JP4894371B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の運転席に設置され、乗員に対して各種情報を表示す車両用表示装置に関するものである。
近年、車両用表示装置で表示される情報の個数が増加しているが、車両用表示装置が設置されるダッシュボードには、車室内空調装置やエアバッグ等が搭載され、これら機器や装置の種類が増加する傾向にある。このため、限られたスペースで多くの情報を表示できる車両用表示装置が、要望されている。
例えば、指針計器を備え、指針計器の前面側(視認者側)に所望の情報を表示する液晶パネル等の表示手段を設け、少なくとも指針計器の指針の一部が表示手段の周囲に露出するように構成した表示装置がある(特許文献1参照)。
具体的に、この表示装置は、指針計器と表示手段に加えて、表示段を透過照明する光源と、この光源の発する光を表示手段の裏面へ導く導光手段と、表示手段と導光手段とを収納するケーシングとを備える。この表示装置では、所望の情報を表示する表示手段を、指針計器の指針の回転中心側に設けることにより、車両用表示装置の表示用スペースの有効利用を図っている。
特開2003−344118号公報
しかし、特許文献1では、表示手段や導光手段等をケーシングに組み付ける構造についての記載がなく、これらの組み付け構造によっては、即ち、これらの組み付けスペースによっては、表示用スペースを、充分に確保できない恐れがある。
特に、表示手段の組み付けスペースにより、表示用スペースを、充分に確保できない恐れがある。これは、一般に、他の構成部品をケーシングにネジ固定させるのを利用して、表示手段をケーシングに固定させるためである。これにより、組み付け作業が煩雑化されると共に、表示用スペースがネジ固定部により制限され、この結果、表示用スペースを、充分に確保できない恐れが生じている。
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、指針計器と、この前面側に配置された表示手段と、この表示手段を収納するケーシングとを備え、この表示手段がネジ固定を利用しないでケーシングに固定された車両用表示装置を提供することを目的とする。
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。
請求項1に記載の車両用表示装置は、文字盤と文字盤の前面に沿って回転する指針とを有する指針計器と、指針の回転中心側であって指針計器の前面側に配置され且つ所望の情報を表示する表示手段と、指針計器の前面側に配置される光源と、指針計器の前面側に配置され、光源の発する光を表示手段の裏面へ導くことにより表示手段を透過照明する導光手段と、指針計器の前面側に配置され、導光手段と表示手段とをこの順に積層して収納するケーシングと、指針計器の前面側に配置され、表示手段の前面側からケーシングに固定されるカバーとを備え、積層方向へ弾性を有する第1弾性部が、ケーシングに形成され、導光手段と表示手段が、カバーと第1弾性部との間に配置され、且つ、第1弾性部の弾性力によりケーシングに固定される構成とする。
この構成では、表示手段が、導光手段と共に、カバーと積層方向へ弾性を有する第1弾性部とによりはさまれてケーシングに固定される。これにより、表示手段を、ネジ固定を利用しないで、積層方向において位置決めしつつ、そのガタツキを押さえてケーシングに固定することができる。
請求項2に記載の車両用表示装置は、表示手段とケーシングの少なくとも一方が、表示手段をケーシングに対して積層方向と略垂直な面方向および積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする第1位置決め手段を備える構成とする。
この構成では、表示手段とケーシングの少なくとも一方が、表示手段を上述の面方向と上述の回転方向へ位置決めする第1位置決め手段を備える。これにより、上述の効果を得つつ、表示手段を、面方向と回転方向へ簡易な構成で位置決めすることができる。
請求項3に記載の車両用表示装置は、導光手段とケーシングの少なくとも一方が、導光手段をケーシングに対して積層方向と略垂直な面方向および積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする第2位置決め手段を備える構成とする。
この構成では、導光手段とケーシングの少なくとも一方が、導光手段を上述の面方向と上述の回転方向へ位置決めする第2位置決め手段を備える。これにより、導光手段を、面方向と回転方向へ簡易な構成で位置決めすることができる。
請求項4に記載の車両用表示装置は、カバーと表示手段の間に配置され且つ表示手段に当接して表示手段の端部を覆う化粧部材を備え、積層方向へ弾性を有する第2弾性部が、ケーシングに形成され、化粧部材が、カバーと第2弾性部とによりはさまれ、且つ、第2弾性部の弾性力によりケーシングに固定され、導光手段と表示手段が、化粧部材と第1弾性部とによりはさまれ、且つ、第1弾性部の弾性力によりケーシングに固定される構成とする。
この構成では、表示手段に当接する化粧部材が、カバーと積層方向へ弾性を有する第2弾性部とによりはさまれてケーシングに固定される。これにより、化粧部材を、ネジ固定を利用しないで、積層方向において位置決めしつつ、そのガタツキを押さえてケーシングに固定することができる。また、化粧部材は、表示手段に当接し、導光手段と表示手段が、化粧部材と第1弾性部とによりはさまれて、ケーシングに固定される。
このため、上述の効果を得つつ、化粧部材を、ネジ固定を利用しないで、積層方向において位置決めしつつ、そのガタツキを押さえてケーシングに固定することができる。
請求項5に記載の車両用表示装置は、化粧部材とケーシングの少なくとも一方が、化粧部材をケーシングに対して積層方向と略垂直な面方向および積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする第3位置決め手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の車両用表示装置。
この構成では、化粧部材とケーシングの少なくとも一方が、化粧部材を上述の面方向と上述の回転方向へ位置決めする第3位置決め手段を備える。これにより、化粧部材を、面方向と回転方向へ簡易な構成で位置決めすることができる。
請求項6に記載の車両用表示装置は、カバーと化粧部材の間に配置され且つ表示手段の前面を保護する透光性板を備え、透光性板と化粧部材の少なくとも一方が、透光性板を化粧部材に対して積層方向と略垂直な面方向および積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする位置決め手段を備える構成とする。
