JP5627482B2 - 指針部材、指針ユニット、及び、指針計器 - Google Patents

Description

本発明は、透光性の指針軸からの光を導光して光輝する指針部材、該指針部材を有する指針ユニット、及び、該指針ユニットを有する指針計器に関するものである。

一般に車両には、車両速度及びエンジン回転数等の計測値を表示する車両用表示装置が搭載されており、多くの車両において車両用表示装置は指針計器で構成されている。指針計器は、表面に目盛及び数字、文字または記号等の指標が設けられた文字板と、この文字板の前面側に配置されて文字板上の指標を指し示す指針ユニットと、指針ユニットが取り付けられた指針軸を計測量に応じて回動させる駆動装置と、回路パターンや電子部品等が設けられるとともに駆動装置が固定された配線板と、をメータケースに収容して構成している。

そして、このような指針計器に設けられた指針ユニットを暗所においても見やすくするために、指針ユニットを構成する指針部材を、透光性材料としての透光性の合成樹脂で形成するとともに、指針部材内に光源からの光を導光させて指針部材を光輝させる技術が種々開示されている。そして、特許文献１などに示す発光指針は、光源からの光の一部を指針の先端方向に向けて反射させる反射面を備えた中空状反射部を有して構成されている。また、特許文献２に示す計器は、透光性の指針軸を有し、指針がその指針軸内を導光した光源からの光を受光し、該受光した光によって指針を発光させる構造となっている。

例えば、図１１に一部を示す指針計器９０１は、文字板９０２と、指針ユニットとしての自発光指針９０３と、測定量に応じて回動される指針軸９１４を備えた駆動装置９０４と、配線板９０５と、光源９０６と、を有している。自発光指針９０３は、透光性の合成樹脂により一体成形された基部９４０と指針部９５０とを有する指針部材としての指針本体９３１と、指針本体９３１を覆うとともに指針部９５０の上面９５３を視認者に向けて露出させるためのスリットが設けられたカバー部材９３２と、を備えている。この指針本体９３１は、基部９４０で受光した光を指針部９５０に導光してこの指針部９５０の上面９５３から視認者に向けて出光させることにより、カバー部材９３２のスリットを通じて発光視認される。

指針本体９３１の基部９４０は、光源９０６からの光を導光する指針軸９１４の先端に固定される軸受け部９４１と、指針軸９１４によって光源９０６から導かれ且つ指針軸０１４の先端から出光した光Ｌを受光する受光部９４２と、が設けられている。指針本体９３１の指針部９５０は、基部９４０から指針軸９１４の軸心Ｐに交差する指示方向Ｓ１及びその反対の後端方向Ｓ２にそれぞれ伸長された指示部９５１及び後方部９５２が設けられており、また、基部本体９４１の受光部９４２近傍の指針部９５０内には、指針部９５０を幅方向（図１１の手前−奥方向）に貫通する中空状反射部９６０が設けられている。

この中空状反射部９６０は、指示方向反射面９６１と、後端方向反射面９６２と、透過面９６３と、からなる略三角形状に形成されている。また、指示方向反射面９６１と後端方向反射面９６２とが交差して形成された角部９６０ａが、基部９４０に相対して配置されている。図１２に示すように、指示方向反射面９６１は、受光部９４２で受光された光Ｌの一部Ｌ１を指示方向Ｓ１（図１２の左方向）に反射し且つ当該光Ｌの他の一部Ｌ３を透過面９６３側に透過する。また、後端方向反射面９６２は、受光部９４２で受光された光Ｌの一部Ｌ２を後端方向Ｓ２（図１２の右方向）に反射し且つ当該光Ｌの他の一部Ｌ３を透過面９６３側に透過する。そして、上記光Ｌ１は指示部９５１内を反射して指示方向Ｓ１に向けて進むとともに指示部９５１側の上面９５３から出光し、上記光Ｌ２は後方部９５２内を反射して後端方向Ｓ２に向けて進むとともに後方部９５２側の上面９５３から出光し、上記光Ｌ３は、透過面９６３に入光したのち中空状反射部９６０上方の上面９５３から出光し、これにより指針部９５０の上面９５３の全体が光輝する。

実開平６−１２９９５号公報 特開２００２−９８５５６号公報

図１２において、光Ｌ３を示す矢印は光の輝度を太さで表し、太いほど輝度が高く、細いほど輝度が低い。即ち、上述の透過面９６３に入光する光Ｌ３は、上記角部９６０ａの直上の透過面９６３の箇所が最も輝度が高くなり、当該箇所から指示方向Ｓ１側又は後端方向Ｓ２側の透過面端部９６３ｂに向かって離れるにしたがって次第に輝度が低くなる。

また、図１３に示すように、指針部９５０は、中空状反射部９６０上方の上面９５３から光Ｌ３が出光する出光領域Ｅ１と、指示部９５１及び後方部９５２の上面９５３の各々から光Ｌ１，Ｌ２が出光する出光領域Ｅ２と、を有している。そして、出光領域Ｅ１と出光領域Ｅ２との間には、中空状反射部９６０の屈折等により出光する光量が少ない暗部Ｄが生じてしまうと、指針部９５０に上面９５３に当該暗部Ｄが運転者等から視認されてしまうという問題が生じてしまう。このような暗部Ｄを防ぐために光拡散部品やフィルタ部材などを中空状反射部９６０に設けることもできるが、この場合は部品点数が増加すると共に組み立てにかかる工数も増加してしまい、指針部材のコストが増加してしまうという問題が生じてしまう。

さらに、図１３に示すように、基部９４０の受光部９４２が指針軸９１４の先端から出光した光Ｌを受光する場合、その出光した一部の光Ｌ１０は指針部９５０には向かわず、指針部９５０の外部に漏れてしまい、指針部９５０内に入射する光量が減ってしまうという問題があった。そして、このような指針軸９１４にかかる問題は、基部９４０から指示方向Ｓ１にのみ延びる指示部９５１を有する指針本体９３１（指針部材）にも同様に生じる問題である。

