JP7136758B2 - メータ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、メータ装置に関する。
自動車、船舶あるいは航空機等の各種乗物に計器として用いられるメータ装置には、光源からの光を導光させる導光板を文字板の裏面に沿って設け、この導光板を光らせることで文字板の数字や目盛等を光らせるものがある(例えば、特許文献1,2参照)。
特開2001-59750号公報 特開2006-112984号公報
ところで、上記特許文献1,2に記載の計器では、導光板が必要であり、しかも、導光板の全域、つまりムーブメントの回転軸に対し360°に亘り輝度ムラなく光らせるためには複数の光源が必要である。このため、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、構造の複雑化を抑えつつメータ周りの全域を360°に亘り輝度ムラなく均一に照明することが可能な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)~(4)を特徴としている。
(1) 円形状の凹部を含むリフレクタ部を有するケースと、
前記リフレクタ部を塞ぐように前記ケースに装着される文字板と、
前記リフレクタ部の中心に配置される回転軸と、
前記回転軸に基部が支持されて前記回転軸の回転によって前記文字板の表面に沿って回動する導光性を有する指針と、
前記指針の前記基部に光を入光させることにより、前記指針を発光させるとともに、前記基部から前記リフレクタ部へ光を照射させる光源と、
を備え、
前記ケースには、前記リフレクタ部の中央に前記文字板を支持する文字板支持部が設けられ、
前記文字板支持部は、前記文字板が当接される円板状の天板部と、前記天板部と前記リフレクタ部の底部との間に設けられて前記天板部を支持する複数の支持リブと、を有し、
前記複数の支持リブは、前記指針の前記基部を中心として径方向に沿って放射状に配置され
前記リフレクタ部の底部には、円形状の開口部が形成され、前記天板部は、前記開口部を臨む位置に配置され、
前記複数の支持リブの各々は、前記天板部側の端部が前記天板部の外周縁部に連結され、前記リフレクタ部の底部側の端部が前記底部における前記開口部の周縁部に連結され、且つ、前記回転軸の軸線方向及び前記径方向に沿って延びる平板状の形状を有する、
ことを特徴とするメータ装置。
(2) 前記リフレクタ部の底部には、前記文字板支持部の周囲に、前記文字板と平行な底面を有する環状溝部が形成され、
前記リフレクタ部は、前記環状溝部の底面に対して垂直な周壁部を有する、
ことを特徴とする上記(1)に記載のメータ装置。
(3) 前記支持リブは、前記径方向に沿う幅寸法が、前記天板部から前記リフレクタ部の底部に向かって次第に大きくされている、
ことを特徴とする上記(1)または(2)に記載のメータ装置。
(4) 前記天板部には、前記文字板を係止する係止爪が形成されている、
ことを特徴とする上記(1)から(3)のいずれかに記載のメータ装置。
上記(1)の構成のメータ装置によれば、リフレクタ部の中央に文字板を支持する文字板支持部を有するので、円形状の凹部からなるリフレクタ部を塞ぐように装着される文字板を、リフレクタ部の中央で良好に支持させることができる。これにより、リフレクタ部の中央で文字板を凹ませてしまうことなく、ケースへ文字板を円滑に装着させることができ、文字板の装着作業性を向上させることができる。
また、文字板支持部は、文字板が当接される円板状の天板部を、指針の基部を中心として径方向に沿って放射状に配置された複数の支持リブで支持している。これにより、指針の基部から照射される光を支持リブによって極力遮らずにリフレクタ部に導くことができ、リフレクタ部で反射した光によって輝度ムラを抑えつつ文字板を照らすことができる。また、文字板の裏面に沿って導光板を配置して複数の光源で導光板を光らせて文字板を照明させる構造と比較し、部品点数を削減してコストを抑えつつ文字板を輝度ムラなく照明することができる。
上記(2)の構成のメータ装置によれば、指針の基部から照射される光を、文字板と平行な環状溝部の底面と、この底面に対して垂直な周壁部とで反射させることにより、径方向の輝度ムラを抑えてさらに良好に文字板を照らすことができる。特に、環状溝部の底面に垂直な周壁部で反射して径方向内方へ向かう光によって、支持リブによって形成される影をぼかすことができる。
上記(3)の構成のメータ装置によれば、支持リブの径方向に沿う幅寸法が、天板部からリフレクタ部の底部に向かって次第に大きくされている。これにより、支持リブの厚みを薄くして光の遮りを極力抑えつつ、支持リブの強度を高めて天板部を確実に支持させることができる。
