JP4566728B2 - 指針計器 - Google Patents

Description

本発明は、文字盤を照明する指針計器に関するものである。

近年、自動車に装備される車両用指針計器において、見映えのある斬新な視認性を確保するため、様々な方法が採られている。

例えば、文字盤の外周に、文字盤に対して傾斜する傾斜部を設け、この傾斜部に半透過の印刷をリング状に施し、これを照明して加飾するものが提案されている。文字盤の裏側（視認側と反対側）には、一般に、文字盤を透過照明する光源が設けられているが、このリング状の印刷部を照明するための光源を、新たに文字盤の裏側に設け、この光源の光を、リング状の導光体によって、このリング状の印刷部に導くものである（特許文献１を参照）。

また、特許文献１では、新たにリング状の印刷部を照明するための光源を設けないで、文字盤を透過照明する光源を用いてこのリング状の印刷部を照明するものも開示されている。この場合、この光源の光をリング状の導光体によってこのリング状の印刷部に導くものと、このリング状の導光体を省略したものの両方が開示されている。
特開２００２−２９６０７８号公報

しかし、特許文献１において、リング状の印刷部を照明するための光源を新たに設ける場合、リング状の導光体を必要として、部品点数が増加し、安価な車両用指針計器を提供できない。

また、文字盤を透過照明する光源を用いてリング状の印刷部を照明する場合、リング状の導光体を省略すると、このリング状の印刷部を均一に照明できない恐れがある。これにより、見映えのある斬新な視認性を得ることが困難となるため、このリング状の導光体を設けるのが望ましい。その結果、部品点数が増加し、安価な車両用指針計器を提供できない。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、見映えのある斬新な視認性を有する指針計器を安価に提供することを目的とする。

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。

請求項１に記載の指針計器は、表示意匠を有する文字盤と、文字盤の表面に沿って回動する指針と、文字盤の裏面側に設けられ、文字盤を透過照明する光源と、光源からの光を文字盤の裏面へ導く導光部材と、表示意匠の外周に、文字盤に対し傾斜して設けられた傾斜部とを備え、文字盤と傾斜部とは、樹脂材により一体に形成され、光源からの光の色調を変化させて透過させる透光部が、表示意匠と傾斜部の間に形成され、傾斜部の表面は、導光部材の一部により導かれて透光部を透過することにより色調を変化された光源からの光の照射により、照明される構成とする。

この構成では、傾斜部の表面が、導光部材の一部によって導かれた光源からの光を受けて照明される。このため、文字盤を透過照明する光源により傾斜部の表面を照明する場合に、新たに専用の部品を追加することなく、傾斜部の表面を均一に照明することができる。これにより、見映えのある斬新な視認性を有する指針計器を、安価に提供することができる。
また、この構成では、傾斜部が文字盤と一体に形成され、透光部が文字盤の表示意匠と傾斜部の間に形成される。これにより、傾斜部を、新たな専用部品として追加することなく、上述の効果を得ることができる。
また、この構成では、透光部が光源からの光の色調（色相、明度、彩度）を変化させて透過させるため、新たな専用部品を追加することなく、見映えのあるより斬新な視認性を実現できる。

請求項２に記載の指針計器は、導光部材の一部がこの端部である構成とする。

この構成では、光源からの光が導光部材の端部によって傾斜部の表面へ導かれるため、上述の効果を簡易な構成で得ることができる。

請求項３に記載の指針計器は、文字盤の裏面側に向かって突出する凹み部を表示意匠と傾斜部の間に形成し、透光部が凹み部に設けられ、透光部を透過した光源からの光が凹み部の傾斜部側側面の表面を照明する構成とする。

