JP7090833B2 - 車両用計器 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される車両用計器に関する。

自動車等の車両には、速度計、エンジン回転数計等の運転に必要な情報を表示する計器が搭載されている。計器は、回路基板等を収容するケースを有しており、このケースの背面には所要の孔が設けられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－１０７０１５号公報

ケース背面の孔は、例えば製造上の必要に応じて設けられたり、メンテナンス時にケース内部を視認するために設けられたりする。このような孔は、やむを得ず、または必要に応じて、回路基板を露出する。

回路基板は、種々の電子部品を搭載しており、水の付着は避けなければいけない。しかし、回路基板が孔から露出している場合には、運転席の足元等の車両内部の洗浄時に水が跳ねて付着したり、結露により水が付着したりする恐れがある。このような事態は、回路基板において、イオンマイグレーションによる短絡を引き起こし、計器は不具合を生じてしまう恐れがある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、不具合の発生を低減させることができる車両用計器を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用計器は、上述した課題を解決するために、
背面を有するケースと、
前記背面と対向して前記ケースに収容された回路基板と、を備え、
前記背面は、前記回路基板側と反対側に隆起箇所を有し前記回路基板を露出させる貫通孔を有する立ち上がり部と、前記回路基板側に凹んだ凹部を有し、
前記立ち上がり部は、前記凹部から前記回路基板側と反対側に隆起して筒形状を有しており、端から前記立ち上がり部の基端に向って開口が細くなるテーパ形状の内壁を有する。

本発明に係る車両用計器においては、不具合の発生を低減させることができる。

本発明に係る車両用計器の実施形態である計器を示す構成図であり、（Ａ）は前面側から見た計器の構成図であり、（Ｂ）は背面側から見た計器の構成図。 図１（Ｂ）のII－II線に沿う断面図。 図１（Ｂ）のIII－III線に沿う断面図。

本発明に係る車両用計器の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る車両用計器は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される。本実施形態においては、本発明に係る車両用計器が、自動車のインストルメントパネル内に搭載された計器１である例を用いて説明する。

図１は、本発明に係る車両用計器の実施形態である計器１を示す構成図であり、（Ａ）は前面側から見た計器１の構成図であり、（Ｂ）は背面側から見た計器１の構成図である。

図２は、図１（Ｂ）のII－II線に沿う断面図である。

図３は、図１（Ｂ）のIII－III線に沿う断面図である。

以下の説明において、「前面側」は、図１（Ａ）で表される面側であり視認者（運転者）に視認される側を意味する。「背面側」は、図１（Ｂ）で表される面側であり、前面側と反対側である。また、「上側」および「下側」は、例えば図１（Ａ）における上側および下側を意味する。

計器１は、車両のインストルメントパネル内に搭載されている。計器１は、図２および図３に示すような、運転席に対して計器１の上側が奥に、下側が手前になるような傾きを有して搭載されている。

計器１は、速度計２と、表示画面３と、を有している。速度計２は、車両の速度を表示する指針式（機械式）計器である。表示画面３は、走行距離やガソリン残量等を表示する液晶表示画面である。

計器１は、指針１１と、表示パネル１２と、文字板１３と、回路基板１４と、ケース１５と、を主に有している。

指針１１は、文字板１３の面に平行する面上を回転することにより、文字板１３に形成された目盛を指し示す。指針１１は、指針軸を介して回路基板１４に設けられた指針駆動部と接続されている。指針駆動部は、入力された車両の速度に応じて、指針軸を回転する。

表示パネル１２は、セグメント式の液晶表示パネルである。表示パネル１２は、液晶層を封入する一対の表面ガラス基板を有している。一対のガラス基板には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により透明電極が形成されている。また、表示パネル１２は、一対の表面ガラス基板を挟み込むように配置された一対の表面偏光板（偏光フィルタ）を有している。表示パネル１２は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等の可撓性基板を介して、回路基板１４に接続されている。表示パネル１２は、回路基板１４の制御部により制御されることにより、透明電極を介して液晶層に駆動電圧が印加される。これにより、液晶層の液晶分子の配向が制御され、表示パネル１２の個々の画素が透過状態または不透過状態に切り替わる。このような画素の組合せにより、表示パネル１２は、表示画面３に所定の情報を表示する。

また、表示パネル１２の背面側には、バックライトユニットが設けられている。バックライトユニットは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源および導光体からなり、表示パネル１２を背面側から照明する。

