JP2007121112A - 指針式計器 - Google Patents

Abstract

【課題】導光効率の低下を最小限に抑えることが可能な指針式計器を提供する。
【解決手段】指標部（表示部）１５を有する表示板１と、この表示板１の背後に配置され駆動軸３を有する駆動装置４と、駆動軸３と連動して表示板１上を移動する指針７と、この指針７を照明する光源５とを備え、指針７が指標部１５を指示すると共に光源５からの光を導入して長手状に延びる発光領域ＬＡを形成する透光性材料からなる指示部７５を有し、発光領域ＬＡは光源５からの光を導入する光導入経路ＬＰにおいて光源５に近い側の発光幅ＣＷが光源５から遠い側の発光幅ＦＷよりも狭く形成され、指示部７５の横断面形状は前面側が背面側に対し幅狭となる先細り形状に設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば自動車、オートバイ、船舶をはじめとする移動体に搭載される指針式計器に関するもので、特に表示板に設けた目盛や数字等の表示部を指針にて指示するにあたり、指針の回転中心が表示板上に位置しない所謂センターレスタイプの指針式計器に関する。

このセンターレスタイプの指針式計器としては、例えば下記特許文献１、２に記載されているものが知られている。下記特許文献１記載の指針式計器は、駆動軸を有する駆動装置が表示板の背後に配置され、指針は駆動軸への連結部から表示板の背面を通ってクランク形状に屈曲して表示板上に位置しており、この表示板上に位置する箇所が表示部を指示する指示部を構成する。下記特許文献２に記載の指針式計器は、駆動装置の駆動軸と指針とがピニオンギヤからなる回転体及びギヤホイールからなる移動体を介して連動するようになっており、指針は移動体に装着されて表示板上に位置しており、この表示板上に位置する箇所が表示部を指示する指示部を構成する。これら特許文献１、２において、指示部は何れも透光性材料により形成されており、光源からの光を導入して長手状に延びる発光領域を形成する。

一方、この種のセンターレスタイプに限らず、指針式計器に適用される発光式の指針として、例えば下記特許文献３記載のものが知られている。当該文献記載の指針（指示部）は、その横断面形状が逆台形、すなわち前面側が長辺、背面側が短辺となり前面側から背面側にかけて徐々に先細り形状に設定されている。これは指示部の材料として透光性合成樹脂を原料としたときの型成形（射出成形）を考慮した形状であり、断面先細り形状とすることで、成形作業性（型抜き作業性）を向上させている。
特開２００３−１４５０８号公報 特開２００５−１８９１６８号公報 実開平０６−５１８２７号公報

ところで、上記特許文献１、２に記載のセンターレスタイプの指針式計器では、指示部の浮遊感を演出するために、指示部の物理的な先端側の幅寸法を幅広に、その反対側（回転中心に近い方）の幅寸法を幅狭に設定する（従って発光領域も指示部の物理的な先端側が幅広で反対側が幅狭となる）場合がある。しかしながら、このように設定すると、光源からの光を導入する光導入経路において光源に近い側の体積が小さく、光源から遠い側の体積が大きくなるため、導光効率が低下するという問題があり、特に上記特許文献３に記載されている指示部の横断面形状を踏襲して上記のごとく設定すると、大幅な輝度低下を招いてしまう。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、指示部の発光領域について、光源からの光を導入する光導入経路上、光源に近い側の発光幅が光源から遠い側の発光幅よりも狭くなる場合でも、導光効率の低下を最小限に抑えることが可能な指針式計器の提供を主な目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、所定の表示部を有する表示板と、この表示板の背後に配置され駆動軸を有する駆動装置と、前記駆動軸と連動して前記表示板上を移動する指針と、この指針を照明する光源とを備え、前記指針が前記表示部を指示すると共に前記光源からの光を導入して長手状に延びる発光領域を形成する透光性材料からなる指示部を有し、前記発光領域は前記光源からの光を導入する光導入経路において前記光源に近い側の発光幅が前記光源から遠い側の発光幅よりも狭く形成され、前記指示部の横断面形状は前面側が背面側に対し幅狭となる先細り形状に設定されていることを特徴とする。

