CN100541142C

CN100541142C - 仪表

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Publication number: CN100541142C
Application number: CNB2007100050316A
Authority: CN
Inventors: 户塚茂树
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2027-02-09
Also published as: CN101017103A; JP2007212322A; US20070190832A1; JP4719023B2; US7573255B2; FR2897934A1; DE102007006850A1; FR2897934B1

Abstract

通过将运动件容纳在刻度盘和周围贴边之间和沿着刻度部分形成的导槽部分里，以沿着导槽部分运动的方式，通过将指针连接到运动件，并通过由线性电机单元沿着导槽部分移动运动件，而不使用中间的动力传递机构，移动中空盒形运动件或指针到与刻度部分的测量值相应的一部分，该线性电机单元构造成为具有导槽部分的多极磁体和容纳在运动件里的两个线圈。

Description

仪表

技术领域

本发明涉及一种无中心仪表，该仪表用于显示与测量值相关联的刻度盘上布置的刻度部分的这样一部分，其中指针从刻度部分的外侧延伸到内侧。

背景技术

在用于车辆的组合仪表等的无中心仪表里，例如，布置在刻度盘的表面侧上的指针连接到布置在刻度盘的背面上的环形或弓形环形齿轮，环形齿轮被电机驱动，以在它的延伸范围上滑动，从而移动指针(例如，JP-A-2000-131099)。取代所述环形齿轮，所述指针连接到圈状部件，例如皮带或球链条，使得圈状部件沿着圆周方向被电机或皮带轮驱动，从而移动指针(例如，JP-A-2005-91032和JP-A-2005-106588)。

在任一上述的现有技术的无中心仪表里，电机的动力通过例如环形齿轮或圈状部件的动力传递机构传递到指针。这使得必需根据指针在仪表上的运动区域的布局来选择和设计动力传递机构的构成。

发明内容

鉴于上述背景技术已经构思出了本发明，本发明的目的是提供一种无中心仪表，用于显示与测量值相关联的刻度盘上布置的刻度部分的这样一个位置，其中指针从刻度部分的外侧延伸到内侧，并且使得根据指针在仪表上的运动区域的布局来选择和设计构成的需要最小化。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无中心仪表，用于指示与测量值相关联的刻度盘上布置的刻度部分的个位置，其中指针从所述刻度部分的外侧延伸到内侧，所述仪表包括：

导槽部分，其形成在刻度盘的外侧，并沿着所述刻度部分延伸；

运动件，所述运动件容纳在导槽部分里，以便可以沿着导槽部分运动；

所述指针连接到所述运动件；以及

运动装置，用于使所述运动件相对于所述导槽部分并沿着所述导槽部分运动，

其中，所述运动装置包括：

多极磁体，其连接到第一部件上，该第一部件为所述导槽部分和所述运动件中的一个，并具有布置成为彼此相邻的至少一组N极和S极；

线圈，所述线圈连接到第二部件上，该第二部件为所述导槽部分和所述运动件中的另一个，用于在布置成为面对所述多极磁体的极(pole)处产生磁极；以及

电源，用于可切换地给线圈通电，使得在所述极的连续多个极上交替产生磁极；并且

在所述运动件在所述导槽部分里运动的整个运动范围上，连接到所述导槽部分的多极磁体或线圈布置在导槽部分里。

在本发明的另一个方面里，第一部件为所述导槽部分，并且第二部件为所述运动件，

在运动件在导槽部分里的整个运动范围上，连接到导槽部分的多极磁体的N极和S极以多个组交替布置，

所述运动件带有两个线圈，并且

每个线圈的所述极中的连续极以所述多极磁体的相邻N极和S极沿着所述导槽部分的间隔的一半的间隔，面对所述多极磁体。

在本发明的另一方面里，第一部件为所述导槽部分，第二部件为所述运动件，并且

由所述运动件携带的线圈和电布线的前端连接，所述电布线的前端被允许从运动件在导槽部分里的运动范围的第一端侧延伸到第二端侧，并且在所述运动件位于所述导槽部分的第二端处的情况下，所述电布线的前端可以触到所述线圈。

