特許 5983304 指針式計器装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5983304

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】指針式計器装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 11/28 20060101AFI20160818BHJP

【ＦＩ】

   G01D11/28 L

   G01D11/28 P

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-234280(P2012-234280)

(22)【出願日】2012年10月24日

(65)【公開番号】特開2014-85225(P2014-85225A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年8月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 雅博

(72)【発明者】

【氏名】小幡 雅人

【審査官】 藤田 憲二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１６４０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０１４５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２２２３４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ １１／２４，１１／２８

Ｇ１２Ｂ １１／００

Ｂ６０Ｋ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路基板と、この回路基板の背後に設けられる計器本体と、この計器本体のフレームから一体に設けられた軸支部により支持される駆動軸と、前記回路基板に設けられた開口孔を介して前記軸支部および前記駆動軸が挿通され、その駆動軸の端部に固定される指針と、前記回路基板に実装され、前記指針の基部へと入光し前記指針の指示部へと照明光を供給する光源と、前記駆動軸が挿通される挿通孔を有し、前記光源の光を前記指針の前記基部側へと導く略円錐形状をなした導光部材と、を備えてなる指針式計器装置において、前記導光部材は、前記光源からの光を受け入れ導光する受光部と、この受光部から入光した光を導光する導光部と、この導光部から前記指針の基部へと光を出射導光する出射部と、前記駆動軸を軸支する前記軸支部を取り巻くように設けられたボス部と、このボス部から一体に形成され、前記回路基板に対して組み付け位置を定めるための位置決め部と、を備え、前記ボス部と前記軸支部とのクリアランスが、前記挿通孔と前記駆動軸とのクリアランスよりも狭くなるように設定してなることを特徴とする指針式計器装置。

【請求項2】

前記ボス部の内壁部分には、前記駆動軸の軸線方向に沿って複数のリブを突出形成してなることを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば車両用計器などに採用される指針式計器装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の指針式計器装置は、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。この指針式計器装置は、導光部材からの照明光を受光して、指針の指示部が光輝するものが種々提案されており、導光部材からの照明光を指針の光導入部（指針基部）の側面で受光し、指針の指示部を光輝させるものである。指針の光導入部は、計器本体の駆動軸が挿入される挿通孔を有する軸状部によって形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８ー１９７０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の指針式計器装置は、指針の光導入部の側面と、導光部材とのクリアランスが狭いため、組み付けバラツキによっては指針の光導入部と導光部材とが干渉し、針掛かりの原因となってしまうといった問題点を有している。

【0005】

そこで、本発明は、上述した問題点を解消し、駆動軸や指針の光導光部からなる回動部材と導光部材との干渉を防止し、針掛りを未然に防ぐことを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は前述した課題を解決するため、請求項１では、回路基板と、この回路基板の背後に設けられる計器本体と、この計器本体のフレームから一体に設けられた軸支部により支持される駆動軸と、前記回路基板に設けられた開口孔を介して前記軸支部および前記駆動軸が挿通され、その駆動軸の端部に固定される指針と、前記回路基板に実装され、前記指針の基部へと入光し前記指針の指示部へと照明光を供給する光源と、前記駆動軸が挿通される挿通孔を有し、前記光源の光を前記指針の前記基部側へと導く略円錐形状をなした導光部材と、を備えてなる指針式計器装置において、前記導光部材は、前記光源からの光を受け入れ導光する受光部と、この受光部から入光した光を導光する導光部と、この導光部から前記指針の基部へと光を出射導光する出射部と、前記駆動軸を軸支する前記軸支部を取り巻くように設けられたボス部と、このボス部から一体に形成され、前記回路基板に対して組み付け位置を定めるための位置決め部と、を備え、前記ボス部と前記軸支部とのクリアランスが、前記挿通孔と前記駆動軸とのクリアランスよりも狭くなるように設定してなることを特徴とする指針式計器装置である。

【0007】

このように構成することにより、駆動軸と導光部材とが干渉するより先に、計器本体の軸支部と導光部材のボス部とを当接（接触）させることにより、駆動軸と導光部材とのクリアランスを維持できるため、駆動軸と導光部材との干渉を防止し、針掛かりを未然に防ぐことができる。

