(57)【要約】【課題】光源部からの光を指針の駆動軸に導光させることのできる指針計器を提供する。【解決手段】指針計器において、情報表示部を有する表示板１２０と、表示板に対して回転可能に挿通された光伝導性の駆動軸１４１を有し、情報表示部を指し示す指針１４０と、駆動軸に接続されて駆動軸の回転を制御する駆動部１６０と、光源１７１と、駆動軸に設けられ光源の光を受光し駆動軸内に光源の光を伝導させる受光部１４１ａと、を設ける。これにより、受光部によって、駆動軸内に光源の光を伝導させることができるようになる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報表示部を有する表示板（１２０）と、
前記表示板に対して回転可能に挿通された光伝導性の駆動軸（１４１）を有し、前記情報表示部を指し示す指針（１４０）と、
前記駆動軸に接続されて前記駆動軸の回転を制御する駆動部（１６０）と、
光源（１７１）と、
前記駆動軸に設けられ前記光源の光を受光し前記駆動軸内に前記光源の光を伝導させる受光部（１４１ａ）と、を備える指針計器。
【請求項２】
前記受光部は、前記駆動軸の径方向に突出した構成とされており、前記駆動軸の軸方向に間隔を隔てて複数配置されている請求項１に記載の指針計器。
【請求項３】
前記光源からの光を集光させて前記受光部に導くプリズム（１８０）を備える請求項１または請求項２に記載の指針計器。
【請求項４】
前記指針は、単一材料で成形される単一部品で構成され、
前記駆動部に接続する前記駆動軸を形成する第１の部分と、前記第１の部分に直交して延びて前記情報表示部を指し示す第２の部分とを有する請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の指針計器。
【請求項５】
前記指針は、前記第１の部分と前記第２の部分との間に位置して前記第１の部分に伝導した光を前記第２の部分に向きを変化させる光反射面（１４３）を有する請求項４に記載の指針計器。
【請求項６】
前記光反射面を覆うように前記指針の視認者側に配置された椀状のボスキャップ（１５０）を備える請求項５に記載の指針計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両に用いて好適な指針計器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の指針計器として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の指針計器（車両用指示計器）は、指針、文字盤、回路基板、ムーブメント、および光源部等を備えている。
【０００３】
指針は、文字盤の面の拡がる方向に延びる指針本体と、指針本体の一端側から文字盤に直交する方向に延びる回動軸と、指針本体の内部に設けられた反射面部とを有している。回動軸は、文字盤に設けられた挿通孔に挿通されて、文字盤の裏面側に配置された回路基板側に延びている。指針本体の回動軸に対応する領域には、視認者側から挿通孔が見えなくなるようにボスキャップが装着されている。
【０００４】
ムーブメントは、回路基板の文字盤とは反対側に設けられており、ムーブメントの回転軸には、指針の回動軸が接続されている。そして、回路基板上において、回動軸の外周側に対応する領域には、光源部が設けられている。
【０００５】
指針本体は、ムーブメントによって、回動軸を介して文字盤上を回動するようになっており、所定の作動状態（例えば、車速等）を視認者に表示するようになっている。そして、光源部からの光は挿通孔を通って、指針本体内の反射面部に至り、この反射面部で反射して指針本体の長手方向へ進み、指針本体の全体が発光されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３３５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の指針計器では、光源部からの光を駆動軸（回動軸）に導光させるという思想は備えておらず、駆動軸の外周側領域で挿通孔を介して、光源部からの光を反射面部に導くようにしている。これに伴って、光の通り道となる挿通孔の内径をある程度大きく設定する必要があり、そのため、挿通孔を隠すためのボスキャップの外径も大きくなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、光源部からの光を指針の駆動軸に導光させることのできる指針計器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明では、指針計器において、情報表示部を有する表示板（１２０）と、
