DE102007006850A1

DE102007006850A1 - Anzeigeinstrument

Info

Publication number: DE102007006850A1
Application number: DE102007006850A
Authority: DE
Inventors: Shigeki Shimada Totsuka
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2007-08-23
Also published as: US7573255B2; US20070190832A1; JP4719023B2; CN100541142C; CN101017103A; JP2007212322A; FR2897934A1; FR2897934B1

Abstract

Ein hohles, kastenförmiges Bewegungsteil oder ein Zeiger wird ohne Verwendung einer Kraftübertragungsvorrichtung dazwischen zu einem Abschnitt entsprechend einem gemessenen Wert eines Skalenabschnitts bewegt, indem das Bewegungsteil zwischen einer Skalenscheibe und einer umgebenden Fläche und in einem Führungsrillenabschnitt, der entlang eines Skalenabschnitts ausgebildet ist, derart untergebracht ist, dass es sich entlang dem Führungsrillenabschnitt bewegt, indem ein Zeiger an dem Bewegungsteil angebracht wird und indem der Zeiger entlang dem Führungsrillenabschnitt durch eine Linearmotoreinheit bewegt wird, die derart aufgebaut ist, dass sie einen multipolaren Magneten des Führungsrillenabschnitts und zwei Spulen hat, die in dem Bewegungsteil untergebracht sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mittenfreies Anzeigeinstrument zum Anzeigen zum Beispiel eines Abschnitts eines Skalenabschnitts, der auf einer Skalenscheibe angeordnet ist, die mit dem gemessenen Wert verbunden ist, mit einem Zeiger, der sich von der Außenseite zu der Innenseite des Skalenabschnitts erstreckt.

2. Stand der Technik

In dem mittenfreien Anzeigeinstrument, das z.B. in einem Kombinationsanzeigeinstrument oder Ähnlichem eines Fahrzeugs verwendet wird, ist der Zeiger, der auf der Oberflächenseite der Skalenscheibe angeordnet ist, mit einem ringförmigen oder gebogenen Hohlrad verbunden, das auf der Rückseite der Skalenscheibe angeordnet ist. Das Hohlrad wird derart durch den Motor angetrieben, dass es auf seinem Ausleger gleiten kann, wodurch der Zeiger (z.B. JP-A-2000-131099) bewegt wird. Der Zeiger kann mit einem Schlaufenteil, zum Beispiel einem Riemen oder einer Kugelkette, das auf der Rückseite der Skalenscheibe angeordnet ist, anstelle des Hohlrads verbunden sein, sodass das Schlaufenteil umfangsmäßig durch den Motor oder eine Rolle angetrieben wird, wodurch der Zeiger bewegt wird (z.B. JP-A-2005-91032 und JP-A-2005-106588).

In jedem der zuvor erwähnten, mittenfreien Anzeigeinstrumente des Standes der Technik wird die Kraft des Motors auf den Zeiger durch eine Kraftübertragungsvorrichtung, zum Beispiel das Hohlrad oder das Schlaufenteil bzw. Riementeil übertragen.

Dies macht es notwendig, den Aufbau der Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Auslegung des sich bewegenden Bereichs des Zeigers an dem Anzeigeinstrument auszuwählen und auszulegen.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Die Erfindung wurde mit Hinsicht auf den Stand der Technik, der soweit beschrieben worden ist, konzipiert und hat die Aufgabe, ein mittenfreies Anzeigeinstrument zum Anzeigen zum Beispiel der Position eines Skalenabschnitts, der auf einer Skalenscheibe angeordnet ist, die mit einem gemessenen Wert verbunden ist, mit einem Zeiger bereitzustellen, der sich von der Außenseite zu der Innenseite des Skalenabschnitts erstreckt, und die Notwendigkeit zum Auswählen und Auslegen des Aufbaus gemäß der Auslegung des sich bewegenden Bereichs des Zeigers über das Anzeigeinstrument zu minimieren.

Um die zuvor erwähnte Aufgabe erreichen zu können, wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein mittenfreies Anzeigeinstrument bzw. Einbauinstrument zum Anzeigen einer Position eines Skalenabschnitts, der auf einer Skalenscheibe angeordnet ist, welche mit einem gemessenen Wert verbunden ist, mit einem Zeiger bereitgestellt, der sich von einer Außenseite zu einer Innenseite des Skalenabschnitts erstreckt, das enthält:
einen Führungsrillenabschnitt, der in der Außenseite der Skalenscheibe ausgebildet ist und der sich entlang des Skalenabschnitts erstreckt;
ein Bewegungsteil, das in dem Führungsrillenabschnitt derart untergebracht ist, dass es entlang dem Führungsrillenabschnitt bewegbar ist;
den Zeiger, der an dem Bewegungsteil angebracht ist; und
eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen des Bewegungsteils relativ zu dem Führungsrillenabschnitt und entlang des Führungsrillenabschnitts,
worin die Bewegungsvorrichtung enthält:
einen multipolaren Magneten, der an einem ersten Teil angebracht ist, das entweder der Führungsrillenabschnitt oder das Bewegungsteil ist, und mindestens einen Satz von N-Polen und S-Polen hat, die benachbart bzw. aneinander angeordnet sind;
eine Spule, die an einem zweiten Teil, das das andere von den Teilen ist, der Führungsrillenabschnitt bzw. das Bewegungsteil, zum Erzeugen magnetischer Pole an den Polen angebracht ist, die derart angeordnet sind, dass sie dem multipolaren Magneten gegenüberstehen; und
eine Energiequelle bzw. Stromquelle zum schaltenden Erregen der Spule derart, dass magnetische Pole abwechselnd über Hintereinanderfolgende von den Polen erzeugt werden; und
wobei der multipolare Magnet oder die Spule, die an dem Führungsrillenabschnitt angeordnet sind, in dem Führungsrillenabschnitt über einen gesamten Bewegungsbereich angeordnet sind, in dem sich das Bewegungsteil in dem Führungsrillenabschnitt bewegt.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das erste Teil der Führungsrillenabschnitt und das zweite Teil ist das Bewegungsteil,
wobei die N-Pole und die S-Pole des multipolaren Magneten, der an dem Führungsrillenabschnitt angelegt wird, abwechselnd in einer Vielzahl von Sätzen über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt angeordnet sind,
wobei das Bewegungsteil zwei Spulen trägt und
worin die Hintereinanderfolgenden der Pole jeder Spule dem multipolaren Magneten mit einem Abstand mit der Hälfte des Ab stands der benachbarten N-Pole und der S-Pole des multipolaren Magneten entlang des Führungsrillenabschnitt gegenüberstehen.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das erste Teil der Führungsrillenabschnitt und das zweite Teil ist das Bewegungsteil, und die Spule, die von dem Bewegungsteil getragen wird, ist mit einem vorderen bzw. leitenden Ende einer elektrischen Verdrahtung verbunden, das bzw. die von einer ersten Endseite zu einer zweiten Endseite des Bewegungsbereichs des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt herausgelassen bzw. abgelassen wird und die Spule erreichen kann, wenn das Bewegungsteil an einem zweiten Ende des Führungsrillenabschnitts angeordnet ist.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann zudem eine Spannvorrichtung bzw. Zugvorrichtung zum Drängen bzw. Ziehen des vorderen Endes der elektrischen Verdrahtung von der zweiten Endseite in Richtung der ersten Endseite des Führungsrillenabschnitts hin enthalten sein.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das erste Teil der Führungsrillenabschnitt und das zweite Teil ist das Bewegungsteil,
wobei sich ein zuführendes, leitendes Muster in dem Führungsrillenabschnitt über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils erstreckt, und
worin das Bewegungsteil mit einer elektrischen Empfangsbürste versehen ist, die elektrisch mit der Spule verbunden ist, indem sie auf dem zuführenden, leitenden Muster, das mit der Bewegung des Bewegungsteils verbunden ist, entlang dem Führungsrillenabschnitt gleitet bzw. sich bewegt.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das erste Teil das Bewegungsteil und das zweite Teil ist der Führungsrillenabschnitt, und
die einzelnen Pole der Spule, die an dem Führungsrillenabschnitt angebracht sind, sind über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt in einem vorgegebenen Abstand von den hintereinanderfolgenden Polen entlang des Führungsrillenabschnitts angeordnet,
wobei der multipolare Magnet an dem Bewegungsteil angebracht ist und die benachbarten N-Pole und S-Pole des multipolaren Magneten in einem Abstand angeordnet sind, der zweimal so lang wie der vorgegebene Abstand entlang des Führungsrillenabschnitts ist.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Spule ein oder mehrere Spuleneinrichtungen, in denen Joche, die eine Vielzahl von Polen haben, welche mit einem vorgegebenen Abstand entlang des Führungsrillenabschnitts angeordnet sind, einzeln an zwei Enden einer Zentralachsenrichtung der Spule mit einem Versatz entsprechend einer Hälfte des vorgegebenen Abstands entlang des Führungsrillenabschnitts angeordnet sind.

