JP2008026288A - Measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば自動車の運転台に設置されて各種情報を表示する計器に関するものである。 The present invention relates to an instrument that is installed, for example, in an automobile cab and displays various information.
従来の計器の1つに、円盤状の指針を備える円盤指針計器がある。円盤指針は、透光性材料から円盤状に形成された指針板に光を反射する反射部をたとえば線状に設け、指針板のうち反射部を除く部分を不透光性としたものである。指針板の背後に配置した光源からの光により指針板を照射すると、この光は円盤内を進行し光反射部に入射し、光反射部で前面側に向けて反射され、この反射光により、線状の反射部が指針として視認される。(例えば、特許文献1参照)。 One conventional instrument is a disk pointer instrument having a disk-shaped pointer. The disk pointer is formed by providing, for example, a linear reflecting portion that reflects light on a pointer plate formed in a disk shape from a translucent material, and a portion of the pointer plate excluding the reflecting portion is made opaque. . When the pointer plate is irradiated with light from a light source arranged behind the pointer plate, this light travels in the disk and enters the light reflecting portion, and is reflected toward the front side by the light reflecting portion. A linear reflection part is visually recognized as a pointer. (For example, refer to Patent Document 1).
円盤に形成された反射部を発光指針として機能させる構成としたことで、指針の形状を自由に設定することが可能となり、指針の設計自由度を高めることができる。
上述の従来の計器では、指針が円盤状であるため、指針の慣性モーメントが、通常の棒状の指針と比べて大きくなる。したがって、指針の応答速度、つまり指針が指示可能な物理量の変化度合いを通常の棒状の指針相当とするためには、指針を回動させるムーブメントとしてより高トルクのものを使用する必要がある。 In the above-described conventional instrument, the pointer has a disk shape, so that the moment of inertia of the pointer is larger than that of a normal bar-shaped pointer. Therefore, in order to make the response speed of the pointer, that is, the degree of change of the physical quantity that can be indicated by the pointer equivalent to that of a normal bar-shaped pointer, it is necessary to use a higher torque movement as the movement for rotating the pointer.
一般に、ムーブメントの発生トルクを高めるとムーブメントの体格が増大する。円盤指針を用いつつムーブメントの体格増大を必要最小限度に抑えるためには、円盤指針の慣性モーメントを小さくする必要がある。 Generally, when the torque generated by the movement is increased, the physique of the movement increases. In order to minimize the increase in the physique of the movement while using the disk pointer, it is necessary to reduce the moment of inertia of the disk pointer.
円盤指針の慣性モーメントを小さくする手法の一つに薄型化がある。薄型化すると、光源からの光を高効率で指針板内に入射させることが困難となる。つまり、光源からの光の一部が指針板外へ抜けてしまう。これにより、発光指針の輝度が低下するという問題がある。 One way to reduce the moment of inertia of the disk pointer is to make it thinner. When the thickness is reduced, it becomes difficult to make the light from the light source enter the pointer plate with high efficiency. That is, part of the light from the light source escapes outside the pointer plate. As a result, there is a problem that the luminance of the light emission indicator is lowered.
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、円盤指針を薄型化して慣性モーメント増大を抑制しつつ、光源からの光を高効率で指針板内に入射させ発光指針の輝度を高めることができる計器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and makes it possible to increase the brightness of a light emitting pointer by making light from a light source enter the pointer plate with high efficiency while reducing the thickness of a disk pointer and suppressing an increase in moment of inertia. The purpose is to provide an instrument that can
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。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
本発明の請求項1に記載の計器は、表示部を備えた文字板と、文字板の前面側あるいは裏面側に配置され、透光性材質から円盤状に形成され且つ表示部を指示する指針部を備える指針板と、指針板の内部に光を入射可能に配置された光源と、一端が指針板に固定された回転軸を回転駆動するムーブメントとを備える計器であって、指針板は、指針板の中心部の裏面側に光源からの光が入射するように回転軸と同軸上に円環状に形成された第1入光面と、該第1入光面から入射した光を指針板の外周方向へ向けて反射する第1反射面と、第1入光面の外周側に第1入光面と同軸上に設けられた第2入光面と、第1反射面の外周側に第1反射面と同軸上に設けられ第2入光面から入射した光を指針板の外周方向へ向けて反射する第2反射面とを備え、第2反射面は指針板において指針部が設けられた領域の前面側表面よりも回転軸の軸方向において前面側に形成され、第2入光面は第2入光面から入射した光を指針板の外周側へ向けて屈折させるような形状に形成されることを特徴としている。
The instrument according to
光源、たとえば発光ダイオードからは光が放射状に発せられるが、輝度が高い範囲はほぼ円錐状を成している。一方、指針板の入光面は大きさが制限されている。したがって、光源が発する光を指針板の入光面に高効率で入射させるために円錐状に進行する光を円柱状の平行光線に変換する導光部材、たとえばレンズ等が用いられている。すなわち、光源と指針板の入光面との間に導光部材に配置して、光源が発する光を、入光面の幅とほぼ等しい幅の平行光線に変換して入光面に入射させている。 Light is emitted radially from a light source, such as a light emitting diode, but the range of high brightness is substantially conical. On the other hand, the light incident surface of the pointer plate is limited in size. Therefore, a light guide member, such as a lens, is used for converting light traveling in a conical shape into a cylindrical parallel light beam so that light emitted from the light source is incident on the light incident surface of the pointer plate with high efficiency. In other words, the light guide member is disposed between the light source and the light incident surface of the pointer plate, and the light emitted from the light source is converted into parallel light beams having a width substantially equal to the width of the light incident surface to be incident on the light incident surface. ing.
