JPH0827198B2 - 自発光指針 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スピードメータ、タ
コメータ等の計器における自発光指針に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のインストルメントパネルに
配置されるスピードメータやタコメータにおいては、自
発光指針が使用されている。つまり、図７に示すよう
に、指針４１内にはプリント基板（材質；ガラスエポキ
シ）４２が配置され、プリント基板４２上にはＬＥＤ素
子（ＬＥＤチップ）４３が指針４１の延設方向に一列に
配置され、ＬＥＤ素子４３の発する光にて指針４１を視
認するものである。また、ＬＥＤ素子が配置された空間
内には該素子を保護するための樹脂が充填されている。

【０００３】そして、プリント基板４２における指針４
１の回動中心部分に、２つの穴４４ａ，４４ｂが形成さ
れ、図８に示すように、穴４４ａ，４４ｂに黄銅等より
なる導電材料の丸ターミナル４５ａ，４５ｂを圧入し、
はんだ付けにて導通をおこなっている。尚、２つの丸タ
ーミナル４５ａ，４５ｂのうち、一方がプラス端子、他
方がマイナス端子となっているとともに、一方の端子４
５ｂはボスを兼用し交差コイル（駆動装置）４６の回動
軸４６ａに圧入されて指針４１が交差コイル４６と連結
され車速等に応じて指針が回動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来技術の構成では、ＬＥＤチップを搭載した基板に対し
て指針ケースを装着した状態で、発光部を形成するため
の穴部から樹脂を充填しなければならない。そして、こ
の構成によると、樹脂充填のために、発光部を形成する
穴部には適度な開口面積が必要となり、この穴部に形成
される発光部、すなわち認識される指針が太くなってし
まう。これに対して、良好な指針の指示特性、視認性等
を得るためには、指針は細く認識されることが望まし
い。

【０００５】従って、上記従来の構成によると、これら
の相反する要求を満足できない。そこで本発明は、樹脂
充填が良好であり、かつ、指針の指示特性、視認性が良
好な自発光指針を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、請求項１に記載したように、所定の駆動装
置によって駆動される回動軸の回動に伴って回動する自
発光指針において、周壁および底壁を前記自発光指針の
長手方向に沿って有し、前記周壁および底壁によって形
成される空間の上部が前記自発光指針の長手方向に開口
した箱状に形成されて、かつ前記空間に接する前記周壁
の面が反射色に形成された指針基体と、前記反射色に形
成された周壁の面によって前記指針基体の開口方向に向
けて発光が反射されるように前記指針基体の前記空間内
における前記指針基体の長手方向に配列される複数個の
ＬＥＤ素子と、前記指針基体の前記空間内に充填され、
前記ＬＥＤ素子を封止する樹脂と、周壁および頂壁を前
記自発光指針の長手方向に沿って有し、下部が長手方向
に開口した箱状に形成されており、前記指針基体の開口
側を前記頂壁内側に対向させた状態で前記下部開口から
前記指針基体を収納すると共に、前記頂壁には、前記頂
壁外側から、前記ＬＥＤ素子の光を前記指針基体より幅
狭の指針形状として認識させる発光部が設けられている
指針ケースと、を備えた自発光指針を提供する。

【０００７】また、請求項２に記載したように、遮光性
材料の指針カバーに透光性材料の発光部を収納する開口
部を設けた構成としてもよい。また、請求項３に記載し
たように、前記指針ケースの内壁および、前記指針基体
の外壁に、互いに係合して前記指針ケースと前記指針基
体とを結合する結合手段を設けた構成としてもよい。

【０００８】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図２に示すように、上面に目盛板１
１を有するメータケース内には、電源用基板１が配置さ
れるとともに、電源用基板１の上方には駆動装置（ムー
ブメント）の駆動用基板２が配置されている。本実施例
では駆動装置（ムーブメント）は交差コイルよりなる。
電源用基板１には指針点灯用電源駆動回路が配置されて
いる。又、駆動用基板２上には交差コイル制御用回路が
配置されるとともに、交差コイル３が固定されている。
交差コイル３は、その回動軸３ａが上方に突出してい
る。

【０００９】又、フィクサプレート４は交差コイル３に
ねじにより固定されている。さらに、フィクサプレート
４の設置位置において、交差コイル３の回動軸３ａには
インシュレータ５が嵌入されている。同インシュレータ
５は円板部５ａを備えている。そして、インシュレータ
５には丸棒状のターミナルピン６ａ，６ｂが上下に貫通
支持されている。

