JP2007085858A - 車両用指針計器 - Google Patents

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Makoto Suzuki
良 鈴木
Yoshitoku Araki
良徳 荒木
Satoru Tamura
覚 田村
Kazunaga Kasai
一永 笠井
Shinji Kamon
慎二 加門
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Abstract

【課題】 文字板および導光体の構成に工夫を凝らし、立体感に富み斬新な見映え有する車両用指針計器を提供する。
【解決手段】 文字板2の裏側に配置された導光体3に突起状に形成された目盛部32を、文字板2の目盛孔21を介して文字板2の前面側に突出させている。さらに、導光体3の裏面に目盛部32に対応して凹部33を設け、導光体3内に入射した発光ダイオード4からの光を凹部33で目盛部32に向けて反射することで、目盛部32を、文字板2の表面から視認方向において視認者側に突出させ且つ発光表示している。これにより、視認者の目から文字板2表面および目盛部32それぞれの視認距離を異なるものとして、タコメータ1の見映えを立体感に富み斬新な見映え有するものとすることができる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、自動車等に採用するに適した車両用指針計器に関するものである。
近年、自動車等に装備される車両用指針計器において、見栄えのある斬新な視認性を確保するために様々な方法が採られている。たとえば、文字板上に配置された透光性材質からなる導光体内に光源からの光を入射させるとともに、導光体に光源からの光を運転者に向けて反射する反射部を設けて、この反射部を計器の目盛として視認させる構成の車両用指針計器がある(特許文献1参照)。
この車両用指針計器は、計器の表示意匠としての目盛および数字を、それぞれ別部材、つまり導光体および文字板に形成することで斬新な見栄えを得ようとするものである。
特開2003−302262号公報
しかしながら、上述の車両用指針計器においては、導光体が文字板上に重ねられているものの、目盛及び数字はほぼ同一平面上に有るように視認され、立体感に乏しい見栄えとなるという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、文字板および導光体の構成に工夫を凝らし、立体感に富み斬新な見映え有する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、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、透光性材料により略リング状に形成された導光体と、導光体内に光を入射可能に配置された光源と、導光体の表面から突出して形成された複数個の目盛部と、導光体内を進行する光源からの光を目盛部へ向けて反射するように導光体の裏面に形成された反射部と、導光体の表面側に重ねて配置された文字板とを備え、目盛部は目盛部毎に対応して文字板に設けられた貫通孔を介して文字板の前面側に突出し、目盛部は反射部における反射光により透過照明されることを特徴としている。
このような構成によれば、目盛部は、文字板の表面から視認方向において視認者側に突出しているため、視認者の目から目盛部の端面までの視認距離と視認者の目から文字板表面までの視認距離とが異なっている。これにより、車両用指針計器の見映えを立体感に富むものとすることができる。
さらに、導光体内を進行する光源からの光を反射部で反射させ、この反射光により目盛部を透過照明しているので、目盛部の見映えを立体的なものにすると同時により斬新なものとすることができる。
以上により、立体感に富み斬新な見映え有する車両用指針計器を提供することができる。
本発明の請求項2に記載の車両用指針計器は、反射部は視認方向において目盛部と重なるように配置されることを特徴としている。
このような構成によれば、反射部からの反射光を確実に目盛部の端面から視認者の目に向けて出射させることができる。したがって、目盛部の発光輝度を高めて、目盛部の視認性および見映えを向上させることができる。
本発明の請求項3に記載の車両用指針計器は、反射部は導光体の裏面に形成された凹部であることを特徴としている。
このような構成によれば、反射部は導光体の内側に突出している、言い換えると反射部の壁面が導光体の内側に存在しているので、導光体内を進行する光源から発せられた光を確実に反射部に入射させ且つ反射させることができる。したがって、目盛部の発光輝度を高めて、目盛部の視認性および見映えを向上させることができる。
本発明の請求項4に記載の車両用指針計器は、導光体は略C字状に形成され且つ導光体の両端の少なくとも一端から光源からの光を入射させることを特徴としている。
このような構成によれば、光源からの光は略リング状の導光体内部をその周方向に沿って進行するので、各目盛部に対応した各反射部すべてにほぼ均一に光を入射させることができる。したがって、複数個の目盛部の発光輝度をほぼ均一なものとすることができる。
以下、本発明による車両用指針計器を自動車用コンビネーションメータに搭載されるタコメータ1に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態によるタコメータ1の正面図である。
図2は、図1のII−II線断面図である。
図3は、本発明の一実施形態によるタコメータ1の導光体3の斜視外観図である。
図4は、図3のIV−IV線断面図である。
図5は、本発明の一実施形態によるタコメータ1の電気回路構成を説明する模式図である。
コンビネーションメータ100は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設され、当該自動車に関する各種情報を表示するものである。コンビネーションメータ100は、車両用指針計器としてのタコメータ1を備えている。タコメータ1は、当該自動車のエンジンの回転速度を指針10の回転角度により指示するものである。
以下に、本発明の一実施形態によるタコメータ1の構成について説明する。
