JP2007101358A - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】文字盤の照明構造に工夫を凝らして、文字盤が備える２種類の表示意匠を独立して発光表示することができる車両用計器を提供する。
【解決手段】文字盤２上に２つの表示意匠である文字２ａおよび目盛３ａを備え、それらが文字盤２の背後に配置された発光ダイオード４および発光ダイオード５によりそれぞれ透過照明され、各目盛３ａは１個の共通の目盛リング３に一体的に形成され、目盛リング３には、入射面３ｄおよび目盛３ａの表面３ｃを除く部分にアルミ蒸着膜３ｅが施されている。これにより、目盛リング３内への発光ダイオード４からの光の入射および目盛リング３外への発光ダイオード５からの光の出射が阻止されるしたがって、文字２ａおよび目盛３ａの発光色が両発光ダイオード４、５の発光色の混合色となり、コンビネーションメータ１の見映えが低下するという不具合を防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、たとえば自動車に搭載されて各種情報を表示する車両用計器に関するものである。

従来の車両用計器としては、たとえば、文字盤の背後に配置されるプリント基板に文字盤照明用光源および指針照明用光源を実装し、文字盤とプリント基板との間に両光源を互いに遮る仕切り部材を設けている（特許文献１参照）。
特開平１１−１６０１１１号公報 このような構成により、文字盤および指針の発光輝度あるいは発光色を独立して設定することができる。

車両用計器の見映えを斬新なものとするために、文字盤が備える２種類の表示意匠の発光色を異なるものとすること、各表示意匠の点灯消灯を独立して制御すること、あるいは各表示意匠の発光輝度を独立して制御すること等への要求がある。

しかしながら、上述した特開平１１−１６０１１１号公報に開示される車両用計器においては、文字盤および指針の発光表示においては、上述した要求を満足させることができるものの、文字盤を透過照明する光源は一種類であり、文字盤が備える２種類の表示意匠に対する上述した要求を満足させる手段についての記載は無い。

文字盤が備える２種類の表示意匠を異なる色で混色無しに独立して発光表示するための方法として、たとえば、上述した特開平１１−１６０１１１号公報に開示される車両用計器における仕切り部材を用いることが考えられるが、文字盤照明用の仕切り部材を新設しなければならず、部品点数が増加し組付け工数が増大するという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、文字盤の照明構造に工夫を凝らして、文字盤が備える２種類の表示意匠を独立して発光表示することができる車両用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為、以下の技術的手段を採用する。

本発明の請求項１に記載の車両用計器は、文字盤と、文字盤の背後に配置されて文字盤の第１表示意匠を透過照明する第１光源と、文字盤の背後に配置されて文字盤の第２表示意匠を透過照明する第２光源と、文字盤の背後に配置されて第２光源が発する光を第２表示意匠へ導く透光性材質から形成された導光体とを備え、導光体の第１光源からの光に照射される部分の表面に遮光性皮膜を形成したことを特徴としている。

上述した構成によれば、第１光源から出射した光は遮光性皮膜に遮られて導光体に入射することがない。一方、第２光源から出射して導光体内を進行する光は遮光性皮膜の外方へ出射することがない。これにより、第１表示意匠は第１光源からの光のみにより照明され且つ第２表示意匠は第２光源からの光のみにより照明される。

これにより、仕切り板等の部品を新規に採用せずに、導光体表面に遮光性皮膜を設けるという容易な手段の採用により、文字盤が備える２種類の表示意匠を独立して発光表示することができる車両用計器を提供することができる。

本発明の請求項２に記載の車両用計器は、第1光源と第２光源とは発光色が異なることを特徴としている。

上述した構成によれば、第１光源から出射した光と第２光源から出射した光とが混ざり合い見映えが低下することを容易な構成により阻止して、第１表示意匠および第２表示意匠をそれぞれ異なる色で鮮やかに発光表示することができる。

本発明の請求項３に記載の車両用計器は、遮光性皮膜は高光反射率特性を備えることを特徴している。

第１光源から出射した光の多くは文字盤向けて進行して文字盤の第１表示意匠を透過照明するが、一部の光は導光体を照射する。上述した構成によれば、遮光性皮膜が高光反射率を具備しているため導光体を照射した光はそこで反射し、文字盤へ向けて進行して文字盤の第１表示意匠の透過照明に寄与する。すなわち、第１光源から発する光の文字盤照明に関する利用率を高めて第１表示意匠の発光輝度を高めることができる。

