JP2009002769A - 表示ユニット及び計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストダウンを達成し得ることが可能な表示ユニット及び計器装置を提供する。
【解決手段】 所定情報を表示する表示素子９３と、表示素子９３を照明するための素子用光源９４と、素子用光源９４から表示素子９３に至る照明経路中に配置される導光部材９５とを備えた表示ユニットにおいて、素子用光源９４を配設してなる回路基板９６と表示素子９３とが金属製の接続端子９７にて接続されてなり、且つ、導光部材９５には接続端子９７を支持するための端子支持部９５ｆが形成されてなる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、所定情報を表示する表示素子と、表示素子を照明するための光源と、光源から表示素子に至る照明経路中に配置される導光部材とを備えた表示ユニット及びこの表示ユニットを有する計器装置に関する。

従来、この種の表示ユニット付き計器装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されてなるものが知られている。かかる特許文献１に記載の表示ユニット付き計器装置は、指針と、指針が指示する指標部を有する指標板と、指針の回転中心側を隠蔽し指針の先端側と指標板の指標部とを観察者（車両を利用する利用者）側に露出するように指針の前方に配置される表示ユニット（表示器）とを備えてなる。

そして、指針の前方に配置される表示ユニットは、各種の所定情報を表示する液晶表示パネルからなる表示素子と、表示素子を照明するための素子用光源（光源）と、素子用光源から表示素子に至る照明経路中に配置される略平板状の導光部材とを備えてなる。この場合、素子用光源の発光面が、導光部材の一側面と対向すように配置されてなり、素子用光源からの光は、導光部材の一側面を通じて導光部材内に供給され、導光部材上に載置された表示素子をバックライト照明する構成となっている。
特開２００３−２５４７９４号公報

ところで、上述した特許文献１に記載されてなる表示ユニット付き計器装置では、素子用光源を実装（配設）してなる回路基板が、導光部材における前記一側面と略平行状態をなすように表示素子（導光部材）の板厚方向に沿い配設されてなり、かかる回路基板と表示素子とが、フレキシブルプリント基板で電気的に接続されてなる。しかしながら、フレキシブルプリント基板の一端側を回路基板に接続する場合には、特許文献１に記載されているようなコネクタを回路基板に固着しておく必要があり、部品点数が増えてしまう。また、フレキシブルプリント基板自体も金額的に高いものであり、コストアップの原因となっていた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、コストダウンを達成し得ることが可能な表示ユニット及び計器装置の提供を目的とするものである。

本発明は、所定情報を表示する表示素子と、前記表示素子を照明するための光源と、前記光源から前記表示素子に至る照明経路中に配置される導光部材とを備えた表示ユニットにおいて、前記光源を配設してなる回路基板と前記表示素子とが金属製の接続端子にて接続されてなることを特徴とする。

また本発明は、前記導光部材には、前記接続端子を支持するための端子支持部が形成されてなることを特徴とする。

また本発明は、指針と、前記指針が指示する指標部を有する指標板と、少なくとも前記指針の回転中心側を隠蔽し前記指針の先端側と前記指標部とを観察者側に露出するように前記指針の前方に配置される表示ユニットとを備え、前記表示ユニットが、所定情報を表示する表示素子と、前記表示素子を照明するための光源と、前記光源から前記表示素子に至る照明経路中に配置される導光部材とを備えてなる計器装置において、前記光源を配設してなる回路基板と前記表示素子とが金属製の接続端子にて接続されてなることを特徴とする。

また本発明は、前記導光部材には、前記接続端子を支持するための端子支持部が形成されてなることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、コストダウンを達成し得ることが可能な表示ユニット及び計器装置を提供できる。

図１から図４は本発明の実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態を例えば自動車のごとき車両に搭載される表示ユニット付き計器装置に適用した場合について説明する。なお、図１は本発明の実施形態による計器装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は同実施形態による表示ユニットの断面図、図４は同実施形態による接続端子が導光部材に支持された状態を示す要部斜視図である。

図１，図２において、本実施形態による計器装置は、配線基板１０と、この配線基板１０に導通装着され回転軸２０が前方に延びる駆動装置３０と、回転軸２０にて回転駆動される指針４０と、この指針４０の背後に位置して回路基板１０上に配置される指標板５０と、指針４０を照明する指針用光源６０と、指標板５０を照明する指標用光源７０と、回路基板１０と指標板５０との間に配置されるケース体８０と、指標板５０の前方側であって指針４０の前方に配置される表示器（表示ユニット）９０と、指針４０や指標板５０、表示器９０を露出させるための見返し部材１００と、この見返し部材１００の前方側に配置される透視パネル１１０とから構成されてなる。

