JP4042302B2

JP4042302B2 - 計器及びその発光指針

Info

Publication number: JP4042302B2
Application number: JP2000148457A
Authority: JP
Inventors: 輝亮新木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP2001330482A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車等の車両用計器その他各種の計器及びその発光指針に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乗用車用計器においては、例えば、実公昭５８−１３６９３号公報にて示すような発光指針を備えたものがある。この計器の発光指針は、その回動基部にて、目盛り盤の裏面側からその貫通穴部を通り回動可能に延出する回動内機の指針軸の先端部に支持されている。そして、指針用光源が目盛り盤の貫通穴部を通して発光指針の回動基部に対向するように目盛り盤の裏面側に配設されている。これにより、指針用光源の光が目盛り盤の貫通穴部を通り発光指針の回動基部内に入射するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記計器では、発光指針の回動基部内に入射した光を発光指針の指針部に導入するため、回動基部には、両反射面が、発光指針の長手方向において指針軸の先端部を介し互いに間隔をおいて対向するように形成されている。これにより、両反射面は、それぞれ、回動基部から入射した光を指針部内に向け反射する。
【０００４】
しかし、両反射面のうち指針部側に位置する反射面、即ち前側反射面は、回動基部への入射光を指針部内に向け反射するため、残りの反射面である後側反射面よりも指針部側にて回動基部にその上面から断面Ｖ字状の切り欠きを形成することで形成されている。
【０００５】
このため、回動基部に入射して後側反射面により反射される光は、一度、上記切り欠きから外部に出射した後、再び前側反射面を通り回動基部内に入射した上で指針部内に進むことになる。
【０００６】
従って、このように、切り欠きから外部に出射した後再び前側反射面を通り回動基部内に入射するときに、両反射面の間隔が広いと、光が減衰してしまい、指針部内への入射光量が大幅に減少し、結果として、指針部の発光輝度の著しい低下を招くという不具合が生ずる。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、回動基部から指針部への入射光量を良好に確保するように工夫を凝らした発光指針及びこの発光指針を用いた計器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、請求項１に記載の発明に係る計器用発光指針は、指針軸（４１）の先端部により支持される回動基部（２１ａ）と、この回動基部から一体に延出する指針部（２１ｂ）とを備え、回動基部の裏面が光の入射面であり、回動基部及び指針部が導光材料により構成されており、回動基部は、指針軸の先端部よりも指針部側に位置して当該指針部の内部及び回動基部の裏面を臨む第１反射面（２１ｄ）と、この第１反射面に対向する出射面（２２ｆ）と、指針軸の先端部よりも第１反射面に対し後方側に位置して出射面を通して第１反射面を臨むと共に回動基部を通してその裏面を臨む第２反射面（２２ｃ乃至２２ｅ）とを有する。当該発光指針において、出射面は、第１反射面に狭隙（ｇ）を介し並行に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、回動基部内にその裏面から光が入射すると、この光は、第１反射面により指針部内に反射され、第２反射面により出射面及び第１反射面を通して指針部内に反射される。
【００１０】
ここで、第１反射面と出射面とは空隙を介し対向しているので、第１反射面に入射する光は、空隙で減衰することなく、指針部内に効率よく入射する。従って、指針部は良好な輝度にて発光し得る。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明に係る計器用発光指針は、
指針軸（４１）の先端部により支持される回動基部（２１ａ）及びこの回動基部から一体に延出する指針部（２１ｂ）を備える第１部材（２１）と、回動基部にその後部から設けられた第２部材（２２）とを備える。
【００１２】
当該発光指針において、回動基部は、指針軸の先端部よりも指針部側にて回動基部を通しその裏面を臨むと共に指針部内を臨むように傾斜する後端面（２１ｄ）を有し、第２部材は、後端面に空隙（ｇ）を介し並行に位置する出射面（２２ｆ）と、指針軸の先端部よりもこの出射面の後方側にてこれに並行に位置すると共に第２部材を通しその裏面を臨むように位置する反射面（２２ｃ乃至２２ｅ）とを備え、回動基部の裏面及び第２部材の裏面が光の入射面であり、第２部材は導光材料により形成され、第１部材は、第２部材よりも屈折率の高い導光材料により形成されている。
