JP4702698B2

JP4702698B2 - 指針の照明装置

Info

Publication number: JP4702698B2
Application number: JP2005054308A
Authority: JP
Inventors: 雅人小幡
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-02-28
Also published as: JP2006242576A

Description

本発明は、例えば車両等の指針式計器に適用され、所定の駆動装置の駆動軸によって作動する指針の照明装置に関する。

従来、指針の照明装置として、例えば下記特許文献１に示されているように、指針カバーで覆われる指針の基部（回転中心領域）下方に、発光ダイオードからなる複数の光源を指針軸を中心とした同心円上に配置して指針を照明するものや、下記特許文献２に示されているように、指針の基部と発光ダイオードからなる複数の光源との間に導光体を配置し、この導光体を通じて指針を照明するものが知られている。
特開平７−２３９２５２号公報（図１、図２）特開２００１−４１７８０号公報（図１０、図１１）

しかしながら、特許文献１の指針をダイレクトに照明する構成は、光源からの照射光を指針の回転中心領域に取り入れて長く延びる指示部を照明するものであるが、光源の実装上の都合から、複数個の光源を駆動軸に密集させるには限界があり、このため指針の回転中心領域が大型化し、これに伴いこの領域を隠蔽する指針カバーが大型化するという問題があった。また特許文献２の導光体を使用する構成は、導光体の受光部（光源と対向）を通じて取り入れた光を導光体の照射部（指針の回転中心領域に対向）より指針の回転中心領域に照射して長く延びる指示部を照明するものであるが、導光体の照射部直下に受光部が位置する構成であるため、特許文献１の場合と同様、指針の回転中心領域が大型化し、これに伴って指針カバーが大型化するという問題があった。

そこで、本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、指針カバーの大型化を抑え、コンパクトな指針カバーを備えた指針の照明装置を提供するものである。

本発明は前記目的を達成するため、透光性の指示部を有し駆動装置の駆動軸によって作動する指針と、この指針を照明する光源と、この光源と前記指針との間に設けられた導光体とを備え、前記導光体は前記光源に対向する受光部と、前記受光部で受けた前記光源からの光を前記駆動軸と平行に射出する第１の照射部と、前記駆動軸を中心とし前記第１の照射部の外側に設けた第２の照射部と、前記受光部から前記第２の照射部に到る光路上に位置し前記受光部で受けた前記光源からの光を前記第２の照射部から前記駆動軸側に反射する反射部とを有し、前記指針は前記第１の照射部からの光を受ける第１の指針受光部と、前記第１の指針受光部より前記駆動軸側に設け前記第２の照射部からの光を受ける第２の指針受光部と、前記第１、第２の指針受光部で受けた光を前記指示部側へ反射する第１の指針反射部と、前記第２の指針受光部から前記第１の指針反射部に到る光路上に位置し前記第２の指針受光部で受けた光を前記第１の指針反射部に反射する第２の指針反射部とを備えたものである。

また本発明は、前記受光部を凸状に形成したものである。

また本発明は、前記第１の照射部を凸状に形成したものである。

また本発明は、前記導光体の反射部の断面形状を凸状に形成したものである。

また本発明は、前記導光体の反射部が前記受光部で受けた前記光源からの光を前記第２の照射部から前記駆動軸側でかつ上方に反射するものである。

また本発明は、前記光源が発光ダイオードとしたものである。

また本発明は、前記指針の背後に前記駆動装置と前記光源を装着する回路基板を有し、前記光源が前記指針側を向く前記回路基板の板面に装着され、前記駆動装置が前記指針に対し反対側を向く前記回路基板の板面であって、前記駆動軸が前記回路基板を貫通するように配置されるものである。

以上、本発明により、初期の目的を達成することができ、指針カバーの大型化を抑え、コンパクトな指針カバーを備えた指針の照明装置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ある。図１において指針式計器は、駆動軸１を前方（図１中上方）に突設してなる駆動装置２と、この駆動装置２の前方側（図１中上側）に位置する回路基板３と、この回路基板３の前方側に配置される筒体４１を備えたケース４と、このケース４によって支持される表示板５と、この表示板５の前方に位置し駆動装置２の駆動軸１によって動作（回転）する指針６と、表示板５の背後に位置して筒体４１内に配置される光源８と、この光源８の照射光を指針６に導く導光体７と有する。

駆動装置２は、ステッピングモータ式ゲージやエアコア式ゲージ等の周知のコイル型電動機からなり、駆動軸１が回路基板３を貫通するように回路基板３の背面に装着されている。

回路基板３は、周知の硬質プリント回路基板からなり、駆動装置２と光源８に電力供給を行う図示しない回路パターンを有する。

ケース４は、例えば光反射率の高い白色の合成樹脂からなり、筒体４１は、円筒状に形成され、その内部に駆動軸１、光源８、導光体７の各部品を収納している。

表示板５は、周知の印刷表示板からなり、指針６に対応する目盛、文字、マーク等の図示しない指標部を有している。表示板５はまた駆動軸１と指針６との連結を可能とする貫通孔５１を有し、この貫通孔５１がケース４の開口４２と対応する構造である。

