特許 6860810 計器装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6860810

(24)【登録日】2021年3月31日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】計器装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 13/04 20060101AFI20210412BHJP

   G01D 11/28 20060101ALI20210412BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   G01D13/04 Z

   G01D11/28 B

   B60K35/00 Z

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-208293(P2016-208293)

(22)【出願日】2016年10月25日

(65)【公開番号】特開2018-72001(P2018-72001A)

(43)【公開日】2018年5月10日

【審査請求日】2019年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】横山 才二

【審査官】 榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−７８４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２８２４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ １１／２８

Ｇ０１Ｄ １３／０２ − １３／０４

Ｂ６０Ｋ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

硬質の回路基板と、
前記回路基板に実装され駆動軸が前方に延びる計器本体と、
前記駆動軸によって駆動される指針と、
前記回路基板の前方に配設される表示板と、
前記表示板の前面よりも突出した個所に設けられた目盛部と、を備え、
前記指針が回転軸線を中心軸として回動し、前記指針が前記目盛部を指示することによって物理量を表示する計器装置であって、
前記表示板は、前記回路基板と平行でないように傾いていると共に、
前記目盛部は、前記物理量の多い目盛から前記物理量の少ない目盛へ向かうに従い前記突出する高さは徐々に変化するように形成され、前記回転軸線を中心軸とする仮想回転面上に位置していることを特徴とする計器装置。

【請求項2】

前記表示板の前面よりも突出し前記目盛部を有する突出部と、前記表示板とは、一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。

【請求項3】

前記表示板の前面よりも突出し前記目盛部を有する突出部と、前記表示板とは、別体部品であることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。

【請求項4】

前記表示板に平行に配設された表示器を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の計器装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示意匠として突部が前面に形成された計器装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車に装備される計器装置において、その見映えを高めるため、様々な方法が採られている。例えば、特許文献１に開示されるものがある。この計器装置は、表示板と、その前面に沿って回動する指針と、表示板の背後に配置された光源と、表示板の前面であって指針が回動する範囲の外周近傍でリング状に形成された透光体とを備えたものである。

【0003】

これは、光源からの光を透光体に導いてこれを発光表示させることによって、指針が回動する範囲の外周側を照明表示するものである。これにより、その見映えを高めるものである。この場合、計器装置は、表示板と透光体とから構成される。特許文献１の図６では、透光体の前面に突部を目盛（表示意匠）として形成することが開示されている。

【0004】

また、特許文献２に開示されるものがある。この計器装置は、表示板の前面に突部を文字（表示意匠）として形成し、且つこの突部の前面に表示層を形成するものである。これは、計器装置に立体感を持たせ、その見映えを高めるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−１９５８５６号公報

【特許文献2】特開２０００−２９２２１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら特許文献１に記載の計器装置では、突部に関する具体的な記述がなく、また、特許文献２に記載の計器装置では、表示層が突部の前面に形成されている単純なものである。このため、これらの突部は、計器装置に単純な立体感を持たせることができても、例えば燃料の残量の多いＦＵＬＬ目盛（以下Ｆ目盛）位置は突部高さを高くし、ＥＭＰＴＹ目盛（以下Ｅ目盛）位置に向かうに連れて突部高さを低くするといった残量と突部高さの相関を取るような立体感演出を行いたい場合に、例えばＦ目盛位置で指針先端と突部の距離を最適な設定にした場合、Ｅ目盛位置では指針先端と突部の距離が開くこととなり、結果的に指針と目盛の視差が大きくなり、判読性が悪化するといった問題点があった。

【0007】

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、指針を用いた計器装置の目視側前面に形成された突部を高低差のあるものとしながら、指針の視差を少なくすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、硬質の回路基板１と、回路基板１に実装され駆動軸２が前方に延びる計器本 体３と、駆動軸２によって駆動される指針４と、回路基板１の前方に配設される表示板５ と、表示板５の前面よりも突出した個所に設けられた目盛部５２，２１ａ，３０ａと、を 備え、指針４が回転軸線Ｒを中心軸として回動し、指針４が目盛部５２，２１ａ，３０ａ を指示することによって物理量を表示する計器装置であって、表示板５は、回路基板１と 平行でないように傾いていると共に、目盛部５２，２１ａ，３０ａは、物理量の多い目盛５２ａ，２１ａ，３０ａから物理量の少ない目盛５２ｃ，２１ａ，３０ａへ向かうに従い突出する高さＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は徐々に変化するように形成され、回転軸線Ｒを中心 軸とする仮想回転面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３上に位置していることを特徴とする。

【0009】

また、本発明は、表示板５の前面よりも突出し目盛部５２を有する突出部１０と、表示板５とは、一体に形成されていることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、表示板５の前面よりも突出し目盛部２１ａ，３０ａを有する突出部２１，３０と、表示板５とは、別体部品であることを特徴とする。

