JP6632395B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用表示装置に関する。
従来、文字板よりも背面側に設けられた光源と、当該光源からの光によって発光する指針とを有する車両用表示装置がある。このような車両用表示装置として、特許文献1には、回転軸を伝播してきた照明光を伝播させる透光性を有する、指針に垂設された指針軸の基端部と、回転軸の先端部と、を一体に組付けて接続させるボトムキャップを備える指針装置が開示されている。特許文献1の指針装置のボトムキャップは、指針とのバランス調整を図るバランサを有する。
特開2013−7659号公報
発光式の指針を有する表示装置では、指針の回転軸が挿通される貫通孔からの光漏れを抑制する遮蔽部を有することが好ましい。ここで、光漏れを確実に抑制する観点からは、遮蔽部が大きく張り出していることが好ましいが、大きな遮蔽部は指針デザインの自由度を低下させてしまうという問題がある。
本発明の目的は、光漏れの抑制と、指針デザインの自由度の向上とを両立できる車両用表示装置を提供することである。
本発明の車両用表示装置は、光源と、前記光源と目視位置との間に配置されて前記光源からの光を遮り、かつ貫通孔を有する文字板と、前記文字板よりも前記光源側に配置され、かつ前記光源から照射される光が透過する駆動軸と、前記貫通孔に挿通され、光が透過する回転軸と、前記文字板よりも前記目視位置側に配置され、前記回転軸を経由した光によって発光する指針発光体と、前記貫通孔を前記目視位置側から遮蔽する遮蔽部とを有する指針と、前記駆動軸が挿入される第一挿入部と、前記回転軸が挿入される第二挿入部と、前記第一挿入部と前記第二挿入部とを連通する光路と、を有し、前記駆動軸と前記回転軸とを連結し、かつ前記文字板よりも前記光源側に配置される遮光性の接続部材と、を備えることを特徴とする。
上記車両用表示装置において、前記指針は、前記指針発光体を含む指針本体を有し、前記遮蔽部は、前記指針本体における所定位置よりも基端側において前記指針本体の幅方向に張り出しており、前記遮蔽部の最大幅が、前記所定位置における前記指針本体の幅の1.5倍以下であることが好ましい。
上記車両用表示装置において、前記指針は、前記指針発光体を含む指針本体を有し、前記遮蔽部は、前記指針本体における所定位置よりも基端側において前記指針本体の幅方向に張り出しており、前記指針本体の回転中心から前記遮蔽部の先端までの前記指針本体の幅方向の距離が、前記指針本体の回転中心から前記所定位置までの前記指針本体の長さ方向の距離の1/2以下であることが好ましい。
本発明に係る車両用表示装置は、文字板の貫通孔を目視位置側から遮蔽する遮蔽部を有する指針と、文字板よりも光源側に配置される遮光性の接続部材とを有する。接続部材は、駆動軸が挿入される第一挿入部と、回転軸が挿入される第二挿入部と、第一挿入部と第二挿入部とを連通する光路と、を有し、駆動軸と回転軸とを連結する。本発明に係る車両用表示装置は、遮蔽部を有すること、および駆動軸と指針の回転軸とを接続する接続部材が遮光性を有することにより光漏れを抑制する。また、指針の回転軸と接続部材との接続において、回転軸が凸側である。よって、回転軸および貫通孔の小径化により、遮蔽部の小型化やスリム化が可能となり、指針デザインの自由度が向上するという効果を奏する。
図1は、実施形態に係る車両用表示装置の平面図である。 図2は、実施形態に係る表示部の平面図である。 図3は、実施形態に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図である。 図4は、実施形態に係る接続部材の断面図である。 図5は、実施形態に係る車両用表示装置の回転中心と直交する方向の断面図である。 図6は、実施形態に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の拡大断面図である。 図7は、比較例に係る指針の平面図である。 図8は、比較例に係る指針の断面図である。 図9は、比較例に係る指針の回転軸の断面図である。 図10は、実施形態に係る指針の寸法を示す平面図である。 図11は、実施形態に係る指針の寸法を示す他の平面図である。 図12は、実施形態の第1変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図である。 図13は、実施形態の第1変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の拡大断面図である。 図14は、実施形態の第1変形例に係るストッパの一例を示す断面図である。 図15は、第1変形例に係るストッパの他の例を示す断面図である。 図16は、実施形態の第2変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の要部断面図である。 図17は、実施形態の第3変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の要部断面図である。 図18は、第3変形例の接続部材と駆動軸との嵌合部の断面図である。 図19は、第3変形例の接続部材と回転軸との嵌合部の断面図である。 図20は、実施形態の第4変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図である。 図21は、実施形態の第5変形例に係る接続部材の中心軸線に沿った方向の断面図である。 図22は、第5変形例の接続部材に対する駆動軸の挿入時を示す断面図である。 図23は、第5変形例の接続部材の駆動軸に対する抜け防止の作用を説明する断面図である。 図24は、実施形態の第6変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図である。 図25は、実施形態の第7変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図である。 図26は、実施形態の第7変形例に係る接続部材の斜視図である。 図27は、実施形態の第7変形例に係る接続部材用の金型の断面斜視図である。 図28は、円筒形状の接続部材を示す斜視図である。 図29は、円筒形状の接続部材を形成する金型の断面斜視図である。
