JP2016179732A - 車載用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の配置の自由度が高い車載用表示装置を提供すること。【解決手段】車載用表示装置（１０）は、発光素子（８５）が設けられたサブ基板（５０）と、サブ基板（５０）に電気を供給可能なメイン基板（４０）と、情報を表示可能な表示器（９０）と、これらを支持する支持部材（２０）と、を有している。サブ基板（５０）は、メイン基板（４０）に対向する第１面部（６０）と、この第１面部（６０）の端部から立ち上げられた立ち上げ部（７０）と、立ち上げ部（７０）の先端から延びる第２面部（８０）と、からなる。発光素子（８５）は、第２面部（８０）に設けられている。メイン基板（４０）は、第１面部（６０）と、表示器（９０）と、によって挟まれている。【選択図】図５

Description

本発明は、乗員に車両情報を提供するための車載用表示装置に関する。

一般に、車両には、車速等の車両情報を乗員に対して提供するための車載用表示装置が搭載されている。車載用表示装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。特許文献１に開示される技術について、図８を参照して説明する。

図８には、特許文献１に開示された車載用表示装置（車両用表示装置）の断面が示されている。なお、符号は振り直した。

車載用表示装置２００は、発光素子２０１を実装した基板２０２が、ケース２０３に収納されてなる。基板２０２には、電気を供給するためのハーネス２０４が接続されると共に、先端に指針２０５を有するモータ２０６と、車両外部との通信を行うための通信用基板２０７と、が設けられている。

通信用基板２０７は、ボルト２１１、ナット２１２、及び、カラー２１３によって、基板２０２に対して所定の位置に固定されている。

ところで、発光素子２０１は、発光させることにより発熱する。この熱が基板２０２に伝わると、基板２０２は、熱の影響により伸縮する。このため、基板２０２への他の部品の固定には、図９に示されるような方法が一般に採用されている。

図９を参照する。図９は、図８の９−９線に沿った断面図である。基板２０２には、通信用基板２０７（図８参照）を固定するボルト２１１が通される２種類のボルト孔２０２ａ、２０２ｂが形成されている。一方のボルト孔２０２ａは、ボルト２１１の外径に沿って円形状に形成されている。他方のボルト孔２０２ｂは、長円形状に形成されている。

長円形状のボルト孔２０２ｂによって、基板２０２の熱伸びを許容しつつ、円形状のボルト孔２０２ａによって、通信用基板２０７は、位置決めされる。

前述のことから分かるように、長円形状のボルト孔２０２ｂの近傍は、通信用基板２０７に対して、相対的に移動し得る部位である。このため、通信用基板２０７に関係する部品は、相対移動の少ない円形状のボルト孔２０２ａの近傍であることが望ましい。即ち、熱伸びの影響により、部品の配置の自由度が低下する。

特開２０１３−６００３７号公報

本発明は、部品の配置の自由度が高い車載用表示装置の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、発光素子が設けられたサブ基板と、このサブ基板に電気を供給可能なメイン基板と、このメイン基板によって制御され情報を表示可能な表示器と、これらのサブ基板、メイン基板、及び表示器を支持する支持部材と、を有し、車両に搭載される車載用表示装置において、
前記サブ基板は、プレス成形可能な素材により構成されると共に、前記メイン基板に対向する第１面部と、この第１面部の端部から前記メイン基板の縁に向かって立ち上げられた立ち上げ部と、前記メイン基板から離れるように前記立ち上げ部の先端から延びる第２面部と、を有し、
前記発光素子は、前記第２面部に設けられ、
前記メイン基板は、前記サブ基板の第１面部と、前記表示器と、によって挟まれていることを特徴とする車載用表示装置が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記支持部材は、前記メイン基板及び前記サブ基板に向かって突出し前記メイン基板及び前記サブ基板の両方の位置決めを行うメイン基板／サブ基板位置決めピンを有している。

