JP4635806B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の運転席に設置され、乗員に対して各種情報を表示す車両用表示装置に関するものである。

近年、車両用表示装置で表示される情報の個数が増加しているが、車両用表示装置が設置されるダッシュボードには、車室内空調装置やエアバッグ等が搭載され、これら機器や装置の種類が増加する傾向にある。このため、限られたスペースで多くの情報を表示できる車両用表示装置が、要望されている。

例えば、指針計器を備え、指針計器の前面側（視認者側）に所望の情報を表示する液晶パネル等の表示手段を設け、少なくとも指針計器の指針の一部が表示手段の周囲に露出するように構成した表示装置がある（特許文献１参照）。

具体的に、この表示装置は、指針計器と表示手段に加えて、表示手段を収納するケーシングを備え、ケーシングを、表示手段が指針計器の指針の回転中心側に配置されるように指針計器に組み付ける。これにより、車両用表示装置の表示用スペースの有効利用を図っている。
特開２００３−３４４１１８号公報

しかし、特許文献１では、ケーシングと指針計器の組み付け構造についての記載がなく、この組み付け構造によっては、ケーシングを指針計器に組み付ける際に、ケーシングが指針計器（指針）と干渉して指針やその周辺部を傷つける恐れがある。これは、表示用スペースの有効利用を図るために、指針計器と表示手段とを、前後方向において近接させて配置するためである。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、指針計器と、この前面側に配置された表示手段と、これを収納するケーシングとを備え、ケーシングがその組み付け時に指針計器と干渉しない車両用表示装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の車両用表示装置は、文字盤と文字盤の前面に沿って回転する指針とを有する指針計器と、指針の回転中心側であって指針計器の前面側に配置され、且つ、所望の情報を表示する表示手段と、表示手段を収納するケーシングと、文字盤の背後に配置され且つケーシングを支持する支持部材とを備え、ケーシングが、ケーシングを支持部材に対して位置決めさせ且つ所定の高さを有する凸部を備え、支持部材は、凸部を前後方向へ案内して挿入させる凹部を備え、支持部材は、ケーシングを支持する支持面を、指針の回転中心側へ向かう方向において該凹部の両側に備える構成とする。

この構成では、ケーシングが、所定の高さを有する位置決め用の凸部を備え、支持部材が、凸部を前後方向へ案内して挿入させる凹部を備える。これにより、ケーシングを、指針計器に対して傾斜させないで、支持部材に対して組み付けることができる。この結果、組み付け時において、ケーシングが指針計器（指針）と干渉することを防止できる。
また、この構成では、ケーシングを支持する支持面を、指針の回転中心側へ向かう方向において凹部の両側に形成する。これにより、組み付け時において指針の回転中心側へ向かう方向で、ケーシングが指針計器（指針）と干渉することをより防止できる。

請求項２に記載の車両用表示装置は、文字盤と該文字盤の前面に沿って回転する指針とを有する指針計器と、指針の回転中心側であって指針計器の前面側に配置され、且つ、所望の情報を表示する表示手段と、表示手段を収納するケーシングと、文字盤の背後に配置され、且つ、ケーシングを支持する支持部材とを備え、ケーシングは、該ケーシングを支持部材に対して位置決めさせ且つ所定の高さを有する凸部を備え、支持部材は、凸部を前後方向へ案内して挿入させる凹部を備え、凸部は、互いに所定の距離をおいて２箇所で形成され、凹部は、互いに所定の距離をおいて２箇所で形成されている構成とする。

この構成では、ケーシングが、所定の高さを有する位置決め用の凸部を備え、支持部材が、凸部を前後方向へ案内して挿入させる凹部を備える。これにより、ケーシングを、指針計器に対して傾斜させないで、支持部材に対して組み付けることができる。この結果、組み付け時において、ケーシングが指針計器（指針）と干渉することを防止できる。
また、この構成では、凸部と凹部が、それぞれ、所定の距離をおいて２箇所で形成されているため、上述の効果をより確実に得ることができる。

