(57)【要約】      （修正有）【課題】外方から供給される照明光を指針の先端部側に反射する反射面での透過光を増加又は発生させることなく、反射面の角度を小さくすることを可能にすると共に、反射面で先端部側に反射された照明光を外方に効率的に放出可能な指針及び指示計器を提供する。【解決手段】外方から供給される照明光が入射する第１入光面１７と、第１入光面１７を通じて内方に進入した照明光を反射する第１反射面１８と、第１反射面１８で反射された照明光を外方に放出する第１放出面１９と、を備える第１指針部材１４、及び第１放出面１９から放出された照明光が入射する第２入光面２０と、第２入光面２０を通じて内方に進入した照明光を反射する第２反射面２１と、第２反射面２１で反射された照明光を外方に放出する第２放出面２２と、を備える第２指針部材１５を備え、第１指針部材１４はポリカーボネート樹脂で構成され、第２指針部材１５はアクリル樹脂で構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方から供給される照明光が入射する第１入光面と、前記第１入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第１反射面と、前記第１反射面で反射された照明光を外方に放出する第１放出面と、を備える第１指針部材、及び
前記第１放出面から放出された照明光が入射する第２入光面と、前記第２入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第２反射面と、前記第２反射面で反射された照明光を外方に放出する第２放出面と、を備える第２指針部材を備え、
前記第１指針部材はポリカーボネート樹脂で構成され、前記第２指針部材はアクリル樹脂で構成されることを特徴とする指針。
【請求項２】
前記第１放出面は、前記第１反射面で反射された照明光が臨界角未満の角度で入射するような形状で形成されることを特徴とする請求項１に記載の指針。
【請求項３】
前記第１指針部材と前記第２指針部材との間に位置する第３指針部材を備え、
前記第３指針部材は、外方から供給される照明光が入射する第３入光面と、前記第３入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第３反射面と、前記第３反射面で反射された照明光及び前記第１指針部材の前記第１放出面から放出されて、前記第３反射面を通じて前記第３指針部材の内部に進入した照明光を外方に放出する第３放出面と、を備え、
前記第２入光面には、前記第３放出面から外方に放出された照明光が入射することを特徴とする請求項１又は２に記載の指針。
【請求項４】
前記第３指針部材はポリカーボネート樹脂で構成されることを特徴とする請求項３に記載の指針。
【請求項５】
前記第３放出面は、前記第３反射面で反射された照明光が臨界角未満の角度で入射するような形状で形成されることを特徴とする請求項３又は４に記載の指針。
【請求項６】
文字盤と、
当該文字盤の裏面側に位置する支持部材と、
前記文字盤と前記支持部材との間に延在する駆動回転軸を有し、前記支持部材に支持される駆動装置と、
前記文字盤に設けられる開口を通じて前記駆動回転軸に取り付けられると共に、前記文字盤の表面側で当該文字盤と略平行する平面において前記駆動回転軸を中心に回転可能な指針と、
前記文字盤の裏面側に位置し、前記文字盤の前記開口を通じて前記指針に照明光を供給する光源と、を備え、
前記指針は、前記光源から供給される照明光が入射する第１入光面と、前記第１入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第１反射面と、前記第１反射面で反射された照明光を外方に放出する第１放出面と、を備える第１指針部材、及び
前記第１放出面から放出された照明光が入射する第２入光面と、前記第２入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第２反射面と、前記第２反射面で反射された照明光を外方に放出する第２放出面と、を備える第２指針部材を備え、
前記第１指針部材はポリカーボネート樹脂で構成され、前記第２指針部材はアクリル樹脂で構成されることを特徴とする指示計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指針及び指示計器に関し、特に、車両に用いられる指針及び指示計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に用いられる指示計器として、例えば速度計（スピードメータ）や回転速度計（タコメータ）が知られている。
【０００３】
このような指示計器としては、車両の車室内の運転席前方に位置するインストルメントパネルのコンビネーションメータ部に設けられたアナログメータが一般的に使用され、特許文献１に記載されるような指針照明構造を有するものがある。
【０００４】
特許文献１には、指針軸の先端部により支持される回動基部及びこの回動基部から一体に延出する指針部を備える第１部材と、第１部材側に光を反射する反射面を備え、回動基部にその後部から設けられた第２部材とを備える計器用発光指針であって、第１部材は、透明のポリカーボネート樹脂により形成され、第２部材は、透明のアクリル樹脂により形成された計器用発光指針が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３０４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光源からの光が到達する、反射面の面積（以下、「反射面の有効面積」と記載する。）をより広くすることにより、光源からの光をより多く指針の先端部側へと反射させ得る。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の計器用発光指針における第２部材は、発光指針に用いる材料としては屈折率が比較的低いアクリル樹脂により形成されているため、第２部材の反射面において反射されることなく透過してしまう光を低減するためには、発光指針の延在方向に対する反射面の角度を比較的大きくする必要がある。このようにすると、第２部材の反射面の有効面積は小さくなってしまう。
