JP2021070407A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指針部の回転軸の方向でカラーと文字板との間に隙間が生じ難くする。【解決手段】開口部を有する文字板と、文字板の表面側に延在し、開口部に位置する回転軸まわりに回転可能な指針部と、表面側から開口部を覆うキャップと、キャップの背後側に設けられ、指針部に向かう光を発する光源と、キャップの背後側であって回転軸まわりに設けられるカラーとを備え、カラーは、回転軸の方向で表面側の端部が、文字板の開口部まわりを、回転軸の方向で背後側に押圧する、車両用表示装置が開示される。【選択図】図２

Description

本開示は、車両用表示装置に関する。

文字板における指針部の回転軸が位置する開口部にカラーを設ける技術が知られている。

特開２０１０−１６４５２０号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、文字板の熱変形や各種部品の寸法誤差や組み付け公差等に起因して、指針部の回転軸の方向でカラーと文字板との間に隙間が生じやすい。かかる隙間が生じると、ガタつきや異音の原因になってしまう。

そこで、本開示は、指針部の回転軸の方向でカラーと文字板との間に隙間が生じ難くすることを目的とする。

１つの側面では、開口部を有する文字板と、
前記文字板の表面側に延在し、前記開口部に位置する回転軸まわりに回転可能な指針部と、
表面側から前記開口部を覆うキャップと、
前記キャップの背後側に設けられ、前記指針部に向かう光を発する光源と、
前記キャップの背後側であって前記回転軸まわりに設けられるカラーとを備え、
前記カラーは、前記回転軸の方向で表面側の端部が、前記文字板の前記開口部まわりを、前記回転軸の方向で背後側に押圧する、車両用表示装置が開示される。

本開示によれば、指針部の回転軸の方向でカラーと文字板との間に隙間が生じ難くすることが可能となる。

本実施例における車載計器の搭載例を示す図である。 本実施例における車載計器を示す図である。 指針部の回転軸を通る断面図である。 図３のＢ部の拡大図である。 カラーの単品状態を示す斜視図である。 導光体の単品状態を示す斜視図である。 カラーと導光体の組み付け状態を示す斜視図である。 ケース部材の単品状態を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、一実施例による車載計器（車両用計器）１０Ａの搭載例を示す図である。図２は、本実施例における車載計器１０Ａを示す図である。以下、ユーザとは、車載計器１０Ａが搭載される車両のユーザを指す。

図１に示すように、車載計器１０Ａ（車両用表示装置の一例）は、メータとして機能する。車載計器１０Ａは、車両内の運転席前方側に設けられるインストルメントパネル１０Ｂに組み込まれて搭載されており、運転者は、ステアリング１０Ｃ越しに車載計器１０Ａの表示を視認し、車両の走行速度などの計測情報等を確認できる。

図２に示すように、車載計器１０Ａは、複合計器として機能するものであり、表示器１と、入力手段２と、マイコン（マイクロコンピュータの略）（図示せず）等を備えている。これらの構成は、回路基板８０（図３参照）や配線等を介して電気的に接続されており、合成樹脂などのケース（筐体）１０Ｋ内に収納される。なお、ケース１０Ｋは、表示器１の表示が臨めるようにアクリル等の透明な合成樹脂からなる透明ケースと、遮光性の合成樹脂からなり回路基板８０等を保持する収納ケースとを嵌め合わせ、図示しないフックやビス等を用いて固定される。

表示器１は、図２に示すように、透過／不透過を切り替えて表示像を形成する表示パネル１１や、駆動源となるモータ１４（図３参照）の回転によって目盛りや数値などの文字板２０の指標部２０１を指示する指針部１２を含む。

表示器１は、通常走行時など車両の電源投入状態（作動状態）において、車両の走行速度や走行距離、車載バッテリの残容量、警報など所望の車両情報を、マイコン（図示せず）からの制御信号に基づいて表示する。

表示パネル１１は、例えば、発光ダイオードなどの光源からなるバックライトを備えた液晶表示パネルであってよい。この場合、表示パネル１１は、マイコン（図示せず）からの制御信号に応じて、表示画面を生成して出力する。

