特許 7290468 パネル計器

(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】

(24)【登録日】2023-06-05

(45)【発行日】2023-06-13

(54)【発明の名称】パネル計器

(51)【国際特許分類】

   G01D 11/28 20060101AFI20230606BHJP

   G09F 13/18 20060101ALI20230606BHJP

【ＦＩ】

G01D11/28 B

G01D11/28 L

G09F13/18 N

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019096599

(22)【出願日】2019-05-23

(65)【公開番号】P2020190512

(43)【公開日】2020-11-26

【審査請求日】2022-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】内海 慶也

(72)【発明者】

【氏名】高橋 誠

(72)【発明者】

【氏名】三井 真樹

【審査官】榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２５７９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－９１２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－７８８５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ １１／２６

Ｇ０１Ｄ １１／２８

Ｇ０９Ｆ １３／００ － １３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前面開口を有しかつ前記前面開口の近傍の外周に設けられたフランジを有し、所定のパネルに設けた計器取付け孔に挿入されて前記フランジを前記パネルに係止して取付けられる計器筐体と、
前記計器筐体の前記前面開口の内側に嵌め込まれて前記計器筐体の前記前面開口を閉塞する前面蓋部材と、
少なくとも前記前面蓋部材の前面を覆って前記前面蓋部材に取付けられて前記計器筐体の前記前面開口を封止する透光体で形成されたフロントパネルと、
前記前面蓋部材に保持されて前記計器筐体内に収容される回路基板と、
前記回路基板と電気接続され、前記フロントパネルの背面に対向するように前記回路基板と前記前面蓋部材との間に固定される表示ユニットと、
光が透過しない弾性材からなり、前記フロントパネルの前面に一体成形により一体に形成され、前記回路基板に設けられたスイッチに接続されるキー操作部と、
を備えたパネル計器であって、
光が前記表示ユニットおよび前記前面蓋部材によって遮られることなく前記フロントパネルに照射されるように前記回路基板に設けられる発光素子と、
前記発光素子に対向するように前記フロントパネルにおける前記キー操作部の背面側であって前記フロントパネルの内部に形成され、前記発光素子で発光された光を受けて、その光が前記フロントパネルの内部を直進するように光の方向を変える第１の反射面と、
前記フロントパネルの内部に形成され、前記第１の反射面によって前記フロントパネルの内部を直進する光を受けて、その光が前記フロントパネルの外縁部から前記フロントパネルの前方に向けて直進するように光の方向を変える第２の反射面とを備え、
前記第１の反射面は、前記フロントパネルの前面に開口する凹部の側面を構成し、
前記凹部内は、前記キー操作部の一部によって埋められていることを特徴とするパネル計器。

【請求項2】

請求項１に記載のパネル計器において、
前記発光素子と前記第１の反射面との間に、光が透過する導光管を設けたことを特徴とするパネル計器。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のパネル計器において、
前記発光素子は、前記フロントパネルの前面と平行な方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられ、
前記第１の反射面は、前記複数の発光素子と対向する複数の位置にそれぞれ設けられているとともに、光が扇状に反射されるように構成され、
前記第２の反射面は、前記フロントパネルの前記外縁部に沿って延びる帯状に形成されていることを特徴とするパネル計器。

【請求項4】

請求項１～請求項３のうちいずれか一つに記載のパネル計器において、
前記第２の反射面は、前記フロントパネルの外縁部の傾斜面によって形成され、
前記計器筐体の前記前面開口には、前記第２の反射面と平行な傾斜面が前記第２の反射面と対向するとともに近接するように形成されていることを特徴とするパネル計器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パネルに設置されるパネル計器に関する。

【背景技術】

【0002】

パネルに設置される例えば温度調節計などのパネル計器においては、例えば特許文献１に記載されているように、計測結果や警告等をパネル前面側から確認できるように機能表示灯を備えているものがある。この種の機能表示灯は、粒状のＬＥＤや液晶ディスプレイを用いて機能表示を行うものが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－３０４１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

パネル計器の機能表示灯に粒状のＬＥＤを使用する場合は、点灯時の点灯面積が小さくなり、視認性が低くなるという問題があった。また、液晶ディスプレイを使用する場合は、多くの文字表示部を避けて機能表示灯を設けなければならない。このため、機能表示灯の視認性を高くするために大きく形成するにも限界があった。機能表示灯の視認性を高くするために機能表示灯をパネル計器の外縁部に配置することが考えられるが、パネル機器の端部はパネルの外側に位置しているために、その位置に機能表示灯を配置することはできない。この理由は、ＬＥＤや液晶ディスプレイが実装される基板をパネルの外側に配置すると、パネル計器がパネルから前方に大きく突出してしまうからである。パネル計器は、パネルから可及的突出することがないように形成する必要がある。

