(57)【要約】【課題】計器部品を回路基板に取り付ける工程の工程数を少なくした計器装置を提供する。【解決手段】計器装置１は、周方向に分割された円筒状部材１３と、先端部（筒状部）に形成された係止爪１４とを有する計器部品１１と、係止爪１４が挿入される取付孔２２を有する回路基板２１と、円筒状部材１３の内筒部に押し込まれることにより係止爪１４を外方に押し広げて係止固定状態を維持する拡張部材と、計器部品１１を覆うカバー部材３１を所定の位置に取り付けることに連動して拡張部材を押し込む押し込み棒３２を有するカバー部材とで構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に分割された筒状部と、前記筒状部に形成された係止爪とを有する計器部品と、
前記筒状部が挿入される取付孔を有し、当該取付孔の周縁部に前記係止爪が係止され、前記計器部品が取り付けられる回路基板と、
前記筒状部の内筒部に押し込まれることにより前記筒状部を外方に押し広げて前記係止爪の前記周縁部への係止状態を維持する拡張部材と、
前記計器部品を覆うカバー部材であって、前記拡張部材を押し込む押し込み棒を有するカバー部材と、
を備えたことを特徴とする計器装置。
【請求項２】
前記拡張部材と前記押し込み棒とは別部材であり、
前記拡張部材は、前記押し込み棒が入り込んで底面が押される凹部を有し、
前記押し込み棒と前記凹部の内側面との間には間隔が設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
【請求項３】
前記押し込み棒と前記カバー部材とは、連結部を介して連結され、
前記カバー部材は、前記カバー部材及び前記連結部を囲み、前記カバー部材の振動を前記押し込み棒に伝達することを防止する貫通孔を備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の計器装置。
【請求項４】
前記拡張部材と前記押し込み棒とを一体に形成して前記カバー部材に設けた、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の計器装置。
【請求項５】
前記カバー部材は、計器装置の筐体を構成する筐体部材又は光源からの光を導光する導光部材である、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の計器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は計器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
計器装置は種々の分野に用いられており、例えば自動車等の車両には、車両速度を指示する車両速度メータ、エンジン回転数を指示するエンジン回転数メータ、燃料残量を指示する燃料残量メータ、冷却水の温度を指示する水温メータ、等の種々のメータ（計器装置）が装備されており、これらの各種計器装置を複数組み合わせた、所謂コンビネーションメータ型の車両用の計器装置も用いられている。
【０００３】
計器装置は計器部品（計器ユニット）を電気回路基板に取り付けて構成され、このような計器部品（計器ユニット）の電気回路基板への取付構造として、例えば、特許文献１が開示されている。
この計器ユニットの固定構造は、計器ユニットのハウジングに設けられた固定機構部によって計器ユニットを電気回路基板などの取付板に固定する構造であり、固定機構部には、周方向に複数に分割された係止爪を先端部に有し、取付板に形成された取付孔へ先端部が差し込まれことにより、取付板の裏面側における取付孔の縁部を係止する円筒係合部と、円筒係合部の係止爪に囲まれる係合孔に押し込まれることにより、係止爪を径方向外方へ広げるボスを備え、係止爪を取付孔に差し込んで仮固定状態とした後、工具でボスをさらに押込んで固定状態にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９６９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された固定構造では、計器ユニットを電気回路基板に取り付ける工程において、ボスを押し込むための専用工程が必要となるため、工数が増加するという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、計器部品を回路基板に取り付ける工程の工程数を少なくした計器装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る計器装置は、
