JP2012032244A - 計器用指針、及び計器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化又はキャップ内のスペースを確保できる計器用指針、及び計器を提供する。
【解決手段】先端が計器の指標部を指示し、後端側の一部の両サイドに凸部２１が形成された指針本体２０と、計器の指針軸に接続され、自身に形成された本体挿入部４１を介して指針本体２０の後端側の一部を内部に収容するケース体３０，４０と、を備える。指針本体２０は、凸部２１がケース体３０，４０の内壁における本体挿入部４１の周縁部と当接することで先端方向への動きが制限されるとともに、後端面の一部がケース体３０，４０の外面と当接することで後端方向への動きが制限される。
【選択図】図１

Description

本発明は、計器等に用いられる指針、及び指針を備えた計器に関する。

車両等の計器類に用いられる指針としては、種々のものが開発され実用化されている。例えば、特許文献１には、遮光性の基台と、透光性の指針本体と、指針本体の取付部を覆うキャップとを備えた計器用指針が開示されている。この計器用指針は、基台に設けられた遮光手段により、キャップ内側からの光の漏洩が防止される点に特徴がある。

特開２００６−１６２３８８号公報

特許文献１に開示された計器用指針は、キャップに設けられたピンが、指針本体に形成された貫通孔に挿通され溶着されることにより、キャップと指針本体とが固定されている。このような指針本体の固定方法を採用すると、ピン等をキャップ内に形成する必要があるため、指針の小型化又はキャップ内のスペースの確保が阻害されていた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型化又はキャップ内のスペースを確保できる計器用指針、及び計器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る計器用指針は、先端が計器の指標部を指示し、後端側の一部の両サイドに凸部が形成された指針本体と、前記計器の指針軸に接続され、自身に形成されたスリットを介して前記指針本体の前記後端側の一部を内部に収容するケース体と、を備え、前記指針本体は、前記凸部が前記ケース体の内壁における前記スリットの周縁部と当接することで先端方向への動きが制限されるとともに、後端面の一部が前記ケース体の外面と当接することで後端方向への動きが制限されることを特徴とする。

また、上記を目的を達成するため、本発明に係る計器は、上記計器用指針を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、計器用指針及び計器について、小型化又はキャップ内のスペースを確保できる。

本発明の第１の実施形態に係る計器用指針の分解斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る計器用指針を組み立てる様子を組立順（（ａ）〜（ｃ））に示した斜視図。 図２（ｂ）中の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩで示した本発明の第１の実施形態に係る計器用指針の平面図。 本発明の第１の実施形態に係る計器用指針を備えた計器の断面図。 図４中の矢視Ｖ−Ｖで示した本発明の第１の実施形態に係る計器用指針の断面図。 本発明の第２の実施形態に係る計器用指針を示しており、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図。

以下、本発明の実施形態に係る計器用指針、及び計器を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る計器用指針の斜視図を示している。

図１に示すように、本実施形態に係る計器用指針１０は、指針本体２０と、台座部材３０と、キャップ部材４０とを備えている。

指針本体２０は、透光性の合成樹脂材料（アクリル樹脂、ポリカーボネード樹脂等）から構成され、先端に向かって上面（以下、観察者から見て手前側を上面）が下面（観察者からみて奥側を下面という）に近づく先細りの形状に形成されている（以下、指針本体２０の細くなっている側の端部を先端、もう一方の端部を後端と記す）。指針本体２０は、文字盤２（図４）上を回動し、目盛等を含む指標部を指し示す。指針本体２０の下面には、後述する光源３３からの光を受けて指針本体２０を所定の色に発光させる反射層２２が、ホットスタンプ等により形成されている。また、指針本体２０の両サイドには、後端から所定の距離をあけて凸部２１が形成されている。

台座部材３０は、遮光性の合成樹脂材料（ポリカーボネート等）から構成され、平面視して円形状のカップ形に形成されている。台座部材３０の下面には、後述する指針軸６（図４）と接続されるボス３１が形成されている。また台座部材３０の内部には、光源３３等が搭載された基板３２が設けられている。

基板３２は、例えばガラスエポキシ系硬質材料から構成され、光源３３、整流用ダイオード３４、電流調整用抵抗３５等を搭載している。基板３２は、台座部材３０の形状に合わせた円形状で、その下面にはスパイラル状に広がる配線３６（図４）が形成されている。

