(57)【要約】【課題】文字盤と導光体との位置関係精度を良好に維持しつつ、両者の固定作業が容易に実施できる発光指針計器を提供する。【解決手段】シャフト３１の軸方向において文字盤２側に突出すように導光体５に形成される突起部５２と、突起部５２の先端に文字盤２の貫通孔２１の外側に向けて延出するように形成される爪部５３と、文字盤２の貫通孔２１に導光体５の突起部５２と係合可能に形成される切り欠き部２５とを備え、突起部５２が切り欠き部２５に係合すると共に爪部５３が光透過部２４に当接して導光体５が文字盤２に係止される構成とした。これにより、文字盤２と導光体５との位置関係精度を良好に維持しつつ、両者の固定作業が容易に実施できるコンビネーションメータ１を提供することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字盤と、
前記文字盤の裏面側に配置され、前記文字盤の貫通孔を通り回動可能に指針軸を延出してなる回動内機と、
その基部において前記指針軸の先端部に支持され前記文字盤の表面に沿って回動する透光性材料からなる指針と、
前記指針の少なくとも回転中心領域の表面を覆うように前記指針に取付けられる遮光キャップと、
前記文字盤の裏面側に配置される光源と、
前記文字盤の裏面側に前記光源からの光を導いて外部へ出射させる透光性部材からなる導光体と、
前記文字盤の前記貫通孔の周縁部に形成される透明且つ略リング状の光透過部とを備え、
前記光透過部は、前記指針軸方向から見て前記遮光キャップの輪郭線の内側となるように形成され、
前記導光体から出射する前記光源からの光を、前記光透過部を透過させつつ前記基部に入射させて前記指針を発光させる発光指針計器であって、
前記指針軸方向において前記文字盤側に突出すように前記導光体に形成される突起部と、
前記突起部の先端に前記文字盤の前記貫通孔の外側に向けて延出するように形成される爪部と、
前記文字盤の前記貫通孔に設けられ前記突起部と係合可能に形成される切り欠き部とを備え、
前記突起部が前記切り欠き部に係合すると共に前記爪部が前記光透過部に当して前記導光体が前記文字盤に係止されることを特徴とする発光指針計器。
【請求項２】
前記突起部は複数個設けられ、且つ前記切り欠き部の個数は１個以上前記突起部の個数以下であることを特徴とする請求項１に記載の発光指針計器。
【請求項３】
前記光透過部に部分的に透過率調整手段を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光指針計器。
【請求項４】
前記光透過部に部分的に透過光着色手段を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光指針計器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源によって指針を発光させる発光指針計器に関するものであり、車両等に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発光指針計器として、たとえば、自動車用のスピードメータ等のように指針によって表示を行う計器において、光源の光を指針に導いて指針自体を発光させるようにしたものがある。これは、文字盤の裏面側に回動内機を配置し、その指針軸を文字盤の貫通孔から表面側に延出し、この指針軸先端部に固定され文字盤の表面に沿って回動する指針を透光性材料から形成し、文字盤の貫通孔周縁部に透明且つ略リング状の光透過部を形成し、導光体により導いた光源からの光を文字盤の光透過部を通して指針に供給して指針を発光させるものである。
【０００３】
この種の発光指針計器においては、導光体から出射した光を文字盤の光透過部を通して確実に指針に入射させるために、文字盤と導光体との位置関係精度を良好に維持する必要がある。
【０００４】
文字盤と導光体との位置関係精度を良好に維持するために、従来の発光指針計器においては、文字盤の光透過部に複数の嵌合孔を設け、導光体のこれらの嵌合孔に対応する位置に複数の固定ピンを設け、固定ピンを嵌合孔に嵌合させた後固定ピンを溶着して、導光体に文字盤を固定する構成としたものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
これは導光体から指針への光の通路である文字盤の光透過部において、文字盤と導光体とを結合させることにより、両者の良好な位置関係精度を得ようとするものである。
【０００６】
【特許文献１】