在本发明的另一方面里，可以进一步包括张力机构，用于从所述导槽部分的第二端侧朝向第一端侧推动所述电布线的前端。

在本发明的另一方面里，第一部件为所述导槽部分，第二部件为所述运动件，

供给导电图形在所述运动件的整个运动范围上在导槽部分里延伸，并且

所述运动件设置有电接收刷，该电接收刷通过和所述运动件沿着所述导槽部分的运动相关联地在供给导电图形上滑动，而和所述线圈电连接。

在本发明的另一方面里，第一部件为所述运动件，第二部件为所述导槽部分，并且

要连接到所述导槽部分的线圈的单独极，沿着导槽部分和连续的极隔开预定间隔地布置在运动件在导槽部分里的整个运动范围上，

所述多极磁体连接到所述运动件，并且

多极磁体的相邻N极和S极布置的间隔为沿着导槽部分的所述预定间隔的长度的两倍。

在本发明的另一方面里，所述线圈包括一个或多个线圈组件，其中，轭具有沿着导槽部分以预定间隔布置的多个极，所述轭单独地布置在线圈的中心轴线方向的两端上，具有和沿着所述导槽部分的所述预定间隔的一半相对应的位移。

根据本发明，当改变所述电源到线圈的通电方向时，切换所述线圈的极中和所述多极磁体的N极和S极面对的磁极，以在所述运动件在导槽部分里的整个运动范围上相对于线圈和多极磁体中的一个移动另一个，从而根据运动件在沿着刻度部分延伸的导槽部分里的运动位置，通过由运动件携带的指针所指示的刻度部分上的位置发生变化。

由于在中间没有任何动力传递机构，所以通过运动装置的动力传递到运动件或指针，从而使得根据指针在仪表上的运动范围的布局来选择和设计动力传递机构的构成的需要最小化。

在本发明里，多极磁体可以连接到导槽部分，线圈可以携带在运动件上。在这个结构里，运动件的用于控制多极磁体的两个线圈的单个极，在以多组形式交替布置在运动件的整个运动范围上时，布置的间隔为在多极磁体的相邻N极和S极之间的间隔的一半。结果，运动件的位置可以以通过电源给线圈通电的多极磁体的间隔的分辨率的两倍高的分辨率来进行操纵。

在本发明里，在多极磁体连接到导槽部分的情况下，以及在运动件上携带有线圈的情况下，可以通过电布线供给线圈电力，所述电布线沿着导槽部分从一端侧延伸到另一端侧，并且所述电布线的长度能够即使在运动件位于导槽部分的最远另一端处时也能够触到线圈。

在本发明里，在多极磁体连接到导槽部分上的情况下，通过运动件的电接收刷在导槽部分里在运动件的整个运动范围上延伸的供给导电图形上滑动，而将电力供给到线圈，从而电力可以独立于运动件在导槽部分里的位置，而可靠地供给到运动件的线圈。

在本发明的仪表里，电布线可以通过张力机构的偏置力，沿着导槽部分从导槽部分的一端侧到另一端侧运动与运动件在导槽部分里的位置相应的长度，从而可以防止过长的电布线被过多地沿着导槽部分并从导槽部分的一端侧运动到另一端侧，并防止缠绕，以及防止被损坏或断裂。

在本发明里，所述线圈可以连接到导槽部分，在运动件上可以携带多极磁体。在这个结构里，运动件的面对线圈的单个电极的多极磁体的N极和S极，在布置在运动件的整个运动范围上时，布置的间隔为在多极磁体的连续极之间的间隔的两倍。结果，运动件的位置可以以通过电源给线圈通电的多极磁体的间隔的分辨率的两倍高的分辨率来进行操纵。

在本发明里，在沿着线圈的中心轴线方向单独布置在线圈组件的两端处时，沿着导槽部分位移在每个轭的连续极之间的距离的一半。因此，线圈的极以预定间隔布置，该预定间隔等于在每个轭的连续极之间的间隔，并等于在多极磁体的N极和S极之间的间隔的一半。结果，运动件的位置可以以高分辨率进行操纵，而在单个轭里没有以小间隔形成极。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的前视图。

