JP2011133373A5

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Publication number: JP2011133373A5
Application number: JP2009293633A
Authority: JP
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2029-12-25

Description

計器装置

本発明は、例えば自動車やオートバイ、建設機械、農耕機械などの車両に搭載される計器装置に関する。

従来の車両などに搭載される計器装置として、特許文献１や特許文献２などに示すような構成が知られている。当該特許文献などによる計器装置にあっては、速度計や回転計などの指針式の指示計器の前面側に配置される表示板と、前記指示計器を実装する硬質材料からなる回路基板と、この回路基板の前面側に配置され、前記表示板を載置する樹脂材料からなる中ケースと、この中ケースの前面側に配置され、少なくとも前面が透視可能な樹脂材料からなる透視パネル部材と表示板の表示領域を仕切る見返しパネル部材とからなる上ケースと、前記中ケースと前記回路基板とを覆う樹脂材料からなる下ケースと、を備えてなる計器装置を構成している。

この場合、計器装置の組み付けを簡便に行うためにビス締めによる固定手段から、例えば弾性腕片に備えた爪状のフック部とこの弾性腕片のフック部と係合する枠状の係合部とを着脱可能に設けるように構成することによって、組み付けおよび分解などの作業を個別に設けた部品であるビスによるビス締め作業に比べて簡単に行うことができるようにしたものが知られている。

特開２００１−１７４２９２号公報特開２００８−７５６９６号公報

ところで、前述の特許文献１や特許文献２などにおける計器装置は、例えば上ケースである透視パネル部材と見返しパネル部材や中ケースあるいは下ケースのそれぞれの外周部分に係止用のフック部を設け、このフック部などに対応するように見返しパネル部材や中ケースあるいは下ケースなどに枠状の係合部を形成して係合保持するように構成している。この際、組み付け時においてはさほど問題はないにしても、各ケースの取り外しを行う場合にあっては、枠状の係合部に係合保持された複数のフック部を撓ませながら取り外す必要があり、例えば上ケースである透視パネル部材，見返しパネル部材、中ケースおよび下ケースとを分解する際に、透視パネル部材を取り外す際はその透視パネル部材に設けられた弾性腕片に設けられたフック部をそれぞれ同時期に外す必要があり、一つでも係合状態にあっては取り外すことができず厄介なものであった。次いで見返しパネル部材を中ケースに対して取り外す場合においても同様にして見返しパネル部材に設けられた弾性腕片のフック部を同時期に外しながら分解する必要があり、中ケースと下ケースを含み取り外し作業においても手間を要すものであった。

また回路基板においても同様にして、中ケースあるいは下ケースに設けたフック部によって回路基板を係脱可能に組み付け保持しているため組み付け取り外しにおいて手間がかかるものであった。

そこで本発明は、前述の問題点に着目し、組み付けおよび取り外しの作業性を従来に比して簡単に行うことのできる計器装置を提供することを目的とするものである。

本発明は前述した課題を解決するため、請求項１では、指示計器の前面側に配置される表示板と、前記指示計器を実装する硬質材料からなる回路基板と、この回路基板の前面側に配置され、前記表示板を載置する樹脂材料からなる中ケースと、この中ケースの前面側に配置され、少なくとも前面が透視可能な樹脂材料からなる上ケースと、前記中ケースと前記回路基板とを覆う樹脂材料からなる下ケースと、を備えてなる計器装置において、前記中ケースの周縁部には、前記上側と下側のケース間に挟んで保持するためのフランジ部が設けられ、前記上ケースまたは前記下ケースの一方側に、それぞれの外周部に間隔を配して係止部が設けられるとともに、この係止部に対応する前記上ケースまたは前記下ケースの他方側に、前記係止部と係合する係合部を設けてなることを特徴とする計器装置である。

このように構成することにより、上ケース側と下ケース側の少なくとも一方側に係止部を設け、上ケース側と下ケース側の係止部位置に対応して他方側に係合部を設けることによって簡単に上下のケース間に中ケースを挟み付けながら固定保持することができるものであり、係止部と係合部との組み付け数を削減することができ組み付けおよび取り外しなどの作業効率を高めることができる。

