特許 6202388 計器用指針

(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】6202388

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】計器用指針

(51)【国際特許分類】

   G01D 11/28 20060101AFI20170914BHJP

   G01D 13/22 20060101ALI20170914BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G01D11/28 P

   G01D13/22 101

   B60K35/00 Z

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-220706(P2013-220706)

(22)【出願日】2013年10月24日

(65)【公開番号】特開2015-81873(P2015-81873A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年8月19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】平岩 光

【審査官】 深田 高義

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０７９４３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−１３０６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１１０２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０９８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４２７４３５８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ １１／２８

Ｂ６０Ｋ ３５／００

Ｇ０１Ｄ １３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

計器用表示板に形成された計測値表示部を指示する指針本体を備え、
前記指針本体が、光源からの照明光を受光する受光部を有する基部と、前記基部から前記計測値表示部側に向けて延びる指示部とを備え、
前記基部を覆う非透光性の指針キャップには、前記指示部の上部表面を露出させるためのスリットが設けられ、
前記指示部の上部表面には膜状に形成された金属層と、
前記金属層の表面に積層され複数個の溝部を有する透光性の光学部材と、が形成されており、
前記基部には、前記受光部を通じて前記基部内に導入された前記照明光を表面側から前記溝部および前記金属層に向けて出射する出射部が前記スリットを臨むように設けられていることを特徴とする計器用指針。

【請求項2】

前記光学部材は、その表面側において、前記指示部の長手方向に沿うようにＶ字状からなる複数個の溝部が連続形成されていることを特徴とする請求項１記載の計器用指針。

【請求項3】

前記指示部は、前記基部から遠ざかるに従って、視認者側に湾曲していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の計器用指針。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種車両に備えられる車両用計器に搭載された計器用指針に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、この種の計器用指針にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の計器用指針は、線状に延びる透光性の指示部の背面に、ハーフミラー層と、拡散層と、蛍光層とが順次積層形成された構成となっており、指示部は、青色光を発する光源からの光を導光部を通じて背後から入射可能な構成となっている

【0003】

ハーフミラー層は、例えば光の透過率が略３０〜３５％となるように印刷で形成されたアルミニウム等の金属材料を指示部の背面に薄膜状に形成したものである。また、拡散層は、例えば乳白色の透過性インクなどを塗布したものであり、導光部から出射され、蛍光層を透過した青色光が入射して拡散される。また、蛍光層は、導光部から出射された青色光により励起され、蛍光を発光する蛍光体から構成され、例えばＹＡＧ：Ｃｅ系蛍光体等の青色光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を拡散層の背面に層状に積層形成したものであり、導光部から出射された青色光により励起されて、黄色の蛍光を発光する。

【0004】

そして、光源の発光時において、蛍光層で発光された光の一部及び蛍光層で発光に寄与しなかった青色光は、拡散層、及びハーフミラー層を透過して指示部に入射する。このため、拡散層は、青色光及び黄色系の光を拡散する。これによって、青色光及び黄色系の光とが混合されて、白色光として指示部側に出射される。従って、拡散層で混合された白色光は、ハーフミラー層を透過して、指示部に供給されることで、線状に延びる指示部の上部表面は単色光である白色光にて発光する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−２７８７３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献１に記載の計器用指針の場合、指示部の背面に、ハーフミラー層と、拡散層と、蛍光層とが順次積層形成された構成となっており、蛍光層側から光が入射し、この入射した光が拡散層及びハーフミラー層を介して指示部側に至ることで、視認者側から見たときに線状に延びる指示部の上部表面が発光表示されるものであるが、上述したように光源の発光時において、指示部の上部表面は単色光として発光表示されるため、金属質感を失ってしまうという問題点を有している。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、指示部の上部表面に金属質感を持たせることが可能な計器用指針の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、計器用表示板に形成された計測値表示部を指示する指針本体を備え、
前記指針本体が、光源からの照明光を受光する受光部を有する基部と、前記基部から前記計測値表示部側に向けて延びる指示部とを備え、
前記基部を覆う非透光性の指針キャップには、前記指示部の上部表面を露出させるためのスリットが設けられ、
前記指示部の上部表面には膜状に形成された金属層と、
前記金属層の表面に積層され複数個の溝部を有する透光性の光学部材と、が形成されており、
前記基部には、前記受光部を通じて前記基部内に導入された前記照明光を表面側から前記溝部および前記金属層に向けて出射する出射部が前記スリットを臨むように設けられていることを特徴とする。

