JP4259187B2

JP4259187B2 - 車両用指針計器

Info

Publication number: JP4259187B2
Application number: JP2003158375A
Authority: JP
Inventors: 文高伊藤; 秀行中根; 泰久山下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-06-03
Also published as: JP2004361183A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に採用するに適した車両用指針計器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用指針計器は、車両の運転席前方且つインストルメントパネル直下に配置されるコンビネーションメータ内に形成されて、車両情報、たとえば走行速度等を表示している。
【０００３】
近年、ユーザーニーズの多様化により、斬新な見映えのコンビネーションメータの実現に対する要求が強まっている。
【０００４】
コンビネーションメータの見映えを斬新なものとするための方策の一つとして、車両用指針計器をコンビネーションメータの外部へコンビネーションメータとは分離独立させて配置することが考えられる。
【０００５】
この場合、車両用指針計器を、たとえばインストルメントパネル上に設置することにより、車両用指針計器の存在感を強調する、あるいは、運転者の視認方向において他の表示装置と重ねて配置することにより、立体感を強調することが可能となる。
【０００６】
車両用指針計器をコンビネーションメータの外部へ独立させて配置可能とするために、指針を、環状の指針担体に固定し、指針担体の外周側に配置した指針駆動装置により指針担体を回転させることが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００７】
上述の構成によれば、車両用指針計器は単独で設置可能になるとともに、目盛盤上の目盛や文字等の内側のスペース（従来の車両用指針計器においては指針を回動させるためのムーブメントが取付けられているスペース）に、各種情報表示手段を設置することが可能となる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１３１０９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の特許文献（特開２０００−１３１０９９号公報）に開示される車両用指針計器は、全体が遮光性を有する、言い換えると車両用指針計器の背後が透けて見えない構成となっている。
【００１０】
このため、上述の車両用指針計器を、たとえばインストルメントパネル上に突出して設けた場合、この車両用指針計器はこの車両用指針計器自体が、運転者の前方視界の障害物になる可能性がある。
【００１１】
また、上述の車両用指針計器を、運転者の視認方向において他の表示装置、たとえば液晶パネル等と重ねて、つまり他の表示装置と運転席の間に設置する場合、車両用指針計器により他の表示装置の視認性が低下してしまう可能性がある。
【００１２】
なお、上述の特許文献（特開２０００−１３１０９９号公報）においては、この問題に対する解決策は示されていない。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、車両用指針計器を透かして車両用指針計器の背後を視認可能として斬新な見映えの車両用指針計器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
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。
【００１５】
本発明の請求項１に記載の車両用指針計器は、目盛、文字等から構成される意匠部を備える目盛盤と、意匠部に対する位置により測定値を指示する指針と、指針を保持する環状の指針担体と、指針担体を回転させる指針駆動装置と、指針担体の外周を回転可能に支持する保持手段とを備える車両用指針計器において、車両用指針計器はフロントガラスと運転席との間、または運転席前方に配置されて車両情報を運転者に対して表示する表示装置と運転席との間に配置され、目盛盤は透明材料により形成され、意匠部は、目盛盤に透光性あるいは非透光性の処理を施して形成され且つ円弧状に配列され、指針および指針担体は目盛盤の裏側、且つ意匠部の背後に配置され、指針担体の内周側空間および目盛盤を透過してフロントガラス外方あるいは表示装置を視認可能である構成としている。
【００１６】
従来の車両用指針計器においては、指針担体の内周側空間は目盛盤により塞がれるとともに、この部分には各種表示部材、たとえば液晶パネル等が配置されている。したがって、指針担体の内周側空間を透過して車両用指針計器の背後を視認することは不可能であり、車両用指針計器の見映えを斬新なものとすることが困難であった。
【００１７】
これに対して、本発明の請求項１に記載の車両用指針計器においては、指針担体の内周側空間を空洞状態とし、透明な目盛盤および指針担体の内周側空間を通して車両用指針計器の背後、すなわち、フロントガラス外方の景色あるいは車両用指針計器と重ねて配置される表示装置を視認することができる。言い換えると、本発明の請求項１に記載の車両用指針計器は、環状の指針担体をその外周側に配置した指針駆動装置により駆動する構造のメリットを最大限に活かした構成となっている。これにより、車両用指針計器をスケルトン構造のように見せて、斬新な見映えの車両用指針計器を実現することができる。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の車両用指針計器は、目盛盤は、指針担体と略同心上の開口部を備える構成としている。
