JP6124057B2

JP6124057B2 - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP6124057B2
Application number: JP2013032323A
Authority: JP
Inventors: 高橋　泰史; 泰史高橋
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: JP2014163693A

Description

本発明は、指針式計器を備えた車両用表示装置に関するものである。

従来より、指針式計器を備えた車両用表示装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる車両用表示装置は、指針駆動部と、文字板と、指針と、ケース体と、複数の発光素子と、発光素子の光を指針に導いて光輝させる導光部材とを備えたものである。この車両用表示装置は、導光部材の外周部に突起部を設け、ケース体に外周部に対向する対向壁を設け、この対向壁に係止部を設け、対向壁の周囲に対向壁が変形するのを抑制する取付部材を設けたものである。また、本願出願人は、文字板に指針の回動中心と垂直な半径方向に照明光を照射して文字板を照明する照明手段を備えた車両用表示装置を提案している（特願２０１２−１２６７８）。

特開２０１１−８０９０３号公報

しかしながら、ケース体に位置決め用のピンが立ち、文字板にその位置決めピンに対応した孔部があり、位置決めピンを孔部に合わせて位置決めした状態で、導光部材と導光文字板の入光部とを組合せようとしても、寸法誤差や組付け誤差により、導光文字板と導光部材を組み付けることができない虞があった。仮に、導光部材の光出射面と文字板の孔部との間の隙間を大きくした場合、組付けは可能になるが、導光部材の光出射面と文字板の孔部との間の隙間から照明光が漏れるため、導光部材の光出射面から照射された照明光の一部が、文字板の孔部から入射しなくなり、照明光の利用効率が低いという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、導光部材の光出射面と文字板の孔部との間の隙間が小さく、孔部から入射せずに漏れる照明光を低減できる車両用表示装置を提供するものである。

本発明は、指標部１１を有する文字板１０と、前記文字板１０の前記指標部１１を指示する指針２０と、前記指針２０を回動させる指針駆動部３０と、前記文字板１０に形成された孔部１７から前記指針２０の回動中心Ａと垂直な半径方向に照明光を照射する照明手段と、を備え、前記照明手段は、前記照明光を発する発光素子５０と、前記回動中心Ａが通る貫通孔６０ａ及び前記孔部１７に対向する円筒面からなる光出射面６３を有する導光部材６０と、を有し、前記孔部１７は、前記光出射面６３の直径と略等しい直径Ｄで前記導光部材６０を位置決めするものである。

前記導光部材６０は、前記孔部１７に挿入されるガイド部６５を有するものである。

また、本発明は、前記文字板１０を位置決めして支持するケース体８０を備えたものである。

導光部材の光出射面と文字板の孔部との間の隙間を小さく設計でき、文字板の孔部から入射せずに漏れる照明光を低減できる。

本発明の実施形態を示す正面図同上実施形態を示す要部断面図。同上実施形態を示す要部拡大断面図。同上実施形態を示す要部拡大断面図。同上実施形態を示す要部断面図。同上実施形態を示す要部断面図。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。説明の便宜上、指針２０の回動中心ＡをＺ軸とし、このＺ軸に垂直な面をＸＹ平面として説明する。車両用表示装置は、文字板１０，指針２０，ステッピングモータ３０，液晶表示器４０，発光素子５０，導光部材６０，回路基板７０，ケース体８０等から構成されている。

文字板１０は、指針２０に指示される複数の目盛り，数字からなる指標部１１を有しており、ケース体８０に支持されている。文字板１０の指標部１１は、正面視で、円弧状に配置されている。図４に示すように、文字板１０は、導光部１２，前面側低屈折率部１３，後面側低屈折率部１４，意匠部１５，光拡散部１６からなり、前面側低屈折率部１３及び意匠部１５の開口に形成された光拡散部１６が指標部１１になっている。

文字板１０には、正面視円形の孔部１７が形成されている。文字板１０の孔部１７は、導光部材６０の光出射面６３が対向する円筒面になっている。また、文字板１０には、ケース体８０に文字板１０を位置決めするための孔部１８が形成されている。文字板１０の孔部１８は、ケース体８０の前壁８３に形成された突起８１が挿通される。なお、孔部１８及び突起８１は、見返し部材（図示しない）によって隠される。文字板１０は、液晶表示器４０の表示画面を視認する矩形の窓部１９を有している。