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、透光性の指針軸に固定された指針部材の指針部上面における反射部の近傍に暗部が生じることを防止できる指針部材、指針ユニット、及び、指針計器を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の指針部材は、光源からの光を導光する指針軸の端部に固定される軸受け部を有すると共に前記固定された指針軸内を導光した光を受光する基部と、前記基部の一端から指示方向に延びる指示部と、前記基部が受光した光を前記指示部の先端に向けて反射するように前記基部近傍の前記指示部に設けられた指示方向反射面と、を有する透光性部材からなる指針部材において、前記指針軸から前記基部の外部に向かう光を前記指示方向反射面近傍の前記指示部の上面に向けて反射するように、前記基部から前記指示部に連なって形成された指針軸用反射部を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の指針部材において、前記指針軸用反射部は、前記基部から前記指示部に連なって形成されて前記指針軸から前記基部の外部に向かう光を導光する導光部と、前記導光部を導光した光を前記指示方向反射面近傍の前記指示部の上面に向けて反射する指針軸用反射面と、を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の指針部材において、前記基部の一端から前記指示方向とは反対の後端方向に延びる後方部と、前記基部が受光した光を前記後方部に向けて反射するように前記基部近傍の前記後方部に設けられた後端方向反射面と、を有し、前記指針軸用反射部は、前記指針軸から前記基部の外部に向かう光を前記後端方向反射面近傍の前記後方部の上面に向けて反射するように、前記基部から前記後方部に連なって形成されていることを特徴とする。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項４記載の指針部材は、光源からの光を導光する指針軸の端部に固定される軸受け部を有すると共に前記固定された指針軸内を導光した光を受光する基部と、前記基部の一端から指示方向に延びる指示部と、前記基部の一端から前記指示方向とは反対の後端方向に延びる後方部と、前記基部が受光した光を前記指示部の先端に向けて反射するように前記基部近傍の前記指示部に設けられた指示方向反射面と、前記基部が受光した光を前記後方部に向けて反射するように前記基部近傍の前記後方部に設けられた後端方向反射面と、を有する透光性部材からなる指針部材において、前記指針軸から前記基部の外部に向かう光を前記後端方向反射面近傍の前記後方部の上面に向けて反射するように、前記基部から前記後方部に連なって形成された指針軸用反射部を有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の指針部材において、前記指針軸用反射部は、前記指針部材の幅方向に並ぶ複数の部分反射面を有して構成していることを特徴とする。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項６記載の指針ユニットは、請求項１〜５の何れか１項に記載の指針部材と、前記指針部材を覆うとともに前記指針部材の上面からの光が通過するスリットが設けられたカバー部材と、を有することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６に記載の指針ユニットにおいて、前記指針部材の指針軸用反射部は、前記指針軸から前記カバー部材の内面に向かう光を前記指示方向反射面近傍の前記カバー部材のスリットに向けて反射するように、前記指針部材の幅方向に向かって前記基部から突出するスリット用反射面を有することを特徴とする。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項８記載の指針ユニットは、光源からの光を導光する指針軸の端部に固定される軸受け部を有すると共に前記固定された指針軸内を導光した光を受光する基部と、前記基部の一端から指示方向に延びる指示部と、前記基部が受光した光を前記指示部の先端に向けて反射するように前記基部近傍の前記指示部に設けられた指示方向反射面と、を有する透光性部材からなる指針部材と、前記指針部材を覆うとともに前記指針部材の上面からの光が通過するスリットが設けられたカバー部材と、を有する指針ユニットにおいて、前記指針軸から前記カバー部材の内面に向かう光を、前記指示方向反射面近傍の前記カバー部材のスリットの方向に向けて反射するように、前記指針部材の幅方向に向かって前記基部から突出するスリット用反射面を有することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８に記載の指針ユニットにおいて、前記指針部材が、前記基部の一端から前記指示方向とは反対の後端方向に延びる後方部と、前記基部が受光した光を前記後方部に向けて反射するように前記基部近傍の前記後方部に設けられた後端方向反射面と、を有し、前記スリット用反射面が、前記指針軸から前記カバー部材の内面に向かう光を、前記後端方向反射面近傍の前記カバー部材のスリットの方向に向けて反射するように形成されていることを特徴とする。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１０記載の指針計器は、請求項６〜９の何れか１項に記載の指針ユニットと、前記指針ユニットが取り付けられた前記指針軸を有し且つ前記指針軸を計測量に応じて回動させる駆動装置と、前記駆動装置の指針軸内を導光する光を発する光源と、を有することを特徴とする。

以上説明したように請求項１に記載した本発明によれば、基部の軸受け部に固定された指針軸から基部の外部に向かう光を、指示方向反射面近傍の指示部の上面に向けて反射する指針軸用反射部を基部から指示部に連ねて形成するようにしたことから、基部から指針部材の外部に漏れる光を減少させることができ、かつ、その光を指示方向反射面の端部寄りの指示部上面に導光することができるため、指示部の上面に暗部が生じることを防止できる。従って、指針部材の上面（発光面）における輝度ムラを解消し、照明品位の向上に貢献することができる。また、指示部の上面の暗部を解消するための拡散部品を指示方向反射面に設ける必要もないことから、部品点数を削減できるため、指針部材のコスト削減を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、指針軸用反射部を導光部と指針軸用反射面とによって構成するようにしたことから、指針軸から指示部の外部に向かう光を、導光部によって指示部及び指針軸用反射面に導光することができるため、基部から指針部材の外部に漏れる光をより一層減少させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、基部の軸受け部に固定された指針軸から基部の外部に向かう光を、後端方向反射面近傍の後方部の上面に向けて反射する指針軸用反射部を基部から後方部に連なって形成するようにしたことから、基部から指針部材の外部に漏れる光を減少させることができ、かつ、その光を後端方向反射面の端部寄りの後方部上面に導光することができるため、後方部の上面に暗部が生じることを防止できる。従って、指示部の先端から後方部の後端までの指針部材の上面に輝度ムラが生じることを防止して、指針部材の上面を均一の輝度の発光させることができる。

