JP5105125B2

JP5105125B2 - 指示計器

Info

Publication number: JP5105125B2
Application number: JP2011085372A
Authority: JP
Inventors: 秀樹五十嵐
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: JP2011145304A

Description

本発明は、車両等に搭載する指示計器に関するものであって、特に指針が文字板に設けられる指標を移動指示する他、表示器によってデジタル表示を行うことによって、車両の速度や燃料の残量値等の車両情報を示す指示計器に関するものである。

従来、特許文献１に開示されるように、表示器の周囲に文字板と、表示器の背面に沿って延び表示板上を回動する指針と、を備える指示計器が知られている。特許文献１に開示される指示計器は、指針と表示器とが表示方向に重なりあって積層状態になっているため、表示器を保持する保持部材は、表示器の後方に指針が回動する空間（迂回路）を確保するように設けられる必要がある。表示器は、指針の非回動領域に脚部を基板上に延ばす専用の保持部材により保持され、文字板は、文字板専用の保持部材によって保持されている。このような指示計器は、判読性の高い指針及び文字板とによるアナログ表示と、情報量が多く、多様性のある表示が可能なデジタル表示とを集約して車両情報を提供することができる。

特開２００３−２５４７９４号公報

しかしながら以上のような指示計器は、表示器と文字板とをそれぞれ専用の保持部材によって保持しているため、それだけ指示計器の部品点数が増えることになる。また、表示器と文字板との位置合わせは、それぞれの保持部材を介した基板への配設によるために、文字板と表示器との位置合わせ精度が低くなってしまうおそれがある。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、文字板と表示器とを単一部材で保持することで、部品点数の削減及び位置合わせ精度の向上を可能とする指示計器を提供することを目的とする。

本発明は、前述した課題を解決するため、表示器と、前記表示器の周囲に設けられる文字板と、前記表示器の周囲を移動する透光性材料からなる指針と、前記表示器の背後に配置され前記指針を駆動する駆動軸を有する駆動源と、この駆動源を実装する硬質の回路基板と、を備え、前記指針は、少なくとも前記表示器の後方を迂回して前記文字板上を移動してなり、前記表示器と前記文字板は、前記表示器を保持する第一の保持部と前記文字板を保持する第二の保持部とで構成される保持部材によって保持されてなり、前記第二の保持部は、前記文字板を背面から照明するための光の取り込み口となる採光部を有し、前記回路基板には前記採光部を通じて前記文字板を照明する光源を配置してなることを特徴とする。

また本発明は、前記指針が、前記表示器及び前記文字板の後方を迂回し前記文字板の外縁部を回動してなることを特徴とする。

また本発明は、前記表示器が表示パネルとこの表示パネルに光を導く導光体とでなり、
この導光体に設けた入射面に対向するように前記表示パネルを照明する光源が設けられ、
前記駆動軸の周囲に前記指針を発光させる光源が設けられ、前記指針を発光させる光源よりも前記駆動軸から遠い位置に前記文字板を照明する光源が設けられてなることを特徴とする。

また本発明は、前記ステッピングモータが前記回路基板の背面に設けられ前記駆動軸が前記回路基板を貫通すると共に前記指針を発光させる光源と前記文字板を照明する光源が前記回路基板の前面に実装されることを特徴とする請求項１記載の指示計器。

また本発明は、前記第二の保持部は、縁部と、前記縁部と前記第一の保持部とをつなぐ梁部と、を有し、前記梁部は、前記文字板との間に空間を隔てて設けられることを特徴とする。

また本発明は、前記保持部材は、前記指針が回動しない非回動領域において、少なくとも前記駆動源を収納するケースに連結されてなることを特徴とする。

本発明は、文字板と表示器とを単一部材によって保持することで、部品点数の削減及び位置合わせ精度の向上を可能とする指示計器を提供することができる。

第一の実施形態による指示計器１の正面図。図１のＡ−Ａ断面図。同実施形態における保持部材２の正面図。第二の実施形態による保持部材２の正面図。

以下、添付図面に基づいて、本発明を適用した指示計器１の実施形態を説明する。

図１から図３は、本発明の第一の実施形態を示す。図１は、指示計器１の正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、保持部材の正面図である。