また本発明は、前記指示部が前記発光領域に対応した透視部または開口部を有する遮光性ケースによって覆われることを特徴とする。

また本発明は、前記指示部の前面側に前記開口部に対応した段部が形成され、この段部に前記開口部が嵌合することを特徴とする。

また本発明は、前記駆動装置が前記表示板の背後に配置され、前記指針が前記指示部と前記駆動軸とをつなぐと共に少なくともその一部が前記表示板の背面に沿って延びる指針部を有することを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、光源からの光を指示部に導入する光導入経路上、光源に近い側の発光幅が光源から遠い側の発光幅よりも狭くなる場合でも、導光効率の低下を最小限に抑えることが可能な指針式計器を提供することができる。

図１〜図５は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は本実施形態による指針式計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は指針単体を示す正面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図、図５は比較例を示す断面図である。

本実施形態による指針式計器は、例えば速度計からなるもので、図１及び図２に示すように、表示板１と、この表示板１を支持する支持体２と、この支持体２を介して表示板１の背後に配置され駆動軸３を有する駆動装置４と、この駆動装置４及び後述する指針を照明する光源５を搭載する回路基板６と、駆動軸３に連結され表示板１に沿って軸周り回動する指針７と、遮蔽部材８を備えている。

表示板１は、表示板１１と、例えば有機電界発光素子からなる電子式の表示パネル１２で構成されている。

表示板１１は、例えば貫通孔からなる透視窓部１３を有してドーナツ板形状に形成され、図１に詳しく示すように、遮光性の地部（例えば黒色）１４と、例えば白色の光透過性の指標部（表示部）１５とが印刷形成されている。

表示パネル１２は、表示板１１の外形形状に対応した円盤形で、表示板１１の透視窓部１３に対応し、所定情報として例えば簡易型ナビゲーション情報（矢印参照）と車両の走行距離情報を表示する情報表示領域１６と、表示板１１の指標部１５に対応し、指標部１５を背後から照明する面発光領域１７とを備えている。

支持体２は、例えば白色の合成樹脂からなり、表示板１の外形形状に対応した円盤形に形成されている。

駆動装置４は、その本体部が回路基板５の背面に配置され、駆動軸３が回路基板６を貫通して伸びている。

光源５は、例えば発光ダイオードからなり、回路基板５の前方側にて、駆動軸３の周囲に複数個配置され、指針７を照明する。

指針７は、光透過性を有する合成樹脂からなり断面略「Ｌ」字状となる第１の指針部（指針部）７１と、同じく光透過性を有する合成樹脂からなり断面略逆「Ｌ」字状となる第２の指針部７２と、これら第１，第２の指針部７１，７２を連結すると共に第２の指針部７２の所要部を覆う遮光性ケース７３とで構成されている。なお本例の場合、第１，第２の指針部７１，７２を接合したときの断面形状は略「コ」字状である。

第１の指針部７１は、表示板１の背後であって回路基板５及び駆動装置４との間を図２中、横方向に延び、観察者からは表示板１に遮られて視認されない。そして、この第１の指針部７１の回転基部には、駆動軸３に連結されるボス部７１ａと光源５に対向しその光を第１の指針部７１内に導入する受光反射面７１ｂとが形成されている。

また第１の指針部７１の先端側には、回転軸３と平行方向に屈曲して延びる第１の接合端部７４が形成され、この第１の接合端部７４の屈曲部外壁面には、受光反射面７１ｂから取り入れた光を第２の指針部７２側に向けて反射する第１の反射面７１ｃが形成されている。

なお第１の接合端部７４の端面（後述する第２の接合端部に対向する端面）は、光の乱反射や拡散反射を抑えるため略フラットに設定されている。また第１の接合端部７４の側部には、連結部材７３の挿入位置を規制するための規制部７４ａが形成されている。

第２の指針部７２は、表示板１（表示板１１）上に位置して観察者から視認され、指標部１５を指示する指示部７５と、この指示部７５の元部がら駆動軸３（第１の接合端部７４）と平行となるように屈曲して延び、第１の指針部７１の第１の接合端部７４と接合される第２の接合端部７６とからなる。