【０００８】
また、特許文献１に記載の計器用発光指針では、第１部材をポリカーボネート樹脂により形成しているため、第１部材の内部を伝搬する光の透過率が比較的低く、第１部材の内部に進入した光を、発光指針の表面から効率的に放出することが難しい。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、外方から供給される照明光を指針の先端部側に反射する反射面での透過光を増加又は発生させることなく、反射面の角度を小さくすることを可能にすると共に、反射面で先端部側に反射された照明光を外方に効率的に放出可能な指針及び指示計器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様としての指針は、外方から供給される照明光が入射する第１入光面と、前記第１入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第１反射面と、前記第１反射面で反射された照明光を外方に放出する第１放出面と、を備える第１指針部材、及び前記第１放出面から放出された照明光が入射する第２入光面と、前記第２入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第２反射面と、前記第２反射面で反射された照明光を外方に放出する第２放出面と、を備える第２指針部材を備え、前記第１指針部材はポリカーボネート樹脂で構成され、前記第２指針部材はアクリル樹脂で構成されることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の一実施形態として、前記第１放出面は、前記第１反射面で反射された照明光が臨界角未満の角度で入射するような形状で形成されることが好ましい。
【００１２】
本発明の一実施形態としての指針は、前記第１指針部材と前記第２指針部材との間に位置する第３指針部材を備え、前記第３指針部材は、外方から供給される照明光が入射する第３入光面と、前記第３入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第３反射面と、前記第３反射面で反射された照明光及び前記第１指針部材の前記第１放出面から放出されて、前記第３反射面を通じて前記第３指針部材の内部に進入した照明光を外方に放出する第３放出面と、を備え、前記第２入光面には、前記第３放出面から外方に放出された照明光が入射することが好ましい。
【００１３】
本発明の一実施形態として、前記第３指針部材はポリカーボネート樹脂で構成されることが好ましい。
【００１４】
本発明の一実施形態として、前記第３放出面は、前記第３反射面で反射された照明光が臨界角未満の角度で入射するような形状で形成されることが好ましい。
【００１５】
本発明の第２の態様としての指示計器は、文字盤と、当該文字盤の裏面側に位置する支持部材と、前記文字盤と前記支持部材との間に延在する駆動回転軸を有し、前記支持部材に支持される駆動装置と、前記文字盤に設けられる開口を通じて前記駆動回転軸に取り付けられると共に、前記文字盤の表面側で当該文字盤と略平行する平面において前記駆動回転軸を中心に回転可能な指針と、前記文字盤の裏面側に位置し、前記文字盤の前記開口を通じて前記指針に照明光を供給する光源と、を備え、前記指針は、前記光源から供給される照明光が入射する第１入光面と、前記第１入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第１反射面と、前記第１反射面で反射された照明光を外方に放出する第１放出面と、を備える第１指針部材、及び前記第１放出面から放出された照明光が入射する第２入光面と、前記第２入光面を通じて内方に進入した照明光を反射する第２反射面と、前記第２反射面で反射された照明光を外方に放出する第２放出面と、を備える第２指針部材を備え、前記第１指針部材はポリカーボネート樹脂で構成され、前記第２指針部材はアクリル樹脂で構成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の指針及び指示計器によれば、外方から供給される照明光を指針の先端部側に反射する反射面での透過光を増加又は発生させることなく、反射面の角度を小さくすることを可能にすると共に、反射面で先端部側に反射された照明光を外方に効率的に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態としての指示計器１の断面図である。
【図２】指示計器１の指針５内での照明光の経路を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、指針５と比較例としての指針５００とで相対輝度を比較したグラフであり、図３（ｂ）は、指針５００の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態としての指示計器６０の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る指針及び指示計器の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１９】
