JP2019020282A

JP2019020282A - 計器装置

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Publication number: JP2019020282A
Application number: JP2017139643A
Authority: JP
Inventors: 雄介波形; Yusuke Namigata
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-07-19
Also published as: JP6935695B2

Abstract

【課題】指針キャップを小径化できるデザイン性に優れた計器装置を提供することができる。【解決手段】少なくとも２箇所に離間して配設される位置決め部２３，２４，２６を有する表示板２と、位置決め部２３，２４，２６に係合する位置決め突起部３４，３５，３６，３７を有し、表示板２を背後で支持するケース体３と、を備え、ケース体３は、表示板２を貫通し表示板２の前面を係止する係止部３２ａを有し、表示板２は、係止部３２ａに係合され、一方の位置決め部２３，２６と他方の位置決め部２４，２６を結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２上に設けられる端部２２ａを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、車両用計器に適用される指針を備えた計器装置に関し、特に表示板の固定に特徴を有する計器装置に関するものである。

従来、この種の計器装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。例えば図７に示すように、表示板２０に３個の位置決め孔２５０、２６０を有し、表示板２０の背後で表示板２０を載置するケース体３０に、前記位置決め孔２５０，２６０と嵌合し位置決めをする３個のピン形状３４０を有する。３個の位置決め孔２５０，２６０は略三角形に配設され、表示板２０の上側の略中心に配設された位置決め孔２５０は、ピン形状３４０と略一致した大きさの丸孔で形成される。また、表示板２０の下側の左右の角部に配設された２箇所の位置決め孔２６０は、前記丸孔に向かって延びる側の内径寸法がピン形状３４０より所定寸法分大きく形成され、それと直交する側の内径寸法がピン形状部に合致した大きさの長孔で形成される。

また、各長孔の長手軸は丸孔の中心にて交差するように形成されている。これにより、部品同士の位置決め精度を維持しながら、部品の寸法誤差に基づく組付け性の悪化を防止でき、同時に、部品毎に異なる熱膨張係数の違いに起因する部品の位置ずれが吸収されるので、表示板２０のピン形状３４０間での突っ張りを防止できる。

また、この種の計器装置にあっては、例えば下記特許文献２に記載されているものが知られている。例えば図７に示すように、表示板２０は、指標部２１０を有し、指標部２１０を回動して指示する指針１０を備え、また、表示板２０は、指針１０の軸部が貫通する指針貫通孔２２０を有し、ケース体３０は、筒状部３２０は、指針貫通孔２２０を貫通する筒状部３２０を有し、筒状部３２０の先端側の外周面には、表示板２０の指針貫通孔２２０に係合する係止爪３２１が設けられている。このように、表示板２０の指針貫通孔２２０をケース体３０に係止固定することで、指針貫通孔２２０がケース体３０から浮き上がり、指針１０と接触することによる、指針１０の動作不良を防止している。

特開２０１１−２３２２５１号公報特開２００３−１３９５８０号公報

しかしながら、このような表示板２０の固定構造では、例えば図７に示すように、ケース体３０の係止爪３２１を上側に設けた場合、表示板２０が熱収縮する方向は位置決め孔２５０の中心に向かう方向（矢視Ｘ方向）であるため、係止爪３２１から指針貫通孔２２０が逃げるように収縮し、係止爪３２１の掛が甘くなり、外れる虞がある。そのため、表示板２０が収縮しても指針貫通孔２２０が係止爪３２１から外れない程度に係止爪３２１を大きくする必要があるが、係止爪３２１を隠すための指針キャップ１２０の外形が大きくなる等のデザイン上の制約が発生するので、更なる改良の余地があった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、指針キャップを小径化できるデザイン性に優れた計器装置を提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも２箇所に離間して配設される位置決め部２３，２４，２６を有する表示板２と、前記位置決め部２３，２４，２６に係合する位置決め突起部３４，３５，３６，３７を有し、前記表示板２を背後で支持するケース体３と、を備え、前記ケース体３は、前記表示板２を貫通し前記表示板２の前面を係止する係止部３２ａを有し、前記表示板２は、前記係止部３２ａに係合され、一方の位置決め部２３，２６と他方の位置決め部２４，２６を結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２上に設けられる端部２２ａを有することを特徴とする。

