JP2000136948A - 電気式計器の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気式計器の大型化を避けながらコストダウ
ンをはかることが可能な電気式計器の接続構造を提供す
る。 【解決手段】 ステッピングモータ７０は駆動軸７１１
を有するロータ７１２とこのロータ７１２に回転力を与
えるコイル７１４とを有し駆動軸７１１の少なくとも出
力側を一側面より突出してなり、回路基板５０はステッ
ピングモータ７０の一側面に対向する位置で駆動軸７１
１の出力側端部が貫通するように配置され、中継基板８
０はステッピングモータ７０の一側面とは駆動軸７１１
の軸方向において対向する反対側の他側面に配置されて
なり、ステッピングモータにはコイル７１４と中継基板
８０とを電気接続する第１の接続端子７２０と中継基板
８０と回路基板５０との間に位置して駆動軸７１１の軸
方向に伸長し中継基板８０と回路基板５０とを電気接続
する棒状の第２の接続端子９０とを設け、回路基板５０
には第２の接続端子９０が挿入接続されるリセプタクル
端子からなる第３の接続端子５２を半田付けにより導通
固定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気式計器と回路基
板との電気的な接続構造に関し、特に電気式計器を車両
等移動体のアナログ型計器の駆動部として使用する場合
に好適な電気式計器と回路基板との接続構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば交差コイル式計器やステッ
ピングモータ式計器からなる電気式計器をアナログ型計
器の駆動部として使用する場合、電気式計器の駆動軸先
端に指針を取り付けると共に指針の背後に計器文字板を
配置し、また駆動軸の突出側とは反対側となる電気式計
器の底部側に回路基板を配置して電気式計器に設けた接
続端子を通じて電気式計器を回路基板に電気接続する構
造が一般的である。

【０００３】この種のアナログ型計器にあっては、通
常、回路基板に白熱バルブを装着し、この白熱バルブに
て指針や計器文字板を照明するようにしていたが、近年
では白熱バルブに替えて例えばＬＥＤ（発光ダイオー
ド）からなる小型の発光素子を用いるものがあり、この
ようにＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤを取り付ける回路基
板を電気式計器において駆動軸の出力側となる計器文字
板の背後に配置し、ＬＥＤを指針や計器文字板に近づけ
て照明効率を高めたり、装置自体の薄型化を狙った構造
を採用することがある。

【０００４】このような構造を採用する場合、駆動軸の
出力側が回路基板を貫通するために、電気式計器の可動
部に対する半田の付着の問題を考慮すると、電気式計器
を回路基板に装着した状態での自動半田付けが難しくコ
スト上昇を招いてしまうため、特開平１０−２４８２３
３号に示されているように、電気式計器の背後に電気式
計器と電気接続される中継基板を設け、この中継基板側
に設けられたリセプタクル端子と回路基板側に設けられ
た棒状端子とを着脱自在に電気接続する構造が有利であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中継基
板を用いたかかる構造によれば、電気式計器を回路基板
に装着した状態で半田付けを行う必要がない点で、組み
付け作業性が優れるものの、中継基板側（電気式計器
側）にリセプタクル端子を配置する都合上、電気式計器
が大型化するという問題がある。しかも中継基板を用い
た前述構成では、回路基板に対し棒状端子を加締め固定
する別工程が必要となると共に棒状端子はその一部のみ
が加締め固定されるだけであるため棒状端子の垂直度管
理が難しくトータルコストが増加する等の問題があり、
これらの点で改良の余地が残されていた。

【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、その主な目的は、電気式計器の大型化を避けること
が可能な電気式計器の接続構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、駆動軸を有するロータとこのロータに回転
力を与えるコイルとを有し前記駆動軸の少なくとも出力
側を一側面より突出してなる電気式計器と、この電気式
計器の一側面に対向する位置で前記駆動軸の出力側端部
が貫通するように配置される回路基板と、前記電気式計
器の一側面とは前記駆動軸の軸方向において対向する反
対側の他側面に配置される中継基板とを備え、前記電気
式計器に前記コイルと前記中継基板とを電気接続する第
１の接続端子を設けると共に前記中継基板と前記回路基
板との間に位置して前記駆動軸の軸方向に伸長し前記中
継基板と前記回路基板とを電気接続する棒状の第２の接
続端子を設け、前記回路基板に前記第２の接続端子が挿
入接続される第３の接続端子を半田付けにより導通固定
したことを特徴とする。