以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
図1から図11を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置に関する。図1は、実施形態に係る車両用表示装置の平面図、図2は、実施形態に係る表示部の平面図、図3は、図2のIII−III断面図であり、実施形態に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図、図4は、実施形態に係る接続部材の断面図、図5は、実施形態に係る車両用表示装置の回転中心と直交する方向の断面図、図6は、実施形態に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の拡大断面図である。
実施形態に係る車両用表示装置1は、車両に搭載され、車両に関する情報を表示する。車両用表示装置1は、例えば、車両のダッシュボードに設けられたインストルメントパネルに配置される。本実施形態の車両用表示装置1は、車両の運転席と対向して配置されており、当該運転席に着座した運転者に対して車両前方に位置している。車両用表示装置1は、表示部10と、枠部20とを有する。表示部10は、文字板11と、指針12とを有する。
なお、車両用表示装置1について、「幅方向」とは、車両に搭載された状態における枠部20の横方向であり、典型的には車両の車幅方向である。また、車両用表示装置1について、「高さ方向」とは、車両に搭載された状態における枠部20の縦方向であり、典型的には鉛直方向である。また、車両用表示装置1について、「奥行き方向」とは車両に搭載された状態における指針12の回転軸の軸方向であり、典型的には車両の前後方向である。奥行き方向は、図1において紙面と直交する方向である。奥行き方向において相対的な車両前方側を「背面側」と称し、相対的な車両後方側を「前面側」と称する。
枠部20は、見返し板21および固定部22を有する。見返し板21は、各表示部10を囲む囲い面23および立ち面24を有する。立ち面24は、囲い面23の縁部に設けられ、囲い面23を囲っている。立ち面24は、囲い面23から奥行き方向の前面側に向けて突出している。本実施形態の立ち面24は、奥行き方向の手前側へ向かうに従って開口断面積が大きくなっている。固定部22は、立ち面24の外側面に設けられており、ロック機構や取付孔を含んでいる。固定部22は、ロック機構や、ねじ等の締結部材によって車両側の所定の位置に固定される。
囲い面23は、板状の構成部である。囲い面23の形状は、略長方形であり、幅方向が長手方向となっている。囲い面23には、幅方向に沿って3つの表示部(左表示部10A,中央表示部10B,右表示部10C)が配置されている。各表示部10は、それぞれ文字板11および指針12を有する。中央表示部10Bは、車両の走行速度を表示する。表示部10が表示する情報としては、走行速度の他に、エンジン等の動力源の出力回転数、積算走行距離、ウォーニング表示、シフトポジション等である。以下に、中央表示部10Bを例にして表示部10の構成について説明する。
囲い面23の中央部には、中央表示部10Bに対応する孔部23aが形成されている。孔部23aは、囲い面23を奥行き方向に貫通している。中央表示部10Bの文字板11は、孔部23aから露出している。文字板11の前面11aは、文字板11の前面側の面であり、運転者を含む車室内の乗員によって視認される面である。言い換えると、文字板11の前面11aは、目視位置を向く面である。なお、目視位置は、車室内の乗員が車両用表示装置1を視認する目視位置であり、典型的には運転席に着座した運転者の目視位置である。
文字板11は、例えば、透明生地のポリカーボネイト製シートである。文字板11には、暗色系のインクによって、指標部やウォーニング表示用の図柄等に対応した形状が中抜きされた印刷が施されている。車両用表示装置1は、文字板11に対して背面側から光を照射する文字板用光源を有している。文字板11において、印刷の中抜き部は、文字板用光源から照射される光を透過させる。従って、指標に対応する中抜き部に対して文字板用光源の光が照射されると、その光によって文字板11の当該指標が発光する。また、ウォーニング表示用等の図柄に対応する中抜き部に対して文字板用光源の光が照射されると、当該図柄が表示状態となる。一方、文字板11において、インクによる印刷がなされた領域は文字板用光源から照射される光を遮る。印刷がなされた領域は、例えば、指標部や図柄を囲む背景として、指標部や図柄部よりも低い明度で発光してもよい。
中央表示部10Bの文字板11には、走行速度の指標としての目盛り線11bおよび数字11cが配置されている。文字板11には、目盛り線11bおよび数字11cに応じた形状の中抜きを有する印刷が施されている。目盛り線11bおよび数字11cは、指針12の回転中心C1を中心とする周方向に沿って複数配置されている。数字11cは、目盛り線11bに対応する走行速度を示す。指針12は、後述するモータ30によって駆動されて回動し、現在の走行速度に応じた目盛り線11bを指し示す。
図2および図3に示すように、指針12は、指針本体13および回転軸14を有する。指針本体13は、図3に示すように、文字板11よりも目視位置2側に配置される。指針本体13は、棒状または針状の構成部であり、指針発光体15および指針カバー16を有する。指針発光体15は、回転軸14を経由して伝達される光によって発光する。指針発光体15は、光を透過させる透光性の部材であり、例えば、透明の合成樹脂製の部材である。指針発光体15は、図3に示すように、指針12の回転中心C1に対して直交する方向に延在している。なお、指針12の回転中心C1は、回転軸14の中心軸線である。
指針カバー16は、指針発光体15を覆う遮光性のカバー部材であり、かつ指針発光体15の一部を露出させる。より具体的には、指針カバー16は、前面16aにスリット16bが形成された中空のケース状の部材である。スリット16bは、指針本体13の長さ方向に沿って延在している。車室内の乗員は、目視位置2から、指針発光体15におけるスリット16bから露出した部分を視認できる。指針発光体15は、長さ方向の基端側が回転軸14とつながっている。
