JP4084859B2

JP4084859B2 - 計器の指針及び指針装置

Info

Publication number: JP4084859B2
Application number: JP28851596A
Authority: JP
Inventors: 博司山下; 博之横田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2016-10-30
Also published as: JPH10133606A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計器の指針及び指針装置に係り、特に、自動車等の車両に装着される計器に使用され、指針を透明または半透明の透光性材料によって形成し、光源からの光によってそれ自身が光輝する計器の指針及び指針装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、従来例として、実開昭５５−３７０３に開示された計器の指針装置を図５乃至図１２を参照しつつ説明する。
図５に自動車のスピードメータに適用した計器の指針装置の分解斜視図を示す。
【０００３】
文字板１１０には、透孔１１１の上部に延びるキャップ支持部１１２が一体に突出形成されている。１１３、１１４はそれぞれトリップ計及び走行距離計用の窓枠であり、１２０は可撓性プリント回路（以下「ＦＰＣ」と呼ぶ）で、文字板１１０に形成された溝１１３及びキャップ支持部１１２に沿って配置される。１２４、１２５は電源側に接続するためのコネクタである。
【０００４】
目盛板１３０は、文字板１１０上に重ね合わされ、指針駆動体１４０の取付ボス１４１、１４２に締着される。１４３は回転中心に設けられた指針回転軸、１４４はトリップ計、１４５は走行距離計である。
１５０はアクリル樹脂等の透光性材料からなる指針、１６０は光源であるランプ１７０を保持するとともに、指針１５０の基部上部を覆う不透光性のキャップである。
【０００５】
指針１５０は、図７及び図８に示すように、指針回転軸１４３と嵌合する軸受１５１が嵌合固着された軸受部１５２と、この軸受部１５２と同心の円筒状に形成された枠部１５３と、この枠部１５３によって連結され、軸受１５１に対して互に反対方向に延びる指示部１５４とバランスウェイト部１５５からなる。
【０００６】
キャップ支持部１１２は、図９及び図１０に示すように、文字板１１０から垂直に立ち上がった直立片１１２ａと、その先端部から文字板１１０に平行に形成された環状のキャップ装着片１１２ｂとからなる。キャップ１６０は、図１１及び図１２に示すように、略々円錐台状に形成され、円柱状のソケット部１６１及びこのソケット部１６１の下端部付近から径方向に突出する突起１６２、１６２が不透光性の合成樹脂等により一体に形成されている。
【０００７】
上記構成により、ランプ１７０にはＦＰＣ１２０及びキャップ１６０の電極端子１６３、１６４を介して給電されて点灯し、その光が指針１５０の指示部１５４内に入射して、その下面等に形成された乱反射面１５４ａを照射して光らせることができる。
【０００８】
しかし、上記従来例の計器の指針装置においては、指針を組み付ける際に、導光板あるいは文字板ホルダーの突起部に指針をくぐらせて組み付けなければならないため、組立作業性が悪いという問題点があった。
また、指針の袴部分の長さが長いと、組立作業中にこの袴部分と文字板とが接触し、文字板を傷つけるおそれがあった。
【０００９】
さらに、図６の矢印Ａで示すように、キャップ支持部１１２と指針１５０との間から光が漏れる可能性があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、これらの問題点を解決すべく、出願人は、特願平７−１８５８９０号において、新しい計器の指針装置を提案している。
図１３は出願人が提案した計器の指針装置の分解斜視図であり、図１４は組立断面図である。
【００１１】
計器の指針装置２０１は、後述の光源２０７を協働して保持するための上部保持部材２０２及び下部保持部材２０３と、各種指示を実際に行う指針２０４と、指針２０４を協働して挟持する指針キャップ２０５及び指針座２０６と、指針２０４を光輝させるための光を射出する光源２０７と、光源２０７に図示しない電源をリード線２０８を介して接続するためのコネクタ２０９と、各種文字が印刷された文字板２１０と、文字板全体を均一に照明するための調光処理が施された調光板２１１と、を備えて構成されている。
【００１２】