実開平４−９０９１８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の、実開平４−９０９１８号公報に記載の発光指針計器では、嵌合孔および固定ピンをそれぞれ３個設けているが、発光指針計器の組付け工程において、３個の固定ピンを所定の嵌合孔にそれぞれ嵌合させる際には慎重に作業する必要があるため、作業性に問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、文字盤と導光体との位置関係精度を良好に維持しつつ、両者の固定作業が容易に実施できる発光指針計器を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発光指針計器は、文字盤と、文字盤の裏面側に配置され、文字盤の貫通孔を通り回動可能に指針軸を延出してなる回動内機と、その基部において指針軸の先端部に支持され文字盤の表面に沿って回動する透光性材料からなる指針と、指針の回転中心領域の表面を覆うように指針に取付けられる遮光キャップと、文字盤の裏面側に配置される光源と、文字盤の裏面側に光源からの光を導いて外部へ出射させる透光性部材からなる導光体と、文字盤の貫通孔の周縁部に形成される透明且つ略リング状の光透過部とを備え、光透過部は、指針軸方向から見て遮光キャップの輪郭線の内側となるように形成され、導光体から出射する光源からの光を、光透過部を透過させつつ基部に入射させて指針を発光させる発光指針計器であって、指針軸方向において文字盤側に突出すように導光体に形成される突起部と、突起部の先端に文字盤の貫通孔の外側向けてに延出するように形成される爪部と、文字盤の貫通孔に導光体の突起部と係合可能に形成される切り欠き部とを備え、突起部が切り欠き部に係合すると共に爪部が光透過部に当接して導光体が文字盤に係止される構成とした。
【００１１】
従来の発光指針計器においては、文字盤の嵌合孔径および導光体の固定ピン径は、文字盤の貫通孔径に比べるとかなり小さく、さらに、嵌合孔に固定ピンを嵌合させた時の両者の隙間は小さく設定されている。したがって、従来の発光指針計器の組付け工程において、文字盤の嵌合孔に導光体の固定ピンを嵌合する作業はやり難く、時間を要していた。
【００１２】
一方、本発明の請求項１による発光指針計器の場合、組付け工程において文字盤と導光体とを固定する場合、先ず、導光体の突起部先端の爪部を文字盤の貫通孔を通過させ、続いて、導光体の突起部を文字盤の切り欠き部に係合させて、両者の位置関係を所定の状態、すなわち、導光体から出射した光が文字盤の光透過部を通して確実に指針に入射するような位置関係に固定する。
【００１３】
ここで、本発明の請求項１による発光指針計器では、指針軸方向において、文字盤の貫通孔の大きさは、導光体の突起部先端の爪部の大きさと比較して遥かに大きく形成されている。したがって、上述の作業は、従来の発光指針計器の場合と比べて容易に実施することができる。これにより、文字盤と導光体との位置関係精度を良好に維持しつつ、両者の固定作業が容易に実施できる発光指針計器を提供することができる。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発光指針計器では、突起部は複数個設けられ、且つ切り欠き部の個数は１個以上突起部の個数以下である構成とした。これにより、文字盤と導光体との位置関係精度をより高めることができる。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発光指針計器では、光透過部に部分的に透過率調整手段を設ける構成とした。
【００１６】
導光体と光源との位置関係等により、導光体から出射する光の照度が、指針の回動角度範囲において均一にならない、つまり部分的に明暗が生じ、それによって、指針の明るさが回動位置によって変化し、発光指針計器の見映えが悪くなることがある。このような場合、光透過部に部分的に透過率調整手段を設ける、たとえば、光透過部の導光体の明るい部分に対応する部位に光透過率を低下させる手段を講じることにより、光透過部から指針に入射する光の照度を指針の回動角度範囲において均一にできるので、指針の明るさをその回動角度に関わらず一様として良好な見映えの発光指針計器を実現できる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発光指針計器では、光透過部に部分的に透過光着色手段を設ける構成とした。これにより、光透過部を通過した透過光の色を部分的に変えることができるので、指針の回動角度位置に応じて指針の発光色を変える、あるいは、指針の長さ方向の位置に応じて指針の発光色を変えることができる。すなわち、光透過部の一部を放射状に着色すれば、指針の回動位置が特定の角度領域内に入った場合に、指針の発光色をたとえば白色から橙色に変えて、視認者に対して確実に注意を促すことができる。あるいは、光透過部の一部を指針軸と略同心上のリング状に着色すれば、指針の長手方向の発光色を部分的に変えて、斬新な見映えの発光指針計器を実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態による発光指針計器を、自動車に搭載されるコンビネーションメータに適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。
【００１９】
