JPH10282151A - 交差コイル型指示計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交差コイル型指示計器１において、ヘアスプ
リングあるいは帰零用マグネット等の別部品を追加する
ことなく帰零作用を持たせる。 【解決手段】 交差コイル型指示計器１の軟磁性材から
なる円筒状のシールドケース８には、この円筒形状の軸
方向一端において開口する開口部８ａが形成され、この
開口部８ａの開口縁部からはシールドケース８と一体成
形されて外方に突出する板片状の凸部８ｂが設けられて
いる。交差コイル２の電磁力が消滅している時には、ボ
ビン３内の２極着磁された可動マグネット４から漏れだ
す磁束によって可動マグネット４の磁極と凸部８ｂとの
間に磁気吸引力が発生し、指針６の帰零状態を保持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帰零作用を有する
交差コイル型指示計器に関するものであり、自動車用メ
ータ等に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】交差コイル型指示計器は、交差コイルの
電磁力によって可動マグネットの回転軸を回動させ、そ
れによって指針を回動させ指示表示するものである。そ
して、コイルの非作動時すなわちコイルの電磁力が消滅
している時には、指針を計器の零位置に保持する帰零作
用が設けられている。

【０００３】従来、帰零作用を有する交差コイル型指示
計器としては、実開平４−１０２０６９号公報、および
実開昭５９−１１６８６１号公報にて開示された交差コ
イル型指示計器がある。前者は、可動マグネットの回転
軸とコイルボビンとの間をヘアスプリングで接続し、こ
のヘアスプリングのバネ弾性力を利用して指針の帰零状
態を保持させるものであり、後者は、可動マグネットと
は別体に帰零用マグネットを設け、両マグネットの磁力
により指針の帰零状態を保持させるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記両公報
における帰零作用発生構造は、いずれの場合も、ヘアス
プリングあるいは帰零用マグネットといった別部品が必
要となり製品コストが高くなるという欠点があった。本
発明は、上記点に鑑みて、交差コイル型指示計器におい
て、ヘアスプリングあるいは帰零用マグネット等の別部
品を追加することなく、帰零作用を持たせることを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】交差コイル型指示計器に
おいては、交差コイルおよび可動マグネットの外周に
は、磁束を遮蔽するための軟磁性材からなるシールドケ
ースが必ず装着されている。従って、可動マグネットと
シールドケースとの間には磁気力が作用している。

【０００６】本発明者等は、検討の結果、シールドケー
ス形状に異形部分を設け、その部分に磁束を集中させて
可動マグネットとシールドケースとの間に磁気吸引力を
発生させることで、帰零作用を持たせようと考えた。す
なわち、請求項１の発明によれば、交差コイル型指示計
器（１）において、円筒状のシールドケース（８）に
は、この円筒形状の軸方向一端において開口する開口部
（８ａ）が形成され、この開口部（８ａ）の開口縁部か
らはシールドケース（８）と一体成形されて外方に突出
する凸部（８ｂ）が設けられ、交差コイル（２）の電磁
力が消滅している時に、可動マグネット（４）から漏れ
だす磁束によって発生する可動マグネット（４）の磁極
と前記凸部（８ｂ）との間の磁気吸引力により、指針
（６）の帰零状態を保持することを特徴とする。

【０００７】それによって、交差コイル（２）の電磁力
が消滅している時に、可動マグネット（４）の磁極と凸
部（８ｂ）との間に磁束が集中し、両者が磁気吸引され
るため指針（６）の帰零状態が保持される。そのため、
本発明では、ヘアスプリングあるいは帰零用マグネット
等の帰零作用を持たせる別部品を追加することなく、必
ず使用されるシールドケース（８）に凸部（８ｂ）を一
体成形するだけの簡単な形状変更により、安価な帰零構
造を達成することができる。

【０００８】ここで、凸部（８ｂ）は、請求項２のよう
に、開口縁部から上記の円筒形状の軸方向一端と略同方
向へ突出する板片状のものにすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図１および図２は、本実施形態の交差
コイル型指示計器１の具体的構造を示すものである。こ
の交差コイル型指示計器１は、車両の車室内のインスト
ルパネルに配設され、車両用のスピードメータ、タコメ
ータ、水温計等として採用される。なお、図２は、図１
の交差コイル型指示計器１を分解した状態で示すもので
あり、図１に示す交差コイル２は省略してある。