上記(4)の構成のメータ装置によれば、天板部に形成された係止爪を文字板に係止させることにより、リフレクタ部の中央において文字板を容易に天板部に保持させることができる。
本発明によれば、構造の複雑化を抑えつつメータ周りの全域を360°に亘り輝度ムラなく均一に照明することが可能な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(以下、「実施形態」という。)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正面図である。 図2は、メータ装置のメータ部における概略断面図である。 図3は、メータ装置のメータ部における回転軸及びその周辺の概略断面図である。 図4は、メータ装置を構成するケースの正面図である。 図5は、ケースに形成されたリフレクタ部の斜視図である。 図6は、ケースに形成されたリフレクタ部における断面図である。 図7は、参考例に係るリフレクタ部の斜視図である。
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
図1は、本実施形態に係るメータ装置10の正面図である。
図1に示すように、本実施形態に係るメータ装置10は、二つのメータ部11を備えている。メータ装置10は、自動車等の車両に設けられるもので、一方のメータ部11は、車両速度を示す速度計とされ、他方のメータ部11は、エンジン回転数を示す回転計とされている。また、メータ装置10は、ディスプレイ13及び複数の表示部15を有している。ディスプレイ13は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)により構成されており、走行距離や車両に関する各種の情報等が表示される。表示部15は、車両に関する各種の情報や警告を表示するもので、裏面側に設けられた光源が発光することによって表示される。
図2は、メータ装置10のメータ部11における概略断面図である。
図2に示すように、メータ装置10は、背面側に、裏カバー21を有しており、この裏カバー21には、基板22及びケース23が固定されている。また、ケース23には、その前面にシート状の文字板24が重ね合わされて支持されている。
基板22には、光源31及びムーブメント32が実装されている。基板22に実装された光源31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。
ムーブメント32は、回転軸33を有しており、この回転軸33には、ムーブメント32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33は、導光性に優れた適宜の透光性(若しくは導光性)樹脂材料により成形されている。
回転軸33には、指針34が固定されており、回転軸33が回動されることにより、これと一体の指針34が回動される。指針34は、回転軸33と同様に、導光性に優れた適宜の透光性(若しくは導光性)樹脂材料により成形されている。指針34は、回転軸33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。
図3は、メータ装置10のメータ部11における回転軸33及びその周辺の概略断面図である。
図3に示すように、基部35には、回転軸33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33の他端部が嵌合されている。これにより、この指針34は、回転軸33に固定され、回転軸33の回動によって針部36が旋回される。また、この指針34の基部35は、針部36の根元部分に反射面38を有している(図2参照)。さらに、指針34の基部35は、嵌合凹部37と対向する位置に、円錐反射面39を有している。
回転軸33は、その一端面が光源31に対向するように配置されており、これにより、回転軸33には、光源31からの光L1,L2が入光される。そして、回転軸33の一端面から回転軸33内に導かれた光L1,L2は、回転軸33の他端側の端面及び周面から指針34内に導かれる。
図4は、メータ装置10を構成するケース23の正面図である。
図4に示すように、ケース23は、メータ部11を構成する二つのリフレクタ部41を有している。また、ケース23は、リフレクタ部41の間に、ディスプレイ13が装着されるディスプレイ装着凹部40及び複数の表示部15を構成する発光ダイオード等の表示灯が装着される装着孔43を有している。
図5は、ケース23に形成されたリフレクタ部41の斜視図である。図6は、ケース23に形成されたリフレクタ部41における断面図である。
