(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータケースに収容されたモータと、
前記モータからの回転力が伝達されて回転する回転軸と、
前記回転軸の先端部が挿通されて一体に組付けられる筒穴を有する連結部が設けられているとともに、回転軸と一体に回転する指針と、
前記回転軸の基端部へ入射される照明光を出射する光源と、
前記回転軸内を導光される光源からの照明光が指針を透過して漏光するのを遮断する、前記指針の回動中心に被せられるキャップと、
を備え、
前記指針が、回転しながら各種情報を指示するのと同時に発光するメータ装置の照明構造であって、
前記キャップは、前記指針の回転中心に設けた孔に挿入する錐状の突起からなる反射部を有し、前記回転軸の先端部から出射し前記連結部を介して指針に向かう照明光を、前記反射部で反射させて光路を偏向するように構成され、
前記反射部は、前記指針に形成された孔に挿入された、
ことを特徴とするメータ装置の照明構造。
【請求項２】
モータケースに収容されたモータと、
前記モータからの回転力が伝達されて回転する回転軸と、
前記回転軸の先端部が挿通される筒穴が形成された、導光性を有する中間軸と、
前記中間軸の端部が回転中心に嵌合されて固定されているとともに、前記中間軸を介し前記回転軸と一体に回転する指針と、
前記回転軸の基端部へ入射される照明光を出射する光源と、
前記回転軸内を導光される光源からの照明光が指針を透過して漏光するのを遮断する、前記指針の回動中心に被せられるキャップと、
を備え、
前記指針が、前記筒穴に前記回転軸の先端部が挿通された前記中間軸と前記キャップとの間に挟持され回動しながら、各種情報を指示するのと同時に発光するメータ装置の照明構造であって、
前記キャップは、前記指針の回動中心に設けた孔に挿入する錐状の突起からなる反射部を有し、前記回転軸の先端部から出射し前記指針に向かう照明光を前記反射部で反射させて光路を偏向するように構成され、
前記反射部は、前記指針に形成された孔に挿入された、
ことを特徴とするメータ装置の照明構造。
【請求項３】
前記指針は、厚さ方向の断面形状が視認者へ向けて拡開する本体部を有するとともに、前記本体部の視認者に対面する表面を除く外周面に、前記本体部に入り込んだ前記照明光が前記表面以外の外周面で反射もしくは散乱する反射部を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のメータ装置の照明構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載されるメータ装置に係り、指針自体を間接発光させることができるようにした、メータ装置の照明構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載されるこの種のメータ装置においては、一般に、文字、数字、及び目盛り等が設けられた文字板を裏面側から専用の光源などで照明したり、文字板の文字や数字などを指し示す指針を照明しているのが一般的である。
【０００３】
このようなメータ装置には各種のものが開発されているが、その一つとして、指針の発光効率を高めるように構成した、自発光タイプのものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このメータ装置は、図６に示すように、モータケース１０１と、モータケース１０１の本体に設けたベアリングとして使用される突出部１０１Ａを介して案内される指針１０２と、指針１０２の基部に一体に設けた指針軸１０３の下端部１０３Ａから距離Ｈだけ離れて中空シャフト１０４の直下に配置される、光源１０５と、光源１０５が実装されるプリント基板１０６と、を有するものである。
【０００５】
このメータ装置では、指針１０２の指針軸１０３は、ＬＥＤからなる光源１０５が発する照明光を集めるのに都合よくするため、凸状に形成された集光面を下端部１０３Ａに有する。また、指針１０２は、指針軸１０３が円筒形状でありその下端部１０３Ａは好適には半球形または凸状をなす。そのような特定の形状によれば、ＬＥＤからなる光源１０５による光の放射が指針軸１０３に入射後、その軸と平行になるようにすることができる。なお、このメータ装置では、図示しない複数の専用光源を図示外の文字板の下方に配置することで文字板照明を行っている。
