JP2006336811A - 位置決め構造およびそれを備える車両用計器 - Google Patents

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Abstract

【課題】位置決め用凸部が位置決め用凹部に嵌合する嵌合方向の寸法を低減できる位置決め構造を提供する。
【解決手段】位置決め構造は、第1部材15を、第2部材16に対して位置決めし且つ第1部材15の第2部材16に対する組み付け方向へ固定するものである。位置決め構造では、第1部材15と第2部材16のうちの一方が、位置決め用の凹部151を有し、第1部材15と第2部材16のうちの他方が、凹部151に嵌合する位置決め用の凸部161を備える。組み付け方向は、凸部161が凹部151に嵌合する嵌合方向と略垂直な方向へ設定され、凸部161は、第1部材15の第2部材16に対する組付が終了する際に凹部151に嵌合するように構成される。これにより、嵌合方向の寸法を低減できる
【選択図】 図5

Description

本発明は、第1部材を、第2部材に対して位置決めし且つ第1部材の第2部材に対する組み付け方向へ固定する位置決め構造およびこの位置決め構造を備える車両用計器に関するものである。
従来、位置決め構造として、電気配線板に位置決め用穴を設け、ケースに該電気配線板の位置決め用穴に嵌合する位置決め用突起を設けるものがある。この位置決め構造では、電気配線板を、位置決め用突起が位置決め用穴に嵌合する嵌合方向へ、位置決め用突起が位置決め用穴に嵌合するように、ケースに対して組み付けて固定する。
この位置決め構造において製造コストを低減したものでは、ネジ等の固定部材やカシメ(熱カシメ)等の工程を追加しないで、電気配線板をケースに対して固定するための固定用爪を有する固定用弾性部材をケースに設けている。
固定用弾性部材は、組み付け方向(嵌合方向)へ延出するものであり、位置決め用突起が位置決め用穴に嵌合することを妨げないように弾性変形するものである。また、固定用弾性部材は、電気配線板のケースに対する組み付けが終了した際に、電気配線板をケースに対して組み付け方向へ固定するように構成される。これにより、電気配線板をケースに対して固定するようにしている。
しかし、車両用計器等の寸法上の制約がある場合、上述の位置決め構造では、電気配線板を、ケースに対して、位置決めの嵌合方向と同じ方向へ組み付けるため、嵌合方向へ延出する固定用弾性部材の嵌合方向の寸法が問題となる。即ち、固定用弾性部材は、位置決め用突起が位置決め用穴に嵌合することを妨げないように弾性変形し、且つ、電気配線板をケースに対して組み付け方向(嵌合方向)へ固定できるように構成されるため、嵌合方向へ大きな寸法を必要とする。
この結果、位置決め構造の嵌合方向の寸法が、ケースの厚さ寸法に弾性部材の寸法が加算された寸法となり、寸法上の制約を満足できない恐れが生じる。
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、位置決め用凸部が位置決め用凹部に嵌合する嵌合方向の寸法を低減できる位置決め構造およびこれを備える車両用計器を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
請求項1に記載の位置決め構造は、第1部材を、第2部材に対して位置決めし且つ第1部材の第2部材に対する組み付け方向へ固定する位置決め構造であって、第1部材と第2部材のうちの一方が、位置決め用の凹部を有し、第1部材と第2部材のうちの他方が、凹部に嵌合する位置決め用の凸部を備え、組み付け方向が、凸部が凹部に嵌合する嵌合方向と略垂直な方向へ設定され、凸部が、第1部材の第2部材に対する組付が終了する際に凹部に嵌合するように構成される構成とする。
この構成では、組み付け方向が、嵌合方向と略垂直な方向へ設定されるため、この組み付けは、第1部材を第2部材に対し略嵌合方向へ動かさない組み付けとなる。これにより、大きな寸法を必要とする固定用弾性部材を、嵌合方向へ設ける必要がない。
また、凸部が、この組付が終了する際に、嵌合方向へ移動して凹部に嵌合するように構成される。このため、第2部材に対する第1部材の組み付け方向への動きを拘束でき、これにより、位置決め構造は、第1部材を第2部材に対して位置決めし且つ組み付け方向へ固定する機能を果たすことができる。
