JP7082744B2

JP7082744B2 - 計器

Info

Publication number: JP7082744B2
Application number: JP2019532852A
Authority: JP
Inventors: 拓也捧
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2038-07-26
Also published as: EP3660464A4; US11493368B2; JPWO2019022183A1; WO2019022183A1; EP3660464A1; US20200132517A1

Description

本発明は、車両などに搭載される計器に関する。

自動車やオートバイなどの車両には、速度計、回転計などの指針式計器、および必要な情報をデジタル表示する液晶表示装置を有する計器が搭載されている（例えば特許文献１参照）。計器に搭載される液晶表示装置は小型であることから、いわゆるエッジライト方式のバックライトを有することが主流である（特許文献２参照）。

特開２０１２－８８０９９号公報特開２００５－１７３３０２号公報

液晶表示装置がエッジライト方式のバックライトを有する場合、光源が液晶表示素子（表示画面）のいずれかの側面に配置される。このため、液晶表示装置全体の外形は、いずれかの側面のみ液晶表示素子に対して大きく形成されることになる。このような液晶表示装置は、ケースに形成された開口などに嵌められて配置される。また、ケースが、液晶表示素子に対応する形状の開口を有する文字板などにより覆われることにより、液晶表示素子のみがユーザに視認されるようになっている。

ここで、液晶表示素子を中心にして指針式計器が左右対称的に配置されてデザインされる場合、液晶表示素子と各指針式計器とをできるだけ近接させて配置することにより、計器の全体として一体感を持たせるよう考慮されてデザインされる場合がある。

しかし、上述したエッジライト方式のバックライトを有する液晶表示装置は、光源が一方の指針式計器に隣接する側面に設けられた場合、液晶表示素子に対して均一に近接させることができない。すなわち、一方の指針式計器は、液晶表示素子に対して遠くなってしまう。また、ケースの開口は、樹脂の伸縮などの寸法誤差を考慮して、液晶表示装置の外形に対してクリアランスを持たせて形成する必要がある。このため、このクリアランスが、液晶表示素子と指針式計器とを近接して配置することを阻害してしまう。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、設計の自由度を向上させることができる計器を提供することを目的とする。

本発明に係る計器は、上述した課題を解決するために、液晶表示素子と、前記液晶表示素子の第１方向に沿う一の側面に設けられる光源と、を有する液晶表示装置と、位置決めの基準となる基準位置決めピンと、他の位置決めピンとを有する第１のケースと、前記基準位置決めピンが挿入される基準穴と、前記他の位置決めピンが挿入される他の穴と、第１の指針式計器が設けられる円状の第１領域と、前記第１領域と前記第１方向に直交する第２方向に沿って並び第２の指針式計器が設けられる第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間に前記液晶表示装置が設けられる第３領域と、を有する第２のケースと、を備え、前記第３領域は、前記側面が配置される位置に対応し前記第１領域側に設けられた辺を有し、前記基準穴は、前記辺を通る直線と、前記直線に対し垂直な前記第１領域の接線と、前記第１領域の外周と、で囲まれた領域に設けられる。

本発明に係る計器においては、設計の自由度を向上させることができる。

本発明に係る計器の実施形態であり、全体構成を説明する正面図。図１の計器の分解斜視図。図２の分解斜視図のうち、中ケース、液晶表示装置、回路基板、および外ケースを特に示す分解斜視図。中ケース、液晶表示装置、回路基板、および外ケースが組み立てられた状態を示す正面図。

本発明に係る計器の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る計器は、例えば自動車やオートバイなどの車両や、船舶、農業機械に搭載される。本実施形態においては、本発明に係る計器が自動車に搭載される例を用いて説明する。

