JP2005263005A - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】計器組立時の作業効率を向上させる。
【解決手段】裏カバー１には、制御基板３を固定収容するための制御基板固定収容部１２が形成されている。この制御基板固定収容部１２は、裏カバー１の内壁が制御基板３の外側面を周回するように、制御基板３の厚さぶんだけ掘り下げられたような形状をしている。制御基板３の長側面に対応する制御基板固定収容部１２のそれぞれの内側壁には、制御基板３の幅よりも広い一対の取付用凹部１２５ａ、１２５ｂが設けられている。制御基板３は、差し込みとスライドだけで制御基板固定収容部１２に固定収容できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用計器に関し、特に、計器組立時の作業効率を大幅に向上させることのできる車両用計器に関する。

車両用計器には、速度やエンジン回転数等を指示するための指示機構に関する制御回路や、文字版、指針等を照明するための照明機構に関する制御回路等のような各種の制御機能を有する制御回路類が搭載されている。

図６は、この種の従来の車両用計器を示す分解斜視図である。図６に示すように、従来の車両用計器は、裏カバー９１、メイン基板９２、表カバー９３、サブ基板９４、導光板９５、及び文字板９６を含んで構成される。ここで、文字板９６の前方に覆設される見返しや表ガラス等も有するが、図中、それらは省略している。

裏カバー９１は、表カバー９３と一体化されて、メイン基板９２を両面から挟み込むようにして収容する。この裏カバー９１の側壁には、表カバー９３と一体化される際に表カバー９３側に係合する複数のロック爪９１１が突設されている。また、その底面には、コネクタ端子用窓９１２やムーブメント９２３を収容するムーブメント収容部９１３が形成されている。

メイン基板９２には、上記各種の制御機能を有する制御回路類であるＩＣチップ等の電子部品９２１や指針９６３に光を供給する複数個のＬＥＤ９２２、指針９６３を回転させるためのムーブメント９２３等が配設されている。ムーブメント９２３の指針軸は、メイン基板９２を貫通してその前面に突出している。なお、ムーブメント９２３は、実際には各指示部に対応して複数個あるが、ここでは省略している。

表カバー９３は、その前面に、取付片９３１、導光板９５を収容する導光板収容部９３２、サブ基板９４を収容するサブ基板収容部９３３等を有している。サブ基板９４は円盤状であり、複数のＬＥＤ９４１を搭載する。

導光板９５は、光源からの出射光を導光して、文字板９６の裏面を照射する。その中央部には、導光板中央孔９５１が穿設されている。文字板９６には、速度計、回転計等に関する意匠９６１やワーニング等の意匠が形成されている。指針９６３は、対応するムーブメント９２３にて回転制御されて、文字板９６上の所定意匠を指示する。

なお、上記従来例は、下記特許文献１中でも開示されている。
特開２００３−１９４５９５号公報

上述のように、従来の車両用計器では、各種制御回路としての複数のＩＣチップが基板９２上に取り付けられているが、これらはそれぞれ主にはんだ付けによって取り付けられる。はんだ付け作業は、周知のように、はんだ付け以外にも、基板の裏返しや保持、取り付け部品の位置決め、固着時間等を要し、多くの工数が割かれる。このため、上述のような従来の車両用計器では、計器組立時の作業効率があまりよくなかった。なお、図示しないが、基板９２には、各種類に電気的に接続されるコネクタ部も取り付けられており、これを取り付ける作業や取り付けスペースも確保する必要があった。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、計器組立時の作業効率を大幅に向上させることのできる車両用計器を提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の車両用計器は、各種の制御機能を有する制御回路類を搭載する車両用計器であって、前記制御回路類を集約的に搭載した制御基板と、前記車両用計器を構成する筐体のうちで、前記車両用計器の少なくとも裏面側を覆う筐体である裏カバーに形成された、前記制御基板を固定収容するための制御基板固定収容部と、を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、制御回路類が制御基板に集約的に搭載されており、この制御基板を固定収容するための制御基板固定収容部が、車両用計器の裏カバーに形成されている。このような制御基板及び制御基板固定収容部によって、各種の制御機能を有する制御回路類が裏カバー側に取り付け可能になる。また、制御基板は計器前方側から取り付け可能である。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の車両用計器は、請求項１記載の車両用計器において、前記制御基板の側面及びこの側面に対向する前記制御基板固定収容部の一部位には、前記制御基板の差し込み方向と略垂直方向に、前記制御基板をスライドさせることにより、前記制御基板を前記制御基板固定収容部に固定するためのスライド固定手段、が設けられている、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、制御基板は、差し込み方向と略垂直方向にスライドさせることにより、制御基板固定収容部に固定可能である。このため、ネジ止め等の取り付け作業も要せず、差し込み作業と連続的に制御基板を固定収容できる。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載の車両用計器は、請求項２記載の車両用計器において、前記制御基板固定収容部は、前記裏カバーの内壁が前記制御基板の外側面を周回するように、前記制御基板の厚さぶんだけ掘り下げられたような形状をしている、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、制御基板固定収容部は、裏カバーの内壁が制御基板の外側面を周回するように掘り下げられたような形状をしている。このような形状の制御基板固定収容部によって、制御基板の位置決めが容易になる。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の車両用計器は、請求項３記載の車両用計器において、前記制御基板固定収容部の対向する内側壁には、前記制御基板の幅よりも広い、一対の取付用凹部、が設けられている、ことを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、制御基板固定収容部の対向する内側壁に設けられた一対の取付用凹部を利用することにより、制御基板の差し込み及びスライドが容易になる。

