JP2016086141A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子部品から発せられる熱の装置外部への放熱効率を高めることが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 表示手段１１と表示手段１１の視認者Ｅ側とは反対側に配置される回路基板１２とを有する表示ユニット１０と、回路基板１２に搭載される発熱を伴う電子部品１２ａと、表示ユニット１０を収容する筐体４０とを備えた表示装置において、筐体４０は、回路基板１２の視認者Ｅ側とは反対側に設けられる空洞部４３を有する壁部４４と、空洞部４３に埋設される放熱部４５とが一体形成された構成となっているとともに、放熱部４５に形成された貫通部としての第３の孔部４５ｃを貫通するネジＳによって、表示ユニット１０にネジ固定され、電子部品１２ａから発せられる熱は回路基板１２を介して放熱部４５へと伝わるように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車や自動２輪車等の車両に搭載された表示装置に関するものである。

従来より、この種の表示装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の表示装置は、車両に搭載された車両用計器からなり、所定情報を表示する液晶表示パネルからなる表示手段と当該表示手段の背後側（当該表示手段の視認者側とは反対側）に配置される硬質の回路基板とを有する表示ユニットと、回路基板に実装（搭載）される発熱を伴う電子部品と、表示ユニットを収容する樹脂製の筐体とを備えている。

そして、この場合、表示手段の背後側にはグラファイトシートからなる伝熱シートを介してアルミニウムで形成された取付ボスが配置され、表示手段から発せられる熱が、伝熱シートを介して筐体の開口部を臨むように配置された前記取付ボスへと伝わることで、前記熱を装置外部へと放散させるものである。

特開２０１４−１０２２６号公報

上述した特許文献１に記載の表示装置の場合、表示手段から発せられる熱を伝熱シート及びアルミニウムで形成された取付ボスを利用して装置外部へと放散させる構成となっている。ところで、表示装置（車両用計器）の高機能化を実現するために、複数個の発熱を伴う電子部品が回路基板に搭載されたような場合、当該複数個の電子部品から発せられる発熱量が増加することが考えられ、電子部品から発せられる熱を装置外部へと効率よく放散させる構造が望まれている。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、電子部品から発せられる熱の装置外部への放熱効率を高めることが可能な表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、表示手段と前記表示手段の視認者側とは反対側に配置される回路基板とを少なくとも有する表示ユニットと、前記回路基板に搭載される発熱を伴う電子部品と、前記表示ユニットを収容する筐体とを備えた表示装置において、前記筐体は、前記回路基板の視認者側とは反対側に設けられる空洞部を有する壁部と、前記空洞部に埋設される放熱部とが一体形成された構成となっているとともに、前記放熱部に形成された貫通部を貫通するネジによって、前記表示ユニットにネジ固定され、前記電子部品から発せられる熱は前記回路基板を介して前記放熱部へと伝わるように構成されていることを特徴とする。

また本発明は、前記回路基板と前記放熱部との間には伝熱部材が配置されていることを特徴とする。

また本発明は、前記放熱部と当接する前記壁部の当接部は、前記回路基板から遠ざかるに従って、前記空洞部の開口幅が幅狭となるような形状となっていることを特徴とする。

また本発明は、前記放熱部には、前記表示ユニットと前記筐体とのネジ固定時において、前記放熱部が空回りするのを防止する空回り防止部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、電子部品から発せられる熱の装置外部への放熱効率を高めることが可能な表示装置を提供できる。

本発明の実施形態による表示装置の断面図（ハッチング省略）。 同実施形態による表示装置の要部拡大断面図（ハッチング省略）。 図２において、放熱部と伝熱部材とネジとを取り外した状態を示す拡大断面図（ハッチング省略）。 同実施形態による放熱部の正面図。

以下、図１〜図３に基づいて、本発明の実施形態を車両に搭載された車両用計器に適用した一実施形態を説明する。

図１において、本実施形態における車両用計器としての表示装置Ｄは、計器用ディスプレイである表示手段１１とこの表示手段１１の視認者Ｅ側とは反対側に配置される回路基板１２と表示手段１１を保持するケース体１３とを有する表示ユニット１０と、視認者Ｅ側となる表示手段１１の前方側に配置される透視パネル２０と、この透視パネル２０の周縁部分を覆うように設けられる例えば黒色樹脂製の枠部材３０と、表示ユニット１０を収容する筐体４０と、回路基板１２と筐体４０に備えられる後述する放熱部との間に配置される伝熱部材５０とを備えている。

