JP2010243292A

JP2010243292A - 指針計器

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Publication number: JP2010243292A
Application number: JP2009091337A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Ikeda; 智宏池田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: JP5169953B2

Abstract

【課題】低コスト化を実現するとともに、優れた見映えが実現された指針計器の提供。
【解決手段】意匠部３２を表示する表示板３０と、指針軸８８を有するステッパーモータ８７と、基端側に指針軸８８へ固定される固定部４８を有し、ステッパーモータ８７に駆動されて表示板３０の表示方向前面側に沿って回転することで、意匠部３２とともに指標を形成する指針４０であって、先端側に光束を入射する指針入射面４３、および指針入射面４３から入射した光束を基端側に反射する指針反射面４２、光束によって発光する指針発光部材４１を有する指針４０と、光束を放射する光源部８３と、光源部８３から放射された光束を入射する入射面７１、光束によって意匠部３２を照明する意匠照明部７５、および回転する指針入射面４３に対向して形成されて、光束を出射する出射面７９を有する導光体７０と、を備えるコンビネーションメータ１００とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、意匠部を表示する表示部材と、当該表示部材の表示方向前面側に沿って回転し、意匠部とともに指標を形成する指針と、を備える指針計器に関するものである。

従来、光束を放射する光源部を備え、当該光束によって意匠部を照明するとともに、指針の指針発光部を発光させる指針計器が知られている。このような指針計器の一種として、例えば特許文献１には、表示部材の意匠部の照明と指針発光部の発光とを、共通の光源部から放射される光束によって実現する構成が開示されている。

具体的に特許文献１に記載の指針計器では、指針は、内機の指針軸へ固定されるための固定部、光束を入射させるための指針入射部、および指針入射部から入射した光束を先端側に反射する指針反射部を、その基端側に有している。光源部から放射された光束は、内機の指針軸周辺に設けられた反射部によって指針入射部側へ反射されて、指針発光部を発光させる。加えて、光源部から放射された光束は、意匠部を表示方向後面側から照明する。

以上のような構成による意匠部の照明および指針の発光によれば、指針計器の低コスト化が実現されるのである。

特開２００２−３２３３５２号公報

さて、特許文献１の開示の指針計器では、光源部から一旦放射されて拡散した光束を、指針軸の周辺に設けられた反射部によって指針入射部に向けて反射しているので、指針入射部は大型化することとなる。加えて指針の基端側には、固定部および指針反射部が設けられている。故に、指針の基端側の大型化が引き起こされることによって、指針計器の見映えが悪化してしまうという問題が生じていたのである。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、意匠部の照明と指針の発光とを共通の光源部で行うことにより低コスト化を実現するとともに、優れた見映えが実現された指針計器を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、意匠部を表示する表示部材と、指針軸を有する内機と、基端側に指針軸へ固定される固定部を有し、内機に駆動されて表示部材の表示方向前面側に沿って回転することで、意匠部とともに指標を形成する指針であって、先端側に光束を入射する指針入射部、および指針入射部から入射した光束を基端側に反射する指針反射部、光束によって発光する指針発光部を有する指針と、光束を放射する光源部と、光源部から放射された光束を入射する導光体入射部、光束によって意匠部を照明する意匠照明部、および指針の回転により移動する指針入射部に対向して形成されて光束を出射する導光体出射部を有する導光体と、を備えることを特徴とする指針計器とする。

この発明によれば、光源部より放射された光束は、導光体入射部から導光体に入射する。この光束の入射によって導光体は、意匠照明部で表示部材の意匠部を照明するとともに、導光体出射部から光束を指針入射部に向けて出射する。指針の回転により移動する指針入射部に対向して形成されるこの導光体出射部によれば、表示部材の表示方向前面側に沿って回転する指針の位置にかかわらず、指針入射面は、導光体出射部のいずれかの領域と対向する。故に、光束は指針入射部から当該指針内に常に入射することとなる。そしてこの光束は、反射部で基端側に反射されて、指針発光部を発光させることとなるのである。

以上のような構成によれば、共通の光源部を用いる場合であっても、回転する指針の指針発光部の発光と、意匠部の照明とがともに実現される。加えて、指針入射部を先端側に設けることによれば、指針の基端側は小型化されるので、指針計器の見映えの悪化が引き起こされ難い。したがって、共通の光源部を用いることで低コスト化を実現するとともに、見映えに優れる指針計器の提供が実現できるのである。

請求項２に記載の発明では、導光体出射部と導光体入射部との間に、光束を拡散しつつ導光体出射部へ導光する拡散部を有することを特徴とする。この発明によれば、導光体出射部と導光体入射部との間に設けられた拡散部によって、光束の拡散作用が導光体に付与されることによれば、導光体出射部より出射される光束の密度の、位置によるばらつきを低減することができる。故に、指針の回転で位置変化する指針入射部に入射する光束量の増減が抑制されて、指針発光部の輝度の変動は低減されることとなる。以上によれば、低コスト化を実現するとともに、見映えに優れた指針計器を提供することができるのである。

請求項３に記載の発明では、意匠照明部は、導光体の拡散部に設けられることを特徴とする。この発明によれば、意匠照明部は、拡散部で拡散された光束によって表示部材の意匠部を照明することとなる。このように、意匠照明部によって斑なく照明される意匠部によれば、指針計器の見映えの向上が実現されるのである。