本実施形態による指示計器１は、図１及び図２に示すように、保持部材２と、表示器３と、文字板４と、遮蔽部材５と、指針６と、指針６を駆動する駆動源７と、回路基板８と、をケース９に収容してなり、指針６と文字板４との対比判読によるアナログ表示と表示器３によるデジタル表示とを用いて車両情報を提供するものである。

表示器３は、表示パネル１０と、導光体１１と、光源Ｌ１とからなり、指示計器１の中央に配設され、時刻１２，燃料の残量値１３及び走行距離１４等を表示する。表示情報は、これに加えてエンジンの回転数，外気温，ワーニング等が考えられる。

表示パネル１０は、例えば、ガラス材料からなる大きさの異なる大小二枚の基板の間にＳＴＮ（Super Twisted Nematic）やＴＮ（Twisted Nematic）等の液晶表示素子を封入してなる。二枚の基板の対向面にはそれぞれ透明電極が形成され、大なる基板の表示側における外部に露出する箇所には、透明電極が引き出され、端子部が設けられ、ＦＰＣ１５が接続される。

ＦＰＣ１５は、例えばポリイミド等の柔軟性を有する絶縁材料に所定の回路配線（図示しない）が形成され、表示パネル１０と回路基板８とを電気的に接続するための接続部材である。

導光体１１は、表示パネル１０の背面に沿って併設されるアクリル樹脂からなる六角形の平板部材であり、光源Ｌ１の光を表示パネル１０と対向する出射面１６全体に導き均一に表示パネル１０を照明する。導光体１１は、表示パネル１０に対向する部分は、表示パネル１０と平行となっているが、光源Ｌ１と対向し受光する入射面１７近傍は光源に向かって垂れ下がるように傾斜してなる。

光源Ｌ１は、トップビュータイプのＬＥＤであり、後に詳述する回路基板８に垂設される光源用基板１８に実装され、導光体１１の入射面１７と対向する。

文字板４は、合成樹脂等からなる透光性部材に、例えばメタリックの遮光性インクが塗布されてなる背景部１９と、白色系の透過性インクで形成されてなる指標部２０と、中央に表示器３を臨む円部２１と、を備える。

指標部２０は、車両の速度を示す指標となる０から１６０の数字と、この数字に対応する目盛２６とによって構成される。数字は、２０刻みで、目盛２６は、１０刻みで付されてなる。円部２１は、文字板４を切り抜いて貫通させ、表示パネル１０を露出させる。なお、円部２１は、文字板４を切り抜かず、円形の透明な状態で表示パネル１０を臨めるようにするものであってもよい。

遮蔽部材５は、間隙を隔てて設けられる文字板４を臨む丸く切り抜かれた窓部２３を中央に備えるリング形状の部材であり、後に詳述する指針６が文字板４の外縁を回動するための迂回路Ｂを利用者から隠す部材である。

遮蔽部材５は、文字板４周囲を囲み支持部２４によって確保される間隙を隔てて表示側に露出するように、後に詳述するケース９に連結して固定支持する支持部２４を備えてなる。

保持部材２は、図３に示すように、表示器３と文字板４とを保持する合成樹脂等からなる白色の遮光性部材であり、表示器３を保持する第一の保持部２７と、文字板４を保持する第二の保持部２８と、後に詳述するケース９に連結固定する連結部２９と、からなる。

第一の保持部２７は、底部３０と、底部３０の周縁を囲む側部３１と、光源Ｌ１用基板１８の挿入口３２と、ＦＰＣ１５の挿入口３３と、を備え、表示器３を収納保持するセルケースである。底部３０には、導光体１１の背面が当接して設けられ、導光体１１上には表示パネル１０が設けられる。

第二の保持部２８は、縁部３４と、縁部３４と第一の保持部２７とを連結する梁部３５と、を備え、第一の保持部２７の外周に枠状に設けられ、文字板４を背面から保持する。また、保持部材２は、第一の保持部２７と縁部３４と梁部３５とによって採光部３９を形成する。採光部３９は、文字板４を背面から照明するための光の取り込み口である。

縁部３４は、円弧形状で、文字板４外縁部３６及び円部２１の背面に当接して支持してなる。縁部３４は、内縁部においては、第一の保持部２７上に重なってなる。これにより、文字板４は、表示器３上に縁部３４を介して安定して設けられる。