この構成では、カバーと化粧部材の間に配置される透光性板を備え、透光性板と化粧部材の少なくとも一方が、透光性板を化粧部材に対して積層方向と略垂直な面方向および積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする第4位置決め手段を備える。これにより、透光性板を、上述の面方向と上述の回転方向へ簡易な構成で位置決めすることができる。
請求項7に記載の車両用表示装置は、ケーシングに収納され且つ光源が実装された電気配線板を備え、積層方向へ弾性を有する第3弾性部が、ケーシングに形成され、電気配線板が、電気配線板の板厚方向において導光手段とケーシングとによりはさまれ、且つ、積層方向において導光手段と第3弾性部とによりはさまれ、且つ、第3弾性部の弾性力によりケーシングに固定される構成とする。
この構成では、電気配線板が、電気配線板の板厚方向において導光手段とケーシングとによりはさまれ、且つ、積層方向において、その方向へ弾性を有する弾性部と導光手段とによりはさまれて、ケーシングに固定される。これにより、電気配線板も、ネジ固定しないで、電気配線板の板厚方向と電気配線板の面方向の一方向において位置決めしつつ、そのガタツキを押さえてケーシングに固定することができる。
請求項8に記載の車両用表示装置は、第3弾性部が、ケーシングから延出する片持ち梁として形成され、且つ、積層方向と略垂直な面内において曲線状または湾曲状に形成されている構成とする。
この構成では、第3弾性部が、曲線状または湾曲状に形成されているため、その梁の長さを、小スペースで確保することが可能となる。これにより、上述の効果を得つつ、第3弾性部の弾性力とたわみ量の設計自由度をより確保することができる。
請求項に記載の車両用表示装置は、第1位置決め手段として表示手段に当接する爪部が弾性を有するようにケーシングに形成されることによって、当該ケーシングに隙間が形成され、ケーシングにおいて導光手段と隙間の間に形成される遮光壁は、光源の発した光が導光手段を通して隙間へ向かう光路上に配置されることにより、当該光が隙間から漏れないようにする構成とする。
この構成では、遮光壁をケーシングにおいて導光手段と隙間の間に形成するため、光源の発した光が導光手段を通してケーシングの隙間から外側へ漏れることを抑えることができる。これにより、上述の効果を得つつ、この漏れ光によって車両用表示装置の見映えが低下することを抑えることができる。
請求項10に記載の車両用表示装置は、指針が、発光表示するように構成され、ケーシングにおいて指針と対向する面に光拡散処理を施している構成とする。
この構成では、ケーシングにおいて指針と対向する面に光拡散処理を施しているため、指針からの光が、ケーシングにおいて指針と対向する面で反射することを抑えることができる。これにより、上述の効果を得つつ、この反射光によって車両用表示装置の見映えが低下することを抑えることができる。
請求項11に記載の車両用表示装置は、互いに異なる形状を有する複数の表示手段と、表示手段の各々をそれぞれ収納する複数の前記ケーシングとを備え、ケーシングが収納する表示手段の形状を表すマークが、ケーシングに形成されている構成とする。
この構成では、ケーシングが収納する表示手段の形状を表すマークが、ケーシングに形成されているため、表示手段のケーシングに対する誤組付け、および、表示手段が組み付けられたケーシングの指針計器に対する誤組付けを、防止することができる。
請求項12に記載の車両用表示装置は、導光手段とケーシングの間に配置され且つ導光手段に入射した光源からの光を表示手段の裏面へ反射する反射板と、導光手段と表示手段の間に配置され且つ導光手段からの反射光を表示手段の裏面へ均一に拡散させて導く拡散板とを備え、遮光壁が、反射板と隙間の間および拡散板と隙間の間に配置されている構成とする。
この構成では、遮光壁が反射板と隙間の間および拡散板と隙間の間に配置されているため、光源の発した光が導光手段を通して反射板や拡散板を伝ってケーシングの隙間へ導かれることを抑えることができる。これにより、上述の効果を得つつ、この隙間からの漏れ光によって車両用表示装置の見映えが低下することを抑えることができる。
請求項13に記載の車両用表示装置は、導光手段とケーシングの間に配置され且つ導光手段に入射した光源からの光を表示手段の裏面へ反射する反射板と、導光手段と表示手段の間に配置され且つ導光手段からの反射光を表示手段の裏面へ均一に拡散させて導く拡散板とを備え、反射板が、反射板を導光手段とケーシングの一方へ押圧させて固定されるように構成され、拡散板が、拡散板を導光手段へ押圧させて固定されるように構成されている構成とする。
この構成では、反射板が導光手段とケーシングの一方へ押圧されて固定されるとともに拡散板導光手段へ押圧さて固定され、且つ、導光手段が、ケーシングに固定されるため、反射板と拡散板は、ケーシングに対してガタツキなく固定される。これにより、上述の効果を得つつ、反射板と拡散板のケーシングに対するガタツキによる異音の発生を抑えることができる。
以下、本発明による車両用表示装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ1に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
(構成)
図1は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ1の部分正面図である。
図2は、図1中のII−II線断面図である。
図3は、図2に示す表示ユニット10の拡大断面図である。
図4(a)は、図3に示す表示手段である液晶パネル11の平面図であり、図4(b)は、図4(a)中のIVB矢視図である。
図5は、図3に示す電気配線板であるプリント基板13の平面図である。
図6(a)は、図3に示す導光手段である導光板14の平面図であり、図6(b)は、図6(a)中のVIB−VIB線断面図である。
図7(a)は、図3に示す化粧部材18の平面図であり、図7(b)は、図7(a)中のVIIB−VIIB線断面図であり、図7(c)は、図7(b)中のVIIC矢視図の拡大図である。
図8(a)は、図3に示す透光性板である透明板15cの平面図であり、図8(b)は、図8(a)中のVIIIB−VIIIB線断面図である。
図9(a)は、図3に示すカバー17の平面図であり、図9(b)は、図9(a)中のIXB−IXB線断面図であり、図9(c)は、図9(a)中のIXC矢視図である。
図10(a)は、図3に示すケーシング16の上面図であり、図10(b)は、ケーシング16の底面図であり、図10(c)は、図10(a)中のXC−XC線断面図である。
