JP7245438B2 - 指針式計器装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される指針式計器装置に関する。

自動車等の車両には、速度計、エンジン回転数計等の運転に必要な情報を表示する計器装置が搭載されている。計器装置は、例えば、目盛や数字等の意匠が施された文字板、及び意匠を指し示す指針を有している。指針の視認性や外観を高めるため、光源により照明される指針が知られている。例えば、特許文献１には、指針の表示板への漏れ光を低減する指針式計器装置が開示されている。

特開２０１７－２０７４１９号公報

特許文献１の計器装置は、指針の駆動軸を囲み、先端が文字板から突出した囲い壁と、この囲い壁と文字板より前面側で重なり合う遮光部を有している。このため、文字板と指針との距離が、重なり合う高さの分だけ遠くなり、指針と文字板との一体感を損ねていた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、外観を向上させることができる指針式計器装置を提供することを目的とする。

本発明に係る指針式計器装置は、上述した課題を解決するために、指標を有する文字板と、前記文字板の背面側に設けられる回路基板と、前記回路基板に設けられ、前記回路基板から垂直に前面側に伸びた指針軸を有する指針駆動部と、前記指針駆動部の周りに設けられ、前記回路基板の前面側を照明する光源と、前記指針軸に接続されて回転して前記指標を指し示し、前記光源の光で照明される指針と、前記回路基板及び前記文字板を支持し、前記光源を囲い前記光を前記指針に導くケース側遮光壁を有するケースと、を備え、前記ケース側遮光壁は、前記光源よりも外側に設けられ、前記指針軸を中心に第１の径を有する内側遮光壁と、前記指針軸を中心に第１の径より大きい第２の径を有する外側遮光壁と、前記内側遮光壁と前記外側遮光壁とをつなぐ水平壁と、を有し、前記指針は、前記第２の径より小さい第３の径を有し、前記外側遮光壁により形成される前記文字板の背面側の空間に先端を有する指針側遮光壁を有する。

本発明に係る指針式計器装置においては、外観を向上させることができる。

本発明に係る指針式計器装置の実施形態を示す正面図。 図１のII－II線に沿う断面図。

本発明に係る指針式計器装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る指針式計器装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される。本実施形態においては、本発明に係る指針式計器装置が、自動車のインストルメントパネル内に搭載された指針式計器装置である例を用いて説明する。

本発明に係る指針式計器装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る指針式計器装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される。

図１は、本発明に係る指針式計器装置の実施形態である計器装置１を示す正面図である。

図２は、図１のII－II線に沿う断面図である。

以下の説明において、「前面（前）側」は、図１における手前側、図２における上側（文字板１２側）であり視認者（運転者）に視認される側を意味する。「背面（後）側」は、図１における奥側、図２における下側（外ケース４２側）を意味する。

計器装置１は、速度計２と、エンジン回転数計３と、を有している。速度計２は、車両の速度を表示する指針式（機械式）計器である。エンジン回転数計３は、車両のエンジン回転数を表示する指針式計器である。

計器装置１は、指針１１と、文字板１２と、見返し板１４と、回路基板１５と、導光体１６と、中ケース４３と、を主に有している。

指針１１は、回路基板１５に設けられた指針駆動部３０の指針軸３０ａの先端に接続されており、文字板前面１２ｂ側で、文字板１２に平行する面上を回転する。指針１１は、車両の速度やエンジン回転数に応じて、速度やエンジン回転数に対応する文字板１２に形成された目盛や数字等の意匠２１（指標）を回転して指し示す。また、指針１１は、光源３１の光で照明される。指針１１の詳細は、後述する。

文字板１２は、光源３１の前面側及び指針１１の背面側に設けられた薄板状の部材である。文字板１２は、基材と、遮光層と、を有している。

文字板１２の基材は、例えば透明なポリカーボネート樹脂であり、透過性（透光性）を有する板状部材である。

遮光層は、基材の前面側（又は背面側）に形成された黒色の遮光性インキで印刷された印刷層である。遮光層は、意匠２１（指標）の形状に対応した抜き文字部分を有している。意匠２１は、文字、記号、及び指針１１により指示される目盛や数字である。文字板１２は、意匠２１用の光源（図示せず）の光を透過することにより、意匠２１を点灯表示する。

見返し板１４は、文字板１２の前面を覆い、文字板１２上の不要な領域を遮蔽する。見返し板１４は、速度計２及びエンジン回転数計３の表示領域を規定（露出）する開口窓１４ａを有している。見返し板１４は、前側に、例えば透光性のポリカーボネート樹脂や無機ガラスからなるカバー（図示せず）が嵌まり、背後側に、例えば黒色の合成樹脂等からなる外ケース４２が嵌まることにより、計器装置１の筐体を形成する。

