專(zhuān)利名稱：線圈式儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)向線圈的通電來(lái)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子磁體的線圈式儀表，例如，涉及內(nèi)置在車(chē)輛用組合儀表中的線圈式儀表。
背景技術(shù)：
作為適用于車(chē)輛用儀表的線圈式儀表，例如交叉線圈式儀表是公知的。交叉線圈式儀表被稱為無(wú)鐵心式機(jī)構(gòu)，其構(gòu)成為在外殼中形成的空間內(nèi)容納轉(zhuǎn)子磁體，同時(shí)，由外殼來(lái)軸支承固定在轉(zhuǎn)子磁體上的轉(zhuǎn)子軸，其一端突出到外殼的外部，在其突出端上裝有指針，在外殼的外周內(nèi)，把一對(duì)線圈繞制成垂直的、由通過(guò)各線圈的通電所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子磁體(指針)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，根據(jù)測(cè)量量來(lái)控制向各線圈的通電量(輸入信號(hào))，由此，能夠使指針隨測(cè)量量而角度發(fā)生移動(dòng)。
因此，在這樣的交叉線圈式儀表中，由于因把一對(duì)線圈層疊繞制成交叉狀而產(chǎn)生的每個(gè)線圈的繞制直徑尺寸差和磁滯等，在與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的指針的轉(zhuǎn)動(dòng)角(輸出角)上產(chǎn)生誤差，其成為指示誤差而出現(xiàn)，這是公知的，因此，如日本專(zhuān)利公開(kāi)第27146/1994號(hào)公報(bào)所示，除了固定轉(zhuǎn)子磁體的轉(zhuǎn)子軸之外，還另外設(shè)置固定指針的指針軸，通過(guò)齒輪把兩個(gè)軸聯(lián)結(jié)起來(lái)，使指針軸相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸減速轉(zhuǎn)動(dòng)，由此，來(lái)抑制指示誤差的發(fā)生。
但是，上述公開(kāi)的交叉線圈式儀表是這樣的構(gòu)造，在對(duì)于外殼層疊繞制一對(duì)線圈的基礎(chǔ)上，還在繞制了線圈的外殼上重疊齒輪，因此，儀表的高度尺寸變高，而存在導(dǎo)致大型化的問(wèn)題。
鑒于這點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是提供一種在通過(guò)齒輪使指針側(cè)的轉(zhuǎn)軸減速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下的緊湊的線圈式儀表。
發(fā)明概述本發(fā)明的線圈式儀表，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；一對(duì)線圈，相對(duì)配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的外周側(cè)面上，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力，由此，即使在通過(guò)齒輪使指針側(cè)的轉(zhuǎn)軸減速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，也能形成緊湊的線圈式儀表。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；外殼，在并排設(shè)置狀態(tài)下支承指針軸和轉(zhuǎn)子軸；一對(duì)線圈，相對(duì)配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的外周側(cè)面上，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力，由此，即使在通過(guò)齒輪使指針側(cè)的轉(zhuǎn)軸減速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，也能形成緊湊的線圈式儀表。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；一對(duì)線圈，相對(duì)配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的外周側(cè)面上，以使各自的繞制中心軸在上述轉(zhuǎn)子磁體的旋轉(zhuǎn)中心或其附近具有規(guī)定的交叉角來(lái)進(jìn)行交叉，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力，由此，即使在通過(guò)齒輪使指針側(cè)的轉(zhuǎn)軸減速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，也能形成緊湊的線圈式儀表。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；外殼，在并排設(shè)置狀態(tài)下支承指針軸和轉(zhuǎn)子軸；一對(duì)線圈，相對(duì)配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的外周側(cè)面上，以使各自的繞制中心軸在上述轉(zhuǎn)子磁體的旋轉(zhuǎn)中心或其附近具有規(guī)定的交叉角來(lái)進(jìn)行交叉，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力，由此，即使在通過(guò)齒輪使指針側(cè)的轉(zhuǎn)軸減速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，也能形成緊湊的線圈式儀表。