Gemäß der Erfindung, wenn die Erregungsrichtung bzw. Stromrichtung der Energiequelle für die Spule geändert wird, werden die magnetischen Pole von den Polen der Spulen, die dem N-Pol und dem S-Pol des multipolaren Magneten gegenüberstehen, geschaltet, um eine Spule zu bewegen, und der multipolare Magnet bewegt sich relativ zu der anderen Spule über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt derart, dass sich die Position an dem Skalenabschnitt, wie sie durch den Zeiger angezeigt wird, der von dem Bewe gungsteil getragen wird, gemäß der Bewegungsposition des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt ändert, der sich entlang dem Skalenabschnitt erstreckt.

Ohne irgendeine Kraftübertragungsvorrichtung, die dazwischen ist, wird deshalb die Kraft von der sich bewegenden Vorrichtung auf das Bewegungsteil oder den Zeiger übertragen, wodurch die Notwendigkeit zum Auswählen und Auslegen des Aufbaus der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß dem Aufbau des Bewegungsbereichs des Zeigers über das Anzeigeinstrument minimiert wird.

In der Erfindung kann der multipolare Magnet an dem Führungsrillenabschnitt angebracht sein und die Spule kann an dem Bewegungsteil getragen sein. In diesem Aufbau sind die einzelnen Pole der beiden Spulen des Bewegungsteils, um den multipolaren Magneten steuern zu können, abwechselnd in einer Vielzahl von Sätzen über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils mit dem Abstand von einer Hälfte des Abstands zwischen einem benachbarten N-Pol und S-Pol des multipolaren Magneten angeordnet. Im Ergebnis kann die Position des Bewegungsteils mit einer Auflösung, die zweimal so hoch wie die des Abstands des multipolaren Magneten ist, durch die Erregung der Spulen durch die Energiequelle bewerkstelligt werden.

In der Erfindung kann, wenn der multipolare Magnet an dem Führungsrillenabschnitt angebracht ist und wenn die Spule auf dem Bewegungsteil getragen wird, die Spule mit elektrischer Energie durch die elektrische Verdrahtung versorgt werden, die sich von einer Endseite zu der anderen Endseite entlang des Führungsrillenabschnitts erstreckt bzw. abgelassen ist und die eine Länge hat, dass sie die Spule auch dann erreichen kann, wenn das Bewegungsteil an dem am weitesten entfernten anderen Ende des Führungsrillenabschnitts positioniert ist.

In der Erfindung, wenn der multipolare Magnet an dem Führungsrillenabschnitt angebracht ist, wird die elektrische Energie bzw. Strom der Spule zugeführt, indem die elektrische Empfangsbürste des Bewegungsteils über das zuführende, leitende Muster gleitet, das sich in dem Führungsrillenabschnitt über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils erstreckt, sodass die elektrische Energie der Spule des Bewegungsteils unabhängig von der Position des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt zuverlässig zugeführt werden kann.

In dem Anzeigeinstrument der Erfindung kann die elektrische Verdrahtung durch die Vorspannkraft der Spannvorrichtung entlang dem Führungsrillenabschnitt von einer Endseite zu der anderen Endseite des Gleichen über die Länge gemäß der Position des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt derart herausgelassen sein bzw. sich erstrecken, dass verhindert werden kann, dass die elektrische Verdrahtung mit einer zu großen Länge zu viel entlang und von der einen Endseite zu der anderen Endseite des Führungsrillenabschnitts herausgelassen wird, verwickelt wird und beschädigt wird oder bricht.

In der Erfindung kann die Spule an dem Führungsrillenabschnitt angebracht sein und der multipolare Magnet kann an dem Bewegungsteil getragen sein. In diesem Aufbau sind die N-Pole und die S-Pole der multipolaren Magnete des Bewegungsteils, die den einzelnen Polen der Spulen gegenüberstehen, da sie über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils angeordnet sind, in einem Abstand angeordnet, der zweimal so lang wie der Abstand ist, der zwischen hintereinanderfolgenden Polen des multipolaren Magneten ist. Im Ergebnis kann die Position des Bewegungsteils mit einer Auflösung, die zweimal so groß wie die des Abstands des multipolaren Magneten ist, durch die Erregung der Spulen durch die Energiequelle bewerkstelligt werden.