本発明の請求項４に記載の車両用計器は、遮光性皮膜は金属被膜あるいは明色塗装膜であることを特徴としている。

導光体の材質としては、一般に透光性樹脂が用いられているが、金属被膜あるいは明色塗装膜は樹脂表面に容易に施すことができるので、導光体表面の光反射率を容易に高めることができる。

本発明の請求項５に記載の車両用計器は、第２表示意匠は計器の目盛であり且つ該目盛は導光体と一体的に形成され、目盛は文字盤の孔部を介して文字盤の前面側に突き出していることを特徴としている。

上述した構成によれば、目盛が文字盤表面よりも視認者側に突き出させることで目盛の見映えを立体感豊かなものにして、車両用計器の見映えを斬新なものにできる。さらに、この目盛を導光体と一体的に形成することにより、車両用計器の組付け工数を低減することができる。

以下、本発明による車両用計器を、自動車の車室内に設置された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。

図１は、本発明の一実施形態による車両用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、当該自動車のエンジン回転速度を指示するタコメータＴ部を示している。図１において、上方が自動車の上方であり、左右方向が自動車の幅方向となっている。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図２において、左方が運転席であり、コンビネーションメータ１は、図２の左側から視認される。

図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

図４は、本発明の一実施形態による文字盤２を備えたコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。

コンビネーションメータ１は、当該自動車の車室内の運転席前方に運転者が視認可能に設けられ、当該自動車の作動状態に関する情報（エンジン回転速度、走行速度、エンジン冷却水温度等）およびその他の各種情報を表示している。

コンビネーションメータ１は、大きくは、図１に示すように、表示意匠である目盛や数字等を備えた文字盤２および文字盤２の表面に沿って回動する指針８を備え、この指針８の回動角度により当該自動車に関する物理量、たとえばタコメータＴにおいては当該自動車のエンジン回転速度、を運転者に視認可能に指示している。

文字盤２は、図２に示すように、透光性材質からなる薄板、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等の薄板から形成されている。文字盤２は、第１表示意匠としての文字２ａおよび第２表示意匠としての目盛３ａを備えている。

文字２ａは、文字盤２の表面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。すなわち、文字２ａの周囲部分である背景部に黒色遮光性着色層を施すとともに、文字２ａを無色透明のままとする、あるいは透光性着色層を施して形成されている。

目盛３ａは、透光性材質、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から形成されており、文字盤２に設けられた貫通孔である目盛孔２ｂから文字盤の前面側、つまり図２において左側に突き出している。目盛３ａは、後述する導光体である目盛リング３と一体的に形成されている。すなわち、図１に示す各目盛３ａは１個の目盛リング３として形成されている。

文字盤２は、図２に示すように、その中央部に、後述するムーブメント９のシャフト９ａあるいは指針８のボス部８ａを挿通させるための貫通孔２ｃを備えている。

文字盤２の裏側（図２において右側）には、図２に示すように、文字盤２の第１表示意匠である文字２ａを透過照明するための第１光源としての発光ダイオード４が配置されている。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は、発光色が白色の白色発光ダイオードが用いられている。

導光体である目盛リング３は、透光性材質、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等により、図１に示すように、略Ｃ字状に形成されている。目盛リング３には、第２表示意匠である目盛３ａが、図２に示すように、一体的に設けられている。目盛リング３は、文字盤２の裏側（図２において右側）に各目盛３ａを文字盤２の目盛孔２ｂを介して文字盤２の前面側に突き出させつつ配置されている。目盛リング３の両端部には、図３に示すように、文字盤２から離れる方向に折り曲げられて導光部３ｃが形成され、導光部３ｃの先端に入射面３ｄが形成されている。文字盤２の裏側（図２において右側）には、目盛３ａを透過照明するための第２光源としての発光ダイオード５が、図３に示すように、目盛リング３の入射面３ｄに対向して光を入射可能に配置されている。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５は、発光色が橙色の橙色発光ダイオードが用いられている。発光ダイオード５から出射し入射面３ｄから目盛リング３内に入った光は、図３中に矢印で示すように各部で反射を繰り返しながら進行し、目盛３ａの表面３ｂから出射する。これにより、目盛３ａが発光表示される。

