JP3627210B2

JP3627210B2 - Meter module

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Publication number: JP3627210B2
Application number: JP14276599A
Authority: JP
Inventors: 洋司市川; 喜章仲山; 啓三西谷; 達雄池ケ谷; 正樹大石; 正博村松; 正則武藤; 康夫細田; 千秋杉山; 弘鈴木; 実久保田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: JP2000001132A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のインストルメントパネル部の電気配線と電気機器の組付けを容易にするメータモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３３は従来のワイヤハーネスの配線形態を示す。車体１のインストルメントパネル２の周辺には多数の電装品が配置されている。従って、これらを制御監視する制御回路ユニット４Ａ″，４Ｂ″…やメータ類５１、インジケータランプ及びスイッチ類４５も集中するので、インストルメントワイヤハーネスを構成する電線本数は尨大な数となり、その肥大、重量化と共に配線形態が複雑化し、配設に多大の労力と時間がかかるのはもちろん、メンテナンスを困難にしていた。７４Ａはカウルサイドワイヤハーネス、７４Ｂはエンジンルームメインワイヤハーネス、７４Ｃ，７４Ｃ′はフロワーワイヤハーネス、７４Ｄ，７４Ｄ′はドア用ワイヤハーネス、また、７５Ａ，７５Ｂ…（代表して示す場合は７５）はコネクタなどの接続部を示す。
【０００３】
このような事態を緩和するため、特公昭５７−３８４５７号公報には、ワイヤハーネス中の分岐接続部を吸収すると共に回路保護部材である多数のヒューズや制御部品としてのリレーを搭載した複数の電気接続箱を自動車の適宜個所に分散配置することにより、ワイヤハーネスの配線形態の簡素化と肥大化防止を図る提案がなされている。
【０００４】
図３４はこのような電気接続箱を使用したテールランプ系統の配線図である。５７Ａ，５７Ｂはテールランプ、５８Ａ，５８Ｂはクリアランスランプ、５９はエンジンを示し、エンジンルーム１Ａにはバッテリ（図示せず）が設置され、インストルメントパネル周辺１Ｂには、テールランプ用警報ランプ５２を有する計器盤１００、テールリレー５５，メインヒューズ５６Ａ，テール用ヒューズ５６Ｂ，メータ用ヒューズ５６Ｃを備えた電気接続箱１０１、ランプ断検リレー１０２及びテールスイッチ４５がそれぞれ配置されている。
【０００５】
テールスイッチ４５をＯＮすると、テールリレー５５の接点が閉じてテール用ヒューズ５６Ｂを介装した回路が通電し、ランプ５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂが点灯する。ランプ５７Ａ，５７Ｂのいずれかが断線すると、ランプ断検リレー１０２が作動して計器盤１００中の警報ランプ５２が点灯する。
【０００６】
図３５は上記のような電気接続箱１０１、ランプ断検リレー１０２及びスピードコントロールリレー，インテグレーションリレーなどの制御回路ユニット類５５を組み合せた計器盤（コンビネーションメータ）１００の周辺のブロック配線図である。
【０００７】
計器盤１００のなかには、オイル計，バッテリ計，スピードメータ，タコメータなどの多数のメータ類５１とこれらのムーブメント２９及びインジケータ，警報，照明などのランプ類５２が実装されると共に、スピードメータ５１Ａとタコメータ５１Ｂには専用の制御回路１０３Ａ，１０３Ｂが個別に設けられ、更に上記スピードコントロールリレー，インテグレーションリレー等の制御回路ユニット類５５も分散配置されるために、これらを相互に接続する電力線，信号線の数は非常に多く、少数の電気接続箱１０１を限定配置しただけでは依然として複雑化は解消しない。
【０００８】
そこで、特開平２−４５２３８号公報には、計器盤の内部回路に該計器盤とワイヤハーネスとの接続のためのジョイント結合部を有する分岐回路を設けて、計器盤にワイヤハーネス中の分岐接続部を一部分担させ、電気接続箱内部の回路数とその接続電線本数を減らしてインストルメントパネル部周辺のワイヤハーネスを更に簡素化する試みが開示されている。
【０００９】
また、特開平４−２６６５３７号公報には、図３６に示すように、インストルメントパネル部１０４のクラスタ１０５にスイッチ・計器類（図示せず）を実装すると共に、該クラスタの背面にこれらの電気回路を構成する可撓性印刷配線板１０６を張り付け装着し、該配線板１０６の端末部分に前記各スイッチ・計器類の電子制御に必要なメモリー・演算などの電子機能部品１０８を分散配置した電子制御基板１０９Ａ〜１０９Ｆを組み入れ接続した回路構造が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
計器盤の内部回路にワイヤハーネスまたは電気接続箱の分岐回路の一部を肩替りさせても各種電装品に対する制御回路ユニットが個別に分散配置される限り、ワイヤハーネスの簡素化には限度があり、自動車の安全性及び車内居住性追求により予測される電子化の促進には対処し切れない。
【００１１】
また、クラスタ背面に各スイッチ・計器類に対応する電気回路（可撓性印刷配線板）と電子制御基板を直接に分散配置するのは、制御回路ユニットをクラスタ背面に集約する点で大きな利点があるが、クラスタ背面の凹凸形状に対応させるという技術的困難を伴う上に、車種，グレードや仕様の一部変更毎に設計及び製作を変えなければならず、少量多品種生産によりコスト高になり易い。
【００１２】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、車種，グレードの別や電装品の追加に容易に対処することができ、インストルメントパネル部周辺の配線形態を著しく簡素化し、その配線と組立及び組付を容易に行なうことができるメータモジュールを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、メータ・表示ランプ及びこれらに対するドライブ回路板を内蔵する計器盤と、該メータ・表示ランプを含む車載電装品の制御回路を有して該ドライブ回路板に接続される集中制御回路板と、該車載電装品のスイッチを組み込んだスイッチユニットとを含むメータモジュールにおいて、前記計器盤に組み付けられる電気接続箱を備え、該電気接続箱の内部に前記集中制御回路板が配設され、前記スイッチユニットが該計器盤に組み付けられ、前記ドライブ回路板に接続した第一のコネクタが該計器盤に設けられ、該集中制御回路板に接続した第二のコネクタと第三のコネクタとが該電気接続箱に設けられ、該第一のコネクタと該第二のコネクタとが対向し、該第三のコネクタと該スイッチユニットの第四のコネクタとが対向して位置することを特徴とする（請求項１）。
前記ドライブ回路板に接続した第五のコネクタが前記計器盤に設けられ、該第五のコネクタに対する第六のコネクタが前記スイッチユニットに設けられたことも有効である（請求項２）。前記計器盤にユニット取付枠が設けられ、該ユニット取付枠内に前記第一のコネクタと前記第五のコネクタとが配置され、該ユニット取付枠内に前記第二，第三，第六の各コネクタが挿入されることも有効である（請求項３）。
前記計器盤と前記電気接続箱と前記スイッチユニットとが一体的に組み付けられた状態でフィニッシュパネルに組み付けられ、該フィニッシュパネルがインストルメントパネルに組み付けられる（請求項４）。あるいは、前記計器盤と前記電気接続箱と前記スイッチユニットとが一体的に組み付けられた状態でインストルメントパネルに組み付けられる（請求項５）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、メータモジュールの構成及び作用を示す概念説明図である。車体１のインストルメントパネル２の内部にメータモジュール３が配置され、その近傍にメイン電気接続箱４_１，サブ電気接続箱４_２，インテグレートモジュール４_３と共に、スタータインタラプトリレー，電子フラッシャ，オートランプリレー，インジケータランプモジュール，スピードコントロールモジュール，ブロアモータリレー，アンテナモジュール，エアバッグ，オートライドコントロール，盗難防止制御ユニット，リモートコントロールなどのリレー、ユニットコントロール、モジュール類が配置されている。
【００１５】
これらの回路制御ユニット類４のなかで、例えば斜線で示されたサブ電気接続箱４_２、インテグレートモジュール４_３、インジケータランプモジュール４_４、スピードコントロールモジュール４_５及びオートライドコントロール４_６は本発明のメータモジュール３の内部に集約して一体的に設けられる。従って、インストルメントパネル２内部の配線本数が大巾に減少して配設形態が簡素化されると共に、これらのユニットの空いたスペースを他の電装品の設置に活用できる。
【００１６】
図２は参考例として、メータモジュール３とインストルメントパネル２の部分の分離状態の斜視図を示す。図中、５はフィニッシュパネル、６はそのリヤフレームであり、メータモジュール３は両クラスタ５，６内に収納されてクラスタとして形成され、インストルメントパネル２に嵌め込み固定される。７はインストルメントパネルワイヤハーネス（以下、インパネハーネスと略称する）８のプロテクタであり、該プロテクタ７にはメータモジュール３に直接結合できるねじ締め型の多極コネクタ１０Ａ，１０Ｂが一体的に形成されている。９は多数のヒューズ，リレーなどを搭載した既知の構成のメイン電気接続箱であり、図１のメイン電気接続箱４_１に相当する。１１はフィニッシュパネル５に装着されたデフロスターである。
【００１７】
メータモジュール３は、図３に示されるように、計器盤１２、そのドライブ回路板１３、集中制御回路板１４及び電気接続箱１５などから構成される。
１６Ａ〜１６Ｄはヘッドランプなどの各種負荷に対するスイッチであり、これらのスイッチ類は前記フィニッシュパネル５（図２参照）と対をなすリヤフレーム６の取付口６ａにそれぞれ嵌め込み固定される。１７は前記インパネハーネス８とは別のモジュール用のサブワイヤハーネスであり、中間にモジュール接続用コネクタ１８及びインパネハーネス接続用コネクタ１９を有すると共に、両端に機器直付け用コネクタ２０が設けられている。
【００１８】
計器盤１２はメータ・表示ランプ及びこれらのドライブ回路を実装したものであり、集中制御回路板１４は、メータ・表示ランプを含む車載電装品の制御回路を設けたものであり、電気接続箱１５は、車載電装品に対する電源、入出力信号の分配及びアース線の統合を行うものである。
【００１９】
図４は上記電気接続箱１５とサブワイヤハーネス１７との相互関係を示す斜視図、図５は電気接続箱１５の背面図である。