文字板１０の導光部１２は、導光部材６０を介して孔部１７から照射された照明光を導光する。導光部１２は、透明又は半透明の透光性（半透光性を含む）を有する平板状の合成樹脂製の部材（例えばポリカーボネート板等）である。具体的に、導光部１２は、ポリカーボネート系樹脂（光の屈折率は約１．６）、アクリル系樹脂（光の屈折率は約１．４９）、シリコーン系樹脂（光の屈折率は約１．５）等を用いて形成される。導光部１２は、導光部材６０を介して、発光素子５０が発した照明光を孔部１７で受光し、その受光した光（孔部１７から内部に入射した光）を導光する。

前面側低屈折率部１３は、導光部１２の前面の略全体を覆うように設けられ、後面側低屈折率部１４は、導光部１２の後面の略全体を覆うように設けられる。前面側低屈折率部１３及び後面側低屈折率部１４は、透明又は半透明の透光性（半透光性を含む）を有し、導光部１２よりも光の屈折率が低い。前面側低屈折率部１３及び後面側低屈折率部１４は、例えば、導光部１２よりも光の屈折率が低い合成樹脂を用いて、印刷、塗装等によって形成される。

具体的に、前面側低屈折率部１３及び後面側低屈折率部１４は、アクリル系樹脂（光の屈折率は約１．４９）、シリコーン系樹脂（光の屈折率は約１．５）、テトラフルオロエチレンやポリテトラフルオロエチレン（ポリエチレンの一種、光の屈折率は約１．３５）等によって形成されている。導光部１２によって導光された光は、前面側低屈折率部１３，後面側低屈折率部１４と導光部１２との界面で全反射する。

光拡散部１６は、導光部１２の前面に設けられる。光拡散部１６は、導光部１２が導光した光を拡散する。光拡散部１６は、前面側低屈折率部１３及び意匠部１５の開口である指標部１１に対応する領域に設けられる。なお、ここでいう拡散とは、乱反射，散乱，屈折，反射等によって、光の進路が変更されることを適宜含む。

意匠部１５は、前面側低屈折率部１３の前面側に設けられる。意匠部１５は、例えば、インク等を用いて、印刷、塗装等によって形成される。意匠部１５は、遮光性であっても良いし、例えば白色の半透過性であっても良い。

指針２０は、指針基部２１と、指示部２２と、指針キャップ２３とを有している。指針２０は、回動中心Ａを中心軸として、ステッピングモータ３０により回動される。指針基部２１は、透明な樹脂からなるものであり、指示部２２と一体に形成されている。指針基部２１は、導光部材６０を介して照射される照明光を指示部２２に向けて反射させる反射面２１ａを有している。指示部２２は、指針基部２１から半径方向に伸長する形状になっており、文字板１０の指標部１１を指示する。指針キャップ２３は、不透明な樹脂からなり、図示しない係止爪によって指針基部２１に係止されている。指針キャップ２３は、正面視で円形になっており、指針基部２１を覆う。

ステッピングモータ３０は、回路基板７０に搭載されており、回動中心Ａを中心軸として指針２０を回動させる。ステッピングモータ３０の軸受け部３２は、回路基板７０に形成された貫通孔７１に挿通されている。ステッピングモータ３０は回動軸３１を有しており、回動軸３１の端部に指針基部２１のボス部２１ｂが装着される。

指針式計器は、文字板１０，指針２０，ステッピングモータ３０からなるものであり、文字板１０の指標部１１を指針２０で指示することにより、車両の速度やエンジン回転数を表示する。

液晶表示器４０は、ＴＦＴ型の液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを透過照明するバックライトとを備えている。液晶表示器４０は、２個の指針式計器の間に配置されている。液晶表示器４０は矩形の表示画面を有しており、その表示画面に種々の車両情報（例えば、ナビゲーション情報）を表示する。発光素子５０は、１個または２個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるものであり、回路基板７０の前面に搭載されている。発光素子５０は、貫通孔７１の周辺部に配置され、導光部材６０の受光面６１に向けて、照明光を発する。