【００１０】インシュレータ５の上下部には、後記指針
１２を目盛板１１の零点側に付勢するための渦巻きバネ
７，８が配置されている。渦巻きバネ７，８の内端がタ
ーミナルピン６ａ，６ｂにそれぞれ連結されるととも
に、渦巻きバネ７，８の外端がフィクサプレート４に取
り付けられたフィクサターミナル９，１０にそれぞれ連
結されている。

【００１１】尚、指針１２が零点以下の指示を行わない
ように、インシュレータ５の円板部５ａには係合突起１
３が形成されるとともに、フィクサプレート４にはイン
シュレータ５の係合突起１３が接触するストッパアーム
１４が取り付けられている。一方、渦巻きバネ８と接続
されたフィクサターミナル１０は、ターミナル１５、タ
ーミナルピン１６、プラグインターミナル１７ａを介し
て電源用基板１に電気的に接続されている。又、渦巻き
バネ７と接続されたフィクサターミナル９は、ターミナ
ル１８、ターミナルピン１９、プラグインターミナル１
７ｂを介して電源用基板１に電気的に接続されている。

【００１２】又、目盛板１１の中央部には開口部１１ａ
が形成されている。これまで説明した構造は、ＬＥＤ素
子を有する指針を使用する場合も、冷陰極管を有する指
針を使用する場合も同じである。次に、目盛板１１の開
口部１１ａを通して交差コイル３の回動軸３ａに支持さ
れるＬＥＤ指針１２について説明する。

【００１３】図１にはリードフレーム方式のＬＥＤ指針
１２の斜視図を、図３にはＬＥＤ指針１２の断面を示
す。図３に示すように、リードフレーム２０はりん青銅
よりなり、厚さ０．２ｍｍの帯板が使用されている。リ
ードフレーム２０における上面（素子ボンディング面）
は全面にＡｇ（銀）メッキが施され、リードフレーム２
０の裏面は全面にＳｎ（錫）メッキが施されている。リ
ードフレーム２０はＬＥＤ素子（ＬＥＤチップ）２１の
ボンディング体と配線の機能を持つ。

【００１４】そして、リードフレーム２０上にはその長
手方向に複数のＬＥＤ素子（ＬＥＤチップ）２１が一列
にボンディングされている。又、図３に示すように、リ
ードフレーム２０は上面のＬＥＤ素子２１を除きリード
ハウス２２にてモールドされ、このリードハウス２２は
白色ポリカーボネイトが使用されている。又、この実施
例では、リードハウス２２が指針基体に対応しており、
上面開口部２２ａにはシリコン樹脂２３が充填されてい
る。さらに、リードハウス２２が指針ケース２４内に収
納され、指針ケース２４には黒色ポリカーボネイトが使
用されている。指針ケース２４上面に形成された開口部
２４ａが指針発光部となり、同開口部２４ａにはレンズ
２５が形成されている。

【００１５】尚、図４に示すように、ＬＥＤ指針１２に
おける交差コイル３の回動軸３ａへ圧入するボス２６
は、リードフレーム２０のインサート形成時にリードハ
ウス２２と一体に形成されている。次に、ＬＥＤ指針１
２のリードフレーム２０と前記ターミナルピン６ａ，６
ｂとの電気的接続のための通電構造を説明する。

【００１６】図１に示すように、リードフレーム２０に
は指針１２の回動中心部において２つのコネクタ端子２
７が指針１２の長手方向と直交する方向にそれぞれ突設
されている。そのコネクタ端子２７はリードハウス２２
及び指針ケース２４から露出し、その先端は両側より折
り返されている。コネクタ端子２７に嵌合するターミナ
ル２８は、りん青銅板よりなり表面にＳｎメッキが施さ
れている。図５，６に示すように、ターミナル２８はそ
の上側に第１の圧接部２９が形成されている。第１の圧
接部２９は基板２９ａが水平方向に延びその先端側が折
り返され、弾性力を有している。この第１の圧接部２９
にリードフレーム２０のコネクタ端子２７が挿入され
る。つまり、ターミナル２８はリードフレーム２０のコ
ネクタ端子２７に、図１中、Ｘ矢印方向（水平方向）か
らプラグイン嵌合可能となっている。又、ターミナル２
８の下端側には、上下方向に開口する箱型の第２の圧接
部３０が形成されている。この第２の圧接部３０は互い
に接近する方向付勢された一対の挾持片３０ａ，３０ｂ
が備えられている。そして、第２の圧接部３０の挾持片
３０ａ，３０ｂ間にターミナルピン６ａ，６ｂが挿入さ
れる。