【００１９】
この場合、目盛盤の透明部分を介さずに、指針担体の内周側空間を通して直接車両前方あるいは車両用指針計器と重ねて配置される表示装置を視認することができる。したがって、斬新な見映えの車両用指針計器を実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用指針計器を自動車に搭載される速度計用に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態による車両用指針計器である速度計１の正面図である。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態による速度計１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図２においては、右側が運転席側であり、速度計１は運転者により図２の右方から視認される。また、図２において上下方向が自動車の上下方向である。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態による速度計１の自動車内における配置状況を説明するための模式図である。
【００２４】
図４は、本発明の一実施形態による速度計１における、保持手段であるローラの配置を示す平面図である。
【００２５】
図５は、本発明の一実施形態による速度計１の電気回路を説明するための構成図である。
【００２６】
速度計１は、図３に示すように、自動車のフロントガラスＧと運転席Ｓとの間においてインストルメントパネルＰ上に配置され、当該自動車の走行速度を指示している。
【００２７】
目盛盤２は、透明材料、たとえば透明なポリカーボネート樹脂により環状に形成されている。つまり、目盛盤２には、図２に示すように開口部２ｄが形成されている。この開口部２ｄは、後述する指針担体５と略同心上に形成されている。
【００２８】
また、目盛盤２には、意匠部としての目盛２１および数字２２が設けられている。目盛２１および数字２２は、目盛盤２の裏面２ｂに遮光性塗料を用いて印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成されている。
【００２９】
また、目盛盤２の外周壁２ｃには、発光ダイオード３が目盛盤２内に光を入射するように取付けられている。発光ダイオード３からの光により、目盛２１および数字２２が照明されて運転者により視認される。さらに、発光ダイオード３が発する光は目盛盤２の裏面２ｂから外部へ、すなわち図２の左方へ出射され、この光により、後述する指針４が照明されて運転者により視認される。発光ダイオード３は、全ての目盛２１および数字２２の明るさが均一となり、且つ指針４の明るさがその回動角度にかかわらず一定となるように、個数および取付け位置が設定されている。
【００３０】
目盛盤２の裏面側（図２において右側）には、目盛２１および数字２２に対する位置により測定値である自動車の走行速度を指示する指針４、および指針４を保持する環状の指針担体５が配置されている。
【００３１】
指針４は、たとえば赤色透明のポリカーボネート樹脂により形成され、目盛盤２とともに走行速度を指示するポインタ４１と、ポインタ４１を指針担体５に固定するためのステー４２とから構成されている。ステー４２は、指針担体５に圧入あるいは接着等により固定される。
【００３２】
指針担体５は、耐磨耗性に優れ、且つ摩擦係数の小さい樹脂材料から形成されている。指針担体５の外周には、図２に示すように、リングギヤ５１が形成されるとともに、リングギヤ５１と同軸上に段部５２が形成されている。段部５２の外径寸法は、本発明の一実施形態による速度計１においては、リングギヤ５１の歯底円直径よりも小さく設定されている。
【００３３】
指針担体５は、図４に示すように、指針担体５の外周である段部５２を回転可能に支持する保持手段としてのアジャストローラ８１およびローラ８２により保持されている。本発明の一実施形態による速度計１においては、アジャストローラ８１は１個、ローラ８２は２個設けられている。
【００３４】
アジャストローラ８１およびローラ８２は、図４に示すように、指針担体５と同軸円周上においてほぼ等角度間隔、つまり略１２０度間隔で配置されており、これにより、指針担体５の回転中心が規定される。アジャストローラ８１はピン９１を中心軸として、ローラ８２は、ピン９２を中心軸としてそれぞれ自由に回転する。
【００３５】
ピン９２は、ケース１３に固定されており、したがって、２個のローラ８２とケース１３との位置関係も固定されている。一方、ピン９１は、アダプタ１０に固定され、このアダプタ１０は、ケース１３に形成されるガイド溝１３ａに摺動可能に嵌合している。すなわち、アダプタ１０は、ガイド溝１３ａ内を、図４の左右方向（図２の上下方向）に移動可能となっている。また、ガイド溝１３ａ内には、弾性部材１１が装着されている。弾性部材１１は、その弾性力によりアダプタ１０を指針担体５に向けて付勢するように装着されている。つまり、アジャストローラ８１は、図４において、常に指針担体５を２個のローラ８２に押付けている。
【００３６】
