Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4865353B2 - Indicator - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4865353B2 - Indicator - Google Patents

Indicator Download PDF

Info

Publication number
JP4865353B2
JP4865353B2 JP2006041909A JP2006041909A JP4865353B2 JP 4865353 B2 JP4865353 B2 JP 4865353B2 JP 2006041909 A JP2006041909 A JP 2006041909A JP 2006041909 A JP2006041909 A JP 2006041909A JP 4865353 B2 JP4865353 B2 JP 4865353B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spiral spring
coil
permanent magnet
pointer
connection terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006041909A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007218819A (en
Inventor
茂樹 八木
隆一 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2006041909A priority Critical patent/JP4865353B2/en
Priority to US11/705,697 priority patent/US7654220B2/en
Priority to CN2007100841810A priority patent/CN101038185B/en
Publication of JP2007218819A publication Critical patent/JP2007218819A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4865353B2 publication Critical patent/JP4865353B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

本発明は、指示計に関し、例えば、出力値をアナログメータ値として提示するものに関する。   The present invention relates to an indicator, for example, to presenting an output value as an analog meter value.

計測値をメータで表示することは広く行われている。このような測定装置のメータ部は、近年のデジタル化の進展により、測定数値をデジタル表示するものや、液晶画面で指示計を模擬的に表示するものがある。しかし、指針で目盛板を物理的に指示するメータ部を支持するユーザは多く、このようなメータ部は今でも盛んに生産されている。   Displaying the measured value with a meter is widely performed. The meter unit of such a measuring apparatus includes those that digitally display measured numerical values and those that display an indicator on a liquid crystal screen in a simulated manner due to recent progress in digitization. However, there are many users who support a meter unit that physically indicates a scale plate with a pointer, and such a meter unit is still actively produced.

図9を用いて従来のメータ部について説明する。図9(a)は正面図を表し、図9(b)は側面図を表している。
メータ部103は、例えば、チューナで用いられ、音程の高さなどを指針113の指示角度でアナログ表示するものである。
永久磁石117は、零アーム153に固定されている。ただし、固定箇所は図示していない。永久磁石は、円柱形状を有し、中心軸118に垂直な方向に磁化されている。
A conventional meter unit will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows a front view, and FIG. 9B shows a side view.
The meter unit 103 is used, for example, in a tuner, and displays the pitch of the pitch in an analog manner at the indicated angle of the pointer 113.
The permanent magnet 117 is fixed to the zero arm 153. However, the fixing points are not shown. The permanent magnet has a cylindrical shape and is magnetized in a direction perpendicular to the central axis 118.

コイル115は、永久磁石117の周囲に、磁界が中心軸118と垂直方向に発生するように巻装してある。コイル115は、指針113と共に中心軸118の周りに回転可能に軸支されている。
コイル115の両面には、零アーム153とコイル15の間に、それぞれ第1の渦巻きばね111と第2の渦巻きばね112が、中心軸118と同心に配設されている。
第1の渦巻きばね111の一端は、零アーム153に設けられた接続端子123に接続され、他端は、コイル115に設けられた接続端子124に接続されている。
一方、第2の渦巻きばね112の一端は、零アーム153に設けられた接続端子121に接続され、他端は、コイル115に設けられた接続端子122に接続されている。
そして、第1の渦巻きばね111、第2の渦巻きばね112は、何れも、指針113が振れる方向と逆の方向にコイル115を付勢している。
The coil 115 is wound around the permanent magnet 117 so that a magnetic field is generated in a direction perpendicular to the central axis 118. The coil 115 is pivotally supported around the central axis 118 together with the pointer 113.
On both surfaces of the coil 115, a first spiral spring 111 and a second spiral spring 112 are disposed concentrically with the central shaft 118 between the zero arm 153 and the coil 15, respectively.
One end of the first spiral spring 111 is connected to a connection terminal 123 provided on the zero arm 153, and the other end is connected to a connection terminal 124 provided on the coil 115.
On the other hand, one end of the second spiral spring 112 is connected to a connection terminal 121 provided on the zero arm 153, and the other end is connected to a connection terminal 122 provided on the coil 115.
The first spiral spring 111 and the second spiral spring 112 both urge the coil 115 in the direction opposite to the direction in which the pointer 113 swings.

第1の渦巻きばね111、第2の渦巻きばね112は、コイル115に電流を供給するための流路としても機能しており、電流の流路は、接続端子123→第1の渦巻きばね111→接続端子124→コイル115→接続端子122→第2の渦巻きばね112→接続端子121からなる回路によって構成されている。   The first spiral spring 111 and the second spiral spring 112 also function as a flow path for supplying a current to the coil 115, and the current flow path is the connection terminal 123 → the first spiral spring 111 → The circuit is composed of a connection terminal 124 → coil 115 → connection terminal 122 → second spiral spring 112 → connection terminal 121.

コイル115に電流が流れると、永久磁石117の磁界によりコイル115を中心軸118の周りに回転させる回転力が発生し、この力と第1の渦巻きばね111、第2の渦巻きばね112の付勢力がバランスする位置で指針113が静止する。
近年の計測装置の薄型に伴い、メータ部の厚さを薄くすることが求められており、このような技術として次の指示計が提案されている。
実用新案出願公開昭62−34370公報
When a current flows through the coil 115, a rotational force that rotates the coil 115 around the central axis 118 is generated by the magnetic field of the permanent magnet 117, and this force and the biasing force of the first spiral spring 111 and the second spiral spring 112. The pointer 113 stops at a position where the two balance.
With the recent thinning of measuring devices, it is required to reduce the thickness of the meter portion, and the following indicator has been proposed as such a technique.
Utility Model Application Publication No. Sho 62-34370

この技術は、コイル115を基板上に印刷して形成することにより、コイル115を薄くするものである。   In this technique, the coil 115 is thinned by printing and forming the coil 115 on a substrate.