また請求項２では、請求項１に記載の計器装置において、前記回路基板は、前記下ケースと前記中ケースとの間に挟着保持してなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、上下のケース同士の組み付け固定時において、回路基板を含めて上下のケース内に良好に組み付け保持することができる。

また請求項３では、請求項１または請求項２に記載の計器装置において、前記下ケースには、その下ケースの底面部分から前記回路基板に向けて突出する載置段部を設けてなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、下ケースと回路基板との間に下ケースから一体に回路基板に向けて突出する載置段部の厚み分が確保されるため、回路基板に実装される電子部品などの実装スペースを確保することができるものである。

また請求項４では、請求項３に記載の計器装置において、前記載置段部は、前記回路基板側に向けて立ち上がり形成された立ち上がり壁部と、この立ち上がり壁部と連続して回路基板の背後側を支持する載置部とから形成され、前記載置部に開口窓部が設けられるとともに、この開口窓部位置に対応して前記回路基板に貫通孔を設け、この貫通孔と前記開口窓部に対応して前記中ケースから一体に下ケース側と係合する係止部を設けてなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、中ケースと下ケース間に挟着保持される回路基板は、中ケースに設けた係止部によって下ケースとの間において強固に保持することができるとともに、上下のケース間に挟まれて保持された中ケースを下ケース側との間において係合保持することができるものであり、耐震性に優れた計器装置を提供することができるものであり、加えて立ち上がり壁部と載置部とからなる載置段部の凹設領域に係止部が配置されるため下ケースの底面側から係止部が突出することなく形成することができ、係止部が外部から突き当たって折損してしまうという問題も未然に解決することができる。

本発明による計器装置においては、指示計器の前面側に配置される表示板と、前記指示計器を実装する硬質材料からなる回路基板と、この回路基板の前面側に配置され、前記表示板を載置する樹脂材料からなる中ケースと、この中ケースの前面側に配置され、少なくとも前面が透視可能な樹脂材料からなる上ケースと、前記中ケースと前記回路基板とを覆う樹脂材料からなる下ケースと、を備えてなる計器装置において、前記中ケースの周縁部には、前記上側と下側のケース間に挟んで保持するためのフランジ部が設けられ、前記上ケースまたは前記下ケースの一方側に、それぞれの外周部に間隔を配して係止部が設けられるとともに、この係止部に対応する前記上ケースまたは前記下ケースの他方側に、前記係止部と係合する係合部を設けてなることを特徴とする計器装置であるため、簡単に上下のケース間に中ケースを挟み付けながら固定保持することができるものであり、係止部と係合部との組み付け数を削減することができ組み付けおよび取り外しなどの作業効率を高めることができるものであり、初期の目的を達成することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態である計器装置を示す正面図である。図２は、図１の計器装置の外観を示す平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ線箇所を示す計器装置の拡大断面図である。図４は、図３の組み付け前の状態を示す計器装置の断面図である。図５は、図１のＢ−Ｂ線箇所を示す断面図である。図６は、本発明の第２の実施形態である計器装置を示す断面図である。

図１から図５は本発明の第１の実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態をたとえば自動車に搭載される計器装置を例にして説明する。

同図において、本実施形態による計器装置においては、速度計、回転計、燃料計、水温計などの指針式の指示計器１０の前面側に配置される表示板２０と、前記指示計器１０の計器本体１１を実装する硬質材料からなる回路基板３０と、この回路基板３０の前面側に配置され、前記表示板２０を載置する樹脂材料からなる中ケース４０と、この中ケース４０の前面側に配置され、少なくとも前面が透視可能な樹脂材料からなる透視パネル部材５１と表示板２０の表示領域を仕切る見返しパネル部材５２とからなる上ケース５０と、前記中ケース４０と前記回路基板３０とを覆う樹脂材料からなる下ケース６０と、を備えて構成している。

この場合、速度計や燃料計、水温計などの各種情報を表示する各指示計器１０にあっては、回路基板３０の背後側に各指示計器１０の一部を構成する計器本体１１がそれぞれ組み付け固定されており、この各計器本体１１に設けられた指針軸１２の先端側に、指針軸１２を軸芯として回転する指針１３がそれぞれ圧入固定されている。この実施例における指針構造としては、透明な合成樹脂たとえばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などにて形成された発光指針１３を用いている。

