JP5514620B2 - 計器 - Google Patents

Description

本発明は、指針が周回経路に沿って移動し、計測量に対応する位置を示す計器に関する。

車両等に搭載される従来の計器には、発光する指針が回転軸を中心に回転し、計測量に対応する位置を示すものがある（特許文献１〜５参照）。かかる計器は、計器のセンター領域にモータを配置するため、センター領域を別の指示領域として使用できない。

かかる事情に鑑み、従来よりセンター領域を別の指示に利用できる計器（センターレス構造ムーブメント）も提案されている。この種の計器の一従来例として図６〜図８に示すものがある。

図６〜図８において、計器５０は、センター領域の周回経路に沿って配置される半円弧状のガイドレール５１と、ガイドレール５１の一端側に配置されるワイヤー繰り出し機構部５２と、ガイドレール５１の他端側に配置されるワイヤー巻き取り機構部５３と、ワイヤー繰り出し機構部５２とワイヤー巻き取り機構部５３間に接続され、ガイドレール５１に沿って移動するワイヤー５４と、ワイヤー５４に固定され、ガイドレール５１に沿って移動する指針組付体６０とを備えている。

ワイヤー繰り出し機構部５２は、内部に繰り出しプーリ５２ａとテンション部材５２ｂを有する。テンション部材５２ｂは、ワイヤー５４に反繰出し方向のテンションを作用させている。ワイヤー巻き取り機構部５３は、巻き取りプーリ５３ａと巻き取りプーリ５３ａに回転力を作用させるモータ５３ｂとを有する。

又、指針組付体６０は、指針６１を有する。指針６１は、導光部材より形成されている。指針組付体６０には、発光ダイオード６２が設けられている。発光ダイオード６２には、導電部材（例えばフレキシブルプリントケーブル）６３を介して通電される。導電部材６３は、ガイドレール５１の裏面側を被うように配置された半円弧状の導電部材カバー５５の内部に収容されている。

モータ５３ｂの駆動力によって、ワイヤー繰り出し機構部５２とワイヤー巻き取り機構部５３の間をワイヤー５４が移動する。このワイヤー５４の移動に追従して指針６１がガイドレール５１に沿って移動し、計測量に対応する位置を示す。そして、指針６１が発光ダイオード６２の光を受けて発光するため、視認性が良い。

特開平４−２７３０１８号公報 特開平４−２２３２２１号公報 特開平６−１０９４９３号公報 特開平６−１１７８７９号公報 特開平４−３０３７１０号公報

しかしながら、前記従来の計器５０では、指針６１の移動に際して導電部材６３が導電部材カバー５５内を移動するため、導電部材カバー５５との間に摺動摩擦が発生し、導電部材６３が損傷する恐れがあった。又、導電部材６３と導電部材カバー５５との間の摺動抵抗によってモータ５３ｂの駆動トルクがロスされる。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、発光する指針が周回経路を移動するものにあって、導電部材の摺動摩擦や摺動抵抗による不具合が発生しない計器を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、駆動源の駆動力によって所定の周回経路上を移動し、第１偏光部材から射出された偏光を、第２偏光部材を通る偏光を含む光に変換して射出する指針と、前記指針の裏面側で、且つ、前記指針の周回移動領域に亘って配置され、入射光の内で所定の偏光方向の偏光を通す前記第１偏光部材と、前記指針の表面側で、且つ、前記指針の周回移動領域に亘って配置され、入射光の内で、前記第１偏光部材の偏光とは異なる偏光方向の偏光を通す前記第２偏光部材と、前記指針に設けられ、前記第１偏光部材から射出された偏光を、第２偏光部材を通る偏光を含む光に変換する偏光状態変換手段と、前記第１偏光部材の裏面側で、且つ、前記指針の周回移動領域に光を射出する導光部材と、前記導光部材に光を入射する光源とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の計器であって、前記第１偏光部材及び前記第２偏光部材は、互いに直交する偏光軸の偏光のみを通す直線偏光部材であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の計器であって、前記指針に円偏光板を設け、前記円偏光板は、前記第１偏光部材を通過した所定の偏光軸の偏光から円偏光を通し、前記第２偏光部材は、前記円偏光板を通過した円偏光から前記所定の偏光軸の直交方向に偏光した偏光を通すことを特徴とする。