請求項１に係る発明では、サブ基板は、プレス成形可能な素材により構成されると共に、メイン基板に対向する第１面部と、この第１面部の端部からメイン基板の縁に向かって立ち上げられた立ち上げ部と、メイン基板から離れるように立ち上げ部の先端から延びる第２面部と、を有している。第２面部には、発光素子が設けられている。発光素子の熱により、第２面部は、熱伸びし得る。一方、サブ基板は、プレス成形可能な素材により構成されている。即ち、所定量の弾性変形を許容する素材により構成されている。このため、第２面部が熱伸びした際に、立ち上げ部を弾性変形させることができる。立ち上げ部が弾性変形することにより、第２面部の熱伸び分を吸収することができる。即ち、第２面部に生じた熱伸びの影響が第１面部に伝わることを抑制することができる。メイン基板に対向する第１面部は、熱伸びの影響を受けにくい。第１面部には、自由に部品を配置することができる。部品の配置の自由度が高い車載用表示装置を提供することができる。

請求項２に係る発明では、支持部材は、メイン基板及びサブ基板の両方の位置決めを行うメイン基板／サブ基板位置決めピンを有している。１つのピンによってメイン基板及びサブ基板の両方を位置決めする。これにより、メイン基板に対するサブ基板の位置ずれを抑制することができる。サブ基板は、メイン基板の縁に向かって延びる立ち上げ部を有している。立ち上げ部の先端がメイン基板に接触しないよう、互いの位置ずれを考慮して、立ち上げ部の先端とメイン基板との隙間を設定する必要がある。この点、メイン基板／サブ基板位置決めピンを有していることにより、メイン基板とサブ基板とを相対的に正確な位置に配置することができる。このため、立ち上げ部の先端とメイン基板との隙間を小さくすることができる。立ち上げ部とメイン基板との隙間を小さくすることにより、車載用表示装置のコンパクト化を図ることができる。

本発明の実施例による車載用表示装置の正面図である。 図１に示された車載用表示装置の分解斜視図である。 図２に示されたサブ基板の斜視図である。 図３の４−４線断面図である。 図１の５−５線断面図である。 図５の６部拡大図である。 図１に示された車載用表示装置の作用を説明する図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 図８の９−９線断面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車載用表示装置が搭載された車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例＞

図１を参照する。図１には、車載用表示装置１０が示されている。車載用表示装置１０は、例えば、車両の運転席の前方に搭載されて、車両情報を乗員に提供するためのものである。車両情報は、例えば、電気的な手段によって表示される。

車載用表示装置１０の左端部には、エンジンの回転数を表示するタコメータ１２１が配置されている。車載用表示装置１０の右端部には、燃料の残量を表示するフューエルメータ１２２が配置されている。車載用表示装置１０の上端部には、ウインカランプ等の複数のワーニング部１２３が配置されている。

タコメータ１２１及びフューエルメータ１２２の間には、表示器９０の表示面部９０ａが臨んでいる。表示面部９０ａには、車速、燃費、道路情報等から選択された、１つ又は複数の情報を表示可能である。さらに、表示面部９０ａに表示される情報は、乗員の操作によって切り替えることもできる。

図２を参照する。車載用表示装置１０は、支持部材２０と、この支持部材２０の前方に位置し支持部材２０によって位置決めされているメイン基板４０と、このメイン基板４０の前面及び周縁を覆うように配置されているサブ基板５０と、支持部材２０の後方に位置し支持部材によって位置決めされている表示器９０と、これらの表示器９０、支持部材２０、メイン基板４０及びサブ基板５０が収納される前部ケース１００と、この前部ケース１００に被せられた後部ケース１１０と、この後部ケース１１０の後面に固定されたレンズ１２０と、からなる。

前部ケース１００、サブ基板５０、メイン基板４０、支持部材２０、表示器９０、及び、後部ケース１１０は、複数のねじ１１〜１４によって互いに固定されている。

支持部材２０は、樹脂製の射出成形品によって構成される。支持部材２０には、中央に矩形状に形成された中央開口部２１と、この中央開口部２１の周縁からメイン基板４０及びサブ基板５０に向かって突出しメイン基板４０及びサブ基板５０の両方の位置決めを行うメイン基板／サブ基板位置決めピン２２，２３と、メイン基板／サブ基板位置決めピン２２の下部において表示器９０の位置決めを行うための表示器位置決め孔２４と、支持部材２０の四隅において後部ケース１１０の位置決めを行うための後部ケース位置決め部２５と、これらの後部ケース位置決め部２５の近傍からサブ基板５０に向かって突出しサブ基板５０の位置決めを行うサブ基板位置決めピン２６と、レンズ１２０に形成されたタコメータ１２１、フューエルメータ１２２、ワーニング部１２３の位置に対応させた複数の支持部材開口部２７と、ねじ１１〜１４が挿通される支持部材ねじ挿通孔３１〜３４と、が形成されている。

