(57)【要約】【課題】複数の指針が互いに前後差を有する構造であっても、前記複数の指針をそれぞれ駆動する複数の駆動装置を接続した単一の回路基板を使用することが可能で、かつ振動に対して強い計器装置を提供するものである。【解決手段】第１の計測量に応じて回転軸６１，７１を駆動する第１の駆動装置６，７と、第２の計測量に応じて回転軸８１，９１を駆動する第２の駆動装置８，９と、第１の駆動装置６，７の回転軸６１，７１に固定される第１の指針２１，３１と、第２の駆動装置８，９の回転軸８１，９１に固定される第２の指針４１，５１と、第１，第２の指針２１，３１，４１，５１が指示する表示部Ｍを備えた目盛板２２，３２，４２，５２と、第１，第２の駆動装置６，７，８，９と電気的に接続される回路基板１０とを備え、回転軸６１，７１，８１，９１の軸方向において第１の指針２１，３１は第２の指針４１，５１よりも前方に配置された計器装置１において、第１の駆動装置６，７を回路基板１０の前面側に配置するとともに、第２の駆動装置８，９を回路基板１０の背面側に配置したものである。【選択図】  図２
2004150915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の計測量に応じて回転軸を駆動する第１の駆動装置と、第２の計測量に応じて回転軸を駆動する第２の駆動装置と、前記第１の駆動装置の回転軸に固定される第１の指針と、前記第２の駆動装置の回転軸に固定される第２の指針と、前記第１，第２の指針が指示する表示部を備えた目盛板と、前記第１，第２の駆動装置と電気的に接続される回路基板とを備え、前記回転軸の軸方向において前記第１の指針は前記第２の指針よりも前方に配置された計器装置において、前記第１の駆動装置を前記回路基板の前面側に配置するとともに、前記第２の駆動装置を前記回路基板の背面側に配置したことを特徴とする計器装置。
【請求項２】
前記回路基板を硬質の回路基板としたことを特徴とする請求項１記載の計器装置。
【請求項３】
前記目盛板を照明する光源を表面実装のチップ型の発光ダイオードとしたことを特徴とする請求項２記載の計器装置。
【請求項４】
前記第１の指針を照明する光源の光を前記第１の指針に導く導光体を設けたことを特徴とする請求項２記載の計器装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車やオートバイに搭載される計器装置に関し、特に複数種の計器をまとめてユニット化してなる計器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の計器装置としては、それぞれが異なる計測量に応じて作動する複数の計器、例えば車速を表示する速度計、エンジン回転数を表示する回転計、残燃料を表示する燃料計、エンジン冷却水の温度を表示する水温計などからなる複数の計器をユニット化した、いわゆるコンビネーションメータと呼ばれるものが知られている。
【０００３】
各計器は、それぞれが異なる計測量に応じて回転軸を駆動する駆動装置と、この駆動装置の回転軸に連結された指針と、この指針の背後に位置する目盛板とを主な構成要素とし、各計測量に応じて目盛板に施した指標部と、計測量に応じて目盛板上を回動する指針との対比により計測量が読みとれるようになっている。
【０００４】
このような複数の計器をユニット化するにあたっては、駆動装置、指針、目盛板でなる各計器をその種類毎にサブユニット化し、これらサブユニットをハウジング等を通じて一体化する構造が古くから用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。しかし、かかる構造では、各計器毎にサブユニット化する工程が必要となり、組み付け性、生産性に難があることから、最近では、単一の回路基板に複数の駆動装置を搭載し、これに指針や目盛板を装着する構造が採用されるようになってきた。
【０００５】
また、この種の計器装置にあっては、計器の種類に応じて観察者に対する目盛板の板面位置が回転軸方向に対して、前後差（段差）を有するものがあった。この種の計器装置は、単一の回路基板に複数の駆動装置を搭載し、指針位置を目盛板の板面位置に対応させるために、目盛板の前後差（段差）に応じて、複数の指針も互いに前後差があるため、この前後差に対応するために、各指針（のボス部）への回転軸の挿入量を変えていた（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２８７６７３号公報（図１、図２）
