JP5815249B2 - 指針ユニット及び指針計器 - Google Patents

Description

本発明は、光源の光を受けて光輝する透光性材料からなる指針部材を有する指針ユニット、及び、この指針ユニットを有する指針計器に関するものである。

一般に自動車には、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上記車両用表示装置が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。従来の指針ユニットは、前述した透光性の合成樹脂で形成された指針部材と、非透光性の合成樹脂で形成されたキャップとを備えている。

指針部材は、指針計器の駆動装置により測定量に応じて回動されるとともに配線板などに設けられた光源から光を受光する基部と、この基部から前記指針計器の文字板と平行に一方向に伸長された指針部と、前記基部に設けられかつ前記光源からの光を前記指針部の先端に向かって反射する反射部とを備えている。指針部は、前記文字板に相対する背面と、当該背面の裏側の表面とが平坦に形成されている。また、指針部は、前記背面と前記表面との双方に連なる側面も平坦に形成されている。キャップは、指針部材の主に基部を覆って、当該指針部材に取り付けられている。

前述した指針ユニットは、光源からの光を反射部によって、指針部の先端に向かって反射し、この反射された光を背面により反射して表面から出射させることで、指針部材の指針部を光輝させる。

しかしながら、前述した従来の指針ユニットでは、指針部材の指針部の前述した表面のみから光を出射して、当該指針部を光輝させている。このため、指針部材の回動によって、側面が主にドライバに相対する状態では、前述した光をドライバが十分に視認することができずに、指針部をドライバが十分に視認することができないという問題があった。

本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、指針部材が回動して、如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが指針部を十分に視認することができる指針ユニット及びその指針ユニットを有する指針計器を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の指針ユニットは、光源からの光を受光する基部と、前記基部から一方向に伸長された指針部と、前記基部に設けられかつ前記受光した光を前記指針部の先端に向かって反射する反射部と、を有する透光性材料からなる指針部材と、透光性と拡散性との双方を有する材料で、前記指針部の少なくとも上面、及び、該上面の裏側の背面に連なって立ち上がった幅方向の両側面を覆うように形成された拡散カバーと、を備えたことを特徴としている。

請求項２に記載された本発明の指針ユニットは、請求項１に記載された指針ユニットにおいて、前記指針部は、前記上面と前記両側面それぞれとの間を、前記指針部の外側に凸に湾曲して繋ぐ湾曲面を有し、前記拡散カバーが、前記湾曲面も覆っていることを特徴と
している。
請求項３に記載された本発明の指針ユニットは、請求項１又は２に記載の指針ユニットにおいて、前記指針部材が、前記基部から前記指針部とは逆向きに伸長されたカウンタ部と、前記基部に設けられかつ前記受光した光を前記カウンタ部へと反射する第２の反射部と、を更に有し、前記拡散カバーが、前記カウンタ部の少なくとも上面及び幅方向の両側面も覆っていることを特徴としている。

請求項４に記載された本発明の指針計器は、請求項１〜３のうち何れか一項に記載の指針ユニットと、前記指針ユニットの前記基部を計測量に応じて回動させる駆動装置と、前記指針ユニットの前記指針部材に受光される光を発する光源と、を備えたことを特徴としている。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、指針部材の指針部の少なくとも上面及び幅方向の両側面を拡散カバーで覆っているので、拡散カバーで覆われた指針部の少なくとも上面及び幅方向の両側面から出射した光が拡散されることとなる。このために、基部を中心として指針部材が回動されて、如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが拡散された光を十分に視認することができる。よって、指針部材が如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが指針部を十分に視認することができる。

請求項２に記載の本発明は、指針部材の指針部が、上面と両側面それぞれとの間を、指針部の外側に凸に湾曲して繋ぐ湾曲面を有しているので、指針部内に導かれた光が上面のみでなく湾曲面を通して、指針部外に出射される。このために、指針部の断面における放射方向に光が出射され、当該光が拡散カバーによって更に拡散されることとなる。このために、基部を中心として指針部材が回動されて、如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが拡散された光を確実に十分に視認することができる。よって、指針部材が如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが指針部を確実に十分に視認することができる。

請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のうち何れか一項に記載された指針ユニットを備えているので、指針部材が如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが指針部を十分に視認することができる。

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に示された車両用表示装置の指針ユニットの斜視図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図３に示された指針ユニットの指針本体内を光が進む状態を示す断面図である。 図３に示された指針ユニットの拡散カバーにより光が拡散される状態を示す断面図である。 図４に示された指針ユニットの指針本体内を光が進み、当該光が拡散される状態を示す断面図である。 図２に示された指針ユニットの変形例の斜視図である。 図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