表示板に対して回転可能に挿通された光伝導性の駆動軸（１４１）を有し、情報表示部を指し示す指針（１４０）と、
駆動軸に接続されて駆動軸の回転を制御する駆動部（１６０）と、
光源（１７１）と、
駆動軸に設けられ光源の光を受光し駆動軸内に光源の光を伝導させる受光部（１４１ａ）と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、受光部（１４１ａ）によって、駆動軸（１４１）内に光源（１７１）からの光を伝導させることができるようになる。
【００１２】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】指針計器を示す正面図である。
【図２】図１におけるII−II部を示す断面図である。
【図３】図２に対応する指針計器を示す断面斜視図である。
【図４】駆動軸の近傍を示す拡大断面図である。
【図５】駆動軸における傘状の受光部を示す拡大図である。
【図６】プリズムを示す正面図、および側面図である。
【図７】図６におけるVII−VII部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図７を用いて説明する。第１実施形態の指針計器１００は、車両に適用され、図１〜図３に示すように、例えば、車両の所定情報として、車両走行時における車速をユーザ（視認者）に表示する速度計となっている。指針計器１００は、車両のインストルメントパネル（以下、インパネ）のユーザ側の面に設けられている。指針計器１００は、基板１１０、文字板１２０、拡散板１３０、指針１４０、ボスキャップ１５０、モータ１６０、光源１７１、１７２、プリズム１８０、およびカバー１９０等を備えている。
【００１６】
基板１１０は、例えばガラスエポキシ基板等から成り、指針計器１００の電気回路部を形成している。基板１１０は、例えば、円形状を成して、指針１４０の軸（駆動軸１４１）方向の一端側（所定位置）に配置されている。基板１１０には、モータ１６０、光源１７１、１７２、プリズム１８０、およびカバー１９０等が設けられている。
【００１７】
文字板１２０は、例えば、透光性材（例えば、透明なポリカーボネート樹脂等）から形成された円形状の薄い板部材であり、基板１１０に対してユーザ側に、且つ、基板１１０と平行となるように配置されている。文字板１２０は、本発明の表示板に対応する。
【００１８】
文字板１２０の表面（ユーザ側面）の外周側には、車速値を示す数字部、および目盛部が周方向に並ぶように形成されている。数字部、および目盛部は、本発明の情報表示部に対応する。文字板１２０の数字部、および目盛部を除く領域には、遮光性の印刷塗装（例えば黒色塗装）が施されている。
【００１９】
文字板１２０の中心部には、指針１４０の駆動軸１４１を挿通させるための円形の挿通孔１２１が開口形成されている。挿通孔１２１の内径は、後述する傘状の受光部１４１ａが形成された駆動軸１４１が挿通可能となる寸法に設定されている。
【００２０】
拡散板１３０は、文字板１２０における数字部、および目盛部に対して、光源１７２からの光を周方向に拡散して、周方向に並ぶ数字部、および目盛部を均一に照らす板部材であり、文字板１２０の裏面側（視認者とは反対側）に配置されている。拡散板１３０の中心部には、文字板１２０の挿通孔１２１と同心となるように挿通孔１３１が形成されている。挿通孔１３１の内径寸法は、挿通孔１２１の内径よりも多少大きくなるように設定されている。
【００２１】
指針１４０は、光伝導性材料（例えば、透明なポリカーボネート樹脂、あるいはアクリル樹脂等）から形成され、単一材料で成形される単一部品で構成されており、駆動軸１４１、針部１４２、および反射部１４３を有している。駆動軸１４１、針部１４２、および反射部１４３は、光伝導性材料によって一体に形成されている。
