JP2009109373A - 指針計器 - Google Patents

Abstract

【課題】文字盤の前面を照明する照明光の強度を向上する。
【解決手段】指針計器１は、開口部２１を有する第１文字盤２と、第１文字盤２の目視側前方に、開口部２１を覆うように配置された第２文字盤３と、第１文字盤２のうち開口部２１の外周側と第２文字盤３との間に配置され、かつ外周側に光反射面５２を有する光透光性部材５と、第１文字盤２のうち外周側に形成された光透過部分２２と、第１文字盤２のうち外周側であって光透光性部材５に対向するとともに光透過部分２２よりも外側に位置した目視側前面２６と、開口部２１に配置された導光部材６と、第１文字盤２の背面側に配置された光源７と、光源７の外周側に配置された反射部材８と、を備え、光源７の光を導光部材６および光透光性部材５を介して目視側前面２６に導くとともに、反射部材８で反射させて光透過部分２２を透過させかつ光反射面５２で反射させて第１文字盤２の目視側前面２６に導く。
【選択図】図４

Description

本発明は、立体形状の文字盤の前面を照明する指針計器に関するものである。

近年、車両用指針計器において、見映えのある斬新な視認性を得るため、様々な方法が採られている。例えば、立体形状の文字盤の前面を照明する車両用指針計器が開示されている（特許文献１を参照）。

立体形状の文字盤は、傾斜するリング状の傾斜部を外周側に備え、車両用指針計器は、この文字盤と、傾斜部の裏面側に配置されて傾斜部の目視側前面を照明する光源と、光源の光を傾斜部の目視側前面へ導くリング状の導光体とを備える。傾斜部の目視側前面を照明することにより、文字盤の立体感を強調して、見映えのある斬新な視認性を得ようとしている。
特開２００２−２９６０７８号公報

特許文献１では、記載されていないが、傾斜部の目視側前面を照明する照明光の強度が不十分な場合、見映えのある斬新な視認性を得ることが困難になり、このため、この照明光の強度を向上することが求められている。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、立体形状の文字盤の前面を照明する照明光の強度を向上できる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に記載の発明は、指針と、開口部を有する第１文字盤と、第１文字盤の目視側前方に、開口部を覆うようにして配置された第２文字盤と、第１文字盤のうち開口部の外周側と第２文字盤との間に配置され、かつ外周側に光反射面を有する光透光性部材と、第１文字盤のうち外周側に形成された光透過部分と、第１文字盤のうち外周側であって光透光性部材に対向するとともに光透過部分よりも外側に位置した目視側前面と、第１文字盤の開口部に配置された導光部材と、第１文字盤の背面側に配置された光源と、光源の外周側に配置された反射部材と、を備え、光源の光を導光部材および光透光性部材を介して第１文字盤の目視側前面に導くとともに、反射部材を介して反射させて第１文字盤の外周側の光透過部分を透過させかつ光透過性部材の光反射面で反射させて第１文字盤の目視側前面に導くことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１文字盤のうち開口部の外周側の目視側前面は、導光部材および光透光性部材を介して導かれた光源の光、反射部材を介して反射させて第１文字盤の外周側の光透過部分を透過させかつ光透光性部材の光反射面で反射させて導かれた光源の光により照明されることになるから、目視側前面に対する照明光の強度が向上し、目視側前面を明るく照らすことができる。

請求項２に記載の発明は、導光部材は、第１文字盤の開口部の外周側と第２文字盤との間に介在される第１壁部、第１文字盤の開口部の内周側と第２文字盤との間に介在される第２壁部、および両壁部を連結するとともに第２文字盤が載置される載置部を有する断面コ字形状部分を備えており、光源の光は導光部材の第１壁部および光透光性部材を介して第１文字盤の目視側前面に導かれるとともに導光部材の第２壁部を介して第1文字盤のうち開口部の内周側の目視側前面に導かれることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、導光部材の断面コ字形状部分の壁部にて第１文字盤のうち開口部の外周側に加えて内周側の目視側前面も光源にて照明することができる。また、導光部材の断面コ字形状部分の載置部にて第２文字盤を支えることができる。