光源３３は、例えば指針本体２０に向けて光を照射する発光ダイオードから構成され、指針本体２０の後端の端面に対向する位置に配されている。

キャップ部材４０は、台座部材３０と同様に遮光性の合成樹脂材料から構成され、平面視して円形状のカップ形に形成されている。このキャップ部材４０と台座部材３０とが嵌合されることで、基板３２等を収容するための空間が内部に形成される。すなわち、台座部材３０とキャップ部材４０とは、計器用指針１０のケース体として機能する。キャップ部材４０は、指針本体２０の後端部分を支持してその一部を内部に収容するとともに、台座部材３０に配された基板３２等を覆い保護する。また、キャップ部材４０には、指針本体２０を挿入するためのスリットである本体挿入部４１が形成されている。本体挿入部４１のスリットの幅は、指針本体２０の厚みと略同一に設定されている。そのため、キャップ部材４０は、本体挿入部４１に挿入された指針本体２０をがたつかせることなく狭持することができる。さらに、キャップ部材４０の上面から側面にかけて、指針本体２０の後端の端面の一部と当接して指針本体２０の移動を制限する当接部材（当接部）４２が形成されている。つまり、キャップ部材４０の外面と指針本体２０の後端の端面の一部とが当接している。なお、キャップ部材４０内には、計器用指針１０の重心が指針本体２０の先端側に位置しないように、計器用指針１０全体のバランスを取る他面所定の重り（図示せず）が配置されている。

次に、本発明の実施形態に係る計器用指針１０の組立手順と、計器用指針１０の構造詳細について説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る計器用指針を組み立てる様子を組立順（（ａ）〜（ｃ））に示した斜視図、図３は、図２（ｂ）中の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩで示した本発明の第１の実施形態に係る計器用指針の平面図を示している。

図２（ａ）の矢印で示すように、まず、指針本体２０の後端側をキャップ部材４０に形成された本体挿入部４１に挿入する。この際、指針本体２０に形成された凸部２１を、カップ形状を有するキャップ部材４０の内部に収容させてその内壁に当接させるとともに、指針本体２０の後端面の一部（上部）を本体挿入部４１から飛び出させて、当接部材４２の当接面４２ａに当接させる。

指針本体２０とキャップ部材４０とが組み立てられた様子を図２（ｂ）に示す。図に示すように、指針本体２０の後端面の一部（上部）が、キャップ部材４０の当接部材４２に当接した状態となる（図中、当接箇所７）。これにより、指針本体２０はキャップ部材４０に対して、後端側への動きが制限される。

指針本体２０の凸部２１が、キャップ部材４０の内壁に当接している様子を図３に示す。図に示すように、指針本体２０の凸部２１は、側面（先端側を向いた面）でキャップ部材４０の内壁に当接している。これにより、指針本体２０に先端側へ動こうとする力が作用したとしても、凸部２１がキャップ部材の内壁における本体挿入部４１の周縁に掛かり、その動きは制限される。なお、凸部２１とキャップ部材４０との当接箇所でのガタツキを抑制するため、凸部２１の当接面（側面）は、キャップ部材４０の内壁に沿った形状（例えば、円弧状）とするのがよい。なお、指針本体２０の凸部２１は、上面においてもキャップ部材４０の内壁に当接した状態となっている。そのため、指針本体２０は上方への動きも制限されている。

次に、図２（ｂ）の矢印で示すように、台座部材３０がキャップ部材４０と組み合わされ、計器用指針１０が組み立てられる（図２（ｃ））。これにより、指針本体２０は、下方から台座部材３０に押圧され、キャップ部材４０と台座部材３０とにより狭持される。これにより、指針本体２０は、キャップ部材４０と台座部材３０との間に固定される。

このようにして組み立てられた計器用指針１０は、車両等に搭載される計器類に取り付けられる。図４は、本発明の第１の実施形態に係る計器用指針を備えた計器の断面図を示している。

図に示すように、本実施形態に係る計器１は、文字盤２と、メイン基板３と、駆動装置４と、電磁界発生装置５とを備えている。

文字盤２は、透光性を有する板材に、指標部が印刷されたパネルから構成されている。文字盤２の中央には、計器用指針１０のボス３１を指針軸６に取り付けるための開口２ａが形成されている。

メイン基板３は、ガラスエポキシ系硬質材料から構成され、文字盤２の背面側に設置されている。

駆動装置４は、メイン基板３の図中下面に搭載されている。駆動装置４は、例えばステッピングモータを備え、メイン基板３の上方にまで延び計測値に応じて角度分回転する指針軸６を備えている。この指針軸６に計器用指針１０のボス３１が接続され、計器用指針１０は指針軸６を中心に文字盤２上を回動する。

電磁界発生装置５は、例えばボビンコイルであり、指針軸６の周囲を取り囲むようにメイン基板３上に配置されている。電磁界発生装置５は、外部からの交流電流を受けて電磁界を発生させる。