In der Erfindung sind sie, da sie einzeln an den beiden Enden der Spulenvorrichtung in der Zentralachsenrichtung der Spule angeordnet sind, entlang des Führungsrillenabschnitts um die Hälfte des Abstands zwischen den hintereinanderfolgenden Polen jedes Jochs versetzt. Die Pole der Spulen sind deshalb mit einem vorgegebenen Abstand gleich dem Abstand zwischen den hintereinanderfolgenden Polen jedes Jochs und mit der Hälfte des Abstands zwischen den N-Polen und den S-Polen des multipolaren Magneten angeordnet. Im Ergebnis kann die Position des Bewegungsteils mit einer hohen Auflösung ausgeführt werden, ohne dass die Pole in einem kleinen Abstand in einem einzelnen Joch ausgebildet sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Frontalansicht eines Anzeigeinstruments gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine teilweise ausgeschnittene, perspektivische Ansicht, die die Innenseite bzw. das Innere eines Führungsrillenabschnitts, wie er in 1 gezeigt ist, mit einem vergrößerten Maßstab zeigt;
3 ist eine erläuternde Ansicht, die Positionsbeziehungen zwischen einem multipolaren Magneten und zwei Spulen zeigt, wie in 2 gezeigt ist;
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die das Bewegungsteil, wie es in 2 vorliegt, in einem vergrößerten Maßstab zeigt;
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die die Innenseite des Führungsrillenabschnitts zeigt, der in 1 gezeigt ist;
6 ist ein Blockdiagramm, das einen elektrischen, schematischen Aufbau des Anzeigeinstruments zeigt, das in 1 gezeigt ist;
7A und 7B sind Kurvendiagramme der Erregung von zwei Spulen, die in 3 gezeigt sind;
8 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Spannvorrichtung der elektrischen Verdrahtung, die in 2 gezeigt ist;
9 ist ein vergrößerter Abschnitt eines wesentlichen Abschnitts der Innenseite des Führungsrillenabschnitts eines Anzeigeinstruments gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung;
10 ist ein vergrößerter Schnitt eines wesentlichen Abschnitts der Innenseite des Führungsrillenabschnitts eines Anzeigeinstruments gemäß einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung;
11 ist ein vergrößerter Abschnitt eines wesentlichen Abschnitts der Innenseite des Führungsrillenabschnitts eines Anzeigeinstruments gemäß einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung;
12 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Modifikation einer Span nvorrichtung der elektrischen Verdrahtung, die in 2 gezeigt ist;
13 ist eine vergrößerte Draufsicht eines wesentlichen Abschnitts der Spannvorrichtung von 12;
14 ist eine teilweise ausgeschnittene, vergrößerte, perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Abschnitt der Innenseite des Führungsrillenabschnitts eines Anzeigeinstruments gemäß einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
15 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die die Innenseite des Führungsrillenabschnitts zeigt, der in 14 gezeigt ist;
16 ist eine Vorderansicht eines Anzeigeinstruments gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
17 ist eine teilweise ausgeschnittene, perspektivische Ansicht, die die Innenseite eines Führungsrillenabschnitts, wie er in 16 gezeigt ist, mit einem vergrößerten Maßstab zeigt;
18 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die das Bewegungsteilt, wie es in 17 gezeigt ist, in einem vergrößerten Maßstab zeigt;
19 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Spulenvorrichtung, wie sie in 17 gezeigt ist, in einem vergrößerten Maßstab;
20 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die die Innenseite des Führungsrillenabschnitts zeigt, der in 16 gezeigt ist;
21 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht einer Spulenvorrichtung eines Anzeigeinstruments gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
22 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht einer Spulenvorrichtung des Anzeigeinstruments gemäß einer weiteren Modifikation der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen eines Anzeigeinstruments der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Vorderansicht eines Anzeigeinstruments gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Anzeigeinstrument der Ausführungsform, wie es durch das Bezugszeichen 1 in 1 angegeben ist, hat eine Multianzeigeeinheit 5 aus einer Flüssigkristallanzeige oder Ähnlichem in der Mitte einer Skalenscheibe 3. Das Anzeigeinstrument 1 vertritt deshalb den mittenfreien Typ bzw. Centerless-Typ, in dem ein Skalenabschnitt 7, der in einer gebogenen Form um die Multianzeigeeinheit 5 angeordnet ist, durch einen Zeiger 9 angezeigt wird, der sich nach innen von der Außenseite des Skalenabschnitts 7 erstreckt.
Zwischen der Skalenscheibe 3 und einer umgebenden Fläche 10 und entlang des Skalenabschnitts 7 ist ein Führungsrillenabschnitt 11 ausgebildet, in dem ein Bewegungsteil 13 mit der Form eines hohlen Kastens so eingebaut ist, dass es sich entlang des Führungsrillenabschnitts 11 bewegen kann. Der Zeiger 9 ist an dem Bewegungsteil 13 angebracht.
Zudem ist der Zeiger 9 dafür ausgelegt, einen Abschnitt entsprechend dem gemessenen Wert des Skalenabschnitts 7 anzuzeigen, wenn das Bewegungsteil 13 entlang dem Führungsrillenabschnitt 11 durch eine Linearmotoreinheit bewegt wird, die an dem Führungsrillenabschnitt 11 und dem Bewegungsteil 13 angeordnet ist.
Die Linearmotoreinheit ist so aufgebaut, wie es in der teilweise aufgeschnittenen, perspektivischen Ansicht von 2 gezeigt ist, die die Innenseite des Führungsrillenabschnitts 11 in einem vergrößerten Maßstab zeigt, und enthält einen multipolaren Magneten 15, der an der Bodenfläche des Führungsrillenabschnitts 11 entlang der gesamten Länge angeordnet ist, zwei Spulen 17A und 17B, die in dem Bewegungsteil 13 untergebracht sind, und eine elektrische Verdrahtung 19 zum Versorgen der Spulen 17A und 17B.
An den beiden Seitenflächen des Führungsrillenabschnitts 11 sind Führungsschienen 11a und 11a ausgebildet, die sich über die gesamte Länge erstrecken. Das Bewegungsteil 13 enthält ein oberes Gehäuse 13a, an dem der Zeiger 9 angebracht ist, und ein unteres Gehäuse 13b, das Führungsteile 13c und 13c hat, die einzeln darin eingesetzt sind und durch die Führungsschienen 11a und 11a geführt sind. Jedes Führungsteil 13c ist mit einer Vielzahl von halbkugeligen Vorsprüngen 13d versehen, die mit einem vorgegebenen Abstand so ausgebildet sind, dass sie die Flächen vermindern, die in Berührung mit den Führungsschienen 11a sind.
Der multipolare Magnet 15 ist aufgebaut, wie in dem erläuternden Diagramm in 3 gezeigt ist, und hat N-Pole und S-Pole, die so abwechselnd angeordnet sind, dass die benachbarten N-Pole und S-Pole in einem gleichen Abstand voneinander entfernt sein können. Jede der Spulen 17A und 17B enthält, wie in dem vergrößerten, perspektivischen Explosionsdiagramm in 4 gezeigt ist, einen Spulenkörper 17a, auf dem eine Spule aufgewickelt ist, und Pole 17c und 17d, die in einer L-Form von den beiden Enden der Mittenachsenrichtung zu dem Spulenkörper 17a gebogen sind und sich nach außen erstrecken.