【0005】

本発明の目的は、パネルに対する突出量が少なくなる構成を採りながら、機能表示灯をパネル計器の外縁部に設けて機能表示灯の視認性を高くすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明に係るパネル計器は、前面開口を有しかつ前記前面開口の近傍の外周に設けられたフランジを有し、所定のパネルに設けた計器取付け孔に挿入されて前記フランジを前記パネルに係止して取付けられる計器筐体と、前記計器筐体の前面開口の内側に嵌め込まれて前記計器筐体の前記前面開口を閉塞する前面蓋部材と、少なくとも前記前面蓋部材の前面を覆って前記前面蓋部材に取付けられて前記計器筐体の前記前面開口を封止する透光体で形成されたフロントパネルと、前記前面蓋部材に保持されて前記計器筐体内に収容される回路基板と、前記回路基板と電気接続され、前記フロントパネルの背面に対向するように前記回路基板と前記前面蓋部材との間に固定される表示ユニットとを備えたパネル計器であって、光が前記表示ユニットおよび前記前面蓋部材によって遮られることなく前記フロントパネルに照射されるように前記回路基板に設けられる発光素子と、前記発光素子に対向するように前記フロントパネルの内部に形成され、前記発光素子で発光された光を受けて、その光が前記フロントパネルの内部を直進するように光の方向を変える第１の反射面と、前記フロントパネルの内部に形成され、前記第１の反射面によって前記フロントパネルの内部を直進する光を受けて、その光が前記フロントパネルの外縁部から前記フロントパネルの前方に向けて直進するように光の方向を変える第２の反射面とを備えたものである。

【0007】

本発明は、前記パネル計器において、前記発光素子と前記第１の反射面との間に、光が透過する導光管が設けられていてもよい。

【0008】

本発明は、前記パネル計器において、前記フロントパネルは、前面にキー操作部が設けられ、前記キー操作部の背面側に前記第１の反射面が設けられていてもよい。

【0009】

本発明は、前記パネル計器において、前記発光素子は、前記フロントパネルの前面と平行な方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられ、前記第１の反射面は、前記複数の発光素子と対向する複数の位置にそれぞれ設けられているとともに、光が扇状に反射されるように構成され、前記第２の反射面は、前記フロントパネルの前記外縁部に沿って延びる帯状に形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、発光素子の光がフロントパネル内を透過してフロントパネルの外縁部に導かれ、この外縁部から前方に向けて照射される。このため、発光素子をパネルより外側に配置することなく、フロントパネルの外縁部に機能表示灯を設けることができる。したがって、パネルに対する突出量が少なくなる構成を採りながら、機能表示灯をパネル計器の外縁部に設けて機能表示灯の視認性を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施の形態によるパネル計器の正面図である。

【図2】第１の実施の形態によるパネル計器の平面図である。

【図3】図１におけるIII－III線断面図である。

【図4】フロントパネルの正面図である。

【図5】フロントパネルの印刷範囲を示す背面図である。

【図6】図４におけるIV－IV線断面図である。

【図7】フレームを示す図である。

【図8】基板の正面図である。

【図9】パネル計器の一部を拡大して示す断面図である。

【図10】フロントパネルの要部を拡大して示す背面図である。

【図11】パネル計器の一部を拡大して示す断面図である。

【図12】第２の実施の形態による要部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るパネル計器の一実施の形態を図１～図１１を参照して詳細に説明する。図１に示すパネル計器１は、例えば温度調節計として用いることができるもので、パネル２の前方を指向するフロントパネル３を備えている。フロントパネル３は、図２および図３に示すように、後述する計器筐体４の一端部（前端部）にフレーム５を介して取付けられている。以下において、パネル計器１の各部品を説明するうえで方向を示すにあたっては、便宜上、図１の上下方向をパネル計器１の上下方向とし、図１の左右方向をパネル計器１の左右方向として説明する。また、以下においては、パネル２が指向する方向を前方とし、パネル２の背面側を後方として説明する。

【0013】

フロントパネル３は、光が透過する透光体によって板状に形成されている。フロントパネル３を形成する材料としては、例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などを用いることができる。フロントパネル３の前面であって下端部には、図３に示すように、キー操作部１１と第１の反射部１２とが設けられている。キー操作部１１は、光が透過しない弾性材によって形成され、図１に示すように、左右方向に並ぶ複数のキー１１ａを備えている。この実施の形態によるキー操作部１１は、フロントパネル３の前側凹部１３（図３および図４参照）に挿入される状態でフロントパネル３に一体成形により一体に形成されている。