導光部材６０は、透光性の樹脂からなるものである。導光部材６０は、筒状になっており、指針２０の回動中心Ａが貫通する貫通孔６０ａを有している。導光部材６０は、発光素子５０が発した照明光を受光する受光面６１を有している。導光部材６０の受光面６１は、円環状の平面になっている。導光部材６０は半径方向に突出する突出部６８を有しており、この突出部６８がケース体８０の支持部８２ｂに支持される。また、導光部材６０は、係止部６２によってケース体８０に係止されている。

導光部材６０は、受光面６１から入射した照明光を孔部１７に向けて反射させる湾曲面６４と、この湾曲面６４で反射された照明光が出射する光出射面６３とを有している。受光面６１から入射した照明光の一部は、文字板１０の孔部１７に向けて反射され、他の一部は、湾曲面６４を透過して、指針基部２１の反射面２１ａに照射される。

導光部材６０の光出射面６３は、文字板１０の孔部１７に対向する円筒面になっている。光出射面６３の直径は孔部１７の直径Ｄに略等しくなっているが、光出射面６３と孔部１７の間に微小な隙間があっても良い。導光部材６０の湾曲面６４により、照明光が指針２０の回動中心Ａと垂直な半径方向に反射され、文字板１０の孔部１７に照射される。湾曲面６４を透過した照明光は、指針基部２１の反射面２１ａによって指示部２２に反射され、指示部２２を光輝させる。導光部材６０は、文字板１０の孔部１７に挿入されるガイド部６５を有している。ガイド部６５の外周面は、テーパ面６５ａになっている。

回路基板７０は、ガラスエポキシ樹脂からなる基材に配線パターンを形成した硬質配線板からなるものである。回路基板７０には、ステッピングモータ３０，発光素子５０等が搭載される。回路基板７０は、液晶表示器４０の後面側に配置される。

ケース体８０は、白色の樹脂からなるものであり、略平板状の前壁８３と、略円筒状の反射壁８２を有している。反射壁８２の内側面には、導光部材６０の係止部６２が係止される係止部８２ａと、導光部材６０の突出部６８を支持する支持部８２ｂとが形成されている。ケース体８０の前壁８３には、文字板１０を位置決めするための略円柱形状の突起８１が形成されている。ケース体８０の突起８１は、文字板１０の孔部１８に挿通される。背面カバー９０は、不透明または半透明な樹脂からなるものであり、ステッピングモータ３０，回路基板７０の後面を保護している。

文字板１０をケース体８０に組付けていないとき、導光部材６０は、ＸＹ平面上において所定範囲Ｆで若干の位置調整可能なように、ケース体８０に支持されている（図５（ａ）参照）。そして、文字板１０をケース体８０に位置決めして組付けたとき、導光部材６０は、文字板１０の孔部１７によって位置決めされる（図５（ｂ）参照）。

本実施形態のような構造にすることにより、文字板１０の孔部１７の直径Ｄを、導光部材６０の光出射面６３の直径と略等しくすることができ、孔部１７から入射せずに漏れる照明光を低減できる。なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であることは言うまでもない。

１０文字板
１１指標部
１２導光部
１３前面側低屈折率部
１４後面側低屈折率部
１７孔部
２０指針
２２指示部
３０ステッピングモータ（指針駆動部）
４０液晶表示器
５０発光素子（照明手段）
６０導光部材（照明手段）
６０ａ貫通孔
６３光出射面
６５ガイド部
８０ケース体
Ｄ孔部１７の直径（直径）

Claims

指標部を有する文字板と、前記文字板の前記指標部を指示する指針と、前記指針を回動させる指針駆動部と、前記文字板に形成された孔部から前記指針の回動中心と垂直な半径方向に照明光を照射する照明手段と、を備え、
前記照明手段は、前記照明光を発する発光素子と、前記回動中心が通る貫通孔及び前記孔部に対向する円筒面からなる光出射面を有する導光部材と、を有し、前記孔部は、前記光出射面の直径と略等しい直径で前記導光部材を位置決めすることを特徴とする車両用表示装置。
前記導光部材は、前記孔部に挿入されるガイド部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
前記文字板を位置決めして支持するケース体を備えた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。