JP7136758B2 - メータ装置 - Google Patents

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。

Images