JP2012002566A - 指針計器の盤面照明構造 - Google Patents

Abstract

【課題】文字盤の裏側にインジケータ照明用のランプケース部を配置した場合でも、少ない数の光源で文字盤面を陰になる部分なく効率的に照明する。
【解決手段】インジケータ照明用のランプケース部１３を突設した板状のケース３と、ランプケース部を収容する開口３０と、指針照明用と盤面照明用の導光部分２７とを有してケースの表側に配置される導光板４と、導光部分に配置された光源９，１０と、インジケータ５５を有して導光板の表側に配置される文字盤２と、を備える指針計器１で、導光板４の上側及び／又は下側に角部３７，４０を設け、角部は交差する二つの側面５，６、７，８を有し、光源から導光部分を経て導光板に導入された光４４，４９，５２を二つの側面に順に反射させて、開口内のランプケース部を迂回させて、開口の径方向外側の導光板部分３５を照らすようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動車等の指針計器において例えば指針を照らす光源で文字盤面をも照明するようにした指針計器の盤面照明構造に関するものである。

従来、自動車のスピードメータやタコメータ等といった指針計器において、文字盤の裏面に導光板を配置し、ケース内のバルブやＬＥＤ等の光源の光を導光板を経て指針や文字盤に供光してこれらの照明を行わせるために、種々の照明構造が提案されている。

例えば、特許文献１には、一つの光源（バルブ）の光をプリズム（導光板）の二箇所の受光面から同時にプリズム内に導入させ、一方の光をプリズムの円錐状の反射孔に直接供給光し、他方の光をプリズムの外周の一側面で反射させて同じ反射孔に給光し、反射孔から透明な指針に導光させることが記載されている。

また、特許文献２には、文字盤を配置するための孔部を平板部に有する見返しと、文字盤の裏側に配置される導光板と、導光板ケースと、見返しの裏側で導光板等を収容するメータケースとを備えた自動車用メータであって、導光板の外周部に複数の三角形状部を突設し、導光板ケースに設けた各光源（ＬＥＤ）の光を各三角形状部の二面で直交方向に導光板内に照射させることが記載されている。

特開平１０−６２２０９号公報（図１，図３） 特開２００１−１４１５２７号公報（図１〜図３）

しかしながら、上記従来の各特許文献に記載された照明構造にあっては、例えば図７に示す如く文字盤面２に各種インジケータ５５を配置するべく、文字盤２の裏側に導光板を配し、導光板の裏側に板状のケースを配し、ケースにインジケータ照明用のランプケース部を設け、導光板にランプケース部を挿入させる開口を設けて、例えば指針３２と文字盤面２との両方を照明しようとした場合に、中央の指針照明用の光源の光が導光板の開口においてランプケース部に遮られてしまうために、ランプケース部の外側において導光板に光が導入されず、その部分の表側の文字盤部分４８が暗くなって意匠性が低下してしまい、その対策として、例えば指針用の光源と文字盤面照明用の光源とを別々にあるいは多数設けなければならず、部品点数及びコストがアップすると共に構造が複雑化してしまうという問題を生じた。

図７において、符号１は、コンビネーション計器５６におけるタコメータ、５７は見返しを含む表カバー、５８はウインカ表示部、３２は導光式の指針、５９は、指針３２の軸部を覆う樹脂キャップ、２ａは文字盤２の不透過部、６０は、不透過部２ａの上部に形成された透光文字にて表示させる部分（エンジン回転数の単位文字）、５５は、不透過部２ａの下部に横方向に並列に設定されたインジケータ（表示部）、２ｂは、円形部（符号２ｂで代用）と下側の横長真直部４８とで成る、照明点灯により面発光させる部分、６１は円形部２ｂに設けられた不透過の数字及び目盛、をそれぞれ示している。