電気接続箱１５は、絶縁ケース２１内に複数のブスバー３４ａとこれらを支持する絶縁基板３４ｂとからなるブスバー回路板３４（図６参照）を積層して収容する点で従来と同様の構成であるが、本発明にあっては該絶縁ケース２１の背面の一側にインパネハーネス接続用コネクタ２２とコネクタ嵌着口２３を上下に隣接して設け、他側にコネクタ嵌着口２３′とサブワイヤハーネス用コネクタ２４が同様に上下に隣接して設けられている。コネクタ嵌着口２３はハーネス挿通孔２３ａを有し、サブワイヤハーネス１７のインパネハーネス接続用コネクタ１９が後向きに嵌着され、また、コネクタ嵌着口２３′には集中制御回路板１４のインパネハーネス接続用コネクタ３３（図６参照）が嵌着される。コネクタ２２とコネクタ嵌着口２３′の中央部には前記ねじ締め型の多極コネクタ１０Ａ，１０Ｂのボルト４１（図６参照）に対するナット２５が装着されている。２６はスペーサ、２７は位置決めピンであり、前記計器盤１２、ドライブ回路板１３及び集中制御回路板１４との積層固定時に用いる。
【００２０】
図６はメータモジュール３の分離状態の断面図、図７はワイヤハーネスプロテクタ７の分離状態の断面図、図８はメータモジュール３の組立及びインストルメントパネル２への組付状態を示す断面図である。
これらの図において、計器盤１２の前面にはメータ・表示ランプ類（図示の例ではメータ２８）が実装され、裏側にはメータ２８のムーブメント２９を固定したドライブ回路板１３が取り付けられ、該ドライブ回路板１３の表側には照明用バルブ３０が、裏側には集中制御回路板接続用コネクタ３１がそれぞれ設けられている。ドライブ回路板１３には、図９に示すように、計器盤１２に実装されるスピードメータ５１Ａ，タコメータ５１Ｂなどのメータ類５１、ランプ類５２、オド／トリップなどの積算計５３などに対するドライブ回路５０Ａ〜５０Ｄが設けられている。
【００２１】
集中制御回路板１４は、片面に上記コネクタ３１と嵌合するドライブ回路板接続用コネクタ３２を有し、他面にインパネハーネス接続用コネクタ３３が設けられている。
集中制御回路板１４は通常の硬質印刷配線板（ＨＰＣ）に、図９に示されるように、Ｉ／Ｆ回路４６，上記計器盤１２のメータ・表示ランプ類２８その他の電装品（インストルメントパネル２に設置されるものに限定されない）の電子制御に必要なメモリー、演算処理などを行うマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）４７及びその他のドライブ回路４８を組み込んで形成される。
【００２２】
この集中制御回路板１４として、車種やグレードの別なく共通して使用できるように、前記メモリー機能やスピードコントロールなどの演算機能の他、各種メータのデジタル化機能、キーリマインダ，ライトリマインダ，ワイパーコントロールなどのタイマ機能、時計／オドトリップなどのマルチ表示機能といった各種の機能を備えたものを使用する。また、ナビゲーション，マルチファンクションスイッチ，盗難防止コントロール，キーレスエントリなどのオプション機能を予め備えものを使用することが好ましいが、これらのオプション機能を備えた別の集中制御回路板と交換してもよい。
【００２３】
ワイヤハーネスプロテクタ７はプロテクタ本体３６とそのカバー３７とからなり、それぞれロック手段を構成する係止孔３６ａと係止爪３７ａを備えている。３８はコネクタ押さえであり、多極コネクタ１０Ａを構成する分割コネクタ３９，４０をカバー３７に設けた貫通孔３７ｂに差し込んでコネクタ押さえ３８を外挿し、ねじ４２によりカバー３７に固定する。分割コネクタ３９は嵌合軸方向にボルト４１が挿着されており、このボルト４１と対応してプロテクタ本体３６にはボルト回し用の開口枠３６ｂが開設されている。
【００２４】
ワイヤハーネスプロテクタ７の組立に際しては、インパネハーネス８（図２参照）の所要の電線端末に予め分割コネクタ３９，４０を装着しておく。そこで、インパネハーネス８の一部を上記プロテクタ本体３６に収納して、各コネクタ３９，４０を上記の如くコネクタ押さえ３８によりカバー３７に組付け固定した後、このカバー３７をプロテクタ本体３６に被せて、係止孔３６ａと係止爪３７ａを係合させ、ロックすることにより容易に組み立てることができる。
【００２５】
上記構成において、メータモジュール３の組立は次のように行う。図６に示すように、集中制御回路板１４のインパネハーネス接続用コネクタ３３を電気接続箱１５のコネクタ嵌着口２３′に差し込んでねじ孔（図示せず）を設けたスペーサ２６にねじ３５で締め付けることにより電気接続箱１５に対して集中制御回路板１４を固定する。次いで、計器盤１２のドライブ回路板１３と集中制御回路板１４を集中制御回路板接続用コネクタ３１とドライブ回路板接続用コネクタ３２との嵌合により接続する。このように、メータモジュール３は極めて簡単に組み立てることができる。
この状態で、メータモジュール３を前記の如くフィニッシュパネル５とリヤフレーム６内に収納して、両フレームをねじなどにより固定することにより、クラスタとして形成されるから、インストルメントパネル２にそのまま嵌め込み、固定することができる。
【００２６】
メータモジュール３または上記クラスタとインパネハーネス８及びサブワイヤハーネス１７との接続も次の如く簡単に行うことができる。
即ち、サブワイヤハーネス１７のモジュール接続用コネクタ１８をメータモジュール３の背面のサブワイヤハーネス用コネクタ２４に嵌合する一方、インパネハーネス接続用コネクタ１９を後向きにコネクタ嵌着口２３に差し込んで固定する。サブワイヤハーネス１７の端部の機器直付け用コネクタ２０は図８に示すようにリヤフレーム６に取り付けたヘッドランプなどのスイッチ１６Ａ，１６Ｂに嵌合接続される。
【００２７】
最後に、プロテクタ７に設けた多極コネクタ１０Ａ，１０Ｂをそれぞれメータモジュール３の背面のインパネハーネス接続用コネクタ２２及びコネクタ嵌着口２３′と位置合わせして押し込めば、一方の多極コネクタ１０Ａの分割コネクタ３９，４０はそれぞれコネクタ２２及びコネクタ１９に接続され、他方の多極コネクタ１０Ｂはコネクタ嵌着口２３′におけるインパネハーネス接続用コネクタ３３と接続される。これにより、インパネハーネス８，サブワイヤハーネス１７及びメータモジュール３（集中制御回路板１４，電気接続箱１５）間の必要な電気的接続が達成される。
【００２８】
図９は上記メータモジュール３を用いたブロック配線図である。
図中、４４は電源、４５は車内各所に配置されたコントロールモジュール，アクチュエータ，スイッチ、センサーなどの信号発生手段である。メータモジュール３に供給される＋Ｂ電源，ＡＣＣ電源，ＩＧＮ電源はモジュール内の電気接続箱１５を介して集中制御回路板１４及び計器盤１２に供給される。ライト消し忘れ警報（ライトリマイダー）やキーレスエントリー等の各種機能を制御するために必要な情報（信号）は、車内各所に配置される前記各種のコントロールモジュールやアクチュエータ，スイッチ、センサーなどの信号発生手段４５からメータモジュール３におけるＩ／Ｆ回路４６やその他のＩ／Ｆ回路（図示せず）を介してＣＰＵ４７に供給され、ＣＰＵ４７では入力される信号に応じて必要な処理（演算）を行い、ブザー鳴動，ドアロック駆動出力等の出力信号を各種ドライバ回路５０Ａ〜５０Ｄ及びドライバ回路４８を介して出力する。
【００２９】
ＣＰＵ４７は上記各種機能の演算，制御の他に計器盤１２に設けられたムーブメント２９の駆動制御、各種インジケータ５２類の点滅制御を行っている。スピードメータ５１Ａ，タコメータ５１Ｂなどのムーブメント２９は主としてクロスコイル式ムーブメントで構成され、単一のドライバ回路５０Ａでダイナミック駆動（時分割駆動）される。ＣＰＵ４７は入出力Ｉ／Ｆ４６を介して前記ムーブメント駆動に必要なセンサ信号を取込み、各ムーブメント毎の計測量を演算し、その結果を多重信号線Ｌを介してドライバ回路５０Ａにシリアル伝送する。
また、オド・トリップ，時計表示用のＬＣＤ５３は、Ｉ／Ｆ回路４６からのスピード信号を受けて、積算距離演算と時計計数を行っているオド・トリップ，時計演算駆動回路５０Ｃによって表示制御されている。
【００３０】
この図９と従来例を示す図３５とを比較すると、例えばスピードメータ５１Ａとタコメータ５１Ｂに対する従来の専用制御回路１０３Ａ，１０３Ｂ（または制御回路ユニット）は、本発明におけるメータモジュール３により吸収され、ＣＰＵ４７とドライブ回路５０Ａ〜５０Ｄを接続するための回路も多重伝送回路Ｌの採用により減少するので、インストルメントパネル周辺に集中する回路数（配線本数）を全体として大巾に減少できることが明らかである。
【００３１】
図１０は上記メータモジュール３を採用したときのテールランプ系統の配線図である。従来例を示す図３４と比較すると、テールランプ断検リレー５４、テールリレー５５及びヒューズ５６Ａ〜５６Ｃが一つのメータモジュール３内に集約して設けられるので、上記と同様に配線本数を減少できることが明らかである。
【００３２】
図１１は、メータモジュールの他の実施例を示す分解斜視図である。図中、６′はフィニッシュパネル（図示せず）と対をなすリヤフレーム、９′はメイン電気接続箱、１２′は計器盤、１４′は集中制御回路板、１６′はスイッチ、１７′はサブワイヤハーネスを示し、前記の実施例と同様の構成をもち、説明を省略する。
６１はサブリヤフレームであり、その一側に隔壁６１ａにより電気接続箱収納部６２が一体に形成されており、該収納部６２に複数のブスバー回路板３４′を積層すると共に、カバー６０を被せて電気接続箱１５′を形成する。また、サブリヤフレーム６１には、図示しないインパネハーネスと集中制御回路板１４′及び電気接続箱１５′とを直接接続するため前記と同様にねじ締め型のコネクタ集合部６３が設けられている。
【００３３】
図１１に示すメータモジュール３′によれば、通電発熱によりかなりの温度上昇を伴う電気接続箱１５′をサブリヤフレーム６１の片側に寄せて配置したことにより、集中制御回路板１４′や計器盤１２′の裏面のドライブ回路板（図示せず）に対する熱的影響を少なくできる利点の他、計器盤１２′，集中制御回路板１４′及び電気接続箱１５′などの回路部材をコンソールセンタを有する大型のリヤフレーム６′とは別にコンパクトに形成することができるので、製作及び取扱が容易になるという利点がある。
【００３４】
以上は、サブワイヤハーネス１７，１７′を通常の電線を用いてテープ巻きを施した電線集束型のワイヤハーネスとして形成した例について説明したが、リボン線や銅箔などの導体を並列状態で上下から絶縁被覆したいわゆるフラットハーネスで形成することもできる。
また、メータモジュール３，３′はフィニッシュパネル５と共にインストルメントパネル２から簡単に取り外せるので、インストルメントパネル２を車体から分離しなくとも該モジュール３，３′の周辺の電装品や機器をパネル裏面から覗くことができ、周辺機器のメンテナンスが容易となる。車種やグレードにより計器盤１２，１２′の仕様が異なる場合あるいは一部変更の場合には、集中制御回路板１４を前記のように共通使用できるので、当該計器盤のみを交換すればよく、迅速に対処できる。
【００３５】
上記メータモジュール３，３′は、計器盤１２，１２′、集中制御回路板１４，１４′及び電気接続箱１５，１５′がそれぞれ別体として形成され、これらを集約して一体的に結合すればよいので、これらを相互に接続するための手段例えば既知の雌・雄コネクタを設けておくことにより、容易に組付が可能である。また、集中制御回路板１４，１４′と計器盤１２，１２′，電気接続箱１５，１５′との信号線の相互接続に多重伝送回路を採用することにより、電装品及びその制御回路ユニットの追加にも迅速に対処することができる。また、メータモジュール３，３′はクラスタとして形成されるので、インストルメントパネル２に嵌め込み固定するだけで取付が完了し、面倒な電線（ワイヤハーネス）による配線を要しない。また、上記メータモジュール３，３′は、メータモジュール３，３′とインストルメントパネルワイヤハーネス８間の接続手段とは別に電力線を主とするサブワイヤハーネス１７，１７′を採用したことにより、従来電気接続箱に組み込まれた分岐回路の数が減少して電気接続箱１５，１５′自体の構造の簡素化と共に、電力線の外部への取り出しにより通電昇温による制御回路等への悪影響を減らすことができる。
