JP2685063B2 - 計器装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に車輌に搭載される
計器装置に係り、複数種の計測値を複数個の計器本体で
指示するコンビネーションタイプの計器装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】車輌の走行速度や燃料残量，水温等の複
数種の計測値を、車室内ダッシュボードに配設したコン
ビネーションタイプの計器装置で指示するものとして、
交差コイル式計器等の電気式計器本体が使用されるよう
になってきている。

【０００３】一般にこのような計器装置は、たとえば特
開平１−１２２，７３９号にて示されているように、計
器ハウジング内に駆動回路部品を載置したプリント基板
を配設し、このプリント基板上に各種の電気式計器本体
を配置接続しており、こうして各種計器本体を収納した
計器ハウジングを車輌のダッシュボードに組付固定して
いる。

【０００４】ところで、車輌における車室内の静粛性
は、車体の防音構造の発達で相当の改善がなされてきて
いるが、外部騒音の遮断向上と合いまって車室内での発
生音、特にエアコンデショナーの空気吹き出し口での風
切り音が目立ち始めている。つまり、急速暖房や急速冷
房時には送風力を強くするため、吹き出し口のフィンで
の風切り音が相当大きくなものとなり、騒音として邪魔
になってきている。

【０００５】こうした風切り音は、送風力を強くするこ
とにより発生するが、送風力を強くすることなく暖気や
冷気の絶対量を増やすことで同等の冷暖房効果を得るこ
とができるため、近年ではダッシュボード内を通る通風
ダクトを太くすることによりそうした送風力による風切
り音の発生を小さくしようとする試みがなされている。

【０００６】このような通風ダクトの大型化に伴うダッ
シュボード内の占有エリアの増加は、必然的にダッシュ
ボード内に組み込まれる計器装置の薄型化、すなわちダ
ッシュボード内へ突出する計器装置の後方への突出幅を
小さくしなければならないといった要求が生じ、上記従
来構造の計器装置構造では限界にきていた。

【０００７】また、計器の夜間照明として計器ハウジン
グ内に照明用のランプを配置し、計器文字板の背後から
透過照明あるいは間接的反射照明をしており、ランプの
発熱の緩和のためにも計器ハウジングの容量を大きくす
る必要があり、こうした照明構造にあっては、計器装置
の後方への突出幅がより大きくなってしまい、計器本体
そのものの薄型化が進んでも計器装置全体の厚みはその
ままという結果となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造の計器装
置においては、計器装置の後方への突出幅すなわち車輌
のダッシュボード内への占有幅が大きいため、通風ダク
トの大型化や車室内空間の拡大に伴うダッシュボード突
出量の減少により、計器装置のダッシュボード内への組
込み幅が小さくなり必然的にダッシュボードの外側つま
り運転者側に向かって計器装置前面が押し出されるとい
う結果となり、ダッシュボード囲りの外観意匠が悪く、
運転者にとっても計器表示面が近くなることによって圧
迫感を覚えるという問題を有している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、プリント基板
裏面側に適宜間隔を置いて複数個の計器本体を配設し、
計器本体の信号端子とプリント基板の電路パターンとを
電気的に接続してプリント基板に固定するとともに、こ
のプリント基板表面側には計器本体の計測項目に対応し
た指標を施した表示板を配設し、計器本体の可動部と連
動する回転軸をプリント基板および表示板の貫通部を通
して前面側に突出しその先端に指針を固定するととも
に、プリント基板の背後から計器本体を覆うハウジング
を配しこのハウジングにプリント基板を固定したもので
あり、さらに上記表示板とプリント基板の間に電界発光
素子からなる面発光板を配置して表示板を照明するよう
にしたものである。

【００１０】

【実施例】本発明の計器装置に適用される電気式計器本
体としては、駆動信号の入力によって可動する可動部を
有するものであれば電気磁石式計器やモータ式計器のい
ずれであってもよいが、薄型化を目指すうえで好適なも
のとしては、たとえば特開平１−６９，９１４号にて開
示される交差コイル式計器や実開昭６４−２５，７５７
号にて開示されるステップモータ式計器が採用し易い。
実施例においては交差コイル式計器を採用し、この計器
本体を４個並設して４種類の計測値を指示する構成にて
説明する。

【００１１】図１は本発明の計器装置に適用する代表的
計器レイアウトを持った平面図を示すもので、計器装置
１は、その内部収納計器および計測値の種類として、走
行速度計２，エンジン回転計３，燃料計４および水温計
５を各々その計器本体として交差コイル式計器を使用し
ている。計器装置１に装備される他の表示情報として
は、ギヤポジション表示部６，走行距離計７およびウォ
ーニング表示部８を有しており、表示部６および８は発
光ダイオード（ＬＥＤ）にて、また走行距離計７は螢光
表示管にて構成している。なお、蛍光表示管に代えて液
晶表示板を用いる場合は、その背後に面発光板を配置し
照明する。

