JP6135382B2 - 計器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両用のスピードメータ等のメータ装置に用いて好適な計器に関するものである。

従来の計器装置として、例えば、特許文献１に示されたものが知られている。特許文献１の計器は、車両の速度表示用の指針式の計器であり、指針と文字板と透光部材とを備えている。文字板には、指針の回動に応じて指し示される速度数字部、および目盛部が、指針の回動中心に対して放射状に配置されている。また、透光部材は、文字板の視認者側に配置された透明な合成樹脂から成る加飾部となっており、上記目盛部に重なる角柱状の透光体と、透光体を連結する円弧状の連結部とから形成されている。

そして、円弧状の連結部の端部近傍には、光源が設けられており、この光源が点灯されると、透光部が発光されて、目盛部における立体的な見栄えを実現することができるようになっている。

特開２００６−１２６０４８号公報

特許文献１のような角柱状の透光体においては、光源を点灯させないときであっても、目盛部の立体的な見栄えを達成するために、通常、視認者側の角部に面取りが施される場合がある。つまり、透光体の視認者側の面は、本来の平坦な面と、面取りによる傾斜面とが設けられたものとなり、本来の平坦な面に対して、傾斜面が影の付いた面として見えて、目盛部の見栄えの立体感が高められるようになる。

しかしながら、このような面取りを施した透光体においては、視認者には、文字板における目盛部が以下のように見えることになる。

即ち、視認者は、基本的に、平坦な面を通過した光として目盛部を視認することができる。加えて、視認者は、視線をずらすと、傾斜面を通過した光によっても目盛部を視認することができる。よって、視認者は平坦な面と傾斜面との両者を通過する光によって目盛部を視認することとなり、目盛部の幅が実際の幅より大きく見えてしまう。更には、平坦な面を通過する光量に対して、傾斜面を通過する光量が少ないことから、全体では明暗差が生まれ、目盛部がぼけたように見えてしまい、総じて、透光体による立体的な見栄えを損なうものとなってしまう。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、文字板の目盛部における立体的な見栄えを更に向上させることのできる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、以下の技術的手段を採用する。

本発明では、駆動部（１５０）によって、文字板（１３０）上で回動される指針（１４０）と、
文字板（１３０）に形成されて、指針（１４０）の回動中心から放射状に複数配置され、指針（１４０）の指示対象となる文字板目盛部（１３２）と、
文字板（１３０）の視認者側に設けられて、文字板目盛部（１３２）を覆う透明な加飾目盛部（１７１）とを備える計器であって、
加飾目盛部（１７１）の放射状に延びるラインに直交する方向の断面で見たときに、
加飾目盛部（１７１）は、
視認者側となる面（１７１１）に形成されて、視認者側に円弧状に凸となる曲面部（１７１ａ）と、
曲面部（１７１ａ）の両端部から視認者とは反対側に傾斜する傾斜部（１７１ｂ）と、
視認者とは反対側となる面（１７１２）の両側に形成されて、傾斜部（１７１ｂ）と対向して傾斜部（１７１ｂ）とは反対側に傾斜し、傾斜部（１７１ｂ）側からの光を反射させる反射部（１７１ｃ）とを備え、
両側に形成された反射部（１７１ｃ）のうち、一方の反射部（１７１ｃ）は、視認者側から一方の傾斜部（１７１ｂ）に入射した光を、他方の反射部（１７１ｃ）に反射させ、他方の反射部（１７１ｃ）は、一方の反射部（１７１ｃ）から反射された光を、他方の傾斜部（１７１ｂ）を通して視認者側に反射させることを特徴としている。

この発明によれば、加飾目盛部（１７１）に曲面部（１７１ａ）を設けているので、視認者側から曲面部（１７１ａ）を通過して文字板目盛部（１３２）に向かう光は、曲面部（１７１ａ）で集光されて、文字板目盛部（１３２）の領域内に至る。つまり、文字板目盛部（１３２）からの光は、必ず曲面部（１７１ａ）を通って視認者に到達するので、視認者にとって、文字板目盛部（１３２）は曲面部（１７１ａ）の領域内に見える形とすることができる。