【0011】

また、本発明は、表示板５に平行に配設された表示器１００を更に備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、所期の目的を達成することができ、目視側前面に形成された突部が、高低差のある斬新な立体感を演出することができ、指針の視差が少なく判読性の優れた計器装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態によるメータ装置の外観を示す正面図。

【図2】図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図3】図１中のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図4】本発明のアナログ表示部Ｘの斜視図。

【図5】図２中の要部Ｗの拡大図（本発明の第２の実施形態）。

【図6】図２中の要部Ｗの拡大図（本発明の第３の実施形態）。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図１乃至４に基づいて、本発明の計器装置の第１の実施形態を説明するが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱することなく種々の変更が可能である。

【0015】

本発明の計器装置は、回路基板１と、回路基板１の前方に配設される表示板５と、表示板５の前面よりも突出し目盛部５２を有する突出部１０と、回路基板１に導通装着され駆動軸２が前方に延びる計器本体３と、駆動軸２の先端部に固定されて表示板５の前方で回転駆動する指針４と、表示板５の前方に配置され各種表示部を露出する見返し板６と、表示板５の背後で表示板５と略平行になるように配設される液晶表示モジュール１００と、表示板５と回路基板１との間に配設され、液晶表示モジュール１００を保持するケース体９と、回路基板１の前面に実装配置される複数の指針用光源７と、回路基板１の前面に実装配置される複数の指標部用光源８とから構成される。表示板５と突出部１０とは一体に形成されている。

【0016】

計器装置は、液晶表示モジュール１００にて自動車の速度を表示するデジタル表示部Ｚと、液晶表示モジュール１００の左側に配設され、エンジン冷却水の水温を表示するアナログ表示部Ｙと、液晶表示モジュール１００の右側に配設され、残燃料を表示するアナログ表示部Ｘとを備えたものである。

【0017】

見返し板６は、例えば黒色系の不透過性の合成樹脂からなり、各種表示部を露出し、それ以外の所要領域を隠蔽する露出用窓部６１を有している。

【0018】

液晶表示モジュール１００は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型と称される液晶表示素子を備え、自動車の速度を主に表示し、他にも車両状態、走行状況に応じた様々な情報に関する画像をフルカラーにて表示する。また、液晶表示モジュール１００は、回路基板１とＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）（図示せず）を介して電気的に接続され、入力信号に基づいて上記画像を表示するものである。

【0019】

回路基板１は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、指針用光源７及び指標部用光源８と、例えば計器本体３の駆動制御を行うマイクロプロセッサーからなる駆動手段（図示せず）と、例えば抵抗及びコンデンサ等の各種回路部品（図示せず）とが前記配線パターンに導通接続されている。

【0020】

計器本体３は、可動磁石式計器又はステッピングモータからなり、その主要部が回路基板１の背後に装着され、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターンに電気接続され、駆動軸２が回路基板１を貫通し前方に突出している。また、計器本体３は、回転軸線Ｒを中心軸として、指針４を回動させる。

【0021】

指針４は、合成樹脂からなり、駆動軸２の先端に連結され、その回転中心部には遮光性カバー４５が装着されている。指針４は、指針用光源７からの光を受光面４１から受光し、その上部の反射面４２で指針先端部４３へ反射し、指針先端部４３の下面に設けられた赤色ホットスタンプ箔からなる反射層４４にて発光する。

【0022】

以下では主にアナログ表示部Ｘ部について説明する。表示板５は、透光性樹脂からなる薄板平面状の基材からなり、その表裏に透光性着色層、遮光層及び光拡散層（いずれも図示しない）を印刷することによって形成される。また、表示板５は、燃料計の指標部５１を有し、指標部５１は、白色などの透光性インキにより燃料計のＦ目盛５２ａ，中間目盛５２ｂ及びＥ目盛５２ｃで構成される目盛部５２並びにＦ文字，ＦＵＥＬマーク及びＥ文字で構成される文字マーク部５３からなり、それぞれ表示板５の母材となる基材の前面及び後面に印刷し形成される。その背景部分は黒色などの遮光性インキにより地色部５４を形成する。

【0023】

また、表示板５は、駆動軸２に対応した位置に貫通孔５５を有し、この貫通孔５５を通じて駆動軸２と指針４とが連結できるようになっている。このようにして、指針先端部４３により目盛部５２が指示されることで、燃料計の計測量（物理量）を表示する。

【0024】

指針用光源７は、例えば表面実装型のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からなり、駆動軸２の周りに複数個が近接配置され、先述した導光により指針４を照明し発光させる発光体である。指標部用光源８は、例えば表面実装型のＬＥＤからなり、指標部５１の下側に複数個が配置され、指標部５１を直接又はケース体９の各部で反射して間接的に照明し発光させる発光体である。

