JP2007333568A - 車両用指示計器の指針照明構造 - Google Patents

Abstract

【課題】発光面の輝度を向上させることが出来ると共に、指針本体の回動による輝度ムラの発生を抑制出来る車両用指示計器の指針照明構造を提供する。
【解決手段】指針本体１３の下面側の入光部１３ｂには、集光曲面部１５が一体形成されている。
この集光曲面部１５は、回動軸４を中心とする径方向縦断面が、ＬＥＤ７方向へ凸状となるように、半円状を呈している。
また、集光曲面部１５は、平面視では、回動軸を中心とする同心円で、内，外の周縁線が形成される扇形を呈して、いわゆるドーナツ形状の一部切り出した形状を有している。
そして、この集光曲面部１５が、指針本体１３の両側に略対称となるように、左，右方向に一部突設されて、各々α＝約５５度の範囲（合計α２＝約１１０度の開度）で、入光部１３ｂの下面側を覆うように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に、自動車等、車両に用いられる車両用指示計器の指針照明構造で、特に、指針回動角度に拘わらず、略均等に発光できる車両用指示計器の指針照明構造に関するものである。

従来、図１４乃至図１７に示すような車両用指示計器の指針照明構造が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

まず、構成から説明すると、この従来の車両用指示計器の指針照明構造では、図示しない車両の車室内の運転席前方に位置するインストルメントパネルのコンビネーションメータ部には、アナログメータ１が設けられている。

このアナログメータ１は、文字盤２の上面側に、透光性材料である透明合成樹脂材料によって形成される指針本体３が設けられている。

この指針本体３は、前記文字盤２に開口形成された挿通孔２ａに挿通されて、回路基板５に設けられたムーブメント６に、回動軸４を介して連結されていて、この回動軸４を回動中心として回動可能に軸支されている。

この指針本体３の下面側で、前記回路基板５の上面側５ａには、点光源としてのＬＥＤ７が設けられている。

そして、このＬＥＤ７から射出された照明光Ｌ１〜Ｌ３が、前記挿通孔２ａから前記指針本体３の下面側に設けられた平面状の入光部８から、この指針本体３の内部に導入されるように構成されている。

また、前記指針本体３の内部には、天光り防止部材１１が、装着される略台形形状の空隙９が形成されることにより、斜面形状を呈する反射面部１０が、設けられている。

この反射面部１０は、入光部８からの照明光を、前記指針本体３の延設Ａ方向に反射するように構成されている。

また、この指針本体３の上面側に形成された発光面３ａが、この反射面部１０で反射された照明光によって、透過照光されるように構成されている。

次に、この従来の車両用指示計器の指針照明構造の作用について説明する。

この従来の車両用指示計器の指針照明構造では、前記ＬＥＤ７の発光により、照明光Ｌ１〜Ｌ３が、前記文字盤２の挿通孔２ａを介して、指針本体３の下面側に設けられた入光部８から、指針本体３内に導入される。

指針本体３内では、前記反射面部１０によって、これらの照明光Ｌ１〜Ｌ３が、前記指針本体３の延設Ａ方向に反射されて、前記発光面３ａを透過照光する。
特開２００５−２１４６８０号公報（０００７段落乃至００３５段落、図２）

しかしながら、このように構成された従来の車両用指示計器の指針照明構造では、構成を簡略に示す図１５のように、入光部８の形状が平面形状であるで、スネルの法則に従って、屈曲して、入射角度θ１と、屈折角度θ２とは、一致しない。

図１４中に示すように、前記ＬＥＤ７の発光により、入光部８から入光する照明光は、Ｌ１〜Ｌ３に示されるように、平行光線として入光する比率が低く、入射光の入射角度θ１が、ランダムとなる為、屈折角度θ２もランダムとなり、前記反射面部１０に有効な照明光として、到達する比率が低下してしまうといった問題があった。

また、図１６中二点鎖線に示すように、前記指針本体３の回動軸４を回動中心とする回動により、前記ＬＥＤ７が装着されている位置の真上から、前記指針本体３が外れてしまうと、入光部８からの入光量が減少して、図１７中、破線で示す真上に存在する場合の輝度に比べて、前記指針本体３の上面側に設けられた発光面３ａの輝度が低下してしまう。

このため、単一のＬＥＤ７が、点光源として用いられている場合だけでなく、複数のＬＥＤ７が、前記回動軸４の周囲に配置されても、回動角度が変更されることによって輝度ムラが発生してしまう虞があった。