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，把各線圈中的繞制中心軸的交叉角設(shè)定為約90度，由此，由于在線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)矢量大致垂直，就能更有效地使由線圈所產(chǎn)生的磁力作用到轉(zhuǎn)子磁體上。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，把繞制中心軸的交叉角設(shè)定為小于90度，由此，能夠減小包含線圈的外殼的寬度尺寸。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，轉(zhuǎn)子磁體的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定在線圈中的繞制中心軸的交點(diǎn)的線圈側(cè)，由此，能夠減小包含線圈的外殼的寬度尺寸。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，第一齒輪在外周上設(shè)有第一連續(xù)齒2a，第二齒輪4在其外周上具有容納第一齒輪的容納部，在該容納部的內(nèi)周中形成與第一連續(xù)齒相嚙合的第二連續(xù)齒，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)指針軸相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸的減速轉(zhuǎn)動(dòng)，而且能夠使轉(zhuǎn)子軸與指針軸相互接近，這樣，能夠減小線圈式儀表的寬度尺寸。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，第一齒輪的外徑小于轉(zhuǎn)子磁體的外徑，第二齒輪的外徑大于第一齒輪的外徑，而且，第二齒輪配置成與轉(zhuǎn)子磁體具有規(guī)定距離而重合，由此，在各齒輪之間不需要插入其他齒輪，能夠減小儀表的寬度尺寸。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，在外殼上連續(xù)形成支承各線圈的線圈支承部，由此，能夠確實(shí)地確定線圈的繞制中心軸的方向和雙方的交叉角度，并且，在這樣確實(shí)地確定了繞制中心軸的方向和交叉角度的狀態(tài)下，能夠穩(wěn)定地保持線圈。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，在外殼內(nèi)容納了轉(zhuǎn)子磁體1和第一、第二齒輪。由此，能夠減小高度尺寸。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，在外殼與第二齒輪之間設(shè)有限制指針軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)限制裝置，由此，能夠使指針確實(shí)地停止在規(guī)定位置(起點(diǎn)位置)上。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，除了與第二齒輪相對(duì)應(yīng)的區(qū)域之外，用杯狀的磁性殼蓋住外殼的外周所要區(qū)域，由此，能夠使磁性殼小型化，而能夠降低成本。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，在外殼中設(shè)置在各線圈的無(wú)通電時(shí)限制轉(zhuǎn)子磁體的活動(dòng)的固定磁體，由此，能夠在各線圈無(wú)通電時(shí)把指針確實(shí)地保持在規(guī)定位置(起點(diǎn)位置)上。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，在指針軸上設(shè)有在各線圈的無(wú)通電時(shí)使轉(zhuǎn)子磁體以一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧部件，由此，即使在各線圈的無(wú)通電時(shí)，也能使指針?lè)祷匾?guī)定位置(起點(diǎn)位置)，并且，能夠除去第一、第二齒輪之間的齒隙。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，與轉(zhuǎn)子軸并排設(shè)置，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；一對(duì)線圈，配置在未配置上述第二齒輪的轉(zhuǎn)子磁體的徑向外周部上，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力，由各線圈部分地覆蓋轉(zhuǎn)子磁體，由此，能夠在形成薄形的同時(shí)增大發(fā)生轉(zhuǎn)矩。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；外殼，在并排設(shè)置狀態(tài)下支承指針軸和轉(zhuǎn)子軸；一對(duì)線圈，配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的徑向外周部上，以使各自的繞制中心軸在上述轉(zhuǎn)子磁體的旋轉(zhuǎn)中心或其附近具有規(guī)定的交叉角來(lái)進(jìn)行交叉，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力，由各線圈部分地覆蓋轉(zhuǎn)子磁體，由此，能夠在形成薄形的同時(shí)增大發(fā)生轉(zhuǎn)矩。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，線圈至少繞制成與轉(zhuǎn)子磁體的徑向周面相對(duì)應(yīng)的繞制直徑向著轉(zhuǎn)子軸逐漸變大，由此，能夠在確保繞線量的同時(shí)使構(gòu)造緊湊，由此能夠提高空間效率。
