JP2007285850A - 計器装置の指針 - Google Patents

Abstract

【課題】回動による発光ムラが生じることを防止できる計器装置の指針を提供する。
【解決手段】スピードメータなどに用いられる指針２は、ムーブメントの出力軸に取り付けられるとともに該出力軸が回転する際に回転中心となる取付部２３と取付部２３から該取付部２３の外周方向に向かって延びた指示部２７とを有している。取付部２３には、出力軸を中心とした周方向に等間隔に配された複数のＬＥＤからの光を受光する複数の受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃと、該受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃから入射された光を指示部２７に向かって反射する複数の反射面２６ａ，２６ｂ，２６ｃとを有した受光部２４ｂが設けられている。これらの受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、出力軸を中心とした周方向に並べられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車などの移動体に搭載される計器装置の指針に関し、特に、光輝される計器装置の指針に関する。

車両、船舶などの移動体には、各種の計測手段が計測した情報を乗員に対し表示するために、例えば、特開平６−２２１８７９号公報などに開示された計器装置が搭載される。この特開平６−２２１８７９号公報に開示された計器装置は、箱状の計器ケースと、この計器ケース内に収容された計器ユニットと、文字板と、指針と、光源と、を備えている。

上記計器ユニットは、前記移動体の各種の状況を計測する計測手段からの情報（計測量）に基づいて、回転する出力軸を備えている。上記文字板は、計器ケース内に収容されかつ前記計器ユニットより前記移動体の乗員寄りに配されている。文字板は、前記移動体の各種の状況を示す目盛りを有している。

上記指針は、透明の導光材料からなりかつ、前記計器ユニットの出力軸に取り付けられる基端部と、基端部から該基端部の外周方向に向かって延びた指示部と、光源からの光を受光する受光部と、を備えている。前記指示部は、前記基端部から離れるのにしたがって徐々に細くなるように形成されている。受光部は、前記光源から受光した光を前記指示部の先端に向かって反射する。このような指針は、前記計器ユニットの出力軸によって回転されて、前記指示部が前記目盛りの所定箇所を指示して前記計測量を示すとともに該指示部が光輝する。

上記光源は、前記受光部に向かって光を出射する。この光源としてはＬＥＤが用いられるとともに、複数のＬＥＤが前記出力軸を中心とした周方向に等間隔に配されている。

上記公報に示された計器装置は、前記計測手段の計測量に基づいて指針を回転させて、指示部が目盛りの所定箇所を指示することによって、前記移動体の乗員に対し計測量を示す。このとき、確実に乗員に計測量を示すために、前記光源が少なくとも前記指示部を光輝させる。
特開平６−２２１８７９号公報

しかしながら、前述した従来の計器装置に用いられる指針は、ＬＥＤの直上に位置する時と２つのＬＥＤ間に位置する時とにおいて受光量が変化するために、その回動位置によって発光ムラが生じてしまうという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、回動による発光ムラが生じることを防止できる計器装置の指針を提供することを目的としている。

上述した目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、計測量に応じて回転する出力軸を有する計器ユニットを内部に収容した計器ケースと、移動体の状況を示す表示部を有する文字板と、前記出力軸を中心とした周方向に等間隔に配された複数の光源と、を有した計器装置に用いられるとともに、前記計器ユニットによって前記表示部を指示させられかつ前記光源からの光が入射して光輝することにより前記計測量を示す計器装置の指針において、前記出力軸に取り付けられかつ前記出力軸が回転する際に回転中心となる取付部と、前記取付部から該取付部の外周方向に向かって延びかつ前記表示部を指示する指示部と、前記取付部に設けられかつ前記光源からの光を受光する受光面と該受光面からの光を前記指示部に向かって反射する反射面とを有した受光部と、を有しているとともに、前記受光面が複数設けられかつ該受光面が前記出力軸を中心とした周方向に並べられたことを特徴とする計器装置の指針である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、隣り合う前記受光面間に段差を設けることにより、それぞれの受光面から光源までの距離を変化させたことを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された発明において、前記受光面の面積が互いに異なることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載された発明において、前記受光面が前記光源から離れる方向に凹の曲面で構成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載された発明において、前記受光面が前記光源に向かって凸の曲面で構成されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、受光面を複数設けるとともに光源に対する受光面の向きをそれぞれ変化させて前記光源から出射される光の入射角を調整することにより各受光面の照度を調節することができ、そのために、受光面全体としての照度をコントロールすることが可能となる。このようにして、指針の指示部が光源の直上に位置する時と、該指示部が２つの光源間に位置する時の受光面全体としての照度が近似するように複数の受光面を設計することにより、回動による発光ムラが生じることを防止できる計器装置の指針を提供することができる。

