーブメントは、前記電流で制御されるソレノイドコイルと、該ソレノイドコイル内でソレノイドコイルの軸方向に移動されるマグネットが取り付けられた歯車駆動部材と、該歯車駆動部材に噛み合って回転され、指針に回転を伝達する歯車と、からなることを特徴とするものである。
【0009】
このため、請求項1記載の発明では、ソレノイドコイルに流す電流を制御することにより、その電流値に応じてマグネットが移動し、歯車駆動部材を介して歯車が回転し、この歯車に取り付けられている指針が振れて文字板を指示する。ムーブメントが歯車機構であるため、薄形に構成できると共に、ソレノイドコイルを使用しているので、コイルの構成が簡単になり、部品構成も簡素化され、軽量、小型の指針計器が得られる。
【0010】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の指針計器であって、前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う内歯歯車であり、該内歯歯車には同心円をなすリングが取り付けられ、このリングに前記マグネットが2箇所に取り付けられ、各マグネットの位置に前記ソレノイドコイルが配置されていることを特徴とするものである。
【0011】
このため、請求項2記載の発明では、ソレノイドコイルに流す電流を制御することにより、その電流値に応じてマグネットが移動し、内歯歯車を介して歯車が回転し、この歯車に取り付けられている指針が振れて文字板を指示する。ムーブメントが内歯歯車と歯車で構成されているため、薄形に構成できると共に、歯車が内歯歯車内に収まるため、全体として小スペースで小型化される。
【0012】
また、請求項3記載の発明は、請求項1記載の指針計器であって、前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う1本のラックであり、該ラックの一端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルは2相コイルで構成されていることを特徴とするものである。
【0013】
このため、請求項3記載の発明では、ソレノイドコイルの2相コイルの電流値と方向を制御することにより、その電流値と方向に応じてマグネットが移動し、ラックを介して歯車が回転し、この歯車に取り付けられている指針が振れて文字板を指示する。ムーブメントが1本のラックと歯車で構成されているため、薄形で、かつ幅方向を小さく構成できる。
【0014】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の指針計器であって、前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う1本のラックであり、該ラックの両端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルはラックの両端の2箇所に配置されていることを特徴とするものである。
【0015】
このため、請求項4記載の発明では、2個のソレノイドコイルに流す電流の電流値と方向を制御することにより、その電流値及び方向に応じてマグネットが移動し、ラックを介して歯車が回転する。2個のソレノイドコイルで精度の高い制御が可能となると共に、1相コイルで小型のソレノイドコイルが使用可能である。
【0016】
請求項5記載の発明は、請求項1記載の指針計器であって、前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う2本のラックであり、各々のラックの一端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルは前記マグネットに対応させてそれぞれ配置されていることを特徴とするものである。
【0017】
このため、請求項5記載の発明では、2個のソレノイドコイルに流す電流の電流値と方向を制御することにより、その電流値及び方向に応じて2本のラックを介して歯車が回転する。ソレノイドコイルは1相コイルで小型のものが使用可能であり、かつ歯車は2本のラックと噛み合っているため、歯車の回転にぶれが発生しにくく、振動等による指針の振れが少なくなる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【0019】
図1および図2は、本発明の第1実施の形態を示すもので、円筒形の上ケース1と下ケース2とにより形成された空間部3にムーブメント4が取り付けられている。
【0020】
このムーブメント4は、半円形の内歯歯車5と、この内歯歯車5に取り付けられた半円形の非磁性材からなるリング6と、このリング6に取り付けられた一対のマグネット7、7と、このリング6の外周に配置されたソレノイドコイル8、8と、内歯歯車5に噛み合う円形の歯車9と、この歯車9に固着されたシャフト10に取り付けられた指針11(図2参照)とを備えている。
