JP5239698B2 - 車両用計器 - Google Patents

Description

本発明は、車両用計器に関するものである。

従来、車両用計器（メータ）の文字板および指針を照らす照明構造として、下記の特許文献１、２に示されるものなどがある。特許文献１は、機器ケースの前面側に配置した文字板および指針を、その後面側から透過して照明する透過用光源と、その前面側から直接照明する直接照明用光源とを前記機器ケース内に設けた計器の照明装置である。

また、特許文献２は、メータケース内に配設された光源の出射光をメータケースの内側面で反射させ、メータケースと文字板との隙間から文字板の表面側に導出させることにより、文字板の表面に配設した指針を照明するようにした間接照明計器である。
特許第２９５５１９４号公報 特開２０００−１１１３６６号公報

近年、世界的な車両価格の激しい競争の中、車両用計器においても更なるコスト低減が求められている。しかしながら、上記した従来の照明構造では、構成部品が多くなり、コストが高くなるという問題点がある。本発明は、このような従来構造に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、文字板および指針を照らすうえでの部品構成を簡素にして、コストを抑えることのできる車両用計器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、透光性部材で形成され、表示方向に対する表面もしくは裏面の少なくともいずれかの表面に指標（２１）が形成されている文字板（２０）と、文字板（２０）の裏面側に配置されて指標（２１）を指し示す指針（４０）と、文字板（２０）の表面側に配置されて指針（４０）が可動する可動領域以外の部分を隠蔽する隠蔽部材（１０）とを備えた車両用計器において、文字板（２０）の側面から入光させて文字板（２０）を照明するエッジライト照明用の光源と、指針（４０）を照明する指針照明用の光源とで同じ光源（３２）を使用しており、光源（３２）は回路基板の表示方向表側で表示方向に向けて配置された発光ダイオード（３２）であり、光源（３２）が発する光を、隠蔽部材（１０）の裏面側に形成した反射面（１５）で反射させ、その反射光の一部を、文字板（２０）の側面に入光させるとともに、反射光の他部で指針（４０）の表示側面を照明するようになっており、同一の発光ダイオード（３２）からの反射光で、文字板（２０）のエッジライト照明と、指針（４０）の照明とを兼ねることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、コストを抑えた安価な照明構造の車両用計器とすることができる。また、従来の間接照明や透過照明では比較的ボヤッと見えるのに比べて、エッジライト照明と直接照明もしくは反射照明との組み合わせとなるため、文字板（２０）や指針（４０）を明るく見せることができる。

また、光源（３２）が発する光を、隠蔽部材（１０）の裏面側に形成した反射面（１５）で反射させ、その反射光の一部を、文字板（２０）の側面に入光させるとともに、反射光の他部で指針（４０）の表示側面を照明としている。

この発明によれば、同一の光源（３２）からの反射光で、文字板（２０）のエッジライト照明と、指針（４０）の照明とを兼ねることができる。また、反射光による照明のため、照明ムラとならない均一な照明が可能となる。

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態（参考例））
以下、本発明の第１実施形態（参考例）について図１および図２を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態（参考例）における車両用計器１Ａの正面図であり、図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ断面図である。本実施形態（参考例）の車両用計器１Ａは、車両の車室内前方に設置されるコンビネーションメータであり、リフレクタ１０、文字板２０、回路基板３０（図２参照）、指針４０、ケーシング５０（図２参照）などから構成されている。

まず、文字板２０は、車室内の前方から後方へ向かう方向を表示方向として配置されている（図２参照）。文字板２０には、車室内の運転者などの乗員（以下、乗員とする）へ向けて表示する指標２１として、目盛２１ａ、数字２１ｂ、文字２１ｃなどが形成されている。

文字板２０は、透光性材料、例えば無色透明のポリカボーネート樹脂、あるいはメタアクリル酸メチル樹脂などのアクリル樹脂などからなる略平板状の透光性部材である。指標２１は、文字板２０の表面に形成される透光性着色層であり、文字板２０に印刷、あるいはホットスタンプなどによって着色層を設ける処理が施されている。

文字板２０は、その側面（本実施形態（参考例）では下端面側）に配置された第１発光ダイオード（光源）３２によってエッジライト照明がなされる。なお、指標２１の着色層は、透光性材料からなる白色、橙色、緑色などの透光性着色層に限らず、遮光性着色層でない半透光性着色層を設ける処理を施しても良い。

