(57)【要約】【課題】回路基板に実装されたブザーの振動がブザー近傍に配置された電気部品に伝達されることを抑制可能な表示装置を提供する。【解決手段】プリント基板３に、ブザー５のリード５１と、ムーブメント６のリード６２とを結ぶ線分ＳＬのすべてと交差するようにスリット３１を形成した。これにより、ブザー５からプリント基板３へ伝達される振動エネルギを減少させるとともに、ブザー５からムーブメント６へ到る振動伝播経路長さをスリット３１が無い場合に比べて格段に延長してムーブメント６へ伝達される振動エネルギを大幅に小さくすることができる。したがって、ブザー５の振動がムーブメント６に伝達されることを抑制可能なコンビネーションメータ１を実現することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板に実装されたブザーと、
前記回路基板の前記ブザー近傍に実装された電気部品とを備える表示装置であって、
前記ブザーは第１接合点を介して前記回路基板と機械的に接合固定され、
前記電気部品は第２接合点を介して前記回路基板と機械的に接合固定され、
前記回路基板に前記第１接合点と前記第２接合点とを結ぶ線分と交差するようなスリットを形成したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記スリットは前記第１接合点を取り囲むように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記スリットは前記第２接合点側に凸である曲線を含むような形状に形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２のどちらかに記載の表示装置。
【請求項４】
前記ブザーは前記第１接合点を介して前記回路基板と電気的に導通されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記電気部品は前記第２接合点を介して前記回路基板と電気的に導通されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項６】
前記ブザーの前記回路基板への実装状態において前記ブザーの前記回路基板と対向する面と前記回路基板との間に隙間が形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項７】
指針計器を備え、
前記電気部品は前記指針計器の指針を回転させるためのムーブメントであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計器等を備えた表示装置に関するものであり、たとえば自動車等に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の表示装置としては、たとえば、警告音を発生するための発振部材、たとえばブザーを回路基板であるプリント基板に実装したものがある。発振部材をプリント基板に固定する固定構造として、たとえば、発振部材が固定された固定部を弾性変形可能な支持腕を介して本体部に連結するとともに、支持腕に折曲部を設けた構成のものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
上述の固定構造は、発振部材が作動して生じた振動を支持部材の弾性変形により減衰させて、本体部に伝達される振動エネルギを低減させることを狙ったものである。
【特許文献１】特開２００２−３５３６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来の発振部材の固定構造において、発振部材の作動時に本体部である回路基板には伝達される振動エネルギは減衰されるものの、完全に０にはならず、或る量の振動が伝達される。この振動が、回路基板上において発振部材近傍に配置される他の電気部品に伝達されて、この電気部品の正常な作動を阻害する可能性がある。たとえば、他の電気部品が指針計器計器の指針回動用ムーブメントの場合、発振部材の振動がムーブメントに伝達されると、指針が振動して計器の読み取り性が低下する恐れがある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、上述した問題を解決できるような発振部材および支持腕と電気部品との位置関係に関する記載は無い。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、発振部材の振動が発振部材の近傍に配置された電気部品に伝達されることを抑制可能な表示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】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
本発明の請求項１に記載の表示装置は、回路基板と、回路基板に実装されたブザーと、回路基板のブザー近傍に実装された電気部品とを備える表示装置であって、ブザーは第１接合点を介して回路基板と機械的に接合固定され、電気部品は第２接合点を介して回路基板と機械的に接合固定され、回路基板に第１接合点と第２接合点とを結ぶ線分と交差するようなスリットを形成したことを特徴としている。
【０００９】
