JP2015114263A - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的簡易な構造で、立体的な配置が実現可能になる車両用計器を提供する。【解決手段】 回動する指針１と、この指針１の指示対象となる表示板２と、指針１の回動中心を覆い隠す位置に設けられる液晶パネル３と、指針１を駆動制御する駆動源１１と、車両情報に基づいて駆動源１１や液晶パネル３を制御する制御手段４と、この制御手段４や駆動源１１を実装する回路基板５と、液晶パネル３と回路基板５とを接続する可撓性基板６と、を備え、可撓性基板６は、液晶パネル３と指針１との間に介在するように引き回され、液晶パネル３との対向面に液晶パネル３を照明する光源６１が実装される。【選択図】 図２

Description

本発明は、計測情報を表示する車両用計器に関し、指針式計器や液晶表示器を用いて複数の車両情報を表示する複合計器に好適である。

従来の車両用計器として、自動車、自動二輪車、各種ウォータビークル等のスピードメータ、タコメータ、燃料計、距離計、時計、各種アラーム類等の表示ユニットなどの複合計器がある。

例えば、特許文献１に示すような計器にあっては、指針の前面側に、計器の指標としての目盛が形成された指標部材である目盛リングが、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂等で略Ｃ字状に形成されて配置されている。また、液晶表示器は、フレームの表示窓部に配置されており、この表示領域には、表示部材としてのオド／トリップメータが形成されている。

このように、車両用計器では、目盛リングなどを付設して装飾性を高めることで、メータ装置としての付加価値も高める工夫がなされている。また、この車両用計器にあっては、指針よりも視認者に近い表側、つまり手前側に液晶表示器（液晶表示パネル）を重ねて設置する立体構造である。

特開２００８−１０７１６９号公報

このように立体的に設けられる液晶表示器には、夜間等暗い環境であっても使用できるように、バックライトとなる照明用の光源が必要である。また、光源を回路基板に実装するために回路基板の実装面積を広く確保する必要があり、他の電子部品など実装設計するための自由度を低下させてしまう問題があった。また、輝度を高めるため光源が増えるに従って、回路基板上の実装面積や、光源の照明光を離れた液晶パネルへ導光するための導光体が大きくなってしまう問題があった。このような事情から、車両用計器の構造が大型化および複雑化し、延いてはコストアップや重量化を招く欠点があった。

そこで本発明の目的は、上述した問題に着目し、比較的簡易な構造で、立体的な配置が実現可能になる車両用計器を提供することにある。

本発明の車両用計器は、
回動する指針と、
この指針の指示対象となる表示板と、
前記指針の回動中心を覆い隠す位置に設けられる液晶パネルと、
前記指針を駆動制御する駆動源と、
車両情報に基づいて前記駆動源や前記液晶パネルを制御する制御手段と、
この制御手段や前記駆動源を実装する回路基板と、
前記液晶パネルと前記回路基板とを接続する可撓性基板と、
を備え、
前記可撓性基板は、前記液晶パネルと前記指針との間に介在するように引き回され、
前記液晶パネルとの対向面に前記液晶パネルを照明する光源が実装されることを特徴とする。

また、前記可撓性基板には、前記光源の実装位置に対応する補強板が設けられ、
前記表示板から所定間隔を設けて前記液晶パネルを保持するとともに、前記光源が前記液晶パネルを照明するように前記補強板を位置決め保持する保持部材を備えることを特徴とする。

また、前記液晶パネルと前記光源との間に、光拡散板を設けることを特徴とする。

本発明は、計測情報を表示する車両用計器に関し、比較的簡易な構造で、立体的な配置が実現可能になる。

本発明の実施の形態である車両用計器を示す正面図。 同上実施の形態における車両用計器の要部断面図。

以下、本発明を適用した実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

なお、図１に示す複合計器は、エンジン回転数計Ａ、車速計Ｂ、燃料計Ｃからなる指針式計器と、トリップデータ等を切り替え表示する液晶表示器Ｄ、各種警報やインジケータを備えているが、ここでは、図１の中央に位置する車速計Ｂ及び液晶表示器Ｄに本発明を適用した例として説明する。

車両用計器Ｄは、図２に示すように指針１と、表示板２と、液晶パネル３と、制御手段４と、回路基板５と、可撓性基板６と、光拡散板７と、保持部材８と、を備えている。

指針１は、表示板２と液晶パネル３との間において、モータからなる駆動源１１によって軸を中心に回動するように構成され、表示板２に形成された目盛りや数値などの指標部２１を指示することによって、対比判読可能にして計測値を表示するためのものである。この場合、指針１は、透光性の合成樹脂によって形成され、回路基板５に実装される指針用光源１２によって透過照明されて光輝する。

