JP2010025567A - 自発光指針及び車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高輝度の光源を用いることなく、指示部を覆うカバー部材のスリットから効率よく光を出射する。
【解決手段】文字板２に付した指標と協働して計測量を表示する透光性部材からなる指示部３１を有する指針本体３３と、指示部３１を覆う非透光性部材からなるカバー部材３４ａと、指示部３１の先端に至るようにカバー部材３４ａに形成されて、指針本体３３の上表面を一直線上に露出させるスリット３５と、を有し、指示部３１内を導いた光をスリット３５から外部に通過させてスリット３５を発光させる自発光指針３において、スリット３５を塞ぐように、カバー部材３４ａと前記指示部３１との間に着脱自在に介在する透光性着色部材３６を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、透光性の指針本体の指示部をカバー部材で覆い、そのカバー部材に設けたスリットから光を観測者に向けて出射することで、スリット部分を発光させる自発光指針及び車両用表示装置に関するものである。

一般に車両には、車両速度及びエンジン回転数等の計測値を表示する指針式表示装置が搭載されている。この指針式表示装置は、表面に目盛及び数字、文字または記号等の指標が設けられた文字板と、この文字板の前面に配置される指針と、計測量に応じて指針を駆動する内機と、回路パターンが設けられ内機が固定される配線板と、をメータケースに収容して構成している。

速度計やタコメータ等の計器類のうち、指針と文字板を使用するアナログ（指針）式の計器類においては、指針や文字板等を暗所においても見やすくするために照明する装置として、文字板の背後に配置された光源の光により導光性部材からなる指針の指示部を光輝させる指針式表示装置が従来より開示されている。

また、特許文献１に示す自発光指針は、導光性の指針本体と、該指針本体に上方から覆うキャップと、を有し、指針本体の指示部の上面に対応する箇所にスリットが形成されている。そして、自発光指針は、そのスリットを介して指針を所定色で発光させるために、指針本体の裏面にホットスタンプ層を形成して、該ホットスタンプ層を反射した光がスリットを介して視認者側に向かって出射することで、視認者はスリットから出射した光によってホットスタンプ層の色を視認している。
特開２００３−２４７８７０号公報

しかしながら、特許文献１に示す自発光指針等では、指針本体の指示部の裏面に着色層を設けていることから、指示部内の反射率が低下してしまい、スリットから視認者に向かって出射する光の光量が低下する虞があった。そして、この問題を解消するには、車両用表示装置が有する光源の輝度を上げる必要があり、消費電力が大きくなってしまうというさらなる問題が生じてしまう。さらに、車両用表示装置に高輝度の光源を用いると、その装置がコストアップしてしまうという問題が生じる。また、スリットから視認者に向かって出射する光の光量の低下を抑制するには、例えば白色等の反射性の高い色の着色層を設ける必要があり、指針の表示色も限られてしまい、車両用表示装置のデザイン性に自由度を持たせるのが困難であった。

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、高輝度の光源を用いることなく、指示部を覆うカバー部材のスリットから効率よく光を出射することができる自発光指針及び車両用表示装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の自発光指針は、文字板に付した指標と協働して計測量を表示する透光性部材からなる指示部を有する指針本体と、前記指示部を覆う非透光性部材からなるカバー部材と、前記指示部の先端に至るように前記カバー部材に形成されて、前記指針本体の上表面を一直線上に露出させるスリットと、を有し、前記指示部内を導いた光を前記スリットから外部に通過させて前記スリットを発光させる自発光指針において、前記スリットを塞ぐように、前記カバー部材と前記指示部との間に着脱自在に介在する透光性着色部材を有することを特徴とする。

上記請求項１に記載した本発明の自発光指針によれば、指針本体の指示部とカバー部材との間には、透光性着色部材がカバー部材のスリットを塞ぐように設けられる。そして、指針本体の指示部内を導光した光は、その指示部から出射して透光性着色部材を透過した後、カバー部材のスリットを通過する。よって、視認者は、そのスリットから出射した光によって透光性着色部材の色を視認することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の自発光指針において、前記カバー部材が、その内面から前記透光性着色部材に向かって突出し且つ前記透光性着色部材を貫通して位置決めする突出部を有することを特徴とする。

