KR100565861B1

KR100565861B1 - 지침 계기

Info

Publication number: KR100565861B1
Application number: KR1020000050033A
Authority: KR
Inventors: 마쓰모토마코토
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2006-03-30
Also published as: DE60034771T2; US6461006B1; JP2001074511A; EP1158277B1; JP4075242B2; KR20010050230A; DE60034771D1; EP1158277A1

Abstract

제1광원(光源)을 구성하는 배선판(70)의 표면에 설치된 5개의 발광(發光) 소자(72)를 구비하는 표시 장치를 제공한다. 이들 광원은 눈금판(20a) 및 발광 지침(指針)(20c)을 조명한다. 제2광원을 구성하는 단일의 발광 소자(73)는, 각각의 발광 소자(72) 중의 하나의 외측 상에 도광판(導光板: light-guiding plate)(50)의 오목부(52)에 홀더(holder)(60)의 개구부(61)를 통해서 대향하도록 배선판(70)의 표면 상에 눈금판(20a)용의 조명 광원으로서 설치되어 있다.

Description

지침 계기{MEASURING INSTRUMENT WITH AN INDICATOR}

도 1은 본 발명에 따른 지침 계기의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 지침 계기의 도 1의 2-2선을 따라 취한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 지침 계기의 도 1의 3-3선을 따라 취한 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

삭제

11: 관통 구멍부 20a, 40a: 눈금판
20b: 회전기 20c, 40c: 발광 지침

삭제

23: 지침 축 50: 도광판

51: 원통부 52: 오목부

70: 배선판 72, 72: 발광 소자

90: 엔드 플레이트(end plate) 100: 프론트 파넬(front panel)

본 발명은 계기(計器)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 본 발명은 지침(指針) 계기에 관한 것이다.

종래에는, 예를 들어, 지침 계기는, 일본국 특개평9-21655호 공보에 나타낸 것과 같이, 자동차용과 같은 것에 이용되었다. 여기서, 발광(發光) 지침은, 눈금판 및 도광판(導光板)의 관통 구멍을 통과하는 지침 축의 선단부(先端部)에 의해 그 회전 베이스(base)에 지지되어 있다. 이 품목들은 이 눈금판의 이면(裏面) 상에 함께 배치되어 회전기로부터 연장된다. 또한, 광원(光源)을 구성하는 복수의 발광 소자(素子)는, 도광판의 이면 측 상의 발광 지침의 회전 베이스에 대응하는 위치에서 지침 축의 주위에 배치되어 있다. 이들 발광 소자는, 도광판 및 눈금판의 각각의 관통 구멍을 통하여 발광 지침 내에 그 회전 베이스로부터 광(光)을 입사(入射)시킨다. 동시에 도광판 내에 이 동일한 광원으로부터 광이 관통 구멍부로부터 입사한다.

삭제

그러나, 상기 장치에서는, 각각의 발광 소자로부터의 광이 발광 지침 및 도광판의 쌍방에 입사된다. 이 때문에, 발광 지침으로의 입사광이 충분할지라도, 도광판으로부터 눈금판에 이면을 통해 입사하는 광은 부족하다. 그 결과, 눈금판의 휘도(輝度)가 부족하다. 본 발명은 이러한 결점의 관점에서 개발되었다.

본 발명은, 투광성 눈금판(20a, 40a)과, 이 눈금판의 이면을 따라서 설치된 도광판(50), 및 이 도광판의 이면 측에 설치되어 상기 도광판의 관통 구멍부(51) 및 눈금판의 관통 구멍부(11)를 통과하는 지침 축(23)을 갖춘 회전기(20b)를 구비한 지침 계기를 구성함으로써, 이러한 결점 및 기타 결점들을 극복할 수 있다. 상기 계기는, 눈금판의 표면을 따라서 회전하도록 지침 축의 선단부에 회전 베이스(24a)에 의해 지지되는 발광 지침(20c, 40c)을 추가로 구비하고 있다. 도광판의 이면 측에서 지침 축의 주변에는, 광을 상기 각각의 관통 구멍부를 통해서 발광 지침 내에 그 회전 베이스부로부터 입사시켜, 도광판을 통해서 눈금판에 입사시키는 제1광원(72)이 배치되어 있다.

