特許 6872435 計器用指針及びそれを備えた指示計器

(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】6872435

(24)【登録日】2021年4月21日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】計器用指針及びそれを備えた指示計器

(51)【国際特許分類】

   G01D 13/22 20060101AFI20210510BHJP

   G01D 11/28 20060101ALI20210510BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   G01D13/22 101

   G01D11/28 P

   G01D11/28 B

   B60K35/00 Z

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-120140(P2017-120140)

(22)【出願日】2017年6月20日

(65)【公開番号】特開2019-2885(P2019-2885A)

(43)【公開日】2019年1月10日

【審査請求日】2020年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】591182112

【氏名又は名称】ＮＳウエスト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山川 洋輔

【審査官】 清水 靖記

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３５７４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２９３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６５７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４５４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７１３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９８５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２２３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８００９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ １１／００ − １３／２８

Ｂ６０Ｋ ３５／００ − ３７／０６

Ｇ０１Ｄ ７／００ − ７／１２

Ｇ１２Ｂ １／００ − １７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示盤に設けられた指標を指示する指針本体と、該指針本体の一端側を保持し且つ前記表示盤上で回転可能に支持される保持具と、を備え、
前記指針本体が、回転中心となる基部の裏面で受けた光を、先端側に向けて内部で導光し、表面から外部に放つことにより発光する計器用指針であって、
前記指針本体は、透明な針状導光体と、該針状導光体の外周を被覆した被覆膜とによって構成されており、
前記被覆膜は、光透過性及び光反射性を有する色の付いた半透過着色層と、該半透過着色層の外側に設けられた遮光性を有する外被層とを含み、
前記被覆膜の表面部分には、前記針状導光体内を導光された光を外部に放つ放光孔が、前記外被層を貫通し且つ前記半透過着色層に凹部をなす深さに形成されている
ことを特徴とする計器用指針。

【請求項2】

請求項１に記載された計器用指針において、
前記半透過着色層の色は明色系の色である
ことを特徴とする計器用指針。

【請求項3】

請求項２に記載された計器用指針において、
前記半透過着色層の色は白色である
ことを特徴とする計器用指針。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載された計器用指針において、
前記半透過着色層は、前記被覆膜のうち当該半透過着色層よりも外側に設けられる層と前記針状導光体との間の接着性を向上させるプライマー層を兼ねている
ことを特徴とする計器用指針。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載された計器用指針において、
前記半透過着色層と前記外被層との間には、金属材料からなる金属光沢層が設けられている
ことを特徴とする計器用指針。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載された計器用指針において、
前記保持具は、前記指針本体の前記基部に装着されるキャップと、該キャップの裏側にある裏面開口を部分的に塞いで前記キャップ及び前記指針本体を支持する台座部材と、を備え、
前記キャップの表面部分から周壁部分の前側にかけての箇所にはスリットが形成されており、
前記スリットのうち前記キャップの周壁部分に形成された側面開口には、前記指針本体のうち前記基部から先端側へ延びる指示部が挿通され、
前記指針本体の前記基部の表面は、前記スリットのうち前記キャップの表面部分に形成された表面開口を通して当該キャップの表面よりも表側に突出し、
前記放光孔は、前記指針本体のうち前記指示部から前記基部にかけての表面に形成されている
ことを特徴とする計器用指針。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載された計器用指針において、
前記針状導光体は、前記基部の裏面から内部に進入した光を前記基部の後側で先端側に向けて反射させる反射面部と、前記基部の表面部分から前記反射面部に対応する箇所を後方に向けて延びる延長片と、を有し、
前記反射面部と前記延長片との間には、前記延長片の後側へ光を透過させる補強リブが設けられており、
前記放光孔は、前記指針本体のうち前記基部から先端側へ延びる指示部と前記延長片の前記補強リブに対応する部分とに亘る表面に形成されている
ことを特徴とする計器用指針。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載された計器用指針と、
前記表示盤と、
前記指針本体を発光させるための光を発する光源と、
前記表示盤の表面上で前記計器用指針を回転駆動させる駆動装置と、を備える
ことを特徴とする指示計器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両や船舶、航空機等の各種乗り物に搭載される計器用指針及びそれを備えた指示計器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両等に搭載される指示計器においては、夜間や暗がりでの指示位置の認知性を高めるために、目盛や数字、文字が設けられた表示盤を裏面側から照明して目盛等を発光させると共に、それら目盛等を指示する指針自体も発光させるようになっているのが一般的である。この種の計器用指針としては、光透過性の高い透明な樹脂材料からなる指針本体と、指針本体の全体に亘って装着されるカバー部材とで構成された指針が知られている。

【0003】

このような構成の計器用指針では、指針本体のうち回転中心となる基部から先端に向けて延びる指示部は、その断面が逆台形状であり、上辺が下辺よりも長くなるように形成されている。また、カバー部材は、指針本体の基部の表面及び側面を覆う第１のカバー部と、指示部をその表面の両側縁部から各側面にかけて覆う第２のカバー部とで構成されている。そして、当該指針は、指針本体が基部の裏面で受けた光を、先端に向けて内部で導光し、第２のカバー部の表面に形成された直線状のスリットから放つことにより発光するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

さらに、計器用指針としては、遮光部が外周面に一体形成された指針本体と、指針本体のうち回転中心となる基部に装着されるキャップとで構成された指針が知られている。こうした指針では、指針本体は、光透過性の高い透明な樹脂材料からなる針状導光体と、針状導光体の外周面に設けられた遮光部としての金属反射膜等の非透光性膜とで構成されている。非透光性膜の表面部分には、針状導光体内で導光された光を外部に放つスリット状の放光孔が設けられている。この放光孔は、非透光性膜をレーザーで部分的に除去することにより指針導光体の表面に達する深さに形成される（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７−０４９１７６号公報