これにより、文字板２０が第１発光ダイオード３２によりエッジライト照明されると、各指標２１は発光表示される。また、文字板２０の両面に、指標２１の透光性着色層を形成するものであっても良い。これにより、文字板２０の両面に形成された透光性着色層により指標２１は半透光性を発揮する。

リフレクタ１０は、隠蔽部材である。文字板２０の指標２１部分と、指針４０の可動領域以外の部分を隠蔽するケース部材であり、黒色系の遮光性樹脂材料で形成されている。なお、リフレクタ１０は、文字板２０と下記の回路基板３０とを位置決め保持する形状（図示せず）を有している。

回路基板３０は、図２に示すように、リフレクタ１０の裏面側に位置決め保持され、制御回路（図示せず）、回動内機３１、発光ダイオード３２、３３などが搭載されている。制御回路は、例えばマイクロコンピュータなどの電気回路であり、回路基板３０の表示方向裏側に配置されている。制御回路は、回動内機３１および発光ダイオード３２、３３などに電気接続されている。

また、制御回路は、図示しない車両のライトコントロールスイッチおよび車速センサに直接、もしくは他の制御回路を介して電気接続されている。これにより制御回路は、乗員によるライトコントロールスイッチの操作位置に応じて、第１発光ダイオード３２への通電を制御するとともに、車速センサの検出信号に応じて回動内機３１への通電を制御する。なお、本実施形態（参考例）においてライトコントロールスイッチには、灯火オフ位置、車幅灯オン位置および前照灯オン位置の三つの操作位置が設定されている。

回動内機３１は、例えばコイル式アクチュエータ、またはステッピングモータなどである。回動内機３１は、回路基板３０の表示方向裏側に配置され、出力軸３１ａを表示方向裏側に向けて突出させている。この出力軸３１ａの先には、後述の指針４０が取り付けられ、制御回路から回動内機３１への給電に応じて、回動内機３１は出力軸３１ａを介して指針４０を回動駆動する。

発光ダイオード３２、３３は、点光源であり、例えばチップタイプの発光ダイオードが用いられ、通電によって白色に発光する。第１発光ダイオード３２は、図２に示すように、回路基板３０の表示方向表側で上向きに配置されており、その直上に配置された文字板２０の下端面から文字板２０の中へ向けて光を照射するようになっている。

なお、図２に示すように、文字板２０の下端面に入光する光は、第１発光ダイオード３２が照射する光の一部であり、第１発光ダイオード３２が照射する光の他部は、指針４０の表示側面を直接照明するようになっている。これにより、文字板２０を照明するエッジライト照明用の光源と、指針４０を照明する指針照明用の光源とを、同じ第１発光ダイオード３２で兼ねることができる。そして、図１に示すように、このような第１発光ダイオード３２を、文字板２０の長手方向（車両の左右方向）に複数個、略等間隔に並べて配置している。

第２発光ダイオード３３は、図１に示す表示部１１のそれぞれの表示を、必要に応じて点灯させるための光源である。第２発光ダイオード３３は、回路基板３０の表示方向表側に、表示方向に向けて複数配置されており、各第２発光ダイオード３３から発する光が重ならないよう、リフレクタ１０に一体成形された遮蔽壁１３でそれぞれが仕切られている。

指針４０は、文字板２０の表示方向裏側に配置されている。指針４０は、指針本体に支持軸部４０ａが形成されており、その支持軸部４０ａが回動内機３１の出力軸３１ａに打ち込まれて保持されている。指針４０は、回動位置に応じた目盛２１ａや数字２１ｂを、指針本体の先端側によって指し示すものである。なお、本実施形態（参考例）の指針４０は、その回動方向に沿って並ぶ目盛２１ａや数字２１ｂを指し示して車速を表すものであるが、その他の車両情報、例えばエンジン回転数、燃料残量、エンジン冷却水温度などを表すものであっても良い。

ケーシング５０は、車両用計器１Ａの外殻の一部を成すケース部材である。ケーシング５０は、回路基板３０や指針４０などを内部に収容し、前述のリフレクタ１０と嵌合したうえ締結されて、文字板２０や回路基板３０を挟持するようになっている。

次に、上述した構成部材による車両用計器１Ａの概略組立構造を説明する。まず、リフレクタ１０の表示方向表側を下向きにしてセットし、そのリフレクタ１０の中に文字板２０と回路基板３０とを所定位置にセットする。次に、回路基板３０上の回動内機３１の出力軸３１ａに、指針４０を指標２１に合せて打ち込む。その後、上からケーシング５０を被せてリフレクタ１０と嵌合させ、これらを締結固定する構造となっている。