Die Spulen 17A und 17B sind einzeln angeordnet, wie in 3 gezeigt ist, sodass die Mittenachsenrichtungen der Spulenkörper 17a mit ihren Mittenachsenrichtungen zu der Erstreckungsrichtung des multipolaren Magneten 15 ausgerichtet sind (ausgerichtet zu der Erstreckungsrichtung des Führungsrillenabschnitts 11). Die beiden Pole 17c und 17d von sowohl der Spule 17A als auch der Spule 17B sind derart ausgebildet, dass sie einen Abstand haben, der gleich dem Abstand zwischen dem benachbarten N-Pol und S-Pol des multipolaren Magneten 15 ist.
Zudem sind die Pole 17c der Spulen 17A und 17B und die Pole 17d der Spulen 17A und 17B und die Pole 17d der Spule 17A und die Spule 17c der Spulen 17B so entlang des multipolaren Magneten 15 angeordnet, dass sie in Positionen um die Hälfte des Abstands zwischen den benachbarten N-Pol und S-Pol verschoben bzw. versetzt sind.
Hier ist die maximale Geschwindigkeit (180 km/h) des Skalenabschnitts 7 an der Seite eines Endes 11b des Führungsrillenab schnitts 11 angeordnet und die minimale Geschwindigkeit (0 km/h) ist an der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 angeordnet, wie in 11 gezeigt ist. wie in 3 gezeigt ist, ist die Spule 17B dann mit einem Versatz von einer Hälfte des Abstands zwischen dem benachbarten N-Pol und S-Pol des multipolaren Magneten 15 von der Spule 17A aus zu der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 hin angeordnet.
Das vordere Ende jedes der Pole 17c und 17d steht von der Außenseite von dem unteren Gehäuse 13b des Bewegungsteils 13 hervor, wie in dem vergrößerten Schnittdiagramm in 5 gezeigt ist, und steht dem multipolaren Magneten 15 derart gegenüber, dass die Führungsteile 13c und 13c des Bewegungsteils 13 in die Führungsschienen 11a und 11a eingesetzt sind und durch die Führungsschienen 11a und 11a des Führungsrillenabschnitts 11 geführt sind.
In dem Zustand, in dem die Pole 17c der Spulen 17A und 17B einzeln den N-Polen (oder den S-Polen) des multipolaren Magneten 15 und den benachbarten bzw. angrenzenden S-Polen (oder dem Zeiger 9) auf der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 gegenüberstehen, stehen deshalb die Pole 17d der Spulen 17A und 17B einzeln den Grenzen zwischen den N-Polen des multipolaren Magneten 15 und den benachbarten S-Polen auf der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 (d.h. den Grenzen zwischen den benachbarten S-Polen und N-Polen) und den Grenzen zwischen den S-Polen und den benachbarten hp bzw. N-Polen auf der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 gegenüber (d.h. den Grenzen zwischen den benachbarten N-Polen und S-Polen).
In dem Zustand, in dem die Pole 17c der Spulen 17A und 17B einzeln den Grenzen zwischen den N-Polen des multipolaren Magneten 15 und den S-Polen auf der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 (d.h. den Grenzen zwischen den S-Polen und den N-Polen auf der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11) und den Grenzen zwischen den S-Polen und den N-Polen auf der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 (d.h. den Grenzen zwischen den N-Polen und den S-Polen auf der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11) gegenüberstehen, stehen andererseits die Pole 17d der Spulen 17A und 17B einzeln den N-Polen (oder den S-Polen) des multipolaren Magneten 15 und den S-Polen (oder den N-Polen) auf der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 gegenüber.
Sie Spulendrähte 17b jeder der Spulen 17A und 17B werden mit der Energiequelle bzw. Stromquelle zum Erregen bzw. Bestromen der Pole 17c und 17d durch eine gedruckte Leiterplatte 21, wie in 4 gezeigt ist, und durch die elektrische Verdrahtung 19, die elektrisch mit der gedruckten Leiterplatte 21 verbunden ist, von einem Mikrocomputer (der als der "micom" μCOM abgekürzt wird), wie in einem Blockdiagramm gezeigt wird, das den schematischen, elektrischen Aufbau in 6 zeigt, oder einem Treiber drv versorgt.
Die Energiequellen, die einzeln von dem Micom μ COM oder dem Treiber drv den Spulendrähten 17b der einzelnen Spulen 17A und 17B zugeführt werden, sind Sinuswellen, die eine Phasenverschiebung von 90° haben. Die Pole 17c und die Pole 17d der einzelnen Spulen 17A und 17B werden, wenn ihnen die Sinuswellen zugeführt werden, auf die invertierten, magnetischen Pole durch die magnetischen Flüsse erregt, die in den Spulendrähten 17b erzeugt werden.
Wenn die Phase einer der Sinuswellen, die den Spulendrähten 17b der Spulen 17A zugeführt werden, um 90° gegenüber den Sinuswellen voreilen, die den Spulendrähten 17b der Spulen 17B zugeführt werden, wie in den Wellendiagrammen in 7A und 7B gezeigt wird, das heißt, wenn die Spulendrähte 17b der Spulen 17A mit den Kosinuswellen versorgt werden, bewegt sich das Bewegungsteil 13 von der Seite des anderen Endes 11c zu der Seite des einen Endes 11b des Führungsrillenabschnitts 11 in Übereinstimmung mit den Positionsbeziehungen zwischen den magnetischen Polen, die in den Polen 17c und 17d der einzelnen Spulen 17A und 17B erzeugt werden, und den magnetischen Polen des multipolaren Magneten 15 derart, dass der Skalenabschnitt 7, der durch den Zeiger 9 angezeigt wird, eine hohe Geschwindigkeit angibt.
Im Unterschied hierzu, wenn die Phase der Sinuswellen, die den Spulendrähten 17b der Spulen 17A zugeführt werden, um 90° gegenüber den Sinuswellen, die den Spulendrähten 17b der Spulen 17B zugeführt werden, vorauseilen, das heißt, wenn die Spulendrähte 17b der Spulen 17A mit den Minus-Kosinuswellen versorgt werden, bewegt sich das Bewegungsteil 13 von der Seite des einen Endes 11b zu der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 in Übereinstimmung mit den Positionsbeziehungen zwischen den magnetischen Polen, die an den Polen 17c und 17d der einzelnen Spulen 17A und 17B erzeugt werden, und den magnetischen Polen des multipolaren Magneten 15 derart, dass der Skalenabschnitt 7, der von dem Zeiger 9 angezeigt wird, eine niedrige Geschwindigkeit angibt.
Die elektrische Verdrahtung 19, die in 2 gezeigt ist, ist aus einem flexiblen Bandteil, zum Beispiel einer flexiblen, gedruckten Schaltung (FPC = Flexible Printed Circuit) oder einem flexiblen Flachbandkabel (FFC = Flexible Flat Cable) hergestellt und ist in der Drahtgehäuserille 23 untergebracht, die entlang dem Außenumfang des Führungsrillenabschnitts 11 ausgebildet ist, sodass sie aus der Seite des einen Endes 11b zu der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 herausgelassen bzw. abgelassen werden kann.
Wie in einem wesentlichen Abschnitt in einem vergrößerten, perspektivischen Diagramm in 8 gezeigt ist, ist das Wurzelende 19a der elektrischen Verdrahtung 19 außerhalb der Verdrahtungsgehäuserille 23 angeordnet und ist befestigt. Wie in 2 und 4 gezeigt ist, ist das vordere Ende 19b der elektrischen Verdrahtung 19 elektrisch mit den Spulendrähten 17b der einzelnen Spulen 17A und 17B verbunden.
Der Abschnitt der elektrischen Verdrahtung 19 (entsprechend dem Zwischenabschnitt der Ansprüche) zwischen dem vorderen Ende 19b der elektrischen Verdrahtung 19, wie in 2 und 4 gezeigt ist, und dem Wurzelende 19a der elektrischen Verdrahtung 19, wie in 8 gezeigt ist, stößt gegen eine Spannrolle 25 bzw. Zugrolle an, wie in 8 gezeigt ist.