一方、視認者側から一方の傾斜部（１７１ｂ）を通過して文字板目盛部（１３２）に向かう光は、対向する一方の反射部（１７１ｃ）で反射して、他方の反射部（１７１ｃ）に至り、更には他方の反射部（１７１ｃ）で視認者側に反射される。つまり、視認者にとって、曲面部（１７１ａ）の両外側となる傾斜部（１７１ｂ）からは文字板目盛部（１３２）が見えない形とすることができる。

よって、文字板目盛部（１３２）は、曲面部（１７１ａ）の領域内のみに見えて、傾斜部（１７１ｂ）側に広がって見えるようなことがなくなる。即ち、文字板目盛部（１３２）が傾斜部（１７１ｂ）側にボケた状態で見えることが防止される。このように、文字板目盛部（１３２）の鮮明な見栄えを確保することによって、曲面部（１７１ａ）と傾斜部（１７１ｂ）とを有する加飾目盛部（１７１）による立体的な見栄えを向上させることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態の車両用メータ装置を示す断面図である。 図１におけるII方向から見た矢視図である。 図２におけるIII−III部を示す断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。第１実施形態の計器は、車両用メータ装置（以下、メータ装置）１００に適用されたものである。図１に示すように、メータ装置１００は、車両の所定情報として、車両走行時における車速をユーザ（視認者）に表示する速度計となっている。メータ装置１００は、車両のインストルメントパネル（以下、インパネ）のユーザ側の面に設けられており、ケース１１０、基板１２０、文字板１３０、指針１４０、モータ１５０、各光源部１６１、１６２、および加飾部１７０等を備えている。

ケース１１０は、例えば、有底の円筒状を成す樹脂製の容器となっており、開口側がユーザ側を向き、底部側がユーザとは反対側を向くように配置されている。以下、ユーザとは反対側を反ユーザ側と呼ぶことにする。ケース１１０の外周部は、周壁部１１１となっている。ケース１１０の底の部分は、底部１１２となっている。

基板１２０は、例えばガラスエポキシ基板等から成り、メータ装置１００の電気回路部を形成している。基板１２０は、円形状を成してケース１１０の軸方向の中間位置に配置されて、例えば、ケース１１０の内周面に固定されている。基板１２０には、後述するモータ１５０、文字板用光源部１６１、指針用光源部１６２等が設けられている。

文字板１３０は、例えば、透光性材（例えば、透明なポリカーボネート樹脂等）から形成された円形状の薄い板部材であり、基板１２０のユーザ側に配置されて、ケース１１０の内周面に固定されている。文字板１３０の表面（ユーザ側面）、および裏面（反ユーザ側面）において、後述する数字部１３１、および文字板目盛部１３２を除く領域には、遮光性の印刷塗装（例えば黒色塗装）が施されている。

図２に示すように、文字板１３０の外周側には、複数の数字部１３１が周方向に並ぶように設けられている。数字部１３１は、車速値を示す数字であり、ｋｍ／ｈを単位とする数字となっている。数字部１３１は、例えば、０、１０、２０・・・１００、１２０といった１０（１０ｋｍ／ｈ）単位の数字が使用されている。数字部１３１は、文字板１３０上において、上記遮光性の印刷塗装が実施されないことで、透光性を維持した部位となっている。

加えて、文字板１３０には、上記数字部１３１の更に外周側に位置するように複数の文字板目盛部１３２が設けられている。文字板目盛部１３２は、上記１０（１０ｋｍ／ｈ）単位となる数字部１３１に対応する大目盛部１３２ａと、大目盛部１３２ａ同士の間に位置して、５（５ｋｍ／ｈ）単位の目盛となる中目盛部１３２ｂと、大目盛部１３２ａと中目盛部１３２ｂとの間に位置して、１（１ｋｍ／ｈ）単位の目盛となる小目盛部１３２ｃとから形成されている。各目盛部１３２ａ〜１３２ｃは、ユーザ側から見て細長の長方形を成しており、長辺方向が、後述する指針１４０の回動中心を向くように、つまり、回動中心に対して放射状となるように配置されている。文字板目盛部１３２は、上記数字部１３１と同様に、文字板１３０上において、上記遮光性の印刷塗装が実施されないことで、透光性を維持した部位となっている。