図11(a)は、図10(a)中のXIA−XIA線断面図であり、図11(b)は、図10(a)中のXIB−XIB線断面図であり、図11(c)は、図10(a)中のXIC矢視拡大図である。
図12(a)は、図3においてカバー17と化粧部材18等を取り外した状態のXIIA矢視図であり、図12(b)は、図12(a)中のXIIB−XIIB線断面図である。
図13は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する回路構成図である。
コンビネーションメータ1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、自動車に関する各種情報を表示するものである。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、図1に示すように、当該自動車の走行速度を指示する指針計器である速度計A、当該自動車の累積走行距離および区間走行距離を示す距離計B、および、当該自動車のドアの開閉状態を指示するドアインジケータCを備える。
速度計Aは、指針3の回動角度により速度を指示する指針計器として構成される。速度計Aは、指針3の回動位置を運転者に視認させるための文字盤2を備える。
文字盤2は、透光性材質、たとえば透明なポリカーボネート等の薄板から形成される。文字盤2は、図1と図2に示すように、その中央部に円形の凹部が設けられ、視認方向において、凹部の底面2bとその外周側の一般面2aとの二段に構成される。また、底面2bは、後述するムーブメント4のシャフト4aと同心上に形成される。底面2bには、図1に示すように、文字2cと目盛2dが形成される。一般面22には、文字2cのみが形成される。文字2cと目盛2dは、後述する指針3とともに当該自動車の速度を指示するためのものであり、図1に示すように、それぞれ円弧上且つシャフト4aと同心上に配置される。
文字2cと目盛2dは、文字盤2の表面(図2において左側の面)あるいは裏面(図2において右側の面)に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成される。すなわち、文字2cと目盛2d以外の部分に不透光性着色層あるいは半透光性着色層を設けると共に、文字2cと目盛2dを透明なままとする、あるいは半透光性着色層を設ける等の処理を施す。後述する、文字盤2の裏側に配置される発光ダイオード5bが点灯されると、それが発する光により文字盤2は透過照明されて、文字2cと目盛2dが発光表示される。
文字盤2の裏側(図2において右側)には、プリント基板6が配置される。プリント基板6には、文字盤2を透過照明する発光ダイオード5bおよび後述する指針3を発光表示させる発光ダイオード5aが実装される。
また、プリント基板6には、ムーブメント4が実装される。ムーブメント4は、ステッピングモータ、あるいは交差コイル式回転機等の電気アクチュエータからなり、外部からの電気信号(本実施形態では自動車の速度信号)に対応した角度だけシャフト4aを回動させるものである。ムーブメント4のシャフト4aは、文字盤2の外方(図2において左方向)へ延出し、その先端には指針3が固定される。
指針3は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等により形成され、プリント基板6上に実装される発光ダイオード5aが発する光により発光表示される。また、プリント基板6には、両発光ダイオード5a、5bの点灯・消灯制御およびムーブメント4の駆動制御を行なう制御装置8(図13)が実装される。制御装置8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、文字盤2、プリント基板6等は、アッパケース21とロアケース22とから構成されるケース内に収容保持される。
文字盤2の前面側(図2において左側)には、文字盤2の端部を覆う意匠板23が装着され、意匠板23の先端部には透明カバー24が装着される。意匠板23は、たとえば樹脂材料から形成され、透明カバー24は、透明な樹脂の薄板あるいはガラス等から形成される。
アッパケース21とロアケース22は、樹脂材料から成形され、アッパケース21は、リフレクタとしての機能を有し、発光ダイオード5aからの光を指針3へ導き、発光ダイオード5bからの光を文字盤2へ導く。
一方、情報である累積走行距離および区間走行距離を示す距離計B、および、情報であるドアの開閉状態を指示するドアインジケータCは、表示手段である液晶パネル11上に、それぞれ画像として形成される。
液晶パネル11は、指針3の回転中心側であって指針計器の前面側(図2において左側)に配置され、即ち、速度計Aの中央部且つ視認方向において視認者側(図2中において左側)に配置される。この結果、液晶パネル11は、指針計器である速度計Aと視認方向(図2中において左右方向)に重なって配置される。液晶パネル11は、複線でフレキシブルなリードワイヤ11aを介してプリント基板6と電気的に接続される。
液晶パネル11等から構成される表示ユニット10の組み付け手順は、プリント基板13、反射板15a、導光板14、拡散板15b、および液晶パネル11を、この順に積層してケーシング16内に挿入する。
その後、透明板15cを見返し板18内に装着し、カバー17を、この見返し板18が、図3において左側から液晶パネル11に密着するように、液晶パネル11をケーシング16に対して図3において右方向へ押さえつけるようにして、後述する引っ掛けによりケーシング16に固定する。このようにして、表示ユニット10の組付けを、ネジを用いないで完了する。
ケーシング16は、ネジ穴16bが形成されたボス部16aを2個備え(図10(b)を参照)、図2に示すように、ネジ7をネジ穴16bに差し込んで締め付けることによって、ボス部16aをアッパケース21に対して固定する。即ち、表示ユニット10をアッパケース21に対して固定する。この際、同時に、プリント基板6もアッパケース21に対して固定する。
以下、本発明の特徴である、液晶パネル11等のケーシング16対する固定構造について説明する。
液晶パネル11は、図4に示すように、略円盤の形状を有し、第1位置決め手段を構成するカット面11b、11cが、図中において上下の両側に形成される。ポッティング部11dは、液晶パネル11とリードワイヤ11aの接続部を保護等する軟質の樹脂材料を塗布等したものである。
液晶パネル11の背後(図3において右側)には、液晶パネル11を透過照明する光源である発光ダイオード12と、発光ダイオード12が実装された電気配線板であるプリント基板13と、発光ダイオード12の発する光を液晶パネル11の裏面(図2において右側の面)へ導く導光手段である導光板14とが配置される。液晶パネル11とプリント基板13と導光板14は、ケーシング16内に収容保持される。
