JP2005017236A

JP2005017236A - 指針式計器

Info

Publication number: JP2005017236A
Application number: JP2003185989A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Honma; 英昭本間
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】通電スペースの縮小化を達成し得る指針式計器を提供する。
【解決手段】第１の透視部１１とこの透視部１１を取り巻く指標部１２とを有する指標板１と、この指標板１の背後に配置に配置され第１の透視部１１に対応する第２の透視部３１が形成される回転体３と、第１の透視部１１または指標部１２の外側を介して回転体に固定される透光性材料からなる指針４と、回転体３に対し固定され指針を発光させる光源５と、少なくとも第１，第２の透視部１１，３１の外側に配置され回転体３を回転させることにより指針４による指標部１２の指示を可能とする駆動装置６と、回転体３の背後に配置され第１，第２の透視部１１，３１を通じて観察者に所定情報を表示する表示装置８とを備えており、回転体３に一部が光源５の接続部材５１に接続され、他の一部が端子（他の電気部材）Ｔに導通接続される導電部材３５を固定した。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車を代表とする車両に搭載される指針式計器に関し、特に指針の仮想回転中心を含む指標板の中央領域に、貫通孔または透明部からなる透視部が形成され、この透視部を通じて指標板の背後に配置される液晶表示装置のごとき表示装置を視認させると共に、透視部の外周にて指針式表示を行う指針式計器（以降、便宜上、センターレスタイプの指針式計器と称する）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、センターレスタイプの指針式計器として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。この指針式計器は、中央領域に貫通孔状の透視部を有する環状の指標板と、この指標板の透視部に臨む液晶パネルからなる表示装置と、この表示装置と指標板との間に配置され透視部に対応する貫通孔を有するリング状の回転体と、透視部の内縁を通して回転体に装着され指標板上に延びる指針と、透視部を外れた箇所に配置され回転体を回転駆動させる駆動装置とを備え、駆動装置によって回転体を回転駆動することにより指標板上に延びる指針を回転移動させる構成である。
【０００３】
一方、指針が発光するセンターレスタイプの指針式計器も知られており、例えば下記特許文献２には、表示装置を透視可能な透明円板からなる回転体に指針とこの指針を照明する発光ダイオードからなる光源を搭載し、この光源への電力供給を回転体の背面側に位置する帯状の可撓性導体（導電部材）にて行う点が記載され、この際、可撓性導体は、回転体に対して同心的に湾曲され且つ１８０度曲げ返し部を備えており、回転体の移動に伴って可撓性導体も移動するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１３１０９９号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−１８６９４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２記載の指針式計器は、回転体の移動に伴って可撓性導体を移動させる構成であるため、可撓性導体を自由に移動させるスペースが必要であり、また回転体の背後に表示装置を配置する場合に表示装置を避けて可撓性導体を引き回す必要がある。このため設計自由度の低下や装置全体の大型化、適用し得る表示装置のサイズが制約される等の問題がある。
また、特許文献２記載の指針式計器に限らず、センターレスタイプの指針式計器にあっては、その構造上、高さ寸法が大型化しやすい。このため、回転体もできる限り薄型のものを使用するのが望ましいが、回転体を薄型にすると、剛性強度が低下するという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、通電スペースの縮小化を図ることが可能な指針式計器を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、第１の透視部とこの第１の透視部を取り巻く指標部とを有する指標板と、前記第１の透視部に対応する第２の透視部が形成される回転体と、この回転体に固定され前記第１の透視部の周囲を前記指標部に沿って移動する透光性材料からなる指針と、前記回転体に対し固定され前記指針を発光させる光源と、前記回転体を回転駆動し前記指針を移動させる駆動装置と、前記第１，第２の透視部を通じて観察者に所定情報を表示する表示装置とを備え、前記回転体に一部が前記光源に接続され、他の一部が他の電気部材に導通接続される導電部材を固定したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記導電部材が前記第２の透視部を取り巻くように前記回転体の回転方向に延びることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記導電部材の他の一部が前記電気部材に摺動接続されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記回転体が合成樹脂でなり、前記導電部材が外部に露出するよう前記回転体内に埋設される金属材でなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記表示装置の外形サイズが前記第１の透視部よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明による指針式計器の実施形態を説明する。