請求項４に記載の発明では、光源部は、光束を放射する複数の光源体を有することを特徴とする。この発明によれば、複数の光源体を有することで、光源部から放射される光束量の増加を容易に達成し得る。故に、共通の光源部を用いた場合においても、指針の指針発光部の発光と意匠部の照明とをさらに高い輝度で実施することができる。このような輝度の向上によれば、指針計器は優れた見映えを獲得することができるのである。

ここで、拡散部に設けられる意匠照明部によって意匠部を照明する場合、又は複数の光源体から放射された光束を導光体入射部から入射する場合等では、導光体出射部に到達する光束の密度が、導光体出射部の領域によってばらつき易くなる。このばらつきによって、指針の回転にともなって位置変化する指針入射部に入射する光束量が増減することが懸念される。そこで請求項５に記載の発明では、導光体は、指針入射部に入射する光束量の指針の回転による増減を抑制する光束量調整部を、導光体出射部に有することを特徴とする。この発明によれば、導光体出射部に光束量調整部を設けて、指針入射部に入射する光束量の増減を抑制することによれば、指針の回転による指針発光部の輝度の変動は低減されることとなる。したがって、指針計器は優れた見映えを獲得することができるのである。

請求項６に記載の発明では、導光体において、到達する光束の密度の高さに応じて、指針入射部に対向する角度が増加する導光体出射部を、光束量調整部とする。この発明によれば、導光体出射部のなかで、到達する光束の密度の高い領域の導光体出射部は、到達する光束の密度の低い領域の導光体出射部よりも、指針入射部に対向する角度が大きく形成される。故に、密度の高い領域の導光体出射部から出射された光束が指針入射部へ入射する入射角度は、密度の低い領域の導光体出射部から出射された光束が指針入射部へ入射する入射角度よりも浅くなる。以上のような光束量調整部によれば、指針入射部に入射する光束の密度の増減は抑制されるので、指針の回転にともなった指針発光部の輝度の変動は確実に低減されるのである。

請求項７に記載の発明では、導光体において、到達する光束の密度の高さに応じて、光束の透過率が低減する導光体出射部を、光束量調整部をとすることを特徴とする。この発明によれば、導光体出射部のなかで、到達する光束の密度の高い領域の導光体出射部は、到達する光束の密度の低い領域導光体出射部よりも、光束の透過率が低くされる。故に、導光体出射部は、当該導光体出射部に到達する光束の密度にかかわらず、均一な密度の光束を、どの領域においても出射することが可能となる。以上のような光束調整部によれば、指針入射部に入射する光束の密度の増減は抑制されるので、指針の回転にともなった指針発光部の輝度の変動は確実に低減されるのである。

請求項８に記載の発明では、導光体において、到達する光束の密度の高さに応じて、指針入射部との間隙が拡大する導光体出射部を、光束量調整部とする。この発明によれば、導光体出射部のなかで、到達する光束の密度の高い領域の導光体出射部は、到達する光束の密度の低い領域の導光体出射部よりも、指針入射部との間隙が広くさる。故に、密度の高い領域の導光体出射部から出射された光束は、密度の低い領域の導光体出射部から出射された光束よりも、指針入射部との間隙で拡散および減衰を生じ、密度の低下を生じる。このような光束量調整部によれば、指針入射部には、対向する導光体出射部の領域にかかわらず、均一な密度の光束が入射することとなる。したがって、指針の回転にともなった指針発光部の輝度の変動は確実に低減されるのである。

請求項９に記載の発明では、導光体において、到達する光束の密度の高さに応じて、指針入射部に対向する面積が縮小する導光体出射部を、光束量調整部とすることを特徴とする。この発明によれば、導光体出射部のなかで、到達する光束の密度の高い領域の導光体出射部は、到達する光束の密度の低い領域の導光体出射部とりも、指針入射部に対向する面積が小さく形成される。故に、指針入射部には、対向する導光体出射部の領域にかかわらず、一定の光束量が到達することとなる。このような光束量調整部によれば、指針の回転にともなった指針発光部の輝度の変動は確実に低減されるのである。

請求項１０に記載の発明では、意匠照明部は、意匠部に向けて光束を出射する意匠出射部、および意匠出射部に向けて光束を反射する意匠反射部を具備する。この発明によれば、導光体内の光束は、意匠反射部で意匠出射部に向けて反射された後、意匠出射部から意匠部に向けて出射されるので、表示部材の意匠部に確実に到達することができる。これにより高い輝度で照明される意匠部は、指針計器の見映えの向上に貢献することができるのである。

請求項１１に記載の発明では、指針発光部は、指針において固定部から先端側に離間して設けられることを特徴とする。指針において、指針発光部を固定部から先端側に離間させることによれば、意匠部とともに指標を形成する機能を維持したまま、指針発光部を基端側の省略によって小型化および低コスト化できる。したがって、指針計器の見映えの向上に効果的に貢献する指針の先端側を高い輝度で発光させることができるのである。

請求項１２に記載の発明では、指針は、指針発光部と固定部との間に、表示方向に沿って貫通する貫通部を有することを特徴とする。この発明によれば、光束を入射させる指針入射部を先端側に有する指針であることから、指針発光部と固定部との間に表示方向に沿って貫通する貫通部を設けても、指針発光部は発光表示できる。故に、指針発光部と固定部との間の貫通部は、指針計器に斬新な見映えを付与し、指針計器の見映えの向上に顕著に貢献することができるのである。