プリント基板13は、図5に示すように、略長方形の形状を有し、切り欠き部13aが、図中において上側の両端に形成される。プリント基板13上には、6個の発光ダイオード12と端子13bが実装され、複線でフレキシブルなリードワイヤ13cが、端子13bを介して発光ダイオード12とプリント基板6とを電気的に接続する。
導光板14は、透明なアクリル樹脂等で形成され、その裏面(図3において右側の面、図6(b)において下側の面)には、微小の凹凸を有するシボ面14gが形成される。シボ面14gは、導光板14に入射した発光ダイオード12からの光を液晶パネル11の裏面へ反射するものである。
導光板14は、図6(a)に示すように、その4端部がカットされた略正方形の形状を有し、図中において下側の両端間に凹部(14b、14e)が形成される。この凹部には、入射面14bと位置決め面14eが設けられ、この凹部の両側は、突起部14aを構成する。突起部14aには、図6(b)に示すように、第2当接面14dが設けられ、図中において第2当接面14dの下側には、第1当接面14cが設けられる。
導光板14のシボ面14gは、図中において左側から右側に向かって上側へ傾斜する。これは、左側から入射面14bに入射した発光ダイオード12の発する光が、シボ面14gにより上側(液晶パネル11)へ反射できるようにするためである。尚、シボ面14g上には、導光板14をケーシング16に対して位置決めさせる第2位置決め手段を構成するピン14fが2個形成される。
液晶パネル11の前面側(図3において左側)には、開口部18aを有する化粧部材18が配置され、開口部17aを有するカバー17が、図3の左側からケーシング16に固定される。カバー17と化粧部材18は、共に、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂等から形成される。
尚、開口部18aは、図1に示す形状であって図3に示すように液晶パネル11より小さい形状を有し、開口部17aは、開口部18aより大きい形状を有する。これにより、液晶パネル11、すなわち距離計BおよびドアインジケータCの画像は、図1に示すように、開口部18aの内側に視認される。
化粧部材18は、図7に示すように、円形の容器の形状を有し、図7(b)において右側(図3においてケーシング16と当接する側)に、第3位置決め手段である位置決め部18b、18dを備え、図7(b)において左側に、第4位置決め手段を構成する凹部18e、18fが形成される。位置決め部18bは、図7(c)に示すように、その断面が略「凸」の文字形状に形成され、その位置決め面18cは、ケーシング16の内面16k(図10)に当接するものである。
位置決め部18bの凸部と位置決め部18dが、図示しないケーシング16の凹部に挿入され、且つ、位置決め面18cは、ケーシング16の内面16kに当接する。
これにより、化粧部材18は、ケーシング16に対して、図3において左右方向(ケーシング16に導光板14と液晶パネル11とを積層して収納させる方向、即ち、積層方向)と略垂直な面方向およびこの積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めできる。即ち、化粧部材18は、ケーシング16に対して、化粧部材18の面内の直線方向と回転方向において位置決めされる。
カバー17と化粧部材18の間には、液晶パネル11を保護する透光性板である透明板15cが配置される。透明板15cは、透明なアクリル樹脂等で形成され、その表面(図3において左側の面)には、微小の凹凸を有するシボ面が形成される。シボ面は、太陽光等の外来光が透明板15cにより反射して液晶パネル11が見辛くなることを防止するものである。
透明板15cは、図8に示すように、略円盤形状を有し、第4位置決め手段を構成する凸部15d、15eが形成される。透明板15cは、その凸部15d、15eを、それぞれ、化粧部材18の凹部18e、18fに挿入させるようにして、図7(b)において左側から化粧部材18に装着する。
これにより、透明板15cは、化粧部材18に対して、図3において左右方向(積層方向)と略垂直な面方向およびこの積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めできる。即ち、透明板15cは、化粧部材18に対して、化粧部材18の面内の直線方向と回転方向において位置決めされる。尚、凸部15d、15eの大きさが互いに異なるのは、透明板15cが化粧部材18に対してその裏表が逆に組み付かないようにするためである。なお、透明板15cは、射出成形で形成する場合、成形ゲートを化粧部材18の開口部18aで形成される液晶パネル11が表示しない範囲の大きい側、すなわち、図8では下側に設置すると良い。
これは、液晶パネル11の表示範囲近傍、すなわち図8の上側に透明板15cの成形ゲートを設置すると、透明板15cが射出成形される際、特にゲート付近では成形の流れ方向に光の偏光効果を生じさせるため、運転者が偏光板式サングラスを使用して視認する場合、偏光式サングラスと透明板15cの流れ方向による偏光方向がほぼ交叉した照明部位は、液晶パネル11にて偏光成分多いの照明光が遮られて影状に見えてしまうためである。
カバー17は、図9に示すように、円形の容器の形状を有し、係止部17bと爪部17dとにより図3の左側からケーシング16に引っ掛けにより固定される。係止部17bは、引っ掛けを容易にするため、図9(b)において上下方向へ弾性変形し易いように、図9(c)に示すように、切れ込み17cが設けられる。
尚、導光板14とケーシング16の間には、導光板14に入射した発光ダイオード12からの光を液晶パネル11の裏面へ反射する反射板15aが配置される。反射板15aは、ポリカーボネート樹脂等から形成され、反射率の高い白色を有する。これにより、ケーシング16の内面16kが白色樹脂・光沢めっき・塗装等の処理が無く、光反射の低い黒色等で形成される場合、反射板15aは、照明輝度を向上させるために有効となる。
導光板14と液晶パネル11の間には、導光板14からの反射光を液晶パネル11の裏面へ均一に導く拡散板15bが配置される。拡散板15bは、ポリカーボネート樹脂等から形成され、光拡散処理が施されている。
ケーシング16は、ABS樹脂等から形成される。ケーシング16には、ボス部16aに加えて、図10(a)に示すように、支持部16c、第3弾性部16d、第2位置決め手段を構成する位置決め穴16e、第1弾性部16f、第1位置決め手段を構成する爪部16g、16h、16i、および、第2弾性部16jが形成される。第2弾性部16jは、円形状のケーシング16の形体にあわせて、略円弧状に形成することにより、ケーシング16の外形と、化粧部材の開口18aとの少ない幅に設置することを可能としている。