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乃至図７を参照して説明する。

図１に示された車両用表示装置１は、例えば、自動車の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が取り付けられる駆動装置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が実装された配線板５と、配線板５に設けられた複数の光源６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６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及び図３に示すように、指針部材としての指針本体１１と、該指針本体１１の後述する基部１２及び指針部１３の背面１１ａを覆う不透明な合成樹脂からなるカバー部材１４と、カバー部材１４に取り付けられて指針本体１１の後述する指針部１３の上面１６ａ、湾曲面１７ａ及び側面１８ａを覆う拡散カバー１９と、を備えている。

指針本体１１は、図３に示すように、例えば、ポリカーボネー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た基部１２と指針部１３と反射部としての反射面２０とを備えている。

基部１２は、円柱状に形成されている。基部１２は、その一方の端面が、光源６からの光を受ける受光面１２ａをなしている。基部１２は、受光面１２ａ側の先端部が駆動装置４に設けられた円筒部２１内に挿入嵌合されることにより、当該駆動装置４に取り付けられる。基部１２の端面即ち受光面１２ａは、駆動装置４内に設けられかつ配線板５に実装された光源６と間隔をあけて相対して設けられ、当該光源６の光軸に対して直交する方向に沿って平坦に形成されている。なお、光源６は、指針３の指針本体１１に受光される光を発する。勿論、受光面４２の形状は、平面状に限定されるものではなく、曲面状や複数の面が組み合わされた形状など、光源の光を受光可能な形状であればよい。

指針部１３は、基部１２の外周面から当該基部１２から離れる方向（一方向に相当）に直線状に延在した柱状に形成されている。即ち、指針部１３は、基部１２から一方向に伸長されている。指針部１３は、基部１２から離れるのにしたがって徐々に厚みと幅との双方が縮小する柱状に形成されている。指針部１３は、図４に示すように、その幅方向の中央に設けられた平坦部１６と、当該平坦部１６の幅方向の両端に設けられた一対の湾曲部１７とを一体に備えている。

平坦部１６と一対の湾曲部１７の文字板２に相対する背面１１ａは、面一に形成され、文字板２の表面２ａと平行に平坦に形成されている。平坦部１６は、前述した背面１１ａの裏側の上面１６ａが平坦に形成されているとともに、指針部１３の先端に向かうにしたがって徐々に文字板２に近づく方向に傾斜している。一対の湾曲部１７は、前記背面１１ａに連なりかつ文字板２の表面に対して直交する方向に平坦な側面１８ａと、側面１８ａと上面１６ａとの双方に連なった湾曲面１７ａとが設けられている。湾曲面１７ａは、指針部１３の長手方向に交差（図示例では直交）する断面において、指針部１３の幅方向の外側に凸に湾曲している。このため、湾曲部１７は、指針部１３の幅方向の外側に凸に湾曲している。

反射面２０は、基部１２に設けられかつ文字板２から離れるのにしたがった徐々に指針部１３の先端に近づく方向に、文字板２の表面と表面に対して直交する方向との双方に対して傾斜している。反射面２０は、受光面１２ａで受光した光源６からの光を指針部１３の先端に向かって反射する。

指針本体１１は、基部１２の受光面１２ａで受光された光を、反射面２０で指針部１３の先端に向かって反射して、当該光を背面１１ａで再度反射して、指針部１３の上面５３、湾曲面１７ａなどから出光させる。

カバー部材１４は、図２、図３及び図４に示すように、二分割された下部カバー２２と上部カバー２３とを備えている。

下部カバー２２は、遮光性の合成樹脂で構成され、かつ、平板状に形成されている。下部カバー２２は、その平面形状が指針本体１１の背面１１ａの平面形状と略等しく形成されている。下部カバー２２は、その一端部に基部１２を通す通し孔２４が貫通している。

上部カバー２３は、遮光性の合成樹脂で構成され、かつ、外周面に指針本体１１の指針部１３を通す通し孔２５が設けられた筒状に形成されている。また、上部カバー２３には、反射面２０を覆う端壁２６が設けられている。

前述した下部カバー２２と上部カバー２３とは、互いに取り付けられて、指針部１３の背面１１ａ、基部１２及び当該基部１２に設けられた反射面２０を覆う。

拡散カバー１９は、投光性と拡散性との双方を有する材料で構成されている。拡散カバー１９は、カバー２２，２３に取り付けられて、指針本体１１の指針部１３の上面１６ａ、湾曲面１７ａ及び側面１８ａを覆い、かつ、指針部１３の先端面１３ａを覆うことのできる形状に形成されている。拡散カバー１９は、指針本体１１の指針部１３から出射する光を拡散させる。こうして、拡散カバー１９は、指針本体１１の指針部１３の少なくとも一部を覆う。

前述した構成の指針３は、駆動装置４により自動車の計測量としての速度に応じて回動されて、指針部１３が文字板２の指標を指す。そして、指針３は、光源６からの光を受光面１２ａで受光して、反射面２０及び背面１１ａで反射する。すると、指針本体１１の指針部１３内では、前述した光は、順に図５中の矢印Ａ，Ｂ，Ｃに沿って進むこととなる。さらに、前述した光は、図７中の矢印Ｃに沿って、上面１６ａ及び湾曲面１７ａから出射されることとなる。そして、光は、拡散カバー１９内に侵入して、当該拡散カバー１９によって図６及び図７中の矢印Ｄで示すように更に拡散されて、指針３外に出射される。こうして、指針３は、指針部１３により所望の指標を指すとともに、指針部１３を光輝させて、ドライバに指針部１３が指す指標を明示する。

