JP2002357464A - 指針計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 指針回動範囲が半周以下の指針計器におい
て、指針２０の全回動範囲で、輝度不足および輝度の不
均一さを改善する。 【解決手段】 水温計１（指針計器）において、１つの
光源５０の光を指針２０の受光部２１ｃへ向けて導光す
る第１導光部７１と第２導光部７２とを有する導光部材
７０を設け、光源５０から出射される光を高効率で両入
射面７１ａ、７２ａで集光し、且つ、第１出射面７１ｂ
から出射する光の量と、第２出射面７２ｂから出射する
光の量とがほぼ等しくなるように、導光部材７０の形状
や導光部材７０と光源５０との位置関係を設定した。こ
れにより、光源の数を増やすことなく、指針２０の全回
動範囲において、光源の数を増やさずに、指針２０の発
光輝度を良好に、且つ、均一に維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光源を用い
て指針を発光させる指針計器に関するものであり、視認
性に優れて自動車等の車両用に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の指針計器は指針を備えて
おり、この指針は、その回動基部にて、目盛り盤の裏側
からその貫通基部を通り回動可能に延出する回動内機の
指針軸の先端部に支持されている。

【０００３】そして、車両の水温計や燃料計のように指
針回動範囲が狭い（半周以下）計器では、目盛り盤の裏
面側に配設された回路基板の表面側に１つの指針用光源
が配設されている。また、この指針用光源は、目盛り盤
の貫通孔部を通して指針の回動基部内の受光部に対向し
ている。これにより、指針用光源の光が目盛り盤の貫通
孔部を通り指針の受光部に入射するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、指針用
光源が１つであるため、指針回動範囲が狭い計器であっ
ても、指針用光源から離れた位置に指針が回動すると指
針の受光部に入射する光の量が減少して輝度不足を招く
と共に、指針回動位置によって指針の輝度が不均一にな
るという不具合があった。

【０００５】また、指針回動範囲が狭い計器の場合、上
記の不具合を改善するために指針用光源を２つ設けるこ
とが考えられる。しかし、この方法においては指針用光
源を設置するスペースの問題や、指針用光源の数を増加
することによるコスト上昇の問題が発生する。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、指針回動範囲が半周以下の計器において、指針の全
回動範囲で、輝度不足および輝度の不均一さを改善する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
する為、以下の技術的手段を採用する。

【０００８】本発明の請求項１に記載の指針計器は、光
源の光を受光部へ向けて導光する導光部材を設け、この
導光部材を光源の光を異なる２ヶ所へ同時に導光するた
めの第１導光部と第２導光部とを有するように設定し
た。これにより、１つの光源の光を２ヶ所から受光部へ
向けて照射するので、指針を良好な輝度にて発光させる
ことができる。

【０００９】請求項２に記載の発明では、回路基板は指
針軸が貫通する貫通孔部を有し、光源はチップ型発光ダ
イオードであって、このチップ型発光ダイオードは、回
路基板の貫通孔部に隣接して実装されている構成とし
た。これにより、回路基板への実装工程が容易化できる
と共に、光源を受光部に近づけて指針を良好な輝度にて
発光させることができる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、 指針が一端
側から他端側に回動するに伴って、第１導光部から指針
に入射する光の量が増加するように、第１導光部を配置
し、且つ、指針が他端側から一端側に回動するに伴っ
て、第２導光部から前記指針に入射する光の量が増加す
るように、第２導光部を配置した。これにより、指針が
他端側回動位置にある時には、第１導光部から出射した
光の多くが指針内に入射し、指針が一端側回動位置にあ
る時には、第２導光部から出射した光の多くが指針内に
入射し、指針が中間回動位置にある時には、第１導光部
から出射した光の一部と第２導光部から出射した光の一
部とが指針内に入射するようになる。したがって、指針
の全回動範囲で、指針輝度不足および指針の輝度不均一
さを改善することができる。

【００１１】請求項４に記載の発明では、前記第１導光
部および前記第２導光部は、前記光源側から前記受光部
に向けて直線的に延びる形状である。これにより、両導
光部を直線的に延びる形状にしているため、両導光部内
での光の反射が少なくなる。したがって、反射による光
の減衰を少なくして、光源の光を指針の受光部に高率良
く導光することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による指針計器の一
実施形態を図面に基づいて説明する。

【００１３】図１〜図７は、本発明が自動車用指針計器
としてのコンビネーションメータに適用された例を示し
ており、このコンビネーションメータは当該自動車の車
室内に設けたインストルメントパネルに配設されてい
る。