上記構成により、光源４は図示しない電源からリード線２０８を介して給電されて点灯し、その光が指針２０４の回転中心部２０４Ａに入射して、傾斜部２０４Ｃにおいて、光源２０７からの光を指針２０４の先端側に反射する。そして、指示部２０４Ｂの底面等で反射された光によって橙色に着色したホットスタンピング面にが照射され、この面を光らせて、橙色に指針を光輝させることができる。
【００１３】
ところで、上記特願平７−１８５８９０号において提案した計器の指針装置においては、断面形状が台形の指針を用いており、光源２０７として単色のＬＥＤを用いていたため問題とならなかったが、光源２０７としてフルカラーＬＥＤを用いようとすると、光源２０７と指針２０４の光入射面が近接しているため、光入射面では、フルカラーＬＥＤを構成する赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤから射出される赤色光、緑色光及び青色光が拡散により混合されず、色ムラの原因となってしまうという不具合が生じる可能性がある。
【００１４】
また、指針２０４の光入射面の面積に比較して指針２０４が細いため、指針２０４の外部に漏れてしまう漏洩光量が多く、高輝度に光輝させることができないという不具合が生じる可能性があった。
そこで、本発明の目的は、色ムラが生じることなく、高輝度で光輝させることができる計器の指針及び指針装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、指針本体と、前記指針本体の背面の一部に形成された射出用反射面と、前記指針本体の基部側の端部の正面に設けられて、外部の光源から指針光輝用光が前記指針本体の正面側から背面側に向かって入射される入射面と、前記指針本体の入射面から所定距離離間した前記入射面に対向する位置に設けられると共に、前記入射面から入射される前記指針光輝用光を反射して指針先端部側に導く傾きを持って設けられた光反射面と、前記光反射面には、入射した前記指針光輝用光を全反射して、指針先端部側に導く全反射面と、入射した前記指針光輝用光を拡散状態で反射する拡散反射面とが同一平面上に連続して設けられて構成する。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記指針本体は、先端に向かうに従って背面が正面に近づく形状であり、前記光反射面には、前記指針本体の正面側に前記全反射面が設けられ、前記指針本体の背面側に前記拡散反射面が設けられて構成する。
【００１６】
請求項１又は２記載の発明によれば、入射面の外部の光源から指針光輝用光が入射されると、指針本体内を伝播し、光反射面に到達する。
光反射面に到達した指針光輝用光の一部は、全反射面により全反射される。
また、光反射面に到達した指針光輝用光の他の一部は、拡散反射面により拡散状態で反射される。
【００１７】
これらの結果、全反射面及び拡散反射面により反射された指針光輝用光は、射出用反射面に到達し、反射されて指針全体を光輝状態とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の計器の指針において、前記拡散反射面には、白色塗装あるいはホットスタンピングが施して構成する。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加えて、前記拡散反射面には、白色塗装あるいはホットスタンピングを施しているので、反射率が向上し、より高輝度で拡散反射がなされる。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３記載の計器の指針において、前記光反射面の全面積に対する前記全反射面の面積と前記拡散反射面の面積とを同一とするように構成する。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３記載の発明の作用に加えて、前記反射面の全面積に対する前記全反射面の面積と前記拡散反射面の面積と同一としているので、適度な比率で指針光輝用光が拡散して混合状態となり、色ムラが発生せず指針を均一に光輝させることができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の計器の指針と、前記指針光輝用光を射出すべく、前記入射面に対向して設置された光源と、前記指針を駆動するムーブメント本体と、を備えて構成する。
請求項５記載の発明によれば、光源は、指針光輝用光を請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の計器の指針の入射面に射出する。
【００２１】
これと並行してムーブメント本体は、指針を駆動する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図１に本発明の実施形態の指針及びその周辺部品の一部破断外観斜視図を示す。
