JP5245683B2 - 計器 - Google Patents

Description

本発明は、計器に関する。

計測量に応じて駆動される指針と、表示面上に指標部を有する文字盤とを備え、前記指針が所定の指標部を指し示すことで機器の状態を表示する計器が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の計器は、光源と、前記光源から放射される光を表示面側に導き、表示面を照明する導光体とを有している。
特開２００５−３００３６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の計器では、導光体から表示面に向けて放射される光は、平板状の文字盤に沿った方向に進行している。このため、導光体から放射される光の一部が指標部にまで届き、照明された文字盤の表示面と指標部との明暗の差が低下してしまい、指針が指し示す指標部の視認性が悪化するという問題が発生する。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、指標部の視認性を犠牲にすることなく、文字盤の意匠性に優れた計器を提供することである。

請求項１に記載の発明は、計測量に応じて駆動される指針と、指針により指し示される指標部を表示面に有する文字盤と、文字盤の表示方向後方側に設けられ、光を放射する光源と、光源から放射される光を文字盤の表示方向前方側に導き、表示面の少なくとも一部を照らす表示面照明部と、表示面照明部と指標部との間に設けられ、表示方向前方側の端部が表示面照明部よりも表示方向前方側に位置している遮光部と、を備え、前記文字盤には、前記指標部と前記表示面照明部との間に前記表示方向前方側に隆起する隆起部が形成されており、前記遮光部は、前記隆起部の前記表示面照明部側の側面に形成され、前記指標部は、前記隆起部の頂面に形成され、さらに、前記指標部とは異なる他の指標部が、前記文字盤のうち前記隆起部に対して前記表示面照明部の反対側の部分に形成されていることを特徴としている。

この構成によれば、表示面照明部は光源から放射される光を文字盤の表示方向前方側に導き、表示面の少なくとも一部を照らしているため、文字盤の意匠性が向上する。このような構成を採用することにより文字盤の意匠性が向上するものの、表示面照明部から漏れた光は、文字盤に形成されている指標部を照らす可能性があり、指標部と表示面照明部が照らした表示面との明暗の差が低下するおそれがある。これに対し、本請求項に記載の発明では、表示面照明部と指標部との間に、表示方向前方側の端部が表示面照明部よりも表示方向前方側に位置する遮光部が設けられている。この遮光部によれば、表示面照明部から漏れ、指標部に向かって直進する光を確実に遮ることができる。これにより、表示面照明部にて照らされた部分と指標部との明暗の差が低下してしまうことを抑制できる。これによれば、指標部の視認性を犠牲にすることなく、文字盤の意匠性に優れた計器を提供することができる。

さらに、請求項１に記載の発明によれば、遮光部は隆起部の表示面照明部側の側面に形成され、指標部はその隆起部の頂面に形成されているため、指標部が隆起部の頂面に形成されていても、表示面照明部から漏れた光は遮光部により遮られ指標部まで届かない。このため、表示面照明部にて照らされた部分と指標部との明暗の差の低下を抑制することができる。それに加えて、指標部が隆起部の頂面に形成されているため、指標部が遮光部の影に隠れてしまうという問題を回避することができる。

請求項２に記載の発明は、文字盤の表示面のうち、遮光部よりも表示面照明部側の照明部側表示面は、表示方向後方側に向かって窪み、かつ、表示面照明部に向かって傾斜していることを特徴としている。

この構成によれば、文字盤における照明部側表示面は、表示方向後方に向かって窪み、かつ、表示面照明部に向かって傾斜しているため、表示面照明部にて照明される部分と遮光部との境界を認識させ難くすることができ、文字盤の意匠性をさらに向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、指標部は、発光表示されることを特徴としている。