回路基板に実装されたブザーが作動時において、ブザーの振動は、ブザーと回路基板と接合固定されている第１接合点を介して回路基板へ伝達され、この振動は、第１接合点を中心とする放射状に回路基板の周辺側へ伝播していく。そして、この振動が第２接合点を介して電気部品に伝達される。すなわち、回路基板は、振動を伝播させる媒体として機能しているので、回路基板にスリットを設けると、スリットに到達した振動はスリットにより遮断され、回路基板のスリットと反対側の部分には伝わらない。回路基板のスリットと反対側の部分には、スリットの無い方向に伝播した振動がスリットを迂回して伝わることになる。
【００１０】
一般に振動が固体媒体（この場合は回路基板）を伝播する場合、加振源（この場合は第１接合点）から離れるに連れて振動エネルギは減衰していく。したがって、固体上のある点から他の点へ伝達される振動エネルギを小さくするためには、固体に伝達される振動エネルギ自体を小さくすること、およびある点から他の点へ到る振動伝播経路をできるだけ長くすることが有効である。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の表示装置の構成において、回路基板にスリットを設けると、第１接合点からスリットへ向かって進行して来た振動は、スリットで遮断されて回路基板のスリットの反対側部分へは伝達されない。言い換えると、第１接合点からスリットへ向かって進行して来た振動は、回路基板の全域には伝達されないことになるので、回路基板に伝達されるブザーの振動エネルギ自体を減少させたことになる。また、第１接合点からスリットの無い方向へ進行した振動は、スリットを迂回してスリットの先の部分へ伝達される。第１接合点から第２接合点に到る振動伝播経路の最短距離は、第１接合点と第２接合点とを結ぶ線分の長さであり、回路基板にこの線分と交差するようなスリットを形成することは、回路基板上において第１接合点から第２接合点へ向かう振動伝播最短経路を遮断することになる。すなわち、第１接合点からスリットの先の部分、言い換えると電気部品が実装されている部分へ到る振動伝播経路長さが、スリットを設けることにより延長されたことになる。
【００１２】
したがって、ブザーの振動は、回路基板上においてスリットを迂回する経路のみを経て第２接合点へ伝達される。つまり、ブザー作動時におけるブザーの振動は、最短距離よりも長い経路を辿って電気部品に伝播されることになる。これにより、第２接合点に伝播される振動エネルギを、スリットが無い場合と比べて減少させることができる。すなわち、ブザーの作動時に回路基板を経て電気部品に伝達される振動エネルギを減少させることができる。これにより、ブザーの振動がブザーの近傍に配置された電気部品に伝達されることを抑制可能な表示装置を提供することができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の表示装置は、スリットは第１接合点を取り囲むように形成されたことを特徴としている。
【００１４】
第１接合点から回路基板に伝達された振動エネルギのうち、スリットに到達した振動のエネルギはスリットより先へは伝達されないので、スリットは、回路基板へ伝達される振動エネルギ自体を減少させる機能を果たしていることになる。スリットを第１接合点を取り囲むように形成すれば、上述したように、回路基板へ伝達される振動エネルギ自体を効果的に減少させることができる。
【００１５】
この場合、本発明の請求項３に記載の表示装置のように、スリットは第２接合点側に凸である曲線を含むような形状に形成される構成とすれば、回路基板へ伝達される振動エネルギ自体を確実に減少させることができる。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の表示装置は、ブザーは第１接合点を介して回路基板と電気的に導通されることを特徴特徴としている。この構成によれば、第１接合点は、ブザーと回路基板との機械的固定手段および電気的導通手段の両方を兼ねているので、ブザーの回路基板への組付け工数を低減することができる。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の表示装置は、電気部品は第２接合点を介して回路基板と電気的に導通されることを特徴特徴としている。この構成によれば、第２接合点は、電気部品と回路基板との機械的固定手段および電気的導通手段の両方を兼ねているので、電気部品の回路基板への組付け工数を低減することができる。
【００１８】
本発明の請求項６に記載の表示装置は、ブザーの回路基板への実装状態においてブザーの回路基板と対向する面と回路基板との間に隙間が形成されることを特徴としている。
【００１９】
ブザーの回路基板と対向する面が回路基板に接触していると、ブザー作動時には、第１接合点に加えて、この接触点においてもブザーの振動が回路基板に伝達される。したがって、ブザーから回路基板に伝達される振動エネルギが大きくなる。そこで、本発明の請求項６に記載の表示装置のような構成とすれば、ブザーの振動が、第１接合点以外の部位を介しても回路基板に伝達されることを抑制することができる。
【００２０】
本発明の請求項７に記載の表示装置は、指針計器を備え、電気部品は指針計器の指針を回転させるためのムーブメントであることを特徴としている。この場合、ブザー作動時においてブザーの振動を受けて指針が振動することを抑制できるので、指針計器の視認性、つまり計器の指示値の読み取り性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明による表示装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。