上記請求項２に記載した本発明の自発光指針によれば、カバー部材の突出部が透光性着色部材を貫通することで、その透光性着色部材をカバー部材内に位置決めすることができると共に、透光性着色部材の移動（ズレ）を防止することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の自発光指針において、前記カバー部材が、その内面から前記透光性着色部材に向かって突出し且つ前記透光性着色部材を位置決めして挟持する挟持部を有することを特徴とする。

上記請求項３に記載した本発明の自発光指針によれば、カバー部材の挟持部によって透光性着色部材をカバー部材内に位置決めすると共に、その透光性着色部材を保持することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の自発光指針において、前記指針本体の指示部の幅方向の断面が、前記スリットに向かうに従って徐々に狭くなるように形成されていることを特徴とする。

上記請求項４に記載した本発明の自発光指針によれば、指針本体の指示部がスリットに向かうに従って徐々に狭くなっているため、指示部内を導光する光を効率よく指示部の上面から出射させることができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の自発光指針において、前記指針本体が、前記透光性着色部材を載置する載置部を有することを特徴とする。

上記請求項５に記載した本発明の自発光指針によれば、指針本体の載置部に透光性着色部材を載置することができるため、組み立てを容易にすることができる。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項６記載の車両用表示装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載の自発光指針と、前記自発光指針の指示部と協働して計測量を表示する指標が付された文字板と、前記自発光指針の指示部内を導光する光を発する光源と、を有することを特徴とする。

上記請求項６に記載した本発明の車両用表示装置によれば、光源からの光を自発光指針の指示部内を導光させても、その光をカバー部材のスリットから視認者に向けて出射させることができるため、光源の輝度を上げることなく、高輝度の表示を行うことができる。

以上説明したように請求項１に記載した本発明の自発光指針によれば、指針本体の指示部内を導光した光はその指示部から出射すると、透光性着色部材を透過した光がカバー部材のスリットを通過するようにしたことから、指示部内を導光する光が従来の着色層等によって減衰することを防止できるため、高輝度の光源を用いることなく、指示部を覆うカバー部材のスリットから効率よく光を出射することができる。また、透光性着色部材は指針本体とカバー部材に着脱自在に形成したことから、視認者の好みに応じた色の透光性着色部材を用いることもできるため、視認者の個別対応を図ることができる。

請求項２に記載した本発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、透光性着色部材を貫通して位置決めする突出部をカバー部材に形成するようにしたことから、透光性着色部材を突出部に貫通させることで、スリットを塞ぐように位置付けることができるため、透光性着色部材の組み付けの簡単化を図ることができる。また、カバー部材のスリットからの透光性着色部材のズレを防止できるため、組み付け性の向上を図ることができる。

請求項３に記載した本発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、透光性着色部材を挟持して位置決めする挟持部をカバー部材内に形成するようにしたことから、スリットを確実に塞ぐように透光性着色部材をカバー部材内に位置決めすると共に、その透光性着色部材を保持することができる。

請求項４に記載した本発明によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載の発明の効果に加え、指針本体の指示部の幅方向の断面を、カバー部材のスリットに向けて徐々に狭くなるように形成したことから、指示部内を導光した光を効率良くスリットに向けて出射させることができるため、指示部全体を通して輝度を低下させることなく所望の発光を実現することができる。

請求項５に記載した本発明によれば、請求項１〜４の何れか１項に記載の発明の効果に加え、透光性着色部材を載置する載置部を指針本体に形成するようにしたことから、透光性着色部材のスリットに対する傾き、撓みを抑制することができるため、視認性の低下を防止すると共に、組み付け性の向上を図ることができる。