【００３６】
図１２は、本発明に係るメータモジュール３″とインストルメントパネル２′の分離状態の斜視図、図１３はメータモジュール３″の分解斜視図、図１４はメータモジュール３″のシステムブロック図を示す。
これらの図において、インストルメントパネル２′の前面からメータモジュール３″とコラムスイッチアセンブリ６４を装備したステアリングＳが組付けられ、後面からインパネハーネス８′が組付けられる。コラムスイッチアセンブリ６４には例えば左右のマルチファンクションスイッチ６４ａのほかホーンスイッチ６４ｂ，チルト／テレスイッチ６４ｃなどのスイッチ類が取付けられている。これらのスイッチの入出力信号等が電気接続箱１５″により電気的に接続されている。
【００３７】
メータモジュール３″は、図１３に示すように、メータ・表示ランプ類及びこれらのドライブ回路を実装した計器盤１２″と、前記メータ・表示ランプ類を含む車載電装品に対する電源、入出力信号の分配及びこれらの制御を行うための機能回路を組み込んだ電気接続箱１５″と、前記車載電装品のスイッチ類を組み込んだスイッチユニット６５とを集約して一体的に結合したクラスタモジュール６６と、フィニッシュパネル６７とから構成される。
【００３８】
図１５は本実施例のメータモジュール３″を使用した車内ワイヤーハーネスの配設形態の一例を示す。
図中、４Ａ′〜４Ｃ′は図１の場合と同様にリレー、回路制御ユニットまたは電気接続箱を示し、９″は多数のヒューズ，リレーなどを搭載した既知の構成のメインの電気接続箱を示す。即ち、インストルメントパネル２の左側にメータモジュール３″、右側に上記メインの電気接続箱９″がそれぞれ配置され、その中間には種々のオプション電装品を制御するためのシートモジュール４Ａ′が、また左右のドアにはドライバ用のドアモジュール４Ｂ′と補助席用のドアモジュール４Ｃ′が配備されている。
従来例を示す図３３との対比から明らかなように、本発明のメータモジュール３″の採用によりインストルメントパネル２周辺の配設形態がきわめて簡素化される。
【００３９】
図１６は図１５の変形例を示し、左ハンドルから右ハンドルに変更する場合にメータモジュール３″から計器盤１２″のみを分離して、これを右側に配置することによりワイヤハーネスの配設形態を殆ど変えずに対応できることがわかる。
【００４０】
図１７はメータモジュール３″の正面図、図１８はその背面図、図１９はその右側面図、図２０は図１９の分離状態の側面図、図２１（Ａ），（Ｂ）はスイッチユニット６５の正面図と側面図、図２２はメータモジュール３″とインストルメントパネル２′との取付状態の断面図、図２３は図２２の要部拡大断面図である。
計器盤１２″はメータ・表示ランプ及びこれらのドライブ回路を実装したものであり、電気接続箱１５″は、メータ・表示ランプを含む車載電装品に対する電源、入出力信号の分配及びこれらの制御を行うための機能回路を組み込んだものであり、スイッチユニット６５は車載電装品のスイッチ類を組み込んだものである。
【００４１】
フィニッシュパネル６７（図１７）は一側に計器盤用表示窓６７ａ，他側にスイッチユニット用表示窓６７ｂを有する。このスイッチユニット用表示窓６７ｂに面して装着される前記スイッチユニット６５は、図２１に示されるように、アッパーケース６８とロアケース６９内に該アッパーケース６８の前面に取付けられる各種スイッチ１６Ａ′〜１６Ｄ′のスイッチ回路を構成する印刷配線板７０，７０′を収納してなる。ロアケース６９の背面には突出部７１が形成され、該突出部７１には内部の印刷配線板７０，７０′と導通する電気接続箱接続用コネクタ（第四のコネクタ）７２が設けられており、外周にはねじ孔を有する取付板７３が設けられている。
【００４２】
また、計器盤用表示窓６７ａ（図１７）に面して装着される計器盤１２″は、図２２に示されるように、そのドライブ回路板１３′を収納するメータケース７６を備えている。
このメータケース７６の背面の一側には電気接続箱接続用コネクタ（第一のコネクタ）７７が凹設され、他側にはＬＣＤメッセージ形成用枠８７（図１８参照）が凸設され、コネクタ７７には内部のドライブ回路板１３′から導出された可撓性印刷配線板（ＦＰＣ）７８がその銅箔路を表面に向けて引込み配索されると共に、該コネクタ７７をほぼ中心にして電気接続箱の位置決め固定用のボス７９が突設されている。また、メータケース７６の前面には、その上部に前記フィニッシュパネル６７に対する位置決めピン８０が、下部にはフィニッシュパネル６７のノックピン８４に対するピン孔８１が設けられている。さらに、メータケース７６の一方の端面７６ａ（図２０）には、前記スイッチユニット６５の突出部７１に対する取付ガイド８５が設けられている。
【００４３】
なお、計器盤１２″の前面には、図８の場合と同様にメータ２８が実装され、ドライブ回路板１３′にはメータ２８のムーブメント２９と照明用のバルブ３０が固定されている。７８′は上記ＬＣＤメッセージと内部のドライブ回路板１３′とを接続するリボン回路体である。
【００４４】
電気接続箱１５″はアッパーケース８８とロアケース８９内にいわゆる機能回路を組み込んだ集中制御回路板９０を収納して成る。アッパーケース８８には計器盤接続用コネクタ（第二のコネクタ）９１と共にスイッチユニット接続用コネクタ（第三のコネクタ）９１′（図２０）が設けられ、ロアケース８９には複数のワイヤハーネス接続用コネクタ９２が設けられている。
集中制御回路板９０は例えばプリント回路等のようなローカレントの回路導体（図示せず）を主体としたものであり、図６の実施形態のようなブスバー（パワー回路）を極力減少させることで、電気接続箱１５″の軽量化・ローカレント化がなされている。
【００４５】
計器盤接続用コネクタ９１は、図２３に示されるように絶縁ハウジング９３と集中制御回路板９０の回路導体と直付けされたいわゆる面接触型端子９４とから成り、該面接触型端子９４は、一端に折り返し弾性舌片９４ａ、他端に接続片９４ｃを設けると共に、中間に凸型のストレス吸収部９４ｂを設けた構成を有する。この面接触型端子９４は、一方の接続片９４ｃを上記回路導体に半田付けにより接続し、他方の弾性舌片９４ａを絶縁ハウジング９３の側壁開口部９３ａから露出させると共に、中間のストレス吸収部９４ｂをハウジング係止部９３ｂに嵌着することにより、コネクタ９１の着脱などの際に上記接続片９４ｃと回路導体との半田付け部分に応力がかからない構造となっている。
他のスイッチユニット接続用コネクタ９１′（図２０）とワイヤハーネス接続用コネクタ９２（図２２）には、図面を簡単にするためピン型端子９４′が示されているが、計器盤接続用コネクタ９１と同様に構成するのが好ましい。
【００４６】
メータモジュール３″の組立とインストルメントパネル２′への組付けは次のようにして行う。
図２０に示すように、計器盤１２″におけるメータケース７６の一端の取付ガイド８５に側方からスイッチユニット６５の突出部７１を当てがい、図示しないねじにより固定する。この状態で、メータケース７６の背面から電気接続箱１５″をボス７９に対してねじ８２′により固定すると、該電気接続箱１５″の計器盤接続用コネクタ９１が計器盤１２″の電気接続箱接続用コネクタ７７（図２２）と接続され、同時にスイッチユニット接続用コネクタ９１′がスイッチユニット６５の電気接続箱接続用コネクタ７２と接続される。計器盤接続用コネクタ９１は凹設された電気接続箱接続用コネクタ７７に嵌合され、図２３に示されるように端子９４の弾性舌片９４ａがメータケース裏面のＦＰＣ７８の前記銅箔回路と面接触する。
このようにして、計器盤１２″（図２０）、電気接続箱１５″及びスイッチユニット６５が集約して一体化されたクラスタモジュール６６が組立られる。
【００４７】
上記クラスタモジュール６６をフィニッシュパネル６７に固定するとメータモジュール３″の組立が完了する。
即ち、フィニッシュパネル６７の下部のノックピン８４（図２０）をメータケース７６のピン孔８１に差し込んで位置合わせをして、該ケース７６をフィニッシュパネル６７側に回動させ、位置決めピン８０（図２２）を該パネル６７内の孔８０′に差込み、取付座８３にねじ８２によりメータケース７６を固定すると共に、スイッチユニット６５の取付板７３をねじ８２′によりフィニッシュパネル６７に固定する。
【００４８】
メータモジュール３″には、図１３に示されるようにフィニッシュパネル６７の上部フレーム部分の両側に互いに末広がり状に傾斜したねじ孔９５，９５を設けてある。そこで、図２２に示すように、インストルメントパネル２′の前面からメータモジュール３″を嵌め込んでねじ孔９５を通じてインパネ内部のボス９６に対してねじ８２で締付け固定すると共に、フィニッシュパネル下部の取付座８３′をインパネ下部の対応するボス９６′に締付け固定することにより組付が完了する。そして、メータモジュール３″の電気的接続は、電気接続箱１５″の背面における複数のワイヤハーネス接続用コネクタ９２に、図１５に示すように、インパネハーネス８′、カウルサイドワイヤハーネス７４Ａ、エンジンルームメインワイヤハーネス７４Ｂなどの端末コネクタ（図示せず）を嵌合すればよい。
【００４９】
このように、クラスタモジュール６６またはメータモジュール３″の組立及びインストルメントパネル２′への組付けは極めて簡単であり、各種ワイヤハーネス８′、７４Ａ、７４Ｂとの電気的接続も容易である。
【００５０】
図２４はメータモジュール３″のブロック配線図、図２５はそのスイッチ回路の部分の配線図である。
図２４において、４５′は各種の信号発生手段、４６Ａは入力Ｉ／Ｆ回路、４６Ｂは出力Ｉ／Ｆ回路、４７′はＣＰＵ、５０Ａ′〜５０Ｄ′は各種ドライバ回路を示す。
電気接続箱１５″は前記ローカレント化により機能回路（多重伝送による信号の変換器）を組み込んで、図１及び図１１における集中制御回路板１４（１４′）と電気接続箱１５（１５′）を一体化すると共に、各種スイッチ１６Ａ′〜１６Ｄ′はスイッチユニット６５として一体化されているので、図９との比較において、該スイッチユニット６５はＣＰＵ４７′に直結され、前記サブハーネス１７，１７′が省略される。なお、図２５中、５７Ａ′〜５７Ｃ′はヘッドランプ、フォグランプなどのランプ類を示す。
【００５１】
図２６は図１２ないし図２５に示すメータモジュール３″の変形例を示し、クラスタモジュール６６に対してフィニッシュパネル６７′を完全に別部品として製作し、先にクラスタモジュール６６をインパネ前面の上下のボス９６′，９６″に対してねじ８２′により締付け固定し、その上からフィニッシュパネル６７′を被せるようにしてインストルメントパネル２′に固定するようにしたものである。
【００５２】