入力手段２は、車載計器１０Ａの積算走行距離や区間走行距離などを切り替え表示するためのトリップスイッチであってよい。また、入力手段２は、表示器１を含む車載計器１０Ａの照明輝度を設定するための調光スイッチとして兼用されてもよい。また、入力手段２は、ステアリングスイッチ１０Ｃ１と併用、又は置き換えることもできる。

なお、図１及び図２に示す車載計器１０Ａの構成は、あくまで一例であり、以下で説明する特徴的な構成は、少なくとも１つの指針部１２を有する任意の車載計器に適用可能である。

図３は、指針部１２の回転軸Ｉを通る断面図であり、図２のラインＡ−Ａに沿った断面図に対応する。図３には、Ｙ方向と、Ｙ１側及びＹ２側が定義されている。Ｙ方向は、回転軸Ｉの方向と平行である。図４は、図３のＢ部の拡大図である。図５は、カラー６０の単品状態を示す斜視図である。図６は、導光体５０の単品状態を示す斜視図である。図７は、カラー６０と導光体５０の組み付け状態を示す斜視図である。図８は、ケース部材７０の単品状態を示す斜視図である。

以下、「表面側」とは、ユーザ（運転者）側であるＹ方向Ｙ１側を指し、「背後側」とは、その逆側であるＹ方向Ｙ２側を指し、これらの用語は、ある部材等を基準として相対的に用いられる。また、以下では、「正面視」とは、指針部１２のＹ方向に沿ったビューであって、車載計器１０Ａの表面側からのビューを意味する。

車載計器１０Ａは、図３に示すように、指針部１２に関連した構成として、文字板２０と、キャップ３０と、光源４０と、導光体５０と、カラー６０と、ケース部材７０と、回路基板８０とを含む。

文字板２０は、回転軸Ｉまわりの指針部１２の先端の回転軌道に沿った円弧状の配列形状を有し、指針部１２の指示対象となる目盛、数字、文字などからなる指標部２０１（図２参照）や、この指標部２０１の背景を形成する背景部２０２（図２参照）とを有する。これら指標部２０１や背景部２０２は、透光性合成樹脂からなる薄板状の基材の前面に形成された印刷層により形成されてよい。

文字板２０は、図３に示すように、回転軸Ｉを中心とした円形の開口部２２を有する。開口部２２の円形の直径は任意であるが、本実施例では、直径が比較的大きい場合に好適である。直径が比較的大きい場合は、文字板２０が開口部２２まわりで変形しやすくなるが、本実施例では、後述するように、かかる変形を効果的に抑制できるためである。

キャップ３０は、Ｙ方向Ｙ１側から文字板２０の開口部２２を覆う。キャップ３０は、例えば指針部１２の中心部位（回転軸Ｉ付近の部位）に嵌合されてよい。キャップ３０は、正面視で、回転軸Ｉを中心とした円形の形態であってよい。この場合、キャップ３０の円形の直径は、開口部２２の円形の直径よりも有意に大きい。これにより、キャップ３０により文字板２０の開口部２２まわりを覆うことができ、見栄えが良好となる。

光源４０は、キャップ３０の背後側に設けられ、指針部１２に向かう光を発する。光源４０は、例えば発光ダイオードである。本実施例では、一例として、光源４０により発生される光は、導光体５０を介して指針部１２の中心部位（回転軸Ｉ付近の部位）に向かう。

導光体５０は、例えば透光性の合成樹脂材料により形成される。導光体５０は、キャップ３０の背後側に設けられる。また、導光体５０は、Ｙ方向では、指針部１２と光源４０の間に設けられる。導光体５０は、光源４０からの光を指針部１２の中心部位（回転軸Ｉ付近の部位）に導く。