【００１４】コンビネーションメータは、図１に示すよ
うに、車両のエンジン冷却水の温度を表示する水温計
１、車両のエンジン回転数を表示するタコメータ２、車
両の速度を表示する車速計３、および車両の燃料残量を
表示する燃料計４を備えている。この内、水温計１と燃
料計４は指針回動範囲が約１００°（半周以下）であ
り、本発明は、このように指針回動範囲が狭い（半周以
下）計器に適用され、以下、図１〜図７に基づいて水温
計１の構成を説明する。

【００１５】図１において、コンビネーションメータの
目盛り盤１０には、円弧状の水温目盛りパタン表示部１
１が形成されている。目盛り盤１０の表面側には指針２
０が配置され、指針２０の先端部がパタン表示部１１に
沿って回動することにより、エンジンの冷却水温を表示
する。

【００１６】図２に示すように、指針２０は、指針本体
２０ａとキャップ２０ｂとにより構成されている。指針
本体２０ａは、導光性樹脂材料からなるもので、この指
針本体２０ａは、回動基部２１と長手状指針部２２とを
備えている。ここで、この指針本体２０ａは、回動基部
２１の筒状ボス部２１ａにて、目盛り盤１０の貫通孔部
１０ａを通り延出する回動内機４０の指針軸４２の先端
部に同軸的に支持されている。

【００１７】回動基部２１の表面側に傾斜状反射面２１
ｂが形成されている。また、回動基部２１内の裏面側に
は、反射面２１ｂに対向する位置に受光部２１ｃが形成
されている。この受光部２１ｃは、後述する指針用光源
５０から反射面２１ｂに向かう光の入り口部（入射部）
である。そして、反射面２１ｂは、受光部２１ｃを通っ
て入射した光を、指針部２２内にその先端に向けて反射
する。

【００１８】キャップ２０ｂは、指針本体２０ａにその
表面側から装着されて指針本体２０ａの表面および外周
面を遮光的に被覆する。このキャップ２ｂには、指針部
２２ａの表面側を覆う部位にスリット部２３が形成され
ている。受光部２１ｃを通って指針２０内に入射し、さ
らに反射面２１ｂにより指針部２２内の先端に向けて反
射された光は、スリット部２３を通って外部（図２の上
方）へ出射し、これにより指針部２２が発光する。

【００１９】回動内機４０は、その内機本体４１が目盛
り盤１０の裏面側に配設されている。この回動内機４０
は、指針軸４２を内機本体４１から回動可能に延出させ
ている。

【００２０】また、回路基板６０が、目盛り盤１０に沿
いその裏面側にて平行に位置するように回動内機４０の
内機本体４１上に支持されている。回路基板６０には貫
通孔部６０ａが形成され、回動内機４０の指針軸４２
が、この貫通孔部６０ａを通り回動基部２１に向かって
延出している。

【００２１】回路基板６０の表面側には、図２〜図４に
示すように、指針用の１つの光源５０が貫通孔部６０ａ
に隣接して配設されている。この光源５０は、チップ型
発光ダイオードからなるもので、両側のはんだ部５０ａ
にて回路基板６０にはんだ付けされている。

【００２２】回路基板６０の表面側には、図２に示すよ
うに、光源５０の光を受光部２１ｃに向けて導光する導
光部材７０が、後述するリフレクタ８０と共に、装着さ
れている。

【００２３】導光部材７０は、透明のアクリル樹脂やポ
リカーボネート樹脂等の導光材料により形成されてお
り、図２、図３および図５に示すように、光源５０の光
を異なる２ヶ所に同時に導光するための、第１導光部７
１と、第２導光部７２と、両導光部７１、７２が一体に
形成されて両導光部７１、７２を支持する支持部７３と
を有する。

【００２４】第１導光部７１は、裏面側の球面状の第１
入射面７１ａが光源５０に対向し、表面側の平面状の第
１出射面７１ｂが指針２０の回動基部２１の裏面側に対
向している。また、第１導光部７１は、光源５０から指
針２０の回動範囲Ｂの低温側Ｃ（図３参照）側に向かっ
て傾いて直線的に延びている。

【００２５】第２導光部７２は、裏面側の球面状の第２
入射面７２ａが光源５０に対向し、表面側の平面状の第
２出射面７２ｂが指針２０の回動基部２１の裏面側に対
向している。また、第２導光部７２は、光源５０から指
針２０の回動範囲Ｂの高温側Ｈ（図３参照）側に向かっ
て傾いて直線的に延びている。

【００２６】また、光源５０から出射される光を高効率
で両入射面７１ａ、７２ａで集光し、且つ、第１入射面
７１ａから入射する光源５０の光の量と、第２入射面７
２ａから入射する光源５０の光の量とがほぼ等しくなる
ように、言換えると、第１出射面７１ｂから出射する光
の量と、第２出射面７２ｂから出射する光の量とがほぼ
等しくなるように、両入射面７１ａ、７２ａ、および光
源５０の位置関係が設定されている。