図１〜図７は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は本実施形態による指針式計器の正面図、図２はその概略構成を示す分解斜視図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は本実施形態に採用される回転体の正面図、図５は本実施形態に採用される支持体の正面図、図６は回転体の要部を示す正面図、図７は本実施形態に採用される導電部材と他の電気部材との接続状態を示す要部断面図である。
【００１４】
本実施形態による指針式計器は、図１〜図３に示すように、指標板１と、この指標板の背後に配置に配置される支持板２と、この支持板２の背後に配置される回転体３と、指針４と、光源５と、後述する第１，第２の透視部の外側に配置される駆動装置６と、回転体３を回転可能に支持する支持体７と、この支持体７の背後に配置される表示装置８と、この表示装置８の背後に位置する回路基板９とを備えている。
【００１５】
指標板１は、第１の透視部１１を構成する例えば円形の貫通孔を有する概略円環形状の板材からなり、第１の透視部１１の周囲には、指針４の移動経路に沿って円弧状に配列された文字や目盛等の指標部１２を備えている。これら指標部１２は、図３に示すように、概略円環プレート形状を有する基材１３上にスクリーン印刷等の手段により形成されている。この場合、基材１３は、電界発光素子（ＥＬ）からなり、電界発光素子を構成する封止フィルム（例えばＰＥＴフィルム）上に直接スクリーン印刷することで、指標部１２が形成されており、従って、基材１３を構成する電界発光素子が発光すると、指標部１２が発光するようになっている。
【００１６】
支持板２は、指標板１を背後から支持する遮光性合成樹脂板からなり、第１の透視部１１に対応した貫通孔２１を備えている。
【００１７】
回転体３は、第１の透視部１１に対応する形状の貫通孔からなる第２の透視部３１を有する概略円環形状の板材からなり、その材質は合成樹脂からなる。この回転体３には、歯車部３２と、指針支持部３３と、段部３４とが形成される他、導電部材３５が固定されている。
【００１８】
歯車部３２は、回転体３の円板部外周の全周にわたって形成されており、駆動装置６の後述する駆動歯車に連結される。
【００１９】
指針支持部３３は、第２の透視部３１の内縁から第１の透視部１１側に延びるボス形状を有しており、その上端側にて指針４と光源５の双方を支持する。
【００２０】
段部３４は、回転体３の円板部背面であって、第２の透視部３１を取り巻くように形成され、支持体７の後述する内側環状突出部に嵌合する。
【００２１】
導電部材３５は、図４に示すように、第２の透視部３１を取り巻くように回転体３の回転方向に延びる２本の独立した導電路を形成する略環状の金属板からなり、その一部（背面）が外部に露出するようにインサート成型等の手段により回転体３内に埋設されている。
【００２２】
そして、これら導線部材３５の一部（指針側端部：第１の部分３５ａ）は、図６に示すように、指針支持部３３側に引き回され、光源５に導通接続された後述する接続部材と半田付け等の手段により接続される。一方、導電部材３５の他の一部（回転方向に延びる環状部分：第２の部分３５ｂ）は、図５に示すように、支持体７に固定した後述する端子（他の電気部材）に接触し、回転体３の回転に応じて端子に摺動接触し、光源５に対する電力供給路を形成する。
【００２３】
指針４は、透光性の合成樹脂からなり、光源５と共に指針支持部３３に装着固定され、さらにその一部が光源５と共に遮光性カバー４１によって覆われる。そしてこのように光源５と共に指針支持部３３に装着されることで指針４は、第２の透視部３１及び第１の透視部１１を介して回転体３に固定され、回転体３の回転により、指標板１上で指標部１２を指示し、また光源５の光を受けて線状に発光する。
【００２４】
光源５は、例えば発光ダイオードからなり、その発光部が指針４の先端側を向くように指針４の端面に対向配置されている。この光源５には、例えばＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）からなる可撓性を有する接続部材５１が接続され、この接続部材５１は、図３に示すように、回転体３の指針支持部３２を通って回転体３の円板部背面に引き回されて、導電部材３５の第１の部分３５ａに電気接続される。
【００２５】
駆動装置６は、例えばステッピングモータや交差コイル式ムーブメントからなり、第１，第２の透視部１１，３１の外側（回転体３の外周側）に位置して回路基板９上に配置されている。この駆動装置６の回転軸６１には、回転体３の歯車部３２に連結される駆動歯車６２が固定され、駆動装置６が計測量に応じて回転させることにより、回転体３に固定された指針４が指標板１の指標部１２を指示する。
