JP6332366B2 - 指示装置 - Google Patents

Description

本開示は、指示装置に関する。

従来、ダイヤルゲージなどの指示装置は、車両の速度やエンジン回転数などの情報を示すための、回動する指針を含んでいる。指示装置は、情報の読み取り性及び照明効果がより高められることが望まれている。

本開示は、上述した課題を対処するためのものである。本開示の一態様によれば、指示
装置が提供される。指示装置は、ダイヤルプレート、指針及びトリムリングを有する。指針は、シャフト、シャフトに接続された基部、及び、基部から延設された針部を有し、光を導光するように構成される。針部は、付け根部、透視部、及び先端部を含む。付け根部は基部から伸びる。透視部は付け根部から伸びる。先端部は透視部から伸びる。シャフトの軸方向に沿って見ると、透視部は、先端部及び付け根部の両方の光の透過性よりも高い光の透過性を有する。このため、透視部が、ダイヤルプレートのシンボルの上に位置したとき、シンボルは透視部を通じて表示される。先端部は、ダイヤルプレートとトリムリングとの間に置かれる。トリムリングは、所定の角度間隔で、周方向にそって配置された複数の目盛を有する。シャフトの軸方向に沿って見たとき、目盛は不透明ではないので、先端部は、１つの目盛の下方にあるとき、その目盛を通じて視認可能である。トリムリングは、さらに、複数の遮光部を有し、遮光部と目盛とは、周方向にそって交互に配置される。シャフトの軸方向に沿って見たとき、遮光部は不透明であり、１つの遮光部が先端部の上方にあるとき、その遮光部は、少なくとも部分的に先端部を隠す。トリムリングは、さらに、目盛と遮光部との外側に配置された外側リングを有する。シャフトの軸方向に沿って見たとき、外側リングは不透明ではないので、先端部は、外側リングを通じて視認可能である。

本開示の上記の及び他の目的、特徴、利点は、添付図面を参照してなされる、以下の詳細な説明によって、一層明白なものとなる。

指示装置を示す断面図である。 指示装置の部品を示す斜視図である。 指示装置のダイヤルカバーを示す斜視図である。 指示装置を示す斜視図である。 組み立てられたそれぞれの位置にて、指示装置の部品を示す断面斜視図である。 指示装置のトリムリング、指針、及び、ダイヤルプレートを示す概略斜視図である。 トリムリング、指針、及び、ダイヤルプレートを示す概略側面断面図である。 指示装置を示す平面図である。 指示装置の１つの状態を示す部分図である。 指示装置の別の状態を示す部分図である。 指示装置の別の状態を示す部分図である。

（第１実施形態）
以下に、指示装置１が図面を参照して説明される。図において、「垂直」は垂直方向に対応する。「軸」は軸方向に対応する。「径」は径方向に対応する。「周」は周方向に対応する。

図１において、指示装置１は、例えば、自動車のエンジン回転数計である。指示装置１は、指針２０、ダイヤルプレート１０、ダイヤルカバー３０、プリズム５０、主ハウジング６０、プリント回路基板（ＰＣＢ）７０、駆動ユニット８０、及びリヤハウジング９０を含む。

ダイヤルプレート１０は、自動車の乗員のような視認者Ｖに対向する表示面を有する。ダイヤルプレート１０は、視認者Ｖから見て円形状をなす。ダイヤルプレート１０は、計器メータを形成するための、ダイヤルゲージのような指示マークやシンボルＳを有する。シンボルＳは、エンジン回転数を示すための数字であっても良い。ダイヤルプレート１０は、ポリカーボネートのような樹脂から形成されても良い。ダイヤルプレート１０は、その中心に、中心孔１８ａを有する。

ダイヤルカバー３０は、ダイヤルプレート１０の上に配置される管状部材である。指針２０は、ダイヤルプレート１０の中心孔１８ａに挿入される。指針２０は、ダイヤルプレート１０の表示面の近傍に配置される。指針２０は、シャフト２３、基部２４、針部２６、及びカバー２５を含む。