なお、車両用計器１Ａはコンビネーションメータであるため、文字板２０やリフレクタ１０に、車速以外の車両情報を乗員に表示するようになっている。本実施形態（参考例）では、リフレクタ１０に、ウインカー表示と、車両状態の異常に対して注意を喚起するため、異常を警告する警告表示とを表示する表示部１１を設けている。

本実施形態（参考例）では、各表示に対応する第２発光ダイオード３３の表示方向表側に、レンズ１４を貼着している。このレンズ１４には、第２発光ダイオード３３が点灯したときに各シンボルマーク１４ａが透過照明されるように印刷が施されている。なお、異常発生時以外の通常時には、第１発光ダイオード３２の点灯／非点灯に係わらず、警告表示のシンボルマーク１４ａが見えないようになっている。

つまり、警告表示は、シンボルマーク１４ａおよびその背景部が半透光性着色層で形成されており、背景部がリフレクタ１０の表面色と同じ色調（以下、背景色）の半透光性着色層で形成されている。また、シンボルマーク１４ａは、注意を喚起する赤色などの色調（以下、注意表示色）の半透光性着色層と、上記背景色の半透光性着色層とを積層して形成される。そして、警告表示においては、異常時のみ第１発光ダイオード３２と異なる第２発光ダイオード３３が点灯し、このときのみ、シンボルマーク１４ａの表示意匠が注意表示色の半透光性を発揮して表示されるようになっている。

なお、車速以外の車両情報として、累積走行距離や車室内温度などを表示する図示しない液晶表示器を、車両用計器１に設けるようにしても良い。また、図１に示すように、その液晶表示器で表示する複数の文字情報から、特定の車両情報を選択するためのプッシュスイッチとして、ロッド６０をリフレクタ１０の穴１２から突出させて設けても良い。

次に、本実施形態（参考例）の特徴と、その効果について述べる。まず、文字板２０の側面から入光させて文字板２０を照明するエッジライト照明用の光源と、指針４０を照明する指針照明用の光源とで同じ第１発光ダイオード３２を使用している。これによれば、コストを抑えた安価な照明構造の車両用計器とすることができる。また、従来の間接照明や透過照明では比較的ボヤッと見えるのに比べて、エッジライト照明と直接照明との組み合わせとなるため、文字板２０や指針４０を明るく見せることができる。

また、第１発光ダイオード３２が発する光の一部を、文字板２０の側面に入光させるとともに、第１発光ダイオード３２が発する光の他部で指針４０の表示側面を直接照明するようにしている。これにより、同一の第１発光ダイオード３２からの光で、文字板２０のエッジライト照明と、指針４０の直接照明とを兼ねることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、本発明の第２実施形態における車両用計器１Ｂの断面図であり、図４は、図３中のＩＶ部の拡大図である。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態（参考例）と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。

本実施形態では、第１発光ダイオード３２を第２発光ダイオード３３と同様に、回路基板３０の表示方向表側で表示方向に向けて配置している。そして、このような第１発光ダイオード３２を、第１実施形態（参考例）と同様に、文字板２０の長手方向（車両の左右方向）に複数個、略等間隔に並べて配置している。また、リフレクタ１０の裏面側には、これらの第１発光ダイオード３２が照射する光を反射させる反射面１５を形成している。

そして、この反射面１５で反射させた反射光の一部が、文字板２０の下端面に入光するとともに、反射光の他部が指針４０の表示側面を照明するようになっている。これによれば、同一の第１発光ダイオード３２からの反射光で、文字板２０のエッジライト照明と、指針４０の照明とを兼ねることができる。また、反射光による照明のため、照明ムラとならない均一な照明が可能となる。

（第３実施形態（参考例））
次に、本発明の第３実施形態（参考例）について説明する。図５は、本発明の第３実施形態（参考例）における車両用計器１Ｃの正面図であり、図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ断面図である。また、図７の（ａ）は、図５中のＶＩＩ部の拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）中のｂ視斜視図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態（参考例）では、文字板２０の側面側としての下端側、かつリフレクタ１０の裏面側となる位置に、導光プリズム（導光部材）３４を配置している。

この導光プリズム３４は、文字板２０と同様に、透光性材料、例えば無色透明のポリカボーネート樹脂、あるいはメタアクリル酸メチル樹脂などのアクリル樹脂などからなる略四角柱状の透光性部材である。この導光プリズム３４を、図５に示すように、文字板２０の下端面に沿うよう、左右方向に長く配置している。そして、導光プリズム３４の両端に第１発光ダイオード３２を配置している。