삭제

제2광원(73)은, 제1광원으로부터 반경 방향에 지침 축으로부터 떨어진 위치에 배치되어, 광이 도광판을 통해서 눈금판에 입사되도록 배열되어 있다.

그 결과, 제1광원은 발광 지침 및 눈금판을 조명한다. 제2광원은 눈금판(20a)만을 조명한다. 따라서, 제1광원으로부터 눈금판으로의 광이, 제1광원으로부터 발광 지침으로의 광에 비해 부족하더라도, 제2광원이 이 부족분을 보충한다. 그 결과, 발광 지침뿐 아니라 눈금판도 적절히 조명되게 된다.

본 발명의 다른 특징에 있어서, 눈금판의 표면 및 발광 지침에 대향하도록 환상(環狀)의 엔드 플레이트(end plate)를 경유하여 눈금판 상에는, 흑색 표면(100)이 형성되어 있다.

본 발명의 다른 특징에 있어서, 제1광원(72)은, 지침 축의 주변에서 상기 지침 축으로부터 반경 방향으로 사실상 동일한 거리에 배치된 복수의 발광 소자이다. 제2광원은 단일 발광 소자로서 구성되어 있다.

삭제

본 발명의 또 다른 특징에 있어서, 계기는, 도광판의 이면을 따라서 설치된 배선판(70)을 갖추고 있다. 제1광원은, 배선판 상에 설치되어 상기 배선판에 전기적으로 접속된 복수의 발광 소자이고, 제2광원은, 배선판 상에 설치되어 이 배선판에 전기적으로 접속된 단일 발광 소자이며, 회전기는 배선판에 전기적으로 접속되어 있다.

삭제

본 발명의 다른 특징에 있어서, 도광판은, 그 대향 표면 상에, 제2광원을 구성하는 발광 소자에 대향하는 오목부(52)를 갖추고 있다. 제2광원은, 도광판을 통해서 눈금판에 광이 입사하기 전에 상기 오목부에 상기 광이 입사되도록 한다.

삭제

본 발명의 다른 특징에 있어서, 제1광원은, 지침 축의 주변에서 상기 지침 축으로부터 사실상 동일한 거리에 반경 방향으로 배치된 복수의 발광 다이오드이다. 제2광원은 하나의 발광 다이오드이다.

본 발명의 다른 특징에 있어서, 배선판(70)은 도광판의 이면을 따라서 설치되어 있으며, 각각의 발광 소자는 배선판 상에 설치되어 상기 배선판에 회전기와 함께 전기적으로 접속되어 있다.
본 발명의 추가적인 적용 범위는 이하에 구비된 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 이 상세한 설명으로부터 본 발명의 취지 및 범주 내에서 각종 변경 및 변형이 당업자에게는 명백하게 될 것이기 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 특정 예는 단지 설명의 목적으로만 의도되었다는 점을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명을 자동차용 조합 계기(combination meter)에 관련하여 나타낸다. 이 조합 계기는 관련 자동차의 차량 실내의 계기판에 배치되어 있으며, 이 조합 계기는, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 계기판(10), 및 이 계기판(10) 상에 배치되어 있는 회전 속도계(tachometer)(20), 인디케이터(indicator)(30), 및 속도계(speed meter)(40)를 갖추고 있다.

도 1에서, 회전 속도계(20)는 계기판(10) 상에 형성된 눈금판(20a)을 갖추고 있다. 회전기(20b)는, 계기판(10)의 이면 측에서 눈금판(20a)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 방향에 대해서는, 이면은, 디스플레이(display)의 시각 표시 측에 대향하는 위치이다. 눈금판(20a)은 계기판(10)의 도 1에서 나타낸 우측부에 설치되어 있다. 눈금판(20a) 및 인디케이터부(30a)와 눈금판(40a)을 제외한 부분은, 바람직하게는 흑색으로 도색되어 있다.