そこで、この発明は、発光面の輝度を向上させることが出来ると共に、指針本体の回動による輝度ムラの発生を抑制出来る車両用指示計器の指針照明構造を提供することを課題としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、透光性材料によって形成されて、回動軸を回動中心として回動可能に軸支される指針本体の下面側に、点光源が設けられて、該点光源から射出された照明光を、該指針本体の内部に導入する入光部と、該指針本体の延設方向に反射する反射面部と、該指針本体の上面側に形成されて、該反射面部で反射された照明光を透過照光する発光面とを有する車両用指示計器の指針照明構造であって、前記入光部には、前記回動軸を中心とする径方向縦断面が前記点光源方向へ凸状となるように、半円状を呈して前記指針本体の下面側と一体形成される集光曲面部を有することを特徴とする車両用指示計器の指針照明構造。

また、請求項２に記載されたものは、前記集光曲面部は、平面視では扇形を呈している請求項１記載の車両用指示計器の指針照明構造を特徴としている。

更に、請求項３に記載されたものは、前記反射面部には、前記指針本体の幅方向に、前記集光曲面部の直上となるように、一部張り出して、略平行に前記集光曲面部から導入された照明光を、前記発光面方向へ反射する張出反射面部が設けられている車両用指示計器の指針照明構造を特徴としている。

このように構成された請求項１記載のものは、前記入光部に一体に形成された集光曲面部が、前記回動軸を中心とする径方向縦断面が前記点光源方向へ凸状となるように、半円状を呈しているので、点光源からの照明光が、指針本体の内部に略平行となるように真上に向けて導入される。

このため、前記反射面部で、該指針本体の延設方向に反射される照明光の光量を増大させて、発光面の輝度を向上させることができる。

また、請求項２に記載されたものは、該集光曲面部が、平面視で扇形を呈しているので、前記指針本体がどのような角度であっても、該扇型の集光曲面部に、照明光を入光させることが出来、前記回動軸方向に、集光された照明光が、前記反射面部から反射される。

このため、前記指針本体が回動して、前記指針本体が、該点光源の真上からズレても、反射面部によって、指針本体の延設方向へ反射される照明光の光量は減少することなく、点光源の真上と略同様の光量を得られる。

よって、指針本体の回動に共なう輝度ムラの発生を抑制することが出来る。

更に、請求項３に記載されたものは、前記指針本体の幅方向に、一部張り出した前記張出反射面部が、前記集光曲面部の直上に位置して、該指針本体の内部を略平行となるように真上に向けて導入される照明光と共に、該指針本体から外れた照明光も、該指針本体の延設方向へ反射させることができる。

このため、更に、指針本体の回動に共なう輝度ムラの発生を抑制することが出来る。

次に、図面に基づいて、この発明を実施するための最良の実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造について説明する。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

図１乃至図１３は、この発明の最良の実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造を示すものである。

まず、全体の構成について説明すると、この実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造では、図示しない車両の車室内の運転席前方に位置するインストルメントパネルのコンビネーションメータ部には、指針によって計測された数値を、指し示すアナログメータ１２が設けられている。

このアナログメータ１２では、文字盤２の上面側に、透光性材料である透明合成樹脂材料によって形成される指針本体１３が設けられていて、この文字盤２に表示された速度若しくはエンジン回転数等の数値及び目盛を指し示すように、回動可能に構成されている。

この指針本体１３は、前記文字盤２に開口形成された挿通孔２ａに挿通されて、回路基板５に設けられたムーブメント６に、回動軸４を介して連結されていて、この回動軸４を回動中心として回動可能に軸支されている。

この指針本体１３の下面側で、前記回路基板５の上面側５ａには、点光源としてのＬＥＤ７が設けられている。

これらの前記回動軸４及びＬＥＤ７の周囲には、図２に示すように、略円筒形状の導光筒体１４が設けられていて、上部開口部１４ｂから、前記ＬＥＤ７の照明光Ｌ４が直接、前記挿通孔２ａを介して、指針本体１３の下面側に形成された入光部１３ｂ方向へ導出されると共に、白色塗装された内周面１４ａで反射された照明光Ｌ５が、入光部１３ｂ方向へ導出されるように構成されている。

そして、このＬＥＤ７から射出された照明光Ｌ４，Ｌ５が、前記挿通孔２ａから前記指針本体１３の下面側に設けられた平面状の入光部１３ｂから、この指針本体１３の内部に導入されるように構成されている。

また、前記指針本体１３の内部には、乳白色の不透明部材によって構成される天光り防止部材１１が、装着される略台形形状の空隙９が形成されることにより、この空隙９の指針本体先端部側に、斜面形状を呈する反射面部１０が、設けられている。