請求項２に記載された発明によれば、光源から複数の受光面までの距離をそれぞれ変化させることにより各受光面の照度を調節することができ、そのために、受光面全体としての照度をコントロールすることが可能となる。

請求項３に記載された発明によれば、複数の受光面の面積をそれぞれ変化させることにより各受光面の照度を調節することができ、そのために、受光面全体としての照度をコントロールすることが可能となる。

請求項４に記載された発明によれば、複数の受光面を光源から離れる方向に凹の曲面で構成して前記光源から出射される光の入射角を受光面の厚さの厚い方向に光軸が屈折するよう受光面の曲率を調整することにより各受光面の照度を調節することができ、そのために、受光面全体としての照度をコントロールすることが可能となる。

請求項５に記載された発明によれば、複数の受光面を光源に向かって凸の曲面で構成して前記光源から出射される光の入射角を受光面の厚さの厚い方向に光軸が屈折するよう受光面の曲率を調整することにより各受光面の照度を調節することができ、そのために、受光面全体としての照度をコントロールすることが可能となる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る計器装置の指針（以下単に指針と呼ぶ。）２を図１ないし図６を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る指針が用いられる計器装置を示す断面図である。図２は、図１に示された指針を示す斜視図である。図３は、図２に示された指針をその厚み方向の反対側から見た斜視図である。図４は、図３中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５は、図１に示された計器装置の光源と指針との位置関係を説明する説明図である。図６は、図１に示された計器装置における指針の振れ角度と照度との関係を示すグラフである。

本実施形態における指針２は、図１に示す計器装置としての車両用コンビネーションメータ１に用いられる。車両用コンビネーションメータ１は、自動車などの移動体に搭載されて、この移動体の乗員に対し、該移動体の状況を表示する装置である。前記車両用コンビネーションメータ１は、計器ケースとしてのケーシング３と、プリント基板８と、スピードメータ４などの複数の表示計器と、前記表示計器等の表示部分以外を乗員に対して遮蔽する見返し板１０と、ケーシング３に取り付けられて車両用コンビネーションメータ１内へ埃等を侵入することを防止する透明カバー９と、前記表示計器の外縁に配される装飾リング１１などを有している。

上記ケーシング３は、枠部３ａと、底板部３ｂと、を有している。枠部３ａは、枠状に形成されている。底板部３ｂは、平板状に形成されている。枠部３ａが底板部３ｂの外縁に取り付けられて、ケーシング３が組み立てられる。組み立てられたケーシング３は、移動体の乗員に相対する開口部３ｃを有する箱状に形成される。

上記プリント基板８は、上記ケーシング３内に収容されるとともに、後述のムーブメント７やＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃなどと電気的に接続する。このプリント基板８は、ムーブメント７などの動作などを制御するためのマイコンなどの電子部品などが実装されている。

上記複数の表示計器とは、車両の速度を表示するためのスピードメータ４、エンジンの回転数を表示するためのタコメータ（図示せず）、燃料の残量を表示するためのヒューエルゲージ（図示せず）、エンジンの冷却水の温度を表示するテンパラチャゲージ（図示せず）などである。これらの表示計器は互いに略同等の構造をなしているため、以下、スピードメータ４を代表して、図１を参照して説明する。

