JP5397635B2 - 車両用計器 - Google Patents

Description

本発明は、車両用計器に関し、特に発光体の光を透過させる文字やインジケータなどの意匠表示部を有する車両用計器に関する。

この種の車両用計器として、例えば下記特許文献１に示されるように、文字板及び液晶表示パネルが、見返し板により覆われた状態で、液晶支持部材を介して回路基板とともにフロントケースに固定されるタイプのものが知られている。この特許文献１に記載された車両用計器では、車両システムの作動状態と対応付けられた文字やインジケータなどの意匠表示部が文字板に形成されており、回路基板に実装された発光体の光が意匠表示部を透過することで、運転者が車両システムの作動状態を視認できるようになっている。

特開２００９−２１６７００号公報

上記特許文献１に記載された車両用計器に代表される従来の車両用計器では、意匠表示部を施した印刷部品である文字板や、文字板を囲うように覆って外部からの入射光を内側表面で乱反射させる見返し板、文字板及び回路基板等を保持するケース、あるいは文字板に発光体からの光を導く導光体など、用途に応じて異なる部品に分けられているのが一般的である。このため、車両用計器において、部品点数が多くなり、それに応じて組付け工数も多くなることから、コストダウンを図ることが困難であるという問題があった。また、部品毎に異種材料を用いる場合には、そのリサイクル化にも手間がかかるという問題もあった。

本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、部品点数を削減し、組付け工数を減らすことでコストダウンを図り、しかもリサイクル等の環境面にも好適な車両用計器を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記目的を達成するため、本発明は、回路基板に実装された発光体の光を、車両システムの作動状態と対応付けられた文字やインジケータなどの意匠表示部に導く導光部を備え、前記意匠表示部によって車両システムの作動状態を運転者に視認させる車両用計器において、目盛及び数字よりなる第１意匠表示部が形成される文字板部と、文字板部の外周を覆うように形成される見返し板部とが、樹脂の射出成型により一体成型された一体化文字板部材として構成されており、文字板部のうち前記見返し板部の内側に、第１意匠表示部を指し示す指針を配置し、文字板部のうち第１意匠表示部と見返し板部との間においてインジケータよりなる第２意匠表示部を形成し、見返し板部は、文字板部の外周で壁状を成し、その先端の高さは指針、第１意匠表示部、及び第２意匠表示部よりも寸法的に高く設定されていることを特徴とする。

本発明の車両用計器によれば、文字板部と見返し板部とが、樹脂の射出成型により一体成型された一体化文字板部材として構成される。このため、部品点数を削減することが可能となり、組付け工数を減らすことが可能となって、コストダウンを図るとともに、リサイクル等の環境面に配慮した車両用計器の製造を実現することが可能である。

この場合、一体化文字板部材は、光を透過させる樹脂で形成され、該樹脂の表面には光の不透過層が設けられており、文字板部は、意匠表示部に対応する部位の不透過層が除去処理されて形成されているとよい。ここで、光を透過させる樹脂、すなわち光の透過性を有する樹脂には、無色透明、半透明、有色透明の樹脂が含まれる。

一体化文字板部材の表面に光の不透過層を形成（例えば、塗装処理、蒸着処理等）することにより、発光体の光が不要な箇所へ漏光しないようにすることができる。この不透過層の、意匠表示部に対応する部位を除去処理（例えば、レーザートリミング等）して光の透過層を形成することにより、必要な箇所のみ光の透過部分としての意匠表示部とすることができる。

また、一体化文字板部材は、文字板部から回路基板へ向かう方向に対して該方向と直交し、かつ、同一平面上に位置しない複数の平面部を有する立体形状に形成されている構成とすることができる。

従来の車両用計器では、印刷処理を行うために文字板が平面形状である必要があり、立体形状とする場合には、熱絞り、圧空成型などの曲げ加工を後工程として追加する必要があった。この場合、文字板を構成するシート材を曲げ加工するため、曲げ部のエッジ感を出しにくく、立体形状としての明確な輪郭が得られなかった。これに対して、一体化文字板部材を樹脂の射出成型により一体成型することで、曲げ部のエッジ感を出しやすくなり、立体形状としての明確な輪郭が得られるようになる。このため、文字板部を見栄え良くし、あるいは斬新なデザインとすることが可能となる。

また、一体化文字板部材は、文字板部と導光部とを一体に備え、導光部は、文字板部における意匠表示部のうち特定の意匠表示部に対応する発光体側の面にて、該発光体の光を拡散させて該意匠表示部側へ導くレンズ部を一体に有する構成とすることができる。