しかし、この技術では、トルクなどの諸条件を満たすコイル115を製造するのが困難であり、実用化に至っていない。   However, with this technique, it is difficult to manufacture the coil 115 that satisfies various conditions such as torque, and it has not been put into practical use.

そこで、本発明の目的は、指示計を薄くすることである。   Therefore, an object of the present invention is to make the indicator thin.

本発明は、前記目的を達成するために、2つの接続端子が形成された固定部材と、前記固定部材に固定された円柱状の永久磁石と、前記固定部材に軸支され、前記永久磁石の磁界と作用して回転力を発生させるコイルと、前記コイルと共に回転する指針と、一端が一方の前記接続端子に接続すると共に他端が前記コイルの一方端に接続し、前記指針を前記回転力と反対方向に付勢する第1の渦巻きばねと、前記第1の渦巻きばねと同一平面上に形成され、一端が他方の前記接続端子に接続すると共に他端が前記コイルの他方端に接続し、前記指針を前記回転力と反対方向に付勢する第2の渦巻きばねと、を具備したことを特徴とする指示計を提供する(第1の構成)。
第1の構成において、前記第1の渦巻きばねは、前記第2の渦巻きばねの外周側に、前記第2の渦巻きばねと同心に配設されており、前記指針が前記回転力の方向に回転した場合に、前記第1の渦巻きばねは内径が大きくなるように、前記第2の渦巻きばねは外径が小さくなるように、それぞれ、前記固定部材と前記コイルに固定されているように構成することもできる(第2の構成)。
第1の構成、又は第2の構成において、前記永久磁石は、軸線方向に磁化された異なる極性の磁区が交互に形成されており、前記コイルは、前記永久磁石の底面から所定距離を隔てて前記底面に平行な面を張るように巻装されているように構成することもできる(第3の構成)。
In order to achieve the above object, the present invention provides a fixing member in which two connection terminals are formed, a columnar permanent magnet fixed to the fixing member, and pivotally supported by the fixing member. A coil that acts on a magnetic field to generate a rotational force, a pointer that rotates together with the coil, one end connected to one of the connection terminals, the other end connected to one end of the coil, and the pointer to the rotational force A first spiral spring biased in the opposite direction, and a first spiral spring formed on the same plane as the first spiral spring, with one end connected to the other connection terminal and the other end connected to the other end of the coil. And a second spiral spring that biases the pointer in a direction opposite to the rotational force (first configuration).
In the first configuration, the first spiral spring is disposed concentrically with the second spiral spring on the outer peripheral side of the second spiral spring, and the pointer rotates in the direction of the rotational force. In this case, the first spiral spring is fixed to the fixing member and the coil so that the inner diameter of the first spiral spring is increased and the outer diameter of the second spiral spring is decreased. (Second configuration).
In the first configuration or the second configuration, the permanent magnet is alternately formed with magnetic domains of different polarities magnetized in the axial direction, and the coil is separated from the bottom surface of the permanent magnet by a predetermined distance. It can also be comprised so that it may wind so that a surface parallel to the said bottom face may be stretched (3rd structure).

本発明によれば、指示計内で部品間のクリアランスを要する箇所を少なくするなどして指示計を薄くすることができる。   According to the present invention, it is possible to make the indicator thinner by reducing the number of parts that require clearance between components in the indicator.

(1)実施の形態の概要
メータ部3(図2)の永久磁石17は、中心に孔が形成された円板形状を有しており、中心軸18の軸線方向に磁化されている。永久磁石17の底面は、片側がN極、他方がS極となるように磁区が形成されている。
コイル15a、15bは、永久磁石17の底面と平行な面を張るように同一平面上で巻装されており、永久磁石17から所定距離を隔てて、永久磁石17の一方の底面側に配設されている。
(1) Outline of Embodiment The permanent magnet 17 of the meter unit 3 (FIG. 2) has a disk shape with a hole formed in the center, and is magnetized in the axial direction of the central shaft 18. A magnetic domain is formed on the bottom surface of the permanent magnet 17 so that one side is an N pole and the other is an S pole.
The coils 15 a and 15 b are wound on the same plane so as to stretch a plane parallel to the bottom surface of the permanent magnet 17, and are arranged on one bottom surface side of the permanent magnet 17 at a predetermined distance from the permanent magnet 17. Has been.

外側渦巻きばね11と、内側渦巻きばね12は、同一平面上で螺旋状に形成されている。そして、これらの渦巻きばねは、それぞれ、一方端はブリッジ42に対して固定され、他方端はコイル15に対して固定されており、コイル15を指針13(コイル15と共に中心軸18の周りに回転する)が振れる方向と逆方向に付勢している。   The outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 are spirally formed on the same plane. Each of these spiral springs has one end fixed to the bridge 42 and the other end fixed to the coil 15. The coil 15 is rotated around the central axis 18 with the pointer 13 (with the coil 15. Is biased in the direction opposite to the direction in which it swings.

