JP5277127B2 - 計器装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両、船舶等の移動体に搭載される計器装置に関するものである。

車両、船舶などの移動体には、各種の計測ユニットが計測した複数の情報を移動体の運転者に対し表示する計器装置が搭載される。図７は、従来の計器装置を示す断面図である。

図７に示す計器装置２００は、スピードメータ等の目盛を表示する液晶ディスプレイ２０４と、この液晶ディスプレイ２０４に表示された目盛と協働して計測量を表示する指針２０５と、この指針２０５を回転させるムーブメント２０７と、前記液晶ディスプレイ２０４及び前記ムーブメント２０７を制御するプリント基板２０６と、これらを収容した計器ケース２０１等を有している。

上記計器ケース２０１は、箱状に形成され、運転者側に開口部２０３ａが設けられたケース本体２０３と、前記開口部２０３ａを覆う透明な表カバー２０２と、により構成されている。この計器ケース２０１は、計器装置２００内へ埃等が侵入しないように密閉されている。

特開２００６−１７４９０号公報

しかしながら、上述した計器装置２００は、以下に示す問題があった。即ち、計器装置２００は、発熱量の大きいプリント基板２０６の熱を放熱することが必要であるが、このプリント基板２０６が収容された計器ケース２０１は、埃等の侵入を防止するために密閉された構造となっており、このような計器ケース２０１が用いられた計器装置２００は、プリント基板２０６の放熱性が低いという問題があった。また、前述した放熱の問題については、プリント基板２０６以外の発熱部品においても同様に起こり得る問題である。

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、表示器の防塵と、発熱部品の放熱との双方を行うことができる計器装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載された発明は、所定情報を表示する表示器が計器ケースに収容された計器装置において、前記計器ケースの内部が、前記表示器が密閉される防塵室と、発熱部品が収容され、外壁に通気孔が設けられた放熱室と、に分けられており、前記発熱部品としてのプリント基板が前記放熱室に収容され、前記表示器と電気接続された中継基板が前記防塵室に密閉され、前記防塵室と前記放熱室とを隔てる仕切り壁に配線穴が設けられ、前記中継基板と前記プリント基板とに、前記配線穴を通されて互いに接続されるコネクタがそれぞれ搭載されていることを特徴とする計器装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記表示器としての液晶ディスプレイと、前記表示器としてのアナログメータとのうち少なくとも一方を有していることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、前記計器ケースの内部が、前記表示器が密閉される防塵室と、発熱部品が収容され、外壁に通気孔が設けられた放熱室と、に分けられているので、表示器の防塵と、発熱部品の放熱との双方を行うことができる計器装置を提供することができる。
また、前記発熱部品としてのプリント基板が前記放熱室に収容され、前記表示器と電気接続された中継基板が前記防塵室に密閉され、前記防塵室と前記放熱室とを隔てる仕切り壁に配線穴が設けられ、前記中継基板と前記プリント基板とに、前記配線穴を通されて互いに接続されるコネクタがそれぞれ搭載されているので、防塵室側の部品と放熱室側の部品との電気接続を、一対のコネクタ同士の接続作業のみで行うことができ、容易に組み立てることができる計器装置を提供することができる。また、仕切り壁に設ける配線穴を１つだけにすることができ、防塵室の防塵性を高めることができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記表示器としての液晶ディスプレイと、前記表示器としてのアナログメータとのうち少なくとも一方を有しているので、液晶ディスプレイまたはアナログメータの防塵と、発熱部品の放熱との双方を行うことができる計器装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る計器装置を示す斜視図である。 図１に示された計器装置の計器ケースを構成するケース本体を示す斜視図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面の概略図である。 図１中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 参考例の計器装置を示す斜視図である。 図５中のＣ−Ｃ線に沿った断面の概略図である。 従来の計器装置を示す断面図である。

（本発明の一実施形態）
本発明の一実施形態に係る計器装置を、図１ないし図４を参照して説明する。図１に示す計器装置１Ａは、車両などの移動体に搭載されて、この移動体の運転者に対し、移動体の速度、エンジンの回転数、燃料の残量、エンジンの冷却水の温度、等の所定情報を表示する装置である。

