JP5334540B2 - 車両用計器 - Google Patents

Description

本発明は、車両用計器に関するものである。

図５は特許文献１に記載された従来の車両用計器の概略構成を示す分解斜視図、図６はその中の導光体を取り出して示す平面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図、図８は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。

この車両用計器は、スピードメータ部、燃料メータ部、水温メータ部、ギアポジション部などが一体化されたコンビネーションメータであり、図５に示すように、本体ケース１１０、この本体ケース１１０の表面側に配された導光体１２０、この導光体１２０の表面側に配された文字板１３０、この文字板１３０の表面側で回動する指針１４０等を含んで構成されている。また、このメータは、図８に示すように、本体ケース１１０の裏面側に配設されて指針１４０を回動させるムーブメント１５０や、回路基板１６０や、回路基板１６０上に実装された光源Ｌ等も有している。

文字板１３０のスピードメータ部には、指針１４０の回動方向に沿って円弧配列状に形成された目盛り意匠１３１やワーニング意匠１３３などが形成されており、これらの意匠１３１、１３３は、背面側からの照明光により発光するようになっている。

導光体１２０は、文字板１３０の目盛り意匠１３１を主に照明するためのもので、図６に詳細を示すように、文字板１３０のスピードメータ部に対応した形状の半円板状の平板部１２１と、その半円の中心に配された指針軸挿通孔１２５と、その近傍に配された後述する円錐壁状の受光反射部１２２と、ワーニング意匠１３３に対応して設けられた貫通孔１２３と、指針軸挿通孔１２５と受光反射部１２２との間に配された３つの三角孔１２６と、それらのうちの２つの三角孔１２６で挟まれることにより、受光反射部１２２で反射された光を指針軸挿通孔１２５の周囲の反射面１２９に導く導光路１２７と、を有している。指針軸挿通孔１２５の周囲の反射面１２９は、図８にその光路を示すように、入射した光を指針１４０の基部の受光面に入射させ、指針１４０を発光させる機能を果たす。

受光反射部１２２は、自身の背面側の受光面１２２ａに対向配置された点状の光源（以下、点光源＝ＬＥＤという）Ｌからの光を受光して、平板部１２１に向けて放射状に拡散させる機能を果たす部分である。図７に示すように、その受光反射部１２２としては、平板部１２１の裏面側に突出する円錐台形状の凸部が設けられると共に、その円錐台形状の凸部の内部に同心状に平板部１２１の表面側から円錐形状の凹部が形成されており、それにより、円錐台形状の凸部の頂面が受光面１２２ａとされ、凸部の外側の円錐面と内側の円錐面とが反射面１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅとされている。ここでは、平板部１２１に行くほど反射面１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅの傾斜角度が平板部１２１に近づくように、外側と内側の円錐面の角度θ１、θ２が段階的に異なるように設定されている。

また、図５に示すように、本体ケース１１０の表面側には、導光体１２０を収容する導光対収容部１１１が設けられており、その導光体収容部１１１には、受光反射部１２２を収容する凹部１１２と、導光体１２０の貫通孔１２３に嵌まる三角筒部１１３と、指針軸の挿通する指針軸孔１１５が設けられている。そして、導光体収容部１１１に導光体１２０の裏面が収容され、凹部１１２に導光体１２０の受光反射部１２２が収容され、別の点光源の光が導入される三角筒部１１３が、導光体１２０の貫通孔１２３に嵌まっている。

このように構成されているので、図８に示すように、点光源Ｌからの光はＲ１は、受光反射部１２２の受光面１２２ａから導光体１２０の内部に入射し、反射面１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅで順次反射を繰り返しながら平板部１２１に放射状に導かれ、それにより文字板１３０の目盛り意匠１３１を背面側から照らす。
特開２００４−３５４０７２号公報

ところで、上述した従来の導光体１２０では、円錐壁状の受光反射部１２２を設けて、そこから点光源Ｌの光を平板部１２１に放射状の拡散させるようにしているのであるが、特に平板部１２１の周縁部において、明るさや輝度にムラが感じられることがあり、そのような場合に改善できるようにすることが望まれていた。例えば、目盛り意匠１３１の中の特定の位置の文字を明るく照らすことで見栄えを良くしたい場合があり、それができるように改善したいという要望があった。