눈금판(20a)은 엔진의 회전수(RPM)를 표시하는 사실상 원호 형상과 같은 눈금부(21)를 갖추고 있다. 또한, 이 눈금부(21)의 눈금 및 숫자는 흑색으로 도색되어 있다. 또한, 눈금판(20a)은 눈금부(21)의 눈금이나 숫자를 제외하고는 광을 투과하도록 형성되어 있다.

회전기(20b)는 구동부(22)와 지침 축(23)을 갖추고 있다. 지침 축(23)은, 구동부(22)로부터 회로 기판(70)의 관통 구멍부(71), 홀더(holder)(60)의 개구부(61), 도광판(50)의 원통부(51), 및 계기판(10)의 관통 구멍부(11)(눈금판(20a)의 관통 구멍으로서도 동시에 기능함)를 통하여 상향(上向)으로 회전 가능하게 연장되어 있다. 그러나, 회전기(20b)는 케이싱(80) 내에 지지되어 있다. 구동부(22)는 입력에 따른 전자기력에 의거하여 지침 축(23)을 회전시키는 점에 주목하여야 한다. 또한, 케이싱(80)은, 회로 기판(70), 홀더(60), 도광판(50), 및 계기판(10)을 경유하여 환상의 엔드 플레이트(90)에 동축(同軸)으로 조립되어 있다.

또한, 회전 속도계(20)는, 지침 본체(24)와 커버(25)를 갖추고 있는 발광 지침(20c)을 구비하고 있다. 지침 본체(24)는 투명한 도광성(導光性) 수지(樹脂) 재료로서 세로로 형성되어 있으며, 이 지침 본체(24)는 그 회전 베이스부(24a)의 보스(boss)를 경유하여 지침 축(23)의 선단부(先端部)에 의해 지지되어 있다. 도 2에서 나타내는 바와 같이, 회전 베이스부(24a)는 광을 반사하는 경사면(24b)을 갖추고 있다.

커버(25)는 지침 본체(24)를 덮고 있으며, 지침부(24c)의 상면(上面)에 대응하는 상벽(上壁)에 슬릿(slit)(25a)을 갖추고 있다. 이에 따라, 발광 지침(20c)에 있어서는, 회전 베이스부(24a) 내에 그 이면으로부터 광이 입사되면, 이 광은 경사면(24b)에 의해 반사되어 지침부(24c) 내로 진행한다. 그 다음 지침부(24c) 내의 광은 커버(25)의 슬릿(25a)을 통해서 출사(出射)된다. 따라서, 지침부(24c)는 슬릿(25a)으로부터 조명된다. 또한, 도 2에서 밸런서(balancer)(26)를 나타낸다.

도광판(50)은 계기판(10) 상에 그 이면을 따라서 배치되어 있으며, 위에서 설명한 원통부(51)를 일체로 구비하고 있다. 원통부(51)는 눈금판(20a)의 관통 구멍부(11)의 밑에, 지침 축(23)의 삽입 통과를 허용하도록 지침 축(23)과 동축으로 위치하고 있다. 원통부(51)는, 그 상단면(上端面)(51a)에서, 관통 구멍부(11) 및 커버(25)의 개구부(25b)를 통해서 발광 지침(20c)의 회전 베이스부(24a)의 대향면을 마주하고 있다. 원통부(51)는 그 부분(51) 주위로부터 그 하부(51b)에 입사하는 광을 반사면(51c)에서 상향으로 반사한다. 반사면(51c)은, 상단면(51a)으로부터 지침 본체(24)의 회전 베이스부(24a)에 대해 경사되어 있는 테이퍼(taper)로 된 부분을 구비하고 있다. 여기서, 반사면(51c)은, 도 2 및 도 3에서 나타내는 바와 같이, 원통부(51)의 하부(51b)의 내주면(內周面)을 따라 형성되어서 상향으로 모여진다.