請求項１３に記載の発明では、指針入射部の表示方向前側に、導光体出射部と対向し、導光体出射部から出射された光束を遮蔽する遮蔽部を有する遮蔽部材を備えることを特徴とする。この発明によれば、指針入射部と表示方向に重ならない導光体出射部から出射される光束は、指針入射部の表示方向前面側で導光体出射部と対向する遮蔽部によって遮蔽され、表示方向前面側に放射されることがない。以上によれば、指針計器は、発光する指針発光部および照明される意匠部と、これらの周囲との輝度差が強調されることとなるので、さらに優れた見映えを獲得できるのである。

請求項１４に記載の発明では、遮蔽部は、導光体出射部から出射された光束を指針入射部側へ反射することを特徴とする。この発明によれば、導光体出射部から出射された光束が遮蔽部によって指針入射部側へ反射されることで、指針入射部に入射する光束量を増加させることができる。この光束量の増加によれば、指針発光部はさらに高い輝度で発光することができるので、指針計器の見映え向上に貢献することができるのである。

本発明の第一実施形態によるコンビネーションメータの正面図である。本発明の第一実施形態によるコンビネーションメータの機械的構成を示す図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。本発明の第一実施形態によるコンビネーションメータの電気的構成を示すブロック図である。本発明の第一実施形態による指針の特徴部分を説明するための斜視図である。本発明の第一実施形態によるコンビネーションメータの特徴部分である光束量調整部を説明するための図であって、（ａ）到達する光束の密度が低い領域の出射面を示す拡大図、および（ｂ）到達する光束の密度が高い領域の出射面を示す拡大図、である。図５の変形例を示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態によるコンビネーションメータ１００を構成している速度計２０の正面図である。コンビネーションメータ１００は、車両の車室内に設けられたインスツルメントパネル内に収容され、図１に示す正面側を運転席側に向けて配置されている計器である。

（基本構成）
以下、本発明の第一実施形態によるコンビネーションメータ１００の基本構成について説明する。

コンビネーションメータ１００は、車両に関する種々の情報の表示する計器である。コンビネーションメータ１００は、速度計２０、ならびにタコメータ、水温計、油温計、燃料計、および電圧計等の計器（図示しない）によって構成されている。

速度計２０の表示は、意匠部３２を表示する表示板３０、当該表示板３０の表示方向前面側に沿って回転することで意匠部３２とともに指標を形成する指針４０、および当該表示板３０の外縁に設けられる装飾リング３６等によって構成されている。表示板３０によって表示される意匠部３２は、目盛意匠３２ａ、数字意匠３２ｂ、および文字意匠３２ｃを具備している。目盛意匠３２ａは、指針４０の回転中心を基点に放射状且つ等間隔に表示板３０上に配置されている。目盛意匠３２ａは、指針４０の伸張方向を長手方向とする矩形形状の意匠を表示している。数字意匠３２ｂは、数字を模った意匠を表示しており、表示板３０上において目盛意匠３２ａに対して指針４０の回転中心側に配置されている。文字意匠３２ｃは、速度の単位を表す文字を模った意匠を表示し、表示板３０上において、指針４０の回転中心の上方に配置されている。このように表示板３０上に表示された意匠部３２を、回転する指針４０の先端側で指し示すことで、速度計２０は車両の走行速度に関する情報を表示することができる。加えて、装飾リング３６は、表示上において速度計２０とコンビネーションメータ１００における他の計器との境界を示している。尚、外来光の少ない環境下においてコンビネーションメータ１００は、意匠部３２を透過照明するとともに指針４０を自発光表示させる。

次に、コンビネーションメータ１００の機械的構成を図２に基づいて説明する。

コンビネーションメータ１００は、回路基板８０、上述した表示板３０、装飾リング３６、指針４０、および導光体７０、リフレクタ６０を備えている。尚、これらコンビネーションメータ１００の構成は、複数のケース部材および透明なフロントパネル等を互いに組み付けることによって構成された筐体（図示しない）に収容されて、雰囲気中の塵や埃等から保護されている。

回路基板８０は、例えば紙フェノール系またはガラスエポキシ系の硬質の基板からなる。回路基板８０の両面には、所定の銅箔材料からなる配線パターン（図示しない）が形成されているとともに、表示方向に沿って貫通する指針開口部８１が設けられている。この回路基板８０には、配線パターンと接続された複数の電子部品８２、具体的には、ステッパーモータ８７、光源部８３、およびメータ制御部８５等が実装されている。

ステッパーモータ８７は、入力されたパルス電力に同期して回転する回転子、当該回転子と一体である指針軸８８、および回転子や磁石等の機構を収容するモータハウジング（図示しない）を有している。ステッパーモータ８７の指針軸８８は、入力されたパルス電力に応じて、回転すべき方向へ所望の角度まで回転する。このステッパーモータ８７は、回路基板８０に設けられた指針開口部８１の表示方向後面に配置されて、指針開口部８１を通して指針軸８８の先端部８８ａを表示方向前側に突出させている。

光源部８３は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）ＬＥＤ８３ａを有している。ＬＥＤ８３ａは、電気エネルギーを光エネルギーに変換する半導体素子であって、電圧の印加によって、例えば白色の光源色を備えた光束を放射する。このＬＥＤ８３ａは、回路基板８０の表示方向前面の指針開口部８１周縁に、指針軸８８を中心として、等間隔で配置されている。尚、ＬＥＤ８３ａによって放射される光束の色相として、白色以外の色相、例えば青色又は緑色等が適宜選択されてよい。

