(57)【要約】      （修正有）【課題】導光体を指針キャップ内にまで延出させて用いることにより、調光部材のような別部材を必要とせずに光漏れを抑えることが可能な指針照明構造を提供する。【解決手段】指示計器の指針照明構造は、基板１と、回動軸２３を回動中心として回動可能に軸支される透光性の指針２と、指針２に嵌合される指針キャップ３と、基板１に設けられる光源４と、光源４から射出される照明光を指針へ伝搬させて指針を発光させる導光体５と、を有し、導光体５の一端は、指針キャップ３内にまで延出することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、回動軸を回動中心として回動可能に軸支される透光性の指針と、当該指針に嵌合される指針キャップと、前記基板に設けられる光源と、当該光源から射出される照明光を前記指針へ伝搬させて当該指針を発光させる導光体と、を有する指示計器の指針照明構造において、
前記導光体の一端は、前記指針キャップ内にまで延出することを特徴とする指示計器の指針照明構造。
【請求項２】
請求項１に記載の指示計器の指針照明構造において、
前記導光体は、前記指針キャップ内において、前記導光体の外周に向けて放射する円環状の反射面を有することを特徴とする指示計器の指針照明構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の指示計器の指針照明構造において、
前記光源は前記基板に１つだけ設けられ、
前記導光体は、円筒部と平板部とを有し、当該平板部の下面には前記照明光を鉛直方向に伝搬するための凹部が設けられることを特徴とする指示計器の指針照明構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の指示計器の指針照明構造において、
前記指針キャップは、前記指針の指示部とは反対側にバランサを設けることを特徴とする指示計器の指針照明構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の指示計器の指針照明構造において、
前記指示計器の指針照明構造は、更に文字盤を備え、
前記導光体は、前記文字盤をおさえるための文字盤おさえフックを備えることを特徴とする指示計器の指針照明構造。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の指示計器の指針照明構造において、
前記導光体の材料はポリカーボネートであることを特徴とする指示計器の指針照明構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指針に照明光を伝搬して当該指針を発光させる際に用いる指示計器の指針照明構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、文字盤面近傍まで導光体を設けることによって、点光源から射出された照明光を指針まで伝搬させる計器が知られている。このような計器においては、導光体端部から発する照明光や指針内部で乱反射して戻ってくる照明光が指針軸周辺に漏れる現象（以下、光漏れ、又はハレーションという。）を起こすことがある。光漏れ（ハレーション）が生じると、発光指針のコントラストが下がり見映えの劣化を招き、光利用効率も低下してしまう。当該課題を解決するために下記の特許文献１が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０―１６４５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、文字盤の背後に配置された光源の照明光を、調光部材を設けた文字盤の指針軸挿通用の孔を介して指針に入射させ指針を発光表示させる技術を開示している。しかしながら、別部材として調光部材を設けることにすると、光漏れを一定程度で抑えることはできてもコスト増の問題を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、調光部材のような別部材を必要とせずに光漏れを抑えることが可能な指針照明構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために第１の発明に係る指示計器の指針照明構造は、基板と、回動軸を回動中心として回動可能に軸支される透光性の指針と、当該指針に嵌合される指針キャップと、前記基板に設けられる光源と、当該光源から射出される照明光を前記指針へ伝搬させて当該指針を発光させる導光体と、を有し、前記導光体の一端は、前記指針キャップ内にまで延出することを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明に係る指示計器の指針照明構造は、前記導光体は、前記指針キャップ内において、前記導光体の外周に向けて放射する円環状の反射面を有することを特徴とする。
【０００８】
