JP2019215242A - 指針式計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 指針の遮光部を小径とし、見栄えの商品性の高い指針式計器装置を提供する。【解決手段】 硬質の回路基板１に実装された光源２と、回路基板１に実装される指針駆動部３と、透光性材料から形成され光源２からの光を導光して発光する指示部４１と、指針駆動部３と嵌合する指針軸部４３と、指示部４１と指針軸部４３を接続する回転基部４２と、を有する指針４と、回路基板１と指示部４１の間に配置され、指針軸部４３が貫通する貫通孔５１と、を有する文字板５と、を備え、指針軸部４３は、貫通孔５１と対向する指針孔対向部４３ａの直径が、指針孔対向部４３ａよりも指針駆動部３側である駆動側軸部４３ｂの直径よりも小さく形成される。【選択図】 図２

Description

本開示は、車両用の指針式計器装置に関するものである。

近年、自動車に装備される指針式計器装置は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この指針式計器装置は、前面に目盛部を有する表示板と、表示板の前面に沿って回動し、目盛部を指示する指針と、表示板の背後に配置された光源とが形成されたものである。

文字板は、指針の軸部が接触しないように、軸部との間に必要な距離を確保した大きさの直径で形成された貫通孔を有し、指針は、文字板の貫通孔が運転者から視認できないように、貫通孔より大きな直径で形成された遮光カバー（遮光部）を有する。

特開２００７−１５５３５３号公報

しかしながら、近年、指針の見栄えの向上として、遮光カバーの直径を小さくすることが望まれるが、遮光カバーの直径を小さく形成すると、貫通孔が視認され易くなり、外観商品性が落ちるといった問題点があった。また、貫通孔を小さく形成すると、貫通孔と軸部が接触し易くなり、指針の動作不良を引き起こすといった問題点があった。

そこで本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、指針の遮光部を小径とすることを目的とする。

本開示は、硬質の回路基板１と、前記回路基板１に実装された光源２と、前記回路基板１に実装される指針駆動部３と、透光性材料から形成され前記光源２からの光を導光して発光する指示部４１と、前記指針駆動部３と嵌合する指針軸部４３と、前記指示部４１と前記指針軸部４３を接続する回転基部４２と、を有する指針４と、前記回路基板１と前記指示部４１の間に配置され、前記指針軸部４３が貫通する貫通孔５１と、を有する文字板５と、を備え、前記指針軸部４３は、前記貫通孔５１と対向する指針孔対向部４３ａの直径が、前記指針孔対向部４３ａよりも前記指針駆動部３側である駆動側軸部４３ｂの直径よりも小さく形成されることを特徴とする。

本開示によれば、所期の目的を達成することができ、指針の遮光部を小径とし、見栄えの商品性の高い指針式計器装置を提供することができる。

本開示の第１の実施形態による指針式計器装置を示す正面図。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図。 本開示の第２の実施形態による指針式計器装置を示す正面図。 図３中のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

以下、図１乃至４に基づいて、本開示の指針式計器装置を車両に搭載される車両用計器に適用した場合を例に挙げて説明する。

以下の説明において、「前面側」は、図１，図３における手前側、及び図２，図４における上側（文字板５側）であり視認者（運転者）に視認される側を意味する。「背（後）面側」は、図１，図３における奥側、及び図２，図４における下側（回路基板１側）を意味する。

本開示の第１の実施形態を図１，図２に示す。図１に示す指針式計器装置１００は、運転者の前方に配置され、運転者に自動車の速度を表示するスピードメータＳＰや、燃料計ＦＵや、ターンランプなどの各種警告灯ＴＬ等を備える。

また、指針式計器装置１００は、図２に示すように、硬質の回路基板１と、回路基板１の前面に実装された光源２と、回路基板１の前面に実装される指針駆動部３と、透光性材料から形成され、光源２からの光を導光して発光する指示部４１と、指針駆動部３と嵌合する指針軸部４３と、指示部４１と指針軸部４３を接続する回転基部４２と、を有する指針４と、指針軸部４３が貫通する貫通孔５１と、指示部４１が指示する目盛部５２と、を有し、回路基板１と指示部４１の間に配置される文字板５と、文字板５と回路基板１の間に配置されるケース体６と、を少なくとも備える。