【００２２】
コンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方のインストルメントパネル（図示せず）内に運転者から視認可能に配設され、図１に示すように、走行速度を指示するスピードメータＳをはじめとして、図示しない各種計器および警告表示灯等を備えている。スピードメータＳは、指針７の回転角度位置によって速度を指示する指針計器として形成されている。また、コンビネーションメータ１内には、ブザー５が設置され、必要に応じて吹鳴され、その音によって運転者に注意を喚起している。
【００２３】
以下に、コンビネーションメータ１の構成について説明する。
【００２４】
文字盤２は、透光性材質、たとえば透明なポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等の薄板から形成されている。また、文字盤２には、図１に示すように、スピードメータＳの目盛２１、文字２２が形成されている。目盛２１および文字２２は、文字盤２の表面（図２において左側の面）あるいは裏面（図２において右側の面）に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成されている。すなわち、目盛２１および文字２２以外の部分に不透光性着色層あるいは半透光性着色層を設けると共に、目盛２１および文字２２を透明なままとする、あるいは半透光性着色層を設ける等の処理を施してある。したがって、文字盤２の裏側に配置される発光ダイオード１１が点灯されると、それが発する光により文字盤２は透過照明されて、目盛２１および文字２２が暗い背景の中で発光表示される。文字盤２には、図２に示すように、後述するムーブメント６の回転軸６１を文字盤２の前面側（図２において左側）に突き出させるための貫通孔２３が設けられている
文字盤２の背面側（図２において右側）には、図２に示すように、回路基板であるプリント基板３が配置されている。プリント基板３は、たとえばガラスエポキシ基板等からなり、コンビネーションメータ１の電気回路部を構成している。プリント基板３には、その表裏両面に、電気導体（たとえば銅箔等）が設けられて電気回路を形成している。
【００２５】
プリント基板３には、図２に示すように、文字盤２を透過照明するための光源である発光ダイオード１１が実装されている。
【００２６】
プリント基板３には、図２に示すように、ブザー５が実装されている。ブザー５としては、コイルに通電して発生した電磁力により金属片を振動させる方式の電磁ブザー、圧電素子を用いた圧電ブザー等が用いられている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、ブザー５として圧電ブザーが用いられている。ブザー５は、圧電素子の薄板と金属あるいは樹脂の薄板とを張り合わせて成る振動板（図示せず）を備え、圧電素子に電圧を印加して振動板を振動させて音波を発生するものである。圧電素子としては、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の薄板が用いられている。圧電素子の表裏両面に電圧が印加され且つ電圧の極性が切り替えられると、圧電素子は伸縮しそれに応じて振動板が振動する。この振動板（図示せず）は、ブザー５内においてプリント基板３と平行な方向に配置されており、ブザー５の作動時、すなわち吹鳴時における振動板の振動方向は、主に図２中の左右方向となる。ブザー５は、電極であるリード５１を２個備え、これらのリード５１がプリント基板３の電気導体（たとえば銅箔等）からなるいわゆるランド部（図示せず）に半田付けされている。リード５１は、剛性のある金属細棒から形成されているので、リード５１がプリント基板３に半田付けされることにより、ブザー５は、プリント基板３に、電気的に接続されるのと同時に機械的に固定される。すなわち、リード５１は、ブザー５とプリント基板３との電気的接続および機械的接続の両方が実施される部位である第１接合点となっている。ここで、ブザー５がプリント基板３に実装されると、ブザー５とプリント基板３との間には、図２に示すように、隙間Ｃが形成されている。すなわち、ブザー５のプリント基板３と対向する面である裏面５２は、プリント基板３とは接触せずに離れている。したがって、ブザー５の作動時において、ブザー５の振動は、第１接合点であるリード５１のみを介してプリント基板３へ伝達される。
【００２７】
プリント基板３のブザー５の近傍には、図２に示すように、電気部品であるムーブメント６が実装されている。ムーブメント６は、スピードメータＳの構成部品である指針７を回動させるトルクを発生するものである。ムーブメント６は、たとえばステッピングモータ、あるいは交差コイル式回転電機等の電気アクチュエータから構成されている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、ムーブメント６としてステッピングモータが用いられている。ムーブメント６は、図３に示すように、電極であるリード６２を４本備えている。リード６２は、プリント基板３の電気導体（たとえば銅箔等）からなるいわゆるランド部（図示せず）に半田付けされて電気的に接続されている。リード６２は、剛性のある金属細棒から形成されているので、リード６２がプリント基板３に半田付けされることにより、ムーブメント６は、プリント基板３に、電気的に接続されるのと同時に機械的に固定される。