JP2019111929A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示器に圧力を加えることなく、表示器を支持固定することができる車両用表示装置を提供することができる。【解決手段】 車両情報を表示面２１ａに表示する表示器２１と金属製のシールド部材２１１とを有する表示ユニット２０と、表示ユニット２０の表示面２１ａ側に接着され表示面２１ａを視認可能とする透光部２２１ａを有する表示板２２と、表示ユニット２０を制御する制御手段を実装し表示器２１に駆動信号を出力する回路基板３１と、回路基板３１上に配設され表示板２２を支持するケース体３４と、を備え、シールド部材２１１と回路基板３１とは、初期的に流動性を有し、後に固化する接着部材３５により接着される。【選択図】 図２

Description

本開示は、自動二輪車等の車両用表示装置に関し、例えば、回路基板を備えた車両用計器に好適である。

特許文献１に開示されるように、カバープレートと表示器とを光硬化型接着剤で接着した構造の車両用表示装置において、車両による振動を防止すると共に、車両内外の電子機器からの電磁波ノイズにより表示出力が誤動作することを防止する目的として、液晶表示器をシールド部材で覆い、シールド部材と回路基板との間に、弾性及び導電性の緩衝部材を挟持し、この緩衝部材を位置決め部で所定位置に保持するものが知られている。

特開２０１６−３７１７３号公報

しかしながら、シールド部材と回路基板との間に緩衝部材を挟持したとしても、部品の寸法バラツキによる僅かな高さ違いにより表示器に僅かでも圧力が加わると、光硬化型接着剤で接着した表示器の表示面に圧力が加わり、表示に悪影響を及ぼすといった問題点があった。

そこで本開示の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、カバープレートと表示器とを光硬化型接着剤で接着した構造の車両用表示装置において、表示器に圧力を加えることなく、表示器を支持固定することができる車両用表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本開示に係る車両用表示装置１は、車両情報を表示面２１ａに表示する表示器２１と金属製のシールド部材２１１とを有する表示ユニット２０と、前記表示ユニット２０の前記表示面２１ａ側に接着され前記表示面２１ａを視認可能とする透光部２２１ａを有する表示板２２と、前記表示ユニット２０を制御する制御手段を実装し前記表示器２１に駆動信号を出力する回路基板３１と、前記回路基板３１上に配設され前記表示板２２を支持するケース体３４と、を備え、前記シールド部材２１１と前記回路基板３１とは、初期的に流動性を有し、後に固化する接着部材３５により接着されることを特徴とする。

本開示は、カバープレートと表示器とを光硬化型接着剤で接着した構造の車両用表示装置において、表示器に圧力を加えることなく、表示器を支持固定することができる車両用表示装置を提供することができる。

本開示の第１の実施形態に係る車両用表示装置の正面図。 図１に示す車両用表示装置のＡ−Ａ線の沿った断面図。 図２に示す車両用表示装置の分解図であり、上部ユニットを示す図。 図２に示す車両用表示装置の分解図であり、表示ユニットを示す図。 図２に示す車両用表示装置の分解図であり、回路基板ユニットを示す図。 図２に示す車両用表示装置の分解図であり、収容体を示す図。 同上実施形態の接地接続構造を示す拡大断面図。 第２の実施形態の接地接続構造を示す拡大断面図。 第３の実施形態の接地接続構造を示す拡大断面図。（ａ）接着部材の充填中の状態を示す図。（ｂ）接着部材の充填の完了状態を示す図。

本開示の実施形態について図１乃至９を参照して説明するが、本開示はこれら実施形態に限定されるものではなく、本開示を逸脱することなく種々の変更が可能である。

第１の実施形態に係る車両用表示装置１は、図１に示す外形をなし、車両（例えば、自動二輪）に搭載され、所定の計測量（車両速度など）を表示する計器装置として構成されている。尚、以下では、車両用表示装置１の構成の理解を容易にするために、各部材に対して、車両用表示装置１から車両運転席に着座したユーザーを見る方向を「表」、その反対側を「裏」として、各部材を適宜説明する（図２の両端矢印参照）。