一例において、シャフト２３，基部２４，及び針部２６は、半透明樹脂（例えば、ポリカーボネート樹脂、又はＰＭＭＡ樹脂）のような、不透明ではない導光性材料から形成される。針部２６は、シャフト２３に対して、実質的に直角となっている。基部２４と針部２６とは、ダイヤルプレート１０の中心孔１８ａよりも上方に配置される。シャフト２３は、中心孔１８ａを貫通して伸びる。カバー２５は、ＡＢＳ樹脂のような不透明材料から形成される。カバー２５は、基部２４を包含するように、基部２４に結合されている。

ＰＣＢ７０は、主ハウジング６０とリヤハウジング９０との間に配置される。ＰＣＢ７０は、その中心に、中心孔７８を有する。ＰＣＢ７０は、電子配線及びマイクロプロセッサのような電子デバイスを備える。ＰＣＢ７０は、さらに、中心孔７８の周囲に発光ダイオード（ＬＥＤ）７４を備える。

駆動ユニット８０は、ＰＣＢ７０に設けられている。駆動ユニット８０は、ステッパーモータのような電動モータであっても良い。駆動ユニット８０は、駆動シャフト８４とモータ部８６とを含む。駆動シャフト８４は、モータ部８６のロータと連結される。モータ部８６は、磁界を発生し、ロータを介して駆動シャフト８４を駆動するために、ＰＣＢ７０の配線を通じてコントローラ（図示せず）からの電流が通電されるように構成されたステータを有する。駆動ユニット８０は、モータ部８６に組み込まれた減速ギアを備える。駆動シャフト８４は、指針２０のシャフト２３と連結され、ダイヤルプレート１０上の目盛やシンボルＳを指し示す適切な位置に指針２０を操作する。

主ハウジング６０は、筒状の中空部６４ａを規定する中央ハウジング６４を含む。プリズム５０は、筒状の中空部６４ａに配置され、ＰＣＢ７０によって支持される。リヤハウジング９０は、ＰＣＢ７０に設けられ、駆動ユニット８０を収容する。

図２に示されるように、本例によれば、プリズム５０は、矩形板状のプリズム本体５４を有する。プリズム本体５４には、４本の脚部５２と４個のレンズ５６とが一体的に形成される。プリズム５０は、半透明樹脂のような導光性材料から形成される。レンズ５６は指針２０と対向する。脚部５２は、プリズム５０をＰＣＢ７０上に支持するために、ＰＣＢ７０に形成された支持孔７２に取り付けられる。指針２０のシャフト２３と駆動ユニット８０の駆動シャフト８４とは連結されて、プリズム５０のプリズム孔５６ａとＰＣＢ７０の中心孔７８を通じて伸びる。

複数のＬＥＤ７４が、プリズム５０のレンズ５６の光軸が各ＬＥＤ７４の光軸と一致されるように、ＰＣＢ７０上に配置される。各々のＬＥＤ７４が点灯されたとき、ＬＥＤ７４は、プリズム本体５４及びレンズ５６を介して指針２０へ向かう光を発する。このようにして、光が指針２０を照明する。レンズ５６はＬＥＤ７４からの光を集光し、光を指針２０に向かわせる。このように、プリズム５０は、ＬＥＤ７４からの光を調光する。

図３は、図８の「III」で示される角度に沿って上側から見たダイヤルカバーを示す。図３において、ダイヤルカバー３０は、カバー本体３２と、トリムリング３４とを含む。カバー本体３２は、管状部材である。トリムリング３４は、カバー本体３２の上端に接続される、環状ディスクの形状を持つ部材である。トリムリング３４は、カバー本体３２と一体的に形成されても良い。トリムリング３４は、不透明ではない導光性材料から形成される。不透明ではない導光性材料として、ポリカーボネート樹脂及び／又はＰＭＭＡ樹脂などの半透明樹脂を用いることができる。

トリムリング３４は、不透明部１３０において不透明であり、非不透明部１４０において、不透明ではない。不透明部１３０は、複数の遮光部１３２と、１つの遮光底部１３４とを含む。非不透明部１４０は、目盛１４２と、外側リング１４４とを含む。