【００１２】計器装置１における各計器２，３，４，５
は各々分離した個別の表示板９，10, 11, 12を有し、各
々にその表面に計測項目を表示する目盛や数字, 文字等
の指標13, 14, 15, 16を施しており、各指標は透光性と
なるよう構成されている。

【００１３】上記各表示板９，10, 11, 12および他の表
示部６，７，８の表示面を透視可能とし、かつそれらの
間を覆う見返し板17がその前面に配されており、その周
縁を覆い計器装置１の体裁を整える外枠18が装着されて
いる。

【００１４】図２に示すように、計器装置１は各計器
２，３，４，５の計器本体として交差コイル式計器本体
19, 20, 21, 22を、各々間隔を置いてプリント基板23の
裏面側にて固定しており、プリント基板23の表面側には
各計器２，３，４，５の表示面より広い範囲に拡がる個
別の電界発光素子（ＥＬ）からなる面発光板24, 25, 2
6, 27が配設され、その前面に上記表示板９，10, 11, 1
2が配設されている。

【００１５】各計器本体19, 20, 21, 22は、各々巻回し
た交差コイルへの駆動信号により発生する駆動磁界の変
化に追従する可動部としての回転磁石が内装され、この
回転磁石から立設する回転軸先端に指針28, 29, 30, 31
が固着されており、各計器の表示板９，10, 11,12に施
された目盛指標との対比判読で各計器にて指示される計
測項目の変化を知ることができる。

【００１６】このようにして、各計器本体を固定したプ
リント基板23の背後は、計器本体とともにこれらを覆う
樹脂製もしくは金属製のハウジング32で保護されるが、
このハウジング32にプリント基板23と外枠18がねじ33に
よって固定される。この場合、プリント基板23にはねじ
挿通孔が形成され、外枠18の下部にねじ33のねじ込み部
が形成されており、見返し板17がプリント基板23ととも
にねじ込みによる外枠18とハウジング32の間で挟着固定
されることになる。

【００１７】上記構成における各計器本体とプリント基
板23との固定および電気接続、さらに面発光板やギヤポ
ジション表示部６におけるＬＥＤ接続関係について説明
する。ここでギヤポジション表示部６やウォーニング表
示部８における表示形態は、見返し板17のＬＥＤ発光表
示箇所を透光性とするが、この場合見返し板17そのもの
を透明板上への不透明地色印刷とし、透光表示部を残す
ようにするか、あるいは不透明板に抜き穴による透視部
を形成し、そこに別体の透明意匠板を配置するかは自由
である。

【００１８】図３において、その一部代表箇所にて説明
すると、プリント基板23はスルーホール両面基板等の高
密度回路実装を行う基板を利用してもよいが、本実施例
においては駆動回路を外部に設け、接続コードにより駆
動信号をプリント基板23の電路パターンを通して供給す
るようにしているため、プリント基板23上には必要最小
限の回路素子、たとえばウォーニングのためのゲート回
路や一部計器の制御回路が載置されるだけでよいので片
面パターン基板で説明する。

【００１９】すなわち、プリント基板23の表面には信号
伝達路となる電路パターン34が各計器本体の取付位置や
ＬＥＤによる表示部６，８部分から計器装置外部の駆動
回路との電気接続部にパターン印刷されている。ここ
で、エンジン回転計３の取付要部にてその詳細構造を説
明すると、回転計３の計器本体20となる交差コイル式計
器は、樹脂製のボビンケース35に交差してコイル36を巻
線し、このコイル36への駆動信号をたとえばサイン波,
コサイン波にて変化する２相の電流通電にて内部の可動
体としての図示しない回転磁石をその合成磁界方向に動
かし、エンジンの回転数を角度指示するようにしてい
る。

【００２０】この計器本体20は、ボビンケース35と一体
に上部へ延出した腕部37を有し、この腕部37に導電性の
ピン端子38を貫通埋設してその下端にコイル36を接続
し、上端をプリント基板23を貫通して電路パターン34に
半田付け接続している。これにより、本体20はプリント
基板23に垂下固定されかつ信号電路との電気接続をなし
て回転軸39の先端に固着した指針29による計測指示を行
う。なお、40はカップ状の鉄製シールドケースであり、
コイル36による磁界への外部からの影響を遮断する。な
お、計器本体20は、プリント基板23への固定は、電気接
続とは別にフックやねじ等の専用固定手段を用いてもよ
く、接続端子形態によってまた計器本体20の種類によっ
て自由に選択すればよい。