【0008】

また、前記ボス部の内壁部分には、前記駆動軸の軸線方向に沿って複数のリブを突出形成してなることを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置である。このように構成することにより、複数のリブを計器本体に形成された軸支部の長手方向に沿って周りから部分的に突き当たるように接触させることができるため、駆動軸を中心として導光部材の位置ずれを防ぐことができ、駆動軸と導光部材との干渉を防止し、針掛かりを未然に防ぐことができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明では、指針式計器装置において、駆動軸と導光部材とが干渉するより先に、計器本体の軸支部と導光部材のボス部とを当接（接触）させることにより、駆動軸と導光部材とのクリアランスを維持できるため、駆動軸と導光部材との干渉を防止し、針掛かりを未然に防ぐことができるものであり、これにより所期の目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態を示す指針式計器装置の各断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図2】図２は、図１（ａ）の要部を示す拡大断面図である。

【図3】図３は、図２における導光部材を示す上面図である。

【図4】図４は、図３における導光部材のＢ−Ｂ線断面図である。

【図5】図５は、図１（ｂ）の要部を示す拡大断面図である。

【図6】図６は、図５における導光部材を示す上面図である。

【図7】図７は、図６における導光部材のＣ−Ｃ線断面図である。

【図8】図８は、本発明の第２の実施形態を示す指針式計器装置の断面図である。

【図9】図９は、図８のＤ−Ｄ線断面図である。

【図10】図１０は、図８における導光部材を示す上面図である。

【図11】図１１は、図８における導光部材を示す底面図である。

【図12】図１２は、図１０における導光部材のＥ−Ｅ線断面図である。

【図13】図１３は、図１０における導光部材のＦ−Ｆ線断面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１から図７は本発明の第１の実施形態である指針式計器装置を示すものであり、本発明の指針式計器装置は、図１に示すように、計器本体１と、回路基板２、光源３と、導光部材４と、ケース体５と、表示板６（文字板）と、指針７と、から主に構成されている。

【0012】

計器本体１は、ステッピングモータあるいは交差コイル式計器本体からなり、計器本体１のフレーム１ａから一体に軸支部１ｂが突出形成され、この軸支部１ｂに駆動軸１ｃが回動可能に軸支されている。

【0013】

回路基板２は、ガラスエポキシ樹脂などからなる硬質の回路基板であり、計器本体１の軸支部１ｂおよび駆動軸１ｃが貫通する開口孔２ａを備えている。また、回路基板２には、後述する導光部材４を位置決め保持するための位置決め孔２ｂが設けられている。

【0014】

光源３は、表面実装可能なチップ型の発光ダイオードであり、指針７の背後に位置し、計器本体１の軸支部１ｂの周囲に複数（本実施形態においては２個）設けられており、回路基板２の表面に実装されている。

【0015】

導光部材４は、透光性樹脂材料からなるものであり、略円錐状をなしており、光源３からの光を受け入れ導光する受光部４ａと、この受光部４ａから入光した光を導光する導光部４ｂと、この導光部４ｂから指針７の基部７ａへと光を出射導光する出射部４ｃと、駆動軸１ｃを軸支する軸支部１ｂを取り巻くように設けられたボス部４ｄと、このボス部４ｄから一体に形成され、回路基板２に対して組み付け位置を定めるための位置決め部４ｅと、略円錐状をなした導光部材４の上端側中央箇所に駆動軸１ｃが挿通される挿通孔４ｆを備えている。

【0016】

受光部４ａは、導光部材４の円錐形状の裾部分に設けられており、本実施形態においては二つの光源３の真上に配置されることで、光源３からの出射光を受光するように設けられている。

【0017】

導光部４ｂは、受光部４ａから受光した光を出射部４ｃへと導光するものであり、導光効率を向上させるために曲面からなる導光面を有している。

【0018】

出射部４ｃは、計器本体１の軸支部１ｂが挿通する挿通孔４ｆを挟んで両側に設けられ、導光部４ｂによって導光された光源３からの光を指針７の受光部である指針基部７ａに向けて出射させるものである。