請求項３に記載の車両用表示装置は、凸部と凹部が、それぞれ、円柱形状に形成されている構成とする。

この構成では、凸部と凹部が、それぞれ、円柱形状に形成されているため、上述の効果を、より簡易な構成で得ることができる。

請求項４に記載の車両用表示装置は、ケーシングは、支持部材に対して、凸部が挿入された凹部の位置でネジ固定される構成とする。

このケーシングが、支持部材に対して、凸部が挿入された凹部の位置でネジ固定される構成でも、上述の効果をより確実に得ることができる。

以下、本発明による車両用表示装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

図３は、図２に示す表示ユニット１０の拡大断面図である。

図４（ａ）は、図３に示すケーシング１６の底面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）中のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。

図５は、図２においてＶ部の拡大図である。

図６は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である。

コンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設され、自動車に関する各種情報を表示するものである。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、図１に示すように、当該自動車の走行速度を指示する指針計器である速度計Ａ、当該自動車の累積走行距離および区間走行距離を示す距離計Ｂ、および、当該自動車のドアの開閉状態を指示するドアインジケータＣを備える。

速度計Ａは、指針３の回動角度により速度を指示する指針計器として構成される。速度計Ａは、指針３の回動位置を運転者に視認させるための文字盤２を備える。

文字盤２は、透光性材質、たとえば透明なポリカーボネート等の薄板から形成される。文字盤２は、図１と図２に示すように、その中央部に円形の凹部が設けられ、視認方向において、凹部の底面２ｂとその外周側の一般面２ａとの二段に構成される。また、底面２ｂは、後述するムーブメント４のシャフト４ａと同心上に形成される。底面２ｂには、図１に示すように、文字２ｃと目盛２ｄが形成される。一般面２２には、文字２ｃのみが形成される。文字２ｃと目盛２ｄは、後述する指針３とともに当該自動車の速度を指示するためのものであり、図１に示すように、それぞれ円弧上且つシャフト４ａと同心上に配置される。

文字２ｃと目盛２ｄは、文字盤２の表面（図２において左側の面）あるいは裏面（図２において右側の面）に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成される。すなわち、文字２ｃと目盛２ｄ以外の部分に不透光性着色層あるいは半透光性着色層を設けると共に、文字２ｃと目盛２ｄを透明なままとする、あるいは半透光性着色層を設ける等の処理を施す。後述する、文字盤２の裏側に配置される発光ダイオード５ｂが点灯されると、それが発する光により文字盤２は透過照明されて、文字２ｃと目盛２ｄが発光表示される。

文字盤２の裏側（図２において右側）には、プリント基板６が配置される。プリント基板６には、文字盤２を透過照明する発光ダイオード５ｂおよび後述する指針３を発光表示させる発光ダイオード５ａが実装される。

また、プリント基板６には、ムーブメント４が実装される。ムーブメント４は、ステッピングモータ、あるいは交差コイル式回転機等の電気アクチュエータからなり、外部からの電気信号（本実施形態では自動車の速度信号）に対応した角度だけシャフト４ａを回動させるものである。ムーブメント４のシャフト４ａは、文字盤２の外方（図２において左方向）へ延出し、その先端には指針３が固定される。

指針３は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等により形成され、プリント基板６上に実装される発光ダイオード５ａが発する光により発光表示される。また、プリント基板６には、両発光ダイオード５ａ、５ｂの点灯・消灯制御およびムーブメント４の駆動制御を行なう制御装置８（図８）が実装される。制御装置８は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。

以上説明した、文字盤２、プリント基板６等は、支持部材であるアッパケース２１とロアケース２２とから構成されるケース内に収容保持される。

文字盤２の前面側（図２において左側）には、文字盤２の端部を覆う意匠板２３が装着され、意匠板２３の先端部には透明カバー２４が装着される。意匠板２３は、たとえば樹脂材料から形成され、透明カバー２４は、透明な樹脂の薄板あるいはガラス等から形成される。

アッパケース２１とロアケース２２は、樹脂材料から成形され、アッパケース２１は、リフレクタとしての機能を有し、発光ダイオード５ａからの光を指針３へ導き、発光ダイオード５ｂからの光を文字盤２へ導く。

一方、情報である累積走行距離および区間走行距離を示す距離計Ｂ、および、情報であるドアの開閉状態を指示するドアインジケータＣは、表示手段である液晶パネル１１上に、それぞれ画像として形成される。