図１は、本発明に係る計器の実施形態であり、全体構成を説明する正面図である。

図２は、図１の計器１の分解斜視図である。

図３は、図２の分解斜視図のうち、中ケース３１、液晶表示装置４、回路基板９、および外ケース３２を特に示す分解斜視図である。

図４は、中ケース３１、液晶表示装置４、回路基板９、および外ケース３２が組み立てられた状態を示す正面図である。

以下の説明において、「前面側」は図１における手前側を意味し、「背面側」は図１における奥側を意味する。

計器１は、速度計２と、回転計３と、液晶表示装置４と、を有している。速度計２は、第２の指針式計器の一例である。回転計３は、第１の指針式計器の一例である。速度計２と回転計３とは、図１におけるＸ方向に沿って並んで設けられている。液晶表示装置４は、速度計２と回転計３との間に設けられている。

速度計２および回転計３は、指針１１と、文字板１２と、装飾部材１３と、を有している。指針１１（図２においては省略）は、指針軸を軸芯として回転する。文字板１２は、例えば一枚の薄板であり、指針１１の背面側に設けられる。文字板１２は、指針１１によって指示される指標部１６と、警告灯表示部１７を有する。指標部１６は、目盛、文字、記号などである。警告灯表示部１７は、方向指示器の作動状態を表す方向指示表示灯や、エンジンシステムの異常を表すエンジン警告灯などの種々の警告ランプを表す記号である。文字板１２は、中ケース３１を覆う際、液晶表示装置４の液晶表示素子２１、すなわち表示画像が表示される領域である表示画面を露出させるための開口１２ａ（図２）を有している。装飾部材１３は、指針１１の作動領域を取り巻くように文字板１２の前面側に設けられる。装飾部材１３は、例えばリング形状からなる合成樹脂である。装飾部材１３の表面は、装飾性を高めるために、金属調の鏡面光沢を有している。光沢は、例えばクロームメッキなどのメッキにより付与される。

液晶表示装置４（以下単に「表示装置４」という）は、液晶表示素子２１（以下単に「素子２１」という）と光源２２（図４）とを有する。素子２１は、例えば一対のガラス基板間に液晶分子を封入して形成されているＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶表示パネルである。素子２１の端部には、フレキシブルプリント基板２３と電気的に接続される複数の電極端子が設けられている。光源２２は、素子２１の図１および図４におけるＹ方向（第１方向）に沿う一の側面４ａに設けられる。このため、表示装置４は、素子２１に対して突出している幅広部４ｂを有している。また、表示装置４は、側面４ａに設けられた光源２２の光を全面に行き渡らせるための導光板、導光板の背面に設けられた反射板、および導光板の前面に設けられた拡散板を有している。すなわち、本実施形態における表示装置４は、いわゆるエッジライト方式のバックライトを有している。また、表示装置４は、表示装置４の主に前面側を取り巻くフレーム２４を有している。

計器１は、ケース６と、バイザー７と、カバープレート８と、回路基板９と、ノブ１０と、をさらに有している。

ケース６は、第１のケースとしての外ケース３２と、第２のケースとしての中ケース３１と、を有している。中ケース３１の前面側には、文字板１２、装飾部材１３、指針１１、バイザー７、およびカバープレート８が配置されている。中ケース３１の背面側には、表示装置４、回路基板９、および外ケース３２が配置されている。

中ケース３１は、速度計２が設けられる第２領域としての速度計用領域３１ａと、回転計３が設けられる第１領域としての回転計用領域３１ｂと、表示装置４が設けられる第３領域としての表示装置用領域３１ｃと、を有している。速度計用領域３１ａと回転計用領域３１ｂとは、Ｘ方向（第１方向に直交する第２方向）に沿って並んでいる。また、表示装置用領域３１ｃは、回転計用領域３１ｂと速度計用領域３１ａとの間に設けられている。本実施形態においては、速度計用領域３１ａおよび回転計用領域３１ｂの境界は、速度計２および回転計３が形成された場合にその外形にほぼ対応する凹部の外縁で規定される。また、表示装置用領域３１ｃの境界は、表示装置４が嵌められる開口３１ｄの外縁で規定される。また、表示装置用領域３１ｃは、表示装置４の側面４ａが配置される位置に対応する、Ｙ方向に伸びた辺３１ｅを有している。辺３１ｅは、回転計用領域３１ｂ側に設けられている。また、中ケース３１は、警告灯照明用領域３１ｆを有している。この警告灯照明用領域３１ｆは、後述する回路基板９に設けられた光源から発せられた光を警告灯表示部１７に導く筒状の照明室である。

