(57)【要約】【課題】  見栄えがよく、小型化で低コストの指針式メータ装置を提供する。【解決手段】  指針式メータ装置は、基板1と、光源3と、光透過性の指針5を有する。指針5は、底面5dから下方に向けて突出し回転機Mに接続される回転力伝達部分5aと、底面5dから入光してきた光源3の光を先端側部分へ反射させるように回転中心線上の視認者側に設けられた傾斜する反射面5bと、この反射光を底側反射面5eに反射させ、ここでの乱反射光を出光させる表示面5cと、を有する。回転力伝達部分5aの、回転機側に接続される部分を回転中心線Oに一致するようにし、回転力伝達部分5aの、底面5dに連続する部分を回転中心線から指針の先端側にオフセットした位置として、光源3から出た光が回転中心線Oと回転力伝達部分5aのオフセットした部分との間の空間を通って反射面の回転中心線が通る部分に向けて指針5の底面5dから入光するようにした。【選択図】図１
2013152185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板に設けられて光を発する光源と、
前記基板に設けられた回転機と、
回転中心線に垂直な面上で前記回転中心線周りに先端側部分が回動可能であり、前記光源からの光が入光する底面、該底面から前記基板側に向けて突出し前記回転機により回転駆動される回転力伝達部分、前記底面から入光してきた前記光源の光を前記先端側部分側へ向けて反射するように前記回転中心線上で視認者側に設けられた傾斜する反射面、該反射面での反射光を底側反射面に向けて反射するとともに、該底側反射面で乱反射された光を視認者側外部へ出光させる表示面、を有する光透過性の指針と、
を備えた指針式メータ装置において、
前記指針の回転力伝達部分の、回転機側に接続される部分を前記回転中心線に一致するようにするとともに、前記回転力伝達部分の、前記底面に連続する部分を前記回転中心線から前記指針の先端側にオフセットした位置として、前記光源から出た光が前記回転中心線と回転力伝達部分のオフセットした部分との間の空間を通って前記反射面の前記回転中心線が通る部分に向けて前記指針の底面から入光するようにした、
ことを特徴とする指針式メータ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の指針式メータ装置において、
前記基板に固定されて前記光源から前記指針の底面に向けて延び、前記光源から出た光を前記底面に向かわせるように前記光を反射する内面を有するガイド筒を設けた、
ことを特徴とする指針式メータ装置。
前記ことを特徴とする指針式メータ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の指針式メータ装置において、
前記基板に固定されて前記光源から前記指針の底面に向けて延び、前記光源から出た光を、内部を透過させて前記底面まで導く導光体を設けた、
【請求項４】
請求項１に記載の指針式メータ装置において、
前記光源から出た光を集光して前記指針の底面に向かわせる集光レンズを設けた、
ことを特徴とする指針式メータ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の指針式メータ装置において、
前記光源から前記指針の底面へ入光した光を前記反射面に向けて反射・集光する複数の集光反射入光面を前記底面に設けた、
ことを特徴とする指針式メータ装置。
【請求項６】
請求項１、４、５のうちのいずれか１項に記載の指針式メータ装置において、
前記指針の回転力伝達部分との間に前記光源が配置されるようにして、前記光源から出た光を前記指針の底面側へ向けて反射する内面を有する壁を設けた、
ことを特徴とする指針式メータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から取り入れた光を指針全体にわたって導き、指針全体が発光させることが可能な指針式メータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような従来の指針式メータ装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。
特許文献１に記載の従来の指針式メータ装置は、プリント基板に実装した発光ダイオード（LED）が発する光を、断面逆Ｌ字型の導光体を用いて指針の上方(視認者側)まで導き、導光体の上部側に設けた反射面で光を指針の回転中心下方（奥側）に向けて反射・出射させるようにしている。
【０００３】
一方、別の従来の指針式メータ装置としては、特許文献２に記載のものが知られている。
この特許文献２に記載の従来の指針式メータ装置は、指針に連結され駆動内機にて回転駆動される回転軸を中空とし、この回転軸内に光源が配置されてこれから発する光を回転軸の中空内に向けて入光しこの上方にある指針へ送り、この光を指針の反射面で反射させて指針の先端側部分に光を向けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１８８９２号公報