基板３２にスパイラル状に形成された配線３６は、電磁界発生装置５が発生した電磁界を受け、電磁誘導作用による電力を発生させる。発生した電力は、基板３２に形成されたスルーホール（不図示）を通じて光源３３に供給される。光源３３から出射された光は、指針本体２０の後端面の一部（当接部と当接していない部分）に形成された光入射面２０ａから内部に入射する。

図５は、図４中の矢視Ｖ−Ｖで示した本発明の第１の実施形態に係る計器用指針１０の断面図である。上述したように、光源３３は、指針本体２０の光入射面２０ａに対向するように配置されている。凸部２１は光入射面２０ａから所定の距離をあけて形成されているため、光入射面２０ａは凸部２１から突出した位置に形成されている。そのため、光源３３は、光入射面２０ａのみに対応する箇所に、例えば１つの光源３３を設置すればよい。また、光源３３を指針本体２０の長手方向の延長線上に位置させることができるため、光源３３から出射され光入射面２０ａに直進した光はそのまま指針本体２０に入射し、指針本体２０内に効率よく導光される。そのため、指針本体２０を均一に十分な輝度で発光させることができる。

なお、基板３２に搭載された整流用ダイオード３４は、配線３６で生成される交流信号を一方向に整流することで、光源３３を電気的ダメージから保護する。また、同じく基板３２に搭載された電流調整用抵抗３５は、光源３３の明るさに応じて抵抗値を個々に調整し、指針本体２０の輝度を一定に保つ。

上述したような本発明の実施形態に係る計器用指針１０を用いることにより、以下のような作用・効果を奏する。

図３に示すように、キャップ部材４０内に形成された空間には、指針本体２０の後端側の一部のみ（具体的には、凸部２１から後端側）が収容される。これは、指針本体２０の長手方向の動きを制限する構成を、後端近傍に設けられた凸部２１と指針本体２０の後端面とにより実現でき、他の固定手段をキャップ部材４０内に設ける必要がないからである。このように、キャップ部材４０内に指針本体２０を固定するためのスペースを多く必要としないため、キャップ部材４０や台座部材３０、ひいては計器用指針１０の小型化が可能となる。また、従来の計器用指針と比べ、キャップ部材４０内により広いスペースを確保することができる（これによって、キャップ部材４０内に他の目的に使用される部材等を収容できるようになる。）。

また、指針本体２０を固定するために、溶着等の入熱を必要とする製造工程を経ないため、この点についての製造工程を少なくして、指針用計器１０を製造できる。また、指針本体２０を固定するためのピンが無いため、ピンの形成によるヒケ等の計器用指針１０の外観上の不具合が発生することはない。

また、指針本体２０を固定するための特別な構成が、指針本体２０の両サイドに形成された凸部２１のみであるため、計器用指針１０の構成を簡単なものとすることができる。そのため、計器用指針１０の製造コストの低減を図ることができる。

さらに、光入射面２０ａを凸部２１より突出した位置に形成し、光入射面２０ａに対向する位置に光源３３を設置しているため、指針本体２０を均一に十分な輝度で発光させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る計器用指針について説明する。図６は本発明の第２の実施形態に係る計器用指針を示しており、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図である。

本実施形態に係る計器用指針５０においては、図に示すように計器用指針２０の後端部が切りかかれており、この切欠きにより形成された、計器用指針２０の長手方向と直交する端面と、キャップ部材の外周面とが当接することにより、計器用指針２０の後端側への動きが制限される。このように、計器用指針２０には２つの後端面が形成されている。なお、本実施形態に係る計器用指針と上記実施形態に係る計器用指針とでは共通する部材が多いため、上記実施形態と異なる点を中心に説明するとともに、同様の部材については同じ符号を付して説明する。

上述したように、指針本体２０の後端部はその一部が切り欠かれており、指針本体２０の切欠き部における後端面（指針本体２０の長手方向と直交し、後端面（光入射面２０ａ）から先端側に位置する後端面）はキャップ部材４０の外周面（外面）と当接する当接面（第２の後端面）２０ｂとして機能する。なおこの場合、光入射面２０ａは、当接面２０ｂの後方に位置する第１の後端面を構成する。

キャップ部材４０には、指針本体２０を挿入するための本体挿入部４１が形成されている。本体挿入部４１の形成幅は、指針本体２０の厚みと略同一に形成されている。

本実施形態に係る計器用指針２０を組み立てる場合には、まず、図６（ａ）の矢印で示すように、キャップ部材４０に指針本体２０を装着する。この際、指針本体２０の両サイドから突出した凸部２１や指針本体２０の後端部をキャップ部材４０の内部に収容させながら、指針本体２０をキャップ部材４０の本体挿入部４１に挿入していく。そして、指針本体２０の当接面２０ｂを、キャップ部材４０の外周面の一部である当接面４０ａに当接させるとともに、指針本体２０に形成された凸部２１をキャップ部材４０の内壁に当接させる。