【００２１】また、表示板10は、ポリカーボネート等の
透明もしくは半透明樹脂薄板41の表面に、指標14箇所の
み白色半透過印刷層42を施し、その表示形態を除く薄板
41全域表面に半透明の黒色系地色印刷層43を施してい
る。従って、面発光板25の発光照明色がオレンジ色の場
合は、非発光時には黒色系地色に白色指標14が視認さ
れ、発光照明時にはくすんだオレンジ系地色にあざやか
なオレンジ色の指標14が浮かび上がって見えることとな
る。

【００２２】見返し板17の透視部周辺下部で表示板10の
外周にはアクリル樹脂等の透光性の良好な導光体44が配
設されており、この導光体44は面発光板25の光を導光
し、表示板10の外周から照明光を照射できるようにして
いる。これにより、特に指標14としての目盛が外側に配
される場合には補助光としてより一層の照明効果を得る
ことができる。また、指針29は照明時薄明るい地色領域
43と重なってシルエットとしてその位置を確認すること
ができるが、指針29を透光性材料で形成すれば、その先
端から導光体44の照射光が入り、指針29そのものもオレ
ンジ系に照明することができる。この場合指針29の下面
に着色印刷を施せば照射光色との混合により指針29のみ
別の色で発光させることもできる。

【００２３】エンジン回転計３との隣接位置には、ギヤ
ポジション表示部６が配設されるが、この表示部６は見
返し板17の該当位置開口部にギヤポジションのマークを
透過照明できるよう構成した別の表示板45が固着されて
いる。表示板45はエンジン回転計３における表示板10と
基本構成は同じであるが、透光表示部を除いては非透光
性の印刷を施している。

【００２４】このギヤポジション表示部６の表示には、
プリント基板23上に接続したＬＥＤチップ46による発光
照明が使われる。ＬＥＤチップ46はギヤポジション表示
部６の表示板45における各ギヤポジション表示位置下方
に各々数個づつ配置され、プリント基板23表面の電路パ
ターン34と各々電気接続されている。従って、車輌のギ
ヤポジション検出に応じた信号入力により対応するギヤ
ポジション表示位置のＬＥＤチップ46が発光し、その上
にある表示部を照明表示することができる。また、図１
に示したウォーニング表示部８もこのギヤポジション表
示部６と同様の構造で構成できるが、ここでは、樹脂モ
ールドされたＬＥＤ発光体を用い、その先端部分を直接
視認する構成としてある。このような構造は一般的に用
いられているので詳細は略すが、この場合もＬＥＤ発光
体はプリント基板23上に支持され電路パターン34と電気
接続されて、車輌の各種センサーからの信号に応答した
発光表示が行われる。

【００２５】図４は、計器装置１の各計器あるいは表示
部への外部駆動回路からの信号電路を形成する電気接続
部を示すもので、プリント基板23の外周部適宜箇所の裏
面に電気接続部としての多ピンコネクタ47を配し、電路
パターン34を通しての駆動信号の接続を行う。

【００２６】各計器，表示部あるいは照明用の駆動信号
は全て外部から電気接続部47を通して導入できるため、
プリント基板23上にはＬＥＤチップ45等のきわめて少な
い電子部品で載置するだけでよく、外部離間位置に駆動
回路部を設けることが可能となる。また、小型電子部品
であればプリント基板23の上に配置接続できるため、計
器本体や表示部に駆動電流の少ないものを採用するかあ
るいはデジタル制御によって結果的に微小電流で駆動可
能な場合は、プリント基板23上にそれらの駆動用電子部
品を直接設け、外部からは単にセンサー検出信号のみを
導入するような構成とすることもできる。

【００２７】さらに、計器装置１内の各種計器や表示部
の種類，数によってはその一部に関する駆動回路用電子
部品をプリント基板23上に設け、その駆動回路は外部に
設けるということもできる。たとえば、電子部品として
容量の大きいトランスやコンデンサ等が関係する回路部
分のみ外部に設け、プリント基板23上にはチップ状素子
やＩＣ等の小型電子部品のみを配置することで、計器装
置１の薄型化を維持しながら外部への分離配置を最小限
にすることができる。本実施例においても、面発光板25
であるＥＬ発光用の昇圧回路（トランス含め）を外部に
設け、他の駆動用電子部品は、プリント基板23をスルー
ホール両面基板として高密度実装を計ればその全てを計
器装置１内にて実装することも可能となる。