【特許文献２】特許第３２９１７３２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の指針式メータ装置には、それぞれ以下に説明するような問題がある。
まず、前者の従来の指針式メータ装置では、導光体が指針根元部分まで手前側で張り出す結果、見栄えが悪いだけでなく、装置が大型化し、制作コストも高くなるといった問題がある。
【０００６】
また、後者の従来の指針式メータ装置では、回転軸内に光路を設けるので、回転軸の回転駆動構造が大きく、かつ複雑になり、制作コストも高くなるといった問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、見栄えがよく、かつ装置がより小型化できて、より低コストで制作することができるようにした指針式メータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のため、請求項１に記載の本発明による指針式メータ装置は、
基板と、
基板に設けられて光を発する光源と、
基板に設けられた回転機と、
回転中心線に垂直な面上で回転中心線周りに先端側部分が回動可能であり、光源からの光が入光する底面、この底面から基板側に向けて突出し回転機により回転駆動される回転力伝達部分、底面から入光してきた光源の光を先端側部分側へ向けて反射するように回転中心線上で視認者側に設けられた傾斜する反射面、この反射面での反射光を底側反射面に向けて反射するとともに、底側反射面で乱反射された光を視認者側外部へ出光させる表示面、を有する光透過性の指針と、
を備えた指針式メータ装置において、
指針の回転力伝達部分の、回転機側に接続される部分を回転中心線に一致するようにするとともに、回転力伝達部分の、底面に連続する部分を回転中心線から指針の先端側にオフセットした位置として、光源から出た光が回転中心線と回転力伝達部分のオフセットした部分との間の空間を通って反射面の回転中心線が通る部分に向けて指針の底面から入光するようにした、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の指針式メータ装置は、
請求項１に記載の指針式メータ装置において、
基板に固定されて光源から指針の底面に向けて延び、光源から出た光を底面へ向わせるように光を反射する内面を有するガイド筒を設けた、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の指針式メータ装置は、
請求項１に記載の指針式メータ装置において、
基板に固定されて光源から指針の底面に向けて延び、光源から出た光を、内部を透過させて底面まで導く導光体を設けた、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の指針式メータ装置は、
請求項１に記載の指針式メータ装置において、
光源から出た光を集光して指針の底面に向かわせる集光レンズを設けた、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の指針式メータ装置は、
請求項１に記載の指針式メータ装置において、
光源から指針の底面へ入光した光を反射面に向けて反射・集光する複数の集光反射入光面を底面に設けた、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の指針式メータ装置は、
請求項１、４、５のうちのいずれか１項に記載の指針式メータ装置において、
指針の回転力伝達部分との間に光源が配置されるようにして、光源から出た光を指針の底面側へ向けて反射する内面を有する壁を設けた、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の本発明の指針式メータ装置にあっては、指針が回動しても光源からの光を絶えず底面を通じて反射面に当てるようにするにあたって、従来技術のように指針の手前側に導光体等を設ける必要も、また光源に光が回転軸内を通るような構造にする必要もなくなるので、メータ装置の見栄えがよく、かつ装置をより小型化でき、低コストで制作することができるようになる。
【００１５】
請求項２に記載の本発明の指針式メータ装置にあっては、ガイド筒が、光源から出た光を指針の底面の回転中心線の部分へ向かわせるように反射しながらその内部空間内でガイドするので、指針の底面へ集まる光を多くでき、この結果、指針照明の明るさを向上することができる。
【００１６】
請求項３に記載の本発明の指針式メータ装置にあっては、導光体が光源から出た光を、その内部を透過させて底面まで導くので、指針の底面へ集まる光を多くでき、この結果、指針照明の明るさを向上することができる。
【００１７】
請求項４に記載の本発明の指針式メータ装置にあっては、集光レンズで光源からの光を集光して指針の底面から反射面の回転中心線が通る部分へ向かわせることができるので、指針の底面へ集まる光を多くでき、この結果、指針照明の明るさを向上することができる。
【００１８】