图2是局部剖开透视图，以放大比例显示了如图1所示的导槽部分的内部。

图3是解释视图，显示了如图2所示的多极磁体和两个线圈之间的位置关系。

图4是分解透视图，以放大的比例显示了如图2所示的运动件。

图5是放大剖视图，显示了如图1所示的导槽部分的内部。

图6是框图，显示了如图1所示的仪表的电气示意结构。

图7A和7B是给如图3所示的两个线圈通电的波形图。

图8是如图2所示的电布线的张力机构的主要部分的放大透视图。

图9是根据本发明的第一实施例的改进的仪表的导槽部分的内部的主要部分的放大剖视图。

图10是根据本发明的第一实施例的另一改进的仪表的导槽部分的内部的主要部分的放大剖视图。

图11是根据本发明的第一实施例的另一改进的仪表的导槽部分的内部的主要部分的放大剖视图。

图12是如图2所示的电布线的张力机构的改进的主要部分的放大透视图。

图13是图12的张力机构的主要部分的放大顶视图。

图14是局部剖开的放大透视图，显示了根据本发明的第一实施例的另一改进的仪表的导槽部分的内部的主要部分。

图15是放大剖视图，显示了如图14所示的导槽部分的内部。

图16是根据本发明的第二实施例的仪表的前视图。

图17是局部剖开透视图，以放大比例显示了如图16所示的导槽部分的内部。

图18是分解透视图，以放大比例显示了如图17所示的运动件。

图19是放大比例的如图17所示的线圈组件的分解透视图。

图20是放大剖视图，显示了如图16所示的导槽部分的内部。

图21是根据本发明的第二实施例的改进的仪表的线圈组件的放大透视图。

图22是根据本发明的第二实施例的另一改进的仪表的线圈组件的放大透视图。

具体实施方式

在下面参考附图描述本发明的仪表的实施例。

图1是根据本发明的第一实施例的仪表的前视图。这个实施例的仪表用图1里的参考数字1来表示，并在刻度盘3的中央具有液晶显示器等的多重显示单元5。因此，仪表1采用了无中心类型，其中在多重显示单元5的周围以弓形布置的刻度部分7通过指针9来指示，该指针从刻度部分7的外侧向内延伸。

在刻度盘3和周围贴边(facing)10之间并且沿着刻度部分7，形成了导槽部分11，中空盒形的运动件13装配到该导槽部分里，从而能够沿着导槽部分11运动。指针9连接到运动件13。

而且，当运动件13通过线性电机单元沿着导槽部分11运动时，所述线性电机单元横跨导槽部分11和运动件13布置，指针9构成为指示与刻度部分7的测量值相对应的部分。

图2以放大比例显示了导槽部分11的内部，如图2的局部剖开透视图所示，线性电机单元构成为包括：多极磁体15，其布置在导槽部分11沿着整个长度的底面上；两个线圈17A和17B，其容纳在运动件13里；以及电布线19，其用于给线圈17A和17B供电。

在导槽部分11的两个侧面上，形成了导轨11a和11a，所述导轨在整个延伸上延伸。运动件13包括：上壳体13a，指针9连接到上壳体；以及下壳体13b，其具有引导部件13c和13c，所述引导部件单独地插入导轨11a和11a中，并通过所述导轨进行引导。每个引导部件13c设置有多个半圆突起13d，所述半圆突起以预定间隔形成，以便减小和导轨11a的接触面积。

如图3的解释视图所示，多极磁体15构成为具有交替布置的N极和S极，使得相邻N极和S极可以以相等距离隔开。如图4的放大分解透视图所示，线圈17A和17B的每个都包括：线圈线轴17a，其上缠绕有线圈；以及极17c和17d，其从线圈线轴17a的中心轴线方向的两端弯曲成L形，并延伸到外面。

如图3所示，线圈17A和17B单独地布置，使得线圈线轴17a的中心轴线方向具有和多极磁体15的延伸方向对齐(和导槽部分11的延伸方向对齐)的它们的中心轴线方向。线圈17A和17B的每个的两个极17c和17d形成为具有的间隔等于在多极磁体15的相邻N极和S极之间的间隔。

此外，线圈17A和17B的极17c和线圈17A和17B的极17d，和线圈17A的极17d和线圈17B的极17c，沿着多极磁体15布置成为在位置上移动在相邻N极和S极之间的间隔的一半。