以上説明したように請求項４に記載した本発明によれば、基部の軸受け部に固定された指針軸から基部の外部に向かう光を、後端方向反射面近傍の後方部の上面に向けて反射する指針軸用反射部を基部から後方部に連ねて形成するようにしたことから、基部から指針部材の外部に漏れる光を減少させることができ、かつ、その光を後端方向反射面の端部寄りの後方部上面に導光することができるため、後方部の上面に暗部が生じることを防止できる。従って、指針部材の上面（発光面）における輝度ムラを解消し、照明品位の向上に貢献することができる。また、後方部の上面の暗部を解消するための拡散部品を指示方向反射面に設ける必要もないことから、部品点数を削減できるため、指針部材のコスト削減を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか１項に記載の発明の効果に加え、指針部材の幅方向に並ぶ複数の部分反射面によって指針軸用反射面を構成するようにしたことから、種々異なる形状の反射面を組み合わせることができるため、指針軸から基部の外部に向かう光を、より一層確実に指示方向反射面近傍や後端方向反射面近傍の指針部材の上面に向けて反射させることができる。

以上説明したように請求項６に記載した本発明によれば、指示部の上面に暗部が生じることを防止した指針部材をカバー部材で覆い、該カバー部材のスリットから当該指示部の上面を露出させるようにしたことから、スリット全体を均一の輝度で発光させることができるため、照明品位の向上に貢献することができる。また、指示部の上面の暗部を解消するための拡散部品を指示方向反射面に設ける必要もないことから、部品点数を削減できるため、指針ユニットのコスト削減を図ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の効果に加え、基部の軸受け部に固定された指針軸からカバー部材の内面に向かう光を、指示方向反射面近傍のカバー部材のスリットに向けて反射するスリット用反射面を指針部材の幅方向に向かって基部から突出させて形成するようにしたことから、指示方向反射面近傍のスリットの輝度が暗くなることを防止できるため、より一層確実にスリット全体を均一の輝度で発光させることができる。

以上説明したように請求項８に記載した本発明によれば、基部の軸受け部に固定された指針軸からカバー部材の内面に向かう光を、スリット用反射面によって前記指示方向反射面近傍の前記カバー部材のスリットの方向に向けて反射するようにしたことから、指示部の上面に暗部が生じても、スリット用反射面からの光を当該暗部近傍のスリットから外部に出光させることができ、指示部の先端から後方部の後端にわたるスリット全体を均一の輝度で発光させることができるため、照明品位の向上に貢献することができる。また、指示部の上面の暗部を解消するための拡散部品を指示方向反射面に設ける必要もないことから、部品点数を削減できるため、指針ユニットのコスト削減を図ることができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記載の発明の効果に加え、基部の軸受け部に固定された指針軸からカバー部材の内面に向かう光を、スリット用反射面によって前記後端方向反射面近傍の前記カバー部材のスリットの方向に向けて反射するようにしたことから、後方部の上面に暗部が生じても、スリット用反射面からの光を該暗部近傍のスリットから外部に出光させることができ、指示部の先端から後方部の後端にわたるスリット全体を均一の輝度で発光させることができるため、照明品位の向上に貢献することができる。また、後方部の上面の暗部を解消するための拡散部品を後端方向反射面に設ける必要もないことから、部品点数を削減できるため、指針ユニットのコスト削減を図ることができる。

以上説明したように請求項１０に記載した本発明によれば、指針部材の指示部の上面に暗部が生じることを防止した指針ユニットを駆動装置によって回動させ、該駆動装置の指針軸内を導光させた光源からの光によって当該指針ユニットを光輝させるようにしたことから、指針ユニットのスリット全体を均一の輝度で発光させることができるため、照明品位の向上に貢献することができる。また、指示部の上面の暗部を解消するための拡散部品を指示方向反射面に設ける必要もないことから、部品点数を削減できるため、指針ユニットのコスト削減を図ることができる。

本発明の指針計器の一実施形態である車両用表示装置の断面図である。 図１の車両用表示装置が備える自発光指針（指針ユニット）の分解立体図である。 図１の車両用表示装置が備える自発光指針（指針ユニット）の拡大断面図である。 指針部材の指針軸用反射部を示す拡大部分斜視図である。 指針部材の指針軸用反射部の他の一例を示す拡大部分斜視図である。 指針部材の幅方向に突出した指針軸用反射部の他の一例を説明するための断面図である。 （ａ）は図６の指針軸用反射部を拡大した斜視図であり、（ｂ）はその正面図である。 図６の指針軸用反射部が凸面である場合の断面図である。 図６の指針軸用反射部が凹面である場合の断面図である。 指針ユニットの他の実施形態を説明するための断面図である。 従来の指針計器及び自発光指針の構成を示す断面図である。 図１１の自発光指針の指針本体に設けられた中空状反射部によって反射及び透過される光を説明するための図である。 図１１の自発光指針の上面に中空状反射部によって生じる暗部を説明するための図である。

以下、本発明に係る指針計器の一実施形態である車両用表示装置について、図１〜図１０を参照して説明する。

図１において、車両用表示装置１は、例えば、車両速度を表示する速度メータであり、表面２ａ（視認者から視認される面）に目盛及び数字、文字または記号等の指標が設けられた文字板２と、この文字板２の表面２ａ上に配置される指針ユニットとしての自発光指針（以下、指針ともいう）３と、指針３が先端に取り付けられる指針軸１４を備えた駆動装置４と、回路パターンや電子部品等が設けられ且つ駆動装置４が固定された配線板５と、配線板５に設けられた複数の光源６ａ，ｂと、配線板５の中央から文字板２の縁部に向かうように形成されたテーパ部７ａを有するケース７と、配線板５の裏面側を覆う裏カバー８と、表ガラス９と、を有している。

文字板２は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などの透明又は半透明の合成樹脂などからなる、略円板状に形成された部材であり、文字板２の表面２ａには、それぞれ図示しない遮光インクが印刷された遮光領域と、文字や目盛等の形状に沿って遮光インクを抜いて（遮光インクを印刷しないようにして）形成された透光性意匠としての指標が設けられている。各指標は、後述する光源６ｂによって文字板２の裏面側から照らされることにより発光視認される。

指針３は、文字板２の表面２ａ側に配置されて、文字板２に設けられた各指標を指示することによりこれら各指標と協働して計測量を表示する。指針３は、図２に示すように、指針部材としての指針本体３１と、該指針本体３１を覆う不透明な合成樹脂からなるカバー部材３２と、カバー部材３２内に設けられて指針３のバランスを調整するバランス部材３９と、を有している。