このとき、指針板の厚さ、つまり指針部が形成されている円盤状部分の厚さが入光面の幅と同等であれば、入光面から入射し反射面で指針板の外周方向へ反射された光の大部分を指針板内の外周方向へ進行させることができる。言い換えると、光源が発する光を高効率で指針部の発光表示に利用し指針の発光輝度を高めることができる。 At this time, if the thickness of the pointer plate, that is, the thickness of the disc-shaped portion on which the pointer portion is formed is equal to the width of the light incident surface, the light enters from the light incident surface toward the outer periphery of the pointer plate at the reflecting surface. Most of the reflected light can travel toward the outer periphery of the pointer plate. In other words, the light emitted from the light source can be used for light emission display of the pointer portion with high efficiency to increase the light emission luminance of the pointer.
ところが、指針板を薄くすると、それに対応して反射面が小さくなり、入光面から指針板に入射した光の一部は反射面に入射できず指針板の外へ出射してしまう。すなわち、光源が発する光の指針部の発光表示に対する利用効率が低下し、指針部の発光輝度が低下する。 However, if the pointer plate is made thinner, the reflecting surface becomes smaller correspondingly, and part of the light incident on the pointer plate from the light incident surface cannot enter the reflecting surface and is emitted outside the pointer plate. That is, the utilization efficiency of the light emitted from the light source for the light emission display of the pointer portion is reduced, and the light emission luminance of the pointer portion is reduced.
上述した本発明の請求項1に記載の計器の構成によれば、光源から発せられた光は、第1入光面と第2入光面に分かれて入射する。すなわち、第1入光面に入射した光は第1反射面で指針板の外周方向へ反射して指針板の円盤状部分内を進行する。第2入光面に入射した光は、第2入光面において第2反射面に向かう方向へ屈折して第2反射面に入射し、そこで指針板の外周方向へ反射して指針板の円盤状部分内を進行する。 According to the configuration of the meter according to the first aspect of the present invention described above, the light emitted from the light source enters the first light incident surface and the second light incident surface separately. That is, the light incident on the first light incident surface is reflected by the first reflecting surface toward the outer periphery of the pointer plate and travels in the disc-shaped portion of the pointer plate. The light incident on the second light incident surface is refracted in the direction toward the second reflective surface on the second light incident surface and is incident on the second reflective surface, where it is reflected toward the outer periphery of the pointer plate and reflected by the disk of the pointer plate. It progresses in the shape part.
これにより、円盤指針を薄型化した場合においても、光源が発する光を高効率で指針部の発光表示に利用し指針の発光輝度を高めることができる。 Thereby, even when the disk pointer is thinned, the light emitted from the light source can be used for the light emission display of the pointer portion with high efficiency, and the emission luminance of the pointer can be increased.
ここで、第1反射面における前面側端部の回転軸の軸方向における位置は、指針板において指針部が設けられた領域の前面側表面とほぼ同一である。したがって、第1反射面の前面側端部近傍から指針板の外周方向に向かう光は、指針板内において指針部が設けられた領域の前面側表面に沿って進行する。 Here, the position in the axial direction of the rotation axis of the front-side end portion on the first reflecting surface is substantially the same as the front-side surface of the area where the pointer portion is provided on the pointer plate. Therefore, the light traveling from the vicinity of the front-side end portion of the first reflecting surface toward the outer periphery of the pointer plate travels along the front-side surface of the area where the pointer portion is provided in the pointer plate.