導光体５０は、回路基板８０とケース部材７０との間で、Ｙ方向の位置決めがなされる。具体的には、図６に示すように、導光体５０は、円筒状の本体部５１と、本体部５１まわりの支持部５２とを含む。本体部５１の円筒状の形態は、回転軸Ｉと同心状である。支持部５２は、Ｙ方向でケース部材７０と当接する当接面５２１を有する。当接面５２１は、回転軸Ｉまわりに複数個設定されてよい。また、支持部５２は、Ｙ方向で回路基板８０と当接する脚部５２２を有する。脚部５２２は、回転軸Ｉまわりに複数個設定されてよい。脚部５２２の一部の底面（Ｙ方向Ｙ２側の端面）は、位置決め用の突起５２２１を有する。突起５２２１は、回路基板８０に形成された位置決め用孔（図示せず）に嵌合される。また、支持部５２は、係合爪５２４を有する。係合爪５２４は、複数個設定されてよい。係合爪５２４は、回路基板８０に形成された係合孔（図示せず）に係合される。この場合、導光体５０は、回路基板８０に対して各方向の変位が規制され、その結果、ケース部材７０に対して各方向の変位が規制される。

また、本実施例では、導光体５０は、Ｙ方向Ｙ１側の一端がケース部材７０にＹ方向で当接し、Ｙ方向Ｙ２側の他端が上述のように回路基板８０にＹ方向で当接する。これにより、導光体５０は、ケース部材７０に対するＹ方向の位置が決まる。このようにして、導光体５０を回路基板８０とケース部材７０との間に挟持することで、ケース部材７０に対して導光体５０をＹ方向で適切に位置付けることができる。

カラー６０は、例えば遮光性の合成樹脂材料により形成される。カラー６０は、キャップ３０の背後側に設けられる。カラー６０は、回転軸Ｉまわりに延在する円筒状の形態である。また、カラー６０は、導光体５０の本体部５１を囲繞するように設けられよい。この場合、カラー６０は、導光体５０の本体部５１から光が、好ましくない態様で漏れ出ることを抑制する機能を有する。

カラー６０は、Ｙ方向Ｙ１側の端部が、文字板２０の表面を、Ｙ方向Ｙ２側（キャップ３０から離れる側）に押圧する。本実施例では、カラー６０は、Ｙ方向Ｙ１側の端部に、文字板２０の開口部２２まわりを覆う平板状のフランジ部６１を有し、フランジ部６１が、文字板２０の表面を、Ｙ方向Ｙ２側（キャップ３０から離れる側）に押圧する。カラー６０は、文字板２０の表面をＹ方向Ｙ２側に押圧することで、Ｙ方向で文字板２０との間に隙間が生じ難くする機能を有する。なお、Ｙ方向で文字板２０とカラー６０との間の隙間が発生しない場合は、当該隙間に起因した不都合（例えばガタつきによる異音等）を防止できる。以下、このようなカラー６０の機能を、「ガタ低減機能」とも称する。

カラー６０は、Ｙ方向Ｙ２側に向く力を、ケース部材７０から受ける態様で、ケース部材７０に対して接続される。具体的には、カラー６０は、図５に示すように、円筒状のカラー本体部６２の下側（Ｙ方向Ｙ２側）に、係合爪６２２を有する。係合爪６２２は、図３及び図７に示すように、導光体５０に係合される。この際、係合爪６２２は、弾性変形し、導光体５０にＹ方向Ｙ１側に向かう力を与える。この力の反作用として、カラー６０は、係合爪６２２を介して導光体５０からＹ方向Ｙ２側に向かう力を受ける。このようにして、カラー６０は、係合爪６２２が導光体５０に係合することで、導光体５０からＹ方向Ｙ２側に向かう力を受ける。上述のように導光体５０はケース部材７０に対してＹ方向の変位が規制されているので、カラー６０は、ケース部材７０に対してＹ方向の変位が規制されることになる。従って、カラー６０は、ケース部材７０から導光体５０を介してＹ方向Ｙ２側に向かう力を受ける。すなわち、カラー６０は、Ｙ方向Ｙ２側に向く力を、ケース部材７０から受ける態様で、ケース部材７０に対して接続される。

カラー６０は、好ましくは、ガタ低減機能を高める観点から、図４に示すように、文字板２０の開口部２２まわりを、Ｙ方向Ｙ２側（キャップ３０から離れる側）に弾性変形させる態様で、文字板２０の開口部２２まわりを押圧する。図４に示す例では、文字板２０の開口部２２まわりに、所定の変位量Δの変位（Ｙ方向の変位）が生じるように、カラー６０は、文字板２０の開口部２２まわりを押圧する。所定の変位量Δは、寸法Ｈ１と寸法Ｈ２の差であり、各寸法Ｈ１、Ｈ２は、基準位置（図３の例では、係合爪６２２の係合位置）からのＹ方向の長さである。各寸法Ｈ１、Ｈ２は、後述する第１部位７１及び第２部位７２により決まる。