【００２２】
駆動軸１４１は、文字板１２０の表側から裏側に延びる棒状の部材であり、駆動軸１４１の軸線が、挿通孔１２１の軸線に一致するように挿通されている。駆動軸１４１は、文字板１２０に対して、回転可能となっている。駆動軸１４１は、本発明の指針１４０における第１の部分に対応する。駆動軸１４１の外周面と、挿通孔１２１の開口周囲との間には隙間１４４が形成されている。駆動軸１４１の光源１７１側の先端部は、光源１７１と文字板１２０との中間領域に位置している。
【００２３】
そして、駆動軸１４１の挿通孔１２１に対応する位置と、光源１７１側の先端部との間の外周面（周囲）には、駆動軸１４１の軸線方向に所定の間隔をもって（隔てて）複数配置された受光部１４１ａが設けられている。受光部１４１ａは、ここでは、傘状を成して、駆動軸１４１と一体的に形成されている。本実施形態では、受光部１４１ａが、６つ、設定された場合を示している。
【００２４】
受光部１４１ａは、図４、図５に示すように、駆動軸１４１の外周面においてリング状を成して、径方向に突出するように形成されている。受光部１４１ａの外周面は、光源１７１側に向けて順次拡径していくように傾斜面となっている。受光部１４１ａの突出した先端側で、光源１７１側を向く面は、外側に凸となる凸状面１４１ｂとして形成されている。凸状面１４１ｂは、凸レンズのような曲面を形成する面となっており、ここでは、所定半径で面取りされたＲ面として形成されている。
【００２５】
尚、駆動軸１４１の光源１７１側の先端部の周囲においても、外側に凸となる凸状面１４１ｃが形成されている。凸状面１４１ｃは、凸レンズのような曲面を形成する面となっており、ここでは、所定半径のＲ面として形成されている。
【００２６】
針部１４２は、駆動軸１４１のユーザ側の先端部から直交して、文字板１２０の面に沿って延びる棒状の部材となっている。針部１４２は、本発明の指針１４０における第２の部分に対応する。針部１４２の文字板１２０側の面は、文字板１２０とほぼ平行となるように形成されている。また、針部１４２のユーザ側の面は、針部１４２の先端側に向かうほど、文字板１２０側に近づくように傾斜されている。
【００２７】
反射部１４３は、針部１４２の駆動軸１４１側の端部において、文字板１２０に対して４５°程度、傾斜された斜面として形成された部位となっている。反射部１４３は、光源１７１からの駆動軸１４１の軸線方向の光を針部１４２が延びる方向、つまり、針部１４２の先端側に向けて反射させるようになっている。反射部１４３は、本発明の光反射面に対応する。
【００２８】
ボスキャップ１５０は、椀状に形成されており、ユーザ側から文字板１２０側に向けて針部１４２の回動中心部、および駆動軸１４１のユーザ側の一部（反射部１４３）を覆うと共に、ユーザ側から見たときに、挿通孔１２１を隠す部材となっている。つまり、椀状部材の底部がユーザ側を向き、開口部が文字板１２０側を向き、針部１４２の回動中心部、および駆動軸１４１のユーザ側の一部を覆うようになっている。ボスキャップ１５０の外径寸法は、挿通孔１２１の内径寸法よりも多少大きくなるように設定されている。
【００２９】
ボスキャップ１５０の外周壁の周方向の任意の位置には、挿通孔１５１が設けられており、針部１４２が挿通されている。そして、駆動軸１４１のユーザ側の先端部がボスキャップ１５０の内部に挿入されている。
【００３０】
モータ１６０は、指針１４０を回動させる指針用の駆動部であり、基板１１０の中心部においてユーザとは反対側となる面（反ユーザ側）に配置されている。モータ１６０は、例えば、パルス電力に同期して動作する同期電動機としてのステッパモータが使用されている。モータ１６０は、指針計器１００の制御部によって回転制御されるようになっている。
【００３１】
モータ１６０のシャフト１６１は、基板１１０に設けられた挿通孔を通り、駆動軸１４１側に延びて、駆動軸１４１と接続されている。よって、モータ１６０によって駆動軸１４１が回転制御されるようになっており、駆動軸１４１の回転により針部１４２は、文字板１２０上で回動するようになっている。
【００３２】