指針１４０は、透光性材（例えば、透明なポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等）から形成されており、文字板１３０のユーザ側に配置されている。指針１４０の一端側には、直交する方向に延びる回転軸部１４１が設けられており、この回転軸部１４１は、文字板１３０、および基板１２０を貫通するようにして、後述するモータ１５０のシャフトに接続されている。回転軸部１４１は、文字板１３０の中心位置に配置されている。

車両走行時は、図示しない車速センサからの速度信号に基づいて、モータ１５０が駆動され、指針１４０は文字板１３０の中心位置を回動中心として回動されて、指針１４０の先端部は速度信号に応じた数字部１３１、および文字板目盛部１３２を指し示すことで速度値（ｋｍ／ｈ）を示すようになっている。

モータ１５０は、上記のように指針１４０を回動させる指針用の駆動部であり、基板１２０において反ユーザ側の面に配置されている。モータ１５０は、例えば、パルス電力に同期して動作する同期電動機としてのステッパモータが使用されている。

文字板用光源部１６１は、文字板１３０を照明するものであり、基板１２０におけるユーザ側の面で、基板１２０の外周部に複数、配置されている。また、指針用光源部１６２は、指針１４０を照明するものであり、基板１２０におけるユーザ側の面で、基板１２０の中心部に複数、配置されている。

文字板用光源部１６１から照射される光は、数字部１３１および文字板目盛部１３２を透過して、数字部１３１および文字板目盛部１３２を照らすようになっている。また、指針用光源部１６２から照射される光は、指針１４０の中心部で指針１４０の先端側に反射して、指針１４０を照らすようになっている。各光源部１６１、１６２は、例えば、白色、青色等の発光ダイオードが使用される。

加飾部１７０は、ユーザに対して文字板目盛部１３２を立体的に見せるようにすると共に、文字板１３０の外周側の見栄えを向上させるものである。加飾部１７０は、例えば、透明な樹脂材から形成されている。加飾部１７０は、複数の加飾目盛部１７１と、これら複数の加飾目盛部１７１を連結するリング部１７２とを備えており、文字板１３０のユーザ側に配置されて、ケース１１０に固定されている。

加飾目盛部１７１は、図２に示すように、文字板１３０の大目盛部１３２ａ、および中目盛部１３２ｂをユーザ側から覆うように、放射状に配置された角柱状の部材となっている。また、リング部１７２は、断面が平板状を成して、各加飾目盛部１７１を連結するリング状、あるいは円弧状の部材となっている。リング部１７２は、文字板１３０の小目盛部１３２ｃをユーザ側から覆うようになっている。

本実施形態では、加飾目盛部１７１に特徴を持たせており、以下、図３を用いて詳細に説明する。

図３は、加飾目盛部１７１を、放射状に延びるラインに対して直交する方向の断面として示したものである。よって、放射状に延びる方向（図３では、紙面に直交する方向）に対しては、加飾目盛部１７１の形状は同一となっている。

加飾目盛部１７１のユーザ側となる面は表面１７１１、反ユーザ側となる面は裏面１７１２となっている。表面１７１１の中心部には、ユーザ側に円弧状に凸となる曲面部１７１ａが形成されている。曲面部１７１ａの幅寸法は、文字板目盛部１３２が所望の幅寸法で見えるようにするために設定された寸法となっている。ここでは、曲面部１７１ａの幅寸法は、文字板目盛部１３２の幅寸法よりも多少、大きくなるように設定されている。尚、曲面部１７１ａの幅寸法は、文字板目盛部１３２の幅寸法よりも多少、小さくなるように設定されても良い。

ユーザ側から曲面部１７１ａに入射する光は、曲面部１７１ａの曲率によって、文字板目盛部１３２に向けて集光されるようになっている。集光される光の焦点Ｆは、文字板目盛部１３２において、文字板１３０の反ユーザ側の面に位置するように、曲面部１７１ａの曲率が予め設定されている。よって、文字板１３０のユーザ側の面において、集光される光の領域はＡとなっている。光の領域Ａは、文字板目盛部１３２の印刷時の位置ズレ（図３中における左右方向の位置ズレ）を想定した場合の文字板目盛部１３２が取り得る最小領域Ｂよりも小さくなるように設定されている。