【特許文献2】特開２０１３−０２９３１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した前者の指針、つまり指針本体の全体にカバー部材が装着された構成の指針では、カバー部材が指針本体の基部に加えて指示部をも覆う分、指針の重量が重くなる。加えて、指針の長手方向におけるバランスが悪いし、指示部での幅が太くなるため、シャープでスマートなデザインの指針を実現するのが困難である。さらに、当該指針では、指示部を覆う第２のカバー部の裏側が解放されているため、カバー部材の裏側から光漏れが生じてしまう。

【0007】

また、上述した後者の指針、つまり指針本体の外周面に遮光部が一体形成された構成の指針では、前者の指針で生じる上記問題を解消できるものの、透明な針状導光体はレーザーの光エネルギーを吸収しないため、非透光性膜をレーザーにより指針導光体の表面に達する深さで除去するのが難しい。仮に、レーザーの出力調整や複数回に亘るレーザー処理で放光孔を形成し得るとしても、放光孔のエッジを綺麗には仕上げられず、スムーズなラインの発光を得ることが困難であるし、タクトタイムが長くなってしまう。しかも、放光孔の形成時にレーザーが針状導光体の表面に達すると、非透光性膜の表面部分を貫通したレーザーが、針状導光体を通して同膜の裏面部分に照射されるため、非透光性膜が裏面部分でも除去されることとなり、その結果、指針裏側からの光漏れを招いてしまう。

【0008】

本開示の技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、指針裏側からの光漏れがなく、且つスムーズなラインで発光させられる、シャープでスマートなデザインの計器用指針を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本開示の技術では、指針本体の構成として、針状導光体の外周面に遮光性を有する被覆膜が一体形成された構成を採用し、且つ、放光孔のレーザーによる形成が容易になるように被覆膜の構成を工夫した。

【0010】

具体的には、本開示の技術は、表示盤に設けられた指標を指示する指針本体と、指針本体の一端側を保持し且つ表示盤上で回転可能に支持される保持具とを備え、指針本体が、回転中心となる基部の裏面で受けた光を、先端に向けて内部で導光し、表面から外部に放つことにより発光する計器用指針及びそれを備えた指示計器を対象とする。

【0011】

本開示の技術に係る計器用指針では、指針本体が、透明な針状導光体と、針状導光体の外周を被覆した被覆膜とによって構成されている。被覆膜は、光透過性及び光反射性を有する色の付いた半透過着色層と、半透過着色層の外側に設けられた遮光性を有する外被層とを含む。そして、被覆膜の表面部分には、針状導光体内を導光された光を外部に放つ放光孔が、外被層を貫通し且つ半透過着色層に凹部をなす深さに形成されている。

【0012】

この構成によると、指針本体の構成として、遮光性を有する被覆膜が針状導光体の外周面を覆い、被覆膜に形成された放光孔から針状導光体内を通した光を外部に取り出す構成を採用したので、指針本体の全体にカバー部材が装着された従来の指針に比べて、指針の小型化、細径化及び軽量化を図ることができる。しかも、針状導光体内を導光された光は放光孔からしか外部に出ることができないから、指針本体のうち放光孔が形成された箇所以外の部分からの光漏れを防止することができる。

【0013】

さらに、被覆膜の構成として、透明な針状導光体に比べて光エネルギーを吸収しやすい半透過着色層を、遮光性を有する外被層と針状導光体との間に設ける構成を採用したので、外被層を半透過着色層の表面部分ともどもレーザーで好適に除去することができる。それにより、放光孔が半透過着色層に凹部をなす深さで形成されているので、放光孔のエッジを綺麗に仕上げることができ、スムーズなラインの発光を得ることができる。以上により、シャープでスマートなデザインの計器用指針を実現することができる。

【0014】

そのような計器用指針において、半透過着色層は、色が付いているので、発光部分の色調を有色に表現すると共に針状導光体の内部が見えないように隠蔽する役割を果たす。この半透過着色層の色は、明色系の色であること、特に白色であることが好ましい。ここでいう「明色系の色」とは、マンセル表色系における明度が６〜１０に相当する色を意味する。

【0015】

この構成によると、半透過着色層の色を明色系の色（好ましくは白色）にしたから、針状導光体内を通る光を半透過着色層との界面で良好に反射させて先端側へ導光することができ、指針本体を放光孔の全長に亘ってなるべく均一に発光させることができる。

【0016】

また、半透過着色層は、被覆膜のうち当該半透過着色層よりも外側に設けられる層と針状導光体との間の接着性を向上させるプライマー層を兼ねていることが好ましい。

【0017】

この構成によると、半透過着色層に接着性向上を図るプライマー層としての機能を備えさせるようにしたので、半透過着色層よりも外側に設けられる層が針状導光体から剥がれるのを簡単な構成で防止することができる。これにより、半透過着色層とは別にプライマー層を形成する手間を省いて製造効率を上げることができ、且つ製品の不良発生を抑えて長期に亘り光漏れのない計器用指針を実現することができる。

【0018】

また、半透過着色層と外被層との間には、金属材料からなる金属光沢層が設けられていることが好ましい。

【0019】

この構成によると、外被層の内側に金属光沢層を設けるようにしたから、外被層を透過した光が金属光沢層で反射する作用により外被層に金属調の艶を表現することができ、計器用指針に高級感を付与することができる。

