JP2009222599A - 計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 可変表示部を有する表示板とこの表示板の前面側を移動する指針とを備える計器装置において、部材の形状を複雑化させることなく前記指針を良好に照明することが可能な計器装置を提供する。
【解決手段】 計器装置は、可変表示部２１ｂを有する表示板２１と、表示板２１の前面側を移動する指針２４と、表示板２１の後面側に設けられ指針２４を移動させるための指針駆動手段２６，２７と、を有する。指針２４に設けられ、光を入射して指針２４を発光させる入射部２４ｃと、可変表示部２１ｂを照明する照明手段２２と、入射部２４ｃと重なり合うように可変表示部２１ｂに描画され、入射部２４ｃに向けて照明手段２２からの光を出射する指針照明部２１ｃと、指針２４の動作に連動して指針照明部２１ｃが描画されるように描画処理を行う制御手段６と、を備えてなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、可変表示部を有する表示板とこの表示板の前面側を移動する指針とを備える計器装置に関するものである。

従来より、文字板（表示板）の指標部を指針で指示して所定情報を表示する計器装置がある。斯かる計器装置は、ステッピングモータ等の指針駆動手段の回動軸に前記指針を直接固定させ、この指針駆動手段の回転駆動に連動して前記指針を回動させて前記指標部を指示するものである。

また、計器装置には、液晶表示部等の大型の可変表示部を表示板の中央に備え、この可変表示部で所定情報を表示するとともに、前記可変表示部の周辺を移動する指針を設けて指針指示による所定情報の表示を行う構成のものがあり、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示される計器装置は、表示板の後面側から前面側に向かって可変表示部を迂回するように屈折した形状の指針を用いる構成である。
特開２００６−９８１６０号公報

しかしながら、特許文献１にて開示されるような構成の計器装置にあっては、前記指針を照明するために前記表示板の後面側に設けられる回路基板上の光源から光を取り込み、前記可変表示部を迂回して導光させて前記指針の指示部を発光させる必要があり、導光のために前記指針の形状が複雑化するとともに導光経路が長くなるために照明効率が低下するという問題点があった。そのため、計器装置としては更なる改善の余地があった。

本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、可変表示部とこの可変表示部の前面側を移動する指針とを備える計器装置において、部材の形状を複雑化させることなく前記指針を良好に照明することが可能な計器装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するため、可変表示部を有する表示板と、前記表示板の前面側を移動する指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を移動させるための指針駆動手段と、を有する計器装置であって、前記指針に設けられ、光を入射して前記指針を発光させる入射部と、前記可変表示部を照明する照明手段と、前記入射部と重なり合うように前記可変表示部に描画され、前記入射部に向けて前記照明手段からの光を出射する指針照明部と、前記指針の動作に連動して前記指針照明部が描画されるように描画処理を行う制御手段と、を備えてなることを特徴とする。

また、前記指針は、前記入射部から入射した光を前記表示板の指標部を指示する指示部に向けて反射する反射面を有してなることを特徴とする。

また、利用者の視認方向から見て前記入射部を覆うカバー体を備えてなることを特徴とする。

また、前記照明手段は、光源とこの光源の光を前記可変表示部に向けて出射する導光部材とを備え、前記導光部材は、前記指針が移動する移動範囲と対向する個所に複数あるいは連続して設けられる反射面を備えてなることを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記指針駆動手段の駆動と連動して、前記指針が所定の位置を指示する場合に前記指針照明部の色調を変化させることを特徴とする。

本発明は、可変表示部を有する表示板とこの表示板の表面側を移動する指針とを備える計器装置に関し、部材の形状を複雑化させることなく前記指針を良好に照明することが可能となるものである。