指針６は、例えば透光性の合成樹脂からなる透光体６１と、この透光体６１の所要部を隠蔽する例えば遮光性の合成樹脂からなる指針カバー６２と、指針座６３とを有する。

透光体６１は、表示板５の前記指標部に向かって延びる指示部６１ａと、駆動軸１との連結箇所を含み指針カバー６２と指針座６３によって主に前方（図１中上方）、側方及び後方が覆われる回転中心領域６１ｂと有する。

この回転中心領域６１ｂには、光源８（導光体７）からの光を受光する第１、第２の指針受光部６５ａ、６５ｂと、この第１、第２の指針受光部６５ａ、６５ｂから取り入れた光を指示部６１ａ側に反射する第１の指針反射部６６ａと、第２の指針受光部６５ｂで受けた光を第１の指針反射部６６ａに反射する第２の指針反射部６６ｂとが設けられている。

第１の指針受光部６５ａは、駆動軸１を中心として、回転中心領域６１ｂの外周部で光源８に対面している。また回転中心領域６１ｂには、第１の指針受光部６５ａより駆動軸１側で光源８側に延長形成された延長部６４を備えている。この延長部６４は、円筒を縦方向に２つに割ったような形状であり、その外周の下端部分に第２の指針受光部６５ｂを備えている。またこの延長部６４の内側（駆動軸１側）の下端部分に、円錐のすり鉢形状の第２の指針反射部６６ｂを備えている。なお本実施例では、図４で示すように、透光体６１は第１の指針反射部６６ａを３つ備えている。

指針座６３は円板状で、駆動軸１が挿入固定されるボス部６７と、第１の指針受光部６５ａと延長部６４が入る孔６８と、遮光壁６９とを備えている。この遮光壁６９は、円筒を縦方向に２つに割ったような形状であり、指針カバー６２と表示板５との間から漏れる光の量を抑えるものである。

光源８は、本実施形態では、駆動軸１の周りに同心円状に１２０度間隔で配置された複数（３個）の発光ダイオードからなり、これらは回路基板３上に実装されている。またこの光源８は、その駆動軸１側の一部が表示板５の貫通孔５１内に位置するが、反対側の残りの部分は貫通孔５１より外側に位置している。つまり、駆動軸１から光源８の外側までの距離より、駆動軸１から表示板５の貫通孔５１の距離が短くなるように、表示板５の貫通孔５１は小さく形成されている。このため、導光体７を備えていないと、光源８の貫通孔５１の外側に位置する部分から指針６方向へ出た光は、表示板５によって遮られてしまう。なおこれらの光源８は表面実装タイプものが使用されている。

導光体７は透光性の合成樹脂からなり、指針６と光源８との間に設けられている。図２、３で示すように、導光体７は、駆動軸１を通すために駆動軸１に対応する孔部７１を有し、駆動軸１の周囲を取り巻くリング形の円板部７０を備えている。

図１中の円板部７０の下面で各光源８に対向する箇所には、光源８の放射光を受光し、その光を導光体７内に取り入れる複数（３個）の受光部７２が形成されている。

また本実施形態では、受光部７２を凸状に形成してあり、光源８から放射された拡散する光を集光するものである。この受光部７２は、円板部７０の下面に設けた凹部７２ａ内に設けられている。凹部７２ａ内に受光部７２を設けることで、導光体７の円板部７０から突出する高さを抑え、導光体７の小型化をはかることができる。

また図１中の円板部７０の上面で、指針６の第１の指針受光部６５ａに対面する箇所には、導光体７を通じて導いた光を第１の指針受光部６５ａに照射する複数（３個）の第１の照射部７３ａが設けられている。これら第１の照射部７３ａは、３個の光源８または同数の受光部７２の各々に対応するように設けられている。第１の照射部７３ａは、表示板５の貫通孔５１に対応しており、第１照射部７３ａからの光は、表示板５で遮られることはない。また第１の照射部７３ａは凸状に形成してあり、受光部７２で集光した光源８からの光をさらに集光し、表示板５の貫通孔５１を通して、駆動軸１と平行に光を第１の受光部６５ａに向けて射出する。

また図１中の円板部７０の上面で、駆動軸１を中心とし第１の照射部７３ａの外側に指針６方向に突出した突起７５が設けられている。この突起７５は、表示板５の貫通孔５１より外側に位置している。この突起７５の駆動軸１側に第２の照射部７３が設けられている。この第２の照射部７３は、駆動軸１を中心とした円弧で、駆動軸１の軸方向に平行な面である。またこの突起７５の外側、つまり、第２の照射部７３を設けた側とは反対側には、反射部７４が設けられている。この反射部７４は、受光部７２から第２の照射部７３ｂに到る光路上に位置し、受光部７２で受けた光源８からの光を第２の照射部７３ｂから駆動軸１側に反射するものである。この反射部７４は、その断面形状が外側に突出した凸状に形成してある。また、反射部７４で、光源８からの光を第２の照射部７３ｂから駆動軸１側でかつ上方に反射することで、指針６と導光体７との間に空間を設けることができ、指針６の回転に伴う指針６と導光体７との接触を防ぐことで、指針６の引っかかりなどの不具合の発生を抑えることができる。