このような構成としたことにより、アジャストローラ８１、ローラ８２、指針担体５の製品寸法ばらつきを吸収してアジャストローラ８１およびローラ８２と指針担体５とを必ず密着させることができる。したがって、指針担体５の回転中心位置を常に正確に維持されるので、指針４と目盛盤２との位置関係が常に正確に維持される。
【００３７】
ここで、上述の弾性部材１１としては、ガイド溝１３ａ内に組み付けられた状態で所定の弾性力をアダプタ１０に作用することができる弾性体であれば何でもよい。たとえば、金属製のコイルばねや板ばね等、あるいは柔軟なゴムや樹脂等を用いることが可能である。
【００３８】
目盛盤２の裏側（図２において右側）には、カラー１２が設置されている。カラー１２は、樹脂材料等から円環上に形成されるとともに遮光性を有している。カラー１２は、指針担体５と同軸上として指針担体５のリングギヤ５１を完全に覆うようにしてピン９２の先端に固定されている。カラー１２は、指針担体５の軸方向位置（図２における左右方向位置）を規制するとともに、リングギヤ５１を運転者の視線から遮り速度計１の見栄えの低下を防止している。
【００３９】
目盛盤２の裏側（図２において右側）には、指針担体５を回転させる指針駆動装置であるステッピングモータ７が設置されている。ステッピングモータ７のシャフト７ａにはギヤ６が固定され、ギヤ６は指針担体５のリングギヤ５１と噛合っている。したがって、ステッピングモータ７が駆動されてシャフト７ａが回転すると、シャフト７ａのトルクはギヤ６を介してリングギヤ５１に伝達され、指針担体５が回転する。また、ギヤ６は、耐磨耗性に優れ、且つ摩擦係数の小さい樹脂材料から形成されている。
【００４０】
以上説明した、目盛盤２、指針４、指針担体５およびステッピングモータ７は、図２に示すように、樹脂材料から形成されるケース１３内に収容固定されている。ケース１３には、指針担体５と同軸上、目盛盤２の開口部２ｄと同軸上且つほぼ同一直径の円筒孔１３ｂが形成されている。
【００４１】
次に、以上説明した、本発明の一実施形態による速度計１の電気回路構成について説明する。
【００４２】
本発明の一実施形態による速度計１においては、コントローラ１４により、目盛盤２および指針４照明用の光源である発光ダイオード３の点灯制御、および指針４回動用のステッピングモータ７の駆動制御を行っている。
【００４３】
図５の電気回路構成図に示すように、コントローラ１４には、バッテリ１６から電力が常時供給されている。また、コントローラ１４は、イグニッションスイッチ１５が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続され、その検出結果に基づいて、発光ダイオード３の点灯制御を行なっている。また、コントローラ１４には速度センサ１７が接続され、コントローラ１４は、その検出信号に基づいてステッピングモータ７を駆動して指針担体５、つまり指針４がそのときの自動車の走行速度を指示する角度に回動させる。
【００４４】
以上説明した、本発明の一実施形態による速度計１においては、指針担体５の内周側空間であるケース１３の円筒孔１３ｂおよび目盛盤２の開口部２ｄを透過して速度計１の背後を視認可能である構成としている。
【００４５】
従来の車両用指針計器においては、指針担体の内周側空間は目盛盤により塞がれるとともに、この部分には各種表示装置、たとえば液晶パネル等が配置されている。したがって、指針担体の内周側空間を透過して車両用指針計器の背後を視認することは不可能であり、車両用指針計器の見映えを斬新なものとすることが困難であった。
【００４６】
これに対して、本発明の一実施形態による速度計１においては、指針担体５の内周側空間を空洞状態とし、ここを通して速度計１の背後を視認することができる。言い換えると、本発明の一実施形態による速度計１は、環状の指針担体５をその外周側に配置したステッピングモータ７により駆動するという構造のメリットを最大限に活かした構成としている。これにより、速度計１をスケルトン構造のように見せて、斬新な見映えの速度計１を実現することができる。
【００４７】
また、運転者は目盛盤２の開口部２ｄを通して速度計１の背後、つまりフロントガラスＧ前方の景色を視認できるので、斬新な見映えを実現しつつ、運転者の車外視野を十分確保することができる。
【００４８】
また、本発明の一実施形態による速度計１においては、目盛盤２の意匠部である目盛２１および数字２２の背景部分は透明状態となっている。これにより、速度計１の背後を視認するための空間、つまり指針担体５の内周側空間を、より広く見せて、斬新な見映えの速度計１を実現することができる。
【００４９】
図６には、本発明の一実施形態による速度計１の変形例における自動車内配置状況を説明する模式図を示す。
【００５０】
この変形例では、自動車内における設置場所を変更している。すなわち、運転席Ｓ前方に配置されて車両情報を運転者に対して表示する表示装置であるコンビネーションメータＣと運転席Ｓとの間に配置している。
【００５１】
速度計１は、図６に示すように、運転者のコンビネーションメータＣの視認方向において、コンビネーションメータＣと部分的に重なるように配置されている。すなわち、速度計１とコンビネーションメータＣとは、運転者からの視認距離が異なって、言い換えると両者は立体的に配置されている。
【００５２】
従来の車両用指針計器においては、指針担体の内周側空間は目盛盤により塞がれるとともに、この部分には各種表示装置、たとえば液晶パネル等が配置されており、指針担体の内周側空間を透過して車両用指針計器の背後を視認することは不可能である。このため、速度計とコンビネーションメータとは運転者の視認方向において重ならないように配置する必要があり、両者の立体感は強調できるものの斬新な見映えを得ることは困難である。