上記スピードメータ４は、計器ユニットとしてのムーブメント７と、光源としてのＬＥＤ（light-emitting diode）５ａ，５ｂ，５ｃと、文字板６と、指針２等によって構成されている。

上記ムーブメント７は、上述したプリント基板８の乗員室と反対側の面に取り付けられるとともに車両に搭載された図示しない車速検出手段と接続している。ムーブメント７は、車速検出手段が検出した計測量等に応じて回転する出力軸７１を有している。出力軸７１は、プリント基板８に設けられた貫通穴を通されて乗員室側に突出している。

上記ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃは、上述したプリント基板８の乗員室側の面に取り付けられて、後述の指針２及び後述の文字板６の車速表示用目盛りを光輝させる。また、ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃは、図５に示すように、出力軸７１を中心とした周方向に等間隔に配されており、出力軸７１とＬＥＤ５ａとを結ぶ仮想線を０°とすると、ＬＥＤ５ｂは、出力軸７１を中心としてＬＥＤ５ａから時計回りに９０°移動した位置に配されている。また、ＬＥＤ５ｃは、出力軸７１を中心としてＬＥＤ５ａから時計回りに１８０°移動した位置に配されている。また、指針２の後述の指示部２７は、図５中矢印Ｓに示す方向、即ちＬＥＤ５ａからＬＥＤ５ｂに向かう方向、に回動する。なお、このスピードメータ４は、時計回りのＬＥＤ５ｃからＬＥＤ５ａの間には前記車速表示用目盛りが刻まれていない。即ち指針２が指示する範囲外であるのでＬＥＤが配されていない。

上記文字板６は、開口部３ｃに嵌めこまれてケーシング３に取り付けられる。文字板６は、上述したプリント基板８よりも乗員室側に配されている。文字板６は、導光材料からなる平面形状が略円形の基板の表面に表示部としての車速表示用目盛や文字などが印刷されて形成されており、背面側から照射されたＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃの光が印刷部分以外の箇所を透過するようになっている。また、前記車速表示用目盛りは文字板６の周方向に沿って並べられている。また、この文字板６の中心には貫通穴が設けられており、上述した出力軸７１が該貫通穴を通されて乗員室側に突出している。

上記指針２は、図２に示すように、アクリル樹脂等の透光性を有する導光材料などから形成された指針本体２０と、この指針本体２０を覆う不透光性のカバー２１と、を有している。指針本体２０は、ムーブメント７の出力軸７１と一体となって回転する取付部２３と、取付部２３から該取付部２３の外周方向に向かって先細状に延びた指示部２７と、を一体に備えている。

上記取付部２３は、基端部２４ａと、受光部２４ｂとを一体に有している。そして、この基端部２４ａにムーブメント７の出力軸７１が嵌入することにより、指針２と出力軸７１とが一体化される。また、基端部２４ａは指針２の回転中心をなす。また、前記受光部２４ｂは、基端部２４ａと指示部２７との間に設けられているとともに、複数の受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃと、複数の反射面２６ａ，２６ｂ，２６ｃと、を有している。

上記受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃと相対することが可能な位置に配されている。そして、図３に示すように、指示部２７の長手方向に沿った延長線上に配された第１の受光面２５ａの両側に第２の受光面２５ｂと第３の受光面２５ｃが設けられている。即ち、受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、上述した出力軸７１を中心とした周方向に並べられている。また、第１の受光面２５ａは、図４に示すように、第１の受光面２５ａの両側に段差が形成されて該第１の受光面２５ａが第２の受光面２５ｂ及び第３の受光面２５ｃよりもＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）側に突出している。即ち第１の受光面２５ａからＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）までの距離Ｌａは、第２の受光面２５ｂ及び第３の受光面２５ｃからＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）までの距離Ｌｂ，Ｌｃよりも短くなっている。また、受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、ＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）を囲む方向に凹の曲面で構成されている。また、第１の受光面２５ａの面積は第２の受光面２５ｂよりも大きく形成されているとともに、第２の受光面２５ｂの面積は第３の受光面２５ｃと等しく形成されている。