梁部３５は、第一の保持部２７から文字板４外縁部３６を支持する縁部３４に向かって放射状に（図３参照）アーチを描いて（図２参照）延び、縁部３４に加わる負荷を第一の保持部２７へ伝え、負荷を分散し、保持部材２の剛性を確保する補強部材であり、時計に換言して、３時，９時，１２時，に相当する箇所に二本一組で配設されている。梁部３５は、遮光性部材であるため、文字板４との間の距離が少なくとも３ｍｍ程度となる光の回り込み空間Ｓを隔てるように形成されている。梁部３５の影をなくすように設けられた空間Ｓは、背面から放たれた光を梁部３５の文字板４側に回り込ませ、文字板４全体を照明することを可能にしている。

なお、光の回り込み空間Ｓは、文字板４との距離が光源Ｌ２の配設位置によって任意に設定される。例えば、文字板４を照明する光源Ｌ２が、梁部３５の真横に配設される場合には、距離を小さくし、梁部３５の真下に配設される場合には、距離を大きく設定する。

連結部２９は、ビスを通す孔からなり、指針６の非回動領域Ｃにおいてケースにビス固定される。これにより指針６の回動領域Ｄにおいて保持部材２をケース９に連結する必要がないため、迂回路Ｂを確保することが可能である。

以上の構成からなる単一部材の保持部材２は、表示器３と文字板４とを保持することで、専用の保持部材を不要とし、指示計器１における部品点数の削減に貢献することができる。さらに、表示器３と文字板４とを別部品で保持する場合には、それぞれの保持部材を介して位置を合わせることになり、間接的な位置合わせとなるため、位置合わせ作業が煩雑となる恐れがあるが、本実施形態における保持部材２は、保持部材２における所定の位置に表示器３及び文字板４を組み付けることで、互いの位置を合わせることができるため、位置決め精度を向上させることができる。また、保持部材２は、後に詳述する非回動領域Ｃにおいてのみケース９に連結保持される構造となっているため、指針６の迂回路Ｂを確保することができる。

指針６は、透光性材料からなり、表示器３の背面に設けられた駆動源７の中央から延びる駆動軸に設けられる脚部６１を備え、駆動軸の回動に伴って回動してなる。指針６の回動領域Ｄは、指標部２０の０から１８０までのおよそ２４０度の範囲であり、非回動領域Ｃは、指標部２０の形成されない残りのおよそ１２０度の範囲である。回動領域Ｄは、指針６（及び脚部６１）が文字板４の外周及び背面を回動可能とするスペースである迂回路Ｂを備える。

脚部６１は、駆動軸の先端に設けられ、表示器３及び文字板４背面に沿って文字板４外縁部３６方向に延び、文字板４外周に達すると、回動方向に対してスラスト方向に９０度折曲し、迂回路Ｂを抜け文字板４側に先端を突出させてなる。指針６は、この先端に文字板４表面に沿って設けられる。指針６は、その背に赤色の反射層（図示しない）を備え、回路基板８上の駆動軸が貫通する周囲に赤色の光源Ｌ３を備えてなり、この光源Ｌ３から受光して赤色に発光する。

駆動源７は、ステッピングモータや交差コイル等からなり、後に詳述する回路基板８の背面に設けられる。駆動源７は、回路基板８を貫通して文字板４方向に延びる駆動軸を有し、駆動軸の先端には、脚部６１が固定される。

以上の構成からなる指針６は、文字板４と表示器３とを保持する保持部材２によって迂回移動が可能となっている。

回路基板８は、ガラスエポキシ樹脂等からなる硬質の基板であり、その背面に駆動源７が実装され、前面にはＬＥＤからなる複数の光源Ｌ２，Ｌ３が実装されている。光源Ｌ２は、導光体３７及び後に詳述するケース９に設けられる反射板３８を用い、第二の保持部２８において縁部３４と梁部３５とによって形成される光の取り込み口の採光部３９を抜ける光で文字板４の指標部２０を照明する。光源Ｌ３は、導光体３７を介して指針６を発光させる。

ケース９は、合成樹脂からなり、回路基板８の背面側を覆い、表示器３，文字板４，保持部材２，指針６，駆動源７及び回路基板８等の指示計器１の主な構成要素を収容するものである。ケース９は、指針６の非回動領域Ｃにおいて保持部材２の連結部２９がビスによって固定されてなり、保持部材２を保持する。

