JP5489870B2 - 指針装置及び導光部材 - Google Patents

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Description

本発明は、指針装置及び導光部材に係り、特に、文字板と、基部と前記基部の一端から前記文字板に沿って延出された指針本体部とが設けられた導光性の指針と、一端が前記基部の他端に対向して配置された導光性の出力軸が設けられたモータと、前記出力軸の他端に対向して配置された光源と、を備えた指針装置及び当該指針装置に用いられる導光部材に関するものである。
上述した指針装置として、例えば図6に示すようなものが提案されている(例えば特許文献1〜3)。同図に示すように、指針装置100は、文字板101と、導光性の指針102と、指針102を回転駆動するためのモータ103と、指針102を光輝させるための指針用光源104と、を備えている。
上記指針102は、基部102a及び基部102aの一端から文字板101に沿って延出された指針本体部102bが設けられている。上記モータ103には、導光性の出力軸103aが軸支されている。出力軸103aは、その一端が基部102aの他端に圧入されて、指針102に固定されている。この出力軸103aの他端に対向するように上記光源104が配置されている。
上述した指針装置100によれば、光源104から出射された光は、出力軸103a内を導光して、指針102の基部102aに導かれ、この基部102aに導かれた光が指針102内を導光して、指針102が光輝する。
上述した指針装置100は、出力軸103aによって光源104から出射された光を出力軸103a外に漏らさずに効率的に指針102に導くために指針102しか照明できず、文字板101の照明には指針用光源104とは別の文字板用光源を文字板101の背面に配置して、照明する必要があった。このため、光源の数が多くなりコスト的に問題があった。
特表2003−515147号公報 特開2004−48892号公報 特開昭55−71985号公報
そこで、本発明は、1つの光源で指針と文字板との双方を照明することにより、コストダウンを図った指針装置及び導光部材を提供することを課題とする。
上述した課題を解決するための請求項1記載の発明は、文字板と、基部と前記基部の一端から前記文字板に沿って延出された指針本体部とが設けられた導光性の指針と、一端が前記基部の他端に対向して配置された導光性の出力軸が設けられたモータと、前記出力軸の他端に対向して配置された光源と、を備えた指針装置において、前記基部の他端が挿入される第1凹部と前記出力軸の一端が挿入される第2凹部とが設けられた前記文字板の背面に配置される導光部材をさらに備え、前記第1凹部の底面が、前記出力軸の回転軸に近づくに従って前記出力軸に近づくテーパ状に設けられていることを特徴とする指針装置に存する。
請求項2記載の発明は、底壁部及び該底壁部の縁から立設した前記文字板を支持する立壁部を有する前記導光部材を収容するケースをさらに備え、前記ケースの底壁部には、前記出力軸が挿入される挿入孔が設けられ、前記挿入孔の内周面が、前記出力軸の回転軸に近づくに従って前記出力軸に近づくテーパ状に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の指針装置に存する。
請求項3記載の発明は、端部同士が互いに対向して配置された指針の基部とモータの出力軸との間に設けられた導光部材であって、前記基部の端部が挿入される第1凹部と、前記出力軸の端部が挿入される第2凹部と、が設けられ、前記第1凹部の底部が、前記出力軸の回転軸に近づくに従って前記出力軸に近づくテーパ状に設けられていることを特徴とする導光部材に存する。
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、導光部材に設けられた第1凹部の底面が、出力軸の回転軸に近づくに従って出力軸に近づくテーパ状に設けられているので、出力軸を導光して導光部材に入射された光が第1凹部の底面で反射されて文字板の背面に入射される。従って、1つの光源で指針と文字板との双方を照明することができ、コストダウンを図ることができる。
