(57)【要約】【課題】  スイッチ本体部の外形形状が矩形状となっている場合であっても、操作シャフトの操作性に悪影響を及ぼす虞のない車両用メータを提供する。【解決手段】  表示素子Ｄ３の背後に配置される回路基板５と、表示素子Ｄ３の表示情報を切り替える操作機構Ｓとを備え、操作機構Ｓはスイッチ素子１１と、スイッチ素子１１を作動させる操作シャフト１２と、操作シャフト１２を反押動方向に復帰させる弾性部材１３と有し、操作シャフト１２にはスイッチ素子１１を作動させる押動部１６１と、回路基板５背面で貫通孔５２周縁に係合するフック部１７１、１７２とが設けられ、スイッチ本体部１１ｂの外形形状が矩形状であり、且つ、スイッチ本体部１１ｂの長手方向軸線Ｈと仮想水平線Ｙとのなす角度θが鋭角であるという条件下にて、スイッチ本体部１１ｂと弾性部材１３とが接触しないようにスイッチ素子１１を回路基板５に傾けて実装した。【選択図】  図５
2010143246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定情報を表示する表示素子と、前記表示素子の背後に配置される回路基板と、前記表示素子の表示情報を切り替える操作機構とを備え、
前記操作機構は、前記回路基板に実装されるスイッチ素子と、前記スイッチ素子を押動操作により作動させる操作シャフトと、前記操作シャフトを反押動方向に復帰させる弾性部材と有し、
前記操作シャフトには、前記回路基板に対向するフランジ部と、前記スイッチ素子を作動させるべく前記フランジ部の周囲に延長形成された押動部と、前記回路基板に設けた貫通孔に挿入され前記回路基板の背面で前記貫通孔の周縁に係合するフック部とが設けられ、
前記弾性部材が前記フランジ部と前記回路基板との間に位置しその復帰力により前記フック部を前記回路基板との当接方向に付勢する構成とした車両用メータにおいて、
前記スイッチ素子の外装ケースとなるスイッチ本体部はその外形形状が前記回路基板を正視した際に矩形状であり、且つ、前記スイッチ本体部の長手方向軸線と仮想水平線とのなす角度が鋭角であるという条件下にて、前記スイッチ本体部と前記弾性部材とが接触しないように前記スイッチ素子を前記回路基板に傾けて実装したことを特徴とする車両用メータ。
【請求項２】
前記フランジ部には、前記弾性部材を圧入保持するための突出壁部が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の車両用メータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車をはじめとする各種車両に搭載される車両用メータに関するもので、特に走行距離や燃費等の情報を表示する表示素子と、この表示素子に表示される表示情報のリセットや切り替えを行う操作機構とが組み込まれた車両用メータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用メータにあっては、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。この特許文献１に記載の車両用メータは、車速を表示する車速表示部と、エンジン回転数を表示する回転数表示部と、車速表示部の下方に位置し車両の走行距離等の情報を表示する液晶表示素子（表示素子）と、車速表示部、回転数表示部並びに液晶表示素子の背後に配置される硬質の回路基板と、車速表示部と回転数表示部との間に位置し例えば液晶表示素子に表示されている液晶表示素子の表示情報をリセットしたり種類の異なる情報に切り替えるための操作機構とを備えてなる。
【０００３】
この場合、操作機構は、回路基板上に実装（搭載）されるタクトスイッチからなるスイッチ素子と、このスイッチ素子を押動操作により作動させる略細長円柱形状からなる操作シャフトと、操作シャフトの軸方向とは直交する方向に延在するフランジ部（鍔部）とこれに対向する回路基板箇所との間に位置し、操作シャフトを前記押動操作する方向とは反対方向である反押動方向に復帰させるコイルスプリングからなる弾性部材とを有してなる。