このように、指針本体２０の当接面２０ｂと、キャップ部材４０の当接面４０ａとを当接させることにより、キャップ部材４０に対する指針本体２０の後端側への動きが制限される。また、上記実施形態と同様に、凸部２１とキャップ部材４０の内壁における本体挿入部４１周縁とを当接状態とすることにより、キャップ部材４０に対する指針本体２０の先端側への動きが制限される。

次に、図６（ａ）の矢印で示すように、台座部材３０がキャップ部材４０と組み合わされ、計器用指針５０が組み立てられる（図６（ｂ））。これにより、指針本体２０は、下方から台座部材３０に押圧され、キャップ部材４０と台座部材３０との間で狭持される。

なお、上記実施形態と同様に、指針本体２０に形成された光入射面２０ｂに対向する位置には１つの光源３３が設けられている。光源３３から出射された光は、光入射面２０ｂから指針本体２０に入射し、指針本体２０内に導光される。

なお、本実施形態に係る計器用指針２０を用いることによっても、上記実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。上記実施形態においては、キャップ部材４０に当接部材４２（図１）を設ける必要があった。しかしながら、本実施形態における計器用指針５０では、指針本体２０の当接箇所をキャップ部材４０の外周面とすることができるため、キャップ部材４０に当接部４２（図１）を設ける必要はない。

本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形や改良が可能である。例えば、上記実施形態では、キャップ部材４０に本体挿入部４１や当接部４２、あるいは当接面４０ａを設けたが、これらを台座部材３０に設置する構成としてもよい。また、基板３２とメイン基板３とは、コードやフレキシブルプリント基板、ヒゲゼンマイ等の接続部材で接続され、この接続部材によって光源３３等に供給される電力が供給されても良い。

また上記実施形態では、台座部材３０に周壁３７（図１）を形成することで凹部を形成し、その凹部内に基板３２を収容しており、この際、基板３２の上面よりも台座部材３０の周壁３７の上端面がキャップ部材４０側に突出する構造としたが、基板３２の上面と台座部材３０の周壁の上端面とを同一面に構成してもよい。このようにすることで、台座部材３０とキャップ部材４０との間に指針本体２０を固定する際に、指針本体２０の凸部２１を含む下面を、同一面をなした基板３２の上面及び台座部材３０の周壁３７の上端面にて安定して受けることができ、指針本体２０の固定を安定なものにすることができる。また指針本体２０の下面が基板３２の上面に載置されることで、指針本体２０の光入射面２０ａと光源３３との位置合わせが容易となり、光源３３からの照射光が光入射面２０ａに入りやすくできる。

また、キャップ部材４０の周壁４３を台座部材３０の下方にまで延長させて、キャップ部材４０内に台座部材３０を収容する構造としてもよい。この場合、キャップ部材４０の周壁４３の内面に台座部材３０の下端面と係合する爪部を突出形成して、キャップ部材４０と台座部材３０とを結合固定してもよい。

１ 計器
２ 文字盤
３ メイン基板
４ 駆動装置
５ 電磁界発生装置
６ 指針軸
１０ 計器用指針
２０ 指針本体
２０ａ 光入射面
２１ 凸部
３０ 台座部材
３１ ボス
３２ 基板
３３ 光源
３６ 配線
４０ キャップ部材
４１ 本体挿入部
４２ 当接部材

Claims (6)

1. 先端が計器の指標部を指示し、後端側の一部の両サイドに凸部が形成された指針本体と、
   前記計器の指針軸に接続され、自身に形成されたスリットを介して前記指針本体の前記後端側の一部を内部に収容するケース体と、を備え、
   前記指針本体は、前記凸部が前記ケース体の内壁における前記スリットの周縁部と当接することで先端方向への動きが制限されるとともに、後端面の一部が前記ケース体の外面と当接することで後端方向への動きが制限されることを特徴とする計器用指針。
2. 前記指針本体の前記後端面の一部は、前記スリットから突き出ており、
   前記ケース体には、前記後端面の一部と当接する当接部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の計器用指針。
3. 前記指針本体の前記後端面は、第１の後端面と、前記第１の後端面より先端側に位置する第２の後端面とを含み、
   前記第２の後端面は前記ケース体の外周面と当接していることを特徴とする請求項１に記載の計器用指針。
4. 前記凸部は、前記指針本体の後端から離間した位置に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の計器用指針。
5. 前記指針本体の前記後端面のうち前記ケース体と当接していない部分に対向する光源をさらに備え、
   前記指針本体は、前記光源から出射された光を先端側に導光することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の計器用指針。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の計器用指針を備えたことを特徴とする計器。

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