指針式計器装置
【課題】
光源と導光部材を指針用と表示板用として共有化し、またコンパクトな導光部材にすることで、低コスト化を実現するとともに、導光部材の形状を改良し、光源からの光の導光の効率を上げる事で少ない光源でも指針と表示板の照明を良好に行うことのできる指針式計器装置を提供する。
【解決手段】
表示板１は指標部１１を備え、指針２は表示板１の貫通孔部を介して駆動本体４に設けられた指針軸４１の先端側に固定され、回路基板６は指針２を照明する光源５を設け、導光部材３は指針軸４１が貫通する空洞部３１と、この空洞部３１の中心からオフセットされた位置に中心を持つ円錐面状の第一反射面３２と、を有し、光源５から出射された光を導き、指針２と指標部１１を照射する。
光源と導光部材を指針用と表示板用として共有化し、またコンパクトな導光部材にすることで、低コスト化を実現するとともに、導光部材の形状を改良し、光源からの光の導光の効率を上げる事で少ない光源でも指針と表示板の照明を良好に行うことのできる指針式計器装置を提供する。
【解決手段】
表示板１は指標部１１を備え、指針２は表示板１の貫通孔部を介して駆動本体４に設けられた指針軸４１の先端側に固定され、回路基板６は指針２を照明する光源５を設け、導光部材３は指針軸４１が貫通する空洞部３１と、この空洞部３１の中心からオフセットされた位置に中心を持つ円錐面状の第一反射面３２と、を有し、光源５から出射された光を導き、指針２と指標部１１を照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体により光源からの光を導いて表示板等を照明する、自動車などに搭載される指針式計器装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の指針式計器装置は、指針を照明する為の指針用光源と、この指針用光源の光を指針に伝達する指針用導光部材を備え、更に表示板を照明する為の表示板用光源と、この表示板用光源の光を表示板に伝達する表示板用導光部材をそれぞれ備えていた（特許文献１参照）。
【０００３】
よって、指針と表示板のそれぞれに光源と導光部材を設けていたので、光源と導光部材の部材費と、更に導光部材自体が大型であったので導光部材単体の部材費においてコストアップの問題が生じていた。
【０００４】
そこで、図７に示すように、光源から照射された光線を、指針を照明する第一の光８と表示板の前面を照明する第二の光９に分離する光ガイド部１０を設けることで、指針用と表示板用の光源と導光部材を共有する技術が提案され、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５６５０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７５５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の構造ではコスト削減等の観点から光源の数を削減した場合に、限られた光源で表示板の指標部を均一に照明するには、導光部材の導光方法において改良の余地があり、限られた光源において指標部を均一に照明する効率の良い導光部材を備えた指針式計器装置が望まれていた。
【０００７】
そこで、本発明は、前述の課題を鑑みて、光源と導光部材を指針用と表示板用として共有化し、またコンパクトな導光部材にすることで、低コスト化を実現するとともに、導光部材の形状を改良し、光源からの光の導光の効率を上げることで、少ない光源でも指針と表示板の照明を良好に行うことのできる指針式計器装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１では、指標部を備えた表示板と、この表示板の貫通孔部を介して駆動本体に設けられた指針軸の先端側に固定される指針と、この指針を照明する光源が配置された回路基板と、前記光源から出射された光を前記指針に導き、前記指針を光輝させる導光部材と、前記表示板と前記回路基板との間に前記光源からの光によって前記表示板を照明するためのリフレクタを有するケースと、を備えた指針式計器装置であって、前記光源は、前記指針軸付近に配置され、前記回路基板に対し垂直方向に光を照射する発光素子からなり、前記導光部材は、前記指針軸が貫通する空洞部と、前記空洞部の中心からオフセットされた位置に中心を持つ錐面状若しくは回転面状の第一反射面と、を有するものである。
【０００９】
また、請求項２では、前記導光部材は、前記空洞部に掛かるように設けられる第二反射面を備えるものである。
【００１０】
また、請求項３では、前記第二反射面は、指針に光を導光するものである。
【００１１】
また、請求項４では、前記導光部材は、前記光源を収容するための収容部を備えるものである。
【００１２】
また、請求項５では、前記導光部材は、前記第一反射面を複数備えるものである。
【００１３】