上記課題を解決するためになされた請求項５記載の車両用計器は、請求項４記載の車両用計器において、前記制御基板の背面には、前記制御回路類に電気的に接続されるコネクタ部、が突設されており、前記制御基板固定収容部の底面には、固定収容された前記制御基板の前記コネクタ部が計器外部に露呈するようなコネクタ貫通窓、が設けられている、ことを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、制御基板の背面には、制御回路類に電気的に接続されたコネクタ部が突設されており、このコネクタ部は、制御基板固定収容部の底面に設けられたコネクタ貫通窓を介して計器外部に露呈する。このため、従来、基板に取り付けられていた制御回路類に電気的に接続されるコネクタ部も基板に取り付ける必要がなくなる。

請求項１記載の発明によれば、制御回路類が制御基板に集約的に搭載されており、この制御基板を固定収容するための制御基板固定収容部が、車両用計器の裏カバーに形成されている。このような制御基板及び制御基板固定収容部によって、各種の制御機能を有する制御回路類が裏カバー側に取り付け可能になるので、従来のように、制御回路類の基板への取り付け作業が不要となる。また、制御基板は計器前方側から取り付け可能である。したがって、計器組立時の作業効率が大幅に向上する。また、制御基板が裏カバー側に収容固定されるので、すなわち、制御基板を基板側に固定する必要がなくなるので、フレキシブル基板の利用も可能になり、計器の軽量化、小型化にも貢献できる。

請求項２記載の発明によれば、制御基板は、差し込み方向と略垂直方向にスライドさせることにより、制御基板固定収容部に固定可能である。このため、ネジ止め等の取り付け作業も要せず、差し込み作業と連続的に制御基板を固定収容できる。したがって、作業効率がより向上する。

請求項３記載の発明によれば、制御基板固定収容部は、裏カバーの内壁が制御基板の外側面を周回するように掘り下げられたような形状をしている。このような形状の制御基板固定収容部によって、制御基板の位置決めが容易になるため、更に作業効率が向上する。更に、制御基板固定収容部は、裏カバーの内壁が制御基板の厚さぶんだけ掘り下げられたような形状をしているので、計器の不要な大型化を抑制できる。

請求項４記載の発明によれば、制御基板固定収容部の対向する内側壁に設けられた一対の取付用凹部を利用することにより、制御基板の差し込み及びスライドが容易になる。したがって、作業効率がより一層向上する。

請求項５記載の発明によれば、制御基板の背面には、制御回路類に電気的に接続されたコネクタ部が突設されており、このコネクタ部は、制御基板固定収容部の底面に設けられたコネクタ貫通窓を介して計器外部に露呈する。このため、従来、基板に取り付けられていた制御回路類に電気的に接続されるコネクタ部も基板に取り付ける必要がなくなる。したがって、作業効率の向上のみならず、スペース効率の向上にも大きな効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両用計器を示す分解斜視図である。この車両用計器は、複数の指示部が一体化されたいわゆるコンビネーションメータであり、裏カバー１、ムーブメント２、制御基板３、フレキシブル基板４、ケース５、ＬＣＤ６、文字板７、指針８及び見返し・表ガラス９を含んで構成される。