文字板2は、光を透過する材料、たとえば透明なアクリル樹脂等から薄板状に形成されている。文字板2は、後述する指針10とともにエンジンの回転速度を指示するための表示意匠である、目盛孔21、数字22および文字23を備えている。すなわち、目盛孔21は、図2に示すように、文字板2に貫通孔を設けることにより形成されている。数字22および文字23は、図2に示すように、文字板2に印刷あるいはホットスタンプを施すことにより形成されている。すなわち、文字板2において数字22および文字23のみを光が透過可能な状態(たとえば乳白色)に、他の背景部分を不透明状態(たとえば艶消し黒色、白色、あるいは金属調銀色等)にしている。したがって、文字板2の裏面側(図2の右側)に配置された発光ダイオード6が発する光により、数字22、文字23は透過照明される。
目盛孔21は、後述する導光体3が備える目盛部32とほぼ同じ形状、つまり目盛部32が挿通可能な形状に形成されている。したがって、目盛孔21からは、目盛部32が、図2に示すように、文字板2の前面側(図2において左側)へ突出している。目盛孔21は図1に示すような長円形に形成され、各目盛部21は、後述する指針10の回転中心であるムーブメント9のシャフト91と同軸上の円弧に沿い且つシャフト91を中心とする放射状に配置されている。
文字板2には、後述するムーブメント9のシャフト91を文字板2の前面側(図2の左側)へ挿通させるための貫通孔24が設けられている。
文字板2の裏側には、図2に示すように、導光体3が文字板2の裏面に密着固定されている。
導光体3は、透光性材料、たとえば透明なアクリル樹脂、あるいはポリカーボネート樹脂等から、図3に示すように、略リング状に形成されている。導光体3は、図3に示すように、略リング状のベース部31と、ベース部31の表面31aから突出して形成された複数個の目盛部32とから構成されている。導光体3の両端部には、図4に示すように、入射面34がそれぞれ形成されている。入射面34に対向して、光源である発光ダイオード4が、図4に示すように、入射面34から導光体3内に光を入射可能に配置されている。導光体3のベース部31の浦面31bには、図4に示すように、各目盛部32に対応した位置に、反射部である凹部33が設けられている。凹部33は、その断面形状が、図4に示すように、略V字状の溝状に形成され、このV字の2辺に対応して2つの反射面33aが形成されている。凹部33、すなわち反射面33aは、導光体3内を進行する発光ダイオード4からの光を目盛部32へ向けて反射するように設定されている。つまり、反射面33aで反射した光は、目盛部32へ向けて進行し、目盛部32の表面から運転者の視認方向へ出射する。
ここで、本発明の一実施形態によるタコメータ1における導光体3の目盛部32と、文字板2の目盛孔21との大きさについて説明する。文字板2の目盛孔21の輪郭形状は、目盛部32がしっくりと嵌合するように形成されている。言い換えると、タコメータ1の組付け工程において、作業者の手作業で両者を嵌合させつつ文字板2と導光体3とを密着固定することが可能且つ両者を固定した後に、目盛孔21と目盛部32のあいだに隙間がほとんど無いように設定されている。
以上により、本発明の一実施形態によるタコメータ1の文字板2においては、計器の数字および文字は、文字板2上に印刷あるいはホットスタンプ等による着色層として形成され、一方、目盛は、文字板2よりも前面側に飛び出すように配置された導光体3の目盛部32により形成されている。すなわち、目盛部32は、数字22および文字23よりも運転者側に飛び出している。
文字板2の裏側には、導光板5が、図2に示すように密着固定されている。導光板5は、透光性材料、たとえば透明なアクリル樹脂、あるいはポリカーボネート樹脂等から形成されている。また、図2に示すように、導光板5に対向して発光ダイオード6が配置されている。導光板5は、発光ダイオード6が発する光を文字板2の数字22および文字23に導いてそれらを透過照明している。
目盛部32および数字22と協働してエンジンの回転速度を指示する指針10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。指針10は、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10の裏面10a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10は、上述した発光ダイオード6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10に入射した発光ダイオード6から発せられた光は、指針10の反射面10bで指針10の先端方向に向けて反射され、さらにこの反射光が裏面10a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6として白色発光ダイオードを用いることにより、指針10を、指針10の裏面10aに施した着色層の色で発光表示している。この場合、指針10の裏面10a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10の裏面10aに白色着色層を設けるとともに、発光ダイオード6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10は、発光ダイオード6の発光色により発光表示される。指針10は、文字板2の裏側(図2において右側)に配置されるムーブメント9の回転軸であるシャフト91に固定されている。これにより、ムーブメント9が駆動されてシャフト91が回動すると、指針10はシャフト91と一体的に回動する。指針10には、図2に示すように、指針10のシャフト91への取り付け基部を覆うように遮光キャップ18が取り付けられている。遮光キャップ18は、遮光性を有する材質、たとえば黒色樹脂あるいは金属板等から形成され、指針10照明用の発光ダイオード12が発する光が直接運転者の眼に入射して、運転者が眩惑されることを防いでいる。