【0014】

前側凹部１３には、図４に示すように、左右方向に並ぶキー毎の貫通穴１４が所定の間隔をおいて形成されている。これらの貫通穴１４は、フロントパネル３を厚み方向に貫通している。第１の反射部１２は、これらの貫通穴１４どうしの間に設けられている。第１の反射部１２の説明は後述する。一方、フロントパネル３の裏面であって上端には、図５および図６に示すように、左右方向に延びる第２の反射部１５が形成されている。第２の反射部１５の説明も後述する。

【0015】

第２の反射部１５と対向するフロントパネル３の前面には、光を拡散させるためにシボ加工が施されている。ここでいうシボ加工とは、フロントパネル３の前面の所定範囲の全域に微細な凹凸を形成する加工である。シボ加工が施される範囲は、図４中にハッチングによって示すように、フロントパネル３の前面の上端で左右方向に延びる帯状の範囲である。このパネル計器１においては、シボ加工部が実質的に機能表示灯１６として機能するようになる。

【0016】

フロントパネル３の背面には、図５中にハッチングで示す範囲に印刷が施されている。印刷は、光が透過しないインキを使用して行われている。ハッチングで示す印刷範囲は、フロントパネル３の機能部を除くフロントパネル３の背面の全域である。フロントパネル３の機能部とは、中央に位置する表示部３ａと、後述する第１の反射部１２を含む受光部３ｂと、後述する第２の反射部１５である。

【0017】

計器筐体４は、図３に示すように、前方に向けて開口する前面開口４ａを有する有底角筒状に形成されている。この計器筐体４の前面開口４ａの近傍の外周には、フランジ４ｂが設けられている。この実施の形態による計器筐体４は、フランジ４ｂより前側が角筒状に形成されている。前面開口４ａは、この角筒状を呈する計器筐体４の前端部に前面開口４ａが形成されている。筐体のフランジ４ｂより後側は、パネル２に設けられた計器取付け孔１７に挿入されている。計器筐体４は、フランジ４ｂがパネル２に前方から当接して係止された状態でパネル２に取付けられている。

【0018】

計器筐体４の前面開口４ａは、フレーム５によって閉塞されている。この実施の形態においては、フレーム５が本発明でいう「前面蓋部材」に相当する。上記のフロントパネル３は、フレーム５の前面の全域を覆う大きさに形成されており、フレーム５の前面に粘着テープ（図示せず）や接着剤（図示せず）などによって接着されている。なお、フロントパネル３は、図示してはいないが、フレーム５の前面より大きく形成することができる。

【0019】

フレーム５は、計器筐体４の前面開口４ａに嵌合する枠体２１（図３参照）と、枠体２１の上端部と下端部とからそれぞれ後方に突出する一対のアーム２２，２３（図３、図７（Ａ），（Ｃ）参照）とを有している。図７（Ａ）は、フレーム５の平面図、図７（Ｂ）は、フレーム５の正面図、図７（Ｃ）は、フレーム５の側面図である。フレーム５を形成する材料は、光が透過しないプラスチック材料である。枠体２１は、フロントパネル３の表示部３ａと対向する位置に四角形の開口２１ａ（図６参照）を有している。

【0020】

この開口２１ａは、フレーム５（枠体２１）の前面に接着されたフロントパネル３によって閉塞される。フロントパネル３が接着されたフレーム５が計器筐体４の前面開口４ａに取付けられることによって、前面開口４ａがフロントパネル３により封止される。
フレーム５の枠体２１の前端部には、図３に示すように、四角形の開口２１ａから内側に延びる内フランジ２１ｂが設けられている。

【0021】

枠体２１の上端部と下端部とには、それぞれ複数の係止爪２４が突設されている。枠体２１は、これらの係止爪２４によって計器筐体４に係止されている。枠体２１の下端部であって、フロントパネル３のキー操作部１１と対向する位置には、図７（Ｂ）に示すように、複数のキー操作用の穴２５が形成されている。また、枠体２１の下端部であって、フロントパネル３の第１の反射部１２と対向する位置には、図３および図７（Ｂ）に示すように、開口形状が円形の光透過用の穴２６が形成されている。
フレーム５の一対のアーム２２，２３は、図３に示すように、その前端部において表示基板２７を上下方向と左右方向とに延びる状態で支持しているとともに、後端部において電源基板２８を上下方向と前後方向とに延びる状態で支持している。