指針本体３１は、図１〜３に示すように、基部４０と指針部５０と中空状反射部６０と指針軸用反射部７０とを有し、例えば、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂など、透光性材料としての透光性の合成樹脂を用いて一体に形成されている。なお、本実施形態では、基部４０と指針５０は一体に形成する場合について説明するが、基部４０と指針５０とを別体に形成してもよい。

基部４０は、指針軸１４の端部に固定される軸受け部４１と、該軸受け部４１に固定された指針軸１４内を導光した光を受光する受光部４２と、を有している。なお、本実施形態では、基部４０が中空円柱状に形成した場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、基部４０の外形を略角柱などとすることもできる。

軸受け部４１は、基部４０に形成されており、指針軸１４の先端が挿入嵌合されることにより、当該指針軸１４に固定して取り付けられる。そして、指針軸１４の先端に固定された基部４０は、当該指針軸１４の回動に応じて回動し、指針本体３１の回動中心となっている。つまり、基部本体４１の中心は、指針軸１４の軸心Ｐに一致する。

受光部４２は、軸受け部４１と同一の円形で平面状に形成されている。受光部４２は、指針軸１４から出光した光を指針本体３１内に取り込む。受光部４２は、軸受け部４１に指針軸１４が嵌合されたとき、指針軸１４の先端の端面１４ａと所定の間隔をあけて相対して配置される。本実施形態の軸受け部４１内には、受光部４２と指針軸１４の端面１４ａの間に空間４３を形成することで、指針軸１４の端面１４ａから出光した光を空間４３で拡散するようにしているが、これに代えて、受光部４２と指針軸１４の端面１４ａとを密着させて配置する構成とすることもできる。なお、受光部４２の形状は、軸受け部４１とは異なる形状や平面形状以外の形状とすることもできる。

指針部５０は、受光部４２が形成された基部４０の一端に連なって形成されている。本実施形態の指針部５０は、図３に示すように、指針軸１４の軸心Ｐを境界として、指針本体３１の指示方向Ｓ１に向かって基部４０から伸長された指示部５１と、指示方向Ｓ１とは反対の後端方向Ｓ２に向かって基部４０から指示部５１より短く伸長された後方部５２と、を有している。即ち、指針部５０の上面５３は、指示部５１及び後方部５２の双方の上面であり、運転者等から視認される発光面となっている。

指針部５０の上面５３には、当該上面５３から指針本体３１の外部に向かって出光する光を拡散させるように拡散層５３ａが設けられている。拡散層５３ａは、例えば、ホットスタンプ、印刷、塗装、２色成形などの着色処理で形成したり、表面に対するシボや微細プリズムとして形成することができる。また、該上面５３と対向する指針部５０の底面５４には、指針部５０内から当該底面５４に入射した光を反射するように反射層５４ａが設けられている。反射層５４ａは、拡散層５３ａと同様に形成される。なお、拡散層５３ａ及び反射層５４ａは、少なくとも一方を指針本体３１の構成から削除してもよい。

中空状反射部６０は、図１，３に示すように、基部４０の受光部４２近傍の指針部５０内に受光部４２と対向して設けられている。中空状反射部６０は、指示方向反射面６１と、後端方向反射面６２と、透過面６３と、を有し、指針部５０をその幅方向に貫通する略逆三角形状に形成されている。なお、中空状反射部６０の形状は、本実施形態の略逆三角形状に限定するものではなく、例えば、指示方向反射面６１と後端方向反射面６２とを有する他の形状とすることもできる。

指示方向反射面６１は、図中下方寄りの一端が基部４０近傍に配置され、この一端から指示方向Ｓ１（図３中の左方向）に向かうにしたがって、指針軸１４の軸心Ｐ方向（図３中の上方向）に沿って基部４０から徐々に離れるように傾斜して形成されている。これにより、指示方向反射面６１は、受光部４２で受光された光Ｌの一部Ｌ１を指示方向Ｓ１に反射し、当該光Ｌの他の一部Ｌ３を透過面６３側に透過する。

後端方向反射面６２は、一端が指示方向反射面６１の上記一端に交差して連接され、この一端から後端方向Ｓ２（図３中の右方向）に向かうにしたがって、指針軸１４の軸心Ｐ方向（図３中の上方向）に沿って基部４０から徐々に離れるように傾斜して形成されている。つまり、後端方向反射面６２は、指示方向反射面６１に交差して連接されている。これにより、後端方向反射面６２は、受光部４２で受光された光Ｌの一部Ｌ２を後端方向Ｓ２に反射し、当該光Ｌの他の一部Ｌ３を透過面６３側に透過する。

透過面６３は、一端が指示方向反射面６１の図中上方寄りの他端に連接され、他端が後端方向反射面６２の図中上方寄りの他端に連接されている。つまり、透過面６３は、指示方向反射面６１及び後端方向反射面６２のそれぞれに連接されている。透過面６３は、指針部５０の上面５３に対向して配置されている。そして、本実施形態の透過面６３と指針部５０の上面５３とは互いに略平行である場合について説明するが、これに代えて、透過面６３と指針部５０の上面５３とを平行以外の形状とすることもできる。また、本実施形態では、透過面６３の長手方向（図３の左右方向）中心が、指針軸１４の軸心Ｐ上に配置される場合について説明するが、これに代えて、指針軸１４の軸心Ｐ上からずらして配置する構成とすることもできる。

指針軸用反射部７０は、図３，４に示すように、基部４０の指示方向Ｓ１側に設けられた第１指針軸用反射部７１と、基部４０の後端方向Ｓ２側に設けられた第２指針軸用反射部７２と、を有している。

なお、本実施形態では、指針軸用反射部７０が第１指針軸用反射部７１と第２指針軸用反射部７２の双方を有する場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、中空状反射部６０近傍の指示方向Ｓ１寄りの上面５３にのみ暗部が生じるような構成では第１指針軸用反射部７１のみを指針本体３１に設ける、中空状反射部６０近傍の後端方向Ｓ２寄りの上面５３にのみ暗部が生じるような構成では第２指針軸用反射部７２のみを指針本体３１に設けるなど種々異なる実施形態とすることができる。