【００１７】次に、リードフレーム２０のコネクタ端子
２７とターミナル２８との位置決め構造を説明する。タ
ーミナル２８をリードフレーム２０のコネクタ端子２７
に挿入すると、ボス２６と接触してＸ方向の位置が決ま
る。又、図６に示すように、リードハウス２２には、タ
ーミナル２８の外形に合わせた一対のリブ３１が一体形
成され、同リブ３１にてターミナル２８のｙ方向の位置
決めがなされる。そして、ターミナル２８をリードフレ
ーム２０のコネクタ端子２７に挿入すると、図５に示す
ように、ターミナル２８に形成した突起３２がリードフ
レーム２０に形成した係止穴３３に嵌合して、ターミナ
ル２８の抜けが防止されるようになっている。

【００１８】ターミナル２８の第２の圧接部３０にはタ
ーミナルピン６ａ，６ｂが挿入されて嵌合されるが、こ
のプラグイン嵌合時のターミナル２８の曲がり防止につ
いて説明する。前述したリブ３１の下面を、ターミナル
２８の第２の圧接部３０の上面に当てることにより、タ
ーミナル２８の曲げが防止される。又、リードフレーム
２０の変形に関しては、図５に示すように、ターミナル
ピン６ａ，６ｂの軸線Ｌ１と、リードフレーム２０の上
面を押さえているリードハウス２２の端面との距離ｌを
小さくしてモーメントを小さくすることによりリードフ
レーム２０が変形しないようにしている。

【００１９】ここで、リードフレーム２０のコネクタ端
子２７を折り返した理由について述べる。第１の理由
は、コネクタ端子２７の厚みを二倍にしてターミナル２
８との嵌合時に、ターミナル２８の撓み代を確保してい
る。又、第２の理由は、リードフレーム２０のＳｎメッ
キ部を上面に配置するためである。即ち、リードフレー
ム２０のコネクタ端子２７の折り曲げによりリードフレ
ーム２０の上面側に、リードフレーム２０の裏面に形成
したＳｎメッキを出すことができ、コネクタ端子２７は
全周にわたりＳｎメッキ部を配置できる。つまり、２つ
の部材を電気的に接続する場合に、各部材にＳｎを施し
たＳｎ−Ｓｎメッキが今まで種々のコネクタに使用され
接触信頼性に優れている。このことにより、ターミナル
２８もＳｎメッキ，ターミナルピン６ａ，６ｂもＳｎメ
ッキでよく、コストダウンとなる。

【００２０】換言すると、リードフレーム２０のコネク
タ端子２７においてＡｇメッキ部が露出していると、Ａ
ｇメッキの硫化より接触抵抗が上がってしまう不都合が
生じる。また、リードフレーム２０をＡｕメッキにした
場合は、接触信頼性確保のためにはターミナル２８もＡ
ｕメッキし、そしてターミナルピン６ａ，６ｂもＡｕメ
ッキにする必要があり、大幅なコストアップとなってし
まう。しかしながら、本実施例では、そのようなことが
回避され、コストミニマムでリードフレーム２０とター
ミナル２８の接触信頼性を確保することができる。

【００２１】なお、リードフレーム２０におけるＬＥＤ
チップ２１のボンディング面をＡｇメッキし裏面をＳｎ
メッキすることは、技術的に容易である。また、リード
フレーム２０におけるＬＥＤ素子２１のボンディング面
はＡｕ（金）でもよい。そして、このように構成された
計器においては、交差コイル３の駆動によりその回動軸
３ａに回動力が付与されると、渦巻きバネ７，８の付勢
力に抗して指針１２が回動して所定の目盛りを指示す
る。一方、図２に示すように、電源用基板１側から電流
が、プラグインターミナル１７ａ→ターミナルピン→タ
ーミナル１５→フィクサターミナル１０→渦巻きバネ８
→ターミナルピン６ｂ→ターミナル２８→リードフレー
ム２０のコネクタ端子２７→リードフレーム２０→ＬＥ
Ｄ素子２１→リードフレーム２０→リードフレーム２０
のコネクタ端子２７→ターミナル２８→ターミナルピン
６ａ→渦巻きバネ７→フィクサターミナル９→ターミナ
ル１８→ターミナルピン１９→プラグインターミナル１
７ｂから基板１へと流れる。この電力供給によりＬＥＤ
素子２１が光を発し、指針１２の開口部２４ａから光が
発せられる このように本実施例では、ＬＥＤ指針として従来のプリ
ント基板の代わりに、複数のＬＥＤ素子２１をリードフ
レーム２０上に一列に配置するとともに、同ＬＥＤ素子
２１及びリードフレーム２０を樹脂２２，２３にてモー
ルドし、かつ、リードフレーム２０の２つのコネクタ端
子２７を露出させ、さらに、ＬＥＤ指針１２と別体の板
ターミナル２８を用意し、ＬＥＤ指針１２のコネクタ端
子２７にターミナル２８を嵌合してＬＥＤ素子２１と電
気接続するようにした。つまり、指針１２のプラス端子
とマイナス端子の取り出し（電気的導通及び固定）を、
リードフレーム２０の２０のコネクタ端子２７にターミ
ナル２８をプラグインにて行うことにより、組付の合理
化を図ることができる。