【0022】

表示基板２７は、図８に示すように、中央部に液晶ディスプレイなどの表示ユニット３１が搭載されているとともに、下端部に複数のスイッチ３２と複数のＬＥＤ３３とが実装されており、フレーム５のアーム２２，２３に保持されて計器筐体４内に収容されている。この実施の形態においては、表示基板２７が本発明でいう「回路基板」に相当する。表示基板２７の上端部と下端部とには、それぞれ複数の突起３４が設けられている。これらの突起３４は、フレーム５のアーム２２，２３に形成されている溝３５｛図７（Ａ）参照｝に係合する。なお、図７（Ａ）には、上側のアーム２２の溝３５のみが図示されている。表示基板２７は、これらの突起３４がアーム２２，２３に係合することによってアーム２２，２３に保持されている。

【0023】

表示ユニット３１は、詳細には図示してはいないが、表示基板２７と電気接続されている。また、表示ユニット３１は、図３に示すように、表示基板２７がフレーム５に取付けられた状態において、フロントパネル３の背面に対向するようにフレーム５の開口２１ａに挿入されて表示基板２７とフレーム５の内フランジ２１ｂとの間に固定されている。
複数のスイッチ３２は、フレーム５の複数のキー操作用の穴２５と対応する位置にそれぞれ設けられている。これらのスイッチ３２は、表示基板２７がフレーム５に取付けられた状態でフレーム５のキー操作用の穴２５に挿入され、フロントパネル３のキー操作部１１にそれぞれ接続される。

【0024】

複数のＬＥＤ３３は、フレーム５の光透過用の穴２６と対応する位置（フロントパネル３の前面と平行な方向に並ぶ複数の位置）にそれぞれ設けられている。この実施の形態においては、これらのＬＥＤ３３が本発明でいう「発光素子」に相当する。ＬＥＤ３３の光は、フレーム５の光透過用の穴２６を通ってフロントパネル３の背面に照射される。すなわち、光が表示ユニット３１およびフレーム５によって遮られることなくフロントパネル３に照射される。
電源基板２８は、フレーム５のアーム２２，２３に形成されている複数の溝３６｛図７（Ａ）参照｝に係合しており、この係合部を介してフレーム５に保持されている。なお、図７（Ａ）には、上側のアーム２２の溝３６のみが図示されている。

【0025】

フロントパネル３の第１の反射部１２は、図９に示すように、ＬＥＤ３３に対向するようにフロントパネル３の内部に形成された第１の反射面４１を有している。第１の反射面４１は、複数のＬＥＤ３３と対向する複数の位置にそれぞれ設けられている。これらの第１の反射面４１は、ＬＥＤ３３で発光された光を受けて、その光がフロントパネル３の内部を直進するように光の方向を変える。この実施の形態による第１の反射面４１は、フロントパネル３の前面に対して約４５度で傾斜する平坦な傾斜面によって形成されており、後方から照射されたＬＥＤ３３の光を光の方向が約９０度変わって上方に向かうように反射させる。

【0026】

この実施の形態による第１の反射部１２は、フロントパネル３の前面に開口する凹部４２によって構成されている。第１の反射面４１は、凹部４２の側面を構成している。また、第１の反射面４１は、フロントパネル３のキー操作部１１の背面側に形成されている。このため、この実施の形態による凹部４２内は、フロントパネル３に一体に形成されたキー操作部１１の一部によって埋められている。この実施の形態による第１の反射面４１は、図１０に示すように、前方から見て上部が下部より左右方向に長くなる台形状に形成されている。第１の反射面４１がこのように形成されていることにより、図１０中に二点鎖線の矢印で示すように、第１の反射面４１で反射した光は、上方に向かうにしたがって左右方向に拡がる扇状に進む。

【0027】

第２の反射部１５は、図１１に示すように、フロントパネル３の後側の上端の近傍でフロントパネル３の内部に形成された第２の反射面４３を有している。第２の反射面４３は、上述した第１の反射面４１によって反射してフロントパネル３の内部を直進する光を受けて、その光がフロントパネル３の外縁部からフロントパネル３の前方に向けて直進するように光の方向を変える。この実施の形態による第２の反射面４３は、フロントパネル３の前面に対して約４５度で傾斜する平坦な傾斜面によって形成されており、第１の反射面４１で反射して下方から照射されたＬＥＤ３３の光を光の方向が約９０度変わって前方に向かうように反射させる。第２の反射面４３は、図１および図５に示すように、フロントパネル３の後側の上端となる外縁部に沿って所定の長さで延びる帯状に形成されている。

