JP4821025B2 - 指針の照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両等の指針式計器に適用され、所定の駆動装置の駆動軸によって作動する指針の照明装置に関する。

従来、指針の照明装置として、例えば下記特許文献１に示されているように、複数の光源と、回転中心領域に設けられた受光部より光源からの光を受けて発光する透光性材料からなる指示部と受光部を含む指示部の回転中心領域を覆う遮光性の指針カバーとでなる指針と、この指針と光源との間に配置される導光体とを有し、この導光体を通じて指針を照明するものが知られている。
当該特許文献１記載の導光体は、各光源に向けて突出する凸レンズ状の受光部とこの受光部から導入した光を指針側受光部に照射する照射部とを備え、この凸レンズの集光作用を利用して指針に光を導くようにしている。
特開２００１−４１７８０号公報（図１０）

しかしながら、特許文献１記載の指針の照明装置は、光源の発光中心と、導光体の受光部及び照射部の各中心が一致しており、光源からの光を駆動軸の軸方向に沿ってストレートに導く構成であるため、指針側受光部の位置が光源の位置に依存し、指針側受光部を駆動軸に近づけることが難しく、これにより指針の回転中心領域が大型化し、指針本来の機能には無関係となる指針カバーも大型化するという問題があった。

そこで、本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたもので、その主な目的は指針カバーを小型化しながら明るくバランスのとれた照明を行うことができ、商品性を向上させることが可能な指針の照明装置を提供するものである。

本発明は前記目的を達成するため、光源と、駆動装置の駆動軸によって軸回り回動する透光部材からなりその回転中心領域に前記光源からの光を受光する指針受光部が設けられると共に前記指針受光部から受光した前記光によって光輝する透光性の指示部と前記指針受光部を含む前記回転中心領域を覆う遮光性の指針カバーとでなる指針と、この指針と前記光源との間に配置され、前記指針軸を回転中心として同心円状に回転移動する前記指針受光部の移動経路の領域に沿って設けられる略円筒状の基体部からなる導光体と、を備えてなる指針照明装置において、前記導光体には、前記光源に対向し前記光を導入する受光部と、前記駆動軸の軸方向において前記受光部と対向し導入した前記光の一部を前記同心円状の移動経路の一部の領域に向けて照射する第１の照射部と、この第１の照射部よりも前記駆動軸から遠い位置に形成され前記駆動軸の軸方向において前記受光部と対向すると共に導入した前記光の他の一部を前記移動経路に対向する前記第１の照射部と隣り合う隣接領域に介在する前記基体部に向けて反射する第１の反射部と、前記第１の反射部からの前記光を前記駆動軸の軸方向に反射するように前記隣接領域に介在する前記基体部に設けた第２の反射部と、前記第１の照射部と隣り合う隣接領域に設けられ、前記第２の反射部からの前記光を前記移動経路に向けて照射する第２の照射部とを備え、前記光源の発光中心から前記駆動軸までの距離に対して、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の各面積中心から前記駆動軸１までの距離を小さく（短く）設定してなることを特徴とする。

（削除）

また本発明は、前記移動経路に対向する前記第１の照射部の両側に隣り合うそれぞれの前記隣接領域において、前記第１の反射部は、前記隣接領域のうち一方の第１の隣接領域に位置した前記基体部に向けて反射する第１の反射面と、他方の第２の隣接領域に位置した前記基体部に向けて反射する第２の反射面と、からなると共にこれら各これら各反射面に対応して前記第２の反射部と前記第２の照射部を前記第１の隣接領域と前記第２の隣接領域とにそれぞれ設けてなることを特徴とする。

また本発明は、前記導光体が前記第１，第２の反射面でなる前記第１の反射部と、前記各反射面に対応したそれぞれ二つの前記第２の反射部と前記第２の照射部とでなる構造区分を前記移動経路に沿って連続させてなることを特徴とする。

以上、本発明により、初期の目的を達成することができ、指針カバーを小型化しながら明るくバランスのとれた照明を行うことができ、商品性を向上させることが可能な指針の照明装置を提供することができる。

