(57)【要約】【課題】本発明は、例えば自動車や自動二輪車を代表とする車両に搭載される指針式計器に関し、移動体を介して指針を動作させる場合であっても、回路基板の表面側スペースを広く確保することが可能な指針式計器を提供する。【解決手段】指針６と、この指針６に対応する指標部６ａを有する指標板２と、指針６が連結される移動体７６と、この移動体７６を介して指針６を回転または移動させる指針駆動装置７３と、この指針駆動装置７３に電力供給を行う回路基板５とを備えており、移動体７３と指針駆動装置７３の双方、特に本実施形態ではこれらを包含する指針駆動ユニット７全体を回路基板５の第２の基板面５３に設けた。【選択図】図２
2005156519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指針と、
この指針に対応する指標部を有する指標板と、
前記指針が連結される移動体と、
この移動体を介して前記指針を回転または移動させる指針駆動装置と、
この指針駆動装置に電力供給を行う回路基板とを備え、
前記移動体と前記指針駆動装置のうち少なくとも何れか一方を前記回路基板の前記指標板側を向く第１の基板面とは反対側となる第２の基板面に設けたことを特徴とする指針式計器。
【請求項２】
指針と、
この指針に対応する指標部を有する指標板と、
前記指針が連結される移動体と、
この移動体を介して前記指針を回転または移動させる指針駆動装置と、
この指針駆動装置に電力供給を行う回路基板とを備え、
前記移動体と前記指針駆動装置の双方を前記回路基板の前記指標板側を向く第１の基板面とは反対側となる第２の基板面に設けたことを特徴とする指針式計器。
【請求項３】
前記移動体が前記指針を支持する支持部を有し、前記回路基板には前記支持部を貫通させる切り欠き部または貫通部が設けられることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
【請求項４】
前記移動体が前記指針を支持する支持部を有し、前記回路基板には前記支持部と前記指針とを連結する切り欠き部または貫通部が設けられることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
【請求項５】
前記移動体が前記指針を支持する支持部を複数有することをことを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
【請求項６】
前記各支持部の指針側端部が前記回路基板の前記第２の基板面よりも背面側に位置することを特徴とする請求項４記載の指針式計器。
【請求項７】
前記移動体が前記指針を支持する支持部を有し、この支持部が前記回路基板の側面を介して前記第１の基板面側に延びることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
【請求項８】
前記移動体が前記第２の基板面側に位置する第１のハウジングと、この第１のハウジングと組み合わされる第２のハウジングとで形成される空間部内に収納されることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
【請求項９】
前記指針駆動装置が前記第１のハウジングか前記第２のハウジングの少なくとも一方に収納されることを特徴とする請求項７記載の指針式計器。
【請求項１０】
前記指針駆動装置はその駆動軸が前記回路基板とは反対方向に延び、前記回路基板に対向する指針駆動装置箇所には前記回路基板に導通接続される接続端子が設けられていることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車や自動二輪車を代表とする車両に搭載される指針式計器に関し、特に指標板上に位置する指針を移動体を介して回転または移動させるタイプの指針式計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の指針式計器として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。この指針式計器は、筒状の回転体（移動体）に指針を連結し、この回転体を回転させることで指針が指標板上の指標を指示するように構成されており、指針の回転中心に駆動軸や電動機といった動力源（指針駆動装置）が存在しないため、指針式表示部の中央部、すなわち回転体の中央部内に液晶表示装置等の他の表示要素を配置できるというメリットを有している。