この場合、所定の変位量Δは、文字板２０の熱変形や各種部品（例えば導光体５０やカラー６０等）の寸法誤差や組み付け公差等に起因してＹ方向でカラー６０と文字板２０との間に生じうる隙間を吸収できるように設定される。例えば、所定の変位量Δは、当該隙間の最大値（想定される熱変形量や各種の許容公差の積み上げで生じうる最大値）に対応してよい。この場合、文字板２０の熱変形等が生じた場合でも、Ｙ方向でカラー６０と文字板２０との間に隙間が生じる可能性を効果的に低減できる。

ケース部材７０は、文字板２０の背後側かつ回路基板８０の表面側に設けられる。すなわち、ケース部材７０は、Ｙ方向で文字板２０と回路基板８０の間に設けられる。ケース部材７０は、文字板２０や回路基板８０等を支持するとともに、上述のようにＹ方向で導光体５０を回路基板８０との間に保持する。

本実施例では、ケース部材７０は、第１部位７１及び第２部位７２を含む。第１部位７１及び第２部位７２は、ともに文字板２０の背面（Ｙ方向Ｙ２側の表面）にＹ方向で当接する。第１部位７１及び第２部位７２は、図３に示すように、上述した所定の変位量Δが実現されるように、Ｙ方向の端面（当接面）の位置が異なる。具体的には、第１部位７１は、第２部位７２よりもＨ２−Ｈ１（＝所定の変位量Δ）だけＹ方向Ｙ１側まで延在する。

第１部位７１は、好ましくは、図３及び図４に示すように、フランジ部６１とＹ方向で対向するように設けられる。すなわち、なお、第１部位７１は、図３に示す断面からわかるように、正面視で、フランジ部６１と同様に、キャップ３０と重なる領域に位置する。この場合、第１部位７１は、Ｙ方向でフランジ部６１との間に文字板２０を挟持できる。これにより、フランジ部６１のＹ方向Ｙ２側への変位が規制されるので、文字板２０の開口部２２まわりの変形量（Ｙ方向Ｙ２側への変形）が過大となりうることを適切に防止できる。

また、第１部位７１は、好ましくは、図８に示すように、ケース部材７０の円筒状の開口部７４まわりに全周にわたり形成される。これにより、文字板２０の開口部２２まわりの全周にわたり、文字板２０の開口部２２まわりの変形量（Ｙ方向Ｙ２側への変形）が過大となりうることを、適切に防止できる。

なお、第２部位７２は、第１部位７１と同様、ケース部材７０の円筒状の開口部７４まわりに全周にわたり形成されてもよいが、本実施例では、一例として、第２部位７２は、図８に示すように、開口部７４まわりに局所的に設けられる。なお、ケース部材７０の円筒状の開口部７４は、径方向内側に導光体５０の本体部５１及びカラー６０のカラー本体部６２が収容されるように形成される。

回路基板８０は、上述したように、ケース部材７０の背後側に設けられる。回路基板８０には、光源４０や他の電子部品が実装される。また、回路基板８０には、図３に示すように、モータ１４が設けられてもよい。

以上説明した本実施例の車載計器１０Ａによれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。

本実施例によれば、上述したように、文字板２０の開口部２２まわりをＹ方向Ｙ２側に押圧するカラー６０が設けられるので、文字板２０の開口部２２まわりで、文字板２０とカラー６０との間にＹ方向の隙間が生じる可能性を、効果的に低減できる。すなわち、本実施例によれば、カラー６０と文字板２０との間に隙間が生じ難くすることができる。これにより、当該隙間に起因したガタつきや異音の可能性を適切に低減できる。