外ケース３２は、位置決めの基準となる基準位置決めピン４１と、他の位置決めピン４２ａ、４２ｂと、を有している。また、中ケース３１は、基準位置決めピン４１が挿入される基準穴５１と、他の位置決めピン４２ａ、４２ｂが挿入される他の穴５２ａ、５２ｂ、とを有している。基準位置決めピン４１および基準穴５１は、外ケース３２と中ケース３１とを位置決めする際の基準となる箇所に設けられている。すなわち、基準位置決めピン４１および基準穴５１は、外ケース３２と中ケース３１とを位置決めする際に、最も精度よく位置決めしたい箇所に設けられている。他の位置決めピン４２ａ、４２ｂおよび他の穴５２ａ、５２ｂは、基準位置決めピン４１および基準穴５１で位置決め（固定）された外ケース３２と中ケース３１とをＸＹ方向において固定するためのものである。基準穴５１が位置決めピン４１、４２ａ、４２ｂと同じほぼ正円形状を有しているのに対し、他の穴５２ａ、５２ｂは、組立誤差を考慮して、基準穴５１に向う長丸形状を有している。

基準穴５１（基準位置決めピン４１）は、Ｘ方向（第２方向）に関して、辺３１ｅより回転計用領域３１ｂ側に設けられる。図４においては、基準穴５１は、回転計用領域３１ｂと表示装置用領域３１ｃと警告灯照明用領域３１ｆで囲まれた領域に設けられている。また、基準穴５１は、辺３１ｅを通る直線と、この直線に対し直交する回転計領域３１ｂの接線と、回転計領域３１ｂの外周と、に囲まれた領域に位置する。そして、基準穴５１は、この囲まれた領域内の回転計領域３１ｂと辺３１ｅとの距離が最も短くなる箇所の近傍に設けることが好ましい。この基準穴５１が設けられる箇所は、円形の回転計領域３１ｂと矩形の表示装置用領域３１ｃとの間の略三角形状に空いたデッドスペースであり、警告灯照明用領域３１ｆ等の他の構成部分として利用できない。そのため、この箇所に基準穴５１を設けることで、基準穴５１は辺３１ｅに近接した位置となり表示装置用領域３１ｃの辺３１ｅとが精度よく位置決めできる上に、デッドスペースを有効活用できる。他の穴５２ａ、５２ｂ（他の位置決めピン４２ａ、４２ｂ）は、基準穴５１よりも図４における下側であって、基準穴５１からの距離が遠く、かつ他の穴５２ａ、５２ｂ間の距離が大きくなるような位置に設けられている。

バイザー７は、文字板１２の周りとケース６との隙間部分を目隠しする。カバープレート８は、例えば透明な合成樹脂からなる。カバープレート８は、速度計２、回転計３、および表示装置４に塵埃などが入らないようにバイザー７の開口７ａを覆っている。回路基板９は、例えばガラスエポキシ系材料からなる硬質の基板である。回路基板９は、フレキシブルプリント基板２３を介して表示装置４のガラス基板の各電極端子と電気的に接続される。回路基板９は、指標部１６や警告灯意匠１７を透過照明するためのＬＥＤ（光源）を有している。回路基板９は、基準位置決めピン４１が貫通する基準穴９１と、他の位置決めピン４２ａが貫通する長穴９２ａと、他の位置決めピン４２ｂが貫通する長穴９２ｂを有している。長穴９２ａ，９２ｂは基準穴９１に向かって延びる長穴である。ノブ１０は、棒形状の不透明な樹脂からなる。ノブ１０は、中ケース３１、文字板１２、バイザー７およびカバープレート８の貫通孔に挿入されて、回路基板９に回転および押下可能に取り付けられている。