車両用表示装置１は、図２に示すように、上部ユニット１０と、表示ユニット２０と、回路基板ユニット３０と、収容体４０と、を備える。尚、図３乃至６は、図２のように車両用表示装置１を組み付ける前の各構成１０，２０，３０，４０を示す図である。

（上部ユニット１０）
上部ユニット１０は、図２，３に示すように、見返し部材１１と、透過パネル１２と、を備える。

見返し部材１１は、黒色のＰＰ（ポリプロピレン）樹脂などの不透過性の合成樹脂からなり、図１乃至３に示すように筒状に形成され、内側にシボが設けられた立壁１１ａで文字板２２の外周を覆い、表示面２１ａや警告表示部２２１ｃを露出し、それ以外の所要領域を隠蔽する。また、見返し部材１１は、収容体４０とで文字板２２とケース体３４とを挟持し、収容体４０の収容体突起４４ｂに見返し係止片１１ｂが係止されることで固定される。立壁１１ａのシボ面は、表示面２１ａや警告表示部２２１ｃからの照明の映り込みを防止している。

透過パネル１２は、透明のＰＭＭＡ（アクリル）樹脂などの透過性の合成樹脂からなり、図２，３に示すように、見返し部材１１の見返し突起１１ｃに透過パネル係止片１２ａが係止されることで固定されて前面を覆うものである。

（表示ユニット２０）
表示ユニット２０は、図２，４に示すように、表示器２１と、文字板２２と、透光層２３と、を備える。

表示器２１は、例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）からなり、所定の計測量（例えば、車両速度）を報知するための画像を表示面２１ａに表示する。第１の実施形態では、表示器２１として汎用のモジュール化された液晶ディスレイが採用されており、表示器２１は、裏側に向かって突出し、ネジ切孔（図示せず）を要する４個の金属製のボス体２１ｂ（図２，４）を有している。尚、表示器２１は、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）などであってもよい。

また、表示器２１には、裏面に金属性の板状のシールド部材２１１と、回路基板２１２が設けられる。シールド部材２１１は、後述する導電経路にて接地することによって、静電気又はノイズが、周辺の電子部品に悪影響を及ぼさないようにグランドへ導くことができ、表示器２１の裏面を覆うように設けられる。尚、表示器２１は、液晶ディスプレイの駆動回路やバックライトを有しており、これら電子部品が発する熱をシールド部材２１１によって、伝熱又は放熱する作用も期待できる。回路基板２１２は、ＴＦＴの駆動信号を送信するための配線パターンが形成されている。

文字板２２は、表示器２１の表側に位置し、透明板２２０と、遮光部２２１と、を有する。

透明板２２０は、例えば、透明の無機ガラスからなり約２ｍｍの厚さの平面状に形成されている。遮光部２２１は、透明板２２０の裏面に形成された遮光性印刷層からなる。透明板２２０の裏面には、遮光部２２１が形成されていない部分があり、その部分により、表示器２１の表示面２１ａを透視可能とする窓部（透光部）２２１ａが形成されている。

また、遮光部２２１の一部には、いわゆる抜き文字状に所定の警告情報を報知するためのアイコン、記号などからなる警告表示部２２１ｃが形成されている。つまり、警告表示部２２１ｃは一部が透光性を有している。図１に示すように、窓部２２１ａは矩形状に形成され、警告表示部２２１ｃは窓部２２１ａの両隣に位置している。

また、文字板２２の遮光部２２１の裏面側には、黒色の両面接着テープ２２ａが取り付けられている。この両面接着テープ２２ａは、ケース体３４の表側端部と当接する。この構成により、表示器２１に振動が生じても、文字板２２がケース体３４から浮き上がることを防止し、文字板２２に生じる歪みを低減する。

透光層２３は、透明光学粘着（ＯＣＡ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）シートから構成されており、文字板２２の裏面と、表示器２１の表示面２１ａとの間に隙間なく重ね合わされて、接着されている。