【0008】

また本発明は、前記光学部材は、その表面側において、前記指示部の長手方向に沿うようにＶ字状からなる複数個の溝部が連続形成されていることを特徴とする。

【0009】

また本発明は、前記指示部は、前記基部から遠ざかるに従って、視認者側に湾曲していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、初期の目的を達成でき、指示部の上部表面に金属質感を持たせることが可能な計器用指針を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態による車両用計器の正面図。

【図2】図１のＡ−Ａ断面図。

【図3】同実施形態による計器用指針の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１、図２は、本発明の計器用指針を搭載した車両用計器（例えば指針式速度計）の一実施形態を示すものであり、車両用計器は、回路基板１０と、この回路基板１０に導通装着され回転軸２０が前方に延びる駆動装置３０と、回転軸２０にて回転駆動される指針（計器用指針）４０と、この指針４０によって指示される後述する計測値表示部を有する表示板（計器用表示板）５０と、指針４０を照明する光源６０と、表示板５０を照明する指標用光源７０と、回路基板１０と表示板５０との間に配置されるケース体８０とから構成される。

【0013】

回路基板１０は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、光源６０と、指標用光源７０と、駆動装置３０の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）や抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されている。

【0014】

駆動装置３０は、可動磁石式計器またはステッピングモータからなり、回転軸２０が回路基板１０を貫通するように、その主要部が回路基板１０の背後に装着され、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターン（前記駆動手段）に電気接続される。

【0015】

指針４０は、図３に示すように指針本体４１と、非透光性の指針キャップ４２と、台座部材４３と、金属層４４と、光学部材４５とを備えている。

【0016】

指針本体４１は、透光性の合成樹脂材料にて形成され、表示板５０に形成された後述する計測値表示部を指示する指示部材からなり、光源６０からの照明光を受光する受光部４１ａを有する基部４１ｂと、この基部４１ｂから前記計測値表示部側に向けて延びる指針部としての指示部４１ｃとを備えている。

【0017】

この場合、指示部４１ｃと一体形成されている基部４１ｂは、断面略三角形状にて形成され、この基部４１ｂには、上述した受光部４１ａと、反射部４１ｄと、出射部４１ｅとが設けられている。反射部４１ｄは、受光部４１ａを通じて基部４１内に導入された照明光を出射部４１ｅ側に向けて反射導光する曲面形状からなる反射面を構成している。

【0018】

また、出射部４１ｅは、受光部４１ａを通じて基部４１ｂ内に導入された照明光を光学部材４５側（金属層４４側）に向けて出射する立壁形状からなる出射面を構成している。より具体的には、出射部４１ｅは、受光部４１ａを通じて基部４１ｂ内に導入されるとともに反射部４１ｄによって反射導光された照明光を光学部材４５側（金属層４４側）に向けて出射させるための出射面を構成し、指針キャップ４２に備えられる後述するスリットを臨むように配置されている。

【0019】

指示部４１ｃは、出射部４１ｅの下端側から外側（前記計測値表示部側）に向けて線状に延びるように構成され、その先端側は視認者側（図３中、上側）に湾曲している。つまり、このことは、指示部４１ｃが、出射部４１ｅ（基部４１ｂ）から遠ざかるに従って、視認者側に湾曲していることを意味している。

【0020】

指針キャップ４２は、遮光性を有する黒色系の合成樹脂材料によって形成され、基部４１ｂ背面側が露出するよう基部４１ｂの前面側からその周囲にわたって覆うもので、下方側が開放した中空カップ状に形成されている。

【0021】

この基部４１ｂを覆う指針キャップ４２には、基部４１ｂを覆いながら基部４１ｂから延長形成された光学部材４５（指示部４１ｃの上部表面４１ｆ）を露出させるための露出部としてのスリット４２ａが設けられている。

【0022】

台座部材４３は、遮光性を有する黒色系の合成樹脂材料によって形成され、台座部４３ａと、遮光枠４３ｂとが一体形成された構成となっており、フック固定等の適宜固定手段を用いて指針キャップ４２と固定されている。

【0023】

この台座部４３ａは、指針キャップ４２の内径に対応した外形を有し、回転軸２０に挿入固定されるボス部４３ｃを備えている。また、基部４１ｂの受光部４１ａに対応する台座部４３ａ箇所には、受光部４１ａを露出させるための貫通孔形状からなる貫通孔部４３ｄが開口形成されている。

