JP2004301533A - 車両用指針計器 - Google Patents

Abstract

【課題】反射体の構成に工夫を凝らして、文字盤の全域を発光表示可能な車両用指針計器を提供する。
【解決手段】文字盤２の裏面側に配設され文字盤２を透過照明する発光ダイオード４と、文字盤２の裏面側に文字盤２と発光ダイオード４との間に配置されて発光ダイオード４からの光を文字盤２の外周側に反射する反射板５と、反射板５からの光を文字盤２に向けて反射するリフレクタ６とを備え、反射板５は光の半透過性を有し反射板５に入射した発光ダイオード４からの光の一部は反射板５を透過して文字盤２を照明する構成としている。これにより、従来の車両用指針計器において構成上透過照明することが不可能である文字盤２の反射板５より内周側の部分、つまり範囲Ａの部分をも、透過照明することができる。すなわち、文字盤２のほぼ全域を発光表示させることが容易に可能なコンビネーションメータ１を実現することができる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に採用するに適した車両用指針計器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、たとえば自動車に装備される車両用指針計器においては、斬新な視認性を確保するために、たとえば文字盤の表示意匠（目盛、数字等）を透過照明により発光表示させている。
【０００３】
一般に、車両用指針計器の目盛や数字等は、指針の回動軌跡に沿って文字盤の外周側に円弧上に配置されている。そして、目盛や数字等の直下に円弧上に配列された複数の光源により目盛や数字等を透過照明している。
【０００４】
しかしながら、このような構成においては、表示意匠の発光輝度の斑を小さくするためには、多数の光源が必要となりコスト増大を招く。そこで、少数の光源により均一な明るさで透過照明するために、文字盤の裏側に透明材質からなる導光板を配置し、光源からの光を導光板に入射させて、導光板により表示意匠へ導いて透過照明することが行われている。
【０００５】
この場合、導光板の形状を調整することにより、少ない個数の光源により表示意匠の十分な発光輝度を得るとともに、表示意匠の発光輝度の斑を小さくすることが可能となる。
【０００６】
しかし、今度は、導光板が必要となり、車両用指針計器の構成部品点数の増加、組み付け工数の増加により、やはりコスト増大を伴ってしまう。
【０００７】
そこで、この問題を解決するために、たとえば、回路基板と、この回路基板に配置され指針軸が前方に延びる回動内機と、指針軸の先端側に装着される指針と、この指針と回路基板との間に配置され指針に対応する表示意匠を有する文字盤と、表示意匠よりも指針軸側となる回路基板の前方側に配置され少なくとも表示意匠を照明する光源と、文字盤と回路基板との間に配置される反射体とを備え、この反射体は、光源と対向し光源からの照明光を外周に反射する第１の反射部と、光源を取り巻くように文字盤とは空気層を介して外側に延長し照明光を文字盤側に反射する第２の反射部とを有し、第１の反射部と文字盤にそれぞれ光反射性を高める反射膜を設けることが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
これにより、導光板は省略可能となる。
【０００９】
【特許文献１】
特許第３３１４８６９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
また、車両用指針計器の見映えを斬新なものにするために、文字盤上において、表示意匠だけでなく文字盤自体をも発光表示させることが考えられる。
【００１１】
ところで、上述の特許文献に開示される従来の車両用指針計器の構成においては、第１の反射部は、文字盤の中央部、つまり指針軸近傍に指針軸と略同心上に配置されている。そして、光源からの光を第２の反射部へ向けて、つまり文字盤の外周側に向けて反射している。したがって、第１の反射部および第２の反射部の形状等を適宜設定すれば、文字盤において、第１の反射部より外周側の部分を透過照明して発光表示することは可能である。
【００１２】
しかしながら、第１の反射部より内周側の部分を透過照明することは構成上不可能である。このため、従来の車両用指針計器の文字盤においては、指針軸付近に指針軸と略同心上に発光表示されない部分が残ってしまい、見映え上問題が生じている。
【００１３】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、反射体の構成に工夫を凝らして、文字盤の全域を発光表示可能な車両用指針計器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【００１５】
本発明の請求項１に記載の車両用指針計器は、透光性を有する材質からなり表示意匠部を有する文字盤と、文字盤の裏面側に配設され且つ文字盤の貫通孔を通して文字盤の表側に指針軸を延出してなる回動内機と、指針軸の先端部に支持されて文字盤の表面に沿って回動する指針と、文字盤の裏面側に配設され文字盤を透過照明する光源と、文字盤の裏面側に文字盤と光源との間に配置されて光源からの光を文字盤の外周側に反射する第１反射部材と、第１反射部からの光を文字盤に向けて反射する第２反射部材とを備え、第１反射部材は光の半透過性を有し第１反射部材に入射した光源からの光の一部は第１反射部材を透過して文字盤を照明する構成としている。
【００１６】