ここで、表示装置４においては、側面４ａに光源２２が設けられているため、素子２１の外縁に対して突出した幅広部４ｂが形成されてしまう。このため、回転計３（回転計用領域３１ｂ）および速度計２（速度計用領域３１ａ）と素子２１（表示装置用領域３１ｃ）とを可能な限り近づけようとしても、幅広部４ｂの分だけ回転計３が素子２１から離れてしまう。この距離をなるべく小さくするためには、表示装置用領域３１ｃの開口３１ｄと表示装置４とのクリアランスを小さくすることが必要である。本実施形態における計器１は、基準位置決めピン４１および基準穴５１の位置を好適に設定したため、このクリアランスを小さくすることができ、その結果、側面4ａ側に配置された回転計3および素子２１を、速度計２および素子２１と同様に近接させることができる。

すなわち、基準穴５１（基準位置決めピン４１）は、Ｘ方向に関して、辺３１ｅより回転計用領域３１ｂ側に設けられている。また、基準穴５１は、可能な限り辺３１ｅの近傍に設けられている。このため、辺３１ｅ近傍は、精度よく位置決めされることになる。これは、表示装置４と表示装置用領域３１ｃとの関係において、側面４ａ側の辺４ｃと、表示装置用領域３１ｃの辺３１ｅとが精度よく位置決めされることを意味する。このため、表示装置用領域３１ｃは、側面４ａ側の辺４ｃと、表示装置用領域３１ｃの辺３１ｅとのクリアランスを小さくすることができる。

このように、本実施形態における計器１は、素子２１と速度計２および回転計３とを近接して配置することができ、設計の自由度を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、速度計２と回転計３の位置を逆に配置して構成してもよく、速度計２や回転計３は他の計測値を指示する指針式計器として構成してもよい。

１計器
２速度計
３回転計
４液晶表示装置（表示装置）
４ａ側面
４ｂ幅広部
４ｃ辺
６ケース
７バイザー
７ａ開口
８カバープレート
９回路基板
９１基準穴
９２ａ長穴
９２ｂ長穴
１０ノブ
１１指針
１２文字板
１２ａ開口
１３装飾部材
１６指標部
１７警告灯表示部
２１液晶表示素子（素子）
２２光源
２３フレキシブルプリント基板
２４フレーム
３１中ケース
３１ａ速度計用領域
３１ｂ回転計用領域
３１ｃ表示装置用領域
３１ｄ開口
３１ｅ辺
３１ｆ警告灯照明用領域
３２外ケース
４１基準位置決めピン
４２ａ、４２ｂ他の位置決めピン
５１基準穴
５２ａ、５２ｂ他の穴

Claims

液晶表示素子と、前記液晶表示素子の第１方向に沿う一の側面に設けられる光源と、を有する液晶表示装置と、
位置決めの基準となる基準位置決めピンと、他の位置決めピンとを有する第１のケースと、
前記基準位置決めピンが挿入される基準穴と、前記他の位置決めピンが挿入される他の穴と、第１の指針式計器が設けられる円状の第１領域と、前記第１領域と前記第１方向に直交する第２方向に沿って並び第２の指針式計器が設けられる第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間に前記液晶表示装置が設けられる第３領域と、を有する第２のケースと、を備え、
前記第３領域は、前記側面が配置される位置に対応し前記第１領域側に設けられた辺を有し、
前記基準穴は、前記辺を通る直線と、前記直線に対し垂直な前記第１領域の接線と、前記第１領域の外周と、で囲まれた領域に設けられる計器。