メイン基板／サブ基板位置決めピン２２，２３は、支持部材２０の背面視において略半円柱状を呈しメイン基板４０の位置決めを行うメイン基板位置決め部と、支持部材２０の背面視において略円柱状を呈しサブ基板５０の位置決めを行うサブ基板位置決め部と、からなる。メイン基板位置決め部と、サブ基板位置決め部とを、一体的に形成することにより、別々に形成した場合よりも高い強度が高められている。即ち、互いに補強することができる

表示器位置決め孔２４は、メイン基板／サブ基板位置決めピン２２の近傍に形成されている。サブ基板５０に向かって突出し、強度が高められたメイン基板／サブ基板位置決めピン２２の近傍に表示器位置決め孔２４は、形成されている。表示器位置決め孔２４が形成されることにより強度が低下するが、メイン基板／サブ基板位置決めピン２２の近傍に表示器位置決め孔２４が形成されることにより、強度の低下による影響を抑制することができる。加えて、支持部材２０を基準として、メイン基板４０、サブ基板５０、及び表示器９０が相対的に位置ずれし難くなる。

後部ケース位置決め部２５は、筒状を呈し、底部にねじ１１を挿通するための支持部材ねじ挿通孔３１が形成されている。

メイン基板４０は、例えば、ガラス繊維強化プラスチックの表面に銅箔パターンが形成された、硬質の配線板によって構成される。即ち、メイン基板４０は、略矩形板状のいわゆるリジッド基板によって構成される。

メイン基板４０には、発光素子（詳細は後述する）を点灯させるための制御回路、車両に搭載された他の部品との通信を行うための通信回路、マイコン、駆動電源の回路、表示器９０に表示される情報のためのＩＣ等が実装されている。

メイン基板４０の左右の縁の中央と、上部の縁の中央とには、略半円状の切り欠き形状部４１，４２が形成されている。切り欠き形状部４１，４２には、メイン基板／サブ基板位置決めピン２２，２３が通される。これにより、メイン基板４０は、支持部材２０に対して位置決めされる。さらに、メイン基板４０には、ねじ１３，１４が挿通されるメイン基板ねじ挿通孔４３，４４が形成されている。

サブ基板５０は、メイン基板４０に対向する第１面部６０と、この第１面部６０の端部からメイン基板４０の縁に向かって立ち上げられた立ち上げ部７０と、メイン基板４０から離れるように立ち上げ部７０の先端から延びる第２面部８０と、を有している。

第１面部６０には、ねじ１３，１４が挿通される第１面部ねじ挿通孔６３，６４と、支持部材２０のメイン基板／サブ基板位置決めピン２２，２３が挿通される第１面部位置決め孔６５，６６と、が形成されている。

第２面部８０には、ねじ１１，１２が挿通される第２面部ねじ挿通孔８１，８２と、支持部材２０のサブ基板位置決めピン２６が挿通される第２面部位置決め孔８３と、が形成されている。

図３を参照する。第２面部８０の後面には、複数の発光素子８５が実装されている。これらの発光素子８５は、タコメータ１２１（図１参照）やフューエルメータ１２２（図１参照）の各目盛りや、ワーニング部１２３の各アイコンに対応させて設けられている。即ち、これらの発光素子８５が点灯することにより、各目盛りやアイコンが点灯する。

図４を参照する。サブ基板５０は、例えば、アルミニウム製のベース板５０ａと、このベース板５０ａの一面に積層されたポリイミド製の絶縁層５０ｂと、この絶縁層５０ｂの一面に積層された銅箔製の回路層５０ｃと、からなる、いわゆるフレキシブル基板である。サブ基板５０は、フレキシブル基板をプレス成形して、任意の形状に形成したものである。

図５を参照する。サブ基板５０は、第１面部６０の後面部に配置された接続部材５１を介して、メイン基板４０に対して電気的に接続されている。即ち、サブ基板５０は、接続部材５１を介して、メイン基板４０から給電される。なお、接続部材５１は、図３に示された第１面部６０の接続部材接触部６７に接触している。