目盛リング３は、文字盤２の背後に配置されるため、その表面の大部分が文字２ａを透過照明するための発光ダイオード４が発する光に照射される。そこで、図３に示すように、目盛３ａの表面３ｂおよび入射面３ｄを除いた目盛リング３の表面に、遮光性被膜であり金属被膜としてのアルミ蒸着膜が施されている。アルミ蒸着膜は遮光性を有する。したがって、目盛リング３ａが発光ダイオード４からの光に照射されても、その光が目盛リング３内に入射することが阻止される。同時に、目盛リング３内を進行する発光ダイオード５からの光が目盛３ａの表面３ｂ以外の部位、特に文字盤２の裏側にある部位から出射することが抑制される。また、アルミ蒸着膜の表面は滑らかな金属面であり高い光反射率を有する。したがって、目盛リング３ａに入射した発光ダイオード４からの光は、高反射率で反射される。

文字盤２の裏側（図２において右側）には、図２に示すように、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７が配置されている。

プリント基板７は、たとえばガラスエポキシ基盤等からなり、文字盤２の文字２ａを透過照明するための光源である発光ダイオード４、目盛３ａを透過照明するための光源である発光ダイオード５が実装されている。プリント基板７には、後述する指針８を照明するための光源である発光ダイオード６が実装されている。

文字盤２とプリント基板７との間には、図２に示すように、遮光筒部１１ａおよび反射部１１ｂが配置されている。遮光筒部１１ａは略円筒状に形成されて発光ダイオード６を覆うように配置され、発光ダイオード６が発する光が指針８以外の方向に漏れることを防止している。反射部１１ｂは、発光ダイオード４が発する光を文字盤２に向けて反射して発光ダイオード４が発する光を文字２ａ照明に有効に利用しようとするものである。遮光筒部１１ａおよび反射部１１ｂは、後述するケーシング１１と一体的に設けられている。目盛リング３は、図２に示すように、反射部１１ｂの表面に密着して配置されている。また、目盛リング３の導光部３ｃは、図３に示すように、反射部１１ｂに設けられた貫通孔１１ｃを介して反射部１１ｂの背後へ延出してプリント基板７に臨んでいる。

プリント基板７には、指針８を回動させるためのムーブメント９が実装されている。ムーブメント９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が用いられている。ムーブメント９は、外部から電圧を印加されるとトルクを発生しシャフト９ａを回動させる。シャフト９ａは、その先端が、図２に示すように文字盤２の表面側（図２の左側）に延出されている。シャフト９ａ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、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から形成され、図２に示すように、文字盤２の表面に沿って配置されている。指針８は、ムーブメント９が駆動されてシャフト９ａが回動すると、シャフト９ａと一体的に回動する。また、指針８の裏面８ｂには、印刷あるいはホットスタンプ等に着色（たとえば赤色）されている。指針８に入射した発光ダイオード５から発せられた光は、指針８の反射面８ｃで指針８の先端方向に向けて反射され、さらにこの反射光が裏面８ｂで運転者の視認方向に反射される。これにより、指針８は、赤色で発光表示される。

本発明の一実施形態による文字盤２を備え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６として白色発光ダイオードを用いることにより、指針８を、指針８の裏面８ｂに施した着色層の色で発光表示している。したがって、裏面８ｂに施す着色層の色を赤色に限定する必要はなく、他の色、たとえば、橙色、緑色等に着色してもよい。一方、指針８の裏面８ｂに白色着色層または銀色着色層を設けるとともに、発光ダイオード６として発光色が白以外の色の発光ダイオードを用いてもよい。この場合は、指針８は、発光ダイオード６の発光色により発光表示される。

また、指針８には、指針８の反射面８ｃおよびその近傍を覆う遮光キャップ１０が、図２に示すように取り付けられている。遮光キャップ１０は、遮光性を有する材質、たとえば黒色の樹脂材料等から形成され、発光ダイオード６からの光が、直接視認者の眼に入射して視認者が眩惑されることを防止している。

プリント基板７には、図２に示すように、発光ダイオード４、発光ダイオード５および発光ダイオード６の点灯・消灯制御およびムーブメント９の駆動制御を行うためのコントローラ１５が実装されている。このコントローラ１５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。

以上説明した、文字盤２、目盛リング３およびプリント基板７等は、ケーシング１１内に収容・固定されている。ケーシング１１は、たとえば樹脂材料等から形成されている。一方、文字盤２の前面側（図２において左側）には、略枠状の見返し板１２が装着されている。見返し板１２は、たとえば樹脂材料から形成されている。見返し板１２の視認者側端部には、図２に示すように、透明カバー１３が装着されている。透明カバー１３は、透明な樹脂あるいはガラス等の薄板から形成されている。見返し板１２をおよび透明カバー１３は、コンビネーションメータ１の見映えを整えるとともに、コンビネーションメータ１内部への埃、水分の侵入を防止している。