【0025】

ケース体９は、例えば白色系の合成樹脂からなり、表示板５と回路基板１との間に位置して表示板５を支持する。またケース体９は、駆動軸２及び指針用光源７を囲むように囲い壁９１と、囲い壁９１の先端に囲い壁先端部９２と、指標部用光源８と指標部５１を囲むように外周囲い壁９３とを有している。囲い壁９１は、指針用光源７が発した照明光が指標部５１側へ照射されることを防ぐと共に、指標部用光源８が発した照明光が指針４に入射することを防止している。

【0026】

囲い壁先端部９２は、筒状で表示板５の前面へ突出し、指針用光源７が発した照明光を指針４に導くと共に、指針用光源７が発した照明光が指針４と表示板５との隙間から直接漏れ出ることを防止している。また、囲い壁先端部９２は、筒状の外側位置にフック状の係止部（図示せず）を有し、貫通孔５５をフックして表示板５を係止固定する。外周囲い壁９３は、指標部用光源８が発した照明光が指標部５１以外へ漏れ出ることを防止すると共に、指標部用光源８が発した照明光が表示板５へ向かう反射形状をしており、効率的に指標部５１を照明できるようにしている。

【0027】

このような構成において、指針用光源７及び指標部用光源８が発光すると、指針用光源７から発せられた光によって指針４のみが照明され指針先端部４３が線状に発光し、また指標部用光源８から発せられた光は指標部５１にのみ導かれ、これらが適時発光する。

【0028】

次に、表示板５及び突出部１０について更に詳述する。突出部１０は、熱板圧空成形等の絞り加工により断面が下向きコの字状で表示板５の前面よりも前方に突出し、正面から視認した際に指針４の回動軌道に沿った円弧状に形成される。突出部１０には目盛部５２が印刷形成されており、この目盛部５２は、回転軸線Ｒを中心軸とする仮想回転面Ｐ１上に位置する突部表示面１０ａに表示される。よって、目盛部５２もまた指針４の回動軌道に沿った円弧状に配列されている。

【0029】

突部表示面１０ａは回路基板１に対して略平行に突出形成されている。つまり図２、図３に示すように指針４の回転平面と略平行になっており、指針４が回転しても指針先端部４３と突部表示面１０ａの距離Ｈは変わらず一定である。つまり、距離Ｈは、指針４がＦ目盛５２ａの位置の時（図３）も、Ｅ目盛５２ｃの位置の時（図２）も同じ高さに保たれる。このように形成されることで、指針４がどのような指示位置においても距離Ｈが変わらないため、運転者にとって視差による違和感の無い、判読性の優れた計器とする事が可能である。

【0030】

また、表示板５は、計測値の最大値であるＦ目盛５２ａの側が回路基板１の方へ斜めに傾いて配設されている。すなわち、回路基板１と表示板５との距離はＥ目盛５２ｃの側よりもＦ目盛５２ａの側が近くなるように配設されている。つまり、図３に示すように、回路基板１が垂直に配設される場合、表示板５は、Ｆ目盛５２ａの側が奥へ傾いている。

【0031】

このような関係から、Ｆ目盛５２ａの位置での突部表示面１０ａと基準面５７との突部高さＴ１は、Ｅ目盛５２ｃの位置の突部高さＴ２よりも高くなる。つまり、残量の多いＦ目盛５２ａから残量の少ないＥ目盛５２ｃへ向かうに従い突部高さは、徐々に低くなるように形成されるので、実際の残量と突部高さの相関を取った計器として斬新な立体感演出を行うことが可能である。なお、突部表示面１０ａは、回路基板１に対し略平行としたが、回路基板１に対する表示板５の傾きよりも小さな傾きで形成されることで、同様の効果を得ることが可能である。

【0032】

以上のように残燃料を表示するアナログ表示部Ｘを説明したが、アナログ表示部Ｙは、デジタル表示部Ｚを挟んでアナログ表示部Ｘと左右対称に位置し、Ｆ目盛５２ａをＨＯＴ目盛（図のＨ目盛）、Ｅ目盛５２ｃをＣＯＯＬ目盛（図のＣ目盛）の構成に置き換えるだけである。また、各表示部は燃料計や水温計に限る必要は無く、他の計器、例えばエンジン回転数計又は瞬間燃費計等であってもよい。

【0033】

なお、表示板５は、液晶表示モジュール１００の画面に相当する箇所にシームレス透過窓５９を有する。また、表示板５は、先述したように傾いているため、運転者の背後から運転者前面の本計器装置に高強度の外光が入射した場合に反射光が運転者方向に跳ね返り難くなり、シームレス透過窓５９が白ちゃけて見える虞が無いため表示の視認性が良い。またこれは、シームレス透過窓５９がシームレスではなく孔開き仕様であった場合においても、液晶表示モジュール１００の画面上において同様の効果が得られる。