また第３の発明に係る指示計器の指針照明構造は、前記光源は前記基板に１つだけ設けられ、前記導光体は、円筒部と平板部とを有し、当該平板部の下面には前記照明光を鉛直方向に伝搬するための凹部が設けられることを特徴とする。
【０００９】
また第４の発明に係る指示計器の指針照明構造は、前記指針キャップは、前記指針の指示部とは反対側にバランサを設けることを特徴とする。
【００１０】
また第５の発明に係る指示計器の指針照明構造は、更に文字盤を備え、前記導光体は、前記文字盤をおさえるための文字盤おさえフックを備えることを特徴とする。
【００１１】
また第６の発明に係る指示計器の指針照明構造は、前記導光体の材料はポリカーボネートであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明の指針照明構造によれば、導光体の一端は、指針キャップ内にまで延出する。これにより、光漏れを防止することができるため、発光指針のコントラストを上げ見映えを向上させることができる。また、光利用効率を高めることもできる。
【００１３】
また第２の発明によれば、導光体は、指針キャップ内において、導光体の外周に向けて放射する円環状の反射面を有する。これにより、指針に反射面を設ける必要が必ずしもなくなり、指針を軽量化することができるため、ムーブメントの駆動力が少なくて済む。
【００１４】
また第３の発明によれば、光源は基板に１つだけ設けられ、導光体は、円筒部と平板部とを有し、平板部の下面には照明光を鉛直方向に伝搬するための凹部が設けられる。これにより、光源の省スペース化及び低コスト化を図ることができる。
【００１５】
また第４の発明によれば、指針キャップは、指針の指示部とは反対側にバランサを設ける。これにより、指針の重心を、より回動軸近傍又は回動軸上に位置させて指針のバランスを調整できるので、指針を円滑に回動させることができる。
【００１６】
また第５の発明によれば、指示計器の指針照明構造は、更に文字盤を備え、導光体は、文字盤をおさえるための文字盤おさえフックを備える。これにより、文字盤が上下左右にずれて指針等の他の部材との相対的な位置がずれることを防ぎ、文字盤を安定させることができる。
【００１７】
また第６の発明によれば、導光体の材料はポリカーボネートであることを特徴とする。これにより、ムーブメント組み付け時の割れと抜け力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る指示計器の指針照明構造を設置したときの車両用計器の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る指示計器の指針照明構造を設置したときの車両用計器の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の変形例１に係る指示計器の指針照明構造を設置したときの車両用計器の様子を示す断面図である。
【図４】本発明の変形例２に係る指示計器の指針照明構造を設置したときの車両用計器の様子を示す断面図である。
【図５】従来における指示計器の指針照明構造を設置したときの様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
［本発明の一実施形態の説明］
図１及び図２は、本発明の指示計器の指針照明構造の一実施形態を示すものである。以下これらに基づいて、本発明の一実施形態を例えば自動車のスピード・メータやタコ・メータといった指示計器に適用した場合について説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態による指示計器の指針照明構造は、主として基板１、指針２、指針キャップ３、点光源４、導光体５、ムーブメント６及び文字盤７を有する。
【００２２】
基板１は、電子基板のことであり、図１に示すように基板１の表面には点光源４が設けられる。そして基板１の裏面には、指針２を回動させるムーブメント６が設けられる。
【００２３】
更に、基板１には、基板１の挿通孔を通してムーブメント６の金属の回転軸が挿通されている。回転軸は導光体５の開口部５１に挿通され、先端部で指針２と接続されている。
【００２４】
指針２は、例えば車両用指示計器に用いられる透光性の指針であって、その上面２１又は下面２２には、点光源４から射出された照明光を反射させて指針２を発光させるためのホットスタンプが形成されている。また、指針２が指針キャップ３内において、導光体５から伝搬された照明光を指針２へ反射させて発光させるための反射面を有しているものも存在する。本実施形態では、指針２ではなく導光体５が指針キャップ３内において反射面５４を有している場合を説明する。回動軸２３は、指針２が回動する際の軸であり、ムーブメント６の回転軸に接続されている。回動軸２３は、メータの表示量に応じてムーブメント６が駆動するのと連動して回動するので、結果として指針２は所望の位置を指示する。指示部２４は指針２の指示部分であり、図１に示す通り、その断面が略三角形状をなしている。