周方向に分割された筒状部と、前記筒状部に形成された係止爪とを有する計器部品と、
前記筒状部が挿入される取付孔を有し、当該取付孔の周縁部に前記係止爪が係止され、前記計器部品が取り付けられる回路基板と、
前記筒状部の内筒部に押し込まれることにより前記筒状部を外方に押し広げて前記係止爪の前記周縁部への係止状態を維持する拡張部材と、
前記計器部品を覆うカバー部材であって、前記拡張部材を押し込む押し込み棒を有するカバー部材と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る計器装置によれば、計器部品を回路基板に取り付ける工程の工程数を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る計器装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係り、回路基板に計器部品を取り付けた状態の正面図である。
【図３】図２の係止状態の円筒状部材の拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカバー部材および押し込み棒の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る押込み操作による係止固定状態の説明図である。
【図６】本発明の他の一実施形態に係る計器装置の部分拡大平面図である。
【図７】本発明のさらに他の一実施形態に係る計器装置の断面図である。
【図８】本発明の他の一実施形態に係る計器装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施形態に係る計器装置を添付図面に基づいて説明する。
この実施形態にかかる計器装置１は、例えば自動車等の車両の車両速度を指示する車両速度メータ、エンジン回転数を指示するエンジン回転数メータ、燃料残量を指示する燃料残量メータ、冷却水の温度を指示する水温メータ等の種々のメータ（計器装置）として構成され、あるいは複数のメータを組み合わせた、所謂コンビネーションメータとして構成される計器装置である。
【００１１】
計器装置１は、計器部品１１を回路基板２１に取り付け、計器部品１１を覆うようにカバー部材３１（ここでは、所謂中ケース）を設けて構成される。計器部品１１は、回路基板２１に仮固定されたのち、カバー部材３１の取り付けに連動して強固に固定される。
【００１２】
計器部品１１は、図１，２に示すように、例えば、車両速度、エンジン回転数、燃料残量、冷却水温度などの計測値に応じて指針を駆動するステッピングモータなどで構成される。回路基板２１に取り付けた計器部品１１の指針軸１２は、カバー部材３１の貫通孔３１ａを通り、指針軸１２の先端には指針（図示せず）が取り付けられる。
計器部品１１は、回路基板２１に取り付けるため、先端部（筒状部、図面上は下端部）が周方向に分割された円筒状部材１３と、周方向に分割された先端部（後述のアーム部１３ｂ）に形成された係止爪１４とを有している。円筒状部材１３及び係止爪１４は、計器部品１１の筐体と一体的に合成樹脂などによって形成される。
【００１３】
回路基板２１は、計器部品１１が取り付けられるものであり、係止爪１４に対応して取付孔２２が形成してある。回路基板２１には、各種配線パターンが形成され、計器装置１の図示しない指標部や指針などを照明する図示しない光源や、光源や計器部品１１を駆動させるための各種回路（マイクロコンピュータなど）が実装される。
【００１４】
ここで、計器部品１１が回路基板２１に取り付けられる前の円筒状部材１３を説明する。円筒状部材１３は、図３に示すように、取付孔２２に対応して略円筒状に形成され、先端側（図面上は下端側）にスリット１３ａが形成されている。これによって、先端部が周方向に複数、例えば４つに分割されている。分割された先端部はアーム部１３ｂとされ、スリット１３ａによって弾性変形しやすくなっている。分割された先端部、つまり、複数のアーム部１３ｂによって、筒状の筒状部が構成される。係止爪１４は、４つのアーム部１３ｂのうち少なくとも１つのアーム部１３ｂの先端外側に、頂部が突き出した横断面がくの字状になるように形成されている。
【００１５】