表示板３０は、例えば無色透明のアクリル又はポリカーボネート等の透光性の樹脂材料よりなり、０．５ミリメートル程度の厚さに成形されたシート材の表面に、印刷を施すことにより形成されている。この表示板３０において、当該意匠部３２以外の地部となる箇所には、例えば黒色の遮光性の高い塗料が印刷されている。また、意匠部３２に相当する箇所には、例えば白色の透光性を有する塗料が印刷されている。加えて表示板３０は、リフレクタ６０の表示方向前面と、装飾リング３６との間に挟持されている。このように設置された状態で、回路基板８０の指針開口部８１と表示方向に重なる指針開口部３１を表示板３０は有している。この指針開口部３１を貫通することで、指針軸８８は表示板３０の表示方向前面側に突出している。

指針４０は、例えば無色透明のアクリル樹脂等の透光性材料によって形成された指針発光部材４１と、例えばポリアセタール樹脂等の遮光性を備える樹脂材料等によって形成された指針部材４６等とを組み合わせて構成されている。指針発光部材４１は、光束を入射する指針入射面４３、および指針入射面４３から入射した光束を反射する指針反射面４２を有している。加えて、この指針発光部材４１の表示方向後面には、光束を乱反射させるための塗装がホットスタンプ等によって施されている。以上の構成によれば、指針発光部材４１は、入射させた光束によって発光自在である。指針部材４６は、固定部４８およびキャップ部４７を有している。固定部４８は、指針４０の基端側に位置し、ステッパーモータ８７の指針軸８８に外嵌されて固定される。この固定部４８の固定によれば、指針４０はステッパーモータ８７に駆動されて、回転することとなる。またキャップ部４７は、その外径が表示板３０の指針開口部３１の内径よりも大径となるよう形成されており、表示方向前側から固定部４８および指針開口部３１等を遮蔽している。

装飾リング３６は、例えば樹脂材料等によって形成された円環状の部材である。この装飾リング３６の表示方向前面側から視認可能な領域には、コンビネーションメータ１００の見映えの向上を目的とした金属材料によるめっき処理が施されている。

導光体７０は、例えば無色透明のアクリル樹脂等の透光性材料によって形成されて、表示板３０の表示方向後側に設けられている。この導光体７０は、複数のＬＥＤ８３ａと相対し、当該ＬＥＤ８３ａから放射された光束を入射する入射面７１を有している。この導光体７０のさらに表示方向後側には、リフレクタ６０が導光体７０を覆うように設けられている。リフレクタ６０は、導光体７０に入射した光束の外部への漏れを防止する構成であって、成型された樹脂部材の外表面に白色の塗装を施すことにより形成されている。

次に、コンビネーションメータ１００の電気的構成を図３に基づいて説明する。

コンビネーションメータ１００は、メータ制御部８５、ステッパーモータ８７、およびＬＥＤ８３ａ等により電気的に構成されている。また、コンビネーションメータ１００には、外部のバッテリ９５、イグニッション・リレー９４、車載用のＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ（車内ＬＡＮ）９１、および接地されたアース配線９８が接続されている。

メータ制御部８５は、プログラムによって作動するマイクロコンピュータからなる。メータ制御部８５は、バッテリ９５と常に導通している給電系統と、イグニッション・リレー９４を介した給電系統を有し、当該バッテリ９５から電力を供給されている。加えて、メータ制御部８５は、車載されている車内ＬＡＮ９１に接続されており、当該車内ＬＡＮ９１に出力された車両に関する情報、例えば、車両の走行速度、イグニッション・スイッチ９３のＯＮ／ＯＦＦ状態等を取得する。また、メータ制御部８５は、ＬＥＤ８３ａと接続されており、ＬＥＤ８３ａに電圧を印加し、光束の放射を実施させる。さらに、メータ制御部８５は、ステッパーモータ８７と接続されており、取得した車両の走行速度に関する情報に基づいて、指針軸８８（図２参照）の回転すべき回転方向、回転角度、回転速度を算出する。そしてメータ制御部８５は、この算出結果に対応したパルス電力をステッパーモータ８７に出力し、指針軸８８を駆動する。

また、コンビネーションメータ１００と接続される車内ＬＡＮ９１上には、電力供給制御回路９２が設けられている。電力供給制御回路９２は、バッテリ９５、イグニッション・スイッチ９３、イグニッション・リレー９４、およびエンジン制御回路（図示しない）等と接続されている。電力供給制御回路９２は、バッテリ９５から電力を供給されており、運転者によるイグニッション・スイッチ９３の押圧操作を検知して、イグニッション・リレー９４に電圧を印加し、当該リレー９４を通電状態にする。また、電力供給制御回路９２は、検知した運転者によるイグニッション・スイッチ９３の押圧操作に基づいて、車両のイグニッションのＯＮ／ＯＦＦ状態に関する情報を車内ＬＡＮ９１上に出力する。

以上説明したコンビネーションメータ１００の作動によれば、図１に示す、指針４０の発光表示、および意匠部３２の透過照明が行われる。また、指針軸８８の車速に応じた角度への回転によって、指針４０の先端側が複数の目盛意匠３２ａのいずれかを指し示し、指標が形成される。これらにより、車両の走行速度に応じた指針表示が、コンビネーションメータ１００の速度計２０に形成される。