【００２３】
指針１は、アクリル樹脂などの透明樹脂で形成された略円錐形状の指針本体２と、指針本体２の側面の一部に形成された射出用反射面３と、指針本体２の基部側に設けられ、外部の光源であるフルカラーＬＥＤ４から指針光輝用光Ｌが入射される入射面５と、入射面５から所定距離離間した入射面５に対向する位置に所定の傾き（例えば、４５［゜］）をもって設けられ、指針光輝用光Ｌを指針先端部２Ａ側に導く光反射面６と、を備えて構成されている。
【００２４】
射出用反射面３には、白色塗装あるいはホットスタンピングが施されている。
図２に光反射面６の正面図を示す。
光反射面６は、入射した指針光輝用光Ｌが全反射する全反射面７と、入射した指針光輝用光Ｌが拡散状態で反射される拡散反射面８とを備え、光反射面６の全面積に対する全反射面７の面積と拡散反射面８の面積とは、約１対１の面積比となっている。
【００２５】
図３は、実施形態の計器の指針装置の側面一部断面図である。
この計器の指針装置１０は、各種文字などが印刷された文字板１１と、指針１と、指針１を保持するとともに、指針１を保護すべくカバーする指針カバー１２と、指針カバー１２に取り付けられる指針キャップ１３と、光源である後述のフルカラーＬＥＤを保持するための光源保持部材１４と、指針光輝用光Ｌを射出するフルカラーＬＥＤ１５と、指針カバー１２にその中心軸１６Ａが取り付けられ、指針１及び指針カバー１２を一体として駆動するムーブメント本体１６と、文字板１７と一体的に構成され、文字板１１全体を均一に照明するための調光板１７と、を備えて構成されている。
【００２６】
指針カバー１２には、図４の平面図に示すように、スリット部１２Ａが設けられており、このスリット部１２Ａを介して指針光輝用光Ｌが射出され、指針１が光輝することとなる。
フルカラーＬＥＤ４の端子４ａに給電のためのリード線２０が半田付けにより結合されている。
【００２７】
次に、計器の指針装置の全体の組み立てについて説明する。
文字板１１の貫通孔１１Ａ及び調光板１７の対応する位置に形成した貫通孔１７Ａの位置合わせを行い、文字板１１及び調光板１７を重ね合わせる。
そして、指針カバー１２の指針回転軸１２Ｂを文字板１１の貫通孔１１Ａ及び調光板１７の貫通孔１７Ａ内に挿入し調光板１７の裏面側（図３中、下側）に回動可能に突出させ、ムーブメント本体１６の回転軸１６Ａと結合する。
【００２８】
さらに、フルカラーＬＥＤ１５を取り付けた光源保持部材１４を、フルカラーＬＥＤ１５の位置合わせを行いつつ指針カバー１２の上部側（図中、上側）から被せ、文字板１１若しくは調光板１７９に溶着することにより、光源保持部材１４を固定する。
【００２９】
この結果、図３に示すように、計器の指針装置の組み立てが完了する。
次に概要動作を説明する。
フルカラーＬＥＤ４は図示しない電源からリード線５を介して給電されて点灯し、指針光輝用光Ｌが指針１の入射面５から入射する。
【００３０】
入射面５から入射した指針光輝用光Ｌは、指針本体２内を伝播し、光反射面６に到達する。
光反射面６に到達した指針光輝用光Ｌのうち、およそ半分は、全反射面７に入射し、残り半分は拡散反射面に入射することとなる。
【００３１】
これにより全反射面７は、入射した指針光輝用光Ｌを全反射して指針先端部２Ａ側のより先端側に導く。
一方、拡散反射面７は、入射した光輝用光Ｌを拡散状態で反射して指針先端部２Ａのより基部側に導く。
【００３２】
そして、光輝用光Ｌは、射出用反射面３の全領域にわたって、均一に伝達されることとなり、射出用反射面３により反射されて、指針カバー１２のスリット部１２Ａを介して射出される。
これと並行して、ムーブメント本体１６の回転軸１６Ａは、図示しないセンサ等からの出力信号に応じて、指針カバー１２及び指針１を回動させる。
【００３３】
これらの結果、指針カバー１２のスリット部１２Ａの部分がフルカラーＬＥＤで設定した色で光輝した状態で、指針カバー１２及び指針１が回動して、指示を行うこととなる。
この場合において、光反射面６に入射した指針光輝用光Ｌは、拡散反射面８により拡散され、全反射面７により反射された指針光輝用光Ｌと混合状態となって指針カバー１２のスリット部１２Ａから射出されるので、フィルタなどの特別な部品を設けることなく、色ムラがない、高輝度の照明が行えることとなる。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１又は２記載の発明によれば、入射面に外部の光源から指針光輝用光が入射されると、指針本体内を伝播し、光反射面に到達し、光反射面に到達した指針光輝用光の一部は、全反射面により全反射され、光反射面に到達した指針光輝用光の他の部分は、拡散反射面により拡散状態で反射される。
