JP2005300361A - 車両用指針計器 - Google Patents

Abstract

【課題】文字盤上に指針の影を作らない見映えの良い表面照明が可能な車両用指針計器を提供する。
【解決手段】車両用指針計器は、開口部を有する文字盤と、指針軸を延出する回動内機と、指針軸の先端側で支持される指針と、文字盤の裏面側に設けられた光源と、光源からの光を文字盤の表面に導入する導光部とを備える。指針軸は、文字盤の裏面側から表面側に文字盤の開口部を通して延出し、指針は、文字盤の表面に沿い回動するように指針軸に支持される。光源からの光を導入する導光部は、光源の光を文字盤の表面に照射する第１の導光出射面を、開口部近傍に有する。従って、文字盤上に指針の影を作らない見映えの良い表面照明が実現できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、文字盤上に指針を有し、文字盤表面を照明する車両用指針計器に関するものである。

文字盤上に指針を有する車両用指針計器において、文字盤は、透光性材質に目盛および数字が印刷等により設けられ、文字盤の裏側（視認側と反対側）には、文字盤を透過照明する裏側光源（例えば、白色発光ダイオード）が配置されている。

上記車両用指針計器の中には、文字盤の表面（表側、即ち視認側）に、表側光源を有して、夜間の視認性を向上するため、文字盤の表面、特に、文字盤の光が透過しない部分を照明するもの（以下、前部照明タイプと称する）がある。例えば、文字盤の表面を白色系とし、夜間は表側光源により、青色で照明し、文字盤の表面を青く見せるものがある。

また、本出願人は、視認性を向上するためのものではないが、裏側光源の光を文字盤の表面に導いて、立体感を持たせることによって見映えを向上させるものを提案している（特許文献１の図７を参照）。
特開２００３−３０２２６２号公報

しかし、例えば、前部照明を行う場合には、表側光源と文字盤の間に指針が存在するため、文字盤上に指針の影ができ、見映えが悪くなる問題があった。又、前部照明を行わない場合でも、周囲光の影響で薄く指針の影ができる恐れがあった。

一方、特許文献１も、指針の影の問題を解決するものではなく、文字盤の外周部にある文字部と目盛部を照射するが、指針の中心軸側では、指針の影ができる恐れがあった。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、文字盤上に指針の影を作らない見映えの良い表面照明が可能な車両用指針計器を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の車両用指針計器は、開口部を有する文字盤と、文字盤の裏面側に配設され、文字盤の裏面側から表面側に文字盤の開口部を通して指針軸を延出する回動内機と、文字盤の表面に沿い回動するように指針軸の先端側で支持される指針と、文字盤の裏面側に設けられた光源と、この光源からの光を、開口部を通して文字盤の表面に導く導光部とを備え、
導光部は、光源の光を文字盤の表面に照射する第１の導光出射面を、開口部近傍に有することを特徴とする。

この発明では、文字盤の裏面側に設けた光源の光を、指針軸が延出する開口部から文字盤の外周に向かって、直接文字盤の表面を照明することが可能となる。そのため、指針の下側から文字盤の表面を直接照明でき、指針の影が出ず、良好に照明できるため、見映えの良い文字盤の表面照明が可能となる。

請求項２に記載の車両用指針計器は、請求項１に記載の車両用指針計器において、導光部は、開口部近傍に配置される光反射板であることを特徴とする。この発明では、導光部を簡易構造の光反射板で構成することができるため、上述の効果を低コストで得ることができる。

請求項３に記載の車両用指針計器は、請求項１に記載の車両用指針計器において、導光部は、光源近傍から第１の導光出射面まで延出し、光源の光を導入する導光入射面を光源に対向する位置に有することを特徴とする。この発明では、導光部を光源近傍から第１の導光出射面まで延出して構成しているため、光源の光を高光効率で文字盤の表面まで導くことができる。その結果、より見映えの良い文字盤の表面照明が可能となる。