このように、メータ部3は、永久磁石17を底面に垂直な方向に磁化し、また、コイル15a、15bを同一平面上に形成し、更に、外側渦巻きばね11、内側渦巻きばね12を同一平面上に形成することにより、個々の部材を薄型化と、部品間のクリアランスを要する箇所の削減を行い、薄型化を図っている。   Thus, the meter unit 3 magnetizes the permanent magnet 17 in a direction perpendicular to the bottom surface, forms the coils 15a and 15b on the same plane, and further arranges the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 on the same plane. By forming it on top, the individual members are made thinner and the number of parts that require clearance between the parts is reduced, thereby reducing the thickness.

(2)実施の形態の詳細
図1は、本実施の形態に係る計測装置の構成を示したブロック図である。
計測装置1は、アナログデータを計測して、これをアナログメータで表示する装置であって、例えば、楽器の音程の高さをメータ値で表示するチューナである。この他に騒音のレベルを表示したり、あるいは、電流計や電圧計として電流値や電圧値を表示したりなど、各種の計測装置が考えられる。
計測装置1は信号入力部2、メータ部3、A/D変換部4、ROM(Read Only Memory)5、RAM(Random Access Memory)6、CPU(Central Processing Unit)8、メータ駆動部7などから構成されている。
(2) Details of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a measuring apparatus according to the present embodiment.
The measuring device 1 is a device that measures analog data and displays it with an analog meter. For example, the measuring device 1 is a tuner that displays the pitch of a musical instrument as a meter value. In addition, various measuring devices such as a noise level display or a current value or voltage value as an ammeter or voltmeter are conceivable.
The measuring device 1 includes a signal input unit 2, a meter unit 3, an A / D conversion unit 4, a ROM (Read Only Memory) 5, a RAM (Random Access Memory) 6, a CPU (Central Processing Unit) 8, a meter driving unit 7, and the like. It is configured.

信号入力部2は、マイクロフォンを備えており、楽器の発する音を検知してアナログ値としてA/D変換部4に出力する。
A/D変換部4は、信号入力部2が検出したアナログ値をデジタル値に変換してCPU8に入力する。
CPU8は、中央制御装置であって、A/D変換部4が変換したデジタル値を、例えばフーリエ変換して周波数の分布を解析し、音程を表す音程信号をメータ駆動部7に出力する。
メータ駆動部7は、CPU8が出力した音程信号をアナログ値に変換し、メータ部3に音程に対応する電流を供給する。
The signal input unit 2 includes a microphone, detects a sound emitted by the musical instrument, and outputs the detected sound to the A / D conversion unit 4 as an analog value.
The A / D conversion unit 4 converts the analog value detected by the signal input unit 2 into a digital value and inputs the digital value to the CPU 8.
The CPU 8 is a central control device, analyzes the frequency distribution by, for example, Fourier transforming the digital value converted by the A / D conversion unit 4, and outputs a pitch signal representing the pitch to the meter driving unit 7.
The meter driving unit 7 converts the pitch signal output from the CPU 8 into an analog value, and supplies the meter unit 3 with a current corresponding to the pitch.

メータ部3は、メータ駆動部7から供給される電流に応じて指針を所定の指示角度に駆動する。これによって、音程が指針によってユーザに提示される。
ROM5は、読み出し専用の記憶媒体であって、CPU8が音程を解析するためのプログラムや、計測装置1の全体を制御するためのプログラムなどが記憶されている。
RAM6は、CPU8がプログラムに従って情報処理する際のワーキングエリアを提供する。
The meter unit 3 drives the pointer at a predetermined indicated angle in accordance with the current supplied from the meter driving unit 7. As a result, the pitch is presented to the user by the pointer.
The ROM 5 is a read-only storage medium, and stores a program for the CPU 8 to analyze the pitch, a program for controlling the entire measuring apparatus 1, and the like.
The RAM 6 provides a working area when the CPU 8 performs information processing according to a program.

次に、図2の各図を用いてメータ部3(指示装置)の構造を説明する。
図2(a)はメータ部3を指針の回転軸に垂直な方向から見たところを示している。
永久磁石17は中心部に孔が設けられた円板形状のマグネットであり、フレーム41に固定してある。
ここで、円板形状は、円筒形状に含まれる概念であって、円筒形状のうち、厚さが薄いものを特に円板形状と呼ぶ。
Next, the structure of the meter unit 3 (indicating device) will be described with reference to FIGS.
FIG. 2A shows the meter unit 3 viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of the pointer.
The permanent magnet 17 is a disc-shaped magnet having a hole at the center, and is fixed to the frame 41.
Here, the disk shape is a concept included in the cylindrical shape, and the cylindrical shape having a small thickness is particularly called a disk shape.

永久磁石17は、図2(c)に示したように、円板形状を2等分する2つの永久磁石17a、17bを組み合わせることにより構成されている。
永久磁石17a、17bは、それぞれ中心軸18の軸線方向(即ち、円板形状の底面に垂直な方向)に磁化されており、異なる磁極が隣接するように組み合わされている。
このように、永久磁石17は、底面でN極とS極が隣接し、円板形状の周に沿って異なる極性の磁区が交互に形成されている。
As shown in FIG. 2C, the permanent magnet 17 is configured by combining two permanent magnets 17a and 17b that divide the disk shape into two equal parts.
The permanent magnets 17a and 17b are magnetized in the axial direction of the central axis 18 (that is, the direction perpendicular to the disk-shaped bottom surface), and are combined so that different magnetic poles are adjacent to each other.
As described above, the permanent magnet 17 has N and S poles adjacent to each other on the bottom surface, and magnetic domains having different polarities are alternately formed along the circumference of the disk shape.