【００２８】図５以下は本発明の他の実施例を示すもの
で、特に照明形態と表示板構成を変更したものである。
上記実施例にあっては、照明手段として面発光板を表示
板の下側に配置し透過照明を行う方法を示してあり、計
器装置１はその前面に透明保護カバーを設けない表示面
露出構成としてあるが、車輌のダッシュボードへの実装
に際しては表示面と平行な透明保護カバーを取付けるの
が好ましい。また、透明保護カバーは計器装置１の外枠
18にその外周部をねじや係合フック等で容易に固定でき
るし、外光の反射防止もその表面に皮膜を施すことで可
能となる。

【００２９】図５において、計器装置１における計器本
体や表示部は上記実施例と同じであるので、詳細は略
す。本実施例においては、プリント基板23上に各計器お
よび表示部の全てに連なる一体の一枚表示板47を設けた
ものであり、上記実施例における分離表示板と見返し板
を兼用にした簡易構造を採用している。

【００３０】プリント基板23には、複数の計器本体48が
固定接続され、ハウジング32で保護しており、計器本体
48から立設した回転軸先端には指針49が固着されてい
る。プリント基板23の上部には一枚の表示板50が配設さ
れ、その表面には図１にて示したと同様の指標が各計器
および表示部に対応した形式で施されている。

【００３１】表示板50の照明手段としては、表示板50を
透過表示式とすれば面発光板利用が可能であるが、ここ
では計器装置１の表示面を保護する透明保護カバー51を
外光反射防止用に傾斜形状とした構造での突出空間を利
用する構成を説明する。透明保護カバー51は、ハウジン
グ32と上ケース52を介して取付固定されるが、このとき
計器装置１における表示面上側に余裕空間が生ずるた
め、この部分の上ケース52に仕切り空間53を形成し、こ
の内部に導光体54を配置固定する。

【００３２】プリント基板23の上部側には、上記導光体
53の受光面に臨ませて照明用ランプ55を設けており、こ
のランプ55の照明光が導光体54を導光し、その先端の傾
斜反射面にて反射され、表示板50の上部前面側から計器
表面に照射される。これにより、照明ランプ55点灯時に
は計器装置１の表示面が前面側から照明され、指針49と
表示板50上の指標との対比判読で計測値を確認できる。

【００３３】本実施例の場合、計器装置１の前側は透明
保護カバー51の突出しによって前方に厚くなるが、本発
明の目的である計器装置１の後方への突出し、すなわち
車輌のダッシュボード内への占有幅は薄くすることがで
きる。特に本発明における計器装置１の後方への厚み
は、そのほとんどが計器本体48の厚みに依存することと
なるため、計器本体48の薄型化が進めば、その厚みは一
層小さくすることができる。

【００３４】前述した各実施例ともに、計器本体として
交差コイル式計器を利用し、かつ指針を固着する回転軸
は計器本体の可動部と直結した構造であったが、計器本
体としてはステップモータ式を用いてもよいし、他の薄
型電気式計器本体にても置換でき、また計器本体の可動
部から立設する導出回転軸に直接指針を固着することな
く、計器装置の表示レイアウトや内装部品の位置関係
で、上部導出回転軸とギヤ連結し結果的に計器本体の可
動部と連動する並設した回転軸を設けてその先端に指針
を固着する構造としてもよい。特にこのような構造は、
前述した従来例の実開昭６４−２５，７５７号にて示さ
れるステップモータ式計器本体を用いたときの回転減速
構造やあるいは隣接する計器同志の指針位置を接近させ
るといった意匠上の制約時に用いることができる。

【００３５】さらに、説明してきた各実施例では、計器
本体の駆動回路については説明していないが、駆動回路
そのものは特に本発明の計器装置構造に特有のものでは
なく、前述した公開公報にて開示されるような一般的回
路を使用するだけであるから、種々の計器に利用可能で
ある。

【００３６】

【発明の効果】本発明における計器装置によれば、装置
後方への突出しすなわち車輌のダッシュボードへの計器
装置の取付の際ダッシュボード内への組込み占有幅が極
めて小さくなり、従ってダッシュボード内の通風ダクト
の大型化による計器装置背後への圧迫による前方への押
出され現象にも影響されることがなく、極めて配設良好
な薄型計器装置を提供することができる。

【００３７】また、計器装置の後方厚みが、計器表示面
に対してそのほとんどを計器本体の厚みに依存すること
となるため、計器本体の薄型化によって一層の厚みの減
小につなげることができ、さらに照明手段として電界発
光素子からなる面発光板を用いるようにすれば、計器装
置後方側のみでなく装置全体の厚みを極めて薄くするこ
とができる。