本実施形態において、不透明部１３０は導光性（光透過性）を有するが、それは、非不透明部１４０の導光性（光透過性）よりも低い。つまり、不透明部１３０は、非不透明部１４０ほど、光を導光（透過）しない。換言すると、不透明部１３０は、遮光特性において、非不透明部１４０よりも高い。不透明との用語は、完全な不透明、スモーク、着色、もしくは、ほぼ不透過など、より低い導光性の光学的性質又は非導光性の光学的性質を表す。非不透明との用語は、例えば、完全に透明、もしくは、不完全に透明などの導光性の光学的性質を表す。

遮光部１３２及び遮光底部１３４は、例えば、ホットスタンピング及び／又はパッドプリンティング（Tampography）によってトリムリング３４の表面に形成されても良い。目盛１４２及び外側リング１４４はレーザエッチングによって形成されても良い。あるいは、遮光部１３２及び遮光底部１３４は、トリムリング３４上にスモークペインティングなどの不透明材料を塗布することによって形成されても良い。目盛１４２及び外側リング１４４は、トリムリング３４に不透明材料を塗布するときにマスキングすることによって形成されても良い。

各々の目盛１４２は、径方向に伸びる線状に形成された細いストライプである。各々の遮光部１３２は、周方向に伸びる円弧状をなしている。目盛１４２及び遮光部１３２は、メータ範囲において、所定の間隔で周方向に交互に配列される。メータ範囲は、指針２０の回転角度範囲に対応する。本例では、メータ範囲は、０ｒｐｍと８０００ｒｐｍの間である。遮光底部１３４は、メータ範囲外の範囲において、周方向に伸びる。外側リング１４４は、リング状をなし、径方向において、目盛１４２及び遮光部１３２双方の外側に配置される。目盛１４２は、径方向外端にて外側リング１４４に連なる。それゆえ、目盛１４２は、外側リング１４４から径方向内側に伸びる。

図４は、図８の「III」で示される角度から見た指示装置１を示す。図４において、指示装置１は、ダイヤルプレート１０の上にダイヤルカバー３０を配置することによって組み立てられる。指針２０の照光先端部１２６は、その全部が、トリムリング３４の下方に位置される。具体的には、照光先端部１２６は、一部が、外側リング１４４の下方にあり、外側リング１４４を通じて視認可能である。加えて、照光先端部１２６は、遮光部１３２の下方に位置するとき、その一部が、遮光部１３２によって隠される。照光先端部１２６は、目盛１４２の下方に位置するとき、目盛１４２を通じて視認可能となる。

図５において、照光先端部１２６は、トリムリング３４とダイヤルプレート１０との間に配置される。照光先端部１２６は、トリムリング３４の下方を回転する。指針２０の透視部１２４は、ダイヤルプレート１０上に形成されたシンボルＳの上方にある。

図６及び図７に示されるように、指針２０の針部２６は、照光付け根部１２２、透視部１２４、及び、照光先端部１２６を有し、それらは、この順序で基部２４から伸びている。すなわち、照光付け根部１２２は基部２４から伸びる。透視部１２４は照光付け根部１２２から伸びる。照光先端部１２６は透視部１２４から伸びる。照光先端部１２６、透視部１２４、及び、照光付け根部１２２は、半透明樹脂（例えば、ポリカーボネート樹脂及び／又はＰＭＭＡ樹脂）などの導光性材料から一体的に形成される。

針部２６は、軸方向において、上面と底面とを有する。軸方向は、指針２０のシャフト２３の軸ＡＸに沿った方向である。本例では、照光先端部１２６は、軸方向において、上面と底面の両面に照光層１２６ａ、１２６ｂを有する。さらに、照光付け根部１２２は、上面と底面の両面に照光層１２２ａ、１２２ｂを有する。照光層１２２ａ、１２２ｂ、１２６ａ、１２６ｂは、例えば、ホットスタンピング、パッドプリンティング（Tampography）、及び／又は照光材料を塗布（スプレー）することによって形成されても良い。透視部１２４は、上面と底面の両面に照光層を有していない。つまり、透視部１２４の元々の導光性材料が、上面及び底面に露出している。

そのため、シャフト２３の軸方向に沿って見たとき、透視部１２４は半透明に見え、照光先端部１２６と照光付け根部１２２は、着色して見える。つまり、透視部１２４は、照光先端部１２６と照光付け根部１２２の双方よりもさらに導光性（光透過性）が高い。換言すれば、透視部１２４は、照光先端部１２６と照光付け根部１２２の双方の光の透過性よりも高い光の透過性を有する。