【0024】

一方、遮光枠４３ｂは、断面略凹部形状に形成され、指示部４１ｃの上部表面４１ｆを除いた指示部４１ｃの底面と指示部４１ｃの側面とを覆う遮光ケースからなり、指示部４１ｃの上部表面４１ｆに位置する光学部材４５側（金属層４４側）は、遮光枠４３ｂによって遮られずに開放している。

【0025】

金属層４４は、アルミニウム等の金属材料を指示部４１ｃの上部表面４１ｆに薄膜状に形成したものである。この場合、指示部４１ｃが、基部４１ｂから遠ざかるに従って視認者側に湾曲していることに起因して、上部表面４１ｆに薄膜状に形成された金属層４４も、指示部４１ｃから遠ざかるに従って視認者側に湾曲していることになる。

【0026】

光学部材４５は、透光性の合成樹脂材料にて形成され、金属層４４の表面に積層配置されている。つまり、この場合、指示部４１ｃの上部表面４１ｆには、金属層４４と、光学部材４５とが順次積層形成された構成となっている。

【0027】

この場合、光学部材４５は、その遮光枠４３ｂによって遮られていない表面側において、指示部４１ｃの長手方向に沿うようにＶ字状からなる複数個の溝部４５ａが連続形成されており、光学部材４５（各溝部４５ａ）に照明光が照射されることによって、指示部４１ｃの先端側まで連続的に線状発光させることが可能となる。

【0028】

そして、この場合、指示部４１ｃが、基部４１ｂから遠ざかるに従って視認者側に湾曲していることに起因して、金属層４４上に積層形成された光学部材４５も、金属層４４と同様に、指示部４１ｃから遠ざかるに従って視認者側に湾曲していることになる。なお、金属層４４及び光学部材４５は、適宜固定手段を用いて指示部４１ｃに固定されている。

【0029】

表示板５０は、指針４０の回転軌道（作動範囲）に沿った円弧状の配列形状を有し、指針４０の指示対象となる目盛や数字等からなる計測値表示部５１と、この計測値表示部５１の背景を形成する背景部５２とを有している。

【0030】

これら計測値表示部５１並びに背景部５２は、計測値表示部５１が例えば白色系の透光性インクにより、また背景部５２が黒色系の遮光性インクにより、それぞれ表示板５０の母材となる薄板状の透光性基板５３の表面にスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成される。なお、５４は、回転軸２０が貫通する略円形の孔部であり、この孔部５４は、表示板５０の略中央部に開口形成されている。

【0031】

光源６０は、例えば白色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、基部４１ｂに対応する回路基板１０上に複数個配置され、光学部材４５（金属層４４）に向けて照明光を導くための発光体である。

【0032】

指標用光源７０は、例えば白色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、ケース体８０の後述する第１の反射壁部に対応する回路基板１０の前方側に複数個配置され、計測値表示部５１を発光させる発光体である。

【0033】

ケース体８０は、例えば白色系の合成樹脂からなり、回路基板１０と表示板５０との間に位置して表示板５０を保持する保持体としての機能、光源６０並びに指標用光源７０から発せられる照明光を前方側に反射する反射体としての機能等を有している。

【0034】

このケース体８０は、表示板５０の孔部５４に対応し光源６０からの照明光を指針４０の受光部４１ａに導く空洞部８１を有する筒状部８２と、この筒状部８２を取り巻くように表示板５０側に傾斜して延び指標用光源７０と対向する第１の反射壁部８３と、指標用光源７０を収納する開放部８４と、この開放部８４から外周に向けて表示板５０に近接する皿形状の環状壁からなる第２の反射壁部８５と、この第２の反射壁部８５の外周を取り巻く周壁部８６とを備えている。

【0035】

この場合、ケース体８０の第１の反射壁部８３は、指標用光源７０からの光を主に外周に向けて放射状に反射する反射面を構成し、またケース体８０の第２の反射壁部８５は、第１の反射壁部８３を通じて外周に反射された光を表示板５０側に反射する反射面を構成している。