本発明は、また、前記係止部３２ａは、前記直線Ｌ１，Ｌ２上に位置することを特徴とする。

本発明は、また、前記端部２２ａは、前記一方の位置決め部２３，２６と前記他方の位置決め部２４，２６との間に位置することを特徴とする。

本発明は、また、前記位置決め部２３，２４，２６は、前記直線Ｌ１，Ｌ２と直交する方向を少なくとも位置決めすることを特徴とする。

本発明は、また、前記直線Ｌ１，Ｌ２は、前記表示板２を視認する方向において略水平方向に位置することを特徴とする。

本発明は、また、前記表示板２は指標部２１を有し、前記指標部２１を指示する指針１と、前記指針１を動作させる軸部５１を有する指針駆動部５と、前記指針駆動部５を保持し、前記ケース体３の背後に配設される回路基板４と、を備え、前記端部２２ａは、前記指針１の近傍に設けられることを特徴とする。

本発明は、また、前記回路基板４と前記ケース体３との位置決め中心３６，４１は、前記直線Ｌ１，Ｌ２上に位置することを特徴とする。

本発明に係る計器装置によれば、指針キャップを小径化できるデザイン性に優れた計器装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態を示す正面図。図１中の指針１を破線とした要部Ｚの拡大図。図２の表示板２のみを示す図。図２中のＡ−Ａ線に沿った断面図本発明の第２の実施形態を示す正面図。図５中のＢ−Ｂ線に沿った断面図。従来技術を示す正面図。

以下、図１乃至４に基づいて、本発明の第１の実施形態を説明する。また、計器装置の上下，左右，前後方向を、各図中に矢印にて示す。車両用の計器装置は、指針１と、表示板２と、ケース体３と、回路基板４と、を備えている。

指針１は、透光性の樹脂（例えばＰＣ：ポリカーボネート）からなる指示部１１と、遮光性の樹脂（例えばＡＢＳ：アクリロニトリルブタジエンスチレン）からなる指針キャップ１２と、後述する指針駆動部５の回転軸５１が圧入される遮光性の樹脂（例えばＡＢＳ）からなるボス部１３と、を有しており、後述する指標部２１を指示部１１にて指示する。指示部１１とボス部１３とは、２色成形等により一体に形成されている。指示部１１は、回路基板４の前面側に実装された複数の第１の発光素子６から発せられる照明光により、発光される。

表示板２は、透光性のシート状の樹脂（例えばＰＣ）からなる。また、表示板２は、後述する指針駆動部５の回転軸５１に対応する個所に、正面視で円形状に形成され、指針キャップ１２に隠れる指針孔２２を有する。指針孔２２は、一部が直線で切り取られたような直線形状の直線部（端部）２２ａを有する、

また、表示板２は、シート状の表裏面に遮光性の黒色印刷層が印刷されており、車両の速度計やエンジン回転計等の意匠となる目盛や数字や単位が、黒色印刷層を形成されないことで形成される指標部２１を有する。指標部２１は、指針孔２２を中心とした円弧状に配設されている。指標部２１は、回路基板４の前面側に実装された複数の第２の発光素子７から発せられる照明光により、透過照明される。

回路基板４は、平板状のガラスエポキシ系基材からなる基材に、各種回路を形成した硬質プリント基板からなり、表示板２の後側に配設されている。詳細図示は省くが、各種回路は、配線パターン，抵抗，コンデンサ等によって構成される駆動回路及び発光回路等が形成されている。また、回路基板４は、後面側に実装された指針駆動部５と、前面側に実装された第１の発光素子６と、第２の発光素子７と、を備えている。第１の発光素子６は、指針キャップ１２に対応する位置に配設され、第２の発光素子７は、指標部２１に対応する位置に配設されている。