図１は、本発明の１つの実施形態である指示計器１を示す断面図である。指示計器１は、文字盤２と、この文字盤２の裏面側に位置する支持部材３と、この支持部材３に支持される駆動装置４と、文字盤２の表面側で回転可能な指針５と、文字盤２の裏面側に位置し、指針５に照明光を供給する光源６と、を備える。
【００２０】
以下、本実施形態における各構成及び特徴部について詳細に説明する。なお、ここで説明する指示計器１は、本発明の一実施形態である指針５を含むものである。
【００２１】
［文字盤２］
文字盤２には、後述する指針５の先端部７が回転する際の軌跡に沿って、例えば速度目盛りやシャフトの回転速度（単位時間当たりの回転数）目盛りが設けられており、指針５の先端部７は、後述する駆動装置４により、車両の速度やシャフトの回転速度に応じた適当な位置まで回転し、文字盤２上の対応する速度値や回転速度値を指し示す。これにより、ユーザーは、車両の速度やシャフトの回転速度を容易に認識することができる。
【００２２】
本実施形態における文字盤２は、樹脂材料により構成される平板部材であり、車両の運転手から見易いような角度で、運転手と対向して配置される。また、文字盤２の表面（運転手などのユーザー側の面）に設けられた目盛りは光透過性を有する材料で形成されており、夜間等において、文字盤２の裏面側（表面の反対面側）に設置されるバックライトにより後方から照らされる。
【００２３】
［支持部材３］
支持部材３は、文字盤２の裏面側に位置し、文字盤２と平行して配置された平板部材である。本実施形態における支持部材３は、基板３ａで構成されている。
【００２４】
［駆動装置４］
駆動装置４は、文字盤２と支持部材３との間に延在する駆動回転軸８を有し、支持部材３により支持されている。具体的に、駆動装置４は、駆動モータ９と、この駆動モータ９に取り付けられ、駆動モータ９により回転駆動される駆動回転軸８と、を備える。本実施形態では、駆動モータ９は支持部材３の裏面側（ユーザー側の面の反対面側）に取り付けられることにより、支持部材３に支持されている。また、支持部材３は、表面側（ユーザー側の面）から裏面側へと貫通する開口１１を区画しており、駆動回転軸８は、この開口１１を通じて支持部材３の裏面側から表面側へと延在している。なお、駆動モータ９としては、例えばステッピングモータを使用することができる。
【００２５】
また、駆動装置４の駆動制御、すなわち駆動モータ９による駆動回転軸８の回転制御は、制御部１２により行われる。
【００２６】
［指針５］
指針５は、文字盤２の表面側で、文字盤２と略平行する平面内で回転可能である。具体的に、指針５は、文字盤２に設けられる開口１３を通じて駆動回転軸８に取り付けられると共に、文字盤２の表面側で文字盤２と略平行する平面において駆動回転軸８を中心に回転可能である。
【００２７】
図１に示すように、指針５は、第１指針部材１４と、第２指針部材１５と、第１指針部材１４と第２指針部材１５との間に位置する第３指針部材１６と、を備える。第１指針部材１４及び第３指針部材１６は、これらの表面側に設けられたキャップ２９により覆われている。なお、詳細は後述するが、第１指針部材１４及び第３指針部材１６は透明なポリカーボネート樹脂で構成され、第２指針部材１５は透明なアクリル樹脂で構成される。
【００２８】
具体的に、第１指針部材１４は、光源６としての第１光源６ａにより、外方から供給される照明光が入光する第１入光面１７と、この第１入光面１７を通じて内方（第１指針部材１４の内部）に進入した照明光を反射する第１反射面１８と、この第１反射面１８で反射された照明光を第１指針部材１４の外方に放出する第１放出面１９と、を備える。
【００２９】
第３指針部材１６は、光源６としての第２光源６ｂにより、外方から供給される照明光が入光する第３入光面２３と、この第３入光面２３を通じて内方（第３指針部材１６の内部）に進入した照明光を反射する第３反射面２４と、この第３反射面２４で反射された照明光及び第１指針部材１４の第１放出面１９から放出されて、第３反射面２４を通じて第３指針部材１６の内部に進入した照明光を第３指針部材１６の外方に放出する第３放出面２５と、を備える。
【００３０】
第２指針部材１５は、第３指針部材１６の第３放出面２５から放出された照明光が入光する第２入光面２０と、この第２入光面２０を通じて内方（第２指針部材１５の内部）に進入した照明光を反射する第２反射面２１と、この第２反射面２１で反射された照明光を第２指針部材１５の外方に放出する第２放出面２２と、を備える。なお、第２指針部材１５は、指針５の先端部７を含む指針本体である。
【００３１】
［指針５の第１指針部材１４］
第１指針部材１４の第１入光面１７は、第１光源６ａから射出されて、空気中を通って直線状に進行する照明光が入射する面であり、図１に示すように、本実施形態における第１入光面１７は、文字盤２と略平行して延在する、第１指針部材１４の裏面側（図１における下面側）の平面である。また、第１入光面１７は、空気と接する第１指針部材１４の外壁の一部である。第１光源６ａから射出されて、第１入光面１７に入射した照明光は、第１入光面１７を透過して、第１指針部材１４の内部に進入する。
【００３２】
また、第１入光面１７は、第１光源６ａと対向して配置されているため、第１光源６ａから供給される照明光は、第１入光面１７に対して比較的小さい入射角度で入射する。なお、第１入光面１７に直交する方向から第１入光面１７に入射する照明光は、第１入光面１７で屈折することなく透過する。また、第１入光面１７に直交しない方向から第１入光面１７に入射する照明光は、第１入光面１７で屈折すると共に透過する。
【００３３】