請求項５に記載の本発明の指針式メータ装置にあっては、指針の底面に設けた複数の集光反射入光面にて、光源から底面に入ってきた光を反射面に向けて反射・集光するので、指針照明の明るさを向上することができる。
【００１９】
請求項６に記載の本発明の指針式メータ装置にあっては、光源から出て指針の底面側に向かわない光も、壁の内面で反射させて底面側に向けるので、指針の底面へ集まる光を多くでき、この結果、指針照明の明るさを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１の指針式メータ装置の断面図である。
【図２】実施例１の指針における光の伝わる経路を説明する図である。
【図３】本発明の実施例２の指針式メータ装置の断面図である。
【図４】本発明の実施例３の指針式メータ装置の断面図である。
【図５】本発明の実施例４の指針式メータ装置の断面図である。
【図６】本発明の実施例５の指針式メータ装置の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
まず、実施例１の指針式メータ装置の全体構成を説明する。
この実施例１の指針式メータ装置は、たとえば自動車用のスピード・メータやタコ・メータなどの指針式メータ装置であって、図１に示すように、基板1と、壁2と、光源3と、電気モータMの駆動軸4と、指針5と、を備えている。
【００２３】
基板1は、各種部品を実装するための板であり、手前側（視認者側、すなわち図１中上側）の面には、支持部分2aと、この支持部分2aを囲む壁2と、LEDなどで構成される光源3と、が設けられている。
光源3は、支持部分2aと壁2との間に配置され、手前側に向けて光を発するようにしてある。
壁2の上端側には、図示しないが、手前側に表示内容を表す意匠が施された表示盤が設けられている。
【００２４】
基板1の背面側面には、電気モータMが取り付けられて、この回転駆動軸4が指針5の回転力伝達部分5aに接続され、これらの回転中心線O周りに指針5を回転中心線Oに垂直な面（表示盤に平行な面）上で回動可能に構成してある。電気モータMは、図示しないコントローラにより制御される。
なお、電気モータMは、本発明の回転機に相当する。
【００２５】
指針5は、透過性のプラスティック等で縦断面が細長い三角形状に形成され、回転力伝達部分5aと、反射面5bと、表示面5cと、底面5dと、底側反射面5eと、を有する。
【００２６】
回転力伝達部分5aは、電気モータMの回転駆動軸4に接続され、この回転駆動軸側部分が電気モータMの回転駆動軸4と同軸、すなわち、回転中心線Oと同軸とされ、その途中から指針5の先端側に向けてオフセットするように傾斜され、その上端側部分が指針5の底面5dと底側反射面5eとの間の部分に連続するように形成されている。
すなわち、底面5dは、ここを回転中心線Oが通るとともに、回転力伝達部分5aとの接合箇所が回転中心線Oから指針5の先端側部分側へオフセットした位置となる。なお、底面5dは、フラットな面としてある。
【００２７】
反射面5bは、指針5の根元部分の手前側の面で回転中心線O上に設けられ、指針5の先端側部分から離れる（図１中、左側方向に向かう）にしたがって、厚さが薄くなるように傾斜したフラットな面である。この反射面5bは、光源3から出て底面5dに入った光が当たる位置にあって、ここで当たった光を指針5の先端側へ全反射するような傾斜角度を有している。
【００２８】
表示面5cは、反射面5bから指針5の先端側へ延びた視認者側の面であり、先端に向かうにしたがって基板1側へ傾斜する、すなわち厚さが薄くなるように形成されている。
表示面5cは、反射面5bから来た光を底側反射面5eに向けて反射するとともに、底側反射面5eから来た光を表示面5cから指針5の外部、すなわち視認者側に出すような傾斜角度を有している。
【００２９】
底面5dは、前述したように、回転中心線Oが通過する位置にあり、光源3から来た光を反射面5bに向けて指針5の内部へ入光可能である。
【００３０】
底側反射面5eは、指針5の回転力伝達部分5aより先端側の底面に設けられており、表面が粗く形成されるなどして、反射面5bや表示面5cから来た光を表示面5cへ向けて乱反射するようにされている。
【００３１】
次に、上記のように構成された実施例１の指針式メータ装置の作用につき、図１および図２を参照して説明する。なお、図２は図１の実施例１の指針式メータ装置の要部を示し、光源3から出た光の経路のうち代表的な３本の経路を細線で示してある。
【００３２】
同図に示すように、光源3から上方に向かって発せられた光は、指針5の底面5dに当たる。この場合、指針5の回転力伝達部分5aの上方側部分は回転中心線Oから指針5の先端側方向にオフセットされているので、回転中心線Oから回転力伝達部分5aの上方側部分までの間にはスペースが形成される。したがって、光源3からの光は、そのスペースを通って回転中心線Oが通過する部分を含めて底面5dに当たる。ここでの入射角度は小さいので、光はそのまま底面5dを通過して反射面5bへ向かう。
この光は、反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分に当たる。