指示部７５の背面には、図示しないが、例えば赤色の着色層と白色の反射層とがホットスタンプにより被着され、指示部７５から第２の接合端部７６に至る屈曲部外壁面には、第１の指針部７１側となる第１の反射面７１ｃからの光を指示部７５の先端側に向けて反射する第２の反射面７２ａが設けられており、光源５の点灯時には、これら第１，第２の反射面７１ｃ，７２ａを通じて指示部７５に導入した光を前記反射層で反射することにより、指示部７５自体が光輝するもので、この際、指示部７５の前面が発光面となり、遮光性ケース７３に設けられた後述する開口部を通じて視認される領域により発光領域ＬＡを形成するものである。なお光源５の消灯時には、前記開口部を通じて指示部７５内に入射した外部光が前記反射層で反射して再び前記開口部から放射されることにより観察者に視認され、従って発光領域ＬＡは、光源５消灯時の指示領域となるものである。

なお第２の接合端部７６の端面（第１の接合端部７４に対向する端面）も第１の接合端部７４の端面と同様、光の乱反射や拡散反射を抑えるため略フラットに設定されている。

遮光性ケース７３は、例えば黒色の遮光性合成樹脂材料からなり、第１，第２の接合端部７４，７６の外周を取り巻くと共に各接合端部７４，７６の延長方向に沿って開口する筒状の接合部７３１と、第２の反射面７２ａの外側から指示部７５の外周所要部を覆うカバー部７３２とを有している。

カバー部７３２は、具体的には、第２の反射面７２ａから指示部７５の前面側及び側面側を連続的に覆うもので、指示部７５の前面側を覆う部分には、指示部７５の前面（発光面）側を部分的に透視可能に露出し、発光領域ＬＡ（前記指示領域）を形成する開口部７３２ａが形成されている。またこの開口部７３２ａに対応する指示部７５の前面側箇所には、開口部７３２ａの内周縁部に応じた段部７５１が形成され、この段部７５１に開口部７３２ａの内周縁部を嵌合することにより、カバー部７３２の肉厚分の前面側への突出を抑制し、開口部７３２ａを通じて視認される発光領域ＬＡ（光源５の消灯時は前記指示領域となる）の視認性を向上させている。

ここで組み付け例を説明すると、まず第１の指針部７１を駆動軸に連結し、その前方に支持体２配置し、その前方に表示パネル１２、表示板１１の順で配置する。次に予め遮光性ケース７３を組み付けておいた第２の指針部７２を第１の指針部７１に連結する。この連結は第２の指針部７２と合体させた遮光性ケース７３の第２の接合端部７６からの延長部分を、規制部７４ａに当接するまで第１の指針部７１の第１の接合端部７４に挿入することにより行われる。なお遮光性ケース７３の第２の指針部７２に対する組み付けは、第２の指針部７２を図２に示す向きで遮光性ケース７３の図２中、背面側から挿入することにより行われる。

なお第１，第２の接合端部７４，７６と、連結部材７３の接合部７３１の形状は、それぞれ断面多角形状（この場合四角形状）に設定され、第１，第２の指針部７１，７２が各接合端部７４，７６の延長方向を軸として回転するのを抑制している。すなわち、連結部材７３に対して各指針部７１，７２が回転不能に設定されている。なお各指針部７１，７２の回転を規制する手段としては、様々な形状設定が考えられ、例えば各指針部７１，７２の各接合端部７４，７６と接合部７３１の各形状を断面「Ｄ」字型に設定してもよいし、各接合端部７４，７６と接合部７３１の各外形状を断面正円形状とし、各接合端部７４，７６のうち、一方に断面多角形または「Ｄ」字型の孔部を形成し、他方にこの孔部に嵌合する角柱または断面「Ｄ」字柱を形成して回転規制を行ってもよく、回転規制可能であれば、任意の構成を採用することができる。

隠蔽部材８は、例えば黒色の遮光性合成樹脂からなり、指針６と表示板１の所要部を露出する開口部８１を有し、その他の領域（観察者に見せる必要のない不要部）は、隠蔽するものである。