図７の例の各インジケータ５５は、中央のハイビーム警告灯、左右のエンジン制御システム異常の警告灯等より成る。インジケータ５５としては、その他に、燃料やオイルの残量警告灯やバッテリ充電警告灯やブレーキ警告灯やシートベルト警告灯やＡＢＳ警告灯等が挙げられる。

本発明は、上記した点に鑑み、文字盤の裏側にインジケータ照明用のランプケース部を配置した場合でも、少ない数の光源で文字盤面を陰になる部分なく効率的に照明することのできる指針計器の盤面照明構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る指針計器の盤面照明構造は、インジケータ照明用のランプケース部を突設した板状のケースと、該ランプケース部を収容する開口と、指針照明用と盤面照明用の導光部分とを有して該ケースの表側に配置される導光板と、該導光部分に配置された光源と、インジケータを有して該導光板の表側に配置される文字盤と、を備える指針計器において、前記導光板の上側及び／又は下側に角部が設けられ、該角部は交差する二つの側面を有し、前記光源から前記導光部分を経て該導光板に導入された光が該二つの側面に順に反射して、前記開口内の前記ランプケース部を迂回して、該開口の径方向外側の導光板部分を照らすことを特徴とする。

上記構成により、ランプケース部によって導光板の径方向外側（開口の下側）の導光板部分への光が遮られても、導光板の上側及び／又は下側の角部の側面が導光部分からの光を反射して、ランプケース部を迂回して、径方向外側の導光板部分に光が供給される。導光板の上下に角部を設ければ、導光板部分への光量が増加する。光源の数や位置は適宜設定される。導光部分としては指針の軸部を挿通可能な筒部が好ましい。筒部は指針に光を供給し、筒部の周囲において導光板の反射用の傾斜面を設けて導光板（文字盤面）へ光を供給することが好ましい。

請求項２に係る指針計器の盤面照明構造は、請求項１記載の指針計器の盤面照明構造において、前記上側及び／又は下側の前記角部が左右両側に配置されたことを特徴とする。

上記構成により、導光板の左右両側の角部の各側面が光を同時に反射して、ランプケース部で遮られた導光板部分に供給される光量を増加させる。

請求項３に係る指針計器の盤面照明構造は、請求項１又は２記載の指針計器の盤面照明構造において、前記光源が前記導光部分の上下に配置されたことを特徴とする。

上記構成により、導光部分の上下の光源からの光が、導光板の上側及び／又は下側の角部の各側面に同時に反射して、ランプケース部で遮られた導光板部分への光量を増加させる。

請求項４に係る指針計器の盤面照明構造は、請求項１〜３の何れかに記載の指針計器の盤面照明構造において、前記導光部分の下側に左右一対の光源が配置され、該一対の光源の間において該導光部分の周囲の反射用の傾斜面にブロック部が突設され、該下側の光源からの光が前記ランプケース部に直接照射されるのを該ブロック部で阻止したことを特徴とする。

上記構成により、ランプケース部への無駄な光の照射がブロック部で防止され、その分の光量が増して、ランプケース部で遮られた導光板部分への光の供給が確実に行われる。

請求項１記載の発明によれば、文字盤の裏側にインジケータ照明用のランプケース部を配置した場合でも、少ない数の光源で文字盤面をランプケース部に遮られて陰になる部分なく効率的に照明することができる。これにより、指針計器の構造を簡素化、低コスト化、軽量化、コンパクト化することができる。

請求項２記載の発明によれば、導光板の左右両側の角部の各側面で光を反射して、ランプケース部で遮られた導光板部分への光量を増加させて、文字盤面を明るく照明することができる。

請求項３記載の発明によれば、導光部分の上下の光源からの光で、ランプケース部で遮られた導光板部分への光量を増加させて、文字盤面を一層明るく照明することができる。

請求項４記載の発明によれば、ランプケース部への無駄な光の照射をブロック部で防止することで、ランプケース部で遮られた導光板部分への光量を増加させて、文字盤面を一層明るく照明することができる。