図２７はさらに図２６の変形例を示し、計器盤１２″のメータケース７６′から延長して設けられた文字、記号などを表すメータ表示部２８′と蛍光表示器２９′を収容するケース延長部７６ａ′をインパネ内部の天井壁２ａ′内に位置するように配設してある。さらに、メータケース７６′内のドライブ回路板１３″には上記メータ表示部２８′を除くＬＣＤメッセージなどの表示部９８，９８′を固定すると共に、ケース前面にハーフミラー９９を配設し、運転者はメータ表示部２８′の表示を該ハーフミラー９９の反射光により、また表示部９８，９８′のデータはその透過光を読み取るようにしたものである。
このような計器盤の構成は上記構成に限定されるものではなく、実開平３−１２２９２１号，特開平３−２７３９４３号公報等に示される計器盤を転用してもよい。
【００５３】
図２８はメータモジュール３″における計器盤１２″、電気接続箱１５″及びスイッチユニット６５の接続を示すブロック配線図である。即ち、スイッチユニット６５から夜間照明等の信号を送る場合でも、スイッチユニット６５⇒電気接続箱１５″⇒計器盤１２″の伝送経路を採用していた。
しかし、これらの信号には電気接続箱１５″を経由させなくともよいものがあり、また、全ての信号を電気接続箱１５″を経由させると、回路の接続回数が増え、信頼性の低下とコストアップの要因となる。また、電気接続箱１５″に設けた計器盤接続用コネクタ９１及びスイッチユニット接続用コネクタ９１′に対応するコネクタ７７，７２に接続する際、その位置合わせ等により組付作業性が悪くなるという問題がある。
【００５４】
そこで、図２９に示すように、計器盤１２″、電気接続箱１５″及びスイッチユニット６５間の回路を一か所でまとめてコネクタ結合できるようにするのが好ましい。図３０ないし図３２はその実施態様を示すものである。
図３０において、メータモジュール３″における計器盤１２″のメータケース７６の一側にはユニット取付枠７６ｂが膨出して形成されている。このユニット取付枠７６ｂは、上部開口７６ｃ_１と、これより大きな下部開口７６ｃ_２とを有し、下部開口７６ｃ_２側の側壁にはネジ挿通孔７６ｄが設けられている。
【００５５】
一方、内部のドライブ回路板１３″の一端はユニット取付枠７６ｂまで延設され、その延設部１３ａ″の片面に電気接続箱接続用コネクタ７７′が立設され、その裏面にはスイッチユニット接続用コネクタ（第五のコネクタ）７７″が垂設され、これらのコネクタ７７′，７７″の端子収容室７７ａ′と７７ａ″とは上下でそれぞれ千鳥状に配列されると共に、一方の端子収容室７７ａ′にはドライブ回路板１３″の回路導体（図示せず）と接続するピン型端子９４′が設けられ、他方の端子収容室７７ａ″には雌端子９４″が設けられている。
【００５６】
また、電気接続箱１５″のアッパーケース８８は一側に開口８８ａを有し、この開口８８ａから内部の集中制御回路板９０′の回路導体（図示せず）に直結された雌端子９４″を収容した計器盤接続用コネクタ９１Ａとスイッチユニット接続用コネクタ９１Ａ′とが並列に突出して設けられている。同様に、スイッチユニット６５のロアケース６９には前記ユニット取付枠７６ｂの下部開口７６ｃ_２に対応する差込み枠６９ａが突出して形成され、該差込み枠６９ａの側壁には前記ネジ挿通孔７６ｄに対応してネジ切り孔６９ｂが設けられている。この差込み枠６９ａにおいて、内部の印刷配線板７０′に直結されたピン型端子９４′を収容した電気接続箱接続用コネクタ７２′と計器盤接続用コネクタ（第六のコネクタ）７２″とが段差を有して設けられている。即ち、一方の電気接続箱接続用コネクタ７２′は該差込み枠６９ａから突出している。
【００５７】
図３１及び図３２は上記電気接続箱１５″、計器盤１２″及びスイッチユニット６５の組立状態の断面図を示す。
即ち、メータケース７６におけるユニット取付枠７６ｂの下部開口７６ｃ_２にスイッチユニット６５の差込み枠６９ａを嵌合して、該スイッチユニット６５を計器盤１２″に図３２のネジ８２″（ネジ挿通孔７６ｄ，ネジ切り孔６９ｂ）により固定する。これにより、図３１に示すように、計器盤１２″のスイッチユニット接続用コネクタ７７″がスイッチユニット６５の計器盤接続用コネクタ７２″と嵌合接続される。
次いで、ユニット取付枠７６ｂの上部開口７６ｃ_１から電気接続箱１５″の計器盤接続用コネクタ９１Ａ，スイッチユニット接続用コネクタ９１Ａ′を差し込むと、対応する計器盤１２″の電気接続箱接続用コネクタ７７′とスイッチユニット６５の電気接続箱接続用コネクタ７２′に嵌合接続される。
【００５８】
図３０ないし図３２に示すように、計器盤１２″、電気接続箱１５″及びスイッチユニット６５相互間の回路接続は、計器盤１２″に設けたユニット取付枠７６ｂを利用することによりコネクタ結合で同時に達成され、電気接続箱１５″における内部回路が減少して、回路接続の信頼性を向上させ、組付作業性を改善する効果がある。なお、図２８〜図３２に示す構成は図１２〜図２７の何れの実施形態に対しても適用可能であることは言うまでもない。
【００５９】
図１２〜図３２の実施形態によれば、図２〜図１１の実施形態に較べて、ブスバー３４ａ（図６）によるいわゆるパワー線を極力減らしたローカレント化により、集中制御回路板１４（図６）と電気接続箱１５とを一体化した機能回路を組み込んだ電気接続箱１５″（図２２）として構成されているので、メータモジュール３″の軽量・小型化と共にリヤフレーム６（図３）やサブワイヤハーネス１７が不要となり、インストルメントパネル２′への組付及び内部のワイヤハーネスの配設が可能になる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、電気接続箱内に集中制御回路板を一体に設けたことで、集中制御回路板の組付作業が不要となり、メータモジュールの構造が簡素化され、メータモジュールの組立作業が容易化する。また、電気接続箱内に集中制御回路板を用いることで、ブスバー回路板を用いる場合よりも電気接続箱が小型化・軽量化・ローカレント化され、メータモジュールの組立及び車両側（インストルメントパネル側）への組付が容易化し、且つ車両側の省スペース化が図られる。
また、スイッチユニットを計器盤に組み付けたことで、電気接続箱を計器盤に組み付けると同時に、計器盤の第一のコネクタに電気接続箱の第二のコネクタが接続され、且つスイッチユニットの第四のコネクタに電気接続箱の第三のコネクタが接続され、一回の組付動作で計器盤と電気接続箱とスイッチユニットとが相互にコネクタ接続されるから、メータモジュールの組立及び接続作業性が向上すると共に、計器盤・電気接続箱・スイッチユニット間の配線が簡素化される。
また、請求項２記載の発明によれば、スイッチユニットからの信号を電気接続箱を介さずに直接計器盤に送ることができるから、電気接続箱の内部回路が簡素化され、電気接続箱の更なる小型化・軽量化が可能となる。また、請求項３記載の発明によれば、取付枠が各コネクタに対するガイド壁として作用するから、スイッチユニットと電気接続箱とを計器盤に組み付ける際に、スイッチユニットと計器盤と電気接続箱との各コネクタが相互にスムーズ且つ確実に接続される。
また、請求項４，５記載の発明によれば、計器盤と電気接続箱とスイッチユニットとを一つの集合体としてインストルメントパネルに組み付けることで、インストルメントパネルへの組付作業が簡素化され、車両の組立が効率化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】メータモジュールの構成及び作用を示す概念説明図である。
【図２】参考例としてのメータモジュールとインストルメントパネル部の分離状態の斜視図である。
【図３】メータモジュールの分解斜視図である。
【図４】メータモジュールを構成する電気接続箱とモジュールサブワイヤハーネスの斜視図である。
【図５】図４の電気接続箱の背面図である。
【図６】メータモジュールの分離状態の断面図である。
【図７】図６のワイヤハーネスプロテクタの分離状態の断面図である。
【図８】メータモジュールの組立及びインストルメントパネル部への組付状態を示す断面図である。
【図９】メータモジュールのブロック配線図である。
【図１０】メータモジュールを使用した場合の車内配線の一例を示す配線図である。
【図１１】参考例としてのメータモジュールの他の実施形態を示す分離状態の斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態を示すメータモジュール３″とインストルメントパネル２′の分離状態の斜視図である。
【図１３】図１２のメータモジュール３″の分解斜視図である。
【図１４】図１２のメータモジュール３″のシステムブロック図である。
【図１５】図１２のメータモジュール３″を使用した車内ワイヤハーネスの配設形態の説明図である。
【図１６】図１２のメータモジュール３″を使用した車内ワイヤハーネスの別の配線形態の説明図である。
【図１７】図１２のメータモジュール３″の正面図である。
【図１８】図１７の背面図である。
【図１９】図１７の右側面図である。
【図２０】図１７の分離状態の側面図である。
【図２１】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれスイッチユニット６５の正面図と側面図である。
【図２２】メータモジュール３″とインストルメントパネル２′との取付状態の断面図である。
【図２３】図２２の要部拡大断面図である。
【図２４】メータモジュール３″のブロック配線図である。
【図２５】図２４のスイッチ回路部分の配線図である。である。
【図２６】図１２のメータモジュール３″の変形例を示す説明図である。
【図２７】図２６のメータモジュールの変形例を示す説明図である。
【図２８】メータモジュール３″の計器盤１２″、電気接続箱１５″及びスイッチユニット６５の相互接続を示すブロック配線図である。
【図２９】図２８の改善されたブロック配線図である。
【図３０】図２８の計器盤１２″、電気接続箱１５″及びスイッチユニット６５の接続構造を示す分離した状態の要部断面図である。
【図３１】図３０の組立状態の断面図である。
【図３２】図３０の他の部分の組立状態の断面図である。
【図３３】従来のワイヤハーネスの配線形態の説明図である。
【図３４】図１０に対応する従来の配線図である。
【図３５】従来のコンビネーション、リレー及び電気接続箱のブロック配線図である。
【図３６】従来のインストルメントパネル部の電気回路構造の説明図である。
【符号の説明】
２′ インストルメントパネル
３″ メータモジュール
６７フィニッシュパネル
１２″ 計器盤
１３′，１３″ ドライブ回路板
９０，９０′ 集中制御回路板
１５″ 電気接続箱
６５スイッチユニット
６６クラスタモジュール
７２電気接続箱接続用コネクタ（第四のコネクタ）
７２″ 計器盤接続用コネクタ（第六のコネクタ）
７７電気接続箱接続用コネクタ（第一のコネクタ）
７７″ スイッチユニット接続用コネクタ（第五のコネクタ）
９１計器盤接続用コネクタ（第二のコネクタ）
９１′ スイッチユニット接続用コネクタ（第三のコネクタ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a meter module that facilitates assembly of electrical wiring and electrical equipment of an instrument panel portion of an automobile.