【特許文献１】特開平４−２２３２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１に記載の指針式計器は、回転体と、この回転体を回転させる動力源の双方を回路基板の指標板側を向く基板面（以下、この面を便宜上、回路基板の表面側とする）に配置しているため、回転体と動力源をはじめ、回転体を支持する周辺部品によって回路基板の表面側領域が占有され、これにより部品実装面積あるいは部品搭載面積が制限される他、指標板や指針、あるいはそれ以外の対象部を照明する照明系部品（具体的には発光素子や導光体等の光学部品、ケース等の構造物）を配置するのが難しくなり、計器全体のデザイン自由度を低下や構造の複雑化、部品数の増加を招いてしまうという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、移動体を介して指針を動作させる場合であっても、回路基板の表面側スペースを広く確保することが可能な指針式計器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、指針と、この指針に対応する指標部を有する指標板と、前記指針が連結される移動体と、この移動体を介して前記指針を回転または移動させる指針駆動装置と、この指針駆動装置に電力供給を行う回路基板とを備え、前記移動体と前記指針駆動装置のうち少なくとも何れか一方を前記回路基板の前記指標板側を向く第１の基板面とは反対側となる第２の基板面に設けたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、前記目的を達成するため、指針と、この指針に対応する指標部を有する指標板と、前記指針が連結される移動体と、この移動体を介して前記指針を回転または移動させる指針駆動装置と、この指針駆動装置に電力供給を行う回路基板とを備え、前記移動体と前記指針駆動装置の双方を前記回路基板の前記指標板側を向く第１の基板面とは反対側となる第２の基板面に設けたことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、前記移動体が前記指針を支持する支持部を有し、前記回路基板には前記支持部を貫通させる切り欠き部または貫通部が設けられることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記移動体が前記指針を支持する支持部を有し、前記回路基板には前記支持部と前記指針とを連結する切り欠き部または貫通部が設けられることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記移動体が前記指針を支持する支持部を複数有することをことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記各支持部の指針側端部が前記回路基板の前記第２の基板面よりも背面側に位置することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記移動体が前記指針を支持する支持部を有し、この支持部が前記回路基板の側面を介して前記第１の基板面側に延びることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記移動体が前記第２の基板面側に位置する第１のハウジングと、この第１のハウジングと組み合わされる第２のハウジングとで形成される空間部内に収納されることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記指針駆動装置が前記第１のハウジングか前記第２のハウジングの少なくとも一方に収納されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記指針駆動装置はその駆動軸が前記回路基板とは反対方向に延び、前記回路基板に対向する指針駆動装置箇所には前記回路基板に導通接続される接続端子が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、移動体を介して指針を動作させる場合であっても、回路基板の表面側スペースを広く確保することが可能な指針式計器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図４は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は本実施形態による指針式計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は本実施形態に用いられる指針駆動ユニットを示す分解斜視図、図４は本実施形態による回路基板の要部平面図である。
図１において、本実施形態による指針式計器は、速度計ＳＰと、燃料計ＦＵと、水温計ＴＥとを有する所謂、コンビネーションメータＭからなる。
【００１７】
速度計ＳＰは、図２にも示すように、指針１と、この指針１に対応するよう指標板２に設けられた速度計用の指標部３（本来は数字、文字、目盛からなるが目盛のみ図示）と、指針１を回転させる指針駆動装置４とで構成されている。
【００１８】