すなわち、リード６２は、ムーブメント６とプリント基板３との電気的接続および機械的接続の両方が実施される部位である第２接合点を形成している。さらに、ムーブメント６は、図３および図４に示すように固定爪６３を備えており、固定爪６３がプリント基板３の貫通孔３２に挿通されて係合することにより、ムーブメント６がプリント基板３に固定される。したがって、固定爪６３も、ムーブメント６とプリント基板３との機械的接続が実施される第２接合点を構成している。ムーブメント６の回転軸６１は、文字盤２の貫通孔２３を介して文字盤２の前面側（図２中の左側）へ延出され、その先端に指針７が固定されている。ムーブメント６は、速度センサ（図示せず）からの検出信号に基づいて算出された走行速度に対応した角度だけシャフトを回転させるように駆動されて、指針７が文字盤２上で走行速度を指示する。
【００２８】
プリント基板３には、図３に示すように、ブザー５の近傍にスリット３１が設けられている。スリット３１は、図２に示すように、プリント基板３の表面側から裏面側に貫通するように設けられている。このスリット３１の形状および作用効果については後で詳しく説明する。
【００２９】
指針７は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等により形成され、ムーブメント６の回転軸６１の先端に固定され、回転軸６１と一体的に回転する。指針７は、プリント基板３上に実装される発光ダイオード１２が発する光により発光表示される。指針７の回転軸６１との固定部には、文字盤２の貫通孔２３を覆うように遮光キャップ１３が装着されている。遮光キャップ１３は光不透過性材質、たとえば金属あるいは着色樹脂等により形成され、発光ダイオード１２が発する光が貫通孔２３を通って直接運転者の眼に入射することを阻止している。
【００３０】
以上説明した、文字盤２およびプリント基板３は、図２に示すように、ケーシング４に収容保持されている。ケーシング４は、樹脂材料から形成されている。
【００３１】
ケーシング４の背面側（図２において右側）には、プリント基板３を覆うように、言い換えると、ケーシング４の背後の開口部を覆うように、ロアカバー８が配置されている。一方、ケーシング４の前面側には、すなわち文字盤２の前面側（図２において左側）には、図２に示すように、見返し板９が配置されている。見返し板９の前面側（図２において左側）には、図２に示すように、透明カバー１０が配置されている。透明カバー１０は、無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から板状に形成されている。この透明カバー１０と上述したロアカバー８とによりケーシング４内への異物（埃、水滴等）の進入が阻止されて、ケーシング４内部が清浄に維持される。
【００３２】
次に、以上のように構成した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴、すなわち、プリント基板３にスリット３１の形状および、スリット３１による作用効果について説明する。
【００３３】
先ず、スリット３１の形状について説明する。スリット３１は、図２に示すように、プリント基板３の表面側から裏面側に貫通するように設けられている。スリット３１は、プリント基板３において、ブザー５とムーブメント６との間に、図１に示すように、略逆Ｕ字状に形成されている。
【００３４】
ここで、ブザー５側の第１接合点であるリード５１と、ムーブメント６側の第２接合点であるリード６２とを結ぶ線分ＳＬについて考える。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、第１接合点であるリード５１は２個、第２接合点であるリード６２および固定爪６３は合計で６個ある。したがって、線分ＳＬは、図３中において二点鎖線で示すように、１２（＝２×６）本存在する。なお、図３中において、分り易さのために、一部の線分ＳＬにのみ符号「ＳＬ」を付してある。スリット３１は、図３に示すように、１２本の線分ＳＬすべてと交差するように形成されている。さらに、スリット３１は、図３に示すように、ブザー５側の第１接合点であるリード５１を取り囲む形状に形成されている。また、スリット３１は、図３に示すように、第２接合点であるリード６２側に凸である曲線、すなわち円弧部３１ａを備えるように形成されている。ブザー５が駆動されて振動すると、ブザー５の振動がリード５１を介してプリント基板３に伝達されるので、リード５１はプリント基板３に対して加振源として作用している。一方、ブザー５の作動に起因するプリント基板３の振動は、リード６２および固定爪６３を介してムーブメント６に伝達されるので、リード６２および固定爪６３は振動に関しては受信アンテナとして作用している。さらに、各加振源であるリード５１から各受信アンテナであるリード６２および固定爪６３へのプリント基板３上における振動伝播経路の最短経路が、上述の各線分ＳＬである。すなわち、スリット３１を、図３に示すように、１２本の線分ＳＬすべてと交差するように形成することは、ブザー５からムーブメント６への振動伝播経路の最短経路のすべてを遮断して、振動伝播経路を延長することに他ならない。これにより、ブザー５からプリント基板３を経由してムーブメント６へ伝達される振動エネルギを、スリット３１が無い場合に比べて格段に小さくすることができる。
【００３５】