また、図３に示すイグニッション・スイッチ９３の操作が運転者によって再び行われると、電力供給制御回路９２が、車両のイグニッションの状態をＯＦＦにする。このとき電力供給制御回路９２は、イグニッション・リレー９４への電圧の印加を中止して、バッテリ９５とメータ制御部８５との導通を停止させる。同時に、車両のイグニッションの状態がＯＦＦであるという情報を車内ＬＡＮ９１上に出力する。メータ制御部８５は、車両のイグニッションの状態がＯＦＦであるという情報を取得した後、ＬＥＤ８３ａへの電圧の印加を中止するとともに、ステッパーモータ８７へ指針軸８８が帰零するようなパルス電力を出力する。このメータ制御部８５の作動によって、ＬＥＤ８３ａは光束の放射を停止するとともに、ステッパーモータ８７の指針軸８８は帰零する。

以上説明したコンビネーションメータ１００の作動によれば、図１に示す、指針４０および意匠部３２は消灯し、指針４０は帰零する。したがって、コンビネーションメータ１００の速度計２０は、車両の走行速度の表示を停止する。

（特徴部分）
以下、本発明の第一実施形態によるコンビネーションメータ１００の特徴部分について、まず図２および図４に基づいて詳細に説明する。

指針４０の指針部材４６は、基端側から先端側に向って伸張する一対の発光部材挟持部４９を有している。この発光部材挟持部４９の先端側に指針発光部材４１は嵌め込まれて挟持されている。この構成によれば指針発光部材４１は、固定部４８から指針４０の先端側に離間して配置されることとなる。故に、指針４０は、固定部４８との間に表示方向に沿って貫通する貫通部４５を形成することとなる。加えて、指針発光部材４１は、指針入射面４３および指針反射面４２を指針４０の先端側に有することとなる。この表示部材の表示方向前面に沿って形成されている指針入射面４３から入射した光束は、当該指針入射面４３の表示方向前側に形成された指針反射面４２によって指針４０の基端側に反射される。指針反射面４２で反射された光束は、発光部材挟持部４９によって外部への漏れを防止されつつ、指針発光部材４１の表示方向後面に施されたホットスタンプで乱反射される。この乱反射された光束を表示方向前側から視認者に視認させることで、発光する指針発光部材４１の表示が形成されるのである。

装飾リング３６は、指針入射面４３の表示方向前側に、後述する導光体７０の出射面７９と対向し、当該出射面７９から出射された光束を遮蔽する遮蔽部３７を有している。この遮蔽部３７の表面には、例えば白色又は銀色等の塗装が施されており、導光体７０の出射面７９から表示方向前側に出射された光束を、表示方向後側となる指針入射面４３側へ反射する。

導光体７０は、指針軸８８の貫通する指針開口部７０ａの形成された円盤状の部材である。この導光体７０は、上述した入射面７１に加えて出射面７９、拡散部７３、反射面７７、および意匠照明部７５を有している。出射面７９は、導光体７０の径方向外側に、指針４０の回転によって移動する指針入射面４３と常に対向するよう形成されており、回転する指針４０の位置にかかわらず、いずれかの領域を指針入射面４３に常に対向させている。当該指針入射面４３に向けて光束を出射する。この出射面７９によれば、回転する指針の位置にかかわらず、光束は指針入射面４３から指針４０内に入射することとなる。拡散部７３は、入射面７１と出射面７９との間に位置し、表示板３０の表示方向後面に沿って形成されている。拡散部７３は、導光体７０の径方向内側の入射面７１から導光体７０に入射した光束を、拡散させつつ径方向外側の出射面７９に導光する。反射面７７は、拡散部７３の径方向外側且つ出射面７９の表示方向後側に配置されて、拡散部７３によって表示板３０の表示方向後面に沿って導光された光束を、出射面７９側に反射する。意匠照明部７５は、意匠反射部７５ｂおよび意匠出射部７５ａを具備し、拡散部７３に設けられて、表示板３０の意匠部３２を表示方向後側から透過照明する。意匠反射部７５ｂは、導光体７０の表示方向後面の意匠部３２と表示方向に重なる箇所に設けられ、意匠出射部７５ａは、導光体７０の表示方向前面の意匠部３２と表示方向に重なる箇所に設けられている。意匠反射部７５ｂは、例えば導光体７０の表面に形成された微細な凹凸、所謂シボであって、拡散部７３内の光束の一部を乱反射する。意匠反射部７５ｂで乱反射された光束の一部は、意匠出射部７５ａに向けて反射され、当該意匠出射部７５ａから出射される。このように乱反射された光束の一部を、表示方向前側から視認者に視認させることで、透過照明された意匠部３２の表示が形成されるのである。

ここで、拡散部７３に設けられる意匠照明部７５によって意匠部３２を照明する場合、意匠部３２の照明に光束が用いられることとなる。故に、意匠照明部７５の径方向外側に位置する領域の出射面７９に到達する光束の密度は低下することとなる。また、複数のＬＥＤ８３ａから放射された光束を入射面７１から入射する導光体７０においては、各ＬＥＤ８３ａの配置によっても、出射面７９に到達する光束の密度にばらつきが生じることとなる。このばらつきによって、指針４０の回転にともなって位置変化する指針入射面４３に入射する光束量が増減することが懸念されるのである。