針部２６は側面を有し、その側面は、上面及び底面と垂直である。側面には、照光層は設けられていない。つまり、針部２６の基材が側面の全体に渡って露出している。そのため、針部２６は、側面の一方から側面の他方を見たとき、ほぼ透けて見える。

図７において、指針２０の基部２４は、プリズム（図２参照）を通過した後の光源からの光を受け入れる。基部２４は、光を反射して、光を針部２６に向かわせるための反射面２４ａを有する。

照光先端部１２６と照光付け根部１２２は、底側の照光層上で光を受光し、底側の照光層は、その光を軸方向に沿って上側の照光層を通過するように反射する。その結果、照光層は、光を反射し、その光が通過したときに明るくなる。対照的に、透視部１２４は、光を受光したとき、自身で明るくはならない。つまり、透視部１２４は光の受光において半透明である。そのため、透視部１２４は、光を受光したときでさえ、底面から上面へとシンボルＳが透過するように案内し、その上面にシンボルＳを表示する（図６参照）。

以下に、図６を参照して、指示装置１の各構成部品の寸法が説明される。構成部品間の相対的な関係は、指針２０の回転中心Ｃの軸方向に沿って指示装置１を見た状態について説明される。指針２０の回転中心Ｃは、指針２０がその回りを回転する軸ＡＸに一致する。

図６において、中心Ｃは、トリムリング３４の内端部から距離ｒ１の位置にある。中心Ｃは、遮光部１３２の外端部から距離ｒ２の位置にある。中心Ｃは、針部２６の照光先端部１２６の外端部から距離ｒ３の位置にある。中心Ｃは、外側リング１４４の外端部から距離ｒ４の位置にある。中心Ｃは、照光先端部１２６の内端部から距離ｒ５の位置にある。中心Ｃは、照光付け根部１２２の外端部から距離ｒ６の位置にある。中心Ｃは、シンボルの区域Ｒの内端部から距離ｒ７の位置にある。中心Ｃは、シンボルの区域Ｒの外端部から距離ｒ８の位置にある。

照光先端部１２６は、距離ｒ３と距離ｒ５との差分である、長さｌ１を有する。長さｌ１は、照明部分ＩＬの幅ｗ２と等しい。透視部１２４は、距離ｒ５と距離ｒ６との差分である、長さｌ２を有する。外側リング１４４は、距離ｒ４と距離ｒ２との差分である、幅ｗ１を有する。トリムリング３４の非不透明部１４０は、距離ｒ４と距離ｒ１との差分である、幅ｗ３を有する。幅ｗ３は、径方向において、外側リング１４４と目盛１４２の両方のトータルの長さに対応する。シンボルの区域Ｒは、距離ｒ７と距離ｒ８との差分である。シンボルの区域Ｒは、径方向において、シンボルが配置される範囲を規定する。

距離ｒ１は距離ｒ５よりも短い。つまり、照光先端部１２６の内端部は、トリムリング３４の内端部よりも、中心Ｃから離れている。それゆえ、照光先端部１２６の内端部は、完全にトリムリング３４の下方に置かれ、トリムリング３４によって隠される。距離ｒ３は、距離ｒ２と距離ｒ４との間の長さである。つまり、照光先端部１２６の外端部は、外側リング１４４の幅ｗ１内に留まる。それゆえ、照光先端部１２６の外端部は、照光先端部１２６が部分的に遮光部１３２の後ろに隠れたときでさえ、外側リング１４４を通じて定常的に視認可能である。

長さｌ１は、幅ｗ３よりも短い。つまり、照光先端部１２６の長さは、トリムリング３４の非不透明部１４０の幅よりも短い。それゆえ、照明部分ＩＬは、トリムリング３４の限られた範囲内に現れる。

距離ｒ５は距離ｒ８よりも長く、かつ、距離ｒ６は距離ｒ７よりも短い。つまり、透視部１２４の長さｌ２は、シンボルの区域Ｒよりも大きい。それゆえ、ダイヤルプレート１０上のシンボルＳは、径方向において、透視部１２４よりも小さい。そのため、シンボルＳは、透視部１２４を通じて完全に視認可能となる。つまり、照光先端部１２６と照光付け根部１２２は、径方向において、常にシンボルＳとは離れており、シンボルＳを隠すことはない。