図２に戻る。表示器９０は、例えば、液晶ディスプレイによって構成されている。表示器９０は、前面部に設けられたコネクタ９１を介して、メイン基板４０に電気的に接続されている。

表示器９０の前面部には、ねじ１３，１４が締結される表示器ねじ締結部９３，９４と、支持部材２０の表示器位置決め孔２４に嵌合された表示器位置決めピン９５と、が形成されている。

前部ケース１００には、ねじ１１〜１３が挿通される前部ケースねじ挿通孔１０１〜１０３が形成されている。

後部ケース１１０には、ねじ１１，１２が締結されると共に支持部材２０に向かって突出している後部ケースボス部１１１，１１２と、表示部９０の表示面部９０ａに対応させて開口している表示部開口部１１４と、発光素子８５（図３参照）に対応させて開口している複数の光源開口部１１５と、が形成されている。

ねじ１１が締結される後部ケースボス部１１１は、支持部材２０の後部ケース位置決め部２５に嵌め込まれている。後部ケースボス部１１１は、ねじ１１が締結される部位であると共に、後部ケース１１０と支持部材２０との位置決めを行う部位でもある。後部ケースボス部１１１を後部ケース位置決め部２５に嵌め込んだ状態においてねじ１１を締結することができるため、組み立て作業が容易である。

レンズ１２０の表面には、タコメータ１２１、フューエルメータ１２２、ワーニング部１２３が、それぞれ印刷されている。印刷の他に、タコメータ１２１、フューエルメータ１２２、ワーニング部１２３が、それぞれ印刷されたフィルムをインサート成形することにより、レンズ１２０に一体的に形成することもできる。

車載用表示装置１０組み立ての一例を説明する。組み立てに先立って、レンズ１２０を後部ケース１１０に一体化しておく。レンズ１２０は、後部ケース１１０に接着剤によって接着してもよいし、インサート成形によって後部ケース１１０に一体化してもよい。

まず、表示器９０の表示器位置決めピン９５を、支持部材２０の表示器位置決め孔２４に差し込む。次に、メイン基板４０の切り欠き形状部４１，４２を、支持部材２０のメイン基板／サブ基板位置決めピン２２，２３に差し込む。次に、サブ基板５０の第１面部位置決め孔６５，６６を支持部材のメイン基板／サブ基板位置決めピン２２，２３に差し込むと共に、第２面部位置決め孔８３をサブ基板位置決めピン２６に差し込む。

次に、表示器９０、支持部材２０、メイン基板４０、及び、サブ基板５０をねじ１４によって、締結する。

ねじ１４は、サブ基板５０の第１面部ねじ挿通孔６４、メイン基板４０のメイン基板ねじ挿通孔４４、支持部材２０の支持部材ねじ挿通孔３４を通されて、表示器９０の表示器ねじ締結部９４に締結される。

次に、表示器９０、支持部材２０、メイン基板４０、及び、サブ基板５０をねじ１４によって締結したユニットを、前部ケース１００に収納すると共に、レンズ１２０が一体化された後部ケース１１０の後部ケースボス部１１１を、後部ケース位置決め部２５に差し込む。最後に、これらをねじ１１〜１３によって互いに締結する。

ねじ１１は、前部ケース１００の前部ケースねじ挿通孔１０１、サブ基板５０の第２面部ねじ挿通孔８１、支持部材２０の支持部材ねじ挿通孔３１を通されて、後部ケース１１０の後部ケースボス部１１１に締結される。

ねじ１２は、前部ケース１００の前部ケースねじ挿通孔１０２、サブ基板５０の第２面部ねじ挿通孔８２、支持部材２０の支持部材ねじ挿通孔３２を通されて、後部ケース１１０の後部ケースボス部１１２に締結される。

ねじ１３は、前部ケース１００の前部ケースねじ挿通孔１０３、サブ基板５０の第１面部ねじ挿通孔６３、メイン基板４０のメイン基板ねじ挿通孔４３、支持部材２０の支持部材ねじ挿通孔３３を通されて、表示器９０の表示器ねじ締結部９３に締結される。