【００２２】また、ターミナル２７の第２の圧接部３０
とターミナルピン６ａ，６ｂの嵌合構造は、冷陰極管を
内蔵した指針の場合と同形状にすることができ、ターミ
ナルピン６ａ，６ｂより下、つまり、ターミナルピン６
ａ，６ｂから外部電源までの導通構造は全く共通化でき
る。即ち、特願平２−１８４６８５号の実施例中に示し
た冷陰極管指針の導通構造部と共用化を図ることができ
る。

【００２３】

【作用および発明の効果】請求項１に記載した構成によ
ると、樹脂が充填される指針基体と、発光部を有する指
針カバー（指針ケース）とが別体であるため、樹脂を充
填するための指針基体前面の開口部分の幅と、指針とし
て認識される発光部の幅とを異ならせて形成することが
できる。従って、樹脂充填を良好とする指針基体前面の
開口面積を形成することができると共に、認識される指
針を細くすることができる。さらに、指針基体の上部開
口を、下部が開口した箱状の指針カバーにて塞ぐため、
指針基体と指針カバーとの間に隙間が形成され、この隙
間からＬＥＤ素子の光が漏れたとしても、この光の漏れ
る方向は指針の下面の方向となるため、使用者に認識さ
れることがなく、発光部のみを認識させることができ
る。また、指針基体における空間と接する周壁の面が反
射色に形成されているため、ＬＥＤ素子からの発光を確
実に指針基体の開口方向に反射して導光することがで
き、自発光指針の輝度を向上して視認性を高めることが
できる。

【００２４】また、請求項２に記載した構成によると、
認識される指針の形状は、発光部の形状管理により、任
意にかつ精度良く設定することができる。また、請求項
３に記載した構成によると、結合手段による係合によっ
て指針カバーに収納した指針基体を、指針カバーに容易
に固定することができると共に、結合手段が指針カバー
内壁に形成されているため、外部から視認されることが
なく、見栄えのよい自発光指針を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の計器の指針の斜視図である。

【図２】計器の断面図である。

【図３】指針の断面図である。

【図４】指針の斜視図である。

【図５】指針の一部断面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】従来技術を説明するための指針の斜視図であ
る。

【図８】従来技術を説明するための指針の断面図であ
る。

【符号の説明】

２０ リードフレーム（指針基体） ２１ ＬＥＤ素子 ２２ リードハウス（指針基体） ２２ａ 上面開口部 ２３ 樹脂 ２４ 指針ケース ２４ａ 開口部 ２５ レンズ（発光部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭54−157502（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−92444（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭42−11956（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭57−30571（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の駆動装置によって駆動される回動
   軸の回動に伴って回動する自発光指針において、 周壁および底壁を前記自発光指針の長手方向に沿って有
   し、前記周壁および底壁によって形成される空間の上部
   が前記自発光指針の長手方向に開口した箱状に形成され
   て、かつ前記空間に接する前記周壁の面が反射色に形成
   された指針基体と、前記反射色に形成された周壁の面によって前記指針基体
   の開口方向に向けて発光が反射されるように前記指針基
   体の前記空間内における前記指針基体の長手方向に配列
   される 複数個のＬＥＤ素子と、 前記指針基体の前記空間内に充填され、前記ＬＥＤ素子
   を封止する樹脂と、 周壁および頂壁を前記自発光指針の長手方向に沿って有
   し、下部が長手方向に開口した箱状に形成されており、
   前記指針基体の開口側を前記頂壁内側に対向させた状態
   で前記下部開口から前記指針基体を収納すると共に、前
   記頂壁には、前記頂壁外側から、前記ＬＥＤ素子の光を
   前記指針基体より幅狭の指針形状として認識させる発光
   部が設けられている指針ケースと、 を備えた自発光指針。
2. 【請求項２】 前記指針ケースは光を遮断する材料によ
   って形成されており、前記発光部は光が透過する材料に
   よって形成されており、かつ前記指針ケースの頂壁には
   前記発光部を収納する開口部が設けられていることを特
   徴とする請求項１記載の自発光指針。
3. 【請求項３】 前記指針ケースの内壁および、前記指針
   基体の外壁には、互いに係合して前記指針ケースと前記
   指針基体とを結合する結合手段が設けられていることを
   特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の自発光
   指針。