ここで、第１入光面１７には、裏面側に突出する略円筒状の指針回転軸２６が一体成型されており、この指針回転軸２６に駆動回転軸８が接続される。また、第２指針部材１５及び第３指針部材１６は、第１指針部材１４に直接的又は間接的に固定されることにより、第１指針部材１４、第２指針部材１５、及び第３指針部材１６は一体化されている。従って、駆動回転軸８が回転すると、駆動回転軸８の回転に追従して指針回転軸２６が回転し、その結果、指針５全体も駆動回転軸８及び指針回転軸２６を中心として回転する。なお、本実施形態における指針５の延在方向Ａ（長手方向）は、指針回転軸２６の軸方向Ｂ（駆動回転軸８の軸方向と同じ方向）に対して略直交する一方向、すなわち、文字盤２表面と略平行する一方向であり、図１に示す指示計器１の断面は、指針５の延在方向Ａに平行で、指針５の表面及び裏面を通過する断面である。
【００３４】
第１指針部材１４の第１反射面１８は、第１入光面１７を透過し、第１指針部材１４の内部を進行する照明光が入射する面であり、本実施形態における第１反射面１８は、図１に示すように、第１入光面１７としての平面に対して鋭角に所定角度傾斜した、表面側（図１における上面側）の平面である。また、第１反射面１８は、空気と接する第１指針部材１４の外壁の一部である。
【００３５】
第１指針部材１４の第１放出面１９は、第１反射面１８で反射され、第２指針部材１５及び第３指針部材１６側に向かって第１指針部材１４の内部を進行する照明光が、第１指針部材１４外部の空気中へと放出される面であり、本実施形態における第１放出面１９は、図１に示すように、指針回転軸２６の軸方向Ｂに平行な平面、より具体的には、第１入光面１７としての平面に対して略直交する平面である。また、第１放出面１９は、空気と接する第１指針部材１４の外壁の一部である。
【００３６】
なお、本実施形態における第１放出面１９は、指針回転軸２６の軸方向Ｂに平行な平面であるが、第１反射面１８で反射された照明光が臨界角（本実施形態では約３９度）未満の角度で入射するような形状、すなわち、第１反射面１８で反射された照明光が第１放出面１９で全反射されることなく透過可能な形状であることが望ましく、本実施形態における形状と異なる形状とすることも可能である。但し、本実施形態のように、指針回転軸２６の軸方向Ｂに平行な平面とすれば、比較的簡単な構成で多くの照明光を透過させることが可能である。
【００３７】
［指針５の第３指針部材１６］
第３指針部材１６の第３入光面２３は、第２光源６ｂから射出されて、空気中を通って直線状に進行する照明光が入射する面であり、図１に示すように、本実施形態における第３入光面２３は、文字盤２と略平行して延在する、第３指針部材１６の裏面側の平面である。別の言い方をすると、第３入光面２３は、空気と接する第３指針部材１６の外壁の一部である。第２光源６ｂから射出されて、第３入光面２３に入射した照明光は、第３入光面２３を透過して、第３指針部材１６の内部へと進入する。
【００３８】
第３入光面２３は、第２光源６ｂと対向して配置されているため、第２光源６ｂから供給される照明光は、第３入光面２３に対して比較的小さい入射角度で入射する。なお、第３入光面２３に直交する方向から第３入光面２３に入射する照明光は、第３入光面２３で屈折することなく透過する。また、第３入光面２３に直交しない方向から第３入光面２３に入射する照明光は、第３入光面２３で屈折すると共に透過する。
【００３９】
第３指針部材１６の第３反射面２４は、第３入光面２３を透過し、第３指針部材１６の内部を進行する照明光が入射する面であり、本実施形態における第３反射面２４は、図１に示すように、第３入光面２３としての平面に対して鋭角に所定角度傾斜した、第３指針部材１６の表面側の平面である。また、第３反射面２４は、空気と接する第３指針部材１６の外壁の一部である。
【００４０】
ここで、第３反射面２４は、第３入光面２３を通じて第３反射面２４に到達する第２光源６ｂからの照明光を第２指針部材１５側へと反射することに加えて、第１指針部材１４の第１放出面１９から放出される第１光源６ａからの照明光を、第３指針部材１６の内部へと透過する。この点についての詳細は後述する（図２参照）。
【００４１】
第３指針部材１６の第３放出面２５は、第３反射面２４で反射され、第１指針部材１４側に向かって第３指針部材１６の内部を進行する照明光、及び第１指針部材１４の第１放出面１９から放出されて、第３反射面２４を通じて第３指針部材１６の内部に進入した照明光が、第３指針部材１６外部の空気中へと放出される面であり、本実施形態における第３放出面２５は、図１に示すように、指針回転軸２６の軸方向Ｂに平行な平面、より具体的には、第３入光面２３としての平面に対して略直交する平面である。別の言い方をすれば、第３放出面２５は、空気と接する第３指針部材１６の外壁の一部である。
【００４２】
なお、本実施形態における第３放出面２５は、指針回転軸２６の軸方向Ｂに平行な平面であるが、第３反射面２４で反射された照明光及び第１放出面１９から放出されて、第３反射面２４を透過して第３指針部材１６の内部を進行する照明光が臨界角（本実施形態では約３９度）未満の角度で入射するような形状、すなわち、第３反射面２４で反射された照明光及び第３反射面２４から入光した照明光が第３放出面２５で全反射されることなく透過可能な形状であることが望ましく、本実施形態における形状と異なる形状とすることも可能である。但し、本実施形態のように、指針回転軸２６の軸方向Ｂに延在する平面とすれば、比較的簡単な構成で多くの照明光を透過させることが可能である。
【００４３】
［指針５の第２指針部材１５］