この実施形態にあっては、計器本体１１は、可動磁石式計器またはステッピングモータからなり、この例では指針軸１２が回路基板３０に形成した軸孔を貫通するように、回路基板３０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配線パターンに電気接続されている。

また指針１３の背後側に位置した中ケース４０の前面側に配置される表示板２０には、目盛や数字や記号などからなる表示部２１が施されている。また、表示板２０には、指針軸１２に対応した位置に貫通孔２２が設けられ、この貫通孔２２を通じて指針軸１２と指針１３とが連結できるようになっている。

また回路基板３０は、たと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、計器本体１１の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）や、たとえば抵抗、コンデンサ等の各種電子部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されている。この回路基板３０上には、枠状の中ケース４０内に臨んで表示板２０の目盛部や数字などの表示部２１を透過照明するための光源（発光ダイオード７０）と、指針１３を発光照明するための指針用光源（発光ダイオード７１）とが実装されるとともに、前述したように計器本体１１が回路基板３０の背後側に組み付け固定されている。

また中ケース４０は、白色系の合成樹脂材料によって速度計、液面計、水温計などの指示計器１０を支持するために全体が略枠状の側壁部４１と、この側壁部４１の中程をそれぞれ繋ぐように設けられた水平壁部４２によって形成され、その枠状に形成された中ケース４０から一体にそれぞれの指示計器１０の指針軸１２を取り巻くように円筒部４３が形成され、この円筒部４３の底部に位置した回路基板３０の表面側に前述した指針照明用としての光源７１が配置されている。この場合、前記水平壁部４２は表示板２０を載置する載置面として形成している。

また、中ケース４０には円筒部４３の外周面の中程から連続して反射壁部４４が一体に突き出し形成され、この反射壁部４４の真下の位置には前述したように目盛や数字などからなる表示部２１を透過照明するための照明用としての光源７０が配置されている。また、中ケース４０には、光源７０からの光を反射壁部４４を介して反射導光し、この反射導光した光をさらに表示板２０の表示部２１側へと反射導光する反射面部４５が中ケース４０の水平壁部４２から連続して一体に形成されている。

また上ケース５０の一部を構成する透視パネル部材５１は、例えば透明な合成樹脂からなり、表示板２０上の表示部２１が透視できるように設けられている。

また上ケース５０の一部を構成する見返しパネル部材５２は、例えば黒色の合成樹脂からなり、表示板２０上の表示部２１領域を視認可能となるように枠状に仕切るように設けられている。

また下ケース６０は、例えば合成樹脂からなり、回路基板３０の背後と中ケース４０の外周面側を覆うように有底枠状に形成されている。

ところで、本実施形態における計器装置の各構成部材の組み付け・取り外し構造としての構成として、上ケース５０や中ケース４０および下ケース６０の各構成部材には以下の構造が用いられている。

透視パネル部材５１の外周部の適所には、所定の間隔を配して複数個の係止部５１０が一体に設けられている。この場合、係止部５１０としては、透視パネル部材５１の外周部から一体に下ケース６０側に向けて突出する弾性腕片５１１と、この弾性腕片５１１の先端部に設けられた爪状のフック部５１２とによって形成されている。

また見返しパネル部材５２側には、透視パネル部材５１に設けた係止部５１０のいくつかを受け入れるために枠状の係合部５２０が係止部５１０と対向する位置に一体に設けられるとともに、前記透視パネル部材５１と同様にして見返しパネル部材５２の外周部の適所に弾性腕片５２１とフック部５２２とからなる係止部５２３が所定の間隔を配して一体に設けられている。

また下ケース６０には、透視パネル部材５１に設けられた弾性腕片５１１とフック部５１２からなる係止部５１０と、見返しパネル部材５２に設けられた弾性腕片５２１とフック部５２２からなる係止部５２３とをそれぞれ受け入れるために下ケース６０の外周部箇所に枠状からなる係合部６００がそれぞれ設けられている。

また中ケース４０には、中ケースの上側周縁端部に外側に向けて水平方向に突出するフランジ部４００が設けられ、このフランジ部４００を上ケース５０と下ケース６０との間に挟着保持するように設けている。