本発明の請求項1に記載の計器の構成においては、第2反射面を指針板において指針部が設けられた領域の前面側表面よりも回転軸の軸方向において前面側に形成している。このため、上述した、第1反射面の前面側端部近傍からの光が第2反射面により遮られて指針部の発光表示に寄与できなくなることを防止できる。 In the configuration of the instrument according to the first aspect of the present invention, the second reflecting surface is formed on the front side in the axial direction of the rotation axis rather than the front side surface of the area where the pointer portion is provided on the pointer plate. For this reason, it can prevent that the light from the front side edge part vicinity of the 1st reflective surface mentioned above is interrupted by the 2nd reflective surface, and cannot contribute to the light emission display of a pointer | guide part.
以上により、円盤指針を薄型化して慣性モーメント増大を抑制しつつ、光源からの光を高効率で指針板内に入射させ発光指針の輝度を高めることができる計器を提供することができる。 As described above, it is possible to provide an instrument capable of increasing the brightness of the light emission pointer by making the light from the light source incident on the pointer plate with high efficiency while reducing the thickness of the disk pointer and suppressing the increase of the moment of inertia.
本発明の請求項2に記載の計器は、第2入光面の形状および第2反射面の形状は第2入光面から入射した光の第2反射面への入射角が指針板の全反射角よりも大きくなるように設定されることを特徴としている。
In the meter according to
上述した構成によれば、第2反射面に入射した光の全量が指針板内へ反射され再び指針板内を指針板の外周方向に進行する。これにより、第2反射面から指針板の外部へ出射する光、つまり指針の発光表示に寄与しない損失光をなくして、光源が発する光を高効率で指針部の発光表示に利用し指針の発光輝度を高めることができる。 According to the above-described configuration, the entire amount of light incident on the second reflecting surface is reflected into the pointer plate and travels again in the direction of the pointer plate in the pointer plate. As a result, light emitted from the second reflecting surface to the outside of the pointer plate, that is, lost light that does not contribute to the light emission display of the pointer is eliminated, and the light emitted from the light source is used for light emission display of the pointer portion with high efficiency. Brightness can be increased.
本発明の請求項3に記載の計器は、第2反射面は、互いに同軸上に複数個設けられることを特徴としている。
The meter according to
第2反射面は、指針板において指針部が設けられた領域の前面側表面よりも回転軸の軸方向において前面側に形成されている。このため、1個の第2反射面を備える構成において第2入光面から入射した光を確実に指針発光表示に利用しようと第2反射面を拡大すると、第2反射面の指針部が設けられた領域の前面側表面からの突き出し長さが長くなる。つまり指針板の軸方向長さが大きくなる。 The second reflecting surface is formed on the front surface side in the axial direction of the rotation shaft rather than the front surface side surface of the region where the pointer portion is provided on the pointer plate. For this reason, when the second reflection surface is enlarged so as to reliably use the light incident from the second light incident surface for the pointer light emission display in the configuration including one second reflection surface, the pointer portion of the second reflection surface is provided. The protruding length of the formed area from the front surface is increased. That is, the axial length of the pointer plate is increased.
そこで、上述した構成のように、第2反射面を互いに同軸上に複数個設ければ、各第2反射面の指針部が設けられた領域の前面側表面からの突き出し長さの増大を抑制しつつ、複数の第2反射面の面積の総和を増大させることができ、第2入光面から入射した光を高効率で指針部の発光表示に利用することができる。 Therefore, as in the configuration described above, if a plurality of second reflecting surfaces are provided coaxially with each other, an increase in the protruding length from the front surface of the area where the pointer portion of each second reflecting surface is provided is suppressed. However, the sum of the areas of the plurality of second reflecting surfaces can be increased, and the light incident from the second light incident surface can be used for light emission display of the pointer portion with high efficiency.
本発明の請求項4に記載の計器は、円盤状指針板を有する計器において、指針板は、指針板の背面に配置された光源からの光を入射させる第1入光面および第2入光面と、第1入光面および第2入光面に対応し第1入光面および第2入光面に入射した光源からの光を指針板の半径方向外側に向けて反射させる第1反射面および第2反射面とを備え、第2反射面は指針板の軸方向において第1反射面よりも相対的に上方側に位置していることを特徴としている。
The meter according to
このような構成によっても、請求項1に記載の計器と同様の作用効果を奏することができる。 Even with such a configuration, it is possible to achieve the same operational effects as the instrument according to the first aspect.