[0002]
[Prior art]
FIG. 33 shows a wiring form of a conventional wire harness. Many electrical components are arranged around the instrument panel 2 of the vehicle body 1. Therefore, since the control circuit units 4A ″, 4B ″... And the meters 51, the indicator lamps, and the switches 45 for controlling and monitoring them are also concentrated, the number of wires constituting the instrument wire harness is enormous, and the enlargement thereof In addition to the increased weight, the wiring configuration becomes complicated, and it takes a great deal of labor and time to install, making maintenance difficult. 74A is a cowl side wire harness, 74B is an engine room main wire harness, 74C and 74C ′ are floor wire harnesses, 74D and 74D ′ are door wire harnesses, and 75A, 75B (75 is representatively shown) Indicates a connection part such as a connector
[0003]
In order to alleviate such a situation, Japanese Patent Publication No. 57-38457 discloses a plurality of electric circuits that absorb branch connection parts in a wire harness and are equipped with a number of fuses that are circuit protection members and relays as control parts. Proposals have been made to simplify the wiring form of the wire harness and prevent enlargement by distributing and arranging the connection boxes at appropriate locations in the automobile.
[0004]
FIG. 34 is a wiring diagram of a tail lamp system using such an electrical junction box. 57A and 57B are tail lamps, 58A and 58B are clearance lamps, 59 is an engine, a battery (not shown) is installed in the engine room 1A, and an instrument panel having a tail lamp alarm lamp 52 around the instrument panel 1B. The panel 100, the tail relay 55, the main fuse 56A, the tail fuse 56B, the electric fuse box 101 provided with the meter fuse 56C, the lamp break detection relay 102, and the tail switch 45 are arranged.
[0005]
When the tail switch 45 is turned on, the contact of the tail relay 55 is closed, the circuit including the tail fuse 56B is energized, and the lamps 57A, 57B, 58A, 58B are turned on. When either of the lamps 57A and 57B is disconnected, the lamp break detection relay 102 is activated and the alarm lamp 52 in the instrument panel 100 is turned on.
[0006]
FIG. 35 is a block wiring diagram around the instrument panel (combination meter) 100 in which the control circuit units 55 such as the electrical junction box 101, the lamp disconnection relay 102, the speed control relay, and the integration relay as described above are combined.
[0007]
In the instrument panel 100, a large number of meters 51 such as an oil meter, a battery meter, a speed meter, a tachometer and the like, a movement 29 and lamps 52 such as an indicator, an alarm, and a lighting are mounted, and a speedometer 51A and a tachometer are mounted. The dedicated control circuits 103A and 103B are individually provided in the 51B, and the control circuit units 55 such as the speed control relay and the integration relay are also distributed. Therefore, the power line and the signal line for connecting them to each other are provided. The number is very large, and the complexity is still not eliminated by simply arranging a small number of electrical connection boxes 101.
[0008]
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 2-45238 provides a branch circuit having a joint coupling portion for connecting the instrument panel and the wire harness in the internal circuit of the instrument panel, and branch connection in the wire harness to the instrument panel. An attempt has been made to further simplify the wire harness around the instrument panel by reducing the number of circuits inside the electrical junction box and the number of wires connected to the electrical junction box.
[0009]
JP-A-4-266537 discloses a switch / instrument (not shown) mounted on the cluster 105 of the instrument panel section 104 as shown in FIG. An electronic device in which a flexible printed wiring board 106 constituting a circuit is attached and attached, and electronic functional parts 108 such as memory and arithmetic necessary for electronic control of each switch and instrument are distributed on the terminal portion of the wiring board 106. A circuit structure in which control boards 109A to 109F are incorporated and connected is disclosed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
There is a limit to the simplification of the wire harness as long as the control circuit units for various electrical components are separately distributed even if the wiring harness or a part of the branch circuit of the electrical junction box is changed to the internal circuit of the instrument panel The promotion of computerization predicted by the pursuit of car safety and in-car comfortability cannot be dealt with.
[0011]
In addition, the direct distribution of electrical circuits (flexible printed wiring boards) and electronic control boards corresponding to each switch / instrument on the back of the cluster is a great advantage in that the control circuit units are concentrated on the back of the cluster. However, there are technical difficulties in adapting to the uneven shape on the back of the cluster, and the design and production must be changed every time the vehicle type, grade, and specifications are changed, resulting in higher costs due to the production of a small variety of products. easy.
[0012]
The present invention has been made paying attention to the above points, and can easily cope with the addition of vehicle types and grades and the addition of electrical components. The wiring form around the instrument panel is remarkably simplified. It is an object to provide a meter module that can be easily assembled and assembled.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention comprises a meter / indicator lamp and an instrument panel incorporating a drive circuit board for the meter / indicator lamp, and a control circuit for in-vehicle electrical components including the meter / indicator lamp. A meter module including a centralized control circuit board connected to a switch unit and a switch unit incorporating a switch of the in-vehicle electrical component, the electrical module having an electrical connection box assembled to the instrument panel, and the centralized control inside the electrical connection box A circuit board is disposed, the switch unit is assembled to the instrument panel, a first connector connected to the drive circuit board is provided on the instrument panel, and a second connector connected to the centralized control circuit board; A third connector is provided in the electrical junction box, the first connector and the second connector face each other, and the third connector and the fourth of the switch unit And a connector, characterized in that located opposite (claim 1).
It is also effective that a fifth connector connected to the drive circuit board is provided on the instrument panel, and a sixth connector for the fifth connector is provided on the switch unit. A unit mounting frame is provided on the instrument panel, the first connector and the fifth connector are disposed in the unit mounting frame, and each of the second, third, and sixth is disposed in the unit mounting frame. It is also effective to insert a connector (claim 3).
The instrument panel, the electrical junction box, and the switch unit are integrally assembled to the finish panel, and the finish panel is assembled to the instrument panel. Alternatively, the instrument panel, the electrical junction box, and the switch unit are assembled to the instrument panel in a state where they are integrally assembled (Claim 5).
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram showing the configuration and operation of the meter module. A meter module 3 is arranged inside an instrument panel 2 of the vehicle body 1, and a main electrical junction box 4 is located in the vicinity thereof. ₁ Sub electrical connection box 4 ₂ , Integration module 4 ₃ Also, starter interrupt relay, electronic flasher, auto lamp relay, indicator lamp module, speed control module, blower motor relay, antenna module, airbag, auto ride control, anti-theft control unit, remote control relay, unit control, modules, etc. Is arranged.
[0015]
Among these circuit control units 4, for example, the sub electrical junction box 4 indicated by hatching. ₂ Integration module 4 ₃ , Indicator lamp module 4 ₄ , Speed control module 4 ₅ And auto ride control 4 ₆ Are integrally provided in the meter module 3 of the present invention. Therefore, the number of wirings inside the instrument panel 2 is greatly reduced to simplify the arrangement form, and the vacant space of these units can be utilized for installation of other electrical components.
[0016]
FIG. 2 shows a perspective view of the meter module 3 and the instrument panel 2 in a separated state as a reference example. In the figure, reference numeral 5 denotes a finish panel, and 6 denotes a rear frame thereof. The meter module 3 is housed in both the clusters 5 and 6 and formed as a cluster, and is fitted and fixed to the instrument panel 2. Reference numeral 7 denotes a protector for an instrument panel wire harness (hereinafter abbreviated as instrument panel harness) 8. The protector 7 is integrally formed with screw-tightened multipolar connectors 10 A and 10 B that can be directly coupled to the meter module 3. ing. Reference numeral 9 denotes a main electric junction box having a known configuration in which a large number of fuses and relays are mounted. ₁ It corresponds to. Reference numeral 11 denotes a defroster mounted on the finish panel 5.
[0017]
As shown in FIG. 3, the meter module 3 includes an instrument panel 12, a drive circuit board 13, a centralized control circuit board 14, and an electrical connection box 15.
Reference numerals 16A to 16D denote switches for various loads such as a headlamp, and these switches are fitted into and fixed to the mounting opening 6a of the rear frame 6 that makes a pair with the finish panel 5 (see FIG. 2). Reference numeral 17 denotes a module sub-wire harness different from the instrument panel harness 8, which has a module connection connector 18 and an instrument panel harness connector 19 in the middle, and is provided with device direct attachment connectors 20 at both ends. .
[0018]
The instrument panel 12 is provided with a meter / indicator lamp and a drive circuit thereof, and the central control circuit board 14 is provided with a control circuit for in-vehicle electrical components including the meter / indicator lamp. Is to integrate power supply, input / output signal distribution, and ground wire for in-vehicle electrical components.
[0019]
FIG. 4 is a perspective view showing the interrelationship between the electrical junction box 15 and the sub-wire harness 17, and FIG. 5 is a rear view of the electrical junction box 15.
The electrical junction box 15 has the same configuration as that of the prior art in that a bus bar circuit board 34 (see FIG. 6) including a plurality of bus bars 34a and an insulating substrate 34b that supports the bus bars 34a is stacked and accommodated in the insulating case 21. However, in the present invention, the instrument panel harness connector 22 and the connector fitting opening 23 are provided adjacent to each other on one side of the back surface of the insulating case 21 and the connector fitting opening 23 'and the subwire are provided on the other side. Similarly, harness connectors 24 are provided adjacent vertically. The connector insertion opening 23 has a harness insertion hole 23a, the instrument panel harness connector 19 of the sub-wire harness 17 is fitted rearward, and the connector insertion opening 23 'is the instrument panel harness of the centralized control circuit board 14. A connecting connector 33 (see FIG. 6) is fitted. A nut 25 for the bolt 41 (see FIG. 6) of the screw tightening type multipolar connectors 10A and 10B is mounted at the center of the connector 22 and the connector fitting opening 23 '. A spacer 26 and a positioning pin 27 are used when the instrument panel 12, the drive circuit board 13 and the central control circuit board 14 are laminated and fixed.
[0020]
6 is a sectional view of the meter module 3 in a separated state, FIG. 7 is a sectional view of the wire harness protector 7 in a separated state, and FIG. 8 is a sectional view of the meter module 3 assembled and assembled to the instrument panel 2. is there.