指針10を回動させるための駆動力を発生するムーブメント9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9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91を回動させる。これにより、シャフト91先端に固定された指針10が、文字板2の表面に沿って回動する。
上述した、発光ダイオード4、発光ダイオード6およびムーブメント9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8上に実装されている。プリント基板8は、たとえばガラスエポキシ基板等から形成され、タコメータ1の電気回路部を形成している。プリント基板8には、図2に示すように、指針10を発光表示するための光源である発光ダイオード12が実装されている。発光ダイオード12の発する光は、図2に示すように、透光性材質からなる導光体11により指針10まで導かれる。プリント基板8には、発光ダイオード4、6、60の点灯・消灯制御および指針10を回動させるためのムーブメント9の駆動制御を行うためのコントローラ13が実装されている。コントローラ13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。
以上説明した、文字板2、ムーブメント9およびプリント基板8はケース14に収容・固定されている。
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15が配置されている。見返し板15は、本発明の一実施形態によるタコメータ1においては樹脂材料から形成されている。見返し板15は、図1に示すように、文字板2上の表示意匠である目盛部32、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、タコメータ1の輪郭形状を整えている。見返し板15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14の背後(図2において右側)には、ロアケース17が取り付けられている。ロアケース17は、樹脂材料から形成されている。
次に、以上説明した、本発明の一実施形態によるタコメータ1の電気回路構成について、図5に基づいて説明する。
図5に示すように、コントローラ13には、バッテリ19から電力が常時供給されている。コントローラ13には、イグニッションスイッチ18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13には、図5に示すように、発光ダイオード4、6、60およびムーブメント9が接続されている。コントローラ13には、図5に示すように、エンジンの回転速度を検出する回転センサ60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18がONされると、コントローラ13は、エンジンの回転速度指示制御を開始する。すなわち、発光ダイオード4、6、60を点灯させるとともに、回転センサ60からの検出信号に基づいて当該自動車のエンジン回転速度を算出し、算出した回転速度を指針10が文字板2上に指示するようムーブメント9を駆動する。
これにより、目盛部32、文字板2の数字22および文字23、指針10が発光表示される。
イグニッションスイッチ18がOFFされると、コントローラ13は、各発光ダイオード4、6、60を消灯させるとともに、指針10が文字板2上において回転速度0rpmを指示するようムーブメント9を駆動する。あるいは、ムーブメント9への通電を停止する。ムーブメント9への通電を停止した場合は、ムーブメント9のシャフト91は、リターンスプリング(図示せず)の弾性力等により指針10が走行速度0rpmを指示する角度位置まで回転する。
次に、本発明の一実施形態によるタコメータ1の特徴である、文字板2の構成、特に目盛部32の文字板2の視認性におよぼす作用効果について説明する。
従来の車両用指針計器においては、文字板上に配置された透光性材質からなる導光体内に光源からの光を入射させるとともに、導光体に光源からの光を運転者に向けて反射する反射部を設け、この反射部を計器の目盛として視認させる構成としている。しかし、このような構成の車両用指針計器においては、目盛及び数字はほぼ同一平面上に有るように視認され立体感に乏しい見栄えとなる、という問題があった。
これに対して、本発明の一実施形態によるタコメータ1においては、文字板2の裏側に配置された導光体3に突起状に形成された目盛部32を、文字板2の目盛孔21を介して文字板2の前面側に突出させている。さらに、導光体3の裏面に目盛部32に対応して凹部33を設け、導光体3内に入射した発光ダイオード4からの光を凹部33で目盛部32に向けて反射させている。
このような構成によれば、目盛部32は、文字板2の表面から視認方向において視認者側に突出しているため、視認者の目から目盛部32の端面までの視認距離と視認者の目から文字板2表面までの視認距離とが異なっている。これにより、タコメータ1の見映えを立体感に富むものとすることができる。また、運転者が目盛部32を見ると、その運転者側の端面の奥に凹部33、つまり反射面33aも同時に視認される。このため、目盛部の見映えが奥行き感に富んだ斬新なものとなる。
さらに、目盛部32が凹部33で反射した発光ダイオード4からの光により透過照明されるので、目盛部32の見映えを立体的なものにすると同時により斬新なものとすることができる。
以上により、立体感に富み斬新な見映え有するタコメータ1を実現できる。
また、本発明の一実施形態によるタコメータ1においては、導光体3を略C字状に形成し且つ導光体3の両端に発光ダイオード4を配置している。すなわち、導光体3の両端から発光ダイオード4の光を導光体3内に入射させている。
これにより、全ての凹部33にほぼ均一に光を入射させることができるので、全ての目盛部32の発光輝度をほぼ均一なものとすることができる。したがって、タコメータ1の見映えを良好なものとすることができる。
