JP2011052972A - 計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストダウンを達成できる計器装置を提供する。
【解決手段】
駆動本体６１に連結された指針６３によって表示板６４の指標部６５を回転指示する指針式計器６と、この指針式計器６を照明する計器用光源Ｌ２と、各種情報を表示する液晶表示パネル７１と、この液晶表示パネル７１を照明する液晶用光源Ｌ１と、少なくとも駆動本体６１と液晶表示パネル７１とが電気接続される回路基板４とを備え、液晶表示パネル７１と回路基板４とを可撓性を有する接続基板７４を通じて電気接続してなる計器装置において、接続基板７４に計器用光源Ｌ２と液晶用光源Ｌ１を設けてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車やオートバイに搭載される計器装置に関し、特に車速やエンジン回転数等の計測量を指示する指針式計器と、様々な情報を表示する液晶表示器とを組み込んでなるコンビネーションメータと称される計器装置に関する。

この種の計器装置として例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。この計器装置は、ステッピングモータ等の駆動本体に連結された指針によって表示板の指標部を回転指示する指針式計器と、エアコン情報、走行距離や外気温等の車両情報、オーディオ情報、ナビゲーション情報、ハンドフリー電話情報、等の各種情報をドットマトリクス形式あるいはセグメント形式にて表示する液晶表示器と、少なくとも指針式計器の駆動本体と液晶表示器とが電気接続されると共に指針式計器を照明する例えば発光ダイオードからなる計器用光源が実装された回路基板と、この回路基板上に配置され表示板を背後から支持して指針式計器のフレームを構成すると共に液晶表示器を収容する開口部を有するケース体と、指針式計器と液晶表示器の前方を透視可能に配置される透明カバー付きの前側フレームとを備えている。

駆動本体は、例えば半田付けにより回路基板に接続固定され、回路基板を通じて電気的制御により指針を計測量に応じて回転動作させる。

液晶表示器は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを背後から照明するバックライトと、これらバックライトと液晶表示パネルを結合保持するホルダとを備えており、このホルダを通じて液晶表示器がケース体の開口部内に位置した状態で回路基板上に固定されている。

液晶表示パネルと回路基板との電気接続は、一端が液晶表示パネルに、他端が回路基板に接続される第１の可撓性回路基板を通じて行われる。

バックライトは、例えば発光ダイオードからなる液晶用光源と、この光源からの光を受けて面発光する導光体と、この導光体からの光を拡散調光して液晶表示パネルに供給する光学シートとを含み、液晶用光源と回路基板との接続は、導光板の一辺に対向する光源搭載面に液晶用光源が列状に実装されると共に端部が回路基板に接続される第２の可撓性回路基板を通じて行われる。

特開２００６−１２６０７１号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の計器装置は、指針式計器を照明する計器用光源が回路基板に搭載されているため、回路基板の基板面に計器用光源を配置するためのスペースや配線が必要であり、他の回路素子や搭載部品のスペースを確保できない場合は、回路基板を高価な両面配線基板や多層配線基板にする必要があった。また回路基板における計器用光源の実装位置は、指針式計器の設計仕様に応じて変化するため、仕様（機種やバリエーション）が変化する度に大幅な変更を加えたり、新規な回路基板を用意する必要がありコスト高の原因となっていた。更に前記特許文献１に記載の計器装置は、液晶表示パネルを駆動するための第１の可撓性回路基板と、液晶用光源を点灯駆動するための第２の可撓性回路基板とを必要とし、この点もコスト高の原因となっていた。

そこで、本発明は前述した問題点に着目し、コストダウンを達成できる計器装置を提供することを目的とする。

本発明は、駆動本体に連結された指針によって表示板の指標部を回転指示する指針式計器と、この指針式計器の少なくとも一部を照明する計器用光源と、各種情報を表示する液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを照明する液晶用光源と、少なくとも前記駆動本体と前記液晶表示パネルとが電気接続される回路基板とを備え、前記液晶表示パネルと前記回路基板とを可撓性を有する接続基板を通じて電気接続してなる計器装置において、前記接続基板に前記計器用光源と前記液晶用光源を設けてなることを特徴とする。
このように構成したことにより、指針式計器を照明する計器用光源が回路基板ではなく接続基板に設けられるため、安価な基板を用いることができる。また計器用光源が接続基板に設けられることで回路基板の指針式計器の仕様（機種やバリエーション）に対する依存性を排除または軽減することができ、基板アートワークの負荷軽減や基板の共通化によるコストダウンを達成できる。更に接続基板を液晶表示パネルと回路基板とを接続するだけでなく、計器用光源と液晶用光源とを設ける基板としても利用することのより、基板数の削減によるコストダウンを達成することができる。