Diese Spannrolle 25 ist, wie in 8 gezeigt ist, zwischen einer Lichtleitungsplatte 27, die auf der Rückseite der Skalenscheibe 3, wie in 3 gezeigt ist, angeordnet ist, und einem Anbringungssubstrat 29 für eine Lichtquelle, die auf der Rückseite der Ersteren angeordnet ist, angeordnet und ist so beweglich in der Richtung für die Bewegung zu und von dem einen Ende 11b des Führungsrillenabschnitts 11 entlang der Führungslöcher 27a und 29a durch Einsetzen der Stifte 25a und 25a der Spannrolle 25 in die Führungslöcher 27a und 29a der Lichtführungsplatte 27 und des Anbringungssubstrats 29 gelagert.
Zudem wird die Spannrolle 25 in die Richtung, das eine Ende 11b des Führungsrillenabschnitts 11 zu verlassen, durch die elastische Kraft einer Schraubenfeder 31 gedrängt, die an ihrem einen Ende neben dem befestigten Abschnitt des Wurzelendes 19a der elektrischen Verdrahtung 19 befestigt ist.
Durch diese Kraft zum Beaufschlagen der Spannrolle 25 durch die Schraubenfeder 31 wird die elektrische Verdrahtung in die Verdrahtungsgehäuserille 23 von dem einen Ende 11b zu der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 in dem Ausmaß herausgelassen, das der Position des Bewegungsteils 13 in dem Führungsrillenabschnitt 11 zugeordnet ist. Im Ergebnis wird die elektrische Verdrahtung 19 nicht mehr als in diesem Ausmaß in die Verdrahtungsgehäuserille 23 abgelassen.
Hier in dem Anzeigeinstrument 1 der ersten Ausführungsform bilden die Spannrolle 25 und die Schraubenfeder 31 eine Spannvorrichtung bzw. Zugvorrichtung der Ansprüche.
In dem Anzeigeinstrument 1 der ersten Ausführungsform, das so aufgebaut ist, bewegt sich das Bewegungsteil 13, wenn die Spulendrähte 17b der einzelnen Spulen 17A und 17B erregt werden, in den Führungsrillenabschnitt 11 in der Richtung gemäß der Phasendifferenz der einzelnen Wellenformen und gemäß einem Ausschlag entsprechend der Erregungsquantität bzw. des Erregungsstroms derart, dass die Position, wie sie durch den Zeiger 9 angegeben wird, auf dem Skalenabschnitt 7 geändert wird.
Hier ist die Linearmotoreinheit zum Bewegen des Bewegungsteils 13 oder des Zeigers 9 derart aufgebaut, dass sie den Führungsrillenabschnitt 11, der an dem Außenumfang des Skalenabschnitts 7 angeordnet ist, den multipolaren Magneten 15, der in dem Führungsrillenabschnitt 11 angeordnet ist, und die beiden Spulen 17A und 17B enthält, die in dem Bewegungsteil 13 untergebracht sind. Der Führungsrillenabschnitt 11 kann einfach zwischen der Skalenscheibe 3 und der Fläche 10 ausgebildet sein und die Spulen 17A und 17B können einfach derart aufgebaut sein, dass sie Spulenkörper 17a, auf denen die Spulendrähte 17b gewickelt sind, und die Pole 17c und 17d haben. Im Ergebnis kann die Notwendigkeit zum Auswählen und Auslegen des Aufbaus zum Realisieren des Layouts des Bewegungsbereichs des Zeigers 9 über das Anzeigeinstrument 1 soweit wie möglich unterdrückt werden, um den Aufbau zu erleichtern und gleiche Elemente verwenden zu können.
Hier ist das Anzeigeinstrument 1 der zuvor erwähnten ersten Ausführungsform derart aufgebaut, dass der multipolare Magnet 15 auf der Bodenfläche des Führungsrillenabschnitts 11 angeordnet ist, und so aufgebaut, dass das Bewegungsteil 13, in dem die Pole 17c und 17d der einzelnen Spulen 17A und 17B, die dem multipolaren Magneten 15 gegenüberstehen, von dem unteren Gehäuse 13b freigegeben sind, durch die Führungsschienen 11a und 11a der beiden Seitenflächen des Führungsrillenabschnitts 11 geführt wird, in die die Führungsteile 13c und 13c des Bewegungsteils 13 eingesetzt sind. Es ist jedoch möglich, die Anordnung des multipolaren Magneten 15 und den Aufbau für die Führung des Bewegungsteils 13 in dem Führungsrillenabschnitt 11 geeignet zu modifizieren.
In einer Modifikation der ersten Ausführungsform, die beispielhaft als ein wesentlicher Abschnitt in einer vergrößerten Schnittansicht in 9 gezeigt ist, kann der Aufbau derart modifiziert sein, dass der multipolare Magnet 15 einstöckig durch ein Einsatzgießverfahren oder Ähnliches innerhalb der Innenseitenfläche des Führungsrillenabschnitts 11 ausgeformt werden kann, sodass das obere Führungsteil 13g und das untere Führungsteil 13g, die in einem inneren Gehäuse 13e des Bewegungsteils 13 ausgebildet sind, in die Führungsschienen 11d und 11d eingesetzt sind, die über und unter den Seitenflächen ausgebildet sind, sodass die beiden Spulen 17A und 17B in einem Außengehäuse 13f untergebracht sind, das das Bewegungsteil 13 zusammen mit dem Innengehäuse 13e ausbildet und das den Zeiger 9 trägt, und derart, dass die vorderen Enden der Pole 17c und 17d der einzelnen Spulen 17A und 17B, die nach außen von dem inneren Gehäuse 13e hervorstehen, so ausgebildet sind, dass sie dem multipolaren Magneten 15 entlang der Dicke der Innenseitenflächen des Führungsrillenabschnitts 11 gegenüberzustehen.
In einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform, die als ein wesentlicher Abschnitt in einer vergrößerten Schnittansicht in 10 gezeigt ist, kann andererseits der Aufbau derart modifiziert sein, dass der multipolare Magnet 15 an der Außenseitenfläche des Führungsrillenabschnitts 11 angeordnet ist, sodass das obere Führungsteil 13k und das untere Führungsteil 13k, die an dem äußeren Gehäuse 13h des Bewegungsteils 13 ausgebildet sind, in die Führungsschienen 11e und 11e eingesetzt sind, die über und unterhalb dieser Seitenfläche ausgebildet sind, sodass die beiden Spulen 17A und 17B in einem inneren Gehäuse 13j untergebracht sind, das das Bewegungsteil 13 zusammen mit dem äußeren Gehäuse 13h ausbildet und das den Zeiger 9 trägt, und derart, dass die vorderen Enden der Pole 17c und 17d der einzelnen Spulen 17A und 17B, die zu der Außenseite von dem äußeren Gehäuse 13h hervorstehen, derart ausgeführt sind, dass sie dem multipolaren Magneten 15 gegenüberstehen.
In einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform, die als ein wesentlicher Abschnitt in einer vergrößerten Schnittansicht in 11 gezeigt ist, kann der Aufbau zudem derart modifiziert sein, dass das die beiden oberen und unteren Enden der Außenseitenfläche des Führungsrillenabschnitts 11 sich derart nach innen erstrecken, dass der multipolare Magnet 15 horizontal an der vertikalen Zwischenposition der beiden Enden hervorsteht, und derart, dass sich die vorderen Enden der beiden Pole 17c und 17d der beiden Spulen 17A und 17B, die nach außen von dem Bewegungsteil 13 freiliegen, vertikal von dem multipolaren Magneten 15 erstrecken, wodurch sie sich gegenseitig gegenüberstehen.
In dem Anzeigeinstrument 1 der zuvor erwähnten ersten Ausführungsform ist der Aufbau andererseits derart ausgeführt, dass die Stromzuführung zu den Spulendrähten 17b der einzelnen Spulen 17A und 17B des Bewegungsteils 13 durch die elektrische Verdrahtung 19 durchgeführt wird. In diesem Fall kann jedoch die Spannvorrichtung aus der Spannrolle 25 oder der Schraubenfeder 31 durch eine Spannvorrichtung vom Wicklungstyp ersetzt werden, die als ein wesentlicher Abschnitt in einer vergrößerten, perspektivischen Ansicht in 12 gezeigt ist und die als ein wesentlicher Abschnitt in einer vergrößerten Draufsicht in 13 gezeigt ist.