この構成によれば、指標部は発光表示されるため、指標部が発光表示されない場合に比べ、指標部の視認性が格段に向上する。

請求項４に記載の発明は、指針は、透光性を有する材料にて形成されており、表示面照明部から放射される光の一部が入射される指針入射部を有することを特徴としている。

この構成によれば、表示面照明部から放射される光の一部を、指針を発光させる光として利用しているため、個別に指針発光表示用の光源を設ける必要が無くなる。このため、光源の個数を削減することができ、計器の価格高騰を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（一実施形態）
本実施形態では、本発明による計器をコンビネーションメータ１０の速度計１１に適用した例を示している。図１は、速度計１１の正面図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図である。コンビネーションメータ１０は、車両の車室前方に設けられているインストルメントパネル（図示せず）内に収容され、車速を表示する速度計１１、エンジン回転数を表示する回転計、燃料残量を表示する残量計、エンジン冷却水温度を表示する水温計などを有している。速度計１１、回転計、残量計、水温計は、それぞれ基本構造が共通している。本実施形態では、速度計１１について説明する。

（基本構成）
図１に示す、速度計１１は、指標部２１が形成されている文字盤２０と、取得した車速信号に応じて駆動する指針５１を有しており、指針５１が所定の指標部２１を指し示すことで現在の車速を表現する。

速度計１１は、文字盤２０、指針部５０、見返し板３０、および電気回路部４０などから構成されている。

文字盤２０は、透光性の樹脂材料、例えば、ポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂などから形成されている。文字盤２０には、指標部２１としての目盛部２１ａ、数字部２１ｂおよび文字部２１ｃが、発光表示可能かつ透光表示可能に設けられているとともに、指標部２１を除く部分に不透光性着色層が設けられている。

文字盤２０には、指針部５０の回動軸５６、導光体６０、および反射体５２の一部が挿通される貫通孔２２が形成されている。目盛部２１ａは、複数個の目盛部２１ａから構成され、回動軸５６を中心とした円弧上にほぼ等間隔で並んで配置されている。数字部２１ｂは、各目盛部２１ａの外周側に、左側から時計回りに数字が増加するように配置されている。

文字盤２０の表示方向後方側には、白色または乳白色の樹脂材料より形成されているケース体６５が設けられている。ケース体６５は、文字盤２０の表示面２３とは反対側の面である背面２４を支持する。

指針部５０は、文字盤２０の指標部２１を指し示すとともに、文字盤２０の背面２４側に設けられている光源４２から放射される光を文字盤２０の表示面２３に導く。

指針部５０は、指針５１、反射体５２、およびボス部５５などから構成されている。指針５１は、透光性の樹脂材料、例えば、アクリル樹脂などにより形成され、文字盤２０の表示方向前方側に配置されている。反射体５２は、白色または乳白色の樹脂材料より形成されている。

反射体５２は、上面５３ａにて指針５１の一方の端部を支持する円板部５３と円板部５３の中央部から表示面２３とは反対側に延び、回動軸５６が挿入される円筒部５４を有している。円板部５３の下面、つまり文字盤２０の表示面２３と向かい合う面には、反射面５４ａが形成されている。円板部５３は、開口部５３ｂを有し、開口部５３ｂには指針５１の一方の端部に表示面２３とは反対側に突出し、光源４２からの光が入射する指針入射部５１ａが挿入される。

ボス部５５は、黒色の遮光性を有する樹脂材料より円筒状に形成され、指針５１の指針入射部５１ａ側の端部を覆う。ボス部５５の内周側には、円板部５３に向かって延びる突出部５５ａが形成されている。突出部５５ａは、円板部５３に形成されている開口部５３ｂのさらに外周側に形成されている孔部５３ｃに挿入される。突出部５５ａが孔部５３ｃに挿入された後、熱かしめにより突出部５５ａの先端を変形させることにより、指針５１、反射体５２、ボス部５５は、一体的に固定される。