【００２５】
指針キャップ３は、指針２に嵌合されるキャップであり、その形状は限定されない。本実施形態では、汎用的なキャップを用いた場合を説明する。本実施形態では指針２ではなく導光体５が反射面５４を有しているため、指針が反射面を有している従来例に比べて指針が軽量化されている。この場合指針２の重心が、回動軸２３上ではなく指示部２４の先端の方に位置するため、指針２はアンバランスな状態に置かれる。そこで、指針２の回動が妨げられないようにするため、例えば指針キャップ３は、指針２の重心をより回動軸２３近傍又は回動軸２３上に位置させてバランスを調整するためのバランサ（真鍮）３１を、指針２の指示部２４とは反対側に設けてもよい。なお、「より回動軸２３近傍」とは、バランサ３１が設けられない場合と比較して回動軸２３の近傍であることを意味する。バランサ３１は指針キャップ３ではなく、指針２に設けられてもよい。
【００２６】
点光源４は、導光体５を通じて指針２に照明光を供給する光供給源であり、導光体５の端面５２に対向配置されている。点光源４にはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が用いられるが、照明光を供給できるものであればＬＥＤには限定されず、例えば白熱電球でもよい。図１は、点光源４が３つ設けられた基板１を示しているが、点光源４の数は限定されない。更に、光源は点のものに限定されず、線や円のものであってもよい。点光源４が基板１に１つのみ設けられる場合については、変形例２として後述する。
【００２７】
導光体５は、略円筒形をなす、点光源４から射出された照明光を指針２へ伝搬するための部材である。導光体５の材料としては、ポリカーボネートやアクリル等の透光性（光透過性）樹脂材料が用いられる。ムーブメント６を脱着する際の導光体５の「割れ」や「抜け力」を考慮し、ポリカーボネートを用いる方が好ましい。割れとは割れにくさのことであり、抜け力とは抜くときに必要な力のことである。導光体５は少なくとも端面５２、側面５３及び反射面５４などの面を有し、図示省略の支持部材等により、基板１に固定されている。
【００２８】
更に、導光体５は指針キャップ３内において、図１に示す通り、円錐状（すり鉢状）のくぼみを有しており、円錐状のくぼみの底から導光体５の端面５２まで、回動軸２３及びムーブメント６の回転軸を挿通するための挿通孔５５が穿設されている。くぼみは反射面としての機能を有し、点光源４から導光体５を通して伝搬された照明光を指針２の指示部２４へ全反射する。このくぼみは、指針２の回動軸２３を導光体５の挿通孔５５に差し込む作業を行う際のガイドとしても機能するため、本実施形態に係る指示計器の指針照明構造の設計を容易にする。導光体５の反射面５４の傾斜は、材料ごとに有する臨界角によって異なる。例えば、本実施形態では、導光体５の材料はポリカーボネートであり、照明光の入射角が３９°以上になるように反射面５４が形成されている。そして、反射面５４は、反射面５４で反射した照明光がホットスタンプに当たるように形成される。また、図２に示す通り、本実施形態においてその反射面５４は、導光体５の外周に向けて放射する略円環状を形成している。なお図示しないが、円錐状のくぼみを有さず両端面が平面を形成する導光体も存在し、本実施形態で開示した導光体５の代わりに用いられることも可能である。この場合、反射面を有する指針と組み合わせて用いられることが好ましい。
【００２９】
導光体５の反射面５４が設けられる側の一端は指針キャップ３内に延出しており、すなわち、図１の手前側（視認者側）から図１に示された本実施形態の構成を見た場合、くぼみの内周５６がキャップによって仕切られる空間内に存在している。本実施形態は、このような構成を採用することで、点光源４から射出された照明光が指針２に到達せずに漏れることを防ぐことができる。
【００３０】
ムーブメント６は、モータであり、ムーブメント６の回転軸を介して指針２の回動軸２３に接続されている。ムーブメント６は、メータの表示量に応じて駆動し、指針２を回動させる。
【００３１】
文字盤７は、基板１と略平行に設けられる板である。文字盤７には、車両の速度、エンジンの回転数、及びガソリンの残量等を示す、数値及び文字等が記載されている。
【００３２】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る指示計器の指針照明構造の作用について説明する。図１及び図２に示した通り、導光体５の端面５２に対向配置された点光源４が点灯すると、点光源４から射出された照明光は導光体５を通り、反射面５４で反射する。なお一部の光は、途中で導光体５の側面５３で反射し、反射面５４で反射する。そして、反射面５４で反射した照明光は、例えば図１に示す矢印の方向に伝搬され、ホットスタンプに当たるので、その結果指針２は発光する。
【００３３】