【0034】

本発明の第２の実施形態を図５にて説明する。計器装置は、表示板５とは別体部品の透光性樹脂からなる導光部材２０を備えている。導光部材２０は、表示板５の裏側に配設され、ケース体９により支持される。表示板５には、第１の実施形態のＥ目盛５２ｃに相当する位置に目盛穴５８を有する。

【0035】

導光部材２０には、目盛穴５８を貫通し、表示板５の前面に突き出す突出部２１を有する。この突出部２１もまた指標部用光源８の光により照明され発光する。また、導光部材２０には、突出部２１と同様にＦ目盛５２ａに相当する位置にＦ突出部（図示せず）、中間目盛５２ｂに相当する位置に中間突出部（図示せず）を有する。ここでも表示板５は、本発明の第１の実施形態のように傾いて配設されている。また、突出部２１の天面からなる目盛部２１ａ及びその他の突出部の天面からなる目盛部（図示せず）は、指針４が回転しても指針先端部４３との距離Ｈが変わらない位置にある。目盛部２１ａは、回転軸線Ｒを中心軸とする仮想回転面Ｐ２上に位置する。仮想回転面Ｐ２の断面は、回路基板１又は回転軸線Ｒに対して傾いている。

【0036】

このように形成されることにより、第１の実施形態と同様に運転者にとって視差による違和感の無い、判読性の優れた計器装置とすることが可能である。また、基準面５７から目盛部２１ａまでの突部高さＴ３は、残量の多いＦ突出部へ向かうに従い徐々に高くなる。よって、前記第１の実施形態と同様に実際の残量と突部高さの相関を取った計器として斬新な立体感演出を行うことが可能である。

【0037】

本発明の第３の実施形態を図６にて説明する。計器装置は、表示板５とは別体部品の不透光性樹脂からなる断面が台形状で表示板５の前面に突出し、正面から視認した際に指針４の回動軌道に沿った円弧状に形成されるリング部材３０により形成される。リング部材３０は、裏面に位置決めピン（図示せず）及びフック（図示せず）を有し、表示板５に位置決め固定される。また、リング部材３０は、その表面をシルバー色の塗料により着色されている。

【0038】

また、リング部材３０は、第１の実施形態のＥ目盛５２ｃに相当する位置に孔部３１を有する。この孔部３１は表示板５を透過した指標部用光源８の光により照明され発光する。また、リング部材３０は、孔部３１と同様にＦ目盛５２ａに相当する位置にＦ孔部（図示せず）、中間目盛５２ｂに相当する位置に中間孔部（図示せず）を有する。ここでも表示板５は、本発明の第１の実施形態のように傾いて配設されている。また、リング部材３０の天面からなる目盛部３０ａは、指針４が回転しても指針先端部４３との距離Ｈが変わらないように突出形成されている。目盛部３０ａは、回転軸線Ｒを中心軸とする仮想回転面Ｐ３上に位置する。仮想回転面Ｐ３の断面は、回路基板１又は回転軸線Ｒに対して傾いている。

【0039】

このように形成されることにより、第１の実施形態と同様に運転者にとって視差による違和感の無い、判読性の優れた計器とする事が可能である。また、基準面５７から目盛部３０ａまでの突部高さＴ４は、残量の多いＦ孔部へ向かうに従い徐々に高くなる。よって、前記第１の実施形態と同様に実際の残量と突部高さの相関を取った計器として斬新な立体感演出を行うことが可能である。

【0040】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨の範囲において、種々の変形実施が可能である。たとえば、前述した第１の実施形態において文字マーク部５３を基準面５７に表示しているが、突出部１０を文字マーク部５３にまで拡張し、そこへ表示される構成でもよい。また、液晶表示モジュール１００は、ＴＦＴ型液晶に限定されるものではなく、マルチドット及びセグメントタイプのものであってもよく、単色表示及びフルカラー表示は問わない。また、液晶表示モジュール１００は、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）モジュールであってもよい。また、照明手段である指針用光源７及び指標部用光源８としてＬＥＤを用いていたが、他の照明手段であってもよい。

【符号の説明】

【0041】

１ 回路基板
２ 駆動軸
３ 計器本体
４ 指針
５ 表示板
１０ 突出部
２１ 突出部
２１ａ 目盛部
３０ リング部材（突出部）
３０ａ 目盛部
４３ 指示部
５２ 目盛部
１００ 液晶表示モジュール（表示器）
Ｒ 回転軸線
Ｐ１ 仮想回転面
Ｐ２ 仮想回転面
Ｐ３ 仮想回転面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】