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タコメーター(tachometer、回転速度計)は、機器において軸の回転数(回転速度)を指示する計器、測定器であり、回転計の一種。「タコメーター」(tachometer)はアメリカ英語の表記であり、イギリス英語ではレブカウンター(rev counter)という。タコ(tacho)とは速度を意味するギリシャ語のtakhosに由来する。

エンジン、電動機、発電機などの軸回転が重要な意味を持つ機器に装備され、操作者が現在の回転数を把握するのに用いられる。また、タコメーターを備えない機器の回転数を測定するための汎用測定器としてのタコメーターがある。

しばしばタコグラフ(運行記録計)がタコメーターと混同、誤称される。

以下、自動車、オートバイのタコメーターを中心に記述する。

◆ 概要

エンジンにとって回転数は運転状況を左右する重要な要素である。回転数の変化によってエンジンのパワー、トルク、レスポンス等の特性は大きく変化してしまう。一般的にエンジンの出力効率が良好なのはパワーバンドと言われる回転数に限られ、この領域から外れた運転では十分な出力が得られなかったり、最悪の場合はエンジンが破損する場合もある(特に極端な高回転の場合)。

一方で、自動車およびオートバイなどの車軸を回転させて駆動力とする車両では、車軸の回転数はゼロから毎分数千回転まで大きく変化する特徴がある。これをカバーするために、ほとんどの自動車、オートバイではエンジンの出力軸と車軸の回転比を変化させる変速装置(手動変速装置あるいは自動変速装置)を備えるが、それでも出力、速度を細かく制御するためにはエンジン回転数を制御する必要がある。タコメーターは、エンジンを効率よく運転し、出力を極限まで引き出したり(レースなどの競技)燃料消費を抑えたり(省燃費運転など)するにあたって重要な情報であるエンジン回転数を、ドライバーやライダーに提供するための計器である。

計器としての単位はrpm(revolutions per minute:回転毎分)またはr/minだが、そのままの表記だと桁数が大きくなりすぎるため、多くのタコメーターは「×100」や「×1000」のように桁を省略し、文字盤には一桁・もしくは二桁しか記載しない場合が多い。

タコメーターの中には、あらかじめ任意に設定した回転数やメーター既定の回転数に達すると、シグナルランプが点灯・点滅する警告灯付きの物やブザー音が鳴る警告音付きの物もあり、シフトチェンジの合図、過回転警告などに使用される。また、最大回転数を記録する“スパイ針”(指針と共に最大数値まで押し上げられ、指針が戻った後もそこに残る)が装備されている物もある。

◆ 歴史

自動車の創生期においては、計器はほとんど装備されずドライバーの五感からの情報に頼った運転がされていた。エンジン回転数はエンジン音・振動の大きさの変化から判断されていた。最初にタコメーターを装備したのは1911年、フランスのコッタン・デ・エグードである。このタコメーターは時計式(クロノメトリック式)と呼ばれるもので、計器に機械式時計を内蔵しており、ワイアによってエンジン回転を引き込み、一定時間に何回転したかをカウントしてメーター針を動かす方式である。

時計式タコメーターは原理上正確であり、現在でも汎用測定器のタコメーターなどでは使用されている方式であるが、時計機構を内蔵することから非常に精巧なものとなり、路面やエンジンからなどの振動の環境が厳しい自動車の計器としては不向きな面もあった。また、機械式時計を使用することからメーターの動きは断続的になり、針が動く間隔は0.5秒から1秒程度が限界であった。さらに、精巧ゆえに非常に高価な装備とされた。

ほぼ同時期にスピードメーターとして遠心力式(ガバナ式)が採用される。スピードメーターとタコメーターは測定する対象が非常に良く似ている事から、タコメーターにも同様の方式が導入された。遠心力式タコメーターは、遠心力の大きさが回転数の2乗に比例する事を利用した方式である。メーターに伸縮式の回転を内蔵し、ワイヤで回転させると回転数に比例して、遠心力により回転振が縮まる。回転振の長さを測るアーム(ガバナ)とメーターの針を連動させる事により、針を動かす。遠心力式は構造が単純で、時計式と比べると非常に安価であり、さらに実用上充分な精度を発揮した。そのため、乗用車向けにはこれが主流となる。

1950年代になると、磁気式タコメーターが開発される。磁気式タコメーターは磁石をワイヤによって回転させ、向かい合った金属板を誘導して針を動かす方式である。回転する磁石で電流を発生する原理から、フーコー式とも呼ばれる。磁気式タコメーターは遠心力式に比べて耐久性に優れ、現在でもオートバイのタコメーターなどに採用されている。

1970年代に入ると回転数をセンサによってパルスカウントする、あるいは点火のためスパークプラグに印加されるパルス電圧を読み取ってカウントし、カウント量を電圧量に変換して電圧計を動かす電気式タコメーターが開発される。1970年代のオイルショックによって自動車は燃費の向上が最重要課題とされた。燃費を向上させるために、エンジンは燃焼効率の最適化制御が求められる事となる。メーカーの多くは、これを燃料供給と点火の電子制御によって実現したが、最適な燃料供給を行うためにはエンジンの正確な回転数を計測する必要があり、そのためにエンジンの回転を計測するセンサが設けられた。

本来はエンジン制御のための回転センサではあったが、これを利用することで電気式タコメーターは結果的に安価に装備することが可能となった(メーターとしては単なる電流計、あるいは電圧計でよい)。1980年代にはセンサ部分は電気式と同じ構造だが、メーター部分をデジタル表示とする、デジタルタコメーターが登場する。デジタルタコメーターは一時期流行したが、後述するような理由により現在は針式が主流となっている。

◆ 構造

現在使用されているタコメーターは、大きく分けて機械式と電気式に分類される。両者の大きな違いは、エンジンの回転を機械的式に読み取るか、電気的に読み取るかである。

◇ 機械式タコメーター

機械式タコメーターは、エンジンのカムシャフト回転をギアで取り出し、ワイヤを用いてメーターまで回転を伝達する方式である。カムシャフトの回転は非常に高速な為、そのまま伝達するとワイヤの寿命が非常に短くなるため、取り出し段階でギアを用いて減速される、アフターパーツなどの後付けタコメーターでは、減速ギア比が規格化されており、減速比を数段階から選択できるようになっている(オートバイ用ではギア比2、4が良く使用される)。

メーター本体は安価なものは磁気式(フーコー式)、精度が要求される高価なものはワイア回転を回転センサでパルスカウントする電子式が使用される。なお、2ストロークエンジンなどカムシャフトが存在しないエンジンなどではクランクシャフトから直接回転を取り出すものもあったが、現在、このような場合は電気式を採用するためほとんど見られなくなった。

◇ 電気式タコメーター

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