また中ケース４０と下ケース６０との間に配設される回路基板３０は、本実施形態にあっては中ケース４０側と下ケース６０側との間に挟着保持されるように設けられている。この際、下ケース６０には、その下ケース６０の底面部分から回路基板３０に向けて突出する載置部６１０を設けている。この載置部６１０の厚み分によって回路基板３０に実装される電子部品や計器本体１１の実装スペースが確保される。

このように構成された第１の実施形態おける計器装置においては、以下のように組み付けが行われる。まず最初に回路基板３０に各指示計器１０の一部を構成する計器本体１１をそれぞれ組み付け固定するとともに電気的に引き回し形成し、この状態にて回路基板３０を下ケース６０を基準にしてセットする。次いで、中ケース４０の前面側に表示板２０を配置した状態にて、下ケース６０にセットする。続いて各計器本体１１に設けられた指針軸１２の先端側に指針１３の基部側を圧入固定する。これにより下ケース６０を基準として計器本体１１を組み付けた回路基板３０、中ケース４０および表示板２０が積層状態にてセットされる。さらに、上ケース５０となる見返しパネル部材５２と透視パネル部材５１とを下ケース６０側に重ね合わせて組み付けることにより、見返しパネル部材５２と透視パネル部材５１とにそれぞれ設けられた係止部５２３，５１０が下ケース６０側に設けた枠状の係合部６００に沿って送り込まれ各係止部５２３，５１０に設けられたフック部５２２，５１１が枠状の係合部６００に係合して抜け止め保持される。

この際、下ケース６０の係合部６００に対し、上ケース５０側に設けた係止部５２３，５１０を係合固定するだけで、上ケース５０と下ケース６０との間に中ケース４０に設けたフランジ部４００を介して中ケース４０を挟着保持することができる。さらに、この係合固定と同時に、中ケース４０と下ケース６０との間に回路基板３０を挟着保持することができるものであり、組み付け作業の効率化を図ることが可能となる。

従って、計器装置を分解（取り外し）する場合においても、上下のケース５０，６０に設けた係止部５２３，５１０と係合部６００との係合箇所のみを取り外すことによって簡便に分離することができ、中ケース４０や回路基板３０を簡単に取り外すことができる。

なお、夜間などの照明時においては、指針１３を発光照明するための指針照明用の光源７１が発光すると、その照明光は中ケース４０の円筒部４３の内部側にて案内されつつ表示板２０の貫通孔を通じて指針１３の基部側へと導光案内され、次いでその基部側から指示部へと導かれることにより、指針１３の指示部が照明される。

また、指針１３の照明と同時に、表示部照明用の光源７０が発光すると、その照明光は光源７０の真上に設けられた反射壁部４４によって反射され、この反射された光が反射面部４５へと導かれてさらに反射し、表示板２０の表示部２１が明るく透過照明される。

また、図６は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、前述した図１から図４に示す第１の実施形態とほぼ同様にして、透視パネル部材５１の外周部の適所には、所定の間隔を配して複数個の係止部５１０が一体に設けられている。この場合、係止部５１０としては、透視パネル部材５１の外周部から一体に下ケース６０側に向けて突出する弾性腕片５１１と、この弾性腕片５１１の先端部に設けられた爪状のフック部５１２とによって形成されている。

また第２の実施形態においては、図６に示すように、中ケース４０の中央部領域において適宜な箇所（２箇所）に中ケース４０と一体にして下ケース６０側に向けて弾性腕片４０１とフック部４０２からなる係止部４０３が設けられている。

また下ケース６０側には、中ケース４０の係止部４０３と対応する箇所に中ケース４０の底面部分から凹んだ載置部６２０が設けられている。

この際、載置部６２０として、回路基板３０側に向けて立ち上がり形成された立ち上がり壁部６２１と、この立ち上がり壁部６２１と連続して回路基板３０の背後側を支持する載置面部６２２とから凹設空間部Ｓが形成され、載置面部６２２に開口窓部６２３が設けられるとともに、この開口窓部６２３位置に対応して回路基板３０に貫通孔３１を設けられている。