コンビネーションメータは、当該自動車の車室内の運転席前方に設けられ、当該自動車の作動状態（走行速度、エンジン回転数等）を指針の回動により運転者が視認可能に表示するものである。さらに、指針は発光表示されるので、車室内が暗いとき、たとえば夜間等においても良好な視認性が得られると共に、車室内が明るいときでも斬新な見映えのコンビネーションメータとすることができる。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図である。図１において、右側が運転席側であり、左右方向が運転者の視認方向である。図２は、図１中のＩＩ部拡大図である。図３は、図２中のＩＩＩ矢視図である。
【００２１】
文字盤２は、透明且つ平板状の樹脂からなる透明基板２２の運転席側（図１の右側）表面に、不透光性の遮光層２３を積層して設けている。本実施形態においては、遮光層２３は印刷を施すことにより形成されている。遮光層２３により、計器としての目盛および数字（図示せず）が形成される。すなわち、目盛および数字（図示せず）には印刷を施さずに透明な状態とすることにより、目盛および数字（図示せず）は、文字盤２に入射する外来光（太陽光等）、あるいは、文字盤の裏側（図１の左側）に配置される光源（図示せず）からの透過光により発光表示される。文字盤２の略中央部には、後述する指針軸であるシャフト３１を挿通させるための貫通孔２１が設けられている。さらに、貫通孔２１の周囲には、光が透過可能な略リング状の光透過部２４が、貫通孔２１と略同軸上に設けられている。光透過部２４は、本実施形態においては、透明基板２２に遮光層２３を印刷する際、予めマスキングして透明のまま残るようにして形成される。また、図１に示すように、光透過部２４の直径ｄは、後述する遮光キャップ８の直径Ｄより小さく形成されている。すなわち、光透過部２４は、図３に示すように、シャフト３１の軸方向（図１において左右方向）から見ると遮光キャップ８の輪郭線８１（図３中において一点鎖線で示す）の内側に位置している。これにより、導光体５から出射して光透過部２４を通過して運転者側（図１の右方向）に出射する光源である発光ダイオード６からの光が、運転者の目に入射することを確実に阻止することができる。また、文字盤２の貫通孔２１には、図２および図３に示すように、後述する導光体５の突起部５２と係合する切り欠き部２５が設けられている。
【００２２】
文字盤２の裏側には、図１に示すように、指針４を回動させる回動内機であるムーブメント３が配置されている。ムーブメント３は、たとえば交差コイル式駆動部等を備え、外部からの電気信号に対応した角度だけ指針軸であるシャフト３１を回動させる。シャフト３１は、文字盤２の貫通孔２１を通り回動可能に文字盤２の表面側に延出されている。また、シャフト３１の先端には、指針４が固定されている。また、ムーブメント３は、文字盤２の裏側に配置されるプリント基板７に実装、固定されている。
【００２３】
指針４は、透光性材料、たとえば透明なアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等で形成されている。指針４は、図１に示すように、その基部４１においてシャフト３１の先端部に固定されてシャフト３１と一体と回動する。また、基部４１からは、指示部４３がシャフト３１の径方向に延出されている。指示部４３は、シャフト３１の回動に応じて文字盤２の表面に沿って回動し、文字盤２上の目盛等（図示せず）と共に所定の物理量を指示する。また、指針４は反射面４２を備えている。反射面４２は、基部４１から指針４に入射した光源である発光ダイオード６が発する光を指示部４３方向へ反射する。また指示部４３の裏面４４には、裏面４４に入射した上述の光を運転者が視認可能なように拡散反射させるために網点反射層（図示せず）が印刷により施されている。
【００２４】
文字盤２の裏側（図１の左側）には、プリント基板７が配置されている。プリント基板７はコンビネーションメータ１の電気回路部を形成し、ムーブメント３が実装、固定されると共に、指針４を照明するための光源である発光ダイオード６が実装されている。
【００２５】
指針４と発光ダイオード６との間には、発光ダイオード６が発する光を指針４へ導いて指針４を発光させるための導光体５が配置されている。導光体５は、透光性材料である透明なアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等で形成されている。導光体５の略中央部には、ムーブメント３のシャフト３１を挿通させるための貫通孔５１が設けられている。貫通孔５１は、図１に示すように、シャフト３１の軸方向において、指針４に近づくに連れてその直径が小さくなるテーパ状に形成されている。また、導光体５には、シャフト３１の軸方向において文字盤２側に突出す突起部５２が設けられている。突起部５２は、図２および図３に示すように、貫通孔５１の文字盤２側端部に隣接している。さらに、突起部５２の先端には、図２および図３に示すように、文字盤２の貫通孔２１の外側（図１および図２の上方向）に向けて延出する爪部５３が形成されている。コンビネーションメータ１が組み付けられると、突起部５２が文字盤２の切り欠き部２５に係合すると共に、爪部５３が文字盤２の光透過部２４に当接する。これにより、導光体５が文字盤２の係止される。また、導光体５１の外周部には、反射面５４が設けられている。導光体５に入射した発光ダイオード６からの光は、反射面５４で反射して導光体５内を図１中において矢印で示すように進行し、さらに貫通孔５１で反射して導光体５から指針４の基部４１に向かって出射する。そして、指針４の反射面４１で指示部４３に向けて反射され、さらに指示部４３内を反射を繰返しながら進む。この光は、指針４の裏面４４に施された網点反射層において拡散反射するので、指示部４３が発光表示される。