反射体５２の円筒部５４の外周側には、透光性の樹脂材料、例えば、アクリル樹脂などより、略円筒状に形成されている導光体６０が設けられている。導光体６０は、ケース６５により保持されている。導光体６０は、一方の端部に光源４２からの光を入射する入射部６１と、他方の端部に入射部６１より入射した光を反射面５４ａに向けて放射する出射部６２と、を有する。入射部６１は、文字盤２０の表示方向後方側に配置され、出射部６２は、文字盤２０の表示方向前方側に配置されている。出射部６２は、指針入射部５１ａとも対向配置されており、出射部６２より放射された光は指針入射部５１ａにも入射する。

光源４２から出射された光は、導光体６０の入射部６１に入射され、導光体６０の出射部６２より放射される。出射部６２より放射された光の一部は、反射体５２の反射面５４ａにて反射し、文字盤２０の表示面２３の一部、文字盤２０の貫通孔２２の周囲を間接的に照明する。これにより、文字盤２０の意匠性が向上する。出射部６２より放射された光の一部は、指針入射部５１ａに入射され、指針５１が発光表示される。本実施形態では、導光体６０および反射体５２にて、特許請求の範囲に記載の「表示面照明部」を構成する。

見返し板３０は、不透光性の樹脂材料によって枠状に形成されており、文字盤２０の外周縁に沿って装着されることで文字盤２０の表示面２３側に設置されている。

電気回路部４０は、ケース体６５の文字盤２０とは反対側に設置され、回路基板４１、光源４２、４３、回動軸５６を回転させるムーブメント４４、光源４２、４３並びにムーブメント４４に駆動指令信号や印加電圧を供給する制御部４５を有する。電気回路部４０のケース体６５とは反対側には、ロアカバー６６が配置され、ロアカバー６６は回路基板４１を支持する。

ロアカバー６６には、ケース体６５からロアカバー６６に向かって延びる係合爪６５ａと係合する係合孔６６ａが形成されており、係合爪６５ａが係合孔６６ａに係合することにより、ロアカバー６６とケース体６５とが固定される。

回路基板４１は、ガラスエポキシ系材料から形成されており、両面に所定の金属箔材料からなる配線パターン（図示せず）が設けられている。回路基板４１の文字盤２０側の一方の表面には、光源４２、４３および制御部４５が実装されており、配線パターンに電気的に接続されている。回路基板４１の他方の表面には、ムーブメント４４が設置されており、配線パターンと電気的に接続されている。なお、ムーブメント４４は、係合爪４４ａを有しており、回路基板４１に形成されている係合孔４１ａに係合爪４４ａを係合させることにより、回路基板４１に固定される。

光源４２、４３は、例えば発光ダイオードよりなり、制御部４５より電圧が印加されることにより光を放つ。光源４２は、指針５１を発光表示させるとともに文字盤２０の表示面２３の一部を間接的に照明させるための光源であり、導光体６０の入射部６１に近接して配置されている。光源４３は、指標部２１を発光表示させるための光源であり、指標部２１に対応する位置に配置されている。

光源４３と文字盤２０との間には、半透光性の樹脂材料より形成される光拡散盤６４が設けられている。光拡散盤６４は、図示しない保持機構にてケース体６５に保持されている。光拡散盤６４は、光源４３からの光を均一にして指標部２１に照射する。これにより、指標部２１の輝度ムラを抑制することができる。

図３は、本実施形態における電気回路構成を示している。ここでは、速度計１１のみの電気回路構成を示している。

図３に示すように、制御部４５は、制御回路４６、光源用駆動回路４７、ムーブメント用駆動回路４８などから構成されている。

制御回路４６は、マイクロコンピュータを主たる構成要素としている。制御回路４６には、バッテリー７０から電力が常時供給されている。また、制御回路４６には、イグニッションスイッチ８０が、その作動状態を検出可能に電気的に接続されている。光源用駆動回路４７は、制御回路４６と電気的に接続されている。光源用駆動回路４７は、制御回路４６からの発光指令信号に応じた電力を光源４２、４３に供給する。ムーブメント用駆動回路４８は、制御回路４６と電気的に接続されている。ムーブメント用駆動回路４８は、制御回路４６からの回転指令信号に応じた電力をムーブメント４４に供給する。制御回路４６は、車両に取付けられた車速センサ９０と電気的に接続されている。制御回路４６は、車速センサ９０からの信号に基づき車速を取得し、取得した車速に応じた回転指令信号を算出し、ムーブメント用駆動回路４８に出力する。