以下、添付の図面に基いて本発明を車両用コンビネーションメータに応用した第一の実施形態を説明する。

図１において、１はハウジングである。ハウジング１は、見返し部材及びケース体を有し、４個の指示計器、即ち、速度計２，回転計３，燃料計４及び水温計５を収納するものである。速度計２は、回転計３，燃料計４及び水温計５よりも大きく、回転計３と燃料計４及び水温計５の間に配置されている。速度計２は、表示板２１及び指針２４を有している。また、回転計３，燃料計４及び水温計５は、文字板３１，４１，５１及び指針３２，４２，５２を夫々有している。文字板３１，４１，５１は、透光性樹脂（例えばポリカーボネート）からなる基板に立体的に指標部３ａ，４ａ，５ａ形成し、また、文字部３ｂ，４ｂ，５ｂを除いて遮光部を印刷形成したものである。指針３２，４２，５２はステッピングモータ（図示しない）により回動され、文字板３１，４１，５２の指標部３ａ，４ａ，５ａを指示する。

図２は要部拡大断面図である。速度計２は、表示板２１，照明手段２２，ガイドレール部２３，指針２４，保持部２５，アーム部材２６及びステッピングモータ２７を有している。また、２８は回路基板であり、この回路基板２８にステッピングモータ２７が搭載されている。

表示板２１は、透光性基板２１ａと、液晶表示部（可変表示部）２１ｂと、からなるものである。

透光性基板２１ａは、透光性樹脂（例えばアクリル、ポリカーボネート）からなる。

液晶表示部２１ｂは、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの両面に偏光板を貼り合わせたものであって、例えばドットマトリクス型の液晶表示器である。液晶表示部２１ｂは、その表示内容を変更可能であって、例えば総走行距離、燃費あるいは警告情報等の種々の情報を選択して表示するものである。本実施形態においては、液晶表示部２１ｂは、指針２４の移動範囲に応じて指標部２ａ及び文字部２ｂを少なくとも表示する。液晶表示部２１は、後述する指針２４の入射部２４ｃと対向するべく指針２４の移動範囲よりも面積が広いものが用いられている。なお、本発明の指標部は、可変表示部に表示されるもののほか、前記可変表示部の周囲に形成される実体指標部であってもよい。

照明手段２２は、ＬＥＤ等からなる光源２２ａと、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなり光源２２ａからの光を液晶表示部２１ｂと後述する指針２４の入射部２５ｃとにそれぞれ導く導光部材２２ｂと、を有するものである。

ガイドレール部２３は、表示板２１上に液晶表示部２１ｂの周囲を囲むように設けられるものであって、例えば透光性樹脂を円弧状に形成してなるものである。またガイドレール部２３は、図３に示すように指針２４を収納可能な凹部２３ａを有し、後述する保持部２５の規制部が配置される凹状のガイド部２３ｂをその底部に有する。またガイドレール部２３は、照明手段２２から指針２４の入射部２４ｃに向けて出射される光Ｌを通過させるべく、入射部２４ｃと対向する個所にスリット部２３ｃをその底部に有する。なお、ガイドレール部２３は、表示板２１の前面側に設けられる装飾リング（カバー体）２ｃによって覆われて利用者からは視認されないようになっている。

指針２４は、図２及び図３に示すように、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、一方の端部がガイドレール部２３に配設される指針基部２４ａと、指針基部２４ａの他方の端部から延設され指標部２ａを指示する指示部２４ｂと、指針基部２４ａの一方の端部に一体的に形成され後述する保持部２５ａの開口部２５ｃに嵌め込まれる入射部２４ｃと、指示部２４ｂ及び入射部２４ｃと対向するように形成される反射面２４ｄと、からなる。指針２４は、ガイドレール部２３に沿って液晶表示部２１ｂの前方を移動して指標部２ａを指示し、所定情報（本実施形態においては車速）を表示するものである。

保持部２５は、例えばＡＢＳ樹脂の遮光性の樹脂材料からなり、ガイドレール部２３内で指針２４をガイドレール部２３に沿って移動可能に保持する載置部２５ａと、載置部２５ａの底部に形成される規制部２５ｂ及び開口部２５ｃと、を有する。規制部２５ｂは、載置部２５ａから下方に突出する突出部であり、ガイドレール部２３に規制部２５ｂの形状に応じて凹状に設けられるガイド部２３ｂに配置されて指針２４のガイドレール部２３に対する配設位置を定める。なお、規制部２５ｂ及びガイド部２３ｂの形状を調整することによってガイドレール部２３と指針２４のなす角度を所定角度に定めることも可能である。開口部２５ｃは、指針２４の入射部２４ｃを配置するためものであり、ガイドレール部２３のスリット部２３ｃと対向するように形成される。