而且，本發(fā)明的線圈式儀表，在外殼上連續(xù)形成繞制各線圈的線框部，由此，能夠確實(shí)地確定各線圈的繞制中心軸的方向和雙方的交叉角度，并且，在這樣確實(shí)地確定了繞制中心軸的方向和交叉角度的狀態(tài)下，能夠穩(wěn)定地保持線圈。


本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述而得到進(jìn)一步說(shuō)明。在這些附圖中圖1是線圈式儀表的平面圖；圖2是沿著圖1的A-A線的斷面圖；圖3表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的線圈式儀表的平面圖；圖4表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的平面圖；圖5表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的平面圖；圖6是線圈式儀表的平面圖；圖7是沿著圖6的A-A線的斷面圖；圖8是沿著圖6的B-B線的斷面圖。
本發(fā)明最佳實(shí)施例在本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖1、圖2中，線圈式儀表包括具有轉(zhuǎn)子磁體1和第一齒輪2的轉(zhuǎn)子軸3；指針軸5，具有同第一齒輪2聯(lián)結(jié)嚙合的第二齒輪4，并且，在頂端裝有指針P；外殼6，在使各個(gè)齒輪2、4相聯(lián)結(jié)的狀態(tài)下，以并排設(shè)置的狀態(tài)軸支承轉(zhuǎn)子軸3和指針軸5，并且，容納轉(zhuǎn)子磁體1和第一、第二齒輪2、4；一對(duì)線圈7、8，位于該外殼6的外周，在轉(zhuǎn)子磁體1的一側(cè)相對(duì)配置，通過(guò)通電給轉(zhuǎn)子磁體1提供旋轉(zhuǎn)力；磁性殼9，覆蓋外殼6的規(guī)定區(qū)域。
轉(zhuǎn)子磁體1由被充磁成為N,S兩極的例如圓盤(pán)狀的塑料磁體組成，第一齒輪2由在外周上形成適當(dāng)數(shù)量的連續(xù)齒的齒輪構(gòu)成，在圖2中，被固定在轉(zhuǎn)子軸3上，以使轉(zhuǎn)子磁體1位于下方，第一齒輪2位于上方。
第二齒輪4的直徑大于第一齒輪2，并且，在外周上具有比第一齒輪2多的連續(xù)齒，并固定在指針軸5上，在圖2中，延伸到第一齒輪2側(cè)，以便于在轉(zhuǎn)子磁體1的上側(cè)并且與轉(zhuǎn)子磁體1隔開(kāi)適當(dāng)空間而重合，來(lái)與第一齒輪2相嚙合。
外殼6由合成樹(shù)脂構(gòu)成，在圖2中，被分成位于下側(cè)的第一框體61和位于上側(cè)的第二框體62而形成，在第一、第二框體61、62之間形成成為容納部S的空洞部，同時(shí)軸支承轉(zhuǎn)子軸3和指針軸5，指針軸5的一端從外殼6突出而到達(dá)外部。
在圖2中，容納部S由位于下側(cè)并形成容納轉(zhuǎn)子磁體1的第一容納部S1的第一外殼部63和位于上側(cè)并形成容納第一、第二齒輪2、4的第二容納部S的第二外殼部64所形成，由這兩個(gè)外殼部63、64所形成的各容納部S1、S2如上述那樣根據(jù)隔開(kāi)空間而重合的轉(zhuǎn)子磁體1和第二齒輪4以及相互聯(lián)結(jié)的第一齒輪2和第二齒輪4的關(guān)系而相互連通，而且，如圖1所示的那樣，外殼部63、64兩者具有與轉(zhuǎn)子磁體1和第二齒輪4的外徑形狀相對(duì)應(yīng)的圓弧狀的平面形狀。
如圖1所示的那樣，線圈7、8在轉(zhuǎn)子磁體1的外周側(cè)面(轉(zhuǎn)子磁體1的徑向外周部)相對(duì)配置，以便于在位于與成為第二齒輪4的容納側(cè)的第二外殼部64相對(duì)側(cè)的第一外殼部63的外周區(qū)域中，沿著各自的繞制中心軸C1、C2而延伸到轉(zhuǎn)子磁體1側(cè)的軸線在轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心RC相交(交點(diǎn)CP)，此時(shí)的各自的繞制中心軸C1、C2的交叉角成為約90度。此時(shí)，線圈7、8分別從第一外殼部63(第一框體61)的外周表面向著外側(cè)，而繞制在在轉(zhuǎn)子磁體1的徑向延伸的一對(duì)線圈支承部65、66上，并支承在外殼6上。
這樣，在繞制了線圈7、8的外殼6上安裝杯形的磁性殼9，但是，在本實(shí)施例中，除了與第二齒輪4相對(duì)應(yīng)的區(qū)域之外，用磁性殼9覆蓋外殼6的所要區(qū)域，即，僅覆蓋不包含第二齒輪4的對(duì)應(yīng)區(qū)域的第一外殼部63的底部及其周?chē)?br> 這樣構(gòu)成的線圈式儀表，通過(guò)向各個(gè)線圈7、8通電，沿著線圈7、8的繞制中心軸C1、C2，磁場(chǎng)矢量分別工作，按照這些磁場(chǎng)矢量的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)子磁體1(轉(zhuǎn)子軸3)轉(zhuǎn)動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)力通過(guò)第一齒輪2、第二齒輪4傳遞給指針軸5，使固定在指針軸5上的指針P進(jìn)行角度運(yùn)動(dòng)。
此時(shí)，第一齒輪2和第二齒輪4各自的變速比被設(shè)定為例如1∶3，以使第二齒輪4相對(duì)于第一齒輪2低速(減速)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)該減速運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于輸入信號(hào)，能夠產(chǎn)生指示誤差較小的指針P的角度運(yùn)動(dòng)，而確保指示特性的線性，能夠進(jìn)行精度高的指示。如果能夠使指針軸5進(jìn)行減速運(yùn)動(dòng)，而可以任意設(shè)定第一、第二齒輪2、4的變速比。