また本発明は、前記回路基板上に液晶表示パネルを保持するホルダを有し、前記接続基板の前記液晶用光源が設けられる側と反対側に補強部材を設け、この補強部材を通じて少なくとも前記液晶用光源を位置決めしてなることを特徴とする。
このように構成したことにより、確実に液晶用光源を位置決めでき、これにより振動に強く、耐久性を向上させることができる。

また本発明は、前記回路基板の前面側に前記計器用光源の光を少なくとも前記表示板に向けて反射する反射体を設けてなることを特徴とする。
このように構成したことにより、計器用光源の光を効率よく表示板に導くことができる。

また本発明は、前記液晶用光源と前記液晶表示パネルとの間に前記液晶用光源の光を前記液晶表示パネルに導く液晶用導光体を設け、前記計器用光源と前記表示板との間に前記計器用光源の光を少なくとも前記表示板に導く計器用導光体を設けてなることを特徴とする。
このように構成したことにより、液晶用光源と計器用光源の光を効率よく液晶表示パネルと表示板のそれぞれに導くことができる。

また本発明は、前記液晶用導光体と前記計器用導光体とが連結部を通じて連続する一体部品からなることを特徴とする。
このように構成したことにより、部品点数の削減が可能となる。

本発明によれば、コストダウンを達成できる計器装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態による計器装置を前面フレーム越しに見たときの正面図。 本発明の第１の実施形態による計器装置を前面フレームを外して見たときの正面図。 図１のＡ−Ａ断面図（ハッチング省略）。 図２のＢ−Ｂ断面図（ハッチング省略）。 本発明の第１の実施形態によるホルダと補強部材の一部を示す斜視図。 本発明の第２の実施形態による第１の導光体と第２の導光体を示す正面図。 本発明の第３の実施形態による接続基板の要部（展開）正面図。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態による計器装置は、図１〜図３に示すように、背面カバー１と透明カバー２が設けられた前側フレーム３の間に、回路基板４とケース体５と指針式計器６と液晶表示器７とからなる内蔵部品を収納してなる。

背面カバー１は、例えば遮光性もしくは透光性を有する合成樹脂によって前方が開口する略箱形に形成されている。

透明カバー２は、例えば透光性を有する合成樹脂からなり、前側フレーム３の前方開口部を覆い、指針式計器６と液晶表示器７を透視し得るように設けられている。

前側フレーム３は、例えば遮光性を有する合成樹脂からなり、背面カバー１の周壁に沿った周壁と指針式計器６と液晶表示器７の表示すべき領域を露出し他の領域を隠蔽する遮蔽部を有している。

回路基板４は、例えばガラスエポキシ系材料からなる硬質の一枚基板かならなり、指針式計器６と液晶表示器７とを動作させるに必要な回路パターンや回路素子が設けられている。またこの回路基板４には、後述する接続基板を通すための貫通孔４１が設けられている。

ケース体５は、例えば遮光性を有する乳白色の合成樹脂からなり、回路基板４の前方に配置されている。

このケース体５は、液晶表示器６を収容可能な開口部（空所）５１と、液晶表示器７に対し図中、左右方向に延びる反射部（反射体）５２とを有している。

反射部５２は、各指針式計器６の後述する表示板と計器用導光体を内包するように回路基板４上に位置する底壁部５２１を有し、この底壁部５２１は前記計器用導光体から遠ざかるに従って前記表示板との距離が小さくなるように傾斜する傾斜面を構成し、後述する計器用導光体からの光を反射する。この傾斜面は照明（反射）効率を考慮したもので、湾曲面であってもよい。