図１において、裏カバー１は、樹脂製であり、横長の浅皿状をしている。裏カバー１の内面側には、ムーブメント２を収容するムーブメント収容部１１、制御基板３を固定収容する制御基板固定収容部１２、フレキシブル基板４を固定するための複数のロック片１３等が設けられている。ムーブメント収容部１１には、ムーブメント２を固定するためのロック爪１１１が設けられている。なお、制御基板固定収容部１２については、再度、別図面を用いて補足説明する。

ムーブメント２は、所定の制御信号に応答して指針軸２１に挿通される指針８を回転させるモータ装置であり、速度計、回転計等の各指示部に対応して複数個、搭載されている。このムーブメント２の両側面には、組み付け時に利用される取付片２２が設けられている。

制御基板３は、薄型箱形状であり、速度やエンジン回転数等を指示するための指示機構に関する制御回路類や、文字版、指針等を照明するための照明機構に関する制御回路類等のような各種の制御機能を有する制御回路類を集約的に搭載している。その背面には計器外部に露呈するコネクタ部（不図示）を有し、側面にはスライド溝３１ａ等を有している。制御基板３については、再度、別図面を用いて補足説明する。

フレキシブル基板４は、裏カバー１と同等の横長のシート状をしており、ロック片１３が係合されるフレーム部材４１、ロック片１３が挿入される位置決め孔４２、上記指針軸２１が挿通される指針軸孔４３を有し、チップ部品４４やブザー４５等の電子部品が搭載されている。このフレキシブル基板４は、裏カバー１の内面形状に合わせて、階段状に折り曲げられている。なお、フレキシブル基板４に替えて、ハード基板を用いることも可能である。

ケース５は、樹脂製であり、裏カバー１と同等の横長状をしている。このケース５は、各指示部にそれぞれ対応した浅皿状の窪み５３を有し、それらの中央部には各指針８に対応する中央孔５１が穿設されている。また、ケース５には、ＬＣＤ６の形状に対応した矩形状の窓５２が設けられている。ＬＣＤ６は、累積距離等をディジタル表示する液晶表示デバイスであり、複数の端子６１を有している。

文字板７は、裏カバー１と同等の横長のシート状をしているが、特に、速度計、回転計に対応する部分は、浅皿状の窪み７３を有している。また、文字板７にも、各指針８に対応する中央孔７１が穿設されている。文字板７には、図示しないが、速度計、回転計等に関する意匠やワーニング等の意匠も形成されている。指針８は、対応するムーブメント２にて回転制御されて、文字板７上の所定意匠を指示する。

そして、見返し・表ガラス９は、裏カバー１と同等の横長の樹脂製であり、この計器の最前面に覆設される。詳しくは、表ガラス９ａはスモーク系の透明樹脂であり、見返し９ｂは、基本的に文字板７の指示部分以外を隠蔽する部材であり、その縁部に裏カバー１と係合するための図示しないロック爪も有している。

このような構成の車両用計器は、図中、矢印で示す方向のみから基本的に組み立て可能となっている。すなわち、矢印で示す方向から裏カバー１にムーブメント２、制御基板３等を組み付けた後、フレーム部材４１や電子部品が組み付けれられたフレキシブル基板４を裏カバー１に固着し、続いて、矢印で示す方向からケース５、ＬＣＤ６、文字板７、指針８、見返し・表ガラス９等を組み付けるようにして、組立作業が行われる。制御回路類を集約的に搭載した制御基板３及び裏カバー１に設けられた制御基板固定収容部１２は、この一連の一方向作業を可能にするために大きく貢献している。

続いて、図２〜図５を用いて、本発明の一実施形態に係る制御基板、制御基板固定収容部の構成及び制御基板の固定収容方法について説明する。図２は、制御基板が差し込まれる前の状態を示す要部斜視図であり、図３は、制御基板が固定収容された状態を示す要部斜視図である。また、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はそれぞれ、制御基板がスライドされる前の状態を示す要部平面図及び断面図であり、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）はそれぞれ、制御基板がスライドされた後の状態を示す要部平面図及び断面図である。

図２に示すように、薄型の箱形状の制御基板３は、各種の制御機能を有する制御回路類を集約的に搭載している。制御基板３は、基板ケース３１と裏基板３５とで箱形の外形を形成し、これらで図示しない主電子回路部を収容している。裏基板３５には、外付け電子部品３４が搭載されると共に、制御基板３に搭載される電子回路類に電気的に接続された、外部接続端子としてのコネクタ部３３が突設されている。なお、制御基板３の背面からは、他回路と電気接続するためのフラットケーブルが引き出されているが、本発明の趣旨を理解するためには不要であるので省略している。