而且，在外殼6(在此情況下，第二框體62)上形成向著第二齒輪4部分延伸到第二容納部S2內(nèi)的固定側(cè)接觸部62a，在第二齒輪4上形成向著第二框體62的內(nèi)壁表面部分延伸到第二容納部S2內(nèi)的可動(dòng)側(cè)接觸部4a，通過(guò)該可動(dòng)側(cè)接觸部4a和固定側(cè)接觸部62a來(lái)構(gòu)成限制指針軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)限制裝置，設(shè)定兩個(gè)接觸部4a、62a相接觸的位置作為指針P的起點(diǎn)位置(例如，最小指示位置)。
這樣，在固定在裝有指針P的指針軸5上的第二齒輪4和外殼6之間，進(jìn)行指針P的轉(zhuǎn)動(dòng)限制，由此，與在轉(zhuǎn)子軸3側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)限制的情況相比，能夠減小指針P的停止位置的偏差。
而且，指針P的轉(zhuǎn)動(dòng)限制不僅在指針P的起點(diǎn)位置，也可以規(guī)定最大指示位置，這樣，在與起點(diǎn)位置限制相配合來(lái)規(guī)定最大指示位置的情況下，例如可以在第二齒輪4上形成與可動(dòng)側(cè)接觸部4a不同的可動(dòng)側(cè)接觸部(未圖示)。
而且，如圖1所示的那樣，在外殼6(在此情況下，第一框體61)上，在與轉(zhuǎn)子磁體1的外周側(cè)面隔開(kāi)適當(dāng)間隔而相對(duì)的位置上，配置固定磁體10，通過(guò)該固定磁體10，在各個(gè)線圈7、8無(wú)通電時(shí)，限制轉(zhuǎn)子磁體1的活動(dòng)，而能夠把指針P保持在成為可動(dòng)側(cè)接觸部4a與固定側(cè)接觸部62a的接觸位置的起點(diǎn)位置上。此時(shí)，希望把固定磁體10設(shè)置成轉(zhuǎn)子磁體1能夠把可動(dòng)側(cè)接觸部4a彈性壓緊到固定側(cè)接觸部62a側(cè)。
這樣的固定磁體10的采用，對(duì)于轉(zhuǎn)子磁體1，有固定磁體10所產(chǎn)生的磁力始終起作用，因此，成為產(chǎn)生指示誤差的主要原因，但是，在本實(shí)施例中，如上述那樣，由于是使指針軸5相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸3進(jìn)行減速運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))的構(gòu)成，即使存在由固定磁體10所產(chǎn)生的磁力影響，也具有其難于成為指示誤差而表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。
而且，使外殼6(在此情況下，第二框體62)這樣構(gòu)成在從外殼6突出的指針軸5上設(shè)置在各個(gè)線圈7、8無(wú)通電時(shí)使轉(zhuǎn)子磁體1沿一個(gè)方向(減少指示側(cè))轉(zhuǎn)動(dòng)的由游絲組成的彈簧部件11，通過(guò)該彈簧部件11，即使在無(wú)通電時(shí)，也能使指針P返回起點(diǎn)位置，同時(shí)，能夠除去第一、第二齒輪2、4之間的齒隙。
如上述那樣，根據(jù)本實(shí)施例，包括轉(zhuǎn)子軸3，具有轉(zhuǎn)子磁體1和與該轉(zhuǎn)子磁體1一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪2；指針軸5，具有與上述第一齒輪2相聯(lián)結(jié)的第二齒輪4；外殼6，在并排設(shè)置狀態(tài)下支承指針軸5和轉(zhuǎn)子軸3；一對(duì)線圈7、8，給轉(zhuǎn)子磁體1提供旋轉(zhuǎn)力，各個(gè)線圈7、8在沒(méi)有配置第二齒輪4的轉(zhuǎn)子磁體1的外周側(cè)面上相對(duì)配置，特別是把線圈7、8在轉(zhuǎn)子磁體1的外周側(cè)面上相對(duì)配置，以使他們的繞制中心軸C1、C2在轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心具有規(guī)定的交叉角而相交，由此，由于線圈7、8不相對(duì)于外殼6層疊，則即使在使指針軸通過(guò)齒輪而進(jìn)行減速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，能夠減小儀表的高度尺寸，而謀求緊湊化，而且，使線圈7、8的配置位置處于沒(méi)有配置第二齒輪4的轉(zhuǎn)子磁體1的外周側(cè)面上，由此，線圈7、8和第二齒輪4不會(huì)在轉(zhuǎn)子軸3、指針軸5的軸向重合，而能夠謀求薄型化。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，把各線圈7、8中的繞制中心軸C1、C2的交叉角設(shè)定為約90度，由此，由于在線圈7、8中產(chǎn)生的磁場(chǎng)矢量大致垂直，就能更有效地使由線圈7、8所產(chǎn)生的磁力作用到轉(zhuǎn)子磁體1上。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，第一齒輪2的外徑小于轉(zhuǎn)子磁體1的外徑，第二齒輪4的外徑大于第一齒輪2的外徑，而且，第二齒輪4配置成與轉(zhuǎn)子磁體1具有規(guī)定距離而重合，由此，在各齒輪2、4之間不需要插入其他齒輪，能夠減小儀表的寬度尺寸。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，在外殼6上連續(xù)形成支承各線圈7、8的線圈支承部65、66，由此，能夠確實(shí)地確定線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的方向和雙方的交叉角度，并且，在這樣確實(shí)地確定了繞制中心軸C1、C2的方向和交叉角度的狀態(tài)下，能夠穩(wěn)定地保持線圈7、8。