この結果、嵌合方向の寸法を低減できる位置決め構造を提供できる。
請求項2に記載の位置決め構造は、第2部材が、第2部材に対する第1部材の動きを嵌合方向へのみ拘束する拘束部を備える構成とする。
この構成では、この組み付けが、第1部材を第2部材に対し略嵌合方向へ動かさない組み付けであるため、拘束部を、大きな寸法を必要とする固定用弾性部材とする必要がない。これにより、嵌合方向の寸法を低減できる。
請求項3に記載の位置決め構造は、凸部が、押圧により嵌合方向の後方へ可動するように構成され、組付け時において凹部に嵌合する前に、第1部材と第2部材のうちの一方により後方へ押圧される構成とする。
この構成では、凸部が、組付け時において凹部に嵌合する前に、第1部材と第2部材のうちの一方により後方へ押圧されるため、凸部に妨げられないで容易に、第1部材を、第2部材に対して嵌合方向と垂直な方向へ組み付けることができる。これにより、容易に上述の効果を得ることができる。
請求項4に記載の位置決め構造は、他方が、嵌合方向へ弾性変形する弾性部を備え、凸部が、弾性部に配置される構成とする。
この構成では、凸部が、嵌合方向へ弾性変形する弾性部に配置されるため、上述の効果を容易に得ることができる。
請求項5に記載の車両用計器は、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の位置決め構造を備える車両用計器であって、第1部材が、電気配線板であり、凹部が、位置決め用の貫通穴である構成とする。
この構成では、第1部材が、電気配線板であり、凹部が、位置決め用の貫通穴であり、この構成においても上述の効果を得ることができる。
以下、本発明による位置決め構造を、自動車に搭載されるコンビネーションメータに適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態による位置決め構造を備えた車両用計器であるコンビネーションメータ1の正面図である。図1の矢印が示す上下方向が自動車の上下方向と同じである。
図2は、図1中のII−II線断面図である。
図3は、図2中の第1部材であるプリント基板13と第2部材である第2ケーシング16のIII矢視図である。
図4は、図3中のIV−IV線断面図である。
図5(a)は、図3中のVA−VA線断面図であり、図5(b)は、プリント基板13の第2ケーシング16に対する組付途中の状態を示す断面図である。
図6は、本発明の一実施形態による位置決め構造を備えたコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する回路構成図である。
コンビネーションメータ1は、自動車の運転席前方に配置されて当該自動車に関する各種情報を表示し、本実施形態では、図1に示すように、走行速度を表示する速度計Aとエンジン回転数を表示する回転計Bとを構成する。
文字盤2および指針3等を、図2に示すように、ハーフミラー11を通して実像として視認者に視認させ、背景板13上に形成された背景パタン131を、ハーフミラー11での反射により虚像KA、KBとして視認者に視認させる。即ち、コンビネーションメータ1は、図1に示すように、文字盤2および指針3等の実像と背景パタン131の虚像KA、KBとを重ねて視認者に視認させるものである。
回転計Bの構成は、速度計Aの構成と同様であるため、以下、速度計Aを中心として説明する。
文字盤2は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂等の薄板から形成され、文字21と目盛22を備える。文字21と目盛22は、文字盤2の表面または裏面に、文字21と目盛22を除いて遮光性皮膜を塗装あるいは印刷等を施して形成される。すなわち、文字21と目盛22のみが透光性となり、それらの周囲は遮光性となる。これにより、文字盤2の裏側(図2の矢印が示す左側)に配置されている文字盤2を透過照明する発光ダイオード5からの光により透過照明されて発光表示される。
なお、文字21と目盛22を無色透明としないで、これらに透光性着色層を施してもよい。この場合は、文字21と目盛22は、着色された色で発光表示される。
指針3は、透光性材料、たとえば無色または有色透明のアクリル樹脂等から形成され、図2に示すように、文字盤2の裏側に配置される後述するムーブメント4のシャフト41に固定される。また、指針3は、文字盤2の裏側に配置されている指針3を照明する発光ダイオード6からの光により照明されて所定の色で発光表示される。