このように本実施形態に係る指示計器の指針照明構造によれば、導光体５が指針キャップ３内にまで延出しているため、導光体５を通った照明光は指針２に漏れ無く到達することになる。そのため調光部材のような別部材を必要とせずに文字盤７の表面への光漏れを抑えることが可能となる。さらに光漏れを抑えることにより、指針２のコントラストを上げ見映えを向上させることができ、また、光利用効率を上げることもできる。更に、本実施形態のように指針２が反射面５４を有さない場合、指針２がその分軽量化されることになるため、指針２のデザイン自由度を上げることもできる。
【００３４】
［本発明の変形例の説明］
次に、上述した実施形態の変形例について説明する。
【００３５】
図３は、本発明の第１変形例に係る指示計器の指針照明構造を設置したときの車両用計器の様子を示す断面図である。図１及び図２で説明した内容と共通する部分については説明を省略する。図３に示す通り第１変形例では、導光体５の側面５３に文字盤おさえフック５７が形成され、文字盤７を押さえるようになっている。このような構成を採用することによって、文字盤７が上下左右にずれて指針２等の他の部材との相対的な位置がずれることを防ぎ、文字盤７を安定させることができる。なお、第１変形例の作用は、前述した本発明の一実施形態の作用と同様であるため、説明を省略する。
【００３６】
図４は、本発明の第２変形例に係る指示計器の指針照明構造を設置したときの車両用計器の様子を示す断面図である。図１及び図２では、導光体５が円筒形のものであるとして説明した。しかしながら、導光体５の形状は円筒形に限らず、点光源４から指針２まで照明光を伝搬するものであれば異なる形状であっても適用可能である。第２変形例の説明では、導光体５が円筒形ではなく後述するような形状をなす場合を説明する。なお、図１及び図２で説明した内容と共通する部分については説明を省略する。
【００３７】
第２変形例では、基板１の表面に点光源４を１つだけ設け、そこから射出される照明光を指針２に伝搬する構成を採用している。このような構成を採用することによって、基板１の表面に複数の点光源４を設ける必要がなくなる。このため、点光源４の設置スペースを少なくでき、且つ点光源４の低コスト化を図ることができる。
【００３８】
図４に示す通り、導光体５は円筒部５９ａ及び平板部５９ｂとを有し、平板部５９ｂの表面（上面及び下面）に指針２の回動軸２３及びムーブメント６の回転軸を挿通するための挿通孔５５が穿設されている。平板部５９ｂは基板１に対して略平行に設けられており、平板部５９ｂの下面には基板１の水平方向に対して略４５°の角度をなして複数の凹部５８が形成されている。このため、凹部５８で反射する照明光は鉛直方向に伝搬される。また、平板部５９ｂは、点光源４側から円筒部５９ａ側に向かって徐々に厚さが薄く形成されている。
【００３９】
第２変形例の作用を説明する。点光源４から端面５２を通して入射した照明光は、例えば図４の矢印で示す通りに導光体５の内部を反射しながら伝搬する。ここで図４に示す凹部５８に当たった照明光は鉛直方向に反射する。そのため点光源４が基板１に１つのみ設けられ、導光体５が円筒形状をなしていない場合であっても、効率よく照明光を指針２へ伝搬することができる。
【００４０】
つまり従来においては、図５の矢印が示す通りに反射し、指針に到達しない照明光が漏れ光として文字盤を照らしてしまうため、結果として発光指針のコントラストを下げ見映えの劣化を招くという課題が存在していた。しかし、本発明では、一端が指針キャップ３内にまで延出された導光体５を用いることにより、別部材を必要とせず光漏れを抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上、図示した通り本実施形態を自動車のスピード・メータやタコ・メータなどの指示計器に適用する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、指針を発光させて用いる指示計器（メータ）を利用するものに適用可能である。また、当業者であれば本開示に基づき配置や構成について種々の変形や修正を行うことが可能であるため、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることにも注意されたい。
【符号の説明】
【００４２】
１  基板
２  指針
２１  指針上面
２２  指針下面
２３  回動軸
２４  指示部
３  指針キャップ
３１  バランサ（真鍮）
４  点光源
５  導光体
５１  開口部
５２  端面
５３  側面
５４  反射面
５５  挿通孔
５６  内周
５７  文字盤おさえフック
５８  凹部
５９ａ  円筒部
５９ｂ  平板部
６  ムーブメント
７  文字盤
１０１  基板
１０２  指針
１０３  指針キャップ
１０４  光源
１０５  導光体
１０７  文字盤
【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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