本発明に係る指針計器の盤面照明構造におけるケースの一実施形態を示す正面図である。 本発明に係る指針計器の盤面照明構造における導光板の一実施形態を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 下側の光源の光を導光板の上側の角部に反射させて導光板の所要下部を照らす状態を示す正面図である。 下側の光源の光を導光板の下側の角部に反射させて導光板の所要下部を照らす状態を示す正面図である。 上側の光源の光を導光板の下側の角部に反射させて導光板の所要下部を照らす状態を示す正面図である。 図３〜図５の作用を合わせて示す正面図である。 指針計器の一形態を示す正面図である。

図１〜図６は、本発明に係る指針計器の盤面照明構造の一実施形態を示すものである。

図１は、例えば図７のタコメータ１の文字盤２の裏側に配置される板状のケース３、図２は、ケース３の表面３ａと文字盤２（図７）の裏面との間に配置される透明な導光板（プリズム）４の各形態を示し、図３〜図６は、導光板４の外周の各側面５〜８に中央の指針照明用の光源９，１０の光を反射させて、導光板４すなわち文字盤面２（図７）を照明した状態を示している。

図１の如く、ケース３は、有色不透明（光を反射するように白色が好ましい）な合成樹脂材で形成され、扁平な板部１１と、板部１１の中央に設けられた円形の孔部（開口）１２と、孔部１２の下方において板部１１の表面３ａから突出したインジケータ照明用の横長略矩形状のランプケース部１３と、板部１１の外周に設けられた係止部１４と位置決め部１５とを備えたものである。

板部１１の外周部は、図２の導光板４の形状に合わせて形成され、円弧状の上側の側面１６と、上部に角部１７を有して上下方向にほぼ真直な左右の側面１８と、下側の左右の角部１９と下側中央の湾曲部２０とに沿った下側の側面（符号２０で代用）とで構成されている。

中央の孔部１２は指針照明用と盤面照明用とを兼ねたものであり、孔部１２の表面側の部分１２ａはテーパ状に形成されている。孔部１２の周囲には、例えば表側の導光板４（図２）や裏側の配線板（図示せず）等に対する位置決め用等の小孔２１が形成されている。

中央の孔部１２の下側において板部１１に、孔部１２よりも幅広な（孔部１２の内径の略三倍程度の幅の）ランプケース部１３が配設され、ランプケース部１３は、中央の矩形部２２と左右の略矩形部２３との三つの部分が横方向に一体化されたもので、各部分２２，２３の前後左右の周壁（符号２２，２３で代用）が板部１１の表面３ａから突出し、中央の部分２２の左右の壁部２２ａは左右の部分２３の内側の壁部を兼ねた隔壁を成している。

各部分２２，２３は、周壁（２２，２３）で囲まれた空間と、円形の孔２４ａのあいた底壁２４とを有し、孔２４ａから空間内にランプ（図示せず）又は、配線板側のランプ（図示せず）に続く導光部（図示せず）が貫通して収容される。ランプはバルブ又はＬＥＤである。

ランプケース部１３の下側の導光板部分２５とその左右近傍の部分２５ａとが、鎖線で囲って示すように、ランプケース部１３で光路が遮断されるエリアＢであり、ランプケース部１３で指針照明用の光源が遮られても、図２の導光板４で盤面照明すべき部分である。

図２（ａ）（ｂ）の如く、導光板４は、透過性の樹脂材で形成され、ケース３（図１）の表面３ａに裏面４ｂを接触させる扁平な板部２６と、板部２６の中央に貫通して設けられ、表面４ａ側に向かうにつれてテーパ状に漸次縮径した円形の筒部（導光部分）２７と、筒部２７の前端部２７ａの周囲において板部２６に形成された反射用の表側の傾斜面２８ａを有する円形テーパ状の溝部２８と、表側の傾斜面２８ａの裏側に平行に形成された裏側の傾斜面２９ａを有して、筒部２７の軸方向中間部に交差する環状の傾斜壁部２９と、筒部２７の下側において板部２６に形成されたランプケース部挿入用の横長な開口３０とを備えている。