【００１３】
これにより、回動基部内にその裏面から入射する光は後端面により指針部内に反射され、第２部材内にその裏面から入射する光は反射面により反射されて出射面、空隙及び後端面を通り指針部内に入射する。
【００１４】
ここで、後端面と出射面との間に空隙を形成し、第１及び第２の部材で上述のように各屈折率に高低を与え、かつ後端面、出射面及び反射面を上述のように傾斜状に並行に位置させたので、出射面からの光を空隙での光量減少を伴うことなく後端面に後端面に入射させ得る。その結果、発光指針の指針部の輝度を良好に確保できる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の計器用発光指針において、第２部材の出射面には光拡散処理がなされていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、出射面から後端面への光の入射を容易にすることができ、その結果、請求項２に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の計器用発光指針において、第２部材の出射面には、当該第２部材よりも屈折率の低い透光材料で表面処理されていることを特徴とする。これによっても、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明に係る計器は、
目盛り盤（１０ａ、１０ｂ）と、
この目盛り盤の面に沿うように指針軸により支持される請求項２乃至４のいずれか１つに記載の発光指針と、
第１部材の回動基部内にその裏面から光を入射するとともに第２部材内にその裏面から光を入射する光源（５０）とを備え、
発光指針は、第１部材において回動基部内への入射光を後端面により指針部内に向け反射し、第２部材においてその裏面からの入射光を反射面により反射して出射面及び空隙を通し指針部内に後端面から入射することで、指針部にて発光する。
【００１９】
これにより、請求項２乃至４のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成し得る計器の提供が可能となる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面により説明する。図１及び図２は、本発明が乗用車用計器に適用された例を示している。この計器は、コンビネーションメータとして、当該乗用車の車室内に設けたインストルメントパネルに配設されている。
【００２２】
当該計器は計器板１０を備えており、この計器板１０は、図１にて示すごとく、左右両側目盛り盤１０ａ、１０ｂ及びインジケータ部１０ｃを備えている。目盛り盤１０ａは、当該乗用車のスピードメータ用であり、目盛り盤１０ｂは当該乗用車のタコメータ用であり、インジケータ部１０ｃは当該乗用車のオートマチックトランスミッション用である。
【００２３】
また、当該計器は左右両発光指針２０を備えている。左側発光指針２０を例にとり、その構成につき説明すると、この左側発光指針２０は、目盛り盤１０ａの表面に沿い回動するもので、この左側発光指針２０は、図１及び図２にて示すごとく、指針本体２０ａと、キャップ２０ｂとにより構成されている。指針本体２０ａは、図２にて示すごとく、第１部材２１及び第２部材２２を備えている。
【００２４】
第１及び第２の各部材２１、２２は、導光性樹脂材料により構成されているが、第１部材２１は、透明のポリカーボネート樹脂により形成され、一方、第２部材２２は、透明のアクリル樹脂により形成されている。ここで、ポリカーボネート樹脂の光に対する屈折率はｎ＝１．５９であり、アクリル樹脂の光に対する屈折率はｎ＝１．４９である。
【００２５】
第１部材２１は、図２乃至図５にて示すごとく、回動基部２１ａと、この回動基部２１ａから一体に延出する長手状指針部２１ｂとを備えている。この第１部材２１は、回動基部２１ａの裏面から延出するボス２１ｃにて、筒状導光部材３０を通り同軸的に延出する回動内機４０の指針軸４１の先端部に同軸的に支持されている。
【００２６】
第１部材２１において、回動基部２１ａは、図２にて示すごとく、後端面２１ｄ（指針部２１ｂの後端面に相当）を有しており、この後端面２１ｄは、図示上縁からボス２１ｃの上端面にかけて、左側から右側へ傾斜するように形成されている。ここで、後端面２１ｄとボス２１ｃの上端面との境界線は、図２にて示すごとく、指針軸４１の先端部よりも指針部２１ｂ側に位置している。
【００２７】
これにより、第１部材２１では、後端面２１ｄが、回動基部２１ａ内にその裏面から入射する光を指針部２１ｂ内に向けて反射する。
【００２８】
第２部材２２は、その着座面２２ａにて、第１部材２１のボス２１ｃの上端面上に着座して固着されており、この第２部材２２の裏面２２ｂは導光部材３０の上端面に対向している。