【０００６】
ところで、指針１０２は、光源１０５から指針軸１０３を導光されてくる照明光を効果的に先端部まで送り込んで照明させるようにしている。このため、指針１０２には、これと一体に設けている指針軸１０３を導光されてくる照明光を、反射させほぼ直角方向に偏向させるために反射面１０３Ｂが形成されている。さらに、指針１０２には、指針１０２まで導光されてきた照明光の一部が、基部から上方にそのまま直進して漏れ出し視認者の目に眩しく入り込む、といったトラブルを回避させるため、不透光性を有する遮光用のキャップ１０７を被せている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００９−５３７８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、メータ装置では、上記のような自発光タイプの指針を備えた構成のものが一般的である。ところが、このような自発光タイプの照明とは別に、これまでにはない独特の見映えや、高級感、或いは斬新感などをもたらすことで、照明の多様性などを実現できるようにした照明構造の開発が望まれている。例えば、輝度を落とし視認者の目に対して優しく発光することで、従来の自発光タイプの照明とは差別化を図るようにし、しかも高級感を照明で演出させることができるようにした、間接発光タイプの照明構造の開発要求が高まっている。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストをできるだけ抑えながら、指針を間接発光させることができるようにした、メータ装置の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】
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明に係るメータ装置の照明構造は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１）  モータケースに収容されたモータと、
前記モータからの回転力が伝達されて回転する回転軸と、
前記回転軸の先端部が挿通されて一体に組付けられる筒穴を有する連結部が設けられているとともに、回転軸と一体に回転する指針と、
前記回転軸の基端部へ入射される照明光を出射する光源と、
前記回転軸内を導光される光源からの照明光が指針を透過して漏光するのを遮断する、前記指針の回動中心に被せられるキャップと、
を備え、
前記指針が、回転しながら各種情報を指示するのと同時に発光するメータ装置の照明構造であって、
前記キャップは、前記指針の回転中心に設けた孔に挿入する錐状の突起からなる反射部を有し、前記回転軸の先端部から出射し前記連結部を介して指針に向かう照明光を、前記反射部で反射させて光路を偏向するように構成され、
前記反射部は、前記指針に形成された孔に挿入された、
こと。
（２）  モータケースに収容されたモータと、
前記モータからの回転力が伝達されて回転する回転軸と、
前記回転軸の先端部が挿通される筒穴が形成された、導光性を有する中間軸と、
前記中間軸の端部が回転中心に嵌合されて固定されているとともに、前記中間軸を介し前記回転軸と一体に回転する指針と、
前記回転軸の基端部へ入射される照明光を出射する光源と、
前記回転軸内を導光される光源からの照明光が指針を透過して漏光するのを遮断する、前記指針の回動中心に被せられるキャップと、
を備え、
前記指針が、前記筒穴に前記回転軸の先端部が挿通された前記中間軸と前記キャップとの間に挟持され回動しながら、各種情報を指示するのと同時に発光するメータ装置の照明構造であって、
前記キャップは、前記指針の回動中心に設けた孔に挿入する錐状の突起からなる反射部を有し、前記回転軸の先端部から出射し前記指針に向かう照明光を前記反射部で反射させて光路を偏向するように構成され、
前記反射部は、前記指針に形成された孔に挿入された、
こと。
（３）  上記（１）または（２）の構成のメータ装置の照明構造であって、
前記指針は、厚さ方向の断面形状が視認者へ向けて拡開する本体部を有するとともに、前記本体部の視認者に対面する表面を除く外周面に、前記本体部に入り込んだ前記照明光が前記表面以外の外周面で反射もしくは散乱する反射部を有する、