指針駆動装置４は、回路基板５の裏面側に配置された例えばステッピングモータからなり、ケース４１の内部に図示しないコイルやロータ磁石、ヨーク等の構成部品を有し、ロータ磁石に応動する駆動軸４２がケース４１の外側に突出しており、この駆動軸４２は、回路基板５を貫通して指標板２側に延び、その先端に指針１が連結されている。従って速度計ＳＰは、駆動軸４２を回転中心として指針１が軸回り回転する通常の計器である。
【００１９】
燃料計ＦＵと水温計ＴＥは、それぞれが指針６と、これら指針６に対応するよう指標板２に設けられた燃料計用及び水温計用の各指標部６ａ（本来は数字、文字、目盛からなるが目盛のみ図示）と、これら各指針６を回転させる指針駆動ユニット７とで構成されている。ここで燃料計ＦＵと水温計ＴＥの指針６の回転中心は、速度計ＳＰの指針１の回転中心と同じに設定されており、従って、燃料計ＦＵ及び水温計ＴＥの指針６は、速度計ＳＰの指針１と同じ回転中心を有し、それらの移動経路は、速度計ＳＰを取り巻くように設定されている。
【００２０】
指針駆動ユニット７は、図３に示すように、第１のハウジング７１と、この第１のハウジング７１と組み合わされて部品収納空間を形成する第２のハウジング７２と、例えばステッピングモータからなる指針駆動装置７３と、配線基板７４と、歯車７５と、移動体７６と、検出手段７７と、取付部材７８とで構成され、第１，第２のハウジング７１，７２内に指針駆動装置７３、配線基板７４、歯車７５、移動体７６、検出手段７７を収納し、取付部材７８を介して両ハウジング７１，７２を締結することでユニット化されると共に、この実施形態では、取付部材７８が指針駆動ユニット７を回路基板５に取り付ける際の取付部品としても機能する。
【００２１】
第１，第２のハウジング７１，７２は、指針駆動装置７３及び配線基板７４を収納する空間を形成する第１のハウジング部７１１，７２１と、移動体７６を収容する第２のハウジング部７１２，７２２とを有し、これら各ハウジング部７１１，７２１，７１２，７２２にまたがって歯車７５が収納される。第２のハウジング部７１２，７２２は、湾曲形状の移動体７６の形状に対応した円弧状の空間部を形成するもので、この空間部内を移動体７６が移動できる大きさに形成されている。
【００２２】
また図４中、下側に位置する第２のハウジング部７１２の内底部には、移動体７６と線接触し、その底部を摺動支持する摺動部７１３が形成されている。
【００２３】
また図４中、上側に位置するもう一方の第２のハウジング部７２２には、移動体７６の後述する支持部を回路基板５側に貫通させると共に、支持部の円弧状移動を可能とする開口部７２３が形成されている。なお回路基板５には、図４に示すように、前記支持部と指針６との連結を可能とするために開口部７２３の円弧形状に対応した形状の貫通部５１が形成されているが、貫通部５１に替えて切り欠き部であってもよい。
【００２４】
指針駆動装置７３は、速度計ＳＰ用の指針駆動装置４と略同様のステッピングモータからなり、ケース７３１の内部に図示しないコイルやロータ磁石、ヨークを含み、ロータ磁石の回転を駆動軸７３２を介して出力するものである。
【００２５】
配線基板２４は、指針駆動装置７３と回路基板５とを図示しない接続手段を通じて電気接続するもので、この配線基板２４を介して指針駆動装置７３に回路基板５からの電力供給が行われる。そして配線基板２４は、指針駆動装置７３の前方に固定され、その際、駆動軸７３２を回路基板５側に貫通させるようになっている。
【００２６】
歯車２５は、駆動軸７３２の先端側に固定されて、指針駆動装置７３によって回転駆動される。
【００２７】
移動体７６は、第２のハウジング部７１２，７２２によって形成される空間部内を往復回転移動可能な合成樹脂製の円弧状板材からなり、その略中央には、指針６を支持するボス形状の支持部７６１が形成され、この支持部７６１は、第１のハウジング７２の開口部７２３及び回路基板５の貫通部５１を貫通して指標板２方向に延び、その先端に指針６が固定装着される。また歯車７５に対応する外周部には、歯車７５と噛み合うギヤ部７６２が形成され、指針駆動装置７３の回転に応じて歯車７５が回転すると、これに噛み合う移動体７６が移動し、指針６が速度計ＳＰの指針１の回転中心と同軸に回転移動するようになっている。
【００２８】
また移動体７６には、可動側ストッパ部７６３，７６４が形成され、これらに対応する第２のハウジング７２の内部箇所には、移動体７６の側方に突出する図示しない固定側ストッパ部が形成され、可動側ストッパ部７６３，７６４が前記固定側ストッパ部に当接することで、移動体７６（指針６）の可動限界が規定されている。
【００２９】
検出手段７７は、可動側ストッパ部７６３，７６４が前記固定側ストッパ部に当接したときに導通する一対の接点部材で構成され、前記第２のハウジング７２の内部において、前記固定側ストッパ部の周囲に装着される。そして指針６が可動限界に到達すると、図示しないマイクロコンピュータ等の制御手段に検出信号を出力するもので、制御手段はこの検出信号を受けて指標板２上の指針６位置と、制御上の指針６位置とを一致させる設定処理を行う。なお検出手段７７の端子部は回路基板５側に延長し、半田付け等に手段により回路基板５に直接電気接続される。