また、発光ダイオード6からの光が視認者の目に直接入射することを防止する遮光キャップ31が、図1と図2に示すように、指針3に取り付けられる。遮光キャップ31は、遮光性を有する材質、たとえば黒色の樹脂材料等から形成される。
また、リフレクタ7は、発光ダイオード5、6に対応した位置に設けられ、発光ダイオード5、6が発する光を、それぞれ、文字盤2と指針3に導くものである。
ムーブメント4は、例えば交差コイル式アクチュエータ、あるいはステッピングモータ等から構成され、外部からの電気信号(車速信号)に対応した角度だけシャフト41を回動させるものである。シャフト41は、文字盤2の貫通孔を通して表面側(図2の矢印が示す右側)へ延出し、その先端には指針3が固定される。これにより、シャフト先端に固定された指針3が、文字盤2の表面に沿って回動する。
上述した、ムーブメント4と発光ダイオード5、6は、文字盤2の裏側に配置されているプリント基板8上に実装される。プリント基板8は、たとえばガラスエポキシ基板等から形成され、コンビネーションメータ1の電気回路部を形成する。また、プリント基板8には、図2に示すように、発光ダイオード5、6の点灯・消灯を制御する制御装置9が実装されている。
制御装置9は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成され、発光ダイオード5、6の点灯・消灯制御を行うとともに、ムーブメント4の駆動制御と後述する発光ダイオード14の点灯・消灯制御を行う。
文字盤2の視認者側(図2の右側)には、見返し板10を介してハーフミラー11が設置される。ハーフミラー11は、光透過性を備えるとともに、その表面に入射した光を所定の反射率で反射する特性を有する。これにより、視認者は、発光表示される文字21、目盛22および指針3を、ハーフミラー11を通して実像として視認すると同時に、外部映像(背景パタン131)を、ハーフミラー11の外表面、つまり文字盤2と反対側の表面での反射により虚像(KA、KB)として視認できる。
一般的な無色透明のガラス板、あるいは無色透明の樹脂板の場合も、その表面で外来光を反射するが、その反射率は低いため外部映像の虚像を、明瞭には視認できない。ハーフミラー11は、その表面における反射率を外部映像の虚像が明瞭に視認できるように調整される。
ムーブメント4、プリント基板8及び制御装置の背後(図2の矢印が示す左側)には、第1ケーシング12が設けられ、見返し板10の上部(図2の矢印が示す上側の部位)は、視認者側(図2の右側)に向かって延出される。背景板13は、見返し板10の延出部に固定される。
背景板13は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂等から板状に形成され、視認者から直接視認不可能な位置に配設される。所定の背景意匠を有する背景パタン131は、印刷等により背景板13に形成される。背景板13は、その背後に配置された発光ダイオード14により透過照明され、この透過光がハーフミラー11での反射し、背景パタン131を、虚像KA、KBとして視認者に視認させる。
発光ダイオード14は、第1部材であるプリント基板15に実装され、プリント基板15は、第2部材である第2ケーシング16に固定される。発光ダイオード14をプリント基板15に実装し、プリント基板15を第2ケーシング16に固定し、その後、第2ケーシング16を、背景板13が固定された見返し板10の延出部にその背後(図2の矢印が示す上側)から固定する。
以上のように構成されたコンビネーションメータ1は、文字盤2が視認できるようにダッシュボード17内に組み込まれるが、背景板13と第2ケーシング16の間の寸法Lを小さくしたいという要請がある。
以下に、本発明による位置決め構造、即ち、プリント基板15を、第2ケーシング16に対して位置決めし且つ組み付け方向へ固定する位置決め構造について説明する。
プリント基板15は、たとえばガラスエポキシ基板等から形成され、図3に示すように、メガネのような形状を有し、片面にのみ導体パターンが形成されている片面配線回路基板である。プリント基板15の左側(図3の矢印が示す左側)の部位に実装された発光ダイオード14は、図1に示す虚像KAを速度計Aに視認させる背景板13の背景パタン131を、透過照明するものである。プリント基板15の右側(図3の矢印が示す右側)の部位に実装された発光ダイオード14は、図1に示す虚像KBを回転計Bに視認させる背景板13の背景パタン131を透過照明するものである。
