JP6020384B2

JP6020384B2 - メータ装置

Info

Publication number: JP6020384B2
Application number: JP2013167699A
Authority: JP
Inventors: 琢磨鬼頭
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2033-08-12
Also published as: JP2015036637A

Description

本発明は、指針を備えるメータ装置に関する。

例えば車両などに搭載されるメータ装置は、数字や目盛りなどが設けられた文字板、及び文字板の前側において軸を中心に回動可能に設けられた指針を備えている。また、従来、こうしたメータ装置では、文字板が照明されたり、指針が照明されたりしている。

指針を照明するメータ装置としては例えば特許文献１に記載の装置がある。特許文献１に記載のメータ装置は、指針の回転軸の後側に設けられた光源と、同回転軸の前端に設けられ、反射面を有する反射部材と、を備えている。また、指針の前面は例えば断面略コ字状をなしている。そして、光源から前方に向けて照射された光が、反射部材の反射面において反射されて、その反射光が指針の前面に向けて照射される。そして、照射された光が指針の前面において拡散反射される。こうしたメータ装置によれば、むらのない状態で指針を間接的に発光させることができるとされている。

特開２０１２―１８１０４９号公報

ところで、特許文献１に記載のメータ装置の場合、指針の前面に向けて照射された光が同前面において拡散反射されるため、光源の光量に対して運転者の眼に届く光量の割合が小さい。そのため、指針の視認性を高めようとすれば、光源の光量を大きくしなければならず、消費電力が増大するといった問題が生じる。

本発明の目的は、光源の光量を大きくしなくとも指針の視認性を高めることができるメータ装置を提供することにある。

上記目的を達成するためのメータ装置は、文字板と、前記文字板を基準として運転者に近接する側を前側とするとき、前記文字板の前側においてモータの出力軸を中心に回動可能に設けられた指針と、前記指針の前面に向けて光を照射する照射装置と、を備え、前記指針の前面は、反射材によって形成されるとともに同指針の長手方向の先端側ほど前側に位置するように湾曲しており、同指針の長手方向の先端側ほど前側に位置する放物線状をなす部位を含み、前記照射装置は、前記指針よりも前側の位置から同指針の前面に光を照射し、前記指針がなす放物線の焦点の位置から同指針の前面に光を照射するように構成されている。

同構成によれば、反射材が設けられた指針の前面が同指針の長手方向の先端側ほど前側に位置するように湾曲しているため、指針よりも前側から同指針の前面に光が照射されると、照射された光が反射して前方に向けて揃って進む。このため、指針の前面によって反射された光の指向性を高めることができる。

本発明によれば、光源の光量を大きくしなくとも指針の視認性を高めることができる。

第１実施形態のメータ装置の断面図。同実施形態のメータ装置の正面図。図２の３−３線に沿った断面図。第２実施形態のメータの指針の正面図。図４の５−５線に沿った断面図。図４の６−６線に沿った断面図。

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図３を参照して、メータ装置を車両の車速メータとして具体化した第１実施形態について説明する。なお、以降において、車速メータを基準として運転者に近接する方向を前方とし、運転者から離間する方向を後方とする。

図１に示すように、基板１４の前面には数字や目盛りが形成された文字板１０が設けられている。文字板１０は、基板１４の前面に固設された筒部１３を有している。また、図１及び図２に示すように、文字板１０は、筒部１３の先端から前方及び外周側に向けて放射状に延びる湾曲部１１と、同湾曲部１１の外周縁から屈曲して基板１４に沿って外周側に向けて延びる平面部１２とを備えている。

図２に示すように、湾曲部１１には目盛りが形成されており、平面部１２には数字が形成されている。
図１に示すように、基板１４の後側にはステッピングモータ４０が設けられている。ステッピングモータ４０の出力軸４１は、基板１４に形成された孔１４ａ及び筒部１３を貫通して前方に向けて延びている。

出力軸４１の先端には指針２０の基部２３が外嵌されている。基部２３の前端の外周面には、上記出力軸４１の外周側に向けて延びる針本体２１が連結されている。従って、指針２０は文字板１０の前側において出力軸４１を中心に回動可能に設けられている。

針本体２１の前面には鏡面状の反射膜２２が形成されている。反射膜２２の前面、すなわち表面は、指針２０の正面視における長手方向（以下、単に長手方向と略称する。）の先端側ほど前側に位置する放物線状をなしている。

図３に示すように、指針２０の長手方向に直交する方向（以下、直交方向Ｎと略称する。）における同指針２０の前面の断面は円弧状の凸面をなしている。
基部２３と針本体２１との連結部には、前方に向けて突出する突出部２４が形成されている。突出部２４には、針本体２１の基部２３や突出部２４を覆うキャップ２６が固設されている。