【００２７】ここで、指針２０が図７に二点鎖線で示す
低温度域を指している時には、第１出射面７１ｂが反射
面２１ｂおよび受光部２１ｃと対向するようになってい
る。

【００２８】一方、指針２０が図７に実線で示す高温度
域を指している時には、第２出射面７２ｂが反射面２１
ｂおよび受光部２１ｃと対向するようになっている。

【００２９】また、図６に示すように、指針２０が中間
温度域を指している時には、第１出射面７１ｂの一部が
反射面２１ｂおよび受光部２１ｃと対向すると共に、第
２出射面７２ｂの一部が反射面２１ｂおよび受光部２１
ｃと対向している。

【００３０】さらに、指針２０が中間温度域から図７に
実線で示す高温度域側に回動するに連れて、第１出射面
７１ｂにおける、反射面２１ｂおよび受光部２１ｃと対
向する面積が減少していき、一方、第２出射面７２ｂに
おける、反射面２１ｂおよび受光部２１ｃと対向する面
積は増加していく。すなわち、指針２０の位置が変化し
ても、光源５０から指針２０の反射面２１ｂおよび受光
部２１ｃに入射する光量は常にほぼ一定となり、したが
って、指針２０の全回動範囲において指針２０の輝度を
均一に維持することができる。

【００３１】また、光源５０からの光は、光源５０間近
に配設された球面状の第１入射面７１ａおよび第２入射
面７２ａにより効率良く集光されるので、光源５０の光
を無駄無く指針２０の発光に利用できる。したがって、
指針２０の全回動範囲において、指針２０の輝度を良好
に維持することができる。

【００３２】支持部７３は、両導光部７１、７２とつな
がる円盤状の板部７３ａと、この板部７３ａの外周部か
ら延びる断面Ｌ字状の２つの脚部７３ｂとを有する。板
部７３ａには貫通孔部７３ｃが形成され、回動内機４０
の指針軸４２が、この貫通孔部７３ｃを通り回動基部２
１に向かって延出している。脚部７３ｂには貫通孔部７
３ｄが形成され、この貫通孔部７３ｄを通るねじ９０に
より導光部材７０が回路基板６０に取付けられている。

【００３３】回路基板６０の表面側には、図２に示すよ
うに、目盛り盤１０の照明用の光源５２が配設されてい
る。この光源５２から出射した光は、リフレクタ８０に
より目盛り盤１０の目盛り表示部に向けて反射される。

【００３４】以上説明した構成において、水温計１は、
回動内機４０により指針２０が駆動され、指針２０の先
端部がパタン表示部１１に沿って回動することにより、
エンジンの冷却水温度を表示する。

【００３５】次に、本発明の一実施形態における水温計
１の、指針２０の作動について説明する。

【００３６】先ず、例えば、エンジン始動直後のように
冷却水温度が低い場合、指針２０は、図７に二点鎖線で
示すように低温域Ｃを指している。この時、第１出射面
７１ｂ全体が反射面２１ｂおよび受光部２１ｃと対向し
ている。すなわち、第１導光部７１により光源５０から
導光された光が指針２０内に入射し、それにより指針が
発光する。

【００３７】次に、エンジン始動後暫く経ち、冷却水温
度が上昇し、図６に示すように中間温度域を指している
時には、第１出射面７１ｂのほぼ半分および第２出射面
７２ｂのほぼ半分が、それぞれ反射面２１ｂおよび受光
部２１ｃと対向している。すなわち、第１導光部７１に
より光源５０から導光された光と、第２導光部７２によ
り光源５０から導光された光との両方が指針２０内に入
射し、それらにより指針が発光する。

【００３８】次に、エンジン始動後十分な時間が経過
し、冷却水温度が高温で、しかも安定している場合、指
針２０は、図７に実線で示す高温域Ｈを指している。こ
の時、第２出射面７２ｂ全体が反射面２１ｂおよび受光
部２１ｃと対向している。すなわち、第２導光部７２に
より光源５０から導光された光が指針２０内に入射し、
それにより指針が発光する。

【００３９】つまり、指針２０の全回動範囲において、
指針２０に入射する光量は、常に、導光部１個により導
光される光量、つまり、光源５０から出射される全光量
のほぼ５０％となり殆ど変化しない。したがって、指針
２０の全回動範囲において指針２０の発光輝度は均一に
維持される。