【0019】

ボス部４ｄは、導光部４ｂの上端側からほぼ直交する方向に二つの円弧状の壁部が垂下してなるものであり、導光部４ｂと二つの円弧状の壁部からなるボス部４ｄによって略円錐状に形成されている。

【0020】

位置決め部４ｅは、回路基板２に設けられた位置決め孔２ｂに係合する位置決めピンであり、この位置決めピンはボス部４ｄの下端側から一体に水平に延びる腕片部分から回路基板２の位置決め孔２ｂ位置に合わせて形成されている。

【0021】

また、ボス部４ｄの内壁部分と計器本体１の軸支部１ｂの外周壁部とのクリアランスＸ１は、導光部材４の挿通孔４ｆの壁部と計器本体１の駆動軸１ｃとのクリアランスＸ２に比べ、狭くなるようにボス部４ｄの内壁の寸法を設定している。

【0022】

ケース体５は、例えばＰＰからなる合成樹脂材料により形成され、回路基板２上に配置されている。本実施形態では、光源３を取り巻き指針照明空間を形成するように仕切り壁５ａが設けられている。また、ケース体５には、表示板６を載置する載置面部５ｂが設けられている。

【0023】

表示板（文字板）６は、透光性樹脂基板をブランク材とし、その透光性樹脂基板上に目盛や数字・記号・文字からなる意匠部（図示せず）を有する印刷層が形成され、表示板６の意匠部である目盛や数字などと指針７の指示部７ｂとの対比判読によって計測量を表示するようにしている

【0024】

指針７は、透光性樹脂材料からなる指針基部７ａと、この指針基部７ａから水平方向に延びる指示部７ｂと、指針基部７ａの上面側に設けられた反射面部７ｃと、指針基部７ａと反射面部７ｃを覆う指針キャップ部７ｄとから構成されており、計器本体１の駆動軸１ｃに指針基部７ａが圧入固定されている。

【0025】

このように構成された本実施形態からなる指針式計器装置においては、発光ダイオードからなる光源３からの光は、導光部材４の受光部４ａから入光し、導光部４ｂへと導かれ光を出射部４ｃから指針７の受光部である指針基部７ａに向けて出射する。この出射された光は指針基部７ａから導光されて反射面部７ｃによって指針７の指示部７ｂへと導かれ、指示部７ｂの底面箇所にて反射されることにより指示部７ｂが光輝される。

【0026】

ところで、本実施形態による指針式計器装置においては、回路基板２を基準として回路基板２の背後に計器本体１が組み付けられるとともに、回路基板２の前面側には回路基板２に設けた位置決め孔２ｂに合わせて導光部材４の位置決め部４ｅである位置決めピンが位置合わせされながら組み付け固定される。次いで、計器本体１が組み付けられた回路基板２をケース体５にセットした後、指針７に設けられた指針基部７ａを計器本体１の駆動軸１ｃに圧入固定することにより指示計器の組み付けが完了する。

【0027】

この際、導光部材４のボス部４ｄの内壁部分と計器本体１の軸支部１ｂの外周壁部とのクリアランスＸ１は、導光部材４の挿通孔４ｆの壁部と計器本体１の駆動軸１ｃとのクリアランスＸ２に比べ、狭くなるようにボス部４ｄの内壁の寸法を設定しているため、駆動軸１ｃと導光部材４とが干渉するより先に、計器本体１の軸支部１ｂと導光部材４のボス部４ｄとを接触させることにより、各部品の組み付け精度のばらつきを抑えることができるものであり、駆動軸１ｃと導光部材４との間のクリアランスを維持できるため、駆動軸１ｃと導光部材４との干渉を防止し、針掛かりを未然に防ぐことができる。

【0028】

図８から図１３は、本発明の第２の実施形態を示すものである。第２の実施形態は、導光部材４の構成の一部が異なるのみであり、他の構成要件としては前述した第１の実施形態とほぼ同様である。