또한, 도광판(50)은, 원통부(51)의 주위에서, 낮은 홀더부(60b)와 함께, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 모이는 형상으로 형성되어 있다. 이러한 결과로, 원통부(51)의 주위로부터 도광판(50)의 내부로 입사하는 광은, 하부(51b)의 내부에 입사할 뿐 아니라 원통부(51) 이외의 상기 원통부(51)의 외주 측 부분에도 입사한다. 도광판(50)은 도광성 수지 재료로서 형성되어 있다.

홀더(60)는, 도 2에서 나타내는 바와 같이, 환상의 프레임(frame)(60a)과 이 환상의 프레임(60a)의 단부(端部)에 형성된 홀더부(60b)를 갖추고 있다. 홀더부(60b)는, 도광판(50)을 수용하는 동시에, 이 도광판(50) 내의 광을 상기 도광판의 내부를 향해서 반사하는 역할도 수행한다.

배선판(70)은 케이싱(80)과 홀더(60) 사이에 끼워져 있으며, 구동부(22)를 따라 계기판(10)과 평행으로 위치하고 있다. 본 실시형태에서는, 배선판(70)은 프린트 기판으로 구성되어 있다.

제1광원을 구성하는 5개의 발광 소자(72)는, 서로 간격을 두어서 배선판(70)의 표면 상에 설치되어 있다. 그 결과, 이것들은 홀더부(60b)의 개구부(61)를 통해서 도광판(50)의 원통부(51)의 주위에 면하고 있다. 발광 소자(72)는 홀더부(60b)의 개구부(61)를 통해서 도광판(50)의 원통부(51) 및 그 주위를 향해서 아래로부터 광을 입사시킨다. 그 결과, 각각의 발광 소자(72)로부터의 광은 도광판(50)의 원통부(51) 및 그 외주측 부분으로 입사한다. 각각의 발광 소자(72)는 지침 축(23)으로부터 반경 방향으로 거의 동일한 거리에 떨어져 있는 장소에 위치되어 있다.

또한, 제2광원을 구성하는 하나의 발광 소자(73)는, 오목부(52)에 대향하여 배선판(70)의 표면에 설치되어 있다. 홀더부(60b)에는 개구부(61)가 있으며, 발광 소자(73)는 원통부(51)를 통하는 이외의 부분인 도광판(50)의 일부 내로 광을 입사시킨다. 여기서, 오목부(52)는 도광판(50)의 이면에 근접해서 V자 형상을 갖고 있다. 오목부(52)는 홀더부(60b)의 개구부(61) 내주측 상에 위치하고 있다. 그러나, 상기 오목부(52)의 형상은 V자 형상으로 한정되지 않고, 발광 소자(73)로부터의 광을 도광판(50) 내로 도입하는 어떠한 형상으로 될 수도 있다. 본 실시형태에서는, 각각의 해당 발광 소자(72, 73)는 발광 다이오드에 의해 구성되어 있다.

속도계(40)는, 회전 속도계(20)와 사실상 동일한 방식으로 구성되어 있다. 따라서, 차량 속도계(40)는, 계기판(10)에 형성된 눈금판(40a)과, 계기판(10)의 이면 측에 배치된 회전기, 및 지침 축의 선단부에 의해 지지된 발광 지침(40c)을 갖추고 있다. 이 지침 축은, 회전기로부터 지침 축(23)과 사실상 동일하게 연장된다. 상기 눈금판(40a)은 자동차의 차량 속도를 나타내는 표시 패턴부(41)를 갖추고 있다.