以上説明したように請求項６に記載した本発明の車両用表示装置によれば、自発光指針によって光源の輝度を上げることなく、高輝度の表示を行うことができるため、消費電力の増加を防止することができる。また、所望の表示色で自発光指針を表示することができるため、車両用表示装置のデザイン性に自由度を持たせることができる。

以下、本発明に係る自発光指針及び車両用表示装置をブラックフェースメータに適用する場合の最良の形態を、図１乃至図６の図面を参照して説明する。なお、自発光指針及び車両用表示装置はブラックフェースメータ以外の各種メータにも用いることができる。

図１において、車両用表示装置１は、表面（利用者から視認される面）に目盛及び数字、文字または記号等の指標部が設けられた文字板２と、この文字板２の前面に配置される自発光指針（以下、指針ともいう）３と、計測量に応じて指針３を駆動する内機４と、回路パターンが設けられ且つ内機４が固定される配線板５と、配線板５に設けられた複数の光源６と、配線板５の中央から文字板２の縁部に向かうように形成されたテーパ部７１を有するケース７と、配線板５の背後側を覆う裏カバー８と、表ガラス９と、を有している。

文字板２は、図示しないが、透光性の文字板生地と、透光性の指標部と、非透光性の遮光部と、を有している。文字板生地は、ポリカーボネイト等の透光性の合成樹脂で板状に形成されており、各メータに対応して略円形状をしている。文字板生地の前面には、指標部と該指標以外を覆う遮光部とがスクリーン印刷等によって形成されている。そして、光源６からの光が文字板生地を透過し、その光は指標部からのみ視認者方向に出射されるため、視認者は指標部を発光視認する。

指針３は、本発明の自発光指針であり、文字板２の前面側に設けられ且つ文字板２に付した指標部と協働して計測量を表示する。指針３は、図１乃至図２に示すように、指示部３１と基部３２とからなる指針本体３３と、該指針本体３３を覆う不透明な合成樹脂からなる指針キャップ３４と、該指針キャップに形成されたスリット３５と、指針本体３３と指針キャップ３４との間に介在する透光性着色部材３６と、指針キャップ３４内に設けられて指針３のバランスを調整するバランス部材３７と、指針本体３３を固定且つ内機４の出力軸に固定される指針袴３８と、を有している。

指針本体３３は、アクリル樹脂等の導光性部材によって指示部３１と基部３２とが一体に形成されている。指示部３１は、その上面が文字板２の表面と略平行となり、先端方向に向かうに従って細くなるように、略円錐状に形成されている。指示部３１の幅方向の断面は、図５に示すように、スリット３５に向かうに従って徐々に狭くなるように形成されており、スリット３５と対向する上端部３１ａは略平坦になっている。

指示部３１は、図２等に示すように、透光性着色部材３６を載置する載置部３１ｂを複数（図２中では３つ）有している。載置部３１ｂは、指示部３１の上端部３１ａにおける所望の位置に形成される。本実施形態では、載置部３１ｂが指示部３１の先端部、略中央部、基部３２との付け根部の三カ所に形成された場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、透光性着色部材３６の傾き、撓み等を防止できる位置等に任意に設計することができる。

また、載置部３１ｂは、例えば透光性着色部材３６の幅と同一幅の平面となり、且つ、指示部３１の上部３１ａからスリット３５に向かって突出するように形成されている。このように載置部３１ｂを形成したことで、透光性着色部材３６のスリット３５に対する傾きを抑制することができるため、組み付け性の向上を図ることができる。

指針本体３３の基部３２は、図１乃至図４に示すように、光源６から光を受光する受光部３２ａと、受光部３２ａで受光した光を指示部３１の先端方向に反射する反射面３２ｂと、指針本体３３を指針袴３８に固定する固定部３２ｃと、この固定部３２ｃに設けられ且つ指針キャップ３４内のボス３４ａが貫通して位置決めを行う２つの位置決め穴３２ｄと、を有している。