以下に、指示装置１の動作が、図８から図１１を参照して説明される。図８は、指針２０の回転中心Ｃの軸方向に沿って見たときの指示装置１を示す。図８において、指針２０は２５００ＲＰＭに対応する１つの目盛１４２の角度位置よりも僅かに小さい角度にある。照光先端部１２６は、外側リング１４４と、目盛１４２の下方部分とに照明部分ＩＬを生じる。

図８の指針２０は、図９の状態となるように時計回りに回転する。指針２０は、１つの目盛１４２の角度位置よりも僅かに大きい角度となる。そのとき、照光先端部１２６は、外側リング１４４と、目盛１４２の上方部分とに照明部分ＩＬを生じる。

図９の指針２０は、図１０の状態となるようにさらに時計回りに回転する。指針２０は、１つの遮光部１３２の角度位置に対応する角度となる。それゆえ、指針２０は、１つの遮光部１３２の下方に置かれ、その１つの遮光部１３２によって部分的に隠される。その結果、照光先端部１２６は、外側リング１４４でのみ照明部分ＩＬを生じる。

図１０の指針２０は、図１１の状態となるようにさらに時計回りに回転する。この状態において、指針２０は、３０００ＲＰＭに対応する１つの目盛１４２に向いている。照光先端部１２６は、外側リングと、目盛１４２の全体とに照明部分ＩＬを生じる。「３」であるシンボルＳは、指針２０の透視部１２４を通じて視認可能となっている。

上述したように、指針２０はダイヤルプレート１０及びトリムリング３４に対して回転するので、照光先端部１２６は、代わる代わる、目盛１４２を通じて部分的に視認可能となり、遮光部１３２によって部分的に隠される。さらに、照光先端部１２６は、定常的に外側リング１４４を通じて視認可能となる。加えて、透視部１２４がシンボルＳの上方にあるときはいつでも、シンボルＳは、指針２０の透視部１２４を通じて視認可能である。

（他の実施形態）
指示装置１は、エンジン回転数計以外に、種々の操作パネルもしくはインストルメントパネルで使用されても良い。プリズム５０は省略されても良い。ＬＥＤ７４は、シャフト２３の下方に置かれても良い。この場合、シャフト２３が、ＬＥＤ７４から発光された光を基部２４の反射面２４ａに向けて案内する。

トリムリング３４、指針２０の針部２６における相対的な関係は、任意に変更されても良い。例えば、図６において、距離ｒ５は、距離ｒ１より短くても良い。つまり、照光先端部１２６の内端部は、径方向内側へ向かって、トリムリング３４の内端部を超えた位置に置かれても良い。軸方向に沿って見たとき、照光先端部１２６の長さは、目盛１４２の幅より大きくても良いし、目盛１４２の幅よりも短くても良い。透視部１２４は省略されても良い。外側リング１４４も省略されても良い。目盛１４２も省略されても良い。外側リング１４４及び／又は目盛１４２に代えて、もしくは加えて、トリムリングが種々の目印を有しても良い。種々の目印は、星、円、及び／又は三角形などの形状、種々の文字、及び／又は、それらと同等なもの、さらに、それら種々の形状の組合せを含んでも良い。例えば、トリムリング３４は、非不透明なグラフィカルな形態を有するようにし、それを通じて、照光先端部１２６が部分的もしくは完全に視認者に視認できるようにしても良い。

照光先端部１２６及び照光付け根部１２２は、底面に照光層を設け、上面には照光層を設けなくても良い。照光先端部１２６と照光付け根部１２２の少なくとも１つは、照光しなくても良い。つまり、照光先端部１２６と照光付け根部１２２の少なくとも１つは、単なる不透明であっても良い。

本開示の実施形態の製造方法が、複数のステップの特定のシーケンスを含むものとして本明細書において説明されたが、それらのステップの種々の他のシーケンス、及び／又は、本明細書では説明されなかった追加のステップを含む、さらに別の実施形態も、本開示の範囲内であることが意図されていることが理解されるべきである。