这里，刻度部分7的最大速度(180千米/小时)位于导槽部分11的一端11b的一侧上，最小速度(0千米/小时)位于导槽部分11的另一端11c的一侧上，如图1所示。如图3所示，线圈17B然后布置成为从线圈17A到导槽部分11的另一端11c的一侧具有在多极磁体15的相邻N极和S极之间的间隔的一半的位移。

每个极17c和17d的前端从运动件13的下壳体13b突出到外面，如图5的放大剖视图所示，并且面对多极磁体15，从而运动件13的引导部件13c插入到所述导槽部分11的导轨11a和11a，并被所述导轨引导。

因此，在线圈17A和17B的极17c单独地面对多极磁体15的N极(或S极)和在导槽部分11的另一端11c的一侧上的相邻S极(或指针9)的情况下，线圈17A和17B的极17d单独地面对在多极磁体15的N极和导槽部分11的另一端11c的一侧上的相邻S极之间的边界(即在相邻S极和N极之间的边界)，以及S极和在导槽部分11的另一端11c的一侧上的相邻极之间的边界(即在相邻N极和S极之间的边界)。

另一方面，在线圈17A和17B的极17c单独地面对在多极磁体15的N极和导槽部分11的另一端11c的一侧上的S极之间的边界(即在导槽部分11的另一端11c的一侧上的N极和S极之间的边界)、以及在导槽部分11的另一端11c的一侧上的N极和S极之间的边界(即在导槽部分11的另一端11c的一侧上的S极和N极之间的边界)的情况下，线圈17A和17B的极17d单独地面对多极磁体15的N极(或S极)以及在导槽部分11的另一端11c的一侧上的S极(或N极)。

用电源给每个线圈17A和17B的线圈导线17b供电，用于通过如图4所示的印刷电路板21和从微型计算机(如图6中显示电气示意结构的方块图所示，缩写为“micom”μCOM)或驱动器drv和印刷电路板21电连接的电布线19激发极17c和17d。

单独地从micomμCOM或驱动器drv供电给单独线圈17A和17B的线圈导线17b的电源是具有90度相移的正弦波。单独线圈17A和17B的极17c和17d在用正弦波供电时，通过在线圈导线17b处产生的磁力线被激发到相反磁极。

当要供给到线圈17A的线圈导线17b的正弦波的相位从要供给到线圈17B的线圈导线17b的正弦波提前90度时，如图7A和7B里的曲线图所示，即，当用余弦波提供给线圈17A的线圈导线17b时，根据在单独电极17A和17B的极17c和17d处产生的磁极和多极磁体15的磁极之间的位置关系，运动件13从导槽部分11的另一端11c的一侧运动到导槽部分11的一端11b的一侧，从而通过指针9指示的刻度部分7指示高速度。

相反，当要供给到线圈17A的线圈导线17b的正弦波的相位从要供给到线圈17B的线圈导线17b的正弦波提前90度时，即，当用负余弦波提供给线圈17A的线圈导线17b时，根据在单独电极17A和17B的极17c和17d处产生的磁极和多极磁体15的磁极之间的位置关系，运动件13从导槽部分11的一端11b的一侧运动到导槽部分11的另一端11c的一侧，从而通过指针9指示的刻度部分7指示低速度。

如图2所示的电布线19由柔性带元件构成，例如柔性印刷电路(FPC)或柔性扁平电缆(FFC)，并且容纳在沿着导槽部分11的外周形成的导线容纳凹槽23里，从而它从导槽部分11的一端11b的一侧延伸(let off)到另一端11c的一侧，如图1所示。

如在图8里的放大透视图里的主要部分所示，电布线19的根端19a布置在导线容纳凹槽23的外面，并被固定。如图2和图4所示，电布线19具有和单独线圈17A和17B的线圈导线17b电连接的前端19b。

在如图2和图4所示的电布线19的前端19b和如图8所示的电布线19的根端19a之间的部分电布线19(和权利要求的中间部分相对应)，邻接在如图8所示的张力辊25上。