第２指針部材１５の第２入光面２０は、第３放出面２５から空気中に放出され、空気中を伝搬した照明光が入射する面である。図１に示すように、本実施形態における第２入光面２０は、第１放出面１９及び第３放出面２５と同様、指針回転軸２６の軸方向Ｂに平行な平面であり、空気と接する第２指針部材１５の外壁の一部である。第２入光面２０に入射した照明光は、第２入光面２０を透過し、第２指針部材１５の内部に進入する。
【００４４】
なお、本実施形態における第２入光面２０は、指針回転軸２６の軸方向Ｂに平行な平面であるが、第３放出面２５から外方に放出された照明光が透過可能な形状であればよく、この形状に限られるものではない。従って、例えば、後述するような、指針５の延在方向Ａに対して傾斜した平面とすることも可能である（図４参照）。また、本実施形態では、第２入光面２０と第３放出面２５との間に空気層が設けられ、両者は非接触の構成となっているが、両者が接触する構成であってもよい。両者を接触させ、第３放出面２５から外方に放出される光線を、この接触領域を通じて、第２入光面２０に直接到達するようにすれば、両者が非接触の構成と比較して、第３指針部材１６内部から第２指針部材１５内部へと、より円滑に光線を進行させることができる。
【００４５】
第２反射面２１は、第２入光面２０を透過し、第２指針部材１５の内部を進行する照明光が入射する面であり、本実施形態における第２反射面２１は、図１に示すように、指針５の延在方向Ａに平行な、第２指針部材１５の裏面側の平面である。別の言い方をすれば、第２反射面２１は、空気と接する第２指針部材１５の外壁の一部である。本実施形態における第２反射面２１は、第２反射面２１に入射する照明光を、第２指針部材１５の表面側に向かって乱反射し、拡散する乱反射面である。従って、第２入光面２０を透過した照明光の大部分は、第２反射面２１で表面側に向かって乱反射され、拡散し、表面側の第２放出面２２から外方に放出される。なお、第２反射面２１としての乱反射面は、例えば、第２指針部材１５の裏面を粗面とすることにより、又は蛍光塗料の塗布や他の光拡散材を混入した合成樹脂層を第２指針部材１５の裏面に設けることにより形成することができる。第２反射面２１を乱反射面とすることにより、第２入光面２０を透過した照明光を、効率よく第２放出面２２側に反射させることができる。
【００４６】
第２指針部材１５の第２放出面２２は、第２反射面２１で反射された照明光を外方に放出する表面側の面である。すなわち、ユーザーが視認可能な照明光を放出する発光面である。ユーザーは、例えば夜間などにおいて、第２放出面２２から放出される光を知覚することにより、第２指針部材１５の位置を容易に認識することができる。
【００４７】
［光源６］
図１に示すように、光源６は、支持部材３に取り付けられており、文字盤２の開口１３を通じて指針５の裏面に照明光を供給する。本実施形態としての指示計器１は、光源６として、第１光源６ａ及び第２光源６ｂを備える。第１光源６ａ及び第２光源６ｂは、指針５の延在方向Ａにおいて指針回転軸２６を挟んだ両側に、それぞれ位置しており、第１光源６ａから射出される照明光は、第１指針部材１４の第１入光面１７に入射し、第２光源６ｂから射出される照明光は、第３指針部材１６の第３入光面２３に入射する。なお、光源６としては、例えば発光ダイオード等の点光源を使用することができる。
【００４８】
より具体的に、本実施形態における第１光源６ａ、開口１３、及び第１入光面１７は、指針回転軸２６の軸方向Ｂにおいて、直線状に配置されており、第１光源６ａから開口１３側、すなわち、第１入光面１７側に向かって照明光が射出される。
【００４９】
また、本実施形態における第２光源６ｂ、開口１３、及び第３入光面２３は、指針回転軸２６の軸方向Ｂにおいて、直線状に配置されており、第２光源６ｂから開口１３側、すなわち、第３入光面２３に向かって照明光が射出される。
【００５０】
図２は、光源６から射出される照明光の指針５内の進行経路の一例を示す図である。図２における矢印は、光源６から射出される照明光の一部の光線を示している。なお、図２に示す矢印は、２つの媒質の境界で生じる屈折が省略されて描かれている。
【００５１】
図２に示すように、延在方向Ａにおいて指針５の基端部２７側に位置する第１光源６ａから射出される照明光は、第１指針部材１４の第１入光面１７を透過し、第１反射面１８で反射され、第１放出面１９から空気中に放出され、次いで第３反射面２４を透過し、第３放出面２５から再び空気中に放出され、その後、第２入光面２０を透過し、第２反射面２１で反射され、最後に第２放出面２２から外方に放出される。
【００５２】
また、延在方向Ａにおいて指針５の先端部７側に位置する第２光源６ｂから射出される照明光は、第３指針部材１６の第３入光面２３を透過し、第３反射面２４で反射され、第３放出面２５から空気中に放出され、次いで第２入光面２０を透過し、第２反射面２１で反射され、最後に第２放出面２２から外方に放出される。
【００５３】
すなわち、第３指針部材１６の第３反射面２４は、第３指針部材１６の第３入光面２３を透過した第２光源６ｂからの照明光を、第２指針部材１５側に反射する機能に加えて、第１放出面１９から空気中に放出された第１光源６ａからの照明光を第３指針部材１６の内部へと透過する機能をも備えている。
【００５４】
また、第３指針部材１６の第３放出面２５は、第３指針部材１６の第３反射面２４で反射された第２光源６ｂからの照明光を空気中に放出するだけでなく、第３反射面２４を透過して第３指針部材１６の内部に進入した第１光源６ａからの照明光をも空気中に放出する。
【００５５】