【０００４】
また、操作シャフトには、回路基板に対向する前述したフランジ部と、フランジ部の周囲に延長形成され、スイッチ素子を作動させるべく、スイッチ素子側に向けて垂下形成される押動部と、回路基板に設けた略円形の貫通孔に挿入され回路基板の背面で前記貫通孔の周縁に係合する一対のフック部とが設けられてなる。
【０００５】
そして、車両を運転する運転者が、前記表示情報を切り替えるべく、操作シャフトを押動操作することで、フランジ部に一体形成された押動部がスイッチ素子を作動させ、例えば前記表示情報が走行距離情報から燃費情報に切り替わり、運転者による操作シャフトの押動操作が解除された際に、フランジ部と回路基板との間に位置するコイルスプリングからなる弾性部材はその復帰力により一対のフック部を回路基板との当接方向に付勢する構成（換言すれば操作シャフトを元の位置に復帰させる構成）となっている。
【特許文献１】特開２００３−２００７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、タクトスイッチ（スイッチ素子）を回路基板上に実装するにあたり、図７に示すごとく回路基板２００上に実装されるタクトスイッチ２１０の外装ケースとなるスイッチ本体部２２０の外形形状が矩形状であり、且つ、前述した操作シャフトのフック部を係合させる目的として設けられた貫通孔２３０の中心点Ｐを通る仮想水平ラインＫ１、並びに中心点Ｐを通り仮想水平ラインＫ１と直交する仮想垂直ラインＫ２上にタクトスイッチ２１０とは異なる他の電子部品を回路基板２００上に実装する必要がある場合には、前記他の電子部品を避けてタクトスイッチ２１０を回路基板２００上に実装しなければならない。
【０００７】
このことは、時計に例えるなら、図７中、貫通孔２３０の中心点Ｐを時計の針の回転中心とした場合、タクトスイッチ２１０は時計の１２時、３時、６時、９時の方向を避けて、回路基板２００上実装する必要があることを意味してなる。
【０００８】
ここで、例えば図７に示すように矩形状からなるスイッチ本体部２２０の長手方向軸線Ｍが仮想水平ラインＫ１と略平行状態をなすように、タクトスイッチ２１０を時計の１０時の方向となる回路基板２００箇所上に実装した場合にあっては、通常、前記押動部からの押圧力を受け、スイッチ本体部２２０に対して押下操作されるとオン状態となるタクトスイッチ２１０の押釦部２１１が、スイッチ本体部２２０の略中心部に位置していることに起因して、図７中、スイッチ本体部２２０における右下角部２２１及びその近傍が貫通孔２３０の周囲に位置するコイルスプリング（弾性部材）２４０と接触し、これにより操作シャフトの操作性に悪影響を与えてしまう虞があった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、スイッチ素子におけるスイッチ本体部の外形形状が矩形状となっている場合であっても、操作シャフトの操作性に悪影響を及ぼす虞のない車両用メータの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、所定情報を表示する表示素子と、前記表示素子の背後に配置される回路基板と、前記表示素子の表示情報を切り替える操作機構とを備え、前記操作機構は、前記回路基板に実装されるスイッチ素子と、前記スイッチ素子を押動操作により作動させる操作シャフトと、前記操作シャフトを反押動方向に復帰させる弾性部材と有し、前記操作シャフトには、前記回路基板に対向するフランジ部と、前記スイッチ素子を作動させるべく前記フランジ部の周囲に延長形成された押動部と、前記回路基板に設けた貫通孔に挿入され前記回路基板の背面で前記貫通孔の周縁に係合するフック部とが設けられ、前記弾性部材が前記フランジ部と前記回路基板との間に位置しその復帰力により前記フック部を前記回路基板との当接方向に付勢する構成とした車両用メータにおいて、前記スイッチ素子の外装ケースとなるスイッチ本体部はその外形形状が前記回路基板を正視した際に矩形状であり、且つ、前記スイッチ本体部の長手方向軸線と仮想水平線とのなす角