図3に示すように、文字板11は、貫通孔11dを有する。貫通孔11dは、文字板11を奥行き方向に貫通している。本実施形態の貫通孔11dは、平面視における形状が円形である。回転軸14は、貫通孔11dに挿通され、かつ光が透過する。本実施形態の指針12では、指針発光体15と回転軸14とが一体成形されている。回転軸14は、円柱形状や多角柱形状の構成部であり、指針発光体15から奥行き方向の背面側に向けて突出している。回転軸14の先端は、文字板11よりも背面側に位置している。指針カバー16は、回転軸14の基端側、すなわち指針発光体15側を覆う軸カバー部16cを有する。軸カバー部16cは、円筒形状をなしており、奥行き方向の背面側に向けて突出している。本実施形態の軸カバー部16cは、少なくとも文字板11よりも背面側まで突出している。従って、軸カバー部16cは、回転軸14と共に貫通孔11dに挿通されている。
指針発光体15において、目視位置2から視認される部分、言い換えると指針カバー16のスリット16bにおいて外部に向けて露出している部分を露出部分15aと称する。図3に示すように、回転中心C1に沿った方向の指針発光体15の断面形状は、回転軸14から先端側に向けて遠ざかるに従って幅が細くなるテーパ形状である。露出部分15aの背面15bは、文字板11と平行である。露出部分15aの前面15cは、回転軸14から先端側に向けて遠ざかるに従って文字板11に近づくように傾斜している。指針発光体15の基端部には、傾斜部15dが設けられている。傾斜部15dは、回転軸14の延長線上に位置している。傾斜部15dは、回転軸14から前面側に向けて進む光が露出部分15aに向けて反射する方向に傾斜している。すなわち、傾斜部15dは、露出部分15aから基端側に向けて遠ざかるに従って文字板11に近づくように傾斜している。
中央表示部10Bは、LED等の光源3を有する。光源3は、文字板11よりも背面側に配置されている。本実施形態の光源3は、基板18によって保持されている。基板18は、枠部20に対して文字板11よりも背面側に連結されており、光源3、モータ30、文字板用光源等を保持している。光源3は、基板18における貫通孔11dと対向する位置に配置されており、貫通孔11d側、すなわち前面側に向けて光を照射する。モータ30は、基板18によって保持されている。モータ30は、駆動軸31および本体32を有し、供給される電力によって駆動軸31を回転させる。モータ30は、検出された車両速度に応じて駆動軸31の回転位置を調節し、指針12が車両速度に応じた目盛り線11bを指し示すようにする。
駆動軸31は、文字板11よりも背面側、すなわち光源3側に配置されている。駆動軸31は、光が透過する透光性の部材であり、例えば、透明の合成樹脂製の部材である。駆動軸31は、貫通孔11dと同軸上に配置されており、モータ30の本体32から貫通孔11dに向けて突出している。駆動軸31は、本体32によって回転自在に支持されている。駆動軸31において、本体32から突出した部分の形状は、円柱形状や多角柱形状である。光源3は、駆動軸31の基端面31aと対向しており、基端面31aに向けて光を照射する。
接続部材5は、文字板11よりも光源3側に配置され、駆動軸31と回転軸14とを連結する遮光性の部材である。本実施形態の接続部材5の形状は、筒形状である。図3および図4に示すように、接続部材5は、駆動軸31が挿入される第一挿入部51と、回転軸14が挿入される第二挿入部52と、第一挿入部51と第二挿入部52とを連通する光路53と、を有する。第一挿入部51と第二挿入部52とは同軸上に設けられている。第一挿入部51は、接続部材5の軸方向の一端部に形成されており、第二挿入部52は、接続部材5の軸方向の他端部に形成されている。光路53は、第一挿入部51および第二挿入部52と同軸上に形成されている。
図5は、図3のV−V断面図であり、実施形態に係る車両用表示装置の回転中心と直交する方向の断面図である。第二挿入部52の断面形状は、例えば、図5に示すように矩形である。回転軸14は、接続部材5に対して相対回転不能なように第二挿入部52に挿入され、例えば圧入される。第一挿入部51の断面形状は、第二挿入部52の断面形状と同様に矩形であってもよく、円形や多角形等の他の形状であってもよい。駆動軸31は、接続部材5に対して相対回転不能なように第一挿入部51に挿入され、例えば圧入される。
接続部材5の内部には、ストッパ54が設けられている。ストッパ54は、接続部材5の内面から中心軸に向けて突出する環状の構成部である。ストッパ54の中心部には、ストッパ54を軸方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔が、第一挿入部51と第二挿入部52とを連通する光路53である。ストッパ54は、第一挿入部51に駆動軸31が挿入される際の挿入深さを規定する。
第一挿入部51に駆動軸31が挿入され、かつ第二挿入部52に回転軸14が挿入されると、回転軸14が駆動軸31の延長線上かつ同軸上に位置する。また、駆動軸31の先端面31bと、回転軸14の先端面14aとが光路53を間に挟んで対向する。従って、図3に矢印Y1で示すように、光源3から照射され、基端面31aから駆動軸31に入射し、先端面31bから出射する光は、光路53を経由して回転軸14の先端面14aに入射する。先端面14aから入射した光は、回転軸14を経由して指針発光体15に伝播し、傾斜部15dにおいて指針発光体15の内部で反射する。傾斜部15dにおいて反射した光は、矢印Y2に示すように露出部分15aの内部を基端側から先端側に向けて伝播し、矢印Y3に示すように前面15cの各部から外部に向けて出射する。つまり、指針発光体15の露出部分15aは、光源3から駆動軸31、光路53、回転軸14、および指針発光体15の内部を経由した光によって発光する。