（回路基板ユニット３０）
回路基板ユニット３０は、図２，５に示すように、回路基板３１と、これらの回路基板３１を保持するケース体３４と、接着部材３５と、を備える。回路基板３１は、各々、プリント配線が形成された基板に各種電子部品が実装されたプリント回路板からなる。

回路基板３１は、表示器２１の裏側に位置し、表示器２１と電気的に接続されている。具体的には、回路基板３１の基板裏面にはコネクタ（図示せず）が実装されており、このコネクタと、表示器２１の裏面側に設けられた可撓性基板（図示せず）によって、回路基板３１と表示器２１とは電気的に接続されている。可撓性基板は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）などを適用でき、この場合、回路基板３１と回路基板２１２とにコネクタ接続されている。

また、図２に示すように、回路基板３１の表側には警告表示部２２１ｃを照明する光源３１ｂが実装されている。光源３１ｂは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からなり、車両用表示装置１の表裏方向において警告表示部２２１ｃと対向する位置に設けられ、表側に向けて光を出射する。

また、回路基板３１には、車両用表示装置１の動作を制御する制御手段３１ａ（マイクロコンピュータなどの駆動制御回路）が実装されている（例えば、基板の裏側に実装されている）。この制御手段３１ａは、車両のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）（図示せず）と電気的に接続されており、ＥＣＵから取得した車両に関する各種情報に基づいて、表示器２１に車両速度などを示す画像を表示させる。また、例えば、光源３１ｂも制御手段３１ａの制御のもとで発光動作を行う。

また、回路基板３１には、各種電子部品の他、収容体４０の裏側へ露出し、車両用表示装置１と外部とを接続するための外部接続用コネクタ（図示せず）が実装されている。この外部接続用コネクタは、回路基板３１の裏側に実装されており、収容体４０の底部４１（図２，６）に設けられた開口部（図示せず）から車両用表示装置１の外部に露出している。この外部接続用コネクタにより、車両用表示装置１はＥＣＵなどの外部装置と接続可能になっている。

ケース体３４は、白色のＰＰなどの樹脂から不透明に形成され、回路基板３１を保持する。具体的には、回路基板３１は、図２，５に示すように、ネジＳなどの固定手段によりケース体３４に裏側から固定されている（保持されている）。

また、ケース体３４は、表示器２１を収納する凹部３４３と、光源３１ｂが発した光を文字板２２へと導くライトガイド３４４と、を有して形成されている。凹部３４３は、図２に示すように、凹状に形成されており、表示器２１を裏側から覆い、表示面２１ａ以外の部分を概ね囲むように表示器２１を収納する。表示面２１ａの法線方向において、表示器２１と凹部３４３の間には隙間部Ｇが形成されており、表示器２１と凹部３４３とは当接しない。従って、表示器２１は、文字板２２に透光層２３を介して、宙吊り状に支持されることになる。

ライトガイド３４４は、図２に示すように、凹部３４３に隣接して形成される筒状部であり、光源３１ｂが発した光を文字板２２側へ反射して導く。例えば、ライトガイド３４４は、光源３１ｂと、その表側に位置する警告表示部２２１ｃとを結ぶ線を囲むように形成されている。光源３１ｂが発した光は、このように形成されたライトガイド３４４の内面で効率的に反射されつつ文字板２２へと到達し、警告表示部２２１ｃを照明し発光させる。

また、ケース体３４は、側壁部３４５と、フランジ部３４６と、を有する。側壁部３４５は、ケース体３４の外周側に向かう面を有する壁である。側壁部３４５には、動作時の表示器２１などから発生する熱を逃がすための放熱孔（図示せず）が複数、形成されている。

フランジ部３４６は、側壁部３４５の表側の端部からケース体３４の外周側に向かって突出するように形成されている部分であり、収容体４０に形成された後述する段部４４ａに嵌められる。これにより、ケース体３４は、収容体４０に表側から載置されるように配置される。