こと。
【００１１】
上記（１）の構成のメータ装置の照明構造によれば、不透過性もしくは半透過性を有し、回転軸と一体に回転する指針を有するとともに、キャップには指針の回転中心に設けた孔に挿入する錐状の突起からなる反射部を一体に設けてある。これにより、指針を間接発光させるタイプのものが実現できるのと同時に、コストを効果的に抑えることができる。
上記（２）の構成のメータ装置の照明構造によれば、上記（１）と同様、キャップと一体とした反射部を設けてある。従って、同様に、指針を間接発光させるタイプであって、コストを効果的に抑えることもできるようになる。
上記（３）の構成のメータ装置の照明構造によれば、輝度が抑えられた間接照明光であっても、指針の本体部及び反射部は断面形状が拡開するように形成されている。従って、本体部の表面を出射する間接光は、視認者の目に向けて拡散する方向に進行させることができるので、照度を下げることができる。その結果、目に対する刺激を効果的に抑えることができる。また、本体部を進行する間接照明光が指針の反射部で反射されることで、表面から外部に漏出する間接光を増大させることができるようになるので、間接照明効果が高まる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のメータ装置の照明構造によれば、キャップには、指針の回転中心に設けた孔に挿入する錐状の突起からなる反射部を有している。これにより、回転軸の先端部から出射し連結部を介して指針に向かう照明光は、キャップの反射部で反射して光路を偏向し指針内部へ進行するようになっている。また、指針は、不透過性もしくは半透過性を有することによって、間接発光させることができるようになる。しかも、キャップと反射部とは一体に構成してあるので、間接発光タイプを実現できるだけでなく、製造コストを抑えることも可能となる。
【００１３】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るメータ装置の照明構造が適用されたメータ装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係るメータ装置の照明構造が適用されたメータ装置の要部分解斜視図である。
【図３】本発明に係るメータ装置の照明構造が適用されたメータ装置の要部断面図である。
【図４】図１のメータ装置におけるＩＶ−ＩＶ線の矢視断面図である。
【図５】図１のメータ装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図６】従来の自発光タイプの指針を有するメータ装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係るメータ装置の照明構造が適用されたメータ装置１を示すものである。メータ装置１は、図示外の基板の上に実装された光源２と、モータケース３に収められた図示外のモータの駆動力が伝達されて回転する回転軸４と、回転軸４の先端部に嵌合する連結部５を一体に備える指針６と、指針６の基部に被せたキャップ７と、光源２が搭載された領域を含む基板上の所定の場所に取付けられた図示外のケースと、ケースの上部に設置され、数字、文字、記号など、車自体或いは車周辺の環境などに関する必要情報を指針６によって表示する図示外の文字板と、を有する。
【００１６】
本実施形態のメータ装置１は、コンビネーションメータの一部を構成しており、図示外の見返し板で周囲を覆われている。また、この見返し板には、メータ装置１を含む各種計器類を設置するための各種表示窓を開口させており、側面及び背面側を構成するコンビネーションメータケースと一体化されている。
【００１７】
なお、本実施形態のメータ装置１は、速度計を構成しており、図示しないセンサによって検出された速度に対応したセンサ信号に基づき、指針６を所定角度だけ回動させ、図示外の文字板に形成された特定の目盛を指し示す。
【００１８】