図6を参照して、表示部10のより詳細な構成の一例について説明する。基板18の背面側は、裏カバー25によって覆われている。光源3およびモータ30は、基板18に形成された制御回路と接続されている。光源3およびモータ30の動作は、基板18の制御回路によって制御される。基板18には、文字板用光源19が設けられている。文字板用光源19は、文字板11に向けて背面側から光を照射し、目盛り線11bや数字11cなどを発光させる。文字板11は、前面壁部4bに固定されている。前面壁部4bは、基板18と対向する壁部であり、基板18よりも奥行き方向の前面側に位置している。前面壁部4bにおいて、少なくとも文字板11に対応する領域は文字板用光源19の光を透過させることが好ましい。前面壁部4bには、貫通孔4cが形成されている。貫通孔4cは、モータ30の駆動軸31と同軸上に設けられている。貫通孔4cの開口面積は、文字板11の貫通孔11dの開口面積よりも大きい。本実施形態では、文字板11は、両面テープ等の接着手段によって前面壁部4bに固定されている。これにより、貫通孔11dの小径化が図られている。例えば、前面壁部4bに設けられた爪を貫通孔11dに係合させて文字板11を前面壁部4bに固定する場合と比較して、貫通孔11dの小径化が可能となっている。
図2に示すように、指針本体13は、遮蔽部17を有する。遮蔽部17は、文字板11の貫通孔11dを目視位置2側から遮蔽する。より詳しくは、遮蔽部17は、貫通孔11dおよび貫通孔11dの周囲の領域を前面側から一体に覆う。遮蔽部17は、貫通孔11dと回転軸14との隙間を介して文字板11の背面側から前面側に漏れ出る光を遮蔽する。また、遮蔽部17は、貫通孔11dを目視位置2から視認できないように覆い隠す。遮蔽部17は、貫通孔11dと回転軸14との隙間を少なくとも覆い隠すこと、および当該隙間を経由して前面側に漏れ出る光を遮蔽することができるものである。ただし、遮蔽部17は、貫通孔11dの全てを遮蔽していなくてもよく、例えば、指針発光体15を経由した光を前面側へ通過させる孔部を有していてもよい。
本実施形態の遮蔽部17は、指針カバー16の一部である。指針カバー16は、直線状の側面部16dを有する。側面部16dは、指針カバー16における所定位置16eよりも先端側に設けられている。側面部16dは、指針カバー16の幅方向の両側にそれぞれ設けられている。一対の側面部16d,16dは、指針本体13の先端側へ向かうに従って互いに接近している。つまり、指針カバー16における所定位置16eよりも先端側は、先端側へ向かうに従って側面部16d,16d間の幅が細くなるテーパ形状となっている。
遮蔽部17は、所定位置16eよりも基端側において指針本体13の幅方向に張り出している。より詳しくは、遮蔽部17の縁部17aは、所定位置16eよりも基端側において側面部16dの延長線よりも指針本体13の幅方向に張り出している。遮蔽部17が設けられる範囲は、指針本体13の長さ方向において、回転中心C1を含む所定の範囲である。本実施形態の遮蔽部17は、所定位置16eから指針本体13の基端まで設けられている。遮蔽部17は、指針本体13の長さ方向における回転中心C1の位置において幅方向に最も大きく張り出しており、長さ方向に沿って回転中心C1から離れるに従って張り出し量が小さくなる。遮蔽部17の平面形状は、例えば、図5を参照して説明する領域に基づいて決定される。図5において、領域R1は、遮蔽部17によって覆い隠される領域、言い換えると文字板11に対する遮蔽部17の正射影領域として最低限必要とされるものである。言い換えると、遮蔽部17の外縁は、領域R1上もしくは領域R1よりも外側に位置していることが必要である。領域R1は、貫通孔11dの半径の値、および奥行き方向における文字板11と遮蔽部17との隙間の大きさに基づいて定められる。領域R1は、例えば、貫通孔11dを通過する光が貫通孔11dの外縁から45度の角度で拡散した場合に、その拡散光を遮蔽できるように定められる。領域R1の形状は、貫通孔11dの形状を所定幅だけ拡張した形状とされる。
本実施形態の車両用表示装置1は、以下に図7乃至図9を参照して説明するように、貫通孔11dの小径化が可能である。これにより、本実施形態の車両用表示装置1では、遮蔽部17の幅が小さくされ、指針12のスリム化が実現されている。図7は、比較例に係る指針の平面図、図8は、比較例に係る指針の断面図、図9は、比較例に係る指針の回転軸の断面図である。図8は、図7のVIII−VIII断面図であり、図9は、図8のIX−IX断面図である。
図8に示すように、比較例に係る指針112の回転軸114は、モータ30の駆動軸31が挿入される挿入部114aを有する。挿入部114aは、回転軸114の先端面に形成された凹部である。このように回転軸114に対して駆動軸31が挿入される場合、回転軸114および貫通孔11dの小径化が難しい。具体的には、図9からわかるように、駆動軸31が挿入される挿入部114aのスペースを確保するために、回転軸114の外周面は径方向外側に拡大してしまう。従って、回転軸114の外径を小さくすることが困難であり、結果として貫通孔11dを小径化することも困難となる。従って、遮蔽部117によって覆い隠す領域として最低限必要とされる領域R2が大きくなりやすい。このため、遮蔽部117の形状は、図7に示すように幅方向に大きく張り出す形状、例えば長軸と短軸との差が小さな円形とされる。
これに対して、本実施形態の車両用表示装置1では、文字板11よりも光源3側に配置される接続部材5によってモータ30の駆動軸31と指針12の回転軸14とが連結される。接続部材5は、回転軸14が挿入される凹形状の第二挿入部52を有している。回転軸14が嵌合の凸側であるため、回転軸14の小径化、および貫通孔11dの小径化が可能である。