制御基板３（正確には、基板ケース３１）の長側面には、スライド固定時に利用される複数のスライド溝３１ａ〜３１ｆが列設されている。一側面のスライド溝３１ａ、３１ｂ及び３１ｃはそれぞれ、他側面のスライド溝３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆと対向している。なお、各スライド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆには、制御基板３の固定のために、上記裏基板３５の一部が重複している。これについては、図４及び図５を用いた説明で明らかになる。また、制御基板３（正確には、基板ケース３１）の短側面には、スライド固定時に利用される複数のストッパ溝３２ａ、３２ｂが列設されている。一側面のストッパ溝３２ａは、他側面のストッパ溝３２ｂと対向している。

一方、車両用計器の裏面側を覆う筐体である裏カバー１には、上記制御基板３を固定収容するための制御基板固定収容部１２が形成されている。この制御基板固定収容部１２は、裏カバー１の内壁が制御基板３の外側面を周回するように、制御基板３の厚さぶんだけ掘り下げられたような形状をしている。

このような形状の制御基板固定収容部１２によって、制御基板の位置決めが容易になる。また、制御基板固定収容部１２は、裏カバー１の内壁が制御基板３の厚さぶんだけ掘り下げられたような形状をしているので、計器の不要な大型化を抑制できる。

制御基板３の長側面に対応する制御基板固定収容部１２のそれぞれの内側壁には、制御基板３の幅よりも広い一対の取付用凹部１２５ａ、１２５ｂが設けられている。凹部の大きさは、標準的な作業者の指の大きさに基づいている。この取付用凹部１２５ａ、１２５ｂを利用することにより、制御基板３の差し込み及びスライドが容易になる。

制御基板３の長側面に対応する制御基板固定収容部１２のそれぞれの内側壁にはまた、スライド固定時に利用される複数の凸片１２１ａ〜１２１ｆが列設されている。一側壁の凸片１２１ａ、１２１ｂ及び１２１ｃはそれぞれ、他側壁の凸片１２１ｄ、１２１ｅ及び１２１ｆと対向している。なお、凸片１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ及び１２１ｆはそれぞれ、上記スライド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆに対応する位置に設けられている。

制御基板３の短側面に対応する制御基板固定収容部１２のそれぞれの内側壁には、スライド固定時に利用されるストッパピン１２２ａ、１２２ｂが列設されている。一側壁のストッパピン１２２ａは、他側壁のストッパピン１２２ｂと対向している。なお、ストッパピン１２２ａ及び１２２ｂはそれぞれ、上記ストッパ溝３２ａ及び３２ｂに対応する位置に設けられている。

また、制御基板固定収容部１２の底面には、制御基板３がスライド完了したと同時に係合するロック片１２４ａ、１２４ｂも立設されている。

更に、制御基板固定収容部１２の底面には、固定収容された制御基板３のコネクタ部３３が計器外部に露呈するような四角形状のコネクタ貫通窓１２３が設けられている。コネクタ貫通窓１２３は、制御基板３のコネクタ部３３に対応する位置に設けられているが、制御基板３のスライド動作に影響しないように、コネクタ部３３より幅広になっている。コネクタ部３３は、最終的に、コネクタ貫通窓１２３を介して計器外部に露呈する。このため、従来、基板に取り付けられていた制御回路類に電気的に接続されるコネクタ部も基板に取り付ける必要がなくなり、スペース効率が向上する。

上述のような構成の制御基板３を制御基板固定収容部１２に固定収容するときには、まず、制御基板３の長側面を指で摘んで制御基板固定収容部１２に位置合わせして、図中、実線矢印で示す方向に制御基板３を差し込み、続いて、図中、点線矢印で示す方向に制御基板３をスライドさせる。そして、制御基板３がスライド完了したと同時にロック片１２４ａ、１２４ｂが制御基板３にロックして、図３に示すような状態で、制御基板３が固定される。なお、図３に示すような状態の上から、上記フレキシブル基板４が組み付けられる。

更に、図４及び図５を用いて、上記スライド動作及び固定時の作用について説明を加える。図４及び図５において、図２及び図３と共通する部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、制御基板３が制御基板固定収容部１２に差し込まれただけの状態、すなわち、制御基板がスライドされる直前の状態では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、制御基板３側のスライド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆ近傍の裏基板３５と、制御基板固定収容部１２側の凸片１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ及び１２１ｆとは、接触していない。制御基板３を固定するためには、上記図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すような状態から、図中、点線矢印で示す方向にスライドさせる。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、スライドは制御基板固定収容部１２側のストッパピン１２２ａが制御基板３側のストッパ溝３２ａに接触することにより完了するが、これと同時にロック片１２４ａ、１２４ｂが制御基板３をロックする。すなわち、ストッパピン１２２ａとロック片１２４ａ、１２４ｂとに挟まれて、制御基板３はスライド方向面に左右不動になる。