そこで導光体７０は、指針入射面４３に入射する光束量の指針の回転による増減を抑制する光束量調整部９７を、出射面７９に有している。この光束量調整部９７を、到達する光束の密度が低い領域の出射面７９を示した図５（ａ）、および到達する光束の密度が高い領域の出射面７９を示した図５（ｂ）に基づいて説明する。

到達する光束の密度が低い領域の出射面７９は、指針入射面４３に沿って形成されている。対して、到達する光束の密度が高い領域の出射面７９は、径方向外側に向うに従い指針入射面４３との間隙が漸増するよう形成されている。以上のような形状によれば、導光体７０の出射面７９のなかで、到達する光束の密度の高い領域における出射面７９と指針入射面４３との間の対向角度θ１（図５（ｂ）参照）は、到達する光束の密度の低い領域における出射面７９と指針入射面４３との間の対向角度θ２（図５（ａ）参照；ほぼ０度）よりも大きくされている。さらに、到達する光束の密度の高い領域における出射面７９と指針入射面４３との間隙Ｄ１（図５（ｂ）参照）は、到達する光束の密度の低い領域における出射面７９と指針入射面４３との間隙Ｄ２（図５（ａ）参照）よりも広く形成されている。

以上のように、出射面７９に到達する光束の密度の高さに応じて、指針入射面４３に対向する角度が大きくされた出射面７９によれば、光束が指針入射面４３へ入射する入射角度が変化する。密度の高い領域の出射面７９から出射された光束が指針入射面４３へ入射する入射角度α１は、密度の低い領域の出射面７９から出射された光束が指針入射面４３へ入射する入射角度α２よりも浅くなる。故に、指針入射面４３に入射する光束の密度の増減は抑制されるのである。

加えて、出射面７９に到達する光束の密度の高さに応じて、指針入射面４３との間隙が拡大された出射面７９によれば、密度の高い領域の出射面７９から出射された光束は、密度の低い領域の出射面７９から出射された光束よりも、指針入射面４３までに拡散および減衰し、密度の低下を生じる。このように光束の密度が調整されることによれば、指針入射面４３には、対向する導光体７０の出射面７９の領域にかかわらず、均一な密度の光束が入射することとなるのである。

ここまで説明した第一実施形態では、図２に示す複数のＬＥＤ８３ａよりなる共通の光源部８３を用いる構成であっても、回転する指針４０の指針発光部材４１による発光と、表示板３０の表示する意匠部３２の透過照明とがともに実現される。加えて、指針入射面４３を指針４０の先端側に設けることで、指針４０の基端側となるキャップ部４７を小型化することができる。故に、このキャップ部４７の大型化によるコンビネーションメータ１００の見映えの悪化は引き起こされない。したがって、指針４０の発光と、意匠部３２の透過照明とに共通の光源部８３を用いることで低コスト化を実現するとともに、見映えに優れるコンビネーションメータ１００の提供が実現できるのである。

加えて第一実施形態では、拡散部７３によって光束の拡散作用が導光体７０に付与されることによれば、導光体７０の出射面７９より出射される光束の密度の、位置によるばらつきを低減することができる。故に、指針４０の回転で位置変化する指針入射面４３に入射する光束量の増減が抑制されて、指針発光部材４１の輝度の変動は低減されることとなる。また、拡散部７３に設けられる意匠照明部７５は、この拡散部７３によって拡散された光束を、意匠反射部７５ｂおよび意匠出射部７５ａによって、意匠部３２に確実に到達させることができる。故に、意匠照明部７５は、意匠部３２を斑なく確実に透過照明することができるのである。さらに、複数のＬＥＤ８３ａを用いて光源部８３から放射される光束量を増加させることで、これら指針発光部材４１による指針４０の発光および意匠部３２の透過照明を、さらに高い輝度で実施することができる。以上のような指針発光部材４１および意匠部３２によれば、低コスト化を実現するとともに、さらに見映えに優れたコンビネーションメータを提供することができるのである。

また第一実施形態では、導光体７０において、到達する光束の密度に応じて形状を変化させた出射面７９を、指針入射面４３に入射する光束量の増減を抑制するための光束量調整部９７とすることで、指針４０の回転による指針発光部材４１の輝度の変動が低減される。したがって、さらに見映えに優れたコンビネーションメータを提供することができるのである。

さらに第一実施形態では、指針発光部材４１を固定部４８から先端側に離間させる構成であることから、指針４０の指標を形成する機能を維持したまま、指針発光部材４１を基端側の省略により小型化および低コスト化することができる。故に、コンビネーションメータ１００の見映えの向上に効果的に貢献する指針４０の先端側を高い輝度で発光させることができるのである。加えて、指針入射面４３を先端側に有する指針４０であることから、貫通部４５を設けても、指針発光部材４１の発光表示は可能である。したがって、この貫通部４５は、コンビネーションメータ１００に斬新な見映えを付与し、その見映えの向上に顕著に貢献することができるのである。

また加えて第一実施形態では、指針入射面４３と表示方向に重ならない状態の出射面７９から出射された光束は、装飾リング３６の遮蔽部３７によって遮蔽、および表示方向後側へ反射される。故に、出射面７９から出射された光束のうち指針４０に入射しなかったものが、表示方向前面側に放射されることがない。加えて、出射面７９から出射された光束が表示方向後側である指針入射面４３側に反射させることで、指針入射面４３に入射する光束量の増加を図り、指針発光部材４１の輝度を高められる。以上によれば、コンビネーションメータ１００は、指針発光部材４１によって発光する指針４０および透過照明される意匠部３２と、これらの周囲との輝度差がいっそう強調されることとなるので、さらに優れた見映えを獲得できるのである。