また、保持部２５の載置部２５ａには、指針２４の周辺に位置するように、第一の磁石２５ｄと、第一のヨーク２５ｅと、が配設されている。なお、第一の磁石２５ｄ及び第一のヨーク２５ｅは指針２４に直接配設されるものであってもよい。

第一の磁石２５ｄは、ガイドレール部２３に収納される指針基部２４ａの周辺に位置するように配設されるものである。また、第一の磁石２５ｄは、後述する第二の磁石２６ａと互いに吸引し合うものである。

第一のヨーク２５ｅは、第一の磁石２５ｄの第二の磁石２６ａと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第一のヨーク２５ｅは、第一の磁石２５ｄの前記非対向面側からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。

アーム部材２６は、一端に第二の磁石２６ａと第二のヨーク２６ｂとを有し、他端がステッピングモータ２７の回動軸２７ａと嵌合されるものである。本第一の実施形態における指針駆動手段は、アーム部材２６とステッピングモータ２７とからなるものである。

第二の磁石２６ａは、第一の磁石２５ｄと対になるように第一の磁石２５ｄに表示板２１を介して対向する位置に配置される。第二の磁石２６ａを設ける方法としては、アーム部材２６を樹脂材料（例えばエンジニアリングプラスチック）で形成し、アーム部材２６とは別部材で第二の磁石２６ａを設けインサート成形あるいはアウトサート成形によって一体的に形成する方法であってもよく、また、アーム部材２６をプラスティックマグネットで形成し、第一の磁石２５ｄとの対向個所を着磁して形成する方法であってもよい。

第二のヨーク２６ｂは、第二の磁石２６ａの第一の磁石２５ｄと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第二のヨーク２６ｂは、第二の磁石２６ａの前記非対向面からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。

本第一の実施形態は、ガイドレール部２３に配置される指針２４に第一の磁石２５ｄを設け、表示板２１を介して第一の磁石２５ｄに対向するように第二の磁石２６ａをステッピングモータ２７の回動軸２７ａに固定されるアーム部材２６に設けたことにより、第一の磁石２５ｄと第二の磁石２６ａとを磁力によって引きつけ合うことでステッピングモータ２７の回転駆動に連動して指針２４をガイドレール部２３に沿って移動させることができる。従って、可変表示部を表示板の中央に設ける場合であっても従来の指針をステッピングモータに直接固定する方法のように可変表示部を迂回するために指針が大型化、複雑化することがなく、応答性良く指針２４を移動させることができる。

また、指針２４を保持する保持部２５にガイドレール部２３に対する配設位置を定める規制部２５ｂを設け、ガイドレール部２３に規制部２５ｂに応じたガイド部２２ｂを設けることによって、指針２４と指標部２ａとの位置ズレを小さくして精度良く指標部２ａを指示することができる。また、第一，第二の磁石２５ｄ，２６ａの吸引力によって保持部２５にはガイドレール部２３に対して常に一定のテンションが付与されており、ガイドレール部２３内で指針２４が微動することを抑制し耐震性を向上させることが可能となる。