図5及び図6に示すように、リフレクタ部41は、ケース23の前面板部42から後方へ凹む正面視円形状の凹部からなるもので、底壁部44と、周壁部45とを有している。底壁部44の中央には、円形状の開口部46が形成されている。
リフレクタ部41には、その中央に、文字板支持部51が設けられている。文字板支持部51は、天板部52と、天板部52を支持する複数の支持リブ53とを有している。天板部52は、円板状に形成されており、底壁部44に形成された開口部46を臨む位置に配置されている。天板部52には、その中央に指針34の基部35を通す挿通孔55が形成されており、この挿通孔55の縁部には、係止爪56が形成されている。
複数の支持リブ53は、底壁部44と天板部52との間に設けられており、天板部52は、支持リブ53によって底壁部44に支持されている。そして、これらの支持リブ53によって底壁部44に支持された天板部52は、その表面がケース23の前面板部42と面一に配置されている。本例では、5つの支持リブ53を有しており、これらの支持リブ53が、底壁部44の開口部46に沿って周方向へ等間隔に配置されている。
支持リブ53は、板状に形成されており、リフレクタ部41の中心から放射状に沿って配置されている。支持リブ53は、底壁部44から立設されており、その上部が天板部52に連結されている。天板部52は、その周面に支持リブ53の上部が連設されている。そして、これらの支持リブ53は、側面視において天板部52に連結された一端から底壁部44に連結された他端へ向かって次第に幅寸法が広くなっている。これにより、支持リブ53は、天板部52に連結された一端から底壁部44に連結された他端へ向かって次第に断面積が増加されている。
支持リブ53によって天板部52が支持された文字板支持部51では、底壁部44と天板部52との間に、支持リブ53によって周方向に分割された複数の透光窓部57が設けられている。
リフレクタ部41の底壁部44には、環状溝部61が形成されている。この環状溝部61は、周壁部45と文字板支持部51との間において環状に形成されている。この環状溝部61は、その底面62が平面になっており、径方向にわたって、前面板部42に装着される文字板24に対して平行になっている。これにより、この環状溝部61は、その深さ寸法が径方向にわたって同一になっている。また、リフレクタ部41の周壁部45は、底壁部44に形成された環状溝部61の底面62に対して垂直に形成されている。
図1及び図2に示すように、ケース23には、前面板部42にシート状の文字板24が重ね合わされて装着される。これにより、ケース23は、リフレクタ部41を含む前面の略全体が文字板24によって覆われる。この文字板24は、リフレクタ部41の中央位置において、文字板支持部51の天板部52に当接されて支持される。また、文字板24は、天板部52に形成された係止爪56によって天板部52に当接された部分が係止される。
文字板24には、ケース23のリフレクタ部41を覆う位置に、車両速度やエンジン回転数を示す数字N及び目盛Mが設けられており、これらの数字N及び目盛Mでは、裏面からの光が透光可能となっている。目盛Mは、周方向にわたって繋がる環状に形成されている。文字板24は、例えば、導光性を有する樹脂シートに対して、数字N及び目盛Mとなる部分等を除いて不透光性の遮光層を印刷して形成することにより得られる。
図2に示すように、上記構造のメータ装置10では、回転軸33を介して指針34内に導かれる光源31からの光は、その一部の光L1が基部35の反射面38で反射し、針部36側へ導かれ、これにより、針部36が発光照明される。
また、指針34内に導かれた他の光L2は、基部35の円錐反射面39で反射し、回転軸33の軸心を中心とした周囲に放射状に照射される。この放射状に照射される光L2は、透光窓部57からケース23のリフレクタ部41内へ導かれる。リフレクタ部41に導かれる光L2は、リフレクタ部41の環状溝部61の底面62及びリフレクタ部41の周壁部45に反射して文字板24に照射される。なお、リフレクタ部41へ導かれた光L2には、リフレクタ部41の環状溝部61の底面62で反射して文字板24に照射される光、及び文字板24を直接照射する光もある。
ここで、指針34の基部35の周囲には、複数の支持リブ53が設けられている。しかし、これらの支持リブ53は、指針34の基部35を中心として径方向に沿って放射状に配置されている。したがって、指針34の基部35から照射される光L2は、支持リブ53によって極力遮られずにリフレクタ部41へ全周にわたって導かれることとなる。