以下、本発明による計器を自動車に搭載されるコンビネーションメータ100に組み込まれたスピードメータSに適用した場合を例に各図面に基づいて説明する。
Hereinafter, a case where the meter according to the present invention is applied to a speedometer S incorporated in a
図1は、本発明の一実施形態によるスピードメータSを備えたコンビネーションメータ100の部分正面図である。
FIG. 1 is a partial front view of a
図2は、図1中のII−II線断面図である。 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
図3は、図1中のIII部拡大図である。 FIG. 3 is an enlarged view of part III in FIG.
図4は、図2中のIV部拡大図である。 FIG. 4 is an enlarged view of a portion IV in FIG.
図5は、本発明の一実施形態によるスピードメータSの電気回路構成を説明する模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an electric circuit configuration of the speedometer S according to the embodiment of the present invention.
コンビネーションメータ100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、図1に示すように、当該自動車の走行速度を表示するスピードメータSを備え、さらに図示しない他の計器や各種インジケータ等を備えている。運転席は、図2においてコンビネーションメータ100の左側にあり、コンビネーションメータ100は、図2において左側から視認される。
The
スピードメータSにおいては、前面側、すなわち視認者側から、図2に示すように、指針板1、文字板6が配置されている。以下に、スピードメータSの構成について説明する。
In the speedometer S, as shown in FIG. 2, a
指針板1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、図2に示すような断面形状を有する円盤状に形成されている。指針板1は、図2に示すように、指針部である溝部1aを備えた略円環状の円盤部11と、円盤部11の内周側に形成され光源である発光ダイオード4からの光を受光しそれを円盤部11内へ導く導光部12とから構成されている。
The
円盤部11は、たとえばCD(Compact Disc)のような環状円盤形状をなしている。円盤部11の板厚は、図2に示すように、中心部から先端側に向かうに連れて徐々に薄くなるように形成されている。これは、導光部12に隣接する中央部においては、円盤部11へ高効率で導光可能な板厚を確保するとともに、先端側に向かって徐々に薄くすることで慣性モーメントを低減させることを狙っている。円盤部11には、指針部としての溝部1aが設けられている。溝部1aは、円盤部11の前面側、つまり視認者方向の表面1gと反対側の面である裏面1jに開口し、且つその断面形状が、図3に示すように、V字形に形成されている。溝部1aは、図1に示すように、円盤部11の半径に沿って円盤部11の外周まで伸びる直線状に形成されている。本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、溝部1aを形成する各斜面1a1、1a2は、円盤部11の板厚方向、すなわち指針板1の軸方向に対して、図3に示すように、45°の角度を成して形成されている。これは、円盤部11内を進行する発光ダイオード4からの光が各斜面1a1、1a2に入射する際の入射角が、指針板1を形成する樹脂材料の全反射角度である42度より大きい角度であり、且つ各斜面1a1、1a2での反射光の進行方向ができるだけ運転者方向となるように、言い換えると指針板1の軸方向となるようにするために45°に設定したものである。これにより、円盤部11内を進行し各斜面1a1、1a2に入射した光を全反射させることができる。すなわち、各斜面1a1、1a2に入射した光の全量を、図3に示すように、視認者方向に反射して、指針部1aの発光輝度を高めることができる。
The
導光部12は、図2に示すように、円盤部11の内周にから指針板1の中心側に円環状に形成されている。導光部12には、図2に示すように、後述する遮光キャップ2のボス部2aと嵌合する貫通孔1hが設けられている。導光部12には、図2に示すように、この貫通孔1hに隣接して、指針板1の裏側に配置された光源である発光ダイオード4からの光が入射するように形成された第1入光面1bが形成されている。第1入光面1bは、指針板1の軸方向、つまり、図2において左右方向に略直交する平面状に形成されている。第1入光面1bの外周側には、図2に示すように、同じく発光ダイオード4からの光が入射するように形成された第2入光面1cが形成されている。第2入光面1cは、図2に示すように、第1入光面1bと同軸上且つ略円錐面状に形成されている。導光部12には、図2に示すように、第1入光面1bから入射した光を指針部1の外周方向、すなわち円盤部11へ向けて反射する第1反射面1dが形成されている。第1反射面1dは、第1入光面1bと同軸上且つ円錐面状に形成されている。第1反射面1dの外周側には、図2に示すように、第2入光面1cから入射した光を指針部1の外周方向、すなわち円盤部11へ向けて反射する2つの第2反射面1e、1fが形成されている。2つの第2反射面1e、1fは、それぞれ第1反射面1dと同軸上且つ略円錐面状に形成されている。2つの第2反射面1e、1fは、図2に示すように、第1反射面1d側から第2反射面1e、第2反射面1fの順番で配置されている。各第2反射面1e、1fは、指針部である溝部1aが設けられた領域である円盤部11の前面側表面である表面1gよりも前面側、すなわち、図2において表面1gよりも左側に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
指針板1には、図2に示すように、略円盤状の遮光キャップ2が装着されている。遮光キャップ2には、図2に示すように、その中心部にボス部2aが設けられている。このボス部2aが指針板1の貫通孔1h内に嵌合することにより、遮光キャップ2が指針板1に固定される。さらに、後述するムーブメント3の回転軸であるシャフト3aが、ボス部2aに嵌合され、それにより指針板1が、シャフト3aに固定される。遮光キャップ2は、遮光性材質、たとえば金属あるいは着色された樹脂等から形成されている。遮光キャップ2は、発光ダイオード4からの光が指針板1の中央部分、導光部12から前面側に洩れて、視認者の目に直接入射することを阻止している。