尚、本実施形態において、表示板３０が請求項に記載の「表示部材」に、装飾リング３６が請求項に記載の「遮蔽部材」に、指針発光部材４１が請求項に記載の「指針発光部」に、指針反射面４２が請求項に記載の「指針反射部」に、指針入射面４３が請求項に記載の「指針入射部」に、入射面７１が請求項に記載の「導光体入射部」に、出射面７９が請求項に記載の「導光体出射部」に、ＬＥＤ８３ａが請求項に記載の「光源体」に、ステッパーモータ８７が請求項に記載の「内機」に、コンビネーションメータ１００が請求項に記載の「指針計器」に、それぞれ相当する。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。この第二実施形態による導光体２７０における光束量調整部２９７を、到達する光束の密度が低い領域の出射面２７９を示した図６（ａ）、および到達する光束の密度が高い領域の出射面２７９を示した図６（ｂ）に基づいて説明する。

導光体２７０において、到達する光束の密度が低い領域の出射面２７９は、指針入射面４３の全域に亘って対向するよう、当該指針入射面４３と略同一の径方向の幅Ｗ２を有している。対して、到達する光束の密度が高い領域の出射面２７９の径方向の幅Ｗ１は、指針入射面４３および光束の密度の低い領域の出射面２７９の幅Ｗ２よりも狭い。以上のような形状によれば、到達する光束の密度の高さに応じて、指針入射面４３に対向する面積が縮小する出射面２７９とすることができる。加えて、到達する光束の密度の高い領域の出射面２７９には、例えばシボの形成又は印刷等が施されている。これにより、到達する光束の密度の高い領域の出射面２７９は、到達する光束の密度の低い領域における出射面２７９よりも、光束の透過率が低くされている。

以上のように、出射面２７９に到達する光束の密度の高さに応じて、指針入射面４３に対向する面積の縮小する出射面２７９によれば、指針入射面４３に一定の光束量が入射するよう調整することが容易となる。さらに、出射面２７９に到達する光束の密度の高さに応じて、光束の透過率の低減された出射面２７９は、当該出射面２７９に到達する光束の密度にかかわらず、均一な密度の光束を、どの領域においても出射することが可能となる。ここまで説明した光束量調整部２９７によって、指針入射面４３に入射する光束の密度の増減が抑制されることによれば、指針４０の回転にともなった指針発光部材４１の輝度の変動は確実に低減されることとなる。したがって、さらに見映えに優れたコンビネーションメータとすることができるのである。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

上記実施形態では、光源部８３は、指針軸８８周辺に設置された複数のＬＥＤ８３ａによって構成されていた。しかし、光源部８３の位置および構成を限定するのもではなく、例えばＬＥＤ８３ａに代えて、電球やエレクトロルミネセンス（ＥＬ）を用いた「光源部」又は「光源体」であってもよい。加えて上記実施形態では、ＬＥＤ８３ａの配置に対応して、導光体７０，２７０は、表示板３０の表示方向後面に沿う拡散部７３を有し、当該拡散部７３に意匠照明部７５を形成していた。しかし、例えば目盛意匠３２ａ又は数字意匠３２ｂの表示方向後側にＬＥＤ８３ａが配置されたコンビネーションメータ１００に用いられて、表示方向に沿って形成される拡散部を有する導光体であってもよい。又は、拡散部を有しない導光体であってもよい。

上記実施形態では、導光体７０，２７０の拡散部７３に光束を乱反射させるシボ等を形成することで意匠照明部７５の具備する意匠反射部７５ｂを設けていた。しかし、意匠照明部の形成される位置および形成方向を限定するものではない。例えば、導光体の拡散部以外の部位に設けられる意匠照明部であってもよい。又は、導光体の表示方向後面に径方向に沿った楔形状段面を有する溝部を設け、当該溝部の底面を請求項に記載の「意匠反射部」に相当する意匠反射面としてもよい。この意匠反射面によって、拡散部内の光束の一部を意匠出射部側に反射し、意匠部３２を透過照明する意匠照明部によれば、当該意匠部３２をさらに高輝度で表示する見映えに優れた指針計器の提供が実現し得るのである。

上記実施形態では、導光体７０，２７０は、出射面７９，２７９の形状を工夫することにより、指針入射面４３に入射させる光束量の増減を抑制する光束量調整部９７，２９７としていた。具体的に、上記第一実施形態における出射面７９は、指針入射面４３に対する対向角度および間隙を調整することで、光束量調整部９７としての作用を獲得し、上記第二実施形態における出射面２７９は、指針入射面４３に対する面積、および光束の透過率を調整することで、光束量調整部２９７としての作用を獲得していた。このような光束量を調整する出射面形状の工夫は、上述した組み合わせに限定されるものではなく、適宜組み合わされてよい。さらには、上述した以外の形状又は加工によって、光束量を調整する光束量調整部が形成された導光体であってもよい。あるいは、ＬＥＤ８３ａの配置や、導光体の出射部以外の形状の工夫によって指針入射面に入射する光束量を調整することで、出射部を光束量調整部としない導光体であってもよい。