図１〜図３は、本発明の一実施形態を示すもので、図１は本発明による指針の照明装置を適用した指針式計器の断面図、図２は導光体の正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。

図１において、指針式計器は、駆動軸１を前方（図１中上方）に突設してなる駆動装置２と、この駆動装置２の前方側（図１中上側）に位置する回路基板３と、この回路基板３の前方側に配置される筒体４１を備えたケース４と、このケース４によって支持される表示板５と、この表示板５の前方に位置し駆動装置２の駆動軸１によって動作（回転）する指針６と、表示板５の背後に位置して筒体４１内に配置される光源７と、この光源７の光を指針６に導く導光体８と有する。

駆動装置２は、ステッピングモータ式ゲージやエアコア式ゲージ等の周知のコイル型電動機からなり、駆動軸１が回路基板３を貫通するように回路基板３の背面に装着されている。

回路基板３は、周知の硬質プリント回路基板からなり、駆動装置２と光源８に電力供給を行う図示しない回路パターンを有する。

ケース４は、例えば光反射率の高い白色の合成樹脂からなり、筒体４１は、円筒状に形成され、その内部に駆動軸１、光源７、導光体８の各部品を収納している。

表示板５は、周知の印刷表示板からなり、指針６に対応する目盛、文字、マーク等の図示しない指標部を有している。表示板５はまた駆動軸１と指針６との連結を可能とする貫通孔５１を有し、この貫通孔５１がケース４の開口４２と対応する構造である。

指針６は、例えば透光性の合成樹脂材料（透光部材）からなる指示部６１と、この指示部６１の後述する回転中心領域の周囲を覆って隠蔽する例えば遮光性の合成樹脂からなる指針カバー６２と、指示部６１を駆動軸１に連結する例えば遮光性の合成樹脂からなる指針座６３とを有する。

指示部６１は、表示板５の前記指標部に向かって延び、駆動軸１との連結箇所を含み指針カバー６２と指針座６３によって主に前方（図１中上方）、側方及び後方が覆われる回転中心領域Ｒｃを有する。なお指示部６１の前面または背面には、その視認色や発光色を決定する図示しない着色層が設けられている。

この回転中心領域Ｒｃには、光源７（導光体８）からの光を受光する指針受光部６１１と、この指針受光部６１１から取り入れた光を指示部６１の先端側に反射して光輝させる指針反射部６１２が設けられている。

光源７は、本実施形態では、駆動軸１の周りに同心円状に１２０度間隔で配置された複数（３個）の発光ダイオードからなり、これらは回路基板３上に実装されている。またこの光源７は、その駆動軸１側の一部が表示板５の貫通孔５１の投影領域内に位置するが、反対側の残りの部分は貫通孔５１の投影領域外に位置している。つまり、駆動軸１から光源７の外側までの距離より、駆動軸１から表示板５の貫通孔５１の距離が短くなるように、表示板５の貫通孔５１は小さく形成されている。

導光体８は、透光性の合成樹脂からなり、指針６と光源７との間に位置し、駆動軸１を中心として回転する指針受光部６１１の移動経路Ｍｐに沿って延在するもので、駆動軸１を取り巻くリング（円筒）形状の基体部８１と、図２中、基体部８１から部分的に外方に突出する突出部８２とを有している。

この導光体８には、受光部８３、第１の照射部８４、第１の反射部８５、第２の反射部８６、第２の照射部８７がそれぞれ形成されている。

受光部８３は、光源７の発光面を覆うように基体部８１と突出部８２の各背面側を利用して光源７に対向形成され、光源７の光を内部に導入する。この受光部８３は本実施形態では、光源７側に向けて突出する凸レンズまたは球面レンズに形成され、光源７からの光を集光する機能を有している。

第１の照射部８４は、駆動軸１の軸方向において移動経路Ｍｐ及び受光部８３と対向するよう基体部８１の前面側を利用して形成されている。この第１の照射部８４は、図２では略半円形状であるが、実際は、中心が移動経路Ｍｐ（または指針受光部６１１）に向けて凸となる凸面または球面形状となっており、受光部８３を通じて内部に導入した光の一部、この例では、受光部８３に導入された光を移動経路Ｍｐに向けて集光して照射する機能を有している。