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，在外殼6內(nèi)容納了轉(zhuǎn)子磁體1和第一、第二齒輪2、4，由此，能夠減小高度尺寸。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，在外殼6與第二齒輪4之間設(shè)置成為限制指針軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)側(cè)接觸部4a和固定側(cè)接觸部62a的轉(zhuǎn)動(dòng)限制裝置，由此，能夠使指針P確實(shí)地停止在規(guī)定位置(起點(diǎn)位置)上。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，在外殼6中設(shè)置在各線圈7、8的無(wú)通電時(shí)限制轉(zhuǎn)子磁體1的活動(dòng)的固定磁體10，由此，能夠在各線圈7、8無(wú)通電時(shí)把指針P確實(shí)地保持在規(guī)定位置(起點(diǎn)位置)上。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，在指針軸5上設(shè)有在各線圈7、8的無(wú)通電時(shí)使轉(zhuǎn)子磁體1以一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的由游絲組成的彈簧部件11，由此，即使在各線圈7、8的無(wú)通電時(shí)，也能使指針P返回規(guī)定位置(起點(diǎn)位置)，并且，能夠除去第一、第二齒輪2、4之間的齒隙。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，除了與第二齒輪4相對(duì)應(yīng)的區(qū)域之外，用杯狀的磁性殼9蓋住外殼6的外周所要區(qū)域，由此，能夠使磁性殼9小型化，而能夠降低成本。
而且，在本實(shí)施例中，表示了轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心RC與各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交點(diǎn)CP相一致的情況，但是，作為本發(fā)明的第二實(shí)施例，如圖3所示的那樣，可以把各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交點(diǎn)CP設(shè)定在轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心RC附近。而且，在此，所謂旋轉(zhuǎn)中心RC的附近包含在把各個(gè)線圈7、8的交點(diǎn)CP設(shè)定在轉(zhuǎn)子磁體1內(nèi)時(shí)，能夠驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子磁體1作為儀表的轉(zhuǎn)子磁體1的中央?yún)^(qū)域。
而且，特別是，通過(guò)把各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交點(diǎn)CP在離開(kāi)轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心RC的指針軸5側(cè)(使轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心RC離開(kāi)各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交點(diǎn)CP的線圈7、8側(cè))，能夠減小包含線圈7、8的外殼6的寬度尺寸W1(參照?qǐng)D3)。
并且在上述第一、第二實(shí)施例中，將線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交叉角設(shè)定為約90度。而作為本發(fā)明的第三實(shí)施例，如圖4所示，可將繞制中心軸C1、C2的交叉角設(shè)定為小于90度(在圖4中為80度)，因此由于使交叉角小于90度，所以可縮小包含線圈7、8的外殼6的寬度尺寸W2(參照?qǐng)D4)。
而且，在上述第一至第三實(shí)施例中，表示了第一、第二齒輪2、4在其外周上相互嚙合的情況，但是，也可以例如作為本發(fā)明的第四實(shí)施例，如圖5所示的那樣，在第一齒輪2的外周上形成第一連續(xù)齒2a，在第二齒輪4的外周上形成容納第一齒輪2的齒輪容納部4b，同時(shí)，在該齒輪容納部4b的內(nèi)周形成與第一連續(xù)齒2a相嚙合的第二連續(xù)齒4c。通過(guò)這樣的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)指針軸5相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸3的減速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，能夠使轉(zhuǎn)子軸3和指針軸5相互靠近，而能夠使寬度尺寸比上述第一至第四實(shí)施例的線圈式儀表進(jìn)一步減小。
而且，在本發(fā)明的第四實(shí)施例的線圈式儀表中，設(shè)置用于使第二齒輪4端部從第二外殼部64部分露出的缺口部64a，通過(guò)該缺口部64a，能夠進(jìn)一步減小線圈式儀表的寬度尺寸。
而且，在本發(fā)明的第四實(shí)施例的線圈式儀表中，轉(zhuǎn)子軸3由通過(guò)與第一框體61一體形成而由外殼6所支承的固定軸組成，在該由固定在組成的轉(zhuǎn)子軸3上轉(zhuǎn)動(dòng)自如地軸支承轉(zhuǎn)子磁體1和與其連動(dòng)的第一齒輪2，在此情況下，第一齒輪2與例如由塑料磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子磁體1一體連續(xù)形成。這樣，轉(zhuǎn)子軸3由與外殼6一體形成的固定在組成，由此，能夠減少零件數(shù)量。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第五實(shí)施例。