【００２６】
ところで、文字盤２の光透過部２４の指針４に対向していない部分から出射される光は、図１中の右方向、すなわち運転者に向かって進み運転者を眩惑させる可能性がある。そこで、指針４に、その回転中心領域の表面を覆うための遮光キャップ８を装着している。遮光キャップ８は、遮光性を有する金属薄板あるいは樹脂等で形成されている。これにより、運転者がコンビネーションメータ１を見ると、指針４は、指示部４３の遮光キャップ８から延出する部分のみが発光して視認されるので、光透過部２４から出射される光が直接運転者に向かって進み、それによって運転者が眩惑されることを防止できる。
【００２７】
上述の文字盤２、導光体５、ムーブメント３、プリント基板７等は、樹脂製のケース１０内に収容固定されている。また、ケース９には、透明カバー１０が取り付けられてコンビネーションメータ１内への塵埃の侵入を防止して、文字盤２や指針４を清浄に維持している。
【００２８】
次に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の組付け工程における、文字盤２と導光体５との固定方法について説明する。
【００２９】
先ず、導光体５の突起部５２および爪部５３を、文字盤２の貫通孔２１に通して、導光体５と文字盤２を密着させる。
【００３０】
次に、文字盤２と導光体５とを密着させたままで、両者の位置関係をずらしつつ、導光体５の突起部５２を文字盤２の切り欠き部２５に係止させると共に、突起部５２先端の爪部５３は文字盤２の光透過部２４の表面に当接する。これにより、文字盤２と導光体５とのシャフト３１の円周方向の角度位置が決まると共に、爪部５３が文字盤２の光透過部２４の表面に当接することで、文字盤２と導光体５とのシャフト３１の軸方向の位置関係が固定される。
【００３１】
ところで、従来のコンビネーションメータの組付け工程における文字盤と導光体の固定は、文字盤の光透過部に設けられた複数の嵌合孔に導光体に同数設けられた固定ピンを嵌合させて行っている。嵌合孔に固定ピンを嵌合させた時の両者の隙間は小さく設定されている。したがって、文字盤の複数の嵌合孔に導光体の複数の固定ピンをほぼ同時に嵌合させる作業はやり難く、時間を要していた。
【００３２】
一方、上述の本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の場合、導光体５の突起部５２および爪部５３に比べて文字盤２の貫通孔２１は遥かに大きく、また、突起部５２と切り欠き部２５との係止は、導光体５の突起部５２および爪部５３に比べて文字盤２を通過させ、続いて、導光体５と文字盤２を密着させつつ、ずらすという容易な作業で行うことができる。すなわち、従来のコンビネーションメータの組付け工程よりも容易に行うことができる。これにより、文字盤２と導光体５との位置関係精度を良好に維持しつつ、両者の固定作業が容易に実施できるコンビネーションメータ１を提供することができる。
【００３３】
図４には、本発明の第１実施形態の変形例によるコンビネーションメータ１におけるシャフト３１周辺の部分平面図を示す。図５には、図４中のＶ−Ｖ線断面図を示す。図４および図５において、指針４および遮光キャップ８は省略している。
【００３４】
この変形例においては、上述の本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１に対して、爪部５３付きの突起部５２の個数を１個から３個に増やすと共に、これらを円周上略等角度間隔で配置している。なお、切り欠き部２５の個数は１個であり、本発明の第１実施形態の場合と同様である。
【００３５】
この場合、導光体５と文字盤２の固定作業においては、３個の爪部５３がガイドの役割を果たすので、導光体５と文字盤２の貫通孔２１とを容易に位置決めできる。そして、両者を弾性変形させつつ爪部５３を貫通孔２１を通過させ、次に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の時と同様に、導光体５と文字盤２を密着させつつ、ずらして突起部５２と切り欠き部２５とを係止させて、導光体５と文字盤２の固定が完了する。
【００３６】
この変形例においては、爪部５３を３個備えるので、導光体５と文字盤２とをより確実に固定できる。
【００３７】
（第２実施形態）
図６に、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１におけるシャフト３１周辺の部分平面図を示す。図６において、指針４および遮光キャップ８は省略している。
【００３８】