【００４０】以上説明した、本発明の一実施形態におけ
る水温計１では、光源５０の光を受光部２１ｃへ向けて
導光する第１導光部７１と第２導光部７２とを一体的に
有する導光部材７０設け、光源５０から出射される光を
高効率で両入射面７１ａ、７２ａで集光し、且つ、第１
入射面７１ａから入射する光源５０の光の量と、第２入
射面７２ａから入射する光源５０の光の量とがほぼ等し
くなるように、言換えると、第１出射面７１ｂから出射
する光の量と、第２出射面７２ｂから出射する光の量と
がほぼ等しくなるように、導光部材７０および光源５０
の位置関係が設定されている。そして、指針２０の回動
範囲の両端部においては、両導光部７１、７２のどちら
か１つから、指針２０の回動範囲の中間部においては、
両導光部７１、７２の両方から、受光部２１へ光源５０
からの光を導光するように構成した。これにより、光源
の数を増やすことなく、指針２０の全回動範囲におい
て、指針２０の発光輝度を均一に維持することができ
る。

【００４１】また、導光部材７０の球面状の第１入射面
７１ａおよび第２入射面７２ａは、光源５０からの光を
高効率で集光すると共に、両導光部７１、７２を光源５
０側から受光部２１ｃに向けて直線的に延びる形状とし
た。これにより、１個の光源５０からの光が両導光部７
１、７２内で反射して減衰することが抑制され受光部２
１ｃに効率良く導光されるので、光源の数を増やさず
に、指針２０の全回動範囲において、指針２０の発光輝
度を良好に維持することができる。

【００４２】なお、以上説明した、本発明の一実施形態
による水温計１では、光源５０としてチップ型発光ダイ
オードを用いているが、リード線型発光ダイオードある
いは電球を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が適用されたコンビネーシ
ョンメータを示す正面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図３】図２の導光部材７０のＣ矢視図である。

【図４】図２の光源５０のＣ矢視図である。

【図５】図２の導光部材７０の斜視図である。

【図６】図１の水温計の作動状態（中間温度域）を示す
拡大正面図である。

【図７】図１の水温計の作動状態（低温度域および高温
度域）を示す拡大正面図である。

【符号の説明】

１ 水温計（指針計器） ２ タコメータ ３ 車速計 ４ 燃料計 １０ 目盛り盤 １１ パタン表示部 ２０ 指針 ２０ａ 指針本体 ２０ｂ キャップ ２１ 回動基部 ２１ａ ボス部 ２１ｂ 反射面 ２１ｃ 受光部 ２２ 指針部 ２３ スリット部 ４０ 回動内機 ４１ 内機本体 ４２ 指針軸 ５０ 光源 ５０ａ はんだ部 ６０ 回路基板 ６０ａ 貫通孔部 ７０ 導光部材 ７１ 第１導光部 ７２ 第２導光部 ７１ａ 第１入射面 ７２ａ 第２入射面 ７１ｂ 第１出射面 ７２ｂ 第２出射面 ７３ 支持部 ７３ａ 板部 ７３ｂ 脚部 ７３ｃ、７３ｄ 貫通孔部 ８０ リフレクタ ９０ ねじ Ｂ 回動範囲

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目盛り盤と、 前記目盛り盤の裏面側に配置されて前記目盛り盤の貫通
   孔部を通り回動可能に指針軸を延出してなる回動内機
   と、 前記指針軸の先端部に支持される回動基部から前記目盛
   り盤に沿って指針部を延出してなり、且つ、前記回動内
   機により半周以下の範囲で回動される指針と、 前記目盛り盤の裏面に沿い配設された回路基板と、 前記回路基板の表面に組付けられた１個の光源とを備
   え、 前記光源の光を前記回動基部内の受光部から入射して前
   記指針部を発光させる指針計器において、 前記光源の光を前記受光部へ向けて導光する導光部材を
   設け、 前記導光部材は前記光源の光を異なる２ヶ所へ同時に導
   光するための第１導光部と第２導光部とを有することを
   特徴とする指針計器。
2. 【請求項２】 前記回路基板は前記指針軸が貫通する貫
   通孔部を有し、前記光源はチップ型発光ダイオードであ
   って、前記チップ型発光ダイオードは、前記回路基板の
   貫通孔部に隣接して実装されていることを特徴とする請
   求項１に記載の指針計器。
3. 【請求項３】 前記指針が一端側から他端側に回動する
   に伴って、前記第１導光部から前記指針に入射する光の
   量が増加するように、前記第１導光部を配置し、且つ、
   前記指針が他端側から一端側に回動するに伴って、前記
   第２導光部から前記指針に入射する光の量が増加するよ
   うに、前記第２導光部を配置したことを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の指針計器。
4. 【請求項４】 前記第１導光部および前記第２導光部
   は、前記光源側から前記受光部に向けて直線的に延びる
   形状であることを特徴とする請求項３に記載の指針計
   器。