In these drawings, a meter / indicator lamp (meter 28 in the illustrated example) is mounted on the front surface of the instrument panel 12, and a drive circuit board 13 to which a movement 29 of the meter 28 is fixed is attached on the back side. An illumination bulb 30 is provided on the front side of the circuit board 13, and a centralized control circuit board connector 31 is provided on the back side. As shown in FIG. 9, the drive circuit board 13 includes a drive circuit 50A for a meter 51 such as a speedometer 51A and a tachometer 51B mounted on the instrument panel 12, a lamp 52, an accumulator 53 such as an odd / trip. ˜50D is provided.
[0021]
The centralized control circuit board 14 has a drive circuit board connection connector 32 fitted to the connector 31 on one side, and an instrument panel harness connection connector 33 is provided on the other side.
The central control circuit board 14 is an ordinary hard printed circuit board (HPC), as shown in FIG. 9, the I / F circuit 46, the meter / display lamps 28 of the instrument panel 12, and other electrical components (instrument panel). 2 is not limited to the one installed in the memory 2), a memory necessary for electronic control, a microcomputer (CPU) 47 that performs arithmetic processing, and other drive circuits 48 are incorporated.
[0022]
This centralized control circuit board 14 can be used in common regardless of vehicle type or grade, in addition to the calculation functions such as the memory function and speed control, digitization functions of various meters, key reminders, light reminders, and wiper controls. A timer equipped with various functions such as a timer function such as a clock and a multi display function such as a clock / odd trip is used. In addition, it is preferable to use one provided with optional functions such as navigation, multi-function switch, anti-theft control and keyless entry in advance, but it may be replaced with another centralized control circuit board equipped with these optional functions.
[0023]
The wire harness protector 7 includes a protector main body 36 and a cover 37 thereof, and includes a locking hole 36a and a locking claw 37a that constitute locking means, respectively. Reference numeral 38 denotes a connector retainer. The divided connectors 39 and 40 constituting the multipolar connector 10 </ b> A are inserted into through holes 37 b provided in the cover 37, the connector retainer 38 is externally inserted, and fixed to the cover 37 with screws 42. A bolt 41 is inserted into the divided connector 39 in the fitting axis direction, and an opening frame 36b for turning the bolt is formed in the protector body 36 corresponding to the bolt 41.
[0024]
When the wire harness protector 7 is assembled, the split connectors 39 and 40 are attached in advance to the required wire terminals of the instrument panel harness 8 (see FIG. 2). Therefore, a part of the instrument panel harness 8 is accommodated in the protector main body 36, and the connectors 39 and 40 are assembled and fixed to the cover 37 by the connector press 38 as described above, and then the cover 37 is put on the protector main body 36. The locking hole 36a and the locking claw 37a can be engaged and locked to facilitate assembly.
[0025]
In the above configuration, the meter module 3 is assembled as follows. As shown in FIG. 6, the instrument panel harness connector 33 of the centralized control circuit board 14 is inserted into the connector fitting opening 23 ′ of the electrical connection box 15, and a screw 26 is attached to the spacer 26 provided with a screw hole (not shown). The centralized control circuit board 14 is fixed to the electrical junction box 15 by tightening. Next, the drive circuit board 13 and the central control circuit board 14 of the instrument panel 12 are connected by fitting the central control circuit board connection connector 31 and the drive circuit board connection connector 32. Thus, the meter module 3 can be assembled very easily.
In this state, the meter module 3 is housed in the finish panel 5 and the rear frame 6 as described above, and is formed as a cluster by fixing both frames with screws or the like. Can be fixed.
[0026]
The meter module 3 or the cluster can be easily connected to the instrument panel harness 8 and the sub-wire harness 17 as follows.
In other words, the module connection connector 18 of the sub-wire harness 17 is fitted into the sub-wire harness connector 24 on the back surface of the meter module 3, while the instrument panel harness connector 19 is inserted into the connector fitting opening 23 in the rearward direction and fixed. . The device direct mounting connector 20 at the end of the sub-wire harness 17 is fitted and connected to switches 16A and 16B such as headlamps attached to the rear frame 6 as shown in FIG.
[0027]
Finally, if the multipolar connectors 10A and 10B provided on the protector 7 are respectively aligned with the instrument panel connector 22 and the connector fitting opening 23 'on the back of the meter module 3, the multipolar connectors 10A The split connectors 39 and 40 are connected to the connector 22 and the connector 19, respectively, and the other multipolar connector 10B is connected to the instrument panel harness connector 33 at the connector fitting port 23 '. Thereby, the necessary electrical connection among the instrument panel harness 8, the sub-wire harness 17, and the meter module 3 (the centralized control circuit board 14 and the electrical connection box 15) is achieved.
[0028]
FIG. 9 is a block wiring diagram using the meter module 3 described above.
In the figure, 44 is a power source, and 45 is a signal generating means such as a control module, an actuator, a switch, a sensor or the like disposed at various locations in the vehicle. The + B power, ACC power, and IGN power supplied to the meter module 3 are supplied to the centralized control circuit board 14 and the instrument panel 12 via the electrical connection box 15 in the module. Information (signals) necessary to control various functions such as forgetting to turn off light (light reminder) and keyless entry is generated by the various control modules, actuators, switches, sensors, etc., which are placed in various locations in the car. The means 45 supplies the CPU 47 via the I / F circuit 46 and other I / F circuits (not shown) in the meter module 3, and the CPU 47 performs necessary processing (calculation) according to the input signal, Output signals such as buzzer sound and door lock drive output are output via various driver circuits 50A to 50D and driver circuit 48.
[0029]
The CPU 47 performs drive control of the movement 29 provided in the instrument panel 12 and blinking control of various indicators 52 in addition to the above-described calculation and control of the various functions. The movement 29 such as the speedometer 51A and the tachometer 51B is mainly composed of a cross coil type movement, and is dynamically driven (time division driving) by a single driver circuit 50A. The CPU 47 takes in a sensor signal necessary for the movement driving through the input / output I / F 46, calculates a measurement amount for each movement, and serially transmits the result to the driver circuit 50A through the multiple signal line L.
In addition, the LCD 53 for odd trip and clock display is controlled by the odd trip and clock calculation driving circuit 50C which receives the speed signal from the I / F circuit 46 and performs the integrated distance calculation and the clock count. Yes.
[0030]
Comparing FIG. 9 with FIG. 35 showing the conventional example, for example, the conventional dedicated control circuits 103A and 103B (or control circuit units) for the speedometer 51A and the tachometer 51B are absorbed by the meter module 3 in the present invention, and the CPU 47 Since the number of circuits for connecting the drive circuits 50A to 50D with the multiplex transmission circuit L is reduced, it is clear that the number of circuits (number of wirings) concentrated around the instrument panel can be greatly reduced as a whole.
[0031]
FIG. 10 is a wiring diagram of the tail lamp system when the meter module 3 is employed. Compared with FIG. 34 showing the conventional example, the tail lamp disconnection relay 54, the tail relay 55, and the fuses 56A to 56C are provided in one meter module 3, so that it is clear that the number of wirings can be reduced in the same manner as described above. It is.
[0032]
FIG. 11 is an exploded perspective view showing another embodiment of the meter module. In the figure, 6 'is a rear frame paired with a finish panel (not shown), 9' is a main electrical junction box, 12 'is an instrument panel, 14' is a central control circuit board, 16 'is a switch, 17' is A sub-wire harness is shown, has the same configuration as the above-described embodiment, and a description thereof is omitted.
Reference numeral 61 denotes a sub-rear frame, and an electric junction box storage portion 62 is integrally formed on one side by a partition wall 61a, and a plurality of bus bar circuit boards 34 'are stacked on the storage portion 62 and a cover 60 is covered. Thus, an electrical junction box 15 'is formed. Further, the sub-rear frame 61 is provided with a screw tightening type connector assembly 63 as described above for directly connecting an instrument panel harness (not shown) to the centralized control circuit board 14 'and the electric connection box 15'.
[0033]
According to the meter module 3 'shown in FIG. 11, the central control circuit board 14' and the instrument panel are arranged by arranging the electric connection box 15 'accompanied by a considerable temperature rise due to energization and heating on one side of the sub-rear frame 61. In addition to the advantage that the thermal influence on the drive circuit board (not shown) on the back surface of 12 'can be reduced, circuit members such as the instrument panel 12', the centralized control circuit board 14 'and the electric connection box 15' have a console center. Since it can be compactly formed separately from the large rear frame 6 ', there is an advantage that manufacture and handling become easy.
[0034]
The above is an example in which the sub-wire harnesses 17 and 17 'are formed as wire-concentrating wire harnesses that are tape-wrapped using ordinary electric wires. However, conductors such as ribbon wires and copper foils are arranged vertically in parallel. It can also be formed of a so-called flat harness that is insulation-coated.
Also, since the meter modules 3 and 3 'can be easily removed from the instrument panel 2 together with the finish panel 5, the electrical components and devices around the modules 3 and 3' can be connected to the back of the panel without separating the instrument panel 2 from the vehicle body. This makes it easy to maintain peripheral equipment. When the specifications of the instrument panel 12, 12 'are different or partially changed depending on the vehicle type or grade, the central control circuit board 14 can be used in common as described above, so that only the instrument panel needs to be replaced, and the instrument panel can be used quickly. Can be dealt with.
[0035]
The meter modules 3 and 3 'are composed of the instrument panels 12 and 12', the centralized control circuit boards 14 and 14 ', and the electrical connection boxes 15 and 15' as separate bodies, which are integrated together. Therefore, it is possible to easily assemble by providing means for connecting them to each other, for example, a known female / male connector. Further, by adopting a multiplex transmission circuit for the interconnection of signal lines between the centralized control circuit boards 14 and 14 ', the instrument panels 12 and 12', and the electrical connection boxes 15 and 15 ', the electrical equipment and its control circuit unit can be connected. Additions can be dealt with quickly. Further, since the meter modules 3 and 3 'are formed as clusters, the installation is completed simply by fitting and fixing to the instrument panel 2, and wiring by troublesome electric wires (wire harnesses) is not required. Further, the meter modules 3 and 3 ′ employ sub-wire harnesses 17 and 17 ′ mainly including power lines separately from the connection means between the meter modules 3 and 3 ′ and the instrument panel wire harness 8. The number of branch circuits incorporated in the electrical junction box is reduced to simplify the structure of the electrical junction box 15 and 15 'itself, and to reduce the adverse effect on the control circuit and the like due to the temperature rise by taking out the power line. Can do.
[0036]
12 is a perspective view of the meter module 3 ″ and the instrument panel 2 ′ according to the present invention in a separated state, FIG. 13 is an exploded perspective view of the meter module 3 ″, and FIG. 14 is a system block diagram of the meter module 3 ″. .
In these drawings, a steering wheel S equipped with a meter module 3 ″ and a column switch assembly 64 is assembled from the front surface of the instrument panel 2 ′, and an instrument panel harness 8 ′ is assembled from the rear surface. In addition to the left and right multifunction switches 64a, switches such as a horn switch 64b and a tilt / tele switch 64c are attached. Input / output signals of these switches are electrically connected by an electrical connection box 15 ″.