【００３３】
反射面5bに当たった光は、反射面5bが傾斜されて形成されているので、その入射角が大きくなり、光はここで指針5の先端側に向けて全反射されることになる。
この光は、表示面5cに向かって進み、この表示面5cに当たるが、ここでの入射角度は大きいので、底側反射面5eへ向かって反射される。図２から分かるように、この光は、回転力伝達部分5aから先端側部分までの底側反射面5eにわたって広がる。
【００３４】
底側反射面5eに当たる光は、表示面5cへ向かって反射される。
このとき、底側反射面5eが粗く形成されているので、ここでの反射は、乱反射となって表示面5c全体へ向かって進むようになる。
【００３５】
底側反射面5eから来た光のうち、大部分は表示面5cに小さな角度で入射するので、そのまま外部へ出て行く。底側反射面5eから来た光は、上述のように、表示面5cの根元側から先端側までの広い範囲にわたるので、表示面5cも先端側部分全体にわたって光ることになる。
【００３６】
一方、コントローラにより電気モータMが作動され、回転駆動軸4が表示すべき所定位置まで回動すると、指針5もこの回転力伝達部分5aを介して同じ方向同じ角度だけ回動する。
このとき、回転力伝達部分5aも回動するが、この回転力伝達部分5aは回転中心線Oから指針5の先端側にオフセットするようにその上側部分が傾斜しているので、回転力伝達部分5aと回転中心線Oとの間のスペースは、確保される。
【００３７】
この結果、光源3から来た光は、指針5が回動しても、上記スペースを通過して底面5bに当たり、この底面5bを通過して反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分に当たることになる。
したがって、指針5の回動位置にかかわらず、指針5の照明が変化してしまうことを防ぐことができる。
なお、例外はあるものの、ほとんどの指針式メータ装置では、指針5がたとえば360°など、大きな回転角度で回動することがないので、回転力伝達部分5aのオフセットした上側の部分が光源3側に来て光源3から出た光を遮断するといった心配はない。
【００３８】
以上、説明したように、実施例１の指針式メータ装置にあっては、指針5の回転力伝達部分5aの底面5bへの接続部分を指針5の回転中心線Oより指針5の先端側にオフセットしてこれら間にスペースを作り、光源3から出た光がそのスペースを通って底面5dに入り、反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分に当たるようにしたので、指針5の回動位置にかかわらず絶えず光源3の光を反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分に当てることができるようになる。
この場合、従来技術の指針式メータ装置に比べて、より簡単な構成で、よりコンパクトで、より安価に制作することが可能となるという効果を得ることができる。また、指針5の手前側に導光体のような部材を配置しなくて済むので、見栄えも良くなるという効果を得ることができる。
【００３９】
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
なお、以下の各図においても光の経路は細線で示す。
【実施例２】
【００４０】
次に、本発明の実施例２の指針式メータ装置について、図３に基づき説明する。
同図に示すように、実施例２の指針式メータ装置では、光源3と指針5の底面5dとの間を、白色の内面を有する樹脂製のガイド筒6を基板1に固定する。
その他の構成は、実施例１と同様である。
【００４１】
実施例２の指針式メータ装置では、光源3から出た光が、ガイド筒6の内面で反射されながらその内部空間内を通って指針5の底面5dへ向かい、ここから指針5の内部に入って反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分に当たる。
これ以降の光の経路等は実施例１と同様なので、その説明は省略する。
【００４２】
実施例２の指針式メータ装置にあっては、実施例１の効果に加え、ガイド筒6が光源3からの光をすべて指針5の底面5dに向かわせるので、指針5の照明効率が向上する。
なお、ガイド筒6は、樹脂製以外でもよく、またその内面も白色ではなく、光を反射させる色、あるいは材質であればよい。
【実施例３】
【００４３】
次に、本発明の実施例３の指針式メータ装置について、図４に基づき説明する。
実施例３の指針式メータ装置では、光源3と底面5dとの間に、光を透過させて導く導光体7を設けて、これを基板1に固定する。
導光体７は、この下方側部分が光源3から上方へ垂直に延び、その途中部分が指針5の先端側へオフセットするように急傾斜上昇し、この上端側部分が緩やかに傾斜上昇して底面5dまで延びている。
その他の構成は、実施例１と同様である。
【００４４】
実施例３の指針式メータ装置では、光源3から出た光が、導光体7の内面で全反射されながらその内部を通って指針5の底面5dへ向かい、ここから指針5の内部に入って反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分に当たる。