【００２９】
第２部材２２は、各反射面２２ｃ乃至２２ｅ及び出射面２２ｆを備えている。各反射面２２ｃ乃至２２ｅは第１部材２１の後端面２１ｄに平行な第２部材２２の傾斜状後端面でもって構成されており、この後端面は、反射面２２ｃを、両反射面２２ｄ、２２ｅの間にてこれら両反射面２２ｄ、２２ｅよりも第１部材２１の後端面２１ｄ側に位置させるように形成されている（図３及び図５参照）。これにより、第２部材２２内にその裏面から入射する光は、各反射面２２ｃ乃至２２ｅにより出射面２２ｆに向けて反射される。
【００３０】
また、出射面２２ｆは、第１部材２１の後端面２１ｄに平行に狭い空隙ｇ（例えば、約０．１ｍｍ乃至１ｍｍの範囲の値をもつ）を介して対向しており、この出射面２２ｆは、第２部材２２内にて各反射面２２ｃ乃至２２ｅにより反射される光を出射して空隙ｇを通して第１部材２１内に後端面２１ｄから入射する。本実施形態では、後端面２１ｄ及び各反射面２２ｃ乃至２２ｅの指針軸４１の軸方向に対する傾斜角は、第１及び第２の部材２１、２２の各屈折率ｎ及びその差を考慮して指針本体２０ａの回動基部内に全反射するように設定されている。なお、キャップ２０ｂは、指針本体２０ａの回動基部２１ａ及び第２部材２２を上方から被う。
【００３１】
導光部材３０は、その上端部にて、目盛り盤１０ａの貫通穴部１１内に同軸的に嵌着されており、この導光部材３０は、後述する各光源５０からの光を導入して、その上端面から第１部材２１の回動基部２１ａ及び第２部材２２にその各裏面から入射する。
【００３２】
回動内機４０は、指針軸４１と、内機本体４２とを備えており、指針軸４１は、回動内機４２から配線板６０を通り導光部材３０内に回動可能に延出している。配線板６０は、内機本体４２の上端にて計器板１０に並行に支持されており、この配線板６０には、各光源５０が、指針軸４１の軸周りにて、導光部材３０の下端面に対向して設けられている。これにより、各光源５０は、導光部材３０内にその下端面から光を入射する。なお、当該計器では、タコメータ側も、スピードメータ側と同様に構成されている。
【００３３】
このように構成した本実施形態において、各光源５０の光が導光部材３０の内部を通り第１部材２１の回動基部及び第２部材２２にその各裏面から入射すると、第１部材２１では、回動基部２１ａに入射した光が後端面２１ｄにより反射されて指針部２１ｂ内に進む。
【００３４】
また、第２部材２２では、その裏面２２ｂから入射した光が各反射面２２ｃ乃至２２ｅにより第２部材２２内にて出射面２２ｆに向け反射される。このように反射された光は出射面２２ｆ及び空隙ｇを通り第１部材２１の回動基部２１ａ内に入射されて指針部２１ｂ内に進む。
【００３５】
ここで、上述のように、第２部材２２の屈折率（ｎ＝１．４９）は第１部材２１の屈折率（ｎ＝１．５９）よりも低く設定されている。また、第１部材２１の後端面２１ｄ並びに第２部材２２の各反射面２２ｃ乃至２２ｅ及び出射面２２ｆは互いに並行であって、上述のように指針軸４１の軸方向に対し傾斜している。しかも、後端面２１ｄと出射面２２ｆとが狭い空隙ｇを介して対向している。従って、第２部材２２から第１部材２１への光の入射効率が高く維持される。
【００３６】
これにより、第２部材２２内で各反射面２２ｃ乃至２２ｅにより反射される光は、空隙ｇで光量の減少、即ち、光の減衰を伴うことなく、かつ、出射面２２ｆ及び後端面２１ｄで指針部２１ｂの内部に向く方向からずれることなく、第１部材２１の回動基部２１ａ内に後端面２１ｄから入射する。その結果、発光指針２０は良好な輝度にて発光し得る。
【００３７】
また、各反射面２２ｃ乃至２２ｅは第２部材２２において上述のように位置ずれして形成されているので、発光指針２０の回動位置とはかかわりなく、導光部材３０からの光を効率よく利用できる。
【００３８】
図６は上記実施形態の変形例を示している。この変形例では、上記実施形態にて述べた発光指針２０の指針本体２０ａにおいて、透光層２３が、透明の塗料或いは印刷材料（アクリル樹脂よりも低い屈折率を有する）でもって、第２部材２２の出射面２２ｆに、層状に塗布或いは印刷により形成されている。なお、透光層２３の外面と第１部材２１の後端面２１ｄとの間には上記狭隙ｇが形成されている。その他の構成は上記実施形態と同様である。
【００３９】
このように構成した本変形例では、上記実施形態と同様に第２部材２２内にその裏面から入射した光は、各反射面２２ｃ乃至２２ｅにより出射面２２ｆに向けて反射される。すると、この反射光は出射面２２ｆ、透光層２３及び空隙ｇを透過して第１部材２１内にその後端面２１ｄから入射されて指針部２１ｂ内に進む。
【００４０】
ここで、上述のように、第２部材２２の出射面２２ｆには透光層２３が形成されており、この透光層２３の屈折率は、第２部材２２の屈折率よりも、例えば、第１部材２１の屈折率程度と低いことを除き、その他の指針本体２０ａにおける光学的条件は上記実施形態と同様である。
【００４１】