第１指針軸用反射部７１は、指針軸１４から基部４０の外部に向かう光Ｌ４を、指示方向反射面６１近傍の指示部５１の上面５３に向けて反射するように、指示方向Ｓ１側の基部４０から指示部５１に連なって形成されている。なお、指針軸１４から基部４０の外部に向かう光Ｌ４とは、指針軸１４から受光部４１には向かわずに、基部４０の外部に指針軸１４から漏れる方向に向かう光を意味している。

第１指針軸用反射部７１は、基部４０から指示部５１に連なって形成されて指針軸１４から基部４０の外部に向かう光Ｌ４を導光する導光部７３と、前記導光部７３を導光した光を指示方向反射面６１近傍の指示部５１の上面５３に向けて反射する指針軸用反射面７４と、を有している。

導光部７３は、指示方向Ｓ１側の基部４０の中央付近表面から基部４０寄りの指示部５１の底面５４にわたる傾斜部として形成されている。指針軸用反射面７４は、導光部７３の表面となっており、本実施形態では平面状に形成する場合について説明するが、これに代えて、例えば曲面、球面、等の形状とすることもできる。また、指針軸用反射面７４に反射層などを設ければ、指示方向反射面６１近傍の指示部５１の上面５３に向けて反射する光量を増加させることができる。なお、第１指針軸用反射部７１で反射した光は、該光のすべてを暗部に向かわせる必要はなく、指針上面における輝度ムラの度合いによっては、指針軸用反射部７０からの光の一部を中空状反射部６０の指示方向反射面６１に入射させて指示部５１の先端方向に反射させるように第１指針軸用反射部７１を形成することもできる。

第２指針軸用反射部７２は、指針軸１４から基部４０の外部に向かう光Ｌ４を後端方向反射面６２近傍の後方部５２の上面５３に向けて反射するように、基部４０から後方部５２に連なって形成されている。第２指針軸用反射部７２は、第１指針軸用反射部７１と同様の構成であり、導光部７５と、指針軸用反射面７６と、を有している。

導光部７５は、後端方向Ｓ２側の基部４０の中央付近表面から基部４０寄りの後方部５２の底面５４にわたる傾斜部として形成されている。指針軸用反射面７６は、導光部７５の表面となっており、本実施形態では平面状に形成する場合について説明するが、これに代えて、例えば曲面、球面、等の形状とすることもできる。また、指針軸用反射面７６に反射層などを設ければ、後端方向反射面６２近傍の後方部５２の上面５３に向けて反射する光量を増加させることができる。なお、第２指針軸用反射部７２で反射した光は、該光のすべてを暗部に向かわせる必要はなく、指針上面における輝度ムラの度合いによっては、第２指針軸用反射部７２からの光の一部を中空状反射部６０の後端方向反射面６２に入射させて後方部５２の先端方向に反射させるように第２指針軸用反射部７２を形成することもできる。

上述した構成の指針本体３１は、基部４０の受光部４２で指針軸１４から受光した光を、中空状反射部６０で反射及び透過して指針部５０内を導光させて、指針部５０の上面５３から出光させる。そして、該上面５３から出光した光が運転者等から視認されることで、発光視認される。

カバー部材３２は、図２に示すように、上下に分割された上部カバー３３と下部カバー３８とを有している。

上部カバー３３は、指針本体３１の指針部５０の外形に合わせて後端３４ｂから先端３４ａに向かって徐々に細くなる略角筒状に形成された第１カバー部３４と、指針本体３１の基部４０周辺を覆う円形皿状に形成された第２カバー部３５と、を有している。第１カバー部３４と第２カバー部３５とは図中下方に向けて開口しており、この開口から上記指針本体３１の指針部５０が内側に収容される。

第１カバー部３４の上壁部３４ｃには、後端３４ｂから先端３４ａまで伸びるスリット７１が設けられている。このスリット７１は、指針本体３１とカバー部材３２とが組み付けられたとき、指針本体３１の指針部５０の上面５３を一直線状に露出させるように形成されている。なお、スリット７１の長さ及び幅は、指針３のデザイン等に応じて任意に設計することができる。また、第２カバー部３５の内面には、図中下方に向けて突出して形成され、下部カバー３８の一対の嵌合孔３８ｄに嵌合する一対のボス（図示せず）が設けられている。

下部カバー３８は、上部カバー３３の第２カバー部３５の開口形状に合わせて形成された円環板形状の第１蓋部３８ａと、指針部５０の指示部５１を収容する上部カバー３３の第１カバー部３４の先端側の部分の開口形状に合わせて形成された、第１蓋部３８ａからその半径方向に延びる帯状の第２蓋部３８ｂと、第１蓋部３８ａに設けられて指針本体３１の基部４０が貫通される貫通部３８ｃと、上記上部カバー３３の一対のボスに対応して第１蓋部３８ａに設けられた一対の嵌合孔３８ｄと、バランス部材３９が取り付けられる取付ボス３８ｅと、を有している。下部カバー３８は、上部カバー３３に組み付けられることで第１カバー部３４及び第２カバー部３５の開口を塞ぎ、上部カバー３３とともに指針本体３１の指針部５０を収容する空間を形成する。そして、この収容空間に指針本体３１の指針部５０が収容されることで、指針部５０の底面５４等の表面から出光した光が文字板２等を照らすことを防止できる。

バランス部材３９は、指針本体３１の指針部５０を考慮して設定された重量に形成されており、カバー部材３２の下部カバー３８に設けられた取付ボス３８ｅに嵌合される嵌合孔３９ａを有している。バランス部材３９は取付ボス３８ｅによって位置決めされてカバー部材３２内に収容される。

このように構成された指針３は、例えば、以下のように組み立てられる。まず、下部カバー３８の貫通部３８ｃに指針本体３１の基部４０を貫通させて、下部カバー３８に指針本体３１をセットすると共に、下部カバー３８にバランス部材３９をセットする。そして、上部カバー３３を、指針本体３１の指針部５０の上面５３側から指針本体３１を覆うように近づけて被せ、上部カバー３３の第２カバー内に設けられた一対のボスと下部カバー３８の一対の嵌合孔３８ｄとを嵌合させることで、上部カバー３３と下部カバー３８とを互いに固定して指針本体３１をカバー部材３２内に収容して、組み付けが完了する。