指針式計器６は、液晶表示器７を挟んで左右方向に配置された例えば速度計（左側）とエンジン回転計（右側）からなり、それぞれが駆動本体６１と、この駆動本体６１の指針軸６２に連結された指針６３と、この指針６３の指示対象となる指標部６４が形成された表示板６５と、この表示板６５と指針６３に照明光を供給する計器用導光体６６と、指針６３の背後に配置された指針用導光体６７とで構成されている。

駆動本体６１は、例えばステッピングモータからなり、指針軸６２が回路基板４を貫通するように取り付けられ、回路基板４を通じてその動作が制御される。

指針６３は、透光性材料からなる指示部と指示部の回転中心を覆う指針カバーとで構成され、駆動本体６１により回転駆動されて指標部６４を指示する。

表示板６５は、円板形に形成され、ケース体５によって背後から支持されている。

計器用導光体６６は、例えば透光性を有する合成樹脂を用いて、表示板６５の幅（直径）よりも僅かに大きな長さを有する棒状体に形成されている。

この計器用導光体６６の長手方向ー端部は、後述する計器用光源に対向する受光部６６１として形成され、また表示板６５に面する側とは反対側の壁面には、前記計器用光源から導入した光を表示板６５側に反射する複数の反射面６６２が形成されている。

指針用導光体６７は、例えば透光性を有する合成樹脂を用いて、指針軸６２を取り巻く円筒形に形成され、計器用導光体６６と反射部５２を通じて導かれた光を導光して指針６３の指示部を発光させる。

液晶表示器７は、図４に示すように、ケース体５の開口部５１内となる回路基板４上に配置され、液晶表示パネル７１と、液晶用導光体７２と、これら液晶表示パネル７１と液晶用導光体７２との間に光拡散、調光、輝度向上等の目的で採用される光学シート（図示省略）と、ホルダ７３と、接続基板７４とを備えている。

液晶表示パネル７１は、例えば車両情報（走行距離や外気温等）、オーディオ情報、ナビゲーション情報等の各種情報をドットマトリクス形式あるいはセグメント形式にて表示する。

液晶用導光体７２は、例えば透光性を有する合成樹脂を用いて液晶表示パネル７１に対応した平面形状を有する板材として形成され、液晶表示パネル７１の背後に沿って配置されると共に後述する液晶用光源からの光を受光する受光部７２１を有している。

ホルダ７３は、液晶表示パネル７１に対応した形状の例えば合成樹脂製の有底枠体からなり、液晶表示パネル７１を背後から支持すると共に液晶用導光体７２や前記光学シートを収納する。

このホルダ７３の周壁には、後述する補強部材及び接続基板７４を位置決めするための位置決め部７３１が形成され、またその底壁であって回路基板４の貫通孔４１に対応する箇所には、接続基板７４を通すための貫通孔７３２が形成されている。

接続基板７４は、少なくとも液晶表示パネル７１と回路基板４、液晶用光源Ｌ１と回路基板４、後述する計器用光源Ｌ２と回路基板４を接続するための各導電パターン（図示しない）を有する可撓性回路基板（ＦＰＣ）からなり、液晶表示パネル７１の電極に接続される第１の接続部７４１と、液晶用光源Ｌ１が半田付け固定される第１の光源搭載部７４２と、計器用光源Ｌ２が半田付け固定される第２の光源搭載部７４３と、これら第１，第２の光源搭載部７４２，７４３に沿って設けられた補強部材７４４と、回路基板４上に実装されたコネクタＣに挿入接続されることで液晶表示パネル７１及び両光源Ｌ１，Ｌ２と回路基板４との接続を行う第２の接続部７４５とを有している。このように単一のコネクタＣを通じて液晶表示パネル７１、液晶用光源Ｌ１、計器用光源Ｌ２の三者を回路基板４と集中的に接続することにより、接続・組み付け作業の簡略化、省スペース化を実現している。なおコネクタＣを通じて集中接続は、上記三者に限定されず、何れか二者であってもよい。