第１の反射部８５は、第１の照射部８４よりも駆動軸１から遠い位置に設けられ、駆動軸１の軸方向において受光部８３のみと対向するよう突出部８２の外壁面（傾斜面）を利用して形成されている。この第１の反射部８５は、図２では略三角形状であるが、実際は、集光点が各々異なる二つの球面からなる第１，第２の反射面８５ａ，８５ｂによって形成されている。

第１，第２の反射面８５ａ，８５ｂのうち、第１の反射面８５ａは、受光部８３を通じて導入した光の他の一部、この例では主に光源７の発光中心から駆動軸１に遠い範囲に放射されて受光部８３に導入された光を、移動経路Ｍｐに対向すると共に第１の照射部８４に隣接する第１の隣接領域Ａｄ１に向けて駆動軸１と略直交する方向に反射するもので、第２の反射面８５ｂは、第１の反射面８５ａと同様に受光部８３を通じて導入した光の他の一部、この例では主に光源７の発光中心から駆動軸１に遠い範囲に放射されて受光部８３に導入された光を、移動経路Ｍｐに対向すると共に第１の照射部８４に隣接する第２の隣接領域Ａｄ２に向けて駆動軸１と略直交する方向に反射する。

第２の反射部８６は、第１，第２の隣接領域Ａｄ１，Ａｄ２の背面側を利用して平面反射面に形成されている。この第２の反射部８６は、第１の反射部８５を構成する第１，第２の反射面８５ａ，８５ｂのうち、第１の反射面８５ａからの光を駆動軸１の軸方向に反射する第１の反射面８６ａと、第２の反射面８５ｂからの光を駆動軸１の軸方向に反射する第１の反射面８６ｂとからなる。

第２の照射部８７は、第１，第２の隣接領域Ａｄ１，Ａｄ２の前面側を利用して第１の照射部８４に隣接する平面に形成されている。この第２の照射部８７は、第２の反射部８６を構成する第１，第２の反射面８６ａ，８６ｂのうち、第１の反射面８６ａからの光を移動経路Ｍｐに向けて照射する第１の照射面８７ａと、第２の反射面８７ｂからの光を移動経路Ｍｐに向けて照射する第２の照射面８７ｂとからなる。

またここで、駆動軸１から光源７までの距離と、駆動軸１から第１，第２の照射部８４，８７までの距離に注目すると、図２に示すように、駆動軸１から光源７の発光中心Ｌｃまでの距離に対して、駆動軸１から第１の照射部８４及び第２の照射部８７の各面積中心Ｃ１，Ｃ２までの各距離が小さくなるように設定されている。

また前記のように第１の反射部８５が一つの受光部８３を通じて導入した光を隣接領域のうち、第１の隣接領域Ａｄ１に向けて反射する第１の反射面８５ａと、第２の隣接領域Ａｄ２に向けて反射する第２の反射面８５ｂからなると共に、これら各反射面８５ａ，８５ｂに対応して第２の反射部８６（第１，第２の反射面８６ａ,８６ｂ）と第２の照射部８７（第１，第２の照射面８７ａ，８７ｂ）を二つずつ設けている。

このように基体部８１が第１，第２の反射面８５ａ，８５ｂでなる第１の反射部８５と、各反射面８５ａ，８５ｂに対応したそれぞれ二つの第２の反射部８６（第１，第２の反射面８６ａ,８６ｂ）と第２の照射部８７（第１，第２の照射面８７ａ，８７ｂ）とでなる構造区分Ｂを有し、この構造区分Ｂを３つ連続させることにより、環状の導光体８が構成されている。なお本例では一つの構造区分Ｂの中に光源７、受光部８３、第１の照射部８４がそれぞれ一つずつ含まれている。