ここで、図１に示すように、本実施形態における光源６（第１光源６ａ及び第２光源６ｂ）、駆動装置４の駆動回転軸８、及び指針５の指針回転軸２６は、指針回転軸２６の回転方向Ｃ（駆動回転軸８の回転方向と同じ方向）の周囲を、環状のハウジング２８により囲まれている。この環状のハウジング２８は、光源６から発せられる光が、文字盤２の開口１３以外から漏れることを抑制するものである。また、光源６からの照明光が、このハウジング２８の内壁で反射されて、文字盤２の開口１３に導かれるように、ハウジング２８の内壁に光源６からの照明光を反射する導光部を設けるようにしてもよい。導光部を設ける構成とすれば、第１光源６ａから第１指針部材１４の第１入光面１７に到達する照明光、及び第２光源６ｂから第３指針部材１６の第３入光面２３に到達する照明光を一層増加させることができる。但し、ハウジング２８の内壁における導光部は、ハウジング２８を構成する材料を反射率の高い材料とすることや、ハウジング２８の内壁を加工するなど、各種方法により実現することが可能であり、例えば、ハウジング２８を白色の樹脂材料で形成することにより、ハウジング２８の白色の内壁を導光部とすることが可能である。
【００５６】
また、指針５の第１指針部材１４、第２指針部材１５、及び第３指針部材１６は、指針回転軸２６を中心に回転するため、第１光源６ａ及び第２光源６ｂはそれぞれ、指針回転軸２６の回転方向Ｃにおいて複数配置される。これにより、指針回転軸２６の回転方向Ｃの位置によらず、いずれかの光源６からの照明光を、第１入光面１７及び第３入光面２３から取り込むことができる。
【００５７】
［第１指針部材１４の材料］
次に、第１指針部材１４、第２指針部材１５、及び第３指針部材１６それぞれに用いる材料について説明する。はじめに第１指針部材１４に用いる材料について説明する。
【００５８】
光源６としての第１光源６ａから射出される照明光を、第２指針部材１５の発光に用いるためには、第１指針部材１４の第１反射面１８において、より多くの照明光を延在方向Ａにおける第２指針部材１５側に反射することが求められる。その１つの方法として、第１光源６ａからの照明光が到達する第１反射面１８の有効面積を広くし、第１反射面１８に到達する照明光を増加させる方法がある。第１反射面１８の有効面積を広くすれば、第１反射面１８に到達せずに無駄になる照明光を低減し得るためである。第１反射面１８の有効面積を広くするためには、指針５の延在方向Ａに対する第１反射面１８の角度θ１（図１参照）を小さくすることにより（第１反射面１８の角度θ１を延在方向Ａと平行な方向に近づけるように変更することにより）、第１指針部材１４の厚み（軸方向Ｂにおける長さ）を増加させることなく、延在方向Ａにおける第１反射面１８の幅Ｗを長くすることができる。しかしながら、第１反射面１８の角度θ１を小さくすると、第１反射面１８に入射する照明光の入射角も小さくなるため、第１反射面１８で全反射されることなく透過してしまう照明光が増加することになる。第１反射面１８で全反射されることなく透過してしまう照明光の大部分は、第２指針部材１５の発光に利用されずに無駄となる。
【００５９】
そこで、本実施形態では、第１反射面１８での透過光を増加又は発生させずに、指針５の延在方向Ａに対する第１反射面１８の角度θ１を小さくすることを実現するため、第１指針部材１４を、屈折率が比較的高い樹脂材料で構成している。具体的に、本実施形態における第１指針部材１４は、ポリカーボネート樹脂（屈折率１．５８５）で構成されている。
【００６０】
第１指針部材１４を構成する樹脂材料の屈折率が高ければ高いほど、第１反射面１８での臨界角を小さくすることができるため、指針５の延在方向Ａに対する第１反射面１８の角度θ１を、第１反射面１８を透過する照明光を増加又は発生させることなく、小さくすることが可能となる。
【００６１】
例えば、ポリカーボネート樹脂とアクリル樹脂とで比較すると、本実施形態で用いるポリカーボネート樹脂の屈折率は、アクリル樹脂の屈折率（１．４９）よりも高い。従って、第１指針部材１４をポリカーボネート樹脂で構成すると、第１指針部材１４をアクリル樹脂で構成する場合と比較して、第１反射面１８の角度θ１を、第１反射面１８で透過してしまう照明光を増加又は発生させることなく、小さい角度で成形することができる。その結果、延在方向Ａにおける第１反射面１８の幅Ｗを長く確保し、第１反射面１８の有効面積を広げることが容易になる。なお、ポリカーボネート樹脂の臨界角は約３９度であるのに対して、アクリル樹脂の臨界角は約４２度である。
【００６２】
このように、第１指針部材１４の材料としては、屈折率が比較的高い樹脂材料を用いることが好ましく、特に、屈折率が１．５８５以上の樹脂材料を用いることが好ましい。
【００６３】
［第３指針部材１６の材料］
第３指針部材１６に関しても、上述した第１指針部材１４と同様、第３反射面２４での透過光を増加又は発生させずに、指針５の延在方向Ａに対する第３反射面２４の角度θ３を小さくする（第３反射面２４の幅Ｗを長くする）ことが望ましい。従って、第３指針部材１６の材料としては、屈折率が比較的高い樹脂材料を用いることが好ましく、特に、屈折率が１．５８５以上の樹脂材料を用いることが好ましい。本実施形態における第３指針部材１６は、第１指針部材１４と同様、ポリカーボネート樹脂により構成されている。
【００６４】
［第２指針部材１５の材料］
第２指針部材１５は、発光面としての第２放出面２２を備えるため、第２指針部材１５の材料としては、第２指針部材１５の内部に進入した照明光が、効率良く第２放出面２２から放出される材料とすることが望ましい。従って、本実施形態における第２指針部材１５は、光透過率が高い材料であるアクリル樹脂で構成されている。本実施形態では、光を透過させる長さ（以下、「透過厚さ」と記載する。）を６０ｍｍとした場合に約９０％の光透過率を有するアクリル樹脂を用いている。
【００６５】