請求項３に記載の発明は、文字盤の外周側における目視側前面が斜面形状としたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、目視側前面が斜面形状であるから、この目視側前面に確実に光源からの光を照射することができ、かつ斜面形状であって立体形状であるので、目視側前面に照射される光によって目視側前面をより立体的に浮かび上がらせることができる。

請求項４に記載の発明は、光透光性部材が、第１の色の光が透過するカラーフィルタ特性を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、光源の光と異なる色で第１文字盤の目視側前面を照明できる。

請求項５に記載の発明は、光透過部分が、第２の色の光が透過するカラーフィルタ特性を有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、光源の光と異なる色で第１文字盤の目視側前面を照明できる。

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

（構成）
図１において、指針計器であるコンビネーションメータ１は、当該自動車の走行速度を表示する速度計を構成し、第１文字盤２と第２文字盤３とからなる立体形状の文字盤と、指針４とを備える。指針４は、第１文字盤２の前面に沿って回動し、指針４が指示する目盛３１と文字３２が第２文字盤３に形成される。コンビネーションメータ１は、文字盤２、３と、目盛３１と文字３２を指示して回動する指針４とによって、走行速度を表示する。

図２において、第１文字盤２は、開口部２１を有する。開口部２１は、指針４の先端の回動軌跡に沿った形状で形成され、例えば、リング状の開口部２１を有する。第１文字盤２は、光透過性を有する樹脂、例えば無色透明なポリカーボネート樹脂から形成された第１基板２０と、第１基板２０に形成された光透過部分である背景層２２と黒色の背景層２３とメタリック調（銀色）の背景層２４と、傾斜部２５とを備える。背景層２２は、第２の色である例えば青色の光が透過するカラーフィルタ特性を有し、第１文字盤２において光透光性部材であるエラストマ部５に対して開口部２１と反対側（図２において右側）に形成される。図２では、背景層２２は、開口部２１の外周端２１１まで形成されているが、エラストマ部５より左側では、背景層２２を形成しなくてもよい。

開口部２１の形状と同じリング状の第２文字盤３は、第１文字盤２の目視側（図２において上側）に開口部２１を覆うように配置される。第２文字盤３は、熱可塑性と光透過性とを有する樹脂材、例えばアクリル樹脂から形成された第２基板３０と、第２基板３０に形成された銀色の背景層３３と黒色の背景層３４とを備える。目盛３１は、背景層３３の開口として形成され、文字３２は、背景層３４の開口として形成される。

エラストマ部５は、第１文字盤２と第２文字盤３との間に配置され、即ち、第１文字盤２と第２文字盤３とに挟まれて第１文字盤２と第２文字盤３の空隙を閉塞するように配置され、弾性変形することによって第２文字盤３の振動を抑えている。エラストマ部５は、当該自動車の振動等によって生じる第２文字盤３の振動を、エラストマ部５の弾性変形によって抑えるものである。エラストマ部５は、弾性と熱可塑性とを有するエラストマ材から形成され、このため、エラストマ部５を、異材質成形（いわゆる２色成形）によって第２文字盤３に接着させることが可能になり、即ち、これらを一体化できるため、コンビネーションメータ１の組み付け工程を簡素化できる。

エラストマ部５は、光透過性を有すると共に、第１の色である例えば青色の光が透過するカラーフィルタ特性を有し、図２では、開口部２１の外周端２１１側に形成される。エラストマ部５には、後述する光源である発光ダイオード７からの光を目盛３１に導くための導光穴５１が形成される。また、エラストマ部５のうち第１文字盤２の開口部２１の外周側には光反射面５２が形成されているとともに、第１文字盤３の目盛３１に対向する位置に導光穴５１が形成されている。

第１文字盤２の背景層２２は開口部２１の外周側であってかつエラストマ部５に対向する位置に配置されている。また、第１文字盤２の目視側前面２６は上記背景層２２の外側に位置しており、斜面形状とされている。

発光ダイオード７は、第１文字盤２の背後、即ち、第２文字盤３の背後（図２において下側）に配置され、例えば、白色光を発して第２文字盤３を透過照明する。発光ダイオード７は、プリント基板９に実装される。

導光部材である光拡散板６は、第１文字盤２の開口部２１にその断面コ字形状部分６０が配置されている。光拡散板６の断面コ字形状部分６０は上記開口部２１の外周側と第２文字盤３との間に介在される第１壁部６１、上記開口部２１の内周側と第２文字盤３との間に介在される第２壁部６２、およびこれら壁部６１、６２を連結する平面状の載置部６３を備えている。第３文字盤３はこの載置部６３の上に載置されている。