また、表面１７１１において、曲面部１７１ａの両側には、曲面部１７１ａのそれぞれの終点（両端部）から、反ユーザ側に所定角度αで傾斜する傾斜部１７１ｂが形成されている。傾斜部１７１ｂの面は、直線的な面となっている。所定角度αは、例えば、曲面部１７１ａに対して、傾斜部１７１ｂが異なる面を構成し得る角度となっている。つまり、ユーザ側から見て、曲面部１７１ａに対して、傾斜部１７１ｂには、影が付いて見えるような面構成となるようにしている。

一方、裏面１７１２においては、上記傾斜部１７１ｂに対向するように裏面１７１２の両側に配置されて、傾斜部１７１ｂとは反対側に所定角度βで傾斜して、傾斜部１７１ｂ側からの光を反射する反射部１７１ｃが形成されている。所定角度βは、ユーザ側から一方の傾斜部１７１ｂに入射した光を、対向する反射部１７１ｃから他方の反射部１７１ｃへ、更には他方の反射部１７１ｃから他方の傾斜部１７１ｂに反射させ得る角度としている。

反射部１７１ｃにおける傾斜の起点Ｃは、裏面１７１２において、ユーザ側から曲面部１７１ａに入射されて集光される光の領域の外側であって、且つ、ユーザ側から見た場合、曲面部１７１ａの幅寸法領域の内側に入るように設定されている。つまり、起点Ｃ−Ｃ間となる幅寸法領域は、集光領域よりも大きく、且つ曲面部１７１ａの幅寸法領域よりも小さくなるように設定されている。

次に、上記のように構成される加飾部１７０における加飾目盛部１７１の作用、およびその効果について説明する。

まず、加飾目盛部１７１に曲面部１７１ａを設けているので、ユーザ側から曲面部１７１ａを通過して文字板目盛部１３２に向かう光は、曲面部１７１ａで集光されて、文字板目盛部１３２の領域内に至る。つまり、文字板目盛部１３２からの光は、必ず曲面部（１７１ａ）を通ってユーザに到達するので、ユーザにとって、文字板目盛部１３２は曲面部１７１ａの領域内に見える形とすることができる。

一方、ユーザ側から一方の傾斜部１７１ｂを通過して文字板目盛部１３２に向かう光は、対向する一方の反射部１７１ｃで反射して、他方の反射部１７１ｃに至り、更には他方の反射部１７１ｃでユーザ側に反射される。つまり、ユーザにとって、曲面部１７１ａの両外側となる傾斜部１７１ｂからは文字板目盛部１３２が見えない形とすることができる。

よって、文字板目盛部１３２は、曲面部１７１ａの領域内のみに見えて、傾斜部１７１ｂ側に広がって見えるようなことがなくなる。即ち、文字板目盛部１３２が傾斜部１７１ｂ側にボケた状態で見えることが防止される。このように、文字板目盛部１３２の鮮明な見栄えを確保することによって、曲面部１７１ａと傾斜部１７１ｂとを有する加飾目盛部１７１による立体的な見栄えを向上させることができる。

また、ユーザ側から入射されて、曲面部１７１ａによって文字板目盛部１３２に集光される光の領域Ａは、文字板目盛部１３２の位置ズレを加味した最小領域Ｂ内に入るように、曲面部１７１ａの曲率に基づいて設定されている。

これにより、文字板目盛部１３２の位置ズレがあったとしても、ユーザ側からの光は、曲面部１７１ａを通って必ず、文字板目盛部１３２に至ることになる。つまり、ユーザ側からは、文字板目盛部１３２が欠けて見えることがない。

また、ユーザ側から入射されて、曲面部１７１ａによって集光される光の焦点Ｆは、文字板１３０の反ユーザ側の面に位置するように設定されている。

これにより、ユーザ側からの光は、文字板１３０のユーザ側の面で焦点Ｆを形成することがないので、外部光によって、文字板目盛部１３２が焦げるような不具合を防止することができる。

また、反射部１７１ｃにおける傾斜の起点Ｃ位置は、ユーザ側から曲面部１７１ａに入射されて集光される光の領域の外側であって、且つ、ユーザ側から投影して見たときの曲面部１７１ａの領域の内側に設定されている。