回路基板１５は、文字板背面１２ａ側に設けられている。回路基板１５は、指針駆動部３０と、光源３１と、光源３１や指針駆動部３０のドライバ等を含む制御部と、を主に有している。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有しており、例えば、ＲＯＭに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御部は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から各種車両情報を取得する。制御部は、取得した情報に基づき、光源３１を点灯させ、また、指針駆動部３０を駆動する。

指針駆動部３０は、入力された車両の走行速度やエンジン回転数に応じて指針軸３０ａを回転する。指針軸３０ａは、回路基板１５から垂直に前面側に伸びている。

光源３１は、回路基板１５の前面に設けられ、前面側を照明する。光源３１は、例えばトップビュー型（上面発光型）のＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。光源３１は、指針駆動部３０（指針軸３０ａ）周りに所要数設けられている。また、意匠２１用の光源は、計器装置１の意匠２１の数及び位置等に応じて設けられている。

導光体１６は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Polymethyl methacrylate、ＰＭＭＡ）等の透明樹脂からなる。導光体１６は、指針軸３０ａの外周であり、指針側遮光壁７１（後述）より内側に設けられ、光源３１から指針１１に光を導く。

中ケース４３は白色等の合成樹脂からなり、文字板１２、回路基板１５、及び導光体１６を固定したり、支持したりする。
中ケース４３は、図２に示すように、光源３１を囲い、光を指針１１に導くケース側遮光壁５０を有している。ケース側遮光壁５０は、光源３１の照明（発光）領域を区切る壁で筒状の空間を形成しており、光はこの筒状の空間を通る。ケース側遮光壁５０の一端（ケース側遮光壁５０の回路基板１５と対向する端面）は回路基板１５に接しており、他端（ケース側遮光壁５０の文字板１２と対向する端面）は文字板背面１２ａに接している。

ケース側遮光壁５０は、内側遮光壁５１と、外側遮光壁５２と、水平壁５３と、を有している。

内側遮光壁５１は、光源３１よりも外側に設けられており、指針軸３０ａを中心に第１の径（内径）を有している。外側遮光壁５２は、指針軸３０ａを中心に第１の径より大きい第２の径（内径）を有している。なお、第１の径及び第２の径は、前後方向において変化してもよく、例えば前面側に向って大きくなっていてもよい。水平壁５３は、内側遮光壁５１と外側遮光壁５２とを水平方向につなぐ。これにより、内側遮光壁５１、外側遮光壁５２及び水平壁５３は、階段状に連続した筒状のケース側遮光壁５０を形成している。また、水平壁５３は、指針側遮光壁７１よりも内側（指針軸３０ａ方向）に伸びた突出壁５４を有している。

次に、指針１１の詳細について説明する。

指針１１は、発光部６１と、指針座６２と、おもり６３と、キャップ６４と、を有している。

発光部６１は、例えば透明なポリカーボネート樹脂であり、透過性（透光性）を有する指針形状の部材である。発光部６１は、光源３１の光を受光部６１ａから受光し、反射面６１ｂで先端６１ｃ側へ反射している。

指針座６２は、例えば黒色のポリカーボネート樹脂であり、基部６８と、座面６９と、軸結合部７０と、指針側遮光壁７１と、を有している。基部６８は、指針１１の回転中心に位置する円形上の薄板である。基部６８は、発光部６１の受光部６１ａを光源３１側に露出させて固定している。座面６９は、発光部６１の背面を受けて発光部６１を固定する面である。座面６９は、文字板前面１２ｂ（背面側）に向って座面６９に対して略垂直に突出する座面側遮光壁６９ａ（遮光部材）を有している。軸結合部７０は、基部６８から背面方向に突出した筒状部材である。軸結合部７０は、指針駆動部３０の指針軸３０ａが挿入されることにより、指針１１と指針軸３０ａとを結合する。

指針側遮光壁７１は、光源３１の光が文字板１２上に漏れないよう遮光する。指針側遮光壁７１は、指針座６２の基部６８から背面方向に突出した一端が閉じた筒状部材である。指針側遮光壁７１は、外側遮光壁５２の径である第２の径、及び内側遮光壁５１の径である第１の径より小さい、第３の径（内径）を有している。指針側遮光壁７１は、外側遮光壁５２により形成される文字板１２の背面側の空間に先端７１ａを有している。すなわち、指針側遮光壁７１は、文字板１２より前面側に位置する基部６８から、文字板１２の背面側に貫通して設けられている。先端７１ａは、水平壁５３の突出壁５４と対向している。導光体１６の出射面である前面側端部１６ａは、このような指針側遮光壁７１の内側に位置しており、基部６８から背面側に露出した発光部６１の受光部６１ａと対向している。

おもり６３は、所要の重量を有する例えばポリアミド複合材料であり、指針座６２の基部６８に設けられている。おもり６３は、指針１１の重心位置が指針１１の回転中心位置に近くなるように設計されている。