ここで、発光領域ＬＡの形状に注目すると、発光領域ＬＡは、光源５からの光を導入する光導入経路ＬＰ（図２及び図３中、点線矢印参照）上、光源５から近い側の発光幅ＣＷが光源５から遠い側の発光幅ＦＷよりも狭く設定されている（図３参照）。これは、指針７が表示板１上であたかも浮遊しているように見せるためであり、本来、指示部７５は、その物理的な先端とは反対側が第１の指針部７１に支持されているが、発光領域ＬＡ（光源５の消灯時は前記指示領域）の形状設定にあたり、指示部７５の物理的な先端側（光導入経路上、光源５に遠い側）を幅広に（発光幅ＦＷ参照）、その反対側（すなわち第１の指針部７１に指示される側であり、且つ光導入経路上、光源５に近い側）を幅狭に（発光幅ＣＷ参照）設定することにより、図１に示すように、指針７が浮いているかのように見える視覚効果を狙ったものである。

一方、指示部７５は、その横断面形状（長手方向に対し略直交する方向の断面形状）を図４に示すように、前面側の辺が背面側の辺に対し幅狭となる台形形状をベースとした先細り形状に設定しており、これは指示部７５自体の成形性の向上（射出成型時の離型性向上による作業性向上）と、光導入経路ＬＰ上、光源５から近い側の発光幅ＣＷ１が光源５から遠い側の発光幅ＦＷよりも狭い発光領域ＬＡにおける幅広側の輝度不足の解消とに対処したものである。

すなわち、発光幅ＣＷ１＜発光幅ＦＷとなる発光領域ＬＡの場合、光導入経路ＬＰ上、光は幅狭部から幅広部に進むことになるので、照明には不利となるが、本実施例の場合、指示部７５の横断面形状を前面側の辺が背面側の辺に対し幅狭となる台形形状をベースとした先細り形状に設定したことにより、発光幅ＣＷ１＜発光幅ＦＷ故の不利益を最小限に抑えている。

図５は比較例を示すもので、この比較例では、指示部７５の横断面形状を前面側の辺が背面側の辺に対し幅広となる台形形状をベースとした先細り形状に設定しており、発光領域ＬＡの幅Ｗは、図４と全く同一であるが、断面積が大きく異なっており、図４に示す本例の設定の方が断面積が大きい分、より多くの光を幅広部側に送ることができ、これにより導光効率の低下を最小限に抑えることができ、幅広側の輝度不足解消に貢献するものである。

以上の通り、本実施形態では、所定の指標部（表示部）１５を有する表示板１と、この表示板１の背後に配置され駆動軸３を有する駆動装置４と、駆動軸３と連動して表示板１上を移動する指針７と、この指針７を照明する光源５とを備え、指針７が指標部１５を指示すると共に光源５からの光を導入して長手状に延びる発光領域ＬＡを形成する透光性材料からなる指示部７５を有し、発光領域ＬＡは光源５からの光を導入する光導入経路ＬＰにおいて光源５に近い側の発光幅ＣＷが光源５から遠い側の発光幅ＦＷよりも狭く形成され、指示部７５の横断面形状は前面側が背面側に対し幅狭となる先細り形状に設定されていることにより、発光領域ＬＡにおいて光導入経路ＬＰ上、光源５に近い側の発光幅ＣＷが光源５から遠い側の発光幅ＦＷよりも狭くなる場合でも、導光効率の低下を最小限に抑えることができる。

また本実施形態では、指示部７５が発光領域ＬＡに対応した開口部７３２ａを有する遮光性ケース７３によって覆われることにより、発光領域ＬＡ以外の不要な領域が発光しなようにし、シャープな発光意匠を視認させることができる。なお本例では、遮光性ケース７３に開口部７３２ａを設けて指示部７５を露出させたが、開口部７３２ａを透明体等で覆うことで透視部としてもよい。

また本実施形態では、指示部７５の前面側に開口部７３２ａに対応した段部７５１が形成され、この段部７５１に開口部７３２ａを嵌合させたことにより、
遮光性ケース７３（カバー部７３２）の肉厚分の前面側への突出を抑制し、視認性を向上させことができる。