位置決め穴16eは、導光板14のピン14fが挿入されるものであり、これにより、導光板14は、ケーシング16に対して、図3において左右方向(積層方向)と略垂直な面方向およびこの積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めできる。即ち、導光板14は、ケーシング16に対して、導光板14の面内の直線方向と回転方向において位置決めされる。
爪部16g、16hは、液晶パネル11のカット面11b、11cに当接し、爪部16iは、液晶パネル11の円形部に当接する。これにより、液晶パネル11を、ケーシング16に対して、図3において左右方向(積層方向)と略垂直な面方向およびこの積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めできる。即ち、液晶パネル11は、ケーシング16に対して、液晶パネル11の面内の直線方向と回転方向において位置決めされる。
尚、爪部16hは、図11(a)において左右方向(図10(a)において上下方向)へ弾性を有するように形成される。また、爪部16iは、液晶パネル11の面内の半径方向へ弾性を有するように形成される。
第1弾性部16fは、図11(b)において上下方向(図10(c)において左右方向)へ弾性を有するように形成され、第2弾性部16jは、図11(c)において上下方向(図10(c)において左右方向)へ弾性を有するように形成される。
このため、化粧部材18と透明板15cは、カバー17と第2弾性部16jとにはさまれてケーシング16に固定される。これにより、化粧部材18と透明板15cを、ネジ固定を利用しないで、積層方向(図3において左右方向)において位置決めしつつ、そのガタツキを押さえてケーシング16に固定することができる。
また、プリント基板13、反射板15a、導光板14、拡散板15b、および液晶パネル11を、この順にケーシング16内に挿入した場合に、液晶パネル11がケーシング16の端面より図3において左側へ若干飛び出るように構成する。このため、カバー17によって左側から押された化粧部材18は、液晶パネル11に当接してその端部を覆う。これにより、導光板14と液晶パネル11は、化粧部材18と第1弾性部16fとによりはさまれて、ケーシング16に固定される。この結果、導光板14と液晶パネル11を、ネジ固定を利用しないで、積層方向において位置決めしつつ、そのガタツキを押さえてケーシング16に固定することができる。
プリント基板13のケーシング16に対する固定は、導光板14の突起部14aを、図12に示すように、プリント基板13の切り欠き部13aにはめることにより行なう。
具体的に、プリント基板13と反射板15aを、ケーシング16内に、この順に挿入した後、導光板14を、プリント基板13が、図3に示すように、その板厚方向(図中において上下方向)において、ケーシング16の支持部16cと導光板14の第1当接面14cとによりはさまれるようにケーシング16に挿入する。また、導光板14を、プリント基板13が、積層方向(図12(b)において上下方向)において、この方向へ弾性を有するケーシング16の第3弾性部16dと導光板14の第2当接面14dとによりはさまれるようにケーシング16に挿入する。
尚、図12(a)においては、図を見易くするため、図10(a)に示す爪部16g、16h、16i、および、第2弾性部16jを省略した。
上述したように、カバー17をケーシング16に組み付けることにより、導光板14と液晶パネル11が、化粧部材18と第1弾性部16fとによりはさまれる。これにより、プリント基板13は、これを図12(b)において下方向へ押さえる導光板14と上方向へ押さえる第3弾性部16dとにはさまれてケーシング16に固定される。この結果、プリント基板13を、ネジ固定を利用しないで、その板厚方向において位置決めし、積層方向において位置決めしつつ、そのガタツキを押さえてケーシング16に固定することができる。
尚、第3弾性部16dは、図10(a)と図10(b)に示すように、ケーシング16から延出する片持ち梁として形成される。第3弾性部16dは、積層方向と略垂直な面内(図10(a)と図10(b)の紙面内)において、ケーシング16から図中の上下方向へ延出し、それから図中の左右方向へ延出する。第3弾性部16dを、このように曲げ形状化(湾曲形状化でも可能)することにより、第3弾性部16dの梁の長さを、小スペースで確保することが可能となり、第3弾性部16dの弾性力とたわみ量の設計自由度をより確保することができる。
また、導光板14の位置決め面14eは、プリント基板13をケーシング16に対して、積層方向と垂直な方向(図12(b)において左右方向)へ位置決めする。
以上のように、本実施形態では、表示ユニット10をネジを利用しないで組付けるため、組み付け作業が簡素化されると共に、表示用スペースを有効に利用することができる。
尚、本実施形態では、プリント基板13を、図3に示すように、文字盤2に対して略垂直(積層方向)に配置するため、プリント基板13をケーシング16に固定するスペースがよりコンパクトになり、上述の効果を得つつ、表示用スペースを、より有効に利用することができる。
また、本実施形態では、第1当接面14cと第2当接面14dと入射面14bとを近接して配置する。一方、入射面14bは、必然的にプリント基板13(発光ダイオード12)と近接して配置されるため、第1当接面14cと第2当接面14dが、プリント基板13と近接して配置されることとなる。これにより、上述の効果を、コンパクトに簡易な構成で実現できる。
また、ケーシング16の支持部16cは、ケーシング16の樹脂成型用の型の抜き勾配の関係より、図10(c)において支持部16cの左側が下側へ若干傾斜する。これにより、プリント基板13も、図3において左側が下側へ若干傾斜するため、発光ダイオード12からの光が、図3において左側へ若干傾斜する。このため、発光ダイオード12からの光は、導光板14のより先端側(図3において上側)へ到達し易くなり、液晶パネル11をより均一に透過照明することができる。
以上説明した、本実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成について、図13に基づいて説明する。
制御装置8には、バッテリ28から電力が常時供給されている。また、制御装置8は、イグニッションスイッチ27が、その作動状態(オンまたはオフ)を検出可能に接続されている。