如图8所示，这个张力辊25布置在光导板27和用于光源的安装基板29之间，该光导板27如图3所示布置在刻度盘3的背侧上，安装基板29布置在前者的背侧上，张力辊被如此支撑，使得可以通过将张力辊25的销25a和25a插入光导板27和安装基板29的引导孔27a和29a，沿着引导孔27a和29a移向导槽部分11的一端11b和从所述一端11b移开的方向上运动。

此外，通过卷簧31的弹力，沿着离开导槽部分11的一端11b的方向推动张力辊25，该卷簧31在其一个端部固定在电布线19的根端19a的固定部分附近。

通过卷簧31推动张力辊25的这个力，电布线19从导槽部分11的一端11b到另一端11c的一侧延伸进入导线容纳凹槽23中的程度，和在导槽部分11里的运动件13的位置相关。结果，电布线19延伸的程度不多于进入导线容纳凹槽23的程度。

这里，在第一实施例的仪表1里，张力辊25和卷簧31构成了权利要求的张力机构。

在这样构成的第一实施例的仪表1里，当给单独线圈17A和17B的线圈导线17b通电时，运动件13根据单独波形的相位差的方向在导槽部分11里移动并且根据通电量运动到一定行程，从而改变在刻度部分7上通过指针9指示的位置。

此时，用于移动运动件13或指针9的线性电机单元构成为包括：导槽部分11，其位于刻度部分7的外周上；多极磁体15，其布置在导槽部分11里；以及两个线圈17A和17B，其容纳在运动件13里。导槽部分11可以容易地在刻度盘3和贴边10之间形成，线圈17A和17B可以容易地构成为具有线圈线轴17a和极17c和17d，该线圈线轴上缠绕有线圈导线17b。结果，可以尽可能地抑制选择和设计结构以和仪表1上的指针9的运动区域的布局相匹配的需要，以有利于构造和共用零件。

这里，上述第一实施例的仪表1构造成为，多极磁体15布置在导槽部分11的底面上，且运动件13通过导槽部分11的两个侧面的导轨11a和11a进行引导，在运动件13里和多极磁体15面对的单独线圈17A和17B的极17c和17d从下壳体13b暴露出来，运动件13的引导部件13c和13c插入导轨中。然而，可以适当地改变多极磁体15的布置和运动件13在导槽部分11里的引导的构造。

在第一实施例的改进里，如图9的放大剖视图里的主要部分所示，例如，可以将构造修改为，通过插入模制方法等多极磁体15被整体模制到导槽部分11的内侧表面内，并且，形成在运动件13的内壳体13e里的上和下引导部件13g和13g插入在侧表面之上和之下形成的导轨11d和11d中，并且，两个线圈17A和17B容纳在外壳体13f里，该外壳体和内壳体13e一起形成运动件13，并带有指针9，并且，使得从内壳体13e突出到外面的单独线圈17A和17B的极17c和17d的前端跨过导槽部分11的内侧表面的厚度而面对多极磁体15。

在第一实施例的另一改进里，另一方面，如图10里的放大剖视图里的主要部分所示，可以修改构造为，多极磁体15设置在导槽部分11的外侧表面上，并且，形成在运动件13的外壳体13h处的上和下引导部件13k和13k插入形成在那个侧表面上面和下面形成的导轨11e和11e里，并且，两个线圈17A和17B容纳在内壳体13j里，该内壳体和外壳体13h一起形成运动件13，并带有指针9，并且，使得从外壳体13h突出到外面的单独线圈17A和17B的极17c和17d的前端面对多极磁体15。

在第一实施例的另一改进里，如图11里的放大剖视图的主要部分所示，而且，可以将构造修改为，导槽部分11的外侧表面的上和下两端向内延伸，并且，多极磁体15在两端的竖直方向上的中间位置处水平突出，并且，暴露到运动件13的外面的两个线圈17A和17B的极17c和17d的前端在多极磁体15的竖直方向上延伸，从而彼此面对。

在上述第一实施例的仪表1里，另一方面，可以将构造制造为，通过电布线19来执行给运动件13的单独线圈17A和17B的线圈导线17b供电。然而，在这样的情况下，通过张力辊25或卷簧31的张力机构可以被卷绕类型张力机构取代，如图12中的放大透视图的主要部分所示以及如图13的放大顶视图的主要部分所示。