【００１０】交差コイル型指示計器１は、弾性絶縁樹脂
材料により形成されたボビン３を備えている。このボビ
ン３は、図２に示すように、上側ボビン部材３ａ及び下
側ボビン部材３ｂが、互いに組み付けられて構成され、
ボビン３の内部は中空の円筒室を形成するものとなって
いる。ボビン３の外壁には、一対の交差コイル２が、図
１に示すように、交差して巻き付けられており、これら
交差コイル２は、交差コイル駆動回路（交差コイル駆動
手段）Ａにより駆動されて、電磁力をそれぞれ発生しベ
クトル合成力として出力する。

【００１１】一方、図２に示すように、ボビン３の円筒
室内には、磁性材料から成る薄型円板状の永久磁石であ
る可動マグネット４が配設されている。この可動マグネ
ット４は径方向に２極着磁され、対向する外周壁に一対
のＳ極及びＮ極が形成されている。この可動マグネット
４には、円板の略中心を貫通して回転軸５が設けられて
おり、この回転軸５は、可動マグネット４と一体に回動
するようになっている。そして、回転軸５は、上側ボビ
ン部材３ａおよび下側ボビン部材３ｂにて回動可能に軸
支されている。

【００１２】そして、この可動マグネット４は、交差コ
イル２からベクトル合成力を受けて円筒室内にて回動し
て回転軸５を回動させる。指針６は、回転軸５の先端部
に取付け固定されており、回転軸５と一体に回動するよ
うになっている。この指針６は、回転軸５の回動に応じ
て指示表示する。なお、本実施形態においては、指針６
は上記の可動マグネット４のＳＮ極方向つまり着磁方向
に配置されている。

【００１３】また、図２に示すように、ボビン３の円筒
室内にはダンパオイル７が蓄えられており、可動マグネ
ット４の回動に対して適度な粘性抵抗を与え、指針６の
回動時に指針６が所定指示位置よりも行き過ぎること
（いわゆるオーバーシュート）を防止するようになって
いる。そして、ボビン３の外周には可動マグネット４に
対する外部磁界の影響を排除する円筒状のシールドケー
ス８が配設されている。このシールドケース８は、パー
マロイやＮｉ−Ｆｅアロイ等の軟磁性材をプレス加工等
により成形したものであり、直径はボビン３の外径より
もひとまわり大きく（例えば約３０ｍｍ）、高さはボビ
ン３の高さと略同等（例えば約１０ｍｍ）としている。

【００１４】また、シールドケース８のうち、円筒形状
の軸方向一端、すなわち上側ボビン部材３ａ側の一端に
おいて開口する開口部８ａが形成されている。そして、
開口部８ａの開口縁部から、シールドケース８の円筒面
と同一面にて、上側に向けて突出する板片状の凸部８ｂ
がシールドケース８と一体に成形されている。この凸部
８ｂのサイズは、突出高さ２〜３ｍｍ、突出幅約７ｍｍ
となっている。

【００１５】以上のように構成した実施形態において、
交差コイル駆動回路Ａから両交差コイル２に電流を流し
てこれら交差コイル２から電磁力を発生させると、可動
マグネット４が、当該両電磁力のベクトル合成力を受け
て回動する。これに伴い、回転軸５が、回動し指針６に
指示表示させる。次に、本実施形態の帰零作用につい
て、図３を参照して説明する。図３は、車両のインスト
ルメントパネル（図示しない）の表示板（例えばスピー
ドメータの文字板）９に組み込んだ交差コイル型指示計
器１を正面からみたものであり、（ａ）は表示板９上に
ストッパ９ａがあるもの、（ｂ）はストッパが無いもの
である。ここで、ストッパ９ａは、表示板９上に突出し
た突起部であり、指針６を零点位置よりもマイナス側に
回動させないためのものである。なお、図３では、交差
コイル２およびボビン３は省略している。

【００１６】図３（ａ）では、凸部８ｂと可動マグネッ
ト４の円中心とを結ぶ線が可動マグネット４の着磁方向
に対して、表示板９の零点よりもマイナス側に所定角度
θ傾くように、交差コイル型指示計器１が表示板９に設
置されている。交差コイル２の電磁力が消滅している時
は、可動マグネット４には交差コイル３からのベクトル
合成力は印加されていない。しかし、ボビン３内部に収
納されている可動マグネット４の磁束が、開口部８ａか
らシールドケース８の外側に漏れており、可動マグネッ
ト４の磁極と凸部８ｂとの間に、図中の矢印に示すよう
な磁気吸引力Ｆが働く。そして、可動マグネット４はこ
の磁気吸引力Ｆの方向に回動しようとする。

