JP5830345B2

JP5830345B2 - メータ装置

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Publication number: JP5830345B2
Application number: JP2011230947A
Authority: JP
Inventors: 明則藁科
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: JP2013088351A

Description

本発明は、自動車用計器や船舶用計器、航空機用計器など各種乗物用の計器として用いることができるメータ装置に関するものである。

従来より、自動車等の各種乗物には、計器としてメータ装置が用いられている。図８（ａ）に示すように、メータ装置には、エンジン回転数や速度を表示する指針１とともに、各種の情報等を表示するＬＣＤ（液晶ディスプレイ）２を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、このメータ装置は、文字板３を照明する光源４、指針１を照明する光源５とは別に、ＬＣＤ２を照明するバックライトとなる複数の光源６を備えており、これらの光源４，５，６は、基板７に実装されている。

特開２００９−２０３３８号公報

上記のように、ＬＣＤ２を備えたメータ装置は、文字板３を照明する光源４及び指針１を照明する光源５とは別に、ＬＣＤ２の照明用の複数の光源６を備えており、部品点数の増大及び構造の複雑化によるコストアップを招いてしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストアップを招くことなく、指針での表示とともに液晶ディスプレイでの表示も可能としたメータ装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るメータ装置は、下記（１）を特徴としている。
（１）基板に実装されたムーブメントと、
該ムーブメントに設けられた導光性を有する回転軸に固定され、前記ムーブメントによって回動される導光性を有する指針と、
各種表記を設けた透光性を有する文字板と、
該文字板の背面側に設けられた反射板と、
各種表記を表示する液晶ディスプレイと、
前記基板に実装された光源と、
該光源からの光の一部を前記液晶ディスプレイの背面全体に導く導光部材と、
前記光源からの光の一部を反射させて前記指針及び前記反射板へ導く調光部と、
を備え、
前記調光部は、前記指針に設けられ、前記光源からの光が前記回転軸を介して前記指針の前記調光部へ導かれ、
前記調光部は、前記指針に形成された空間部からなり、前記光源からの光が前記調光部を形成する空間部の内面で反射されること。

上記（１）の構成のメータ装置では、光源からの光の一部が導光部材によって液晶ディスプレイの背面全体に導かれ、また、光源からの光の一部が調光部によって反射されて指針及び反射板へ導かれる。これにより、液晶ディスプレイでは、導光部材からの光が照明光として照射され、液晶ディスプレイの表示の良好な視認が可能となる。また、調光部で反射された光が指針へ導かれることで指針が発光照明され、指針の良好な視認が可能となる。さらに、調光部で反射された光が反射板へ導かれ、この反射板で反射され、その反射光が文字板の背面から照射され、文字板の表記の良好な視認が可能となる。
このように、液晶ディスプレイ、指針及び文字板のそれぞれの照明用の光を一つの光源から得ることができので、バックライトを備えた液晶ディスプレイを設けた構造と比較して、良好な照明性能を得つつ、部品点数の削減及び構造の簡略化によるコスト低減を図ることができる。
また、回転軸を介して指針に導かれた光源からの一部の光を調光部で反射させて指針の照明光及び文字板の照明光とすることができる。また、回転軸を通り、調光部で反射されない光は、導光部材に導かれて液晶ディスプレイの照明光とすることができる。
また、指針に形成した空間部を調光部とし、この調光部を形成する空間部の内面で光源からの光を反射させる構造としたので、光源からの光を反射させる別個の反射部材を不要とすることができる。これにより、部品点数の削減によるコスト低減を図ることができる。

本発明によれば、コストアップを招くことなく、指針での表示とともに液晶ディスプレイでの表示も可能としたメータ装置を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本実施形態に係るメータ装置の外観を示す正面図である。図２は、本実施形態に係るメータ装置の構造を説明する図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３は、メータ装置を構成する指針の斜視図である。図４は、メータ装置の指示計器部分における分解斜視図である。図５は、光源からの光の進路を説明する図１におけるＡ−Ａ断面図である。図６は、指針における光の進路を説明する図である。図７は、メータ装置の変形例を説明する図１におけるＡ−Ａ断面図である。図８は、従来のメータ装置を示す図であって、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は断面図、図８（ｃ）はＬＣＤ部分における分解斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