このように構成された第２の実施形態おける計器装置においては、前述した第１の実施形態と同様にして、下ケース６０を基準として計器本体１１を組み付けた回路基板３０、中ケース４０および表示板２０が積層状態にてセットされる。さらに、上ケース５０となる見返しパネル部材５２と透視パネル部材５１とを下ケース６０側に重ね合わせて組み付けることにより、見返しパネル部材５２と透視パネル部材５１とにそれぞれ設けられた係止部５２３，５１０が下ケース６０側に設けた枠状の係合部６００に沿って送り込まれ各係止部５２３，５１０に設けられたフック部５２２，５１１が枠状の係合部６００に係合して抜け止め保持される。

従って、計器装置を分解（取り外し）する場合においても、前述した第１の実施形態と同様にして、上下のケース５０，６０に設けた係止部５２３，５１０と係合部６００との係合箇所のみを取り外すことによって簡便に分離することができるものであり、中ケース４０や回路基板３０を簡単に取り外すことができる。

また第２の実施形態にあっては、中ケース４０と下ケース６０間に挟着保持される回路基板３０は、中ケース４０に設けた係止部４０３によって下ケース６０との間において強固に保持することができるとともに、上下のケース５０，６０間に挟まれて保持された中ケース４０を下ケース６０側との間において係合保持することができるものであり、耐震性に優れた計器装置を提供することができるものであり、この結果、共振などによる軋み音などの異音の発生をも抑制することができる。

加えて立ち上がり壁部６２１と載置面部６２２とからなる載置部６２０の凹設空間部Ｓ領域に中ケース４０から一体に設けられた係止部４０３が配置されるため、下ケース６０の底面側から係止部４０３が突出することなく形成することができ、係止部４０３が外部から突き当たって折損してしまうという問題も未然に防ぐことができる。

なお本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であり、例えば実施形態においては、指針式の指示計器１０を例にして説明していたが、例えば液晶表示素子からなる表示装置による指示計器としてもよいものであり、場合によっては、中ケース４０に回路基板３０を組み付け、この回路基板３０が組み付けられた中ケース４０を上ケース５０と下ケース６０との間に挟持して固定保持するように構成しても組み付け・取り外しの作業効率を高めることができるものである。また、係止部と係合部とのフック形状としては実施例に示した構造に限定されるものではなく、例えば平板状のコ字状弾性片と三角形状の突起部との組み合わせからなる係止部と係合部のフック止め構成でも良いものであり、同様な効果を得ることができる。また、回路基板３０を載せる凹設空間部Ｓを設けた載置部６２０は、回路基板３０上に実装される部品や回路基板３０や中ケース４０の大きさなどに応じて設置する位置や個数を設定すればよいものである。

また表示板２０を中ケース４０の表面側に止着する手段としては、例えば両面テープを介して貼り付けたり、中ケース４０から一体に突出したフック部によって表示板２０をフック止めするようにしても良いものであり、固定する手段としては適宜設定すればよいものである。

また、前述した実施形態において詳述したように、車両用の計器装置を例にして説明したが、車両用の計器装置に限らず船舶用計器あるいは農業用機械や建設機械などの特殊車両の計器装置などにおいても適用することが可能であり、また指針式あるいは液晶による指示計器に限らず、例えばＥＬ表示パネルからな表示素子を用いた指示計器においても同様な構成を採用することができるものであり、同様な効果を得ることが可能である。

Ｓ凹設空間部
１０指示計器
１１計器本体
１２指針軸
１３指針
２０表示板
２１表示部
２２貫通孔
３０回路基板
３１貫通孔
４０中ケース
４１側壁部
４２水平壁部
４３円筒部
４４反射壁部
４５反射面部
５０上ケース
５１透視パネル部材
５２見返しパネル部材
６０下ケース
７０，７１光源（発光ダイオード）
４００フランジ部
４０１弾性腕片
４０２フック部
４０３係止部
５１０係止部
５１１弾性腕片
５１２フック部
５２０係合部
５２１弾性腕片
５２２フック部
５２３係止部
６００係合部
６１０載置部
６２０載置部
６２１立ち上がり壁部
６２２載置面部
６２３開口窓部