光拡散板６は発光ダイオード７の白色光を開口部２１を通してエラストマ部５へ導いて、エラストマ部５を透過させるものであり、発光ダイオード７の白色光を拡散させて第２文字盤３へ均一に導くものである。

反射部材であるケース８は、反射率の高い白色の樹脂から形成され、発光ダイオード７の白色光を、光拡散板６へ導く機能を有すると共に、発光ダイオード７の白色光を背景層２２を透過させて、エラストマ部５の光反射面５２へ導くものである。

第１文字盤２、光拡散板６、およびエラストマ部５と一体化されている第２文字盤３は、ケース８に対して固定される。具体的に、第１文字盤２と光拡散板６の相対的な位置関係を、これらに形成されている図示しない位置決めピンによって決め、第２文字盤３と光拡散板６の相対的な位置関係を、これらに形成されている図示しない位置決めピンによって決め、光拡散板６と第１文字盤２とをケース８に対して第２文字盤３が押さえ付けるようにし、第２文字盤３をケース８に対して図示しないネジ締め固定をする。これにより、第１文字盤２と第２文字盤３とからなる立体形状の文字盤が形成される。

次に、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。マイクロコンピュータ等から構成される制御装置１０には、当該自動車の走行速度を検出する速度センサ１１と、指針４を回動させるムーブメント４１と、発光ダイオード（ＬＥＤ）７が、接続される。制御装置１０は、速度センサ１１からの検出信号に応じてムーブメント４１を駆動させて、指針４を回動させる。

（作動）
図示しないイグニッションスイッチがオンされると、図３において、制御装置１０は、それを検出して作動を開始する。即ち、制御装置１０は、速度センサ１１からの信号に基づいて走行速度を算出し、走行速度に対応した角度だけ指針４を回動させるように、ムーブメント４１を駆動する。この時、制御装置１０は、発光ダイオード７を点燈させる。

点燈した発光ダイオード７の白色光は、図４に示す光路Ｐ１にしたがって、光拡散板６で拡散されて第２文字盤３へ均一に導かれ、黒色の背景層３４を背景として文字３２を白色で発光表示させる。また、発光ダイオード７の白色光は、光路Ｐ２にしたがってケース８で反射して、光拡散板６と第２基板３０と背景層２２とを透過し、エラストマ部５の導光穴５１を通過して目盛３１を透過照明する。上述したように、青色の光が透過するカラーフィルタ特性を背景層２２が有するため、発光ダイオード７の白色光が、背景層２２を透過することによって青色に着色され、青色で着色された透過光が、目盛３１を透過照明する。これにより、銀色の背景層３３を背景として目盛３１を青色で発光表示させる。

点燈した発光ダイオード７の白色光は、光路Ｐ３にしたがって、光拡散板６に導かれ、その第１壁部６１を通してエラストマ部５へ到達し、この光がエラストマ部５を透過する。上述したように、青色の光が透過するカラーフィルタ特性をエラストマ部５が有するため、発光ダイオード７の白色光が、エラストマ部５を透過することによって青色に着色される。青色で着色された透過光が、第１文字盤２の目視側前面２６を、図５に示す照明領域２Ａにおいて照明する（木漏れ日照明する）。

また、点燈した発光ダイオード７の白色光は、光路Ｐ４にしたがって、ケース８に導かれて該ケース８で反射され、光拡散板６と第２基板３０と背景層２２とを透過し、この透過光が、エラストマ部５の光反射面５２で反射する。上述したように、発光ダイオード７の白色光が、背景層２２を透過することによって青色に着色されて光反射面５２で反射し、青色で着色された反射光が、第１文字盤２の目視側前面２６を、図５に示す照明領域２Ａにおいて照明する（木漏れ日照明する）。

光路Ｐ３、Ｐ４の両方により、即ち、同じ発光ダイオード７の白色光が、エラストマ部５を透過した透過光（光路Ｐ３）と、エラストマ部５の光反射面５２で反射した反射光（光路Ｐ４）の両方として、第１文字盤２の目視側前面２６を照明するため、立体形状の文字盤の前面２６を照明する照明光の強度を向上できる。したがって、照明領域２Ａの照明強度を高めることができる。