この構成では、透光部を透過した光源からの光が凹み部の傾斜部側側面の表面を照明するこれにより、見映えのある斬新な視認性を、さらに向上できる。

請求項４に記載の指針計器は、光源の光を受けて透過照明されると共に目盛を有する加飾部材を備える構成とする。

この構成では、目盛を有する加飾部材が光源の光を受けて透過照明されるため、見映えのある斬新な視認性を、さらに向上できる。

請求項５に記載の指針計器は、表示意匠を有する文字盤と、文字盤の表面に沿って回動する指針と、文字盤の裏面側に設けられ、文字盤を透過照明する第１光源と、第１光源からの光を前記文字盤の裏面に反射する第１反射面を有する反射体と、表示意匠の外周に、文字盤に対し傾斜して設けられた傾斜部と、文字盤と傾斜部の裏面側に設けられ、傾斜部の表面を照明する第２光源とを備え、文字盤と傾斜部とは、樹脂材により一体に形成され、反射体は、第１反射面の背後に第２光源からの光を傾斜部の表面に反射する第２反射面を有し、第２光源からの光の色調を変化させて透過させる透光部が、表示意匠と傾斜部の間に形成され、傾斜部の表面は、透光部を透過することにより色調を変化された第２光源からの光の照射により、照明される構成とする。

この構成では、第１光源からの光を文字盤の裏面に導く第１反射面を有する反射体に、第２光源からの光を傾斜部の表面に導く第２反射面を設ける。このため、傾斜部の表面を照明する第２光源を設ける場合に、新たに専用の部品を追加することなく、傾斜部の表面を照明することができる。これにより、見映えのある斬新な視認性を有する指針計器を、安価に提供することができる。
また、この構成では、傾斜部が文字盤と一体に形成され、透光部が文字盤の表示意匠と傾斜部の間に形成される。これにより、傾斜部の表面を、新たな専用部品として追加することなく、上述の効果を得ることができる。
また、この構成では、透光部が第２光源からの光の色調を変化させて透過させるため、新たな専用部品を追加することなく、見映えのあるより斬新な視認性を実現できる。

請求項６に記載の指針計器は、第３反射面を有する加飾部材を、透光部の表面側に備え、第３反射面は、透光部を透過した第２光源からの光を、傾斜部の表面に反射する構成とする。

この構成では、透光部を透過した第２光源からの光を傾斜部の表面に反射する第３反射面を、透光部の表面側に配置された加飾部材に設けるため、新たな専用部品を追加することなく、傾斜部の表面を、より効率的に照明することができる。

請求項７に記載の指針計器は、文字盤の裏面側に向かって突出する凹み部を表示意匠と傾斜部の間に形成し、透光部が凹み部に設けられ、第２反射面で反射した第２光源からの光が凹み部の傾斜部側側面の表面を照明する構成とする。

この構成では、第２反射面で反射した第２光源からの光が、文字盤の表示意匠と傾斜部の間に形成された凹み部の傾斜部側側面の表面を照明する。これにより、見映えのある斬新な視認性を、さらに向上できる。

請求項８に記載の指針計器は、文字盤の裏面側に向かって突出する凹み部を、文字盤の表示意匠と傾斜部の間に形成し、透光部は、凹み部に設けられ、第２反射面と第３反射面のうち少なくとも一方で反射した第２光源からの光は、凹み部の傾斜部側側面の表面を照明する構成とする。

この構成では、第２反射面と第３反射面のうち少なくとも一方で反射した第２光源からの光が、文字盤の表示意匠と傾斜部の間に形成された凹み部の傾斜部側側面の表面を照明する。これにより、見映えのある斬新な視認性を、さらに向上できる。

以下、本発明による指針計器を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。図１の紙面の上下方向方が自動車の上下方向と同じである。

図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。

図３は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である
指針計器であるコンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方に配置されて当該自動車に関する各種車両情報を表示している。第１実施形態によるコンビネーションメータ１は、図１に示すように、自動車の走行速度を指示する速度計を形成している。コンビネーションメータ１は、情報を表示して運転者に視認させるための文字盤２を備えており、図１の紙面の上側から運転者により視認される。

文字盤２は、透光性を有する材料、たとえば透明なポリカーボネート樹脂等の板材から形成され、表示意匠である速度計としての文字部（数字を含む）２１と目盛部２２、および、これらの外周側には、加飾部材である加飾リング４、リング状の凹み部２３、リング状の傾斜部２４が設けられる。