一方、ケーシング１１の背後には、図２に示すように、ロアカバー１４が装着されている。ロアカバー１４は、たとえば樹脂材料から形成されている。

次に、本発明の一実施形態による文字盤２を備えたコンビネーションメータ１の電気回路構成について、図４に基づいて説明する。

図４に示すように、コントローラ１５には、バッテリ１７から電力が常時供給されている。また、コントローラ１５は、イグニッションスイッチ１６が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。

コントローラ１５には、図３に示すように、発光ダイオード４、発光ダイオード５およびムーブメント９が接続されている。

コントローラ１５には、図３に示すように、自動車のエンジン回転速度検出用の回転センサ１８が検出信号を入力可能に接続されている。回転センサ１８は、たとえば、電磁ピックアップ型が用いられており、エンジンのカムシャフト（回転速度がエンジンのクランクシャフトの回転速度の１／２）の回転数を検出可能に設置されている。

運転者の操作によりイグニッションスイッチ１６がＯＮ状態に切り替えられると、コントローラ１５はそれを検知して、コンビネーションメータ１の作動を開始する。すなわち、発光ダイオード４、５を点灯させる。同時に、回転センサ１８からの検出信号に基づいてエンジンの回転速度を算出し、算出した走行速度を指針８が文字盤２上に指示するようにムーブメント９を駆動する。これにより、文字盤２上で、文字２ａが白色で、目盛３ａが橙色で、指針８が赤色でそれぞれ発光表示されるとともに、指針８がムーブメント９により回動されてエンジンの回転速度を指示する。

運転者の操作によりイグニッションスイッチ１６がＯＦＦ状態に切り替えられると、コントローラ１５はそれを検知して、コンビネーションメータ１の作動を停止する。すなわち、発光ダイオード４、５を消灯させる。同時に、指針８が文字盤２上において速度０ｒ／ｍｉｎ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ、毎分回転数）を指示するようムーブメント９を駆動する。あるいは、ムーブメント９への通電を停止する。ムーブメント９への通電を停止した場合は、ムーブメント９のシャフト９ａは、リターンスプリング（図示せず）の弾性力等により指針８が０ｒ／ｍｉｎを指示する位置まで回転する。

次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴である文字盤２の構成およびその作用効果、特に視認性におよぼす効果について説明する。

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、文字盤２上に２つの表示意匠である文字２ａおよび目盛３ａを備え、文字盤２の背後に文字２ａ透過照明用の発光ダイオード４および目盛３ａ透過照明用の発光ダイオード５が配置され、各目盛３ａは１個の共通の目盛リング３に一体的に形成され、目盛リング３は、入射面３ｄおよび目盛３ａの表面３ｃを除く部分にアルミ蒸着膜３ｅが施されている。

このアルミ蒸着膜３ｅは遮光性を有するため、目盛リング３ａが発光ダイオード４からの光に照射されても、その光が目盛リング３内に入射することが阻止される。同時に、目盛リング３内を進行する発光ダイオード５からの光が目盛３ａの表面３ｄ以外の部位、特に文字盤２の裏側にある部位から出射することが抑制される。

これにより、文字盤２の裏側において、発光ダイオード４から発せられた光と発光ダイオード５から発せられた光とが混ざることを確実に防止できる。したがって、文字２ａおよび目盛３ａの発光色が両発光ダイオード４、５の発光色の混合色となり、コンビネーションメータ１の見映えが低下するという不具合を防止することができる。

さらに、アルミ蒸着膜３ｅの表面は滑らかな金属面であり高い光反射率を有するので、目盛リング３ａの表面、すなわちアルミ蒸着膜３ｅに入射した発光ダイオード４からの光は、高反射率で反射される。

これにより、発光ダイオード４から発せられた光を高効率で文字２ａの照明に利用して文字２ａの発光輝度を高めることができる。

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では、目盛リング３に施す遮光性被膜を金属被膜であるアルミ蒸着膜３ｅとしているが、他の金属被膜であってもよい。たとえば、クロムめっき膜であってもよい。さらには遮光性被膜を金属被膜に限る必要はなく、他の種類の遮光性を有する被膜であってもよい。たとえば明色（銀色等）の塗料被膜であってもよい。