以上、説明したように、本実施形態に係るメータ装置10によれば、リフレクタ部41の中央に文字板24を支持する文字板支持部51を有するので、円形状の凹部からなるリフレクタ部41を塞ぐように装着される文字板24を、リフレクタ部41の中央で良好に支持させることができる。これにより、リフレクタ部41の中央で文字板24を凹ませてしまうことなく、ケース23へ文字板24を円滑に装着させることができ、文字板24の装着作業性を向上させることができる。
また、文字板支持部51は、文字板24が当接される円板状の天板部52を、指針34の基部35を中心として径方向に沿って放射状に配置された複数の支持リブ53で支持している。これにより、指針34の基部35から照射される光L2を支持リブ53によって極力遮らずにリフレクタ部41に導くことができ、リフレクタ部41で反射した光L2によって輝度ムラを抑えつつ文字板24を照らすことができる。また、文字板の裏面に沿って導光板を配置して複数の光源で導光板を光らせて文字板を照明させる構造と比較し、部品点数を削減してコストを抑えつつ文字板をムーブメント32の回転軸33に対し360°輝度ムラなく照明することができる。
ここで、リフレクタ部41の環状溝部61を外周にいくほど浅くすると、外周部分で輝度を高めることができるが、支持リブ53の影が出やすくなる。逆にリフレクタ部41の環状溝部61を外周にいくほど深くすると、外周部分の輝度が低下する。
本実施形態に係るメータ装置10では、リフレクタ部41の底部における文字板支持部51の周囲に、文字板24と平行な底面62を有する環状溝部61が形成されている。したがって、メータ装置10によれば、指針34の基部35から照射される光L2を、文字板24と平行な環状溝部61の底面62と、この底面62に対して垂直な周壁部45とで反射させることにより、径方向の輝度ムラを抑えてさらに良好に文字板24を照らすことができる。
また、リフレクタ部41は、環状溝部61の底面62に対して垂直な周壁部45を有しているので、この環状溝部61の底面62に垂直な周壁部45で反射して径方向内方へ向かう光L2によって、支持リブ53によって形成される影をぼかすことができる。
また、本実施形態に係るメータ装置10によれば、支持リブ53は、指針34の基部35を中心として径方向に沿う幅寸法が、天板部52からリフレクタ部41の底部に向かって次第に大きくされているので、支持リブ53の厚みを薄くして光L2の遮りを極力抑えつつ、支持リブ53の強度を高めて天板部52を確実に支持させることができる。
しかも、天板部52に形成された係止爪56を文字板24に係止させることにより、リフレクタ部41の中央において文字板24を容易に天板部52に保持させることができる。
次に、リフレクタ部の参考例について説明する。
図7は、参考例に係るリフレクタ部の斜視図である。
図7に示すように、参考例に係るリフレクタ部71では、発光ダイオード等の表示灯が装着される複数の装着孔72を有するインジケータ部73が張り出している。そして、このインジケータ部73に文字板を係止する係止爪74が形成されている。また、このリフレクタ部71では、底面75が、径方向外方へ向かって次第に手前に傾斜されている。
この参考例では、リフレクタ部71にインジケータ部73が張り出しているため、リフレクタ部71における周方向全域に光を照射させることができない。このため、照明範囲が狭くなり、照明による効果が制限されてしまう。また、参考例では、リフレクタ部71の底面75が、径方向外方へ向かって次第に手前に傾斜されているので、文字板を照射する光が径方向に均一とならず、輝度ムラが生じてしまう。
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。
例えば、上記実施形態では、5つの支持リブ53を設けた場合を例示したが、支持リブ53の数は複数であれば5つに限定されない。なお、支持リブ53の数は5つが最適であり、5つの支持リブ53を設けることにより、遮光を抑えつつ天板部52を良好に支持することができる。
また、上記実施形態では、天板部52に設けた係止爪56によって文字板24を係止させる構造としたが、他の固定方法によって天板部52へ文字板24を固定してもよい。例えば、他の固定方法としては、天板部52に対して接着材によって文字板24を接着固定する方法などがある。
また、上記実施形態では、1枚の文字板24によって2つのリフレクタ部41を覆って2つのメータ部11を構成したが、2枚の文字板24によって2つのリフレクタ部41をそれぞれ覆う構造としてもよい。なお、1枚の文字板24によって2つのリフレクタ部41を覆う構造であれば、文字板24の数を削減して低コスト化できる。