【特許文献２】
特開２００１−３４３２６２号公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような計器装置を構成する計器の中で、指針と駆動装置とをつなぐ回転軸（指針のボス部も含む）が長いものは、回転軸の短いものに比べて、振動に弱いところがあったため、振動の激しい環境下で使用される二輪車などの計器装置には、採用しにくいという問題点があり、このため、従来のように、各計器毎に回路基板を設けてサブユニット化していたが、これでは、回路基板が各計器毎に分かれるために、コストの上昇を招くという問題点があった。
【０００８】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、複数の指針が互いに前後差を有する構造であっても、前記複数の指針をそれぞれ駆動する複数の駆動装置を接続した単一の回路基板を使用することが可能で、かつ振動に対して強い計器装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、第１の計測量に応じて回転軸を駆動する第１の駆動装置と、第２の計測量に応じて回転軸を駆動する第２の駆動装置と、前記第１の駆動装置の回転軸に固定される第１の指針と、前記第２の駆動装置の回転軸に固定される第２の指針と、前記第１，第２の指針が指示する表示部を備えた目盛板と、前記第１，第２の駆動装置と電気的に接続される回路基板とを備え、前記回転軸の軸方向において前記第１の指針は前記第２の指針よりも前方に配置された計器装置において、前記第１の駆動装置を前記回路基板の前面側に配置するとともに、前記第２の駆動装置を前記回路基板の背面側に配置したものである。
【００１０】
また、本発明は、前記回路基板を硬質の回路基板としたものである。
【００１１】
また、本発明は、前記目盛板を照明する光源を表面実装のチップ型の発光ダイオードとしたものである。
【００１２】
また、本発明は、前記第１の指針を照明する光源の光を前記第１の指針に導く導光体を設けたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による計器装置は、第１の計測量に応じて回転軸６１，７１を駆動する第１の駆動装置６，７と、第２の計測量に応じて回転軸８１，９１を駆動する第２の駆動装置８，９と、第１の駆動装置６，７の回転軸６１，７１に固定される第１の指針２１，３１と、第２の駆動装置８，９の回転軸８１，９１に固定される第２の指針４１，５１と、第１，第２の指針２１，３１，４１，５１が指示する表示部Ｍを備えた目盛板２２，３２，４２，５２と、第１，第２の駆動装置６，７，８，９と電気的に接続される回路基板１０とを備え、回転軸６１，７１，８１，９１の軸方向において第１の指針２１，３１は第２の指針４１，５１よりも前方に配置された計器装置１において、第１の駆動装置６，７を回路基板１０の前面側に配置するとともに、第２の駆動装置８，９を回路基板１０の背面側に配置したものである。このように構成したことにより、複数の指針２１，３１，４１，５１が互いに前後差を有する構造であっても、複数の指針２１，３１，４１，５１をそれぞれ駆動する複数の駆動装置６，７，８，９を接続した単一の回路基板１０を使用することが可能で、かつ振動に対して強い計器装置１を提供することができる。
【００１４】
また、本発明は、回路基板１０を硬質の回路基板としたものである。このように構成したことにより、回路基板１０によって、駆動装置６，７，８，９を支持することが可能な計器装置１を提供することができる。
【００１５】
また、本発明は、目盛板２２，３２，４２，５２を照明する光源１２を表面実装のチップ型の発光ダイオードとしたものである。このように構成したことにより、目盛板２２，３２，４２，５２と回路基板１０との間隔が狭くても目盛板４２，５２を良好に照明することが可能な計器装置１を提供することができる。
【００１６】
また、本発明は、第１の指針２１，３１を照明する光源１２の光を第１の指針２１，３１に導く導光体１３を設けたものである。このように構成したことにより、第１の指針２１，３１と回路基板１０との間隔が広くても第１の指針２１，３１を良好に照明することが可能な計器装置１を提供することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。なお、一実施例は、本発明を車載用の計器装置に適用したものである。