接着部材３５は、接着性のエポキシ樹脂材料からなり、初期的に液状で流動性を有し、後に自然乾燥により固化する常温硬化性の接着剤である（後に熱を加えて固化する熱硬化性の接着剤であってもよい）。また、接着部材３５は、銀粉（導電性物質）を高充填した電導性接着剤からなるものである。接着部材３５は図５に示すように、回路基板ユニット３０の状態の時にケース体３４に注入されており、その後、表示ユニット２０が組み付けられて、図２，７に示すように、表示器２１と回路基板３１との間に介在して設けられる。また、接着部材３５は、凹部３４３に形成された位置決め部３４７に収容されて位置決めされる。

また、接着部材３５は、表示器２１と回路基板３１とに対して接着状態を維持できるので、シールド部材２１１と回路基板３１のグランド接続された銅箔パターンである表側グランド電極３１１（図７参照）との導電状態を保つことができる。

尚、表示器２１は上記のように宙吊り状に設けられることや、文字板２２を突き上げて浮き上がらせない程度の小さなテンションにて保持することが望ましく、通常、設計が困難であるが、接着部材３５は、硬化後の熱膨張力や収縮率も小さいので、表示器２１の表示面２１aに加わる圧力を低減することができる。尚、流動性の接着剤に限らず、ゲル状の接着剤を適用することもできる。

位置決め部３４７は、表面が開口した半球形状に形成された御椀形状部３４７ａと、御椀形状部３４７ａの底面に回路基板３１を視認可能に形成された孔部３４７ｂと、御椀形状部３４７ａの表側端部に外部へ張り出すようにフランジ状に形成された鍔部３４７ｃと、を有する。鍔部３４７ｃは、回路基板３１の面方向においてシールド部材２１１との間に隙間部Ｈを有する。

接着部材３５は、回路基板３１に両面接着テープ２２ａの貼られたケース体３４を載置し、ケース体３４をネジＳで固定した後、位置決め部３４７に前面から注入され（図５の状態）、その後、表示ユニット２０が載置された後に固化することによって、シールド部材２１１と回路基板３１とを接着する（図２の状態）。

（収容体４０）
収容体４０は、図２，６に示すように、例えば黒色のＡＢＳ（アクリロニトリル ブタジエン スチレン）などの樹脂から遮光性を有して形成されている。また、収容体４０は、前述した底部４１と、底部４１の端部から表側に向かって立つ壁部４２と、を有し、表側に向かって開口する箱状に形成されている。つまり、収容体４０は、壁部４２の表側端部に囲まれる開口部４３を有する。このように形成された収容体４０の内部に回路基板ユニット３０は配置される。

また、壁部４２の表側端部には、開口部４３の外周側に突出する突出部４４が設けられている。突出部４４の開口部４３側には、開口部４３を囲む段部４４ａが形成されている。段部４４ａの外面に設けられた収容体突起４４ｂが、見返し係止片１１ｂに嵌まることで、ケース体３４は収容体４０に配置される。このようにして、回路基板ユニット３０は収容体４０の内部に位置する。

斯かる車両用表示装置１は、車両情報を表示する表示器２１と、シールド部材２１１とを有する表示ユニット２０と、この表示ユニット２０を制御する制御手段３１ａを実装し表示器２１に駆動信号を出力する回路基板３１と、を備え、シールド部材２１１と回路基板３１の表側グランド電極３１１との間に接着部材３５を挟持することで、シールド部材２１１を接地する。

従って、シールド部材２１１の接地構造を得るために、位置決め部３４７内に接着部材３５を充填するだけで良いため、組付け性が良好である。また、接着性を有する接着部材３５によって、車両が振動しても、接地状態を保持できるため、導電状態を保持しノイズによる悪影響を防止できる。また、この場合、回路基板３１の表側グランド電極３１１と、接地したシールド部材２１１との間に、制御手段３１ａが設けられるため、ノイズ影響を低減した状態で表示器２１を駆動できる。