As shown in FIG. 2, a substantially disc-shaped
指針板1の背後には、図2に示すように、指針板1の第1入光面1b、第2入光面1cに対向して、光源である発光ダイオード4が、指針板1の第1入光面1b、第2入光面1cを照射可能に配置されている。発光ダイオード4は、図1に示すように、指針板1の回転軸、つまりムーブメント3のシャフト3aと同心状の円弧に沿って8個配置されている。これにより、指針板1の回転角度、すなわち指針部である溝部1aの回転角度如何に係らず、溝部1aの発光輝度を安定して高く維持することができる。
As shown in FIG. 2, a
指針板1の第1入光面1b、第2入光面1cと発光ダイオード4との間には、図2に示すように、導光体5が配置されている。導光体5は、透光性材質、たとえば無色透明のアクリル樹脂あるいはポリカーボネート樹脂から円筒状に形成され、指針板1の回転軸であるムーブメント3のシャフト3aと同心状に配置されている。導光体5は、点光源である発光ダイオード4から放射状に広がって発せられた光を、レンズ作用、プリズム作用により屈折させて、ほぼ平行光線に集束させて、第1入光面1b、第2入光面1cに向けて出射させる機能を果たしている。
As shown in FIG. 2, a
指針板1の背後には、図2に示すように、文字板6が配置されている。文字板6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の薄板から形成されている。文字板6は、図1に示すように、表示部としての文字6aおよび目盛6bを備えている。文字6a、目盛6bは、文字板6の表面あるいは裏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6a、目盛6に透光性着色層を施すとともに、文字6a、目盛6bの周囲部分である背景部に遮光性黒色着色層を施している。本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、文字6aおよび目盛6bは透光性白色着色層として形成されている。
As shown in FIG. 2, a
文字板6の背後には、図2に示すように、発光ダイオード7が配置されている。文字板6は、発光ダイオード7が発する光により透過照明される。発光ダイオード7としては、たとえば白色発光ダイオードが用いられている。発光ダイオード7が点灯されると、文字板6において、文字6aおよび目盛6bが、黒色の背景中に白色で発光表示される。
A
文字板6の背後には、図2に示すように、プリント基板8が配置されている。プリント基板8は、たとえばガラスエポキシ基盤等からなり、スピードメータSだけではなく、コンビネーションメータ100の電気回路部も構成している。プリント基板8には、指針板1照明用の発光ダイオード4、指針板1を回転させる後述するムーブメント3、文字板6を透過照明する発光ダイオード7が実装されている。さらに、プリント基板8には、各発光ダイオード4、7の点灯・消灯制御、ムーブメント3の駆動制御を行うコントローラ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。
As shown in FIG. 2, a printed
指針板1を回転させるムーブメント3は、たとえばステッピングモータ、あるいは交差コイル式回転機等の電気アクチュエータから構成される。ムーブメント3は、速度センサ16からの検出信号に基づいて算出された走行速度に対応した角度だけ回転軸であるシャフト3aを回転させるように上述したコントローラ9により駆動される。それにより、指針板1の溝部1aが文字板6と協働して走行速度を指示する。
The
文字板6とプリント基板8との間には、図2に示すように、遮光筒10が配置されている。遮光筒10は、たとえば樹脂材料から円筒状に形成され、発光ダイオード4および導光体5を取り囲むように配置されている。遮光筒10は、発光ダイオード4が発する光が文字板6を透過照明すること、および発光ダイオード7が発する光が指針板1に入射することを防止している。本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、遮光筒10は、後述するケーシング11と一体的に形成されている。
As shown in FIG. 2, a
以上説明した、指針板1、ムーブメント3、文字板6、プリント基板8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。
The
文字板6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、スピードメータSの見映えを整えるとともに、スピードメータS内部への埃、水分の侵入を防止している。
On the front side of the dial 6 (left side in FIG. 2), a substantially frame-shaped facing
一方、ケーシング11の背後には、図2に示すように、プリント基板8、ムーブメント3の裏面を覆うロアカバー14がねじ等の締結手段により装着されている。ロアカバー14は、たとえば樹脂材料から形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a
次に、本発明の一実施形態によるスピードメータSの電気回路構成およびその作動について、図5に基づいて説明する。 Next, the electric circuit configuration and operation of the speedometer S according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図5に示すように、コントローラ9には、バッテリ16から電力が常時供給されている。また、コントローラ9は、イグニッションスイッチ15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。
As shown in FIG. 5, power is constantly supplied from the
コントローラ9には、図4に示すように、各発光ダイオード4、7およびムーブメント3が接続されている。
As shown in FIG. 4, the