図１は本実施形態に係るメータ装置の外観を示す正面図、図２は本実施形態に係るメータ装置の構造を説明する図１におけるＡ−Ａ断面図、図３はメータ装置を構成する指針の斜視図、図４はメータ装置の指示計器部分における分解斜視図、図５は光源からの光の進路を説明する図１におけるＡ−Ａ断面図、図６は指針における光の進路を説明する図である。

図１に示すように、本実施形態のメータ装置１１は、自動車等の車両に設けられるものである。このメータ装置１１は、二つの指示計器１２、トランスミッションポジション表示部１３及び一対のウィンカー表示部１４を備えるコンビネーションメータであり、ケース１５によって周囲が囲われている。

指示計器１２には、それぞれ指針１６が設けられており、一方の指示計器１２は指針１６によって車両速度を示す速度計とされ、他方の指示計器１２は指針１６によってエンジン回転数を示す回転計とされている。

また、このメータ装置１１は、指示計器１２に、表示画面１７が設けられており、これらの表示画面１７には、例えば、走行距離や各種の警告等が表示される。

図２に示すように、メータ装置１１には、背面側に基板２１が設けられ、表面側に文字板２２が設けられている。基板２１には、ムーブメント２３及び光源２４が実装されている。文字板２２は、透光性を有するプラスチックなどの樹脂板からなるもので、車両速度やエンジン回転数を示す数字や目盛が表記されている。また、この文字板２２には、文字、記号など、車自体或いは車周辺の環境などに関する必要情報も表記されている。

基板２１と文字板２２との間には、ケース１５に一体的に成形されたリフレクタ２７が配置されている。このリフレクタ２７は、各指示計器１２に対応する位置に、断面視円弧状に凹む反射板２８を有しており、この反射板２８の円弧の内面は、光を反射する反射面２８ａとされて文字板２２の背面に配置されている。この反射板２８には、その中央部分に窓部２８ｂが形成されており、この窓部２８ｂに、基板２１に実装されたムーブメント２３及び光源２４が配置されている。

ムーブメント２３は、回転軸３１を有しており、この回転軸３１には、ムーブメント２３の内部に設けられたステップモータ（図示略）の動力が減速ギア列（図示略）を介して伝達される。回転軸３１には、指針１６が固定されており、回転軸３１が回動されることにより、これと一体の指針１６が文字板２２の裏面に沿って回動され、よって、車両速度やエンジン回転数などの必要な各種情報が指針１６で指し示される。

基板２１に実装された光源２４は、回転軸３１の一端側の端面と対向する位置に配置されている。この光源２４は、可視光を出射するもので、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）が用いられている。

回転軸３１は、導光性に優れた適宜の透光性（若しくは導光性）樹脂材料で成形されている。これにより、光源２４からの光は、回転軸３１の一端面から回転軸３１内へ導かれる。

図３に示すように、指針１６は、回転軸３１に固定される基部３５と、この基部３５から延在する針部３６とを有している。基部３５には、回転軸３１側に、嵌合凹部３７が形成されており、この嵌合凹部３７に回転軸３１の他端部が嵌合されている。これにより、この指針１６は、回転軸３１に固定され、回転軸３１の回動によって針部３６が旋回される。

この指針１６も、回転軸３１と同様に、導光性に優れた適宜の透光性（若しくは導光性）樹脂材料で成形されている。これにより、回転軸３１の一端面から回転軸３１内に導かれた光が回転軸３１の他端側から指針１６内にも導かれる。

この指針１６は、その基部３５に調光部４１を有している。この調光部４１は、基部３５の側方に貫通する側面視台形状の空間部からなるもので、嵌合凹部３７の底面に対向する小面部４２と、小面部４２に対向する大面部４３と、これらの間の側面部４４とを有している。大面部４３は、小面部４２よりも大きな面積を有しており、これにより側面部４４は、大面部４３側へ向かって互いに離間する方向へ傾斜されたテーパ面とされている。