【0020】

また、保持具は、指針本体の基部に装着されるキャップと、キャップの裏側にある裏面開口を部分的に塞いでキャップ及び指針本体を支持する台座部材とを備えていてもよい。この場合、キャップの表面部分から周壁部分の前側にかけての箇所にはスリットが形成されている。スリットのうちキャップの周壁部分に形成された側面開口には、指針本体のうち基部から先端側へ延びる指示部が挿通されている。指針本体の基部の表面は、スリットのうちキャップの表面部分に形成された表面開口を通して当該キャップの表面よりも表側に突出している。そして、放光孔は、指針本体のうち指示部から基部にかけての表面に形成されていることが好ましい。

【0021】

この構成によると、指針本体の基部の表面をキャップに形成されたスリットの表面開口から表側に突出させ、その突出した表面部分にも放光孔を形成するようにしたから、指針本体をキャップが装着された部分でも発光させることができ、発光ラインが比較的長いデザイン性に優れた計器用指針を実現することができる。

【0022】

また、針状導光体は、基部の裏面から内部に進入した光を基部の後側で先端側に向けて反射させる反射面部と、基部の表面部分から反射面部に対応する箇所を後方に向けて延びる延長片とを有していてもよい。この場合、針状導光体のうち反射面部と延長片との間には延長片の後側へ光を透過させる補強リブが設けられ、放光孔が指針本体のうち基部から先端側へ延びる指示部と延長片の補強リブに対応する部分とに亘る表面に形成されていることが好ましい。

【0023】

この構成によると、針状導光体に対し、反射面部に対応する箇所を後方に向けて延びる延長片と、反射面部と延長片との間に位置する補強リブとを設け、補強リブを通して延長片の後側へ光が透過するようにしたから、延長片のうち反射面部に対応する箇所で放光孔が形成された部分も良好に発光させることができ、延長片にまで延びる可及的に長い発光ラインを形成することができる。

【0024】

本開示の技術に係る指示計器は、上述した計器用指針と、指標が設けられた表示盤と、指針本体を発光させるための光を発する光源と、表示盤の表面上で計器用指針を回転駆動させる駆動装置とを備える。

【0025】

この構成によると、上述した計器用指針が、指針裏側からの光漏れがなく、且つスムーズなラインで発光させられる、シャープでスマートなデザインの指針を実現できる、という優れた特性を備えているので、指針から漏れた光が表示盤を照らすことで生じるハレーションや指針先端で点状に光輝するスポット等の現象が生じず、指針の発光輝度が高くて指示位置の視認性が良い指示計器を実現することができる。

【発明の効果】

【0026】

上記構成の計器用指針によれば、指針裏側からの光漏れを防止し、且つスムーズなラインで発光させられる、シャープでスマートなデザインの計器用指針を実現することができる。そして、この計器用指針を備えた指示計器によれば、指針から漏れた光が表示盤を照らすことで生じるハレーションや指針先端で点状に光輝するスポット等の現象が生じず、指針の発光輝度が高くて指示位置の視認性が良い指示計器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態に係る車両用の指示計器を示す正面図である。

【図2】図１のII−II線における指示計器の断面図である。

【図3】実施形態に係る計器用指針の斜視図である。

【図4】図３のIV−IV線における計器用指針の断面図である。

【図5】実施形態に係る計器用指針の分解斜視図である。

【図6】実施形態に係る計器用指針の台座部材を取り外した状態の底面図である。

【図7】実施形態に係る計器用指針の台座部材を示す正面図である。

【図8】実施形態に係る計器用指針の組立て作業において、キャップにバランスウエイトを挿入する様子を示す工程図である。

【図9】実施形態に係る計器用指針の組立て作業において、キャップに指針本体を組み付ける際の様子を示す工程図である。

【図10】実施形態に係る計器用指針の組立て作業において、キャップに指針本体を組み付ける際の様子を示す工程図である。

【図11】実施形態に係る計器用指針の組立て作業において、指針本体に装着したキャップに台座部材を取り付ける際の様子を示す工程図である。

【図12】変形例に係る計器用指針の図４相当図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、説明の便宜上、計器用指針の長手方向における先端側を「前」、後側を「後」と称し、指示計器を正面視したとき、つまり視認者（運転者）が指示計器を正面から見て指示値を確認するときの手前側を「表」、奥側を「裏」と称する。

【0029】

この実施形態では、本開示の技術ついて、自動車の各種情報を表示するコンビネーションメータとして、インストルメントパネルの運転席前の部分に設置される指示計器を例に挙げて説明する。

【0030】

− 指示計器の構成 −
図１に、指示計器１の正面図を示す。図２に、図１のII−II線における指示計器１の断面図を示す。

【0031】

指示計器１は、図１に示すように、走行速度を表示するスピードメータ３と、エンジンの回転数を表示するタコメータ５と、その他の情報を表示する複数（図示する例では３つ）のディスプレイ、具体的には、燃料の残量やエンジン水温、走行可能距離、充電系（バッテリ）やエンジンのエラー情報等を表示する大型のディスプレイ７と、ギア位置等を表示する小型のディスプレイ８と、総走行距離等を表示する小型のディスプレイ９と、各種エラーや警告の表示を行うランプ類（不図示）とを備える。

【0032】

スピードメータ３は、指示計器１の中央に配置されている。タコメータ５は、スピードメータ３の左側に配置されている。これらスピードメータ３及びタコメータ５は、いずれも計器用指針１１を用いたアナログ式（指針式）の装置である。ディスプレイ７，８，９は、それぞれ液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイからなる。ディスプレイ７は、スピードメータ３の右側に配置されている。ディスプレイ８はスピードメータ３の下側部分に、ディスプレイ９はタコメータ５の下側部分にそれぞれ配置されている。