これにより、第１反射部材を光の半透光性を有する材質により形成することで、従来の車両用指針計器において構成上透過照明することが不可能である文字盤の第１の反射部より内周側の部分をも、透過照明することができる。すなわち、文字盤のほぼ全域を発光表示させることが容易に可能な車両用指針計器を実現できる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の車両用指針計器は、第１反射部材は板状の透明材料の表面に印刷を施して形成される構成としている。これにより、第１反射部の光学的特性、たとえば反射率、透過率等を、文字盤のデザイン等の要求に応じて任意に且つ容易に調整することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用指針計器を自動車用コンビネーションメータに適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態による車両用指針計器であるコンビネーションメータ１の部分正面図であり、当該自動車の走行速度を指示する速度計周辺を示している。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図２において左側が運転席側であり、コンビネーションメータ１は運転者により図２において左方から視認される。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路を説明する構成図である。
【００２２】
コンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設され、自動車に関する各種情報を表示するものである。コンビネーションメータ１は、各種情報を表示して運転者に視認させるための文字盤２を備えている。
【００２３】
文字盤２は、透光性材質、たとえば透明なポリカーボネート等の薄板から形成されている。文字盤２には、図１に示すように、透過照明される表示意匠部である目盛２１および数字２２が形成されている。これらの目盛２１および数字２２は、後述する指針８とともに当該自動車の走行速度を指示するためのものであり、図１に示すように、指針８を回動させるシャフト７ａと略同心上に且つ円弧上に配置されている。目盛２１および数字２２は、文字盤２の表面２ａ（図２において左側の面）あるいは裏面２ｂ（図２において右側の面）に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成されている。すなわち、目盛２１および数字２２を透明なままとする、あるいは半透明着色層を設け、且つ目盛２１および数字２２以外の部分、つまり背景部２３には目盛２１および数字２２とは異なる色の半透明着色層を設けてある。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、目盛２１を白色、数字２２を黄緑色、背景部２３を濃青色に半透明状に着色している。
【００２４】
また、文字盤２の略中央部には、図２に示すように、貫通孔２ｃが設けられている。この貫通孔２ｃは、文字盤２の裏面側（図２において右側）に配設される回動内機であるムーブメント７の指針軸であるシャフト７ａを文字盤２の表側（図２において左側）に延出させるためのものである。
【００２５】
文字盤２の裏側（図２において右側）には、第１反射部材である反射板５が設けられている。反射板５は、同じく文字盤２の裏面側（図２において右側）に文字盤２に向けて光を出射するように配設される第１光源である発光ダイオード４からの光を、文字盤２の外周側に向けて反射するものである。反射板５は、透光性材質、たとえば透明なポリカーボネート等の薄板から形成されている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、反射板５は、略円錐面状に形成されるとともに、シャフト７ａと略同心上に配置されている。また、反射板５の文字盤２側表面には、高反射率の色調、たとえば白色あるいは銀色等の網点印刷層５１が施されている。網点印刷層５１は、規則的に配置される白色あるいは銀色の微小な円形の集合により形成されている。これにより、微小な円形部に入射した光は高反射率で反射されるとともに、円形と円形の隙間に入射した光は反射板５を透過する。すなわち、反射板５は、光の半透光性を備えている。
【００２６】
また、同じく文字盤２の裏側（図２において右側）には、反射板５によって反射された発光ダイオード４からの光を文字盤２に向けて反射する第２反射部であるリフレクタ６が配置されている。リフレクタ６は樹脂等から形成され、高反射率を得るために、白色あるいは銀色に着色されている。リフレクタ６への着色は、印刷あるいは塗装を施す、または樹脂に色素を混入して成型する等の方法によっている。リフレクタ６は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、コンビネーションメータ１のケース１０と一体的に形成されている。すなわち、ケース１０を樹脂成型する際に型によりケース１０と一体成型されている。
【００２７】
文字盤２の裏面側（図２において右側）には、プリント基板３が配置されている。プリント基板３は、たとえばガラスエポキシ基板等からなり、コンビネーションメータ１の電気回路部を形成している。プリント基板３には、第１光源である発光ダイオード４が、反射板５に光を入射可能な位置に実装されている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、発光ダイオード４として、白色発光ダイオードが用いられている。 なお、発光ダイオード４は、円弧上に配置された目盛２１および数字２２の全域が均一な発光輝度で発光表示されるように、適切な角度間隔で複数個配置されている。
【００２８】