請求項2記載の発明によれば、挿入孔の内周面が、出力軸の回転軸に近づくに従って出力軸に近づくテーパ状に設けられているので、第1凹部の底面で挿入孔の内周面に向かって反射された光が、挿入孔の内周面で文字板の背面に向かって反射される。従って、効率的に第1凹部の底面で反射された光を文字板の背面に導くことができる。
請求項3記載の発明によれば、第1凹部の底部が、出力軸の回転軸に近づくに従って出力軸に近づくテーパ状に設けられているので、第1凹部に基部の端部を挿入し、第2凹部に出力軸の端部を挿入して文字板の背面に配置すれば、出力軸を導光して導光部材に入射された光が第1凹部の底面で反射されて文字板の背面に入射される。従って、1つの光源で指針と文字板との双方を照明することができ、コストダウンを図ることができる。
本発明の指針装置を組み込んだ車両用メータの一実施形態を示す正面図である。 図1のI−I線断面図である。 (A)は図2に示す導光部材の斜視図であり、(B)は(A)のII−II線断面図であり、(C)は図2の導光部材周辺の部分拡大図である。 図2に示す光源から出射された光が指針を光輝させる過程を説明するための説明図である。 図2に示す光源から出射された光が指針を光輝させる過程を説明するための説明図である。 従来の指針装置の一例を示す部分断面図である。
以下、本発明の指針装置を図1ないし図5を参照して説明する。本発明の一実施形態に係る指針装置を組み込んだ車両用メータ1は、自動車等の移動体に搭載され、移動体の乗員に対して当該移動体の状況を表示する装置である。
車両用メータ1は、図1に示すように、ケース2と、指針装置3と、見返し4と、を備えている。上記ケース2は、合成樹脂などで構成され、その内部に後述する指針装置3を収容している。
上記指針装置3は、図2に示すように、文字板31と、導光性の指針32と、指針32を回転駆動するためのモータ33と、指針32を光輝させるための光源34と、後述する指針32の基部32aとモータ33の出力軸33aとの間に設けられた導光部材35と、この導光部材35を収容するケース36と、を備えている。
上記文字板31は、アクリルなどの光透過部材から構成されていて、その表面に遮光層が形成されている。この遮光層は、文字や目盛などの表示意匠が切り欠かれている。これにより、文字板31の背面から光が入射されるとその光が表示意匠を通り抜けて乗員に届くため、表示意匠が光輝して視認される。また、文字板31は、円盤状に形成され、その中央に後述する指針32の基部32aや導光部材35を通す貫通穴31aが形成されている。
上記指針32は、アクリルなどの導光材料で構成されている。指針32は、文字板31と直交する方向に配置された基部32aと、基部32aの一端から文字板31に沿って延出された指針本体部32bと、が一体に設けられている。上記基部32aの一端には、指針本体部32bの先端に近づくに従って正面に近づくテーパ状の反射面32a−1が設けられている。基部32aの他端から入射された光は、この反射面32a−1で反射されて指針本体部32bの先端側に導かれる。この基部32aの一端は、キャップ37が覆われていて、基部32aが正面から視認されないようになっている。
上記モータ33は、文字板31の背面に設けられた配線板38に取り付けられている。モータ33は、配線板38の文字板31側の面に取り付けられている。このモータ33は、図示しないモータ本体と、出力軸33aと、下ケース33b及び上ケース33cと、を備えている。
上記図示しないモータ本体は、例えば周知のステッピングモータであり、電源供給を受けると図示しない駆動軸を回転させる。上記出力軸33aは、アクリルなどの導光材料で構成されていて、出力軸本体33a−1と、モータ本体の駆動軸に固定されたギアに噛み合う出力ギア33a−2と、が一体に設けられている。よって、モータ本体が電源供給を受けて駆動軸が回転すると、この回転力が、駆動軸に固定されたギア、出力ギア33a−2を介して出力軸本体33a−1に伝わり、出力軸本体33a−1が回転する。また、上記出力軸本体33a−1と上記指針32の基部32aとは同軸に配置され、出力軸本体33a−1の一端と指針32の基部32aの他端とが互いに対向するように配置される。