【００１７】従って、指針６は、常に零点よりもマイナ
ス方向（図の下方）に引っ張られた状態でストッパ９ａ
に当接していることになる。そのため、車両の振動等の
外乱があっても、指針６はストッパ９ａから離れること
はなく零点に位置している。ところで、上述の磁気吸引
力Ｆの帰零作用は、角度θがマイナス４５°の時に最大
となるため、角度θが略マイナス４５°となるように可
動マグネット４と凸部８ｂとの相対位置を設定すること
が好ましい。

【００１８】また、図３（ｂ）のようにストッパが無い
場合でも、指針６が零点よりも下に引っ張られるように
凸部８ｂの位置を設定すれば、外乱により指針６が零点
よりも上にいくことは防止できる。なお、指針６が帰零
する時には、交差コイル２からの電磁力が可動マグネッ
ト４に作用し指針６が零点に戻されるが、この時、上記
の磁気吸引力Ｆは、この可動マグネット４の動きを促進
させる。

【００１９】ところで、本実施形態によれば、ヘアスプ
リングあるいは帰零用マグネット等、帰零作用を持たせ
るための特別な部品を追加することなく、交差コイル型
指示計器１に必ず使用されるシールドケース８に凸部８
ｂを一体成形するだけの簡単な形状変更により、安価な
帰零構造を達成することができる。なお、本実施形態
は、車両用のスピードメータだけでなく、タコメータ、
水温計等にも用いることができるが、それらの場合に
も、上述のように、指針の零点位置に対して可動マグネ
ットと凸部との相対位置を設定することは勿論である。 （他の実施形態）上記実施形態においては、シールドケ
ース８の凸部８ｂは１箇所であったが、図４（ａ）に示
すように、凸部８ｂは１か所でなくとも２か所であって
もよく、さらには複数箇所であっても、上記実施形態と
同様の作用効果が得られる。

【００２０】また、図４（ｂ）に示すように、上記実施
形態のように凸部８ｂはシールドケース８の円筒面と同
一面でなくとも、円筒面から径方向にオフセットしてい
ても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。な
お、本発明の凸部は、上記実施形態の板片に限定される
ものではなく、例えば、シールドケースから突出した棒
状、塊状のものであってもよい。つまり、本発明は、シ
ールドケースの開口縁部の高さを不均一とし、可動マグ
ネットから漏れだす磁束がシールドケースの特定部位に
集中する構成であればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る交差コイル型指示計器の実施形態
を示す斜視図である。

【図２】図１の交差コイル型指示計器の分解斜視図であ
る。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、上記実施形態の可動マグネ
ットと凸部との間の磁気的作用関係を説明するための模
式図である。

【図４】本発明の他の実施形態におけるシールドケース
構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…交差コイル型指示計器、２…交差コイル、３…ボビ
ン、４…可動マグネット、５…回転軸、６…指針、８…
シールドケース、８ａ…開口部、８ｂ…凸部、Ａ…交差
コイル型駆動回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空形状を有するボビン（３）と、 前記ボビン（３）の外壁に交差して巻き付けられた一対
   の交差コイル（２）と、 前記一対の交差コイル（２）に電磁力を発生させる交差
   コイル駆動手段（Ａ）と、 前記ボビン（３）内部に回動可能に配設されるとともに
   径方向に２極着磁された円板状のマグネットであって、
   前記交差コイル（２）の電磁力により回動する可動マグ
   ネット（４）と、 前記可動マグネット（４）に連結されて前記可動マグネ
   ット（４）と一体に回動する回転軸（５）と、 前記回転軸（５）に連結されて前記回転軸（５）と一体
   に回動し、前記回転軸（５）の回動に応じて指示表示を
   行う指針（６）と、 前記ボビン（３）の外周に配設され軟磁性材からなり、
   前記可動マグネット（４）に対する外部磁界の影響を排
   除する円筒状のシールドケース（８）とを備える交差コ
   イル型指示計器（１）において、 前記シールドケース（８）には、前記円筒形状の軸方向
   一端において開口する開口部（８ａ）が形成され、 前記開口部（８ａ）の開口縁部からは前記シールドケー
   ス（８）と一体成形されて外方に突出する凸部（８ｂ）
   が設けられ、 前記交差コイル（２）の電磁力が消滅している時に、前
   記可動マグネット（４）から漏れだす磁束によって発生
   する前記可動マグネット（４）の磁極と前記凸部（８
   ｂ）との間の磁気吸引力により、前記指針（６）の帰零
   状態を保持することを特徴とする交差コイル型指示計
   器。
2. 【請求項２】 前記凸部（８ｂ）は、前記開口縁部から
   前記円筒形状の軸方向一端と略同方向へ突出する板片状
   のものであることを特徴とする請求項１に記載の交差コ
   イル型指示計器。