本開示が、その好ましい実施形態に関して説明されたが、本開示はその好ましい実施形態及び構成に制限されないことが理解されるべきである。本開示は、種々の変形例や均等な取り合わせをカバーすることが意図されている。さらに、好ましい種々の組合せや構成が説明されたが、より多くの、より少ない、もしくは単一の要素を含む他の組合せや構成も本開示の主旨及び範囲に属する。

１…指示装置、１０…ダイヤルプレート、２０…指針、２３…シャフト、２４…基部、２６…針部、３０…ダイヤルカバー、３４…トリムリング、５０…プリズム、６０…主ハウジング、７０…ＰＣＢ、７４…ＬＥＤ、８０…駆動ユニット、９０…リヤハウジング、１２２…照光付け根部、１２４…透視部、１２６…照光先端部、１３０…不透明部、１３２…遮光部、１４０…非不透明部、１４２…目盛、１４４…外側リング

Claims (7)

1. ダイヤルプレート（１０）と、
   前記ダイヤルプレートに対して回転する指針（２０）と、
   前記ダイヤルプレートの上方に配置されたトリムリング（３４）と、を備え、
   指針は、シャフト（２３）、基部（２４）、及び、針部（２６）を含み、
   前記基部は、前記シャフトに接続され、
   前記針部は、付け根部（１２２）、透視部（１２４）、及び先端部（１２６）を含み、前記付け根部、前記透視部、及び前記先端部の順序で前記基部から伸ばされており、
   前記シャフトの軸方向に沿って見たとき、
   前記透視部は、前記先端部及び前記付け根部の両方の光の透過性よりも高い光の透過性を有し、
   前記透視部は、前記ダイヤルプレートのシンボルの上に位置したとき、前記シンボルを当該透視部を通じて表示するように構成され、
   
   前記先端部は、前記ダイヤルプレートと前記トリムリングとの間に置かれ、
   前記トリムリングは、所定の角度間隔で、周方向にそって配置された複数の目盛（１４２）を有し、
   前記軸方向に沿って見たとき、前記目盛は不透明ではなく、前記先端部は、１つの前記目盛の下方にあるとき、その目盛を通じて視認可能であり、
   前記トリムリングは、さらに、複数の遮光部（１３２）を有し、
   前記遮光部と前記目盛とは、周方向にそって交互に配置され、
   前記軸方向に沿って見たとき、前記遮光部は不透明であり、１つの前記遮光部が前記先端部の上方にあるとき、その遮光部は、少なくとも部分的に前記先端部を隠し、
   前記トリムリングは、さらに、前記目盛と前記遮光部との外側に配置された外側リング（１４４）を有し、
   前記軸方向に沿って見たとき、前記外側リングは不透明ではなく、前記先端部は、前記外側リングを通じて視認可能である指示装置。
2. 前記シンボルは、前記ダイヤルプレートの周方向に沿って前記ダイヤルプレートに配置された複数のシンボルの中の１つであり、
   前記指針は前記複数のシンボルの上方を回転し、
   前記軸方向に沿って見たとき、前記先端部と前記付け根部の両方が、常に、径方向において前記シンボルから離れている請求項１の指示装置。
3. 前記軸方向に沿って見たとき、前記先端部は、定常的に前記トリムリングの下方にあり、前記トリムリングの下方を移動可能である請求項１又は２の指示装置。
4. 前記指針が前記ダイヤルプレート及び前記トリムリングに対して回転するとき、前記先端部は、代わる代わる、前記目盛を通じて少なくとも部分的に視認可能となり、前記遮光部によって少なくとも部分的に隠される請求項１の指示装置。
5. 前記先端部は、前記外側リングを通じて定常的に視認可能である請求項１の指示装置。
6. 前記トリムリングは、導光材料から形成され、
   前記遮光部は、前記トリムリングの表面に形成される請求項１の指示装置。
7. 前記基部は、光を導光するように構成され、
   前記基部は、光を反射して、その光を前記針部に向かわせるための反射面を有し、
   前記先端部及び前記付け根部は、光を受光すると明るくなり、
   前記軸方向に沿って見たとき、前記透視部は半透明である請求項１乃至６のいずれかの指示装置。

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