また、請求項６では、前記導光部材は、外壁に光拡散部を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、光源及び導光部材を指針用と表示板用として共有化し、またコンパクトな導光部材にすることで、低コスト化を実現するとともに、導光部材の形状を改良し、光源からの光の導光の効率を上げることで、少ない光源でも指針と表示板の照明を良好に行うことのできる指針式計器装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の部品構成の斜視図
【図２】本発明の実施形態の指針式計器装置の正面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】図３の断面図の要部（導光部材）を示す断面図
【図５】本発明の実施形態の光路の概略図
【図６】本発明の実施形態の導光部材の第二形態の部品図
【図７】従来の指針式計器装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づいて、本発明を車載用の指針式計器に適用した一実施形態を説明する。
【００１７】
指針式計器は、表示板１と、指針２と、導光部材３と、駆動本体４と、発光ダイオード（光源）５と、回路基板６と、ケース７とから構成されている。
【００１８】
表示板１は、透過照明される目盛や数字などからなる指標部１１が施されている。
【００１９】
指針２は、指示部２１と、指針基部２２と、指針キャップ２３とから構成されている。指示部２１は、指標部１１を指示し、発光ダイオード５の光を受けて光輝する。指針基部２２は、駆動本体４に設けられた指針軸４１に固定される。この指針基部２２は指示部２１と透明な樹脂で一体に形成されている。指針キャップ２３は、遮光性の合成樹脂からなり、指針基部２２を覆うように具備されている。
【００２０】
導光部材３について図４を参照して説明する。導光部材３は透過性の樹脂などで形成される。導光部材３は、駆動本体４の指針軸４１が貫通する筒状の空洞部３１と、空洞部３１の中心からオフセットされた位置に中心をもつ円錐面状の第一反射面３２と、空洞部３１に掛かるように設けられた第二反射面３３とを有している。本実施形態では第一反射面３２を円錐面状としているが、第一反射面を角錐面状（六角錐面，八角錐面等）若しくは回転面状（回転放物面，回転双曲面等）にしてもよい。
【００２１】
導光部材３は、所望の位置に発光ダイオード５を覆う（収納する）収納部３４を備えており、発光ダイオード５から発せられる光を逃すことなく、より多くの光を導光部材３内に取り込むことができる。本実施形態では収納部３４の位置は前記第一反射面３２の直下に配置してあるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
また、導光部材３の外壁には表示板１への照明光を散乱させ、より均等な輝度で指標部１１を表示するための光拡散部３５が備えられている。
【００２３】
図３を参照すると、駆動本体４は、回路基板６に実装され、指針２が装着される指針軸４１を備えている。指針軸４１は、導光部材３の空洞部３１の略中心に位置し貫通するとともに、その先端部分が表示板１の表示面より上方に突出している。
【００２４】
発光ダイオード５は、回路基板６に実装され、回路基板６に対して垂直方向に光を照射するトップビュー型からなる。
【００２５】
回路基板６は、発光ダイオード５や駆動本体４を実装し、指針式計器装置の電気的な制御を行うものである。
【００２６】
ケース７は、表示板１と回路基板６との間に配置され、表示板１と導光部材３を固定し、導光部材３から照射された光を効率良く表示板１へ反射するリフレクタ７１を有する。
【００２７】
以上の構成により指針式計器装置が構成される。以下の説明では、発光ダイオード５の照射する光の光路について述べる。
【００２８】
図４及び図５を参照して説明する。導光部材３の円錐面状の第一反射面３２は細かく分類すると、円錐の約２６０°を有し、主に表示板１の半径外側方向へ光を反射する表示板用第一反射面３２ａと、残り約１００°を有し、主に指針２の方向へ光を反射する指針用第一反射面３２ｂと、に分類される。
【００２９】
発光ダイオード５より照射された光は、第一反射面３２に入射すると、第一反射面３２は円錐面状の形状をしているため、入射した光は表示板用第一反射面３２ａに反射され表示板１の半径外側方向に向かう第一の光線５ａと、指針用第一反射面３２ｂに反射され指針軸方向に向かう第二の光線５ｂと、指針用第一反射面３２ｂで反射せずにそのまま指針基部２２上方向に透過される第三の光線５ｃに分離される。
【００３０】
第一反射面３２が円錐面状の形状をしていることから、表示板用第一の光線５ａは表示板１の半径外側方向に均一に光を放射することができる。表示板用第一の光線５ａはケース７に備えられたリフレクタ７１により、表示板１に施された指標部１１を裏面から照射することで、指標部１１が明るく視認可能となる。
【００３１】
指針用第一反射面３２ｂに反射され指針軸方向に向かう第二の光線５ｂは、透過性の樹脂などで形成された指針基部２２を透過し、第二反射面３３に入射する。
【００３２】
第二反射面３３に入射した第二の光線５ｂは、第二反射面３３により、指針基部２２上方向に光が反射される。これにより、指針２の指示部２１は光輝する。