次に、本第一の実施形態における指針２４の照明について説明する。図３に示すように、液晶表示部２１ｂは、指針２４の入射部２４ｃと重なるように指針照明部２１ｃを表示し、照明手段２２から出射される光Ｌは、指針照明部２１ｃを介して入射部２４ｃから入射し、さらに反射面２４ｄによって指示部２４ｂに向けて反射されて指示部２４ｂを発光させる。なお、入射部２４ｃは、表示板２１の前面側に設けられる装飾リング２ｃによって覆われて利用者の視認方向からは視認されないようになっている。入射部２４ｃを覆うカバー体を設けることで、指針２４から余分な漏れ光が生じることを抑制できる。なお、入射部２４ｃを覆うカバー体としてキャップ部材を指針２４に設けても良い。指針照明部２１ｃは、照明手段２２からの光Ｌを指針２４の入射部２４ｃに向けて照射する部位であり、指針２４の移動に応じて表示位置を切り換えるものである。指針２４に照明手段２２からの光Ｌを入射する入射部２４ｃを設け、入射部２４ｃと重なり合うように液晶表示部２１ｂに指針照明部２１ｃを描画することによって、指針２４に複雑な導光形状を設けることなく容易に指針２４を光輝させることができる。また、指針２４の移動に応じて液晶表示部２１ｂを透過する光Ｌのオンオフを制御することで余計な漏れ光を抑制することができ、表示品質を向上させることができる。図４は、本実施形態におけるブロック図を示すものである。制御手段６は、主にマイクロコンピュータからなり、指針駆動用ドライバ６ａを介してステッピングモータ２７に駆動信号を出力し、ステッピングモータ２７の回転駆動を制御する機能と、描画用ドライバ６ｂを介して液晶表示部２１ｂに描画信号を出力し、液晶表示部２１ｂに指針照明部２１ｃを描画させる機能を有する。また、制御手段６は、指針２４の移動に連動して常に指針照明部２１ｃが入射部２４ｃと重なり合うように描画処理を行う。また、制御手段６は、ステッピングモータ２７の回転駆動と連動して、指針２４が所定の位置を指示する場合に指針照明部２１ｃの色調を変化させても良い。また、照明手段２２の導光部材２２ｂには、切削等の手段によって指針２４の移動範囲と対向する個所に複数あるいは連続して反射面２２ｃが設けられている。この反射面２２ｃを設けることで、入射部２４ｃに出射される光Ｌの光量を増加させることができ、高輝度で指針２４を発光させることができる。

なお、本第一の実施形態において、第一，第二の磁石２５ｄ，２６ａは永久磁石であったが、例えば第二の磁石２６ａは電磁石であっても良い。

次に、図５を用いて本発明の第二の実施形態について説明する。なお、前述の第一の実施形態と同一あるいは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

本第二の実施形態が前述の第一の実施形態と異なる点は、指針２９が、ステッピングモータ２７の回転軸２７ａに直接固定され、指針２９が表示板２１の後方側から前方側に向かって液晶表示部２１ｂを迂回するように延設される点である。本第二の実施形態においては、ステッピングモータ２７が指針駆動手段となる。

指針２９は、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、一方の端部がステッピングモータ２７の回転軸２７ａに配設固定され、他方の端部が表示板２１の後方側から表示板２１に設けられるスリット部２１ｄを介して表示板２１の前方側に突出する指針基部２９ａと、指針基部２９ａの他方の端部から延設され指標部２ａを指示する指示部２９ｂと、指針基部２４ａの他方の端部に一体的に形成される入射部２９ｃと、指示部２９ｂ及び入射部２９ｃと対向するように形成される反射面２９ｄと、入射部２９ｃ及び反射部２９ｄを利用者の視認方向からは視認されないように覆う指針キャップ２９ｅ（カバー体）と、からなる。なお、表示板２１に形成されるスリット部２１ｄは、液晶表示部２１ｂを囲むように形成される。指針２９の指示部２９ｂは、スリット部２１ｄに沿って液晶表示部２１ｂの前方を移動して指標部２ａを指示し、所定情報（本実施形態においては車速）を表示するものである。