液晶パネル１１は、指針３の回転中心側であって指針計器の前面側（図２において左側）に配置され、即ち、速度計Ａの中央部且つ視認方向において視認者側（図２中において左側）に配置される。この結果、液晶パネル１１は、指針計器である速度計Ａと視認方向（図２中において左右方向）に重なって配置される。液晶パネル１１は、複線でフレキシブルなリードワイヤ１１ａを介してプリント基板６と電気的に接続される。

液晶パネル１１の背後（図３において右側）には、液晶パネル１１を透過照明する発光ダイオード１２と、発光ダイオード１２が実装されたプリント基板１３と、発光ダイオード１２の発する光を液晶パネル１１の裏面（図２において右側の面）へ導く導光板１４とが配置される。液晶パネル１１とプリント基板１３と導光板１４は、ケーシング１６内に収容保持される。

導光板１４は、透明なアクリル樹脂等で形成され、その裏面（図３において右側の面）には、微小の凹凸を有するシボ面１４ｂが形成される。シボ面１４ｂは、導光板１４に入射した発光ダイオード１２からの光を液晶パネル１１の裏面へ反射するものである。また、ケーシング１６は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等から形成される。

液晶パネル１１の前面側（図３において左側）には、開口部１８ａを有する見返し板１８が配置され、開口部１７ａを有するカバー１７が、図３の左側からケーシング１６に図示しない引っ掛け等により固定される。カバー１７と見返し板１８は、共に、ＡＢＳ樹脂等から形成される。

導光板１４とケーシング１６の間には、導光板１４に入射した発光ダイオード１２からの光を液晶パネル１１の裏面へ反射する反射板１５ａが配置される。反射板１５ａは、ポリカーボネーと樹脂等から形成され、反射率の高い白色を有する。

導光板１４と液晶パネル１１の間には、導光板１４からの反射光を液晶パネル１１の裏面へ均一に導く拡散板１５ｂが配置される。拡散板１５ｂは、ポリカーボネーと樹脂等から形成され、光拡散処理が施されている。

カバー１７と見返し板１８の間には、液晶パネル１１を保護する透明板１５ｃが配置される。透明板１５ｃは、透明なアクリル樹脂等で形成され、その表面（図３において左側の面）には、微小の凹凸を有するシボ面が形成される。シボ面は、太陽光等の外来光が透明板１５ｃにより反射して液晶パネル１１が見辛くなることを防止するものである。

尚、開口部１８ａは、図１に示す形状であって図３に示すように液晶パネル１１より小さい形状を有し、開口部１７ａは、開口部１８ａより大きい形状を有する。これにより、液晶パネル１１、すなわち距離計ＢおよびドアインジケータＣの画像は、開口部１８ａの内側に視認される。

液晶パネル１１等から構成される表示ユニット１０の組み付け手順は、先ず、プリント基板１３、反射板１５ａ、導光板１４、拡散板１５ｂ、および液晶パネル１１を、この順にケーシング１６内に挿入する。

その後、透明板１５ｃを見返し板１８内に装着し、カバー１７を、この見返し板１８が、図３において左側から液晶パネル１１に密着するように、液晶パネル１１をケーシング１６に対して図３において右方向へ押さえつけるようにして、図示しない引っ掛け等によりケーシング１６に固定する。このようにして、表示ユニット１０の組付けを完了する。

以下、本発明の特徴である、表示ユニット１０（ケーシング１６）のアッパケース２１に対する固定構造について説明する。

ケーシング１６には、図４に示すように、ネジ穴１６ｂが形成された凸部であるボス部１６ａが、図４（ａ）において左右方向へ所定の距離Ｌをおいて２箇所で形成される。ボス部１６ａは、ケーシング１６をアッパケース２１に対して位置決めさせるものであり、所定の高さＨの円柱形状に形成される。

アッパケース２１には、図５に示すように、ボス部１６ａを前後方向（図２において左右方向、図５において上下方向）へ案内して挿入させる凹部であるガイド穴２１ａが形成される。ガイド穴２１ａも、所定の距離Ｌをおいて２箇所で形成され、所定の高さＨより若干大きい円柱形状に形成される。プリント基板６とアッパケース２１には、ネジ７を挿通させる貫通穴が形成される。