【0029】

本実施形態における導光部材４は、前述した第１の実施形態とほぼ同様にして透光性樹脂材料からなるものであり、略円錐状をなしており、光源３からの光を受け入れ導光する受光部４ａと、この受光部４ａから入光した光を導光する導光部４ｂと、この導光部４ｂから指針７の基部７ａへと光を出射導光する出射部４ｃと、駆動軸１ｃを軸支する軸支部１ｂを取り巻くように設けられたボス部４ｄと、このボス部４ｄから一体に形成され、回路基板２に対して組み付け位置を定めるための位置決め部４ｅと、略円錐状をなした導光部材４の上端側中央箇所に駆動軸１ｃが挿通される挿通孔４ｆを備えており、ボス部４ｄの内壁部分には、計器本体１の駆動軸１ｃの軸線方向に沿って複数のリブ４ｇが突出形成されている。

【0030】

ボス部４ｄの形状としては、前述した第１の実施形態と同様にして導光部４ｂの上端側からほぼ直交する方向に二つの円弧状の壁部が垂下してなるものであり、この二つの円弧状の壁部の内面部分に複数のリブ４ｇが突出形成されるものであり、本実施形態では、対向する二つの円弧状の壁部（内壁部分）には、等間隔に２個づつリブ４ｇが突出形成されている。

【0031】

また、このリブ４ｇに加えて、対向する導光部４ｂの内壁部分には、それぞれ１個の補助用のリブ４ｈが駆動軸１ｃの軸線方向に沿って突出形成されている。

【0032】

この場合、ボス部４ｄの内壁部分に突出形成されたリブ４ｇおよび導光部４ｂの内壁部分に突出形成された補助用のリブ４ｈと計器本体１の軸支部１ｂとのクリアランスＸ３は、導光部材４の挿通孔４ｆと計器本体１の駆動軸１ｃとのクリアランスＸ４に比べ、狭くなるようにボス部４ｄの内壁部分に設けられたリブ４ｇとの寸法を設定している。

【0033】

このように構成された第２の実施形態からなる指針式計器装置においては、導光部材４のボス部４ｄの内壁部分に突出形成されたリブ４ｇおよび導光部４ｂの内壁部分に突出形成された補助用のリブ４ｈと計器本体１の軸支部１ｂとのクリアランスＸ３は、導光部材４の挿通孔４ｆの壁部と計器本体１の駆動軸１ｃとのクリアランスＸ４に比べ、狭くなるようにボス部４ｄの内壁部分に設けられたリブ４ｇおよび導光部４ｂの内壁部分に突出形成された補助用のリブ４ｈとの寸法を設定しているため、駆動軸１ｃと導光部材４とが干渉するより先に、複数のリブ４ｇおよび補助用のリブ４ｈを計器本体１に形成された軸支部１ｂの長手方向に沿って周りから接触させることができるため、駆動軸１ｃを中心として導光部材４の位置ずれを防ぐことができ、駆動軸１ｃと導光部材４との干渉を防止し、針掛かりを未然に防ぐことができる。

【0034】

なお、導光部材４の大きさや形状などの違いにより、各リブ４ｇ，４ｈの個数や間隔あるいは配設する位置などは適宜に設定すればよいものである。

【0035】

また、前述した実施形態においては、各リブ４ｇ，４ｈと計器本体１の軸支部１ｂとの間には若干の隙間を配して構成していたが、場合によっては導光部材４側に設けた各リブ４ｇ，４ｈと軸支部１ｂとのクリアランスＸ３の隙間がほとんどないように配置し、各リブ４ｇ，４ｈを部分的に軸支部１ｂと突き当て配置して保持するようにしてもよいものであり、前述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0036】

本発明は、前述した実施形態において詳述したように、導光部材を用いた発光指針式の計器装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0037】

１ 計器本体
１ａ フレーム
１ｂ 軸支部
１ｃ 駆動軸
２ 回路基板
２ａ 開口孔
２ｂ 位置決め孔
３ 光源（発光ダイオード）
４ 導光部材
４ａ 受光部
４ｂ 導光部
４ｃ 出射部
４ｄ ボス部
４ｅ 位置決め部（位置決めピン）
４ｆ 挿通孔
４ｇ リブ
４ｈ リブ
５ ケース体
５ａ 仕切り壁
５ｂ 載置面部
６ 表示板（文字板）
７ 指針
７ａ 指針基部
７ｂ 指示部
７ｃ 反射面部
７ｄ 指針キャップ部
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４ クリアランス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】