本実施形態の指針12は、以下に図10および図11を参照して説明するように、指針12のスリム化が図られている。図10は、本実施形態に係る指針の寸法を示す平面図である。図10において、キャップ最大幅Wmaxは、遮蔽部17の最大幅である。また、所定指針幅W1は、所定位置16eにおける指針本体13の幅、言い換えると遮蔽部17の突出開始位置における指針本体13の幅である。本実施形態のキャップ最大幅Wmaxは、所定指針幅W1の1.5倍以下である。比較例の指針112(図7)では、キャップ最大幅Wmax0が所定指針幅W0の3.2倍程度である。従って、本実施形態に係る指針12は、比較例に係る指針112よりも大幅にスリム化されている。なお、キャップ最大幅Wmaxの下限値は、貫通孔11dを介した前面側への光漏れを防ぐことができるように定められる。キャップ最大幅Wmaxの下限値は、例えば、貫通孔11dの理論的な最小値、例えば貫通孔11dと回転軸14(軸カバー部16c)との隙間を0とするときの貫通孔11dの内径に応じて定められる。キャップ最大幅Wmaxの下限値の一例としては、例えば、所定指針幅W1の1.1倍あるいはこの近傍の値が挙げられる。
図11は、本実施形態に係る指針の寸法を示す他の平面図である。図11において、遮蔽部17の先端17bまでの距離(以下、単に「先端までの距離」と称する。)LW1は、指針本体13の回転中心C1から遮蔽部17の先端17bまでの指針本体13の幅方向の距離である。先端17bは、遮蔽部17において指針本体13の中心線X1から最も大きく幅方向に突出した部分である。所定長さLL1は、指針本体13の回転中心C1から所定位置16eまでの指針本体13の長さ方向の距離である。本実施形態に係る指針12では、先端までの距離LW1が、所定長さLL1の1/2以下、より詳しくは所定長さLL1の0.37倍以下である。比較例の指針112では、先端までの距離LW0が、所定長さLL0の1倍以上である。従って、本実施形態に係る指針12は、比較例に係る指針112よりも大幅にスリム化されている。
なお、指針本体13の長さに対する所定長さLL1の比率が高くなるに従って、指針本体13が全体的に幅広となった印象を与えやすくなる。このため、所定長さLL1が長すぎることは好ましくないと考えられる。所定長さLL1は、回転中心C1から指針本体13の先端までの長さLL2よりも短いことが望ましく、例えば、長さLL2の1/2以下であることが好ましい。所定長さLL1は、指針本体13の先端までの長さLL2の1/3以下の長さや、1/5以下の長さであってもよい。先端までの距離LW1の下限値は、所定長さLL1や領域R1に応じて適宜定められるものであるが、例えば、所定長さLL1の1/5とされてもよい。
このように、本実施形態に係る指針12は、所定指針幅W1に対するキャップ最大幅Wmaxの倍率が小さいことや、所定長さLL1に対する先端までの距離LW1の倍率が小さいことで、遮蔽部17の存在感が弱められ、直線状の針部が強調されたシャープな指針本体13が実現されている。また、本実施形態の指針12では、遮蔽部17の縁部17aの形状は、曲率が一定の円弧形状である。縁部17aの円弧の半径は、先端までの距離LW1よりも大きい。これにより、遮蔽部17の存在感が弱められている。縁部17aの円弧の半径の値は、例えば、指針本体13の先端までの長さLL2と同じ値や、長さLL2と同様の値とされてもよい。
以上説明したように、本実施形態に係る車両用表示装置1は、光源3と、文字板11(板状部材)と、駆動軸31と、指針12と、接続部材5と、を有する。文字板11は、光源3と目視位置2との間に配置されて光源3からの光を遮り、かつ貫通孔11dを有する。駆動軸31は、文字板11よりも光源3側に配置され、かつ光源3から照射される光が透過する。指針12は、貫通孔11dに挿通され、かつ光が透過する回転軸14と、文字板11よりも目視位置2側に配置され、かつ回転軸14を経由した光によって発光する指針発光体15と、貫通孔11dを目視位置2側から遮蔽する遮蔽部17とを有する。
接続部材5は、文字板11よりも光源3側に配置される遮光性の部材であって、駆動軸31が挿入される第一挿入部51と、回転軸14が挿入される第二挿入部52と、第一挿入部51と第二挿入部52とを連通する光路53と、を有しており、駆動軸31と回転軸14とを一体回転可能に連結する。本実施形態の車両用表示装置1では、文字板11に設けられる貫通孔11dの小径化が可能となっている。貫通孔11dの小径化により、遮蔽部17によって覆い隠すべき領域が小さくなり、指針12のデザインの自由度が向上する。例えば、貫通孔11dの小径化は、遮蔽部17のキャップ最大幅Wmaxの低減や先端までの距離LW1の低減を可能とする。従って、貫通孔11dの小径化は、指針12のスリム化、遮蔽部17の突出量の低減、指針12の軽量化の少なくとも一つを実現可能とする。
また、本実施形態の車両用表示装置1では、遮光性の軸カバー部16cによって回転軸14が覆われている。図3に示すように、軸カバー部16cは、回転軸14における接続部材5に挿入されていない部分、すなわち回転軸14の基端側の部分を覆っている。軸カバー部16cは、回転軸14からの光の放射、例えば径方向外側に向けた光の出射を規制し、貫通孔11dから目視位置2側への光漏れを抑制する。
また、本実施形態の車両用表示装置1では、モータ30によって回転駆動される部分の低重心化が可能である。比較例(図8参照)のように回転軸114に挿入部114aが設けられる場合、回転軸114が大径化する。その結果、指針112の質量が大きくなり、重心位置が奥行き方向の前面側の位置となりやすい。これに対して、本実施形態では、回転軸14の小径化による指針12の軽量化が可能である。指針12の軽量化により、重心位置が奥行き方向の背面側に下げられ、モータ30の負荷が軽減される。また、回転軸14の小径化により、重心位置を調節するための指針12の質量制限が緩和される。よって、指針12のデザインにおける自由度が高くなる。
なお、光源3からの光を遮り、かつ貫通孔11dを有する板状部材は、指標部や図柄が配置された部材(以下、「文字板本体」と称する。)には限定されない。例えば、文字板11において、指針12の回転軸14を囲むようにして貫通孔11dを有する装飾板が設けられ、その外側に装飾板を囲む文字板本体が設けられる場合がある。遮蔽部17は、装飾板の貫通孔11dを前面側から遮蔽する。こうした場合、その装飾板、あるいはその装飾板と文字板本体とを合わせたものが板状部材である。
駆動軸31は、典型的にはモータ30の出力軸であるが、これには限定されない。駆動軸31は、駆動源が発生するトルクによって回転する回転軸であり、例えば、モータ30の出力軸とは別軸上に設けられ、ギヤ機構等を介してモータ30によって回転駆動されるものであってもよい。