在这种卷绕类型张力机构里，使得被螺旋弹簧37a沿着一个旋转方向推动的张力齿轮37和在线轴35的相同轴上的中间齿轮35a啮合，电布线19的根端19a连接到线轴35上，从而通过从张力齿轮37通过那个中间齿轮35a传递的推力、沿着卷绕电布线19的方向推动线轴35。

这里，优选的是，使用那个卷绕类型张力机构的情况的电布线19使用柔性印刷衬底(FPC)。通过从和micomμCOM或驱动器drv连接的印刷电路板39延伸的刷39a进入与卷绕在线轴35的外周上的电布线19的导电图形滑动接触，可以形成在micomμCOM或驱动器drv和电布线19之间的电接触。

这里，可以任意省略上述卷绕类型张力机构或者已经在第一实施例的仪表1里采用的根据张力辊25和卷簧31的张力机构。

然而，有利的是，提供这些张力机构，这是因为可以防止在导线容纳凹槽23里的过多长度的电布线19从导槽部分11的一端11b的一侧延伸，并防止缠绕和被损坏或断裂。

此外，在第一实施例的仪表1里的电布线19可以被第一实施例的另一改进取代。图14是局部剖开透视图，其以放大的比例显示第一实施例的改进的导槽部分11的内部，以及图15是其放大剖视图。和印刷电路板21连接的刷21a(和权利要求中的电接收刷对应)形成为在印刷电路板33的供给导电图形上滑动，该印刷电路板在导槽部分11的底面上和多极磁体15并置，从而电力可以通过那些刷21a和印刷电路板21供给到单独线圈17A和17B的线圈导线17b。

这个结构是有利的，这是因为电布线19不需要延伸到运动件13在导槽部分11中的位置，从而在不使用任何张力机构的情况下，独立于运动件13的位置，可以给单独线圈17A和17B的线圈导线17b通电。

此外，到此为止所述的第一实施例或它的改进的任一仪表1设置有两个线圈17A和17B。单独线圈17A和17B的极17c和17d具有的间隔等于在多极磁体15的相邻N极和S极之间的间隔，并且单独线圈17A和17B的极17c和17d布置的位移为沿着多极磁体15在相邻N极和S极之间的间隔的一半。

通过这种结构，运动件13在导槽部分11里的位置和指针9在刻度部分7上的指示位置，可以以在多极磁体15的相邻N极和S极之间的间隔的两倍高的分辨率来进行操纵。

然而，在不需要这样高的分辨率的情况下，也可以改变构造以省略线圈17A或17B。

接下来，图16是根据本发明的第二实施例的仪表的前视图。这个实施例的仪表在图16中用参考数字1A表示，并且除了导槽部分11和运动件13的内部结构之外，在外观上具有和图1中所示的第一实施例的仪表相同的结构，所述导槽部分11和运动件13的内部结构和根据如图1所示的第一实施例的仪表1的内部结构不同。

此外，在这个实施例的仪表1A里，布置为跨过导槽部分11和运动件13的线性电机单元构成为包括：线圈单元17c，其布置在导槽部分11上并沿着导槽部分11的整个长度延伸；以及多极磁体15A(参考图18)，其容纳在运动件13里，如局部剖开透视图所示，该图以放大比例显示了导槽部分11的内部。

如图18中以放大比例的分解透视图所示，多极磁体15A具有一个N极和一个S极，它们之间的间隔等于线圈单元17C的相邻磁极齿17f和17f之间的间隔。

这里，在这个实施例，用于容纳多极磁体15A的运动件13在结构上被修改为在上壳体13a里具有引导部件13c和13c。

如图19的放大比例的分解透视图所示，线圈单元17C包括：多个轭17e，其具有在外周处以相等间隔(和权利要求中的预定间隔对应)形成的多个磁极齿17f、17f、......等(和权利要求中的极对应)；以及多级线圈17g、17g、......等，它们和单独磁极齿17f、17f、......等一一对应。

这里，在这个实施例里，上述线圈单元17C对应于权利要求中的线圈。

如图20的放大比例的剖视图所示，每个线圈17g布置成为具有邻接在轭17e的对应磁极齿17f附近的一部分上的它的一个端面。用于给磁极齿17f提供能量的电源从图6的micomμCOM或驱动器drv通过延伸穿过支撑板41和安装基板29的引线43而供电，每个线圈17g的另一端面邻接支撑板41，那个引线43焊接在安装基板29上。