【0033】

指示計器１は、図１及び図２に示すように、主として、上記スピードメータ３用及びタコメータ５用の２つの指針１１と、指針１１によって指示される目盛１３及び文字１５からなる指標１７が表面に設けられた表示盤１９と、表示盤１９の裏側に配置された照明用の光源２１と、表示盤１９の表面上で指針１１を回転駆動させる駆動装置２３と、光源２１及び駆動装置２３の動作を制御するプリント回路基板２５と、これらを収容するケーシング２７とを備える。

【0034】

指針１１は、樹脂材料で形成されて細長針状を呈しており、自動車に搭載されたセンサを用いて計測された計測値に応じて所定の指標を指し示すものである。この指針１１は、回転中心となる正面視で円形をなす回転基部２９と、回転基部２９から先端に向かって延びる指示部３１と、回転基部２９から後側に突出したテール部３３とを備えたデザインとされていて、回転基部２９から指示部３１にかけての略全長が縁取りされた領域で発光するように構成されている。この指針１１の構成については後に詳述する。

【0035】

表示盤１９は、各々円形に設定された、中央に位置するスピードメータ領域３５と、左側に位置するタコメータ領域３７と、右側に位置するディスプレイ配置領域３９とを有している。スピードメータ領域３５には車速を示す指標１７（目盛１３及び数字１５）が、タコメータ領域３７にはエンジン回転数を示す指標１７（目盛１３及び数字１５）が、それぞれ対応する指針１１の回転軸を中心として時計回りに値が増すように円弧状に配列されている。

【0036】

さらに、これらスピードメータ領域３５及びタコメータ領域３７の下側には、ディスプレイ８，９の画面に対応するサイズの矩形状に表示窓４１がそれぞれ形成されている。また、ディスプレイ配置領域３９の中央には、ディスプレイ７の画面に対応するサイズの矩形状に表示窓４３が形成されている。これら表示窓４１，４３は、対応するディスプレイ７，８，９を正面側に覗かせるための開口である。

【0037】

この表示盤１９は、透光性を有する板材４５と、板材４５の表面に形成された遮光性を有する印刷層４７とによって構成されており、指示計器１の外形に対応した形状とされている。板材４５は、射出成形などによって形成されており、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂からなる。印刷層４７は、樹脂材料による型成形、インク材による印刷成形、又は樹脂材料からなるシート材の貼付けなどによって形成されている。

【0038】

板材４５と印刷層４７とは、互いにコントラストを持たせた配色とされている。具体的には、板材４５は、白色等の明度の高い色に着色されており、印刷層４７は、グレー色や黒色等の明度の低い色に着色されている。指標１７は、印刷層４７が目盛１３及び数字１５を象る形状に抜かれることで形成されている。すなわち、表示盤１９の指標１７が形成された部分には印刷層４７が設けられていない。これにより、指標１７は、表示盤１９の裏側から照射された光を表側に透過するようになっている。

【0039】

光源２１は、表示盤１９を照明するのに用いられる表示盤用の光源４９と、指針１１を照明するのに用いられる指針用の光源５１とである。これら表示盤用及び指針用の光源４９，５１は、チップタイプのＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成されており、プリント回路基板２５の表側に実装されている。

【0040】

表示盤用の光源４９は、スピードメータ領域３５及びタコメータ領域３７の外周に沿い大径の円周上において等間隔に複数配置されていて、表示盤１９の指標１７の形成箇所に裏側から光を照射するようになっている。指針用の光源５１は、指針１１の回転軸心周りの小径の円周上において等間隔に複数配置されていて、表示盤１９に形成された貫通孔５２を通して指針１１に光を照射するようになっている。

【0041】

駆動装置２３は、ステッピングモータと減速歯車機構との組合せによって構成されており、プリント回路基板２５の裏側に実装されている。この駆動装置２３は、プリント回路基板２５に設けられた後述の制御回路５７による制御の下で回転駆動される回転軸５３を備える。回転軸５３は、プリント回路基板２５に形成された通孔５５に挿通されて表側に延び出ており、指針１１の回転基部２９に連結されている。駆動装置２３は、その回転軸５３の回転駆動を以て指針１１を所定の位置にまで回転させるようになっている。

【0042】

プリント回路基板２５は、絶縁性を有する基材に対し、各種配線が印刷されていると共に、上記光源４９，５１や駆動装置２３の他、各種電子部品が実装された構成を有する。各種電子部品には、マイクロコンピュータからなる制御回路５７を含む。制御回路５７は、自動車のＥＣＵ（Engine Control Unit）により車速やエンジン回転数、イグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦなどの車両情報を取得し、取得した情報に基づいて、光源４９，５１を点灯や消灯させたり、駆動装置２３を動作させて指針１１を回転させたりするようになっている。

【0043】

− 指針の構成 −
図３に、指針１１の斜視図を示す。図４に、図３のIV−IV線における指針１１の断面図を示す。図５に、指針１１の分解斜視図を示す。図６に、指針１１の台座部材９９を取り外した状態の底面図を示す。また、図７に、指針１１の台座部材９９の正面図を示す。

【0044】

指針１１は、図３及び図５に示すように、表示盤１９の指標１７を指示する指針本体６１と、指針本体６１の後端側（一端側）を保持し且つ表示盤１９上で回転可能に支持される保持具６３とを備える。そして、指針本体６１は、指針１１の回転基部２９を構成する基部６５の裏面で受けた光を、先端側に向けて内部で導光し、表面から外部に放つことにより発光するように構成されている。