これにより、第２部材２２内で各反射面２２ｃ乃至２２ｅにより反射される光は、透光層２３をそのまま通り、空隙ｇで光量の減少を伴うことなく、かつ、後端面２１ｄで指針部２１ｂの内部に向く方向からずれることなく、第１部材２１の回動基部２１ａ内に後端２１ｄから入射する。その結果、発光指針２０は良好な輝度にて発光し得る。その他の作用効果は上記実施形態とである。なお、本変形例では、第１部材２１の屈折率は透光層２３や第２部材２２の屈折率よりも低くても高くてもよい。
【００４２】
なお、上記変形例では、第２部材２２の出射面２２ｆに透光層２３を形成するようにしたが、これに代えて、出射面２２ｆに、型しぼ処理により光拡散処理を施せば、出射面２２ｆから第１部材２１の後端面２１ｄへの光の出射が容易となり、その結果、上記変形例と実質的に同様の作用効果を達成できる。
【００４３】
また、本発明の実施にあたり、第１部材２１及び第２部材２２の各屈折率は、上記実施形態にて述べた例に限ることなく、上記実施形態にて述べたように第２部材２２から第１部材２１内に効率よく光を入射できる程度であればよい。例えば、第２部材２２の形成材料として、透明のエポキシ樹脂（屈折率ｎ＝１．５７をもつ）を採用してもよい。
【００４４】
また、本発明の実施にあたり、第１及び第２の部材２１、２２を同一の導光材料により一体に形成してもよい。
【００４５】
また、本発明の実施にあたり、目盛り盤は、発光指針の上方に位置していてもよい。
【００４６】
また、本発明の実施にあたり、乗用車用計器に限ることなく、各種車両用計器その他各種の計器の発光指針に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す部分破断正面図である。
【図２】図１にて２−２線に沿う断面図である。
【図３】図２の発光指針の平面図である。
【図４】図２の発光指針の下面図である。
【図５】図３にて５−５線に沿う断面図である。
【図６】上記実施形態の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ａ、１０ｂ…目盛り盤、２０…発光指針、２１…第１部材、
２１ａ…回動基部、２１ｂ…指針部、２１ｄ…後端面、２２…第２部材、
２２ｃ乃至２２ｅ…反射面、２２ｆ…出射面、２３…透光層、
４１…指針軸、５０…光源、ｇ…空隙。

Claims

指針軸（４１）の先端部により支持される回動基部（２１ａ）と、この回動基部から一体に延出する指針部（２１ｂ）とを備え、
前記回動基部の裏面が光の入射面であり、
前記回動基部及び前記指針部が導光材料により構成されており、
前記回動基部は、前記指針軸の先端部よりも前記指針部側に位置して当該指針部の内部及び前記回動基部の裏面を臨む第１反射面（２１ｄ）と、この第１反射面に対向する出射面（２２ｆ）と、前記指針軸の先端部よりも前記第１反射面に対し後方側に位置して前記出射面を通して前記第１反射面を臨むと共に前記回動基部を通してその裏面を臨む第２反射面（２２ｃ乃至２２ｅ）とを有する計器用発光指針において、
前記出射面は、前記第１反射面に狭隙（ｇ）を介し並行に形成されていることを特徴とする計器用発光指針。
指針軸（４１）の先端部により支持される回動基部（２１ａ）及びこの回動基部から一体に延出する指針部（２１ｂ）を備える第１部材（２１）と、前記回動基部にその後部から設けられた第２部材（２２）とを備え、
前記回動基部は、前記指針軸の先端部よりも前記指針部側にて前記回動基部を通しその裏面を臨むと共に前記指針部内を臨むように傾斜する後端面（２１ｄ）を有し、
前記第２部材は、前記後端面に空隙（ｇ）を介し並行に位置する出射面（２２ｆ）と、前記指針軸の先端部よりもこの出射面の後方側にてこれに並行に位置すると共に前記第２部材を通しその裏面を臨むように位置する反射面（２２ｃ乃至２２ｅ）とを備え、
前記回動基部の裏面及び前記第２部材の裏面が光の入射面であり、
前記第２部材は導光材料により形成され、前記第１部材は、前記第２部材よりも屈折率の高い導光材料により形成されている計器用発光指針。
前記第２部材の前記出射面には光拡散処理がなされていることを特徴とする請求項２に記載の計器用発光指針。
前記第２部材の前記出射面には、当該第２部材よりも屈折率の低い透光材料で表面処理されていることを特徴とする請求項２に記載の計器用発光指針。
目盛り盤（１０ａ、１０ｂ）と、
この目盛り盤の面に沿うように前記指針軸により支持される請求項２乃至４のいずれか１つに記載の発光指針と、
前記第１部材の前記回動基部内にその裏面から光を入射するとともに前記第２部材内にその裏面から光を入射する光源（５０）とを備え、
前記発光指針は、前記第１部材において前記回動基部内への入射光を前記後端面により前記指針部内に向け反射し、前記第２部材においてその裏面からの入射光を前記反射面により反射して前記出射面及び前記空隙を通し前記指針部内に前記後端面から入射することで、前記指針部にて発光するようにした計器。