この導光プリズム３４には、図７に示すように、両端の第１発光ダイオード３２が発して導光プリズム３４の中を導かれる光の一部を、文字板２０の下端面側へ反射させる反射部３４ａを複数箇所に形成している。そして、これらの反射部３４ａで反射した反射光の一部を、図６に示すように、文字板２０の下端面に入光させるとともに、反射光の他部で指針４０の表示側面を照明するようにしている。

これによれば、端部に配置されたの第１発光ダイオード３２からの光を導光プリズム３４で導く途中、その導光プリズム３４に複数箇所設けた反射部３４ａで反射させ、その反射した光にて文字板２０のエッジライト照明と、指針４０の照明とを兼ねることができる。また、導光プリズム３４の中に反射部３４ａを任意に形成できることより、文字板２０や指針４０への照明光の調整が容易となり、輝度のバランスが取れた照明とすることができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。

（１）上述した実施形態では、文字板２０を無色透明な透光性部材で形成しているが、この文字板２０に用いる透光性部材は、無色透明であるものに限らず、有色であるものであっても良い。いずれであっても文字板２０を見る乗員に対して、文字板２０の後面側の内部にある視認対象の指針４０などを、明瞭に表示することができる。

（２）上述した実施形態では、リフレクタ１０を、黒色系の遮光性樹脂材料で形成したものとしたが、これに限らず、例えば、透光性部材の表裏いずれかの面に、金属層を金属蒸着膜で形成したものなどであっても良い。

（３）上述した実施形態では、文字板２０に一体形成される透光性着色層や半透光性着色層は、文字板２０の表面に印刷あるいはホットスタンプなどにより設けるものとしたが、これに限らず、物理蒸着などにより設けるものであっても良い。

（４）上述した実施形態では、少なくとも文字板２０の表示方向表側に透光性着色層や半透光性着色層を設ける構成としたが、これに限らず、透光性着色層や半透光性着色層が形成された文字板２０の表面に、ＵＶカット用などのトップコートを施す構成としてもよい。これにより、透光性着色層および遮光性着色層のキズ防止が図れる。

（５）上述した実施形態では、文字板２０と回路基板３０とを、リフレクタ１０とケーシング５０とで挟持する組付構造としたが、必要に応じてねじなどの結合部材を用いて固定する組付構造としても良い。

本発明の第１実施形態（参考例）における車両用計器１Ａの正面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ断面図である。 本発明の第２実施形態における車両用計器１Ｂの断面図である。 図３中のＩＶ部の拡大図である。 本発明の第３実施形態（参考例）における車両用計器１Ｃの正面図である。 図５中のＶＩ−ＶＩ断面図である。 （ａ）は、図５中のＶＩＩ部の拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）中のｂ視斜視図である。

符号の説明

１…車両用計器
１０…リフレクタ（隠蔽部材）
１５…反射面
２０…文字板
２１…指標
３２…第１発光ダイオード（光源）
３４…導光プリズム（導光部材）
３４ａ…反射部
４０…指針

Claims (1)

1. 透光性部材で形成され、表示方向に対する表面もしくは裏面の少なくともいずれかの表面に指標（２１）が形成されている文字板（２０）と、
   前記文字板（２０）の前記裏面側に配置されて前記指標（２１）を指し示す指針（４０）と、
   前記文字板（２０）の前記表面側に配置されて前記指針（４０）が可動する可動領域以外の部分を隠蔽する隠蔽部材（１０）とを備えた車両用計器において、
   前記文字板（２０）の側面から入光させて前記文字板（２０）を照明するエッジライト照明用の光源と、前記指針（４０）を照明する指針照明用の光源とで同じ光源（３２）を使用しており、
   前記光源（３２）は回路基板の前記表示方向表側で表示方向に向けて配置された発光ダイオード（３２）であり、
   前記光源（３２）が発する光を、前記隠蔽部材（１０）の裏面側に形成した反射面（１５）で反射させ、その反射光の一部を、前記文字板（２０）の前記側面に入光させるとともに、前記反射光の他部で前記指針（４０）の表示側面を照明するようになっており、同一の前記発光ダイオード（３２）からの反射光で、前記文字板（２０）のエッジライト照明と、前記指針（４０）の照明とを兼ねることを特徴とする車両用計器。

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