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、特に目盛り意匠を照光する場合に重要な導光体の周縁部の明るさを十分に向上させることができると共に、明るさや輝度のムラの改善を図ることのできる車両用計器の導光体、および、その導光体を使用した車両用計器を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用計器の導光体は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１） 光源と、
前記光源からの光の照射方向の前方に位置し、前記光源を中心とする円弧状に目盛り意匠が配置された文字板と、
前記光源と前記文字板との間に位置し、前記光源からの受光した光を前記文字板の前記照射方向の後側の面に導く導光体と、
を備え、
前記導光体は、前記光源からの光を受光する受光反射部と、前記受光反射部から伝搬した光を該文字板の前記照射方向の後側の面へ照射する平板部と、によって形成され、
前記平板部は、前記目盛り意匠の前記照射方向の後方に位置する肉厚部と、前記導光体を前記照射方向から視た際の前記光源から離れる方向に前記肉厚部から延設された、該肉厚部の前記照射方向の厚みよりも薄い肉薄部と、によって形成され、
前記肉厚部の前記照射方向の後側の面と前記肉薄部の前記照射方向の後側の面とに連結される境界端面が、前記受光反射部から伝搬した光を反射する反射面となり、該反射面によって反射した光が前記目盛り意匠へ照射される、
こと。
（２） 上記（１）の構成の車両用計器であって、
前記肉薄部の前記照射方向の後側の面および前記境界端面によって形成される面の形状は、前記肉厚部の周縁部の一箇所を頂点とし、前記肉薄部の周縁部を底辺とする、略三角形状である、
こと。
（３） 上記（１）または（２）の構成の車両用計器であって、
前記受光反射部の周辺には、略三角形状の孔が形成され、
前記孔の三角形状の一つの頂点が、残りの二つの頂点を繋ぐ辺と該受光反射部に対応する光源との間に位置する、
こと。

上記（１）の構成の車両用計器の導光体によれば、点光源からの光を受光反射部により、平板部に向けて放射状に拡散させることができる。また、平板部内で拡散する光の一部を薄肉部へ導くことができると共に、残りの光を境界端面よりなる反射面で肉厚部内で反射させることにより、肉厚部近傍に位置する文字板の意匠の方向へ導くことができる。つまり、薄肉部の光量を減らしつつ、境界端面よりなる反射面によって、その肉厚部周囲の光量を増やすことができる。従って、導光体の仕様により、明るく照らしたい箇所を単純に明るく照らすことができ、感覚的な明るさや輝度のムラを改善することができる。また、薄肉部の厚さや境界端面よりなる反射面の角度を変えることにより、輝度ムラの調整を行うこともできる。
上記（２）の構成の車両用計器の導光体によれば、境界端面の形状を適宜変えることによって、肉厚部周囲の明るさを調節することができる。
上記（３）の構成の車両用計器の導光体によれば、境界端面の形状を適宜変えることによって、肉厚部周囲の明るさを調節することができる。

本発明によれば、特に目盛り意匠を照光する場合に重要な導光体の周縁部の明るさを十分に向上させることができると共に、明るさや輝度のムラの改善を図ることができる。

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最良の形態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。

以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、導光体の構成を示す表面側（後述する、車両用計器の文字板が位置する側）から見た平面図、図２の（ａ）は図１のＩＩａ−ＩＩａ矢視断面図、（ｂ）は図１のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図、図３（ａ）は前記導光体の構成を裏面側（後述する、車両用計器の光源が位置する側）から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ部の拡大図、図４は三角孔がない場合の光の進み方を示す図で、（ａ）は導光体の構成を表面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ部の拡大図である。

この導光体２０が適用される車両用計器は、図５に示したようなコンビネーションメータのスピードメータ部分である。車両用計器は、特に図示しないが、ケースと、該ケースの表面側に配置され、光源Ｌを中心とする円弧状に配列された目盛り意匠１３１（図３参照）を有する文字板１３０（図２参照）と、該文字板１３０の表面側にて前記円弧配列状の目盛り意匠１３１を指し示す、光源Ｌを中心として回動する指針と、前記ケースと文字板１３０の間に配設された導光体と、前記ケースの裏面側に配置された回路基板と、該回路基板上に実装されて前記ケースに形成された開口を通して前記導光体の受光面に照明光を入射させる点状の光源Ｌと、を備えている。ここでは、導光体として、次に述べる本発明の実施形態の導光体２０を使用し、点状の光源（点光源）としてＬＥＤを使用している。

