JP4933069B2 - 車両用指針計器 - Google Patents

Description

本発明は、車両用指針計器に関するもので、たとえば自動車に用いて好適である。

従来の車両用指針計器としては、たとえば車両用指針計器の見映えを向上させるために、文字板の表面に枠状部材としてのリング部材を装着し、指針に光を照射するための文字板の開口部から漏れた光によりこのリング部材の内壁面を照明している。（特許文献１参照）。
特開２００３−２２２５３９号公報

しかしながら、上述した従来の車両用指針計器においては、文字板の開口部から漏れた光が直接リング部材を照射する構成としているため、リング部材の内壁面の照度が低いという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的は、リング部材を高照度で視認させることが可能な車両用指針計器を提供することである。

本発明は、上記目的を達成する為に以下の技術的手段を採用する。

本発明の請求項１に記載の車両用指針計器は、表示意匠が形成された文字板と、文字板の前面側に配置される透明カバーと、文字板の背面側に配置されて回転軸を回転させるムーブメントと、文字板に設けられた回転軸が挿通される貫通孔と、回転軸に固定されて文字板の前面側を回動するように配置された指針と、文字板の背面側に貫通孔を通して指針に光を入射可能に配置された光源とを備えた車両用指針計器であって、文字板の前面側且つ表示意匠の外周側に配置された枠体と、指針の前面側且つ透明カバーの背面側において、貫通孔を覆うように指針及び透明カバーとは分離して配置され且つ枠体と一体的に形成され、貫通孔を通過した光源からの光を枠体に照射する遮光部材とを備えることを特徴とするものである。

このような構成によれば、貫通孔を通過した光源からの光の一部は直接枠体を照射する。さらに、貫通孔を通過した光源からの光の一部は遮光部材の裏面で反射した後に枠体を照射する。すなわち、枠体は、貫通孔を通過した光源からの光と、一旦遮光部材で反射した光源からの光との両方の光により照射される。

これにより、従来の車両用指針計器に対して枠体を照射する光量を増加させることができるので、枠体の照度を高めることができる。以上により、枠体を高照度で視認させることが可能な車両用指針計器を提供することができる。

加えて、枠体および遮光部材が一体的に形成されるので、遮光部材と枠体との位置関係は高精度に維持される。故に、枠体の照度は、均一且つ高いものになる。さらに、車両用指針計器の部品点数、組付け工数を低減することができる。

本発明の請求項２に記載の車両用指針計器は、枠体は外側に向かうにしたがって徐々に開口する断面凸状に形成されたことを特徴とするものである。

このような構成によれば、光源からの光の枠体における反射光はある程度の角度範囲を持って文字板の前方、つまり視認者側へ向かう。したがって、視認者の姿勢が変化したり、あるいは、視認者の体格が異なる場合でも、枠体の明るさをほぼ同じに視認させることができる。

以下、本発明による車両用指針計器を、自動車の車室内に設置されたスピードメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の正面図である。なお、図１において、上方が自動車の上方であり、左右方向が自動車の幅方向となっている。

図２は、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図２において、左方が運転席であり、スピードメータ１は、図２において、左側から視認される。

図３は、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の枠体である装飾リング９、および遮光部材であるセンターカバー１０の正面図である。

図４は、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。

スピードメータ１は、当該自動車の車室内の運転席前方に運転者が視認可能に設けられ、当該自動車の走行速度を指針により指示するものである。

以下に、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の構成について説明する。

文字板２は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等の薄板から形成されている。文字板２は、表示意匠としての目盛２１、数字２２および文字２３を備えている。目盛２１および数字２２は、後述する指針５とともに当該自動車の走行速度を指示するためのものである。また、文字２３は、表示される走行速度の単位を表している。目盛２１、数字２２および文字２３は、文字板２の表面２５に、目盛２１、数字２２および文字２３を除いて遮光性皮膜を印刷等により施して形成されている。すなわち、目盛２１、数字２２および文字２３のみが透光性となり、それらの周囲は遮光性となっている。これにより、目盛２１、数字２２および文字２３は、文字板２の裏側（図２の右側）に配置された後述する発光ダイオード４からの光により透過照明されて発光表示される。

また、文字板２には、図２に示すように、後述する駆動装置としてのムーブメント６のシャフト６１と指針５のスリーブ５ａとで構成される回転軸を挿通させるための貫通孔２４が設けられている。なお、指針５のスリーブ５ａを廃止してシャフト６１を文字板２の貫通孔２４から延出させて指針５に接続するようにしてもよい。