筒部２７は中央にテーパ状の孔部３１を有し、孔部３１は前端（表面側）２７ａに向かうにつれて漸次縮径されている。筒部２７の後端面（裏側面）２７ｂに配線板側のＬＥＤ（光源）９，１０（図３）が近接して配置され、ＬＥＤ９，１０の光が筒部２７を通って筒部２７の前端面２７ａから指針３２（図７）の透過性の指針本体の基部側の突出部（図示せず）に導入され、指針３２の基部側の傾斜面（図示せず）で反射されて指針本体が照明（発光）される。それと同時に、同じ光源９，１０の光が筒部２７の途中で板部２６の表側の傾斜面２８ａに反射して板部２６の径方向に導入される。筒部内の孔部３１には指針３２の軸部（図示せず）が挿通され、軸部は配線板の裏側のムーブメント（図示せず）で駆動される。

図２（ａ）の如く、筒部２７の前端下部には矩形状のブロック部３３が突出形成され、ブロック部３３は溝部２８の下側部分を埋めて（遮断して）、溝部２８内の傾斜面２８ａを部分的になくすことで、図４の下側の二つのＬＥＤ１０の光を開口３０に向けて直接反射しないようにして、反射光が開口３０内のランプケース部１３（図１）に当たって遮断されるという無駄を省いている。ブロック部３３によって下側のＬＥＤ１０からの光が左右に分離され、分離された光は、下方に向けて反射する光をなくした分だけ光量が増加して強く照射される。

板部２６の開口３０は図１のランプケース部１３の形状に沿って略円弧状に形成され、の開口３０の深さ（板部２６の厚み）はランプケース部１３の周壁２２，２３の突出長に等しく、開口３０に裏側からランプケース部１３が挿入されて、ランプケース部１３の前端面が板部２６の表面４ａとほぼ同一面に位置する。開口３０と板部２６の下側の側面３４との間に、図１の鎖線Ｂで囲んだ部分に対応する照明の必要な導光板部分３５が略円弧状に位置している。

導光板４の外周部には、円弧状の上側の側面３６と、上側の側面３６の左右両側に続く第一の角部３７を上部に有して径方向外側に張り出した左右の鍔壁３８と、鍔壁３８の下部側の小さな角部３９に続いて径方向外側に大きく張り出した左右の第二の角部４０とが形成され、左右の鍔壁３８の下半部は中央の筒部２７と略同一水平線上に位置し、左右の第二の角部４０の上半部は開口３０と同一水平線上に位置している。開口３０の下側で左右の第二の角部４０の下半部の間に略円弧状の照明すべき導光板部分３５が位置している。

左右の第一の角部３７は、水平よりも外端５ａ側が少し下向きに傾斜した上側の側面５と、上側の側面５に直角よりも少し大きな角度で鈍角的に交差してほぼ垂直（下向き）に真直に延びる横側の左右の側面６とを有している。上側の側面５の内端５ｂは円弧状の上側の側面３６の下端３６ａよりも内向きに切り込まれて、上側の側面３６の下端３６ａとの間に鋭角的な切欠溝４１を成している。

左右の第二の角部４０は、上半の傾斜状の側面７と、下半の傾斜状の側面８とを有し、上半の側面７は上端７ａよりも下端７ｂが外向きに突出し、下半の側面８は上端（上半の側面７の下端７ｂ）が下端８ａよりも外向きに突出している。上半の側面７の下端（下半の側面８の上端）７ｂは上側の左右の側面６よりも外向きに突出した頂部を成している。下半の側面８の下端８ａが板部２６の照明すべき下側の導光板部分３５の外周の略円弧状の側面３４に交差して続いている。