尚、背景パタン131は、図示しないが、プリント基板15の左側の部位と右側の部位とにそれぞれ対向するように、背景板13に形成される。
プリント基板15は、左右の部位を連結する連結部位に、凹部である位置決め用の貫通穴151を有する。
第2ケーシング16は、たとえばポリプロピレン樹脂(PP樹脂)等から形成され、凸部である位置決め用の突起161、弾性部である可撓性板162、拘束部である4個の案内部163を備える。
プリント基板15を、第2ケーシング16に対して図3の左側から右側に向かってスライドさせて組み付ける。ここで、導体パターンが形成されていない面を、第2ケーシング16に当接させてスライドさせる。突起161は、プリント基板15の第2ケーシング16に対する組付が終了する際に、図4と図5の矢印が示す上方へ向かってプリント基板15の貫通穴151に嵌合するものであり、可撓性板162の先端に形成される。即ち、プリント基板15は、第2ケーシング16に対して、突起161が貫通穴151に嵌合する嵌合方向と略垂直な方向へ組み付けられる。
このため、この組み付けは、プリント基板15を、第2ケーシング16に対し略嵌合方向へ動かさない組み付けとなり、これにより、大きな寸法を必要とする固定用弾性部材を、嵌合方向へ設ける必要がない。この結果、嵌合方向の寸法、即ち、図2に示す寸法Lを低減できる。つまり、寸法L小さくしたいという要請に応えることができる。
また、突起161は、この組付が終了する際に、貫通穴151に嵌合するように構成される。このため、第2ケーシング16に対するプリント基板15の組み付け方向への動きを拘束でき、これにより、プリント基板15を第2ケーシング16に対して位置決めし且つ組み付け方向へ固定することができる。
各案内部163は、プリント基板15が図3に示す左右方向へスライドできるように、案内部163の断面が図4に示す「L字形状」に形成される。即ち、案内部163は、第2ケーシング16に対するプリント基板15の動きを嵌合方向へのみ拘束するものである。この組み付けが、第1部材を第2部材に対し略嵌合方向へ動かさない組み付けであるため、案内部163を、大きな寸法を必要とする固定用弾性部材とする必要がなく、これにより、嵌合方向の寸法(図2に示す寸法L)を低減できる。
可撓性板162は、図3に示すように、4個の案内部163の内側に、第2ケーシング16を図3に示す「U字形状」に除去することにより形成され、図4と図5の矢印が示す上下方向(嵌合方向)へ可撓性を有する。突起161と可撓性板162と4個の案内部163は、第2ケーシング16を形成する際に、一体的に樹脂成型により形成される。
プリント基板15の第2ケーシング16に対する組み付けは、プリント基板15を、図3に示すように、左側から右側へ向かって、4個の案内部163に挿入してスライドさせることにより行う。この時、突起161は、貫通穴151に嵌合する前に、図5(b)に示すように第2ケーシング16により嵌合方向の後方(図中の下方)へ押圧され、これにより、可撓性板162が下方へ弾性変形する。
これにより、プリント基板15を、第2ケーシング16に対して、突起161に妨げられないで容易に嵌合方向と垂直な方向へ組み付けることができる。
プリント基板15を、図5(b)において、第2ケーシング16に対して右側に向かってスライドさせると、突起161に対する押圧が貫通穴151の位置で作用しなくなる。これにより、可撓性板162は、図5(a)に示すように、上方へ弾性変形し、突起161が貫通穴151に嵌合し、第2ケーシング16に対するプリント基板15の組付が終了する。
次に、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成について、図6に基づいて説明する。図6に示すように、制御装置9には、バッテリ19から電力が常時供給される。また、制御装置9は、イグニッションスイッチ18が、その作動状態(ONまたはOFF)を検出可能に接続される。
また、制御装置9には、図6に示すように、自動車の走行速度検出用の速度センサ20や図示しないエンジン回転数検出用の回転センサが検出信号を入力可能に接続される。また、制御装置9には、図6に示すように、速度計Aのムーブメント4、発光ダイオード5、6、14や回転計Bの図示しないムーブメント等が接続される。
