JP5201491B2

JP5201491B2 - 指示計器における照明装置

Info

Publication number: JP5201491B2
Application number: JP2011027971A
Authority: JP
Inventors: 英昭本間
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: JP2011133484A

Description

本発明は、たとえば表示パネルの指標部を透過照明するためにバックライトとして利用される導光体を用いた面光源装置である指示計器における照明装置に関するものである。

従来、自動車、オートバイなどの計器の照明装置（透過型照明装置）として、たとえば特許文献１等が提案されている。この特許文献１による導光体を用いた指示計器における照明装置としては、指針と、表示板の指標部を照明する光源によって指針と表示板とをそれぞれ照明表示するように構成している。この場合、表示板および指針の双方に光を導き入れるように導光体を表示板の背面に沿って配設し、光源からの照射光線によって指針の背後から導光体の反射面（傾斜面）を介して指針を直接的に照射すると同時に、光源からの照射光線を導光体内に導き入れて表示板の背後側から表示板の指標部を透過照明して照らし出すように構成している。

特開平７−２３９２５１号公報

ところで、上述したように車両用計器にあっては、車両の走行中においては振動雰囲気中に使用しているため、バックライトとして利用される導光体を用いた計器の照明装置などにおいては、振動によって軋み音が発生する虞もあるため、導光体を強固に固定保持する必要がある。これを達成するために導光体を固定保持する手段として、たとえば、計器ケース（計器ハウジング）に圧入ピンなどを設けて導光体に設けた挿入孔に挿通して保持したり、圧入ピンに挿通保持した後に、圧入ピンの先端部分を熱溶着することによって計器ケースに対して導光体を強固に固定保持するようにしている。しかしながら、圧入ピンに単に導光体を圧入保持タイプでは不安定であり、また圧入ピンを熱溶着にて固定保持してしまうと部品交換の交換作業が煩わしいものとなってしまうという問題がある。またこの点、組み付け作業性を考慮するものとして係止用の爪部を設けて係合固定することも考えられるが計器の薄型化を進める上で係止用の爪部の長さを大きく設定することができないことがあり、この結果爪部の長さが短くなることにより爪片の弾力性（撓み変形量）を十分確保できなくなることがあり、爪片の変形あるいは折損といった不具合が発生することがある。

そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、薄型化を可能としつつ導光体の取付強度を充分満足することができるように固定保持することのできる面光源装置である指示計器における照明装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１では、計器本体に設けられた回転軸の先端側に固着され、回転軸を中心に回転する指針と、この指針の背面側に位置し透過照明される目盛や数字や記号などからなる指標部が施された表示板と、この表示板の背面側に位置する硬質の回路基板と、この回路基板上に実装され、前記表示板を照明する光源と、前記回路基板の前面側に配置され、前記表示板を照明するための照明領域を区画するように設けられた合成樹脂製からなるハウジングと、このハウジング上に配置され、前記光源から照射される光線を受光し前記表示板の指標部を透過照明するための合成樹脂材料からなる導光体と、を備え、前記回路基板の背後に前記回転軸を回動する前記計器本体を配置して取付固定し、前記導光体には、前記光源からの照射光線を前記指標部側へと導くための受光部を設けるとともに、前記導光体の端部側に前記ハウジングと位置決め保持するための係止用のフック部を設け、前記係止用のフック部と対峙する前記ハウジング箇所には、彎曲成形された弾性腕片の先端に係合爪を備えた係合部材が設けられ、前記係止用のフック部と前記係合部材に設けられた前記係合爪との係合時に前記ハウジング上に重ね合わせて前記導光体を配置してなることを特徴とする指示計器における照明装置である。