인디케이터(30)는 계기판(10)에 형성한 인디케이터부(30a)를 갖추고 있다. 또한, 흑색 표면인 프론트 판넬(front panel)(100)이 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 각각의 발광 소자(72, 73) 및 회전기(20b) 및 속도계(40)의 회전기는, 배선판(70)의 배선에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 상기 프론트 판넬(100)은 투과율 20% 정도의 스모크 재료(smoke material)에 의해 형성되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 예로써 회전 속도계(20)를 이용하며, 각각의 발광 소자(72)는 지침 본체(24) 내에 광을 입사한다. 이 광은, 도광판(50)의 원통부(51) 및 관통 구멍부(11)를 통해서 회전 베이스부(24a)로 진행한다. 또한, 광은 도광판(50)의 원통부(51) 이외의 부분을 통해서 눈금판(20a)에 입사한다. 이렇게 해서, 제1광원을 구성하는 각각의 발광 소자(72)는 발광 지침(20c) 및 눈금판(20a)에 대해 양쪽 모두를 조명한다.

삭제

그 결과, 각각의 발광 소자(72)로부터 눈금판(20a)에 입사하는 광이 각각의 발광 소자(72)로부터 발광 지침(20c)에 입사하는 광에 비교하여 부족하더라도, 발광 소자(73)가 눈금판(20a)의 불충분한 조명에 대해 보상하게 된다. 따라서, 발광 지침(20c) 및 눈금판(20a)은, 프론트 판넬(100)의 흑색 표면에도 불구하고 적절하게 조명된다.

배선판(70)은 프린트 기판에 한정되지 않고, 일반적으로 배선 및 접속이 가능한 어떠한 형태의 회로 기판일 수도 있다는 점에 주목하여야 한다. 또한, 본 발명은 조합 계기에 한정되지 않고, 속도계 단독의 계기나 회전 속도계 단독의 계기에 적용할 수도 있다. 또한, 발광 소자는 발광 다이오드에 한정되지 않고, 예를 들면, 램프, 냉음극관, 또는 전자 발광 소자와 같은 발광 소자일 수도 있다. 또한, 발광 소자(72 또는 73)의 개수는 5개로 한정되지 않고, 변경될 수도 있다. 또한, 오목부(52)의 개수도 발광 소자(73)의 개수에 따라서 변경될 수도 있다.

삭제

도광판(50)에 원통부(51)를 대신하여 관통 구멍을 형성하는 경우일지라도, 내주면을 하향(下向)으로 모아지도록 형성할 수 있다. 이것은 각각의 발광 소자(72)의 광을 관통 구멍부를 통해서 회전 베이스부(24a)에 직접 입사시키고, 도광판(50)에 이 관통 구멍부의 주위에서 각각의 발광 소자(72)로부터 입사하는 광을 상기 내주면에 의해 도광판(50) 내로 반사하도록 한다. 상기 실시형태에서 얻을 수 있는 것과 사실상 동일한 기능 및 효과를 성취할 수 있다. 최후로, 본 발명은, 자동차에 한정하지 않고, 각종 차량용의 지침 계기에 적용할 수도 있다. 또한, 본 발명은 일반 산업 기계 및 공구용 지침 계기에 적용할 수도 있다.
상기 실시형태는 본 발명의 사용 예를 나타내고 있지만, 본 발명은 다른 용도, 그것의 변형 및 변경에도 적용할 수 있으며, 여기에 제공된 개시에 한정되지 않는다는 점을 이해하여야 한다.

삭제

각종 계기에 있어서, 발광 지침으로의 입사광과 도광판으로부터 눈금판에 이면을 통해 입사하는 입사광이 충분하게 되어, 계기의 휘도를 밝게 할 수 있다.