駆動装置４は、周知のステッピングモータであって、図３に示すように、ポリカーボネイト樹脂などの透光性の合成樹脂などで略円柱状に形成された指針軸１４と、指針軸１４を回動可能に軸支するとともに図示しない速度センサによる速度計測量に応じてステッピングモータの原理で指針軸１４を回動させる本体部１５と、を有している。後述する配線板５に重ねて配置される本体部１５の底面１５ａには、指針用の光源６ａを収容可能な凹部１５ｂが設けられており、この凹部１５ｂ内に指針軸１４の図中下方の端面１４ｂが露出されている。図中上方の指針軸１４の先端には、上述した指針本体３１の基部４０が固定される。指針軸１４は、指針本体３１を回動させるとともに導光部材として基部４０に光を導くように構成されている。

配線板５は、電子部品及びこれら電子部品等を電気的に接続する配線パターンなどが設けられた周知のプリント基板である。配線板５の文字板２側の表面には駆動装置４と複数の光源６とが実装されている。

複数の光源６ａ，ｂは、ＬＥＤ等が用いられ、配線板５に設けられた図示しない制御部によって点灯、消灯が制御される。指針照明用の光源６ａは、駆動装置４０の指針軸１４内を導光する光を発する。そして、光源６ａは、駆動装置４の本体部１５の凹部１５ｂ内に指針軸１４の端面１４ｂと相対して配置されている。これにより、指針軸１４は、光源６からこの端面１４ｂに入光された光を導光して先端の端面１４ａから出光する。また、複数の光源６ｂは、文字板２の指標や指針３の指針本体３１等を発光させるための光を発する。

ケース７は、テーパ部７ａの表面であるテーパ面が反射面となっており、光源６ｂが発した光を文字板２に向けて反射する。これにより、文字板２の表面２ａに設けられた各指標が発光する。裏カバー８は、配線板５の背後を覆うようにケース７に組み付けられる。表ガラス９は、文字板２や指針３等をそれぞれ覆うように配設されて、係止爪などの図示しない固定手段によって見返し１０を介してケース７に取り付けられる。裏カバー８及び表ガラス９は、車両用表示装置１内に、塵埃などが侵入することを防ぐ。

次に、上述した構成の本発明に係る指針（自発光指針）３における作用の一例を、図３，４等を参照して説明する。

車両用表示装置１が光源６ａを点灯すると、光源６ａが発した光は指針軸１４内を導光され、その一部が光Ｌとして指針３の基部４０内の空間４３に出光される。そして、その一部の光Ｌが受光部４２で受光されて指針部５０内を導光される。中空状反射部６０の指示方向反射面６１に向かって導光された光Ｌ１は、指示方向反射面６１によって指示部５１の先端に向かって反射され、指示部５１内を導光されることで、指示部５１の指針部５０の上面５３における出光領域Ｅ１１を均一に発光させる。

上述した指針部５０内を受光された光Ｌのうち、中空状反射部６０の後端方向反射面６２に向かって導光された光Ｌ２は、後端方向反射面６２によって後方部５２の後端に向かって反射され、後方部５２内を導光されることで、後方部５２の指針部５０の上面５３における出光領域Ｅ１２を均一に発光させる。

上述した指針部５０内を受光された光Ｌのうち、中空状反射部６０の指示方向反射面６１及び後端方向反射面６２を透過した光Ｌ３は、その透過面６３を透過することで、中空状反射部６０と対向する指針部５０の上面５３における出光領域Ｅ１３を均一に発光させる。

指針軸１４から指示方向Ｓ１の受光部４２の外部に向かった光Ｌ４は、第１指針軸用反射部７１の導光部７３を導光され、指針軸用反射面７４によって指示方向反射面６１近傍の指示部５１の上面５３における出光領域Ｅ１４を発光させる。即ち、受光部４２及び指示方向反射面６１からでは光を出光させることが困難な出光領域Ｅ１１，Ｅ１３の間に位置する出光領域Ｅ１４から、受光部４２の外部に向かった光Ｌ４を出光させることができる。

また、指針軸１４から後端方向Ｓ２の受光部４２の外部に向かった光Ｌ５は、第２指針軸用反射部７２の導光部７５を導光され、指針軸用反射面７６によって後端方向反射面６２近傍の後方部５２の上面５３における出光領域Ｅ１５を発光させる。即ち、受光部４２及び指示方向反射面６１からでは光を出光させることが困難な出光領域Ｅ１３，Ｅ１２の間に位置する出光領域Ｅ１５から、受光部４２の外部に向かった光Ｌ４を出光させることができる。

よって、指針本体３１の上面５３における連続する出光領域Ｅ１１〜Ｅ１５の全てを均一の輝度で発光させることができるため、指針本体３１の上面５３に輝度ムラが生じることなく、光輝させることができる。そして、指針本体３１の上面５３を出光した光は、カバー部材３２のスリット７１から運転者等に向かって出光する。これにより、カバー部材３２のスリット７１部分は、運転者等によって均一に発光していると視認される。

以上説明した本発明の指針本体（指針部材）３１によれば、基部４０の軸受け部４１に固定された指針軸１４から基部４０の外部に向かう光Ｌ４を、指示方向反射面６１近傍の指示部５１の上面に向けて反射する指針軸用反射部７０を基部４０から指示部５１に連ねて形成するようにしたことから、基部４０から指針本体３１の外部に漏れる光を減少させることができ、かつ、その光Ｌ４を指示方向反射面６１の端部寄りの指示部５１上面に導光することができるため、指示部５１の上面５３に暗部が生じることを防止できる。従って、指針本体３１の上面（発光面）５３における輝度ムラを解消し、照明品位の向上に貢献することができる。また、指示部５１の上面５３の暗部を解消するための拡散部品を指示方向反射面６１に設ける必要もないことから、部品点数を削減できるため、指針本体３１のコスト削減を図ることができる。