以上の電気回路構成により、イグニッションスイッチ８０がＯＮ状態になると、制御回路４６は、それを検出して、速度計１１の作動を開始する。制御回路４６は、速度センサ９０からの信号に基づき車速を取得する。そして、制御回路４６は、その取得した車速に応じた回転指令信号を算出し、ムーブメント用駆動回路４８に出力する。ムーブメント用駆動回路４８では、回転指令信号に応じた電力をムーブメント４４に供給する。回転指令信号に応じた電力を受けたムーブメント４４は、取得した車速に応じた目盛部２１ａを指針５１が指し示す位置まで回動軸５６を回転する。この一連の動作により、速度計１１は、車両の速度情報を表示する。

一方、制御回路４６は、光源４２、４３を発光させるべく、光源用駆動回路４７に発光指令信号を出力する。光源４２、４３は、その発光指令信号に応じた電力を受け、発光する。光源４３から放射される光は、光拡散盤６４を介して指標部２１に照射される。これにより、指標部２１は発光表示される。光源４２から放射される光は、導光体６０の入射部６１に入射される。入射された光は、出射部６２から出射され、出射部６２から出射された光の一部は、反射体５２の反射面５４ａにて反射し、文字盤２０の表示面２３の一部を間接的に照明する。出射部６２から出射された光の一部は、指針入射部５１ａに入射され、指針５１が発光表示される。

（特徴的構成について）
以下、本実施形態の特徴的構成を詳細に説明する。

図２に示すように、文字盤２０は、表示面２３から表示方向前方側に隆起する隆起部２５を有している。文字盤２０における隆起部２５よりも反射体５２側の表示面２３である照明部側表示面２３ａは、表示方向後方、つまり背面２４側に向かって窪み、かつ導光体６０および反射体５２に向かって傾斜している。そして、隆起部２５の導光体６０側の側面には、出射部６２または反射体５２から指標部２１に向かって直進する光を遮光する遮光部２６が形成されている。この遮光部２６は、目盛部２１ａおよび数字部２１ｂへの光の到達を防ぐように円弧状に形成されている。この遮光部２６の表示方向前方側の端部２７は、反射体５２の反射面５４ａ、および導光体６０の出射部６２よりも表示方向前方側に位置している。

目盛部２１ａおよび数字部２１ｂと、導光体６０および反射体５２との間に設けられる遮光部２６の端部２７は、反射体５２の反射面５４ａおよび導光体６０の出射部６２よりも表示方向前方側に位置しているため、反射面５４ａおよび出射部６２から漏れ、目盛部２１ａまたは数字部２１ｂに向かって直進する光は、遮光部２６により確実に遮光される。

これにより、表示面２３における、導光体６０および反射体５２にて照らされた部分と、目盛部２１ａおよび数字部２１ｂとの明暗の差の低下を抑制することができる。これによれば、目盛部２１ａおよび数字部２１ｂの視認性を犠牲にすることなく、文字盤２０の意匠性に優れた速度計１１を提供することができる。

図２に示すように、目盛部２１ａは、隆起部２５の頂面２８に形成されている。目盛部２１ａが隆起部２５の頂面２８に形成されていても、隆起部２５の側面に形成されている遮光部２６にて目盛部２１ａへの光の到達を阻止することができる。目盛部２１ａは隆起部２５の頂面２８に形成されているため、目盛部２１ａが隆起部２５の影に隠れてしまうという問題を回避することができる。