これ以降の光の経路等は実施例１と同様なので、その説明は省略する。
【００４５】
実施例３の指針式メータ装置にあっては、実施例１の効果に加え、導光体7が光源3からの光を、その内部を通過させて指針5の底面5dに向かわせるので、指針5の照明効率が向上する。
【実施例４】
【００４６】
次に、本発明の実施例４の指針式メータ装置について、図５に基づき説明する。
実施例４の指針式メータ装置では、壁2の内面を反射面とし、光源3から来た光が内面に当たって反射され、指針5の底面5d側へ行くようにする。
また、基板1の壁2の上端部分にレンズ固定爪8を設け、このレンズ固定爪8に集光レンズ9を、これがレンズ固定爪8と指針5の回転力伝達部分5aの下側部分との間に位置するように、取り付ける。
集光レンズ9は、光源3から直接来る光と壁2の内面で反射されて来た光とを集めて反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分へ光が向かわせるような形状にしてある。
その他の構成は、実施例１と同様である。
【００４７】
実施例４の指針式メータ装置では、光源3から出た光が、直接集光レンズ9に向かうか、壁2の内面で反射されて、それぞれ集光レンズ9に向かう。集光レンズ9に集まって来たこれらの光は集光レンズ9で屈折させられて指針5の底面5dへ向かい、ここから指針5の内部に入って反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分に当たる。
これ以降の光の経路等は実施例１と同様なので、その説明は省略する。
【００４８】
実施例４の指針式メータ装置にあっては、実施例１の効果に加え、導光体7が光源3からの光を、直接、また壁2で反射させることで集光レンズ9に集めて、ここで屈折させて指針5の底面5dへ向かわせるので、指針5の照明効率が向上する。
【実施例５】
【００４９】
次に、本発明の実施例５の指針式メータ装置について、図６に基づき説明する。
実施例５の指針式メータ装置では、壁2の内面を反射面とし、光源3から来た光が内面に当たって反射され、指針5の底面5d側へ行くようにする。
一方、指針5の底面5dには複数の集光反射入光面5f、5gが形成されている。これらの集光反射入光面5f、5gは、反射面と入光面とを有する。反射面は底面5dの部位に応じて当たった光をそれぞれ反射し、入光面はその反射した光を指針5の内部に入れて反射面5bの回転中心線Oおよびこの近辺部分に当てるように、それぞれに最適な傾斜角度が設けられている。
その他の構成は、実施例１と同様である。
【００５０】
実施例５の指針式メータ装置では、光源3から出た光が、直接、また壁2の内面で反射されながら指針5の底面5dへ向かう。底面5bの、その位置に応じて形成された複数の集光反射入光面5f、5gに当たった光は、これらの反射面でそれぞれ反射された後、それらの入光面から指針5の内部に入って反射面5bの回転中心線Oが通る部分およびこの近辺部分に当たる。
これ以降の光の経路等は実施例１と同様なので、その説明は省略する。
【００５１】
実施例５の指針式メータ装置にあっては、実施例１の効果に加え、光源3から直接、また壁2で反射されて集光反射入光面5f、5gに当たった光は、ここで反射された後、指針5の内部へ入光し、反射面5bの回転中心線Oおよびこの近辺部分に向かうので、指針5の照明効率が向上する。
【００５２】
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【００５３】
たとえば、ガイド筒6、導光体7、集光レンズ8、集光反射入光面5f、5gの形状は、実施例に限られることなく、適宜変更することができる。
また、回転機は、電気モータMに限られず、他のものであってもよい。
【００５４】
また、本発明は、上記各実施例では自動車用指針式メータ装置に適用したが、これらに限られず、装置であれ、システムであれ、指針式のメータ装置であれば自動車以外の物に適用するようにしてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５５】
M        電気モータ（回転機）
1        基板
2        壁
2a      支持部分
3        光源
4        回転駆動軸
5        指針
5a      回転力伝達部分
5b      反射面
5c      表示面
5d      底面
5e      底側反射面
5f、5g  集光反射入光面
6      ガイド筒
7      導光体
8      集光レンズ
9      レンズ固定爪
【図１】
2013152185.tif 000003
【図２】
2013152185.tif 000004
【図３】
2013152185.tif 000005
【図４】
2013152185.tif 000006
【図５】
2013152185.tif 000007
【図６】
2013152185.tif 000008