フレーム41(図2(a))とブリッジ42の間には、指針13、コイル15a、15bが一体となって中心軸18に対して固定されている。
そして、中心軸18は、フレーム41とブリッジ42に形成された軸受によって軸線周りに回転可能に軸支されている。
図2(c)に示したように、コイル15a、コイル15bは、コイル15a、15b(以下、区別しない場合はコイル15と記す)により張られる面が永久磁石17の底面に並行になるように半月形状に巻装されている。
コイル15a、15bは、直列に接続されており、コイル15aとコイル15bには、それぞれ電流を供給するための接続端子が形成されている。
Between the frame 41 (FIG. 2A) and the bridge 42, the pointer 13 and the coils 15 a and 15 b are integrally fixed to the central shaft 18.
The central shaft 18 is pivotally supported by bearings formed on the frame 41 and the bridge 42 so as to be rotatable around the axis.
As shown in FIG. 2 (c), the coil 15 a and the coil 15 b are arranged so that the surface stretched by the coils 15 a and 15 b (hereinafter referred to as the coil 15 if not distinguished) is parallel to the bottom surface of the permanent magnet 17. Wrapped in a half moon shape.
The coils 15a and 15b are connected in series, and connection terminals for supplying current are formed in the coils 15a and 15b, respectively.

コイル15(図2(a))とブリッジ42の間には外側渦巻きばね11(第1の渦巻きばね)と内側渦巻きばね12(第2の渦巻きばね)が配設されている。
ここで、図2(b)を用いて外側渦巻きばね11と内側渦巻きばね12の配置について説明する。
An outer spiral spring 11 (first spiral spring) and an inner spiral spring 12 (second spiral spring) are disposed between the coil 15 (FIG. 2A) and the bridge 42.
Here, the arrangement of the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 will be described with reference to FIG.

外側渦巻きばね11と内側渦巻きばね12は、中心が中心軸18上となるように同一平面上に形成されている。
外側渦巻きばね11は、一端がブリッジ42(より厳密にはブリッジ42に設けられた後述の零アーム53(図5)であるが、ここでは便宜的にブリッジ42とする)に形成された接続端子21に接続され、他端がコイル15bの接続端子22に接続されている。
一方、内側渦巻きばね12は、一端がブリッジ42に形成されたもう一方の接続端子23に接続され、他端がコイル15aの接続端子24に接続されている。
ここで、ブリッジ42、フレーム41及び図示しない零アームは、計測装置1に固定された固定部材を構成している。
The outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 are formed on the same plane so that the center is on the central axis 18.
The outer spiral spring 11 is connected at one end to a bridge 42 (more precisely, a zero arm 53 (FIG. 5) described later provided on the bridge 42, but here referred to as a bridge 42 for convenience). 21 and the other end is connected to the connection terminal 22 of the coil 15b.
On the other hand, the inner spiral spring 12 has one end connected to the other connection terminal 23 formed on the bridge 42 and the other end connected to the connection terminal 24 of the coil 15a.
Here, the bridge 42, the frame 41, and a zero arm (not shown) constitute a fixing member fixed to the measuring device 1.

そして、外側渦巻きばね11、内側渦巻きばね12は、何れも、コイル15と永久磁石17の間に発生する回転力と反対方向に指針13を付勢している。
即ち、外側渦巻きばね11、内側渦巻きばね12は、指針13を付勢する付勢手段としての機能のほかに、コイル15に電流を供給する伝導体としての機能も有している。
The outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 both urge the pointer 13 in the direction opposite to the rotational force generated between the coil 15 and the permanent magnet 17.
That is, the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 have a function as a conductor for supplying a current to the coil 15 in addition to a function as a biasing means for biasing the pointer 13.

次に、図3の各図を用いて外側渦巻きばね11と内側渦巻きばね12について更に詳細に説明する。
外側渦巻きばね11、内側渦巻きばね12は、何れも弾性部材でできた帯を螺旋状に形成することにより構成されている。
そして、図3(a)に示したように、外側渦巻きばね11は、時計方向に対して半径が大きくなり、内側渦巻きばね12は、半時計方向に対して半径が大きくなる。
なお、このような螺旋の方向は、指針が時計方向に振れる場合であり、指針が半時計方向に振れる場合は、螺旋の方向も逆になる。
Next, the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 will be described in more detail with reference to each drawing of FIG.
Each of the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 is configured by forming a band made of an elastic member in a spiral shape.
As shown in FIG. 3A, the outer spiral spring 11 has a larger radius in the clockwise direction, and the inner spiral spring 12 has a larger radius in the counterclockwise direction.
Note that such a spiral direction is when the pointer swings clockwise, and when the pointer swings counterclockwise, the spiral direction is also reversed.

このように外側渦巻きばね11と内側渦巻きばね12の螺旋の方向を設定すると、図3(b)に示したように、指針がθ方向に振れた場合、外側渦巻きばね11の内径は大きくなり、内側渦巻きばね12の外形は小さくなる。
このため、指針が振れる際に、外側渦巻きばね11と内側渦巻きばね12が干渉するのを防ぐことができる。
When the spiral directions of the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 are set in this way, as shown in FIG. 3B, when the pointer swings in the θ direction, the inner diameter of the outer spiral spring 11 increases. The outer shape of the inner spiral spring 12 becomes smaller.
For this reason, when the pointer is swung, it is possible to prevent the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 from interfering with each other.