【０００８】また本発明は、前記電気式計器がその前記
一側面に前記回路基板に対向する絶縁性の対向部材を有
し、この対向部材に前記第２の接続端子が取り付けられ
ることを特徴とする。

【０００９】また本発明は、前記回路基板が前記電気式
計器に対向する面とは反対側が半田付け面として設定さ
れ、前記第３の接続端子は前記回路基板に形成した貫通
孔を通じて前記半田付け面側に突出し外周が前記回路基
板に半田付け接続されると共に前記第２の接続端子の挿
入方向に開口する中空の閉塞筒体からなるハウジング部
と、このハウジング部の中空内に設けられ前記第２の接
続端子に接触する接触部とを備えることを特徴とする。

【００１０】また本発明は、前記ハウジング部が前記電
気式計器に対向する前記回路基板の板面側に当接して前
記貫通孔への挿入深さを規制する規制部を有することを
特徴とする。

【００１１】また本発明は、前記第３の接続端子に対応
する前記対向部材箇所に前記第３の接続端子を逃げる段
部が形成されることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明による電気式計器の接続構
造によれば、電気式計器は駆動軸を有するロータとこの
ロータに回転力を与えるコイルとを有し駆動軸の少なく
とも出力側を一側面より突出してなり、回路基板は電気
式計器の一側面に対向する位置で駆動軸の出力側端部が
貫通するように配置され、中継基板は電気式計器の一側
面とは駆動軸の軸方向において対向する反対側の他側面
に配置されてなり、電気式計器にはコイルと中継基板と
を電気接続する第１の接続端子と中継基板と回路基板と
の間に位置して駆動軸の軸方向に伸長し中継基板と回路
基板とを電気接続する棒状の第２の接続端子とを設け、
回路基板には第２の接続端子が挿入接続されるリセプタ
クル端子からなる第３の接続端子を半田付けにより導通
固定したことにより、電気式計器側となる第２の接続端
子を棒状となすことで、電気式計器の幅方向における大
型化を避けることができる。また回路基板側となる第３
の接続端子を半田付けにより電気接続されるリセプタク
ル端子となしたことで、従来のごとく別工程による加締
めや端子の垂直度管理が不要となりコストダウンをはか
ることができる。

【００１３】また電気式計器がその一側面に回路基板に
対向する絶縁性の対向部材を有し、この対向部材に第２
の接続端子を取り付けたことにより、第２の接続端子を
取り付ける専用部材が不要となり、部品点数の増加を抑
え、更なるコストダウンをはかることができる。

【００１４】また電気式計器に対向する面とは反対側が
回路基板の半田付け面として設定されている場合には、
第３の接続端子を、回路基板に形成した貫通孔を通じて
半田付け面側に突出し外周が回路基板に半田付け接続さ
れると共に第２の接続端子の挿入方向に開口する中空の
閉塞筒体からなるハウジング部と、このハウジング部の
中空内に設けられ第２の接続端子に接触する接触部とか
ら構成すれば、第３の接続端子内への半田の進入を抑え
ることができ、自動半田付けに好適となって更なるコス
トダウンが可能となる。

【００１５】またハウジング部に電気式計器に対向する
回路基板の板面側に当接して貫通孔への挿入深さを規制
する規制部を設ければ、例えば半田付け前の状態にあっ
ては、回路基板に対し第３の接続端子を仮保持しておく
ことができ、また装着時においては、その挿入高さが機
械的に決まるので、作業性を高めることができる。