また、制御装置8には、各種のセンサ類が検出信号を入力可能に接続されているとともに、ムーブメント4や液晶パネル11や発光ダイオード5a、5b、12等が制御装置8により駆動されるように接続されている。
各種センサ類としては、当該自動車の走行速度を検出する速度センサ25、当該自動車の各ドアの半ドア状態を検出するドアセンサ26がある。なお、半ドア状態とは、乗員が正常な閉位置にない、つまりドアの係止機構が完全な係止位置にない状態のことである。また、ドアセンサ26は、運転席、助手席、後席右側、後席左側の各ドアの半ドア状態を検出するものである。
速度計Aおよび距離計Bは、速度センサ25の検出信号に基づき表示される。また、ドアインジケータCは、ドアセンサ26の検出信号に基づき駆動される。
(作動)
上記構成において本実施形態の作動を説明する。
運転者によってイグニッションスイッチ27がオンされると、制御装置8はイグニッションスイッチ27がオンされたことを検知して、制御装置8は発光ダイオード5a、5b、12を点灯させる。これにより、速度計Aの文字盤2および指針3が発光表示されるとともに、液晶パネル11が透過照明される。
発光ダイオード12からの光は、図2と図3に示す光路Pに従って、導光板14の入射面14bから導光板14内へ入射し、導光板14のシボ面14gと反射板15aにより拡散板15bへ反射される。この反射光は、拡散板15bで均一化されて、液晶パネル11を透過照明する。
また、制御装置8は、速度センサ25からの検出信号に基づきムーブメント4を駆動して、シャフト4aを所定角度、すなわち当該自動車の走行速度に対応する角度に回動させる。また、制御装置8は、液晶パネル11を駆動して、当該自動車の走行距離を距離計B部に表示し、且つ速度センサ25からの検出信号に基づき表示データを更新する。また、制御装置8は、液晶パネル11を駆動して、ドアセンサ26の検出信号に基づき各ドアの閉止状態をドアインジケータC部に表示する。
以上説明したように、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ1は、文字盤2と文字盤2の前面に沿って回転する指針3とを有する指針計器Aと、指針3の回転中心側であって指針計器Aの前面側に配置され且つ所望の情報を表示する表示手段である液晶パネル11と、液晶パネル11を透過照明する光源である発光ダイオード12と、発光ダイオード12の発する光を液晶パネル11の裏面へ導く導光手段である導光板14と、導光板14と液晶パネル11とをこの順に積層して収納するケーシングと、液晶パネル11の前面側からケーシングに固定されるカバーとを備え、積層方向へ弾性を有する第1弾性部16fが、ケーシング16に形成され、導光板14と液晶パネル11が、カバー17と第1弾性部16fとの間に配置され、且つ、第1弾性部16fの弾性力によりケーシング16に固定される。
これにより、液晶パネル11を、ネジ固定を利用しないで、積層方向において位置決めしつつ、そのガタツキを押さえてケーシング16に固定することができる。
尚、上述の例では、化粧部材18により液晶パネル11を押さえる構成としたが、化粧部材18を省略して透明板15cにより液晶パネル11を押さえる構成とすることができる。
(変形例)
図14は、図1の変形例を示す正面図である。
図15は、図4(a)の変形例を示す平面図である。
図16(a)は、図10(a)の変形例を示す上面図であり、図16(b)は、図16(a)中のXVIB−XVIB線断面図である。
図17(a)は、図16(a)中のXVIIA矢視拡大図であり、図17(b)は、図17(a)中のXVIIB−XVIIB線断面図である。
図18(a)は、図6(a)の変形例を示す平面図であり、図18(b)は、図3に示す反射板15aの変形例を示す平面図であり、図18(c)は、図3に示す拡散板15bの変形例を示す平面図である。
本変形例におけるコンビネーションメータ1は、図14に示すように、図1に示す上述の例と異なり、速度計Aに加えて当該自動車のエンジンの回転数を指示する指針計器である回転計Bを備える。また、ドアインジケータC、即ち、ドアインジケータCを画像として形成する液晶パネル11を速度計Aの前面側に配置し、距離計B、即ち、距離計Bを画像として形成する液晶パネル11eを回転計Bの前面側に配置する。
液晶パネル11は、複数のドットセグメントをXYマトリックス制御する液晶パネルとして形成されるのに対して、液晶パネル11eは、「日」の字型セグメントによって数字を表示し且つ英文字型セグメントによって英文字を表示する液晶パネルとして形成される。従って、液晶パネル11eは、液晶パネル11に比較して液晶パネルの配線構造が単純となり、これにより、液晶パネル11eを、図15に示すように、液晶パネル11より小さく且つ液晶パネル11と異なる形状の加工し易い多角形の形状で形成することができる。
尚、ケーシング16が収納する液晶パネル11、11eの形状を表すマーク16mが、ケーシング16に形成される。図16(a)は、液晶パネル11eを収納するケーシング16を示し、マーク16mは、液晶パネル11eの形状を表す8角形で形成され、図16(b)において左右の両側から目視できるように形成される。
これにより、液晶パネル11、11eをケーシング16に組み付ける際に、図16(b)において左側からマーク16mを目視することができる。また、液晶パネル11、11eが組み付けられたケーシング16、即ち、カバー17まで組み付けられた表示ユニット10を、指針計器A,Bに組み付ける際に、図16(b)において右側からマーク16mを目視することができる。
この結果、互いに異なる形状を有する液晶パネル11、11eを、ケーシング16に対して正しく組み付けることが可能となり、液晶パネル11が組み付けられたケーシング16を速度計Aに正しく組み付けることが可能となり、液晶パネル11eが組み付けられたケーシング16を回転計Bに正しく組み付けることが可能となる。
また、図16(a)と図17に示すように、爪部16iをケーシング16に形成することによって、隙間16rが形成され、遮光壁16pを、ケーシング16において導光板14と隙間16rの間に形成する。これにより、発光ダイオード12の発した光は、図17(b)の光路P1に従って、遮光壁16pによって遮光され、導光板14を通して隙間16rからケーシング16の外側(図17(b)において右側)へ漏れることを抑えることができる。この結果、隙間16rからの漏れ光が文字盤2に反射することが抑えられ、これによってコンビネーションメータ1の見映えが低下することを抑えることができる。
また、導光板14は、図18(a)に示すように、遮光壁16pが嵌まる凹部14hを備え、遮光壁16pに沿った形状で形成される。