さらに、上記受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃと上記ＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）との位置関係は、図５に示す位置関係になっている。即ち、第１の受光面２５ａがＬＥＤ５ａの直上に位置付けられている時（この時の指示部２７の角度を０°とする。）は、第２の受光面２５ｂがＬＥＤ５ａとＬＥＤ５ｂの間に位置付けられている。そして、第１の受光面２５ａがＬＥＤ５ａとＬＥＤ５ｂの中間に位置付けられている時（この時の指示部２７の角度を４５°とする。）は、第２の受光面２５ｂがＬＥＤ５ｂの直上に位置付けられているとともに第３の受光面２５ｃがＬＥＤ５ａの直上に位置付けられている。さらに、第１の受光面２５ａがＬＥＤ５ｂの直上に位置付けられている時（この時の指示部２７の角度を９０°とする。）は、第２の受光面２５ｂがＬＥＤ５ｂとＬＥＤ５ｃの間に位置付けられているとともに第３の受光面２５ｃがＬＥＤ５ａとＬＥＤ５ｂの間に位置付けられている。さらに、第１の受光面２５ａがＬＥＤ５ｂとＬＥＤ５ｃの中間に位置付けられている時（この時の指示部２７の角度を１３５°とする。）は、第２の受光面２５ｂがＬＥＤ５ｃの直上に位置付けられているとともに第３の受光面２５ｃがＬＥＤ５ｂの直上に位置付けられている。さらに、第１の受光面２５ａがＬＥＤ５ｃの直上に位置付けられている時（この時の指示部２７の角度を１８０°とする。）は、第３の受光面２５ｃがＬＥＤ５ｂとＬＥＤ５ｃの間に位置付けられている。

また、上記のように回動する指針２の受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃごとの照度と、受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃの照度の総和を図６の表に示す。図６の表から読み取れるように、それぞれの受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃの直上に位置付けられた時に照度が最大になる。さらに、最も受光効率の良い第１の受光面２５ａの照度が最小になる時には、第２の受光面２５ｂと第３の受光面２５ｃがＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃの直上に位置付けられるようになっており、受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃの照度の総和は指針２の回動角度によって変化せずほぼ一定となっている。これは、上述したようにＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃから受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃまでの距離と受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃの曲面形状、及び受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃの表面積を調整することにより可能となる。

上記反射面２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、上述した受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃと相対する位置に配されている。反射面２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃからそれぞれ入射されたＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃの光を、図２中の矢印Ｌに沿って指示部２７の先端に向かって反射する。

また、上記カバー２１には指示部２７と相対する部分にスリット２２が設けられており、指示部２７内を導かれた光がこのスリット２２から出射されることにより指針２が光輝する。

上述した構成によって、指針２は、ＬＥＤ５ａ，５ｂ，５ｃから受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃに入射された光が反射面２６ａ，２６ｂ，２６ｃによって指示部２７の先端に向かって反射される。また、反射面２６ａ，２６ｂ，２６ｃによって指示部２７の先端に向かって反射された光は、スリット２２から、自動車の乗員に向かって出射される。そして、この出射した光は、乗員に透明カバー９を通して視認される。

こうして、乗員から見て指針２が光輝することにより、乗員は指針２の先端即ち指示部２７が指示している位置を把握できる。このことにより乗員は自動車の各検出手段が検出した計測量を把握でき、自動車の各種の状況を把握することができる。