板部２６の上下端には、図１のケース３の係止部１４に対する係合部４２が一体に形成されている。本例の係合部４２は爪部（図２（ｂ）参照）であり、ケース３の係止部１４は可撓性の枠片である。ケース３の位置決め部（突起）１５に対して導光板４には位置決め係合部（凹部）４３が設けられている。

図３の如く、導光板４の中央の筒部２７の裏側に上側の一つのＬＥＤ（光源）９と、下側の左右二つのＬＥＤ（光源）１０とが配設される（図ではＬＥＤを便宜上実線で示している）。上側のＬＥＤ９は筒部２７の垂直な中心線Ｙ上に位置し、下側の各ＬＥＤ１０は筒部２７の水平な中心線Ｘよりも下方において左右対称に位置している。各ＬＥＤ９，１０は配線板（図示せず）の表面に設けられ、配線板はムーブメントと共に裏カバー（図示せず）で覆われる。

下側の左右のＬＥＤ１０から導光板４の筒部２７と傾斜面（反射面）２８ａとを経て板部２６内に外向きに且つ斜め上向きに導入された光４４は、左右の第一の角部３７の上側の側面５に当たって外向きに且つ斜め下向きに反射し（反射光を符号４５で示す）、その反射光４５が第一の角部３７の横側の側面６に当たって内向きに且つ斜め下向きに反射して（反射光を符号４６で示す）、その上側の反射光４６ａが、板部２６のランプケース部装着用の開口３０の左右の側面３０ａに当たって外向き且つ斜め下向きに反射して（反射光を符号４７で示す）、開口３０の下側の導光板部分３５を通過して下側の側面３４に達すると共に、下側の反射光４６ｂが直接、開口３０の下側の導光板部分３５を通過して板部２６の下側の側面３４に達する。これにより、下側の導光板部分３５が発光し、導光板４の表側の文字盤面２（図７）の下側部分４８が照明される。

図３の作用と同時に、図４の如く、下側の左右のＬＥＤ１０から導光板４の筒部２７と傾斜面（反射面）２８ａとを経て板部２６内に外向きに且つ斜め下向きに導入された光４９は、開口３０の左右上端の上側近傍を通過して、左右の第二の角部４０の上側（上半）の側面７に当たって内向きに且つ斜め下向きに反射し（反射光を符号５０で示す）、その反射光５０が第二の角部４０の下側（下半）の側面８に当たって内向きに且つ少し斜め下向きに反射して（反射光を符号５１で示す）、その反射光５１が、ランプケース部装着用の開口３０の下側の導光板部分３５を通過し、左右の反射光５１は筒部２７の垂直な中心線Ｙ上で互いに干渉して強く光輝しつつ、板部２６の下側の側面３４に達する。これにより、下側の導光板部分３５が発光し、導光板４の表側の文字盤面２（図７）の下側部分４８が照明される。

図３，図４の作用と同時に、図５の如く、上側の中央のＬＥＤ９から導光板４の筒部２７と傾斜面（反射面）２８ａとを経て板部２６内に外向きに且つ斜め下向きに導入された光５２は、開口３０の左右上端の上方を通過して、左右の第二の角部４０の上側（上半）の側面７に当たって内向きに且つ斜め下向きに反射し（反射光を符号５３で示す）、その反射光５３が第二の角部４０の下側（下半）の側面８に当たって内向きに且つほぼ水平ないし少し斜め下向きに反射して（反射光を符号５４で示す）、その反射光５４が、ランプケース部装着用の開口３０の下側の導光板部分３５を通過し、左右の反射光５４は筒部２７の垂直な中心線Ｙ上で互いに干渉して強く光輝しつつ、反射光５４の一部（上側の反射光５４ａ）は開口３０の下側の湾曲状の側面３０ｂに達する。これにより、下側の導光板部分３５が発光し、導光板４の表側の文字盤面２（図７）の下側部分４８が照明される。