以上のように本実施形態では、光源７と、駆動装置２の駆動軸１によって軸回り回動する透光部材からなりその回転中心領域Ｒｃに前記光源７からの光を受光する指針受光部６１１が設けられると共に前記指針受光部６１１から受光した前記光によって光輝する透光性の指示部６１と前記指針受光部６１１を含む前記回転中心領域Ｒｃを覆う遮光性の指針カバー６２とでなる指針６と、この指針６と前記光源７との間に配置され、前記指針軸１を回転中心として同心円状に回転移動する前記指針受光部６１１の移動経路Ｍｐの領域に沿って設けられる略円筒状の基体部８１からなる導光体８と、を備えてなる指針照明装置において、前記導光体８には、前記光源７に対向し前記光を導入する受光部８３と、
前記駆動軸１の軸方向において前記受光部８３と対向し導入した前記光の一部を前記同心円状の移動経路Ｍｐの一部の領域に向けて照射する第１の照射部８４と、この第１の照射部８４よりも前記駆動軸１から遠い位置に形成され前記駆動軸１の軸方向において前記受光部８３と対向すると共に導入した前記光の他の一部を前記移動経路Ｍｐに対向する前記第１の照射部８４と隣り合う隣接領域Ａｄ１，Ａｄ２に介在する前記基体部８１に向けて反射する第１の反射部８５と、前記第１の反射部８５からの前記光を前記駆動軸１の軸方向に反射するように前記隣接領域Ａｄ１，Ａｄ２に介在する前記基体部８１に設けた第２の反射部８６と、前記第１の照射部８４と隣り合う隣接領域Ａｄ１，Ａｄ２に設けられ、前記第２の反射部８６からの前記光を前記移動経路Ｍｐに向けて照射する第２の照射部８７とを備え、前記光源７の発光中心から前記駆動軸１までの距離に対して、前記第１の照射部８４及び前記第２の照射部８７の各面積中心から前記駆動軸１までの距離を小さく（短く）設定してなることにより、指針受光部６１１を駆動軸１に近接させ、回転中心領域Ｒｃ及び指針カバー６２を小型化できると共に、明るくバランスのとれた照明を行うことができ、商品性を向上させることができる。

すなわち、本実施形態による導光体８は、一つの光源７及び受光部８３に対して第１の照射部８４とこの第１の照射部８４の外側に位置する第１の反射部８５を対向させ、受光部８３を通じて導入される光の一部をできるだけ反射を抑えた状態で第１の照射部８４から移動経路Ｍｐに向けて透過（照射）させると共に、受光部８３を通じて導入される光の他の一部を第１の反射部８５を通じて第１の照射部８４の隣接領域Ａｄ１，Ａｄ２に向かって反射させ、さらにこの反射光を第２の反射部８６と第２の照射部８７を通じて第１の照射部８４とは異なる箇所から移動経路Ｍｐに向けて透過（照射）させることが可能となり、これにより、光源７と指針受光部６１１との間に導光体８を介在させたときに、導光体８の一部（この場合、第１，第２の照射部８４，８７）を移動経路Ｍｐに対向させればよく、光源７の発光中心Ｌｃと移動経路Ｍｐの面積中心とを合致させる必要がないので、指針受光部６１１を回転軸１に近接させることができると共に、第１，第２の照射部８４，８７から移動経路Ｍｐに向かう光の出射量を略均一化なものとすることができる。

また本実施形態では、前述したように光源７の発光中心Ｌｃから駆動軸１までの距離に対して、第１の照射部８４及び第２の照射部８７の各面積中心Ｃ１，Ｃ２から駆動軸１までの各距離を小さく（短く）設定したことにより、より確実に指針受光部６１１を回転軸１に近接させることができる。

また本実施形態では、第１の反射部８５が一つの受光部８３を通じて導入した光を第１の隣接領域Ａｄ１に向けて反射する第１の反射面８５ａと、第２の隣接領域Ａｄ２に向けて反射する第２の反射面８５ｂからなると共にこれら各反射面８５ａ，８５ｂに対応して第２の反射部８６と第２の照射部８７を二つずつ設けた構成としたことにより、限られた数の光源７で広い範囲を照明できる。

