JP6540333B2 - 計器装置 - Google Patents
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Description
例えば、スピーカを部品として実装した車両用の計器装置が下記特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示された計器装置は、回路基板に実装したスピーカの音を外部に放出するため、ケースにスリット(連通孔)を形成している。回路基板にスピーカを駆動する駆動回路が実装されている。
前記計器装置に関する複数の部品が実装された回路基板と、
前記回路基板の裏側と対面する底面部を有する第1ケースと、
前記回路基板の表側を覆う第2ケースと、を備え、
前記第1ケースは、前記底面部の外周から前記第2ケースに向かって立つ側壁部を有し、前記側壁部において前記第2ケースと連結され、
前記底面部は、前記複数の部品のうち前記回路基板の裏側に実装された所定部品と対向する位置に設けられ、前記第1ケースと前記第2ケースとで設定される空気の流路の一端に位置する第1の連通孔を有し、
前記流路は、前記所定部品を経るように、前記第1の連通孔及び前記流路の他端に位置する第2の連通孔の間に形成され、
前記第2の連通孔は、前記側壁部と前記第2ケースとの間の隙間によって形成されている、
ことを特徴とする。
本実施形態の計器装置1は、搭載される車両に関する各種計測量を表示する計器装置1として構成され、図1〜図3に示すように、例えば指針式のスピードメータで構成される。
計器装置1は、計測量を表示する計器装置1であって、計器装置1に関する複数の部品2が実装された回路基板3と、回路基板3の裏側を覆うケース4と、を備え、ケース4は、複数の部品2のうち回路基板3の裏側に実装された所定部品2と対向する位置に設けられ、ケース4内に設定される空気の流路Fの一端に位置する第1の連通孔5と、流路Fの他端に位置する第2の連通孔8と、を有し、流路Fは、回路基板3の裏側に実装された所定部品2を経るように、第1の連通孔5及び第2の連通孔8の間に形成されて構成されている。
これにより、計器装置1は、第1の連通孔5を介してケース4内に流入する外気が回路基板3によって冷却されることで発生する結露を抑制することができる。このため、結露を防止するために部品2に用いる防湿剤を減らす又は無くすこともできる。
なお、以下の説明では、計器装置1を正面視したときの(つまり、ユーザーが計器装置1を正面から見て計測値などの意匠(文字や目盛りなど(指標部))を確認する場合の視認側を「表」といい、背面側を「裏」という。
部品2は、従来から防湿剤が必要とされていた第1の電子部品2aと、従来から防湿剤が必要とされていない第1の部品2a以外の第2の電子部品2bと、に分類される。
第1の電子部品2aは、例えばメータ駆動用のIC、液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)駆動用のIC、抵抗ブロック等を挙げることができる。第1の電子部品2aは、多数のリードピンが列状に狭ピッチで並び、多数のリードピン部分に結露が滞留するとショートする場合があり、防湿剤が必要とされていた。
第2の電子部品2bは、例えばコンデンサ、発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)、抵抗、スピーカ、ブザー等を挙げることができる。第2の電子部品2bは、結露によるショートなどが生じることのない、従来から防湿剤が必要とされていない電子部品である。
計器装置1では、外気(空気)が流路Fの一端の第1の連通孔5からケース4内に流入し、流路Fの他端の第2の連通孔8からケース4外に流出することから、流路F内での結露が抑制される。
このため、流路Fに面する回路基板3には、防湿剤を必要としない第2の電子部品2bや防湿剤で防湿処理がなされた第1の電子部品2aのいずれでも実装することができる。
回路基板3の流路Fに面しない表側や後述する突出壁9で仕切られた流路F外に位置する回路基板3の裏側には、防湿剤を塗布していない第1の電子部品2aや結露の影響を受けない第2の電子部品2bを区別することなく実装することができる。