次に、本願のコイル15と永久磁石17によるトルクと、従来のコイルと永久磁石によるトルクの違いについて説明する。
図4(a)は、本実施の形態において、指針13が振れる前(左図)と、振れた後(右図)場合の、コイル15と永久磁石17の位置関係を示している。なお、右図には、コイル15の直線部分に発生するトルクの方向を矢線(ベクトル)にて示してある。
コイル15a、15bに電流を流すとコイル15が発生する磁界と永久磁石17が発生する磁界との相互作用によってコイル15の各所に力が加わる。コイル15が固定されている指針13が中心軸18を軸に回転運動するのに寄与するトルクはコイル15a、15bの各々直線部分に図示されたような向きに発生し、その大きさはコイル15に流す電流の大きさに比例する。
Next, the difference between the torque of the coil 15 and the permanent magnet 17 of the present application and the torque of the conventional coil and permanent magnet will be described.
FIG. 4A shows the positional relationship between the coil 15 and the permanent magnet 17 when the pointer 13 is shaken (left figure) and after it is shaken (right figure) in the present embodiment. In the right figure, the direction of the torque generated in the straight line portion of the coil 15 is indicated by an arrow line (vector).
When a current is passed through the coils 15a and 15b, force is applied to various portions of the coil 15 due to the interaction between the magnetic field generated by the coil 15 and the magnetic field generated by the permanent magnet 17. Torque that contributes to the rotational movement of the pointer 13 on which the coil 15 is fixed about the central axis 18 is generated in the directions shown in the linear portions of the coils 15a and 15b, and the magnitude of the torque is 15%. Is proportional to the magnitude of the current flowing through

このトルクと外側渦巻きばね11、内側渦巻きばね12が指針13の回転に対抗する向きに及ぼしている力とが釣り合った位置で指針13は指示角度θを維持しながら静止する。
外側渦巻きばね11、内側渦巻きばね12のばね定数は指針13の指示角度にかかわらず一定と考えられるため、コイル15に供給する電流Iと指針13の指示角度θは比例する。
At a position where the torque and the force exerted by the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 in a direction against the rotation of the pointer 13 are balanced, the pointer 13 stops while maintaining the indicated angle θ.
Since the spring constants of the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 are considered to be constant regardless of the indication angle of the pointer 13, the current I supplied to the coil 15 and the indication angle θ of the pointer 13 are proportional.

図4(b)は、従来例のメータ部103において、指針が振れる前(左図)と、振れた後(右図)場合の、コイル115と永久磁石117の位置関係を示している。
この場合、コイル115に作用するトルクFは、F=nIBSsinθで表される。ここで、nはコイルの巻き数、Iは電流、Bは磁束密度、θは指示角度である。
このように、従来のメータ部103では、電流と指示角度の関係が直線的でないため、指示角度に直線的な出力を行わせるための、電流値を補正する回路を装備していた。
以上のように、本実施の形態はでは、コイル15の電流値と指示角度θの関係が直線できであるため、従来のような電流値を補正する回路は必要ない。
FIG. 4B shows the positional relationship between the coil 115 and the permanent magnet 117 when the pointer is shaken (left figure) and after it is shaken (right figure) in the conventional meter unit 103.
In this case, the torque F acting on the coil 115 is represented by F = nIBSsin θ. Here, n is the number of turns of the coil, I is the current, B is the magnetic flux density, and θ is the indicated angle.
Thus, since the relationship between the current and the indicated angle is not linear, the conventional meter unit 103 is equipped with a circuit for correcting the current value for causing the output to be linear at the indicated angle.
As described above, in the present embodiment, since the relationship between the current value of the coil 15 and the command angle θ can be linear, a conventional circuit for correcting the current value is not necessary.

図5は、メータ部3の組み立て図である。なお、電流の流路を太線で示してある。
接続端子23、接続端子21は、零アーム53に固定され、零アーム53は、ブリッジ42に固定され、更に、ブリッジ42はフレーム41に固定される。
一方、コイル15a、15bは、接続端子24、22と共に指針13に固定され、指針13は、中心軸18によって、フレーム41、ブリッジ42の軸受で軸支される。
電流の流路は、接続端子23→内側渦巻きばね12→接続端子24→コイル15a→コイル15b→接続端子22→外側渦巻きばね11→接続端子21からなる回路によって構成されている。電流流路に流す電流の方向は、指針13の指示角を回転させる方向による。
FIG. 5 is an assembly diagram of the meter unit 3. The current flow path is indicated by a thick line.
The connection terminal 23 and the connection terminal 21 are fixed to the zero arm 53, the zero arm 53 is fixed to the bridge 42, and the bridge 42 is fixed to the frame 41.
On the other hand, the coils 15 a and 15 b are fixed to the pointer 13 together with the connection terminals 24 and 22, and the pointer 13 is pivotally supported by the bearing of the frame 41 and the bridge 42 by the central shaft 18.
The current flow path is constituted by a circuit composed of the connection terminal 23 → the inner spiral spring 12 → the connection terminal 24 → the coil 15 a → the coil 15 b → the connection terminal 22 → the outer spiral spring 11 → the connection terminal 21. The direction of the current flowing through the current flow path depends on the direction in which the indication angle of the pointer 13 is rotated.