本実施形態によれば、複数の受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃのＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）に対する向き、ＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）から各受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃまでの距離、各受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃの曲面形状、各受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃの表面積をそれぞれ変化させることにより各受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃの照度を調節することができ、そのために、受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃの全体としての照度を指針２の全ての回動位置において一定にすることが可能となる。このことにより、回動による発光ムラが生じることを防止できる車両用コンビネーションメータ１、即ちスピードメータ４等の表示計器、の指針２を提供することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る指針１０２を図７及び図８を参照して説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る指針を示す斜視図である。図８は、図７中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。同図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の指針１０２は、図１に示した車両用コンビネーションメータ１に用いられる指針１０２である。この指針１０２は、図７及び図８に示すように、第１の受光面１２５ａの両側に段差が形成されて該第１の受光面１２５ａが第２の受光面１２５ｂ及び第３の受光面１２５ｃよりもＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）から離れた側に陥没している。即ち第１の受光面１２５ａからＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）までの距離Ｌａ’は、第２の受光面１２５ｂ及び第３の受光面１２５ｃからＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）までの距離Ｌｂ’，Ｌｃ’よりも少なくとも一部が短くなっている。

このように本発明では、光源の照射光の指向性が強い場合、第２の受光面１２５ｂ及び第３の受光面１２５ｃの照度を上げるために、第１の受光面１２５ａからＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）までの距離Ｌａ’を第２の受光面１２５ｂ及び第３の受光面１２５ｃからＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）までの距離Ｌｂ’，Ｌｃ’よりも少なくとも一部を短くすることにより各受光面１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃの照度を調整するようにしても良い。

また、上述した第１，２の実施形態では受光面２５ａ，２５ｂ，２５ｃ及び受光面１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃがＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）を囲む方向に凹の曲面により構成されていたが、本発明では、各受光面がＬＥＤ５ａ（５ｂ，５ｃ）に向かって凸の曲面により構成されていても良い。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施形態に係る指針が用いられる計器装置を示す断面図である。 図１に示された指針を示す斜視図である。 図２に示された指針をその厚み方向の反対側から見た斜視図である。 図３中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１に示された計器装置の光源と指針との位置関係を説明する説明図である。 図１に示された計器装置における指針の振れ角度と照度との関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る指針を示す斜視図である。 図７中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

符号の説明

１ 車両用コンビネーションメータ（計器装置）
２ 指針
３ ケーシング（計器ケース）
５ａ，５ｂ，５ｃ ＬＥＤ（光源）
６ 文字板
７ ムーブメント（計器ユニット）
２３ 取付部
２４ｂ 受光部
２５ａ，１２５ａ 第１の受光面
２５ｂ，１２５ｂ 第２の受光面
２５ｃ，１２５ｃ 第３の受光面
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 反射面
２７ 指示部
７１ 出力軸

Claims (5)

1. 計測量に応じて回転する出力軸を有する計器ユニットを内部に収容した計器ケースと、移動体の状況を示す表示部を有する文字板と、前記出力軸を中心とした周方向に等間隔に配された複数の光源と、を有した計器装置に用いられるとともに、前記計器ユニットによって前記表示部を指示させられかつ前記光源からの光が入射して光輝することにより前記計測量を示す計器装置の指針において、
   前記出力軸に取り付けられかつ前記出力軸が回転する際に回転中心となる取付部と、前記取付部から該取付部の外周方向に向かって延びかつ前記表示部を指示する指示部と、前記取付部に設けられかつ前記光源からの光を受光する受光面と該受光面からの光を前記指示部に向かって反射する反射面とを有した受光部と、を有しているとともに、
   前記受光面が複数設けられかつ該受光面が前記出力軸を中心とした周方向に並べられたことを特徴とする計器装置の指針。
2. 隣り合う前記受光面間に段差を設けることにより、それぞれの受光面から光源までの距離を変化させたことを特徴とする請求項１に記載の計器装置の指針。
3. 前記受光面の面積が互いに異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計器装置の指針。
4. 前記受光面が前記光源から離れる方向に凹の曲面で構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の計器装置の指針。
5. 前記受光面が前記光源に向かって凸の曲面で構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の計器装置の指針。

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