接続基板７４は、その組み付け状態において、第１の接続部７４１から回路基板４側に折れ曲がり（湾曲し）、液晶用導光体７２の受光部７２１の側方及び各貫通孔４１，７３２を通って回路基板４の背面に至り、更に回路基板４の背面に沿って折れ曲がり（湾曲し）、第２のコネクタＣに挿入される第２の接続部７４５に至る基部と、この基部から連続して計器用導光体６６の受光部６６１に対向する位置まで延長する延長部とを有しており、前記基部の受光部７２１に対向する箇所に第１の光源搭載部７４２が位置し、前記延長部に第２の光源搭載部７４３が位置するようになっており、本実施形態の場合、第１，第２の光源搭載部７４２，７４３は直線状に延び、補強部材７４４が添着（固着）されている。

補強部材７４４は、例えば細長い硬質の合成樹脂板からなり、液晶用光源Ｌ１及び計器用光源Ｌ２が実装される基板面とは反対側となる基板面に固定されている。

この補強部材７４４の位置決め部７３１に対応する位置には、位置決め部７３１を通じて位置決めされる凹形状の被位置決め部７４６が形成され、この被位置決め部７４６を位置決め部７３１に嵌合させて補強部材７４４をホルダ７３に組み付け固定することにより、液晶用光源Ｌ１と計器用光源Ｌ２とが各受光部７２１，６６１に位置決めされるようになっている。なおこの被位置決め部７４６に対応する第２の光源搭載部７４３箇所は凹形状に切り欠かれている

液晶用光源Ｌ１と計器用光源Ｌ２は、例えば発光ダイオードからなり、第１，第２の光源搭載部７４２，７４３に実装されている。

液晶用光源Ｌ１が点灯すると、その光は液晶用導光体７２を通じて面状光源となり、液晶表示パネル７１を照明する。計器用光源Ｌ２が点灯すると、その光は、計器用導光体６６を通じて線状光源となり、反射部５２を通じて指針式計器６を照明する。

以上のように本実施形態では、駆動本体６１に連結された指針６３によって表示板６４の指標部６５を回転指示する指針式計器６と、この指針式計器６を照明する計器用光源Ｌ２と、各種情報を表示する液晶表示パネル７１と、この液晶表示パネル７１を照明する液晶用光源Ｌ１と、少なくとも駆動本体６１と液晶表示パネル７１とが電気接続される回路基板４とを備え、液晶表示パネル７１と回路基板４とを可撓性を有する接続基板７４を通じて電気接続してなる計器装置において、接続基板７４に計器用光源Ｌ２と液晶用光源Ｌ１を設けてなることにより、指針式計器６を照明する計器用光源Ｌ２が回路基板４ではなく接続基板７４に設けられるため、両面基板や多層基板といった高価な基板ではなく、例えば片面基板からなる安価な基板を用いることが可能となり、コストダウンを達成できる。

また計器用光源Ｌ２が接続基板７４に設けられることで回路基板４の指針式計器６の仕様（機種やバリエーション）に対する依存性を排除または軽減することができ、基板アートワークの負荷軽減や基板の共通化によるコストダウンを達成できる。

更に接続基板７４を液晶表示パネル７１と回路基板４とを接続するだけでなく、計器用光源Ｌ２と液晶用光源Ｌ１とを設ける基板としても利用することのより、基板数の削減によるコストダウンを達成することができる。

なお本実施形態では、計器用光源Ｌ２にて表示板６５と指針６３双方を照明を行う例を示したが、計器用光源Ｌ２は、少なくとも表示板６５の一部を照らすことができればよく、指針６３は別の光源で照明してもよい。

また実施形態では、回路基板４上に液晶表示パネル７１を保持するホルダ７３を有し、接続基板７４の液晶用光源Ｌ１が設けられる側と反対側に補強部材７４４を設け、この補強部材７４４を通じ液晶用光源Ｌ１と計器用光源Ｌ２の双方を位置決めする位置決め部７３１をホルダ７３に設けてなることにより、確実に液晶用光源Ｌ１と計器用光源Ｌ２を位置決めでき、これにより振動に強く、耐久性を向上させることができる。なお補強部材７４４は、ホルダ７３ではなく、ケース体５に位置決めしてもよい。また補強部材７４４の位置決め構造は、任意の構造を採用できる。さらに補強部材７４４を通じて位置決めされる光源Ｌ１，Ｌ２は、液晶用光源Ｌ１のみであってもよく、計器用光源Ｌは補強部材７４４を用いずにケース体５で位置決めしてもよい。