【0021】
内歯歯車5は、ボス部5aと、このボス部5aから突出したアーム部5bと、このアーム部5bに一体に形成された円弧部5cと、この円弧部5cの内側に形成された歯部5dとからなり、上下ケース1、2に固定された軸12にボス部5aが回転自在に取り付けられている。
【0022】
リング6は、その両端がアーム部5bの端面に固定されて軸12と同心円をなし、このリング6に所定の間隔をおいて2個の円筒状のマグネット7、7が挿入固定されている。
【0023】
下ケース2の空間部3内にはフレーム13が設けられ、このフレーム13の両端に形成された凹部14、14にソレノイドコイル8、8が取り付けられ、このソレノイドコイル8、8内をマグネット7、7が非接触で通過するようになっている。
【0024】
上ケース1の上面には、図示しない文字板が取り付けられている。歯車9のシャフト10は、上ケース1の軸受部15を通って文字板の上方に突出し、指針11が文字板上で回転移動して指針表示するようになっている。
【0025】
ソレノイドコイル8、8に流す電流の電流値と方向を制御することにより、その電流値及び方向に応じてマグネット7が移動し、リング6を介して内歯歯車5が回転し(a矢印方向)、これと噛み合う歯車9が回転し(b矢印方向)シャフト10を介して指針11が振れて(c矢印方向)文字板を指示する。
【0026】
図3および図4は、本発明の第2実施の形態を示すもので、ムーブメントとしてラック・ピニオン機構を使用したものである。
【0027】
下ケース2には、直線状のラック収納部17と、このラック収納部17の側部に形成された半円形の歯車収納部18と、ラック収納部17の一端に形成されたソレノイドコイル収納部19とを有し、同形状の上ケース1が重ね合わされてビス20で固定されている。
【0028】
ラック21は、下ケース2のラック収納部17に移動自在に収納され、ソレノイドコイル収納部19にはソレノイドコイル8が収納されている。ソレノイドコイル8は、内側コイル8aと外側コイル8bの2相コイルとなっている(図4参照)。ラック21の一端の円柱部21aにはマグネット7が取り付けられており、このマグネット7はソレノイドコイル8内を非接触で移動するようになっている。
【0029】
ラック21と噛み合う歯車9は、歯車収納部18に回転自在に収納され、この歯車9に固定されたシャフト10は上ケース1の軸受部15に回転自在に支持されると共に、上ケース1から軸受部15を通って文字板(図示せず)の上方に突出し、指針11(図4参照)が文字板上で回転移動して指針表示するようになっている。
【0030】
この第2実施の形態でも、ソレノイドコイル8の両コイル8a、8bに流す電流の電流値と方向を制御することにより、その電流値と方向に応じてマグネット7が移動し(d矢印方向)、ラック21を介して歯車9が回転し(c矢印方向)、指針11が振れて文字板を指示する。
【0031】
図5および図6は、本発明の第3実施の形態を示すもので、ラック21の両端にマグネット7、7を取り付け、ラック収納部17の両端の2個のソレノイドコイル収納部19、19にソレノイドコイル8、8を収納し、各ソレノイドコイル8、8に各マグネット7、7を挿入したもので、その他の構成は第2実施の形態と同一である。この第3実施の形態では、両ソレノイドコイル8、8によりマグネット7、7の移動が制御され、ラック21は往復動する(d矢印方向)。
【0032】
図7および図8は、本発明の第4実施の形態を示すもので、ムーブメントとして二重ラックによる機構を使用した例である。
【0033】
下ケース2には、中央に歯車収納部18が、両側の2箇所にラック収納部17、17が形成され、ラック収納部17、17の一端にソレノイドコイル収納部19、19が形成され、同形状の上ケース1が重ね合わされてビス20で固定されている。各ラック収納部17、17にラック21、21が移動自在に収納され、各ラック21、21に取り付けられているマグネット7、7をソレノイドコイル8、8内に挿入し、歯車収納部18に収納された歯車9は両ラック21、21に噛み合っている。
【0034】
この第4実施の形態では、両ソレノイドコイル8、8によりマグネット7、7の移動が制御され、ラック21、21は互いに反対方向に往復動する(d1 ,d2 矢印方向)。
【0035】
以上のように、本実施の形態の計器は、内歯歯車5あるいはラック21を歯車駆動部材とし、これにマグネット7を取り付け、ソレノイドコイル8の制御により歯車駆動部材に噛み合う歯車9を回転させて指針11に伝えるようにしたので、交差コイル式のように高さが大きくならず、薄形に構成できると共に、ソレノイドコイル8を使用しているので、交差コイルのように巻線を90度ずらせる必要がなく、コイルの作成が簡単になり、かつ、シールドケース等のプレス製品やモータ等の駆動手段が不要となるため、部品構成も簡素化され、軽量、小型の計器が得られる。