【００３０】
このように構成される指針駆動ユニット７は、取付部材７８を通じて回路基板５の指標板２側を向く第１の基板面５２とは反対側となる第２の基板面５３側に配置される。
【００３１】
この結果、指針駆動ユニット７に対応する第２の基板面５３は、図４に示すように、円弧状の貫通部５１と、支持部７６１と、取付部材７８と、検出手段７７の接続箇所７７１だけが存在し、その他は回路素子の実装スペースや各種部品の搭載スペースとて活用することができる。なお回路基板５には図示しないが、所定の回路パターンが形成されている。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、指針６と、この指針６に対応する指標部６ａを有する指標板２と、指針６が連結される移動体７６と、この移動体７６を介して指針６を回転または移動させる指針駆動装置７３と、この指針駆動装置７３に電力供給を行う回路基板５とを備えており、移動体７３と指針駆動装置７３の双方、特に本実施形態では指針駆動ユニット７全体を回路基板５の第２の基板面５３に設けたことにより、回路基板５の表面側スペースを広く確保することができる。これにより部品実装面積あるいは部品搭載面積を確保できる他、指標板４や指針６、あるいはそれ以外の対象部を照明する照明系部品（具体的には例えば発光ダイオードからなる発光素子や導光体からなる光学部品、ケース等の構造部品）の配置自由度を高めることができ、計器全体のデザイン自由度を高め、構造の複雑化、部品数の増加を抑制することができる。なお本実施形態では移動体７３と指針駆動装置７３の双方を回路基板５の第２の基板面５３に設けたが、移動体７３と指針駆動装置７３の少なくとも一方、好ましくは部品外径の大きい移動体７３を第２の基板面５３に設けるものであればよい。
【００３３】
また本実施形態では、移動体７６が指針６を支持する支持部７６１を有し、回路基板５には支持部７６１を貫通させる貫通部５１を設けたことにより、指針６と移動体７６との連結経路を短くすることができ、コンパクト化を達成することができる。なお貫通部５１は、支持部７６１を貫通させるか、または指針６との連結を可能とするものであれば、回路基板５の側方に開口する切り欠き部（図示しない）であってもよい。
【００３４】
また支持部７６１は、必ずしも回路基板５の貫通部５１や切り欠き部を貫通しなくともよく、本発明の第２の実施形態として図示しないが、回路基板５の側面を介して表裏面を迂回させ、指針６に連結される先端側が第１の基板面５２側に至るように構成してもよい。
【００３５】
また本実施形態では、回路基板５として、紙フェノール系またはエポキシ樹脂系の硬質回路基板を用いたが、本発明の第３の実施形態として図示しないが、回路基板５をＦＰＣ等の柔軟性を有する部材にて構成し、例えば合成樹脂からなる他の硬質材で補強支持してもよく、この際、少なくとも指針駆動装置７と移動体７６は、回路基板５の指標板２とは反対側の基板面（第２の基板面）に配置されていればよく、硬質材に対する位置関係は任意である。
【００３６】
また本実施形態では、移動体７６を第２の基板面５３側に位置する第１のハウジング７１と、この第１のハウジング７１と組み合わさる第２のハウジング７２とで形成される空間部内に移動可能に収納したことにより、移動体７６を回路基板５の第２の基板面５３側で確実に保持することができる。
【００３７】
また本実施形態では、指針駆動装置７３を第１のハウジング７１か、第２のハウジング７２の少なくとも一方に収納したことにより、移動体７６だけでなく、指針駆動装置７３回路基板５の第２の基板面５３側で確実に保持するができる。
【００３８】
なお本実施形態では、移動体７６を合成樹脂からなる円弧状板材（非柔軟性材料）により形成したが、柔軟性部材により形成してもよく、例えば合成樹脂あるいはゴム系材料からなる柔軟性ブレードやベルトであってもよい。
【００３９】
また移動体による指針６の移動経路は回転移動に限らず、自由に設定が可能である。
【００４０】
図５，図６は本発明の第４の実施形態を示す分解斜視図及び断面図であり、前記第１の実施形態と異なる点は、移動体７６に連結部材８（図６参照）を通じて指針６を支持可能な第１の支持部７６１ａと第２の支持部７６２ｂが設けられている点と、指針駆動装置７３が第２のハウジング７２の前方側外壁面と回路基板５との間に配置され、第１の実施形態では採用した配線基板７４が廃止されている点である。
【００４１】