また、スライド完了時には、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、制御基板固定収容部１２側の凸片１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ及び１２１ｆがそれぞれ、制御基板３側のスライド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆ近傍の裏基板３５と面接触している。これにより、制御基板３はスライド方向面と垂直方向にも不動になる。

したがって、制御基板３が制御基板固定収容部１２の所定位置に強固に固定される。このようなスライド機構を採用することにより、ネジ止め等の取り付け作業が不要となるうえ、差し込み作業と連続的に制御基板を固定収容できるため、作業効率が非常によい。

なお、凸片１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ及び１２１ｆ、スライド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆ、この近傍の裏基板３５、ストッパピン１２２ａ、１２２ｂ、並びに、ストッパ溝３２ａ及び３２ｂは、請求項中のスライド固定手段に対応する。

以上のように、本発明の実施形態によれば、各種の制御回路類が裏カバー側に取り付け可能になるので、従来のように、制御回路類の基板への取り付け作業が不要となる。また、制御基板は計器前方側から取り付け可能になる。したがって、計器組立時の作業効率が大幅に向上する。また、制御基板が裏カバー側に収容固定されるので、すなわち、制御基板を基板側に固定する必要がなくなるので、フレキシブル基板の利用も可能になり、計器の軽量化、小型化にも貢献できる。

なお、上述の例示したスライド固定機構は一例であり、本発明を限定するものではない。例えば、凸片とスライド溝との位置関係は、実施形態と逆になってもよいし、それら形状や数も適宜変更可能である。また、場合によっては、フレキシブル基板に替えて、ハード基板を用いることも可能である。本発明は、その趣旨の中で小変更されたものも含むものである。

本発明の一実施形態に係る車両用計器を示す分解斜視図である。 制御基板が差し込まれる前の状態を示す要部斜視図である。 制御基板が固定収容された状態を示す要部斜視図である。 図４（Ａ）は制御基板がスライドされる前の状態を示す要部平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡＡ線断面図である。 図５（Ａ）は制御基板がスライドされた後の状態を示す要部平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡＡ線断面図である。 従来の車両用計器を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 裏カバー
２ ムーブメント
３ 制御基板
４ フレキシブル基板
５ ケース
６ ＬＣＤ
７ 文字板
８ 指針
９ 見返し・表ガラス
１２ 制御基板固定収容部
３１ａ〜３１ｆ スライド溝
１２１ａ〜１２１ｆ 凸片

Claims (5)

1. 各種の制御機能を有する制御回路類を搭載する車両用計器であって、
   前記制御回路類を集約的に搭載した制御基板と、
   前記車両用計器を構成する筐体のうちで、前記車両用計器の少なくとも裏面側を覆う筐体である裏カバーに形成された、前記制御基板を固定収容するための制御基板固定収容部と、
   を有することを特徴とする車両用計器。
2. 請求項１記載の車両用計器において、
   前記制御基板の側面及びこの側面に対向する前記制御基板固定収容部の一部位には、前記制御基板の差し込み方向と略垂直方向に、前記制御基板をスライドさせることにより、前記制御基板を前記制御基板固定収容部に固定するためのスライド固定手段、が設けられている、
   ことを特徴とする車両用計器。
3. 請求項２記載の車両用計器において、
   前記制御基板固定収容部は、前記裏カバーの内壁が前記制御基板の外側面を周回するように、前記制御基板の厚さぶんだけ掘り下げられたような形状をしている、
   ことを特徴とする車両用計器。
4. 請求項３記載の車両用計器において、
   前記制御基板固定収容部の対向する内側壁には、前記制御基板の幅よりも広い、一対の取付用凹部、が設けられている、
   ことを特徴とする車両用計器。
5. 請求項４記載の車両用計器において、
   前記制御基板の背面には、前記制御回路類に電気的に接続されるコネクタ部、が突設されており、
   前記制御基板固定収容部の底面には、固定収容された前記制御基板の前記コネクタ部が計器外部に露呈するようなコネクタ貫通窓、が設けられている、
   ことを特徴とする車両用計器。

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