なお、指針式のスピードメータでは、指針11を駆動するためのステッピングモータ12は、防湿剤を必要としない結露の影響を受けない第2の電子部品2bに分類され、回路基板3の裏側に実装される。ステッピングモータ12の駆動用のIC(図示せず)は、防湿剤を必要とする第1の電子部品2aに分類されるが、結露の生じない回路基板3の表側に実装することで、防湿剤による処理を行わずに実装される。指針11を発光させる指針用光源のLEDや文字板13を照明する文字板用光源のLEDは、防湿剤を必要としない第2の電子部品2bに分類され、回路基板3の表側に実装してある。
指針式のスピードメータでは、計器装置1の動作を制御する駆動用のICなどの制御部(図示せず)が回路基板3の表側に実装されている。この制御部は、計器装置1の外部装置(例えば、車両のECU(Electronic Control Unit))から車両の速度等の車両情報を取得し、取得した情報に基づいて、指針用光源および文字板用光源を点灯/消灯させ、回路基板3の裏側に実装されたステッピングモータ12を動作させる。
中ケース41は、回路基板3や文字板13などの計器装置1を構成する部材を収納し、保持する。中ケース41は、回路基板3の表側に、回路基板3に当てた状態で固定されている。
中ケース41は、例えば、遮光性のある白色のPP(ポリプロピレン (Polypropylene)) 樹脂等から構成されている。中ケース41は、中央部の筒状部41aと、外筒部41bと、筒状部41aと外筒部41bの間の円板部41cと、を備えて構成されている。
中ケース41の中央部の筒状部41aは、図示しない指針用光源と表示板用光源との間に設けられ、回路基板3の法線方向に沿って延びる筒状に形成されている。筒状部41aの内周部分に、指針11の回転軸11aが位置する。筒状部41aは、指針用光源の光を指針11の回転軸11aを中心とする径方向に拡がらないように遮蔽しながら、指針11を発光させる。外筒部41bは、計器装置1の文字板13の外周を囲むように設けられ、表示板用光源からの光を文字板13に導く照明空間を形成する。
中ケース41の筒状部41aと外筒部41bとの表側に文字板13が配置され、筒状部41aと外筒部41bに形成された直交するフランジ部に当てられて取り付けてある。
上ケース42は、中ケース41とフックによって結合されて中ケース41が閉じられた状態で取り付けられている。
下ケース43は、回路基板3と対面する底面部43aと、底面部43aの外周から第2ケースを構成する中ケース41に向かって立つ側壁部43bと、を有している。
これにより、ケース4は、回路基板3で仕切られた下ケース43内の裏側の第1の空間6と、回路基板3で仕切られた表側の第2の空間7と、を備える。
第1の連通孔5は、複数の部品2のうち回路基板3の裏側に実装された所定部品2と対向する位置に設けられる。所定部品2としては、第1図及び第2図に示すように、回路基板3の裏側に、例えば、スピーカが実装され、スピーカと対向する下ケース43の底面部43aに第1の連通孔5が放音用のスリット5aとして形成してある。
なお、第1の連通孔5としては、スピーカからの放音用のスリット5aのほか、下ケース43内で発生する熱を外部に放出するための(放熱用)スリット、下ケース43内のコネクタの逃げ穴、下ケース43内に設けた2次元バーコード(QR(Quick Response)コード(登録商標))の読み取り用穴、計器装置1の組立時の治具用の穴などを挙げることができる。
第1の連通孔5は、下ケース43の第1の空間6に形成されることで、流路Fの一端の第1の連通孔5から第1の空間6に外気が流入すると、外気の排出口がないため滞留して、回路基板3との温度差によって結露が生じる場合がある。例えば、暖房用のヒータなどで暖められた外気(車室内空気)が第1の連通孔5から第1の空間6に流入して冷たい回路基板3に接触すると、第1の空間6に面した回路基板3の裏面に結露を生じさせる。
この場合、回路基板3で仕切られた表側の第2の空間7は、第1の空間6とは、仕切られているため外気の流入はなく、結露が生じにくい空間となっている。
流路Fは、一端の第1の連通孔5から流入する外気を滞留させることなくそのまま下ケース43の外部に排出させることができる他端に第2の連通孔8を形成する。例えば、第1の連通孔5と第2の連通孔8とを接近した位置に形成する。第1の連通孔5と第2の連通孔8が離れていると、第1の空間6内に外気が滞留し、回路基板3との接触によって結露が生じてしまうためである。
第2の連通孔8は、図1及び図2に示すように、例えば,下ケース43の側壁部43bと、中ケース41と、の連結部に、例えば隙間8aを形成して外気の排出口とする。