本実施形態の光源２は、回転軸４の下端部へ向けて光（以下、「照明光」とよぶ）を入射させるものであり、所定波長（λ）の可視光を出射する例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）で構成されている。この光源２では、出射する照明光に、位相角度の方向依存性のない、均一な出射特性のものが使用されている。即ち、本実施形態の光源２では、水平面（Ｘ−Ｙ平面）方向に関しては３６０度全周に亘り、略均一な光量を回転軸４へ出射する光量分布特性を有する。なお、本実施形態の光源２としては、特にこのＬＥＤに限定されるものではないが、消費電力が少なく小型の点光源であるものが好ましい。
【００１９】
モータケース３には、内部に、いずれも図示外の、モータ、中間ギア、出力ギアのほかに、回転軸４、を備えている。モータは、指針６を回動させるためのものであり、中間ギア及び出力ギアを介して減速させて回転軸４を回動させることにより、文字板の表面に沿って指針６を確実に回動させ、必要な各種情報を正確に指し示すようになっている。
【００２０】
回転軸４は、上述したように、モータからの駆動力が伝達されて回転するものであって、透光材料で形成された中実で略円筒形状を有するもので構成されている。回転軸４は、図２及び図３に示すように、先端部である上端部側が、指針６と一体の連結部５の筒穴５Ａに嵌合された状態で挿入されている。連結部５を一体に設けた指針６は、連結部５の筒穴５Ａに回転軸４が嵌合されることによって回転軸４に固定される。なお、回転軸４は、図示しない文字板の裏面側、図１では下面側に設置されている。また、回転軸４は、基端部である下端部がモータケース３に設けた軸受け３Ａに回転自在に軸支されているとともに、この下端部側の端面である下端面に光源２が正対している。
【００２１】
回転軸４の下端面は、光源２の直上に位置するように設けられており、光源２からの照明光が入射すると、その照明光は回転軸４の内部を案内されて上端部へ伝搬していく。このため、回転軸４では、この内部の、外周面における外界（空気）との界面部分において、上述の照明光の大部分が全反射しながら上端部まで進行するように構成している。この場合、回転軸４の外周面における外界との界面部分での全反射現象を効率的に発生させるために、その外周面に対して入射角度が、照明光の固有波長に対応した所要の臨界角を常時上回るような方向で入射させるように工夫されている。即ち、本実施形態では、回転軸４の下端面は中心部（軸線Ｌ）から周縁部に向けて断面円弧状に形成している。
【００２２】
連結部５は、光透過性の良好な材料で形成されており、軸線Ｌが通過する指針６の回転中心である基部から下方へ一体に延設されているとともに、下端面に円柱状に開口した前述の筒穴５Ａ（図３参照）を有している。そして、この筒穴５Ａに回転軸４の先端部が挿通された状態で嵌合されている。このように、連結部５は、モータの回転駆動力で回転する回転軸４と一体に組付けられており、回転軸４と一体となって回転する。この連結部５の下端に開口した筒穴５Ａの底に相当する天井面５Ｂは、図３に示すように、回転軸４を透過してきた照明光が外側へ漏れ出るのをできるだけ回避させるため、水平（Ｘ−Ｙ）方向に平行でフラットな形状を呈している。また、本実施形態の連結部５の天井面５Ｂとは反対面である上面５Ｃ部分も、同様にフラットな形状を呈している。
【００２３】
指針６は、連結部５を介し回転軸４と一体になって文字板の表面に沿って回動することで、文字板に設けてある数字或いは目盛を指示するものである。本発明の指針６は、上述したように、視認者の目に直接入射して刺激するのをできるだけ抑えるのと同時に、独特な見映えや、高級感、或いは斬新感などを演出できるような照明構造となっている。即ち、従来の自発光タイプではなく、指針に対してこれまでなかった間接発光を行うようになっているわけである。
【００２４】
指針６には、不透過性もしくは半透過性を有する適宜の材料で形成されている本体部６１を有している。即ち、この指針６の本体部６１には、ここに入射する照明光の多くが吸収され若しくは減衰されることで間接発光を実現させることができるとともに、屈折して指針６を透過後に視認者の目に高輝度で直接差し込むのを回避させるようになっている。なお、指針６と一体の連結部５については良好な導光性を有するものである。このため、図３に示すように、指針６の回転中心となる基部の下面６Ａと連結部５の天井面５Ｂとは、光透過性の良好な適宜の接着材料で一体に固着させてある。これにより、光学特性の異なる指針６の本体部６１と連結部５との一体化を実現させている。
【００２５】