【００３３】
また第三の光線５ｃも指針基部２２上方向に光を照射し、指針２の指示部２１を光輝させている。
【００３４】
なお、本発明の実施例では、導光部材３に第一反射面３２を１つだけ設ける構造を用いて説明したが、発光ダイオード５を２つ用いた場合などは、図６に示すような構造となり、第一反射面３２を複数設けるもの（第二形態）であっても良い。
【００３５】
また、１つの第一反射面３２の直下に、発光ダイオード５を例えば２つ設ける構造を採用しても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１ 表示板
２ 指針
３ 導光部材
４ 駆動本体
５ 光源（発光ダイオード）
５ａ 第一の光線
５ｂ 第二の光線
５ｃ 第三の光線
６ 回路基板
７ ケース
８ 第一の光
９ 第二の光
１０ 光ガイド部
１０ａ 円筒壁部
１１ 指標部
２１ 指示部
２２ 指針基部
２３ 指針キャップ
３１ 空洞部
３２ 第一反射面
３２ａ 表示板用第一反射面
３２ｂ 指針用第一反射面
３３ 第二反射面
３４ 収容部
３５ 光拡散部
４１ 指針軸
７１ リフレクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体により光源からの光を導いて表示板等を照明する、自動車などに搭載される指針式計器装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の指針式計器装置は、指針を照明する為の指針用光源と、この指針用光源の光を指針に伝達する指針用導光部材を備え、更に表示板を照明する為の表示板用光源と、この表示板用光源の光を表示板に伝達する表示板用導光部材をそれぞれ備えていた（特許文献１参照）。
【０００３】
よって、指針と表示板のそれぞれに光源と導光部材を設けていたので、光源と導光部材の部材費と、更に導光部材自体が大型であったので導光部材単体の部材費においてコストアップの問題が生じていた。
【０００４】
そこで、図７に示すように、光源から照射された光線を、指針を照明する第一の光８と表示板の前面を照明する第二の光９に分離する光ガイド部１０を設けることで、指針用と表示板用の光源と導光部材を共有する技術が提案され、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５６５０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７５５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の構造ではコスト削減等の観点から光源の数を削減した場合に、限られた光源で表示板の指標部を均一に照明するには、導光部材の導光方法において改良の余地があり、限られた光源において指標部を均一に照明する効率の良い導光部材を備えた指針式計器装置が望まれていた。
【０００７】
そこで、本発明は、前述の課題を鑑みて、光源と導光部材を指針用と表示板用として共有化し、またコンパクトな導光部材にすることで、低コスト化を実現するとともに、導光部材の形状を改良し、光源からの光の導光の効率を上げることで、少ない光源でも指針と表示板の照明を良好に行うことのできる指針式計器装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１では、指標部を備えた表示板と、この表示板の貫通孔部を介して駆動本体に設けられた指針軸の先端側に固定される指針と、この指針を照明する光源が配置された回路基板と、前記光源から出射された光を前記指針に導き、前記指針を光輝させる導光部材と、前記表示板と前記回路基板との間に前記光源からの光によって前記表示板を照明するためのリフレクタを有するケースと、を備えた指針式計器装置であって、前記光源は、前記指針軸付近に配置され、前記回路基板に対し垂直方向に光を照射する発光素子からなり、前記導光部材は、前記指針軸が貫通する空洞部と、前記空洞部の中心からオフセットされた位置に中心を持つ錐面状若しくは回転面状の第一反射面と、を有するものである。
【０００９】
また、請求項２では、前記導光部材は、前記空洞部に掛かるように設けられる第二反射面を備えるものである。
【００１０】
また、請求項３では、前記第二反射面は、指針に光を導光するものである。
【００１１】
また、請求項４では、前記導光部材は、前記光源を収容するための収容部を備えるものである。
【００１２】
また、請求項５では、前記導光部材は、前記第一反射面を複数備えるものである。
【００１３】
また、請求項６では、前記導光部材は、外壁に光拡散部を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、光源及び導光部材を指針用と表示板用として共有化し、またコンパクトな導光部材にすることで、低コスト化を実現するとともに、導光部材の形状を改良し、光源からの光の導光の効率を上げることで、少ない光源でも指針と表示板の照明を良好に行うことのできる指針式計器装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の部品構成の斜視図