上述した指針本体３１によれば、指針軸用反射部７０を導光部７３と指針軸用反射面７４とによって構成するようにしたことから、指針軸１４から指示部５１の外部に向かう光を、導光部７３によって指示部５１及び指針軸用反射面７４に導光することができるため、基部４０から指針本体３１の外部に漏れる光をより一層減少させることができる。

上述した指針本体３１によれば、基部４０の軸受け部４１に固定された指針軸１４から後端方向Ｓ２側の基部４０の外部に向かう光Ｌ５を、後端方向反射面６２近傍の後方部５２の上面に向けて反射する第２指針軸用反射部７２を基部４０から後方部５２に連なって形成するようにしたことから、基部４０から指針部材３１の外部に漏れる光を減少させることができ、かつ、その光を後端方向反射面６２の端部寄りの後方部５２に導光することができるため、後方部５２の上面５３に暗部が生じることを防止できる。従って、指示部５１の先端から後方部５２の後端までの指針本体３１の上面５３に輝度ムラが生じることを防止して、指針本体３１の上面５３を均一の輝度の発光させることができる。

また、上述した指針本体３１において、第１指針軸用反射部７１の指針軸用反射面７４は、図５に示すように、指示部５１の幅方向に並ぶ複数の部分反射面７４ａ，ｂ，ｃを有する構成とすることもできる。複数の部分反射面７４ａ，ｂ，ｃの一例としては、指針軸１４から基部４０の外部に向かう光の出射範囲に応じて、凸面、凹面の組み合わせ、異なる反射角度の反射面の組み合わせ、等が挙げられる。また、第２指針軸用反射部７２の指針軸用反射面７６も同様に、複数の分反射面７６ａ，ｂ，ｃを有する構成とすることができる。このような構成を採用すれば、種々異なる形状の反射面を組み合わせることができるため、指針軸１４から基部の外部に向かう光を、より一層確実に指示方向反射面６１近傍の指示部５１の上面に向けて反射させることができる。

また、上述した指針本体３１の指針軸用反射部７０は、図６，７に示すように、指針軸１４から上カバー（カバー部材）３３の内面に向かって出光した光Ｌ６を指示方向反射面６１近傍の上カバー３３のスリット７１の方向に向けて反射するように、指針本体３１の幅方向に向かって基部４０から突出するスリット用反射面７８を有する構成とすることもできる。なお、このような指針軸用反射部７０は、上述した第１指針軸用反射部７１及び第２指針軸用反射部７２の少なくとも一方を有する構成や、それらを有さない構成の何れでも良い。

例えば、指針軸用反射部７０は、導光部７７と、スリット用反射面７８と、出射面７９と、を有した構成とすることができる。そして、導光部７７は、基部４０の中央部表面から上カバー３３の内面に向かって突出するテーパ状の傾斜部として形成する。スリット用反射面７８は、指針本体３１の上面５３で輝度ムラが生じる部分に向けて反射する導光部７７の傾斜面とする。スリット用反射面７８は、図７に示すように、相異なる指向性を有する複数の反射面を組み合わせて構成することができる。該複数の反射面は、各反射面の傾きや反射方向等の組み合わせを変更することで、指針軸１４から基部４０の外部に向かう光を反射させる方向の変更、調整、等が可能となる。よって、スリット用反射面７８は、指針３の種類毎に形状、構成、等が異なって輝度ムラが発生する位置が変化しても、輝度ムラが発生するスリット７１の部分へ積極的に前記外部に向かう光を導光させることができるため、スリット７１における低輝度部分の輝度を補うための補助部品を用いる必要がなくなり且つ照明品位の向上に貢献することができる。

出射面７９は、スリット用反射面７８で反射した光Ｌ６をスリット７１の方向に向かうように出射する。出射面７９から出射した光Ｌ６は、中空状反射部６０から指針本体３１内に再度入射し、指針本体３１内を導光されてスリット７１に向けて出射すると共に、上カバー３３の内面でスリット７１に向けて反射する。このような指針軸用反射部７０を採用すれば、指示方向反射面６１近傍のスリット７１の輝度が暗くなることを防止できるため、より一層確実にスリット７１全体を均一の輝度で発光させることができる。

また、指針軸用反射部７０の大きさ、形状は、指針本体３１の上面５３に生じる暗部の程度や範囲等により調整することができる。例えば、図８の断面図に示すように指針軸用反射部７０の形状を凸面、図９の断面図に示すように指針軸用反射部７０の形状を凹面として形成することで、指針軸１４から基部４０の外部に向かう光をスリット７１の所望の位置に向けて反射させることができる。また、指針本体３１の幅方向における指針軸用反射部７０のスリット用反射面７８の断面形状は、例えば直線、非球面等の断面形状とすることもできる。

このように、第１指針軸用反射部７１及び第２指針軸用反射部７２と、指針本体３１の幅方向に突出した指針軸用反射部７０とを組み合わせることで、指針軸１４から基部４０の外部に向かう光をより一層有効に利用でき、スリット７１に暗部が生じることを防止することができる。

また、上述した実施形態では、指針本体３１の基部４０の指示方向Ｓ１側、後端方向Ｓ２側の双方に第１指針軸用反射部７１及び第２指針軸用反射部７２を設けた場合について説明した。これに代えて、本発明は図１０に示す基部４０の一端から指示方向Ｓ１に伸長した指示部５１のみを有し、上述した後方部５２を構成から削除した指針本体３１に対しても適用することができる。

図１０に示す指針３の指針本体３１は、基部４０と指針部５０と中空状反射部６０と第１指針軸用反射部７１とを有し、例えば、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂など、透光性材料としての透光性の合成樹脂を用いて一体に形成されている。指針本体３１は、指針軸１４を導光した光Ｌを基部４０の受光部４２で指針部５０内に受光し、該受光した光を指示方向反射面６１で指示部５１の先端に向けて反射し、指示部５１内を導光した光によって指示部５１が光輝する。そして、第１指針軸用反射部７１は、上述した実施形態と同一の構成となっている。このような構成としても、指針軸１４から基部４０の外部に向かう光は、第１指針軸用反射部７１によって指示方向反射面６１の端部寄りの指示部５１の上面５３に反射される。