すなわち、文字盤２の運転者側の表面（図２において上側の表面）に、これらの文字部２１、目盛部２２のみを光が透過可能な状態に、他の背景部分を、つや消しの不透光状態（または、つや消しの透光性が低い状態）になるように、印刷あるいはホットスタンプを施して形成される。但し、凹み部２３の透光部２３ｂとなる部分は、透明のまま又は半透光性の印刷等を施しても良いし、代わりに、開口部を設けるようにしても良い。

印刷等が施された後、圧空成型（絞り成型の一種）等によって、凹み部２３と傾斜部２４が形成される。

加飾リング４は、光を透過しない樹脂、例えば黒色の樹脂で形成され、加飾リング４の第３反射面４１は、高反射率を得るために、光を反射し易いメッキや白色塗装等の処理がされる。加飾リング４は、文字盤２に対して、熱圧着などで固定される。加飾リング４は、遮光性を有するため、後述する第２光源である発光ダイオード９の光が、運転者の目に直接入射することを防止する。

文字盤２の略中央部には、図２に示すように、後述するムーブメント５のシャフト５１を挿通させるための貫通孔２５が設けられ、文字盤２の裏側（図２の下側）には、反射体３、拡散板１１、発光ダイオード７−９、およびプリント基板１２が配置される。プリント基板１２は、コンビネーションメータ１の電気回路部を形成するものであり、発光ダイオード７−９は、プリント基板１２上に実装される。

反射体３は、第１反射面３１と第２反射面３２とを有する。第１反射面３１は、第１光源である発光ダイオード８からの光を、拡散板１１を介して、文字盤２へ導くものであり、第２反射面３２は、発光ダイオード９からの光を凹み部２３の表面２３ａと傾斜部２４の表面２４ａへ導くものである。反射体３は白色樹脂等の高反射率を有する樹脂等から形成される。

拡散板１１は、発光ダイオード８の光を拡散して、文字盤２の透過照明に明暗が生じないようにするものである。また、反射体３は、発光ダイオード７からの光を指針６へ導き、指針６を発光表示させることもする。

プリント基板１２上には、外部からの電気信号（第１実施形態によるコンビネーションメータ１おいては車速信号）に対応した角度だけ指針軸であるシャフト５１を回動させる回動内機であるムーブメント５が実装固定される。さらに、プリント基板１２には、ムーブメント５を駆動し、且つ自動車の作動状態に対応して発光ダイオード７−９の点灯・消灯を制御する制御回路１３（図３）が実装される。制御回路１３は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。

回動内機であるムーブメント５は、たとえば交差コイル式ムーブメント、あるいはステッピングモータ等から構成され、外部からの電気信号（第１実施形態においては車速信号）に対応した角度だけ指針軸であるシャフト５１を回動させる。ムーブメント５のシャフト５１は、文字盤２の貫通孔２５を通して文字盤２の表側（図２の上側）へ延出し、その先端には指針６が固定される。

指針６は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等により形成され、その下面、つまり運転者とは反対側の表面には、拡散反射層（図示せず）として、たとえばシボ面あるいは塗装面等が形成されている。これにより、指針６は、指針６内に入射した発光ダイオード７の光が上述の拡散反射層で反射して発光表示される。または、指針６自体が着色された透過性材料でもよい。

指針６には、遮光キャップ１０が装着される。遮光キャップ１０は、たとえば遮光性を有する樹脂あるいは金属板等から形成され、発光ダイオード７の光が、運転者の目に直接入射することを防止する。

次に、以上説明した、第１実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成について、図３に基づいて説明する。

図３に示すように、制御回路１３には、バッテリ１６から電力が常時供給されている。制御回路１３には、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、当該自動車の走行速度を検出する速度センサ１４が検出信号を入力可能に接続されている。また、制御回路１３には、発光ダイオード７−９、ムーブメント５も接続されている。