従来の車両用計器では、文字板の印刷処理で輝度ムラを防止するようにしていた。この場合、文字板と回路基板との間に、ある程度の距離（約１５ｍｍ以上）を設ける必要があったため、薄型（省スペース）化が困難であった。これに対して、導光部における発光体側の面に、レンズ部（例えば、フレネルレンズ等の光学形状）を形成することで、発光体の光を拡散させて文字板部の意匠表示部側へ導くことができるようになる。このため、輝度ムラを良好に防止することができ、しかも文字板部と回路基板とを従来よりも接近させることができるようになって、薄型（省スペース）化も可能となる。

また、一体化文字板部材は、着色樹脂で形成され、かつ、文字板部と導光部とを一体に備えており、導光部は、意匠表示部の種類に応じて異なる板厚に設定されている構成とすることもできる。

従来の車両用計器では、文字板の印刷処理で輝度コントロールを行っていた。これに対して、一体化文字板部材を構成する樹脂として、光透過性を有する着色樹脂を使用し、導光部の厚み（板厚）を変えるようにすると、発光体の光の透過量を変えることができ、輝度コントロールを容易に行うことができる。このため、従来行っていた輝度コントロールのための印刷処理が一切不要となる。

また、一体化文字板部材は、不透過層と同じ又は近似する色調の着色樹脂で形成されている構成とすることもできる。

これによれば、発光体の消灯状態では意匠表示部が見えにくくなり、発光体の点灯状態では意匠表示部が見やすくなる。つまり、コントラストの差が大きくなるため、デッドフロント感を良好に向上させることができる。また、不透過層と異なる色調の着色樹脂を使用する場合に比して光が減衰しやすくなるため、漏光性を高めることもできる。

本発明に係る車両用計器の分解斜視図。 図１に示した一体化文字板部材の要部拡大断面図。 （ａ）は図２のＡ−Ａ断面図。（ｂ）は（ａ）の変形例を示す断面図。（ｃ）は導光部の板厚と輝度との関係を示す説明図。 （ａ）は図２に示したレンズ部の拡大図。（ｂ）〜（ｆ）は（ａ）の変形例を示す拡大図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係る車両用計器１の一例を示したものである。車両用計器１は、車両のスピードやエンジン回転数、燃料の残量、ラジエータの水温、走行距離（例えば、０．１ｋｍごとに積算したトリップメータ表示、１ｋｍごとに積算したオドメータ表示）などを運転者に視認させるものであり、一体化文字板部材１０、ガラスフロント２１、ロアケース２２及び回路基板２３を備えている。回路基板２３には、指針駆動モータ３２（例えばステッピングモータ、図２参照）、液晶表示パネル２５、各種発光色のＬＥＤ２６〜２９が実装されている。

一体化文字板部材１０は、図１及び図２に示すように、従来、文字板、導光体、見返し板（ウインドプレート）及びフロントケースのように各々独立の部品として存在していたものを、各機能を発揮する文字板部１１、導光部１２、見返し板部１３及びケース部１４として一体化したものである。

具体的には、一体化文字板部材１０は、例えば無色透明、半透明又は有色透明のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の光透過性を有する樹脂の射出成型により、見返し板部１３から文字板部１１、導光部１２及びケース部１４へと回路基板２３に向けて立体的に延び出すように一体成型されている。

文字板部１１は、図２及び図３（ａ）に示すように、回路基板２３へ向かう方向（奥行き方向）に対して、該方向と直交し、かつ、同一平面上に位置しない複数の平面部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを有する面形状に形成されている。すなわち、平面部１１ａと平面部１１ｂとが、回路基板２３へ向かう方向に高低差を生じさせる段部１１ｅを間にして接続され、平面部１１ｂと平面部１１ｄとが、回路基板２３へ向かう方向に高低差を生じさせる段部１１ｆを間にして接続されている。

平面部１１ａ〜１１ｄを含む一体化文字板部材１０を構成する樹脂の表面には、例えば光透過性を有する塗料の印刷処理により透過層Ｐ１（例えば白色、赤色）が形成され、透過層Ｐ１の表面には光透過性を有しない塗料の印刷処理により不透過層Ｐ２（例えば黒色）が形成されている。

平面部１１ａは、略円形状に形成されており、その上方には光透過性を有する樹脂製の指針３１が配置されている。指針３１は、そのボス部３１ａにて文字板部１１及び導光部１２に形成された軸用孔部１２ａを貫通する指針駆動モータ３２の回転軸３２ａに連結されている。平面部１１ａの表面は不透過層Ｐ２とされており、ＬＥＤ２９の発光時に平面部１１ａから漏光することはなく、指針３１のみが発光するようになっている。