指針キャップ３４は、請求項中のカバー部材に相当して、指針本体３３の指示部３１を覆う第１カバー３４ａと、指針本体３３の基部３２及び指針本体３３の回動中心を覆う第２カバー３４ｂと、を有している。さらに、指針キャップ３４は、その内面に設けられて、前記指針本体３３の２つの位置決め穴３２ｄ及び指針袴３８の嵌合穴３８ａに嵌合する一対のボス（図示せず）と、その内面に設けられてバランス部材３７を位置決めして嵌合するバランス用ボス（図示せず）と、透光性着色部材３６を貫通する突出部３４ｃ（図４参照）と、透光性着色部材３６を挟持する挟持部３４dと、を有している。

突出部３４ｃは、後述する透光性着色部材３６の孔３６ａに対応したカバー部材３４ａの内面から透光性着色部材３６に向かって突出するように形成されている。この突出部３４ｃは、透光性着色部材３６の孔３６ａに貫通することで、透光性着色部材３６の移動を防止している。なお、本実施形態では、１つの突出部３４ｃをカバー部材３４ａに設けた場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、複数の突出部３４ｃを形成することができる。

挟持部３４ｄは、カバー部材３４ａの内面の２カ所設けられており、その内面から透光性着色部材３６に向かって突出するように形成されている。複数（図４中では２つ）の挟持部３４ｄの各々は、図６に示すように、一対のリブを有して構成されており、透光性着色部材３６の幅方向の両側を挟持することで、スリット３５を塞ぐ位置に透光性着色部材３６を位置付ける。このように挟持部３４ｄは、スリット３５を塞ぐ位置に透光性着色部材３６を確実且つ容易に位置付けると共に、透光性着色部材３６が幅方向に移動することを防止している。

スリット３５は、指針キャップ３４の第１カバー３４ａに、指針本体３３の指示部３１の先端に至るように形成されている。スリット３５は、指針本体３３と第１カバー３４ａとが組み付けられることで、指示部３１の上表面を一直線上に露出させるように形成されている。なお、スリット３５の長さ及び幅は、指針３のデザイン等に応じて任意に設計することができる。

透光性着色部材３６は、スリット３５を塞ぐ大きさの略テープ状に、指針本体３３及び指針キャップ３４から着脱自在に形成されている。透光性着色部材３６は、透光性のカラーフィルターやシート、透光性合成樹脂等が任意に用いられる。透光性着色部材３６は、上述した指針キャップ３４の突出部３４ｃが嵌合する孔３６ａを有している。なお、本実施形態では、透光性着色部材３６をスリット３５よりも大きく形成することで、指針キャップ３４への固定を確実なものとしている。

バランス部材３７は、指針本体３３の指示部３１を考慮して設定された重量に形成されており、指針キャップ３４内の前記バランス用ボスが嵌合される嵌合孔を有している。バランス部材３５は前記バランス用ボスによって位置決めされて指針キャップ３４内に収容される。

指針袴３８は、上述した一対の嵌合穴３８ａと、指針キャップ３４の外形に対応した円盤状の第１蓋部３８ｂと、指針本体３３の指示部３１に対応するように第１蓋部３８ｂから延びる第２蓋部３８ｃと、蓋部３８ｂから内機４に向かって延びる軸受け部３８ｄと、第１蓋部３８ｂに設けられて指針本体３３の受光部３２ａが貫通される貫通部３８ｅと、を有している。指針袴３８の第１蓋部３８ｂは、指針キャップ３４の第１カバー３４ａに組み付けられることで形成される収容空間を形成することになる。そして、その収容空間に指針本体３３の指示部３１が収容されるため、指示部３１の底面等から出射した光が文字板２等を照らすことを防止できる。