指針駆動部５は、可動磁石式駆動装置，ステッピングモータ等からなる。また、指針駆動部５は、表示板２に向かって回路基板４を貫通する回転軸（軸部）５１を有し、回転軸５１の先端にボス部１３が挿入されることで指針１が取り付けられている。

また、指針駆動部５は、制御部から供給される制御信号に基づいて駆動回路により駆動される。そして、回転軸５１は、制御信号に応じた回転角度で回動する。これにより、指針１が車両の速度、又は、エンジンの回転数等に応じた所定の回転角度で回転し、指示部１１が指標部２１を指示することで速度計やエンジン回転計が構成される。

第１の発光素子６，第２の発光素子７は、発光ダイオード等によって構成される。また、第１の発光素子６，第２の発光素子７は、制御部から供給される制御信号に基づいて駆動され、車両運転者によって操作されるイルミネーションスイッチ等に応じてオン／オフされる。

ケース体３は、白色の合成樹脂（例えば、ＰＰ：ポリプロピレン）からなり、表示板２と回路基板４の間に配設され、前面で表示板２を支持し、後面で回路基板４を固定している。また、ケース体３は、前端が表示板２の後面に当接し、後端が回路基板４の前面に当接し、回転軸５１及び第１の発光素子６の周囲を囲むように形成される円筒形状の第１の筒部３１を有する。第１の筒部３１は、第１の発光素子６が発する照明光と、第２の発光素子７が発する照明光とが混合されることを防ぐ遮光壁になっている。

また、ケース体３は、表示板２側で指針孔２２を貫通し、表示板２の前面へ延び、第１の筒部３１と一体に連なり形成される第２の筒部３２を有する。第２の筒部３２は、その外周面の表示板２の前面側で直線部２２ａの直線と直交する方向に表示板２と重なるように庇状に突出し、直線部２２ａを係止する係止部３２ａを有する。係止部３２ａは、表示板２とケース体３が熱収縮及び熱膨張が生じて変形しても、最低限重なりが保持されるように直線部２２ａと重なっている。また、ケース体３は成形金型が前後方向の開くことで成形されるため、係止部３２ａの回路基板４側が孔形状となっており、その部分に直線部２２ａの一部が挿し込まれ係止されている。

このように形成することで、指針孔２２が係止部３２ａに係止固定されることで、指針孔２２がケース体３から浮き上がり、指針キャップ１２と干渉することによる指針１の動作不良が防止されている。

また、ケース体３は、表示板２の載置面３３から円筒形状で突出し、表示板２と嵌合し位置決めを行うための位置決め突起３４，３５を有する。位置決め突起３４，３５は、３箇所に離間して略三角形に配設され、計器装置の上側の表示板２の外周の略中心部に配設される第１の位置決め突起（位置決め突起部）３４と、計器装置の下側の表示板２の外周の左右の略角部にそれぞれ配設される第２の位置決め突起（位置決め突起部）３５と、を有する。

また、表示板２は、位置決め突起３４，３５にそれぞれ対応した位置に、ケース体３と嵌合し位置決めを行うための位置決め孔２３，２４を有する。位置決め孔２３，２４は、第１の位置決め突起３４と略一致した大きさの丸孔で形成され、第１の位置決め突起３４と嵌合する第１の位置決め孔（位置決め部）２３と、第１の位置決め突起３４に向かって延びる側の内径寸法が第２の位置決め突起３５より所定寸法分大きく、それと直交する側の内径寸法が第２の位置決め突起３５と略一致した大きさの長孔で形成され、第２の位置決め突起３５と係合する左右の第２の位置決め孔（位置決め部）２４と、を有する。尚、第１の位置決め孔２３と第２の位置決め孔２４の表示板２の外形側は、切り欠き形状となっている。