このように、第２指針部材１５を光透過率が高いアクリル樹脂で形成することにより、第１光源６ａ及び第２光源６ｂから第２指針部材１５の内部に進入した照明光を、効率良く第２放出面２２から外方に放出することが可能となる。
【００６６】
例えば、ポリカーボネート樹脂とアクリル樹脂とで比較すると、本実施形態で用いるアクリル樹脂の光透過率は、透過厚さ６０ｍｍで約９０％であるのに対して、ポリカーボネート樹脂の光透過率は、透過厚さ６０ｍｍで約６５％程度である。従って、第２指針部材１５をアクリル樹脂で構成すると、ポリカーボネート樹脂で構成する場合と比較して、第２指針部材１５の内部での光の損失が少なく、より多くの照明光を第２放出面２２から外方に放出することができる。
【００６７】
このように、第２指針部材１５の材料としては、光透過率が比較的高い樹脂材料を用いることが好ましく、特に、光透過率が透過厚さ６０ｍｍで９０％以上となる樹脂材料を用いることが好ましい。
【００６８】
なお、アクリル樹脂の屈折率は１．４９であって、ポリカーボネート樹脂の屈折率（１．５８５）よりも低い。従って、第３指針部材１６の第３放出面２５から空気中に放出された照明光が、空気中から第２指針部材１５の第２入光面２０に入光する際の、第２入光面２０におけるフレネル損失（表面損失）は、第２指針部材１５をポリカーボネート樹脂で構成する場合と比較して、アクリル樹脂で構成する方が小さい。すなわち、第２指針部材１５をアクリル樹脂で構成することにより、第２指針部材１５をポリカーボネート樹脂で構成する場合と比較して、第３放出面２５から放出される照明光をより多く第２指針部材１５の内部に透過させることができる。従って、第２指針部材１５の材料としては、上述の光透過率が高いことに加えて、屈折率が低い樹脂材料（例えば屈折率が１．４９以下の樹脂材料）を用いることがより好ましい。
【００６９】
図３（ａ）は、本実施形態における指針５と、比較例としての指針５００とで、輝度を比較したグラフである。比較例としての指針５００は、図３（ｂ）に示すように、第１指針部材５０１と、第２指針部材５０２と、第３指針部材５０３と、を備え、第１指針部材５０１及び第３指針部材５０３をアクリル樹脂で構成し、第２指針部材５０２をポリカーボネート樹脂で構成したものであり、その他の構成については指針５と同様である。図３（ａ）に示すグラフは、第２指針部材１５の延在方向Ａにおける位置毎の相対輝度と、第２指針部材５０２の、指針５００の延在方向Ａ´における位置毎の相対輝度とを表したものである。すなわち、図３（ａ）に示すグラフの横軸は、第２指針部材の基端部側の一端からの、指針の延在方向における距離を示し、縦軸は、第２指針部材の、指針の延在方向における位置毎の相対輝度を示す。なお、延在方向Ａにおける第２指針部材１５の全長、及び延在方向Ａ´における第２指針部材５０２の全長は、いずれも６０ｍｍである。図３（ａ）に示すグラフからわかるように、指針５の第２指針部材１５から放出される照明光の相対輝度は、指針５００の第２指針部材５０２から放出される照明光の相対輝度よりも高い。すなわち、指針５の構成は、指針５００の構成と比較して、より多くの照明光を第２指針部材から外方に放出可能である。
【００７０】
［指針５０を備える指示計器６０］
ここまでは、図１に示すように、第１指針部材１４、第２指針部材１５、及び第３指針部材１６の３つの部材で構成される指針５、並びにこの指針５を備える指示計器１について説明した。以下、本発明の別の実施形態として、２つの部材から構成される指針５０、並びにこの指針５０を備える指示計器６０について説明する。図４は、指示計器６０の断面図である。
【００７１】
図４に示すように、指示計器６０は、文字盤２、支持部材３、駆動装置４、指針５０、及び光源６を備える。図４に示す指示計器６０と、上述した指示計器１とは、指針の構成が相違するが、その他の構成については共通する。従って、ここでは指針５０について詳細に説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００７２】
指針５０は、第１指針部材１４と、第２指針部材５１と、を備える。指示計器６０における第１指針部材の構成は、上述した指示計器１における第１指針部材１４と同様である。
【００７３】
第２指針部材５１は、第１指針部材１４の第１放出面１９から放出される照明光が入射する第２入光面５２としての表面側入光面５３と、第２光源６ｂにより裏面側の外方から供給される照明光が入射する裏面側入光面５４と、表面側入光面５３を通じて内方（第２指針部材５１の内部）に進入する照明光、及び裏面側入光面５４を通じて内方に進入する照明光を表面側に反射する第２反射面５５と、この第２反射面５５で反射された照明光を外方に放出する第２放出面５６と、を備える。
【００７４】
図４に示すように、第２入光面５２としての表面側入光面５３は、第１指針部材１４の第１放出面１９から空気中に放出されて、空気中を伝搬した照明光が入射する、第２指針部材５１の表面側の面である。図４に示すように、本実施形態における表面側入光面５３は、指針５０の延在方向Ａに対して所定角度θ２傾斜する平面であり、第２指針部材５１の外壁の一部である。外方から表面側入光面５３に入射した照明光は、表面側入光面５３を透過し、第２指針部材５１の内部に進入する。
【００７５】
裏面側入光面５４は、第２光源６ｂから射出されて、空気中を通って直線状に進行する照明光が入射する面であり、図４に示すように、本実施形態における裏面側入光面５４は、文字盤２と略平行して延在する、第２指針部材５１の裏面側の平面である。別の言い方をすると、裏面側入光面５４は、空気と接する第２指針部材５１の外壁の一部である。第２光源６ｂから射出されて、裏面側入光面５４に入射した照明光は、裏面側入光面５４を透過して、表面側入光面５３に向かって進行する。