配線基板１０は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、指針用光源６０と、指標用光源７０と、例えば駆動装置３０の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）や例えば抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されてなる。

駆動装置３０は、可動磁石式計器またはステッピングモータからなり、回転軸２０が配線基板１０を貫通するように、その主要部が配線基板１０の背後に装着され、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターン（前記駆動手段）に電気接続されてなる。

指針４０は、透光性合成樹脂からなり、線状に延びる指示部４１と、この指示部４１の回転中心部外周を覆う遮光性合成樹脂からなる指針キャップ４２とを備えてなる。

そして、指示部４１は、その回転中心側が観察者（つまり、車両を利用する利用者）から直接、視認されないように表示器９０によって隠蔽されてなるとともに、その先端側が表示器９０の後述する前面フレームから露出して指標板５０の後述する指標部を指示してなる。また、指示部４１の前記回転中心部には、背後に配置された指針用光源６０から発せられる光を受光しその光を指示部４１の先端側に反射導光する受光部４３が形成されてなる。

指標板５０は、指針４０の回転軌道に沿った円弧状の配列形状を有し指針４０の指示部４１の指示対象となる目盛５１ａ，数字５１ｂからなる指標部５１と、この指標部５１の背景を形成する背景部５２とを備えてなる。

これら指標部５１，背景部５２は透光性合成樹脂からなる薄板状の基材５３の前面に形成された印刷層からなり、指標部５１は白色系の透光性インクにより形成され、背景部５２は黒色系の遮光性インクにより形成されてなる。なお、これら指標部５１，背景部５２の各印刷層はスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成されてなる。

指針用光源６０は、例えば赤色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、指針４０の前記回転中心部に対応する配線基板１０上に複数個配置され、受光部４３を通じて指示部４１を赤色に発光させる発光体である。

指標用光源７０は、例えば白色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、ケース体８０内部において配線基板１０上に配置されてなり、指標部５１を白色に発光させる発光体である。

ケース体８０は、例えば白色系の合成樹脂からなり、指標板５０を保持する保持部材としての機能、指針用光源６０や指標用光源７０を収納するハウジングとしての機能、指針用光源６０や指標用光源７０から発せられる光を前方側に反射する反射部材としての機能を有している。

表示ユニットである表示器９０は、指針４０の指針キャップ４２や指示部４１の回転中心側を隠蔽するように指針４０の前方に配置されてなる。かかる表示器９０は、表示素子等の内機部品９１と、この内機部品９１を収納するフレーム体９２とを備えてなる。

内機部品９１は、図３に示すようにフレーム体９２の後述する開口部に臨む表示素子９３と、この表示素子９３を照明（バックライト照明）するための素子用光源（光源）９４と、この素子用光源９４から表示素子９３に至る照明経路中に配置される導光部材９５と、素子用光源９４等を実装（配設）してなる回路基板９６と、表示素子９３と回路基板９６とを電気的に接続するための金属製の接続端子９７とを備えてなる。

表示素子９３は、例えば液晶表示パネルからなり、図示しない各種センサ等の検出信号（電気信号）に基づいて、車両の走行距離や燃料消費、外気温、時刻等の所定情報を複数個からなる透過型の表示セグメント９３ａにより表示するものである（図１参照）。

素子用光源９４は、例えば青色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、その発光面が導光部材９５の後述する一側面と対向するように回路基板９６上に実装（配設）されてなり、導光部材９５における後述する第２の基部、導光部材９５における後述する第１の基部へと順次、光供給を行う発光体である。

導光部材９５は、アクリル樹脂等の透光性合成樹脂からなり、その主要部（つまり、後述する第１の基部のみ）が表示素子９３の背面に沿うように配置されてなる。かかる導光部材９５は、その一側面９５ａが素子用光源９４の前記発光面と対向する略平板状からなる基部９５ｂを備えてなる。

なお、導光部材９５（前記第１の基部）と表示素子９３との間には、図示しない拡散板が配置されており、前記拡散板は、前記第１の基部から表示素子９３側に向かう素子用光源９４からの光を略均一化させるための機能を有してなる。