また、点燈した発光ダイオード７の白色光は、光路Ｐ５にしたがって、光拡散板６で拡散され、その第２壁部６２を通して第１文字盤２のうち開口部２１の内周側の目視側前面２６を図５に示す照明領域２Ｂにおいて照明する（木漏れ日照明する）。

したがって、第１文字盤２の目視側前面２６において、照明領域２Ａの青色照明と照明領域２Ｂの白色照明とによって、第１文字盤２と第２文字盤３とからなる立体形状の文字盤の立体感を強調できる。

また、第２文字盤３の振動を抑えるエラストマ部５に光透過性を持たせ、発光ダイオード７の光を拡散させて第２文字盤３へ均一に導く光拡散板６が、拡散光の一部をエラストマ部５へ反射し、第１文字盤２の目視側前面２６を、エラストマ部５を透過した反射光によって照明するようにして、光路Ｐ３による照明領域２Ａの照明を、実現している。これにより、新たに専用の部品を追加することなく、部品点数を増加しないで、第１文字盤２の目視側前面２６を照明できる。

また、背景層２２に光透過性を持たせ、エラストマ部５の光反射面５２が、背景層２２を透過した発光ダイオード７の光を、第１文字盤２の目視側前面２６へ反射して、光路Ｐ４による照明領域２Ａの照明を、実現している。これにより、新たに専用の部品を追加することなく、部品点数を増加しないで、第１文字盤２の目視側前面２６を照明できる。

また、青色の光が透過するカラーフィルタ特性をエラストマ部５に持たせることによって、発光ダイオード７の光の白色と異なる青色で、即ち、第２文字盤３の透過照明光の白色と異なる青色で、第１文字盤２の目視側前面２６を照明できる。

また、青色の光が透過するカラーフィルタ特性を背景層２２に持たせることによって、発光ダイオード７の光の白色と異なる青色で、即ち、第２文字盤３の透過照明光の白色と異なる青色で、第１文字盤２の目視側前面２６を照明できる。

以上説明した本発明の一実施形態によれば、第１文字盤２の斜面形状の目視側前面２６を光路Ｐ３および光路Ｐ４両方にて照明することができるので、該目視側前面２６を明るく照明できる。また、第１文字盤２の開口部の内周側の目視側前面２６も光路Ｐ５にて照明することができる。さらに、第２文字盤３はエラストマ部５を介して第１文字盤２に固定されているため、振動による第２文字盤３の振動を抑制することができる。

（変形例）
上述の例では、エラストマ部５と背景層２２の両方が、青色の光が透過するカラーフィルタ特性を有していたが、これに限らない。エラストマ部５と背景層２２の各カラーフィルタ特性を任意に設定することによって、照明領域２Ａの照明色を任意に変更することができる。例えば、エラストマ部５と背景層２２の両方が、赤色の光が透過するカラーフィルタ特性を有している場合、発光ダイオード７の白色光は、エラストマ部５と背景層２２を透過して赤色に着色される。この赤色の照明光が、照明領域２Ａを照明する。

また、エラストマ部５のカラーフィルタ特性と背景層２２のカラーフィルタ特性とを互いに異なるように設定することも可能である。例えば、エラストマ部５が青色の光が透過するカラーフィルタ特性を有し、背景層２２が緑色の光が透過するカラーフィルタ特性を有している場合、発光ダイオード７の白色光は、エラストマ部５を透過して青色に着色され、背景層２２を透過して緑色に着色される。互いに色が異なる青色の照明光と緑色の照明光の両方が、照明領域２Ａを照明する。これにより、２つの異なる色の照明光によって照明領域２Ａを照明できるため、コンビネーションメータ１の見映えを高めることができる。

また、エラストマ部５と背景層２２の両方を、カラーフィルタ特性を有さない無色透明な部材とすることも可能である。この場合、発光ダイオード７の白色光は、エラストマ部５と背景層２２を白色光として透過し、この白色の照明光が、照明領域２Ａを照明する。

また、上述の例では、開口部２１の外周端２１１側にエラストマ部５と背景層２２を設けたが、これに限らない。エラストマ部５と背景層２２を、開口部２１の内周端２１２側に設けることも可能であり、開口部２１の外周端２１１側と内周端２１２側の両方に設けることも可能である。