度が鋭角であるという条件下にて、前記スイッチ本体部と前記弾性部材とが接触しないように前記スイッチ素子を前記回路基板に傾けて実装したことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記フランジ部には、前記弾性部材を圧入保持するための突出壁部が形成されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、スイッチ素子におけるスイッチ本体部の外形形状が矩形状となっている場合であっても、操作シャフトの操作性に悪影響を及ぼす虞のない車両用メータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１から図６に基づいて、本発明による車両用メータの実施形態を説明する。なお、図１は本発明の実施形態による車両用メータの正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２中、矢印Ｘ領域の拡大断面図、図４は図１のＢ−Ｂ断面図、図５は同実施形態よるスイッチ素子が搭載された回路基板の要部正面図、図６は図１のＣ−Ｃ断面図である。
【００１３】
図１において、本実施形態による車両用メータは、所定情報として、例えば車速を表示するスピードメータからなる指針式表示部（表示部）Ｄ１と、エンジン回転数を表示するタコメータからなる指針式表示部（表示部）Ｄ２と、これら各指針式表示部Ｄ１，Ｄ２間に位置し走行距離や燃料消費、外気温、時刻等の情報を表示する表示素子Ｄ３と、この表示素子Ｄ３の表示情報をユーザー（つまり車両を運転する運転者）の操作に応じて切り替え動作させる操作機構Ｓとを有する。
【００１４】
各指針式表示部Ｄ１，Ｄ２は、図２に示すように、計器ムーブメントＭによって回転作動する指針１と、この指針１の指示対象となる目盛や文字、マーク等の指標部Ｄ１１（図１参照）が形成された表示板２とで構成され、これら指針１及び表示板２の背後には、それぞれに対応する複数の光源３が配置されている。
【００１５】
この場合、指針１は光源３の点灯によりその照射光を受けて発光可能な光透過材料により形成され、また表示板２の指標部Ｄ１１は光源３の点灯によりその照射光を受けて発光するよう光透過性材料により形成されている。また表示素子Ｄ３に対応する表示板２箇所には、表示素子Ｄ３の表示面を露出する開口部２１が形成されている。
【００１６】
表示素子Ｄ３は、図示しない各種センサ等の検出信号に基づいて、前述した走行距離や燃料消費等の情報を表示する例えば液晶表示素子からなり、その背後には表示素子Ｄ３をバックライト照明する光源４が配置されている。
【００１７】
各光源３，４は、例えば所定色にて発光する発光ダイオードからなり、表示板２（表示素子Ｄ３）の背後に位置する硬質の回路基板５の前面側に装着され、この回路基板５を通じて点灯用電力の供給が行われるようになっている。また回路基板５の背面側には、計器ムーブメントＭが装着され、回路基板５を通じて駆動用電力が供給されるようになっている。
【００１８】
さらに回路基板５の前方側には、例えば白色系の遮光性合成樹脂からなる反射体兼フレーム体機能を有するケース体６が設けられており、このケース体６には、光源３を収納しそれらの光を表示板２及び指針１側に案内する照明室が複数形成されている。
【００１９】
表示素子Ｄ３に対応するケース体６箇所及びその周囲には、空所が形成され、この空所に表示素子Ｄ３を保持するホルダ７が配置され、このホルダ７の底部側に光源４が配置されている。
【００２０】
ケース体６の前方には、表示板２を挟んで見返し部材８が配置されており、この見返し部材８には、各指針式表示部Ｄ１，Ｄ２を露出する窓部８１が形成され、また見返し部材８の前方には、透明または半透明の透視パネル９が配置されている。
【００２１】
操作機構Ｓは、図４に示すように回路基板５に実装（搭載）されるスイッチ素子１１と、このスイッチ素子１１を押動操作により作動させる操作シャフト１２と、この操作シャフト１２を反押動方向（押動操作方向とは反対方向）に復帰させる弾性部材１３とから構成されている。