平面部１１ｂは、略円環状に形成されており、その表面には指針３１の先端部に対応して車両のスピードを数字表示する意匠表示部、すなわち数字発光部１１ｂ１と、平面部１１ｂの径方向外側位置にて各数字発光部１１ｂ１に対応して配置された光透過性を有する角柱状の目盛発光部１１ｂ２とが形成されている。

数字発光部１１ｂ１では、例えばレーザーを用いたトリミング加工により、透過層Ｐ１（例えば白色）を残しつつ不透過層Ｐ２が除去処理され、ＬＥＤ２６の発光により、数字発光部１１ｂ１が例えば白色で発光するようになっている。一方、目盛発光部１１ｂ２では、透過層Ｐ１（例えば赤色）を残しつつ不透過層Ｐ２が除去処理され、ＬＥＤ２６の発光により、目盛発光部１１ｂ２が例えば赤色で発光するようになっている。

平面部１１ｃは、数字発光部１１ｂ１及び目盛発光部１１ｂ２で構成される速度表示発光部を囲む略リング状に形成されており、その表面にはリング状輪郭線を画定する意匠表示部、すなわちリング発光部１１ｃ１が形成されている。リング発光部１１ｃ１においても、目盛発光部１１ｂ２と同様、例えばレーザーを用いたトリミング加工により、透過層Ｐ１（例えば赤色）を残しつつ不透過層Ｐ２が除去処理され、ＬＥＤ２６の発光により、リング発光部１１ｃ１が例えば赤色で発光するようになっている。

平面部１１ｄは、略円環状に形成されており、その表面には車両システムの作動状態を各種インジケータの態様で表示する意匠表示部、すなわちインジケータ発光部１１ｄ１が形成されている。インジケータ発光部１１ｄ１では、他の発光部１１ｂ１，１１ｂ２，１１ｃ１とは異なり、例えばレーザーを用いたトリミング加工により、不透過層Ｐ２のみならず透過層Ｐ１も除去処理され、ＬＥＤ２７，２８の発光により、インジケータ発光部１１ｄ１が例えば黄色で発光するようになっている。

なお、透過層の印刷処理に関しては、上記の場合に限らず、例えば図３（ｂ）に示すように、一体化文字板部材１０を構成する樹脂の表面に、例えば白色の透過層Ｐ１が形成され、透過層Ｐ１の表面に例えば赤色の透過層Ｐ３が形成され、透過層Ｐ３の表面に例えば黒色の不透過層Ｐ２が形成されるようにし、数字発光部１１ｂ１では不透過層Ｐ２及び透過層Ｐ３が除去処理され、目盛発光部１１ｂ２及びリング発光部１１ｃ１では不透過層Ｐ２のみが除去処理され、インジケータ発光部１１ｄ１では不透過層Ｐ２、透過層Ｐ３及び透過層Ｐ１の全てが除去処理されるようにするなど、求める発光部の発光色に応じて複数色の透過層Ｐ１，Ｐ３等が形成され、必要に応じて不透過層Ｐ２と共に透過層Ｐ１，Ｐ３等が除去処理されるようにしてもよい。

図２及び図３（ａ）に戻って、導光部１２は、文字板部１１から回路基板２３へ向かう方向（奥行き方向）の樹脂の板厚部として構成されている。導光部１２の裏面には、例えば光透過性を有しない塗料の印刷処理により不透過層Ｐ２（例えば黒色）が形成されており、例えばレーザーを用いたトリミング加工により、文字板部１１の平面部１１ｂから平面部１１ｃにわたる領域と、平面部１１ｄのインジケータ発光部１１ｄ１と、指針３１のボス部３１ａの下側に対応する軸用孔部１２ａの内周面及びその近傍領域とに対応する不透過層Ｐ２が除去処理されている。なお、図２中のジグザグ線は、上記トリミング加工が行われた部位を示している。

また、導光部１２の数字発光部１１ｂ１に対応する板厚が、所定寸法のＤ３に設定され、目盛発光部１１ｂ２に対応する板厚が、所定寸法のＤ２（＞Ｄ３）に設定され、リング発光部１１ｃ１に対応する板厚が、所定寸法のＤ１（＞Ｄ２）に設定されている。

これにより、一体化文字板部材１０を構成する樹脂として半透明又は有色透明の着色樹脂を用いた場合には、例えば図３（ｃ）に示すように、板厚の変化に応じて光の透過率が変わり、それに伴って輝度が変わるので、文字板部１１の各発光部１１ｂ１，１１ｂ２，１１ｃ１，１１ｄ１における輝度を容易にコントロールすることができる。図３（ａ）の例では、相対的にリング発光部１１ｃ１が暗くなり、目盛発光部１１ｂ２がやや明るくなり、数字発光部１１ｂ１が最も明るくなるような輝度が得られる。なお、一体化文字板部材１０を構成する樹脂として無色透明材を用いた場合には、板厚の変化に応じて輝度が大きく変わるものではないので、板厚を変える必要はなく、一定の厚さとしてもよい。