スリット３１が無い場合、あるいはスリット３１は有るものの、スリット３１が線分ＳＬの幾つかとは交差していないように形成されている場合、ブザー５の作動時において、ムーブメント６にその振動が伝達されてムーブメント６が振動し、その結果、指針７が揺れてスピードメータＳが読取り難くなる恐れがある。これに対して、上述した仕様のスリット３１を設ければ、ムーブメント６へ伝達される振動エネルギを格段に小さくすることができ、指針７が揺れることを抑制できる。したがって、ブザー５の振動がムーブメント６に伝達されることを抑制可能なコンビネーションメータ１を実現することができる。
【００３６】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、ブザー５の裏面５２とプリント基板３とは接触せず、両者の間に隙間Ｃが形成されている。これにより、ブザー５の振動がリード５１以外の部分を経てもプリント基板３に伝播されることを抑制して、スリット３１の振動伝播経路遮断効果を高めることができる。
【００３７】
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では、スリット３１の形状を、図３に示すように、略逆Ｕ字状としているが、逆Ｕ字状に限る必要は無く、１２本の線分ＳＬすべてと交差するとともに、２つのリード５１を取り囲むような形状であれば、他の形状でも良く、その場合も、ブザー５からプリント基板３を経由してムーブメント６へ伝達される振動エネルギを、スリット３１が無い場合に比べて格段に小さくすることができる。たとえば、図６に示すように、Ｃ字を横向きにしたような形状としてもよい。あるいは、図７に示すように、略Ω字状としてもよい。
【００３８】
また、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では、ブザー５のリード５１に、ブザー５の機械的固定手段と電気的接続手段とを兼任させて、リード５１のみによりブザー５をプリント基板３に固定しているが、リード５１とは別の部材、たとえば、ムーブメント６の固定爪６３相当の部材を設けてそれによってもブザー５をプリント基板３に固定する構成としてもよい。
【００３９】
また、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では、ムーブメント６が適用される計器をスピードメータＳとしているが、スピードメータＳ以外の計器、たとえばエンジンタコメータ、水温計、燃料計等であってもよい。
【００４０】
また、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では、電気部品として指針７駆動用のムーブメント６を適用しているが、他の種類の電気部品、すなわち、ブザー５の作動時の振動を受けるとその機能が低下する恐れのあるような電気部品、たとえば、リレー、リードスイッチ、加速度センサ等であってもよい。
【００４１】
また、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では、ブザー５として圧電ブザーを用いているがこのタイプに限定する必要は無く、他のタイプのブザーであってもよい。たとえば、電磁式ブザー、あるいは小形スピーカ等であってもよい。
【００４２】
また、以上説明した、本発明の一実施形態は、本発明による表示装置を自動車のコンビネーションメータ１に適用した場合を例に説明したが、自動車・車両用以外の各種民生用機器に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態による発音装置であるコンビネーションメータ１の部分正面図であり、当該自動車の走行速度を表示するスピードメータS部を示す。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ矢視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による発音装置であるコンビネーションメータ１の変形例によるスリット３１の正面図である。
【図６】本発明の一実施形態による発音装置であるコンビネーションメータ１の他の変形例によるスリット３１の正面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    コンビネーションメータ（表示装置）
２    文字盤
２１    目盛
２２    文字
２３    貫通孔
３    プリント基板（回路基板）
３１    スリット
３１ａ    円弧部（曲線）
３２    貫通孔
４    ケーシング
５    ブザー
５１    リード（第１接合点）
５２    裏面（面）
６    ムーブメント（電気部品）
６１    回転軸
６２    リード（第２接合点）
６３    固定爪（第２接合点）
７    指針
８    ロアカバー
９    見返し板
１０    透明カバー
１１    発光ダイオード
１２    発光ダイオード
１３    遮光キャップ
Ｃ    隙間
Ｓ    スピードメータ
【図１】
2008089480.tif 000003
【図２】
2008089480.tif 000004
【図３】
2008089480.tif 000005
【図４】
2008089480.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008089480.tif 000008