上記下ケース33b及び上ケース33cは、樹脂などから構成されていて、上述したモータ本体、出力軸33aなどを収容する。上記下ケース33bは、指針32側が開口となる受皿状に形成されていて、一対の係止脚部33b−1と、凹部33b−2と、軸受け33b−3と、が設けられている。上記一対の係止脚部33b−1は、配線板38に向かって突出して設けられ、配線板38に設けられた取付孔38aに挿入されると、配線板38に係止される。
上記凹部33b−2は、下ケース33bの底壁中央に指針32側に向かって凹に設けられている。この凹部33b−2と配線板38との間の空間に後述する光源34が収容される。この凹部33b−2には貫通穴が設けられていて、その貫通穴の縁部から指針32に向かって軸受け33b−3が立設されている。上記軸受け33b−3は、出力ギア33a−2よりも配線板38側の出力軸本体33a−1を軸支する。
上記上ケース33cは、受皿状に形成されていて、下ケース33bの開口を覆うように下ケース33bに取り付けられる。上記上ケース33cは、その上壁に貫通穴が設けられていて、その貫通穴の縁部から光源34側に向かって円筒状の軸受け33c−1が立設されている。上記軸受け33c−1は、出力ギア33a−2よりも指針32側の出力軸本体33a−1を軸支する。
上記光源34は、例えばLEDなどから構成され、配線板38上に搭載されていて、上述したように下ケース33bの凹部33b−2と配線板38との間の空間に収容されている。このように光源34を配線板38上に配置することで、光源34が、出力軸33aの他端に対向して配置される。また、光源34の光軸が出力軸33a、基部32aの回転軸と同軸になるように、光源34が配線板38上に配置されている。
上記導光部材35は、アクリルなどの導光材料から構成されている。上記導光部材35は、図3に示すように、基部32aの他端が挿入される第1凹部35aと出力軸33aの一端が挿入される第2凹部35bとが設けられていて、文字板31の背面に配置されている。そして、上記第1凹部35aの底面35a−1が、出力軸33aの回転軸C1に近づくに従って出力軸33aに近づくテーパ状に設けられている。
この導光部材35の第1凹部35aに基部32aの他端を挿入し、第2凹部35bに出力軸33aの一端を挿入すると、基部32aの他端と出力軸33aの一端とが互いに対向した状態で固定される。よって、モータ本体が電源供給を受けて駆動軸が回転すると、この回転力が、駆動軸に固定されたギア、出力ギア33a−2、出力軸本体33a−1、導光部材35を介して指針32の基部32aに伝わり、指針32が基部32aを中心に回動する。
上記ケース36は、図2に示すように、底壁部36a及び底壁部36aの縁から立設した文字板31を支持する立壁部36bを有する。このケース36と文字板31との間の空間に上記導光部材35が収容される。そして、上記ケース36の底壁部36aには、出力軸33aが挿入される挿入孔36a−1が設けられ、その挿入孔36a−1の内周面が、出力軸33aの回転軸C1に近づくに従って出力軸33aに近づくテーパ状に設けられている。また、ケース36の文字板31側の面には白色塗装などの反射処理が施されている。
次に、上述した構成の車両用メータ1における光源34が、指針32を光輝させる過程について図4及び図5を参照して説明する。光源34から出射される一部の光L1、L2は、図4に示すように、光源34に対向する出力軸33aの他端から出力軸33aに入射され、出力軸33aの回転軸に沿って出力軸33a内を導光する。その後、光L1、L2は、出力軸33aの一端から導光部材35内に入射され、第1凹部35aのテーパ状の底面35a−1を通り抜けた後に、指針32の基部32aの一端から基部32aに入射される。基部32aの一端に入射された光L1、L2は、反射面32a−1で反射して指針本体部32bの先端に導かれ、これにより指針32全体が光輝して視認される。
また、光源34から出射される一部の光L3、L4、L5も光L1、L2と同様に、光源34に対向する出力軸33aの他端から出力軸33aに入射され、出力軸33aの回転軸に沿って、又は、出力軸33aの側面を反射しながら出力軸33aの一端に向かう。