次に、指針２０の前面に光を照射する照射装置３０の構成について説明する。
図１に示すように、照射装置３０は、筒部１３の内部における基板１４の前面に設けられた複数の第１光源３１を備えている。これら第１光源３１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、上記出力軸４１を中心とした円周上において所定間隔毎に設けられている。なお、第１光源３１は指針２０の回動範囲に対応して設けることが好ましい。すなわち、例えば図２に示す８時位置から４時位置までの範囲に光源を設けることが好ましい。また、第１光源３１を、上記出力軸４１を中心とした円周上において隙間なく設けることもできる。

キャップ２６の内部における上記放物線の焦点の位置には、反射鏡３３が固設されている。反射鏡３３は、指針２０の前面に沿って延びる反射面３３ａを有する凸面鏡である。また、キャップ２６の周壁には指針２０に向けて開口するスリット２７が形成されている。

筒部１３の内周面と基部２３との間には、導光体３２が基部２３と一体回転可能に設けられている。導光体３２は、第１光源３１と反射鏡３３との間に位置しており、第１光源３１からの光の向きを揃えて反射鏡３３に導くものである。

また、基板１４の前面における筒部１３の外周側には、例えば発光ダイオードからなり、半透明の文字板１０の数字及び目盛りに後側から光を照射する複数の第２光源３９が設けられている。これら第２光源３９は、上記出力軸４１を中心とした円周上において所定間隔毎に設けられている。なお、第２光源３９は目盛りや数字の形成範囲に対応して設けることが好ましい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図１に示すように、第１光源３１から前方に向けて光が照射されると、この光は導光体３２を通じて、上記放物線の焦点の位置に設けられた反射鏡３３に導かれる。そして、反射鏡３３において反射されて同指針２０の前面の略全体に照射される。ここで、反射膜２２が設けられた指針２０の前面が同指針２０の長手方向の先端側ほど前側に位置するように湾曲して放物線状をなしているため、反射鏡３３から同指針２０の前面に光が照射されると、照射された光が反射して前方に向けて放物線の対称軸線Ｌと平行に前方に向けて進む。このため、指針２０の前面によって反射された光の指向性が高められる。

また、図３に示すように、直交方向Ｎにおける指針２０の前面の断面が円弧状の凸面をなしているため、指針２０の前面において反射された光が直交方向Ｎにおいてある程度の広がりをもって進む。このため、直交方向Ｎにおいて運転者の視点が変動した場合であっても、指針２０からの反射光が運転者の眼に届くこととなる。

以上説明した本実施形態に係るメータ装置によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）メータ装置は、文字板１０と、文字板１０の前側においてステッピングモータ４０の出力軸４１を中心に回動可能に設けられた指針２０と、指針２０の前面に向けて光を照射する照射装置３０と、を備えている。指針２０の前面は、反射膜２２によって形成されるとともに指針２０の長手方向の先端側ほど前側に位置する放物線状をなしている。照射装置３０は指針２０がなす放物線の焦点の位置から同指針２０の前面に光を照射するように構成されている。

こうした構成によれば、反射膜２２が設けられた指針２０の前面が同指針２０の長手方向の先端側ほど前側に位置するように湾曲して放物線状をなしているため、同放物線の焦点の位置から同指針２０の前面に光が照射されると、照射された光が反射して前方に向けて放物線の対称軸線と平行に進む。このため、指針２０の前面によって反射された光の指向性を高めることができる。従って、第１光源３１の光量を大きくしなくとも指針２０の視認性を高めることができる。

（２）指針２０の長手方向に直交する直交方向Ｎにおける同指針２０の前面の断面は円弧状の凸面をなしている。
こうした構成によれば、指針２０の前面において反射された光が直交方向Ｎにおいて広がりをもって進む。このため、直交方向Ｎにおいて運転者の視点が変動した場合であっても、指針２０からの反射光が運転者の眼に届くこととなる。従って、直交方向Ｎにおいて運転者の視点が変動した場合に指針２０の視認性が損なわれることを抑制することができる。

（３）照射装置３０は、指針２０よりも後方に設けられた第１光源３１と、指針２０よりも前方に設けられて第１光源３１から照射される光を指針２０の前面に向けて反射させる反射鏡３３と、を備えている。

こうした構成によれば、指針２０の後側に設けられた第１光源３１から照射される光が、同指針２０よりも前方に設けられた反射鏡３３において反射されて同指針２０の前面全体に照射される。このように第１光源３１を指針２０よりも後方に設けることによって指針２０よりも前方の構造を簡易なものとすることができる。