从micomμCOM或驱动器drv给线圈单元17C的每个线圈17g供电的电源具有正弦波，该正弦波和给相邻线圈17g供电的电源相比具有180度的相移。通过正弦波供电，线圈单17C的每个磁极齿17f被激发到与通过在每个对应线圈17g里产生的磁力线引起的相邻线圈的磁极相反的磁极。

当每个线圈17g使用和相邻线圈17g的相位比具有180度相位差的正弦波供电时，使得运动件13通过在线圈单元17C的每个磁极齿17f、17f、......等处产生的磁极和多极磁体15的磁极之间的位置关系，从导槽部分11的另一端11c的一侧运动到导槽部分11的一端11b的一侧，从而指针9在刻度部分7上指示高速度。

当要给每个线圈17g供电的正弦波的方向被反向时，使得运动件13通过在线圈单元17C的每个磁极齿17f、17f、......等处产生的磁极和多极磁体15的磁极之间的位置关系，从导槽部分11的一端11b的一侧运动到导槽部分11的另一端11c的一侧，从而指针9在刻度部分7上指示低速度。

在根据第二实施例这样构成的仪表1里，当线圈单元17C的单独线圈17g、17g、......等通电时，运动件13在导槽部分11里沿着和通电方向相对应的方向运动到和通电数量相对应的程度，从而通过指针9的刻度部分7的指示发生变化。

此时，用于移动运动件13或指针9的线性电机单元构造成为包括：导槽部分11，其位于刻度部分7的外周上；线圈单元17C，其布置在导槽部分11里；以及多极磁体15A，其容纳在运动件13里。导槽部分11可以容易地形成在刻度盘3和贴边10之间，线圈单元17C可以容易地构成为具有：轭17e，其形成磁极齿17f、17f、......等；以及线圈17g、17g、......等，它们和磁极齿17f、17f、......等对应，并在它们的一端邻接在轭17e上。结果，可以尽可能地抑制选择和设计构造以和在仪表1上的指针9的运动区域的布局相匹配的需要，以便有利于构造，并共用零件。

这里，在图21里通过放大透视图所示的第二实施例的改进里，上述线圈单元17C可以通过线圈组件17D来进行改变。线圈组件17D构造成为，上下两个轭17e和17e通过连接部分17h把它们连接起来而成为一个整体，上下两个轭17e和17e具有磁极齿17f、17f、......等(对应于权利要求中的极)，磁极齿17f、17f、......等以如图19所示的第二实施例的轭17e里的相邻磁极齿17f的间隔的两倍的间隔(对应于权利要求中的预定间隔)形成在外周边缘上，上和下磁极齿17f、17f、......等的位置移动了如图19的第二实施例的轭17e里的相邻磁极齿17f之间的距离，即如图19所示的第二实施例的轭17e里的相邻两个磁极齿17f之间的间隔的一半(和权利要求中的预定间隔的一半对应)，从而单个线圈17j卷绕在那个连接部分17h上。这样构成的线圈组件17D可以用作上述的线圈单元17C。

如果这个线圈组件17D用作线圈单元17C，当用正弦波给线圈17j通电时，在上和下轭17e和17e的磁极齿17f处产生反向磁极。此外，上和下轭17e和17e的磁极齿17f的位置移动了上轭17e和下轭17e的两个相邻磁极齿17f之间的间隔的一半。因此，不需要像第二实施例的仪表1A那样，以和磁极齿17f、17f、......等对应的方式提供线圈17g、17g、......等，用和相邻线圈17g的相位比具有180度相位差的正弦波给每个线圈17g通电，而是仅仅用正弦波给信号线圈17j通电就足够了。因此，这个结构是有利的，因为电气结构和控制可以得到简化。

另一方面，作为如图22的透视图所示的第二实施例的另一改进，图21的上述线圈组件17D可以构造成为，使得上和下两个线圈组件17D重叠，并且，上轭17e的磁极齿17f或者下轭17e的磁极齿17f以在相邻两个磁极齿17f之间的间隔的四分之一的位移进行布置。这样构造的线圈组件17D可以用作线圈单元17C，它的线圈17j可以通过正弦波通电。