上記計器装置１Ａは、図１及び図３に示すように、前記所定情報を表示する表示器としての液晶ディスプレイ６と、前記所定情報を表示する表示器としてのアナログメータ７と、これら液晶ディスプレイ６及びアナログメータ７と電線１７等を介して電気接続された中継基板８と、この中継基板８とコネクタ１１，１２を介して電気接続されて、液晶ディスプレイ６及びアナログメータ７を制御する発熱部品としてのプリント基板９と、このプリント基板９とコネクタ１３，１４を介して電気接続されて、液晶ディスプレイ６に前記所定情報を表示するための電気信号を出力する発熱部品としてのグラフィック基板１０と、これらを収容した計器ケース５と、を有している。

上記計器ケース５は、合成樹脂により形成され、各種部品が取り付けられるケース本体２と、ケース本体２の前面に取り付けられる表カバー３と、金属により形成され、ケース本体２の背面に取り付けられる裏カバー４と、により構成されている。また、図１ないし図３中に示す矢印Ｘは計器ケース５の幅方向を示し、矢印Ｙは計器ケース５の高さ方向を示し、矢印Ｚは計器ケース５の奥行方向を示している。

上記ケース本体２は、図２及び図３に示すように、矢印Ｚ方向に筒状に延びた枠部２０と、枠部２０の内部空間を矢印Ｚ方向に沿った前面側、即ち運転者側、に位置する一方の空間と、矢印Ｚ方向に沿った背面側に位置する他方の空間との２つの空間に仕切った仕切り壁２２と、を有している。また、矢印Ｚ方向に沿った前面側、即ち運転者側、に位置する前記一方の空間は、後述する防塵室５１を構成する。また、矢印Ｚ方向に沿った背面側に位置する前記他方の空間は、後述する放熱室５２を構成する。また、図３中の符号２ａは、枠部２０の矢印Ｚ方向に沿った前面側、即ち運転者側、に位置する一方の開口部を示し、符号２ｂは、枠部２０の矢印Ｚ方向に沿った背面側に位置する他方の開口部を示している。また、枠部２０の内部には、各種部品を取り付ける複数の内壁が設けられている。また、図３においては前記内壁を省略している。

また、上記仕切り壁２２には、図２及び図３に示すように、前記一方の空間と前記他方の空間とを連通させる、即ち防塵室５１と放熱室５２とを連通させる、配線穴２２ａが設けられている。この配線穴２２ａは、一方の空間即ち防塵室５１に密閉される中継基板８に搭載されたコネクタ１１を他方の空間即ち放熱室５２側に通すためのものである。また、仕切り壁２２には、図２に示すように、裏カバー４をケース本体２に取り付けるネジとそれぞれ螺合する複数のネジ取付部２３が設けられている。

上記表カバー３は、ケース本体２の矢印Ｚ方向に沿った前面側に取り付けられて枠部２０の一方の開口部２ａを覆うためのものである。この表カバー３は、合成樹脂により枠状に形成されて枠部２０と重ねられる第２枠部３０と、板状に形成されて第２枠部３０の内側に取り付けられた見返し板３２と、透明な合成樹脂により板状に形成されて、見返し板３２の運転者側即ち前面側に配置される透明板部３１と、を有している。また、見返し板３２には、後述するアナログメータ７の文字板７３を運転者に対して露出させる露出窓３２ａと、液晶ディスプレイ６を運転者に対して露出させる露出窓３２ｂと、が設けられている。この表カバー３は、ケース本体２に取り付けられることで開口部２ａを覆い、密閉された空間である「防塵室５１」を構成する。

上記防塵室５１は、枠部２０と、仕切り壁２２と、第２枠部３０と、透明板部３１とで密閉されていることにより、埃等の侵入が防止されている。また、この防塵室５１には、液晶ディスプレイ６と、アナログメータ７と、中継基板８とが密閉される。また、中継基板８に搭載された配線部材としてのコネクタ１１は、配線穴２２ａを通されて前記他方の空間即ち放熱室５２側に突出している。

上記裏カバー４は、ケース本体２の矢印Ｚ方向に沿った背面側に取り付けられて枠部２０の他方の開口部２ｂを覆うためのものである。また、裏カバー４には、複数の通気孔１６が設けられている。この裏カバー４は、ケース本体２に取り付けられることで開口部２ｂを覆い、計器ケース５の外部と連通した空間である「放熱室５２」を構成する。また、金属製の裏カバー４は、プリント基板９などを電磁シールドする。また、本実施形態では、裏カバー４がＳＥＣＣ（電気亜鉛めっき鋼板）により形成されている。

上記放熱室５２には、発熱量の大きいプリント基板９及びグラフィック基板１０が収容される。この放熱室５２は、プリント基板９及びグラフィック基板１０により熱せられた空気を金属製の裏カバー４によって冷却するとともに通気孔１６から計器ケース５外に排出することで、プリント基板９及びグラフィック基板１０の放熱を行う。