表示手段１１は、例えばＴＦＴ型の液晶表示パネルを適用することができ、車速情報や燃費情報等の各種車両情報を視覚情報として表示するものである。この場合、表示手段１１は、図示しないフレキシブル配線板を用いて回路基板１２と電気的に接続されている。

回路基板１２は、所定の導電路が形成された硬質の配線基板からなり、この回路基板１２には複数個の発熱を伴う電子部品１２ａが実装（搭載）されている。また、１２ｂは、ネジＳが貫通する略円形の貫通孔からなる第１の孔部である（図２参照）。

電子部品１２ａは、前記導電路に導通接続されており、例えば表示手段１１の表示制御を行うマイクロコンピュータ（制御部）や、コンデンサ等の各種回路部品を適用することができる。

ケース体１３は、合成樹脂材料によって形成され、表示手段１１の背面側周縁を保持するように回路基板１２上に載置される樹脂製のホルダからなり、このケース体１３には、ネジＳが貫通する略円形の貫通孔からなる第２の孔部１３ａが設けられ、この第２の孔部１３ａは第１の孔部１２ｂと連通している（図２参照）。

なお、１４は、表示ユニット１０の背面側に熱溶着等によって形成されたボス部であり、このボス部１４にはネジＳが螺合するネジ螺合部（図示せず）が設けられ、前記ネジ螺合部は、第１の孔部１２ｂと第２の孔部１３ａとの双方に対応するように設けられている。

透視パネル２０は、略平板状の透光性合成樹脂材料によって形成され、表示手段１１を覆うように設けられている。視認者Ｅは、この透視パネル２０を通じて前記各種車両情報を透視（視認）することができる。

筐体４０は、例えば黒色の合成樹脂材料によって形成され、回路基板１２の背面側を覆う底壁部４１と、表示ユニット１０の側方を覆う側壁部４２とを有している。

筐体４０の底壁部４１には、回路基板１２の背面側（つまり回路基板１２の視認者Ｅ側とは反対側）に設けられる空洞部４３を有する略円環状の壁部４４が設けられ、また空洞部４３にはアルミニウム等の金属材料で形成された放熱部４５が埋設されている（図２参照）。ここで、壁部４４と放熱部４５とに着目すると、底壁部４１に連続形成された略円環状の立壁部からなる壁部４４と当該壁部４４の空洞部４３に埋設される放熱部４５とは、インサート成形等の手法を用いて一体形成されている。

壁部４４は、回路基板１２の背面と当接するように設けられる第１の円環部４４ａと、この第１の円環部４４ａと底壁部４１とを繋ぐ第２の円環部４４ｂとを有し、また放熱機能を有するインサートボス体としての放熱部４５は、壁部４４（各円環部４４ａ、４４ｂ）と密着した状態で空洞部４３に配置されている。

ここで、第１の円環部４４ａに対応する空洞部４３箇所を第１の空洞部４３ａ、第２の円環部４４ｂに対応し、第１の空洞部４３ａを除いた空洞部４３箇所を第２の空洞部４３ｂとする（図３参照）。そして、各空洞部４３ａ、４３ｂの開口幅に着目すると、図３に示すように第１の空洞部４３ａの開口幅が、第２の空洞部４３ｂの開口幅よりも若干、幅狭となっている。

放熱部４５は、図２に示すように環状部４５ａと、この環状部４５ａの背面側周縁から垂下形成される環状垂下部４５ｂとを有している。環状部４５ａの略中央部にはネジＳが貫通する略円形の貫通孔からなる貫通部としての第３の孔部４５ｃが設けられ、この第３の孔部４５ｃは、第１の孔部１２ｂと第２の孔部１３ａの双方に連通している。