表示板２は、回路基板５等を覆い隠すとともに、指針１の指示対象である指標部２１を印刷形成されている。指標部２１は、透光性の印刷層にて形成され図示しない表示板用光源によって、指標部２１が透過照明されるようにしている。

液晶パネル３は、指針１の先端と、指針１が指示する表示板２の指標部２１を視認可能にするとともに、指針１の回転中心付近を覆うように位置し、制御手段４からの制御信号に基づいて車両情報を表示する表示像を形成する。液晶パネル３は、複数の信号線が形成される可撓性基板６を介して回路基板５の配線に接続される。この場合、液晶パネル３は、保持部材８の端部側に可撓性基板６と接続する端子を備えている。

制御手段４は、回路基板５に実装されるマイクロコンピュータを適用でき、外部ユニットや各種センサやスイッチから車両情報を入力し、これに基づく計測値や状態を表示するように促す制御信号を生成し、指針１の駆動源１１や液晶パネル３を駆動制御する。なお、制御手段４は、必要に応じて液晶パネル３の表示像を描画制御する描画制御手段を含む。

回路基板５は、表示板２の背面側に位置し、制御手段４や駆動源１１、指針用光源１２などの電子部品を実装し、各部品を接続する銅箔配線が印刷された硬質プリント基板を適用できる。回路基板５は、車両用計器の筐体Ｅ内に収納されるとともに、外部コネクタ５１やケーブル５２を介して、車載される外部ユニットと通信可能に接続している。

可撓性基板６は、液晶パネル３に接続されるフレキシブルプリント基板を適用でき、一端を液晶パネル３の透光性導電膜からなる電極に、他端をコネクタ５３を介して回路基板５に接続している。この場合、可撓性基板５は、液晶パネル３の背面側（指針１や回路基板５側）を通るように保持部材８に案内されて引き回される。また、可撓性基板６には、光源６１と補強板６２が設けられ、コネクタ５３から液晶パネル３までの制御信号等を伝送する信号線の他に、光源６１を点灯するための配線及び光源６１を実装する電極や、光源６１実装箇所の撓みを低減する補強板６２とが設けられる。

光源６１は、発光ダイオードチップを適用でき、液晶パネル３に対向する位置に設けられ、液晶パネル３を透過照明するためのバックライトとして用いられる。この場合、光源６１の近傍には、コンデンサや抵抗素子などチップ部品も可撓性基板６に実装される。また、光源６１は、指針用光源１２と異なる照明光のものを適用でき、混色しないように、光源６１や光拡散板７と指針１との間に遮光部材９が設けられる。なお、光源１は、複数色用意することによって、車両状態に応じて色変化できる。

補強板６２は、可撓性基板６において光源６１実装面の反対側の面に接着して形成される合成樹脂からなる板で、可撓性基板６よりも剛性が高く、可撓性基板６よりも幅広に形成されている。補強板６２は、車両用計器が振動しても、可撓性基板６の撓みによって光源６１の照明方向が変わることを防止するとともに、光源６１からの熱を伝熱、放熱する作用がある。また、補強板６２は、遮光性の部材からなり、光源６１近傍において可撓性基板６を透過してしまう光を遮蔽する作用もあり、余計な箇所への露光を防止できる。

光拡散板７は、液晶パネル３の背面に設けられるシート状の透明部材を適用でき、略均一に液晶パネル３の表示領域を透過照明するようにしている。なお、光拡散板７は、表面に細かい凹凸による拡散処理を施したり、印刷による拡散層など適宜の手段によって加工できる。なお、光拡散板７は、シート状のものを使用することで軽量化を計ることができるが、シボ加工が施された板状の導光部材や、レンズアレイなど透明な合成樹脂材を代替して適用したり、シート状の透明部材と併用することもできる。

保持部材８は、指針１を覆うような位置で、表示板２から所定間隔おいた位置に液晶パネル３等の部品を保持するための部材であり、液晶パネル３や光拡散板７を積層状態にして保持する液晶保持部８１と、光源６１位置を規制する補強板保持部８２と、回路基板５や筐体Ｅ等の部材に保持する固定部８３と、を設けている。補強板保持部８２は、保持部材８に一体的に形成される弾性変形可能な係合爪８２ａを有し、補強板６２を差し込むことで係合状態となり、光源６１が導光部材７の入射部に対向する状態を保持できる。また、固定部８３は、保持部材８が各部品を保持してなる液晶表示器Ｄを、回路基板５にビス８４を用いて固定することで車両用計器内の所定位置に固定できる。