図６は、図３〜図５の上下の各ＬＥＤ９，１０の反射作用を合わせて示すものであり、上側のＬＥＤ９から斜め下向きに発した光５２が、下側の左右のＬＥＤ１０から斜め下向きに発した光４９と共に、導光板４の板部２６の下側の第二の角部４０で反射して（反射光を符号５１，５４で示す）、下側の導光板部分３５を発光させ、それと同時に、下側の左右のＬＥＤ１０から斜め上向きに発した光４４が、板部２６の上側の第一の角部３７で反射して（反射光を符号４６で示す）、下側の導光板部分３５を発光させる。

三つのＬＥＤ９，１０は指針３２（図７）の回転角度に応じて別々に指針３２を照射するために放射状に配置されており（文字盤面２の照射は三つのＬＥＤ９，１０で同時に行われる）、例えば下側の二つのＬＥＤ１０を左右何れか一つとした場合でも、あるいは上側のＬＥＤ９を廃止した場合でも、照度は落ちるものの、文字盤面２（図７）の下側部分４８の照明は確実に行われる。

このように、インジケータ５５を文字盤面２内に配置しても、導光板４の側面５〜８に反射部を設定したことで、最小の光源数で指針３２と文字盤面２との照明を行うことができる。

なお、上記実施形態においては、導光板４の左右に対称に各角部３７，４０を配置したが、左右何れか一方のみに各角部３７，４０を配置したり、上側の角部３７を例えば右に配置し、下側の角部４０を例えば左に配置したり、あるいは上側の角部３７を排除して下側の角部４０のみとすることも可能である。導光板４が左右対称ではなく非対称である場合は、左右の角部３７，４０の交差する二面５〜８の各傾斜角度を変化させて（左右の角部３７，４０を非対称として）対応することができる。また、導光板４を上下反転して開口３０を上側に配置したり、導光板４を９０°反転して開口３０を左右何れかに配置することも可能である。

また、上記実施形態においては、導光板４の導光部分として筒部２７を用いたが、導光部分は筒部２７に限らず必要に応じて適宜形状のものを採用可能である。筒部２７の位置は導光板４の中央に限らず、必要に応じて偏心させて配置することも可能である。

本発明に係る指針計器の盤面照明構造は、自動車やその他の車両あるいは車両用以外の指針計器において、光源の数を減らして、指針計器の内部構造を簡素化、軽量化、省スペース化、低コスト化するために利用することができる。

１ 指針計器
２ 文字盤
３ ケース
４ 導光板
５，６、７，８ 側面
９，１０ ＬＥＤ（光源）
１３ ランプケース部
２７ 筒部（導光部分）
２８ａ 傾斜面
３０ 開口
３３ ブロック部
３５ 導光板部分
３７ 第一の角部
４０ 第二の角部
４４，４９，５２ 光
５５ インジケータ

Claims (4)

1. インジケータ照明用のランプケース部を突設した板状のケースと、
   該ランプケース部を収容する開口と、指針照明用と盤面照明用の導光部分とを有して該ケースの表側に配置される導光板と、
   該導光部分に配置された光源と、インジケータを有して該導光板の表側に配置される文字盤と、を備える指針計器において、
   前記導光板の上側及び／又は下側に角部が設けられ、該角部は交差する二つの側面を有し、前記光源から前記導光部分を経て該導光板に導入された光が該二つの側面に順に反射して、前記開口内の前記ランプケース部を迂回して、該開口の径方向外側の導光板部分を照らすことを特徴とする指針計器の盤面照明構造。
2. 前記上側及び／又は下側の前記角部が左右両側に配置されたことを特徴とする請求項１記載の指針計器の盤面照明構造。
3. 前記光源が前記導光部分の上下に配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載の指針計器の盤面照明構造。
4. 前記導光部分の下側に左右一対の光源が配置され、該一対の光源の間において該導光部分の周囲の反射用の傾斜面にブロック部が突設され、該下側の光源からの光が前記ランプケース部に直接照射されるのを該ブロック部で阻止したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の指針計器の盤面照明構造。

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