制御装置9は、イグニッションスイッチ18の作動状態を検出して各発光ダイオード5、6、14の点灯・消灯を制御するとともに、速度センサ20や図示しない回転センサからの検出信号に基づいて自動車の速度やエンジン回転数を算出し、算出した速度や回転数を速度計Aや回転計Bに指示するようムーブメント4や図示しない回転計用のムーブメントを駆動する。
イグニッションスイッチ18がOFF状態のとき、制御装置9は、各発光ダイオード5、6、14を消灯させている。したがって、コンビネーションメータ1のハーフミラー11は一面黒く視認される。
運転者によりイグニッションスイッチ18がONに操作されると、制御装置9は、イグニッションスイッチ18がONされたことを検知して、各発光ダイオード5、6、14を点灯させる。
これにより、速度計Aの文字21、目盛22、および指針3や回転計Bの文字、目盛、および指針が、実像として視認され、これらに重ねて、背景パタン131が、虚像KA、KBとして視認される。この結果、図2に示す寸法Lを大きくさせることなく、斬新な見映えのコンビネーションメータ1を提供できる。
以上説明した、本発明の一実施形態における位置決め構造においては、第1部材であるプリント基板15を、第2部材である第2ケーシング16に対して位置決めし且つプリント基板15の第2ケーシング16に対する組み付け方向へ固定する位置決め構造であって、プリント基板15と第2ケーシング16のうちの一方が、位置決め用の凹部である貫通穴151を有し、プリント基板15と第2ケーシング16のうちの他方が、貫通穴151に嵌合する位置決め用の凸部である突起161を備え、組み付け方向が、突起161が貫通穴151に嵌合する嵌合方向と略垂直な方向へ設定され、突起161が、プリント基板15の第2ケーシング16に対する組付が終了する際に貫通穴151に嵌合するように構成される構成とする。
この構成では、組み付け方向が、嵌合方向と略垂直な方向へ設定されるため、この組み付けは、プリント基板15を第2ケーシング16に対し略嵌合方向へ動かさない組み付けとなる。これにより、大きな寸法を必要とする固定用弾性部材を、嵌合方向へ設ける必要がない。
また、この組付が終了する際に、突起161が嵌合方向へ移動して貫通穴151に嵌合するように構成される。このため、第2ケーシング16に対するプリント基板15の組み付け方向への動きを拘束でき、これにより、位置決め構造は、プリント基板15を第2ケーシング16に対して位置決めし且つ組み付け方向へ固定する機能を果たすことができる。
この結果、嵌合方向の寸法を低減できる位置決め構造を提供できる。
なお、本発明による位置決め構造は、貫通穴151を第2ケーシングに形成し、突起161と可撓性板162をプリント基板15に形成することができる。
また、プリント基板15は、図3に示すメガネ形状である必要はなく、片面にのみ導体パターンが形成されている片面配線回路基板である必要もない。例えば、プリント基板15が両面に導体パターンが形成されている両面配線回路基板である場合、プリント基板15を、第2ケーシング16に当接させないで(浮かして)スライド可能にし、第2ケーシング16に対してスライドさせて組み付けできるように構成する。
また、本発明による位置決め構造は、車両用計器以外のものに適用することができる。
また、本発明による位置決め構造は、第2ケーシング16に対するプリント基板15の位置決め構造に限るものではなくて、他の部材間の位置決め構造に適用することができる。
また、貫通穴151の代わりに、凹部とすることができる。
また、突起161は、半球状でなくて、上述した凹部に嵌合するものならば、円柱状や四角柱状等の凸部とすることができ、一個に限らず複数個とすることもできる。凸部を複数個形成した場合、これらがそれぞれ嵌合する凹部を、複数個設ける。
また、可撓性板162は、上述した嵌合方向へ弾性変形する弾性部であるならば、板状に限る必要はなくて、たとえば、上述した凸部の下方に設けられたばね部材とすることもできる。即ち、弾性部は、凸部を、押圧により嵌合方向の後方(下方)へ可動するように構成できるものならば、種々の変形例が考えられる。また、凸部を複数個形成した場合、これらにそれぞれ対応する弾性部を、複数個設ける。