【００１８】
図１において、本実施例による計器装置１は、速度計２と、回転計３と、燃料計４と、水温計５とから構成されている。
【００１９】
これら各種計器２〜５は、図２〜４に詳しく示すように、交差コイル式の駆動装置６〜９と、これら駆動装置６〜９の回転軸６１，７１，８１，９１の先端側に挿入固定される指針２１，３１，４１，５１と、これら指針２１，３１，４１，５１の背後に配置される目盛板２２，３２，４２，５２と、駆動装置６〜９と電気的に接続される回路基板１０とから構成されている。
【００２０】
駆動装置６〜９は各種計器２〜５において、速度計２と回転計３は、構造的に等しい共通の駆動装置が用いられており、また、燃料計４と水温計５も構造的に等しい共通の駆動装置が用いられている。
【００２１】
速度計２に使用される駆動装置（第１の駆動装置）６は車速に、回転計３に使用される駆動装置（第１の駆動装置）７はエンジン回転数に、燃料計４に使用される駆動装置（第２の駆動装置）８は燃料タンク内の残燃料に、水温計５に使用される駆動装置（第２の駆動装置）９はエンジン冷却水温度に、それぞれ応じて回転軸６１，７１，８１，９１を駆動できるよう構成され、駆動装置６の回転軸６１には指針（第１の指針）２１が、駆動装置７の回転軸７１には指針（第１の指針）３１が、駆動装置８の回転軸８１には指針（第２の指針）４１が、駆動装置９の回転軸９１には指針（第２の指針）５１がそれぞれ挿入固定されている。
【００２２】
指針２１，３１，４１，５１は、光透過性合成樹脂からなり目盛板２２，３２，４２，５２の板面に沿って延びる指示部２１１，３１１，４１１，５１１と、指針２１，３１，４１，５１の回転中心部を覆う略カップ型の遮光性合成樹脂からなる指針キャップ２１２，３１２，４１２，５１２と、指示部２１１，３１１，４１１，５１１を回転軸６１，７１，８１，９１に連結する遮光性合成樹脂からなる挿入部（ボス部）２１３，３１３，４１３，５１３とで構成されている。
【００２３】
挿入部（ボス部）２１３，３１３，４１３，５１３には、回転軸６１，７１，８１，９１を挿入するための図示しない孔部が設けられている。
【００２４】
目盛板２２，３２，４２，５２は、それぞれが透明体からなる基材の表面に、遮光性印刷層からなる地色部Ｂ（図１参照）と、着色透光性印刷層からなり各指針２１，３１，４１，５１の指示対象となる目盛、文字、マーク等の表示部Ｍ（図１参照）とが形成され、表示部Ｍは地色部Ｂを除いた部位に設けられている。
【００２５】
これら目盛板２２，３２，４２，５２のうち、速度計２と回転計３を構成する目盛板２２，３２は、第１の駆動装置６，７の前方を覆い、燃料計４と水温計５を構成する目盛板４２，５２は、第２の駆動装置８，９の前方を覆い、速度計２と回転計３の目盛板２２，３２の板面が、回転軸６１，７１，８１，９１の軸方向において、観察者に対して近い前方（図２中上）側に、また、燃料計４と水温計５の目盛板４２，５２の板面が観察者に対して遠い後方（図２中下）側に奥まって視認されるように前後差を有して配置されている。よって、目盛板２２，３２，４２，５２の前方に位置する指針２１，３１，４１，５１も第１の指針２１，３１と第２の指針４１，５１とでは、回転軸６１，７１，８１，９１の軸方向において、第１の指針２１，３１が前方（図２中上）側に、また、第２の指針４１，５１が後方（図２中下）側に奥まって視認されるように前後差を有して配置されている。
【００２６】
また、目盛板２２，３２，４２，５２のそれぞれは、回路基板１０の周縁を取り囲むと共に回路基板１０と部分的に接触し、計器装置１の骨格を形成する中ケース１１によって回路基板１０上に支持されている。
【００２７】
なお、回路基板１０は、ガラスエポキシ樹脂などからなる硬質の回路基板であり、この回路基板１０の所定箇所には、光源として発光ダイオード、それも表面実装可能なチップ型の発光ダイオード１２が複数個配置され、燃料計４と水温計５の目盛板４２，５２と指針４１，５１は、発光ダイオード１２からの光で直接照明し、また、速度計２と回転計３の目盛板２２，３２と指針２１，３１は、目盛板２２，３２の背後に、駆動装置６，７に対応する導光体１３をそれぞれ配置し、これら導光体１３により発光ダイオード１２からの光を導いて、目盛板２２，３２及び指針２１，３１を照明できるように構成されている。
【００２８】