【００２２】
スイッチ素子１１は、周知のタクトスイッチからなり、その中央部に位置する押釦部（作動部）１１ａと、スイッチ本体部１１ｂとを備えてなる。
【００２３】
押釦部１１ａは、操作シャフト１２の後述する押動部からの押圧力を受け、スイッチ本体部１１ｂに対して押下操作されるとオン状態となり、かかるオン状態に伴い、表示素子Ｄ３の表示制御を行う図示しない制御・駆動回路に切替信号を出力してなる。
【００２４】
この押釦部１１ａを通じて発せられた切替信号が前記制御・駆動回路に入力されると、前記制御・駆動回路は表示切替のための出力信号を表示素子Ｄ３に出力し、これにより表示素子Ｄ３に表示されている情報を切り替えたり、あるいはリセットするように構成されている。
【００２５】
なお、このようなスイッチ素子１１→前記制御・駆動回路→表示素子Ｄ３に到る信号伝送は、回路基板５に形成した図示しない回路パターンを通じて行われる。また、この際、押釦部１１ａは、操作シャフト１２を図４中、矢印Ｄ方向に押動操作することにより、オンして切替信号を出力し、操作シャフト１２の押動を解除することにより元の位置に戻る（オフする）ようになっている。
【００２６】
またスイッチ本体部１１ｂは、スイッチ素子１１の外装ケースとなるものであり、その外形形状は回路基板５を正視した際に矩形状となっている（図５参照）。
【００２７】
そして、本実施形態の場合、押釦部１１ａとスイッチ本体部１１ｂとからなるスイッチ素子１１は、時計に例えるなら、回路基板５の後述する貫通孔の中心点Ｆを時計の針の回転中心としたとき、時計の１０時の方向となる回路基板５箇所上に傾いた状態で実装されてなる。
【００２８】
具体的には、図５に示すごとく、押釦部１１ａの中心点Ｇを通る矩形状からなるスイッチ本体部１１ｂの長手方向軸線Ｈと回路基板５を正視した際の仮想水平線Ｙとのなす角度θが鋭角（図５の例では約６０度）という条件下にて、スイッチ本体部１１ｂの外形形状を構成する４つの外周面が全て弾性部材１３と接触しないように、スイッチ素子１１を回路基板５上に傾けて実装した構成としている。なお、本例での前述した仮想水平線Ｙは、車両用メータの実車搭載時に前記運転者が車両用メータを直視したときの水平線からなる。
【００２９】
操作シャフト１２は、例えば黒色の合成樹脂からなり、ケース体６、表示板２、見返し部材８、透視パネル９を通じて外部に延びる第１の軸部１５と、この第１の軸部１５からその軸方向とは直交する外周方向に延び、回路基板５に対向するフランジ部１６と、このフランジ部１６から連続して第１の軸部１５と同軸方向に延びる第２の軸部１７とを有している。なおこれら各軸部１５，１７の軸線（軸方向）Ｌは、一点鎖線にて示されている。
【００３０】
フランジ部１６には、操作シャフト１２の押動操作に応じてスイッチ素子１１の押釦部（作動部）１１ａを作動させる押動部１６１と、弾性部材１３を圧入保持すべく、第１，第２の軸部１５，１７の軸線Ｌに沿って回路基板５側に突出形成された凸部からなる突出壁部１６２と、この突出壁部１６２及び第２の軸部１７とは異なる位置から軸線Ｌに沿って回路基板５側に延び、回路基板５に形成した孔部５１に先端側が挿入されることにより、操作シャフト１２の回転を防止する回転防止部１６３（図６参照）とが一体形成されてなる。
【００３１】
押動部１６１は、スイッチ素子１１と対向するようにフランジ部１６の周囲に延長形成され、その一部はフランジ部１６の背後に突出してなる。なお、押動部１６１の厚さ寸法（高さ寸法）は、コイルスプリング（弾性部材）１３の高さ寸法に応じて適宜設定すればよい。また突出壁部１６２は、第２の軸部１７の外周を取り巻くとともに、弾性部材１３を操作シャフト１２の軸方向に沿って挿入し得る略円環形状となっている。
【００３２】
第２の軸部１７は、その先端側に一対のフック部１７１，１７２が形成され、これらフック部１７１，１７２の間には、軸線Ｌに沿って第１の軸部１５側に延びるスリット１７３が形成されている。フック部１７１，１７２は、回路基板５の対応位置に形成された貫通孔５２に挿入されて回路基板５を貫通しており、それらの係合面１７１ａ，１７２ａが回路基板５の背面で貫通孔５２の外周縁に係合している。