ケーシング１６のボス部１６ａは、図５において上方からガイド穴２１ａに上下方向へ案内されて、即ち、ケーシング１６（表示ユニット１０）が図２において右側等へ傾斜して指針３と干渉することなく、ケーシング１６がアッパケース２１に装着される。ボス部１６ａとガイド穴２１ａが、それぞれ、距離Ｌをおいて２箇所で形成されているため、この効果をより確実に得ることができる。

それから、ネジ７を、プリント基板６とアッパケース２１の貫通穴に挿通し、ボス部１６ａのネジ穴１６ｂに差し込んで締め付ける。これにより、表示ユニット１０がアッパケース２１に対して固定され、同時に、プリント基板６もアッパケース２１に対して固定される。

また、アッパケース２１には、図５に示すように、ケーシング１６を支持する支持面２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを、指針３の回転中心側へ向かう方向（図２において上下方向、図５において左右方向）においてガイド穴２１ａの両側に備える。即ち、支持面２１ｂは、図５において右側に配置され、支持面２１ｃ、２１ｄは、図５において左側に配置される。

これにより、組み付け時において指針３の回転中心側へ向かう方向で、ケーシング１６が指針３と干渉することをより確実に防止できる。

尚、図４に示すケーシング１６の面１６ｃが、アッパケース２１の支持面２１ｂにより支持され、ケーシング１６の面１６ｄが、アッパケース２１の支持面２１ｃにより支持され、ケーシング１６の面１６ｅが、アッパケース２１の支持面２１ｄにより支持されるため、組付け後においても、片持ち状態のケーシング１６を指針に干渉させることなく、強固に固定される。
また、ボス部１６ａの高さＨとボス部１６ａの間の距離Ｌは、コンビネーションメータ１の設計項目であり、指針３とケーシング１６の間の寸法等により決定されるものである。

以上説明した、本実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成について、図６に基づいて説明する。

制御装置８には、バッテリ２８から電力が常時供給されている。また、制御装置８は、イグニッションスイッチ１２が、その作動状態（オンまたはオフ）を検出可能に接続されている。

また、制御装置８には、各種のセンサ類が検出信号を入力可能に接続されているとともに、ムーブメント４や液晶パネル１１や発光ダイオード５ａ、５ｂ、１２等が制御装置８により駆動されるように接続されている。

各種センサ類としては、当該自動車の走行速度を検出する速度センサ２５、当該自動車の各ドアの半ドア状態を検出するドアセンサ２６がある。なお、半ドア状態とは、乗員が正常な閉位置にない、つまりドアの係止機構が完全な係止位置にない状態のことである。また、ドアセンサ２６は、運転席、助手席、後席右側、後席左側の各ドアの半ドア状態を検出するものである。

速度計Ａおよび距離計Ｂは、速度センサ２５の検出信号に基づき表示される。また、ドアインジケータＣは、ドアセンサ２６の検出信号に基づき駆動される。
（作動）
上記構成において本実施形態の作動を説明する。

運転者によってイグニッションスイッチ２７がオンされると、制御装置８はイグニッションスイッチ２７がオンされたことを検知して、制御装置８は発光ダイオード５ａ、５ｂ、１２を点灯させる。これにより、速度計Ａの文字盤２および指針３が発光表示されるとともに、液晶パネル１１が透過照明される。

発光ダイオード１２からの光は、図２と図３に示す光路Ｐに従って、導光板１４の入射面１４ａから導光板１４内へ入射し、導光板１４のシボ面１４ｂと反射板１５ａにより拡散板１５ｂへ反射される。この反射光は、拡散板１５ｂで均一化されて、液晶パネル１１を透過照明する。

また、制御装置８は、速度センサ２５からの検出信号に基づきムーブメント４を駆動して、シャフト４ａを所定角度、すなわち当該自動車の走行速度に対応する角度に回動させる。また、制御装置８は、液晶パネル１１を駆動して、当該自動車の走行距離を距離計Ｂ部に表示し、且つ速度センサ２５からの検出信号に基づき表示データを更新する。また、制御装置８は、液晶パネル１１を駆動して、ドアセンサ２６の検出信号に基づき各ドアの閉止状態をドアインジケータＣ部に表示する。