【００２６】
支持体７は、第１，第２の透視部１１，３１及び貫通孔２１に対応する貫通孔７１を有する概略環状形状を有する合成樹脂部材からなる。この支持体７には、内側環状突出部７２と外側環状突出部７３と底壁部７４とで形成される断面略凹形状のガイド部を有し、このガイド部内によって回転体３を背後から回転可能に支持している。また底壁部７４の回転体３側の適所には、図５，図７に示すように、導電部材３５の第２の部分３５ｂに摺動接続される一対の端子Ｔが固定されている。
【００２７】
これら端子Ｔは、導電性金属材からなり、導電部材３５に接触する側はバネ性を有する弾性片として形成され、この弾性片には導電部材３５の第２の部分３５ａに摺動接触（点接触）して光源５への給電経路の一部を構成する接点部Ｔ１が形成されている。また弾性片とは反対側の部分は、支持体７の外側に突出し、その突出部分は電気コネクタＣＮに電気接続される。なお端子Ｔの支持体７への固定は、任意であるが本実施形態では導電部材３５と同様、インサート成型等の手段により埋設固定されている。また本実施形態では電気コネクタＣＮを使用したが、端子Ｔを回路基板１に半田付けやコネクタ接続してもよい。
【００２８】
表示装置８は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型の液晶表示素子または有機電界発光素子からなる表示パネル８１を枠体８２内に組み込んでなり、枠体８２の開口部８３によって規定される表示パネル８１の表示面が第１，第２の透視部１１，３１に臨むように、回路基板９上に配置されている。ここで枠体８２を含めた表示装置８の外形サイズは、図１に示すように、第１の透視部１１よりも大きく形成され、第１の透視部１１を通して表示装置８を見たとき、表示パネル８１の表示面が視認され、枠体８２や開口部８３は不可視となるように設定されている。なお表示装置８の表示情報は任意であるが、一例として例えば走行距離情報、ナビゲーション情報、シフトポジション情報、外気温情報の他、各種映像情報が挙げられる。
【００２９】
回路基板１は、硬質の回路基板からなり、駆動装置６、表示装置８、電界発光素子からなる基材１３、光源５の動作を制御する図示しない駆動制御回路が搭載されている。
【００３０】
以上のように、本実施形態による指針式計器は、第１の透視部１１とこの透視部１１を取り巻く指標部１２とを有する指標板１と、この指標板１の背後に配置され第１の透視部１１に対応する第２の透視部３１が形成される回転体３と、第１の透視部１１または指標部１２の外側を介して回転体に固定され第１の透視部１１の周囲を指標部１２に沿って移動する透光性材料からなる指針４と、回転体３に対し固定され指針を発光させる光源５と、第１，第２の透視部１１，３１の外側に配置され回転体３を回転駆動することにより指針４を移動させる駆動装置６と、回転体３の背後に配置され第１，第２の透視部１１，３１を通じて観察者に所定情報を表示する表示装置８とを備えており、回転体３に一部が光源５の接続部材５１に接続され、他の一部が端子（他の電気部材）Ｔに導通接続される導電部材３５を固定したことにより、通電スペースの縮小化を図ることが可能となり、設計自由度の低下や装置全体の大型化を抑制することができる。
また光源５に電力を供給する導電部材３５が表示装置８を配置する上で障害となることを抑制でき、この結果、大型の表示装置８、例えば第１の透視部１１のサイズよりも大きな外形サイズの表示装置８を搭載でき、その分、情報表示エリアを広くし、商品性を向上させることができる。
【００３１】
また、導電部材３５を回転体３の補強材となすことができるため、回転体３の厚みを薄くでき、その分、指針式計器の薄型化するこことができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、導電部材３５が第２の透視部３１を取り巻くように回転体３の回転方向に延びる形状を有することにより、補強強度を向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、導電部材３５の他の一部（第２の部分）を端子（電気部材）Ｔ１に摺動接続したことにより、光源５への給電構造をコンパクトにすることができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、回転体３が合成樹脂でなり、導電部材３５が外部に露出するよう回転体３内に埋設される金属材でなることにより、補強と薄型化の双方を達成することができる。
【００３５】
また本実施形態では、第１，第２の透視部１１，３１及び各貫通孔２１，７１を貫通部分により設けたが、表示装置８を透視できれば、透明または半透明な部分であってもよい。また本実施形態では第１，第２の透視部１１，３１及び貫通部２１を介して指針４を回転体３の指針支持部３２に固定したが、指標板１や支持板２の外側を通じて指針４を回転体３に装着してもよい。
【００３６】
また本実施形態では、導電部材３５として金属材を埋設したが、硬質回路基板のごとき導電部材を回転体３に固定してもよいし、特に補強を考慮しないのであれば、ＦＰＣのごとき可撓性を有する導電部材を固定したり、導電性合成樹脂により導電部材を設けてもよい。
【００３７】
また本実施形態では、光源５を回転体３の指針支持部３２に装着する例を示したが、光源５は指針４に固定してもよい。