【００３３】
弾性部材１３は、操作シャフト１２の突出壁部１６２の外壁部に圧入状態にて挿入されて、軸線Ｌに沿って伸縮する金属製のコイルスプリングであり、フランジ部１６と回路基板５との間に位置してなる。かかる弾性部材１３は、回路基板５を正面から見たとき、貫通孔５２とスイッチ素子１１との間に介在してなる（図５参照）。
【００３４】
また弾性部材１３は、その弾性復帰力により操作シャフト１２を常時、反押動操作方向（図４中、矢印Ｅ方向）に付勢しており、これにより操作シャフト１２の押動部１６１がスイッチ素子１１の押釦部１１ａを押動した後、操作シャフト１２を元の位置に復帰させることが可能となるとともに、操作シャフト１２の復帰後には、前記弾性復帰力により、フック部１７１，１７２の係合面１７１ａ，１７２ａを回路基板５との当接方向に付勢し、操作シャフト１２を回路基板５上に保持するようになっている。
【００３５】
なお、操作シャフト１２の第１の軸部１５は、表示板２、見返し部材８、透視パネル９に形成した複数の孔のうち、少なくとも一つの孔によって、押動操作・復帰時の軸倒れが防止される程度にガイドされ、これにより操作シャフト１２の安定的な操作が可能となる。
【００３６】
次に、操作シャフト１２と弾性部材１３の組み付けについて説明する。まず、操作シャフト１２の突出壁部１６２に、第２の軸部１７側から弾性部材１３を挿入し、操作シャフト１２に弾性部材１３を組み付ける。この際、弾性部材１３が突出壁部１６２の外壁部に沿うことで弾性部材１３の中心軸が軸線Ｌに略一致するよう位置決めされるとともに、弾性部材１３が突出壁部１６２の外壁部に圧入保持されることにより弾性部材１３の脱落が防止される。
【００３７】
次に、操作シャフト１２の押動部１６１をスイッチ素子１１に、また回転防止部１６３を孔部５１に、それぞれ対応させた状態で弾性部材１３が圧入固定された操作シャフト１２の第２の軸部１７を貫通孔５２に矢印Ｄ方向に挿入する。
【００３８】
この際、フック部１７１，１７２の傾斜面が貫通孔５２の前面側角部に当接することで一対のフック部１７１，１７２が互い近接するように軸線Ｌ側に窄まり（これによりスリット１７３の幅寸法も小さくなる）、各フック部１７１，１７２の外径合計幅が貫通孔５２の内径幅よりも小さくなって、フック部１７１，１７２が貫通孔５２を通過する。
【００３９】
貫通孔５２を通過したフック部１７１，１７２は、それ自体の幅方向拡張（膨脹）力により元の方向の位置に復帰し、各フック部１７１，１７２の外径合計幅が貫通孔５２の内径幅よりも大きくなり、これにより回路基板５上に傾いた状態で実装されたスイッチ素子１１におけるスイッチ本体部１１ｂの前記外周面が弾性部材１３と接触しないように操作シャフト１２が回路基板５に対し抜け止めされる。
【００４０】
一方、フック部１７１，１７２の挿入に伴い、弾性部材１３が回路基板５上に当接し、回路基板５に対するフック部１７１，１７２の抜け止めが終了した時点で弾性部材１３は、フランジ部１６を通じて回路基板５側に圧縮された状態となり、これにより操作シャフト１２に対して、弾性部材１３による（前方側への）押し上げ力が働き、フック部１７１，１７２の係合面１７１ａ，１７２ａが回路基板５側に当接する方向に付勢され、スイッチ素子１１が弾性部材１３と接触しないように操作シャフト１２が回路基板５上に保持される。そして、表示板２、見返し部材８、透視パネル９を組み付けることにより、これら部品に形成した少なくとも一つの孔（ケース体６に形成してもよい）で操作シャフト１２が軸倒れ防止可能に支持される。
【００４１】