また、プリント基板３には、回動内機であるムーブメント７が実装されている。ムーブメント７は、交差コイル式モータ、あるいはステッピングモータ等からなり、外部からの電気信号（本発明の一実施形態においては車速信号）に対応した角度だけ指針軸であるシャフト７ａを回動させるものである。ムーブメント７のシャフト７ａは、導光文字盤２の貫通孔２ｃを通して外方へ延出し、その先端には指針８が固定されている。指針８は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等により形成され、プリント基板３に実装される図示しない発光ダイオードが発する光により発光表示される。なお、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、指針８はオレンジ色で発光表示される。
【００２９】
さらに、プリント基板３には、発光ダイオード４の点灯・消灯制御およびムーブメント７の駆動制御を行なうコントローラ９が実装されている。コントローラ９は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。
【００３０】
以上説明した、文字盤２およびプリント基板３は、図２に示すように、樹脂材料からなるケース１０内に収容保持されている。
【００３１】
また、文字盤２の表面には、図２に示すように、略枠状の見返し板１１を介し透明カバー１２が装着されている。透明カバー１２は、透明な樹脂の薄板あるいはガラス等から形成され、コンビネーションメータ１内部への埃等の侵入を防止している。
【００３２】
次に、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成について説明する。
【００３３】
図３の電気回路構成図に示すように、コントローラ９には、バッテリ１４から電力が常時供給されている。また、コントローラ９には、イグニッションスイッチ１３が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されており、その検出結果に基づいて、発光ダイオード４の点灯制御を行なっている。また、コントローラ９には速度センサ１５が接続され、コントローラ９は、速度センサ１５の検出信号に基づいて自動車の速度を算出するとともに、算出した速度に対応する角度位置までシャフト７ａを回動させるようにムーブメント７を駆動する。
【００３４】
次に、以上説明したように構成された本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の作動について、特に文字盤２の視認状態について説明する。
【００３５】
（１）イグニッションスイッチ１３がＯＮされた場合。
【００３６】
運転者によりイグニッションスイッチ１３がＯＮされると、コントローラ９は、イグニッションスイッチ１３がＯＮされたことを検知して発光ダイオード４を点灯させる。同時に、指針８を発光表示させる光源である図示しない発光ダイオードを点灯させる。また、コントローラ９は、速度センサ１５からの検出信号に基づき当該自動車の速度を算出し、算出した速度に対応する角度位置までシャフト７ａを回動させるようにムーブメント７を駆動する。
【００３７】
発光ダイオード４から発せられた光は、図２中の矢印で示すように、反射板５に入射する。
【００３８】
ところで、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、反射板５は半透光性を備えるように形成されている。したがって、反射板５に入射した発光ダイオード４からの光は、一部は反射板５を透過し、且つ一部は反射板５にて反射する。
【００３９】
反射板５に入射した光の一部は、図２中の矢印で示すように、反射板５を透過して文字盤２に向かう。この光により、従来の車両用指針計器においては構造上透過照明が不可能である文字盤２の反射板５の内周側に対応する部分、つまり図２に示す範囲Ａの部分が透過照明される。
【００４０】
このとき、発光ダイオード４からの光は、反射板５を透過する際に網点印刷層５１の網点（図示せず）の輪郭等で拡散反射されるので、文字盤２の範囲Ａの明るさが均一化される。
【００４１】
一方、反射板５に入射した光の一部は、図２中の矢印で示すように、反射板５により文字盤２の外周側に向けて反射され、さらに、リフレクタ６により文字盤２へ向けて反射される。この光により、文字盤２の範囲Ａ外側の背景部２３、目盛２１および数字２２が透過照明される。
【００４２】
このとき、発光ダイオード４からの光は、反射板５およびリフレクタ６の２箇所で拡散反射を繰返すことにより照射範囲における明るさが均一化される。したがって、目盛２１および数字２２の発光輝度を均一なものにできる。
【００４３】
また、発光ダイオード４から発せられた光の一部は、図２中の矢印で示すように、文字盤２に直接入射し、それにより、主に文字盤２の範囲Ａ外側の背景部２３が透過照明される。
【００４４】
以上により、文字盤２において、目盛２１が白色、数字２２が黄緑色、背景部２３が濃青色でそれぞれ発光表示され、且つ指針８がオレンジ色で発光表示される。
【００４５】
ここで、反射板５の網点印刷層５１の仕様を変えて反射板５の光透過率を調節すれば、文字盤２において背景部２３の範囲Ａ部の発効輝度を必要に応じて様々に設定することが可能である。
【００４６】
すなわち、反射板５の径方向において、反射板５の光透過率がほぼ一定となるようにすれば、文字盤２の範囲Ａ部の発光輝度はほぼ均一となる。
【００４７】
一方、反射板５の径方向において、反射板５の光透過率を徐々に変化させる、たとえば、反射板５の外周側から中心部に向かうに連れて光透過率が徐々に小さくなるように設定すれば、文字盤２の範囲Ａ部の発光輝度は、外周部から中心に向かうに連れて徐々に暗くなる、いわゆるグラデーション照明が実現できる。
【００４８】
（２）イグニッションスイッチ４０がＯＦＦされた場合。
【００４９】