【００３５】
これらの結果、全反射面及び拡散反射面により反射された指針光輝用光は、射出用反射面に到達し、反射されて指針本体を光輝状態とするので、指針光輝用光は、拡散され、混合状態で指針本体内を伝播することとなり、色ムラがなくなる。
また、指針本体の断面積は、従来の断面台形型の指針に比較して広いので、光漏れが少なく、高輝度の照明が行える。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加えて、前記拡散反射面には、白色塗装あるいはホットスタンピングが施されているので、反射率が向上し、より高輝度で拡散反射がなされ、より高輝度の指針照明が行える。
請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３記載の発明の作用に加えて、前記反射面の全面積に対する前記全反射面の面積と前記拡散反射面の面積とを同一としているので、適度な比率で指針光輝用光が拡散して混合状態となり、色ムラが発生せず指針を均一に光輝させることができる。
【００３７】
請求項５記載の発明によれば、光源は、指針光輝用光を請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の計器の指針の入射面に射出し、ムーブメント本体は、指針を駆動するので、色ムラがなく、高輝度の指針正面を行っている状態で指示を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の指針及び周辺部品の一部断面斜視図である。
【図２】光反射面の正面図である。
【図３】実施形態の計器の指針装置の断面図である。
【図４】指針の平面図である。
【図５】計器の指針装置の従来例を示す分解斜視図である。
【図６】図５の計器の指針装置の組付状態における指針の長手方向断面図である。
【図７】図５の計器の指針装置の指針の平面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図５の計器の指針装置の文字板のキャップ指示部付近を示す平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】図５の計器の指針装置のランプを保持したキャップの正面図である。
【図１２】図５の計器の指針装置のランプを保持したキャップの底面図である。
【図１３】出願人が提案した計器の指針装置の分解斜視図である。
【図１４】図１３の計器の指針装置の組立断面図である。
【符号の説明】
１指針
２指針本体
２Ａ指針先端部
３射出用反射面
４フルカラーＬＥＤ
５入射面
６光反射面
７全反射面
８拡散反射面
１０計器の指針装置
１１文字板
１２指針カバー
１２Ａスリット部
１３指針キャップ
１４光源保持部材
１５フルカラーＬＥＤ
１６ムーブメント本体
１６Ａ中心軸
１７調光板
Ｌ指針光輝用光

Claims

指針本体と、
前記指針本体の背面の一部に形成された射出用反射面と、
前記指針本体の基部側の端部の正面に設けられて、外部の光源から指針光輝用光が前記指針本体の正面側から背面側に向かって入射される入射面と、
前記指針本体の入射面から所定距離離間した前記入射面に対向する位置に設けられると共に、前記入射面から入射される前記指針光輝用光を反射して指針先端部側に導く傾きを持って設けられた光反射面と、
前記光反射面には、入射した前記指針光輝用光を全反射して、指針先端部側に導く全反射面と、入射した前記指針光輝用光を拡散状態で反射する拡散反射面とが同一平面上に連続して設けられている
ことを特徴とする計器の指針。
請求項１記載の計器の指針において、
前記指針本体は、先端に向かうに従って背面が正面に近づく形状であり、
前記光反射面には、前記指針本体の正面側に前記全反射面が設けられ、前記指針本体の背面側に前記拡散反射面が設けられている
ことを特徴とする計器の指針。
請求項１又は２記載の計器の指針において、
前記拡散反射面には、白色塗装あるいはホットスタンピングが施されていることを特徴とする計器の指針。
請求項１乃至請求項３記載の計器の指針において、
前記光反射面の全面積に対する前記全反射面の面積と前記拡散反射面の面積とを同一とすることを特徴とする計器の指針。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の計器の指針と、
前記指針光輝用光を射出すべく、前記入射面に対向して設置された光源と、
前記指針を駆動するムーブメント本体と、
を備えたことを特徴とする計器の指針装置。