また、指針式計器装置１００は、文字板５，回路基板１，ケース体６を背後から覆うカバー体（図示せず）と、文字板５の前方に配置されスピードメータＳＰ，燃料計ＦＵ，各種警告灯ＴＬを透視可能とする透過パネル８と、文字板５と透過パネル８の間に配置され、両者の間の空間を周方向に取り囲みスピードメータＳＰ，燃料計ＦＵ，各種警告灯ＴＬを露出する見返し部材９と、から筐体を構成する。

尚、燃料計ＦＵは、文字板５の背後に配置される液晶表示モジュール（図示せず）にて残燃料を表示する。液晶表示モジュールは、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型と称される液晶表示素子を備え、燃料計ＦＵの他にも車両状態、走行状況に応じた様々な情報に関する画像をフルカラーにて表示する。

回路基板１は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターンを施した硬質回路基板からなり、光源２及び文字板用光源７と、例えば指針駆動部３の駆動制御を行うマイクロプロセッサーからなる駆動手段と、例えば抵抗及びコンデンサ等の各種回路部品とが前記配線パターンに導通接続される。

光源２は、例えば表面実装型のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からなり、指針軸部４３の直下に配置され、先述した導光により指針４を照明し発光させる発光体である。文字板用光源７は、例えば表面実装型のＬＥＤからなり、目盛部５２の下側に複数個が配置され、目盛部５２を直接又はケース体６の各部で反射して間接的に照明し発光する発光体である。

指針駆動部３は、内部にいずれも図示しないが、モータ、中間ギア、出力ギア、回転軸を備える。また、指針駆動部３は、半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターンに電気接続される。また、指針駆動部３は、筒状の孔を有する回転軸に指針軸部４３が挿入され、中間ギア及び出力ギアを介して減速させて指針４を回動させる。また、指針駆動部３は、内部に光源２を収容するように形成される。

文字板５は、透光性の合成樹脂（例えば、ポリカーボネートなど）からなる薄板平面状の基材からなり、指針４の回転平面と略平行に配置される。また、文字板５は、その表裏に透光性，遮光性，光拡散性など様々なインキを印刷することによって形成される。目盛部５２は、白色などの透光性インキにより形成され、指針４の回転軌道に沿った円弧状に形成される。目盛部５２の背景部分は黒色などの遮光性インキにより形成される。

また、文字板５は、指針軸部４３に対応した位置に貫通孔５１を有し、この貫通孔５１を通じて指針４と指針駆動部３とが連結できる。このようにして、指示部４１により目盛部５２が指示されることで、スピードメータＳＰを表示する。

また、各種警告灯ＴＬは、その意匠が文字板５に形成され、スモーク色などの透光性インキにより形成される。また、文字板５は、液晶表示モジュールに対応した位置に開口部５３を有し、この開口部５３を通じて液晶表示モジュールの画像が運転者に視認できる。

指示部４１，回転基部４２，指針軸部４３は、透光性の合成樹脂（例えば、ポリカーボネートなど）からなり、一体に形成される。指示部４１は、回転基部４２から回転平面方向へ断面が略逆台形状で延出し、全体が略角棒状に形成され、光源２からの光により発光する。

指針軸部４３は、回転基部４２から回路基板１の方へ断面が円形状で突出し、略円柱状に形成され、指針駆動部３に挿入される。また、指針軸部４３は、最も回路基板１側に位置し、湾曲した面である受光面４３ｃを有し、受光面４３ｃから光源２からの光を受光し回転基部４２へ導く。