そして、この場合、環状部４５ａは、第１の空洞部４３ａと第２の空洞部４３ｂとを跨ぐように壁部４４の内部に位置する空洞部４３に埋設され、第１の空洞部４３ａに対応する位置に設けられる第１の環状部４６と、第２の空洞部４３ｂに対応する位置に設けられる第２の環状部４７とを備えている。

４８は、ネジＳを利用した表示ユニット１０と筐体４０とのネジ固定時において、放熱部４５が空回りするのを防止する空回り防止部としての突起部であり、この突起部４８は、放熱部４５（環状部４５ａ）の第１の環状部４６に設けられている。具体的には、この場合、視認者Ｅ側となる第１の環状部４６の上端部に、４つの突起部４８が等間隔に設けられている（図４参照）。なお、図１、図２では、突起部４８が形成されている箇所の断面図が示されている。

また、第２の環状部４７の外周面、並びに環状垂下部４５ｂの外周面と当接している第２の円環部４４ｂ（壁部４４）の当接部４９は、回路基板１２から遠ざかるに従って、空洞部４３（第２の空洞部４３ｂ）の開口幅が幅狭となるような略逆ハの字状の傾斜面形状となっている（図２参照）。ここで、第２の円環部４４ｂ（壁部４４）の当接部４９は、放熱部４５の全周と面接触（当接）している状態であることは言うまでもない。

伝熱部材５０は、例えばシリコンゴムによって形成された熱伝導性を有する環状の弾性体からなり、第１の環状部４６（放熱部４５）と回路基板１２との間に圧縮された状態で配置されている。具体的には、伝熱部材５０は、回路基板１２と第１の円環部４４ａと第１の環状部４６との間に形成された第１の空洞部４３ａ（空洞部４３）の空所に圧縮された状態で配置されている。

そして、伝熱部材５０の中央部には、ネジＳが貫通する略円形の貫通孔からなる第４の孔部５１が設けられ、この第４の孔部５１は、第１の孔部１２ｂと第２の孔部１３ａと第３の孔部４５ｃとにそれぞれ連通している（図２参照）。

以上の各部により、表示装置Ｄが構成されている。ここで、本例の場合、筐体４０は、環状部４５ａ（放熱部４５）に形成された貫通部としての第３の孔部４５ｃを貫通するネジＳによって、表示ユニット１０にネジ固定される構成となっている。具体的には、図２に示すように、ネジＳのネジ部が環状部４５ａの第３の孔部４５ｃ、伝熱部材５０の第４の孔部５１、回路基板１２の第１の孔部１２ｂ、並びにケース体１３の第２の孔部１３ａを貫通し、さらにボス部１４の前記ネジ螺合部に螺合されることで、筐体４０は、伝熱部材５０が放熱部４５と回路基板１２との間で圧縮された状態で、表示ユニット１０にネジ固定されることになる。

これにより、車両用計器としての表示装置Ｄが電源供給を受けて作動したとき、回路基板１２（前記導電路）に実装（搭載）された前記制御部をはじめとする複数個の電子部品１２ａから発せられる熱は、回路基板１２及び伝熱部材５０を介して放熱部４５へと伝わるように構成され、結果的に大気中へと放散されることになる。

具体的には、複数個の電子部品１２ａから発せられる熱は、例えば前記導電路へと伝わることで回路基板１２に蓄積されることになるが、この回路基板１２に蓄積された熱は、回路基板１２と接触している伝熱部材５０を経て、伝熱部材５０と接触しているとともに表示装置Ｄ外部に露出している放熱部４５へと伝わり、表示装置Ｄ外部（つまり大気中）へと放散（放熱）されるため、電子部品１２ａから発せられる熱の装置外部（表示装置Ｄ外部）への放熱効率を高めることができる。また、本例のように放熱部４５に環状垂下部４５ｂが設けられていることで、大気と接触する放熱部４５の表面積が増加することから、放熱効率をより高めることが可能となる。