Claims

적어도 하나의 투광성 눈금판(20a, 40a)과,

상기 눈금판의 이면(裏面)을 따라 설치된 도광판(導光板)(50)과,

상기 도광판의 이면에 설치되어 상기 도광판의 관통 구멍부(51) 및 상기 눈금판의 관통 구멍부(11)를 통해서 회전 가능하게 장착된 지침(指針) 축(23)을 갖는 회전기(rotating machine)(20b)와,

상기 눈금판의 표면을 따라 회전하도록 상기 지침 축의 선단부(先端部)에 회전 베이스부(rotating base portion)에 의해 지지된 적어도 하나의 발광 지침(20c, 40c)과,

상기 도광판의 이면 측에서 상기 지침 축의 주변에 배치되어, 광(光)을 상기 도광판의 관통 구멍부 및 상기 눈금판의 관통 구멍부를 통해서 상기 발광 지침 내로 입사시키고, 광을 상기 도광판을 통해서 상기 눈금판 내에 입사시키는 제1광원(72)과,

상기 제1광원에 대하여 상기 지침 축으로부터 반경 방향에서 외향(外向)으로 떨어진 위치에 배치되고, 광을 상기 도광판을 통해서 상기 눈금판 내에 입사시키는 제2광원(73)을 갖춘 것을 특징으로 하는, 지침 계기.
적어도 하나의 투광성 눈금판(20a, 40a)과,

상기 눈금판의 이면을 따라 설치된 도광판(50)과,

상기 도광판의 이면 측에 설치되어 상기 도광판의 관통 구멍부(51) 및 상기 눈금판의 관통 구멍부(11)를 통해서 회전 가능하게 장착된 지침 축(23)을 갖는 회전기(20b)와,

상기 눈금판의 표면을 따라 회전하도록 상기 지침 축의 선단부에 회전 베이스부(24a)에 의해 지지된 적어도 하나의 발광 지침(20c, 40c)과,

상기 눈금판에 엔드 플레이트(end plate)(90)에 의해, 상기 눈금판의 표면 및 상기 발광 지침에 대향하도록 부착된 흑색 표면(black face)(100)과,

상기 도광판의 이면 측에서 상기 지침 축의 주변에 배치되어, 상기 도광판의 관통 구멍부 및 상기 눈금판의 관통 구멍부를 통해서 광을 회전 베이스부로부터 발광 지침 내에 입사시키고, 상기 도광판을 통해서 상기 눈금판 내로 광을 입사시키는 제1광원(72)과,

상기 제1광원에 대하여 상기 지침 축으로부터 반경 방향에 외향으로 떨어진 위치에 배치되어, 광을 상기 도광판을 통해서 상기 눈금판 내로 입사시키는 제2광원(73)을 갖춘 것을 특징으로 하는, 지침 계기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1광원은, 상기 지침 축의 주변에서 상기 지침 축으로부터 반경 방향으로 사실상 동일한 거리에 배치된 복수의 발광 소자이며,

상기 제2광원은 단일의 발광 소자인 것을 특징으로 하는, 지침 계기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 배선판(70)은 상기 도광판의 이면을 따라 설치되고,

상기 제1광원은 상기 배선판 상에 설치되어, 상기 배선판에 전기적으로 접속된 복수의 발광 소자이고,

상기 제2광원은 상기 배선판 상에 설치되어, 상기 배선판에 전기적으로 접속된 단일의 발광 소자이고,

상기 회전기는 상기 배선판에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 지침 계기.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 도광판은 상기 제2광원에 면하는 오목부(52)를 갖추고,

상기 제2광원은 상기 도광판을 통해서 눈금판 내로 광을 입사시키기 전에 상기 오목부 내로 광을 입사시키는 것을 특징으로 하는, 지침 계기.
제4항에 있어서, 상기 제1광원은 상기 지침 축의 주변에서 상기 지침 축으로부터 사실상 동일한 반경 방향 거리에 배치된 발광 다이오드를 포함하며,

상기 제2광원은 하나의 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는, 지침 계기.
제3항에 있어서, 배선판(70)은 상기 도광판의 이면을 따라 설치되고,

상기 제1광원의 상기 발광 소자는 상기 배선판에 설치되어, 상기 배선판에 상기 회전기와 함께 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 지침 계기.