また、指針軸部４３は、貫通孔５１と対向する位置がくびれた形状の指針孔対向部４３ａと、指針孔対向部４３ａよりも指針駆動部３側にある駆動側軸部４３ｂと、を有する。

駆動側軸部４３ｂは、受光面４３ｃを省く最外形が２色成形又はインサート成形により黒色の遮光性の合成樹脂（例えば、ポリカーボネートなど）からなる遮光部４６で覆われる。駆動側軸部４３ｂの直径は、遮光部４６の厚み分だけ指針孔対向部４３ａの直径よりも大きく形成される。つまり、指針孔対向部４３ａの直径は、駆動側軸部４３ｂの直径よりも小さく形成される。また、駆動側軸部４３ｂは、指針駆動部３の回転軸に挿入される部位である。よって、指針孔対向部４３ａの直径は、指針駆動部３の回転軸の孔の直径よりも小さく形成される。

貫通孔５１の直径は、部品の寸法バラツキや、組み付けバラツキが生じたとしても、また、車両の振動などにより指針４が振動したとしても、指針軸部４３と貫通孔５１が干渉しない最少の隙間を設けた大きさに形成される。但し、組み付けの関係上、貫通孔５１の直径は、駆動側軸部４３ｂが最低限貫通することが可能な大きさに形成される。

回転基部４２は、円盤状に形成され、指針軸部４３からの光を指示部４１へ反射させる反射面４２ａを有する。また、回転基部４２は、黒色の遮光性の合成樹脂（例えば、アクリロニトリル ブタジエン スチレンなど）からなる遮光カバー４４に覆われる。回転基部４２と遮光カバー４４の間には、金属材料からなる指針４の重量バランスを整えるためのおもり４５が収容される。

遮光カバー４４の直径は、運転者が斜め４５度程度の角度から貫通孔５１を覗き見たとしても、貫通孔５１が視認できないような最低限の大きさに形成される。

ケース体６は、例えば白色系の合成樹脂（例えば、ポリプロピレンなど）からなり、文字板５と回路基板１との間に位置して文字板５を支持する。またケース体６は、指針駆動部３を囲むように囲い壁６１を有しる。囲い壁６１は、文字板用光源７が発した照明光が指針４に入射することを防止しる。

このような構成において、光源２及び文字板用光源７が発光すると、光源２から発せられた光によって指針４が照明され指示部４１が線状に発光し、また、文字板用光源７から発せられた光は目盛部５２に導かれ、これらが適時発光する。

このように形成されることにより、貫通孔５１と対向する位置の指針軸部４３（指針孔対向部４３ａ）を、他の指針軸部４３（駆動側軸部４３ｂ）に対し細く形成したので、貫通孔５１を小さくすることができ、貫通孔５１を隠す指針４の遮光カバー４４を小径とし、見栄えの商品性の高い指針式計器装置１００を提供することができる。

また、指針軸部４３に遮光部４６を形成したので、指針軸部４３から漏れる光源２からの光を低減でき、見栄えの商品性の高い指針式計器装置１００を提供することができる。

また、指針軸部４３（駆動側軸部４３ｂ）の直下に光源２を配置したので、光源２の光を直接指針４に入射することができ、発光効率の高い指針式計器装置１００を提供することができる。

本開示の第２の実施形態に係る指針式計器装置１０１を図３，図４に示す。以下の第２の実施形態では、第１の実施形態と機能が共通する各部については第１の実施形態と同様の符号を付すと共に、第１の実施形態と異なる点を主に説明する。

第１の実施形態では、指針４は遮光カバー４４とおもり４５を有していたが、第２の実施形態では、指針４は遮光カバー４４とおもり４５を有さない。本実施形態では、回転基部４２は、遮光カバー４４ではなく遮光層４２ｂ（図３，図４の破線ハッチング部）を有し、また、おもり４５ではなく後端部４２ｃを有する。

遮光層４２ｂは、回転基部４２の外表面に、不透過性で外観がメタリックな金属による無電解メッキ及び蒸着や、遮光色塗料を下地としてメタリック色塗料を塗装すること等により形成される。

また、回転基部４２は、略角棒状の指示部４１が回転基部４２まで延長したような直方体で形成され、後端部４２ｃは、回転基部４２の指示部４１の反対側に相当する個所が、指示部４１と同様に断面が略逆台形で延出したものである。