【００３８】
また本実施形態では、導電部材３５と光源５とを接続部材５１により電気接続したが、導電部材３５に直接光源５を電気接続してもよい。
【００３９】
また本実施形態では、指標板１の背後に回転体３を配置したが、回転体３は、指標板１の前方に配置してもよい。
【００４０】
図８，図９は、本発明の第２の実施形態として、一対の導電部材３５を回転体３に埋設するにあたり、各導電部材を連結部を介して一体化した状態で回転体３に埋設し、その後、その連結部を周囲の合成樹脂と共に打ち抜きいて除去することにより、両導電部材の絶縁性を確保したものであり、図８は、除去前の回転体の要部を示す正面図、図９は除去後の回転体の要部を示す正面図である。
【００４１】
すなわち、導電部材３５を回転体３にインサート成形するにあたり、まず、連結部３５０（複数）を介して互いに接続された状態で、各導電部材３５を回転体３に埋設する（図８参照）。その後、連結部３５０及びその周囲の合成樹脂部分（図８中、一点鎖線による丸囲み参照）を打ち抜いて除去し、各導電部材３５の絶縁を図る（図９参照）。従って、打ち抜き後の回転体３には、打ち抜き除去による孔部３５１が存在することになる。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、各導電部材３５を連結部３５０を介して一体化した状態で回転体３に埋設し、その後、その連結部３５０を周囲の合成樹脂と共に打ち抜きいて除去することにより、各導電部材３５を別々に成形型にセットする必要がなくなり、成形作業性を向上させることができる。
【００４３】
図１０は、本発明の第３の実施形態を示す断面図であり、本実施形態では、導電部材３５によって、回転体３の強度的に弱い箇所となる指針支持部３３と円板部との接合部Ｐを補強したものである。
【００４４】
すなわち、導電部材３５の第１の部分３５ａを、接合部Ｐを補強し得る位置（少なくとも接合部Ｐを裏打ちできる位置）まで延長して延長部３５ｃを設け、この延長部３５ｃにて接合部Ｐを裏打ち補強したものである。なお接合部Ｐは、指針支持部３３に指針４や光源５等を取り付ける際、応力が集中しやすい箇所である。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、導電部材３５の延長部３５ｃによって、接合部Ｐを裏打ちすることにより、この部分を補強して剛性を高めることができる。
【００４６】
なお延長部３５ｃは、接合部Ｐの剛性を高めることができればよく、例えば光源５付近まで延長してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、通電スペースの縮小化を達成し得る指針式計器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による指針式計器の正面図。
【図２】同上実施形態の概略構成を示す分解斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】同上実施形態に採用される回転体の正面図。
【図５】同上実施形態に採用される支持体の正面図。
【図６】同上実施形態に採用される回転体の要部正面図。
【図７】同上実施形態における導電部材と電気部材との接続状態を示す要部断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態による回転体の要部を示すもので、連結部打ち抜き前の状態を示す要部正面図。
【図９】同上実施形態による回転体を示すもので、連結部打ち抜き後の状態を示す要部正面図。
【図１０】本発明の第３の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１指標板
２支持板
３回転体
４指針
５光源
６駆動装置
７支持体
８表示装置
９回路基板
１１第１の透視部
１２指標部
３１第２の透視部
３５導電部材
Ｔ端子（他の電気部材）

Claims

第１の透視部とこの第１の透視部を取り巻く指標部とを有する指標板と、
前記第１の透視部に対応する第２の透視部が形成される回転体と、
この回転体に固定され前記第１の透視部の周囲を前記指標部に沿って移動する透光性材料からなる指針と、
前記回転体に対し固定され前記指針を発光させる光源と、
前記回転体を回転駆動し前記指針を移動させる駆動装置と、
前記第１，第２の透視部を通じて観察者に所定情報を表示する表示装置とを備え、
前記回転体に一部が前記光源に接続され、他の一部が他の電気部材に導通接続される導電部材を固定したことを特徴とする指針式計器。
前記導電部材が前記第２の透視部を取り巻くように前記回転体の回転方向に延びることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
前記導電部材の他の一部が前記電気部材に摺動接続されることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
前記回転体が合成樹脂でなり、前記導電部材が外部に露出するよう前記回転体内に埋設される金属材でなることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
前記表示装置の外形サイズが前記第１の透視部よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の指針式計器。