【0028】

このように構成されたパネル計器１においては、ＬＥＤ３３が発光することにより、光がフレーム５の光透過用の穴２６を通ってフロントパネル３の背面に照射される。この光は、図３および図９中に矢印Ａで示すように、フロントパネル３内を背面から前面に向けて進み、第１の反射面４１で上方に向けて反射する。この反射光は、前方から見て扇状に拡がるようにフロントパネル３内を上に向けて直進する。そして、この光は、図３および図１１中に矢印Ｂで示すように、第２の反射面４３の略全域に照射されて第２の反射面４３で前方に向けて反射する。このように光が第２の反射面４３で反射してフロントパネル３の前面のシボ加工部を通ることにより、フロントパネル３の前面の上端に位置する機能表示灯１６が光るようになる。ＬＥＤ３３の発光色が赤である場合は、機能表示灯１６が赤く光る。

【0029】

このように、この実施の形態によれば、ＬＥＤ３３の光がフロントパネル３内を透過してフロントパネル３の上端の外縁部に導かれ、この外縁部から前方に向けて照射される。このため、ＬＥＤ３３をパネル２より外側に配置することなく、フロントパネル３の外縁部に（表示基板２７の投影面積外に）機能表示灯１６を設けることができる。したがって、パネル２に対する突出量が少なくなる構成を採りながら、機能表示灯１６をパネル計器１の外縁部に設けて機能表示灯１６の視認性を高くすることができる。

【0030】

この実施の形態によるフロントパネル３は、前面にキー操作部１１が設けられている。このキー操作部１１の背面側に第１の反射面４１が設けられている。このため、第１の反射部１２を前方に向けて透過した光は、キー操作部１１によって遮られる。したがって、第１の反射部１２から光が前方に漏洩することを確実に防ぐことができる。

【0031】

この実施の形態によるＬＥＤ３３は、フロントパネル３の前面と平行な方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられている。第１の反射面４１は、複数のＬＥＤ３３と対向する複数の位置にそれぞれ設けられているとともに、光が扇状に反射されるように構成されている。第２の反射面４３は、フロントパネル３の外縁部に沿って延びる帯状に形成されている。このため、複数のＬＥＤ３３の光がそれぞれ分散されて第２の反射面４３に到達するようになり、フロントパネル３の機能表示灯１６が帯状に光るようになる。したがって、視認性がより一層高い機能表示灯１６を実現することができる。

【0032】

この実施の形態による機能表示灯１６は、フロントパネル３の上端に設けられている。このため、フロントパネル３の表示部３ａとは別の部分が光るため、視認性が高い。このことは、表示ユニット３１の表示部分を有効活用できることを意味する。また、フロントパネル３の外縁部で表示が行われることから、パネル計器１の外観（全体の意匠）に影響を及ぼすことがなく、デザイン性が向上する。

【0033】

また、フロントパネル３という必ず使用する部品に機能表示灯１６の機能を付加しているため、コストアップを少なく抑えることができる。
この実施の形態においては、ＬＥＤ３３の光が進む方向を変えるにあたってライトパイプ（図示せず）を使用していないため、計器筐体４にライトパイプの貫通部を設ける必要がない。ライトパイプを使用する場合は、ライトパイプの貫通部の防水、防塵を図る必要がある。しかし、この実施の形態のようにフロントパネル３を導光路として使用する構成を採ることにより、ライトパイプを使用する場合と較べて計器筐体４の防水、防塵構造を簡略化することができる。

【0034】

（第２の実施の形態）
ＬＥＤ３３と第１の反射部１２との間には、図１２に示すように導光管を設けることができる。図１２において、図１～図１１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１２に示すパネル計器１は、フロントパネル３と表示基板２７との間に導光管５１を備えている。導光管５１は、光が透過しないプラスチック材料によって形成された管で、フレーム５の枠体２１を前後方向に貫通する状態で枠体２１に支持されている。導光管５１の前端は、フロントパネル３の第１の反射面４１と対向する背面に密着している。導光管５１の後端は、ＬＥＤ３３が導光管５１内に収容されるように表示基板２７に密着している。
この実施の形態で示すように導光管５１を備えることにより、ＬＥＤ３３の光を効率よく第１の反射面４１に導くことができるから、機能表示灯１６の光量を増やすことが可能になる。

【符号の説明】

【0035】

１…パネル計器、２…パネル、３…フロントパネル、４…計器筐体、４ａ…前面開口、４ｂ…フランジ、５…フレーム（前面蓋部材）、１１…キー操作部、１７…計器取付け孔、２７…表示基板（回路基板）、３１…表示ユニット、３３…ＬＥＤ（発光素子）、４１…第１の反射面、４３…第２の反射面、５１…導光管。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】