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるタコメータ1の作動説明において、イグニッションスイッチ19がONされると、発光ダイオード4、6、12が点灯され目盛部32、文字板2の数字22および文字23、指針10が発光表示される、としているが、このような構成に限る必要はない。たとえば、イグニッションスイッチ19がONされても、ライトコントロールスイッチ(図示せず)がONされていない場合は、発光ダイオード4、6、12を消灯させたままムーブメント9のみを駆動してエンジン回転速度を指示し、ライトコントロールスイッチ(図示せず)が車幅灯ポジションまたは前照灯ポジションに操作されたときに発光ダイオード4、6、12が点灯され目盛部32、文字板2の数字22および文字23、指針10が発光表示する構成としてもよい。この場合、発光ダイオード4、6、12が消灯しているときには、文字板2は外来光、たとえば太陽光に照射されることになる。たとえば文字板2を不透光性明色に着色した場合、タコメータ1において、明るい文字板2を背景に目盛部32、数字22および文字23は透過照明されないために略黒色で視認される。なお、目盛部32は透明樹脂で形成されているため、目盛部32に入射した外来光は、目盛部32の表面および凹部33の反射面33aの両方で反射する。この2つの反射光を同時に視認することで、目盛部32は立体感が強調されて視認される。
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるタコメータ1においては、目盛部32の平面形状、つまり文字板2の目盛孔21形状を長円形としているが、長円形に限定する必要は無く、他の形状、たとえば円形、楕円形、三角形あるいは長方形等0としてもよい。
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるタコメータ1においては、反射部である凹部33を断面略V字状の溝としているが、凹部33を断面略V字状の溝に限定する必要は無く、他の形状、たとえば角錐状、円錐状等としてもよい。
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるタコメータ1においては、文字板2において、目盛部32、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い。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数字22および文字23を遮光性として、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。この場合、目盛部32の視認性を高めるために、目盛部32の発光色を文字板2の背景部の発光色と異なる色に設定する必要がある。
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるタコメータ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、放電管等あるいは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、自動車のタコメータ1に適用した場合を例に説明しているが、適用対象をタコメータ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、当該自動車の走行速度を指示するスピードメータ、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、一つのコンビネーションメータ100に複数個の本発明による車両用指針計器備える構成としてもよい。
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の部分正面図である。 図1のII−II線断面図である。 本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の導光体3の斜視外観図である。 図3のIV−IV線断面図である。 本発明の一実施形態によるタコメータ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 タコメータ(車両用指針計器)
2 文字板
21 目盛孔(貫通孔)
22 数字
23 文字
24 貫通孔
3 導光体
31 ベース部
31a 表面
31b 裏面
32 目盛部
33 凹部(反射部)
33a 反射面(反射部)
34 入射面(端部)
4 発光ダイオード(光源)
5 導光板
6 発光ダイオード
8 プリント基板
9 ムーブメント
91 シャフト
10 指針
11 導光体
12 発光ダイオード
13 コントローラ
14 ケース
15 見返し板
16 透明カバー
17 ロアケース
18 遮光キャップ
19 イグニッションスイッチ
20 バッテリ
60 回転センサ
100 コンビネーションメータ

Claims (4)

  1. 透光性材料により略リング状に形成された導光体と、
    前記導光体内に光を入射可能に配置された光源と、
    前記導光体の表面から突出して形成された複数個の目盛部と、
    前記導光体内を進行する前記光源からの光を前記目盛部へ向けて反射するように前記導光体の裏面に形成された反射部と、
    前記導光体の表面側に重ねて配置された文字板とを備え、
    前記目盛部は前記目盛部毎に対応して前記文字板に設けられた貫通孔を介して前記文字板の前面側に突出し、
    前記目盛部は前記反射部における反射光により透過照明されることを特徴とする車両用指針計器。
  2. 前記反射部は視認方向において前記目盛部と重なるように配置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。
  3. 前記反射部は前記導光体の裏面に形成された凹部であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用指針計器。
  4. 前記導光体は略C字状に形成され且つ前記導光体の両端の少なくとも一端から光源からの光を入射させることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車両用指針計器。
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