【００５３】
これに対して、運転者は、コンビネーションメータ１の大部分を直接視認するとともに、コンビネーションメータＣの一部分を、速度計１の指針担体５の内周側空間を透過して視認する。
【００５４】
したがって、速度計１の立体的に視認させると同時にコンビネーションメータＣの一部を、速度計１を透過して視認させることにより、速度計１とコンビネーションメータＣの立体感を強調しつつ、斬新な見映えの速度計１およびコンビネーションメータＣを実現することができる。
【００５５】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例による速度計１においては、目盛盤２に開口部２ｄを設けているが、これを設けない構成としてもよい。すなわち、透明な目盛盤２と指針担体５の内周側空間とを通して速度計１の背後を視認可能としてもよい。これによっても、上述の本発明の一実施形態による速度計１と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例による速度計１においては、目盛盤２および指針４照明用の光源として発光ダイオード３を用いているが、発光ダイオード３に限る必要はなく、他の光源、たとえば電球、放電灯、ＥＬ等を用いてもよい。
【００５７】
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例による速度計１においては、指針担体５を回転させる指針駆動装置としてステッピングモータ７を用いているが、他の回転式駆動装置、たとえば直流電動機等を用いてもよい。
【００５８】
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例による速度計１においては、ステッピングモータ７のシャフト７ａに固定されたギヤ６を指針担体５のリングギヤ５１に直接噛合わせているが、ギヤ６とリングギヤ５１の間にアイドラギヤを介在させてもよい。
【００５９】
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例による速度計１においては、ステッピングモータ７のシャフト７ａから指針担体５へのトルク伝達手段としてギヤ６およびリングギヤ５１、つまり歯車機構を採用しているが、他のトルク伝達手段、たとえば摩擦伝導機構を用いてもよい。
【００６０】
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例においては、車両用指針計器として速度計１を例に挙げて説明したが、他の種類の車両用指針計器に適用してもよい。たとえば、エンジン回転速度を指示するタコメータ、あるいは時計等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による車両用指針計器である速度計１の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態による速度計１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による速度計１の自動車内における配置状況を説明する模式図である。
【図４】本発明の一実施形態による速度計１における、保持手段であるローラの配置を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態による速度計１における電気回路を説明する構成図である。
【図６】本発明の一実施形態による速度計１の変形例における自動車内の配置状況を説明する模式図である。
【符号の説明】
１速度計（車両用指針計器）
２目盛盤
２ａ表面
２ｂ裏面
２ｃ外周壁
２ｄ開口部
２１目盛（意匠部）
２２数字（意匠部）
３発光ダイオード
４指針
４１ポインタ
４２ステー
５指針担体
５１リングギヤ
５２段部
６ギヤ
７ステッピングモータ（指針駆動装置）
７ａシャフト
８１アジャストローラ（保持手段）
８２ローラ（保持手段）
９１ピン
９２ピン
１０アダプタ
１１弾性部材
１２カラー
１３ケース
１３ａガイド溝
１４コントローラ
１５イグニッションスイッチ
１６バッテリ
１７速度センサ
Ｃコンビネーションメータ（表示装置）
Ｇフロントガラス
Ｐインストルメントパネル
Ｓ運転席

Claims

目盛、文字等から構成される意匠部を備える目盛盤と、
前記意匠部に対する位置により測定値を指示する指針と、
前記指針を保持する環状の指針担体と、
前記指針担体を回転させる指針駆動装置と、
前記指針担体の外周を回転可能に支持する保持手段と、を備える車両用指針計器において、
前記車両用指針計器はフロントガラスと運転席との間、または運転席前方に配置されて車両情報を運転者に対して表示する表示装置と運転席との間に配置され、
前記目盛盤は透明材料により形成され、
前記意匠部は、前記目盛盤に透光性あるいは非透光性の処理を施して形成され且つ円弧状に配列され、
前記指針および前記指針担体は前記目盛盤の裏側、且つ前記意匠部の背後に配置され、
前記指針担体の内周側空間および前記目盛盤を透過して前記フロントガラス外方あるいは前記表示装置を視認可能であることを特徴とする車両用指針計器。
前記目盛盤は、前記指針担体と略同心上の開口部を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用指針計器。