上記出力軸33aの一端に向かう一部の光L3、L4は、出力軸33aの一端から出射して、導光部材35に入射された後、テーパ状の底面35a−1で出力軸33aや基部32aの回転軸から離れた側に向かって反射される。テーパ状の底面35a−1で反射された一部の光L3は、文字板31側に向かい、導光部材35の側面を通り抜けて文字板31の背面に入射される。また、テーパ状の底面35a−1で反射された一部の光L4は、文字板31とは反対側に向かい、導光部材35の側面を通り抜けて挿入孔36cの内周面で反射された後に文字板31の背面に入射される。
また、出力軸33aの側面を反射しながら出力軸33aの一端に向かう一部の光L4は、導光部材35の第2凹部35bに挿入される部分まで導光すると出力軸33aの側面を通り抜けて導光部材35に入射される。導光部材35に入射された光L4は、導光部材35の側面を通り抜けて文字板31の背面に入射される。これら光L3〜L5により文字板31が照明される。
上述した車両用メータ1によれば、導光部材35に設けられた第1凹部35aの底面35a−1が、出力軸33aの回転軸に近づくに従って出力軸33aに近づくテーパ状に設けられているので、出力軸33aを導光して導光部材35に入射された光が第1凹部35aの底面35a−1で反射されて文字板31の背面に入射される。従って、1つの光源34で指針32と文字板31との双方を照明することができ、コストダウンを図ることができる。
また、上述した車両用メータ1によれば、挿入孔36cの内周面が、出力軸33aの回転軸に近づくに従って出力軸33aに近づくテーパ状に設けられているので、第1凹部35aの底面35a−1で挿入孔36cの内周面に向かって反射された光L4が、挿入孔36cの内周面で文字板31の背面に向かって反射される。従って、効率的に第1凹部35aの底面35a−1で反射された光を文字板31の背面に導くことができる。
また、上述した実施形態では、導光部材35を収容するケース36を設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。ケース36は設けなくてもよい。
また、上述した実施形態では、1つの光源34で指針32と文字板31との両方を照射していたが、本発明はこれに限ったものではない。1つの光源34だけの照明では文字板31の輝度が低ければ、光源34とは別に文字板31用の光源を設けても良い。この場合も、光源34で文字板31の照明も行っているため、従来に比べて文字板用光源の数を減らすことができる。
また、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。
3 指針装置
31 文字板
32 指針
32a 基部
32b 指針本体部
33 モータ
33a 出力軸
34 光源
35 導光部材
35a 第1凹部
35a−1 底面
35b 第2凹部
36 ケース
36c 挿入孔

Claims (3)

  1. 文字板と、基部と前記基部の一端から前記文字板に沿って延出された指針本体部とが設けられた導光性の指針と、一端が前記基部の他端に対向して配置された導光性の出力軸が設けられたモータと、前記出力軸の他端に対向して配置された光源と、を備えた指針装置において、
    前記基部の他端が挿入される第1凹部と前記出力軸の一端が挿入される第2凹部とが設けられた前記文字板の背面に配置される導光部材をさらに備え、
    前記第1凹部の底面が、前記出力軸の回転軸に近づくに従って前記出力軸に近づくテーパ状に設けられている
    ことを特徴とする指針装置。
  2. 底壁部及び該底壁部の縁から立設した前記文字板を支持する立壁部を有する前記導光部材を収容するケースをさらに備え、
    前記ケースの底壁部には、前記出力軸が挿入される挿入孔が設けられ、
    前記挿入孔の内周面が、前記出力軸の回転軸に近づくに従って前記出力軸に近づくテーパ状に設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の指針装置。
  3. 端部同士が互いに対向して配置された指針の基部とモータの出力軸との間に設けられた導光部材であって、
    前記基部の端部が挿入される第1凹部と、前記出力軸の端部が挿入される第2凹部と、が設けられ、
    前記第1凹部の底部が、前記出力軸の回転軸に近づくに従って前記出力軸に近づくテーパ状に設けられている
    ことを特徴とする導光部材。
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