以上に説明したように、本実施の形態では、2つの渦巻きばねを同一平面上に形成することによりメータ部3の薄型化を図ると共に、永久磁石17の着磁方向を中心軸18の方向に着磁し、コイルを永久磁石17の底面と平行な面を張るように巻装することにより更に薄型を図っている。   As described above, in the present embodiment, the meter unit 3 is made thin by forming two spiral springs on the same plane, and the magnetization direction of the permanent magnet 17 is set to the direction of the central axis 18. Further thinning is achieved by magnetizing and winding the coil so that a plane parallel to the bottom surface of the permanent magnet 17 is stretched.

また、メータ部3は、従来例のメータ部103よりも衝撃に対して強いという性質もある。
例えば、メータ部3が落下して衝撃が加わった場合、永久磁石17やコイル15は、永久磁石117やコイル115よりも薄型で質量が小さいため、部品の変形が生じる可能性や軸受から中心軸118から外れる可能性は、メータ部103よりも小さい。また、構造的にも変形が生じる箇所がメータ部103よりも少ない。更に、メータ部3は、薄型であるため、メータ部103よりも強度的に強い。
The meter unit 3 is also more resistant to impact than the conventional meter unit 103.
For example, when the meter unit 3 is dropped and an impact is applied, the permanent magnet 17 and the coil 15 are thinner and smaller in mass than the permanent magnet 117 and the coil 115. The possibility of deviating from 118 is smaller than that of the meter unit 103. In addition, the number of places where deformation occurs structurally is smaller than that of the meter unit 103. Furthermore, since the meter unit 3 is thin, it is stronger than the meter unit 103.

(変形例1)
次に、図6を用いて本実施の形態の変形例1について説明する。
この例は、従来例のメータ部103に、メータ部3の渦巻きばねを適用したものである。
メータ部103、メータ部3に対応する部品には同じ符号を付し、説明を簡略化、あるいは省略する。
本変形例では、永久磁石117の一方の底面上に、所定距離を隔てて外側渦巻きばね11と内側渦巻きばね12が中心軸118と同心に配設されている。
外側渦巻きばね11は、接続端子21によって零アーム153に固定され、接続端子22によってコイル115に固定されている。
内側渦巻きばね12は、接続端子23によって零アーム153に固定され、接続端子24によってコイル115に固定されている。
電流流路は、接続端子21→外側渦巻きばね11→接続端子22→コイル115→接続端子24→内側渦巻きばね12→接続端子23からなる回路である。
(Modification 1)
Next, Modification 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In this example, the spiral spring of the meter unit 3 is applied to the meter unit 103 of the conventional example.
Parts corresponding to the meter unit 103 and the meter unit 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified or omitted.
In this modification, the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 are arranged concentrically with the central shaft 118 on one bottom surface of the permanent magnet 117 at a predetermined distance.
The outer spiral spring 11 is fixed to the zero arm 153 by the connection terminal 21 and is fixed to the coil 115 by the connection terminal 22.
The inner spiral spring 12 is fixed to the zero arm 153 by the connection terminal 23 and is fixed to the coil 115 by the connection terminal 24.
The current flow path is a circuit composed of the connection terminal 21 → the outer spiral spring 11 → the connection terminal 22 → the coil 115 → the connection terminal 24 → the inner spiral spring 12 → the connection terminal 23.

(変形例2)
次に、図7を用いて本実施の形態の変形例2について説明する。
この例は、本実施の形態で説明したメータ部3において、コイル15の両底面上に従来例の第1の渦巻きばね111と第2の渦巻きばね112を配置したものである。
メータ部103、メータ部3に対応する部品には同じ符号を付し、説明を簡略化、あるいは省略する。
本変形例では、永久磁石17の一方の底面側に、所定距離を隔てて第1の渦巻きばね111が配設され、永久磁石17の他方の底面側に、所定距離を隔てて第2の渦巻きばね112が配設されている。
第1の渦巻きばね111は、接続端子123によってブリッジ42に固定され、接続端子124によってコイル15bに固定されている。
第2の渦巻きばね112は、接続端子121によってフレーム41に固定され、接続端子122によってコイル15aに固定されている。
電流流路は、接続端子123→第1の渦巻きばね111→接続端子124→コイル15b→コイルコイル15a→接続端子122→第2の渦巻きばね112→接続端子121からなる回路である。
(Modification 2)
Next, a second modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In this example, the first spiral spring 111 and the second spiral spring 112 of the conventional example are arranged on both bottom surfaces of the coil 15 in the meter unit 3 described in the present embodiment.
Parts corresponding to the meter unit 103 and the meter unit 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified or omitted.
In the present modification, a first spiral spring 111 is disposed on one bottom surface side of the permanent magnet 17 with a predetermined distance, and a second spiral coil is disposed on the other bottom surface side of the permanent magnet 17 with a predetermined distance. A spring 112 is provided.
The first spiral spring 111 is fixed to the bridge 42 by the connection terminal 123, and is fixed to the coil 15 b by the connection terminal 124.
The second spiral spring 112 is fixed to the frame 41 by connection terminals 121 and is fixed to the coil 15 a by connection terminals 122.
The current flow path is a circuit composed of the connection terminal 123 → the first spiral spring 111 → the connection terminal 124 → the coil 15b → the coil coil 15a → the connection terminal 122 → the second spiral spring 112 → the connection terminal 121.