【0036】

このような構成において、光源６０が発光すると、光源６０から発せられる照明光は、指針照明室としてのケース体８０の空洞部８１、並びに表示板５０の孔部５４を通り、受光部４１ａを通じて基部４１ｂ内に導かれる。そして、受光部４１ａを通じて基部４１ｂ内に導かれた照明光は、反射部４１ｄにて出射部４１ｅ側に反射導光され、出射部４１ｅから出射光として出射される。

【0037】

かかる出射光は、出射部４１ｅから指示部４１ｃの上部表面４１ｆ側に向けてスポット的に照射（出射）される際に、遮光枠４３ｂによって遮光枠４３ｂ外部への漏光が生じない状態で、光学部材４５の直下に位置する金属層４４を照らす。

【0038】

このとき、光学部材４５を透過する出射光が金属層４４を照らすことで、金属層４４での光反射作用に伴って指示部４１ｃの上部表面４１ｆが金属質感を持つように視認者側から視認され、且つ、光学部材４５が指示部４１ｃの長手方向に沿い、連続した複数個の溝部４５ａを有していることで、指示部４１ｃを、その先端側まで連続的に線状発光させることが可能となる。例えば、本実施形態のように、光源６０の発光色が白色である場合には、線状に延びる指示部４１ｃは、光源６０から発せられる白色照明光によって、金属質感のある状態で白っぽく光る見栄えとなる。

【0039】

以上のように、本実施形態では表示板５０に形成された計測値表示部５１を指示する指針本体４１を備え、指針本体４１が、光源６０からの照明光を受光する受光部４１ａを有する基部４１ｂと、この基部４１ｂから計測値表示部５１側に向けて延びる指示部４１ｃとを備え、基部４１ｂを覆う非透光性の指針キャップ４２には、指示部４１ｃの上部表面４１ｆを露出させるためのスリット４２ａが設けられ、指示部４１ｃの上部表面４１ｆには金属層４４が形成されており、基部４１ｂには、受光部４１ａを通じて基部４１ｂ内に導入された照明光を金属層４４に向けて出射する出射部４１ｅがスリット４２ａを臨むように設けられているものである。また、金属層４４の表面には、光学部材４５が積層配置されており、光学部材４５は、その表面側において、指示部４１ｃの長手方向に沿うようにＶ字状からなる複数個の溝部４５ａが連続形成されているものである。

【0040】

従って、光学部材４５を透過する出射光が金属層４４を照らすことで、金属層４４での光反射作用に伴って指示部４１ｃの上部表面４１ｆが金属質感を持つように視認者側から視認され、且つ、光学部材４５が指示部４１ｃの長手方向に沿い、連続した複数個の溝部４５ａを有していることで、指示部４１ｃを、その先端側まで連続的に線状発光させることが可能となることから、指示部４１ｃの上部表面４１ｆに金属質感を持たせることが可能な指針（計器用指針）４０を提供することができる。

【0041】

また本実施形態では、指示部４１ｃが、基部４１ｂから遠ざかるに従って、視認者側に湾曲していることにより、指示部４１ｃ（光学部材４５）の先端側が出射部４１ｅと向かい合うような位置関係となるため、線状に延びる指示部４１ｃ（光学部材４５）の先端側を効率よく照明することが可能となる。

【0042】

また本実施形態では、指示部４１ｃの上部表面４１ｆに、金属層４４と光学部材４５とが順次積層形成されている例について説明したが、例えば光学部材４５を廃止し、出射部４１ｅから照射（出射）される出射光を金属層４４に照らす構成であっても、金属層４４での光反射作用に伴って指示部４１ｃの上部表面４１ｆが金属質感を持つように視認者側から視認されることから、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、出射部４１ｅの形状は、フラットな立壁形状（立壁面）となっているが、これに限らず溝部４５ａへの光の集光効率を高めるべく、溝部４５ａ側が凸レンズ形状となるような曲面形状としてもよい。

【符号の説明】

【0043】

４０ 指針（計器用指針）
４１ 指針本体
４１ａ 受光部
４１ｂ 基部
４１ｃ 指示部
４１ｄ 反射部
４１ｅ 出射部
４１ｆ 上部表面
４２ 指針キャップ
４２ａ スリット
４３ 台座部材
４３ａ 台座部
４３ｂ 遮光枠
４３ｃ ボス部
４３ｄ 貫通孔部
４４ 金属層
４５ 光学部材
４５ａ 溝部
５０ 表示板（計器用表示板）
５１ 計測値表示部
６０ 光源

【図1】

【図2】

【図3】