文字板１３は、指針１１の背面側に設けられている。文字板１３は、基材と、意匠層と、を有している。基材は、例えば透過性（透光性）を有するポリカーボネート樹脂の板状部材である。意匠層は、基材の前面側または背面側に形成された黒色の遮光性インキで印刷された印刷層である。意匠層は、抜き文字状に形成された目盛、数字、文字および記号等の意匠２１を有している。意匠２１は、文字板１３の背面側から照射された光源１４ａの光が透過することにより、点灯表示される。また、文字板１３上には、速度計２の外縁に沿って装飾リング２５が配置されている。

回路基板１４は、表示パネル１２や光源１４ａのドライバおよび制御部と、光源１４ａと、指針駆動部と、を主に有している。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有しており、例えば、ＲＯＭに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御部は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から車速、各種車両情報等を、各種センサ等を介して取得する。制御部は、取得した情報に基づき、速度計２、表示パネル１２および指針駆動部を駆動制御する。

また、回路基板１４は、貫通孔４５（後述）から視認されるための情報１４ｂを回路基板１４の背面側に有している。この情報１４ｂは、例えば計器１が車両に搭載された後に、メンテナンス等において視認する必要がある情報であり、例えばロット番号等の回路基板１４の固有情報が含まれる二次元バーコードや、文字、数字である。情報１４ｂは、例えばシールに記載され回路基板１４に貼り付けられたり、回路基板１４の背面に直接記載されたりしている。

光源１４ａは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、文字板１３を背面側から照明する。

ケース１５は、中ケース３１と、下ケース３２と、上ケース３３と、を有している。中ケース３１は白色等の遮光性の合成樹脂からなり、表示パネル１２、文字板１３および回路基板１４を固定し、支持する。中ケース３１は、文字板１３用の光源１４ａを囲い、光を導く遮光壁３１ａを有している。遮光壁３１ａは、光源１４ａの照明（発光）領域を区切る壁で筒状の空間を形成しており、光はこの筒状の空間を通る。遮光壁３１ａの一端（中ケース３１の回路基板１４側の面）は回路基板１４に当接されており、他端（中ケース３１の文字板１３側の面）は文字板１３の背面に当接されている。

上ケース３３および下ケース３２は黒色等の遮光性の合成樹脂からなり、嵌合されることにより内部空間を形成し、この内部空間に指針１１、表示パネル１２、文字板１３および回路基板１４を収容する。特に、回路基板１４は、ケース１５の背面１５ａと対向してケース１５に収容されている。

上ケース３３は、カバー３５が取り付けられる開口３３ａを有している。カバー３５は、例えば透光性のポリカーボネート樹脂や無機ガラスである。カバー３５は、速度計２および表示画面３に塵埃等が入らないように開口３３ａを覆っている。

下ケース３２は、ケース１５の背面１５ａとして機能する。背面１５ａは、立ち上がり部４１と、凹部４２と、庇４３と、を有している。

立ち上がり部４１は、背面１５ａから回路基板１４側と反対側（計器１の背面側）に隆起している。立ち上がり部４１は、円形または角形の筒形状を有しており、回路基板１４を露出させる貫通孔４５を有している。

貫通孔４５ａは、メンテナンス時において回路基板１４の情報１４ｂを視認する孔である。すなわち、貫通孔４５ａは、回路基板１４の一部を計器１の背面側から視認可能にするための孔である。貫通孔４５ａは、計器１の下側に設けられている。貫通孔４５ｂは、計器１を組み立てる際の治具を取り付けるための孔である。また、貫通孔４５ｃは、回路基板１４のコネクタ１４ｃを露出させるための孔である。なお、貫通孔４５は、回路基板１４の電子部品のための放熱穴として設けられてもよい。

また、立ち上がり部４１は、凹部４２に向って細くなるテーパ形状を有する内壁４１ｂを有している。

凹部４２は、回路基板１４側（計器１の前面側）に凹んだ部分である。凹部４２は、背面１５ａと凹部４２とを接続する段差切替部４２ａを有している。段差切替部４２ａは、凹部４２と曲線的に接続されている。すなわち、凹部４２と段差切替部４２ａとの接続部分４２ｂは、角度をなさず丸みを帯びている。立ち上がり部４１は、この凹部４２から隆起している。また、立ち上がり部４１は、背面１５ａよりも計器１の背面側に突出していない。