請求項４に記載の車両用指針計器は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の車両用指針計器において、第１の導光出射面は、開口部の内側であって、開口部の全周に形成されていることを特徴とする。この発明では、第１の導光出射面が、文字盤の開口部の全周に形成されているので、文字盤の表面を均一に照明できるため、より見映えの良い文字盤の表面照明が可能となる。

請求項５に記載の車両用指針計器は、請求項１または請求項３に記載の車両用指針計器において、第１の導光出射面は、開口部の内側であって、開口部の周方向の一部に形成されていることを特徴とする。この発明では、導光部を簡易構造で構成できるため、上述の効果を低コストで得ることができる。また、第１の導光出射面を全周方向（後述するように、例えば円錐状）に形成するならば、文字盤の表面を均一に照明することもできるため、より見映えの良い文字盤の表面照明が低コストで可能となる。

請求項６に記載の車両用指針計器は、請求項１または請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の車両用指針計器において、指針は、光源の光を導入する指針入射面と、光源の光を指針入射面から導入して発光する指標部とを有し、導光部は、導光入射面で導入した光源の光を指針入射面に導出する第２の導光出射面を、指針入射面に対向する位置に有することを特徴とする。この発明では、導光部が光源の光を指針に導いて指針の指標部を発光表示させるため、より車両用指針計器の見映えを向上できる。

請求項７に記載の車両用指針計器は、請求項６に記載の車両用指針計器において、指針の指標部の発光色と、第１の導光出射面から導出した光で照明された文字盤の表面の色とが異なることを特徴とする。この発明では、指針の指標部の発光色と、導光部から導出した光で照明された文字盤の表面の色とが異なるため、色目のコントラストがつけられ、より見映えのよい照明が可能となる。

請求項８に記載の車両用指針計器は、請求項７に記載の車両用指針計器において、指針の指標部の文字盤と対向する面と、この対向する面の反対側の面と、指針入射面と、第１の導光出射面と第２の導光出射面との内、少なくとも一箇所に着色層を設けたことを特徴とする。この発明では、簡易に色目のコントラストがつけられ、より見映えのよい照明が低コストで可能となる。

具体的には、例えば、指針入射面が光透過面であるならば、指針の指針光入射面には透光性を有する着色層を設ける。一方、第１の導光出射面が光反射面であるならば、第１の導光出射面には透光性を有しない着色層を設ける。または、指針指標部自体が着色された透過性材料でもよい。

以下、本発明による車両用指針計器を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
（構成）
図１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の部分正面図である。図１において、紙面の上下方向が自動車の上下方向と同じである。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３は、本実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する説明図である。

車両用指針計器であるコンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方に配置されて当該自動車に関する各種車両情報を表示している。本実施形態によるコンビネーションメータ１は、図１に示すように、自動車の走行速度を指示する速度計を形成している。コンビネーションメータ１は、情報を表示して運転者に視認させるための文字盤２を備えており、図２において、上側から運転者により視認される。

文字盤２は、透光性を有する材料、たとえば透明なポリカーボネート樹脂等の板材から形成され、速度計としての文字部（数字を含む）２ａ、目盛部２ｂが形成されている。すなわち、文字盤２の運転者側の表面（図２において上側表面）に、これらの文字部２ａ、目盛部２ｂのみを光が透過可能な状態に、他の背景部分を不透光状態になるように、印刷あるいはホットスタンプを施して形成されている。

図２に示すように、文字盤２の略中央部には、後述するムーブメント８のシャフト８ａを挿通させるための貫通孔２ｃが設けられ、文字盤２の裏側（図２の下側）には、発光ダイオード１０が配置されている。第１の文字盤導光部２１は、発光ダイオード１０の発する光を貫通孔２ｃを通して導き、文字盤２の表側の面（図２の上側の面）を照明する。第１の文字盤導光部２１は、発光ダイオード１０に対応して設けられ、透明なアクリル樹脂等から形成される。