また、反射板15aと拡散板15bも、遮光壁16pが嵌まる凹部15g、15iを備え、遮光壁16pに沿った形状で形成される。即ち、遮光壁16pは、反射板15aと隙間16rの間および拡散板15bと隙間16rの間に配置され、反射板15aと拡散板15bは、遮光壁16pの手前(図17(b)において左側)に配置される。
このため、発光ダイオード12の発した光が導光板14を通して反射板15aや拡散板15bを伝ってケーシング16の隙間16rへ導かれることを抑えることができる。これにより、この隙間16rからの漏れ光が文字盤2に反射することが抑えられ、これによってコンビネーションメータ1の見映えが低下することを抑えることができる。
また、反射板15aが、反射板15aを導光板14へ押圧させて固定されるように構成され、拡散板15bが、拡散板15bをケーシング16へ押圧させて固定されるように構成される。具体的に、反射板15aに圧入穴15hを形成し、導光板14のピン14fを圧入穴15hに圧入することによって、即ち、反射板15aを導光板14へ押圧させることによって、反射板15aを導光板14へ固定する。
一方、拡散板15bは、拡散板15bの外形寸法をケーシング16の内面16k(図16(a))間の寸法より若干大きく設定し、拡散板15bを内面16kへ押し込むようにして、即ち、拡散板15bをケーシング16へ押圧させることによって、拡散板15bをケーシング16へ固定する。また、導光板14がケーシング16に固定されるため、反射板15aと拡散板15bは、ケーシング16に対してガタツキなく固定される。これにより、反射板15aと拡散板15bのケーシング16に対するガタツキによる異音の発生を抑えることができる。
また、図16(b)において、微小な凹凸のピッチが密であるように形成されたシボ面16nが、ケーシング16において指針3と対向する面に光拡散処理を施して形成される。指針3は、発光ダイオード5aの発する光を受けて発光表示し、この表示光は、光路P2に従って、ケーシング16において指針3と対向する面に到達する。しかし、この表示光は、シボ面16nによって拡散されるため、ケーシング16において指針3と対向する面が文字盤2へ反射する反射光が抑えられる。これにより、コンビネーションメータ1の見映えが低下することを抑えることができる。
また、上述の例に限らず、種々の変形例が考えられる。
図1は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ1の部分正面図である。 図2は、図1中のII−II線断面図である。 図3は、図2に示す表示ユニット10の拡大断面図である。 図4(a)は、図3に示す表示手段である液晶パネル11の平面図であり、図4(b)は、図4(a)中のIVB矢視図である。 図5は、図3に示す電気配線板であるプリント基板13の平面図である。 図6(a)は、図3に示す導光手段である導光板14の平面図であり、図6(b)は、図6(a)中のVIB−VIB線断面図である。 図7(a)は、図3に示す化粧部材18の平面図であり、図7(b)は、図7(a)中のVIIB−VIIB線断面図であり、図7(c)は、図7(b)中のVIIC矢視図の拡大図である。 図8(a)は、図3に示す透光性板である透明板15cの平面図であり、図8(b)は、図8(a)中のVIIIB−VIIIB線断面図である。 図9(a)は、図3に示すカバー17の平面図であり、図9(b)は、図9(a)中のIXB−IXB線断面図であり、図9(c)は、図9(a)中のIXC矢視図である。 図10(a)は、図3に示すケーシング16の上面図であり、図10(b)は、ケーシング16の底面図であり、図10(c)は、図10(a)中のXC−XC線断面図である。 図11(a)は、図10(a)中のXIA−XIA線断面図であり、図11(b)は、図10(a)中のXIB−XIB線断面図であり、図11(c)は、図10(a)中のXIC矢視拡大図である。 図12(a)は、図3においてカバー17と化粧部材18等を取り外した状態のXIIA矢視図であり、図12(b)は、図12(a)中のXIIB−XIIB線断面図である。 図13は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する回路構成図である。 図14は、図1の変形例を示す正面図である。 図15は、図4(a)の変形例を示す平面図である。 図16(a)は、図10(a)の変形例を示す上面図であり、図16(b)は、図16(a)中のXVIB−XVIB線断面図である。 図17(a)は、図16(a)中のXVIIA矢視拡大図であり、図17(b)は、図17(a)中のXVIIB−XVIIB線断面図である。 図18(a)は、図6(a)の変形例を示す平面図であり、図18(b)は、図3に示す反射板15aの変形例を示す平面図であり、図18(c)は、図3に示す拡散板15bの変形例を示す平面図である。
符号の説明
1 コンビネーションメータ(車両用表示装置)
2 文字盤、2a 一般面、2b 底面、2c 文字、2d 目盛
3 指針、4 ムーブメント、4a シャフト、5a、5b 発光ダイオード
6 プリント基板、7 ネジ、8 制御装置、10 表示ユニット
11,11e 液晶パネル(表示手段)、11a リードワイヤ
11b、11c カット面(第1位置決め手段)、11d ポッティング部
12 発光ダイオード(光源)、13 プリント基板(電気配線板)
13a 切り欠き部、13b 端子、13c リードワイヤ
14 導光板(導光手段)、14a 突起部、14b 入射面、14c 第1当接面
14d 第2当接面、14e 位置決め面、14f ピン(第2位置決め手段)
14g シボ面、14h 凹部、15a 反射板、15b 拡散板
15c 透明板(透光性板)、15d、15e 凸部(第4位置決め手段)
15f シボ面、15g 凹部、15h 圧入穴、15i 凹部
16 ケーシング、16a ボス部、16b ネジ穴、16c 支持部
16d 第3弾性部、16e 位置決め穴(第2位置決め手段)、16f 第1弾性部
16g、16h、16i 爪部(第1位置決め手段)、16j 第2弾性部
16k 内面、16r 隙間、16p 遮光壁、16m マーク、16n シボ面
17 カバー、17a 開口部、17b 係止部、17c 切れ込み、17d 爪部、18 化粧部材、18a 開口部
18b、18c、18d 位置決め部(第3位置決め手段)
18e、18f 凹部(第4位置決め手段)、21 アッパケース、22 ロアケース
23 意匠板、24 透明カバー、25 速度センサ、26 ドアセンサ
27 イグニッションスイッチ、28 バッテリ、A 速度計(指針計器)
B 距離計(情報)、C ドアインジケータ(情報)、 D 回転計(指針計器)

Claims (13)

  1. 文字盤と該文字盤の前面に沿って回転する指針とを有する指針計器と、