導光部１２の裏面のインジケータ発光部１１ｄ１に対応する部位には、例えば図４（ａ）に示すようなレンズ部１２ｂが形成されている。レンズ部１２ｂは、導光部１２の板厚本体に断面鋸歯状をなす凸状あるいは凹状のプリズムを形成したものであり（例えばフレネルレンズ状）、ＬＥＤ２７，２８からの光を平面部１１ｄの各インジケータ発光部１１ｄ１に向けて均一に拡散させる機能を有する。

このように、導光部１２の裏面にレンズ部１２ｂを形成することにより、インジケータ発光部１１ｄ１における輝度ムラを良好に防止することができる。なお、レンズ部１２ｂは、図４（ａ）に示した形状に限らず、例えば図４（ｂ）〜４（ｆ）（シボ加工）に示す各種の光学形状のものを適宜採用することができる。また、レンズ部１２ｂは、導光部１２の裏面のインジケータ発光部１１ｄ１に対応する部位に限らず、図２中のジグザグ線で示したトリミング加工が行われる部位のうちの一部あるいは全部に形成することもできる。

図１及び図２に戻って、見返し板部１３は、文字板部１１の周囲を覆う環状に形成され、平面部１１ｄの周縁と一体化されている。見返し板部１３の外側面及び内側面には、光透過性を有しない塗料の印刷処理により不透過層Ｐ２（例えば黒色）が形成されている。これにより、見返し板部１３は、内側面に施されたシボ加工と相俟って、ガラスフロント２１からの入射光を乱反射して防眩性を向上させる機能を有する。

ケース部１４は、見返し板部１３の裏側（後方側）にて後方に開口する容器状に形成され、見返し板部１３の周縁及び導光体１２と一体化されている。ケース部１４は、別体のロアケース２２と協働して回路基板２３を所定の位置に収容する。また、ケース部１４の内側面には、見返し板部１３と同様、光透過性を有しない塗料の印刷処理により不透過層Ｐ２（例えば黒色）が形成されている。

また、文字板部１１及び導光部１２には、開口部１２ｃが貫通形成されており、液晶表示パネル２５を開口部１２ｃを通して運転者に視認させるようになっている。また、文字板部１１及び導光部１２には、ノブ用孔部１２ｄが貫通形成されており、ノブ用孔部１２ｄに差し込まれたノブ３３の押圧操作に応じて液晶表示パネル２５に表示されるオドメータ表示とトリップメータ表示とを切り替え、あるいはトリップメータ表示をゼロにリセットすることができる。

以上の説明からも明らかなように、上記実施例１では、文字板部１１、導光部１２、見返し板部１３及びケース部１４が、樹脂の射出成型により一体成型された一体化文字板部材１０として構成されている。これにより、車両用計器１の製造において部品点数を削減することが可能となり、組付け工数を減らすことが可能となって、コストダウンを図るとともに、リサイクル等の環境面にも配慮することができる。

また、上記実施例１では、一体化文字板部材１０が、光を透過させる樹脂で形成され、樹脂の表面には光の不透過層Ｐ２が設けられており、文字板部１１は、数字発光部１１ｂ１、目盛発光部１１ｂ２、リング発光部１１ｃ１及びインジケータ発光部１１ｄ１に対応する部位の不透過層Ｐ２が除去処理されて形成されている。これにより、各発光部１１ｂ１〜１１ｄ１以外の箇所へのＬＥＤ２６〜２９の光の漏光を良好に防止することができる。

また、上記実施例１では、一体化文字板部材１０が、文字板部１１から回路基板２３へ向かう方向に対して該方向と直交し、かつ、同一平面上に位置しない複数の平面部１１ａ〜１１ｄを有する立体形状に形成されている。一体化文字板部材１０は、一体成型により形成されているため、平面部１１ａ〜１１ｄを接続する段部１１ｅ，１１ｆのエッジ感を出しやすくなり、立体形状としての明確な輪郭を得ることができる。これにより、文字板部１１を見栄え良くし、斬新なデザインとすることができる。