以上のように本実施形態では、表示手段１１と表示手段１１の視認者Ｅ側とは反対側に配置される回路基板１２とを有する表示ユニット１０と、回路基板１２に搭載される発熱を伴う電子部品１２ａと、表示ユニット１０を収容する筐体４０とを備えた表示装置Ｄにおいて、筐体４０は、回路基板１２の視認者Ｅ側とは反対側に設けられる空洞部４３を有する壁部４４と、空洞部４３に埋設される放熱部４５とが一体形成された構成となっているとともに、放熱部４５に形成された貫通部としての第３の孔部４５ｃを貫通するネジＳによって、表示ユニット１０にネジ固定され、電子部品１２ａから発せられる熱は回路基板１２を介して放熱部４５へと伝わるように構成されているものである。また回路基板１２と放熱部４５との間には伝熱部材５０が配置されているものである。

従って、電子部品１２ａから発せられる熱は、回路基板１２、伝熱部材５０、放熱部４５を経て表示装置Ｄ外部（つまり大気中）へと放熱されるため、電子部品１２ａから発せられる熱の装置外部（表示装置Ｄ外部）への放熱効率を高めることが可能な表示装置を提供することができる。

また本実施形態では、放熱部４５（第２の環状部４７の外周面、並びに環状垂下部４５ｂの外周面）と当接する壁部４４（第２の円環部４４ｂ）の当接部４９は、回路基板１２から遠ざかるに従って、空洞部４３の開口幅が幅狭となるような（傾斜面）形状となっていることにより、放熱部４５は筐体４０の壁部４４に安定的に固定保持されることから、不慮の外力を受けて放熱部４５が装置外部に脱落する虞のない表示装置を提供することができる。

また本実施形態では、放熱部４５における第１の環状部４６の前記上端部には、表示ユニット１０と筐体４０とのネジ固定時において、放熱部４５が空回りするのを防止する空回り防止部としての（複数の）突起部４８が設けられていることにより、不慮の外力を受けて放熱部４５が脱落する虞がなくなるとともに、上記ネジ固定時において、ネジとともに放熱部４５が空回りするのを抑制し、筐体４０を表示ユニット１０に組み付ける際の組み付け作業性を向上させることができるという利点がある。

また本実施形態では、回路基板１２と放熱部４５との間には伝熱部材５０が配置されている例について説明したが、例えば伝熱部材５０を廃止し、放熱部４５（第１の環状部４６）を回路基板１２に直接、当接させた場合であっても、前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、表示手段１１が液晶表示パネルのごとき計器用ディスプレイからなる例について説明したが、例えば表示手段１１を、指針と、指針によって指示される目盛等の表示部を有する計器用表示板と、指針を駆動するように回路基板１２に実装されるモータ（指針駆動手段）とから主に構成されるアナログ式計器としてもよい。

１０ 表示ユニット
１１ 表示手段
１２ 回路基板
１２ａ 電子部品
２０ 透視パネル
３０ 枠部材
４０ 筐体
４１ 底壁部
４２ 側壁部
４３ 空洞部
４３ａ 第１の空洞部
４３ｂ 第２の空洞部
４４ 壁部
４５ 放熱部
４５ａ 環状部
４５ｂ 環状垂下部
４５ｃ 第３の孔部（貫通部）
４６ 第１の環状部
４７ 第２の環状部
４８ 突起部（空回り防止部）
５０ 伝熱部材
Ｅ 視認者
Ｓ ネジ

Claims (4)

1. 表示手段と前記表示手段の視認者側とは反対側に配置される回路基板とを少なくとも有する表示ユニットと、
   前記回路基板に搭載される発熱を伴う電子部品と、
   前記表示ユニットを収容する筐体とを備えた表示装置において、
   前記筐体は、前記回路基板の視認者側とは反対側に設けられる空洞部を有する壁部と、前記空洞部に埋設される放熱部とが一体形成された構成となっているとともに、前記放熱部に形成された貫通部を貫通するネジによって、前記表示ユニットにネジ固定され、
   前記電子部品から発せられる熱は前記回路基板を介して前記放熱部へと伝わるように構成されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記回路基板と前記放熱部との間には伝熱部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記放熱部と当接する前記壁部の当接部は、前記回路基板から遠ざかるに従って、前記空洞部の開口幅が幅狭となるような形状となっていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の表示装置。
4. 前記放熱部には、前記表示ユニットと前記筐体とのネジ固定時において、前記放熱部が空回りするのを防止する空回り防止部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか１つに記載の表示装置。

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