【００１６】また第３の接続端子に対応する対向部材箇
所に第３の接続端子を逃げる段部を形成すれば、電気式
計器の軸方向寸法を小さくすることができる。

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。

【００１７】図１は、本発明の実施例としてステッピン
グモータからなる電気式計器をアナログ式計器に適用し
た例を示す分解斜視図、図２は図１のステッピングモー
タのＸ−Ｘに沿った断面図、図３は図１のステッピング
モータのＹ−Ｙ線に沿った断面図、図５は第３の接続端
子の断面図である。

【００１８】図１においてアナログ式計器は、例えば自
動車の速度計として使用されるもので、長手状の指示部
２０を有する指針２１と、この指針２１の背後に配置さ
れる目盛，文字，マーク等の指標部３０が形成された計
器文字板３１と、この計器文字板３１の背後に配置され
る透光性材料よりなる拡散板４０と、この拡散板４０の
背後に配置される回路基板５０と、この回路基板５０と
拡散板４０との間に介装されるスペーサ６０と、回路基
板５０の背後に配置されるステッピングモータ（電気式
計器）７０と、このステッピングモータ７０の背後に配
置される中継基板８０とで構成され、ステッピングモー
タ７０により指針２１を車速変化量に応じて回転駆動
し、計器文字板３１の指標部３０との対比判読が可能と
なるようになっている。

【００１９】指針２１の指示部２０と計器文字板３１の
指標部３０は、透光性を有する材料にて形成されてお
り、このように透光性を有する指示部２０と指標部３０
は、回路基板５０に搭載された複数のチップ型のＬＥＤ
（発光ダイオード）５１の発光により拡散板４０を通じ
て光輝するようになっており、これにより例えば夜間等
周囲が暗い場合の視認性を確保するようになっている。

【００２０】回路基板５０は、ＬＥＤ５１の他に後に詳
述する第３の接続端子５２を備えており、これらＬＥＤ
５１と第３の接続端子５２は、図示しない導電回路パタ
ーン上に電気接続されている。

【００２１】ステッピングモータ７０は、いわゆるＰＭ
（永久磁石）型で、図２，図３に示すように、駆動軸７
１１を中心に有する永久磁石からなるロータ７１２と、
環状ボビン７１３に巻かれたコイル７１４と環状ヨーク
７１５とを組み合わせてなる２つの環状ステータコア７
１６をロータ７１２の駆動軸７１１の軸方向に沿って同
心的に積層してなる環状ステータ体７１７と、この環状
ステータ体７１７の開口側にそれぞれ固定される一対の
軸受プレート（対向部材）７１８，７１９とで構成さ
れ、環状ステータ体７１７の中空内にロータ７１２を収
容して各軸受プレート７１８，７１９にて駆動軸７１１
を軸支すると共に駆動軸７１１の出力側を環状ステータ
体７１７の軸受プレート７１８の前面側（ステッピング
モータ７０の一側面）より突出してなり、コイル７１４
への車速の変化量に応じた駆動信号（電圧）供給により
ロータ７１２を回転駆動するようになっている。

【００２２】また図３中、下側に位置する環状ステータ
コア７１６の環状ボビン７１３には、一端がロータ７１
２の径方向に突出して各コイル７１４と電気接続される
と共に他端が駆動軸７１１の軸方向に突出して後に詳述
する中継基板８０に電気接続される略Ｌ字状の４つの第
１の接続端子７２０がインサート成形にて固定されてい
る。

【００２３】各軸受プレート７１８，７１９のうち、前
方側に位置する軸受プレート７１８は、回路基板５０と
対向する絶縁性の対向部材として形成されており、回路
基板５０における第３の接続端子５２に対応する位置に
は、それぞれが段部７１８ａを介して環状ステータ体７
１７の周囲に連続し且つ駆動軸７１１と平行に延びる一
対の端子保持部７１８ｂが連続形成されており、この端
子保持部７１８ｂ内に、駆動軸７１１の軸方向に伸長す
る棒状の４つの第２の接続端子９０が貫通固定され、こ
の第２の接続端子９０は中継基板８０の取付状態におい
て、ステッピングモータ７０の背後側で中継基板８０に
半田付けにより電気接続されている。