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では、発光ダイオード４および発光ダイオード５の発光色を白色、橙色としているが、この組合わせに限る必要はなく、他の異なる色の組合わせとしてもよい。さらには、発光ダイオード４および発光ダイオード５の発光色を同色とし且つ発光輝度を互いに異なるようにしてもよい。この場合も、発光ダイオード４および発光ダイオード５からの出射光が互いに混ざらないので、文字２ａおよび目盛３ａの発光輝度に明確な差を設けることができる。

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、イグニッションスイッチ１６のＯＮ時に発光ダイオード４および発光ダイオード５を同時に点灯させているが、同時ではなくてどちらか一方を先に点灯させ、所定時間後に他方を点灯させてもよい。この場合、どちらか一方のみが点灯している状態、つまり文字２ａおよび目盛３ａのどちらか一方のみが発光表示される状態において、文字２ａおよび目盛３ａの他方は確実に暗い状態、すなわち照明されない状態となるので、斬新な見映えの演出を実施することが可能となる。

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、イグニッションスイッチ１６のＯＦＦ時に発光ダイオード４および発光ダイオード５を同時に消灯させているが、同時ではなくてどちらか一方を先に消灯させ、所定時間後に他方を消灯させてもよい。この場合においても、どちらか一方のみが点灯している状態、つまり文字２ａおよび目盛３ａのどちらか一方のみが発光表示される状態において、文字２ａおよび目盛３ａの他方は確実に暗い状態、すなわち照明されない状態となるので、斬新な見映えの演出を実施することが可能となる。

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、文字２ａ照明用光源として発光ダイオード４を、目盛３ａ照明用光源として発光ダイオード５を、指針８照明用光源として発光ダイオード６をそれぞれ用いているが、３者のうち少なくとも一つを他の種類の光源、たとえば電球、放電等あるいはＥＬパネル等に置き換えてもよい。

また、以上説明した実施形態はコンビネーションメータ１のタコメータＴを例に説明してきたが、タコメータＴに限る必要は無く、他の種類の計器、たとえば、当該自動車の走行速度を指示する速度計、燃料タンク内の残存燃料量を指示する燃料計、エンジン冷却水温度を指示する水温計等に適用してもよい。また、一つのコンビネーションメータ１内に計器を複数個備え、計器毎に、以上説明した実施形態の構成による目盛リング３を備えてもよい。

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中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本発明の一実施形態による文字盤２を備えたコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（車両用計器）
２ 文字盤
２ａ 文字（第１表示意匠）
２ｂ 目盛孔
２ｃ 貫通孔
３ 目盛リング（導光体）
３ａ 目盛（第２表示意匠）
３ｂ 表面
３ｃ 導光部
３ｄ 入射面
３ｅ アルミ蒸着膜（遮光性皮膜、金属被膜）
４ 発光ダイオード（第１光源）
５ 発光ダイオード（第２光源）
６ 発光ダイオード
７ プリント基板
８ 指針
８ａ ボス部
８ｂ 裏面
８ｃ 反射面
９ ムーブメント
９ａ シャフト
１０ 遮光キャップ
１１ ケーシング
１１ａ 遮光筒部
１１ｂ 反射部
１１ｃ 貫通孔
１２ 見返し板
１３ 透明カバー
１４ ロアカバー
１５ コントローラ
１６ イグニッションスイッチ
１７ バッテリ
１８ 回転センサ
Ｔ タコメータ

Claims (5)

1. 文字盤と、
   前記文字盤の背後に配置されて前記文字盤の第１表示意匠を透過照明する第１光源と、
   前記文字盤の背後に配置されて前記文字盤の第２表示意匠を透過照明する第２光源と、
   前記文字盤の背後に配置されて前記第２光源が発する光を前記第２表示意匠へ導く透光性材質から形成された導光体とを備え、
   前記導光体の前記第１光源からの光に照射される部分の表面に遮光性皮膜を形成したことを特徴とする車両用計器。
2. 前記第1光源と前記第２光源とは発光色が異なることを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記遮光性皮膜は高光反射率特性を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用計器。
4. 前記遮光性皮膜は金属被膜あるいは明色塗装膜であることを特徴とする請求項３に記載の車両用計器。
5. 前記第２表示意匠は計器の目盛であり且つ該目盛は前記導光体と一体的に形成され、
   前記目盛は前記文字盤の孔部を介して前記文字盤の前面側に突き出していることを特徴とする請求項1ないし請求項４のいずれかに記載の車両用計器。

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