なお、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１においては、目盛２１、数字２２および文字２３に透光性白色塗装を施し、且つそれらの周囲に遮光性黒色塗装を施している。しかしながら、上述のような組み合わせに限定する必要はなく、目盛２１、数字２２および文字２３を無色透明のままとしてもよい。この場合は、目盛２１、数字２２および文字２３は発光ダイオード４の発光色で発光表示されることになる。

文字板２の裏側（図２において右側）には、光源である発光ダイオード４からの光を文字板２および指針５へ導くための導く導光体３が配置されている。導光体３は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から形成されている。導光体３は、図２に示すように、発光ダイオード４が発する光を文字板２の目盛２１、数字２２および文字２３へ導くための文字板導光部３１と、発光ダイオード４が発する光を指針５へ導くための指針導光部３２とから構成されている。文字板導光部３１は、図２に示すように、概略円板状に形成されるとともに、指針導光部３２は、図２に示すように、円筒状に形成されている。

文字板２の背後、つまり導光体３の背後には、図２に示すように、光源である発光ダイオード４が指針５、つまり導光体３に光を入射可能に配置されている。発光ダイオード４は、たとえば白色で発光する白色発光ダイオードが用いられている。全ての目盛２１、数字２２および文字２３を均一な明るさで発光表示させ、且つ指針をその回転角度域全域において均一な明るさで発光表示させるために、発光ダイオード４は、複数個、たとえば３個設けられている。

指針５は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から形成され、図２に示すように、文字板２の運転席側（図２において左側）に沿って配置されている。指針５は、文字板２の裏側（図２において右側）に配置される後述する駆動装置であるムーブメント６の回転軸であるシャフト６１に固定されている。これにより、ムーブメント６が駆動されてシャフト６１が回動すると、指針５はシャフト６１と一体的に回動する。指針５の裏面５１は、印刷あるいはホットスタンプ等により赤色に着色されている。これにより、指針５は、上述した発光ダイオード４からの光により照明されて赤色で発光表示される。すなわち、指針５に入射した発光ダイオード４から発せられた光は、指針５の反射面５２で指針５の先端方向に向けて反射され、さらにこの反射光が裏面５１で運転者の視認方向に反射される。すなわち、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１においては、発光ダイオード４として白色発光ダイオードを用いることにより、指針５を、指針５の裏面５１に施した着色層の色で発光表示している。この場合、指針５の裏面５１に施した着色層の色を赤色に限定する必要はなく、他の色、たとえば、橙色、緑色等に着色してもよい。一方、指針５の裏面５１に白色着色層を設けるとともに、発光ダイオード４として発光色が白以外の色の発光ダイオードを用いてもよい。この場合は、指針５は、発光ダイオード４の発光色により発光表示される。なお、指針５を、無色透明ではなく、着色透明の樹脂材料から形成して、その着色された色で指針５の発光表示してもよい。

指針５を回動させるための駆動力を発生するムーブメント６は、たとえば交差コイル式アクチュエータあるいはステッピングモータ等が用いられている。ムーブメント６は、外部から電圧を印加されるとトルクを発生し回転軸であるシャフト６１を回動させる。これにより、シャフト６１先端に固定された指針５が、文字板２の表面２５に沿って回動する。

上述した、発光ダイオード４、ムーブメント６は、文字板２の裏側（図２の右側）に配置されているプリント基板７上に実装されている。プリント基板７は、たとえばガラスエポキシ基板等から形成され、スピードメータ１の電気回路部を形成している。プリント基板７には、図２に示すように、発光ダイオード４の点灯・消灯制御および指針５を回動させるためのムーブメント６の駆動制御を行うためのコントローラ８が実装されている。コントローラ８は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。

文字板２の前面側（図２において左側）には、図２に示すように、見返し板１２が配置されている。見返し板２は、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１においては樹脂材料から形成されている。見返し板２は、図１に示すように、文字板２上の表示意匠である目盛２１、数字２２および文字２３を視認可能としつつ概略枠状に形成され、スピードメータ１の輪郭形状を整えている。

文字板２の前面側（図２において左側）には、図２に示すように、枠体である装飾リング９が装着されている。装飾リング９は、図２に示すように、表示意匠の外周側、つまり放射上且つ円弧上に配置された目盛２１の外周側に位置されている。言い換えると、装飾リング９は、指針５と同軸上に配置されている。装飾リング９は、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１においては樹脂材料から形成されている。装飾リング９の断面形状は、図２に示すように、外側、つまり運転席側である図２の左側に向かうにしたがって徐々に開口する凸状に形成されている。これにより、装飾リング９の内周側には略円錐面状の斜面９１が形成されている。装飾リング９は、見返し板１２に固定されている。