次に、このように構成した第１実施形態によるコンビネーションメータ１の作動について視認状態を中心に説明する。

運転者によりイグニッションスイッチ１５がＯＮされ自動車が作動状態になると、制御回路１３はイグニッションスイッチ１５がＯＮ状態であることを検知して、発光ダイオード７−９を点灯させる。

これにより、発光ダイオード７の光は、図２に示すように、反射体３によって、矢印Ｐ１の光路に従って、指針６へ導かれ、指針６を発光表示させる。一方、発光ダイオード８の光は、反射体３の第１反射面３１によって、矢印Ｐ２の光路等に従って、拡散板１１に導かれ、透過照明に明暗が生じないように拡散板１１でこの光が均一化されて、文字盤２を透過照明する。

また、発光ダイオード９の光は、反射体３の第２反射面３２によって、矢印Ｐ３の光路に従って、透光部２３ｂを透過して、凹み部２３の表面２３ａと傾斜部２４の表面２４ａへ導かれ、これらを照明する。発光ダイオード９の光の内、透光部２３ｂを透過した光は、加飾リング４の第３反射面４１によって、矢印Ｐ４の光路に従って、凹み部２３の表面２３ａと傾斜部２４の表面２４ａへ導かれ、これらを照明する。

上述したように、遮光性を有する加飾リング４によって、発光ダイオード９の光は、運転者の目に直接入射することが防止される。即ち、図１において、発光ダイオード９は、文字部２１と目盛部２２の外周側を間接照明する間接照明用光源として、作動する。これにより、文字盤２において、これらの外周側が、穏やかに照明（間接照明）される。その結果、照明意匠に立体感を与えることができ、見映えのある斬新な視認性を、運転者に与えることができる。

この効果を、第２光源である発光ダイオード９を間接照明用光源として新たに設ける場合に、新たに専用の部品を追加しないで低コストで得ることができる。即ち、反射体３の第２反射面３２と加飾リング４の第３反射面４１、および文字盤２に一体形成された凹み部２３の表面２３ａと透光部２３ｂ、傾斜部２４の表面２４ａとによって、この効果を得ることができる。

なお、図２に示すように、矢印Ｐ３、Ｐ４の光路の間接照明光をミックスさせることによって，より効率的で光むらの少ない光を凹み部２３の表面２３ａと傾斜部２４の表面２４ａに照射することができる。しかし、これに限定する必要はなく、矢印Ｐ３の光路の間接照明光のみによって，傾斜部２４の表面２４ａのみを照射しても良い。

（第２実施形態）
図４は，本発明の第２実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。

図５は、図４中のＢ−Ｂ線断面図である。

本発明の第２実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１では、第１実施形態と異なり、凹み部２３の表面２３ａと傾斜部２４の表面２４ａとが、第１光源である発光ダイオード８によって照明される。

即ち、第２実施形態では、文字部２１と目盛部２２の外周側を間接照明する間接照明用光源として、専用の第２光源である発光ダイオード９を新たに設けないで、文字盤２を透過照明する第１光源である発光ダイオード８を共用させる。

具体的には、発光ダイオード８の光を文字盤２の裏面（図５の矢印に示すに下側の面）へ導く導光部材である拡散板１１を、透光部２３ｂの左側（図５の矢印に示す左側）において下側（図５の矢印に示す下側）へ延出させる。この延出部を、発光ダイオード８の一部の光を傾斜部２４の表面２４ａへ導く導光部材の一部である導光部１１ａとする。

なお、拡散板１１は、発光ダイオード８の光を文字盤２の裏面へ導く導光部材であれば、導光板等であってもよい。

以下、第１実施形態と異なるその他の点について説明する。

表示意匠である目盛部２２を、図４に示すように、加飾リング４上に大目盛部２２ａと小目盛部２２ｂとに分けて設ける。加飾リング４は、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂等の透光性の材料で形成され，目盛部２２を除く表面に遮光性のある塗装，めっき，アルミ蒸着等の表面処理を施す。この表面には高級感を演出させるため，ヘアライン等の立体的な処理を行っても良い。