【００７６】
裏面側入光面５４は、第２光源６ｂと対向して配置されているため、第２光源６ｂから供給される照明光は、裏面側入光面５４に対して比較的小さい入射角度で入射する。なお、裏面側入光面５４に直交する方向から裏面側入光面５４に入射する照明光は、裏面側入光面５４で屈折することなく透過する。また、裏面側入光面５４に直交しない方向から裏面側入光面５４に入射する照明光は、裏面側入光面５４で屈折すると共に透過する。
【００７７】
裏面側入光面５４を透過した照明光は、表面側入光面５３に向かって進行し、表面側入光面５３により、延在方向Ａにおいて第２指針部材５１の先端部５７側に反射される。すなわち、表面側入光面５３は、第１光源６ａから射出され、第１指針部材１４の内部を経由して第１放出面１９から放出される照明光を透過する機能のみならず、第２光源６ｂから射出され、第２指針部材５１の裏面側入光面５４を透過した照明光を先端部５７側に向かって反射する機能をも有している。
【００７８】
第２反射面５５は、第１放出面１９から放出され、表面側入光面５３を通じて内方（第２指針部材５１の内部）に進入する、第１光源６ａからの照明光、及び裏面側入光面５４を通じて内方に進入し、表面側入光面５３で反射された、第２光源６ｂからの照明光が入射する面であり、これら照明光を第２指針部材５１の表面側に反射する面である。図４に示すように、本実施形態における第２反射面５５は、指針５０の延在方向Ａに平行な、第２指針部材５１の裏面側の平面であり、第２指針部材５１の外壁の一部である。より具体的に、本実施形態における第２反射面５５は、第２反射面５５に入射する照明光を、第２指針部材５１の表面側に向かって乱反射し、拡散する乱反射面である。従って、表面側入光面５３を通じて第２指針部材５１内に進入した第１光源６ａからの照明光の大部分及び裏面側入光面５４を通じて第２指針部材５１内に進入し、表面側入光面５３で反射された第２光源６ｂからの照明光の大部分は、第２反射面５５で表面側に向かって乱反射され、拡散し、表面側の第２放出面５６から外方に放出される。なお、第２反射面５５としての乱反射面の構成は、上述した指示計器１の第２反射面２１と同様である。
【００７９】
ここで、本実施形態における裏面側入光面５４と第２反射面５５とは、いずれも第２指針部材５１の裏面を構成しているが、裏面側入光面５４は乱反射面ではない。すなわち、裏面側入光面５４は、第２入光面５２としての表面側入光面５３に対して、指針回転軸２６の軸方向Ｂに位置する領域である。また、第２反射面５５は、後述する第２放出面５６に対して、軸方向Ｂに位置する領域であり、裏面側入光面５４よりも延在方向Ａにおいて指針５０の先端部５７側に位置する領域である。
【００８０】
第２指針部材５１の第２放出面５６は、第２反射面５５で反射された照明光を外方に放出する表面側の面である。すなわち、ユーザーが視認可能な照明光を放出する発光面であり、ユーザーは、例えば夜間などにおいて、第２放出面５６から放出される光を知覚することにより、第２指針部材５１の位置を容易に認識することができる。
【００８１】
第２指針部材５１は透明なアクリル樹脂により構成されている。第２指針部材５１は、指示計器１における第２指針部材１５と同様、発光面としての第２放出面５６を備えるため、第２指針部材５１の材料としては、光透過率が比較的高い樹脂材料を用いることが好ましく、特に、アクリル樹脂などの、光透過率が透過厚さ６０ｍｍで９０％以上となる樹脂材料を用いることが好ましい。
【００８２】
ここで、指針５０と、上述した指示計器１における指針５とを比較すると、上述した指針５は、第１光源６ａ及び第２光源６ｂからの照明光を、ポリカーボネート樹脂製の第１指針部材１４及び第３指針部材１６により第２指針部材１５側に反射する構成であるのに対して、指針５０は、第１光源６ａからの照明光をポリカーボネート樹脂製の第１指針部材１４で第２指針部材５１側に反射し、第２光源６ｂからの照明光をアクリル樹脂製の第２指針部材５１の基端部側で第２指針部材５１における先端部５７側に反射する構成である。従って、指針５の構成は、指針５０の構成と比較して、第２光源６ｂからの照明光を、より効率的に指針５の先端部７側に反射させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、指針及び指示計器に関し、特に、車両に用いられる指針及び指示計器に関する。
【符号の説明】
【００８４】
１、６０：指示計器
２：文字盤
３：支持部材
３ａ：基板
４：駆動装置
５、５０：指針
６：光源
６ａ：第１光源
６ｂ：第２光源
７、５７：先端部
８：駆動回転軸
９：駆動モータ
１１：開口
１２：制御部
１３：開口
１４：第１指針部材
１５、５１：第２指針部材
１６：第３指針部材
１７：第１入光面
１８：第１反射面
１９：第１放出面
２０、５２：第２入光面
２１、５５：第２反射面
２２、５６：第２放出面
２３：第３入光面
２４：第３反射面
２５：第３放出面
２６：指針回転軸
２７：基端部
２８：ハウジング
２９：キャップ
５３：表面側入光面
５４：裏面側入光面
５００：指針
５０１：第１指針部材
５０２：第２指針部材
５０３：第３指針部材
Ａ、Ａ´：指針の延在方向
Ｂ：指針回転軸の軸方向
Ｃ：指針回転軸の回転方向
Ｗ：指針の延在方向における反射面の幅
θ１：指針の延在方向に対する第１反射面の角度
θ２：指針の延在方向に対する表面側入光面の角度
θ３：指針の延在方向に対する第３反射面の角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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