[0037]
As shown in FIG. 13, the meter module 3 ″ includes a meter panel 12 ″ equipped with meter / indicator lamps and a drive circuit thereof, and a power source and input / output signals for in-vehicle electrical components including the meter / indicator lamps. A cluster module 66 in which an electrical junction box 15 ″ incorporating a functional circuit for distributing and controlling these and a switch unit 65 incorporating the switches of the on-vehicle electrical components are integrated and integrated, and finish And a panel 67.
[0038]
FIG. 15 shows an example of an arrangement form of an in-vehicle wire harness using the meter module 3 ″ of this embodiment.
In the figure, 4A 'to 4C' denote relays, circuit control units or electrical junction boxes as in the case of FIG. 1, and 9 "denotes a main electrical junction box having a known configuration equipped with a large number of fuses, relays and the like. That is, the meter module 3 ″ is disposed on the left side of the instrument panel 2 and the main electrical connection box 9 ″ is disposed on the right side, and a seat module 4A ′ for controlling various optional electrical components is disposed in the middle. The left and right doors are provided with a driver door module 4B 'and an auxiliary seat door module 4C'.
As is clear from comparison with FIG. 33 showing the conventional example, the arrangement form around the instrument panel 2 is extremely simplified by employing the meter module 3 ″ of the present invention.
[0039]
FIG. 16 shows a modification of FIG. 15, and when changing from the left handle to the right handle, only the instrument panel 12 ″ is separated from the meter module 3 ″ and arranged on the right side to arrange the wire harness. It can be seen that it can be handled with almost no change.
[0040]
17 is a front view of the meter module 3 ″, FIG. 18 is a rear view thereof, FIG. 19 is a right side view thereof, FIG. 20 is a side view of the separated state of FIG. 19, and FIGS. 65 is a front view and a side view of FIG. 65, FIG. 22 is a cross-sectional view of the mounting state of the meter module 3 ″ and the instrument panel 2 ′, and FIG. 23 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.
The instrument panel 12 ″ is equipped with a meter / indicator lamp and a drive circuit thereof, and the electric connection box 15 ″ is used for power supply, distribution of input / output signals and control of these in-vehicle electrical components including the meter / indicator lamp. A functional circuit for performing the operation is incorporated, and the switch unit 65 incorporates switches of in-vehicle electrical components.
[0041]
The finish panel 67 (FIG. 17) has an instrument panel display window 67a on one side and a switch unit display window 67b on the other side. The switch unit 65 mounted so as to face the switch unit display window 67b includes various switches 16A 'to be mounted on the front surface of the upper case 68 in an upper case 68 and a lower case 69, as shown in FIG. Printed wiring boards 70 and 70 'constituting a 16D' switch circuit are accommodated. A protrusion 71 is formed on the rear surface of the lower case 69, and an electric connection box connection connector (fourth connector) 72 that is electrically connected to the internal printed wiring boards 70, 70 ′ is provided on the protrusion 71. A mounting plate 73 having a screw hole is provided on the outer periphery.
[0042]
Further, the instrument panel 12 ″ mounted facing the instrument panel display window 67a (FIG. 17) is provided with a meter case 76 for housing the drive circuit board 13 ′ as shown in FIG.
An electrical connection box connection connector (first connector) 77 is recessed on one side of the back surface of the meter case 76, and an LCD message forming frame 87 (see FIG. 18) is protruded on the other side. 77, a flexible printed circuit board (FPC) 78 led out from the internal drive circuit board 13 'is drawn in and routed with its copper foil path directed to the surface, and the connector 77 is substantially centered on the electrical connection. A boss 79 for fixing the positioning of the connection box is projected. Further, a positioning pin 80 for the finish panel 67 is provided at the upper part of the front surface of the meter case 76, and a pin hole 81 for the knock pin 84 of the finish panel 67 is provided at the lower part. Further, a mounting guide 85 for the projection 71 of the switch unit 65 is provided on one end surface 76a (FIG. 20) of the meter case 76.
[0043]
A meter 28 is mounted on the front surface of the instrument panel 12 ″ as in the case of FIG. 8, and a movement 29 of the meter 28 and an illumination bulb 30 are fixed to the drive circuit board 13 ′. Is a ribbon circuit body for connecting the LCD message and the internal drive circuit board 13 '.
[0044]
The electrical connection box 15 ″ is configured by housing a centralized control circuit board 90 incorporating a so-called functional circuit in an upper case 88 and a lower case 89. The upper case 88 includes a switch (second connector) 91 and a switch. A unit connection connector (third connector) 91 ′ (FIG. 20) is provided, and a plurality of wire harness connection connectors 92 are provided in the lower case 89.
The centralized control circuit board 90 is mainly composed of a low-current circuit conductor (not shown) such as a printed circuit, and the bus bar (power circuit) as in the embodiment of FIG. 6 is reduced as much as possible. The electrical connection box 15 ″ has been reduced in weight and reduced in current.
[0045]
As shown in FIG. 23, the connector 91 for connecting to the instrument panel includes an insulating housing 93 and a so-called surface contact type terminal 94 directly attached to the circuit conductor of the centralized control circuit board 90. The elastic tongue piece 94a is folded at one end, a connection piece 94c is provided at the other end, and a convex stress absorbing portion 94b is provided in the middle. The surface contact type terminal 94 has one connection piece 94c connected to the circuit conductor by soldering, the other elastic tongue piece 94a is exposed from the side wall opening 93a of the insulating housing 93, and an intermediate stress absorbing part 94b. Is fitted to the housing locking portion 93b, so that no stress is applied to the soldered portion between the connection piece 94c and the circuit conductor when the connector 91 is attached or detached.
The other switch unit connection connector 91 '(FIG. 20) and the wire harness connection connector 92 (FIG. 22) show a pin-type terminal 94' for simplicity of illustration. It is preferable to configure similarly to 91.
[0046]
The assembly of the meter module 3 ″ and the assembly to the instrument panel 2 ′ are performed as follows.
As shown in FIG. 20, the projection 71 of the switch unit 65 is applied from the side to the mounting guide 85 at one end of the meter case 76 in the instrument panel 12 ″, and is fixed with a screw (not shown). When the electrical connection box 15 ″ is fixed to the boss 79 with screws 82 ′ from the rear surface of the instrument, the instrument panel connection connector 91 of the electrical connection box 15 ″ becomes the electrical connection box connection connector 77 of the instrument panel 12 ″ (FIG. 22). At the same time, the switch unit connection connector 91 ′ is connected to the electrical connection box connection connector 72 of the switch unit 65. The connector 91 for connecting the instrument panel is fitted into the connector 77 for connecting the electrical connection box which is provided in a recessed manner, and as shown in FIG. 23, the elastic tongue 94a of the terminal 94 faces the copper foil circuit of the FPC 78 on the back surface of the meter case. Contact.
In this way, the cluster module 66 in which the instrument panel 12 ″ (FIG. 20), the electrical connection box 15 ″ and the switch unit 65 are integrated and assembled is assembled.
[0047]
When the cluster module 66 is fixed to the finish panel 67, the assembly of the meter module 3 ″ is completed.
That is, the knock pin 84 (FIG. 20) at the bottom of the finish panel 67 is inserted into the pin hole 81 of the meter case 76 and aligned, and the case 76 is rotated to the finish panel 67 side to position the positioning pin 80 (FIG. 22). ) Is inserted into the hole 80 ′ in the panel 67, and the meter case 76 is fixed to the mounting seat 83 with screws 82, and the mounting plate 73 of the switch unit 65 is fixed to the finish panel 67 with screws 82 ′.
[0048]
As shown in FIG. 13, the meter module 3 ″ is provided with screw holes 95, 95 which are inclined in a divergent shape on both sides of the upper frame portion of the finish panel 67. Therefore, as shown in FIG. The meter module 3 ″ is fitted from the front surface of the instrument panel 2 ′, and is fastened and fixed to the boss 96 inside the instrument panel through the screw hole 95 with the screw 82, and the mounting seat 83 ′ at the bottom of the finish panel is fitted to the corresponding boss at the bottom of the instrument panel The assembly is completed by tightening and fixing to 96 '. The meter module 3 ″ is electrically connected to a plurality of wire harness connecting connectors 92 on the back surface of the electrical connection box 15 ″, as shown in FIG. 15, an instrument panel harness 8 ′, a cowl side wire harness 74A, an engine room. A terminal connector (not shown) such as the main wire harness 74B may be fitted.
[0049]
As described above, the assembly of the cluster module 66 or the meter module 3 ″ and the assembly to the instrument panel 2 ′ are extremely simple, and the electrical connection with the various wire harnesses 8 ′, 74A and 74B is also easy.
[0050]
FIG. 24 is a block wiring diagram of the meter module 3 ″, and FIG. 25 is a wiring diagram of the switch circuit portion.
In FIG. 24, 45 'denotes various signal generating means, 46A denotes an input I / F circuit, 46B denotes an output I / F circuit, 47' denotes a CPU, and 50A 'to 50D' denote various driver circuits.
The electric connection box 15 ″ incorporates a functional circuit (signal converter by multiplex transmission) by the low current, and the central control circuit board 14 (14 ′) and the electric connection box 15 (15 ′) in FIGS. Since the switches 16A 'to 16D' are integrated as a switch unit 65, the switch unit 65 is directly connected to the CPU 47 'in comparison with FIG. 25, reference numerals 57A 'to 57C' denote lamps such as headlamps and fog lamps.
[0051]
FIG. 26 shows a modification of the meter module 3 ″ shown in FIGS. 12 to 25, in which a finish panel 67 ′ is manufactured as a completely separate part from the cluster module 66, and the cluster module 66 is first installed on the top and bottom of the instrument panel. The bosses 96 'and 96 "are fastened and fixed by screws 82', and the finish panel 67 'is placed on the bosses 96' and 96" so as to be fixed to the instrument panel 2 '.
[0052]
FIG. 27 further shows a modification of FIG. 26, which is a case extension that accommodates a meter display portion 28 'representing characters, symbols, etc. provided extending from the meter case 76' of the instrument panel 12 "and a fluorescent display 29 '. The portion 76a 'is disposed so as to be located in the ceiling wall 2a' inside the instrument panel. Further, the drive circuit board 13 "in the meter case 76 'has an LCD message or the like excluding the meter display portion 28'. The display units 98 and 98 'are fixed and a half mirror 99 is provided on the front of the case. The driver displays the meter display unit 28' by the reflected light of the half mirror 99 and the display units 98 and 98 '. The data is obtained by reading the transmitted light.
The configuration of such an instrument panel is not limited to the above configuration, and an instrument panel shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-122922, Japanese Patent Laid-Open No. 3-273943, or the like may be diverted.
[0053]
FIG. 28 is a block wiring diagram showing the connection of the instrument panel 12 ″, the electrical connection box 15 ″ and the switch unit 65 in the meter module 3 ″. That is, even when a signal such as night illumination is sent from the switch unit 65, the switch unit. A transmission path of 65⇒electric connection box 15 ″ → instrument panel 12 ″ was employed.