尚、モータ１６０の本体部には爪部１６２が設けられており、この爪部１６２が基板１１０に設けられた係止孔に係止されることで、モータ１６０は、基板１１０に固定されている。
【００３３】
光源１７１は、指針１４０の針部１４２を照明する（発光させる）ものであり、文字板１２０の反ユーザ側、つまり、基板１１０におけるユーザ側の面で、モータ１６０のシャフト１６１の周方向に並ぶように、複数、配置されている。光源１７１は、例えば、白色、あるいは青色等の発光ダイオードが使用され、光を出射するようになっている。
【００３４】
光源１７２は、文字板１２０を照明する（発光させる）ものであり、基板１１０におけるユーザ側の面で、文字板１２０の数字部、および目盛部の位置に対応して、周方向に並ぶように複数、配置されている。光源１７２は、光源１７１と同様に、例えば、白色、あるいは青色等の発光ダイオードが使用され、光を出射するようになっている。
【００３５】
光源１７２の配置される領域で、基板１１０と拡散板１３０との間には、仕切壁１７２ａ、１７２ｂが形成されており、光源１７２の光が、文字板１２０（数字部、目盛部）側に進み、他の領域へ拡散しないようにしている。
【００３６】
プリズム１８０は、光源１７１からの光を集光させて、受光部１４１ａに導く導光部材となっており、基板１１０に設けられている。プリズム１８０は、図６、図７に示すように、筒状の本体部１８１と、本体部１８１から基板１１０側に延びる複数の脚部１８２とを有しており、脚部１８２の先端部が基板１１０に固定されている。本体部１８１の内側には、駆動軸１４１の光源１７１側の先端部が入りこんでいる。また、脚部１８２によって形成される基板１１０と本体部１８１との間に、光源１７１が配置されている。
【００３７】
本体部１８１は、外周面において、駆動軸１４１側に向かうほど外径が縮径されて傾斜する反射面１８１ａを有している。また本体部１８１は、内周面において、駆動軸１４１側で内径同一となる透過面１８１ｂと、光源１７１側から駆動軸１４１側に向けて内径が拡径されて傾斜し、透過面１８１ｂに接続される透過面１８１ｃとを有している。
【００３８】
カバー１９０は、基板１１０と拡散板１３０との間で、駆動軸１４１の光源１７１側の先端部、シャフト１６１、光源１７１、およびプリズム１８０を内包する有底筒状の部材となっている。ここでは、底部が拡散板１３０側となっており、底部には、駆動軸１４１が挿通される挿通孔１９１が形成されている。
【００３９】
カバー１９０の内周面は、光源１７１の光を駆動軸１４１側に反射させるようになっている。カバー１９０の内周面は、例えば、白色となっており、光源１７１からの光の反射率を向上できるようになっている。
【００４０】
次に、上記構成に基づく指針計器１００の作動、およびその作用効果について説明する。
【００４１】
車両走行時において、モータ１６０のシャフト１６１は、指針計器１００の制御部によって車速に応じて回転制御され、この回転によって、駆動軸１４１が回転され、更に針部１４２が回動される。そして、針部１４２の先端部が文字板１２０に設けられた数字部、および目盛部を指し示す。これによって、指針計器１００は、車両の速度表示を行う。
【００４２】
また、光源１７１が点灯されると、針部１４２の照明が行われる。つまり、光源１７１の光は、図４中の矢印で示すように、まず、プリズム１８０によって駆動軸１４１側に集光される。ここで、プリズム１８０においては、光源１７１からの光は、反射面１８１ａで反射し、透過面１８１ｂを通り、駆動軸１４１に向かうと共に、透過面１８１ｃを通り、駆動軸１４１に向かう。
【００４３】
また、駆動軸１４１においては、プリズム１８０を透過した光は、受光部１４１ａにて受光され駆動軸１４１内に入り、反射部１４３に向けて伝導する。尚、プリズム１８０を透過した光の一部は、駆動軸１４１の光源１７１側の先端部（凸状面１４１ｃ）からも受光され駆動軸１４１内に入り、反射部１４３に向けて伝導する。
【００４４】
そして、駆動軸１４１内を伝導する光は、反射部１４３で反射して、針部１４２の先端部側へ伝導し、これによって、針部１４２の全体が照明（発光）される。
【００４５】