ここで、所定寸法とは、計器装置に所定温度間（例えば、マイナス３０度からプラス８０度間）の熱収縮及び熱膨張が生じたとしても、表示板２が、位置決め突起３４，３５との間で突っ張らないように設定された隙間分の寸法である。

また、直線部２２ａは、第１の位置決め孔２３と第２の位置決め孔２４とを結ぶ直線、又は、第１の位置決め突起３４と第２の位置決め突起３５を結ぶ直線Ｌ１上に一致するように配設されると共に、第１の位置決め孔２３と第２の位置決め孔２４との間、又は、第１の位置決め突起３４と第２の位置決め突起３５との間に形成されている。これにより、直線部２２ａは、右側の指針孔２２では略２時方向（図の右上方向）、左側の指針孔２２では略１０時方向（図の左上方向）の位置に形成されている。尚、第１の位置決め孔２３と第２の位置決め孔２４は、直線Ｌ１と直交する方向を少なくとも位置決め（移動を規制）している。

このように形成されることにより、表示板２が熱収縮すると、直線部２２ａは、直線Ｌ１に沿って第１の位置決め孔２３に向かい収縮する。つまり、係止部３２ａは、直線Ｌ１上に位置し、直線部２２ａの直線と平行する方向に収縮し、直線部２２ａの直線と直交する方向の収縮が非常に少ないので、係止部３２ａと直線部２２ａの係り量の変化が少ない。つまり、直線部２２ａが係止部３２ａから外れる虞の少ない、安全性の高い固定構造の計器装置とすることができる。

また、直線部２２ａが直線Ｌ１の上に位置しない場合に比べ、係止部３２ａを小さくすることができるので、係止部３２ａを隠すための指針キャップ１２の外径を小さくでき、デサイン性の優れた計器装置とすることができる。

以下、図５，図６に基づいて、本発明の第２の実施形態を説明する。指針孔２２の直線部２２ａは、指針孔２２の略１２時の方向（図の上方向）を向いた位置に形成されている。同様に係止部３２ａも、第２の筒部３２の略１２時の方向を向いた位置に形成される。

第３の位置決め突起（位置決め突起部）３６は、第１の実施形態と同様に計器装置の上側の表示板２の外周の略中心部に配設され、一定の平行な隙間を空けて左右方向に対称に並び、表示板２の外形と対向する辺３６ａが、表示板２と所定寸法の間隔を空けて形成されている。第４の位置決め突起（位置決め突起部）３７は、直線部２２ａの直線と一致して平行に延びる延長線（直線）Ｌ２上の表示板２の外周の左右にそれぞれ配設されている。延長線Ｌ２は、指標部２１を視認する方向において略水平方向に位置し、左右の第４の位置決め突起３７を結ぶ直線でもある。

第３の位置決め孔（位置決め部）２５は、第３の位置決め突起３６の一定の隙間と略一致した幅で表示板２の外形から突出形成され、第３の位置決め突起３６と係合される。第４の位置決め孔（位置決め部）２６は、左右方向の内径寸法が第４の位置決め突起３７より所定寸法分大きく、上下方向の内径寸法が第２の位置決め突起３５と略一致した大きさの長孔で形成され、第４の位置決め突起３７と係合される。尚、第３の位置決め孔２５，第４の位置決め孔２６の表示板２の外形側は、切り欠き形状となっている。尚、第３の位置決め孔２５と第４の位置決め孔２６は、延長線Ｌ２と直交する方向を少なくとも位置決め（移動を規制）している。

このように形成されることにより、表示板２が熱収縮すると、直線部２２ａでは、延長線Ｌ２に沿って収縮する。つまり、係止部３２ａは延長線Ｌ２上に位置し、直線部２２ａの直線と平行する方向に収縮し、直線部２２ａの上下方向の収縮が非常に少ないので、係止部３２ａと直線部２２ａの係り量に変化の少ない、直線部２２ａが係止部３２ａから外れる虞の少ない固定構造の計器装置とすることができる。