このように回路基板１０並びに中ケース１１を通じて一体化された各種計器２〜５の前方側は、不要領域を隠蔽すると共に必要領域を露出する見返しフレーム１４によって覆われ、さらに見返しフレーム１４の前方側は透明カバー１５にて覆われ、また回路基板１０の背後は背面カバー１６にて覆われる。
【００２９】
駆動装置６〜９のそれぞれは、単一の回路基板１０上に直接搭載されている。
回路基板１０の少なくとも両面に形成された図示しない回路パターンに直接電気接続されている。
【００３０】
第１，第２の駆動装置６〜９は、前述したように、第１の駆動装置６，７は構造的に等しく、また、第２の駆動装置８，９も構造的に等しいものであり、それぞれ第１の駆動装置７と第２の駆動装置９を例にとって、第１，第２の駆動装置７，９の構造と、回路基板１０との固定構造を説明する。
【００３１】
第１の駆動装置７は、回転軸７１に固定された円盤状の磁石７２と、この磁石７２と回転軸７１の一部を収納する合成樹脂製のフレーム７３と、フレーム７３に巻かれるコイル７４と、このフレーム７３とコイル７４を収納する金属からなる円筒形でカップ状のケース７５とから構成されている。
【００３２】
フレーム７３は、図示していないが、上下２つに分かれるものである。また、フレーム７３は、磁石７２と回転軸７１の一部を収納する収納空間７６を備えている。そして、フレーム７３は、磁石７２と回転軸７１が回転可能に保持している。コイル７４は、２つの異なる電気信号が流れるコイルが互いに交差するように、フレーム７３に巻かれている。また、フレーム７３には、４つの脚部７７が設けられており、この４本の脚部７７全てに、金属製の筒状の端子７８が埋め込まれている。この端子７８に、コイル７４が接続されている（図示していない）。また、４本の脚部７７の内、その２本には、上方に突出する腕片７９が形成されており、ねじ１７によって、目盛板３２と導光体１３に固定されている。また、４本の脚部７７全ては、その下端がケース７５を貫通して露出している。そして、ねじ１８によって、回路基板１０に固定されている。第１の駆動装置７は、回路基板１０の前面側（図３中上側）に配置されている。また、ねじ１８が端子７８に接触することで、端子７８と回路基板１０上に形成した図示しない回路パターンとが電気的に接続される。
【００３３】
第２の駆動装置９は、第１の駆動装置７と同様に、回転軸９１に固定された円盤状の磁石９２と、この磁石９２と回転軸９１の一部を収納する合成樹脂製のフレーム９３と、フレーム９３に巻かれるコイル９４と、このフレーム９３とコイル９４を収納する金属からなる円筒形でカップ状のケース９５とから構成されている。
【００３４】
フレーム９３は、図示していないが、上下２つに分かれるものである。また、フレーム９３は、磁石９２と回転軸９１の一部を収納する収納空間９６を備えている。そして、フレーム９３は、磁石９２と回転軸９１が回転可能に保持している。コイル９４は、２つの異なる電気信号が流れるコイルが互いに交差するように、フレーム９３に巻かれている。また、フレーム９３には、４つの脚部９７が設けられており、この４本の脚部９７全てに、金属製の棒状の端子９８が埋め込まれている。この端子９８に、コイル９４が接続されている（図示していない）。また、４本の脚部９７の内、その２本には、上方に突出する腕片９９が形成されており、ねじ１９によって、回路基板１０に固定されている。第２の駆動装置９は、回路基板１０の背面側（図４中下側）に配置されている。また、端子９８が半田によって、回路基板１０上に形成した図示しない回路パターンと電気的に接続される。
【００３５】
以上のように、第１の指針２１，３１と、第２の指針４１，５１とが、観察者に対して前後方向（図２中では、上下方向）に異なる位置に配置された計器装置において、第１の指針２１，３１を駆動する第１の駆動装置６，７を、回路基板１０の前面側に配置し、第２の指針４１，５１を駆動する第２の駆動装置８，９を回路基板１０の背面側に配置したことによって、各指針２１，３１，４１，５１と各駆動装置６，７，８，９を連結する回転軸６１，７１，８１，９１がほぼ同等の長さとなり、特に、第１の指針２１，３１と第１の駆動装置６，７とを連結する回転軸６１，７１を、従来にくらべて、長くすることなく、第１の指針２１，３１と、第２の指針４１，５１とが、観察者に対して前後方向（図２中では、上下方向）に異なる位置に配置することができる。また、第１の指針２１，３１と第１の駆動装置６，７とを連結する回転軸６１，７１を、従来にくらべて、短くするができ、振動に対して強い計器装置を提供することができる。よって、振動の激しい環境下で使用される二輪車などの計器装置に採用することができる。なお、本発明の計器装置を二輪車以外の自動車などに採用しても良い。