運転者によりイグニッションスイッチ１３がＯＦＦされると、コントローラ９は、イグニッションスイッチ１３がＯＦＦされたことを検知して、発光ダイオード４および指針８照明用の図示しない発光ダイオードへの通電を停止し消灯させる。これにより、文字盤２および指針８が消灯される。
【００５０】
以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、文字盤２の裏面側に配設され文字盤２を透過照明する発光ダイオード４と、文字盤２の裏面側に文字盤２と発光ダイオード４との間に配置されて発光ダイオード４からの光を文字盤２の外周側に反射する反射板５と、反射板５からの光を文字盤２に向けて反射するリフレクタ６とを備え、反射板５は光の半透過性を有し、反射板５に入射した発光ダイオード４からの光の一部は反射板５を透過して文字盤２を照明する構成としている。これにより、従来の車両用指針計器において構成上透過照明することが不可能である文字盤２の反射板５より内周側の部分、つまり範囲Ａの部分をも、透過照明することができる。すなわち、文字盤２のほぼ全域を発光表示させることが容易に可能なコンビネーションメータ１を実現することができる。
【００５１】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、反射板５に光の半透過性を具備させる手段として、反射板５に網点印刷層５１を設けているが、他の手段に依ってもよい。たとえば、反射板５にシボ面を設ける、あるいは光が透過可能な濃度で着色印刷を施してもよい。この場合、シボ面の粗さ、あるいは着色印刷の濃度を、反射面５全域で一様とすれば、文字盤２における範囲Ａの部分の発光輝度がほぼ均一となる。一方、シボ面の粗さ、あるいは着色印刷の濃度を、反射板５の径方向において徐々に変化させれば、文字盤２における範囲Ａの部分の発光輝度を徐々に変化させる、いわゆるグラデーション表示を実現できる。
【００５２】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、目盛盤２において、目盛２１を白色で、数字２２を黄緑色で、背景部２３を濃青色でそれぞれ発光表示し、且つ指針８をオレンジ色で発光表示しているが、文字盤２各部の発光表示色および指針８の発光表示色を本実施例の仕様に限定する必要はなく、任意に設定してよい。
【００５３】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、リフレクタ６の反射率を向上させる手段として、印刷・塗装を施す、あるいは樹脂そのものに着色する方法を採っているが、他の方法、たとえばメッキを施す、あるいは高反射率シートを貼着する等に依って反射率を高めるようにしてもよい。
【００５４】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、リフレクタ６をケース１０と一体成型しているが、ケース１０とは別の部品としてもよい。
【００５５】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、発光ダイオード４として白色発光ダイオードを用いているが、他の発光色の発光ダイオードを用いても良い。
【００５６】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、光源として発光ダイオード４を用いているが、他の光源、たとえば電球あるいは放電灯等に置換えても良い。
【００５７】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１を速度計を例にとって説明したが、速度計に限る必要はなく、他の指針計器、たとえばエンジンタコメータ、水温計、燃料計等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による車両用指針計器であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１における電気回路を説明する構成図である。
【符号の説明】
１ コンビネーションメータ（車両用指針計器）
２ 文字盤（第１反射部）
２ａ 表面
２ｂ 裏面
２ｃ 貫通孔
２１ 目盛（表示意匠部）
２２ 数字（表示意匠部）
２３ 反射層（第１反射部）
３ プリント基板
４ 発光ダイオード（第１光源）
５ 反射板（第１反射部）
５１ 網点印刷層
６ リフレクタ（第２反射部）
７ ムーブメント（回動内機）
７ａ シャフト（指針軸）
８ 指針
９ コントローラ
１０ ケース（第２反射部）
１１ 見返し板
１２ 透明カバー
１３ イグニッションスイッチ
１４ バッテリ
１５ 速度センサ
Ａ 範囲

Claims (2)

1. 透光性を有する材質からなり表示意匠部を有する文字盤と、
   前記文字盤の裏面側に配設され且つ前記文字盤の貫通孔を通して前記文字盤の表側に指針軸を延出してなる回動内機と、
   前記指針軸の先端部に支持されて前記文字盤の表面に沿って回動する指針と、
   前記文字盤の裏面側に配設され前記文字盤を透過照明する光源と、
   前記文字盤の裏面側に前記文字盤と前記光源との間に配置されて前記光源からの光を前記文字盤の外周側に反射する第１反射部材と、
   前記第１反射部からの光を前記文字盤に向けて反射する第２反射部材とを備え、
   前記第１反射部材は光の半透過性を有し前記第１反射部材に入射した前記光源からの光の一部は前記第１反射部材を透過して前記文字盤を照明することを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記第１反射部材は板状の透明材料の表面に印刷を施して形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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