円筒状部材１３には、基端側（図面上は上側）に計器部品１１の筐体と一体となる筐体取付部１３ｃが当該筐体と一体に形成されている。円筒状部材１３の内部である内筒部１３ｄには、当該内筒部１３ｄに押し込まれることにより係止爪１４を外方に押し広げて係止爪１４による取付孔２２への係止固定状態を維持する拡張部材１５が設けてある。
この拡張部材１５は、合成樹脂などで形成される。拡張部材１５は、先端部が小径で基端側が大径とされた円錐台形状に形成されている。拡張部材１５は、筐体取付部１３ｃと隙間を介して配置してある。この拡張部材１５は上端外周部の薄肉部１５ａを介して筐体取付部１３ｃと連結されており、拡張部材１５を押し込む押し込み荷重で破断しやすくしてある。
【００１６】
また、円筒状部材１３の筐体取付部１３ｃには、その上端内周部に円形の円筒孔１３ｅと、スリット１３ａより上方が次第に大径となる拡径テーパ孔１３ｆが形成してある。円筒状部材１３の内筒部１３ｄには、拡径テーパ孔１３ｆの下方のスリット１３ａの内周側に拡張部材１５で係止爪１４を押し広げるための下方が次第に細くなる縮径テーパ孔１３ｇが形成してある。
これら拡張部材１５の円錐面と円筒状部材１３の内筒部１３ｄの縮径テーパ孔１３ｇとは、押し広げた状態で密着するようにそれぞれの傾斜面の角度が設定してある。
また、拡張部材１５には、上面に開口して押込み操作のための押し込み棒３２を差し込むための底付きの凹部１５ｂが形成してある。
【００１７】
計器部品１１には、円筒状部材１３が計器部品１１の固定に必要な個数設けられ、例えば計器部品１１の両側に１個ずつ設けられ、計器部品１１は、円筒状部材１３および筐体取付部１３ｃで固定されている。
また、回路基板２１には、計器部品１１の円筒状部材１３の位置に対応して２つの取付孔２２が形成される。
一方、回路基板２１に取り付けられる計器部品１１を覆うカバー部材３１には、円筒状部材１３の位置、詳しくは拡張部材１５の上面に開口する凹部１５ｂの位置に対応して、例えば２本の押し込み棒（例えば、円柱形状であるが、棒状のものであれば、断面多角形のものなどであってもよい。）３２が内側に突き出して設けてある。カバー部材３１は、ここでは所謂中ケースと呼ばれるものであり、計器装置１の筐体を構成する下ケースに取り付けられる。
押し込み棒３２はカバー部材３１と一体成形されて設けられ、あるいはカバー部材３１に別体として取り付けて設けられ、カバー部材３１を図示しない下ケースに取り付けた状態（仮固定状態）とした場合に拡張部材１５を所定の係止固定位置まで押し込むことができるように突き出し長さが設定してある。
【００１８】
また、押し込み棒３２の直径ｄが、図５（ａ）に示すように、拡張部材１５の凹部１５ｂの直径Ｄより小さくしてあり、直径Ｄ,ｄの差によってカバー部材３１を介して振動（回路基板２１の面方向に沿った振動）が拡張部材１５に伝達されないようにしてある。振動が伝達されると、拡張部材１５から計器部品１１に伝達されて、計器部品１１に余計な負荷が掛かったりして、計器部品１１と他の部分との電気的接続部分（半田固定した部分など）が断線してしまうなどの不都合が生じる可能性があるが、振動を伝達させないことで、このような不都合を極力防止する。
また、この直径Ｄ,ｄの差によって押し込み棒３２の外周面と拡張部材１５の凹部１５ｂの内周面が擦れることがなく、粉塵の発生を防止することができる。
なお、カバー部材３１自体の下ケースへの取り付けは、図示しないフックやビスなどで行われる。
【００１９】
このようなカバー部材３１は、計器部品１１を覆って下ケースに取り付けるものであり、例えばステッピングモータを覆いその上面に指標となる目盛りや数字などが表示される文字盤が配置される中ケースで構成される。
【００２０】
このように構成した計器装置１では、次のように計器部品１１の回路基板２１への取り付けが行われる。
まず、計器部品１１の円筒状部材１３の先端部の係止爪１４を回路基板２１に形成した取付孔２２に差し込む。すると、アーム部１３ｂが撓むことで係止爪１４が取付孔２２を通過した後、取付孔２２の挿入方向先端側（図面上は下端側、裏側）の縁部に係止爪１４の基端側（図面上は上端側）の斜面が引っ掛かることで係止され、円筒状部材１３の係止爪１４を介して計器部品１１を回路基板２１に仮に取り付けた状態（仮固定状態）とすることができる。
なお、この状態で計器部品１１のピンと回路基板２１の配線パターンなどとが半田などで接続される。
【００２１】