以上の構成からなる本実施形態の指示計器１は、表示器３と文字板４とを同一の保持部材２によって保持することで、部品点数の削減及び位置決め精度の向上を可能とする。

このように本発明の指示計器１は、表示器３と文字板４とを共に保持する保持部材２によって、部品点数の削減及び位置決め精度の向上を可能とする。

また、本発明は、指針６が表示器３と文字板４とを迂回して指示する指示計器１において効果的に用いられる。

また、本発明は、第一の保持部２７，梁部３５及び縁部３４とによって形成される採光部から採光し、文字板４を照明することができる。

また、本発明は、梁部３５が文字板４を空間Sを隔てて設けられることで、光の回り込みを可能とし、文字板４背面に梁部３５が投影されることを防止し、文字板４を均一に照明することができる。

また、本発明は、保持部材２を非回動領域Ｃにてケース９に連結することで、指針６の回動領域Ｄを広く確保することができ、また、指針６が表示器３と文字板４とを迂回して文字板４の外縁部３６から回動指示することを可能とする。

なお、本実施形態において、指針６は、表示器３及び文字板４の背面を延び、文字板４の外縁部３６を迂回して回動指示するものであったが、本発明においては、少なくとも表示器３を迂回するものであればよく、保持部材２の形状はこれに対応して任意に設定される。例えば、指針６が表示器３を迂回して、表示器３の周囲を回動指示する場合には、文字板４に開口を設け迂回路Ｂとし、回動指示するものであってもよく、保持部材２には、第二の実施形態として図４に示すように、この開口に対応して迂回路Ｂを設定すればよい。この際、保持部材２は、非回動領域Ｃにてケース９に連結される他、回動領域Ｄにおいてもケース９に連結することが可能である。

また、本実施形態において、表示器３には、液晶表示素子を用いるものであったが、例えば電界発光素子や、蛍光表示管を用いてもよい。

また、本実施形態において、表示器３，導光体１１及び第一の保持部２７の形状は、正面からみて形状を略六角形とするものであったが、形状は任意である。

また、第二の保持部の形状２８は、任意であり、梁部３５の配設位置及び個数も同様に任意に設定される。

１指示計器
２保持部材
３表示器
４文字板
６指針
７駆動源
８回路基板
９ケース
２７第一の保持部
２８第二の保持部
３４縁部
３５梁部
３９採光部
Ｂ迂回路
Ｓ光の回り込み空間

Claims

表示器と、
前記表示器の周囲に設けられる文字板と、
前記表示器の周囲を移動する透光性材料からなる指針と、
前記表示器の背後に配置され前記指針を駆動する駆動軸を有する駆動源と、
この駆動源を実装する硬質の回路基板と、を備え、
前記指針は、少なくとも前記表示器の後方を迂回して前記文字板上を移動してなり、
前記表示器と前記文字板は、前記表示器を保持する第一の保持部と前記文字板を保持する第二の保持部とで構成される保持部材によって保持されてなり、
前記第二の保持部は、前記文字板を背面から照明するための光の取り込み口となる採光部を有し、
前記回路基板には前記採光部を通じて前記文字板を照明する光源を配置してなることを特徴とする指示計器。
前記指針は、前記表示器及び前記文字板の後方を迂回し前記文字板の外縁部を回動してなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器。
前記表示器が表示パネルとこの表示パネルに光を導く導光体とでなり、
この導光体に設けた入射面に対向するように前記表示パネルを照明する光源が設けられ、
前記駆動軸の周囲に前記指針を発光させる光源が設けられ、
前記指針を発光させる光源よりも前記駆動軸から遠い位置に前記文字板を照明する光源が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の指示計器。
前記ステッピングモータが前記回路基板の背面に設けられ前記駆動軸が前記回路基板を貫通すると共に前記指針を発光させる光源と前記文字板を照明する光源が前記回路基板の前面に実装されることを特徴とする請求項３記載の指示計器。
前記第二の保持部は、縁部と、前記縁部と前記第一の保持部とをつなぐ梁部と、を有し、前記梁部は、前記文字板との間に空間を隔てて設けられることを特徴とする請求項１に記載の指示計器。
前記保持部材は、前記指針が回動しない非回動領域において、少なくとも前記駆動源を収納するケースに連結されてなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器。