本発明では、計器本体に設けられた回転軸の先端側に固着され、回転軸を中心に回転する指針と、この指針の背面側に位置し透過照明される目盛や数字や記号などからなる指標部が施された表示板と、この表示板の背面側に位置する硬質の回路基板と、この回路基板上に実装され、前記表示板を照明する光源と、前記回路基板の前面側に配置され、前記表示板を照明するための照明領域を区画するように設けられた合成樹脂製からなるハウジング９と、このハウジング上に配置され、前記光源から照射される光線を受光し前記表示板の指標部を透過照明するための合成樹脂材料からなる導光体と、を備え、前記回路基板の背後に前記回転軸を回動する前記計器本体を配置して取付固定し、前記導光体には、前記光源からの照射光線を前記指標部側へと導くための受光部を設けるとともに、前記導光体の端部側に前記ハウジングと位置決め保持するための係止用のフック部を設け、前記係止用のフック部と対峙する前記ハウジング箇所には、彎曲成形された弾性腕片の先端に係合爪を備えた係合部材が設けられ、前記係止用のフック部と前記係合部材に設けられた前記係合爪との係合時に前記ハウジング上に重ね合わせて前記導光体を配置してなることを特徴とする指示計器における照明装置である。このように構成することによって、表示板の指標部が明るく透過照明される。またハウジングに設けた係合部材の係合爪に前記導光体のフック部を簡単に係合保持することができ、係合部材に設けられた彎曲成形された弾性腕片により撓みを良好にして組み付けやすく、しかも組み付け後においては係合爪によって導光体のフック部に抜け止め保持することができるものであり、また彎曲成形された弾性腕片によって奥行き寸法を抑えることが可能となるとともに、回路基板の背後に回転軸を回動する計器本体を配置し、回路基板の前面側に表示板を照明するための照明領域を区画するように設けられた合成樹脂製からなるハウジングを配置することにより、薄型化を可能とした面光源装置である指示計器の照明装置を提供することができるものであり、これにより所期の目的を達成することができる。

図１は、本発明の第１実施例における車両用の指示計器を示す正面図である。図２は、図１の車両用の指示計器における照明装置の要部を示す拡大断面図である。図３は、本発明の第２実施例を示す指示計器における照明装置の要部拡大断面図である。

本発明の請求項１では、計器本体１に設けられた回転軸２の先端側に固着され、回転軸２を中心に回転する指針３と、この指針３の背面側に位置し透過照明される目盛や数字や記号などからなる指標部４が施された表示板５と、この表示板５の背面側に位置する硬質の回路基板６と、この回路基板６上に実装され、前記表示板５を照明する光源８と、前記回路基板６の前面側に配置され、前記表示板５を照明するための照明領域を区画するように設けられた合成樹脂製からなるハウジング９と、このハウジング９上に配置され、前記光源８から照射される光線を受光し前記表示板５の指標部４を透過照明するための合成樹脂材料からなる導光体１０と、を備え、前記回路基板６の背後に前記回転軸２を回動する前記計器本体１を配置して取付固定し、前記導光体１０には、前記光源８からの照射光線を前記指標部４側へと導くための受光部１０Ａを設けるとともに、前記導光体１０の端部側に前記ハウジング９と位置決め保持するための係止用のフック部２１を設け、前記係止用のフック部２１と対峙する前記ハウジング９箇所には、彎曲成形された弾性腕片１８の先端に係合爪１９を備えた係合部材２０が設けられ、前記係止用のフック部２１と前記係合部材２０に設けられた前記係合爪１９との係合時に前記ハウジング９上に重ね合わせて前記導光体１０を配置してなることを特徴とする指示計器における照明装置である。このように構成することによって、表示板５の指標部４が導光体１０を介して明るく透過照明される。またハウジング９に設けた係合部材２０の係合爪１９に前記導光体１０のフック部２１を簡単に係合保持することができ、係合部材２０に設けられた彎曲成形された弾性腕片１８により撓みを良好にして組み付けやすく、しかも組み付け後においては係合爪１９によって導光体１０のフック部２１に抜け止め保持することができるものであり、また彎曲成形された弾性腕片１８によって奥行き寸法を抑えることが可能となるとともに、回路基板６の背後に回転軸２を回動する計器本体１を配置し、回路基板６の前面側に表示板４を照明するための照明領域を区画するように設けられた合成樹脂製からなるハウジング９を配置することにより、薄型化を可能とした面光源装置である指示計器の照明装置を提供することができる。またハウジング９を基準として背後側に回路基板６を、前面側に導光体１０や表示板５などの組み付け部品を順次組み付けることが可能となるため、組み付け作業効率も高めることができるとともに、面光源装置である指示計器の照明装置全体の薄型化を計ることが可能となる。