【0036】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項1記載の発明によれば、ムーブメントが、マグネットを取り付けた歯車駆動部材とこれに噛み合って回転する歯車とで構成されているので、交差コイル式に比して薄形に構成できると共に、ソレノイドコイルを使用しているので、コイルの構成が簡単になり、また、モータ等の駆動部品も不要となるため、部品構成も簡素化され、低コスト化が図れると共に、薄形、軽量、小型の計器が得られる。
【0037】
また、請求項2記載の発明によれば、ムーブメントが内歯歯車と歯車で構成されているので、歯車が内歯歯車内に収まり、全体として小スペースで小型化された計器が得られる。
【0038】
また、請求項3記載の発明によれば、ムーブメントが1本のラックと歯車で構成されているので、制御部が1個の2相コイルとマグネットで構成でき、部品点数がより少なく、簡単な構成で小型の指針計器が得られる。
【0039】
また、請求項4記載の発明によれば、1本のラックの両端にマグネットが取り付けられ、ソレノイドコイルはラックの両端の2箇所に配置したので、2個のソレノイドコイルで精度の高い制御が可能となると共に、1相コイルで小型のソレノイドコイルが使用可能である。
【0040】
また、請求項5記載の発明によれば、ラックは2本とし、各ラックの一端にソレノイドコイルを配置したので、2個のソレノイドコイルで精度の高い制御が可能となると共に、1相コイルで小型のソレノイドコイルが使用可能であり、かつ歯車は2本のラックと噛み合っているため、歯車の回転にぶれが発生しにくく、振動等による指針の振れが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態を示す分解斜視図である。
【図2】第1実施の形態のムーブメントの作動を説明するための平面図である。
【図3】本発明の第2実施の形態を示す分解斜視図である。
【図4】第2実施の形態のムーブメントの作動を説明するための平面図である。
【図5】本発明の第3実施の形態を示す分解斜視図である。
【図6】第3実施の形態のムーブメントの作動を説明するための平面図である。
【図7】本発明の第4実施の形態を示す分解斜視図である。
【図8】第4実施の形態のムーブメントの作動を説明するための平面図である。
【符号の説明】
4 ムーブメント
5 内歯歯車(歯車駆動部材)
6 リング
7 マグネット
8 ソレノイドコイル
9 歯車
11 指針
21 ラック(歯車駆動部材)
Claims (5)
- 測定値に対応した電流でムーブメントを駆動して指針で文字板を指示する指針計器であって、
前記ムーブメントは、
前記電流で制御されるソレノイドコイルと、
該ソレノイドコイル内でソレノイドコイルの軸方向に移動されるマグネットが取り付けられた歯車駆動部材と、
該歯車駆動部材に噛み合って回転され、指針に回転を伝達する歯車と、
からなることを特徴とする指針計器。 - 前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う内歯歯車であり、該内歯歯車には同心円をなすリングが取り付けられ、このリングに前記マグネットが2箇所に取り付けられ、各マグネットの位置に前記ソレノイドコイルが配置されていることを特徴とする請求項1記載の指針計器。
- 前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う1本のラックであり、該ラックの一端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルは2相コイルで構成されていることを特徴とする請求項1記載の指針計器。
- 前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う1本のラックであり、該ラックの両端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルはラックの両端の2箇所に配置されていることを特徴とする請求項1記載の指針計器。
- 前記歯車駆動部材は、前記歯車が噛み合う2本のラックであり、各々のラックの一端に前記マグネットが取り付けられ、前記ソレノイドコイルは前記マグネットに対応させてそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1記載の指針計器。
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