ところで、文字板２０の開口部２２のサイズ（直径）が大きくなると、文字板２０の開口部２２まわりで、文字板２０とカラー６０との間にＹ方向の隙間が生じ易くなる傾向がある。これは、当該隙間は、文字板２０の熱変形や各種の寸法誤差等に起因して生じるが、文字板２０の開口部２２のサイズ（直径）が大きくほど、文字板２０の開口部２２まわりの剛性が低くなりやすく、その分だけ熱変形の変形量が大きくなりやすいためである。

この点、本実施例によれば、上述したように、文字板２０の開口部２２まわりをＹ方向Ｙ２側に押圧するカラー６０が設けられるので、文字板２０の開口部２２まわりの熱変形（特に文字板２０の開口部２２まわりがＹ方向Ｙ１側に変位する態様の熱変形）を効果的に低減できる。従って、本実施例によれば、文字板２０の開口部２２のサイズ（直径）が大きい場合でも、文字板２０の開口部２２まわりで、文字板２０とカラー６０との間にＹ方向の隙間が生じる可能性を、効果的に低減できる。

また、本実施例によれば、上述したように、ケース部材７０は、文字板２０の開口部２２まわりで背面側から当接する第１部位７１を備えるので、文字板２０の開口部２２まわりの熱変形（特に文字板２０の開口部２２まわりがＹ方向Ｙ２側に変位する態様の熱変形）を効果的に低減できる。
また、本実施例によれば、カラー６０のフランジ部６１は、正面視で、キャップ３０と重なる領域に延在するので、文字板２０の開口部２２まわりの変形がユーザから可視とならず、カラー６０が文字板２０の開口部２２まわりをＹ方向Ｙ２側に押圧することに起因して生じうる見栄えの悪化についても、回避できる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

１ 表示器
２ 入力手段
１０Ａ 車載計器（車両用計器）
１０Ｂ インストルメントパネル
１０Ｃ ステアリング
１０Ｃ１ ステアリングスイッチ
１０Ｋ ケース（筐体）
１１ 表示パネル
１２ 指針部
１４ モータ
２０ 文字板
２２ 開口部
３０ キャップ
４０ 光源
５０ 導光体
５１ 本体部
５２ 支持部
６０ カラー
６１ フランジ部
６２ カラー本体部
７０ ケース部材
７１ 第１部位
７２ 第２部位
７４ 開口部
８０ 回路基板
２０１ 指標部
２０２ 背景部
５２１ 当接面
５２２ 脚部
５２４ 係合爪
６２２ 係合爪
５２２１ 突起

Claims (7)

1. 開口部を有する文字板と、
   前記文字板の表面側に延在し、前記開口部に位置する回転軸まわりに回転可能な指針部と、
   表面側から前記開口部を覆うキャップと、
   前記キャップの背後側に設けられ、前記指針部に向かう光を発する光源と、
   前記キャップの背後側であって前記回転軸まわりに設けられるカラーとを備え、
   前記カラーは、前記回転軸の方向で表面側の端部が、前記文字板の前記開口部まわりを、前記回転軸の方向で背後側に押圧する、車両用表示装置。
2. 前記文字板の背後側に設けられるケース部材を更に備え、
   前記カラーは、前記回転軸の方向で背後側に向く力を、前記ケース部材から受ける態様で、前記ケース部材に対して接続される、請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記キャップの背後側であって前記指針部と前記光源の間に設けられる導光体を更に備え、
   前記カラーは、前記力が生じる態様で、前記導光体に係合される、請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記ケース部材は、前記文字板の背面に当接する第１部位を有し、
   前記第１部位は、前記回転軸の方向で、前記カラーの前記端部との間に、前記文字板の前記開口部まわりを挟む、請求項２又は３に記載の車両用表示装置。
5. 前記第１部位は、前記回転軸の方向に視て、前記キャップと重なる領域内に延在する、請求項４に記載の車両用表示装置。
6. 前記ケース部材は、前記文字板の背面に当接する第２部位を更に有し、
   前記第１部位は、前記回転軸の方向で、前記第２部位よりも表面側まで延在する、請求項４又は５に記載の車両用表示装置。
7. 前記カラーは、前記文字板の前記開口部まわりを、前記文字板の前記開口部まわりの全周にわたり押圧する、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の車両用表示装置。

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