図４に示すように、ケース１５には、指示計器１２の中央に延在する支持板部５１が形成されている。この支持板部５１には、両側部に係止突起５１ａが形成されており、指示計器１２の中央に対応する部分に円形の開口部５２が形成されている。この支持板部５１の開口部５２には、表側から順に、導光部材５５及び拡散板５６が配設されて装着されている。さらに、これらの導光部材５５及び拡散板５６が装着された支持板部５１には、ＬＣＤ装置５７が嵌め込まれている。このＬＣＤ装置５７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）５８を有するもので、このＬＣＤ５８に、走行距離や各種の警告等が表示される。つまり、このＬＣＤ５８によって表示画面１７が構成されている。

支持板部５１には、ＬＣＤベゼル６１が被せられる。このＬＣＤベゼル６１は、円形の開口部６２が形成されており、この開口部６２が、ＬＣＤ装置５７のＬＣＤ５８に配置される。また、ＬＣＤベゼル６１には、その両側部に、係止孔６１ａが形成されており、これらの係止孔６１ａに、支持板部５１の係止突起５１ａが係止される。これにより、導光部材５５、拡散板５６及びＬＣＤ装置５７がＬＣＤベゼル６１によって支持板部５１に取り付けられる。

ＬＣＤベゼル６１には、開口部６２の縁部に、係止爪６１ｂが形成されている。また、文字板２２には、ＬＣＤベゼル６１に対応する箇所に窓部２２ａが形成されており（図２参照）、この窓部２２ａの縁部に、ＬＣＤベゼル６１の係止爪６１ｂが係止される。これにより、文字板２２がＬＣＤベゼル６１によってガタつきなく支持される。

導光部材５５は、導光性に優れた適宜の透光性（若しくは導光性）材料で成形されたものである。図２に示すように、この導光部材５５の指針１６側は、その中央が指針１６側に突出されており、この突出部分には、半球状に凹む半球凹部６６が形成されている。

この導光部材５５における指針１６側の面は、中央側から外周側へ向かって次第に指針１６から離間する方向へ傾斜するテーパ面６７とされている。また、導光部材５５における拡散板５６側の面は、平滑面６８とされている。

拡散板５６は、半透明な樹脂から形成されたシートやフィルムなどからなり、導かれた光を散乱・拡散させて面方向へ均一化させる。

次に、上記構成のメータ装置１１の作用について説明する。

図５に示すように、光源２４から出射する照明光は、光源２４に対向する回転軸３１の一端面から入射して回転軸３１内に導かれる。回転軸３１への入射光の一部の光αは、回転軸３１を通過して回転軸３１の他端面から出射する。

図６に示すように、光αは、指針１６の嵌合凹部３７の底面から指針１６内へ入射し、さらに、調光部４１を通過して指針１６の上面から出射し、導光部材５５の半球凹部６６から導光部材５５内に入射する。導光部材５５に入射した光αは、導光部材５５内を平滑面６８とテーパ面６７とで反射しながら外周側へ進み、拡散板５６側へ出射する。そして、この光αは、拡散板５６で散乱・拡散されて面方向へ均一化され、照明光としてＬＣＤ装置５７のＬＣＤ５８を照射する。これにより、ＬＣＤ５８が照明される。

回転軸３１への入射光の他の一部の光βは、回転軸３１の内周面で反射しながら回転軸３１を通過して回転軸３１の他端面から出射する。この光βは、指針１６の調光部４１の側面部４４で反射し、指針１６の針部３６側へ導かれる。そして、この光βは、針部３６の表裏面で反射しながら針部３６の先端側へ進む。これにより、針部３６が発光照明される。

なお、指針１６へ導かれた光βの一部は、指針１６の表面から出射し、文字板２２を透過してメータ装置１１の前面側へ出射する。これにより、このメータ装置１１の前面側へ出射する光βが文字板２２の間接光となり、文字板２２に表記された文字等が良好に視認可能となる。

回転軸３１への入射光の他の一部の光γは、回転軸３１を通過して回転軸３１の周面から出射する。この光γは、指針１６の調光部４１の側面部４４で反射し、指針１６の表面から出射し、文字板２２を透過してメータ装置１１の前面側へ出射する。また、指針１６に導かれた光γの一部は、指針１６から反射板２８側へ出射し、反射板２８の反射面２８ａで反射し、文字板２２を透過してメータ装置１１の前面側へ出射する。これにより、このメータ装置１１の前面側へ出射する光γが文字板２２の間接光となり、文字板２２に表記された文字等が良好に視認可能となる。