本発明によれば、光源からの光が導光部材を通って第１偏光部材に入射し、第１偏光部材からは所定の偏光方向の偏光のみが射出される。第１偏光部材より射出された光の内で、指針に入らないものは、そのままの偏光状態で第２偏光部材に入るため、第２偏光部材に吸収され、表面側に射出されない。一方、第１偏光部材より射出された光の内で、指針に入るものはここで第２偏光部材を通る偏光状態に変えられるため、第２偏光部材の表面側からは光が射出される。従って、指針の周辺は発光せずに指針のみが発光する。そして、光源からの光が導光部材を介して指針の周回移動領域に亘って射出され、第１偏光部材及び第２偏光部材も指針の周回移動領域に亘って配置されており、周回経路のどの位置でも指針が発光するため、従来例のように指針への給電用の導電部材を配策する必要がない。以上より、発光する指針が周回経路を移動するものにあって、導電部材の摺動摩擦や摺動抵抗による不具合が発生しない。

本発明の一実施形態を示し、計器の正面図である。 本発明の一実施形態を示し、指針移動機構の斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、図２のＢ部の拡大図である。 本発明の一実施形態を示し、図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、計器の一部破断した要部斜視図である。 従来例を示し、計器の指針移動機構の概略斜視図である。 従来例を示し、図６の要部拡大斜視図である。 従来例を示し、計器の断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の一実施形態を示す。図１〜図３に示すように、計器１は、指針２と、指針２をセンター領域の周回経路に沿って移動させる指針移動機構１０と、指針２を発光させる指針発光手段２０と、指針２の移動範囲に亘って目盛り等が記された文字板３とを備えている。

指針移動機構１０は、図２に詳しく示すように、センター領域の周回経路に沿って配置される半円弧状のガイドレール１１と、ガイドレール１１の一端側に配置されるワイヤー繰り出し機構部１２と、ガイドレール１１の他端側に配置されるワイヤー巻き取り機構部１３と、ワイヤー繰り出し機構部１２とワイヤー巻き取り機構部１３間に接続され、ガイドレール１１に沿って移動するワイヤー１４と、ワイヤー１４に固定され、ガイドレール１１に沿って移動する指針組付体１５とを備えている。

ガイドレール１１は、基板４に固定されている。

ワイヤー繰り出し機構部１２は、内部に繰り出しプーリ（図示せず）とテンション部材１２ｂを有する。テンション部材１２ｂは、ワイヤー１４に反繰出し方向のテンションを作用させている。ワイヤー巻き取り機構部１３は、巻き取りプーリ１３ａと、巻き取りプーリ１３ａに回転力を作用させる駆動源であるモータ１３ｂとを有する。

指針組付体１５は、指針ベース部１６を有し、この指針ベース部１６に指針２が取り付けされている。指針ベース部１６にワイヤー１４が固定されている。指針ベース部１６は、ガイドレール１１の内周端と外周端をバネ１７（図４に示す）のバネ力によって挟持する３つのガイドローラ１８を有する。指針組付体１５は、ワイヤー１４からの移動力を受けると、３つのガイドローラ１８が回転することによってガイドレール１１に沿ってスムーズに移動する。

指針発光手段２０は、図４及び図５に詳しく示すように、入射光の偏光状態を変えて射出する指針２と、指針２の裏面側に配置された第１偏光部材である横方向の直線偏光部材２１と、指針２の表面側に配置された第２偏光部材である縦方向の直線偏光部材２２と、横方向の直線偏光部材２１の裏面側に配置された導光部材２３と、導光部材２３に光を入射する光源である発光ダイオード２４とを備えている。

指針２は、光透過板２ｂと、この光透過板２ｂの表面に配置された円偏光板２ａとからなり、導光部材の二層構造である。指針２に縦方向の直線偏光を入射すると、円偏光を射出する。

横方向の直線偏光部材２１は、指針２の全ての周回移動領域に亘って配置されている。横方向の直線偏光部材２１は、裏面側から入射した光の内で、横方向の直線偏光のみを表面側に通す。

縦方向の直線偏光部材２２は、横方向の直線偏光部材２１と同様に、指針２の全ての周回移動領域に亘って配置されている。縦方向の直線偏光部材２２は、裏面側から入射した光の内で、縦方向の直線偏光のみを表面側に通す。

導光部材２３は、双方の直線偏光部材２１，２２と同様に、指針２の全ての周回移動領域に亘って配置されている。導光部材２３は、横方向の直線偏光部材２１に対向する面が光射出面２３ａとされている。導光部材２３は、発光ダイオード２４の対向面が光入射面２３ｂとされている。