コントローラ9には、図4に示すように、自動車の走行速度を検出するための速度センサ17が検出信号を入力可能に接続されている。速度センサ17は、たとえば、電磁ピックアップ型等が用いられており、たとえば自動車の変速機の出力軸であるプロペラシャフトの回転数を検出している。
As shown in FIG. 4, the
運転者の操作によりイグニッションスイッチ15がON状態に切り替えられると、コントローラ9はそれを検知して、スピードメータSの作動を開始する。すなわち、各発光ダイオード4、7を点灯させる。同時に、速度センサ17からの検出信号に基づいて自動車の走行速度を算出し、算出した走行速度を指針板1の溝部1aが指示する角度位置となるようにムーブメント9を駆動する。
When the
これにより、文字板6の文字6a、目盛6bは白色で発光表示される。同時に指針板1の溝部1aも白色で発光表示される。
As a result, the
ここで、指針板1は無色透明であるため、文字板6の文字6a、目盛6bは、指針板1を通して明瞭に視認される。
Here, since the
次に、本発明の一実施形態によるスピードメータSの特徴である指針板1の構成、特に導光部12の構成と、その作用効果について説明する。
Next, the configuration of the
発光ダイオード4が発する光が指針板1に入射し指針部である溝部1aが形成された円盤部11に到るまでの光路について説明する。
The light path from the light emitted from the
先ず、従来の計器Yにおいては、発光ダイオード104から放射状に発せられた光は、図6に示すように、導光体105により屈折させられてほぼ平行光線となって指針板101の受光面102に入射する。
First, in the conventional instrument Y, the light emitted radially from the
受光面102に入射した光のうち、反射面103に入射した光、つまり図6において、光路P、Q、Rを辿る光は、反射面103で指針板101の外周側へ向けて反射され、円盤部106内に入射する。一方、受光面102に入射した光のうち、反射面103に入射しなかった光、つまり図6において、光路U、Vを辿る光は、図6に示すように、指針板101の外へ出射し、円盤部106内に入射しない。すなわち、従来の計器Yにおいては、発光ダイオード104から発せられた光の一部だけが円盤部106に導入されて指針(図示せず)の発光表示に寄与する。したがって、指針の発光輝度が十分でないという問題があった。
Of the light incident on the
これに対して、本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、指針板1の導光部12においては、受光面を、互いに同軸上に配置された2つの受光面、すなわち第1受光面1bおよび第2受光面1cに分割している。さらに、反射面を、従来のスピードメータYの反射面103に相当する第1反射面1dに加えて、2個の第2反射面1e、1fを追加している。これらの第2反射面1e、1fは、図4に示すように、指針板1の円盤部11における前面側、つまり運転者側の表面である表面1gよりも前面側に形成されている。そして、第2受光面1cは、図4に示すように、第2受光面1cに入射した光を第2反射面1eまたは第2反射面1fのどちらかに入射する方向に屈折させることができる形状に設定されている。
On the other hand, in the speedometer S according to the embodiment of the present invention, in the
発光ダイオード4から放射状に発せられ、導光体5により平行光線に変換された光は、図4に示すように、第1受光面1bあるいは第2受光面1cに入射する。第1受光面1bに入射した光は、図4において光路P、Q、Rで示すように進行し、第1反射面1dで指針板1の外周側、つまり円盤部11に向けて反射され、円盤部11内において反射を繰り返しつつ進行する。ここで、両第2反射面1e、1fは指針板1の円盤部11における前面側の表面である表面1gよりも前面側に形成されているので、第1反射面1dで反射した光は、第2反射面1e、1fに遮られることなく、確実に円盤部11内に入射する。一方、第2受光面1cに入射した光は、図4において光路U、Vで示すように進行し、第2受光面1cに入射した際に指針板1の外周側、つまり図4において上方に向かって屈折し、第2入射面1eあるいは第2入射面1fに入射する。これらの光は、第2反射面1eあるいは第2反射面1fで指針板1の外周側、つまり円盤部11に向けて反射され、円盤部11内において反射を繰り返しつつ進行する。ここで、第2受光面1cおよび第2反射面1e、1fの形状は、第2反射面1e、1fへの入射光の入射角度が指針板1の材質の全反射角度よりも大きくなるように設定されている。このため、第2受光面1cを通過し第2反射面1e、1fに入射した光は第2反射面1e、1fで必ず全反射するので、第2受光面1cから入射した光が第2反射面1e、1fから外部に洩れることを防止して、発光ダイオード4が発する光を高効率で溝部1a照明に利用することができる。
The light emitted radially from the
このように、本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、第1受光面1bに入射した光および第2受光面1cに入射した光のいずれもが、円盤部11内に導入される。すなわち、本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、発光ダイオード4から発せられた光の全量を円盤部11内に導いて、溝部1aの発光表示に利用することができる。
As described above, in the speedometer S according to the embodiment of the present invention, both the light incident on the first
円盤部11内に入射した光は、図1中において破線矢印で示すように進行して、溝部1aの各斜面1a1、1a2に入射し、さらに各斜面1a1、1a2において、図3に示すように、前面側に向かって反射し溝部1aが発光指針として視認される。
The light that has entered the