キャップ６４は、例えば黒色のＡＢＳ樹脂であり、指針座６２を前面側から覆うことにより、発光部６１及びおもり６３を覆う。キャップ６４は、スリット６４ａと、キャップ側鍔６４ｂと、を有している。スリット６４ａは、発光部６１を筋状に露出する。キャップ側鍔６４ｂ（遮光部材）は、キャップ６４の周縁６４ｃから文字板前面１２ｂ（背面側）に向って突出している。

このような計器装置１は、指針１１と文字板１２との前後方向の距離を小さくすることができると同時に、光源３１の光を文字板前面１２ｂ側に漏らすことなく、指針１１の発光部６１に導くことができる。すなわち、ケース側遮光壁５０で形成される筒状の空間８０に、指針側遮光壁７１を収容することにより、指針１１を文字板１２に近づけることができる。

また、指針１１を文字板１２に近づけたことに伴い、空間８０が大きくなり、光源３１の光が文字板前面１２ｂに漏れ出る虞がある。しかし、計器装置１は、径の異なる内側遮光壁５１及び外側遮光壁５２を形成し、ケース側遮光壁５０と指針側遮光壁７１とのラビリンス構造（クランク構造）を有することにより、光源３１の光を各遮光壁５１、５２、５３、７１で反射させて減衰させることができる。すなわち、直接文字板前面１２ｂ側に漏れ出た光のような、視認者に認識可能な程度の光を、文字板前面１２ｂに漏らすことを低減できる。

また、計器装置１は、水平壁５３の突出壁５４を有することにより、仮に導光体１６内部を通る光が水平壁５３より背面側の導光体側面１６ｂから出射した場合であっても、突出壁背面５４ａで反射させ、文字板前面１２ｂ側へ漏れ出ることを防止することができる。

さらに、計器装置１は、キャップ６４のキャップ側鍔６４ｂ、指針座６２の座面側遮光壁６９ａを有することにより、仮に文字板前面１２ｂ側に光が漏れたとしても、キャップ側鍔６４ｂ及び座面側遮光壁６９ａでさらに遮光することができる。また、キャップ側鍔６４ｂ及び座面側遮光壁６９ａは、文字板１２の開口から空間８０が視認されないよう、遮蔽することもできる。

よって、計器装置１は、指針１１と文字板１２との一体感を有することができ、計器装置１の外観を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 計器装置
２ 速度計
３ エンジン回転数計
１１ 指針
１２ 文字板
１２ａ 文字板背面
１２ｂ 文字板前面
１４ 見返し板
１４ａ 開口窓
１５ 回路基板
１６ 導光体
１６ａ 前面側端部
１６ｂ 導光体側面
２１ 意匠
３０ 指針駆動部
３０ａ 指針軸
３１ 光源
４２ 外ケース
４３ 中ケース（ケース）
５０ ケース側遮光壁
５１ 内側遮光壁
５２ 外側遮光壁
５３ 水平壁
５４ 突出壁
５４ａ 突出壁背面
６１ 発光部
６１ａ 受光部
６１ｂ 反射面
６１ｃ 先端
６２ 指針座
６３ おもり
６４ キャップ
６４ａ スリット
６４ｂ キャップ側鍔
６４ｃ 周縁
６８ 基部
６９ 座面
６９ａ 座面側遮光壁
７０ 軸結合部
７１ 指針側遮光壁
７１ａ 先端
８０ 空間

Claims (5)

1. 指標を有する文字板と、
   前記文字板の背面側に設けられる回路基板と、
   前記回路基板に設けられ、前記回路基板から垂直に前面側に伸びた指針軸を有する指針駆動部と、
   前記指針駆動部の周りに設けられ、前記回路基板の前面側を照明する光源と、
   前記指針軸に接続されて回転して前記指標を指し示し、前記光源の光で照明される指針と、
   前記回路基板及び前記文字板を支持し、前記光源を囲い前記光を前記指針に導くケース側遮光壁を有するケースと、を備え、
   前記ケース側遮光壁は、前記光源よりも外側に設けられ、前記指針軸を中心に第１の径を有する内側遮光壁と、前記指針軸を中心に第１の径より大きい第２の径を有する外側遮光壁と、前記内側遮光壁と前記外側遮光壁とをつなぐ水平壁と、を有し、
   前記指針は、前記第２の径より小さい第３の径を有し、前記外側遮光壁により形成される前記文字板の背面側の空間に先端を有する指針側遮光壁を有する、指針式計器装置。
2. 前記第３の径は、前記第１の径より小さい、請求項１記載の指針式計器装置。
3. 前記水平壁は、前記指針側遮光壁よりも内側に伸びた突出壁を有する、請求項１記載の指針式計器装置。
4. 前記指針側遮光壁より内側に設けられ、前記光源から前記指針に前記光を導く導光体をさらに備える、請求項１記載の指針式計器装置。
5. 前記指針は、前記文字板の前面に向って突出した遮光部材を有する、請求項１から４のいずれか１項記載の指針式計器装置。

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