在圖6至圖8中，線圈式儀表包括轉(zhuǎn)子軸3，具有轉(zhuǎn)子磁體1和第一齒輪2；指針軸5，具有與上述第一齒輪2相聯(lián)結(jié)的第二齒輪4，并且在頂端裝有指針P，隨著第二齒輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)使指針P轉(zhuǎn)動(dòng)；外殼6，聯(lián)結(jié)各個(gè)齒輪2、4的狀態(tài)下，以并排設(shè)置狀態(tài)軸支承指針軸5和轉(zhuǎn)子軸3，并且容納轉(zhuǎn)子磁體1、第一、第二齒輪2、4；一對(duì)線圈7、8，配置在轉(zhuǎn)子磁體1的徑向外周上，通過(guò)通電給轉(zhuǎn)子磁體1提供旋轉(zhuǎn)力；由覆蓋外殼6的規(guī)定區(qū)域的金屬構(gòu)成的磁性殼9。
轉(zhuǎn)子磁體1由例如被充磁成為N,S交替的四極的圓盤(pán)狀的塑料磁體組成，第一齒輪2由在外周上形成適當(dāng)數(shù)量的連續(xù)齒的齒輪構(gòu)成，在圖2中，分別被固定在轉(zhuǎn)子軸3上，以使轉(zhuǎn)子磁體1位于下方，第一齒輪2位于上方。
第二齒輪4的直徑大于第一齒輪2，并且，在外周上具有比第一齒輪2多的連續(xù)齒，并固定在指針軸5上，在圖7中，延伸到第一齒輪2側(cè)，以便于在轉(zhuǎn)子磁體1的上側(cè)并且與轉(zhuǎn)子磁體1隔開(kāi)適當(dāng)空間而重合，來(lái)與第一齒輪2相嚙合。
外殼6由合成樹(shù)脂構(gòu)成，在圖7中，被分成位于下側(cè)的第一框體61和位于上側(cè)的第二框體62而形成，在第一、第二框體61、62之間形成成為容納部S的空洞部，同時(shí)軸支承轉(zhuǎn)子軸3和指針軸5。
在圖2中，容納部S由位于下側(cè)并形成容納轉(zhuǎn)子磁體1的第一容納部S1和位于上側(cè)并形成容納第一、第二齒輪2、4的第二容納部S2所構(gòu)成，各容納部S1、S2根據(jù)隔開(kāi)空間而重合的轉(zhuǎn)子磁體1和第二齒輪4以及相互聯(lián)結(jié)的第一齒輪2和第二齒輪4的關(guān)系而相互連通。
在此情況下，在與未配置第二齒輪4的轉(zhuǎn)子磁體1的徑向外周相對(duì)應(yīng)的外殼6的區(qū)域中，由第一、第二框體61、62形成繞線架部630、640，在該繞線架部630、640上繞制各個(gè)線圈7、8。
如圖1和圖3所示的那樣，繞線架部630、640由繞制各個(gè)線圈7、8的繞制部650和夾住該繞制部650的一對(duì)相對(duì)壁660所形成，通過(guò)這些相對(duì)壁660來(lái)夾持各個(gè)線圈7、8的兩端部。在本實(shí)施例中，繞制部650形成為與轉(zhuǎn)子磁體1的徑向周面相對(duì)應(yīng)的外形向著轉(zhuǎn)子軸3逐漸變大。
線圈7、8通過(guò)繞制在繞線架部630、640上，而位于未配置第二齒輪4的轉(zhuǎn)子磁體1的徑向外周(外周側(cè)面)上，與轉(zhuǎn)子磁體1的徑向周面相對(duì)應(yīng)的繞制直徑向著轉(zhuǎn)子軸3逐漸變大，此時(shí)，各個(gè)線圈7、8的沿著繞制中心軸C1、C2而延伸到轉(zhuǎn)子軸3側(cè)的軸線在轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心RC相交(交點(diǎn)CP)，此時(shí)的各繞制中心軸C1、C2的交叉角在本實(shí)施例中被設(shè)定為約135度。而且，在各個(gè)線圈7、8的轉(zhuǎn)子磁體1的側(cè)端部形成部分覆蓋轉(zhuǎn)子磁體1的被覆部71、81。
被覆部71、81部分地覆蓋轉(zhuǎn)子磁體1，以便于在其內(nèi)部容納轉(zhuǎn)子磁體1的徑向外周部。
這樣，在繞制了線圈7、8的外殼6中安裝杯形的磁性殼9，而在本實(shí)施例中，用磁性殼9僅覆蓋除了與第二齒輪4相對(duì)應(yīng)的區(qū)域之外的外殼6的所要區(qū)域，即不包含第二齒輪4的對(duì)應(yīng)區(qū)域的第一外殼部63的底部及其周?chē)?br> 這樣構(gòu)成的線圈式儀表，通過(guò)向各個(gè)線圈7、8勵(lì)磁，沿著線圈7、8的繞制中心軸C1、C2，磁場(chǎng)矢量分別工作，按照這些磁場(chǎng)矢量的強(qiáng)度，被4極充磁的轉(zhuǎn)子磁體1(轉(zhuǎn)子軸3)轉(zhuǎn)動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)力通過(guò)第一齒輪2、第二齒輪4傳遞給指針軸5，使固定在指針軸5上的指針P進(jìn)行角度運(yùn)動(dòng)。
此時(shí)，第一齒輪2和第二齒輪4各自的變速比被設(shè)定為例如1∶5，以使第二齒輪4相對(duì)于第一齒輪2低速(減速)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)該減速運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于輸入信號(hào)，能夠產(chǎn)生指示誤差較小的指針P的角度運(yùn)動(dòng)，而確保指示特性的線性，能夠進(jìn)行精度高的指示。如果能夠使指針軸5進(jìn)行減速運(yùn)動(dòng)，而可以任意設(shè)定第一、第二齒輪2、4的變速比。