また、本実施形態の場合、基部９５ｂは、表示素子９３の配設箇所に対応して略板状に形成されてなる第１の基部９５ｃと、第１の基部９５ｃから一側面９５ａ側に向けて、第１の基部９５ｃと略同一板厚を有するように延在する第２の基部９５ｄとを備えてなる。つまり、このことは、第２の基部９５ｄが、表示素子９３の配設箇所から外れた位置に配設されてなり、表示素子９３の側面部分９３ｂから外側に向けて突出する突出部分に相当してなることを意味している。

そして、かかる第２の基部９５ｄは、一側面９５ａに隣接する第２の基部９５ｄの表面箇所から表示素子９３の前方側に向けて略平板状に突出形成された立壁部９５ｅを備える。そして、立壁部９５ｅの先端面には、各接続端子９７（具体的には、後述する第２の折曲部の略中央部分）を支持するための端子支持部９５ｆが形成されてなる。

かかる端子支持部９５ｆは、本実施形態の場合、前記第２の折曲部の略中央部分に対応する部分（つまり、立壁部９５ｅの前記先端面）に設けられた凹形状からなる複数個の溝部からなり、前記各溝部における底部側内壁面に前記各第２の折曲部の略中央部分が各々載置（支持）される構成となっている（図４参照）。

回路基板９６は、例えばガラスエポキシ系基材に回路パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、フレーム体９２における後述する前面フレームと後述する背面フレームとの間に位置し、導光部材９５の立壁部９５ｅと略平行状態をなすように前記背面フレームに載置されてなる。かかる回路基板９６は、素子用光源９４と、例えば表示素子９３の駆動・制御を行う素子駆動回路（図示せず）や例えば抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記回路パターンに導通接続されてなる。なお、９６ａは、接続端子９７における後述する第２の折曲部の末端部分が貫通する孔部である。また、回路基板９６は、配線基板１と所定の接続部材を介して電気的に接続されてなるものとする。

接続端子９７は、表示素子９３の図示しない電極と回路基板９６（前記回路パターン）とが電気的に接続されるように両者を接続するためのリードピンからなり、表示素子９３の前記電極と電気接続させるための狭持部９７ａと、この狭持部９７ａから表示素子９３の前方側に向けて表示素子９３の板厚方向に沿い折り曲げられる第１の折曲部９７ｂと、さらに第１の折曲部９７ｂから回路基板９６の板面に向けて表示素子９３の板面方向に沿い折り曲げられる第２の折曲部９７ｃとを備えてなる。また、この場合、接続端子９７は、表示素子９３の側面部分９３ｂに沿い、列状に複数個配置されてなるものとする。

そして、接続端子９７における第２の折曲部９７ｃの前記末端部分が、回路基板９６の孔部９６ａを貫通して回路基板９６の背面側に延び、この回路基板９６の背面側に突出した第２の折曲部９７ｃ部分（前記末端部分）が半田付け等の手段により前記回路パターンに電気接続されてなる。

従って、一端側である狭持部９７ａが前記電極に接続されてなり、且つ他端側（末端側）である第２の折曲部９７ｃが回路基板９６の背面側で前記回路パターンに接続されてなる各接続端子９７は、その第２の折曲部９７ｃの略中央部分が、端子支持部９５ｆによって支持されてなる（具体的には、第２の折曲部９７ｃの略中央部分が、前記溝部における前記底部側内壁面と当接した状態で前記底部側内壁面に各々載置されてなる）ことで、導光部材９５を利用した各接続端子９７の位置決め保持がなされる。

一方、フレーム体９２は、合成樹脂からなり、本実施形態の場合、前面フレーム９８と背面フレーム９９とに分割形成されてなる。

前面フレーム９８は、この場合、見返し部材１００と一体的に形成されてなり、表示素子９３や接続端子９７、回路基板９６を覆うための覆い部材からなる。

かかる前面フレーム９８は、表示素子９３の配設箇所に対応してなり、表示素子９３の表示エリアを臨ませるための開口部９８ａを有する平板部９８ｂと、この平板部９８ｂから湾曲するように前方側（透視パネル１１０側）に延びる湾曲部９８ｃと、この湾曲部９８ｃから外周に向け平板部９８ｂと略平行に延び、見返し部材１００における所定箇所と連結される連結部９８ｄとを備えてなり、湾曲部９８ｃと連結部９８ｄとで接続端子９７並びに回路基板９６を覆う構成となる。なお、前面フレーム９８は、背面フレーム９９を支持する支持体としての機能を備えてなる。