以上により、本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、指針板1を薄型化して慣性モーメント増大を抑制しつつ、発光ダイオード4からの光を高効率で指針板1内に入射させ発光指針である溝部1aの輝度を高めることができるスピードメータSを実現することができる。
As described above, in the speedometer S according to the embodiment of the present invention, the
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるスピードメータSの指針板1が備える指針部である溝部1aの斜面1a1、1a2は、平滑な平面としても、あるいはサンドブラスト、型等により無数の微細な凹凸を設けて拡散反射面としてもよい。拡散反射面とする場合は、斜面1a1、1a2の傾斜角度は、必ずしも45°でなくてもよい。
Note that the slopes 1a1 and 1a2 of the
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、第2反射面を2個設けているが、2個に限定する必要はなく、1個あるいは3個以上であってもよい。 In addition, in the speedometer S according to the embodiment of the present invention described above, two second reflecting surfaces are provided, but it is not necessary to limit to two, and one or three or more may be used. Good.
また、遮光キャップ2のボス部2aは、指針板1と一体化しても良い。さらに、ボス部2aをキャップ2から分割し別部品として形成しても良い。
Further, the
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるスピードメータSにおいては、指針板1照明用の発光ダイオード4の個数を8個としているが、8個に限定する必要はなく、指針板1の回転角度、すなわち指針部である溝部1aの回転角度如何に係らず溝部1aの発光輝度を安定して高く維持することができるなら、何個用いてもよい。
In the speedometer S according to the embodiment of the present invention described above, the number of the
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるスピードメータSの指針板1の表面1gに防眩膜処理を施しても良い。この場合、表面1gに入射した外来光が表面1gで反射してスピードメータSの視認性が低下することを防止できる。
Moreover, you may give an anti-glare film process to the
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるスピードメータSでは、指針板1を無色透明のままとしているが、指針板1の表面1gに溝部1aに対応した部分を除いて遮光性着色層を形成してもよい。その場合は、文字板6に形成される文字6aおよび目盛6bを指針板1よりも外周側に形成すればよい。
In the speedometer S according to the embodiment of the present invention described above, the
また、以上説明した実施形態は計器をスピードメータSに適用した場合を例に説明してきたが、スピードメータSに限る必要は無く、他の種類の計器、たとえば、当該自動車のエンジン回転速度を指示するタコメータ、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100内に本発明による計器を複数個備えてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the instrument is applied to the speedometer S has been described as an example. However, the present invention is not limited to the speedometer S, and other types of instruments, for example, the engine rotational speed of the automobile are indicated. It may be applied to a tachometer, a fuel meter that indicates the amount of remaining fuel in the fuel tank, a water temperature meter that indicates the engine cooling water temperature, and the like. A
1 指針板
11 円盤部
12 導光部
1a 溝部(指針部)
1a1、1a2 斜面
1b 第1入光面
1c 第2入光面
1d 第1反射面
1e 第2反射面
1f 第2反射面
1g 表面
1h 貫通孔
2 遮光キャップ
2a ボス部
3 ムーブメント
3a シャフト(回転軸)
4 発光ダイオード(光源)
5 導光体
6文字板
6a 文字(表示部)
6b 目盛(表示部)
7 発光ダイオード
8 プリント基板
9 コントローラ
10 遮光筒
11 ケーシング
12 見返し板
13 透明カバー
14 ロアカバー
15 イグニッションスイッチ
16 バッテリ
17 速度センサ
100 ンビネーションメータ
101 指針板
102 入光面
103 反射面
104 発光ダイオード
105 導光体
106 円盤部
P,Q,R,U,V 光路
S スピードメータ(計器)
DESCRIPTION OF
1a1, 1a2
4 Light emitting diode (light source)
5
6b Scale (display section)
7
Claims (4)
前記文字板の前面側あるいは裏面側に配置され、透光性材質から円盤状に形成され且つ前記表示部を指示する指針部を備える指針板と、
前記指針板の内部に光を入射可能に配置された光源と、
一端が前記指針板に固定された回転軸を回転駆動するムーブメントとを備える計器であって、