【００３６】
また、回路基板１０を硬質の回路基板としたことにより、回路基板１０によって、駆動装置６，７，８，９を支持することが可能な計器装置１を提供することができる。なお、本実施例では、回路基板１０は硬質な回路基板１０であったが、前期実施例に限定されるものではなく、軟質の可撓性を有する回路基板であってもよい。この場合は、中ケース１１に固定し、駆動装置６，７，８，９の電気的な接続のみを行うようにすればよい。
【００３７】
また、本発明は、目盛板４２，５２を照明する光源１２を表面実装のチップ型の発光ダイオードとしたものである。このように構成したことにより、光源を小型としたことで、目盛板２２，３２，４２，５２と回路基板１０との間隔を、狭くすることができ、ひいては、第２の指針４１，５１と駆動装置８，９との間隔を短くすることで、第１の指針２１，３１と第２の指針４１，５１との前後差を広くとることができ、奥行き感のある計器装置１を提供することができる。また、この狭い間隔でも、目盛板４２，５２を良好に照明することができる。
【００３８】
また、本発明は、第１の指針２１，３１を照明する光源１２の光を第１の指針２１，３１に導く導光体１３を設けたものである。このように構成したことにより、回路基板１０の前面側に第１の駆動装置６，７を配置したことによって、第１の指針２１，３１と回路基板１０との間隔が広くても第１の指針２１，３１を良好に照明することが可能な計器装置１を提供することができる。
【００３９】
また、本実施例では、駆動装置６〜９は、指針２１，３１，４１，５１を固定した回転軸６１，７１，８１，９１に磁石７２，９２が固定されていたが、前記実施例に限定されるものではなく、指針２１，３１，４１，５１を固定した回転軸６１，７１，８１，９１に磁石７２，９２が固定されている必要はなく、磁石７２，９２は、回転軸６１，７１，８１，９１とは異なる軸に固定し、この軸と回転軸６１，７１，８１，９１とを、ギヤなどの伝達手段で、連結した駆動装置６〜９であってもよい。
【００４０】
なお、前記実施例では、駆動装置６〜９に交差コイル式の駆動装置６〜９に限定されるものではなく、ステッピングモータ式の駆動装置を用いてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上、本発明により、初期の目的を達成することができ、複数の指針が互いに前後差を有する構造であっても、前記複数の指針をそれぞれ駆動する複数の駆動装置を接続した単一の回路基板を使用することが可能で、かつ振動に対して強い計器装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例となる計器装置の前方側を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】同実施例の第１の駆動装置の要部断面図である。
【図４】同実施例の第２の駆動装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１      計器装置
２      速度計
３      回転計
４      燃料計
５      水温計
６，７  第１の駆動装置
７，９  第２の駆動装置
１０      回路基板
１１      中ケース
１２      光源（発光ダイオード）
１３      導光体
１４      見返しフレーム
１５      透明カバー
１６      背面カバー
１７，１８，１９  ねじ
２１，３１  第１の指針
２２，３２，４２，５２  目盛板
４１，５１  第２の指針
６１，７１，８１，９１  回転軸
７２，９２  磁石
７３，９３  フレーム
７４，９４  コイル
７５，９５  ケース
７６，９６  収納空間
７７，９７  脚部
７８，９８  端子
７９，９９  腕片
２１１，３１１，４１１，５１１  指示部
２１２，３１２，４１２，５１２  指針キャップ
２１３，３１３，４１３，５１３  挿入部（ボス部）
Ｂ      地色部
Ｍ      表示部
【図１】
2004150915.tif 000003
【図２】
2004150915.tif 000004
【図３】
2004150915.tif 000005
【図４】
2004150915.tif 000006