また、指針６の本体部６１には、指針６の下面６Ａと上面６Ｂとの間において、特に回転中心部近傍において、厚さ（Ｚ）方向に貫通するようにして孔６Ｃが穿設されている。さらに、この指針６の本体部６１は、視認者が視認する上面６Ｂである表面に向けてできるだけ多くの間接照明光を出射させて発光できるようにするため、図４に示すように、断面が等脚逆台形形状に形成されている。
【００２６】
しかも、本実施形態の指針６の本体部６１には、必須ではないが、進行する照明光が吸収若しくは減衰しながら進行しつつもその一部が、上面６Ｂである表面を除く３面に達すると、そこで効果的に反射することで、できるだけ多くの間接照明光が表面から漏光して発光できるようにしている。このため、反射部６２を３面に設けてある。この反射部６２は、通常の金属材料、例えばＡｌやＡｇなどを蒸着したもの、塗装またはメッキしたもの、誘電体多層膜を蒸着させたもの、予め所定の遮光材料で形成したもの、あるいはホットスタンプを施すなどによって形成してもよい。
【００２７】
なお、この反射部６２を設ける場合には、本体部６１の下面６Ａの基部の回転中心となる部分では、連結部５と本体部６１との有効な光学結合を図るために、連結部５を導光されてきた照明光が反射部６２で反射されるのを回避させる必要がある。そこで、図３に示すように、照明光が進行する光路部分には透孔６２Ａを設けてある。
【００２８】
キャップ７は、回転軸４内を導光される光源２からの照明光が指針６をそのまま透過して外部へ漏光するのを回避させるようにするため、遮光性を有する適宜の材料で形成される。また、このキャップ７は、指針６の回転中心、つまり孔６Ｃの中心を通過する軸線Ｌに合わせ、その上部に被せられる。
【００２９】
キャップ７は、指針６上に被せることで、円錐状の突起からなる反射部７１を指針６の回転中心である前述の孔６Ｃに挿入させるようになっている。このキャップ７の反射部７１は、回転軸４の先端部から出射し指針６に向かう照明光をこの反射部で反射させて光路をほぼ９０度偏向させる。この反射部の形状としては、指針６の本体部６１に向けて下面側から上面側に向けて進行する照明光を効果的に反射させることができればよい。従って、本実施形態のような略円錐形状以外に、指針６の下面６Ａに向けて尖状に突出する略角錐形状であってよい。例えば四角錐でもそれ以外の多角錐であってもよい。
【００３０】
次に、本実施形態に係るメータ装置１の作用について、図面を参照しながら説明する。
なお、ここでのメータ装置１の説明については、各計器類のうちスピードメータを例に挙げてその作用を説明するが、特にこれに限定されるものではなく、他のアナログタイプのメータ装置などの場合でも同様である。
【００３１】
メータ装置１を搭載した車両が動き始めると、モータケース３の内部に設けたモータが、図示しない速度センサによって速度検出され現在速度に応じて出力されるセンサ信号に基づき、回転駆動を開始する。これにより、指針６を所定角度だけ回動し、文字板に形成された特定の目盛又は数字を指示する。
【００３２】
即ち、図示外のモータによる駆動力で、回転軸４が速度に合わせた角速度で回転する。これによって、回転軸４の上端部に一体に嵌合された回転軸４を介してこれと一体の指針６が回動され、指針６の先で文字板上の特定の目盛又は数字を指し示す。これによって、現在速度を運転者などにアナログ表示させて知らせることができる。
【００３３】
このような速度表示を行うメータ装置１にあっては、同時に、光源２から出射した照明光が回転軸４の内部の、外周面における外界との界面で全反射を起こしながら上方へ進行する伝搬現象を繰り返す。そして、この照明光が、回転軸４の上端部に達すると、連結部５を介して導光され、その上方の指針６の孔６Ｃに進行する。孔６Ｃに進行する照明光は、この孔６Ｃに挿入された円錐形状の反射部７１の表面で反射される。進行光路をほぼ９０度偏向された照明光は、この大部分が、指針６の本体部６１に入射して次第に吸収若しくは減衰されながら本体部６１の先端まで進行し、発光照明する。これによって、指針６が間接発光を行うことができる。
【００３４】