なお本発明は、駆動装置４が表示板１の背後に配置され、指針７が指示部７５と駆動軸３とをつなぐと共に少なくともその一部が表示板１の背面に沿って延びる第１の指針部７１を有するセンタレスタイプの指針式計器において、指針７が浮遊するように視認させる場合に限らず、例えば、表示板１の背後に駆動装置４の駆動軸３と連動し指標部１５に沿って移動する移動体（図示しない）を設け、この移動体に指針７を装着したセンタレスタイプの指針式計器において、指針７が浮遊するように視認させる場合にも好適である。

また本発明は、上記のごときセンタレスタイプの指針式計器だけに留まらず、表示板の貫通孔を通して駆動装置の駆動軸に連結され、回転中心領域も含めて表示板上で回転移動する通常の指針にも適用できる。

図６は本発明の第２の実施形態を示す発光領域ＬＡの正面図であり、本例では、図中、左側端部が光導入経路ＬＰ上、図示しない光源に最も近く、この位置から図中、右側にかけて徐々に発光幅が広くなり、さらに図中、右側に進むと発光幅が一定となる形状に設定されている。

図７は本発明の第３の実施形態を示す発光領域ＬＡの正面図であり、本例では、楕円を細長く引き延ばしたような形状となっており、図中、左側端部が光導入経路ＬＰ上、図示しない光源に最も近く、この位置から図中、中央にかけて徐々に発光幅が広くなり、さらに図中、右側に進むと発光幅が徐々に減少する形状に設定されている。

以上のごとく形成される第２，第３の実施形態によっても前記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。

なお指示部７５の横断面形状は、前面側が背面側に対し幅狭となる先細り形状であれば任意であり、台形もしくは台形を基本とした先細り形状に限らないものである

本発明の第１の実施形態による指針式計器の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 同実施形態による指針の正面図。 図３のＢ−Ｂ断面図。 比較例を示す断面図。 本発明の第２の実施形態による発光領域を示す要部正面図。 本発明の第２の実施形態による発光領域を示す要部正面図。

符号の説明

１ 表示板
２ 支持体
３ 駆動軸
４ 駆動装置
５ 光源
６ 回路基板
７ 指針
８ 遮蔽部材
１１ 表示板
１２ 表示パネル
１１ 表示板
１３ 透視窓部
１４ 地部
１５ 指標部（表示部）
１６ 情報表示領域
１７ 面発光領域
７１ 第１の指針部（指針部）
７１ａ ボス部
７１ｂ 受光反射面
７１ｃ 第１の反射面
７２ 第２の指針部
７２ａ 第２の反射面
７３ 遮光性ケース
７４ 第１の接合端部
７４ａ 規制部
７５ 指示部
７６ 第２の接合端部
７３１ 接合部
７３２ カバー部
７３２ａ 開口部
７５１ 段部
ＣＷ 発光幅
ＦＷ 発光幅
ＬＡ 発光領域
ＬＰ 光導入経路
Ｗ 幅

Claims (4)

1. 所定の表示部を有する表示板と、
   この表示板の背後に配置され駆動軸を有する駆動装置と、
   前記駆動軸と連動して前記表示板上を移動する指針と、
   この指針を照明する光源とを備え、
   前記指針が前記表示部を指示すると共に前記光源からの光を導入して長手状に延びる発光領域を形成する透光性材料からなる指示部を有し、
   前記発光領域は前記光源からの光を導入する光導入経路において前記光源に近い側の発光幅が前記光源から遠い側の発光幅よりも狭く形成され、
   前記指示部の横断面形状は前面側が背面側に対し幅狭となる先細り形状に設定されていることを特徴とする指針式計器。
2. 前記指示部が前記発光領域に対応した透視部または開口部を有する遮光性ケースによって覆われることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
3. 前記指示部の前面側に前記開口部に対応した段部が形成され、この段部に前記開口部が嵌合することを特徴とする請求項２記載の指針式計器。
4. 前記駆動装置が前記表示板の背後に配置され、前記指針が前記指示部と前記駆動軸とをつなぐと共に少なくともその一部が前記表示板の背面に沿って延びる指針部を有することを特徴とする請求項１記載の指針式計器。

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