以下、本発明の面光源装置を車両用の指示計器の照明装置に適用した実施例にて説明する。

本発明の指示計器の照明装置として、その第１実施例を図１および図２に示す。計器本体１の回転軸２の先端側に固着され、回転軸２を中心に回転する指針３と、この指針３の背面側に位置し透過照明される目盛や数字や記号などからなる指標部４が施された表示板５と、この表示板５の背面側に位置する硬質の回路基板６と、この回路基板６上に設けられ、それぞれ指針３と表示板５を照明する光源である発光ダイオード７，８と、それぞれの計器本体１を区画するとともに、指針３を照明するための照明領域と表示板５側を照明するための照明領域とをそれぞれ照明する区域に区画する合成樹脂製の枠状からなるハウジング９と、このハウジング９上に配置され、前記表示板５の指標部４を透過照明するための合成樹脂材料からなる導光体１０とから全体の指示計器における照明装置が構成されている。なお、前記回路基板６の背後には前記回転軸２を回動する計器本体１が取付固定されている。

指針３は指示部１１と回転軸２に固定される指針基部１２が透明な合成樹脂で一体に形成されており、指針基部１２は遮光性の合成樹脂からなる指針キャップ１３で覆われている。指示部１１は発光ダイオード７の光を受けて発光するものである。

表示板５は透明な合成樹脂からなる平板状の基板１４からなり、その表面（図中上側の面）に、目盛や数字あるいは記号などの指標部４箇所に例えば白色の半透過性表示層１５を形成し、その指標部４箇所を除いて表示板５の表面全体に遮光性の黒色の地色層１６が施されている。

指針発光用としての発光ダイオード７はハウジング９に設けられた円筒形の仕切壁１７の内側に位置し、回転軸２の近傍に回転軸２を中心とした円上に複数設けられ、この発光ダイオード７の照射光線を円筒形の仕切壁１７の内部側にて指針基部１２側へと導くように設けている。

また、表示板５の指標部４を透過照明するための発光ダイオード８は、円筒型の仕切壁１７の外側を取り巻いて回転軸２を中心として円上に複数設けられ、この発光ダイオード８からの照射光線を表示板５の指標部４側へと導くために導光体１０の受光部１０Ａを発光ダイオード８と対向配置して構成している。この場合、受光部１０Ａで受光した照射光線は導光体１０の内部に導光された光線を反射面１０Ｂで指標部４に対応する表示板５の裏面側へと照射光線が導かれて、導光体１０の裏面側にて反射された照射光線が表示板５の指標部４を照らしだし、指標部４が半透過性表示層１５の色合い（白色）にて透過照明されるように構成されている。

また第１実施例では、ハウジング９には、表示媒体である表示板５の背後方向に向かってＵ字状となる弾性腕片１８が一体に設けられるとともに、この弾性腕片１８の先端部に係合爪１９を設けた係合部材２０が形成されている。また、導光体１０の端部側には前記係合部材２０と対峙する位置に係止用のフック部２１が形成されている。

上記構成からなる第１実施例においては、枠状のハウジング９を基準としてその前面側に導光体１０をセットして押し込むことにより、ハウジング９に設けた係合部材２０の係合爪１９に導光体１０のフック部２１を簡単に係合保持することができる。この際、係合部材２０に設けられたＵ字状となる弾性腕片１８により撓む領域の寸法を長く設定することが可能となるため弾性腕片１８の撓みを良好にして組み付けやすく、しかも組み付け後においては係合爪１９によって導光体１０のフック部２１に抜け止め保持することができるものであり、またＵ字状となる弾性腕片１８によって奥行き寸法を抑えることが可能となるため、薄型化を可能とした面光源装置である計器の照明装置を提供することができる。

またハウジング９を基準として背後側に回路基板６を、前面側に導光体１０や表示媒体である表示板５などの組み付け部品を順次組み付けることができるため、組み付け作業効率も高めることができる。

また上記構成からなる第１実施例における指示計器の照明装置においては、指針発光用としての発光ダイオード７から照射される光線は、指針３に設けられた指針基部１２へと入光し、指示部１１が発光する。