背面フレーム９９は、段差を有する略平板形状に成形され、導光部材９５における第１，第２の基部９５ｃ，９５ｄを載置（保持）するための第１の載置面９９ａと、この第１の載置面９９ａよりも一段低い位置にある第２の載置面９９ｂとを備えてなり、この第２の載置面９９ｂにおいて回路基板９６が載置（保持）されてなる構成となっている。

見返し部材１００は、黒色合成樹脂からなり、指針４０（指示部４１の先端側）や指標板５０（指標部５１），表示器９０を前記観察者側に露出するための開口部１０１を備えてなる（図２参照）。

１１０は、透明または半透明の透視パネルであり、表示器９０や見返し部材１００の前方を覆う被覆部材としての機能を有している。

以上の各部により、表示ユニット付き計器装置が構成されてなる。かかる実施形態によれば、素子用光源９４を実装してなる回路基板９６と表示素子９３とが、リードピンからなる複数個の金属製の接続端子９７にて接続されてなる構成としたから、従来のように高価なフレキシブルプリント基板を使わなくて済み、さらにフレキシブルプリント基板を回路基板に接続する際のコネクタも不要となるため、コスト低減となる。

また本実施形態では、導光部材９５には、各接続端子９７を支持（載置）するための溝部からなる端子支持部９５ｆが形成されてなる構成としたから、導光部材９５を利用した各接続端子９７の位置決め保持が容易になされ、このように各接続端子９７の配設位置が端子支持部９６ｆにより位置規制されてなることにより、各接続端子９７の前記末端部分をこれに対応する回路基板９６の孔部９６ａに挿通させる際の組み付け作業性を向上させることができる。

また本実施形態では、導光部材９５に備えられた溝部からなる端子支持部９５ｆにてリードピンからなる接続端子９７を部分的に支持してなる例について説明したが、例えば接続端子９７を部分的に支持できる構成であれば端子支持部９５ｆの形状は、溝部に限らず、あらゆる形状を採用することができる。

また本実施形態では、接続端子９７を狭持部９７ａと第１の折曲部９７ｂと第２の折曲部９７ｃとを有する屈曲形状とした例について説明したが、接続端子９７の形状は、その一部が導光部材９５における端子支持部９５ｆにて当接した状態で支持されるものであれば、あらゆる形状を採用することができる。

本発明の実施形態による計器装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 同実施形態による表示ユニットの断面図である。 同実施形態による接続端子が導光部材に支持された状態を示す要部斜視図である。

符号の説明

４０ 指針
５０ 指標板
５１ 指標部
９０ 表示器（表示ユニット）
９２ フレーム体
９３ 表示素子
９４ 素子用光源（光源）
９５ 導光部材
９５ａ 一側面
９５ｂ 基部
９５ｃ 第１の基部
９５ｄ 第２の基部
９５ｅ 立壁部
９５ｆ 端子支持部
９６ 回路基板
９７ 接続端子
９７ａ 狭持部
９７ｂ 第１の折曲部
９７ｃ 第２の折曲部
９８ 前面フレーム
９９ 背面フレーム

Claims (4)

1. 所定情報を表示する表示素子と、前記表示素子を照明するための光源と、前記光源から前記表示素子に至る照明経路中に配置される導光部材とを備えた表示ユニットにおいて、
   前記光源を配設してなる回路基板と前記表示素子とが金属製の接続端子にて接続されてなることを特徴とする表示ユニット。
2. 前記導光部材には、前記接続端子を支持するための端子支持部が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の表示ユニット。
3. 指針と、前記指針が指示する指標部を有する指標板と、少なくとも前記指針の回転中心側を隠蔽し前記指針の先端側と前記指標部とを観察者側に露出するように前記指針の前方に配置される表示ユニットとを備え、
   前記表示ユニットが、所定情報を表示する表示素子と、前記表示素子を照明するための光源と、前記光源から前記表示素子に至る照明経路中に配置される導光部材とを備えてなる計器装置において、
   前記光源を配設してなる回路基板と前記表示素子とが金属製の接続端子にて接続されてなることを特徴とする計器装置。
4. 前記導光部材には、前記接続端子を支持するための端子支持部が形成されてなることを特徴とする請求項３記載の計器装置。

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