第2の連通孔8を構成する隙間8aは、図2(b)に示すように、下ケース43の側壁部43bの回路基板3への突き出し高さを低くした凹部を側壁部43bの一部に形成して構成される。また、隙間8aの幅は、図1に示すように、スリット5aの全幅と略同一の幅で形成してある。なお、隙間8aは、第2の連通孔8の一例であり、下ケース43の側壁部43bに貫通孔を形成するなど、他の形状とすることもできる。
これにより、下ケース43に形成した流路Fの一端のスリット5aから下ケース43(第1の空間6)内に流入した外気は、スリット5aに隣接した流路Fの他端の隙間8aに向かって流れて排出され、外気が下ケース43内に滞留して回路基板3によって冷却されて結露することが抑えられる。すなわち、ケース4内の流路Fは、図2中に破線で示すように、(流路Fの)一端のスリット5aから回路基板3の裏面上の所定部品2を経て(流路Fの他端)の隙間8aに到達するように形成されている。
したがって、これまで外気が流入し結露が生じる恐れがあった第1の空間6内であっても、防湿剤を塗布することなく計器に必要な第1の電子部品2aを回路基板3に実装することも可能となる。もちろん、結露が抑制された下ケース43内の第1の空間6内に、防湿剤が不要とされた第2の電子部品2bを回路基板3に実装することも可能である。回路基板3の表側の第2の空間7は、外気の流入が抑えられた空間となるので、これまでと同様に、防湿剤を塗布することなく計器に必要な第1の電子部品2aや第2の電子部品2bを回路基板3に実装することができる。これにより、計器装置1の製造工程において、防湿剤の塗布工程を必要とせず、製造工程の簡素化と工数の削減を図ることができる。
これにより、回路基板3の裏面と突出壁9との間の空間により流路Fが設定される。
突出壁9は、図1及び図2に示すように、流路Fの一端のスリット5aから他端の隙間8aの両側に位置し、下ケース43の側壁部43bと当接する側部9aと、一端側の端部9bと、が下ケース43の底面部43aから、平面視略コ字状に突き出して、回路基板3の裏面と当接、あるいは接近するように形成してある。
これにより、流路Fは、下ケース43の底面部43aと、突出壁9と、回路基板3の裏面と、下ケース43の側壁部43bと、で仕切られた流路Fとなり、流路F内の第1の中空室6aと、流路F外の第2の中空室6bと、が形成される。
したがって、流路Fを規制する突出壁9によって、流路Fの一端の第1の連通孔5のスリット5aから第1の中空室6aに流入した外気を流路Fの他端の第2の連通孔8の隙間8aからスムーズに排気することができ、第2の中空室6b内を通過させずに排気することができる。すなわち、突出壁9で流路Fを設定することで、外気の第1の中空室6a内の滞留時間を短くすることができ、一層確実に結露を抑制することができる。
また、突出壁9は、外気が流入する流路Fを有した第1の中空室6aと、外気が流入しない第2の中空室6bに仕切っている。突出壁9によって、回路基板3の裏面側を、第2の電子部品2bを含む第1の中空室6aと、第1の電子部品2aを含む第2の中空室6bと、が構成される。すなわち、第2の中空室6bは、回路基板3の表面側の第2の空間7と同様に、回路基板3の裏面側であっても第1の電子部品2aに対応する計器の部品2を実装することができる空間(換言すると、回路基板3の裏面側の第1の中空室6aを除く空間)を構成する。
これにより、回路基板3の裏面であっても突出壁9で仕切られた第1の中空室6aの外側であれば、回路基板3に、計器に必要な第1の電子部品2aを実装しても、第2の電子部品2bが外気による結露の影響を受けることを抑制できる。
ステッピングモータ12は、指針11の回転軸11aに連結されて指針11を回転駆動する。ステッピングモータ12は、図示しない制御部で制御され、制御部の制御のもとで、指針11を車両の速度に応じた位置まで回転させる。
文字板13は、指針11の裏側に位置し、指針11による指標部となる数字、記号、目盛などの意匠(指標部)13aを、透過性を有する基板13b上に印刷などで形成したものである。文字板13の基板13bは、所定の樹脂、例えば、ポリカーボネイト樹脂により形成されて透光性を有する。文字板13の基板13bは、計器装置1の外形に対応して、例えば、図1に示すように、略矩形状に形成される。意匠13aは、基板13bの表側及び/又は裏側に形成された遮光性の印刷層の一部を、例えば、抜き文字状として形成され、必要に応じて抜き文字状の部分に、透光性の印刷層を形成する。