加飾リング４の外周側には、透光部２３ｂが直接運転者から見えないようする遮光リング４２を設ける。遮光リング４２はポリプロピレン（ＰＰ）やアクリルニトリル・プタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等の不透光性樹脂で形成される。

加飾リング４と遮光リング４２は、加飾リング４に数箇所設けられたピン４ａを遮光リング４２に設けられたフランジ穴及び文字盤２と拡散板１１に設けられた穴へ貫通させ拡散板１１の裏面から熱かしめすることによって、文字盤２と拡散板１１に対して固定される。ピン４ａは、光が加飾リング４上の大目盛部２２ａを透過するのを妨げないように配置される。熱かしめを行う代わりに，ピン４ａをすり割りの爪固定としてもよい。

次に、このように構成した第２実施形態によるコンビネーションメータ１の作動について視認状態を中心に説明する。

点灯された発光ダイオード８の光は、拡散板１１に導かれ、透過照明に明暗が生じないように拡散板１１でこの光が均一化されて、文字盤２を透過照明し、文字盤２を透過した光が加飾リング４を透過照明する。これにより、図４において、文字盤２では文字部２１が発光表示され、加飾リング４では目盛部２２が大目盛部２２ａと小目盛部２２ｂとに分かれて発光表示される。

この発光ダイオード８の光の一部は、拡散板１１の導光部１１ａにより矢印Ｐ５の光路に従って透光部２３ｂを透過し、凹み部２３の表面２３ａと傾斜部２４の表面２４ａへ導かれ、これらを均一に照明する。

上述したように、透光部２３ｂは、遮光性を有する遮光リング４２によって、直接運転者から見えないようにされる。即ち、図４において、発光ダイオード８は、文字部２１と目盛部２２の外周側を間接照明する間接照明用光源としても作動する。これにより、文字盤２において、これらの外周側が、穏やかに照明（間接照明）され、その結果、照明意匠に立体感を与えることができ、見映えのある斬新な視認性を、運転者に与えることができる。

これらの効果を、文字盤２を透過照明する第１光源である発光ダイオード８を間接照明用光源として共用させる場合に、新たに専用の部品を追加しないで低コストで得ることができる。即ち、拡散板１１の一部である導光部１１ａ、および文字盤２に一体形成された凹み部２３の表面２３ａと透光部２３ｂ、傾斜部２４の表面２４ａとによって、この効果を得ることができる。

なお、上述の両実施形態において、透光部２３ｂに着色系や光拡散系の印刷等を施すことによって、間接照明光を着色したり、その光むらを軽減させても良く、この場合は、さらに見映えを向上させることができる。

また、イグニッションスイッチ１５がＯＮする時に、各々のエリアを個別に点灯させることで，時差点灯の演出を行っても良い。具体的には、発光ダイオード７−９（第２実施形態においては、発光ダイオード７、８）を、この順に点灯していくものであるが、逆の順に点灯しても良い。これにより、より見映えのある斬新な視認性を、運転者に与えることができる。

上述したように、本発明の特徴は、新たに専用の部品を追加することなく、文字盤２の表示意匠（文字部２１と目盛部２２）の外周側を間接照明することによって、照明意匠に立体感を与えることである。これにより、見映えのある斬新な視認性を有する指針計器を安価に提供することができる。

尚、上述の実施形態では、指針計器として速度計を形成しているが、速度計に限る必要は無く、他の指針計器、たとえばエンジン回転数を指示するタコメータ、水温計、燃料残量計、電圧計等と置き換える、あるいは追加してもよい。