また、直線部２２ａが延長線Ｌ２上に位置しない場合に比べ、係止部３２ａを小さくすることができるので、係止部３２ａを隠すための指針キャップ１２の外径を小さくでき、デサイン性の優れた計器装置とすることができる。

また、係止部３２ａが、同一方向を向いて形成されているので、直線部２２ａを係止部３２ａに引っ掛け易くなり、表示板２のケース体３への組立が容易となるので、計器装置の生産性を向上することができる。

また、ケース体３は、回路基板４側に円筒形状で突出し、回路基板４との位置決めを行うための第５の位置決め突起（位置決め中心）３７が突き出し形成されている。また、回路基板４は、第５の位置決め突起３８と略一致した大きさの丸孔で形成され、第５の位置決め突起３８が挿入され嵌合する基板位置決め孔（位置決め中心）４１が設けられている。そして、この第５の位置決め突起３８と基板位置決め孔４１は、直線部２２ａの延長線Ｌ２上の、左右の第２の位置決め突起３５の間に配設されている。

このように形成されることにより、ケース体３が熱収縮すると、係止部３２ａは、延長線Ｌ２に沿って収縮する。つまり、係止部３２ａは延長線Ｌ２上に位置し、直線部２２ａの直線と平行する方向に収縮し、直線部２２ａの上下方向の収縮が非常に少ないので、係止部３２ａと直線部２２ａの係り量に変化の少ない、直線部２２ａが係止部３２ａから外れる虞の少ない固定構造の計器装置とすることができる。

また、直線部２２ａが延長線Ｌ２上に位置しない場合に比べ、係止部３２ａを小さくする事ができるので、係止部３２ａを隠すための指針キャップ１２の外径を小さくすることができ、デサイン性の優れた計器装置とすることができる。

尚、本発明の計器装置を上記した実施形態の構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

本発明は、車両用の計器装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用の計器装置に適用することができる。

１指針
２表示板
２１指標部
２２ａ直線部（端部）
２３第１の位置決め孔（位置決め部）
２４第２の位置決め孔（位置決め部）
２６第４の位置決め孔（位置決め部）
３ケース体
３２ａ係止部
３４第１の位置決め突起（位置決め突起部），
３５第２の位置決め突起（位置決め突起部）
３６第３の位置決め突起（位置決め突起部），
３７第４の位置決め突起（位置決め突起部）
３８第５の位置決め突起（位置決め中心）
４回路基板
４１基板位置決め孔（位置決め中心）
５指針駆動部
５１回転軸（軸部）
Ｌ１直線
Ｌ２延長線（直線）

Claims

少なくとも２箇所に離間して配設される位置決め部を有する表示板と、
前記位置決め部に係合する位置決め突起部を有し、前記表示板を背後で支持するケース体と、を備え
前記ケース体は、前記表示板を貫通し前記表示板の前面を係止する係止部を有し、前記表示板は、前記係止部に係合され、一方の位置決め部と他方の位置決め部を結ぶ直線上に設けられる端部を有することを特徴とする計器装置。
前記係止部は、前記直線上に位置することを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
前記端部は、前記一方の位置決め部と前記他方の位置決め部との間に位置することを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の計器装置。
前記位置決め部は、前記直線と直交する方向を少なくとも位置決めすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の計器装置。
前記直線は、前記表示板を視認する方向において略水平方向に位置することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の計器装置。
前記表示板は指標部を有し、
前記指標部を指示する指針と、
前記指針を動作させる軸部を有する指針駆動部と、
前記指針駆動部を保持し、前記ケース体の背後に配設される回路基板と、を備え、
前記端部は、前記指針の近傍に設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の計器装置。
前記回路基板と前記ケース体との位置決め中心は、前記直線上に位置することを特徴とする請求項６に記載の計器装置。