また、文字盤２の裏面（図２の下側の面）には、第２の文字盤導光部２２が、図２に示すように、文字盤２に重ねて配置されている。第２の文字盤導光部２２は、発光ダイオード１０が発する光を文字盤２の文字部２ａおよび目盛部２ｂへ導いて、これらを透過照明する。

第２の文字盤導光部２２の下面（図２の下側の面）には、拡散反射層（図示せず）として、たとえばシボ面あるいは塗装面が形成されている。これにより、第２の文字盤導光部２２内に入射した発光ダイオード１０が発する光が、上述の拡散反射層で反射して文字盤２の文字部２ａおよび目盛部２ｂへ導かれ、これらを透過照明する。

さらに、発光ダイオード１０の発する光を導いて指針９へ入射させるための指針導光部２３が、発光ダイオード１０に対応して設けられている。

第１の文字盤導光部２１と、第２の文字盤導光部２２と指針導光部２３とは、透明なアクリル樹脂等で、導光部２０として、一体形成されている。導光部２０の形状、発光ダイオード１０の個数およびその位置は、第１の文字盤導光部２１と、第２の文字盤導光部２２と指針導光部２３とで照明されるものの明るさがそれぞれ均一になるように設定されている。

第２の文字盤導光部２２の裏側（図２の下側）には、図示しないハウジング（ケース）および、コンビネーションメータ１の電気回路部を形成するプリント基板７が配置されている。図２に示すように、プリント基板７上には、導光部２０に導入させるための発光ダイオード１０が実装されている。

また、プリント基板７上に、図２に示すように、外部からの電気信号（本実施形態によるコンビネーションメータ１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８ａを回動させる回動内機であるムーブメント８が実装固定されている。さらに、プリント基板７には、ムーブメント８を駆動し、且つ自動車の作動状態に対応して発光ダイオード１０の点灯・消灯を制御する制御回路１１（図３）が実装されている。制御回路１１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。

回動内機であるムーブメント８は、たとえば交差コイル式アクチュエータ、あるいはステッピングモータ等から構成され、外部からの電気信号（本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８ａを回動さる。ムーブメント８のシャフト８ａは、文字盤２の貫通孔２ｃを通して前方、つまり図２の上側へ延出し、その先端には指針９が固定されている。

指針９は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等により形成され、その下面、つまり運転者とは反対側の表面には、拡散反射層（図示せず）として、たとえばシボ面あるいは塗装面等が形成されている。これにより、指針９は、指針導光部２３により導かれて指針９内に入射した発光ダイオード１０が発する光が上述の拡散反射層で反射して発光表示される。または、指針９自体が着色された透過性材料でもよい。

指針導光部２３の導光出射面２３ａは、文字盤２の開口部２ｃの内側であって、開口部２ｃのほぼ全周に形成され、指針９の導光入射面９ｂは、指針突起部９ａ上に形成されている。指針導光部２３の導光出射面２３ａが開口部２ｃのほぼ全周に形成されているので、指針９が指示する範囲のどの角度位置にあっても、指針導光部２３の導光出射面２３ａと指針９の導光入射面９ｂは対向する。その結果、指針９は、発光ダイオード１０が発する光で発光表示される。

また、第１の文字盤導光部２１の導光出射面２１ａも、文字盤２の開口部２ｃの内側であって、開口部２ｃの全周、または一部に形成され、文字盤２の表面を均一に照明する。

指針９には、遮光キャップ６が装着される。遮光キャップ６は、たとえば遮光性を有する樹脂あるいは金属板等から形成され、発光ダイオード１０からの光が導光部２０を介して運転者の目に直接入射することを防止する。以上説明した、文字盤２、プリント基板７、ムーブメント８等は、ケース（図示せず）内に収容固定されている。また、文字盤２の表面には、略枠状の見返し板（図示せず）を介し透明カバー（図示せず）が装着されている。

次に、以上説明した、本発明の第１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、図３に基づいて説明する。