この状態において、カバー部材３１を計器部品１１を覆うように下ケースに取り付けようとすると、カバー部材３１に設けた押し込み棒３２が拡張部材１５の凹部１５ｂに入り込み凹部１５ｂの底部に当接する。この状態では、カバー部材３１は、回路基板２１から浮いた状態となっている（図５（ａ）参照）。
【００２２】
この状態からカバー部材３１をさらに押し込むと、押し込み力によって拡張部材１５が薄肉部１５ａで切り離され、縮径テーパ孔１３ｇに押し込まれる。これによって、拡張部材１５は、円筒状部材１３の先端側に移動していき、複数のアーム部１３ｂ（筒状部）を押し広げ、アーム部１３ｂ（筒状部）の外周面が取付孔２２に密着するとともに、係止爪１４の回路基板２１への引っ掛かりが強くなり（係止状態が強固になり）、仮固定状態の計器部品１１を強固な固定状態にし、この状態を維持することができる（図５（ｂ）参照）。つまり、カバー部材３１の取り付けに連動して、回路基板２１に仮固定状態の計器部品１１を係止爪１４および拡張部材１５によって強固な係止固定状態にでき、この係止固定状態を維持することができる。
【００２３】
この固定維持状態では、カバー部材３１の取り付けによって押し込み棒３２がそのまま残され、拡張部材１５の凹部１５ｂの底面が押し込み棒３２の先端面で押えられた状態となるとともに、係止爪１４が押し広げられた状態で拡張部材１５の円錐面と円筒状部材１３の縮径テーパ孔１３ｇとが密着した状態となるので、一層完全な固定状態を維持することができる。
【００２４】
このような計器装置１によれば、カバー部材３１の取り付けに連動して、回路基板２１に仮固定状態の計器部品１１を係止爪１４および拡張部材１５によって強固な係止固定状態にでき、この係止固定状態を維持することができるので、専用の押込み工程で工具を用いて拡張部材１５を押し込む工程が不要になり、回路基板２１への計器部品１１の取り付け工程数を減らすことができる。
また、押し込み棒３２を残したままにでき、係止爪１４が広がった状態と拡張部材１５が押込み方向に戻ろうとすることを抑えることができる。これにより、一層確実に固定状態を維持することができるとともに、工程削減を図ることができる。なお、仮固定せずにいきなり回路基板２１に計器部品１１を取り付けてもよい。
【００２５】
また、この計器装置１では、押し込み棒３２が拡張部材１５の凹部１５ｂ内に位置したまま残されることになるが、凹部１５ｂの直径Ｄに対し、押し込み棒３２の直径ｄが小さくしてあり凹部１５ｂとの間に隙間が形成されることから、押し込み棒３２の軸方向以外の振動（例えば、計器装置１の筐体が振動することによる押し込み棒３２の振動）が拡張部材１５に伝わることを防止することができる。
また、押し込み棒３２と拡張部材１５の凹部１５ｂとの周面同士が擦れることを防止して粉塵の発生防止することができる。
【００２６】
（変形例）
本発明は、上記実施の形態に限らず、上記実施の形態などに様々な変形（構成の削除を含む）を施しても良い。以下変形例について説明するが、これら変形例は適宜組み合わせてもよい。
【００２７】
（変形例１）
押し込み棒３２はカバー部材３１から回路基板２１に向かって突き出すようにカバー部材３１に設けられるが、図６に示すように、押し込み棒３２とカバー部材３１とをクランク状に曲がった細い弾性変形可能な連結部３１ｂと、この連結部３１ｂに両端部が連結されて押し込み棒３２および連結部３１ｂを囲んで貫通する振動防止孔３１ｃとを介して設けることもできる。これにより、押し込み棒３２は周囲の一部の連結部３１ｂだけを残してクランク状の振動防止孔３１ｃで囲まれることになり、カバー部材３１を貫通する振動防止孔３１ｃで直交する２方向に隙間が形成され、クランク状の連結部３１ｂの変形及び振動防止孔３１ｃによって、カバー部材３１と押し込み棒３２との間で平面上を伝わる振動を極力抑えることができる。特に、連結部３１ｂは、クランク状になることによって、上下方向及び左右方向の振動を押し込み棒３２に伝達せずに吸収可能になっているので、カバー部材３１と押し込み棒３２との間で平面上を伝わる振動を極力抑えることができる。
この振動防止孔３１ｃを形成する場合には、一部残した連結部３１ｂで押し込み棒３２がカバー部材３１と連結された状態となり、押し込み方向への力の伝達を連結部３１ｂによって可能としておく。なお、連結部による力の伝達を確実にするため、一部残した連結部を補強リブなどで補強して押し込み棒とカバー部材を連結補強しても良い。
【００２８】
（変形例２）