In dieser Spannvorrichtung vom Wicklungstyp ist ein Spannrad 37 bzw. Spanngetriebe, das in einer Drehrichtung durch eine Spiralfeder 37a gespannt wird, in Eingriff mit einem Zwischen rad 35a auf der gleichen Welle einer Haspel 35 gebracht bzw. verzahnt, an der das Wurzelende 19a der elektrischen Verdrahtung 19 angebracht ist, sodass der Körper 35 in die Richtung gezwungen wird, die elektrische Verdrahtung 19 durch die Zwangskraft aufzuwickeln, die durch das Zwischenrad 35a von dem Spannrad 37 übertragen wird.
Hier wird es bevorzugt, dass die elektrische Verdrahtung 19 für den Fall der Verwendung der Spannvorrichtung vom Wicklungstyp das flexible, gedruckte Substrat (FPC) verwendet. Der elektrische Kontakt zwischen dem Micom μCOM oder dem Treiber drv und der elektrischen Verdrahtung 19 kann ausgeführt werden, indem eine Bürste 39a, die sich von einer gedruckten Leiterplatte 39 aus erstreckt, welche mit dem Micom μCOM oder dem Treiber drv verbunden ist, in gleitendem Kontakt mit dem leitenden Muster der elektrischen Verdrahtung 19 gebracht wird, die auf den äußersten Umfang des Körpers 35 gewickelt ist.
Hier ist freigestellt, die zuvor erwähnte Spannvorrichtung vom Wicklungstyp oder die Spannvorrichtung gemäß der Spannrolle 25 oder der Schraubenfeder 31 wegzulassen, die in dem Anzeigeinstrument 1 der ersten Ausführungsform verwendet worden sind.
Es ist jedoch von Vorteil, diese Spannvorrichtungen vorzusehen, da verhindert werden kann, dass die elektrische Verdrahtung 19 mit einer zu großen Länge in der Verdrahtungsunterbringungsrille 23 von der Seite des einen Endes 11b des Führungsrillenabschnitts 11 herausgelassen wird, verwickelt wird und beschädigt wird oder bricht.
Die elektrische Verdrahtung 19 in dem Anzeigeinstrument 1 der ersten Ausführungsform kann zudem durch eine weitere Modifikation der ersten Ausführungsform ersetzt werden. 14 ist eine teilweise aufgeschnittene, perspektivische Ansicht, die das Innere des Führungsrillenabschnitts 11 der Modifikation der ersten Ausführungsform in einem vergrößerten Maßstab zeigt, und 15 ist ein vergrößerter Abschnitt davon. Eine Bürste 21a (entsprechend einer elektrischen Empfangsbürste in den Ansprüchen), die mit der gedruckten Leiterplatte 21 verbunden ist, kann über ein zuführendes, leitendes Muster einer gedruckten Leiterplatte 33 gleiten, die dem multipolaren Magneten 15 auf der Bodenfläche des Führungsrillenabschnitts 11 gegenüberliegt, sodass der Strom durch diese Bürste 21a und die gedruckte Leiterplatte 21 den Spulendrähten 17b der einzelnen Spulen 17A und 17B zugeführt werden kann.
Dieser Aufbau ist vorteilhaft, da die elektrische Verdrahtung 19 nicht in die Position des Bewegungsteils 13 in dem Führungsrillenabschnitt 11 derart herausgelassen werden muss, sodass die Spulendrähte 17b der einzelnen Spulen 17A und 17B unabhängig von der Position des Bewegungsteils 13 ohne Verwendung einer Spannvorrichtung bestromt werden können.
Zudem ist jedes Anzeigeinstrument 1 gemäß der ersten Ausführungsform oder ihrer Modifikationen, die bislang beschrieben worden sind, mit den zwei Spulen 17A und 17B versehen. Die Pole 17c und 17d der einzelnen Spulen 17A und 17B, die einen Abstand gleich dem Abstand zwischen dem benachbarten N-Pol und dem S-Pol des multipolaren Magneten 15 haben, sind mit einem Versatz einer Hälfte des Abstands zwischen dem benachbarten N-Pol und S-Pol entlang dem multipolaren Magneten 15 angeordnet.
Durch diesen Aufbau kann die Position des Bewegungsteils 13 in dem Führungsrillenabschnitt 11 und die Anzeigeposition des Zeigers 9 an dem Skalenabschnitt 7 mit einer Auflösung ausgeführt werden, die doppelt so hoch wie der Abstand zwischen dem benachbarten N-Pol und S-Pol des multipolaren Magneten 15 ist.
Wenn diese hohe Auflösung nicht benötigt wird, kann jedoch der Aufbau auch derart modifiziert werden, dass entweder die Spule 17A oder die Spule 17B weggelassen wird.
Als nächstes ist in 16 eine Vorderansicht eines Anzeigeinstruments gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das Anzeigeinstrument dieser Ausführungsform, das mit dem Bezugszeichen 1A in 16 bezeichnet ist, hat im wesentlichen den gleichen Aufbau in der Erscheinung wie den des Anzeigeinstruments gemäß der ersten Ausführungsform, das in 1 gezeigt ist, mit der Ausnahme, dass der interne Aufbau des Führungsrillenabschnitts 11 und des Bewegungsteils 13 unterschiedlich zu jenen des Anzeigeinstruments 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist, das in 1 gezeigt ist.
In diesem Anzeigeinstrument 1A dieser Ausführungsform ist zudem die Linearmotoreinheit, die entlang dem Führungsrillenabschnitt 11 und dem Bewegungsteil 13 angeordnet ist, derart aufgebaut, dass sie die Spuleneinheit 17C, die in dem Führungsrillenabschnitt 11 angeordnet ist und sich über die gesamte Länge des Führungsrillenabschnitts 11 erstreckt, und einen multipolaren Magneten 15A (vgl. 18) enthält, der in dem Bewegungsteil 13 untergebracht ist, wie in der teilweise ausgeschnittenen, perspektivischen Ansicht gezeigt ist, die die Innenseite des Führungsrillenabschnitts 11 in einem vergrößerten Maßstab zeigt.
Wie durch die perspektivische Explosionsansicht in einem vergrößerten Maßstab in 18 gezeigt ist, hat der multipolare Magnet 15A einen N-Pol und einen S-Pol, wobei der Abstand davon gleich dem Abstand zwischen den benachbarten Magnetpolenzähnen 17f und 17f der Spuleneinheit 17C ist.
Hier in dieser Ausführungsform ist das Bewegungsteil 13 zum Unterbringen des multipolaren Magneten 15A in dem Aufbau derart modifiziert, dass es Führungsteile 13c und 13c im oberen Gehäuse 13a hat.
Wie durch die perspektivische Explosionsansicht in einem vergrößerten Maßstab in 19 gezeigt ist, enthält die Spuleneinheit 17C eine Vielzahl eines Jochs 17e, das eine Vielzahl von Magnetpolzähnen 17f, 17f, ---, und so weiter (entsprechend den Polen in den Ansprüchen) hat, die mit einem gleichen Abstand (entsprechend einem vorgegebenen Abstand in den Ansprüchen) an dem Außenumfang ausgebildet, und eine Vielzahl von Stufen von Spulen 17g, 17g, ---, und so weiter, entsprechend Eins zu Eins den einzelnen Magnetpolzähnen 17f, 17f, ---, und so weiter.
Hier in dieser Ausführungsform entspricht die zuvor erwähnte Spuleneinheit 17C einer Spule in den Ansprüchen.
Wie durch die Schnittansicht in einem vergrößerten Maßstab in 20 gezeigt ist, ist jede der Spulen 17g derart angeordnet, dass ihre eine Endfläche gegen einen Abschnitt neben dem entsprechenden Magnetpolzahn 17f des Jochs 17e anschlägt. Die Energiequelle zum Erregen des Magnetpolzahnes 17f wird von dem Micom μCOM oder dem Treiber drv von 6 durch einen Stift 43 zugeführt, der sich durch eine Trägerplatte 41, gegen die die andere Endfläche jeder Spule 17g anschlägt, und das Anbringungssubstrat 29 erstreckt, an das der Stift 43 angelötet ist.
Die Energiequelle, wie sie jeder Spule 17g der Spuleneinheit 17C von dem Micom μCOM oder dem Treiber drv zugeführt wird, hat Sinuswellen bzw. sinusförmige Wellen, die Phasen haben, die um 180° von der Energiequelle aus versetzt sind, die die benachbarten Spulen 17g versorgt. Durch das Zuführen der sinusförmigen Wellen wird jeder Magnetpolzahn 17f der Spuleneinheit 17C in den Magnetpol, der umgekehrt zu dem der benachbarten Spule ist, durch den Magnetfluss erregt, der in jeder entsprechenden Spule 17g erzeugt wird.