図１および図２に示すように、この導光体２０は、光源Ｌと文字板１３０の間に位置するものであり、光源Ｌから受光した光を文字板１３０の裏面に導く。導光体２０は、自身の背面側の受光面２２ａに対向配置された点光源Ｌからの光を受光する受光反射部２２と、該受光反射部２２に一体に形成され、文字板１３０の円弧配列状の目盛り意匠１３１の背面近傍に配置される円弧状の平板部２１と、によって形成される。点光源Ｌから受光反射部２２へ伝搬した光が平板部２１に向けて放射状に拡散し、さらに、平板部２１を伝搬する光が文字板１３０の裏面へ照射されることになる。平板部２１の文字板の裏面に接する面は、光を散乱しやすいように、例えばつや消し面になっている。

円弧状の平板部２１の内周部に配置された受光反射部２２としては、図２に示すように、平板部２１の裏面側に突出する円錐台形状の凸部が設けられると共に、その円錐台形状の凸部の内部に同心状に平板部２１の表面側から円錐形状の凹部が形成されており、それにより、円錐台形状の凸部の頂面が受光面２２ａとされ、凸部の外側の円錐面と内側の円錐面とが反射面２２ｂ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆとされている。ここでは、外側の円錐面（反射面２２ｂ）は一定の角度になっているが、内側の円錐面（反射面２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）は徐々に平板部２１に近づくように角度が段階的に変化している。

図１に示すように、このような構成の受光反射部２２は、円弧状の平板部２１の内周に周方向に間隔をおいて複数設けられている。これらの受光反射部２２は、円弧状の平板部２１の内周側に位置する部分が中心に向かってカットされることにより形成されており、そのカットした面が反射面２２ｄ、２２ｅ、２２ｆとなっている。

そして、このような構成の受光反射部２２が導光体２０に形成されていることにより、点光源Ｌからの光を、受光反射部２２の受光面２２ａで受光し、反射面２２ｂ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆで繰り返し反射しながら、平板部２１に放射状に導かれる。それにより、文字板１３０の目盛り意匠１３１を背面側から照明することができるようになっている。

また、この導光体２０では、図１および図２（ａ）に示すように、平板部２１の周縁部には、該平板部２１の裏面を周縁部に向かってカットされることにより平面状の切欠２５が形成されている。このため、平板部２１は、平板部２１の内周近辺に位置する肉厚部２５ｑと、平板部２１の外周近辺に位置する、肉厚部よりも厚みが薄い肉薄部２５ｐと、が形成されることとなる。肉厚部２５ｑは、文字板１３０の目盛り意匠１３１近傍に位置しており、一方、肉薄部２５ｐは、点光源Ｌから離れる方向に肉厚部２５ｑから延設されている。

さらに、肉薄部２５ｐと肉厚部２５ｑは、その厚みが異なるため、肉薄部２５ｐの裏面と肉厚部２５ｑの裏面とを連結する境界には、斜面が形成される。この斜面（境界端面２５ａと称することがある。）は、受光反射部２２から平板部２１の肉厚部２５ｑに伝搬した光を反射する反射面の役割を果たす。境界端面２５ａの傾斜または形状は、反射面によって反射した光が前記目盛り意匠へ好適に照射されるよう、適宜設計される。例えば、本実施形態における平面状の切欠２５により形成される、肉薄部２５ｐと境界端面２５ａを含む面の形状は、肉厚部２５ｐの周縁部の一箇所を頂点とし、肉薄部２５ｐの周縁部を底辺とする、略三角形状であり、この三角形状の境界端面２５ａが反射面の役割を果たす。なお、本実施形態では、上述の切欠２５は、平板部２１の外周に周方向に間隔的に複数設けられている。

また、平板部２１には、三角形の孔２６、２７が形成される。孔２６、２７を画成する内面が、平板部２１を伝搬する光を別の方向に方向転換させる反射面の役割を果たしている。この場合の孔２６は、略三角錐形状で平板部２１に穿たれており、肉厚部２５ｐの裏面と同一平面に形成される該孔２６、２７の三角形状の底面の一つの頂点が、該底面の残りの二つの頂点をつなぐ底辺と点光源Ｌとの間に位置するように形成される。また、孔２７は、受光反射部２２の周辺に、略三角形状の孔が形成され、孔２７の三角形状の一つの頂点が、残りの二つの頂点を繋ぐ辺と該受光反射部２２に対応する光源Lとの間に位置するように形成される。

このように構成された導光体２０によれば、点光源Ｌからの光Ｒを受光反射部２２により、平板部２１に向けて放射状に拡散させることができる。特に、受光反射部２２が、円弧状の平板部２１の周方向に間隔をおいて複数設けられているので、円弧状の平板部２１の全体に満遍なく光を供給することができる。また、受光反射部２２の平板部２１の内周側に位置する部分がカットされることにより、受光反射部２２が、周方向の一部の角度範囲のみ残された形態で形成され、カットした面が反射面とされているので、平板部２１の内周側に向けて反射される光の多くを、平板部２１の周縁部に向けて再反射させることができ、無駄な光を減らして、照明しようとする対象部分の明るさを増すことができる。