上記実施の形態では、カバー部材３１として、例えば、計器部品１１であるステッピングモータを覆い、その上面に指標となる目盛りや数字などが表示される文字盤が配置される中ケースで構成される場合を例に説明したが、これに限らず、図７に示すように、回路基板２１上にＬＥＤ光源３３を実装した場合には、ＬＥＤ光源３３からの光を所定の位置まで導光する導光部材３１Ａでカバー部材を構成することもできる。この場合、導光部材３１Ａの上面に文字盤などは配置され、導光した光によって文字盤が照明される。
したがって、導光部材３１Ａをカバー部材として用いる場合には、導光部材３１Ａに押し込み棒３２を設けるようにすれば良く、導光部材３１Ａの取り付けに連動して、回路基板２１に仮固定状態の計器部品１１を係止爪１４および拡張部材１５によって強固な係止固定状態にでき、この係止固定状態を維持することができる。
なお、カバー部材を導光部材３１Ａで構成する以外は、既に説明した実施の形態と同一であり、同一部材に同一符号を記し、重複する説明は省略する。
【００２９】
（変形例３）
さらに、カバー部材３１として計器装置の筺体を構成する他の筺体部材で構成することもでき、図８（ｂ）に示すように、例えば、回路基板２１の背面に計器部品１１を取り付け、回路基板２１を貫通して指針軸１２が配置される計器装置での背面カバー（下ケース）３１Ｂをカバー部材３１として用いて構成することもできる。
したがって、背面カバー３１Ｂをカバー部材として用いる場合には、背面カバー３１Ｂに押し込み棒３２を設けるようにすれば良く、背面カバー３１Ｂの取り付けに連動して、回路基板２１に仮固定状態の計器部品１１を係止爪１４および拡張部材１５によって強固な係止固定状態にでき、この係止固定状態を維持することができる。
また、押し込み棒３２の先端部にテーパ３２ａを形成し、拡張部材１５の凹部１５ｂに入り易くするようにしても良い。
なお、カバー部材を背面カバー３１Ｂで構成する以外は、既に説明した実施の形態と同一であり、同一部材に同一符号を記し、重複する説明は省略する。
【００３０】
（変形例４）
上記実施の形態では、拡張部材１５を薄肉部１５ａを介して円筒状部材１３の筐体取付部１３ｃに設け、押し込み棒３２をカバー部材３１に設けるようにしたが、拡張部材１５と押し込み棒３２とを一体として押し込み棒３２の先端に拡張部材１５を設けて構成することもできる。
【００３１】
（変形例５）
上記実施の形態では、円筒状部材１３の筐体取付部１３ｃを同一径の円筒状として計器部品１１の外側に設けるようにしたが、筐体取付部１３ｃを円筒状にすることなく計器部品１１の筐体内に配置し、円筒状部材１３の先端部（アーム部１３ｂによる筒状部）だけをケーシングから突き出るように設けることもできる。円筒状部材１３（筒状部など）の外形は、円筒に限らず、多角形（３つ以上の辺や角を持つ図形、また、角は丸みがあるものであってもよい。辺も曲線でもよい。）の筒など筒状であってもよい。内筒も断面が円に限らず多角形であってもよい。取付孔２２も、円筒部の形状などに合わせて多角形などにするとよい。
【符号の説明】
【００３２】
１          計器装置
１１        計器部品
１２        指針軸
１３        円筒状部材
１３ａ      スリット
１３ｂ      アーム部
１３ｃ      筐体取付部
１３ｄ      内筒部
１３ｅ      円筒孔
１３ｆ      拡径テーパ孔
１３ｇ      縮径テーパ孔
１４        係止爪
１５        拡張部材
１５ａ      薄肉部
１５ｂ      凹部
２１        回路基板
２２        取付孔
３１        カバー部材
３１ａ      貫通孔
３１ｂ      連結部
３１ｃ      振動防止孔
３１Ａ      導光部材
３１Ｂ      背面カバー
３２        押し込み棒
３２ａ      テーパ
３３        ＬＥＤ光源
ｄ          押し込み棒の直径
Ｄ          装着穴の直径
【図１】
2014215171.tif 000003
【図２】
2014215171.tif 000004
【図３】
2014215171.tif 000005
【図４】
2014215171.tif 000006
【図５】
2014215171.tif 000007
【図６】
2014215171.tif 000008
【図７】
2014215171.tif 000009
【図８】
2014215171.tif 000010