【００３８】さらに、本発明の計器装置構造によれば、
基準となる１枚のプリント基板に計器本体や駆動回路用
電子部品等を有効に配設することができ、容量の大きい
電子部品は計器装置外部離間位置に配置し、電気接続部
を通して接続コードにより接続することにより計器装置
そのものは薄型化を維持することができる。

【００３９】特に、近年の車輌における多重通信技術の
発達により、大型の制御回路は車体の別箇所に搭載し、
シリアル通信により計器装置を時分割駆動するような場
合には、本発明の計器装置には最小限の電子部品のみを
内装すればよいこととなるため、プリント基板上には計
器本体や表示素子を多数配置することができ、薄型化を
達成しながらのそうした計器システムにきわめて有効な
計器装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す計器装置の正面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例を示す計器装置の横断面図で
ある。

【図３】本発明の一実施例を示す計器装置の要部断面図
である。

【図４】本発明の一実施例を示す計器装置における電気
接続部の斜視図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す計器装置の横断面図
である。

【符号の説明】

１ 計器装置 ２，３，４，５ 計器 ９，10，11，12，50 表示板 13，14，15，16 指標 17 見返し板 19，20，21，22，48 電気式計器本体 23 プリント基板 24，25，26，27 面発光板 28，29，30，31，49 指針 32 ハウジング 34 電路パターン 38 回転軸 44，54 導光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 範夫 新潟県長岡市福田町190番１号 日本精 機株式会社アール・アンド・デイ・セン ター内 審査官 上野 信 (56)参考文献 特開 平３−115925（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−21920（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−124510（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−44622（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−30379（ＪＰ，Ｕ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも信号伝達用の電路パターンを
   形成したプリント基板と、このプリント基板の裏面側に
   適宜間隔を置いて配設されかつプリント基板に固定され
   る複数個の電気式計器本体と、上記プリント基板の表面
   側に配設され、上記各計器本体により指示する各計測項
   目に対応した指標を施した表示板と、上記プリント基板
   および表示板の上記計器本体対応箇所に設けた貫通部を
   通して突出する上記計器本体の可動部と連動する回転軸
   先端に固定された指針と、上記プリント基板の裏面側に
   て計器本体を覆いかつプリント基板を固定するハウジン
   グとから構成される計器装置。
2. 【請求項２】 上記表示板が、上記複数個の計器本体の
   対応箇所に各計測項目に対応した指標を施した１枚の表
   示板から成ることを特徴とする請求項１記載の計器装
   置。
3. 【請求項３】 上記表示板が、上記複数個の計器本体の
   個々に対応した複数板の表示板として分離配設されると
   ともに、各表示板の表示面を透視可能な透視部を形成し
   た見返し板を上記表示板の前面に配設したことを特徴と
   する請求項１記載の計器装置。
4. 【請求項４】 上記表示板を透明もしくは半透明材料か
   らなる板体により形成し、この板体の表面に少なくとも
   上記指標を残して不透明もしくは半透明の地色印刷層を
   施すとともに、上記表示板と上記プリント基板の間に電
   界発光素子（ＥＬ）からなる面発光板を配設したことを
   特徴とする請求項１記載の計器装置。
5. 【請求項５】 上記表示板を透明もしくは半透明材料か
   らなる板体により形成し、この板体の表面に少なくとも
   上記指標を残して不透明もしくは半透明の地色印刷層を
   施すとともに、上記表示板と上記プリント板の間に電界
   発光素子（ＥＬ）からなる面発光板を配設し、かつ上記
   見返し板の透視部周辺の見返し板裏側で上記表示板の外
   周位置に、上記面発光板の発光面に臨んで表示板の表面
   側に照明光を導光する導光体を配設したことを特徴とす
   る請求項３記載の計器装置。
6. 【請求項６】 上記プリント基板上に、上記計器本体を
   駆動する駆動回路部品を載置接続するとともに、プリン
   ト基板の適所に上記駆動回路部品へ上記電路パターンを
   介して計測入号を入力するための外部との電気接続部を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の計器装置。
7. 【請求項７】 上記プリント基板の適所に外部との電気
   接続をなす電気接続部を設け、この電気接続部と上記計
   器本体の信号端子とをプリント基板の電路パターンにて
   接続するとともに、上記電気接続部を通して計器本体を
   駆動する駆動回路部を外部に離間して配設したことを特
   徴とする請求項１記載の計器装置。