これにより、ユーザ側から傾斜部１７１ｂを通って文字板目盛部１３２側に至る光は、必ず反射部１７１ｃで反射して、ユーザ側に戻すことができるので、ユーザに対しては、確実に、傾斜部１７１ｂから文字板目盛部１３２が見えないようにすることができる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、文字板目盛部１３２の位置ズレを加味して光の領域Ａを設定するようにしたが、文字板目盛部１３２の位置精度が充分高い場合は、このような設定条件を緩和することができる。

また、上記第１実施形態では、ユーザ側から入射されて、曲面部１７１ａによって集光される光の焦点Ｆは、文字板１３０の反ユーザ側の面に位置するようにしたが、これに限定されることなく、文字板１３０の反ユーザ側で、文字板１３０の面から離れた位置となるようにしても良い。

また、反射部１７１ｃにおける傾斜の起点Ｃの位置は、上記第１実施形態のように限定されることなく、曲面部１７１ａの領域の両端となる位置としても良い。

また、上記第１実施形態では、本発明を車両用メータ装置において、車両の所定情報として車速を表示するものに適用して説明したが、その他別の情報（エンジン回転数、燃料残量、エンジン水温等）を表示するものにも広く適用することができる。

１００ 車両用メータ装置（計器）
１３０ 文字板
１３２ 文字板目盛部
１４０ 指針
１５０ モータ（駆動部）
１７１ 加飾目盛部
１７１１ 表面（視認者側となる面）
１７１２ 裏面（視認者とは反対側となる面）
１７１ａ 曲面部
１７１ｂ 傾斜部
１７１ｃ 反射部

Claims (4)

1. 駆動部（１５０）によって、文字板（１３０）上で回動される指針（１４０）と、
   前記文字板（１３０）に形成されて、前記指針（１４０）の回動中心から放射状に複数配置され、前記指針（１４０）の指示対象となる文字板目盛部（１３２）と、
   前記文字板（１３０）の視認者側に設けられて、前記文字板目盛部（１３２）を覆う透明な加飾目盛部（１７１）とを備える計器であって、
   前記加飾目盛部（１７１）の前記放射状に延びるラインに直交する方向の断面で見たときに、
   前記加飾目盛部（１７１）は、
   前記視認者側となる面（１７１１）に形成されて、前記視認者側に円弧状に凸となる曲面部（１７１ａ）と、
   前記曲面部（１７１ａ）の両端部から前記視認者とは反対側に傾斜する傾斜部（１７１ｂ）と、
   前記視認者とは反対側となる面（１７１２）の両側に形成されて、前記傾斜部（１７１ｂ）と対向して前記傾斜部（１７１ｂ）とは反対側に傾斜し、前記傾斜部（１７１ｂ）側からの光を反射させる反射部（１７１ｃ）とを備え、
   前記両側に形成された前記反射部（１７１ｃ）のうち、一方の前記反射部（１７１ｃ）は、前記視認者側から一方の前記傾斜部（１７１ｂ）に入射した光を、他方の前記反射部（１７１ｃ）に反射させ、他方の前記反射部（１７１ｃ）は、一方の前記反射部（１７１ｃ）から反射された光を、他方の前記傾斜部（１７１ｂ）を通して前記視認者側に反射させることを特徴とする計器。
2. 前記視認者側から入射されて、前記曲面部（１７１ａ）によって前記文字板目盛部（１３２）に集光される光の領域（Ａ）は、前記文字板目盛部（１３２）の位置ズレを加味した最小領域（Ｂ）内に入るように、前記曲面部（１７１ａ）の曲率に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の計器。
3. 前記視認者側から入射されて、前記曲面部（１７１ａ）によって集光される光の焦点（Ｆ）は、前記文字板（１３０）の前記視認者とは反対側の面に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計器。
4. 前記反射部（１７１ｃ）における傾斜の起点（Ｃ）位置は、前記視認者側から前記曲面部（１７１ａ）に入射されて集光される光の領域の外側であって、且つ、前記視認者側から投影して見たときの前記曲面部（１７１ａ）の領域の内側にあることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の計器。

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