このように構成した指針３は、例えば以下のように組み立てられる。まず、指針袴３８の貫通部３８ｅに指針本体３３の受光部３２ａを貫通させて、指針袴３８に指針本体３３をセットすると共に、指針袴３８にバランス部材３７をセットする。そして、透光性着色部材３６を指針キャップ３４内の挟持部３４ｄで挟持させると共に、突出部３４ｃを透光性着色部材３６の孔３６ａに挿入することで、指針キャップ３４が突出部３４ｃと挟持部３４ｄによって透光性着色部材３６を保持した状態とする。これにより、透光性着色部材３６は指針キャップ３４内でスリット３５を塞いだ状態となる。そして、その指針キャップ３４を指針本体３３の上方から指針本体３３に近づけて覆い、指針キャップ３４と指針袴３８とを嵌合させることで、指針本体３３と指針キャップ３４との間に透光性着色部材３６を介在した状態となり、組み付けが完了する。

また、内機４は、周知であるステッパモータ、クロスコイルムーブメント等が用いられ、計測量に応じて指針３を駆動する。配線板５は、光源６と内機４が実装され、それらに電力を供給する。光源６は、ＬＥＤ、バルブ等が用いられ、配線板５に設けられた図示しない制御部によって点灯、消灯が制御される。複数の光源６は、文字板２の指標や指針３の指示部３１等を発光させるための光を発する。ケース７は、テーパ部７１の表面であるテーパ面が反射面となっており、光源６が発した光を文字板２に向けて反射する。裏カバー８は、配線板５の背後を覆うようにケース７に組み付けられる。

表ガラス９は、透過率の低いスモークパネル等の着色透光性部材で形成されている。表ガラス９は、見返し１０を介してケース７に組み付けられる。表ガラス９は、文字板２の指標部２２を透過した光を透過して利用者に向けて出射する。つまり、光源６が光輝したときに指標部２２を視認可能とし且つ光源６が光輝しないときは視認を阻止することになる。なお、表ガラス９は、透明な透光性部材であっても差し支えない。

次に、上述した構成の本発明に係る指針（自発光指針）３及び車両用表示装置１の表示における動作（作用）の一例を説明する。

車両用表示装置１は、車両のイグニッションスイッチのオン等に応じて光源６を発光させる。そして、指針３は、光源６の発した光を指針本体３３の基部３２の受光部３２ａで受光すると、その光を基部３２内に導光した後に反射面３２ｂで指示部３１の先端方向に反射する。そして、その光は、指示部３１における内面反射等によって指示部３１の先端に向かって導光される。そのとき、指示部３１の上面から出射した光の一部は、透光性着色部材３６を透過してスリット３５から観測者等に向かって出射する。これにより、観測者は指針３の指示部３１の指示方向に延びるスリット３５を発光視認する。そして、車両用表示装置１は、内機４の駆動を制御して、表示対象の計測量に応じた指示位置を指針３の指示部３１が指示するように指針３を回動させることで、文字板２の指標部と指針３の指示部３１とを協働させて計測量を表示することになる。

以上説明した自発光指針３によれば、指針本体３３の指示部３１内を導光した光はその指示部３１から出射すると、透光性着色部材３６を透過した光が指針キャップ３４の第１カバー３４ａ（カバー部材）のスリット３５を通過するようにしたことから、指示部３１内を導光する光が従来の着色層等によって減衰することを防止できるため、高輝度の光源６を用いることなく、指示部３１を覆う第１カバー３４ａのスリット３５から効率よく光を出射することができる。また、透光性着色部材３６は指針本体３１と第１カバー３４ａに着脱自在に形成したことから、視認者の好みに応じた色の透光性着色部材３６を用いることもできるため、視認者の個別対応を図ることができ、デザイン性の向上に貢献することができる。

また、透光性着色部材３６を貫通して位置決めする突出部３４ｃを第１カバー３４ａに形成するようにしたことから、透光性着色部材３６を突出部３４ｃに貫通させることで、スリット３５を塞ぐように位置付けることができるため、透光性着色部材３６の組み付けの簡単化を図ることができる。また、第１カバー３４ａのスリット３５からの透光性着色部材３６のズレを防止できるため、組み付け性の向上を図ることができる。