掛かる車両用計器は、回動する指針１と、この指針１の指示対象となる表示板２と、指針１の回動中心を覆い隠す位置に設けられる液晶パネル３と、指針１を駆動制御する駆動源１１と、車両情報に基づいて駆動源１１や液晶パネル３を制御する制御手段４と、この制御手段４や駆動源１１を実装する回路基板５と、液晶パネル３と回路基板５とを接続する可撓性基板６と、を備え、可撓性基板６は、液晶パネル３と指針１との間に介在するように引き回され、液晶パネル３との対向面に液晶パネル３を照明する光源６１が実装される。

従って、簡易な構造で、表示板２の外部に表示部２を浮上させた立体配置が実現可能になり、また、液晶パネル３の近傍に光源６１を備えることによって大型の導光部材等を用いる必要がなく、軽量かつ小型になる車両用計器となる。また、可撓性基板６に光源６１を設けることによって、回路基板５の実装面を有効に利用できる。

また、可撓性基板６には、光源６１の実装位置に対応する補強板６２が設けられ、表示板２から所定間隔を設けて液晶パネル３を保持するとともに、光源６１が液晶パネル３を照明するように補強板６２を位置決め保持する保持部材８を備えることによって、簡易な構造で振動による照明変化を抑止できる。また、補強板６２は、電気的な接続を行わない単純な構造であるため、光源６１と補強板６２を設けたとしても可撓性基板６が軽量なため特別な耐振動構造を必要としない。この場合、係合爪８２ａを有する弾性変形可能な補強板保持部８２にて補強板６２を保持するだけで、可撓性基板６の振動によるバタつきを抑えるとともに、光源６１を保持できる。

また、光源６１からの光を液晶パネル３に導いて透過照明する空間や光拡散板７を設ける。従って、光拡散板７の反射面や凹凸形状によって、液晶パネル３の表示面積が大きな場合であっても、光源６１の照明光を大きな輝度のまま有効に液晶パネル３を透過照明できるため、光源６１による照明構造や光源６１を実装する可撓性基板６の構造を簡易にできる。

なお、本発明の車両用計器を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。例えば、透明基板からなる光拡散板７だけでなく、保持部材８における液晶パネル３の対向面に反射部を設けて導光することもでき、部品点数を削減し、軽量化にも効果がある。

本発明は、車両などの移動体に搭載して各種情報を表示する計器に関して、例えば、自動車やオートバイ、建設機械、農耕機械、船舶、雪上バイク、水上バイクをはじめとする各種移動体に搭載される計器として好適である。

１ 指針
１１ 駆動源
１２ 指針用光源
２ 表示板
２１ 指標部
３ 液晶パネル
４ 制御手段
５ 回路基板
５１ 外部コネクタ
５２ ケーブル
５３ コネクタ
６ 可撓性基板
６１ 光源
６２ 補強板
７ 光拡散板
８ 保持部材
８１ 液晶保持部
８２ 補強板保持部
８２ａ 係合爪
８３ 固定部
８４ ビス
９ 遮光部材
Ａ エンジン回転数計
Ｂ 車速計
Ｃ 燃料計
Ｄ 液晶表示器（液晶表示ユニット）
Ｅ 筐体

Claims (3)

1. 回動する指針と、
   この指針の指示対象となる表示板と、
   前記指針の回動中心を覆い隠す位置に設けられる液晶パネルと、
   前記指針を駆動制御する駆動源と、
   車両情報に基づいて前記駆動源や前記液晶パネルを制御する制御手段と、
   この制御手段や前記駆動源を実装する回路基板と、
   前記液晶パネルと前記回路基板とを接続する可撓性基板と、
   を備え、
   前記可撓性基板は、前記液晶パネルと前記指針との間に介在するように引き回され、
   前記液晶パネルとの対向面に前記液晶パネルを照明する光源が実装されることを特徴とする車両用計器。
2. 前記可撓性基板には、前記光源の実装位置に対応する補強板が設けられ、
   前記表示板から所定間隔を設けて前記液晶パネルを保持するとともに、前記光源が前記液晶パネルを照明するように前記補強板を位置決め保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記液晶パネルと前記光源との間に、光拡散板を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用計器。

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