[実施形態の第1変形例]
実施形態の第1変形例について説明する。第1変形例の車両用表示装置1において、上記実施形態の車両用表示装置1と異なる点は、例えば、接続部材5のストッパ55が光路53の中心部を遮蔽している点である。図12は、実施形態の第1変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図、図13は、実施形態の第1変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の拡大断面図、図14は、実施形態の第1変形例に係るストッパの一例を示す断面図、図15は、第1変形例に係るストッパの他の例を示す断面図である。
第1変形例に係る指針12は、所謂全長発光型の指針である。指針カバー16には、指針発光体15の先端から基端までの略全長にわたってスリット16bが設けられている。指針発光体15の内部には、反射面15e,15fが設けられている。反射面15e,15fは、指針発光体15の内部に設けられた中空部15gを囲んでいる。中空部15gは、奥行き方向および指針12の長さ方向の何れとも直交する方向の断面形状が三角形である。中空部15gは、回転軸14の延長線上に配置されている。また、反射面15e,15fは、回転軸14の延長線上の位置に設けられている。反射面15eは、回転軸14側から伝播してくる光を指針本体13の先端側に向けて反射させる。反射面15fは、回転軸14側から伝播してくる光を指針本体13の基端側に向けて反射させる。
回転軸14から前面側に向けて進む光の一部は、反射面15e,15fで反射されずに中空部15gを通過し、露出部分15aにおける回転軸14の延長線上の部分15hから出射する。ここで、駆動軸31では、回転中心C1部分を進む光が、外周付近を進む光よりも強い。このため、露出部分15aにおいて、回転中心C1の近傍が他の部分よりも明るく発光しやすい。回転中心C1の近傍が他の部分に比べて明るくなりすぎると、指針発光体15の明るさの分布が不均質になってしまう。
第1変形例のストッパ55は、光路53の中心部を遮蔽する遮光部55aを有する。図13に示すように、遮光部55aは、光路53における回転中心C1を含む一部の領域に設けられて光を遮る。駆動軸31から出射した光のうち、矢印Y4に示すように回転中心C1付近を進む光は、遮光部55aによって遮られる。駆動軸31から出射した光のうち、矢印Y5に示すように遮光部55aよりも径方向の外側を進む光は、光路53を経由して回転軸14に入射し、反射面15e,15fへと進む。回転中心C1の近傍を進む光が遮光部55aによって遮られることから、指針発光体15の明るさの分布が均質化される。
図14は、図13のXIV−XIV断面図であり、回転中心と直交する方向の接続部材の断面図である。遮光部55aの断面形状は、例えば、図14に示すように、円形である。遮光部55aの立体形状は、円盤形状あるいは円柱形状である。遮光部55aは、接続部55bを介して接続部材5の筒形状の本体部と接続される。遮光部55aは、図15に示すように、所定の幅を有する板状の構成部であってもよい。図15に示す遮光部55aは、両端が接続部材5の内面につながっており、接続部材5の内部を基端側と先端側の2つの透光領域(光路)に分割する。
なお、全長発光型の指針12に設けられる遮蔽部17は、貫通孔11dの全てを遮蔽していなくてもよい。遮蔽部17において、スリット16bに対応する部分は、奥行き方向の前面側に向けて光が透過可能となっている。
[実施形態の第2変形例]
実施形態の第2変形例について説明する。図16は、実施形態の第2変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の要部断面図である。第2変形例の車両用表示装置1において、上記実施形態の車両用表示装置1と異なる点は、回転軸14がストッパ54に挿入可能な突起14bを有する点である。
図16に示すように、回転軸14の先端には突起14bが設けられている。突起14bは、回転軸14の基端側の部分よりも小径である。突起14bの半径の大きさは、ストッパ54を貫く貫通孔(光路53)に挿入可能な大きさ以下である。回転軸14は、突起14bの先端側の少なくとも一部がストッパ54の貫通孔に進入する深さまで、接続部材5の第二挿入部52に対して挿入される。
第2変形例の車両用表示装置1によれば、突起14bが設けられない場合と比べて、駆動軸31と回転軸14との隙間の大きさB1が低減する。よって、駆動軸31から出射した光の拡散が抑制され、より多くの光が回転軸14に入射する。よって、駆動軸31から回転軸14への導光量が増加する。また、突起14bは、回転軸14と接続部材5との軸合わせをするガイド部として機能し、第二挿入部52に対して確実に回転軸14の本圧入がなされるようにすることができる。
[実施形態の第3変形例]
実施形態の第3変形例について説明する。図17は、実施形態の第3変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の要部断面図、図18は、図17のXVIII−XVIII断面図であり、第3変形例の接続部材と駆動軸との嵌合部の断面図、図19は、図17のXIX−XIX断面図であり、第3変形例の接続部材と回転軸との嵌合部の断面図である。第3変形例の車両用表示装置1では、接続部材5と駆動軸31との嵌合部では保持力の確保を重視した嵌合形態が採用され、接続部材5と回転軸14との嵌合部では回転位置の微調整のしやすさを重視した嵌合形態が採用されている。
図18に示すように、接続部材5の第一挿入部51の断面形状と、駆動軸31の断面形状とは同一形状とされている。第一挿入部51および駆動軸31の断面形状は、典型的には角数が同一の正多角形状であり、本実施形態では正八角形の角を丸めた形状である。第一挿入部51と駆動軸31の断面形状が同じ多角形状であることにより、接続部材5が駆動軸31を保持する保持力が高い。例えば、駆動軸31と接続部材5との相対回転(空転)の発生が好適に規制される。