この反射面部１０は、入光部１３ｂからの照明光を、前記指針本体１３の延設Ａ方向に反射するように構成されている。

そして、この指針本体１３の上面側に形成された発光面１３ａが、この反射面部１０で反射された照明光によって、透過照光されるように構成されている。

また、前記入光部１３ｂには、前記指針本体１３の下面側と一体形成される集光曲面部１５が形成されている。

この集光曲面部１５は、図３に示すように、前記回動軸４を中心とする径方向縦断面が、前記ＬＥＤ７方向へ凸状となるように、半円状を呈している。

また、この実施の形態の集光曲面部１５は、図１又は図４に示すように、平面視では、前記回動軸を中心とする同心円で、内，外の周縁線が形成される扇形を呈して、いわゆるドーナツ形状の一部切り出した形状を有している。

そして、この集光曲面部１５が、この指針本体１３の両側に略対称となるように、各々α＝約５５度の範囲（合計α２＝約１１０度の開度）で、左，右方向に一部突設されて、指針本体１３と重複する部分及び両側の両方で、前記入光部１３ｂの下面側を覆うように形成されている。

更に、この実施の形態の指針本体１３の前記反射面部１０には、面一となるように、張出反射面部１６，１６が一体に形成されている。

これらの張出反射面部１６，１６は、前記指針本体１３の左，右幅方向に、前記集光曲面部１５の直上となるように、一部張り出して、略扇形を呈するように一体形成されている。

そして、前記ＬＥＤ７からの照明光が、略平行に前記集光曲面部１５から導入されると、この張出反射面部１６，１６が、前記反射面部１０と共に、これらの照明光を、前記発光面１３ａが形成されている指針本体１３先端部方向へ反射するように構成されている。

次に、この実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造の作用効果について説明する。

一般に、図７に示すように、点波源Ｃから放射された波が、半円状を呈する断面の透明媒体Ｄ内を通過する場合、反対側の平面Ｅから、略平行に射出されるマックスウエルフィッシュアイレンズが知られている。

この実施の形態では、前記指針本体１３の入光部１３ｂに一体に形成された集光曲面部１５が、前記回動軸４を中心とする径方向縦断面を、前記ＬＥＤ７方向へ凸状となるように、半円状に形成されている。

このため、ＬＥＤ７に最も近い集光曲面部１５の下端縁を、点波源すると、ＬＥＤ７からの照明光が、この集光曲面部１５から、指針本体１３の内部に略平行となるように真上に向けて導入される。

また、図３に示すように、集光曲面部１５の下端縁から周面方向にズレた位置に入射角θ１で、入光しても、指針本体１３の内部に略平行となるように真上に向けて導入される。

このため、前記反射面部１０では、略均等に、これらの照明光が照射されて、前記指針本体１３の延設方向Ａに反射される照明光の光量が増大される。

従って、発光面１３ａの輝度を向上させることができる。

そして、集光曲面部１５が、平面視で扇形を呈しているので、前記ムーブメント６の回動駆動により、指針本体１３が、どのような角度であっても、前記扇型の集光曲面部１５に、照明光を入光させることが出来る。

例えば、図４に示されるように、図中実線で示す位置から、回動軸４を中心とする回動で、二点鎖線で示す位置まで、指針本体１３が回動して、ＬＥＤ７の真上に前記指針本体１３の入光部１３ｂが存在しなくなっても、指針本体１３の幅方向左，右に張り出した集光曲面部１５が、このＬＥＤ７の真上に位置する。

そして、図８に示すように、回動軸４からの径方向断面では、前記集光曲面部１５の何れの位置に前記ＬＥＤ７が位置しても、前記回動軸４方向中心寄りでは、常に平行光線が、指針本体１３内で、照明光を反射する前記反射面部１０に到達する。

このため、前記回動軸４方向中心寄りに、集光された照明光が、前記指針本体１３内の反射面部１０から反射される。

よって、前記指針本体１３が回動して、前記指針本体１３が、前記ＬＥＤ７の真上からズレても、反射面部１０によって、指針本体１３の延設方向Ａへ反射される照明光の光量が減少することなく、ＬＥＤ７の真上に位置している場合と、略同様の光量を得られる。

従って、単体のＬＥＤ７で照明を行う場合でも、指針本体１３の回動に共なう輝度ムラの発生が抑制される。

また、図８中に示すように、ＬＥＤ７を複数設ける場合でも、１個又は２個のＬＥＤ７，７の真上に、前記集光曲面１５が、常に位置していれば、周上に密にＬＥＤ７…を設けなくても、常に安定した照明光の光量を得られる。