また、プリント基板９には、配線穴２２ａを通されて放熱室５２側に突出した中継基板８のコネクタ１１と電気接続される配線部材としてのコネクタ１２が搭載されている。また、プリント基板９とグラフィック基板１０とには、互いに電気接続されるコネクタ１３，１４がそれぞれ搭載されている。上述したコネクタ１１，１２,１３，１４は、周知の「B to Bコネクタ」即ち、「基板対基板コネクタ」である。

また、図４に示すように、グラフィック基板１０に搭載されるＣＰＵ１５は特に高温となる部品であることから、このＣＰＵ１５には、以下に示す放熱構造が施されている。即ち、ＣＰＵ１５の表面には、裏カバー４に接触してＣＰＵ１５が発する熱をこの裏カバー４に放熱する熱伝導シート１９が取り付けられている。また、裏カバー４の熱伝導シート１９と接触する部分１８は、凸形状に打ち出されることで表面積が大きくされて、放熱性が高められている。

上記アナログメータ７は、本実施形態では、燃料メータを構成する。このアナログメータ７は、図３に示すように、中継基板８に電気接続されたプリント基板７４と、このプリント基板７４に電気接続されたムーブメント７０と、燃料メータの目盛が印刷された文字板７３と、ムーブメント７０の回転軸７１に取り付けられ、文字板７３の目盛と協働して計測量、即ち燃料の残量、を表示する指針７２と、によって構成されている。また、ムーブメント７０は、移動体に搭載された図示しない計測ユニットと中継基板８等を介して接続しており、この計測ユニットが計測した計測量、即ち燃料の残量、に応じて回転軸７１を回転させる。

このような本発明の計器装置１Ａは、計器ケース５の中央部に仕切り壁２２を設け、計器ケース５内に２つの空間、即ち防塵室５１と放熱室５２、を設けることにより、液晶ディスプレイ６及びアナログメータ７の防塵と、プリント基板９及びグラフィック基板１０の放熱との双方を行うことができる。また、本発明では、仕切り壁２２に配線穴２２ａを設けることにより、簡便な構造で前述した防塵と放熱とを行うことができる計器装置１Ａとすることができる。

また、本発明では、防塵室５１側の部品、即ち液晶ディスプレイ６及びアナログメータ７、に接続された電線１７を中継基板８に集結させ、そして、この中間基板８に搭載されたコネクタ１１をプリント基板９に搭載されたコネクタ１２に接続させることで防塵室５１側の部品と放熱室５２側の部品とを電気接続する構成としたことにより、防塵室５１側の部品と放熱室５２側の部品との電気接続を、一対のコネクタ１１，１２同士の接続作業のみで行うことができ、容易に組み立てることができる計器装置１Ａとすることができる。また、上記一対のコネクタ１１，１２を用いることにより、仕切り壁２２に設ける配線穴２２ａを１つだけにすることができ、防塵室５１の防塵性を高めることができる。また、本発明の配線穴２２ａは、コネクタ１１を通すことが可能な最小限の大きさとされている。

また、本実施形態では、中継基板８側のコネクタ１１が配線穴２２ａを通されて放熱室５２側に突出し、プリント基板９側のコネクタ１２と接続される構成であるが、本発明では、プリント基板９側のコネクタ１２が配線穴２２ａを通されて防塵室５１側に突出した構成であっても良い。

また、本実施形態では、裏カバー４が金属で形成されているが、本発明では、裏カバー４が合成樹脂などにより形成されていても良い。また、裏カバー４を金属で形成することで、この裏カバー４に、部品保護機能及び通気機能に加えて、電磁シールド機能とヒートシンク機能とを持たせることができる。

（参考例）
続いて、本発明ではないが参考となる参考例の計器装置を、図５及び図６を参照して説明する。また、図５及び図６において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

図５及び図６に示す計器装置１Ｂは、液晶ディスプレイ６と、アナログメータ７と、これら液晶ディスプレイ６及びアナログメータ７と電線１７を介して電気接続されたプリント基板９と、このプリント基板９とコネクタ１３，１４を介して電気接続されたグラフィック基板１０と、これらを収容した計器ケース１０５と、を有している。

上記計器ケース１０５は、合成樹脂により形成された第１のケース１０２と、この第１のケース１０２の前面に取り付けられる表カバー３と、金属により形成され、第１のケース１０２の背面に取り付けられる第２のケース１０４と、により形成されている。