指針５の前面側（図２において左側）には、文字板２の貫通孔２４を覆うように且つ指針５とは分離して、つまり指針５とは隙間を保って指針５の回動を妨げないようにして遮光部材であるセンターカバー１０が配置されている。センターカバー１０は、樹脂材料から形成されている。センターカバー１０は、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１においては、装飾リング９と一体的に形成されている。すなわち、センターカバー１０および装飾リング９は、図３に示すように、１個の部品として形成されている。したがって、センターカバー１０も装飾リング９と同様に見返し板１２に固定されている。センターカバー１０の輪郭、つまり運転者の視認方向から見た時の輪郭は、図１に示すように、その一部が円弧状に形成され、この円弧は文字板２の貫通孔２４と同軸上且つ装飾リング９と同軸上である。センターカバー１０は、発光ダイオード４からの光が文字板２の貫通孔２４を経て直接運転者の眼に入射することを阻止している。さらに、センターカバー１０は、貫通孔２４を経てセンターカバー１０に入射した光を拡散反射させて装飾リング９を照明する機能を果たしている。

以上説明した、文字板２、ムーブメント６、プリント基板７および見返し板１２はケース１１内に収容・固定されている。見返し板１２の先端部には、図２に示すように、透明カバー１３が取り付けられている。透明カバー１３は、無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等からの薄板状に形成されている。一方、ケース１１の背後（図２において右側）には、ロアケース１４が取り付けられている。ロアケース１４は、樹脂材料から形成されている。

次に、以上説明した、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の電気回路構成について、図４に基づいて説明する。

図４に示すように、コントローラ８には、バッテリ１７から電力が常時供給されている。コントローラ８には、イグニッションスイッチ１６が、その操作状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。コントローラ８には、図４に示すように、発光ダイオード４およびムーブメント６が接続されている。

運転者の操作によりイグニッションスイッチ１６がＯＮされると、コントローラ８は、走行速度指示制御を開始する。すなわち、発光ダイオード４を点灯させるとともに、速度センサ１５からの検出信号に基づいて当該自動車の走行速度を算出し、算出した走行速度を指針５が文字板２上に指示するようムーブメント６を駆動する。

イグニッションスイッチ１６がＯＦＦされると、コントローラ８は、各発光ダイオード４を消灯させるとともに、指針５が文字板２上において走行速度０ｋｍ／ｈを指示するようムーブメント６を駆動する。あるいは、ムーブメント６への通電を停止する。ムーブメント６への通電を停止した場合は、ムーブメント６のシャフト６１は、リターンスプリング（図示せず）の弾性力等により指針５が走行速度０ｋｍ／ｈを指示する位置まで回転する。

次に、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の特徴である、センターカバー１０の、装飾リング９の照明におよぼす作用効果について説明する。

先ず、従来の車両用指針計器においては、文字板の開口部から漏れた光が直接リング部材を照射する構成としているため、リング部材を照射する光量が少なく、リング部材の照度が低いという問題があった。

これに対して、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１では、文字板２の貫通孔２４を覆うように、センターカバー１０を設けている。このため、貫通孔２４を経てセンターカバー１０に入射した発光ダイオード４からの光はセンターカバー１０の裏面１０ａで拡散反射され、この反射光の一部は装飾リング９の斜面９１に入射し、さらに運転者の視認方向へ反射する。もちろん、文字板２の貫通孔２４を通過した発光ダイオード４からの光の一部は、直接装飾リング９の斜面９１に入射する。

これにより、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１では、貫通孔２４からの漏光により照明される装飾リング９の照度を高めることができる。

また、貫通孔２４を経てセンターカバー１０に入射した光はセンターカバー１０の裏面１０ａで拡散反射されるため、センターカバー１０の外周へ出て行く光の光量はセンターカバー１０の周方向においてほぼ均一となる。したがって、装飾リング９に入射する光量も装飾リング９の全周に亘って均一となり、これにより、装飾リング９はその全周に亘って、均一な明るさで照明される。