【図２】本発明の実施形態の指針式計器装置の正面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】図３の断面図の要部（導光部材）を示す断面図
【図５】本発明の実施形態の光路の概略図
【図６】本発明の実施形態の導光部材の第二形態の部品図
【図７】従来の指針式計器装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づいて、本発明を車載用の指針式計器に適用した一実施形態を説明する。
【００１７】
指針式計器は、表示板１と、指針２と、導光部材３と、駆動本体４と、発光ダイオード（光源）５と、回路基板６と、ケース７とから構成されている。
【００１８】
表示板１は、透過照明される目盛や数字などからなる指標部１１が施されている。
【００１９】
指針２は、指示部２１と、指針基部２２と、指針キャップ２３とから構成されている。指示部２１は、指標部１１を指示し、発光ダイオード５の光を受けて光輝する。指針基部２２は、駆動本体４に設けられた指針軸４１に固定される。この指針基部２２は指示部２１と透明な樹脂で一体に形成されている。指針キャップ２３は、遮光性の合成樹脂からなり、指針基部２２を覆うように具備されている。
【００２０】
導光部材３について図４を参照して説明する。導光部材３は透過性の樹脂などで形成される。導光部材３は、駆動本体４の指針軸４１が貫通する筒状の空洞部３１と、空洞部３１の中心からオフセットされた位置に中心をもつ円錐面状の第一反射面３２と、空洞部３１に掛かるように設けられた第二反射面３３とを有している。本実施形態では第一反射面３２を円錐面状としているが、第一反射面を角錐面状（六角錐面，八角錐面等）若しくは回転面状（回転放物面，回転双曲面等）にしてもよい。
【００２１】
導光部材３は、所望の位置に発光ダイオード５を覆う（収納する）収納部３４を備えており、発光ダイオード５から発せられる光を逃すことなく、より多くの光を導光部材３内に取り込むことができる。本実施形態では収納部３４の位置は前記第一反射面３２の直下に配置してあるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
また、導光部材３の外壁には表示板１への照明光を散乱させ、より均等な輝度で指標部１１を表示するための光拡散部３５が備えられている。
【００２３】
図３を参照すると、駆動本体４は、回路基板６に実装され、指針２が装着される指針軸４１を備えている。指針軸４１は、導光部材３の空洞部３１の略中心に位置し貫通するとともに、その先端部分が表示板１の表示面より上方に突出している。
【００２４】
発光ダイオード５は、回路基板６に実装され、回路基板６に対して垂直方向に光を照射するトップビュー型からなる。
【００２５】
回路基板６は、発光ダイオード５や駆動本体４を実装し、指針式計器装置の電気的な制御を行うものである。
【００２６】
ケース７は、表示板１と回路基板６との間に配置され、表示板１と導光部材３を固定し、導光部材３から照射された光を効率良く表示板１へ反射するリフレクタ７１を有する。
【００２７】
以上の構成により指針式計器装置が構成される。以下の説明では、発光ダイオード５の照射する光の光路について述べる。
【００２８】
図４及び図５を参照して説明する。導光部材３の円錐面状の第一反射面３２は細かく分類すると、円錐の約２６０°を有し、主に表示板１の半径外側方向へ光を反射する表示板用第一反射面３２ａと、残り約１００°を有し、主に指針２の方向へ光を反射する指針用第一反射面３２ｂと、に分類される。
【００２９】
発光ダイオード５より照射された光は、第一反射面３２に入射すると、第一反射面３２は円錐面状の形状をしているため、入射した光は表示板用第一反射面３２ａに反射され表示板１の半径外側方向に向かう第一の光線５ａと、指針用第一反射面３２ｂに反射され指針軸方向に向かう第二の光線５ｂと、指針用第一反射面３２ｂで反射せずにそのまま指針基部２２上方向に透過される第三の光線５ｃに分離される。
【００３０】
第一反射面３２が円錐面状の形状をしていることから、表示板用第一の光線５ａは表示板１の半径外側方向に均一に光を放射することができる。表示板用第一の光線５ａはケース７に備えられたリフレクタ７１により、表示板１に施された指標部１１を裏面から照射することで、指標部１１が明るく視認可能となる。
【００３１】
指針用第一反射面３２ｂに反射され指針軸方向に向かう第二の光線５ｂは、透過性の樹脂などで形成された指針基部２２を透過し、第二反射面３３に入射する。
【００３２】
第二反射面３３に入射した第二の光線５ｂは、第二反射面３３により、指針基部２２上方向に光が反射される。これにより、指針２の指示部２１は光輝する。
【００３３】
また第三の光線５ｃも指針基部２２上方向に光を照射し、指針２の指示部２１を光輝させている。
【００３４】
なお、本発明の実施例では、導光部材３に第一反射面３２を１つだけ設ける構造を用いて説明したが、発光ダイオード５を２つ用いた場合などは、図６に示すような構造となり、第一反射面３２を複数設けるもの（第二形態）であっても良い。
【００３５】
また、１つの第一反射面３２の直下に、発光ダイオード５を例えば２つ設ける構造を採用しても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１ 表示板
２ 指針
３ 導光部材
４ 駆動本体
５ 光源（発光ダイオード）
５ａ 第一の光線
５ｂ 第二の光線
５ｃ 第三の光線
６ 回路基板
７ ケース
８ 第一の光
９ 第二の光
１０ 光ガイド部
１０ａ 円筒壁部
１１ 指標部
２１ 指示部
２２ 指針基部
２３ 指針キャップ
３１ 空洞部
３２ 第一反射面
３２ａ 表示板用第一反射面
３２ｂ 指針用第一反射面
３３ 第二反射面
３４ 収容部
３５ 光拡散部
４１ 指針軸
７１ リフレクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指標部を備えた表示板と、この表示板の貫通孔部を介して駆動本体に設けられた指針軸の先端側に固定される指針と、この指針を照明する光源が配置された回路基板と、前記光源から出射された光を前記指針に導き、前記指針を光輝させる導光部材と、前記表示板と前記回路基板との間に前記光源からの光によって前記表示板を照明するためのリフレクタを有するケースと、を備えた指針式計器装置であって、
前記光源は、前記指針軸付近に配置され、前記回路基板に対し垂直方向に光を照射する発光素子からなり、
前記導光部材は、前記指針軸が貫通する空洞部と、前記空洞部の中心からオフセットされた位置に中心を持つ錐面状若しくは回転面状の第一反射面と、を有することを特徴とする指針式計器装置。
【請求項２】
前記導光部材は、前記空洞部に掛かるように設けられる第二反射面を備えることを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置。
【請求項３】
前記第二反射面は、前記指針に光を導光することを特徴とする請求項２に記載の指針式計器装置。
【請求項４】
前記導光部材は、前記光源を収容するための収容部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の指針式計器装置。
【請求項５】
前記導光部材は、前記第一反射面を複数備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の指針式計器装置。
【請求項６】
前記導光部材は、外壁に光拡散部を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の指針式計器装置。
【請求項１】
指標部を備えた表示板と、この表示板の貫通孔部を介して駆動本体に設けられた指針軸の先端側に固定される指針と、この指針を照明する光源が配置された回路基板と、前記光源から出射された光を前記指針に導き、前記指針を光輝させる導光部材と、前記表示板と前記回路基板との間に前記光源からの光によって前記表示板を照明するためのリフレクタを有するケースと、を備えた指針式計器装置であって、
前記光源は、前記指針軸付近に配置され、前記回路基板に対し垂直方向に光を照射する発光素子からなり、
前記導光部材は、前記指針軸が貫通する空洞部と、前記空洞部の中心からオフセットされた位置に中心を持つ錐面状若しくは回転面状の第一反射面と、を有することを特徴とする指針式計器装置。
【請求項２】
前記導光部材は、前記空洞部に掛かるように設けられる第二反射面を備えることを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置。
【請求項３】
前記第二反射面は、前記指針に光を導光することを特徴とする請求項２に記載の指針式計器装置。
【請求項４】
前記導光部材は、前記光源を収容するための収容部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の指針式計器装置。
【請求項５】
前記導光部材は、前記第一反射面を複数備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の指針式計器装置。
【請求項６】
前記導光部材は、外壁に光拡散部を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の指針式計器装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１２７６６４（Ｐ２０１２−１２７６６４Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７６６３６（Ｐ２０１０−２７６６３６）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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