本発明の第２実施形態においては、上述の本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１に対して、透明部２４に、図６に示すように、部分的に透過率調整手段である網点印刷層２６を施している。透明部２４は略リング状に発光するが、発光ダイオード６の個数およびその位置により、透明部２４の発光照度に斑が生じることがある。そこで、透明部２４の発光照度の高い部分に網点印刷層２６を施してこの部分の透過率を低下させて他の部分と同一の発光照度とした。これにより、文字盤２と導光体５との位置関係精度を良好に維持しつつ、両者の固定作業が容易に実施可能とし、且つ、透明部２４全体の発光照度を均一にすることができる。なお、本発明の第２実施形態においては、透過率調整手段として網点印刷層２６を施しているが、他の手段、たとえばシボ面等を形成してもよい。
【００３９】
（第３実施形態）
図７に、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１におけるシャフト３１周辺の部分平面図を示す。図６において、指針４および遮光キャップ８は省略している。
【００４０】
本発明の第３実施形態においては、上述の本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１に対して、透明部２４に、図７に示すように、部分的に透過光着色手段である着色印刷層２７を施している。着色印刷層２７の色は、たとえば橙色である。透明部２４上において着色印刷層２７が施された部分は、指針４の回動指示範囲中の運転者に対して注意を促したい部分、たとえば、速度計に適用した場合においては時速８０ｋｍ以上の部分、あるいは、水温計に適用した場合においては９０℃以上の部分に対応している。したがって、車速が時速８０ｋｍ以上になる、または、冷却水温度が９０℃以上になり、それに連動して指針４の回動位置が上述の着色印刷層２７内に入ると、指針４の発光色が白色から橙色に変わる。これにより、文字盤２と導光体５との位置関係精度を良好に維持しつつ、両者の固定作業が容易に実施でき、且つ、指針４の角度位置だけでなくその発光色をも変えて運転者に対して確実に注意を促せるような視認性に優れるコンビネーションメータ１を実現できる。なお、着色印刷層２７の色は、橙色に限らず他の色、たとえば黄色、赤色等であってもよい。
【００４１】
なお、以上説明した、本発明の第１実施形態およびその変形例、第２実施形態、第３実施形態によるコンビネーションメータ１においては、切り欠き部２５の個数を１個としているが、これを、２個あるいは３個としてもよい。
【００４２】
また、以上説明した、本発明の第１実施形態およびその変形例、第２実施形態、第３実施形態によるコンビネーションメータ１においては、光源として発光ダイオード６を用いているが、他の光源、たとえば電球あるいは放電管等を用いてもよい。
【００４３】
また、以上説明した、本発明の第１実施形態およびその変形例、第２実施形態、第３実施形態によるコンビネーションメータ１では、指針４において、発光ダイオード６からの光を反射して指示部４３を発光表示させるための手段として網点反射層を用いているが、他の手段、たとえば、裏面４４に明色（白色、銀色等）塗装を施す、裏面４４にシボ面を設ける、あるいは、指針４の樹脂成形時に樹脂中に光拡散物質を混入させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図である。
【図２】図１中のＩＩ部拡大図である。
【図３】図２中のＩＩＩ矢視図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例によるコンビネーションメータ１の部分平面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１の部分平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１の部分平面図である。
【符号の説明】
１　　コンビネーションメータ（発光指針計器）
２　　文字盤
２１　　貫通孔
２２　　透明基板
２３　　印刷層
２４　　透明部（光透過部）
２５　　切り欠き部
２６　　網点印刷層（透過率調整手段）
２７　　着色印刷層（透過光着色手段）
３　　ムーブメント（回動内機）
３１　　シャフト（指針軸）
４　　指針
４１　　基部
４２　　反射面
４３　　指示部
４４　　裏面
５　　導光体
５１　　貫通孔
５２　　突起部
５３　　爪部
５４　　反射面
６　　発光ダイオード（光源）
７　　プリント基板
８　　遮光キャップ
９　　ケース
１０　　透明カバー
Ｄ　　直径
ｄ　　直径
【図１】
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【図２】
2004144618.tif 000004
【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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