如参考图21和22所述，不是总要采用第二实施例的改进。然而，如果采用的话，在线圈通电方面的电气结构和控制可以得到简化，运动件13在导槽部分11里的位置可以以在轭17e的相邻磁极齿17f之间的间隔的两倍或四倍高的分辨率进行操纵。这个结构是有利的，因为指针9的指示位置可以以高分辨率进行操纵。

此外，在上述单独实施例和它们的改进里，已经说明了这样的仪表，在该仪表里，例如刻度部分布置为弓形。然而，本发明也可以应用于这样的仪表，在该仪表里，刻度部分布置成直的。

此外，在上述单独实施例和它们的改进里，已经说明了无中心类型仪表，该仪表用作车辆的组合仪表。然而，本发明不仅应用于车辆仪表，而且如果仪表是无中心类型的，其中通过从刻度部分的外侧向内侧延伸的指针来进行指示，那么也可以应用于在另外领域里的仪表。

Claims

1.一种无中心仪表，用于指示与测量值相关联的刻度盘上布置的刻度部分的位置，其中指针从所述刻度部分的外侧延伸到内侧，所述仪表包括：

导槽部分，其形成在所述刻度盘的外侧，并沿着所述刻度部分延伸；

运动件，所述运动件容纳在所述导槽部分里，以便可以沿着所述导槽部分运动；

所述指针连接到所述运动件；以及

其中，所述运动装置包括：

线圈，所述线圈连接到第二部件上，该第二部件为所述导槽部分和所述运动件中的另一个，用于在布置成为面对所述多极磁体的极处产生磁极；以及

电源，用于可切换地给所述线圈通电，使得在所述极的连续多个上交替产生磁极；并且

在所述运动件在所述导槽部分里运动的整个运动范围上，连接到所述导槽部分的所述多极磁体或所述线圈布置在所述导槽部分里。

2.如权利要求1所述的仪表，其中，所述第一部件为所述导槽部分，并且所述第二部件为所述运动件，

在所述运动件在所述导槽部分里的整个运动范围上，连接到所述导槽部分的所述多极磁体的N极和S极以多个组交替布置，

所述运动件携带有两个所述线圈，并且

每个线圈的所述极中的连续多个以所述多极磁体的相邻N极和S极沿着所述导槽部分的间隔的一半的间隔，面对所述多极磁体。

3.如权利要求1所述的仪表，其中，所述第一部件为所述导槽部分，所述第二部件为所述运动件，并且

由所述运动件携带的所述线圈和电布线的前端连接，所述电布线的前端被允许从所述运动件在所述导槽部分里的运动范围的第一端侧延伸到第二端侧，并且在所述运动件位于所述导槽部分的第二端处的情况下，所述电布线的前端可以触到所述线圈。

4.如权利要求3所述的仪表，还包括张力机构，用于从所述导槽部分的所述第二端侧朝向所述第一端侧推动所述电布线的所述前端。

5.如权利要求1所述的仪表，其中，所述第一部件为所述导槽部分，所述第二部件为所述运动件，

供给导电图形在所述运动件的整个运动范围上在所述导槽部分里延伸，并且

所述运动件设置有电接收刷，该电接收刷通过与所述运动件沿着所述导槽部分的运动相关联地在所述供给导电图形上滑动，而和所述线圈电连接。

6.如权利要求1所述的仪表，其中，所述第一部件为所述运动件，以及所述第二部件为所述导槽部分，并且

要连接到所述导槽部分的所述线圈的所述单独极，沿着所述导槽部分和连续的极隔开预定间隔地布置在所述运动件在所述导槽部分里的整个运动范围上，

所述多极磁体连接到所述运动件，并且

所述多极磁体的相邻N极和S极布置的间隔为沿着所述导槽部分的所述预定间隔的两倍。

7.如权利要求6所述的仪表，其中，所述线圈包括一个或多个线圈组件，其中，轭具有沿着所述导槽部分以预定间隔布置的多个极，所述轭单独地布置在所述线圈的中心轴线方向的两端上，具有对应于沿着所述导槽部分的所述预定间隔的一半的位移。