図３に示すように、制御回路１１には、バッテリ４から電力が常時供給されている。制御回路１１には、イグニッションスイッチ３が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続され、当該自動車の走行速度を検出する速度センサ５が検出信号を入力可能に接続されている。また、制御回路１１には、発光ダイオード１０およびムーブメント８も接続されている。

（作動）
次に、このように構成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の作動について視認状態を中心に説明する。

運転者によりイグニッションスイッチ３がＯＮされ自動車が作動状態になると、制御回路１１はイグニッションスイッチ３がＯＮ状態であることを検知して、発光ダイオード１０を点灯させる。これにより、文字盤２の表面が、第１の文字盤導光部２１を介して、発光ダイオード１０からの光により発光表示され、文字盤２の文字部２ａ、目盛部２ｂが、第２の文字盤導光部２２を介して、発光ダイオード１０からの光により透過照明されて発光表示される。そして、指針９も、指針導光部２３を介して、発光ダイオード１０からの光により発光表示される。また、イグニッションスイッチのほかに、テールスイッチＯＮで点灯する場合もある。

図２において、発光ダイオード１０からの光は、矢印Ｐ１０の光と矢印Ｐ２０の光に分かれ、それぞれ、第１の文字盤導光部２１と第２の文字盤導光部２２へ導入される。第１の文字盤導光部２１へ導入された矢印Ｐ１０の光は、導光出射面２１ａで反射して、矢印Ｐ１１の光として、第１の文字盤導光部２１から文字盤２の表面に向かって導出され、文字盤２の表面を照明する。

一方、第２の文字盤導光部２２へ導入された矢印Ｐ２０の光は、第２の文字盤導光部２２の下面（図２の下側の面）に形成されている拡散反射層（図示せず）で反射して、矢印Ｐ２１の光として、文字盤２の文字部２ａおよび目盛部２ｂへ導かれ、これらを透過照明する。

又、矢印Ｐ１０の光の一部は、矢印Ｐ３０の光として、指針導光部２３へ導入される。そして、矢印Ｐ３０の光は、指針導光部２３の導光出射面２３ａから指針９の導光入射面９ｂを通して、指針９へ導入され、指針９を発光表示する。

以上、本実施形態では、指針９の下側（文字盤２側）から文字盤２の表面を照明するため、指針９の影が出ず、見映えの良い照明ができる。

例えば、発光ダイオード１０を白色発光ダイオードとし、文字盤２の文字部２ａと目盛部２ｂのみを光が透過可能な乳白色として、他の背景部分を不透光の艶消し青色となるように、印刷あるいはホットスタンプを施して形成する。また、指針９の下面、つまり運転者とは反対側の表面に、拡散反射層として赤色（蛍光顔料入り）着色層をホットスタンプ等により施す。

これにより、発光ダイオード１０の白色光が、第２の文字盤導光部２２を介して、文字盤２の文字部２ａと目盛部２ｂを透過照明して白色で発光し、発光ダイオード１０の白色光が、第１の文字盤導光部２１を介して、文字盤２の表面を照明して、文字盤２の他の背景部分（青色）を照明する。さらに、発光ダイオード１０の白色光が、指針導光部２３を介して、指針９の拡散反射層で反射して赤色で発光表示される。

その結果、色目のコントラストがつけられ、夜間においても、見映えのよい照明が可能となる。

尚、色目のコントラストをつけるため、指針９の導光入射面９ｂ、指針導光部２３の導光出射面２３ａまたは導光部２０の導光入射面（発光ダイオード１０の光が導光部２０へ導入される面）に透光性を有する着色層を設けてもよい。または、第１の文字盤導光部２１の導光出射面２１ａに透光性を有しない着色層を設けてもよい。

（第２実施形態）
図２に示すように、第１実施形態では、第１の文字盤導光部２１の導光出射面２１ａは、文字盤２の開口部２ｃの内側であって、開口部２ｃの全周、または一部に形成された。第２実施形態では、図４に示すように、第１の文字盤導光部２１の導光出射面２１ａは、文字盤２の開口部２ｃの内側であって、開口部２ｃの全周の一箇所にのみ形成される。他の点は、第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。