尚、光源１７２が点灯されると、文字板１２０の数字部、および目盛部の照明が行われる。つまり、光源１７２の光は、仕切壁１７２ａと仕切壁１７２ｂとで挟まれた空間内を進み、拡散板１３０にて、周方向に拡散され、文字板１２０に至り、これによって、数字部、および目盛部が照明（発光）される。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、駆動軸１４１に受光部１４１ａを設けるようにしているので、光源１７１からの光を駆動軸１４１内に伝導させることができる。これに伴い、従来技術のように、導光のために挿通孔１２１と駆動軸１４１との隙間１４４を大きく確保する必要がなく、挿通孔１２１の内径寸法を必要最小限に設定することが可能となる。そして、挿通孔１２１の小径化に伴い、ボスキャップ１５０の外径も小さく設定することが可能となる。
【００４７】
また、受光部１４１ａは、駆動軸１４１の径方向に突出した構成とされており、駆動軸１４１の軸方向に間隔を隔てて複数配置されている。これにより、光源１７１からの光を駆動軸１４１に効果的に受光することができる。
【００４８】
また、受光部１４１ａの突出する先端部には、凸状面１４１ｂを形成しているので、光源１７１からの光を、凸レンズのごとく集光させて、効果的に駆動軸１４１内に導くことができる。尚、駆動軸１４１の先端部に設けた凸状面１４１ｃも同様の効果を奏することができる。
【００４９】
また、光源１７１からの光を集光させて、受光部１４１ａに導くプリズム１８０を設けるようにしているので、光源１７１からの光を効果的に駆動軸１４１（受光部１４１ａ）に導くことができる。
【００５０】
また、指針１４０は、単一材料で成形される単一部品で構成され、モータ１６０に接続される駆動軸１４１（第１の部分）と、駆動軸１４１に直交して延びて数字部、および目盛部（情報表示部）を指し示す針部１４２（第２の部分）とを有している。そして、指針１４０は、第１の部分と第２の部分との間に位置して第１の部分に伝導した光を第２の部分に向きを変化させる反射部１４３を有している。これにより、駆動軸１４１に伝導される光を針部１４２の先端側に向けて反射させて、針部１４２を発光させることができる。
【００５１】
また、反射部１４３を覆うように指針１４０のユーザ側に配置された椀状のボスキャップ１５０を設けるようにしている。これにより、挿通孔１２１を効果的に隠すことができる。
【００５２】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、プリズム１８０を設けるものとして説明したが、本発明の指針計器１００においては、プリズム１８０は必須要件ではなく、廃止したものとしてもよい。
【００５３】
また、上記第１実施形態では、受光部１４１ａを傘状としたが、傘状には限定されず、要は駆動軸１４１に光源１７１からの光を伝導させるものであれば、いかなる形状であってもよい。
【００５４】
また、上記第１実施形態では、受光部１４１ａに凸状面１４１ｂを形成するものとして説明したが、廃止したものとしてもよい。
【００５５】
また、上記第１実施形態では、受光部１４１ａは、駆動軸１４１の周方向に連続するリング状に形成されたものとしたが、これに限らず、周方向に断続的に設けられるものとしてもよい。
【００５６】
また、上記第１実施形態では、本発明を車両の所定情報として車速を表示するものに適用して説明した。しかしながら、これに限らず、その他別の情報（エンジン回転数、燃料残量、エンジン水温等）を表示するものにも広く適用することができる。また、車両用に限らず、例えば、定置用の設備等に設けられる指針計器にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１００  指針計器
１２０  文字板（表示板）
１４０  指針
１４１  駆動軸（第１の部分）
１４１ａ  受光部
１４２  針部（第２の部分）
１４３  反射部（光反射面）
１５０  ボスキャップ
１６０  モータ（駆動部）
１７１  光源
１８０  プリズム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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