（４）反射鏡３３は、指針２０の前面に沿って延びる反射面３３ａを有する凸面鏡である。このため、反射鏡３３において反射した光の大部分は指針２０の前面に向けて進む。従って、反射鏡３３において反射した光を無駄なく指針２０の前面に照射することができる。

＜第２実施形態＞
以下、図４〜図６を参照して、第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態では、指針の前面に、指針の長手方向における曲率が異なる３つの面を長手方向に直交する直交方向に並設している点が先の第１実施形態と相違している。
すなわち、図４及び図５に示すように、針本体１２１の前面には鏡面状の反射膜１２２が形成されている。反射膜１２２の前面には、指針１２０の長手方向における曲率が異なる３つの面１２２ａ，１２２ｂが直交方向Ｎに並設されている。

ここで、直交方向Ｎの中央に位置する第１面１２２ａは、第１実施形態の反射膜２２と同様な放物線状をなしている。また、図６に示すように、直交方向Ｎの両端に位置する第２面１２２ｂは第１面１２２ａよりも曲率が大きくされており、長手方向の先端側ほど第１面１２２ａよりも前方に位置している。

次に、本実施形態の作用について説明する。
反射膜１２２の第１面１２２ａにおいて反射された光は、放物線の対称軸線Ｌと平行に前方に向けて揃って進む。

また、図６に示すように、反射膜１２２の第２面１２２ｂにおいて反射された光は、前方に向けて揃って進む。ただし、第２面１２２ｂは第１面１２２ａよりも曲率が大きいため、放物線の対称軸線Ｌと平行ではなく、キャップ２６寄りに傾斜して前方に向けて進む。

このように、指針１２０の長手方向における曲率が異なる面１２２ａ，１２２ｂにおいて反射された光は、それらの曲率の違いに応じて互いに異なる方向に向けて進む。
以上説明した本実施形態に係るメータ装置によれば、先の第１実施形態の効果（１）〜（４）に加え、新たに以下に示す効果が得られるようになる。

（５）指針１２０の前面には、指針１２０の長手方向における曲率が異なる複数の面１２２ａ，１２２ｂが長手方向に直交する直交方向Ｎに沿って並設されている。
こうした構成によれば、指針１２０の長手方向において運転者の視点が変動した場合であっても、指針１２０の視認性が損なわれることを抑制することができる。

なお、本発明に係るメータ装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・本発明をエンジンの回転速度メータなど車速メータ以外のメータ装置に対して適用することもできる。

・指針の前面の表面粗さを適宜設定することができる。
・反射鏡３３に代えて、放物線の焦点の位置に光源を設けることもできる。この場合、反射鏡３３及び導光体３２を省略することができる。

・上記各実施形態では、直交方向Ｎにおける指針２０、１２０の前面の断面を円弧状の凸面としたが、これに代えて、直交方向における指針の前面の断面を平面状にすることもできる。

１０…文字板、１１…湾曲部、１２…平面部、１３…筒部、１４…基板、１４ａ…孔、２０…指針、２１…針本体、２２…反射膜（反射材）、２３…基部、２４…突出部、２６…キャップ、２７…スリット、３０…照射装置、３１…第１光源（光源）、３２…導光体、３３…反射鏡（反射部材）、３３ａ…反射面、３９…第２光源、４０…ステッピングモータ、４１…出力軸。

Claims

文字板と、
前記文字板を基準として運転者に近接する側を前側とするとき、
前記文字板の前側においてモータの出力軸を中心に回動可能に設けられた指針と、
前記指針の前面に向けて光を照射する照射装置と、を備え、
前記指針の前面は、反射材によって形成されるとともに同指針の長手方向の先端側ほど前側に位置するように湾曲しており、同指針の長手方向の先端側ほど前側に位置する放物線状をなす部位を含み、
前記照射装置は、前記指針よりも前側の位置から同指針の前面に光を照射し、前記指針がなす放物線の焦点の位置から同指針の前面に光を照射するように構成されている、
メータ装置。
前記指針の長手方向に直交する方向における同指針の前面の断面は円弧状の凸面をなしている、
請求項１に記載のメータ装置。
前記指針の前面には、同指針の長手方向における曲率が異なる複数の面が同長手方向に直交する方向に沿って並設されている、
請求項１または請求項２に記載のメータ装置。
前記照射装置は、
前記指針よりも後方に設けられた光源と、
前記指針よりも前方に設けられて前記光源から照射される光を前記指針の前面に向けて反射させる反射部材と、を備えている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のメータ装置。
前記反射部材は、前記指針の前面に沿って延びる反射面を有する凸面鏡である、
請求項４に記載のメータ装置。