JP5280229B2 - 車両用計器 - Google Patents

Description

本発明は、車両の各種状態を指針による指示によって表示する車両用計器に関する。

車両においては、その車両の走行速度やエンジン回転数、残燃料や冷却水の温度といった各種状態を表示するメータ類を集約した計器が設けられている。このうち、各種状態の値に応じた文字板上の目盛りや数字等（以下、表示部と称す）を指針により指示する計器においては、特に、夜間における表示部の視認性を向上させるために、文字板の背後に配置された光源からの光を用いて、文字板にスリット状に形成した表示部を透過照明したり、指針自身を光輝させるようにしている。

最近では、自動車の計器として、高級感や豪華さを出すことへの要求が出てきている。そのために、目盛りや数字の表示部の高さを変えたり、透明性の基板の表面に凹凸を形成したり、傾斜面を設けたりする構造が知られているが、コストアップになるために、高級感を要求される相対的にグレードの高い車種だけに限られている。しかし、グレードに関係なく車種毎に構成部品を共通化するという普遍的な要求の下、高級感を醸し出すことが強く要望されていた。たとえば、基板の表面や裏面に異なる模様を設けて、立体感を醸し出すようにしたものが知られている（特許文献１参照）。

また、文字板の背後に配置された光源と、文字板の前方に配置した光源とで表示部を照射して、高級感を出すようにしたものも知られている（特許文献２参照）。
特開２００１−３２４３５７号公報 特開２００６−２５０６４５号公報（図６及び図８）

しかし、特許文献１に示すものでは、基板の厚さ分の立体感でしかなく、高級感としては不十分であり、コスト上も高いものになっている。また、特許文献２に示すものでは、文字板を裏表から照射しているが、平面的であり、立体感が無く、高級感や豪華さで不十分であった。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、車両に搭載され、指針の背後に配置された文字板上の表示部を該指針による指示によって表示する車両用計器において、文字板を裏表から照射し、且つこれらの表裏からの照射によって文字板回りに立体感を持たせることができる車両用計器を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載した発明の車両用計器は、車両に搭載され、指針の背後に配置された文字板上の表示部を該指針による指示によって表示する車両用計器において、該文字板が透光性の薄板からなる基板と該表示部とを備え、該文字板の後方に配置され、該表示部を該基板の裏面から照射する第１光源と、該文字板の前方に配置され、所定の位置に設けられた第２光源からの照射光が導かれて該表示部を前方から照射する照射部と、少なくとも表示部に対応する位置で該基板の裏面に配置され、該基板を透過した該照射部からの該照射光が反射される鏡面層とを備えることを特徴とする。

請求項２に記載した発明の車両用計器は、請求項１記載の車両用計器において、該表示部が目盛り及び数字の少なくとも一方からなり、該表示部が該鏡面層にスリット状に形成されて表示されるようになっていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明の車両用計器は、請求項２記載の車両用計器において、該鏡面層に対応する該基板の表側に表示ゾーンが設けられ、該表示ゾーン以外には拡散ゾーンが設けられ、少なくとも該拡散ゾーンには拡散透過層が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明の車両用計器は、請求項３に記載の車両用計器において、該表示ゾーンは略環状に設けられ、該表示ゾーンには金属調透過層が設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明の車両用計器は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用計器において、該第２光源が該基板の後方に配置され、該基板の半径方向外側を通って該基板の前方に導く導光体を備え、該第２光源からの光が該導光体を通って、該導光体の該照射部から該表示部に導かれるようになっていることを特徴とする。

請求項１の発明では、文字板の表示部を表裏各面から照射し、且つ鏡面層によって表示部が立体的に見えるので、高級感が得られる。また、第１光源と第２光源とを色分けしたり、光量を変化させることが容易であり、簡単な構成で豪華さを醸し出すことができる。

請求項２の発明では、スリット状の表示部が第１光源で照射されるので、第１光源と第２光源とで、立体的で且つ豪華さを醸し出すことが出来る。

請求項３の発明では、鏡面層によって、拡散透過層に対して表示部が奥まって見えるので、文字板上の目盛り等の表示が浮き上がって見え、立体的に且つ豪華さに優れるものが得られる。

請求項４の発明では、金属調透過層を鏡面層に付加することで、昼間の外光や夜間の第２光源からの光で金属調透過層が視認でき表示ゾーンが金属調に見せることができ、高級感を醸し出すことができる。また、金属調透過層の凹凸によって、運転者への外光の直接反射を低減し視認性を向上させる。