また、上記実施例１では、一体化文字板部材１０が、文字板部１１と導光部１２とを一体に備え、導光部１２のインジケータ発光部１１ｄ１に対応する裏面には、ＬＥＤ２７，２８の光を拡散させてインジケータ発光部１１ｄ１側へ導くレンズ部１２ｂが一体に形成されている。これにより、輝度ムラを良好に防止することができ、しかも文字板部１１と回路基板２３とを従来よりも接近させることができるようになって、一体化文字板部材１０を薄型に形成することもできる。

また、上記実施例１において、一体化文字板部材１０が着色樹脂で形成される場合には、導光部１２が各発光部１１ｂ１〜１１ｄ１の種類に応じて異なる板厚に設定されるように構成されている。これにより、導光部１２内でのＬＥＤ２６〜２９の光の透過量を変えることができ、輝度コントロールを容易に行うことができる。

なお、一体化文字板部材１０を着色樹脂で形成する場合は、その色調を不透過層Ｐ２と同じ又は近似したものとすることができる。例えば、一体化文字板部材１０を黒色状のスモークアクリル樹脂で形成し、その表面に黒色の不透過層Ｐ２を形成するようにすると、ＬＥＤ２６〜２９の消灯状態では、各発光部１１ｂ１〜１１ｄ１が見えにくいが、ＬＥＤ２６〜２９の点灯状態では、各発光部１１ｂ１〜１１ｄ１が見やすくなる。つまり、コントラストの差が大きくなるため、デッドフロント感を良好に向上させることができる。

上記実施例１では、一体化文字板部材１０が文字板部１１、導光部１２、見返し板部１３及びケース部１４を一体に備えるように構成したが、これに限らず、例えば文字板部１１と、導光部１２、見返し板部１３及びケース部１４のうちの一種又は二種とを一体に備えるように構成してもよい。これによっても、上記実施例１と同様、部品点数の削減、組付け工数の低減等の効果を得ることができる。

１ 車両用計器
１０ 一体化文字板部材
１１ 文字板部
１１ａ〜１１ｄ 平面部
Ｐ１，Ｐ３ 透過層
Ｐ２ 不透過層
１１ｂ１ 数字発光部（意匠表示部）
１１ｂ２ 目盛発光部（意匠表示部）
１１ｃ１ リング発光部（意匠表示部）
１１ｄ１ インジケータ発光部（意匠表示部）
１１ｅ，１１ｆ 段部
１２ 導光部
１２ｂ レンズ部
１３ 見返し板部
１４ ケース部
２１ ガラスフロント
２２ ロアケース
２３ 回路基板
２６〜２９ ＬＥＤ（発光体）
３１ 指針
３２ 指針駆動モータ

Claims (6)

1. 回路基板に実装された発光体の光を、車両システムの作動状態と対応付けられた文字やインジケータなどの意匠表示部に導く導光部を備え、前記意匠表示部によって前記車両システムの作動状態を運転者に視認させる車両用計器において、
   目盛及び数字よりなる第１意匠表示部が形成される文字板部と、前記文字板部の外周を覆うように形成される見返し板部とが、樹脂の射出成型により一体成型された一体化文字板部材として構成されており、
   前記文字板部のうち前記見返し板部の内側に、前記第１意匠表示部を指し示す指針を配置し、前記文字板部のうち前記第１意匠表示部と前記見返し板部との間において前記インジケータよりなる第２意匠表示部を形成し、
   前記見返し板部は、前記文字板部の外周で壁状を成し、その先端の高さは前記指針、前記第１意匠表示部、及び前記第２意匠表示部よりも寸法的に高く設定されていることを特徴とする車両用計器。
2. 前記一体化文字板部材は、光を透過させる樹脂で形成され、該樹脂の表面には光の不透過層が設けられており、前記文字板部は、前記意匠表示部に対応する部位の前記不透過層が除去処理されて形成されている請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記一体化文字板部材は、前記文字板部から前記回路基板へ向かう方向に対して該方向と直交し、かつ、同一平面上に位置しない複数の平面部を有する立体形状に形成されている請求項１又は２に記載の車両用計器。
4. 前記一体化文字板部材は、前記文字板部と前記導光部とを一体に備え、前記導光部は、前記文字板部における前記意匠表示部のうち特定の意匠表示部に対応する前記発光体側の面にて、該発光体の光を拡散させて該意匠表示部側へ導くレンズ部を一体に有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用計器。
5. 前記一体化文字板部材は、着色樹脂で形成され、かつ、前記文字板部と前記導光部とを一体に備えており、前記導光部は、前記意匠表示部の種類に応じて異なる板厚に設定されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用計器。
6. 請求項２に記載の要件を備え、前記一体化文字板部材は、前記不透過層と同じ又は近似する色調の着色樹脂で形成されている請求項５に記載の車両用計器。

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