また、本実施形態では、図２に示すように、文字盤２０における照明部側表示面２３ａは、表示方向後方に向かって窪み、かつ導光体６０および反射体５２に向かって傾斜している。本実施形態では照明部側表示面２３ａは湾曲している。

この構成よれば、照明部側表示面２３ａは、隆起部２５の側面に形成されている遮光部２６と同じように傾斜させることができるため、遮光部２６と照明部側表示面２３ａとの境界を視認者に認識させ難くすることが可能となる。このため、文字盤２０の意匠性がさらに向上する。

また、本実施形態では、文字盤２０の表示方向後方側に設けられている光源４３にて、目盛部２１ａおよび数字部２１ｂを発光表示させている。この構成によれば、目盛部２１ａおよび数字部２１ｂを発光表示させない場合に比べ、目盛部２１ａおよび数字部２１ｂの視認性が格段に向上する。

さらに、本実施形態では、光源４２から放射される光を、表示面２３の一部を照らす光として、また、指針５１を発光表示させる光としても利用している。これによれば、指針５１を発光させるための個別の光源を設ける必要が無くなる。このため、速度計１１に設ける光源の個数を削減することができ、速度計１１の価格高騰を抑えることができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、数字部２１ｂは、隆起部２５よりもさらに外側に形成されており、かつ、隆起部２５の頂面２８よりも表示方向後方側に位置しているが、数字部２１ｂは目盛部２１ａとともに隆起部２５の頂面２８に形成させても良い。

本発明の一実施形態による速度計の正面図である。 本発明の一実施形態による速度計の断面図である。 本発明の一実施形態による速度計の電気回路構成図である。

符号の説明

１０ コンビネーションメータ、１１ 速度計（計器）、２０ 文字盤、２１ 指標部、２１ａ 目盛部、２１ｂ 数字部、２３ 表示面、２３ａ 照明部側表示面、２５ 隆起部、２６ 遮光部、２７ 端部、２８ 頂面、４０ 電気回路部、４１ 回路基板、４２ 光源、４３ 光源、４４ ムーブメント、４５ 制御部、５０ 指針部、５１ 指針、５１ａ 指針入射部、５２ 反射体（表示面照明部）、５３ 円板部、５４ 円筒部、５４ａ 反射面、５５ ボス部、５６ 回動軸、６０ 導光体（表示面照明部）、６１ 入射部、６２ 出射部、７０ バッテリー、８０ イグニッションスイッチ、９０ 速度センサ

Claims (4)

1. 計測量に応じて駆動される指針と、
   前記指針により指し示される指標部を表示面に有する文字盤と、
   前記文字盤の表示方向後方側に設けられ、光を放射する光源と、
   前記光源から放射される光を前記文字盤の表示方向前方側に導き、前記表示面の少なくとも一部を照らす表示面照明部と、
   前記表示面照明部と前記指標部との間に設けられ、前記表示方向前方側の端部が前記表示面照明部よりも前記表示方向前方側に位置している遮光部と、を備え、
   前記文字盤には、前記指標部と前記表示面照明部との間に前記表示方向前方側に隆起する隆起部が形成されており、
   前記遮光部は、前記隆起部の前記表示面照明部側の側面に形成され、
   前記指標部は、前記隆起部の頂面に形成され、
   さらに、前記指標部とは異なる他の指標部が、前記文字盤のうち前記隆起部に対して前記表示面照明部の反対側の部分に形成されていることを特徴とする計器。
2. 前記文字盤の前記表示面のうち、前記遮光部よりも前記表示面照明部側の照明部側表示面は、前記表示方向後方側に向かって窪み、かつ、前記表示面照明部に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の計器。
3. 前記指標部は、発光表示されることを特徴とする請求項１または２に記載の計器。
4. 前記指針は、透光性を有する材料にて形成されており、前記表示面照明部から放射される光の一部が入射される指針入射部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の計器。

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