また、図２（ａ）に示すように、平板部２１内で拡散する光の一部を薄肉部２５ｐへ導くことができると共に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、残りの光を境界端面２５ａよりなる反射面で反射させることにより、光を意匠１３１の方向へ導くことができる。

つまり、薄肉部２５ｐへ伝搬する光量を減らしつつ、境界端面２５ａよりなる反射面によって、肉厚部２５ｑ内の光量を増やすことができる。従って、導光体２０の仕様により、明るく照らしたい箇所（例えば、意匠が配置されている箇所）を効果的に明るく照らすことができ、感覚的な明るさや輝度のムラを改善することができる。また、薄肉部２５ｐの厚さや境界端面２５ａよりなる反射面の角度を変えることにより、輝度ムラの調整を行うこともできる。

また、この導光体２０によれば、平面状の切欠２５の形状（本実施形態では三角形状）を適宜設計し、切欠２５の形状に応じて反射面が反射する光量を調節することで、文字板の所望の箇所における明るさを調節することができる。

また、この導光体２０によれば、孔２６、２７の存在によって、導光体２０の内部を放射方向に進もうとする光を別の方向に方向転換させることができる。例えば、図４に示すように孔が存在しない場合は、受光反射部２２からの光は平板部２１の周縁部に進むだけであるが、図３に示すように、孔２６が存在する場合は、その孔２６の内面が反射面となるので、別の方向へ光を振り向けることができ、必要な目盛り意匠１３１を明るく照らすことができる。

特に、孔２６、２７の断面を略三角形状に形成しているので、複数の方向へ光を反射することができ、必要な意匠を明るく照らすことができる。

従って、この導光体２０を組み込むことにより、文字板１３０の暗くなりがちな箇所を明るく照らすことができることになり、明るさや輝度のムラを改善することができ、見栄えを良くすることができる。

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。

本発明の実施形態の導光体の構成を示す表面側から見た平面図である。 （ａ）は図１のＩＩａ−ＩＩａ矢視断面図、（ｂ）は図１のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。 （ａ）は前記導光体の構成を裏面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ部の拡大図である。 図３の三角形の孔がない場合の光の進み方を示す図で、（ａ）は導光体の構成を表面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ部の拡大図である。 特許文献１に記載された従来の車両用計器の概略構成を示す分解斜視図である。 同計器の中の導光体を取り出して示す平面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。

符号の説明

２０ 導光体
２１ 平板部
２２ 受光反射部
２２ａ 受光面
２２ｂ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ 反射面
２５ａ 境界端面
２５ｐ 肉薄部
２５ｑ 肉厚部
２６、２７ 孔
１３０ 文字板
１３１ 目盛り意匠

Claims (3)

1. 光源と、
   前記光源からの光の照射方向の前方に位置し、前記光源を中心とする円弧状に目盛り意匠が配置された文字板と、
   前記光源と前記文字板との間に位置し、前記光源からの受光した光を前記文字板の前記照射方向の後側の面に導く導光体と、
   を備え、
   前記導光体は、前記光源からの光を受光する受光反射部と、前記受光反射部から伝搬した光を該文字板の前記照射方向の後側の面へ照射する平板部と、によって形成され、
   前記平板部は、前記目盛り意匠の前記照射方向の後方に位置する肉厚部と、前記導光体を前記照射方向から視た際の前記光源から離れる方向に前記肉厚部から延設された、該肉厚部の前記照射方向の厚みよりも薄い肉薄部と、によって形成され、
   前記肉厚部の前記照射方向の後側の面と前記肉薄部の前記照射方向の後側の面とに連結される境界端面が、前記受光反射部から伝搬した光を反射する反射面となり、該反射面によって反射した光が前記目盛り意匠へ照射される、
   ことを特徴とする車両用計器。
2. 前記肉薄部の前記照射方向の後側の面および前記境界端面によって形成される面の形状は、前記肉厚部の周縁部の一箇所を頂点とし、前記肉薄部の周縁部を底辺とする、略三角形状である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記受光反射部の周辺には、略三角形状の孔が形成され、
   前記孔の三角形状の一つの頂点が、残りの二つの頂点を繋ぐ辺と該受光反射部に対応する光源との間に位置する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用計器。

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