このように、上記実施形態に係るメータ装置によれば、光源２４からの光の一部が導光部材５５によってＬＣＤ５８の背面全体に導かれ、また、光源２４からの光の一部が調光部４１によって反射されて指針１６及び反射板２８へ導かれる。

つまり、回転軸３１を介して指針１６に導かれた光源２４からの一部の光を調光部４１で反射させて指針１６の照明光及び文字板２２の照明光とすることができ、また、回転軸３１を通り、調光部４１で反射されない光を導光部材５５に導いてＬＣＤ５８の照明光とすることができる。

これにより、ＬＣＤ５８では、導光部材５５からの光が照明光として照射され、ＬＣＤ５８の表示の良好な視認が可能となる。また、調光部４１で反射された光が指針１６へ導かれることで指針１６が発光照明され、指針１６の良好な視認が可能となる。さらに、調光部４１で反射された光が反射板２８へ導かれ、この反射板２８で反射され、その反射光が文字板２２の背面から照射され、文字板２２の表記の良好な視認が可能となる。

このように、ＬＣＤ５８、指針１６及び文字板２２のそれぞれの照明用の光を一つの光源２４から得ることができので、バックライトを備えた液晶ディスプレイを設けた構造と比較して、良好な照明性能を得つつ、部品点数の削減及び構造の簡略化によるコスト低減を図ることができる。

また、指針１６に形成した空間部を調光部４１とし、この調光部４１となる空間部の内面で光源２４からの光を反射させる構造としたので、光源２４からの光を反射させる別個の反射部材を不要とすることができる。これにより、部品点数の削減によるコスト低減を図ることができる。

なお、上記実施形態では、側面視台形状の空間部からなる調光部４１を指針１６の基部３５に貫通形成し、空間部の内面である調光部４１の側面部４４で光を反射させたが、調光部４１の形状は台形状に限らず、例えば、円錐台形状または多角錐台形状等の凹部を指針１６の基部３５の上方側から形成しても良い。

図７は、他の形状の調光部が指針１６の基部３５に形成されたメータ装置１１を示している。図７に示すように、このメータ装置１１では、指針１６の基部３５における針部３６側に、針部３６の延在方向と直交する平面状の空間部を貫通形成して調光部７１としている。この調光部７１は、針部３６の延在方向に対して光源２４側へ傾けて形成されている。

このメータ装置１１によれば、光源２４から回転軸３１へ入射した入射光の一部の光αは、調光部７１を介さずに導光部材５５へ導かれる。これにより、ＬＣＤ５８の照明光として届く光αの減衰を極力抑えることができ、ＬＣＤ５８の照明光の輝度を高めることができる。

なお、指針１６の針部３６の照明光となる光βは、調光部７１で良好に反射して指針１６の針部３６側へ導かれ、針部３６の表裏面で反射しながら針部３６の先端側へ進む。これにより、針部３６が発光照明される。

また、光γは、調光部７１で良好に反射し、直接または反射面２８ａで反射されて文字板２２へ導かれ、メータ装置１１の前面側へ出射して文字板２２の間接光となり、文字板２２に表記された文字等が良好に視認可能となる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１メータ装置
１６指針
２１基板
２２文字板
２３ムーブメント
２４光源
２８反射板
３１回転軸
４１，７１調光部
５５導光部材
５８ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）

Claims

基板に実装されたムーブメントと、
該ムーブメントに設けられた導光性を有する回転軸に固定され、前記ムーブメントによって回動される導光性を有する指針と、
各種表記を設けた透光性を有する文字板と、
該文字板の背面側に設けられた反射板と、
各種表記を表示する液晶ディスプレイと、
前記基板に実装された光源と、
該光源からの光の一部を前記液晶ディスプレイの背面全体に導く導光部材と、
前記光源からの光の一部を反射させて前記指針及び前記反射板へ導く調光部と、
を備え、
前記調光部は、前記指針に設けられ、前記光源からの光が前記回転軸を介して前記指針の前記調光部へ導かれ、
前記調光部は、前記指針に形成された空間部からなり、前記光源からの光が前記調光部を形成する空間部の内面で反射されることを特徴とするメータ装置。