上記第１のケース１０２は、矢印Ｚ方向に筒状に延びた枠部１２０と、この枠部１２０の矢印Ｚ方向に沿った背面側に位置する他方の開口部１０２ｂを塞いだ奥壁１２２と、を有する箱状に形成されている。

上記表カバー３は、第１のケース１０２に取り付けられることで枠部１２０の矢印Ｚ方向に沿った前面側に位置する一方の開口部１０２ａを覆い、密閉された空間である「防塵室１５１」を構成する。この防塵室１５１には、液晶ディスプレイ６と、アナログメータ７とが密閉される。

上記第２のケース１０４は、前側ケース１４０と、裏カバー１４１とが互いに組み付けられて箱状に構成されている。前側ケース１４０は、第１のケース１０２の奥壁１２２に重ねられる板状の重なり壁１４０ａと、この重なり壁１４０ａの外縁から立設した立設壁１４０ｂ，１４０ｃと、を有している。また、図６中の符号１２４は、奥壁１２２と重なり壁１４０ａとの位置決めを行うボスを示している。裏カバー１４１は、重なり壁１４０ａと相対する板部１４１ａと、この板部１４１ａの外縁から立設し、前側ケース１４０の立設壁１４０ｂ，１４０ｃと重ねられる立設壁１４１ｂ，１４１ｃと、を有している。また、裏カバー１４１には、複数の通気孔１６が設けられている。このような外部と連通した第２のケース１０４の内部空間を本発明では「放熱室１５２」と呼ぶ。この放熱室１５２には、プリント基板９と、グラフィック基板１０とが収容される。

さらに、計器装置１Ｂでは、放熱室１５２の放熱性を高めるために、放熱室１５２の矢印Ｙ方向（矢印Ｙは、重力方向と平行である。）の最下部に位置する立設壁１４１ｂと、最上部に位置する立設壁１４１ｃとに複数の通気孔１６を設けている。このような位置に通気孔１６を設けることにより、放熱室１５２においては、プリント基板９及びグラフィック基板１０により熱せられた空気が矢印Ｙ方向の上部に移動して立設壁１４１ｃの通気孔１６から外部に排出され（図６中の矢印Ｈに示す）、低温の外気が立設壁１４１ｂの通気孔１６から放熱室１５２内に流入する（図６中の矢印Ｇに示す）対流が生じる。この対流によって効率の良い放熱が行われる。

また、防塵室１５１を構成する奥壁１２２、及び、放熱室１５２を構成する重なり壁１４０ａには、互いに重なる配線穴１２２ａ，１４２がそれぞれ設けられている。そして、防塵室１５１に密閉された液晶ディスプレイ６及びアナログメータ７とそれぞれ電気接続された配線部材としての電線１７は、これら配線穴１２２ａ，１４２を通されて放熱室１５２に収容されたプリント基板９に電気接続される。

また、上述した本発明の一実施形態及び参考例では、防塵室５１，１５１と放熱室５２，１５２とが計器ケース５，１０５の奥行方向、即ち矢印Ｚ方向、に沿って並ぶ配置とされていたが、本発明の計器装置においては、防塵室と放熱室とが計器ケースの幅方向に沿って並ぶ配置とされていても良く、計器ケースの高さ方向に沿って並ぶ配置とされていても良い。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１Ａ，１Ｂ 計器装置
５，１０５ 計器ケース
６ 液晶ディスプレイ（表示器）
７ アナログメータ（表示器）
９ プリント基板（発熱部品）
１０ グラフィック基板（発熱部品）
１６ 通気孔
５１，１５１ 防塵室
５２，１５２ 放熱室

Claims (2)

1. 所定情報を表示する表示器が計器ケースに収容された計器装置において、
   前記計器ケースの内部が、前記表示器が密閉される防塵室と、発熱部品が収容され、外壁に通気孔が設けられた放熱室と、に分けられており、
   前記発熱部品としてのプリント基板が前記放熱室に収容され、
   前記表示器と電気接続された中継基板が前記防塵室に密閉され、
   前記防塵室と前記放熱室とを隔てる仕切り壁に配線穴が設けられ、
   前記中継基板と前記プリント基板とに、前記配線穴を通されて互いに接続されるコネクタがそれぞれ搭載されている
   ことを特徴とする計器装置。
2. 前記表示器としての液晶ディスプレイと、前記表示器としてのアナログメータとのうち少なくとも一方を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の計器装置。

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