Wenn jede der Spulen 17g mit den sinusförmigen Wellen versorgt wird, die eine Phasendifferenz von 180° gegenüber denen der benachbarten Spule 17g haben, wird verursacht, dass das Bewegungsteil 13 von der Seite des anderen Endes 11c zu der Seite des einen Endes 11b des Führungsrillenabschnitts 11 durch die Positionsbeziehung zwischen dem Magnetpol, der bei jedem der Magnetpolzähne 17f, 17f, ---, und so weiter der Spuleneinheit 17C erzeugt wird, und dem Magnetpol des multipolaren Magneten 15 bewegt wird, sodass der Zeiger 9 eine hohe Geschwindigkeit in dem Skalenabschnitt 7 anzeigt.
Wenn die Richtung der sinusförmigen Wellen, die jeder der Spulen 17g zugeführt wird, umgekehrt wird, wird verursacht, dass das Bewegungsteil 13 von der Seite des einen Endes 11b zu der Seite des anderen Endes 11c des Führungsrillenabschnitts 11 durch die Positionsbeziehung zwischen dem Magnetpol, der bei jedem der Magnetpolzähne 17f, 17f, ---, und so weiter der Spuleneinheit 17C und dem Magnetpol des multipolaren Magneten 15 erzeugt wird, derart bewegt wird, dass der Zeiger 9 eine niedrige Geschwindigkeit in dem Skalenabschnitt 7 anzeigt.
In dem Anzeigeinstrument 1, das so gemäß der zweiten Ausführungsform aufgebaut ist, bewegt sich, wenn die einzelnen Spulen 17g, 17g, ---, und so weiter der Spuleneinheit 17C bestromt werden, das Bewegungsteil 13 in dem Führungsrillenabschnitt 11 in der Richtung entsprechend der Erregungsrichtung und in einem Ausmaß, das der Menge der Erregung bzw. dem Stromwert entspricht, sodass sich die Anzeige des Skalenabschnitts 7 durch den Zeiger 9 ändert.
Hier ist die Linearmotoreinheit zum Bewegen des Bewegungsteils 13 oder des Zeigers 9 derart aufgebaut, dass sie den Führungsrillenabschnitt 11, der an dem Außenumfang des Skalenabschnitts 7 angeordnet ist, die Spuleneinheit 17C, die in dem Führungsrillenabschnitt 11 angeordnet ist, und den multipolaren Magneten 15A enthält, der in dem Bewegungsteil 13 untergebracht ist. Der Führungsrillenabschnitt 11 kann leicht zwischen der Skalenscheibe 3 und der Fläche 10 ausgebildet sein und die Spuleneinheit 17C kann leicht derart aufgebaut sein, dass sie das Joch 17e, das die Magnetpolzähne 17f, 17f, ---, und so weiter ausbildet, und die Spulen 17g, 17g, ---, und so weiter entsprechend dem Magnetpolzahn 17f, 17f, ---, und so weiter enthält, die mit ihren einen Enden an das Joch 17e anstoßen. Im Ergebnis kann die Notwendigkeit zum Auswählen und Auslegen des Aufbaus für das Einhalten des Layouts der Bewegungsfläche des Zeigers 9 über das Anzeigeinstrument 1 soweit wie möglich unterdrückt werden, um den Aufbau zu erleichtern und die Teile gemeinsam zu verwenden.
Hier kann in einer Modifikation der zweiten Ausführungsform, wie durch die vergrößerte, perspektivische Ansicht in 21 gezeigt ist, die zuvor erwähnte Spuleneinheit 17C durch eine Spulenanordnung 17D modifiziert sein. Diese Spulenanordnung 17D ist derart aufgebaut, dass die beiden oberen und unteren Joche 17e und 17e, die die Magnetpolzähne 17f, 17f, ---, und so weiter (entsprechend den Polen in den Ansprüchen), die an den Außenumfangskanten in einem Abstand (entsprechend einem vorgegebenen Abstand in den Ansprüchen) ausgebildet sind, der zweimal so groß wie der Abstand von dem benachbarten Magnetzahn 17f in dem Joch 17e der zweiten Ausführungsform ist, wie in 19 gezeigt ist, einstückig sind, indem sie durch einen Verbindungsabschnitt 17h an den Innenumfangskantenseiten so verbunden sind, dass die Positionen der oberen und unteren Magnetpolzähne 17f, 17f, ---, usw. um den Abstand zwischen den benachbarten Magnetpolzähnen 17f in dem Joch 17e der zweiten Ausführungsform, wie in 19 gezeigt ist, versetzt sind, das heißt um die Hälfte (entsprechend einer Hälfte des vorgegebenen Abstands in den Ansprüchen) des Abstands zwischen den benachbarten zwei Magnetpolzähnen 17f in dem Joch 17e der zweiten Ausführungsform, die in 19 gezeigt ist, und derart, dass eine einzelne Spule 17j auf den Verbindungsabschnitt 17h gewickelt ist. Die Spulenvorrichtung 17D, die so aufgebaut ist, kann als die zuvor erwähnte Spuleneinheit 17C verwendet werden.
Wenn diese Spulenanordnung 17D als die Spuleneinheit 17C verwendet wird, werden die umgekehrten, magnetischen Pole an den Magnetpolzähnen 17f der oberen und unteren Joche 17e und 17e erzeugt, wenn die Spule 17j mit den sinusförmigen Wellen erregt wird. Zudem sind die Positionen der Magnetpolzähne 17f der oberen und unteren Joche 17e und 17e um die Hälfte des Ab stands zwischen den beiden benachbarten Magnetpolzähnen 17f des oberen Jochs 17e und des unteren Jochs 17e versetzt. Es ist deshalb nicht notwendig, ungleich zu dem Anzeigeinstrument 1A der zweiten Ausführungsform, die Spulen 17g, 17g, ---, usw. in einer Art bereitzustellen, damit sie den Magnetpolzähnen 17f, 17f, ---, usw. entsprechen, und jede der Spulen 17g mit den sinusförmigen Wellen zu erregen, die einen Phasenunterschied von 180° von denen der benachbarten Spule 17g haben, sondern es ist ausreichend, die Signalspule 17j mit nur den sinusförmigen Wellen zu erregen. Dieser Aufbau ist somit von Vorteil, da der elektrische Aufbau und die Steuerung vereinfacht werden können.
Andererseits kann die zuvor erwähnte Spulenanordnung 17D von 21 als eine weitere Modifikation der zweiten Ausführungsform, die durch die perspektivische Ansicht in 22 gezeigt ist, derart aufgebaut sein, dass die oberen und unteren beiden Spulenanordnungen 17D überlappt sind und dass entweder die Magnetpolzähne 17f des oberen Jochs 17e oder die Magnetpolzähne 17f des unteren Jochs 17e mit einem Versatz von einem Viertel des Abstands zwischen den benachbarten zwei Magnetpolzähnen 17f angeordnet sind. Die Spulenanordnung 17D, die so aufgebaut ist, kann als die Spuleneinheit 17C verwendet werden und ihre Spule 17j kann durch die sinusförmigen Wellen erregt werden.
Die Modifikationen der zweiten Ausführungsform, wie sie mit Bezug auf 21 und 22 beschrieben worden sind, müssen nicht immer verwendet werden. Wenn sie verwendet werden, kann jedoch der elektrische Aufbau und die elektrische Steuerung der Spulenerregung vereinfacht werden und die Position des Bewegungsteils 13 in dem Führungsrillenabschnitt 11 kann mit einer Auflösung des Zweifachen oder des Vierfachen so hoch wie der Wert des Abstands zwischen den benachbarten Magnetpolzähnen 17f des Jochs 17e ausgeführt werden. Dieser Aufbau ist von Vorteil, da die angezeigte Position des Zeigers 9 mit einer hohen Auflösung ausgeführt werden kann.
In den vorhergehenden, einzelnen Ausführungsformen und ihren Modifikationen wurden die Beschreibungen bezüglich des Anzeigeinstruments gemacht, in dem der Skalenabschnitt in zum Beispiel der bogenförmigen Form angeordnet ist. Die Erfindung kann aber auch auf ein Anzeigeinstrument angewandt werden, in dem der Skalenabschnitt gerade angeordnet ist.
In den vorhergehenden, einzelnen Ausführungsformen und ihren Modifikationen wurden Beschreibungen bezüglich des Anzeigeinstruments vom mittenfreien Typ gemacht, das als ein Kombinationsanzeigeinstrument des Fahrzeugs verwendet wird. Die Erfindung kann aber nicht nur auf das Fahrzeuganzeigeinstrument sondern auch auf ein Anzeigeinstrument auf einem anderen Gebiet angewandt werden, wenn das Anzeigeinstrument vom mittenfreien Typ ist, indem die Anzeige durch den Zeiger gemacht wird, der sich von der Außenseite zu der Innenseite des Skalenabschnitts erstreckt.