また本実施形態では、導光体８が第１，第２の反射面８５ａ，８５ｂでなる第１の反射部８５と、各反射面８５ａ，８５ｂに対応したそれぞれ二つの第２の反射部８６と第２の照射部８７とでなる構造区分Ｂを移動経路Ｍｐに沿って連続させてなることにより、構造区分Ｂからなるパターンを必要とされる範囲にわたって連続させることで、導光体８を設計できるので、広い範囲を照明する際に、設計効率を向上させることができる。

なお受光部８３、第１の照射部８４、第１の反射部８５、第２の反射部８６、第２の照射部８７の各形状は任意であり、各種設計条件に応じて最適なものを選択すればよい。

本発明の一実施形態となる指針式計器の断面図。 同実施形態の導光体の上面図。 図２のＡ−Ａ断面図。

１ 駆動軸
２ 駆動装置
３ 回路基板
４ ケース
５ 表示板
６ 指針
７ 光源
８ 導光体
４１ 筒体
５１ 貫通孔
６１ 指示部
６２ 指針カバー
６３ 指針座
８１ 基体部
８２ 突出部
８３ 受光部
８４ 第１の照射部
８５ 第１の反射部
８６ 第２の反射部
８７ 第２の照射部
８５ａ，８６ａ 第１の反射面
８５ｂ，８６ｂ 第２の反射面
８７ａ 第１の照射面
８７ｂ 第２の照射面
６１１ 指針受光部
６１２ 指針反射部
Ａｄ１ 第１の隣接領域
Ａｄ２ 第２の隣接領域
Ｃ１，Ｃ２ 面積中心
Ｌｃ 発光中心
Ｍｐ 移動経路
Ｒｃ 回転中心領域

Claims (3)

1. 光源と、
   駆動装置の駆動軸によって軸回り回動する透光部材からなりその回転中心領域に前記光源からの光を受光する指針受光部が設けられると共に前記指針受光部から受光した前記光によって光輝する透光性の指示部と前記指針受光部を含む前記回転中心領域を覆う遮光性の指針カバーとでなる指針と、
   この指針と前記光源との間に配置され、前記指針軸を回転中心として同心円状に回転移動する前記指針受光部の移動経路の領域に沿って設けられる略円筒状の基体部からなる導光体と、を備えてなる指針照明装置において、
   前記導光体には、前記光源に対向し前記光を導入する受光部と、
   前記駆動軸の軸方向において前記受光部と対向し導入した前記光の一部を前記同心円状の移動経路の一部の領域に向けて照射する第１の照射部と、
   この第１の照射部よりも前記駆動軸から遠い位置に形成され前記駆動軸の軸方向において前記受光部と対向すると共に導入した前記光の他の一部を前記移動経路に対向する前記第１の照射部と隣り合う隣接領域に介在する前記基体部に向けて反射する第１の反射部と、
   前記第１の反射部からの前記光を前記駆動軸の軸方向に反射するように前記隣接領域に介在する前記基体部に設けた第２の反射部と、
   前記第１の照射部と隣り合う隣接領域に設けられ、前記第２の反射部からの前記光を前記移動経路に向けて照射する第２の照射部とを備え、
   前記光源の発光中心から前記駆動軸までの距離に対して、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の各面積中心から前記駆動軸までの距離を小さく設定してなることを特徴とする指針の照明装置。
2. 前記移動経路に対向する前記第１の照射部の両側に隣り合うそれぞれの前記隣接領域において、前記第１の反射部は、前記隣接領域のうち一方の第１の隣接領域に位置した前記基体部に向けて反射する第１の反射面と、他方の第２の隣接領域に位置した前記基体部に向けて反射する第２の反射面と、からなると共にこれら各これら各反射面に対応して前記第２の反射部と前記第２の照射部を前記第１の隣接領域と前記第２の隣接領域とにそれぞれ設けてなることを特徴とする請求項１記載の指針の照明装置。
3. 前記導光体が前記第１，第２の反射面でなる前記第１の反射部と、前記各反射面に対応したそれぞれ二つの前記第２の反射部と前記第２の照射部とでなる構造区分を前記移動経路に沿って連続させてなることを特徴とする請求項２記載の指針の照明装置。

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