However, some of these signals need not be routed through the electrical junction box 15 ″, and if all the signals are routed through the electrical junction box 15 ″, the number of circuit connections increases and reliability decreases. This will increase costs. Further, when connecting to the connector 77 and 72 corresponding to the instrument panel connection connector 91 and the switch unit connection connector 91 ′ provided in the electrical connection box 15 ″, the assembly workability deteriorates due to the alignment and the like. There is.
[0054]
Therefore, as shown in FIG. 29, it is preferable that the circuit between the instrument panel 12 ″, the electrical connection box 15 ″, and the switch unit 65 can be connected together in one place. 30 to 32 show such an embodiment.
In FIG. 30, a unit mounting frame 76b bulges and is formed on one side of the meter case 76 of the instrument panel 12 ″ in the meter module 3 ″. The unit mounting frame 76b has an upper opening 76c. ₁ And a lower opening 76c larger than this ₂ The lower opening 76c ₂ A screw insertion hole 76d is provided on the side wall.
[0055]
On the other hand, one end of the internal drive circuit board 13 ″ is extended to the unit mounting frame 76b, and an electrical connection box connector 77 ′ is erected on one side of the extended portion 13a ″, and the switch unit connection is provided on the back side. Connector (fifth connector) 77 ″ is suspended, and the terminal accommodating chambers 77a ′ and 77a ″ of these connectors 77 ′ and 77 ″ are arranged in a staggered manner in the upper and lower directions, and one terminal accommodating chamber is provided. 77a 'is provided with a pin-type terminal 94' connected to a circuit conductor (not shown) of the drive circuit board 13 ", and the other terminal accommodating chamber 77a" is provided with a female terminal 94 ".
[0056]
The upper case 88 of the electrical junction box 15 ″ has an opening 88a on one side, and a female terminal 94 ″ directly connected to a circuit conductor (not shown) of the centralized control circuit board 90 ′ from the opening 88a. The housed connector 91A and the switch unit connector 91A ′ are provided in parallel so as to protrude. Similarly, the lower case 69 of the switch unit 65 has a lower opening 76c of the unit mounting frame 76b. ₂ An insertion frame 69a corresponding to the projection frame 69a is formed so as to protrude, and a threaded hole 69b is provided on the side wall of the insertion frame 69a corresponding to the screw insertion hole 76d. In this insertion frame 69a, there is a step between an electrical connection box connection connector 72 'containing a pin type terminal 94' directly connected to an internal printed wiring board 70 'and an instrument panel connection connector (sixth connector) 72 ". That is, one of the electrical connection box connection connectors 72 'protrudes from the insertion frame 69a.
[0057]
31 and 32 are sectional views showing the assembled state of the electrical junction box 15 ″, the instrument panel 12 ″ and the switch unit 65. FIG.
That is, the lower opening 76c of the unit mounting frame 76b in the meter case 76 ₂ An insertion frame 69a of the switch unit 65 is fitted to the switch unit 65, and the switch unit 65 is fixed to the instrument panel 12 ″ with screws 82 ″ (screw insertion holes 76d, screw cutting holes 69b) of FIG. Thereby, as shown in FIG. 31, the switch unit connection connector 77 ″ of the instrument panel 12 ″ is fitted and connected to the instrument panel connection connector 72 ″ of the switch unit 65.
Next, the upper opening 76c of the unit mounting frame 76b ₁ When the instrument panel connection connector 91A and the switch unit connection connector 91A 'of the electrical connection box 15 "are inserted, the electrical connection box connection connector 77' of the corresponding instrument panel 12" and the switch unit 65 are connected to the electrical connection box. The connector 72 'is fitted and connected.
[0058]
As shown in FIGS. 30 to 32, circuit connection among the instrument panel 12 ″, the electrical connection box 15 ″, and the switch unit 65 is made by connector connection by using a unit mounting frame 76b provided on the instrument panel 12 ″. At the same time, there is an effect that the internal circuit in the electrical connection box 15 ″ is reduced, the reliability of the circuit connection is improved, and the assembling workability is improved. Needless to say, the configuration shown in FIGS. 28 to 32 is applicable to any of the embodiments shown in FIGS.
[0059]
According to the embodiment of FIGS. 12 to 32, compared to the embodiment of FIGS. 2 to 11, the centralized control circuit board 14 (FIG. 6) is realized by low current by reducing the so-called power line by the bus bar 34a (FIG. 6) as much as possible. 6) and the electrical connection box 15 are configured as an electrical connection box 15 ″ (FIG. 22) incorporating a functional circuit, so that the rear frame 6 (FIG. 3) is reduced along with the light weight and size reduction of the meter module 3 ″. Further, the sub-wire harness 17 is not necessary, and the assembly to the instrument panel 2 'and the arrangement of the internal wire harness are possible.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the central control circuit board is integrally provided in the electrical junction box, the work of assembling the central control circuit board becomes unnecessary, and the structure of the meter module is simplified. Thus, the assembly work of the meter module is facilitated. In addition, by using a centralized control circuit board in the electrical junction box, the electrical junction box can be made smaller, lighter, and less current than when a busbar circuit board is used, and the meter module assembly and vehicle side (instrument panel) Assembly on the vehicle side) and space saving on the vehicle side can be achieved.
In addition, by assembling the switch unit to the instrument panel, the second connector of the electrical junction box is connected to the first connector of the instrument panel at the same time as the electrical junction box is assembled to the instrument panel. The third connector of the electrical junction box is connected to the connector of the instrument, and the instrument panel, electrical junction box, and switch unit are connected to each other by a single assembly operation. In addition to improving, wiring between the instrument panel, electrical junction box and switch unit is simplified.
Further, according to the invention described in claim 2, since the signal from the switch unit can be sent directly to the instrument panel without going through the electrical junction box, the internal circuit of the electrical junction box is simplified, Further reduction in size and weight is possible. According to the invention of claim 3, since the mounting frame acts as a guide wall for each connector, when the switch unit and the electrical connection box are assembled to the instrument panel, the switch unit, the instrument panel, and the electrical connection box The connectors are smoothly and reliably connected to each other.
Further, according to the inventions of claims 4 and 5, by assembling the instrument panel, the electrical junction box, and the switch unit as a single assembly to the instrument panel, the assembly work to the instrument panel is simplified. As a result, vehicle assembly becomes more efficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram showing the configuration and operation of a meter module.
FIG. 2 is a perspective view of a meter module and an instrument panel as a reference example in a separated state.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the meter module.
FIG. 4 is a perspective view of an electrical connection box and a module sub-wire harness constituting the meter module.
5 is a rear view of the electrical junction box of FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the meter module in a separated state.
7 is a cross-sectional view of the wire harness protector of FIG. 6 in a separated state.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state where the meter module is assembled and assembled to the instrument panel portion.
FIG. 9 is a block wiring diagram of the meter module.
FIG. 10 is a wiring diagram showing an example of in-vehicle wiring when a meter module is used.
FIG. 11 is a perspective view in a separated state showing another embodiment of a meter module as a reference example.
FIG. 12 is a perspective view of the meter module 3 ″ and the instrument panel 2 ′ in a separated state, showing an embodiment of the present invention.
13 is an exploded perspective view of the meter module 3 ″ shown in FIG.
14 is a system block diagram of the meter module 3 ″ of FIG.
15 is an explanatory view of an arrangement form of an in-vehicle wire harness using the meter module 3 ″ of FIG.
16 is an explanatory diagram of another wiring form of the in-vehicle wire harness using the meter module 3 ″ of FIG.
17 is a front view of the meter module 3 ″ shown in FIG. 12. FIG.
18 is a rear view of FIG. 17. FIG.
19 is a right side view of FIG.
20 is a side view of the separated state of FIG. 17;
FIGS. 21A and 21B are a front view and a side view of a switch unit 65, respectively.
FIG. 22 is a cross-sectional view of the meter module 3 ″ and the instrument panel 2 ′ attached to each other.
23 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 24 is a block wiring diagram of the meter module 3 ″.
25 is a wiring diagram of the switch circuit portion of FIG. 24. FIG. It is.
FIG. 26 is an explanatory view showing a modification of the meter module 3 ″ of FIG.
FIG. 27 is an explanatory view showing a modification of the meter module of FIG.
FIG. 28 is a block wiring diagram showing the interconnection of the instrument panel 12 ″, the electrical connection box 15 ″ and the switch unit 65 of the meter module 3 ″.
29 is an improved block wiring diagram of FIG. 28. FIG.
30 is a cross-sectional view of the main part in a separated state showing the connection structure of the instrument panel 12 ″, the electric connection box 15 ″ and the switch unit 65 of FIG. 28. FIG.
31 is a cross-sectional view of the assembled state of FIG. 30. FIG.
32 is a cross-sectional view of the assembled state of the other part of FIG. 30. FIG.
FIG. 33 is an explanatory diagram of a wiring form of a conventional wire harness.
FIG. 34 is a conventional wiring diagram corresponding to FIG.
FIG. 35 is a block wiring diagram of a conventional combination, relay and electrical junction box.
FIG. 36 is an explanatory diagram of an electric circuit structure of a conventional instrument panel portion.
[Explanation of symbols]
2 'instrument panel
3 ″ meter module
67 Finish panel
12 ″ instrument panel
13 ', 13 "drive circuit board
90,90 'Centralized control circuit board
15 "electrical junction box
65 Switch unit
66 Cluster module
72 Connector for electrical connection box (fourth connector)
72 "instrument panel connector (sixth connector)
77 Electrical junction box connector (first connector)
77 "Switch unit connector (fifth connector)
91 Instrument panel connector (second connector)
91 'Switch unit connector (third connector)

Claims

An instrument panel including a meter / indicator lamp and a drive circuit board for the meter, a centralized control circuit board having a control circuit for in-vehicle electrical components including the meter / indicator lamp and connected to the drive circuit board, and the in-vehicle In a meter module including a switch unit incorporating an electrical switch,
An electrical connection box assembled to the instrument panel, wherein the central control circuit board is disposed inside the electrical connection box, and the switch unit is assembled to the instrument panel and connected to the drive circuit board. A connector is provided on the instrument panel, a second connector and a third connector connected to the central control circuit board are provided in the electrical junction box, and the first connector and the second connector are opposed to each other. A meter module, wherein the third connector and the fourth connector of the switch unit are located facing each other.

The meter module according to claim 1, wherein a fifth connector connected to the drive circuit board is provided in the instrument panel, and a sixth connector for the fifth connector is provided in the switch unit.

A unit mounting frame is provided on the instrument panel, the first connector and the fifth connector are disposed in the unit mounting frame, and each of the second, third, and sixth is disposed in the unit mounting frame. 3. The meter module according to claim 2, wherein a connector is inserted.

4. The instrument panel, the electrical junction box, and the switch unit are assembled to a finish panel in an assembled state, and the finish panel is assembled to an instrument panel. The meter module according to

The meter module according to any one of claims 1 to 3, wherein the instrument panel, the electrical junction box, and the switch unit are assembled to the instrument panel in a state of being assembled integrally.