    前記指針の回転中心側であって前記指針計器の前面側に配置され、且つ、所望の情報を表示する表示手段と、
    前記指針計器の前面側に配置される光源と、
    前記指針計器の前面側に配置され、前記光源の発する光を前記表示手段の裏面へ導くことにより前記表示手段を透過照明する導光手段と、
    前記指針計器の前面側に配置され、前記導光手段と前記表示手段とをこの順に積層して収納するケーシングと、
    前記指針計器の前面側に配置され、前記表示手段の前面側から前記ケーシングに固定されるカバーとを備え、
    前記積層方向へ弾性を有する第1弾性部が、前記ケーシングに形成され、
    前記導光手段と前記表示手段は、前記カバーと前記第1弾性部との間に配置され、且つ、該第1弾性部の弾性力により前記ケーシングに固定されることを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記表示手段と前記ケーシングの少なくとも一方は、該表示手段を該ケーシングに対して前記積層方向と略垂直な面方向および該積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする第1位置決め手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両用表示装置。
  3. 前記導光手段と前記ケーシングの少なくとも一方は、該導光手段を該ケーシングに対して前記積層方向と略垂直な面方向および該積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする第2位置決め手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の車両用表示装置。
  4. 前記カバーと前記表示手段の間に配置され、且つ、前記表示手段に当接して該表示手段の端部を覆う化粧部材を備え、
    前記積層方向へ弾性を有する第2弾性部が、前記ケーシングに形成され、
    前記化粧部材は、前記カバーと前記第2弾性部とによりはさまれ、且つ、該第2弾性部の弾性力により該ケーシングに固定され、
    前記導光手段と前記表示手段は、前記化粧部材と前記第1弾性部とによりはさまれ、且つ、該第1弾性部の弾性力により前記ケーシングに固定されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
  5. 前記化粧部材と前記ケーシングの少なくとも一方は、該化粧部材を該ケーシングに対して前記積層方向と略垂直な面方向および該積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする第3位置決め手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の車両用表示装置。
  6. 前記カバーと前記化粧部材の間に配置され、且つ、前記表示手段の前面を保護する透光性板を備え、
    前記透光性板と前記化粧部材の少なくとも一方は、該透光性板を該化粧部材に対して前記積層方向と略垂直な面方向および該積層方向を略中心軸として回転する回転方向へ位置決めする第4位置決め手段を備えることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の車両用表示装置。
  7. 前記ケーシングに収納され、且つ、前記光源が実装された電気配線板を備え、
    前記積層方向へ弾性を有する第3弾性部が、前記ケーシングに形成され、
    前記電気配線板は、該電気配線板の板厚方向において前記導光手段と前記ケーシングとによりはさまれ、且つ、前記積層方向において該導光手段と前記第3弾性部とによりはさまれ、且つ、該第3弾性部の弾性力により前記ケーシングに固定されることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
  8. 前記第3弾性部は、前記ケーシングから延出する片持ち梁として形成され、且つ、前記積層方向と略垂直な面内において曲線状または湾曲状に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の車両用表示装置。
  9. 前記第1位置決め手段として前記表示手段に当接する爪部が弾性を有するように前記ケーシングに形成されることによって、当該ケーシングに隙間が形成され、
    前記ケーシングにおいて前記導光手段と前記隙間の間に形成される遮光壁は、前記光源の発した光が前記導光手段を通して前記隙間へ向かう光路上に配置されることにより、当該光が前記隙間から漏れないようにすることを特徴とする請求項2に記載の車両用表示装置。
  10. 前記指針は、発光表示するように構成され、
    前記ケーシングにおいて前記指針と対向する面に光拡散処理を施していることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
  11. 互いに異なる形状を有する複数の前記表示手段と、
    前記表示手段の各々をそれぞれ収納する複数の前記ケーシングとを備え、
    前記ケーシングが収納する前記表示手段の形状を表すマークが、該ケーシングに形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
  12. 前記導光手段と前記ケーシングの間に配置され、且つ、該導光手段に入射した前記光源からの光を前記表示手段の裏面へ反射する反射板と、
    前記導光手段と前記表示手段の間に配置され、且つ、該導光手段からの反射光を該表示手段の裏面へ均一に拡散させて導く拡散板とを備え、
    前記遮光壁は、前記反射板と前記隙間の間、および、前記拡散板と前記隙間の間に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の車両用表示装置。
  13. 前記導光手段と前記ケーシングの間に配置され、且つ、該導光手段に入射した前記光源からの光を前記表示手段の裏面へ反射する反射板と、
    前記導光手段と前記表示手段の間に配置され、且つ、該導光手段からの反射光を該表示手段の裏面へ均一に拡散させて導く拡散板とを備え、
    前記反射板は、該反射板を前記導光手段と前記ケーシングの一方へ押圧させて固定されるように構成され、
    前記拡散板は、該拡散板を前記導光手段へ押圧させて固定されるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
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