以上のように本実施形態では、所定情報を表示する表示素子Ｄ３と、表示素子Ｄ３の背後に配置される回路基板５と、表示素子Ｄ３の表示情報を切り替える操作機構Ｓとを備え、操作機構Ｓは、回路基板５に実装されるスイッチ素子１１と、スイッチ素子１１を押動操作により作動させる操作シャフト１２と、操作シャフトを反押動方向（矢印Ｅ方向）に復帰させる弾性部材１３と有し、操作シャフト１２には、回路基板５に対向するフランジ部１６と、スイッチ素子１１を作動させるべくフランジ部１６の周囲に延長形成された押動部１６１と、回路基板５に設けた貫通孔５２に挿入され回路基板５の背面で貫通孔５２の周縁に係合するフック部１７１、１７２とが設けられ、弾性部材１３がフランジ部１６と回路基板５との間に位置しその復帰力によりフック部１７１、１７２を回路基板５との当接方向（矢印Ｅ方向）に付勢する構成とした車両用メータにおいて、スイッチ素子１１のスイッチ本体部１１ｂはその外形形状が回路基板５を正視した際に矩形状であり、且つ、スイッチ本体部１１ｂの長手方向軸線Ｈと仮想水平線Ｙとのなす角度θが鋭角であるという条件下にて、スイッチ本体部１１ｂと弾性部材１３とが接触しないようにスイッチ素子１１を回路基板５に傾けて実装したものである。
【００４２】
従って、スイッチ素子１１は、そのスイッチ本体部１１ｂがコイルスプリング（弾性部材）１３の配設位置を避けるように弾性部材１３の周囲となる回路基板５上に傾斜実装される構成となるから、かかる構成によれば、スイッチ本体部の外形形状が矩形状となっている場合であっても、スイッチ本体部（つまりスイッチ本体部外周面）と弾性部材との接触が防止され、これにより操作シャフトの操作性に悪影響を及ぼす虞のない車両用メータを提供することができる。
【００４３】
また本実施形態では、フランジ部１６に弾性部材１３を圧入保持するための突出壁部１６２を形成したことにより、操作シャフト１２を回路基板５に挿入装着するに際して、予め操作シャフト１２にコイルスプリング１３を保持しておくことができるため、コイルスプリング１３の脱落を防止でき、組み付け作業性を向上させることができる。
【００４４】
また本実施形態では、表示素子Ｄ３が液晶表示素子からなる例を示したが、蛍光表示管や有機ＥＬ、無機ＥＬ他の電子式表示素子であれば、任意形式のディスプレイ素子を用いることができる。
【００４５】
また本実施形態では、操作シャフト１２を第１，第２の軸部１５，１７を有する一本の軸によって形成したが、軸部は複数に分割形成してもよい。
【００４６】
なお、弾性部材１３を金属製のコイルスプリング１３から形成するメリットとしては、他の弾性部材と比較して、操作シャフト１２の押動・復帰フィーリングが良く、ユーザーに好まれることが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態による車両用メータの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２中、矢印Ｘ領域の拡大断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】同実施形態によるスイッチ素子が搭載された回路基板の要部正面図である。
【図６】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】従来技術によるスイッチ素子が搭載された回路基板の要部正面図である。
【符号の説明】
【００４８】
５    回路基板
１１    スイッチ素子
１１ａ  押釦部（作動部）
１１ｂ  スイッチ本体部
１２    操作シャフト
１３    弾性部材
１５    第１の軸部
１６    フランジ部
１７    第２の軸部
５２    貫通孔
１６１    押動部
１６２    突出壁部
１７１，１７２  フック部
１７１ａ，１７２ａ  係合面
１７３    スリット
Ｄ３    表示素子
Ｈ    長手方向軸線
Ｓ    操作機構
Ｙ    仮想水平線
【図１】
2010143246.tif 000003
【図２】
2010143246.tif 000004
【図３】
2010143246.tif 000005
【図４】
2010143246.tif 000006
【図５】
2010143246.tif 000007
【図６】
2010143246.tif 000008
【図７】
2010143246.tif 000009