図19に示すように、接続部材5の第二挿入部52の断面形状は、円形(好ましくは、真円)である。一方、回転軸14の断面形状は、多角形、例えば正八角形である。第二挿入部52の断面形状が円形であることにより、第二挿入部52に対して回転軸14が圧入される際の位置調整が容易である。指針12の指示値を調整して最適な回転位置で回転軸14を第二挿入部52に圧入することが可能である。
このように、第3変形例の車両用表示装置1では、2つの嵌合部のうち、相対的に大きな負荷が加わりやすい駆動軸31と第一挿入部51との嵌合部において大きな保持力が確保される。また、回転軸14と第二挿入部52との嵌合部において回転位置の微調整が容易となっている。よって、指針12の空転の発生を防ぐことと、圧入工程における指針指示値の微調整の容易さとが両立される。
[実施形態の第4変形例]
実施形態の第4変形例について説明する。図20は、実施形態の第4変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図である。第4変形例に係る接続部材5は、外周側遮光部56を有する。外周側遮光部56は、駆動軸31から拡散する光を遮り、貫通孔11dを介した光漏れを抑制する。
図20に示すように、外周側遮光部56は、接続部材5の背面側端部に設けられている。外周側遮光部56は、駆動軸31を径方向の外側から覆う。外周側遮光部56は、奥行き方向の背面側へ向かうに従って径が拡大しているスカート部である。本実施形態の駆動軸31は、先端側の部分が基端側の部分よりも小径となる段付き形状となっている。外周側遮光部56は、駆動軸31の径が不連続に変化する段部31cよりも奥行き方向の背面側まで設けられている。外周側遮光部56は、駆動軸31から半径方向外側や奥行き方向の前面側に向けて放射する光を遮り、駆動軸31からの光の拡散を抑制する。従って、外周側遮光部56は、貫通孔11dから前面側への光漏れを低減させることができる。
[実施形態の第5変形例]
実施形態の第5変形例について説明する。図21は、実施形態の第5変形例に係る接続部材の中心軸線に沿った方向の断面図、図22は、第5変形例の接続部材に対する駆動軸の挿入時を示す断面図、図23は、第5変形例の接続部材の駆動軸に対する抜け防止の作用を説明する断面図である。
図21に示すように、第5変形例に係る接続部材5は、本体57と、第一軟質部58と、第二軟質部59とを有する。本体57は、筒形状の部材であり、第一挿入部51、第二挿入部52、およびストッパ54を有する。ストッパ54の中心部には、光路53が設けられている。第一軟質部58は、第一挿入部51に配置されている。第二軟質部59は、第二挿入部52に配置されている。本体57において、第一挿入部51に対応する内面は、溝57aを有する。溝57aの深さは、奥行き方向の前面側、すなわち第一挿入部51の入口側から奥側へ向かうに従って深くなっている。第一軟質部58は、この溝57aを埋めており、本体57と共に第一挿入部51の嵌合面を構成している。
本体57において、第二挿入部52に対応する内面は、溝57bを有する。溝57bの深さは、奥行き方向の背面側、すなわち第二挿入部52の入口側から奥側へ向かうに従って深くなっている。第二軟質部59は、この溝57bを埋めており、本体57と共に第二挿入部52の嵌合面を構成している。
第一軟質部58および第二軟質部59は、本体57よりも柔らかく、弾性変形しやすい。本体57は、例えば、ポリカーボネート(PC)やポリアセタール(POM)等の樹脂製である。各軟質部58,59は、本体57よりも軟質の部材、例えばゴムで構成されている。各軟質部58,59と本体57とは2色成型等により一体に成型されている。
図22に示すように、駆動軸31が接続部材5の第一挿入部51に圧入される場合、第一軟質部58は、駆動軸31と共に矢印Y6で示すように第一挿入部51の奥側に向けて進もうとする。ここで、溝57aが奥側へ向かうに従って深くなっていることから、第一軟質部58が溝57aの底部に向けて逃げることができる。つまり、第一軟質部58に対して奥側へ向けて作用する圧縮力が、矢印Y7で示すように半径方向の外側に向けて開放される。よって、圧入される駆動軸31に対する反力や押圧力が緩和され、圧入時の駆動軸31に対する負荷が低減される。
図23に示すように、駆動軸31に対して第一挿入部51から引き抜く方向の力が作用すると、駆動軸31が接続部材5に対して抜け出る方向に相対移動しようとする。この場合、第一軟質部58は、矢印Y8で示すように駆動軸31と共に第一挿入部51の入口側に向けて進もうとする。ここで、溝57aが入口側へ向かうに従って浅くなっていることから、第一軟質部58が溝57aの入口側に集中する。第一軟質部58が集中することにより、第一軟質部58の入口側に大きな圧縮力が作用し、この圧縮力によって矢印Y9で示すように駆動軸31が押圧される。よって、駆動軸31を引き抜こうとする力に抗する反力(負荷)が作用して、駆動軸31が抜け出ることが規制される。
また、第二軟質部59は、第二挿入部52に圧入される回転軸14に対する負荷を軽減することができると共に、第二挿入部52から引き抜かれようとする回転軸14に対しては大きな負荷を作用させる。本変形例によれば、嵌合部の圧入代(接続部材5と各軸14,31とのラップ量)を増やさずに、軸14,31の保持力を向上させることができる。
[実施形態の第6変形例]
実施形態の第6変形例について説明する。図24は、実施形態の第6変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図である。第6変形例に係る接続部材5は、フランジ部60を有する。
フランジ部60は、接続部材5の外周面から径方向の外側に向けて突出している。フランジ部60の平面形状は、例えば、円形である。フランジ部60は、例えば、接続部材5における奥行き方向の前面側端部に配置される。フランジ部60は、接続部材5に対して駆動軸31や回転軸14が圧入される際の保持部として機能する。フランジ部60は、駆動軸31や回転軸14を圧入する圧入工程において、作業者や治具等によって保持される。また、フランジ部60は、文字板11の貫通孔11dを奥行き方向の背面側から遮蔽する遮光部として機能する。フランジ部60は、貫通孔11dを介した前面側への光漏れを抑制することができる。