【0045】

具体的には、指針本体６１は、上記基部６５と、基部６５から先端に向けて延びる指示部３１と、基部６５の表面部分６７から後方に向けて延びる延長片６９とを備える。指針１１の基部６５は、正面視で後方に向けて広がる扇状に形成されたブロック部分７１を有している。基部６５の表面部分６７は、このブロック部分７１から表側に突出していて、指示部３１の表面部分に連続する帯板状に形成されている。

【0046】

ブロック部分７１の両側面には、保持具６３に位置決めするための位置決め突起７２が前後方向に間隔をあけて一対にそれぞれ設けられている。また、ブロック部分７１の裏面の後側部分には、図２及び図６に示すように、裏側から照射された光を受ける受光部７３が設けられている。この受光部７３は、ブロック部分７１の裏面におけるその他の部分に比べて裏側に突出している。

【0047】

さらに、ブロック部分７１には、受光部７３にて受けた光を先端側に向けて反射させる反射面部７５が設けられている。反射面部７５は、表面部分６７の幅方向における両側に設けられた平坦面部７７から後方に向かうに従い裏側に延びており、ブロック部分７１の扇状外周部分に相当する形状に形成されている。そして、反射面部７５は、指示部３１の裏面に臨む内面７９を有し、その内面７９で受光部７３から進入した光を指示部３１へと反射するようになっている。

【0048】

指針本体６１の基部６５のうち反射面部７５と延長片６９との間には、側面視で三角形状の補強リブ８１が設けられている。補強リブ８１は、延長片６９の根元の剛性を補強すると共に、反射面部７５の外面と延長片６９の裏面とを繋いでいて、基部６５に進入した光を延長片６９の後側へ透過させる役割も果たす。

【0049】

そして、指針本体６１の指示部３１表面には、反射面部７５で反射された光を外部に放つ発光部８２が設けられている。指示部３１は、基部６５の表面部分６７と共に断面台形状に形成されている一方で、基部６５の表面部分６７から先端に向かって幅が僅かに狭くなり且つ高さが次第に低くなる先細り形状とされている。これにより、反射面部７５にて反射された光は、指示部３１の先端に向かうに連れて発光部８２に多く導かれるようになり、発光部８２を先端側にまで均一な輝度で発光させるようになっている。

【0050】

この発光部８２は、指針本体６１の基部６５の表面部分６７から延長片６９のうち補強リブ８１に対応する部分にも設けられている。つまり、発光部８２は、指針本体６１のうち指示部３１から基部６５にかけての表面、さらには延長片６９の補強リブ８１に対応する部分に亘る表面に形成されており、指針本体６１においてその先端と延長片６９の後側部分を除く略全長に亘って直線状に延びている。

【0051】

指針本体６１の基部６５に受光部７３から進入した光は、反射面部７５の内面７９によって指示部３１に向けて反射されるが、その反射光の一部は、基部６５裏面などで表側へと反射された後に、反射面部７５と延長片６９との間に設けられた補強リブ８１を通して延長片６９の後側へ透過するから、発光部８２は、保持具６３（後述するキャップ９５）の装着部分、さらには延長片６９のうち反射面部７５に対応する箇所でも発光し、比較的長い発光ラインを呈する。

【0052】

上記構造の指針本体６１は、図２及び図４に示すように、ベースとなる透明な針状導光体８３と、針状導光体８３の外周面を被覆した被覆膜８５とによって構成されている。被覆膜８５は、光透過性及び光反射性を有する色の付いた半透過着色層８７と、半透過着色層８７の外周面に設けられた遮光性を有する外被層としてのトップコート層８９とによって構成されている。

【0053】

針状導光体８３は、射出成形などによって成形されており、透明度が比較的高いポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる。半透過着色層８７及びトップコート層８９は、スプレー塗装、静電塗装、刷毛塗り、浸漬塗装などの公知の塗装方法を用いて形成されている。このように、被覆膜８５には、ホットスタンプ印刷などの過度な加熱を伴う方法により形成される層は含まれていない。

【0054】

半透過着色層８７は、例えば、熱硬化型塗料や紫外線硬化型塗料などの材料からなる。この半透過着色層８７は、トップコート層８９と針状導光体８３との間の接着性を向上させるプライマー層を兼ねており、トップコート層８９が剥がれるのを防止している。

【0055】

この半透過着色層８７には明色系の色が付けられている。ここでいう「明色系の色」とは、マンセル表色系における明度が６〜１０に相当する色を意味する。この実施形態では、半透過着色層８７の色は白色とされている。それにより、発光部８２の色調が白色に表現されると共に、針状導光体８３の内部が透過して見えないようになっている。また、針状導光体８３内を通る光が、半透過着色層８７との界面で良好に反射されて先端にまで導光されるようになっている。

【0056】

他方、トップコート層８９は、例えば、熱硬化型塗料や紫外線硬化型塗料などの材料からなる。このトップコート層８９には暗色系の色が付けられている。ここでいう「暗色系の色」とは、マンセル表色系における明度が０〜５に相当する色を意味する。この実施形態では、トップコート層８９の色はグレー色や黒色とされている。

【0057】

指針本体６１の受光部７３は、被覆膜８５が抜かれることで形成されている。すなわち、指針本体６１の受光部７３では、被覆膜８５が設けられておらず、針状導光体８３が露出している。また、被覆膜８５の表面部分には、針状導光体８３内を導光された光を外部に放つ放光孔９１が設けられている。

【0058】

放光孔９１は、レーザー加工（レーザートリミング）により指針本体６１の表面部分の長手方向における略全体に亘って形成されており、指針本体６１の表面に残した被覆膜８５部分で外周が囲まれた一条のスリット状とされている。この放光孔９１は、トップコート層８９を貫通し、且つ半透過着色層８７に凹部９３をなす深さに形成されている。発光部８２は、指針本体６１のうち放光孔９１が形成された部分によって構成されている。