すなわち、本実施形態では、一つの移動体７６に対して複数の支持部（第１，第２の支持部７６１ａ，７６１ｂ）を設けることにより、燃料計ＦＵと、水温計ＴＥとで移動体のの共通化を図るようにしたものである。前記第１の実施形態では、移動体７６の略中心位置に一つだけ支持部７６１が設けられており、速度計ＳＰの指針回転中心を基準点として形状対称となるよう２つの移動体７６を異なる向きに配置することで、移動体７６の共通化を図ることは可能であるが、部品レイアウトの都合上、支持体７６の中心位置からずれた箇所に支持部７６１を設けざるを得ない場合があり、本実施形態はこのようなケースに対処するものである。このように構成したことにより、支持部７６１を支持体７６の中心位置から外してレイアウトする場合でも部品の共通化を図ることができ、より一層の共通化を図ることができる。なお、このように移動体７６に第１，第２の支持部７６１ａ，７６１ｂを設けることによって、歯車７５やハウジング７１等、指針駆動ユニット７を構成する全部品の共通化が可能となる。また第１，第２の支持部７６１ａ，７６１ｂの指針側端部は、回路基板５の第２の基板面５３よりも背面側に位置しており、これにより回路基板５に設ける貫通部５１を小さく抑えている。なお移動体７６の共用化に際しては支持部７６１を３つ以上設けてもよい。
【００４２】
また本実施形態では、指針駆動装置７３の向きを前記第１の実施形態とは１８０度異なる方向に向けて配置したことにより、指針駆動装置７３の回路基板５との導通接続構成を簡素化したものである。前記第１の実施形態では、指針駆動装置７３を駆動軸７３２が回路基板５方向に延びるように第１，第２のハウジング７１，７２の内部に収納したが、本実施形態では駆動軸７３２が回路基板５とは反対方向に延びように第２のハウジング７２の外壁面に配置しており、駆動軸７３２は、第２のハウジング７２を貫通して各ハウジング７１，７２内に至り、歯車７５と連結されている。また回路基板５と対向する指針駆動装置７３の対向面２３３には、回路基板５に導通接続される接続端子７３４が複数設けられており、対向面２３３が直接回路基板５と接触すると共に、接続端子７３４が回路基板５と半田付け等の手段により導通接続されている。このように構成したことにより、専用の回路基板や接続具等を用いることなく、導通接続構造の簡素化を達成できる。
【００４３】
また本実施形態では、指針６の元部に例えば発光ダイオードからなる光源Ｌを設け、これにより可動部品となる光源Ｌへの電力供給を例えばＦＰＣ等の柔軟性接続部材Ｆによって行っている。ここで柔軟性接続部材Ｆは、連結部材８に沿い回路基板５の貫通部５１を通った後、回路基板５の第２の基板面５３に沿って側方に延びるように配置され、その一端は光源Ｌに、他端は回路基板５の第２の基板面５３側で端子や回路パターン等に接続固定されている。このように柔軟性接続部材Ｆ（の他端）を貫通孔５１を介して回路基板５の第２の基板面５３に固定したことにより、回路基板５の表面側に位置する柔軟性接続部材Ｆ部分を極力小さく抑えることができ、これによっても回路基板５の表面側スペースを広く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態による指針式計器の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施形態に用いられる指針駆動ユニットを示す分解斜視図である。
【図４】本実施形態による回路基板の要部平面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態による指針駆動ユニットの分解斜視図である。
【図６】同実施形態による指針式計器の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  指針
２  指標板
３  指標部
４，７３  指針駆動装置
５  回路基板
６  指針
６ａ  指標部
７  指針駆動ユニット
８  連結部材
４１  ケース
４２  駆動軸
５１  貫通部
５２  第１の基板面
５３  第２の基板面
７１  第１のハウジング
７２  第２のハウジング
７４  配線基板
７５  歯車
７６  移動体
７７  検出手段
７８  取付部材
７１１，７２１  第１のハウジング部
７１２，７２２  第２のハウジング部
７１３  摺動部
７２３  開口部
７３１  ケース
７３２  駆動軸
７３３  対向面
７３４  接続端子
７６１  支持部
７６１ａ  第１の支持部
７６１ｂ  第２の支持部
７６２  ギヤ部
７６３，７６４  可動側ストッパ部
７７１   接続箇所
Ｆ  柔軟性接続部材
Ｌ  光源
ＳＰ  速度計
ＦＵ  燃料計
ＴＥ  水温計
【図１】
2005156519.tif 000003
【図２】
2005156519.tif 000004
【図３】
2005156519.tif 000005
【図４】
2005156519.tif 000006
【図５】
2005156519.tif 000007
【図６】
2005156519.tif 000008