【００２４】中継基板８０は、図１〜図３に示すよう
に、ステッピングモータ７０に固定された第１の接続端
子７２０と第２の接続端子９０の各背後側端部が貫通す
る端子孔８１，８２を備え、これら端子９０，７２０の
貫通端は中継基板８０の裏側で半田付けにより電気接続
され、これにより図示しない回路パターンを通じて接続
端子７２０と第２の接続端子９０とが互いに電気接続さ
れている。

【００２５】このように予め中継基板８０が導通装着さ
れたステッピングモータ７０の前方側には、回路基板５
０，スペーサ６０，拡散板４０，計器文字板３１がそれ
ぞれ積層状態に装着され、また駆動軸７１１の出力側
（先端側）は回路基板５０，拡散板４０，計器文字板３
１のそれぞれを貫通し、その貫通端には指針２１が取り
付けられる。

【００２６】ステッピングモータ７０に対する回路基板
５０の装着にあっては、回路基板５０をステッピングモ
ータ７０の一側面に配置した際、第２の接続端子９０に
対応する回路基板５０箇所に導通固定した４つの第３の
接続端子５２内に、第２の接続端子の前方側端部が挿入
接続されるようになっていて、これにより回路基板５０
とステッピングモータ７０との電気接続がはかられる。

【００２７】回路基板５０はまた、ステッピングモータ
７０と対向する面とは反対側が半田付け面として設定さ
れると共に第３の接続端子５２は、第２の接続端子９０
に対応する回路基板５０箇所にあけられた貫通孔５３内
に挿入された状態で半田付けにより回路基板５０に電気
接続されている。

【００２８】第３の接続端子５２は、図５に示すよう
に、貫通孔５３を通じて回路基板５０の半田付け面側に
突出し且つその外周周囲が回路基板５０に半田付け接続
されると共に第２の接続端子９０の挿入方向に開口する
中空の閉塞筒体からなるハウジング部５２１と、このハ
ウジング部５２１の開口側に設けられ貫通孔５２への挿
入深さを規制する規制部５２２と、ハウジング部５２１
の中空内に設けられ第２の接続端子９０に弾性を有して
接触する別付け部品にて設けられた接触部５２３とから
構成されるリセプタクル端子からなるもので、ハウジン
グ部５２１が閉塞筒体からなることにより、自動半田付
け工程による半田付けに有利である。

【００２９】以上のように本実施例によるアナログ式計
器によれば、ステッピングモータ７０は駆動軸７１１を
有するロータ７１２とこのロータ７１２に回転力を与え
るコイル７１４とを有し駆動軸７１１の少なくとも出力
側を一側面より突出してなり、回路基板５０はステッピ
ングモータ７０の一側面に対向する位置で駆動軸７１１
の出力側端部が貫通するように配置され、中継基板８０
はステッピングモータ７０の一側面とは駆動軸７１１の
軸方向において対向する反対側の他側面に配置されてな
り、ステッピングモータにはコイル７１４と中継基板８
０とを電気接続する第１の接続端子７２０と中継基板８
０と回路基板５０との間に位置して駆動軸７１１の軸方
向に伸長し中継基板８０と回路基板５０とを電気接続す
る棒状の第２の接続端子９０とを設け、回路基板５０に
は第２の接続端子９０が挿入接続されるリセプタクル端
子からなる第３の接続端子５２を半田付けにより導通固
定したことにより、ステッピングモータ７０側となる第
２の接続端子９０を棒状となすことで、ステピングモー
タ７０の幅方向における大型化を避けることができる。
また本実施例では、回路基板５０側となる第３の接続端
子５２を半田付けにより電気接続されるリセプタクル端
子となしたことで、従来のごとく別工程による加締めや
接続端子の垂直度管理が不要となり、これによりコスト
ダウンをはかることができる。