如上述那樣，根據(jù)本實(shí)施例，設(shè)置保持轉(zhuǎn)子磁體1和與該轉(zhuǎn)子磁體1一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪2的轉(zhuǎn)子軸3，設(shè)置保持與第一齒輪2聯(lián)結(jié)驅(qū)動(dòng)的第二齒輪4并根據(jù)該第二齒輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)指針P的指針軸5，設(shè)置以并排設(shè)置狀態(tài)來(lái)支承指針軸5和轉(zhuǎn)子軸3的外殼6，設(shè)置一對(duì)線圈7、8，配置在未配置第二齒輪4的轉(zhuǎn)子磁體1的徑向外周上，各自的繞制中心軸C1、C2在轉(zhuǎn)子軸3的旋轉(zhuǎn)中心CR上具有約45度的交叉角而相交，通過(guò)通電來(lái)給轉(zhuǎn)子磁體1提供旋轉(zhuǎn)力，在各個(gè)線圈7、8上形成部分地覆蓋轉(zhuǎn)子磁體1的徑向外周部的被覆部71、81，由此，通過(guò)把線圈7、8配置在轉(zhuǎn)子磁體1的徑向外周部上，能夠維持薄型，并且，在線圈7、8的被覆部71、81上，增大對(duì)轉(zhuǎn)子磁體1的作用磁場(chǎng)，而增大轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)矩。并且，由于能夠把使用的線圈7、8的數(shù)量保留在最小限度上，能夠用數(shù)量比現(xiàn)有技術(shù)少的線圈7、8來(lái)構(gòu)成線圈式儀表，而能夠達(dá)到外形尺寸的緊湊化，并降低成本。
在本實(shí)施例中，通過(guò)把各個(gè)線圈7、8繞制成與轉(zhuǎn)子磁體的徑向周面相對(duì)應(yīng)的繞制直徑向著轉(zhuǎn)子軸3逐漸變大，就能確保足夠的繞線量，并且，能夠使線圈7、8的外形尺寸緊湊，由此，能夠提高空間效率。
在本實(shí)施例中，在支承轉(zhuǎn)子軸3和指針軸5兩者的外殼6上連續(xù)形成外殼部63、64，在該外殼部63、64上繞制各個(gè)線圈7、8，由此，能夠確實(shí)地確定各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的方向和雙方的交叉角度，并且，能夠在確實(shí)地確定了繞制中心軸的方向和交叉角度的狀態(tài)下，穩(wěn)定地保持線圈。
在本實(shí)施例中，使用充磁成N,S交替的4極的轉(zhuǎn)子磁體1，把各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交叉角設(shè)定為約135度，但是，轉(zhuǎn)子磁體1的充磁數(shù)量、繞制中心軸C1、C2的交叉角可以是任意的，例如，使轉(zhuǎn)子磁體1的充磁數(shù)量為6極，把各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交叉角設(shè)定為約150度。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，第一齒輪2的外徑小于轉(zhuǎn)子磁體1的外徑，第二齒輪4的外徑大于第一齒輪2的外徑，而且，第二齒輪4配置成與轉(zhuǎn)子磁體1具有規(guī)定距離而重合，由此，在各齒輪2、4之間不需要插入其他齒輪，能夠減小儀表的寬度尺寸。
而且，在本實(shí)施例中，表示了轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心RC與各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交點(diǎn)CP相一致的情況，但是，也可以把各個(gè)線圈7、8的繞制中心軸C1、C2的交點(diǎn)CP設(shè)置在轉(zhuǎn)子磁體1的旋轉(zhuǎn)中心RC的附近。而且，在此，所謂旋轉(zhuǎn)中心RC的附近包含在把各個(gè)線圈7、8的交點(diǎn)CP設(shè)定在轉(zhuǎn)子磁體1內(nèi)時(shí)，能夠驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子磁體1作為儀表的轉(zhuǎn)子磁體1的中央?yún)^(qū)域。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明并不僅限于車(chē)輛用組合儀表，可以廣泛地用于例如裝在船舶和飛機(jī)上的各種儀表的驅(qū)動(dòng)源。
權(quán)利要求
1．線圈式儀表，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；一對(duì)線圈，相對(duì)配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的外周側(cè)面上，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力。
2．線圈式儀表，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；外殼，在并排設(shè)置狀態(tài)下支承指針軸和轉(zhuǎn)子軸；一對(duì)線圈，相對(duì)配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的外周側(cè)面上，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力。
3．線圈式儀表，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；一對(duì)線圈，相對(duì)配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的外周側(cè)面上，以使各自的繞制中心軸在上述轉(zhuǎn)子磁體的旋轉(zhuǎn)中心或其附近具有規(guī)定的交叉角來(lái)進(jìn)行交叉，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力。