また、流路Fの一端のスリット5aと、流路Fの他端の隙間8aまでの間に流路壁となる突出壁9を形成して流路Fを設定することで、突出壁9で流路Fが位置する第1の中空室6aと流路Fが位置しない第2の中空室6bに仕切ることができる。これにより、突出壁9で仕切られた流路F内の第1の中空室6aに流入する外気をスムーズに排出し、滞留時間を短くして流路F内での結露を一層確実に抑制することができる。また、突出壁9で仕切られた流路F外の第2の中空室6bには、外気が流入することがなく、流路F外での結露を一層確実に防止することができる。
したがって、計器装置1では、回路基板3のいずれの部分に部品2を実装する場合であっても、計器で必要とされる第1の電子部品2aを予め防湿剤を塗布して結露によるショートを防止して回路基板3に実装する必要がなく、防湿剤の塗布工程を省き製造工程を簡素化することができる。
これにより、回路基板3に実装する計器装置1の所定部品2を予め防湿剤を塗布して結露によるショートを防止する必要がなく、防湿剤の塗布工程を省き製造工程を簡素化することができる。
また、突出壁9で設定された流路F外に外気が流入することがなく、流路F外での結露を一層確実に防止することもできる。
また、第2の中空室6bでは、外気が流入することがなく、結露を一層確実に防止することもできる。
また、流路Fの一端の第1の連通孔5及び流路Fの他端の第2の連通孔8をケース4の1箇所に形成して1つの流路Fを形成する場合を例に説明したが、所定部品2の個数や配置により複数の流路Fを設けてそれぞれの流路Fの一端に第1の連通孔5と、他端に第2の連通孔8を形成するようにしても良い。
また、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
2 部品
2a 第1の電子部品
2b 第2の電子部品
3 回路基板
4 ケース
41 中ケース(第2ケース)
41a 筒状部
41b 外筒部
41c 円板部
42 上ケース
42a 見返し部材
42b 透明板
43 下ケース(第1ケース)
43a 底面部
43b 側壁部
5 第1の連通孔
5a スリット
6 第1の空間
6a 第1の中空室
6b 第2の中空室
7 第2の空間
8 第2の連通孔
8a 隙間
9 突出壁
9a 側部
9b 端部
11 指針
11a 回転軸
11b 指示部
11c 指針キャップ
12 ステッピングモータ
13 文字板
13a 意匠
13b 基板
F 流路
Claims (4)
- 計測量を表示する計器装置であって、
前記計器装置に関する複数の部品が実装された回路基板と、
前記回路基板の裏側と対面する底面部を有する第1ケースと、
前記回路基板の表側を覆う第2ケースと、を備え、
前記第1ケースは、前記底面部の外周から前記第2ケースに向かって立つ側壁部を有し、前記側壁部において前記第2ケースと連結され、
前記底面部は、前記複数の部品のうち前記回路基板の裏側に実装された所定部品と対向する位置に設けられ、前記第1ケースと前記第2ケースとで設定される空気の流路の一端に位置する第1の連通孔を有し、
前記流路は、前記所定部品を経るように、前記第1の連通孔及び前記流路の他端に位置する第2の連通孔の間に形成され、
前記第2の連通孔は、前記側壁部と前記第2ケースとの間の隙間によって形成されている、
ことを特徴とする計器装置。 - 前記底面部は、前記第1の連通孔と、前記回路基板に向かって突出して先端が前記回路基板の裏面と略当接する突出壁とを有し、
前記回路基板の裏面と前記突出壁との間の空間により前記流路が設定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の計器装置。 - 前記所定部品及び前記流路は、前記第1ケース内における前記回路基板の裏側に形成された第1の中空室の内部に位置し、
前記突出壁は、前記第1の中空室と、前記第1ケース内における前記回路基板の裏側に形成され、前記第1の中空室と隣り合う第2の中空室とを仕切る、
ことを特徴とする請求項2に記載の計器装置。 - 前記第1の連通孔は、放音用、放熱用、機器接続用、治具用、コード読み取り用のいずれかの孔である、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の計器装置。
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