なお、発光ダイオード４から出射し貫通孔２４を通過した光の大部分は、図２から明らかなように、指針５のスリーブ５ａ近傍を透過してセンターカバー１０に入射する。したがって、指針５が着色透明の樹脂材料から形成されている場合は、センターカバー１０の外周から装飾リング９に向けて照射される光は、指針５の着色の色光となる。すなわち、指針５を着色透明の樹脂材料から形成することにより、装飾リング９の照明色を必要に応じて変えることができる。

以上により、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１では、従来の車両用指針計器に比較して、装飾リング９を、より明るく且つその全周に亘り均一な照度で視認させることができる。

したがって、装飾リング９を全周に亘り均一な明るさ且つ高照度で視認させることが可能なスピードメータ１を提供することができる。

なお、以上説明した、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１においては、装飾リング９とセンターカバー１０を一つの部品として一体的に形成しているが、これらを、見返し板１２と一体的に形成してもよい。つまり、装飾リング９、センターカバー１０および見返し板１２の３部品を１個の部品として形成してもよい。あるいは、装飾リング９およびセンターカバー１０のどちらかを見返し板１２と一体的に形成し、他方は別部品とする構成としてもよい。

また、以上説明した、本発明の第１実施形態によるスピードメータ１においては、文字板２において、目盛２１、数字２２および文字２３を透光性として透過照明により発光表示し、それら以外の部分、つまり背景部を遮光性としているが。しかし、この構成に限る必要は無く、たとえば、文字板２の背景部を透光性として面状に発光させ且つ目盛２１、数字２２および文字２３を遮光性として、目盛２１、数字２２および文字２３が明るい背景の中に黒く視認される構成としてもよい。ところで、貫通孔２４を経てセンターカバー１０の裏面１０ａに入射しそこで拡散反射した反射光の一部は文字板２の表面を照射する。そこで、文字板２の背景部を面発光させる構成とすれば、スピードメータ１の文字板２の見栄えにおよぼす反射光の影響を低減することができる。

また、以上説明した、本発明の第１実施形態および第２実施形態によるスピードメータ１においては、光源として発光ダイオード４を用いているが、他の種類の光源、たとえば電球、放電等あるいはＥＬパネル等に置き換えてもよい。

また、以上説明した実施形態は、本発明による車両用指針計器を、自動車のスピードメータ１に適用した場合を例に説明しているが、適用対象をスピードメータ１に限る必要は無く、他の種類の車両用指針計器、たとえば、当該自動車のエンジン回転速度を指示するエンジンタコメータ、エンジン冷却水温度を指示する水温計等に適用してもよい。また、複数個の本発明による車両用指針計器を一まとめに備えるいわゆるコンビネーションメータに適用してもよい。

本発明の第１実施形態による車両用指針計器であるスピードメータ１の正面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の枠体である装飾リング９、および遮光部材であるセンターカバー１０の正面図である。 本発明の第１実施形態によるスピードメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。

符号の説明

１ スピードメータ（車両用指針計器）
２ 文字板
２１ 目盛（表示意匠）
２２ 数字（表示意匠）
２３ 文字（表示意匠）
２４ 貫通孔
３ 導光体
３１ 文字板導光部
３２ 指針導光部
４ 発光ダイオード（光源）
５ 指針
５１ 裏面
５２ 反射面
６ ムーブメント
６１ シャフト（回転軸）
７ プリント基板
８ コントローラ
９ 装飾リング（枠体）
９１ 斜面
１０ センターカバー（遮光部材）
１１ ケース
１２ 見返し板
１３ 透明カバー
１４ ロアケース
１５ 速度センサ
１６ イグニッションスイッチ
１７ バッテリ

Claims (2)

1. 表示意匠が形成された文字板と、
   前記文字板の前面側に配置される透明カバーと、
   前記文字板の背面側に配置されて回転軸を回転させるムーブメントと、
   前記文字板に設けられて前記回転軸が挿通される貫通孔と、
   前記回転軸に接続されて前記文字板の前面側を回動するように配置された指針と、
   前記文字板の背面側に前記貫通孔を通して前記指針に光を入射可能に配置された光源とを備えた車両用指針計器であって、
   前記文字板の前面側且つ前記表示意匠の外周側に配置された枠体と、
   前記指針の前面側且つ前記透明カバーの背面側において、前記貫通孔を覆うように前記指針及び前記透明カバーとは分離して配置され且つ前記枠体と一体的に形成され、前記貫通孔を通過した前記光源からの光を前記枠体に照射する遮光部材とを備えることを特徴とする車両用指針計器。
2. 前記枠体は外側に向かうにしたがって徐々に開口する断面凸状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用指針計器。

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