4．線圈式儀表，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；外殼，在并排設(shè)置狀態(tài)下支承指針軸和轉(zhuǎn)子軸；一對(duì)線圈，相對(duì)配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的外周側(cè)面上，以使各自的繞制中心軸在上述轉(zhuǎn)子磁體的旋轉(zhuǎn)中心或其附近具有規(guī)定的交叉角來(lái)進(jìn)行交叉，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力。
5．如權(quán)利要求3或4所述的線圈式儀表，其特征在于，上述交叉角為約90度。
6．如權(quán)利要求3或4所述的線圈式儀表，其特征在于，上述交叉角小于90度。
7．如權(quán)利要求3～6中任一項(xiàng)所述的線圈式儀表，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子磁體的旋轉(zhuǎn)中心位于各線圈中的繞制中心軸的交點(diǎn)的上述線圈側(cè)。
8．如權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的線圈式儀表，其特征在于，上述第一齒輪在外周上設(shè)有第一連續(xù)齒，上述第二齒輪在其外周上具有容納上述第一齒輪的容納部，在該容納部的內(nèi)周中形成與上述第一連續(xù)齒相嚙合的第二連續(xù)齒。
9．如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的線圈式儀表，其特征在于，上述第一齒輪的外徑小于轉(zhuǎn)子磁體的外徑，上述第二齒輪的外徑大于第一齒輪的外徑，而且，第二齒輪配置成與轉(zhuǎn)子磁體具有規(guī)定距離而重合。
10．如權(quán)利要求2或4所述的線圈式儀表，其特征在于，在上述外殼上連續(xù)形成支承上述各線圈的線圈支承部。
11．如權(quán)利要求2、4、1 0中任一項(xiàng)所述的線圈式儀表，其特征在于，在上述外殼內(nèi)容納上述轉(zhuǎn)子磁體和上述第一、第二齒輪。
12．如權(quán)利要求2、4、10或11中任一項(xiàng)所述的線圈式儀表，其特征在于，在上述外殼與上述第二齒輪之間設(shè)有限制上述指針軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)限制裝置。
13．如權(quán)利要求2、4、10～12中任一項(xiàng)所述的線圈式儀表，其特征在于，除了與上述第二齒輪相對(duì)應(yīng)的區(qū)域之外，用杯狀的磁性殼蓋住上述外殼的所要區(qū)域。
14．如權(quán)利要求1～13中任一項(xiàng)所述的線圈式儀表，其特征在于，設(shè)置在上述各線圈的無(wú)通電時(shí)限制上述轉(zhuǎn)子磁體的活動(dòng)的固定磁體。
15．如權(quán)利要求1～14中任一項(xiàng)所述的線圈式儀表，其特征在于，設(shè)有在上述各線圈的無(wú)通電時(shí)使上述指針軸以一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧部件。
16．線圈式儀表，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，與轉(zhuǎn)子軸并排設(shè)置，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；一對(duì)線圈，配置在未配置上述第二齒輪的轉(zhuǎn)子磁體的徑向外周部上，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力，由各線圈部分地覆蓋轉(zhuǎn)子磁體。
17．線圈式儀表，包括轉(zhuǎn)子軸，具有轉(zhuǎn)子磁體和與該轉(zhuǎn)子磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪；指針軸，具有與上述第一齒輪相聯(lián)結(jié)的第二齒輪；外殼，在并排設(shè)置狀態(tài)下支承指針軸和轉(zhuǎn)子軸；一對(duì)線圈，配置在未配置上述第二齒輪的上述轉(zhuǎn)子磁體的徑向外周部上，以使各自的繞制中心軸在上述轉(zhuǎn)子磁體的旋轉(zhuǎn)中心或其附近具有規(guī)定的交叉角來(lái)進(jìn)行交叉，通過(guò)通電來(lái)給上述轉(zhuǎn)子磁體提供旋轉(zhuǎn)力，由各線圈部分地覆蓋轉(zhuǎn)子磁體。
18．如權(quán)利要求16或17所述的線圈式儀表，其特征在于，上述線圈至少繞制成與上述轉(zhuǎn)子磁體的徑向周面相對(duì)應(yīng)的繞制直徑向著上述轉(zhuǎn)子軸逐漸變大。
19．如權(quán)利要求17或18所述的線圈式儀表，其特征在于，在上述外殼上連續(xù)形成繞制各線圈的線框部。
全文摘要
本發(fā)明提供即使在使指針側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)齒輪而減速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下也是緊湊的線圈式儀表,該線圈式儀表包括:具有轉(zhuǎn)子磁體1和第一齒輪2的轉(zhuǎn)子軸3;具有同第一齒輪2聯(lián)結(jié)嚙合的第二齒輪4的指針軸5;外殼6,以并排設(shè)置的狀態(tài)軸支承轉(zhuǎn)子軸3和指針軸5;一對(duì)線圈7、8,相對(duì)配置在未配置第二齒輪4的轉(zhuǎn)子磁體1的外周側(cè)面上,通過(guò)通電給轉(zhuǎn)子磁體1提供旋轉(zhuǎn)力。
文檔編號(hào)G01R7/06GK1319188SQ00801532
公開(kāi)日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2000年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者佐藤浩一, 沼屋宏康, 地主浩一, 上村惠宏 申請(qǐng)人:日本精機(jī)株式會(huì)社