発光ダイオード２４は、基板４上に固定されている。

上記構成において、発光ダイオード２４からの光は、導光部材２３を通って横方向の直線偏光部材２１に入射し、横方向の直線偏光部材２１の表面側からは横方向の直線偏光のみ射出される。横方向の直線偏光部材２１より射出された横方向の直線偏光の内で、指針２に入らないものは、そのままの偏光状態で縦方向の直線偏光部材２２に入るため、縦方向の直線偏光部材２２の表面側からは光がほとんど射出されない。一方、横方向の直線偏光部材２１より射出された横方向の直線偏光の内で、指針２に入ったものは円偏光板２ａによって円偏光に偏光されるため、指針２の表面側からは円偏光が射出される。円偏光の射出光は、縦方向の直線偏光部材２２に入り、円偏光の内の縦方向の直線偏光のみが射出される。従って、指針２の周辺は発光せずに指針２のみが発光する。そして、発光ダイオード２４からの光が導光部材２３を介して指針２の周回移動領域に亘って射出され、縦方向の直線偏光部材２２及び横方向の直線偏光部材２１も指針２の周回移動領域に亘って配置されており、周回経路のどの位置でも指針２が発光するため、従来例のように指針２への給電用の導電部材を配策する必要がない。

以上より、発光する指針２が周回経路を移動するものにあって、導電部材の摺動摩擦や摺動抵抗による不具合が発生しない。つまり、指針２が光るため視認性に優れ、且つ、指針２がセンター領域の周回経路を移動するためセンター領域を他の指示に使用できる計器１にあって、導電部材の摺動摩擦や摺動抵抗による不具合が発生しない。

計器１の表示箇所には、横方向と縦方向の直線偏光部材２１，２２が重なり合って配置されるので、外部光の遮光部品を別途配置する必要がない。

この実施形態では、第１偏光部材と第２偏光部材は、互いに直交する偏光軸を有する直線偏光部材２１，２２にて構成されているが、互いに逆回転方向の円偏光部材にて構成しても良い。

この実施形態では、指針２に円偏光板２ａを設け、円偏光板２ａは、横方向の第１偏光部材２１を通過した所定の偏光軸の偏光（横方向の偏光）から円偏光を通し、縦方向の第２偏光部材２２は、円偏光板２ａを通過した円偏光から所定の偏光軸の直交方向に偏光した偏光（縦方向の偏光）を通す。従って、指針２は縦偏光として発光し、指針２以外の箇所は遮光されるため、あたかも指針２が浮いて移動するように見える。

この実施形態では、指針２は、光透過板２ｂと円偏光板２ａより構成されているが、第１偏光部材（横方向の直線偏光部材２１）から射出された偏光を、第２偏光部材（縦方向の直線偏光部材２２）を通る偏光を含む光に変換して射出できれば良い。

つまり、円偏光板２ａによって、横方向の直線偏光を縦方向の直線偏光を含む円偏光に変えているが、円偏光板２ａに変えて１／４波長板を使用しても良い。又、円偏光板２ａに変えて１／２波長板を使用しても良い。１／２波長板を使用した場合には、横方向の直線偏光を縦方向の直線偏光に変えることができるため、指針２の発光状態が強くなり、好ましい。

この実施形態では、指針２の全体が光透過板２ｂと円偏光板２ａの二層構造とされ、指針２の全域が光るよう構成されているが、指針２の一部（例えば輪郭部分）のみを二層構造として、一部のみ光るよう構成しても良い。

１ 計器
２ 指針
２ａ 円偏光板
１３ｂ モータ（駆動源）
２１ 横方向の直線偏光部材（第１偏光部材）
２２ 縦方向の直線偏光部材（第２偏光部材）
２３ 導光部材
２４ 発光ダイオード（光源）

Claims (3)

1. 駆動源の駆動力によって所定の周回経路上を移動し、第１偏光部材から射出された偏光を、第２偏光部材を通る偏光を含む光に変換して射出する指針と
   前記指針の裏面側で、且つ、前記指針の周回移動領域に亘って配置され、入射光の内で所定の偏光方向の偏光を通す前記第１偏光部材と、
   前記指針の表面側で、且つ、前記指針の周回移動領域に亘って配置され、入射光の内で、前記第１偏光部材の偏光とは異なる偏光方向の偏光を通す前記第２偏光部材と、
   前記第１偏光部材の裏面側で、且つ、前記指針の周回移動領域に光を射出する導光部材と、
   前記導光部材に光を入射する光源とを備えたことを特徴とする計器。
2. 請求項１記載の計器であって、
   前記第１偏光部材及び前記第２偏光部材は、互いに直交する偏光軸の偏光のみを通す直線偏光部材であることを特徴とする計器。
3. 請求項２記載の計器であって、
   前記指針に円偏光板を設け、
   前記円偏光板は、前記第１偏光部材を通過した所定の偏光軸の偏光から円偏光を通し、
   前記第２偏光部材は、前記円偏光板を通過した円偏光から前記所定の偏光軸の直交方向に偏光した偏光を通すことを特徴とする計器。

Images