駆動装置４は、周知のステッピングモータであって、配線板５に実装されているとともに、前述した光源６を内蔵している。駆動装置４は、自動車の計測量としての速度に応じて、指針３の基部１２を回動させる。

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。

光源６としては、ＬＥＤ、バルブ等が用いられ、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。複数の光源６は、文字板２の指標や指針３の指針本体１１等を発光させるための光を発する。また、複数の光源６のうちの１つが、基部１２の受光面１２ａと相対して配置されている。

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６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。

本実施形態によれば、指針本体１１の指針部１３の少なくとも一部を拡散カバー１９で覆っているので、拡散カバー１９で覆われた指針部１３の少なくとも一部から出射した光が拡散される。このために、基部１２を中心として指針本体１１が回動されて、如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが拡散された光を十分に視認することができる。よって、指針本体１１が如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが指針部１３を十分に視認することができる。

指針本体１１の指針部１３の幅方向の両端に外側に凸に湾曲した湾曲部１７が設けられているので、指針部１３内に導かれた光が平坦部１６の上面１６ａのみでなく湾曲部１７の表面としての湾曲面１７ａを通して、指針部１３外に出射される。このために、指針部１３の断面における放射方向に光が出射され、当該光が拡散カバー１９によって更に拡散されることとなる。このために、基部１２を中心として指針本体１１が回動されて、如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが拡散された光を確実に十分に視認することができる。よって、指針本体１１が如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが指針部１３を確実に十分に視認することができる。

本実施形態の車両表示装置１は、前述した指針３を備えているので、指針本体１１が如何なる姿勢に位置付けられても、ドライバが指針部１３を十分に視認することができる。

本発明では、図９に示すように、指針本体１１が、基部１２から指針部１３の逆向きに伸長したカウンタ部３０と、基部１２のドライバと相対する上面から凹の楔状凹部３１とを備えてもよい。楔状凹部３１は、断面Ｖ字状に形成されている。楔状凹部３１の先端は、基部１２の中心よりもカウンタ部３０寄りに配置されている。また、楔状凹部３１の内面は、反射部としての反射面２０をなしている。

また、前述したように指針本体１１がカウンタ部３０を備えた場合では、カバー部材１４が上部カバー２３を備えることなく下部カバー２２のみで構成され、拡散カバー１９が、図８及び図９に示すように、指針本体１１の背面１１ａを除く、基部１２、指針部１３及びカウンタ部３０の全体を覆う形状に形成されている。なお、図８及び図９において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

図８及び図９に示された場合も、光源６からの光は、図９中の矢印Ａ，Ｂ，Ｃに沿って進んで、指針本体１１から出射して、拡散カバー１９により図９中の矢印Ｄで示すように、拡散される。こうして、図８及び図９に示された場合では、指針本体１１の指針部１３及びカウンタ部３０が光輝する。

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（指針計器）
３ 指針（指針ユニット）
４ 駆動装置
６ 光源
１１ 指針本体（指針部材）
１２ 基部
１３ 指針部
１６ 平坦部
１７ 湾曲部
１９ 拡散カバー
２０ 反射面（反射部）

Claims (4)

1. 光源からの光を受光する基部と、前記基部から一方向に伸長された指針部と、前記基部に設けられかつ前記受光した光を前記指針部の先端に向かって反射する反射部と、を有する透光性材料からなる指針部材と、
   透光性と拡散性との双方を有する材料で、前記指針部の少なくとも上面、及び、該上面の裏側の背面に連なって立ち上がった幅方向の両側面を覆うように形成された拡散カバーと、
   を備えたことを特徴とする指針ユニット。
2. 前記指針部は、前記上面と前記両側面それぞれとの間を、前記指針部の外側に凸に湾曲して繋ぐ湾曲面を有し、
   前記拡散カバーが、前記湾曲面も覆っていることを特徴とする請求項１記載の指針ユニット。
3. 前記指針部材が、前記基部から前記指針部とは逆向きに伸長されたカウンタ部と、前記基部に設けられかつ前記受光した光を前記カウンタ部へと反射する第２の反射部と、を更に有し、
   前記拡散カバーが、前記カウンタ部の少なくとも上面及び幅方向の両側面も覆っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の指針ユニット。
4. 請求項１〜３のうち何れか一項に記載の指針ユニットと、前記指針ユニットの前記基部を計測量に応じて回動させる駆動装置と、前記指針ユニットの前記指針部材に受光される光を発する光源と、
   を備えたことを特徴とする指針計器。

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