また、回転基部４２は、指針軸部４３から（光源２から）の光を指示部４１へ反射させる反射面４２ａを形成するための反射孔４２ｄを有する。また、回転基部４２は、運転者が貫通孔５１を前方から視認不可とするための庇形状部４２ｅを有する。庇形状部４２ｅは、貫通孔５１を隠すために底面が円形状に形成され、高さが回転基部４２の半分程度の高さの略円錐形に形成される。

また、第１の実施形態では、駆動側軸部４３ｂは遮光部４６を有していたが、第２の実施形態では、遮光部４６を有さない。本実施形態では、駆動側軸部４３ｂは、透光性の合成樹脂からなる母材が、指針孔対向部４３ａの直径よりも第１の実施形態の遮光部４６の厚みと同等分だけ大きく形成される。

また、駆動側軸部４３ｂは、受光面４３ｃを省く最外形が遮光部４６ではなく遮光層４２ｂ（図４の破線ハッチング部）で覆われる。遮光層４２ｂは先述した通りである。遮光層４２ｂは、駆動側軸部４３ｂにおいて、指針駆動部３に挿入される範囲以外（指針孔対向部４３ａから指針駆動部３までの間の範囲）に形成される。

このように形成されることにより、貫通孔５１と対向する位置の指針軸部４３（指針孔対向部４３ａ）を、他の指針軸部４３（駆動側軸部４３ｂ）に対し細く形成したので、貫通孔５１を小さくすることができ、貫通孔５１を隠す指針４の回転基部４２を小径とし、見栄え良く商品性の高い指針式計器装置１０１を提供することができる。

また、回転基部４２は、庇形状部４２ｅを有し、指示部４１が延長したように見える形状に形成されているので、回転基部４２を小径とし、見栄えの商品性の高い指針式計器装置１０１を提供することができる。

また、回転基部４２を及び指針軸部４３に遮光層４２ｂを形成したので、光源２からの光を低減でき、見栄えの商品性の高い指針式計器装置１０１を提供することができる。

尚、本開示は上記した実施形態に限定されるものでなく、本開示は要旨の範囲において、種々の変形実施が可能である。たとえば、照明手段である光源２及び文字板用光源７としてＬＥＤを用いていたが、他の照明手段であってもよい。

また、指針駆動部３は、回路基板１の前面に装着されていたが、回路基板１の背後に装着され、回転軸が回路基板１を貫通し前方に突出し、回転軸の先端に指針軸部４３が装着されるものでもよい。

本開示は、指針式計器装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用の指針式計器装置に適用することができる。

１ 回路基板
２ 光源
３ 指針駆動部
４１ 指示部
４２ 回転基部
４２ｂ 遮光層
４２ｄ 反射孔
４２ｅ 庇形状部
４３ 指針軸部
４３ａ 指針孔対向部
４３ｂ 駆動側軸部
４６ 遮光部
５ 文字板
５１ 貫通孔

Claims (6)

1. 硬質の回路基板と、
   前記回路基板に実装された光源と、
   前記回路基板に実装される指針駆動部と、
   透光性材料から形成され前記光源からの光を導光して発光する指示部と、前記指針駆動部と嵌合する指針軸部と、前記指示部と前記指針軸部を接続する回転基部と、を有する指針と、
   前記回路基板と前記指示部の間に配置され、前記指針軸部が貫通する貫通孔と、を有する文字板と、を備え、
   前記指針軸部は、前記貫通孔と対向する指針孔対向部の直径が、前記指針孔対向部よりも前記指針駆動部側である駆動側軸部の直径よりも小さく形成されることを特徴とする指針式計器装置。
2. 前記駆動側軸部は、透光性材料から形成され最外形が遮光部で覆われることを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置。
3. 前記指示部と前記指針軸部と前記回転基部は一体に形成され、前記回転基部は、遮光層に覆われることを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置。
4. 前記回転基部は、前記光源からの光を前記指示部へ反射する反射孔を有することを特徴とする請求項３に記載の指針式計器装置。
5. 前記回転基部は、前記貫通孔を前方から視認不可とする庇形状部を有することを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置。
6. 前記指針駆動部は、前記回路基板の前記指針側に実装され、内部に前記光源を収容することを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置。

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