従って本実施形態によれば、指針６中の照明光の一部は、本体部６１を進行する途中で反射部６２が形成された３面での反射を行うことで、本体部６１の上面６Ｂである表面から輝度が減衰された状態で外部へ出射していく。そのため、指針６を視認する運転者などは、輝度が高く目に刺激の強い照明光が差し込まなくて済み、目への疲労などが抑えられる。なお、この反射部６２の本体部６１と接する内面側に、微細な凹凸加工をさらに施すことで、本体部６１の上面６Ｂである表面から出射する間接照明光の輝度をさらに低下させることもできる。しかもこれによって、視認者の目に直接入射して刺激するのをできるだけ抑止できるのと同時に、独特な見映えや、高級感、或いは斬新感などをもたらす照明演出を一層高めることも可能である。
【００３５】
また、本実施形態によれば、キャップ７の裏面の一部に、円錐形状の反射部７１を設けるシンプルな構成のもので、指針６が間接発光しながら速度に応じて回動して各種情報を指示するメータ装置の照明構造を実現できる。これにより、キャップと別体で反射部材を形成して指針の一部に組付ける構造のものに比べ、組付け作業の手間が省ける。
【００３６】
特に、本実施形態によれば、指針６の本体部６１の断面形状を視認者に向かう上面である表面が反対側の下面に対し拡開する略等脚逆台形形状を呈する。このため、視認者に向けて間接照明光を拡散させることができ、目への刺激を一層減殺させた間接発光を行うことができる。さらに、指針６の本体部６１の上面を除く３面に反射部６２を設けることで、輝度の低下した間接照明光を視認者に向けて出射させることもできる。従って、間接光としての輝度や照度を落とした状態のまま、メータ装置１の指針周囲を照明できる。これにより、間接光としての照明効果を一層高めることも可能となる。即ち、視認者の目に直接入射して刺激を与えるのをできるだけ抑えるのと同時に、独特な見映えや、高級感、或いは斬新感などをさらに高めるような、従来の自発光タイプの照明とは差別化が図られた新しいタイプの照明が実現できるようになる。
【００３７】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。即ち、本実施形態では、キャップ７と筒穴５Ａを設けた連結部５とは、透光性が異なる。そのため、あらかじめ別体で形成してその後これらを一体に固着させてあるが、例えば図５に示すように、キャップ７と筒穴８Ａを設けた中間軸８とを、指針６の上下面を貫通する孔６Ｃにそれぞれ嵌合させることで、指針６を挟持させるように構成してもよい。
【００３８】
また、上述の実施形態では、指針６が不透過性もしくは半透過性を有する適宜の材料で形成されている本体部６１と、この本体部６１の上面部分を除く残り３面部分が反射部６２で構成されている。しかしながら、本発明では、効果的な間接照明が実現できるようであれば、指針は本体部のみで構成されてあっても構わない。
一方、本発明では、本体部がなく反射部のみだけで構成しても勿論構わないが、その場合には、本体部のような十分な厚さがないので、効果的に照明光を吸収または減衰させることが現実には難しい。従って、自発光を避けるために、薄肉の反射部のみであっても、照明光の輝度を抑制して間接照明を実現できるようにすることが必要になる。このためには、薄肉であっても相当程度の半透過性を有する適宜の有効な材料を選択するか、効果的な減衰加工を施して構成することが好ましい。なお、一般に薄肉形状の板状部材は外見が廉価に見られる傾向があり高級感を演出するのが難しいので、反射部のみで構成する場合には、その点を考慮して材質などを十分に選出することが重要である。
【００３９】
また、本実施形態のメータ装置の照明構造では速度計を構成しているが、これに限定されるものではなく、燃料計部、タコメータ部、及び水温計等の各種計器類に適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  メータ装置
２  光源
３  モータケース
４、８  回転軸
５  連結部
５Ａ、８Ａ  筒穴
５Ｂ  天井面
６  指針
６Ａ  下面
６Ｂ  上面（表面）
６Ｃ  孔
６１  本体部
６２  反射部
６２Ａ  透孔
７  キャップ
７１  反射部
８  中間軸
【図１】
0005756648.tif 000002
【図２】
0005756648.tif 000003
【図３】
0005756648.tif 000004
【図４】
0005756648.tif 000005
【図５】
0005756648.tif 000006
【図６】
0005756648.tif 000007