また実施形態では、回路基板４の前面側に計器用光源Ｌ２の光を表示板６５に向けて反射する反射部（反射体）５２を設けてなることにより、計器用光源Ｌ２の光を効率よく表示板６５に導くことができる。

また実施形態では、液晶用光源Ｌ１と液晶表示パネル７１との間に液晶用光源Ｌ１の光を液晶表示パネル７１に導く液晶用導光体７２を設け、計器用光源Ｌ２と表示板６５との間に計器用光源Ｌ２の光を表示板６５に導く計器用導光体６６を設けてなることにより、液晶用光源Ｌ１と計器用光源Ｌ２の光を効率よく液晶表示パネル７１と表示板６５のそれぞれに導くことができる。

なお本実施形態では、補強部材７４４を第２の光源搭載部７４３に沿って延長し、第２の光源搭載部７４３を補強するようにしたが、第１の光源搭載部７４２だけを補強してもよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態では、図６に示すように、液晶用導光体７２と、計器用導光体６６とを連結部８を通じて部分的に連結し、一体部品としている。
このように構成したことにより、部品点数の削減が可能となる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態では、図７に示すように、第２の光源搭載部７４３から更に第３の光源搭載部７４７を分岐形成し、この第３の光源搭載部７４７に計器用光源Ｌ２の一部である指針用光源を搭載している。
このように構成したことにより、指針６３に計器用光源Ｌ２を近づけることができ、輝度向上を達成できる。

１ 背面カバー
２ 透明カバー
３ 前側フレーム
４ 回路基板
５ ケース体
６ 指針式計器
７ 液晶表示器
８ 連結部
４１ 貫通孔
５１ 開口部
５２ 反射部（反射体）
６１ 駆動本体
６２ 指針軸
６３ 指針
６４ 指標部
６５ 表示板
６６ 計器用導光体
６７ 指針用導光体
７１ 液晶表示パネル
７２ 液晶用導光体
７３ ホルダ
７４ 接続基板
６６１ 受光部
６６２ 反射面
７２１ 受光部
７３１ 位置決め部
７３２ 貫通孔
７４１ 第１の接続部
７４２ 第１の光源搭載部
７４３ 第２の光源搭載部
７４４ 補強部材
７４５ 第２の接続部
７４６ 被位置決め部
７４７ 第３の光源搭載部
Ｃ コネクタ
Ｌ１ 液晶用光源
Ｌ２ 計器用光源

Claims (5)

1. 駆動本体に連結された指針によって表示板の指標部を回転指示する指針式計器と、この指針式計器の少なくとも一部を照明する計器用光源と、各種情報を表示する液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを照明する液晶用光源と、少なくとも前記駆動本体と前記液晶表示パネルとが電気接続される回路基板とを備え、前記液晶表示パネルと前記回路基板とを可撓性を有する接続基板を通じて電気接続してなる計器装置において、前記接続基板に前記計器用光源と前記液晶用光源を設けてなることを特徴とする計器装置。
2. 前記回路基板上に液晶表示パネルを保持するホルダを有し、前記接続基板の前記液晶用光源が設けられる側と反対側に補強部材を設け、この補強部材を通じて少なくとも前記液晶用光源を位置決めしてなることを特徴とする請求項１記載の計器装置。
3. 前記回路基板の前面側に前記計器用光源の光を少なくとも前記表示板に向けて反射する反射体を設けてなることを特徴とする請求項１記載の計器装置。
4. 前記液晶用光源と前記液晶表示パネルとの間に前記液晶用光源の光を前記液晶表示パネルに導く液晶用導光体を設け、前記計器用光源と前記表示板との間に前記計器用光源の光を少なくとも前記表示板に導く計器用導光体を設けてなることを特徴とする請求項１記載の計器装置。
5. 前記液晶用導光体と前記計器用導光体とが連結部を通じて連続する一体部品からなることを特徴とする請求項１記載の計器装置。

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