図8は、従来例、本実施の形態、変形例1および2について、各部品間のクリアランスを要する箇所を比較した図である。クリアランスを要する箇所は丸で囲んだ数値にて表してある。
図8(a)は、従来例のメータ部103を示しており、図に示したように、メータ部103では、クリアランスを要する箇所が7カ所ある。
FIG. 8 is a diagram comparing a portion requiring clearance between components in the conventional example, the present embodiment, and the first and second modifications. Locations that require clearance are represented by circled numbers.
FIG. 8A shows a conventional meter unit 103. As shown in the figure, the meter unit 103 has seven places requiring clearance.

図8(b)は、本実施の形態のメータ部3を示しており、図に示したように、メータ部3では、クリアランスを要する箇所は3カ所である。
メータ部3は、メータ部103に比べて、クリアランスを要する箇所が4カ所少なくなっている。これは、コイル15を永久磁石17の片側底面上の同一平面上に形成したことと、外側渦巻きばね11と内側渦巻きばね12をコイル15の片側の同一平面上に配設したことによる。
このようにクリアランスを要する箇所が少ないほか、永久磁石17は、永久磁石117よりも薄いため、メータ部3をより薄く形成することができる。
FIG. 8B shows the meter unit 3 according to the present embodiment. As shown in the figure, the meter unit 3 has three places requiring clearance.
Compared with the meter unit 103, the meter unit 3 has four places requiring clearance. This is because the coil 15 is formed on the same plane on one side bottom surface of the permanent magnet 17 and the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 are disposed on the same plane on one side of the coil 15.
In addition to the few places that require clearance as described above, the permanent magnet 17 is thinner than the permanent magnet 117, so that the meter portion 3 can be formed thinner.

図8(c)は、変形例1に係るメータ部を示しており、クリアランスを要する箇所は6カ所である。
変形例1は、従来例よりも、渦巻きばねをコイル115の片面に配置したことによる薄型化が図られている。
図8(d)は、変形例2に係るメータ部を示しており、クリアランスを要する箇所は4カ所である。
変形例2は、従来例よりも、永久磁石17を薄くし、コイル15を永久磁石17の片側に配設したことによる薄型化が図られている。
FIG.8 (c) has shown the meter part which concerns on the modification 1, and the location which requires clearance is six places.
In the first modification, the spiral spring is disposed on one side of the coil 115, as compared with the conventional example.
FIG. 8D shows the meter unit according to the second modification, and there are four places that require clearance.
In the second modification, the permanent magnet 17 is made thinner and the coil 15 is arranged on one side of the permanent magnet 17 than in the conventional example.

以上に説明した本実施の形態によって次のような効果を得ることができる。
(1)永久磁石17を底面に垂直な方向に着磁することにより、コイル15を永久磁石17の底面上に配置することができる。
(2)このため、メータ部3を薄型化することができるほか、コイル15に供給する電流と指針13の指示角度を線形とすることができる。
(3)外側渦巻きばね11と内側渦巻きばね12を同一平面内に形成するため、渦巻きばねの配置にクリアランスを要する箇所を低減し、メータ部3を薄型化することができる。
(4)メータ部3は、衝撃がかかった際に変形する箇所が従来品よりも少ないため、衝撃に対する耐性が向上する。
The following effects can be obtained by the present embodiment described above.
(1) By magnetizing the permanent magnet 17 in a direction perpendicular to the bottom surface, the coil 15 can be disposed on the bottom surface of the permanent magnet 17.
(2) For this reason, the meter unit 3 can be thinned, and the current supplied to the coil 15 and the indicated angle of the pointer 13 can be made linear.
(3) Since the outer spiral spring 11 and the inner spiral spring 12 are formed in the same plane, it is possible to reduce the portion that requires a clearance for the arrangement of the spiral spring and to reduce the thickness of the meter unit 3.
(4) Since the meter part 3 is deformed less than the conventional product when subjected to an impact, resistance to the impact is improved.

また、本実施の形態は、前記目的を達成するために、軸線方向に磁化された異なる極性の磁区が交互に形成された円板状の永久磁石と、前記永久磁石を固定する固定部材と、前記固定部材によって前記永久磁石の中心線上で軸支され、前記永久磁石の底面から所定距離を隔てて前記底面に平行な面を張るように巻装されたコイルと、前記コイルと共に回転する指針と、一端が前記固定部材に固定され、他端が前記コイルに固定され、前記永久磁石の磁界によって前記コイルに発生する回転力と反対方向に前記指針を付勢する渦巻きばねと、を具備したことを特徴とする指示計を提供する。   Further, in order to achieve the above object, the present embodiment has a disk-like permanent magnet in which magnetic domains of different polarities magnetized in the axial direction are alternately formed, a fixing member for fixing the permanent magnet, A coil that is pivotally supported on the center line of the permanent magnet by the fixing member and wound so as to stretch a plane parallel to the bottom surface at a predetermined distance from the bottom surface of the permanent magnet; and a pointer that rotates together with the coil A spiral spring having one end fixed to the fixing member, the other end fixed to the coil, and biasing the pointer in a direction opposite to the rotational force generated in the coil by the magnetic field of the permanent magnet. An indicator characterized by the above is provided.