【0059】

保持具６３は、指針本体６１の基部６５に装着されるキャップ９５と、キャップ９５の裏側にある裏面開口９７を部分的に塞いでキャップ９５及び指針本体６１を支持する台座部材９９とを備える。

【0060】

キャップ９５は、図３、図５及び図６に示すように、指針本体６１の基部６５と共に指針１１の回転基部２９を構成し、その回転基部２９の外形（正面視で円形）を形成している。そして、このキャップ９５は、指針本体６１のブロック部分７１を内部に収容すると共に、当該基部６５の表面部分６７を外部に露出させるようになっている。

【0061】

具体的には、キャップ９５の表面部分から周壁部分の前側にかけての箇所には、裏面開口９７に繋がるスリット１０１が形成されている。このスリット１０１は、キャップ９５の表面部分に形成された表面開口１０３と、キャップ９５の周壁部分に形成された側面開口１０５とによって構成されている。指針本体６１の指示部３１は、スリット１０１の側面開口１０５に挿通されてキャップ９５内から外側に延び出ている。また、指針本体６１の基部６５の表面部分６７は、スリット１０１の表面開口１０３を通してキャップ９５の表面よりも表側に突出している。

【0062】

キャップ９５の内側には、当該キャップ９５の内周面に沿って高さ方向に延びる位置決めピン１０７が設けられている。位置決めピン１０７は、スリット１０１の表面開口１０３の両側においてキャップ９５の内周面に沿う方向に間隔をあけて一対に配置されており、それぞれ指針１１の幅方向において位置決め突起７２と対峙する。さらに、キャップ９５のうち側面開口１０５の両縁部分には、キャップ９５の内方（後方）に突出した位置決め片１０９が一対に設けられている。

【0063】

キャップ９５の周壁部分のうち後側の部分には、後方に突出したウエイト収容部１１１が設けられている。ウエイト収容部１１１は、表側に開口した差入口１１３を有している。そして、ウエイト収容部１１１には、その差入口１１３から差し入れられたバランスウエイト１１５が収容されている。バランスウエイト１１５は、樹脂製や金属製の板状物からなり、指針１１の重心位置を回転軸心又はその付近に調整するものである。

【0064】

ウエイト収容部１１１の差入口１１３は、スリット１０１の表面開口１０３に連続しており、指針本体６１の延長片６９によって覆われている。すなわち、指針本体６１の延長片６９は、ウエイト収容部１１１内のバランスウエイト１１５を隠蔽している。指針本体６１の延長片６９とウエイト収容部１１１とは、正面視で互いの外形が一致していて、指針１１のテール部３３を構成している。

【0065】

ウエイト収容部１１１の底面部分の後側には位置決め孔１１７が形成されている。バランスウエイト１１５の裏側の後方部分には位置決め凸部１１９が設けられている。バランスウエイト１１５は、その位置決め凸部１１９を位置決め孔１１７に挿入することにより、ウエイト収容部１１１内で位置決めされている。バランスウエイト１１５の裏側の前方部分には、指針本体６１の反射面部７５の外面に倣う傾斜面１２１が形成されている。

【0066】

バランスウエイト１１５のうち傾斜面１２１に対応する部分は、指針本体６１の反射面部７５と延長片６９との間に入り込んでおり、指針本体６１の回転軸心に沿う方向において反射面部７５と重なり合っている。このようなバランスウエイト１１５の配置によれば、指示部３１が比較的長く形成されていても、バランスウエイト１１５が指針本体６１の反射面部７５に重なっている分だけテール部３３を短くすることができ、指示部３１に比べてテール部３３が長過ぎないバランスのとれた指針１１を実現できる。

【0067】

指針本体６１のブロック部分７１は、台座部材９９が取り付けられていない状態においては、キャップ９５の内部空間で、スリット１０１の側面開口１０５に対して指示部３１をスライドにより挿抜する方向へ回転させることが可能になっている。そして、指針本体６１及びキャップ９５は、キャップ９５を指針本体６１に装着する際に、指針本体６１を、延長片６９がスリット１０１の表面開口１０３に挿通されて表側に突出し且つ反射面部７５がキャップ９５内に位置する状態の先端下がりの傾斜姿勢から、基部６５或いはその付近を中心として指示部３１が表側に移動すると共に延長片６９が裏側に移動する後回り方向へ回転させることにより、所定の組付姿勢とすることが可能に構成されている。

【0068】

台座部材９９は、図５及び図７に示すように、ベース板部１２３と、ベース板部１２３の表側に突出した位置決め片としての後側突片１２５及び前側突片１２７と、ベース板部１２３の前側に設けられた支持舌片１２９とを備える。

【0069】

ベース板部１２３は、キャップ９５の裏面開口９７のうち指針本体６１の受光部７３を除く部分に相当する形状とされている。ベース板部１２３には、後方に開放された開放部１３１が形成されている。開放部１３１には、指針本体６１の受光部７３が嵌め入れられるようになっている。受光部７３は、その開放部１３１を通して保持具６３から裏側に露出する。

【0070】

ベース板部１２３の外周縁部分には、外側方に開放されたピン孔１３３が形成されている。ピン孔１３３は、指針１１の幅方向における両側において前後方向に間隔をあけて一対に配置されている。さらに、ベース板部１２３のうち支持舌片１２９の両側には、前方に開放された嵌入孔１３５がそれぞれ形成されている。また、ベース板部１２３の裏面にはボス１３６が設けられている。ボス１３６には、駆動装置２３の回転軸５３が挿入されて連結されている。