請求項５の発明では、第１光源と第２光源とを、同じく文字板の後側（後方）に配置できるので、組立が容易である。

本発明では、表示部とは、文字板の表面や裏面等に表示されるものを示すものであって、例えば、目盛り、数字、記号等が含まれる。

以下、本発明を、自動車の車室内に設置されたメータパネル１に形成されたタコメータ２（エンジン回転数計）に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。この実施形態では、タコメータ２が車両用計器を構成している。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用計器としてのタコメータ２を備えたメータパネル１の部分正面図である。なお、図１において、上方が自動車の上方であり、左右方向が自動車の幅方向となっている。図２は図１のタコメータの部分断面図である。図３は図２の部分拡大断面斜視図である。図４は文字板の断面構造を説明するための拡大断面斜視図を示す。

前記メータパネル１は、自動車の車室内の運転席前方に運転者が視認可能に設けられ、自動車の作動状態に関する情報（走行速度、エンジン回転数等）およびその他の各種情報を表示するようになっている。このメータパネル１のタコメータ２には、図１に示すように、指針３が設けられている。指針３は、図２に示すように、後述するモータ１８の軸１９に連結され、回転するようになっている。この構成は、通常のものと同じ構成であるので、詳細な説明は省略する。

指針３の背後に文字板４が配置されている。文字板４は、透光性材料、たとえばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の無色透明の薄板からなる基板５を備える。表示意匠である目盛り６ａや数字６ｂが表示部６として、文字板４に形成されている。目盛り６ａや数字６ｂの詳細については、後述する。この表示部６の目盛り６ａや数字６ｂを指針３が指示することによって、目盛り６ａや数字６ｂが、当該自動車のエンジン回転数等を運転者に視認可能に表示されるようになっている。

基板５の裏面には、アルミニウム等からなり、全面反射する鏡面層９が配置されている。図２では、基板５は断面であるが、図示の煩雑さを避けるために、ハッチングを省略した。鏡面層９は円弧状に設けられ、この鏡面層９に目盛り６ａに相当する表示部６がスリット形状に形成されている。

鏡面層９の半径方向内側には、黒色の遮光層２０が設けられ、この遮光層２０に数字６ｂに相当する表示部６がスリット形状に形成されている。なお、実施形態では、図４に示すように、この遮光層２０は、鏡面層９の裏面側まで延びて設けられ、目盛り６ａに相当する表示部６もスリット形状に形成されている。この構成によって、目盛り６ａや数字６ｂが裏面側からの第１光源１１（後述する）の光で照射された際に、明確に表示されるようになっている。なお、この遮光層２０は、鏡面層９の裏面側を省略して、鏡面層９の半径方向内側のみにするようにしても良い。遮光層２０は、通常の遮光性着色層からなり、印刷あるいはホットスタンプ等を施して設けられている。

本発明では、鏡面層９に対応する基板５の表面側の層を表示ゾーン７と称する。図１、図３及び図４に示すように、表示ゾーン７は円弧状に形成されている。表示ゾーン７には金属調透過層７１が設けられ、昼間の外光や夜間の第２光源１２（後述する）からの光で金属調透過層７１が視認できて表示ゾーン７が金属調に見せることができ、高級感を醸し出している。

表示ゾーン７の半径方向中心側には拡散ゾーン８が設けられている。拡散ゾーン８には、基板５の表面に拡散透過層８１が設けられ、外部からの光を拡散するようになっている。それによって、後述するように拡散透過層８１に対して、表示ゾーン７が奥まった位置に虚像として見えるようになり、深みが相対的に強調されるようになっている。

なお、本実施形態では、鏡面層９に対応する表示ゾーン７と金属透過層７１とが同じ大きさ（即ち、半径方向長さが同じ）であったが、表示ゾーン７に対して金属透過層７１の半径方向長さを短くして、拡散透過層８１が半径方向外側まで拡がった状態でも良い。なお、その場合でも、目盛り６ａに相当する部分には、拡散透過層８１にならないほうが好ましい。