【００３０】また本実施例では、ステッピングモータ７
０がその一側面に回路基板５０に対向する絶縁性の軸受
プレート（対向部材）７１８を有し、この軸受プレート
７１８に端子保持部７１８ｂを連続して設け、この端子
保持部７１８ｂに第２の接続端子９０を取り付けて保持
させたことにより、第２の接続端子９０を取り付ける専
用部材が不要となり、これにより部品点数の増加を抑
え、さらなるコストダウンをはかることができる。端子
保持部７１８ｂの駆動軸７１１に沿った延長長さは、第
２の接続端子９０を安定的に保持できればよい。

【００３１】また本実施例では、回路基板５０はステッ
ピングモータ７０に対向する面とは反対側が半田付け面
として設定され、第３の接続端子５２は、回路基板５０
に形成した貫通孔５３を通じて半田付け面側に突出し外
周が回路基板５０に半田付け接続されると共に第２の接
続端子９０の挿入方向に開口する中空の閉塞筒体からな
るハウジング部５２１と、このハウジング部５２１の中
空内に設けられ第２の接続端子９０に接触する接触部５
２３とから構成すれば、第３の接続端子５２内への半田
の進入を抑えることができ、自動半田付けに好適となっ
て更なるコストダウンが可能となる。なお自動半田付け
を考慮しない場合は、他の実施例として図６に示すよう
に、非閉塞枠体からなるハウジング部５２１とこのハウ
ジング部５２１から連続形成される接触部５２３とから
なるリセプタクル端子を用いることもできる。

【００３２】また本実施例では、閉塞筒体からなる第３
の接続端子５２において、ハウジング部５２１に、ステ
ッピングモータ７０に対向する回路基板５０の板面側に
当接して貫通孔５３への挿入深さを規制する規制部５２
２を設けたことにより、例えば半田付け前の状態にあっ
ては、回路基板５０に対し第３の接続端子５２を仮保持
しておくことができ、また装着時においては、その挿入
高さが機械的に決まるので、半田付け作業性，装着作業
性を高めることができる。

【００３３】また本実施例では第３の接続端子５２に対
応する軸受プレート７１８箇所に第３の接続端子５２を
逃げる段部７１８ａを形成したことにより、第３の接続
端子５２のステッピングモータ７０側への突出分を吸収
でき、ステッピングモータ７０の軸方向寸法を小さくす
ることができる。

【００３４】なお本実施例では電気式計器としてステッ
ピングモータ７０を例に説明したが、交差コイル式計器
をはじめとする他の種類の電気式計器であってもよい。
また前述実施例では回路基板５０と第２の接続端子９０
との電気接続に閉塞筒体からなるリセプタクル端子（第
３の接続端子）を用いたが、半田付けに替えて中継基板
８０と第２の接続端子９０との接続、あるいは中継基板
８０と第１の中継端子７２０との接続に、前述のごとき
閉塞筒体からなる接続端子を用いてもよく、この際、中
継基板８０における半田付け面設定、第１，第２の接続
端子７２０，９０の挿入方向に応じて閉塞筒体からなる
ハウジング部の開口向きを定めればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、駆動軸
を有するロータとこのロータに回転力を与えるコイルと
を有し前記駆動軸の少なくとも出力側を一側面より突出
してなる電気式計器と、この電気式計器の一側面に対向
する位置で前記駆動軸の出力側端部が貫通するように配
置される回路基板と、前記電気式計器の一側面とは前記
駆動軸の軸方向において対向する反対側の他側面に配置
される中継基板とを備え、前記電気式計器に前記コイル
と前記中継基板とを電気接続する第１の接続端子を設け
ると共に前記中継基板と前記回路基板との間に位置して
前記駆動軸の軸方向に伸長し前記中継基板と前記回路基
板とを電気接続する棒状の第２の接続端子を設け、前記
回路基板に前記第２の接続端子が挿入接続される第３の
接続端子を半田付けにより導通固定したことにより、電
気式計器の大型化を避けながらコストダウンをはかるこ
とが可能な電気式計器の接続構造を提供することができ
る。