【0071】

後側突片１２５は、ピン孔１３３の間で小片板状に形成されており、一対の位置決めピン１０７の間と一対の位置決め突起７２の間とに挿入されて、指針本体６１の位置決め突起７２と位置決めピン１０７とを指針１１の幅方向に揃えるようになっている。前側突片１２７は、正面視で略三角形状のブロック片であり、指針本体６１の位置決め突起７２及び位置決めピン１０７と位置決め片１０９との間に挿入されて、位置決め片１０９を指針本体６１の指示部３１との間に挟むようになっている。そして、これら一対の前側突片１２７は、両方の位置決め片１０９を挟むことで側面開口１０５の幅が広がるのを制限する役割を果たす。

【0072】

後側突片１２５及び前側突片１２７は、ベース板部１２３のうち指針１１の幅方向における両側にそれぞれ設けられている。これら後側突片１２５と前側突片１２７とは前後方向に間隔をあけて配置されている。支持舌片１２９は、スリット１０１の側面開口１０５の開口幅と概ね同じ幅を有し、側面開口１０５に嵌め入れられて側面開口１０５の裏側の開放端を閉塞する。

【0073】

台座部材９９は、各ピン孔１３３を対応する位置決めピン１０７に、各嵌入孔１３５を対応する位置決め片１０９に、支持舌片１２９をスリット１０１の側面開口１０５にそれぞれ嵌め入れると共に、開放部１３１に指針本体６１の受光部７３を嵌め入れて、振動溶着などの公知の方法によりキャップ９５に固定されている。この台座部材９９は、キャップ９５の位置決めピン１０７や位置決め片１０９、指針本体６１の位置決め突起７２と協働することで、指針本体６１をキャップ９５内にしっかりと保持する。

【0074】

− 指針の組立て手順 −
図８に、指針１１の組立て作業においてキャップ９５にバランスウエイト１１５を挿入する様子を示す。図９に、指針１１の組立て作業においてキャップ９５に指針本体６１を組み付ける際の様子を示す。図１０に、指針１１の組立て作業においてキャップ９５に指針本体６１を組み付ける際の様子を示す。また、図１１に、指針１１の組立て作業において指針本体６１に装着したキャップ９５に台座部材９９を取り付ける際の様子を示す。

【0075】

上記構成の指針１１を組み立てるには、まず、図８に示すように、キャップ９５のウエイト収容部１１１にバランスウエイト１１５を差入口１１３から差し入れることにより収容する。次いで、図９に示すように、指針本体６１の延長片６９を、キャップ９５の裏面開口９７に裏側から差し入れるか、又はスリット１０１の側面開口１０５から後方へスライド挿入することにより、スリット１０１の表面開口１０３に挿通させる。このとき、指針本体６１は、延長片６９が表面開口１０３から表側へ突出し、且つ反射面部７５を含むブロック部分７１がキャップ９５内に位置する先端下がりの傾斜姿勢を採る。

【0076】

続いて、図１０に示すように、指針本体６１を、先端下がりの傾斜姿勢から、基部６５或いはその付近を中心として後回り方向へ回転させることにより、指示部３１を表側に移動させると共に、延長片６９を裏側に移動させる。このように指針本体６１を後回りに回転させると、指示部３１がスリット１０１の側面開口１０５に裏側の開放端から表側に挿入されていき、やがて延長部６９の裏面がウエイト収容部１１１の表側端部に当接して差入口１１３を塞ぐ位置となり、指針本体６１が、基部６５の表面部分６７をスリット１０１の表面開口１０３を通して表側に突出させた所定の組付姿勢となる。

【0077】

しかる後、図１１に示すように、指針本体６１に装着されたキャップ１０１の裏面開口９７に台座部材９９を挿入し、その台座部材９９を振動溶着などの公知の方法によりキャップ９５に接合する。以上の作業工程を経て、指針１１を組み立てることができる。

【0078】

− 実施形態の効果 −
この実施形態に係る指針１１によれば、指針本体６１の構成として、遮光性を有する被覆膜８５が針状導光体８３の外周面を覆い、被覆膜８５に形成された放光孔９１から針状導光体８３内を通した光を外部に取り出す構成を採用したので、指針本体の全体にカバー部材が装着された従来の指針に比べて、指針１１の小型化、細径化及び軽量化を図ることができる。しかも、針状導光体８３内を導光された光は放光孔９１からしか外部に出ることができないから、指針本体６１のうち放光孔９１が形成された箇所、つまり発光部８２以外の部分からの光漏れを防止することができる。

【0079】

さらに、被覆膜８５の構成として、針状導光体８３に比べて光エネルギーを吸収しやすい半透過着色層８７を、遮光性を有するトップコート層８９と針状導光体８３との間に設ける構成を採用したので、トップコート層８９を半透過着色層８７の表面部分ともどもレーザーで好適に除去することができる。それにより、放光孔９１が半透過着色層８７に凹部９３をなす深さで形成されているので、放光孔９１のエッジを綺麗に仕上げることができ、スムーズなラインの発光を得ることができる。以上により、シャープでスマートなデザインの指針１１を実現することができる。

【0080】

また、この実施形態に係る指針１１によれば、半透過着色層８７に接着性向上を図るプライマー層としての機能を備えさせるようにしたので、簡単な構成で指針１１表面からトップコート層８９が剥がれるのを防止することができる。これにより、半透過着色層８７とは別にプライマー層を形成する手間を省いて製造効率を上げることができ、且つ製品の不良発生を抑えて長期に亘り光漏れのない指針１１を実現することができる。