文字板４の裏側、すなわち後方（図３において下側）には、発光ダイオードからなる赤色の第１光源１１がプリント板１７の上に実装されている。このプリント板１７は、たとえばガラスエポキシ基板等から形成されている。第１光源１１と基板５との間には、第１光源１１からの光を基板５に導いて、表示部６を照射する第１導光体１３が設けられている。この第１導光体１３は、透光性材料、例えば無色透明のポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等から形成されている。第１導光体１３は、図３に示すように、ケース１０の内部ケース１０ａに囲まれている。第１光源１１の光が導光体１３を通って、鏡面層９のスリット状の目盛り６ａや遮光層２０のスリット状の数字６ｂに導かれる。これによって、スリット状の目盛り６ａや数字６ｂの表示が赤色に照射されて、基板５を通って、基板５の表側で目視されるようになっている。

内部ケース１０ａの外側で、プリント板１７の上には、発光ダイオードからなる青色の第２光源１２が実装されている。第２導光体１４が、内部ケース１０ａと外部ケース１０ｂとの間を通って、文字板４の表示ゾーン７の半径方向外側を抜けて、文字板４の前方に延びて設けられている。この第２導光体１４は、文字板４の裏側では内部ケース１０ａと外部ケース１０ｂとに囲まれ、文字板４の表側では第１見返し部１５と第２見返し部１６とに囲まれている。第１見返し部１５と第２見返し部１６との間に、第２導光体１４の照射部１４ａがリング状に設けられ、表示ゾーン７方向に向けて照射するようになっている。第２導光体１４の外側にも文字板４が続いているが、これらは、他の計器（例えば速度計）等の文字板を兼用しているからであり、タコメータだけであれば、外側の文字板は不要なものである。

文字板４の詳細構造を図４に基づいて説明する。図４では、基板５、鏡面層９、遮光層２０、金属調透過層７１及び拡散透過層８１の厚さをそれぞれ強調した厚さとしたが、これは説明しやすくするためであって、実際には、この図４の厚さとは異なり、それぞれに適した厚さで設けられている。

基板５の表面では、表示ゾーン７に透光性で金属感を映し出す金属調透過層７１が設けられ、表示ゾーン７の半径方向内側の拡散ゾーン８に透光性の拡散透過層８１が設けられている。基板５の裏面には、表示ゾーン７に対向する位置に、目盛り６ａに相当する部分をスリットにした鏡面層９が設けられている。鏡面層９の半径方向内側及び鏡面層９の後側を覆うように、全面に黒色の遮光層２０が設けられている。目盛り６ａの半径方向内側に相当する位置に数字６ｂを視認できるようにするために、鏡面層９の半径方向内側の位置の遮光層２０に、数字６ｂ用のスリットが設けられている。

なお、図４では、鏡面層９の半径方向内側は隙間があるように見えるが、実際は、遮光層２０が基板５の裏面に付着するように設けられており、図４では、説明の便宜上、隙間があるように示しただけである。また、図２や図３では、図面の複雑さを避けるために、鏡面層９の裏側の遮光層２０は、図示を省略してある。

指針３を回動させるための駆動力を発生させるモータ１８は、たとえばステッピングモータ等が用いられている。軸１９を回動させて、軸１９先端に固定された指針３が、文字板４の表面に沿って回動することで、目盛り６ａや数字６ｂを指示するようになっている。

本実施形態では、第１光源１１として赤色の発光ダイオード、第２光源１２として青色の発光ダイオードを使用したが、これらの色に限られるものではなく、他の色でも良い。また、光源は発光ダイオードに限らず、他の光源でも良い。

次に、上述のように構成された実施形態の計器の作動について説明する。第１光源１１及び第２光源１２を点灯した際には、第１光源１１からの赤色光が、第１導光体１３を通って、鏡面層９及び遮光層２０に導かれ、スリットになった表示部６（目盛り６ａ及び数字６ｂ）を照射する。即ち、基板５の裏面の位置で赤色の表示部６が、透明な基板５を通して赤く光って見える。

また、第２光源１２からの青色光は、第２導光体１４を通って照射部１４ａから表示ゾーン７の金属調透過層７１に照射される。

このとき、金属調透過層７１が青色に光りながら、金属調に見えるようになっている。基板５の裏面に鏡面層９が設けられているので、表示ゾーン７が奥深くあるように見え、目盛り６ａが金属調透過層７１の中に立体的に存在するように見え、浮き上がって見え、立体感及び豪華さを醸し出すことができる。この現象は、昼間のように外光が文字板４表面に導かれる状態でなく、夜間等で外光が文字板４の表面に導かれない状態のときに効果を発揮する。特に、拡散透過層８１に対して、表示ゾーン７がかなり深みのある層に映し出されるので、高級感が醸し出される。