以上説明したように、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１は、文字盤２と文字盤２の前面に沿って回転する指針３とを有する指針計器Ａと、指針３の回転中心側であって指針計器Ａの前面側に配置され、且つ、所望の情報を表示する表示手段である液晶パネル１１と、液晶パネル１１を収納するケーシング１６と、文字盤２の背後に配置され且つケーシング１６を支持する支持部材であるアッパケース２１とを備え、ケーシング１６が、ケーシング１６をアッパケース２１に対して位置決めさせ且つ所定の高さＨを有する凸部であるボス部１６ａを備え、アッパケース２１が、ボス部１６ａを前後方向へ案内して挿入させる凹部であるガイド穴２１ａを備える。

これにより、組み付け時において、ケーシング１６が指針計器Ａ（指針３）と干渉することを防止できる。

尚、上述の例では、ネジ穴１６ｂが形成されたボス部１６ａを、２箇所に形成したが、これを１箇所に形成し、他の１箇所には単なる位置決め用のピンを形成することができる。

また、上述の例に限らず、種々の変形例が考えられる。

図１は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図２に示す表示ユニット１０の拡大断面図である。 図４（ａ）は、図３に示すケーシング１６の底面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）中のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。 図５は、図２においてＶ部の拡大図である。 図６は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（車両用表示装置）
２ 文字盤、２ａ 一般面、２ｂ 底面、２ｃ 文字、２ｄ 目盛
３ 指針、４ ムーブメント、４ａ シャフト、５ａ、５ｂ 発光ダイオード
６ プリント基板、７ ネジ、８ 制御装置
１０ 表示ユニット、１１ 液晶パネル（表示手段）、１１ａ リードワイヤ
１２ 発光ダイオード、１３ プリント基板、１３ａ リードワイヤ
１４ 導光板、１４ａ 入射面、１４ｂ シボ面
１５ａ 反射板、１５ｂ 拡散板、１５ｃ 透明板
１６ ケーシング、１６ａ ボス部（凸部）、１６ｂ ネジ穴
１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ 面
１７ カバー、１７ａ 開口部、１８ 見返し板、１８ａ 開口部
２１ アッパケース（支持部材）、２１ａ ガイド穴（凹部）
２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 支持面
２２ ロアケース、２３ 意匠板、２４ 透明カバー、２５ 速度センサ
２６ ドアセンサ、２７ イグニッションスイッチ、２８ バッテリ
Ａ 速度計（指針計器）、Ｂ 距離計、Ｃ ドアインジケータ
Ｈ 高さ（所定の高さ）、Ｌ 距離（所定の距離）

Claims (4)

1. 文字盤と該文字盤の前面に沿って回転する指針とを有する指針計器と、
   前記指針の回転中心側であって前記指針計器の前面側に配置され、且つ、所望の情報を表示する表示手段と、
   前記表示手段を収納するケーシングと、
   前記文字盤の背後に配置され、且つ、前記ケーシングを支持する支持部材とを備え、
   前記ケーシングは、該ケーシングを前記支持部材に対して位置決めさせ且つ所定の高さを有する凸部を備え、
   前記支持部材は、前記凸部を前後方向へ案内して挿入させる凹部を備え、
   前記支持部材は、前記ケーシングを支持する支持面を、前記指針の前記回転中心側へ向かう方向において該凹部の両側に備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 文字盤と該文字盤の前面に沿って回転する指針とを有する指針計器と、
   前記指針の回転中心側であって前記指針計器の前面側に配置され、且つ、所望の情報を表示する表示手段と、
   前記表示手段を収納するケーシングと、
   前記文字盤の背後に配置され、且つ、前記ケーシングを支持する支持部材とを備え、
   前記ケーシングは、該ケーシングを前記支持部材に対して位置決めさせ且つ所定の高さを有する凸部を備え、
   前記支持部材は、前記凸部を前後方向へ案内して挿入させる凹部を備え、
   前記凸部は、互いに所定の距離をおいて２箇所で形成され、
   前記凹部は、互いに前記所定の距離をおいて２箇所で形成されていることを特徴とする車両用表示装置。
3. 前記凸部と前記凹部は、それぞれ、円柱形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記ケーシングは、前記支持部材に対して、前記凸部が挿入された凹部の位置でネジ固定されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の車両用表示装置。

Images