また、4個の案内部163は、第2部材(第2ケーシング16)に対する第1部材(プリント基板15)の動きを嵌合方向へのみ拘束するものならば、上述した形状に限る必要はない。また、4個でなくて、2個や6個等とすることも可能であり、種々の変形例が考えられる。
図1は、本発明の一実施形態による位置決め構造を備えた車両用計器であるコンビネーションメータ1の正面図である。 図2は、図1中のII−II線断面図である。 図3は、図2中の第1部材であるプリント基板13と第2部材である第2ケーシング16のIII矢視図である。 図4は、図3中のIV−IV線断面図である。 図5(a)は、図3中のVA−VA線断面図であり、図5(b)は、プリント基板13の第2ケーシング16に対する組付途中の状態を示す断面図である。 図6は、本発明の一実施形態による位置決め構造を備えたコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する回路構成図である。
符号の説明
1 コンビネーションメータ(車両用計器)
2 文字盤、21 文字、21 目盛、3 指針、31 遮光キャップ
4 ムーブメント、41 シャフト、5、6 発光ダイオード、7 リフレクタ
8 プリント基板、9 制御装置、10 見返し板、11 ハーフミラー
12 第1ケーシング、13 背景板、131 背景パタン、14 発光ダイオード
15 プリント基板(電気配線板、第1部材)、151 貫通穴(凹部)
16 第2ケーシング(第2部材)、161 突起(凸部)
162 可撓性板(弾性部)、163 案内部(拘束部)
17 ダッシュボード、18 イグニッションスイッチ、19 バッテリ
20 速度センサ、A 速度計、B 回転計、KA、KB 虚像、L 寸法

Claims (5)

  1. 第1部材を、第2部材に対して位置決めし且つ該第1部材の該第2部材に対する組み付け方向へ固定する位置決め構造であって、
    前記第1部材と前記第2部材のうちの一方は、位置決め用の凹部を有し、
    前記第1部材と前記第2部材のうちの他方は、前記凹部に嵌合する位置決め用の凸部を備え、
    前記組み付け方向は、前記凸部が前記凹部に嵌合する嵌合方向と略垂直な方向へ設定され、
    前記凸部は、前記第1部材の前記第2部材に対する組付が終了する際に前記凹部に嵌合するように構成されることを特徴とする位置決め構造。
  2. 前記第2部材は、前記第2部材に対する前記第1部材の動きを前記嵌合方向へのみ拘束する拘束部を備えることを特徴とする請求項1に記載の位置決め構造。
  3. 前記凸部は、押圧により前記嵌合方向の後方へ可動するように構成され、前記組付け時において前記凹部に嵌合する前に、前記一方により前記後方へ押圧されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の位置決め構造。
  4. 前記他方は、前記嵌合方向へ弾性変形する弾性部を備え、
    前記凸部は、前記弾性部に配置されることを特徴とする請求項3に記載の位置決め構造。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の位置決め構造を備える車両用計器であって、
    前記第1部材は、電気配線板であり、
    前記凹部は、位置決め用の貫通穴であることを特徴とする車両用計器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010196890A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Piolax Inc クリップと取付部材との組付構造
JP2015136998A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 ユニプレス株式会社 アンダーランプロテクタ
WO2016021301A1 (ja) * 2014-08-05 2016-02-11 株式会社Lixil 接続部材、キャビネットおよびキャビネットの組立方法
JP2020045849A (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 株式会社不二工機 パルセーションダンパー

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