図６、図７（ａ）、及び、図７（ｂ）を参照する。サブ基板５０は、プレス成形可能な素材により構成されると共に、メイン基板４０に対向する第１面部６０と、この第１面部６０の端部からメイン基板４０の縁に向かって立ち上げられた立ち上げ部７０と、メイン基板４０から離れるように立ち上げ部の先端から延びる第２面部８０と、を有している。第２面部８０には、発光素子８５（図３参照）が設けられている。発光素子８５の熱により、第２面部８０は、熱伸びし得る。一方、サブ基板５０は、プレス成形可能な素材により構成されている。即ち、所定量の弾性変形を許容する素材により構成されている。このため、第２面部８０が熱伸びした際に、立ち上げ部７０を弾性変形させることができる。立ち上げ部７０が弾性変形することにより、第２面部８０の熱伸び分を吸収することができる。即ち、第２面部８０に生じた熱伸びの影響が第１面部６０に伝わることを抑制することができる。メイン基板４０に対向する第１面部６０は、熱伸びの影響を受けにくい。第１面部６０には、自由に部品を配置することができる。部品の配置の自由度が高い車載用表示装置１０を提供することができる。

図２を参照する。支持部材２０は、メイン基板４０及びサブ基板５０の両方の位置決めを行うメイン基板／サブ基板位置決めピン２２，２３を有している。１つのピンによってメイン基板４０及びサブ基板５０の両方を位置決めする。これにより、メイン基板４０に対するサブ基板５０の位置ずれを抑制することができる。サブ基板５０は、メイン基板４０の縁に向かって延びる立ち上げ部７０を有している。立ち上げ部７０の先端がメイン基板４０に接触しないよう、互いの位置ずれを考慮して、立ち上げ部７０の先端とメイン基板４０との隙間を設定する必要がある。この点、メイン基板／サブ基板位置決めピン２２，２３を有していることにより、メイン基板４０とサブ基板５０とを相対的に正確な位置に配置することができる。このため、立ち上げ部７０の先端とメイン基板４０との隙間を小さくすることができる。立ち上げ部７０とメイン基板４０との隙間を小さくすることにより、車載用表示装置１０のコンパクト化を図ることができる。

図３を参照する。サブ基板５０には、メイン基板４０に対向する面である正面部（一方の面）にのみ部品が実装されると共に、正面部にのみ配線パターンが配されている。メイン基板４０をサブ基板５０の正面側（後面側）に配置したことにより、接続部材５１（図５参照）、及び、発光素子８５を正面部に集約することができる。背面部（他方の面）に配線パターンを設ける必要がなく、サブ基板５０の部品コストを安価にすることができる。加えて、メイン基板４０が正面部側に位置しているため、サブ基板５０との配線を短くすることができる。

尚、本発明による車載用表示装置１０は、液晶ディスプレイが搭載された装置を例に説明したが、指針をモータによって回転させる形式の装置にも適用可能である。また、車載用表示装置１０が搭載される車は、四輪車の他に、二輪車、電車、建機、作業機等車輪やクローラによって走行するものであれば、これらのものも含まれる。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明の車載用表示装置は、乗用自動車に好適である。

１０…車載用表示装置
２０…支持部材
２２，２３…メイン基板／サブ基板位置決めピン
４０…メイン基板
５０…サブ基板
６０…第１面部
７０…立ち上げ部
８０…第２面部
８５…発光素子
９０…表示器

Claims (2)

1. 発光素子が設けられたサブ基板と、このサブ基板に電気を供給可能なメイン基板と、このメイン基板によって制御され情報を表示可能な表示器と、これらのサブ基板、メイン基板、及び表示器を支持する支持部材と、を有し、車両に搭載される車載用表示装置において、
   前記サブ基板は、プレス成形可能な素材により構成されると共に、前記メイン基板に対向する第１面部と、この第１面部の端部から前記メイン基板の縁に向かって立ち上げられた立ち上げ部と、前記メイン基板から離れるように前記立ち上げ部の先端から延びる第２面部と、を有し、
   前記発光素子は、前記第２面部に設けられ、
   前記メイン基板は、前記サブ基板の第１面部と、前記表示器と、によって挟まれていることを特徴とする車載用表示装置。
2. 前記支持部材は、前記メイン基板及び前記サブ基板に向かって突出し前記メイン基板及び前記サブ基板の両方の位置決めを行うメイン基板／サブ基板位置決めピンを有していることを特徴とする請求項１記載の車載用表示装置。

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