本実施形態では、文字盤２の表面を均一に照明するため、開口部２ｃの全周の一箇所にのみ形成された導光出射面２１ａは、矢印Ｐ１１の光を開口部２ｃの全周に向かって反射できるように、円錐状に形成される。従って、本実施形態では、導光部２０が簡素化されるため、上述の効果が低コストで得られる。

（第３実施形態）
本実施形態では、図５に示すように、上述の第１の文字盤導光部２１の代わりに、光反射板２１を設けている。図５では、図の簡略化のため、第２の文字盤導光部２２と指針導光部２３を省略しているが、これらは，設けても設けなくてもどちらでもよい。他の点は、上述の実施形態と同一であるため、説明を省略する。

本実施形態では、円錐状の光反射板２１をムーブメント８のシャフト８ａ上に固定する。図５において、発光ダイオード１０からの光は、矢印Ｐ１０の光として、光反射板２１の導光反射面２１ａで反射して、文字盤２の表面に向かって導出し、文字盤２の表面を照明する。従って、本実施形態でも、導光部２０が簡素化されるため、上述の効果が低コストで得られる。

尚、上述の実施形態では、指針計器として速度計を形成しているが、速度計に限る必要は無く、他の指針計器、たとえばエンジン回転数を指示するタコメータ、水温計、燃料残量計、電圧計等と置き換える、あるいは追加してもよい。

本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の部分正面図である。 本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図である。 本発明の第３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
２ｃ 開口部
８ ムーブメント（回動内機）
８ａ シャフト（指針軸）
９ 指針
９ｂ 導光入射面（指針入射面）
１０ 発光ダイオード（光源）
２０，２１ 導光部（第１の文字盤導光部、光反射板）
２１ａ 導光出射面、導光反射面（第１の導光出射面）
２３ａ 導光出射面（第２の導光出射面）

Claims (8)

1. 開口部を有する文字盤と、
   前記文字盤の裏面側に配設され、前記文字盤の裏面側から表面側に前記文字盤の開口部を通して指針軸を延出する回動内機と、
   前記文字盤の表面に沿い回動するように前記指針軸の先端側で支持される指針と、
   前記文字盤の裏面側に設けられた光源と、
   前記光源からの光を、前記開口部を通して前記文字盤の表面に導く導光部とを備える車両用指針計器であって、
   前記導光部は、前記光源の光を前記文字盤の表面に照射する第１の導光出射面を、前記開口部近傍に有することを特徴とする車両用指針計器。
2. 前記導光部は、前記開口部近傍に配置される光反射板であることを特徴とする請求項１に記載の車両用指針計器。
3. 前記導光部は、前記光源近傍から第１の導光出射面まで延出し、前記光源の光を導入する導光入射面を前記光源に対向する位置に有することを特徴とする請求項１に記載の車両用指針計器。
4. 前記第１の導光出射面は、前記開口部の内側であって、前記開口部の全周に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の車両用指針計器。
5. 前記第１の導光出射面は、前記開口部の内側であって、前記開口部の周方向の一部に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の車両用指針計器。
6. 前記指針は、前記光源の光を導入する指針入射面と、前記光源の光を前記指針入射面から導入して発光する指標部とを有し、
   前記導光部は、前記導光入射面から導入した前記光源の光を前記指針入射面に導出する第２の導光出射面を、前記指針入射面に対向する位置に有することを特徴とする請求項１または請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の車両用指針計器。
7. 前記指標部の発光色と、前記第１の導光出射面から導出した光で照明された前記文字盤の表面の色とが異なることを特徴とする請求項６に記載の車両用指針計器。
8. 前記指標部の前記文字盤と対向する面と、前記指標部の前記対向する面の反対側の面と、前記指針入射面と、前記第１の導光出射面と前記第２の導光出射面との内、少なくとも一箇所に着色層を設けたことを特徴とする請求項７に記載の車両用指針計器。

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