これら第２の照射部７３ｂは、第１の照射部７３ａと同様に、３個の光源８または同数の受光部７２の各々に対応するように設けられている。また第２の照射部７３ｂの断面形状を凸状に形成したことで、受光部７２で集光した光源８からの光をさらに集光して、平行な光として、第２の照射部７３ｂを通して第２の受光部６５ｂに向けて射出する。

なお７６は、円板部７０の下面に設けた回路基板３に位置決めするピンで、受光部７２に間に１つずつ全部で３個設けてある。

このように構成された導光体７からの光は、以下のとおりである。光源８の表示板５の貫通孔５１内から発する光Ｌ１は、導光体７の第１の照射部７３ａから駆動軸１と平行に射出され、表示板５の貫通孔５１を通って、指針６の第１の受光部６５ａに達する。また光源８の表示板５の貫通孔５１より外側から発する光Ｌ２は、反射部７４で第２の照射部７３ｂから駆動軸１方向へ照射され、指針６の第２の受光部６５ｂに達する。よって、表示板５の貫通孔５１より外側に位置する光源８からの光を、導光体７によって、指針６に導くことができるので、表示板５の貫通孔５１を小さくすることができ、ひいては、指針カバー６２の大型化を抑え、コンパクトは指針カバー６２を備えた指針の照明装置を提供することができる。

なお本実施形態では、第２の照射部７３ｂは、光源８に対して垂直であったが、前期実施形態に限定されるものではなく、駆動軸１から外側に傾斜したすり鉢形状であっても良い。

また本実施形態では、光源８が発光ダイオード、特に表面実装タイプの発光ダイオードを用いており、この点も、照射部７３の小型化に寄与している。

また本実施形態では、指針６の背後に駆動装置２と光源８を装着する回路基板３を有し、光源８が指針６側を向く回路基板３の板面に装着され、駆動装置２が指針６に対し反対側を向く回路基板３の板面であって、駆動軸１が回路基板３を貫通するように配置されることにより、駆動装置２が指針６の直下の回路基板３上のスペース内に位置しないため、駆動軸１周辺付近の構成をコンパクトにすることができる。

また本実施形態では、筒体４１を設けたことにより、照明効率を高めている。

なお本実施形態では、指針６は駆動軸１を起点として、図１中左側に指示部６１ａが延長形成されていたが、前記実施形態に限定されるものではなく、駆動軸１を跨いで左右に延長形成したものであっても良い。

本発明の第１の実施形態となる指針式計器の断面図。同実施形態の導光体の上面図。同実施形態の導光体の下面図。同実施形態の指針の上面図。同実施形態の指針の下面図。

符号の説明

１駆動軸
２駆動装置
６指針
７導光体
８光源
６１透光体
６１ａ指示部
６１ｂ回転中心領域
６２指針カバー
６３指針座
６４延長部
６５ａ第１の指針受光部
６５ｂ第２の指針受光部
６６ａ第１の指針反射部
６６ｂ第２の指針反射部
７０円板部
７２受光部
７２ａ凹部
７３ａ第１の照射部
７３ｂ第２の照射部
７４反射部

Claims

透光性の指示部を有し駆動装置の駆動軸によって作動する指針と、この指針を照明する光源と、この光源と前記指針との間に設けられた導光体とを備え、前記導光体は前記光源に対向する受光部と、前記受光部で受けた前記光源からの光を前記駆動軸と平行に射出する第１の照射部と、前記駆動軸を中心とし前記第１の照射部の外側に設けた第２の照射部と、前記受光部から前記第２の照射部に到る光路上に位置し前記受光部で受けた前記光源からの光を前記第２の照射部から前記駆動軸側に反射する反射部とを有し、前記指針は前記第１の照射部からの光を受ける第１の指針受光部と、前記第１の指針受光部より前記駆動軸側に設け前記第２の照射部からの光を受ける第２の指針受光部と、前記第１、第２の指針受光部で受けた光を前記指示部側へ反射する第１の指針反射部と、前記第２の指針受光部から前記第１の指針反射部に到る光路上に位置し前記第２の指針受光部で受けた光を前記第１の指針反射部に反射する第２の指針反射部とを備えたことを特徴とする指針の照明装置。
前記受光部を凸状に形成したことを特徴とする請求項１記載の指針の照明装置。
前記第１の照射部を凸状に形成したことを特徴とする請求項１記載の指針の照明装置。
前記導光体の反射部の断面形状を凸状に形成したことを特徴とする請求項１記載の指針の照明装置。
前記導光体の反射部が前記受光部で受けた前記光源からの光を前記第２の照射部から前記駆動軸側でかつ上方に反射することを特徴とする請求項１記載の指針の照明装置。
前記光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の指針の照明装置。
前記指針の背後に前記駆動装置と前記光源を装着する回路基板を有し、前記光源が前記指針側を向く前記回路基板の板面に装着され、前記駆動装置が前記指針に対し反対側を向く前記回路基板の板面であって、前記駆動軸が前記回路基板を貫通するように配置されることを特徴とする請求項１記載の指針の照明装置。