図１は，本発明の第１実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。 図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。 図３は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路を説明する回路構成図である。 図４は，本発明の第２実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。 図５は、図４中のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（指針計器）
２ 文字盤
２１ 文字部（表示意匠）
２２ 目盛部（表示意匠）
２２ａ 大目盛部（表示意匠）
２２ｂ 小目盛部（表示意匠）
２３ 凹み部
２３ａ 表面（傾斜部側側面の表面）
２３ｂ 透光部
２４ 傾斜部
２４ａ 表面（傾斜部の表面）
２５ 貫通孔
３ 反射体
３１ 第１反射面
３２ 第２反射面
４ 加飾リング（加飾部材）
４１ 第３反射面
４２ 遮光リング
５ ムーブメント
５１ シャフト
６ 指針
７ 発光ダイオード
８ 発光ダイオード（第１光源）
９ 発光ダイオード（第２光源）
１０ 遮光キャップ
１１ 拡散板（導光部材）
１１ａ 導光部（導光部材の一部）
１２ プリント基板
１３ 制御回路
１４ 速度センサ
１５ イグニッションスイッチ
１６ バッテリ

Claims (8)

1. 表示意匠を有する文字盤と、
   前記文字盤の表面に沿って回動する指針と、
   前記文字盤の裏面側に設けられ、当該文字盤を透過照明する光源と、
   前記光源からの光を前記文字盤の裏面へ導く導光部材と、
   前記表示意匠の外周に、前記文字盤に対し傾斜して設けられた傾斜部とを備え、
   前記文字盤と前記傾斜部とは、樹脂材により一体に形成され、
   前記光源からの光の色調を変化させて透過させる透光部が、前記表示意匠と前記傾斜部の間に形成され、
   前記傾斜部の表面は、前記導光部材の一部により導かれて前記透光部を透過することにより色調を変化された前記光源からの光の照射により、照明されることを特徴とする指針計器。
2. 前記導光部材の前記一部は、該導光部材の端部であることを特徴とする請求項１に記載の指針計器。
3. 前記文字盤の裏面側に向かって突出する凹み部を、前記表示意匠と前記傾斜部の間に形成し、
   前記透光部は、前記凹み部に設けられ、
   前記透光部を透過した前記光源からの光は、前記凹み部の前記傾斜部側側面の表面を照明することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の指針計器。
4. 前記光源の光を受けて透過照明されると共に目盛を有する加飾部材を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の指針計器。
5. 表示意匠を有する文字盤と、
   前記文字盤の表面に沿って回動する指針と、
   前記文字盤の裏面側に設けられ、当該文字盤を透過照明する第１光源と、
   前記第１光源からの光を前記文字盤の裏面に反射する第１反射面を有する反射体と、
   前記表示意匠の外周に、前記文字盤に対し傾斜して設けられた傾斜部と、
   前記文字盤と前記傾斜部の裏面側に設けられ、当該傾斜部の表面を照明する第２光源とを備え、
   前記文字盤と前記傾斜部とは、樹脂材により一体に形成され、
   前記反射体は、前記第１反射面の背後に前記第２光源からの光を前記傾斜部の前記表面に反射する第２反射面を有し、
   前記第２光源からの光の色調を変化させて透過させる透光部が、前記表示意匠と前記傾斜部の間に形成され、
   前記傾斜部の表面は、前記透光部を透過することにより色調を変化された前記第２光源からの光の照射により、照明されることを特徴とする指針計器。
6. 第３反射面を有する加飾部材を、前記透光部の表面側に備え、
   前記第３反射面は、前記透光部を透過した前記第２光源からの光を、前記傾斜部の前記表面に反射することを特徴とする請求項５に記載の指針計器。
7. 前記文字盤の裏面側に向かって突出する凹み部を、前記表示意匠と前記傾斜部の間に形成し、
   前記透光部は、前記凹み部に設けられ、
   前記第２反射面で反射した前記第２光源からの光は、前記凹み部の前記傾斜部側側面の表面を照明することを特徴とする請求項５に記載の指針計器。
8. 前記文字盤の裏面側に向かって突出する凹み部を、前記表示意匠と前記傾斜部の間に形成し、
   前記透光部は、前記凹み部に設けられ、
   前記第２反射面と前記第３反射面のうち少なくとも一方で反射した前記第２光源からの光は、前記凹み部の前記傾斜部側側面の表面を照明することを特徴とする請求項６に記載の指針計器。

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