例えば、図８中、二点鎖線で示すように、周上で約９０度置き等にＬＥＤ７，７を設ければ、指針本体１３が真上に位置しない場合でも、左，右２個のＬＥＤ７，７が、α２＝約１１０度の開度で形成される扇形の集光曲面１５の真下に位置して、前記反射面部１０で反射される照明光の光量を増大させることができる。

また、この実施の形態では、前記指針本体１３の左，右幅方向に、一部張り出した前記張出反射面部１６，１６が、前記集光曲面部１５の直上に位置して、指針本体１３の内部を略平行となるように真上に向けて導入される照明光と共に、指針本体１３から外れた照明光も、指針本体１３の延設方向Ａへ反射させることができる。

このため、更に、指針本体１３の回動に共なう輝度ムラの発生が抑制される。

図１３は、この実施の形態の最良の実施の形態の実施例１の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体１３の発光面１３ａの輝度を縦軸として、指針本体１３の延設方向Ａに沿って、横軸にプロットした結果を示している。

比較する従来の図１７に示すグラフ図のように、指針本体１３の回動軸４を中心とする回動に伴う輝度ムラが表される輝度の変化が、殆ど無く、全ての回動角度で安定して、前記発光面１３ａが高い輝度を維持していることが分かる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

即ち、前記実施の形態では、前記集光曲面部１５が、いわゆるドーナツ形状の一部切り出した形状を有していて、この指針本体１３の両側に略対称となるように、左，右各々α＝約５５度の範囲（合計α２＝約１１０度の開度）で、前記入光部１３ｂの下面側を覆うように形成されているが、特にこれに限らず、例えば、扇形の開度が、約２５度〜２７０度や或いは、２７０度以上で、環状のドーナツ形状である等、どのような角度であってもよく、前記回動軸４を中心とする径方向縦断面が前記点光源方向へ凸状となるように、半円状を呈するものであればよい。

また、前記集光曲面部１５は、例えば、半繭状、若しくは、半球状等、回動軸４を中心とする径方向縦断面が、前記点光源方向へ凸状となるように、半円状を呈しているものであれば、形状、数量及び材質が特に限定されるものではない。

この発明の最良の実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体を下面側から見た入光部周縁の拡大斜視図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、全体の構成を説明する縦断面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、要部の構成を説明する拡大断面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、実線は、点光源の真上に指針本体が存在する状態、ニ点鎖線は、回動軸を中心に回動した状態を示す平面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体の構成を説明する斜視図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体の構成を説明する背面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造に用いるマックスウエルフィッシュアイレンズの理論を説明する模式的な縦断面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体の回動に伴う点光源の位置を示す平面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体の上面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体の側面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、図９中Ｂ−Ｂ線で示す位置での指針本体の断面図である。 実施の形態の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体の下面図である。 実施の形態の実施例１の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体の発光面の輝度を長さ方向Ａでプロットしたグラフ図である。 従来例の車両用指示計器の指針照明構造を示し、全体の構成及び作用を説明する縦断面図である。 従来例の車両用指示計器の指針照明構造で、要部を模式的に示して作用を説明する拡大断面図である。 従来例の車両用指示計器の指針照明構造で、模式的に示す指針本体の上面図である。 従来例の車両用指示計器の指針照明構造で、指針本体の発光面の輝度を長さ方向Ａでプロットしたグラフ図である。

符号の説明

４ 回動軸
１２ アナログメータ
１３ 指針本体
１３ａ 発光面
１３ｂ 入光部
１５ 集光曲面部
１６ 張出反射面部

Claims (3)

1. 透光性材料によって形成されて、回動軸を回動中心として回動可能に軸支される指針本体の下面側に、点光源が設けられて、該点光源から射出された照明光を、該指針本体の内部に導入する入光部と、該指針本体の延設方向に反射する反射面部と、該指針本体の上面側に形成されて、該反射面部で反射された照明光を透過照光する発光面とを有する車両用指示計器の指針照明構造であって、
   前記入光部には、前記回動軸を中心とする径方向縦断面が前記点光源方向へ凸状となるように、半円状を呈して、前記指針本体の下面側と一体形成される集光曲面部を有することを特徴とする車両用指示計器の指針照明構造。
2. 前記集光曲面部は、平面視では扇形を呈していることを特徴とする請求項１記載の車両用指示計器の指針照明構造。
3. 前記反射面部には、前記指針本体の幅方向に、前記集光曲面部の直上となるように、一部張り出して、略平行に前記集光曲面部から導入された照明光を、前記発光面方向へ反射する張出反射面部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用指示計器の指針照明構造。

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