【００３６】また本発明は、前記電気式計器がその前記
一側面に前記回路基板に対向する絶縁性の対向部材を有
し、この対向部材に前記第２の接続端子が取り付けられ
ることにより、更なるコストダウンをはかることができ
る。

【００３７】また本発明は、前記回路基板が前記電気式
計器に対向する面とは反対側が半田付け面として設定さ
れ、前記第３の接続端子は前記回路基板に形成した貫通
孔を通じて前記半田付け面側に突出し外周が前記回路基
板に半田付け接続されると共に前記第２の接続端子の挿
入方向に開口する中空の閉塞筒体からなるハウジング部
と、このハウジング部の中空内に設けられ前記第２の接
続端子に接触する接触部とを備えることにより、更なる
コストダウンをはかることができる。

【００３８】また本発明は、前記ハウジング部が前記電
気式計器に対向する前記回路基板の板面側に当接して前
記貫通孔への挿入深さを規制する規制部を有することに
より、作業性を高めることができる。

【００３９】また本発明は、前記第３の接続端子に対応
する前記対向部材箇所に前記第３の接続端子を逃げる段
部が形成されることにより、ステッピングモータの軸方
向寸法を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例となるステッピングモータを用
いたアナログ式計器の分解斜視図。

【図２】図１ステッピングモータのＸ−Ｘ線に沿った断
面図。

【図３】図１ステッピングモータのＹ−Ｙ線に沿った断
面図。

【図４】図１のアナログ式計器の組み付け状態を示す断
面図。

【図５】第３の接続端子を示す断面図。

【図６】他の実施例を示す断面図。

【符号の説明】

５０ 回路基板 ５２ 第３の接続端子 ７０ ステッピングモータ（電気式計器） ８０ 中継基板 ９０ 第２の接続端子 ７１１ 駆動軸 ７１２ ロータ ７１４ コイル ７２０ 第１の接続端子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸を有するロータとこのロータに回
   転力を与えるコイルとを有し前記駆動軸の少なくとも出
   力側を一側面より突出してなる電気式計器と、この電気
   式計器の一側面に対向する位置で前記駆動軸の出力側端
   部が貫通するように配置される回路基板と、前記電気式
   計器の一側面とは前記駆動軸の軸方向において対向する
   反対側の他側面に配置される中継基板とを備え、前記電
   気式計器に前記コイルと前記中継基板とを電気接続する
   第１の接続端子を設けると共に前記中継基板と前記回路
   基板との間に位置して前記駆動軸の軸方向に伸長し前記
   中継基板と前記回路基板とを電気接続する棒状の第２の
   接続端子を設け、前記回路基板に前記第２の接続端子が
   挿入接続される第３の接続端子を半田付けにより導通固
   定したことを特徴とする電気式計器の接続構造。
2. 【請求項２】 前記電気式計器はその前記一側面に前記
   回路基板に対向する絶縁性の対向部材を有し、この対向
   部材に前記第２の接続端子が取り付けられることを特徴
   とする請求項１記載の電気式計器の接続構造。
3. 【請求項３】 前記回路基板は前記電気式計器に対向す
   る面とは反対側が半田付け面として設定され、前記第３
   の接続端子は前記回路基板に形成した貫通孔を通じて前
   記半田付け面側に突出し外周が前記回路基板に半田付け
   接続されると共に前記第２の接続端子の挿入方向に開口
   する中空の閉塞筒体からなるハウジング部と、このハウ
   ジング部の中空内に設けられ前記第２の接続端子に接触
   する接触部とを備えることを特徴とする請求項１もしく
   は請求項２記載の電気式計器の接続構造。
4. 【請求項４】 前記ハウジング部が前記電気式計器に対
   向する前記回路基板の板面側に当接して前記貫通孔への
   挿入深さを規制する規制部を有することを特徴とする請
   求項３記載の電気式計器の接続構造。
5. 【請求項５】 前記第３の接続端子に対応する前記対向
   部材箇所に前記第３の接続端子を逃げる段部が形成され
   ることを特徴とする請求項２から請求項４記載の電気式
   計器の取付構造。