本実施の形態に係る計測装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the measuring device which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るメータ部の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the meter part which concerns on this Embodiment. 外側渦巻きばねと内側渦巻きばねについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating an outer side spiral spring and an inner side spiral spring. 電流と指示角度の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between an electric current and instruction | indication angle. メータ部の組み立て図である。It is an assembly drawing of a meter part. 変形例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 1. FIG. 変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2. FIG. クリアランスを要する箇所を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the location which requires clearance. 従来例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 計測装置
2 信号入力部
3 メータ部
4 A/D変換部
5 ROM
6 RAM
7 メータ駆動部
8 CPU
11 外側渦巻きばね
12 内側渦巻きばね
13 指針
15 コイル
18 中心軸
21 接続端子
22 接続端子
23 接続端子
24 接続端子
41 フレーム
42 ブリッジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measuring apparatus 2 Signal input part 3 Meter part 4 A / D conversion part 5 ROM
6 RAM
7 Meter drive unit 8 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Outer spiral spring 12 Inner spiral spring 13 Pointer 15 Coil 18 Center axis 21 Connection terminal 22 Connection terminal 23 Connection terminal 24 Connection terminal 41 Frame 42 Bridge

Claims (3)

2つの接続端子が形成された固定部材と、
前記固定部材に固定された円柱状の永久磁石と、
前記固定部材に軸支され、前記永久磁石の磁界と作用して回転力を発生させるコイルと、
前記コイルと共に回転する指針と、
一端が一方の前記接続端子に接続すると共に他端が前記コイルの一方端に接続し、前記指針を前記回転力と反対方向に付勢する第1の渦巻きばねと、
前記第1の渦巻きばねと同一平面上に形成され、一端が他方の前記接続端子に接続すると共に他端が前記コイルの他方端に接続し、前記指針を前記回転力と反対方向に付勢する第2の渦巻きばねと、
を具備したことを特徴とする指示計。
A fixing member formed with two connection terminals;
A cylindrical permanent magnet fixed to the fixing member;
A coil that is pivotally supported by the fixing member and generates a rotational force by acting on the magnetic field of the permanent magnet;
A pointer that rotates with the coil;
A first spiral spring having one end connected to one of the connection terminals and the other end connected to one end of the coil, and biasing the pointer in a direction opposite to the rotational force;
Formed on the same plane as the first spiral spring, one end is connected to the other connection terminal and the other end is connected to the other end of the coil to urge the pointer in a direction opposite to the rotational force. A second spiral spring;
The indicator characterized by comprising.
前記第1の渦巻きばねは、前記第2の渦巻きばねの外周側に、前記第2の渦巻きばねと同心に配設されており、
前記指針が前記回転力の方向に回転した場合に、前記第1の渦巻きばねは内径が大きくなるように、前記第2の渦巻きばねは外径が小さくなるように、それぞれ、前記固定部材と前記コイルに固定されていることを特徴とする請求項1に記載の指示計。
The first spiral spring is disposed concentrically with the second spiral spring on the outer peripheral side of the second spiral spring,
When the pointer rotates in the direction of the rotational force, the first spiral spring has a larger inner diameter, and the second spiral spring has a smaller outer diameter. The indicator according to claim 1, wherein the indicator is fixed to a coil.
前記永久磁石は、軸線方向に磁化された異なる極性の磁区が交互に形成されており、
前記コイルは、前記永久磁石の底面から所定距離を隔てて前記底面に平行な面を張るように巻装されていることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の指示計。
In the permanent magnet, magnetic domains of different polarities magnetized in the axial direction are alternately formed,
The indicator according to claim 1 or 2, wherein the coil is wound so as to stretch a plane parallel to the bottom surface at a predetermined distance from the bottom surface of the permanent magnet.
JP2006041909A 2006-02-20 2006-02-20 Indicator Expired - Fee Related JP4865353B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006041909A JP4865353B2 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Indicator
US11/705,697 US7654220B2 (en) 2006-02-20 2007-02-13 Indicator
CN2007100841810A CN101038185B (en) 2006-02-20 2007-02-17 Indicator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006041909A JP4865353B2 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Indicator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007218819A JP2007218819A (en) 2007-08-30
JP4865353B2 true JP4865353B2 (en) 2012-02-01

Family

ID=38496271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006041909A Expired - Fee Related JP4865353B2 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Indicator

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4865353B2 (en)
CN (1) CN101038185B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CN101038185B (en) 2011-01-26
JP2007218819A (en) 2007-08-30
CN101038185A (en) 2007-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5787412B2 (en) Angle detector
JP6278050B2 (en) Rotation angle detection device and rotary machine device
JP2005164531A (en) Magnetostrictive torque sensor
JPS582756A (en) Zero return type electric indicator
CN101257274A (en) Motor driving apparatus
JP7076780B2 (en) Core structure and strain detector for detecting changes in permeability
JP4865353B2 (en) Indicator
JP4222375B2 (en) Acceleration sensor and magnetic disk drive device
JP2007218820A (en) Indicator
JP4305271B2 (en) Magnetostrictive torque sensor
US7654220B2 (en) Indicator
JP4947250B2 (en) Angle detector
US3218872A (en) Self-testing gyroscope
JP5158345B2 (en) Instrument device using stepping motor
TWI724341B (en) Rotation detection device and encoder and motor using same
JP2012032201A (en) Driving device for instrument
JP2003244922A (en) Motor
JP3067437B2 (en) Magnetostrictive stress sensor
JP4618424B2 (en) Tilt sensor
JP2019196916A (en) Rotation detection device
US751015A (en) Lewis t
JPH0377069A (en) Electric indicating instrument
JPS63314470A (en) Mobile coil type ammeter using superconductive coil
JPS6050429A (en) Torque sensor
JP2023122946A (en) Rotation angle detection device, rotation angle detection method, rotation angle detection program and rotation angle detection system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111107

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111110

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141118

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4865353

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees