計器の指針装置
【目的】指針を均一に光輝させ、かつ光の利用率を高めて指針の輝度を向上させる。
【構成】導光性材料で作られた指針本体１２ａは指示部１２ａ1 と基部１２ａ2を有し、指針本体１２ａの底面に光反射性着色塗料膜２３を設けて指針本体１２ａ上面への光の反射を良くする。基部１２ａ2 は導光部１２ａ5 と受光部１２ａ3 と反射面１２ａ4 とリブ１２ａ6 からなる。指針を照明する光は受光部１２ａ3 から入り、反射面１２ａ4 で反射して指示部１２ａ1 内に導入され指針を光輝させる。基部１２ａ2 に近い指針上面の輝度の低下を解消するため、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に微細な凹凸を形成し、上面１２ａ7 に入射した光が乱反射して反射面１２ａ4 近傍のリブ１２ａ6 の上面に当たるようにする。
【構成】導光性材料で作られた指針本体１２ａは指示部１２ａ1 と基部１２ａ2を有し、指針本体１２ａの底面に光反射性着色塗料膜２３を設けて指針本体１２ａ上面への光の反射を良くする。基部１２ａ2 は導光部１２ａ5 と受光部１２ａ3 と反射面１２ａ4 とリブ１２ａ6 からなる。指針を照明する光は受光部１２ａ3 から入り、反射面１２ａ4 で反射して指示部１２ａ1 内に導入され指針を光輝させる。基部１２ａ2 に近い指針上面の輝度の低下を解消するため、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に微細な凹凸を形成し、上面１２ａ7 に入射した光が乱反射して反射面１２ａ4 近傍のリブ１２ａ6 の上面に当たるようにする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、計器の指針装置に関し、特に自動車等の車両に装着される速度計やタコメータ等の計器の指針装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、速度計やタコメータ等の計器類のうち、指針と文字板を使用するアナログ形式の計器類においては、指針や文字板等を暗所においても見易くするために照明する装置として、文字板の背後に配置された光源の光を導光板で指針等に導き指針等を光輝させるようにした例えば実開平１−１３６４２２号公報、特開平５−２１６４１９号公報等に開示されているような装置が一般に使用されている。
【０００３】この種の指針装置では、照明用の光は光源から導光板を介して指針軸挿通孔の部分まで導光され、挿通孔の周面を円錐面とすることにより形成した反射面によって導光板の上方に反射されて指針軸上端に固着された透光性材料からなる指針の基部に入射される。指針基部には、この入射光を受光する受光面とこの受光面により受光した光を指針先端方向に反射する反射面とが形成され、これらは非透光性の指針キャップにより覆われている。上述した従来の指針装置では、指針キャップ内の指針基部に形成される受光面が十分に大きくないため、指針を高輝度で光輝させるに十分な光を指針内に取り込むことができないという難点があった。
【０００４】そこで、指針キャップ内での受光面を大きくして指針内に取り込むことのできる光量を増大し、指針を高輝度で光輝させるようにしたものが、例えば特願平５−８８８８号により提案されている。この提案の指針装置は、図３及び図４に示すように、ブラックフェース形の計器に適用されている。この計器は、計測量に応じて出力軸を駆動する計器ユニット１１、この計器ユニット１１の出力軸に固着された指針１２、この指針１２に導入して指針１２を光輝させる光を発する指針照明用光源ユニット１３、指針１２と協動して計測量を表示する文字、目盛などを有する文字板１４、この文字板１４の背面に配置された円環状の冷陰極放電管からなる文字板照明用光源１５などから構成され、文字板照明用光源１５が発する光は文字板１４に文字抜き印刷された文字、目盛などを透過して光輝させる。
【０００５】図４に示すように、計器ユニット１１は、交差して巻回されスピードに応じて通電量が制御される一対のコイル１１ａが発生する磁界を合成した磁界方向にＮＳ帯磁した回転マグネット（図示せず）を回転させ、回転マグネットの回転軸を突出させて形成した出力軸１１ｂを回転駆動するようにした交差コイル式のものからなる。出力軸１１ｂには、指針１２を０指示位置に復帰させるためのぜんまい１１ｃが装着されている。
【０００６】指針１２は、図５に示すように、指示部１２ａ1 と基部１２ａ2 （図４参照）とから成る指針本体１２ａと、この基部１２ａ2 を覆う黒色の不透明な樹脂材料から成る指針キャップ１２ｂと、指針１２を計器ユニット１１の出力軸１１ａ（図４参照）に固着するための連結片１２ｃとから構成されている。指針キャップ１２ｂにスリット１２ｂ1 を設けて指針本体１２ａの上面を露出させている。なお、指針キャップ１２ｂ内にはバランスウエイト１２ｄ（図４参照）が固定されている。
【０００７】指針本体１２ａは、図６に示すように、透明なアクリル樹脂で形成され、指示部１２ａ1 と基部１２ａ2 とから成る。基部１２ａ2 は、指針キャップ１２ｂのスリット１２ｂ1 に嵌合するリブ１２ａ6 と、光源１３ａから入射される光を受光する受光部１２ａ3 と、この受光部１２ａ3 により受光した光を指示部１２ａ1 の方向に反射する反射面１２ａ4 と、この反射面１２ａ4 により反射した光を指示部１２ａ1 の先端方向に導く導光部１２ａ5 とからなる。
【０００８】導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 は、リブ１２ａ6 が指針キャップ１２ｂのスリット１２ｂ1 に嵌合して両者の表面が同一面となるように、指針キャップ１２ｂの厚さの分だけリブ１２ａ6 の表面から段差を形成して下がっている。受光部１２ａ3 は面積を広くして受光量を多くするため円弧状にし、導光部１２ａ5 は、受光した光を指示部１２ａ1 に導くために受光部１２ａ3 から指示部１２ａ1 へ向かうに従って段々狭くなるように扇形にする。扇形は最も好ましい形であるが、これに限定されず、三角形その他の形にすることもできる。受光部１２ａ3 と導光部１２ａ5 をこのような形にすると基部１２ａ2 が大きくなり、指示部１２ａ1 が短くなる。そこで、指示部１２ａ1 の延長線上の導光部１２ａ5 上面にリブ１２ａ6 を設け、リブ１２ａ6 以外の基部１２ａ2 を指針キャップ１２ｂで覆い、リブ１２ａ6 が指示部１２ａ1 の一部として作用させ、見かけの指示部の長さを長くする。指針キャップ１２ｂは、導光部１２ａ5 と反射面１２ａ4 を覆って光が外へ漏れるのを防ぎ、リブ１２ａ6 と指示部１２ａ1 とが一本の指針からなっているように見せかける作用をしている。指針本体１２ａの底面に光反射体２３を設けて指針本体１２ａ上面への光の反射を良くして指針の光輝を高める。光反射体２３は、例えば塗料の塗布またはホットスタンプで形成され、塗料には赤色系統の蛍光塗料が用いられることが多いが、、白色、銀色塗料を用いてもよい。
【０００９】図４に示す指針照明用光源ユニット１３は、３〜５ｃｄの高光度で長寿命の発光ダイオードから成る複数（例えば８個）の光源１３ａと、この複数の光源１３ａの各々を独立に収容保持する区画部屋１３ｂ1 を有する光源保持部材１３ｂとを有する。光源１３ａは、そのリード端子が印刷配線基板１３ｃに接続されることにより給電される。
【００１０】光源１３ａは、図７に示すように、８個が円周上に４５度の等間隔で配置され、指針１２の受光部１２ａ3 がこの円周上を摺動して光源からの光を受入れる。光源は、円形に光輝すればよく、光源数は８個に限定されない。受光部１３ａ3が円形の光源を覆う面積が大きければ大きい程受光量が多くなる。図７に示す例では、受光部１３ａ3 は、指針１２がどのような位置にあっても常に２個の光源１３ａに相当する光量を受光する大きさに設定されている。
【００１１】光源１３ａが発する光は、図８に示すように、指針キャップ１２ｂの開口を通って受光部１２ａ3 に入射し、反射面１２ａ4 で反射され、反射した光は扇形状の導光部１２ａ5 を通じて指示部１２ａ1 の先端方向に導かれる。受光部１２ａ3 には色々の角度で光が入射してくるから色々の方向に反射して指示部１２ａ1を明るく光輝させる。
【００１２】図３、図４に示すように、文字板１４は、文字板本体１４ａと光拡散板１４ｂとからなり、光源ユニット１３の光源保持部材１３ｂの上に取付けられる。
【００１３】文字板照明用光源１５からの光は、光拡散板１４ｂによって拡散されて文字板本体１４ａの背面に照射され、この照射光が文字板本体１４ａの文字、目盛などを透過してその表面に至ることによって文字、目盛などが光輝される。
【００１４】従って、運転者は光輝する指針１２の指示部１２ａ1 と文字板１４の文字、目盛などを黒色透明カバー１８を通じて視認することができ、光輝していない指針キャップ１２ｂなどの余分のものは見えないようになっている。また、イグニッションキースイッチをオフしたときには、指針照明用光源ユニット１３の光源１３ａと文字板照明用光源１５が不点灯となり、運転者は黒色透明カバー１８の黒い面を視認することになる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】図６に示した指針本体１２ａは、受光部１３ａ3 を大きくしたため、導光部１２ａ5 に入ってくる光は多くなっている。しかし、リブ１２ａ6 の大きさは指示部１２ａ1 の厚さのままであるので、リブ１２ａ6 の上面を通り抜けてリブ１２ａ6 の表面を光輝させるのに寄与する光は導光部１２ａ5 を大きくしても余り増加しない。それは、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 で反射して指示部１２ａ1 の方へ行く光、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を通り抜けて指針キャップ１２ｂに吸収されてしまう光は上面１２ａ7 の面積に比例して増加するが、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 と光反射体２３とでの反射条件がうまく合ってリブ１２ａ6 の上面に入射するような光は余り増えないからである。このため、図８に破線２２で囲んで示した指針の上面部分は他の部分に比べて相対的に輝度が低くなり、少し暗く見える。指針の光輝の明暗の差はそれ程大きくはなく、指針の視認には差し支えないが、できることなら指針全体が均一に光輝する方が好ましい。また、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を通り抜けてしまいリブ１２ａ6 の光輝に寄与しない光を減らし、受け入れた光の利用率を高めて指針をより明るく光輝させるのが好ましい。
【００１６】本発明の目的は、指針を高輝度で光輝させることができると共に、指針の光輝の明暗の差を無くし、指針を均一に光輝させることができ、かつ光の利用率を高めて指針の輝度を向上させた計器の指針装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、計測量に応じて回転駆動される計器ユニットの出力軸に指針を固定し、前記指針の基部に指針照明用光源からの光を受光する受光部と、受光した光を指針の指示部の先端方向に反射する反射面と、反射した光を前記指示部の先端方向に導いて前記指示部を光輝させる導光部とを形成し、前記指針の基部を覆う指針キャップにスリットを設けてこれに前記指示部の延長線上の前記導光部上面に形成したリブを嵌合させ、前記指示部と前記リブ上面を光輝させるようにした計器の指針装置において、前記リブを除く前記指針キャップ内の前記導光部の上面を乱反射面としたことを特徴とする。
【００１８】本発明は、前記指針の底部に光反射体を設けたこと、及び前記指針キャップの内面に光反射体を設けたことを特徴とする。
【００１９】
【作用】本発明では、指針基部の導光部の上面に微細な凹凸を形成して乱反射面にしたので、乱反射した光が色々の方向で導光部の底面で反射するようになり、リブの上面に入射する光の割合が増え、また導光部上面を通り抜ける光が減って導光部の内側へ乱反射する光が増え、指針全体の上面が均一に光輝するようになる。
【００２０】指針基部の導光部の上面を乱反射面にすると導光部上面を通り抜ける光は減少するが、それでも導光部上面を通り抜ける光が存在する。指針キャップの内面に光反射体が設けることにより，導光部上面を通り抜けて来た光を反射して導光部へ戻してやることができ、光の利用率を高めて指針の輝度を向上させることができる。また、指針底部に設けた光反射体によってリブのある指針上面の方向に光が反射され、その一部がリブに入射してリブを光輝させる。更に、指針キャップの内面全面に光反射体を設けておくと，指針照明用光源ユニットから指針の受光部に入射せずに直接指針キャップの内面に入射する光があっても、その光を反射して指針本体へ戻してやることができ、指針本体の光輝が高められる。
【００２１】
【実施例】図１は本発明の指針装置の要部である指針本体の一実施例を示す部分斜視図および光路図であり、図示する指針本体は図４に示す指針装置の指針本体１２ａに代えて組込まれるものであり、これ以外の部分は第５図に示した従来のものと同一であるので、同一部位には同一符号を付して説明する。
【００２２】図１（ａ）に示すように、指針本体１２ａは、透明なアクリル樹脂で形成された指示部１２ａ1 と基部１２ａ2 とから成り、基部１２ａ2 は、光源からの光を受光する受光部１２ａ3 と、受光した光を指示部１２ａ1 の方向に反射する反射面１２ａ4 と、反射した光を指示部１２ａ1 の先端方向に導く導光部１２ａ5 と、指示部１２ａ1 の延長線上の導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に形成されたブリブ１２ａ6 とから成る。指針本体１２ａの底面に光反射体２３が設けられる。また、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 は、例えばホーニング等の方法で形成された微細な凹凸からなる乱反射面とされている。この実施例の指針本体は、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を乱反射面とした点が図５に示した従来の指針本体と異なっている。
【００２３】本発明による計器の指針装置でも、図４の従来の計器の指針装置と同様に、計測量に応じて回転駆動される計器ユニット１１の出力軸１１ｂに図１（ａ）に示した指針本体１２ａを固定し、この計器ユニット１１の上部に指針照明用光源ユニット１３を配置し、指針１２の基部１２ａ2 を指針キャップ１２ｂで覆う。指針本体のリブ１２ａ6 に指針キャップ１２ｂのスリット１２ｂ1 を嵌合させることも従来と同じである。
【００２４】指針本体１２ａの受光部１２ａ3 は、指針照明用光源ユニット１３からの光を直接に受光する。受光した光の一部は反射面１２ａ4 に入射し、ここで反射され、導光部１２ａ5 により指針の指示部１２ａ1 の先端方向に導かれ、残りの光は導光部１２ａ5 の上面（乱反射面）１２ａ7 に入射し、ここで乱反射した光が導光部１２ａ5 の底面で反射してリブ１２ａ6 上面を光輝させる。この様子を図面を用いてさらに詳しく説明する。
【００２５】図１（ｂ）に示すように、受光部１２ａ3 で受光した光の大部分は反射面１２ａ4 に入射し、残りの光は導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に入射する。反射面１２ａ4 に入射した光はここで反射され、導光部１２ａ5 により指針の指示部１２ａ1 の先端方向に導かれ、指示部１２ａ1 を光輝させる。導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 は乱反射面となっているので、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に入射した光は、例えば、光２１で示すように、色々な方向に乱反射する。乱反射した光２１は、光反射体２３で再び上方へ反射する。反射した光の内のある光はリブ１２ａ6 に入射してリブ１２ａ6 を光輝させるが、他の光は導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 または指示部１２ａ1 に入射し、そこで反射または通り抜けるという動作が繰り返される。導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を乱反射面にすると、光がリブ１２ａ6 に入射する条件を満たすような反射をする機会が増大し、また上面１２ａ7 が平滑面であったときには通り抜けていた光も乱反射面になったために多くの光が光反射体２３に向けて反射されるようになり、リブ１２ａ6 に入射する光が増大する。特に、図８に破線２２で囲んで示したリブの上面部分に入射する光が増大する。その結果、指針全体を一様に光輝させるようになる。
【００２６】導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を乱反射面にすることによって上面１２ａ7 を通り抜けてしまう光は減少するが、それでも通り抜ける光は存在する。このようにリブ１２ａ6 の光輝に寄与せずに外へ出て行く光を指針に戻してやば指針の光輝度がさらに上がる。光の再利用を図るため、図２に示すように、指針キャップ１２ｂの内面に光反射体２４を設ける。光反射体２４は、例えば塗料の塗布により形成される。光反射体２４は、少なくとも導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に向かい合う面に設けることが必要であるが、指針キャップ１２ｂの内面全面に設けても差し支えない。光反射体２４は、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を通り抜けて来た光を反射して導光部１２ａ5 へ戻し、戻った光は導光部１２ａ5 内で再反射して、指針本体の指示部１２ａ1 およびリブ１２ａ6 の光輝度を高める。
【００２７】指針キャップ１２ｂの内面全面に光反射体２４を設けておくと，指針照明用光源ユニット１３から指針の受光部１２ａ3 に入射せずに直接指針キャップの内面に入射する光があっても、その光を反射して指針本体１２ａへ戻してやることができ、指針本体の光輝が高められる。
【００２８】以上の実施例の説明は、ブラックフェイス型計器について行ったが、本発明はブラックフェイス型以外の、例えば実開平１−１３６４２２号公報に開示されているような導光板により光源の光を導いて指針を光輝させる公知の計器用指針についても適用できる。黒色透明カバーを使用せず、黒色透明カバー以外は上記説明したのと同じ型の計器においては、夜間の暗い時にのみスイッチを入れて指針と文字板を照明し、昼間の明るい時は照明する必要がないのでスイッチを切っておくようにする。また、実施例の指針装置では、光源からの光を直接指針基部に導入するようにしているが、光源からの光を導光板を介して指針基部に導入するタイプの指針装置にも等しく適用することができる。
【００２９】また、上述の実施例では、指針は透光性材料により形成され、その底面に光反射体が設けられているが、指針上面に透光性の着色層を形成したり、或いは、指針自体を透光性の着色材料により形成したりしてもよく、このような場合には、指針の底面の光反射体は不要になる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、指針基部の導光部の上面に微細な凹凸を形成して乱反射面としたので、導光部の上面に入射した光を乱反射してリブ上面に入射する光が増え、また導光部の上面を通り抜ける光が減り、指針全体の上面が均一に光輝するようにすることができる。
【００３１】また、指針底部の光反射体を設けたので、この光反射体によって反射された光がリブに入射してリブを高輝度で光輝させ、更に指針キャップの内面に光反射体を設けたので，導光部を通り抜けて来た光や指針照明用光源ユニットからの直接光を反射して導光部へ戻してやり、導光部内で再反射させて指示部およびリブの光輝に寄与せしめるようにすることができ、指針本体の光輝度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の指針装置の要部である指針本体の一実施例を示す部分斜視図および光路図である。
【図２】本発明の一実施例の指針装置の部分断面図である。
【図３】従来の計器の指針装置の一例の断面図である。
【図４】図３の計器ユニットと指針照明用光源ユニットと指針の部分を破断して示す側面図である。
【図５】図４の指針本体と指針キャップの斜視図である。
【図６】指針本体の斜視図である。
【図７】図５の指針と複数の光源との関係を示す平面図である。
【図８】図６に示す指針本体の光路図である。
【符号の説明】
１２ａ 指針本体
１２ａ1 指示部
１２ａ2 指針基部
１２ａ3 受光部
１２ａ4 反射面
１２ａ5 導光部
１２ａ6 リブ
１２ａ7 上面
１２ｂ 指針キャップ
２１ 光
２３ 光反射体
２４ 光反射体
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、計器の指針装置に関し、特に自動車等の車両に装着される速度計やタコメータ等の計器の指針装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、速度計やタコメータ等の計器類のうち、指針と文字板を使用するアナログ形式の計器類においては、指針や文字板等を暗所においても見易くするために照明する装置として、文字板の背後に配置された光源の光を導光板で指針等に導き指針等を光輝させるようにした例えば実開平１−１３６４２２号公報、特開平５−２１６４１９号公報等に開示されているような装置が一般に使用されている。
【０００３】この種の指針装置では、照明用の光は光源から導光板を介して指針軸挿通孔の部分まで導光され、挿通孔の周面を円錐面とすることにより形成した反射面によって導光板の上方に反射されて指針軸上端に固着された透光性材料からなる指針の基部に入射される。指針基部には、この入射光を受光する受光面とこの受光面により受光した光を指針先端方向に反射する反射面とが形成され、これらは非透光性の指針キャップにより覆われている。上述した従来の指針装置では、指針キャップ内の指針基部に形成される受光面が十分に大きくないため、指針を高輝度で光輝させるに十分な光を指針内に取り込むことができないという難点があった。
【０００４】そこで、指針キャップ内での受光面を大きくして指針内に取り込むことのできる光量を増大し、指針を高輝度で光輝させるようにしたものが、例えば特願平５−８８８８号により提案されている。この提案の指針装置は、図３及び図４に示すように、ブラックフェース形の計器に適用されている。この計器は、計測量に応じて出力軸を駆動する計器ユニット１１、この計器ユニット１１の出力軸に固着された指針１２、この指針１２に導入して指針１２を光輝させる光を発する指針照明用光源ユニット１３、指針１２と協動して計測量を表示する文字、目盛などを有する文字板１４、この文字板１４の背面に配置された円環状の冷陰極放電管からなる文字板照明用光源１５などから構成され、文字板照明用光源１５が発する光は文字板１４に文字抜き印刷された文字、目盛などを透過して光輝させる。
【０００５】図４に示すように、計器ユニット１１は、交差して巻回されスピードに応じて通電量が制御される一対のコイル１１ａが発生する磁界を合成した磁界方向にＮＳ帯磁した回転マグネット（図示せず）を回転させ、回転マグネットの回転軸を突出させて形成した出力軸１１ｂを回転駆動するようにした交差コイル式のものからなる。出力軸１１ｂには、指針１２を０指示位置に復帰させるためのぜんまい１１ｃが装着されている。
【０００６】指針１２は、図５に示すように、指示部１２ａ1 と基部１２ａ2 （図４参照）とから成る指針本体１２ａと、この基部１２ａ2 を覆う黒色の不透明な樹脂材料から成る指針キャップ１２ｂと、指針１２を計器ユニット１１の出力軸１１ａ（図４参照）に固着するための連結片１２ｃとから構成されている。指針キャップ１２ｂにスリット１２ｂ1 を設けて指針本体１２ａの上面を露出させている。なお、指針キャップ１２ｂ内にはバランスウエイト１２ｄ（図４参照）が固定されている。
【０００７】指針本体１２ａは、図６に示すように、透明なアクリル樹脂で形成され、指示部１２ａ1 と基部１２ａ2 とから成る。基部１２ａ2 は、指針キャップ１２ｂのスリット１２ｂ1 に嵌合するリブ１２ａ6 と、光源１３ａから入射される光を受光する受光部１２ａ3 と、この受光部１２ａ3 により受光した光を指示部１２ａ1 の方向に反射する反射面１２ａ4 と、この反射面１２ａ4 により反射した光を指示部１２ａ1 の先端方向に導く導光部１２ａ5 とからなる。
【０００８】導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 は、リブ１２ａ6 が指針キャップ１２ｂのスリット１２ｂ1 に嵌合して両者の表面が同一面となるように、指針キャップ１２ｂの厚さの分だけリブ１２ａ6 の表面から段差を形成して下がっている。受光部１２ａ3 は面積を広くして受光量を多くするため円弧状にし、導光部１２ａ5 は、受光した光を指示部１２ａ1 に導くために受光部１２ａ3 から指示部１２ａ1 へ向かうに従って段々狭くなるように扇形にする。扇形は最も好ましい形であるが、これに限定されず、三角形その他の形にすることもできる。受光部１２ａ3 と導光部１２ａ5 をこのような形にすると基部１２ａ2 が大きくなり、指示部１２ａ1 が短くなる。そこで、指示部１２ａ1 の延長線上の導光部１２ａ5 上面にリブ１２ａ6 を設け、リブ１２ａ6 以外の基部１２ａ2 を指針キャップ１２ｂで覆い、リブ１２ａ6 が指示部１２ａ1 の一部として作用させ、見かけの指示部の長さを長くする。指針キャップ１２ｂは、導光部１２ａ5 と反射面１２ａ4 を覆って光が外へ漏れるのを防ぎ、リブ１２ａ6 と指示部１２ａ1 とが一本の指針からなっているように見せかける作用をしている。指針本体１２ａの底面に光反射体２３を設けて指針本体１２ａ上面への光の反射を良くして指針の光輝を高める。光反射体２３は、例えば塗料の塗布またはホットスタンプで形成され、塗料には赤色系統の蛍光塗料が用いられることが多いが、、白色、銀色塗料を用いてもよい。
【０００９】図４に示す指針照明用光源ユニット１３は、３〜５ｃｄの高光度で長寿命の発光ダイオードから成る複数（例えば８個）の光源１３ａと、この複数の光源１３ａの各々を独立に収容保持する区画部屋１３ｂ1 を有する光源保持部材１３ｂとを有する。光源１３ａは、そのリード端子が印刷配線基板１３ｃに接続されることにより給電される。
【００１０】光源１３ａは、図７に示すように、８個が円周上に４５度の等間隔で配置され、指針１２の受光部１２ａ3 がこの円周上を摺動して光源からの光を受入れる。光源は、円形に光輝すればよく、光源数は８個に限定されない。受光部１３ａ3が円形の光源を覆う面積が大きければ大きい程受光量が多くなる。図７に示す例では、受光部１３ａ3 は、指針１２がどのような位置にあっても常に２個の光源１３ａに相当する光量を受光する大きさに設定されている。
【００１１】光源１３ａが発する光は、図８に示すように、指針キャップ１２ｂの開口を通って受光部１２ａ3 に入射し、反射面１２ａ4 で反射され、反射した光は扇形状の導光部１２ａ5 を通じて指示部１２ａ1 の先端方向に導かれる。受光部１２ａ3 には色々の角度で光が入射してくるから色々の方向に反射して指示部１２ａ1を明るく光輝させる。
【００１２】図３、図４に示すように、文字板１４は、文字板本体１４ａと光拡散板１４ｂとからなり、光源ユニット１３の光源保持部材１３ｂの上に取付けられる。
【００１３】文字板照明用光源１５からの光は、光拡散板１４ｂによって拡散されて文字板本体１４ａの背面に照射され、この照射光が文字板本体１４ａの文字、目盛などを透過してその表面に至ることによって文字、目盛などが光輝される。
【００１４】従って、運転者は光輝する指針１２の指示部１２ａ1 と文字板１４の文字、目盛などを黒色透明カバー１８を通じて視認することができ、光輝していない指針キャップ１２ｂなどの余分のものは見えないようになっている。また、イグニッションキースイッチをオフしたときには、指針照明用光源ユニット１３の光源１３ａと文字板照明用光源１５が不点灯となり、運転者は黒色透明カバー１８の黒い面を視認することになる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】図６に示した指針本体１２ａは、受光部１３ａ3 を大きくしたため、導光部１２ａ5 に入ってくる光は多くなっている。しかし、リブ１２ａ6 の大きさは指示部１２ａ1 の厚さのままであるので、リブ１２ａ6 の上面を通り抜けてリブ１２ａ6 の表面を光輝させるのに寄与する光は導光部１２ａ5 を大きくしても余り増加しない。それは、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 で反射して指示部１２ａ1 の方へ行く光、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を通り抜けて指針キャップ１２ｂに吸収されてしまう光は上面１２ａ7 の面積に比例して増加するが、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 と光反射体２３とでの反射条件がうまく合ってリブ１２ａ6 の上面に入射するような光は余り増えないからである。このため、図８に破線２２で囲んで示した指針の上面部分は他の部分に比べて相対的に輝度が低くなり、少し暗く見える。指針の光輝の明暗の差はそれ程大きくはなく、指針の視認には差し支えないが、できることなら指針全体が均一に光輝する方が好ましい。また、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を通り抜けてしまいリブ１２ａ6 の光輝に寄与しない光を減らし、受け入れた光の利用率を高めて指針をより明るく光輝させるのが好ましい。
【００１６】本発明の目的は、指針を高輝度で光輝させることができると共に、指針の光輝の明暗の差を無くし、指針を均一に光輝させることができ、かつ光の利用率を高めて指針の輝度を向上させた計器の指針装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、計測量に応じて回転駆動される計器ユニットの出力軸に指針を固定し、前記指針の基部に指針照明用光源からの光を受光する受光部と、受光した光を指針の指示部の先端方向に反射する反射面と、反射した光を前記指示部の先端方向に導いて前記指示部を光輝させる導光部とを形成し、前記指針の基部を覆う指針キャップにスリットを設けてこれに前記指示部の延長線上の前記導光部上面に形成したリブを嵌合させ、前記指示部と前記リブ上面を光輝させるようにした計器の指針装置において、前記リブを除く前記指針キャップ内の前記導光部の上面を乱反射面としたことを特徴とする。
【００１８】本発明は、前記指針の底部に光反射体を設けたこと、及び前記指針キャップの内面に光反射体を設けたことを特徴とする。
【００１９】
【作用】本発明では、指針基部の導光部の上面に微細な凹凸を形成して乱反射面にしたので、乱反射した光が色々の方向で導光部の底面で反射するようになり、リブの上面に入射する光の割合が増え、また導光部上面を通り抜ける光が減って導光部の内側へ乱反射する光が増え、指針全体の上面が均一に光輝するようになる。
【００２０】指針基部の導光部の上面を乱反射面にすると導光部上面を通り抜ける光は減少するが、それでも導光部上面を通り抜ける光が存在する。指針キャップの内面に光反射体が設けることにより，導光部上面を通り抜けて来た光を反射して導光部へ戻してやることができ、光の利用率を高めて指針の輝度を向上させることができる。また、指針底部に設けた光反射体によってリブのある指針上面の方向に光が反射され、その一部がリブに入射してリブを光輝させる。更に、指針キャップの内面全面に光反射体を設けておくと，指針照明用光源ユニットから指針の受光部に入射せずに直接指針キャップの内面に入射する光があっても、その光を反射して指針本体へ戻してやることができ、指針本体の光輝が高められる。
【００２１】
【実施例】図１は本発明の指針装置の要部である指針本体の一実施例を示す部分斜視図および光路図であり、図示する指針本体は図４に示す指針装置の指針本体１２ａに代えて組込まれるものであり、これ以外の部分は第５図に示した従来のものと同一であるので、同一部位には同一符号を付して説明する。
【００２２】図１（ａ）に示すように、指針本体１２ａは、透明なアクリル樹脂で形成された指示部１２ａ1 と基部１２ａ2 とから成り、基部１２ａ2 は、光源からの光を受光する受光部１２ａ3 と、受光した光を指示部１２ａ1 の方向に反射する反射面１２ａ4 と、反射した光を指示部１２ａ1 の先端方向に導く導光部１２ａ5 と、指示部１２ａ1 の延長線上の導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に形成されたブリブ１２ａ6 とから成る。指針本体１２ａの底面に光反射体２３が設けられる。また、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 は、例えばホーニング等の方法で形成された微細な凹凸からなる乱反射面とされている。この実施例の指針本体は、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を乱反射面とした点が図５に示した従来の指針本体と異なっている。
【００２３】本発明による計器の指針装置でも、図４の従来の計器の指針装置と同様に、計測量に応じて回転駆動される計器ユニット１１の出力軸１１ｂに図１（ａ）に示した指針本体１２ａを固定し、この計器ユニット１１の上部に指針照明用光源ユニット１３を配置し、指針１２の基部１２ａ2 を指針キャップ１２ｂで覆う。指針本体のリブ１２ａ6 に指針キャップ１２ｂのスリット１２ｂ1 を嵌合させることも従来と同じである。
【００２４】指針本体１２ａの受光部１２ａ3 は、指針照明用光源ユニット１３からの光を直接に受光する。受光した光の一部は反射面１２ａ4 に入射し、ここで反射され、導光部１２ａ5 により指針の指示部１２ａ1 の先端方向に導かれ、残りの光は導光部１２ａ5 の上面（乱反射面）１２ａ7 に入射し、ここで乱反射した光が導光部１２ａ5 の底面で反射してリブ１２ａ6 上面を光輝させる。この様子を図面を用いてさらに詳しく説明する。
【００２５】図１（ｂ）に示すように、受光部１２ａ3 で受光した光の大部分は反射面１２ａ4 に入射し、残りの光は導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に入射する。反射面１２ａ4 に入射した光はここで反射され、導光部１２ａ5 により指針の指示部１２ａ1 の先端方向に導かれ、指示部１２ａ1 を光輝させる。導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 は乱反射面となっているので、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に入射した光は、例えば、光２１で示すように、色々な方向に乱反射する。乱反射した光２１は、光反射体２３で再び上方へ反射する。反射した光の内のある光はリブ１２ａ6 に入射してリブ１２ａ6 を光輝させるが、他の光は導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 または指示部１２ａ1 に入射し、そこで反射または通り抜けるという動作が繰り返される。導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を乱反射面にすると、光がリブ１２ａ6 に入射する条件を満たすような反射をする機会が増大し、また上面１２ａ7 が平滑面であったときには通り抜けていた光も乱反射面になったために多くの光が光反射体２３に向けて反射されるようになり、リブ１２ａ6 に入射する光が増大する。特に、図８に破線２２で囲んで示したリブの上面部分に入射する光が増大する。その結果、指針全体を一様に光輝させるようになる。
【００２６】導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を乱反射面にすることによって上面１２ａ7 を通り抜けてしまう光は減少するが、それでも通り抜ける光は存在する。このようにリブ１２ａ6 の光輝に寄与せずに外へ出て行く光を指針に戻してやば指針の光輝度がさらに上がる。光の再利用を図るため、図２に示すように、指針キャップ１２ｂの内面に光反射体２４を設ける。光反射体２４は、例えば塗料の塗布により形成される。光反射体２４は、少なくとも導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 に向かい合う面に設けることが必要であるが、指針キャップ１２ｂの内面全面に設けても差し支えない。光反射体２４は、導光部１２ａ5 の上面１２ａ7 を通り抜けて来た光を反射して導光部１２ａ5 へ戻し、戻った光は導光部１２ａ5 内で再反射して、指針本体の指示部１２ａ1 およびリブ１２ａ6 の光輝度を高める。
【００２７】指針キャップ１２ｂの内面全面に光反射体２４を設けておくと，指針照明用光源ユニット１３から指針の受光部１２ａ3 に入射せずに直接指針キャップの内面に入射する光があっても、その光を反射して指針本体１２ａへ戻してやることができ、指針本体の光輝が高められる。
【００２８】以上の実施例の説明は、ブラックフェイス型計器について行ったが、本発明はブラックフェイス型以外の、例えば実開平１−１３６４２２号公報に開示されているような導光板により光源の光を導いて指針を光輝させる公知の計器用指針についても適用できる。黒色透明カバーを使用せず、黒色透明カバー以外は上記説明したのと同じ型の計器においては、夜間の暗い時にのみスイッチを入れて指針と文字板を照明し、昼間の明るい時は照明する必要がないのでスイッチを切っておくようにする。また、実施例の指針装置では、光源からの光を直接指針基部に導入するようにしているが、光源からの光を導光板を介して指針基部に導入するタイプの指針装置にも等しく適用することができる。
【００２９】また、上述の実施例では、指針は透光性材料により形成され、その底面に光反射体が設けられているが、指針上面に透光性の着色層を形成したり、或いは、指針自体を透光性の着色材料により形成したりしてもよく、このような場合には、指針の底面の光反射体は不要になる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、指針基部の導光部の上面に微細な凹凸を形成して乱反射面としたので、導光部の上面に入射した光を乱反射してリブ上面に入射する光が増え、また導光部の上面を通り抜ける光が減り、指針全体の上面が均一に光輝するようにすることができる。
【００３１】また、指針底部の光反射体を設けたので、この光反射体によって反射された光がリブに入射してリブを高輝度で光輝させ、更に指針キャップの内面に光反射体を設けたので，導光部を通り抜けて来た光や指針照明用光源ユニットからの直接光を反射して導光部へ戻してやり、導光部内で再反射させて指示部およびリブの光輝に寄与せしめるようにすることができ、指針本体の光輝度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の指針装置の要部である指針本体の一実施例を示す部分斜視図および光路図である。
【図２】本発明の一実施例の指針装置の部分断面図である。
【図３】従来の計器の指針装置の一例の断面図である。
【図４】図３の計器ユニットと指針照明用光源ユニットと指針の部分を破断して示す側面図である。
【図５】図４の指針本体と指針キャップの斜視図である。
【図６】指針本体の斜視図である。
【図７】図５の指針と複数の光源との関係を示す平面図である。
【図８】図６に示す指針本体の光路図である。
【符号の説明】
１２ａ 指針本体
１２ａ1 指示部
１２ａ2 指針基部
１２ａ3 受光部
１２ａ4 反射面
１２ａ5 導光部
１２ａ6 リブ
１２ａ7 上面
１２ｂ 指針キャップ
２１ 光
２３ 光反射体
２４ 光反射体
【特許請求の範囲】
【請求項１】 計測量に応じて回転駆動される計器ユニットの出力軸に指針を固定し、前記指針の基部に指針照明用光源からの光を受光する受光部と、受光した光を指針の指示部の先端方向に反射する反射面と、反射した光を前記指示部の先端方向に導いて前記指示部を光輝させる導光部とを形成し、前記指針の基部を覆う指針キャップにスリットを設けてこれに前記指示部の延長線上の前記導光部上面に形成したリブを嵌合させ、前記指示部と前記リブ上面を光輝させるようにした計器の指針装置において、前記リブを除く前記指針キャップ内の前記導光部の上面を乱反射面としたことを特徴とする計器の指針装置。
【請求項２】 前記指針の底部に光反射体を設けたことを特徴とする請求項１記載の計器の指針装置。
【請求項３】 前記指針キャップの内面に光反射体を設けたことを特徴とする請求項１記載の計器の指針装置。
【請求項１】 計測量に応じて回転駆動される計器ユニットの出力軸に指針を固定し、前記指針の基部に指針照明用光源からの光を受光する受光部と、受光した光を指針の指示部の先端方向に反射する反射面と、反射した光を前記指示部の先端方向に導いて前記指示部を光輝させる導光部とを形成し、前記指針の基部を覆う指針キャップにスリットを設けてこれに前記指示部の延長線上の前記導光部上面に形成したリブを嵌合させ、前記指示部と前記リブ上面を光輝させるようにした計器の指針装置において、前記リブを除く前記指針キャップ内の前記導光部の上面を乱反射面としたことを特徴とする計器の指針装置。
【請求項２】 前記指針の底部に光反射体を設けたことを特徴とする請求項１記載の計器の指針装置。
【請求項３】 前記指針キャップの内面に光反射体を設けたことを特徴とする請求項１記載の計器の指針装置。
【図２】
【図３】
【図５】
【図１】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【図５】
【図１】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開平８−４３１４５
【公開日】平成８年（１９９６）２月１６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−１７８３９６
【出願日】平成６年（１９９４）７月２９日
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【公開日】平成８年（１９９６）２月１６日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）７月２９日
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
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