(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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メータモジュール。
【請求項２】
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を特徴とする請求項１記載のメータモジュール。
【請求項３】
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を特徴とする請求項２記載のメータモジュール。
【請求項４】
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ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のメータモジュール。
【請求項５】
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ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のメータモジュール。
【発明の詳細な説明】
【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４１  ，サブ電気接続箱４２  ，インテグレートモジュール４３  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４２  、インテグレートモジュール４３  、インジケータランプモジュール４４  、スピードコントロールモジュール４５  及びオートライドコントロール４６  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４１  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７６ｃ１  と、これより大きな下部開口７６ｃ２  とを有し、下部開口７６ｃ２  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７６ｃ２  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７６ｃ２  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７６ｃ１  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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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