また表示板発光用としての発光ダイオード８から照射される光線は、導光体１０の受光部１０Ａから上方に向かい導光体１０内に入り、反射面１０Ｂで反射されて横方向へと導光され、導光体１０の背面側にて反射された光線が前面側へと射出され、射出された光線は、表示板５の指標部４へと案内され、指標部４の半透過性表示層１５が照射光線によって白色で明るく透過照明される。

図３は、本発明の第２実施例を示す要部の断面図であり、前述した第１実施例と同様にしてハウジング９には、表示媒体である表示板５の背後方向に向かってＵ字状となる弾性腕片１８が一体に設けられるとともに、この弾性腕片１８の先端部に係合爪１９を設けた係合部材２０が形成されている。また、導光体１０の端部側には前記係合部材２０と対峙する位置に係止用のフック部２１が形成されている。また、ハウジング９に設けられたＵ字状となる弾性腕片１８と対向する回路基板６箇所には、弾性腕片１８の下端側を受け入れるための切り欠き部６Ａが設けられている。

従って、この実施例にあってはハウジング９を基準として背後側に回路基板６を、前面側に導光体１０や表示媒体である表示板５などの組み付け部品を順次組み付けることができるため、組み付け作業効率も高めることができるとともに、ハウジング９に設けられた弾性腕片１８の下端側を受け入れるための切り欠き部６Ａを回路基板６に設けることにより、ハウジング９の厚み寸法などを薄く形成することが可能となるため、更なる面光源装置全体となる指示計器の照明装置全体の薄型化を計ることが可能となる。

なお本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であり、たとえば前述した各実施例では、光源として発光ダイオードを用いていたが、ランプや冷陰極管による光源であってもよいし、光源の数や設置位置などは導光体１０の厚みや形状などに合わせて設定すればよい。また実施例では導光体１０を無色透明に形成していたが、場合によっては、たとえば青色などに着色形成してもよいし、他の色合いに着色形成してもよいものであり、またハウジング９に設けられたＵ字状となる弾性腕片１８の長さや幅寸法や取り付け位置などは適宜設定すればよい。

また、図示はしないが、ハウジングを基準として導光体に加えて表示媒体の端部側を係合部材によって同時に重ね合わせて係合保持するようにしてもよいものであり、ハウジングを基準として導光体や表示媒体を順次組み付けることにより、組み付け作業効率も高めることができるとともに、面光源装置全体の薄型化を計ることが可能となるものである。

また、前述した実施例などにおいて詳述したように、面光源装置として車両用の指示計器を例にして計器の照明装置を説明したが、車両用計器に限らず船舶用計器あるいは農業機械の計器などにおいても適用することが可能でる。

１計器本体
２回転軸
３指針
４指標部
５表示板
６回路基板
６Ａ切り欠き部
７発光ダイオード
８発光ダイオード
９ハウジング
１０導光体
１０Ａ受光部
１０Ｂ反射面
１１指示部
１２指針基部
１３指針キャップ
１４基板
１５半透過性表示層
１６地色層
１７仕切壁
１８弾性腕片
１９係合爪
２０係合部材
２１フック部

Claims

計器本体に設けられた回転軸の先端側に固着され、回転軸を中心に回転する指針と、この指針の背面側に位置し透過照明される目盛や数字や記号などからなる指標部が施された表示板と、この表示板の背面側に位置する硬質の回路基板と、この回路基板上に実装され、前記表示板を照明する光源と、前記回路基板の前面側に配置され、前記表示板を照明するための照明領域を区画するように設けられた合成樹脂製からなるハウジングと、このハウジング上に配置され、前記光源から照射される光線を受光し前記表示板の指標部を透過照明するための合成樹脂材料からなる導光体と、を備え、前記回路基板の背後に前記回転軸を回動する前記計器本体を配置して取付固定し、前記導光体には、前記光源からの照射光線を前記指標部側へと導くための受光部を設けるとともに、前記導光体の端部側に前記ハウジングと位置決め保持するための係止用のフック部を設け、前記係止用のフック部と対峙する前記ハウジング箇所には、彎曲成形された弾性腕片の先端に係合爪を備えた係合部材が設けられ、前記係止用のフック部と前記係合部材に設けられた前記係合爪との係合時に前記ハウジング上に重ね合わせて前記導光体を配置してなることを特徴とする指示計器における照明装置。