目盛り６ａ、数字６ｂともに同一面に設けられているが、鏡面層９で光が反射するため鏡面層９で虚像として奥まって見えるので、目盛り６ａのスリットとの奥行き感が強調され、数字６ｂとの視認性の差異が強調される。

前記実施形態では、表示ゾーン７に目盛り６ａのみを設けて、数字６ｂを拡散ゾーン８に設けているが、目盛り６ａ及び数字６ｂの両方を表示ゾーン７に設けても良く、逆に、表示ゾーン７に数字６ｂを設けて目盛り６ａを拡散ゾーン８に設けるようにしてもよい。

また、表示ゾーン７の半径方向内側に遮光ゾーン８を設けているが、遮光ゾーンを無くして、全体を表示ゾーンとすることも可能である。また、表示ゾーン７と遮光ゾーン８との位置関係を逆にして、表示ゾーン７を内側にすることも可能である。さらには、表示ゾーン７と遮光ゾーン８とを複数交互に設けるようにすることも可能である。

表示部６としての目盛り６ａを、鏡面層９に形成したスリットで表現したが、スリットに限られるものではなく、他のものでも良い。また、この表示部６を基板５の裏面に設けたが、裏面に限らず、表面に設けることも可能である。

第１導光体１３によって、第１光源１１の光を基板５の裏面に導くようにしたが、導光体１３に限らず、他の方法、例えば拡散板によって、導くようにしても良い。

遮光層２０を基板５の裏面に設けているが、この遮光層２０を、基板５の表面側に設けて、例えば、基板５の表面と拡散透過層８１との間に設けることも可能である。また、数字６ｂも目盛り６ａと同じように表示部６として、表示ゾーン７に設けるようにした場合には、遮光層２０を省略することも可能である。

また、金属調透過層７１は、省略することも可能であり、また、別の装飾透過層を設けるようにしても良い。

本発明は、実施形態の車両のタコメータ２や、速度計、燃料計、並びに、冷却水の温度計等を集約したコンビネーションメータや、車両の他の部分に関する状態を、文字板上の表示部を指針による指示によって表示する車両用計器に広く適用可能である。

本発明の実施形態による車両用計器であるタコメータを備えたメータパネルの部分正面図である。 図１のタコメータの部分断面図である。 図２の部分拡大断面斜視図である。 文字板の断面構造を説明するための拡大断面斜視図である。

２ タコメータ（車両用計器）
３ 指針
４ 文字板
５ 基板
６ 表示部
６ａ 目盛り(表示部)
６ｂ 数字(表示部)
７ 表示ゾーン
７１ 金属調透過層
８ 拡散ゾーン
８１ 拡散透過層
９ 鏡面層
１１ 第１光源
１２ 第２光源
１３ 第１導光体
１４ 第２導光体

Claims (5)

1. 車両に搭載され、指針の背後に配置された文字板上の表示部を該指針による指示によって表示する車両用計器において、
   該文字板が透光性の薄板からなる基板と該表示部とを備え、
   該文字板の後方に配置され、該表示部を該基板の裏面から照射する第１光源と、
   該文字板の前方に配置され、所定の位置に設けられた第２光源からの照射光が導かれて該表示部を前方から照射する照射部と、
   少なくとも表示部に対応する位置で該基板の裏面に配置され、該基板を透過した該照射部からの該照射光が反射される鏡面層とを備えることを特徴とする車両用計器。
2. 請求項１記載の車両用計器において、
   該表示部が目盛り及び数字の少なくとも一方からなり、
   該表示部が該鏡面層にスリット状に形成されて表示されるようになっていることを特徴とする車両用計器。
3. 請求項２記載の車両用計器において、
   該鏡面層に対応する該基板の表側に表示ゾーンが設けられ、
   該表示ゾーン以外には拡散ゾーンが設けられ、
   少なくとも該拡散ゾーンには拡散透過層が設けられていることを特徴とする車両用計器。
4. 請求項３に記載の車両用計器において、
   該表示ゾーンは略環状に設けられ、
   該表示ゾーンには金属調透過層が設けられていることを特徴とする車両用計器。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用計器において、
   該第２光源が該基板の後方に配置され、該基板の半径方向外側を通って該基板の前方に導く導光体を備え、
   該第２光源からの光が該導光体を通って、該導光体の該照射部から該表示部に導かれるようになっていることを特徴とする車両用計器。

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