第6変形例の指針カバー16は、上記実施形態の指針カバー16(図3参照)とは異なり、軸カバー部16cを有していない。軸カバー部16cが省略されることで、貫通孔11dの更なる小径化が図られている。なお、軸カバー部16cが省略される場合、回転軸14の外周面に対して遮光処理がなされてもよい。例えば、回転軸14に対して蒸着等の手段によって遮光性の膜が形成されてもよい。
[実施形態の第7変形例]
実施形態の第7変形例について説明する。図25は、実施形態の第7変形例に係る車両用表示装置の回転中心に沿った方向の断面図、図26は、実施形態の第7変形例に係る接続部材の斜視図、図27は、実施形態の第7変形例に係る接続部材用の金型の断面斜視図である。
図26に示すように、第7変形例に係る接続部材5は、螺旋状の溝部61を有する。溝部61は、接続部材5の外周面に設けられている。溝部61は、接続部材5の上端から下端まで設けられている。第7変形例の接続部材5では、溝部61が設けられることにより、強度の向上が図られている。
以下に図28および図29を参照して説明するように、円筒形状に形成される接続部材50には弱部が発生しやすい。図28は、円筒形状の接続部材を示す斜視図、図29は、円筒形状の接続部材を形成する金型の断面斜視図である。図28に示す接続部材50の外周面には、溝部が設けられていない。図29に示すように、金型70の中心部には、接続部材50の中空部に対応する円柱状のピン71がある。ゲート72から注入される樹脂は、ピン71の周りの空洞部73に流入する。空洞部73に流入した樹脂は、ピン71を迂回するように2つに分かれて流れ、ゲート72とは反対側において合流する。樹脂が合流する合流部では、図28に示すように、締結強度の弱いウエルド(ウエルドライン)74と呼ばれる直線状の合わせマークが生じやすい。回転軸14の抜け強度を向上する観点からは、回転軸14と接続部材50の内径との圧入代を大きくすることが望ましい。一方で、圧入代を増加させると、直線状のウエルド74において割れが発生しやすくなるという背反がある。
本変形例の接続部材5では、外周面に螺旋状の溝部61を形成することで、ウエルドが形成されにくくなっている。図27に示すように、本変形例の接続部材5を形成する金型80は、螺旋状の突起部82を有する。金型80の中心部には、接続部材5の中空部に対応する円柱状のピン81がある。突起部82は、ピン81と対向する内周面83に設けられている。突起部82は、内周面83の上端から下端まで設けられている。ゲート84から空洞部85に流入した樹脂の少なくとも一部は、突起部82に沿って螺旋を描くように流れる。これにより、接続部材5に直線状のウエルドが形成されにくくなっている。接続部材5の形成時に樹脂の合わせ面が発生しにくく、かつ合わせ面が形成されたとしても、その合わせ面が直線状や連続的なものになりにくいという利点がある。よって本変形例の接続部材5では、回転軸14と接続部材5との圧入代を増加させて抜け強度を向上させることが可能である。
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
1 車両用表示装置
2 目視位置
3 光源
10 表示部
11 文字板
11a 前面
11b 目盛り線
11c 数字
11d 貫通孔
12 指針
13 指針本体
14 回転軸
14a 先端面
14b 突起
15 指針発光体
15a 露出部分
15b 背面
15c 前面
15d 傾斜部
15e,15f 反射面
15g 中空部
15h 延長線上の部分
16 指針カバー
16a 前面
16b スリット
16c 軸カバー部
16d 側面部
16e 所定位置
17 遮蔽部
17a 縁部
17b 先端
18 基板
19 文字板用光源
20 枠部
21 見返し板
22 固定部
23 囲い面
24 立ち面
25 裏カバー
30 モータ
31 駆動軸
31a 基端面
31b 先端面
32 本体
51 第一挿入部
52 第二挿入部
53 光路
54,55 ストッパ
56 外周側遮光部
57 本体
58 第一軟質部
59 第二軟質部
60 フランジ部
C1 回転中心
LW1 先端までの距離
LL0,LL1 所定長さ
Wmax0,Wmax キャップ最大幅
W0,W1 所定指針幅

Claims (3)

  1. 光源と、
    前記光源と目視位置との間に配置されて前記光源からの光を遮り、かつ貫通孔を有する文字板と、
    前記文字板よりも前記光源側に配置され、かつ前記光源から照射される光が透過する駆動軸と、
    前記貫通孔に挿通され、光が透過する回転軸と、前記文字板よりも前記目視位置側に配置され、前記回転軸を経由した光によって発光する指針発光体と、前記貫通孔を前記目視位置側から遮蔽する遮蔽部とを有する指針と、
    前記駆動軸が挿入される第一挿入部と、前記回転軸が挿入される第二挿入部と、前記第一挿入部と前記第二挿入部とを連通する光路と、を有し、前記駆動軸と前記回転軸とを連結し、かつ前記文字板よりも前記光源側に配置される遮光性の接続部材と、
    を備えることを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記指針は、前記指針発光体を含む指針本体を有し、
    前記遮蔽部は、前記指針本体における所定位置よりも基端側において前記指針本体の幅方向に張り出しており、
    前記遮蔽部の最大幅が、前記所定位置における前記指針本体の幅の1.5倍以下である
    請求項1に記載の車両用表示装置。
  3. 前記指針は、前記指針発光体を含む指針本体を有し、
    前記遮蔽部は、前記指針本体における所定位置よりも基端側において前記指針本体の幅方向に張り出しており、
    前記指針本体の回転中心から前記遮蔽部の先端までの前記指針本体の幅方向の距離が、前記指針本体の回転中心から前記所定位置までの前記指針本体の長さ方向の距離の1/2以下である
    請求項1に記載の車両用表示装置。
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