Claims

Mittenfreies Anzeigeinstrument zum Anzeigen einer Position eines Skalenabschnitts, der an einer Skalenscheibe angeordnet ist, verbunden mit einem gemessenen Wert, mit einem Zeiger, der sich von einer Außenseite zu einer Innenseite des Skalenabschnitts erstreckt, das aufweist: einen Führungsrillenabschnitt, der in der Außenseite der Skalenscheibe ausgebildet ist und der sich entlang dem Skalenabschnitt erstreckt; ein Bewegungsteil, das in dem Führungsrillenabschnitt derart untergebracht ist, dass es entlang dem Führungsrillenabschnitt bewegbar ist; wobei der Zeiger an dem Bewegungsteil angebracht ist; und eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen des Bewegungsteils relativ zu dem Führungsrillenabschnitt und entlang dem Führungsrillenabschnitt, worin die Bewegungsvorrichtung enthält: einen multipolaren Magneten, der an einem ersten Teil angebracht ist, das entweder der Führungsrillenabschnitt oder das Bewegungsteil ist, und der mindestens einen Satz von N-Polen und S-Polen hat, die benachbart zueinander angeordnet sind; eine Spule, die an einem zweiten Teil angebracht ist, das das jeweils andere Teil ist, der Führungsrillenabschnitt bzw. das Bewegungsteil, zum Erzeugen von Magnetpolen an den Polen, die derart angeordnet sind, dass sie dem multipolaren Magneten gegenüberstehen; und eine Energiequelle zum schaltbaren Erregen der Spule derart, dass die Magnetpole abwechselnd über Hintereinanderfolgende von den Polen erzeugt werden; und worin der multipolare Magnet oder die Spule, die an dem Führungsrillenabschnitt angebracht ist, in dem Führungsrillenabschnitt über den gesamten Bewegungsbereich angeordnet sind, in dem sich das Bewegungsteil in dem Führungsrillenabschnitt bewegt.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, worin das erste Teil der Führungsrillenabschnitt ist und worin das zweite Teil das Bewegungsteil ist, worin die N-Pole und die S-Pole des multipolaren Magneten, die an dem Führungsrillenabschnitt angebracht sind, abwechselnd in einer Vielzahl von Sätzen über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt angeordnet sind, worin das Bewegungsteil zwei Spulen trägt, und worin Hintereinanderfolgende der Pole jeder Spule den multipolaren Magneten mit einem Abstand von der Hälfte des Abstands des benachbarten N-Pols und S-Pols des multipolaren Magneten entlang dem Führungsrillenabschnitt gegenüberstehen.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, worin das erste Teil der Führungsrillenabschnitt ist und worin das zweite Teil das Bewegungsteil ist, und worin die Spule, die von dem Bewegungsteil getragen wird, mit einem vorderen Ende einer elektrischen Verdrahtung verbunden ist, die von der ersten Endseite zu einer zweiten Endseite des Bewegungsbereichs des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt herausgelassen wird und die die Spule erreichen kann, wenn das Bewegungsteil an dem zweiten Ende des Führungsrillenabschnitts angeordnet ist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 3, die zudem eine Spannvorrichtung zum Drängen des vorderen Endes der elektrischen Verdrahtung von der zweiten Endseite zur ersten Endseite des Führungsrillenabschnitts aufweist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, worin das erste Teil der Führungsrillenabschnitt und das zweite Teil das Bewegungsteil ist, worin sich ein zuführendes, leitendes Muster in dem Führungsrillenabschnitt über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils erstreckt, und worin das Bewegungsteil mit einer elektrischen Empfangsbürste mit der Spule elektrisch verbunden ist, indem sie auf dem zuführenden, leitenden Muster, das mit der Bewegung des Bewegungsteils verbunden ist, entlang dem Führungsrillenabschnitt gleitet.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, worin das erste Teil das Bewegungsteil ist und worin das zweite Teil der Führungsrillenabschnitt ist, und worin die einzelnen Pole der Spule, die an dem Führungsrillenabschnitt angebracht sind, über den gesamten Bewegungsbereich des Bewegungsteils in dem Führungsrillenabschnitt bei einem vorgegebenen Abstand von den hintereinanderfolgenden Polen entlang dem Führungsrillenabschnitt angeordnet sind, worin der multipolare Magnet an dem Bewegungsteil angebracht ist, und worin der benachbarte N-Pol und S-Pol des multipolaren Magneten in einem Abstand zweimal so lang wie der vorgegebene Abstand entlang dem Führungsrillenabschnitt angeordnet sind.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 6, worin die Spule ein oder mehrere Spulenanordnungen enthält, in denen Joche, die eine Vielzahl von Polen haben, welche in einem vorgegebenen Abstand entlang des Führungsrillenabschnitts angeordnet sind, einzeln an beiden Enden einer Mittenachsenrichtung der Spule mit einem Versatz, der einer Hälfte des vorgegebenen Abstands entspricht, entlang dem Führungsrillenabschnitt angeordnet sind.