ここで、上述した本発明の実施形態に係るメータ装置の特徴をそれぞれ以下[1]~[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 円形状の凹部を含むリフレクタ部(41)を有するケース(23)と、
前記リフレクタ部(41)を塞ぐように前記ケース(23)に装着される文字板(24)と、
前記リフレクタ部(41)の中心に配置される回転軸(33)と、
前記回転軸(33)に基部(35)が支持されて前記回転軸(33)の回転によって前記文字板(24)の表面に沿って回動する導光性を有する指針(34)と、
前記指針(34)の前記基部(35)に光を入光させることにより、前記指針(34)を発光させるとともに、前記基部(35)から前記リフレクタ部(41)へ光を照射させる光源(31)と、
を備え、
前記ケース(23)には、前記リフレクタ部(41)の中央に前記文字板(24)を支持する文字板支持部(51)が設けられ、
前記文字板支持部(51)は、前記文字板(24)が当接される円板状の天板部(52)と、前記天板部(52)と前記リフレクタ部(41)の底部との間に設けられて前記天板部(52)を支持する複数の支持リブ(53)と、を有し、
前記複数の支持リブ(53)は、前記指針(34)の前記基部(35)を中心として径方向に沿って放射状に配置されている、
ことを特徴とするメータ装置。
[2] 前記リフレクタ部(41)の底部には、前記文字板支持部(51)の周囲に、前記文字板(24)と平行な底面(62)を有する環状溝部(61)が形成され、
前記リフレクタ部(41)は、前記環状溝部(61)の底面(62)に対して垂直な周壁部(45)を有する、
ことを特徴とする上記[1]に記載のメータ装置。
[3] 前記支持リブ(53)は、前記径方向に沿う幅寸法が、前記天板部から前記リフレクタ部(41)の底部に向かって次第に大きくされている、
ことを特徴とする上記[1]または[2]に記載のメータ装置。
[4] 前記天板部(52)には、前記文字板(24)を係止する係止爪(56)が形成されている、
ことを特徴とする上記[1]から[3]のいずれかに記載のメータ装置。
10 メータ装置
23 ケース
24 文字板
31 光源
33 回転軸
34 指針
35 基部
41 リフレクタ部
45 周壁部
51 文字板支持部
52 天板部
53 支持リブ
56 係止爪
61 環状溝部
62 底面

Claims (4)

  1. 円形状の凹部を含むリフレクタ部を有するケースと、
    前記リフレクタ部を塞ぐように前記ケースに装着される文字板と、
    前記リフレクタ部の中心に配置される回転軸と、
    前記回転軸に基部が支持されて前記回転軸の回転によって前記文字板の表面に沿って回動する導光性を有する指針と、
    前記指針の前記基部に光を入光させることにより、前記指針を発光させるとともに、前記基部から前記リフレクタ部へ光を照射させる光源と、
    を備え、
    前記ケースには、前記リフレクタ部の中央に前記文字板を支持する文字板支持部が設けられ、
    前記文字板支持部は、前記文字板が当接される円板状の天板部と、前記天板部と前記リフレクタ部の底部との間に設けられて前記天板部を支持する複数の支持リブと、を有し、
    前記複数の支持リブは、前記指針の前記基部を中心として径方向に沿って放射状に配置され
    前記リフレクタ部の底部には、円形状の開口部が形成され、前記天板部は、前記開口部を臨む位置に配置され、
    前記複数の支持リブの各々は、前記天板部側の端部が前記天板部の外周縁部に連結され、前記リフレクタ部の底部側の端部が前記底部における前記開口部の周縁部に連結され、且つ、前記回転軸の軸線方向及び前記径方向に沿って延びる平板状の形状を有する、
    ことを特徴とするメータ装置。
  2. 前記リフレクタ部の底部には、前記文字板支持部の周囲に、前記文字板と平行な底面を有する環状溝部が形成され、
    前記リフレクタ部は、前記環状溝部の底面に対して垂直な周壁部を有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のメータ装置。
  3. 前記支持リブは、前記径方向に沿う幅寸法が、前記天板部から前記リフレクタ部の底部に向かって次第に大きくされている、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のメータ装置。
  4. 前記天板部には、前記文字板を係止する係止爪が形成されている、
    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メータ装置。
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