庇４３は、貫通孔４５ｃを有する立ち上がり部４１に設けられている。庇４３は、立ち上がり部４１の上側および左右側を覆う。

ここで、計器１は、車両のインストルメントパネルに搭載された際、背面１５ａ側の一部がインストルメントパネルから露出する場合がある。このため、例えば運転席の足元を水で洗浄する場合、車両がオープンカーであり雨等の水を被る恐れがある場合、および結露が発生した場合、計器１の背面１５ａに水が付着する場合がある。上述したとおり、背面１５ａには回路基板１４を露出させる貫通孔４５が必要である。このため、貫通孔４５から計器１の中に水が侵入し、回路基板１４にイオンマイグレーションによる短絡を引き起こし、計器１に不具合が生じてしまう恐れがある。

これに対し、本実施形態における計器１は、立ち上がり部４１を形成することにより貫通孔４５を設けた。このため、水は、立ち上がり部４１の外壁４１ａを伝い、内壁４１ｂに侵入することなく、最終的には重力で落下する。また、立ち上がり部４１の内壁４１ｂは、凹部４２（立ち上がり部４１の基端４１ｃ）に向って細くなるテーパ形状を有している。このため、仮に内壁４１ｂに水が浸入したとしても、回路基板１４にまで水が伝うことなく、流れ出る。

また、計器１は、図２および図３に示すような傾きを有することから、背面１５ａに付着した水は重力で落下する。一方、落下せず、背面１５ａに沿って流れ落ちる水は、凹部４２が作用し、貫通孔４５への浸入を防止することができる。すなわち、水が凹部４２近傍まで到達すると、段差切替部４２ａに沿って凹部４２に侵入する。このとき、段差切替部４２ａと凹部４２との接続部分４２ｂは、丸みを帯びている。このため、凹部４２に流れ込んだ水は、凹部４２に滞留することなく流れ落ちる。

さらに、庇４３が作用することにより、貫通孔４５への水の浸入を防止することができる。すなわち、庇４３は、貫通孔４５（立ち上がり部４１）に導くことなく、水を計器１から落下させることができる。

これにより、本実施形態における計器１は、貫通孔４５を有していても計器１の内部に水が浸入する恐れを低減することができる。この結果、計器１は、回路基板１４が水の影響を受け、不具合を生じる恐れを低減することができる。

また、立ち上がり部４１は、背面１５ａから凹んだ凹部４２に、背面１５ａよりも突出しないように設けられている。このため、計器１は、立ち上がり部４１を設けたことに伴ってインストルメントパネル内のクリアランスを必要としないため、設計の自由度を維持することができる。

さらに、貫通孔４５ａは、回路基板１４に記載された情報１４ｂを視認する必要があるため、一般的には相対的に大きな開口面が必要となる。このため、凹部４２および立ち上がり部４１を有していても水が浸入してしまう可能性がある。しかし、貫通孔４５ａを可能な限り下側に設けることにより、仮に水が浸入したとしてもその水が回路基板１４を伝い流れることを回避することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 計器
２ 速度計
３ 表示画面
１１ 指針
１２ 表示パネル
１３ 文字板
１４ 回路基板
１４ａ 光源
１４ｂ 情報
１４ｃ コネクタ
１５ ケース
１５ａ 背面
２１ 意匠
２５ 装飾リング
３１ 中ケース
３１ａ 遮光壁
３２ 下ケース
３３ 上ケース
３３ａ 開口
３５ カバー
４１ 立ち上がり部
４１ａ 外壁
４１ｂ 内壁
４１ｃ 基端
４２ 凹部
４２ａ 段差切替部
４２ｂ 接続部分
４３ 庇
４５、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ 貫通孔

Claims (5)

1. 背面を有するケースと、
   前記背面と対向して前記ケースに収容された回路基板と、を備え、
   前記背面は、前記回路基板側と反対側に隆起箇所を有し前記回路基板を露出させる貫通孔を有する立ち上がり部と、前記回路基板側に凹んだ凹部を有し、
   前記立ち上がり部は、前記凹部から前記回路基板側と反対側に隆起して筒形状を有しており、端から前記立ち上がり部の基端に向って開口が細くなるテーパ形状の内壁を有する車両用計器。
2. 前記凹部は、前記背面の前記隆起箇所と前記凹部とを接続する段差切替部を有し、
   前記段差切替部は、前記凹部と曲線的に接続されている請求項１記載の車両用計器。
3. 前記立ち上がり部は、前記背面の隆起箇所より突出していない請求項１記載の車両用計器。
4. 前記貫通孔は、前記回路基板が有する情報を露出するために設けられた請求項１記載の車両用計器。
5. 前記背面は、前記立ち上がり部の上側および左右側を覆う庇を有する請求項１記載の車両用計器。
   

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