次に、本第二の実施形態における指針２９の照明について説明する。液晶表示部２１ｂは、指針２９の入射部２９ｃと重なるように指針照明部２１ｃを表示し、照明手段２２から出射される光Ｌは、指針照明部２１ｃを介して入射部２９ｃから入射し、さらに反射面２９ｄによって指示部２９ｂに向けて反射されて指示部２９ｂを発光させる。入射部２９ｃ及び反射部２９ｄを覆うカバー体である指針キャップ２９ｅを設けることで、指針２９から余分な漏れ光が生じることを抑制できる。なお、入射部２９ｃを覆うカバー体として装飾リング２ｃを用いても良い。指針照明部２１ｃは、照明手段２２からの光Ｌを指針２９の入射部２９ｃに向けて照射する部位であり、指針２９の移動に応じて表示位置を切り換えるものである。指針２９に照明手段２２からの光Ｌを入射する入射部２９ｃを設け、入射部２９ｃと重なり合うように液晶表示部２１ｂに指針照明部２１ｃを描画することによって、指針２９に複雑な導光形状を設けることなく容易に指針２９を光輝させることができる。また、指針２９の移動に応じて液晶表示部２１ｂを透過する光Ｌのオンオフを制御することで余計な漏れ光を抑制することができ、表示品質を向上させることができる。図４は、本実施形態におけるブロック図を示すものである。制御手段６は、主にマイクロコンピュータからなり、指針駆動用ドライバ６ａを介してステッピングモータ２７に駆動信号を出力し、ステッピングモータ２７の回転駆動を制御する機能と、描画用ドライバ６ｂを介して液晶表示部２１ｂに描画信号を出力し、液晶表示部２１ｂに指針照明部２１ｃを描画させる機能を有する。また、制御手段６は、指針２９の移動に連動して常に指針照明部２１ｃが入射部２９ｃと重なり合うように描画処理を行う。また、制御手段６は、ステッピングモータ２７の回転駆動と連動して、指針２９が所定の位置を指示する場合に指針照明部２１ｃの色調を変化させても良い。また、照明手段２２の導光部材２２ｂには、切削等の手段によって指針２４の移動範囲と対向する個所に複数あるいは連続して反射面（図示しない）が設けられている。この反射面を設けることで、入射部２９ｃに出射される光Ｌの光量を増加させることができ、高輝度で指針２９を発光させることができる。

なお、本発明の可変表示部としては、液晶表示部２１ｂのほかに有機ＥＬ素子を用いた表示器であっても良い。また、本実施形態において、指針駆動手段としてステッピングモータ２７を備えられるものであったが、ステッピングモータ２７に代えて、例えば、交差コイル型ムーブメントを用いることができることは言うまでもない。

本発明の第一の実施形態を示す正面図。 同上第一の実施形態を示す断面図。 同上第一の実施形態を示す要部拡大断面図。 同上第一の実施形態の電気的構成を示すブロック図。 本発明の第二の実施形態を示す断面図。

符号の説明

６ 制御手段
２１ 表示板
２１ａ 透光性基板
２１ｂ 液晶表示部（可変表示部）
２１ｃ 指針照明部
２２ 照明手段
２２ａ 光源
２３ｂ 導光部材
２３ ガイドレール部
２３ａ 凹部
２３ｂ ガイド部
２３ｃ スリット部
２４，２９ 指針
２４ａ，２９ａ 指針基部
２４ｂ，２９ｂ 指示部
２４ｃ，２９ｃ 入射部
２４ｄ，２９ｄ 反射部
２５ 保持部
２５ａ 載置部
２５ｂ 規制部
２５ｃ 開口部
２５ｄ 第一の磁石
２５ｅ 第一のヨーク
２６ アーム部材
２６ａ 第二の磁石
２６ｂ 第二のヨーク
２７ ステッピングモータ
２８ 回路基板

Claims (5)

1. 可変表示部を有する表示板と、前記表示板の前面側を移動する指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を移動させるための指針駆動手段と、を有する計器装置であって、
   前記指針に設けられ、光を入射して前記指針を発光させる入射部と、
   前記可変表示部を照明する照明手段と、
   前記入射部と重なり合うように前記可変表示部に描画され、前記入射部に向けて前記照明手段からの光を出射する指針照明部と、
   前記指針の動作に連動して前記指針照明部が描画されるように描画処理を行う制御手段と、を備えてなることを特徴とする計器装置。
2. 前記指針は、前記入射部から入射した光を前記表示板の指標部を指示する指示部に向けて反射する反射面を有してなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
3. 利用者の視認方向から見て前記入射部を覆うカバー体を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
4. 前記照明手段は、光源とこの光源の光を前記可変表示部に向けて出射する導光部材とを備え、
   前記導光部材は、前記指針が移動する移動範囲と対向する個所に複数あるいは連続して設けられる反射面を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
5. 前記制御手段は、前記指針駆動手段の駆動と連動して、前記指針が所定の位置を指示する場合に前記指針照明部の色調を変化させることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。

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