透光性着色部材３６を挟持して位置決めする挟持部３４ｄを第１カバー３４ａ内に形成するようにしたことから、スリット３５を確実に塞ぐように透光性着色部材３６を第１カバー３４ａ内に位置決めすると共に、その透光性着色部材３６を保持することができる。

さらに、自発光指針３は、指針本体３３の指示部３１の幅方向の断面を、第１カバー３４ａのスリット３５に向けて徐々に狭くなるように形成したことから、指示部３１内を導光した光を効率良くスリット３５に向けて出射させることができるため、指示部３１（スリット３５）全体を通して輝度を低下させることなく所望の発光を実現することができる。

また、自発光指針３は、透光性着色部材３６を載置する載置部３１ｂを指針本体３３に形成するようにしたことから、透光性着色部材３６のスリット３５に対する傾き、撓みを抑制することができるため、視認性の低下を防止すると共に、組み付け性の向上を図ることができる。

このような自発光指針３を有する車両用表示装置１によれば、自発光指針３によって光源６の輝度を上げることなく、高輝度の表示を行うことができるため、消費電力の増加を防止することができる。また、所望の表示色で自発光指針３を表示することができるため、車両用表示装置１のデザイン性に自由度を持たせることができる。

なお、上述した実施形態では、本発明に係るカバー部材を指針キャップ３４の第１カバー３４ａとした場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、指示部３１のみを覆うキャップ部材とするなど種々異なる実施形態とすることができる。

また、上述した実施形態では、本発明に係る自発光指針３を車両用表示装置に適用した場合ついて説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、計測機器、時計などの各種電子機器に適用することができる。

なお、上述した実施形態では、指針キャップ３４に突出部３４ｃと挟持部３４ｄの双方を形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、挟持部３４ｄのみを設ける、突出部３４ｃのみを複数設ける、など種々異なる実施形態とすることができる。

このように上述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の車両用表示装置の概略構成を示す断面図である。 図１中の本発明に係る自発光指針の分解斜視図である。 図１中の本発明に係る自発光指針の斜視図である。 図３中の直線Ａ−Ａを通る矢印方向の自発光指針の断面図である。 図３中の直線Ｂ−Ｂを通る矢印方向の指示部の断面図である。 図３中の直線Ｃ−Ｃを通る矢印方向の指示部の断面図である。

符号の説明

１ 車両用表示装置
２ 文字板
３ 自発光指針（指針）
６ 光源
３１ 指示部
３１ｂ 載置部
３２ 基部
３３ 指針本体
３４ 指針キャップ
３４ａ 第１カバー（カバー部材）
３４ｃ 突出部
３４ｄ 挟持部
３５ スリット
３６ 透光性着色部材
３８ 指針袴

Claims (6)

1. 文字板に付した指標と協働して計測量を表示する透光性部材からなる指示部を有する指針本体と、前記指示部を覆う非透光性部材からなるカバー部材と、前記指示部の先端に至るように前記カバー部材に形成されて、前記指針本体の上表面を一直線上に露出させるスリットと、を有し、前記指示部内を導いた光を前記スリットから外部に通過させて前記スリットを発光させる自発光指針において、
   前記スリットを塞ぐように、前記カバー部材と前記指示部との間に着脱自在に介在する透光性着色部材を有することを特徴とする自発光指針。
2. 前記カバー部材が、その内面から前記透光性着色部材に向かって突出し且つ前記透光性着色部材を貫通して位置決めする突出部を有することを特徴とする請求項１に記載の自発光指針。
3. 前記カバー部材が、その内面から前記透光性着色部材に向かって突出し且つ前記透光性着色部材を位置決めして挟持する挟持部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自発光指針。
4. 前記指針本体の指示部の幅方向の断面が、前記スリットに向かうに従って徐々に狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の自発光指針。
5. 前記指針本体が、前記透光性着色部材を載置する載置部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の自発光指針。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の自発光指針と、
   前記自発光指針の指示部と協働して計測量を表示する指標が付された文字板と、
   前記自発光指針の指示部内を導光する光を発する光源と、
   を有することを特徴とする車両用表示装置。

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