【0081】

そして、この実施形態に係る指示計器１によれば、上述した指針１１が、指針１１裏側からの光漏れがなく、且つスムーズなラインで発光させられる、シャープでスマートなデザインの指針を実現できる、という優れた特性を備えているので、指針１１から漏れた光が表示盤１９を照らすことで生じるハレーションや指針１１先端で点状に光輝するスポット等の現象が生じず、指針１１の発光輝度が高くて指示位置の視認性が良い指示計器１を実現することができる。

【0082】

− 変形例−
図１２に、この変形例に係る指針１１の図４相当図を示す。

【0083】

上記実施形態の指針１１では、被覆膜８５が半透過着色層８７及びトップコート層８９によって構成されているとしたが、本変形例の指針１１では、被覆膜８５は、図１２に示すように、半透過着色層８７及びトップコート層８９に加えて、金属光沢層１４１を備える。金属光沢層１４１は、半透過着色層８７とトップコート層８９との間に介在されている。この金属光沢層１４１は、アルミニウムやチタン、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、クロム等の金属材料からなり、蒸着やスパッタ等の公知の方法により形成される。

【0084】

この変形例に係る指針１１によれば、トップコート層８９の内側に金属光沢層１４１を設けるようにしたから、トップコート層８９を透過した光が金属光沢層１４１で反射する作用によりトップコート層８９に金属調の艶を表現することができる。例えば、トップコート層８９をグレー色とした場合、金属光沢層１４１による光反射を以て指針本体６１をガンメタリック調に仕上げることができる。それにより、指針１１に高級感を付与することができる。

【0085】

以上のように、ここに開示する技術の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、ここに開示する技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちにそれらの必須でない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0086】

例えば、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

【0087】

上記実施形態では、針状導光体８３がＰＭＭＡからなるとしたが、これに限らない。ＰＭＭＡは針状導光体８３の好ましい材料の一例に過ぎず、透明性を有するものであれば、ポリカーボネート樹脂やその他のアクリル樹脂などを採用することもできる。ＰＭＭＡは、透明度が高い点で有利であるが、耐熱性が比較的低いため、被覆膜８５にホットスタンプ印刷等の加熱を伴う方法で形成される層を含む場合には、耐熱性の高い材料を適宜採用することができる。

【0088】

また、上記実施形態では、被覆膜８５が半透過着色層８７及びトップコート層８９からなり、半透過着色層８７がプライマー層を兼ねているとした。また、上記変形例では、被覆膜８５が金属光沢層１４１をさらに備えるとしたが、これに限らない。被覆膜８５は、半透過着色層８７とは別個に隣り合う層同士の接着性を向上させるプライマー層を含んでいてもよいし、その他の層を追加で含んでいても構わない。

【0089】

また、上記実施形態では、半透過着色層８７の色が白色であるとしたが、これに限らない。白色は半透過着色層８７の色の一例に過ぎず、半透過着色層８７は、赤色や緑色などの他の色に着色されていてもよく、トップコート層８９とコントラストを持たせた配色とされていることが好ましい。この半透過着色層８７は、針状導光体８３内で光を指針先端側に向けて好適に導光させる観点から、マンセル表色系における明度が６〜１０に相当する色であることが好ましく、明度が８〜１０に相当する色であることがより好ましい。

【0090】

また、上記実施形態では、発光部８２を形成するための放光孔９１が指針本体６１の表面部分の長手方向における略全体に亘って一条のスリット状に形成されているとしたが、これに限らない。放光孔９１は、指針本体６１の長手方向において２つ以上に分断されていてもよく、指示部３１のみ等の特定の部位だけに形成されていても構わない。

【0091】

また、上記実施形態では、本開示の技術に係る指針及びそれを備えた指示計器について自動車に用いられるコンビネーションメータを例に挙げて説明したが、これに限らない。本開示の技術は、船舶や航空機などのその他の乗り物に搭載される計器用指針及びそれを備えた指示計器にも勿論適用することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0092】

以上説明したように、本開示の技術は、車両や船舶、航空機などの各種乗り物に搭載される計器用指針及びそれを備えた指示計器について有用である。

【符号の説明】

【0093】

１…指示計器、３…スピードメータ、５…タコメータ、７，８，９…ディスプレイ
１１…計器用指針、１３…目盛、１５…文字、１７…指標、１９…表示盤、
２１…光源、２３…駆動装置、２５…プリント回路基板、２７…ケーシング、
２９…回転基部、３１…指示部、３３…テール部、３５…スピードメータ領域、
３７…タコメータ領域、３９…ディスプレイ配置領域、４１，４３…表示窓、
４５…板材、４７…印刷層、４９…表示盤用の光源、５１…指針用の光源、
５２…貫通孔、５３…回転軸、５５…通孔、５７…制御回路、６１…指針本体、
６３…保持具、６５…基部、６７…表面部分、６９…延長片、７１…ブロック部分、
７２…位置決め突起、７３…受光部、７５…反射面部、７７…平坦面部、
７９…内面、８１…補強リブ、８２…発光部、８３…針状導光体、８５…被覆膜、
８７…半透過着色層、８９…トップコート層、９１…放光孔、９３…凹部、
９５…キャップ、９７…裏面開口、９９…台座部材、１０１…スリット、
１０３…表面開口、１０５…側面開口、１０７…位置決めピン、
１０９…位置決め片、１１１…ウエイト収容部、１１３…差入口、
１１５…バランスウエイト、１１７…位置決め孔、１１９…位置決め凸部、
１２１…傾斜面、１２３…ベース板部、１２５…後側突片、１２７…前側突片、
１３１…開放部、１３３…ピン孔、１３５…嵌入孔、１３６…ボス、
１４１…金属光沢層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】