また、上述の例では、エラストマ部５を、異材質成形（いわゆる２色成形）によって第２文字盤３に接着させて、これらを一体化させたが、これに限らない。熱可塑性樹脂材であるポリカーボネート樹脂から形成されている第１文字盤２に、エラストマ部５を、２色成形によって接着させて、これらを一体化させることも可能である。

また、エラストマ部５の代わりに、光透過性を有するゴム材から形成された弾性部材を設けることも可能である。ゴム材が熱硬化性を有するため、ゴム材から形成された弾性部材を、第１文字盤２や第２文字盤３に対して２色成形によって接着させることができないが、その他の点において上述と同様な効果を得ることができる。

また、上述の例では、開口部２１と第２文字盤３の形状を、リング状としたが、これに限らない。指針４の先端の回動軌跡に沿った形状である限りにおいて、開口部２１と第２文字盤３の形状を、例えば、円弧状、楕円状、楕円弧状とすることも可能である。

尚、上述の例に限らず、上述の例の種々の組み合わせや、種々の変形例が考えられる。

図１は、本発明の一実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の正面図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図１に示すコンビネーションメータ1の回路構成図である。 図４は、図２に示す文字盤２，３の照明を説明するための断面図である。 図５は、図１に示す文字盤２，３の照明を説明するための正面図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（指針計器）、２ 第１文字盤、２０ 第１基板
２１ 開口部、２１１ 外周端、２１２ 内周端、２２ 背景層（光透過部分）
２３，２４ 背景層、２５ 傾斜部、２６ 目視側前面、２Ａ、２Ｂ 照明領域
３ 第２文字盤、３０ 第２基板、３１ 目盛、３２ 文字、３３、３４ 背景層
４ 指針、４１ ムーブメント、５ エラストマ部（光透光性部材）
５１ 導光穴、５２ 光反射面、６ 光拡散板（導光部材）
７ 発光ダイオード（ＬＥＤ，光源）、８ ケース（反射部材）、９ プリント基板
１０ 制御装置、１１ 速度センサ、６０ 断面コ字形状部分
６１、６２ 第１、第２壁部、６３ 載置部

Claims (5)

1. 指針と、
   開口部を有する第１文字盤と、
   前記第１文字盤の目視側前方に、前記開口部を覆うようにして配置された第２文字盤と、
   前記第１文字盤のうち前記開口部の外周側と前記第２文字盤との間に配置され、かつ前記外周側に光反射面を有する光透光性部材と、
   前記第１文字盤のうち前記外周側に形成された光透過部分と、
   前記第１文字盤のうち前記外周側であって前記光透光性部材に対向するとともに前記光透過部分よりも外側に位置した目視側前面と、
   前記第１文字盤の前記開口部に配置された導光部材と、
   前記第１文字盤の背面側に配置された光源と、
   前記光源の外周側に配置された反射部材と、を備え、
   前記光源の光を前記導光部材および前記光透光性部材を介して前記第１文字盤の前記目視側前面に導くとともに、前記反射部材を介して反射させて前記第１文字盤の前記外周側の前記光透過部分を透過させかつ前記光透光性部材の前記光反射面で反射させて前記第１文字盤の前記目視側前面に導くことを特徴とする指針計器。
2. 前記導光部材は、前記第１文字盤の前記開口部の前記外周側と前記第２文字盤との間に介在される第１壁部、前記第１文字盤の前記開口部の内周側と前記第２文字盤との間に介在される第２壁部、および前記両壁部を連結するとともに前記第２文字盤が載置される載置部を有する断面コ字形状部分を備えており、
   前記光源の光は前記導光部材の前記第１壁部および前記光透光性部材を介して前記第１文字盤の前記目視側前面に導かれるとともに前記導光部材の前記第２壁部を介して前記第1文字盤のうち前記開口部の内周側の目視側前面に導かれることを特徴とする請求項１に記載の指針計器。
3. 前記第１文字盤の前記外周側における前記目視側前面が斜面形状とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の指針計器。
4. 前記光透光性部材は、第１の色の光が透過するカラーフィルタ特性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の指針計器。
5. 前記光透過部分は、第２の色の光が透過するカラーフィルタ特性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の指針計器。

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