よって、図１０に示す指針３は、基部４０から指針本体３１の外部に漏れる光を減少させることができ、かつ、その光を指示方向反射面６１の端部寄りの指示部５１上面に導光することができるため、指示部５１の上面５３に暗部が生じることを防止できる。従って、指針本体３１の上面（発光面）５３における輝度ムラを解消し、照明品位の向上に貢献することができる。

図１０に示すような指示部５１のみを有する指針３の構成に対して、上述したスリット用反射面７８のみを追加して、指示方向反射面６１の上端寄りのスリット７１からスリット用反射面７８で反射した光を出光させることで、上述したスリット用反射面７８による作用効果を得ることができる。さらに、図１０に示す指針３において、第１指針軸用反射部７１とスリット用反射面７８の双方を有する構成とすることもできる。

また、上述した本実施形態は、速度メータとしての車両用表示装置について説明するものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、速度メータ以外にもエンジン回転計や燃料計などに適用されてもよく、または、工場などにおいて気体圧力や温度などの計測に用いられる計器など車両用表示装置以外の工業用計器装置等に用いられてもよく、本発明の目的に反しない限り、その適用用途及び適用装置は任意である。

なお、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。

１ 車両用表示装置１（指針計器）
３ 自発光指針（指針ユニット）
４ 駆動装置
６ａ，６ｂ 光源
１４ 指針軸
３１ 指針本体（指針部材）
３２ カバー部材
４０ 基部
４１ 軸受け部
４２ 受光部
５０ 指針部
５１ 指示部
５２ 後方部
５３ 指針部の上面
５４ 指針部の底面
６０ 中空状反射部（反射部）
６１ 指示方向反射面
６２ 後端方向反射面
７０ 指針軸用反射部
７３，７５ 導光部
７４，７６ 指針軸用反射面
Ｓ１ 指示方向
Ｓ２ 後端方向

Claims (10)

1. 光源からの光を導光する指針軸の端部に固定される軸受け部を有すると共に前記固定された指針軸内を導光した光を受光する基部と、前記基部の一端から指示方向に延びる指示部と、前記基部が受光した光を前記指示部の先端に向けて反射するように前記基部近傍の前記指示部に設けられた指示方向反射面と、を有する透光性部材からなる指針部材において、
   前記指針軸から前記基部の外部に向かう光を前記指示方向反射面近傍の前記指示部の上面に向けて反射するように、前記基部から前記指示部に連なって形成された指針軸用反射部を有することを特徴とする指針部材。
2. 前記指針軸用反射部は、前記基部から前記指示部に連なって形成されて前記指針軸から前記基部の外部に向かう光を導光する導光部と、前記導光部を導光した光を前記指示方向反射面近傍の前記指示部の上面に向けて反射する指針軸用反射面と、を有することを特徴とする請求項１に記載の指針部材。
3. 前記基部の一端から前記指示方向とは反対の後端方向に延びる後方部と、
   前記基部が受光した光を前記後方部に向けて反射するように前記基部近傍の前記後方部に設けられた後端方向反射面と、
   を有し、
   前記指針軸用反射部は、前記指針軸から前記基部の外部に向かう光を前記後端方向反射面近傍の前記後方部の上面に向けて反射するように、前記基部から前記後方部に連なって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の指針部材。
4. 光源からの光を導光する指針軸の端部に固定される軸受け部を有すると共に前記固定された指針軸内を導光した光を受光する基部と、前記基部の一端から指示方向に延びる指示部と、前記基部の一端から前記指示方向とは反対の後端方向に延びる後方部と、前記基部が受光した光を前記指示部の先端に向けて反射するように前記基部近傍の前記指示部に設けられた指示方向反射面と、前記基部が受光した光を前記後方部に向けて反射するように前記基部近傍の前記後方部に設けられた後端方向反射面と、を有する透光性部材からなる指針部材において、
   前記指針軸から前記基部の外部に向かう光を前記後端方向反射面近傍の前記後方部の上面に向けて反射するように、前記基部から前記後方部に連なって形成された指針軸用反射部を有することを特徴とする指針部材。
5. 前記指針軸用反射部は、前記指針部材の幅方向に並ぶ複数の部分反射面を有して構成していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の指針部材。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の指針部材と、前記指針部材を覆うとともに前記指針部材の上面からの光が通過するスリットが設けられたカバー部材と、を有することを特徴とする指針ユニット。
7. 前記指針部材の指針軸用反射部は、前記指針軸から前記カバー部材の内面に向かう光を前記指示方向反射面近傍の前記カバー部材のスリットの方向に向けて反射するように、前記指針部材の幅方向に向かって前記基部から突出するスリット用反射面を有することを特徴とする請求項６に記載の指針ユニット。
8. 光源からの光を導光する指針軸の端部に固定される軸受け部を有すると共に前記固定された指針軸内を導光した光を受光する基部と、前記基部の一端から指示方向に延びる指示部と、前記基部が受光した光を前記指示部の先端に向けて反射するように前記基部近傍の前記指示部に設けられた指示方向反射面と、を有する透光性部材からなる指針部材と、前記指針部材を覆うとともに前記指針部材の上面からの光が通過するスリットが設けられたカバー部材と、を有する指針ユニットにおいて、
   前記指針軸から前記カバー部材の内面に向かう光を、前記指示方向反射面近傍の前記カバー部材のスリットの方向に向けて反射するように、前記指針部材の幅方向に向かって前記基部から突出するスリット用反射面を有することを特徴とする指針ユニット。
9. 前記指針部材が、前記基部の一端から前記指示方向とは反対の後端方向に延びる後方部と、前記基部が受光した光を前記後方部に向けて反射するように前記基部近傍の前記後方部に設けられた後端方向反射面と、を有し、
   前記スリット用反射面が、前記指針軸から前記カバー部材の内面に向かう光を、前記後端方向反射面近傍の前記カバー部材のスリットの方向に向けて反射するように形成されていることを特徴とする請求項８に記載の指針ユニット。
10. 請求項６〜９の何れか１項に記載の指針ユニットと、
    前記指針ユニットが取り付けられた前記指針軸を有し且つ前記指針軸を計測量に応じて回動させる駆動装置と、
    前記駆動装置の指針軸内を導光する光を発する光源と、
    を有することを特徴とする指針計器。

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