前記指針板は、前記指針板の中心部の裏面側に前記光源からの光が入射するように前記回転軸と同軸上に円環状に形成された第1入光面と、該第1入光面から入射した光を前記指針板の外周方向へ向けて反射する第1反射面と、前記第1入光面の外周側に前記第1入光面と同軸上に設けられた第2入光面と、前記第1反射面の外周側に前記第1反射面と同軸上に設けられ前記第2入光面から入射した光を指針板の外周方向へ向けて反射する第2反射面とを備え、
前記第2反射面は前記指針板において前記指針部が設けられた領域の前面側表面よりも前記回転軸の軸方向において前面側に形成され、
前記第2反射面は前記第2入光面から入射した光を前記指針板の外周側へ向けて屈折させるような形状に形成されることを特徴とする計器。 A dial with a display,
A pointer plate that is disposed on the front side or the back side of the dial, is formed in a disc shape from a translucent material, and includes a pointer unit that indicates the display unit;
A light source arranged so that light can be incident inside the pointer plate;
An instrument having a movement whose one end is rotationally driven by a rotation shaft fixed to the pointer plate,
The pointer plate includes a first light incident surface formed in an annular shape coaxially with the rotation axis so that light from the light source is incident on a back surface side of a central portion of the pointer plate, and the first light incident surface A first reflecting surface that reflects light incident from the surface toward the outer peripheral direction of the pointer plate, and a second incident light provided coaxially with the first incident surface on the outer peripheral side of the first incident surface. And a second reflecting surface provided coaxially with the first reflecting surface on the outer peripheral side of the first reflecting surface and reflecting light incident from the second light incident surface toward the outer periphery of the pointer plate. Prepared,
The second reflecting surface is formed on the front side in the axial direction of the rotation shaft from the front side surface of the area where the pointer portion is provided in the pointer plate,
The instrument is characterized in that the second reflection surface is formed in a shape that refracts light incident from the second light incident surface toward an outer peripheral side of the pointer plate.
該指針板は、該指針板の背面に配置された光源からの光を入射させる第1入光面および第2入光面と、前記第1入光面および前記第2入光面に対応し前記第1入光面および前記第2入光面に入射した前記光源からの光を前記指針板の半径方向外側に向けて反射させる第1反射面および第2反射面とを備え、
前記第2反射面は前記指針板の軸方向において前記第1反射面よりも相対的に上方側に位置していることを特徴とする計器。 In an instrument having a disk-shaped pointer plate,
The pointer plate corresponds to a first light incident surface and a second light incident surface on which light from a light source disposed on the back surface of the pointer plate is incident, and the first light incident surface and the second light incident surface. A first reflecting surface and a second reflecting surface for reflecting light from the light source incident on the first light incident surface and the second light incident surface toward a radially outer side of the pointer plate;
The instrument according to claim 1, wherein the second reflecting surface is positioned relatively above the first reflecting surface in the axial direction of the pointer plate.
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