上記実施形態では、指針発光部材４１および指針部材４６からなる指針４０を例に説明したが、「指針入射部」および「指針反射部」が指針の先端側に形成されていれば、指針の形状を限定するものではない。例えば、キャップ部から表示板３０の表示方向前面に沿って伸張する指針発光部材を有する指針であってもよい。あるいは、このようにキャップ部から伸張する指針発光部材の基端側の外表面に遮光性の印刷を施すことによって、上記実施形態と同様の発光する指針の意匠を表示する指針計器であってもよい。

上記実施形態では、導光体７０，２７０の出射面７９，２７９から表示方向前側に出射された光束を遮蔽する「遮蔽部材」として、装飾リング３６を設けていたが、「遮蔽部材」に相当する構成を有しない指針計器であってもよい。又は、遮蔽部に黒色の塗装を施すことによって、光束の反射を防止する遮蔽部材としてもよい。さらには、導光体の出射面から出射された光束を、径方向内側の表示板の表示方向前面に向けて反射する遮蔽部材とすることで、指針計器に斬新な見映えを付与してもよい。

そして、上記実施形態においては、本発明を、コンビネーションメータ１００を構成する速度計２０に適用した例を基に説明した。しかし、本発明は、速度計２０に限らず、コンビネーションメータを構成する種々の計器、具体的にはタコメータ、水温計、油温計、燃料計、および電圧計等に適用することが可能である。さらには、車両に設置されるコンビネーションメータ以外にも、各種の「指針計器」に本発明は適用することが可能である。

２０速度計、３０表示板（表示部材）、３１指針開口部、３２意匠部、３２ａ目盛意匠、３２ｂ数字意匠、３２ｃ文字意匠、３６装飾リング（遮蔽部材）、３７遮蔽部、４０指針、４１指針発光部材（指針発光部）、４２指針反射面（指針反射部）、４３指針入射面（指針入射部）、４５貫通部、４６指針部材、４７キャップ部、４８固定部、４９発光部材挟持部、６０リフレクタ、７０，２７０導光体、７０ａ指針開口部、７１入射面（導光体入射部）、７３拡散部、７５意匠照明部、７５ａ意匠出射部、７５ｂ意匠反射部、７７反射面、７９，２７９出射面（導光体出射部）、８０回路基板、８１指針開口部、８２電子部品、８３光源部、８３ａＬＥＤ（光源体）、８５メータ制御部、８７ステッパーモータ（内機）、８８指針軸、８８ａ先端部、９１車内ＬＡＮ、９２電力供給制御回路、９３イグニッション・スイッチ、９４イグニッション・リレー、９６バッテリ、９７，２９７光束量調整部、９８アース配線、１００コンビネーションメータ（指針計器）

Claims

意匠部を表示する表示部材と、
指針軸を有する内機と、
基端側に前記指針軸へ固定される固定部を有し、前記内機に駆動されて前記表示部材の表示方向前面側に沿って回転することで、前記意匠部とともに指標を形成する指針であって、先端側に光束を入射する指針入射部、および前記指針入射部から入射した光束を基端側に反射する指針反射部、前記光束によって発光する指針発光部を有する指針と、
前記光束を放射する光源部と、
前記光源部から放射された前記光束を入射する導光体入射部、前記光束によって前記意匠部を照明する意匠照明部、および前記指針の回転により移動する前記指針入射部に対向して形成されて前記光束を出射する導光体出射部を有する導光体と、を備えることを特徴とする指針計器。
前記導光体は、前記導光体出射部と前記導光体入射部との間に、前記光束を拡散しつつ前記導光体出射部へ導光する拡散部を有することを特徴とする請求項１に記載の指針計器。
前記意匠照明部は、前記導光体の前記拡散部に設けられることを特徴とする請求項２に記載の指針計器。
前記光源部は、前記光束を放射する複数の光源体を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の指針計器。
前記導光体は、前記指針入射部に入射する光束量の前記指針の回転による増減を抑制する光束量調整部を、前記導光体出射部に有することを特徴とする請求項３又は４に記載の指針計器。
前記導光体において、到達する前記光束の密度の高さに応じて、前記指針入射部に対向する角度が増加する前記導光体出射部を、前記光束量調整部とすることを特徴とする請求項５に記載の指針計器。
前記導光体において、到達する前記光束の密度の高さに応じて、前記光束の透過率が低減する前記導光体出射部を、前記光束量調整部をとすることを特徴とする請求項５又は６に記載の指針計器。
前記導光体において、到達する前記光束の密度の高さに応じて、前記指針入射部との間隙が拡大する前記導光体出射部を、前記光束量調整部とすることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の指針計器。
前記導光体において、到達する前記光束の密度の高さに応じて、前記指針入射部に対向する面積が縮小する前記導光体出射部を、前記光束量調整部とすることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の指針計器。
前記意匠照明部は、前記意匠部に向けて前記光束を出射する意匠出射部、および前記意匠出射部に向けて前記光束を反射する意匠反射部を具備することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の指針計器。
前記指針発光部は、前記指針において前記固定部から先端側に離間して設けられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の指針計器。
前記指針は、前記指針発光部と前記固定部との間に、表示方向に沿って貫通する貫通部を有することを特徴とする請求項１１に記載の指針計器。
前記指針入射部の表示方向前側に、前記導光体出射部と対向し、前記導光体出射部から出射された光束を遮蔽する遮蔽部を有する遮蔽部材を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の指針計器。
前記遮蔽部は、前記導光体出射部から出射された前記光束を前記指針入射部側へ反射することを特徴とする請求項１３に記載の指針計器。