また、回路基板３１は、孔部３４７ｂに対向する位置に、孔部３４７ｂより小さい貫通穴３１０を有する。このように形成されることにより、位置決め部３４７に表側から接着部材３５が注入されると、位置決め部３４７にあった空気は、御椀形状部３４７ａにより上下に逃げ易くなる。これにより、位置決め部３４７に接着部材３５を充填でき密着性を確保することができる。

また、このように形成されることにより、回路基板ユニット３０に表示ユニット２０を組み付けた時に、位置決め部３４７に注入された接着部材３５は、隙間部Ｈと貫通穴３１０から押し出され、その後固化するので、透光層２３で接着した表示器２１の表示面２１ａに加わる圧力を低減することができる。また、隙間部Ｈに押し出された接着部材３５は、鍔部３４７ｃにより、固化する前に回路基板３１の表側に垂れ落ちることを防止することができる。

従来、文字板２２と表示器２１を接着固定しない仕様においては、表示器２１はボス体２１ｂを回路基板３１に接地し、回路基板３１の裏側からネジ（図示せず）で固定し、表示器２１の固定及びグラウンドをしていた。本実施形態の表示器２１は、このような仕様における表示器２１を流用しているためボス体２１ｂを有する。しかしながら、車両の振動などにより表示器２１が裏面側へ動こうとした場合に、金属製のボス体２１ｂが回路基板３１に接触すると異音を生じる虞がある。

そこで、ボス体２１ｂと回路基板３１との間に隙間部Ｈよりも僅かに大きい隙間部Ｉを設けた。これにより、隙間部Ｈに接着部材３５が充填されているため、ボス体２１ｂが回路基板３１に接触しないので、表示器２１が位置決め部３４７に接触して発生する異音を防止することができる。尚、位置決め部３４７は樹脂製であるため、表示器２１との異音は無視できる程度に小さくすることができる。

本開示の第２の実施形態は、図８に示すように、位置決め部３４７はボス体２１ｂに対向する位置に形成され、ボス体２１ｂはこの位置決め部３４７の内側に収容される。このように形成されることにより、ボス体２１ｂの底面及び側面が接着部材３５により接着することができ、回路基板３１に支えられ、表示器２１が車両の振動等により斜めに傾き難くなる。更に、ボス体２１ｂの下の回路基板３１のスペースを有効活用することができ、ボス体２１ｂ以外の回路基板３１の面上に接着部材３５を配置するスペースが不要となるので、実装面積も増加することができる。

また、ボス体２１ｂを介して、シールド部材２１１を回路基板３１に接地することができるので、導電状態を保持しノイズによる悪影響を防止できる。また、位置決め部３４７に注入された接着部材３５は、隙間部Ｈと貫通穴３１０から押し出されるので、透光層２３で接着した表示器２１の表示面２１ａに加わる圧力を低減することができる。

本開示の第３の実施形態は、図９に示すように、位置決め部３４７は、裏面側が開口した半球形状に形成された御椀形状部３４７ｄと、御椀形状部３４７ｄの底面にシールド部材２１１を視認可能に形成された孔部３４７ｅと、孔部３４７ｅの表側端部に外部へ張り出すようにフランジ状に形成された鍔部３４７ｆと、を有する。鍔部３４７ｃは、回路基板３１の面方向においてシールド部材２１１との間に隙間部Ｊを有する。

また、回路基板３１は、孔部３４７ｅに対向する位置に貫通穴３１４と、回路基板３１の表面側と貫通穴３１４の内側に跨るように形成されたグランド電極３１５と、回路基板３１の裏面側に貫通穴３１４を取り巻くように円弧上形成されたグランド電極３１２と、グランド電極３１２の上に半田が突状に盛られて形成された半田部３１３と、を有する。

第１の実施形態では、接着部材３５は、回路基板ユニット３０の状態の時に位置決め部３４７に注入されていたが、本開示の第３の実施形態では、回路基板ユニット３０の状態の時に位置決め部３４７に注入されていない。接着部材３５は、図９（ａ）に示すように、回路基板ユニット３０と表示ユニット２０は互いを組み付けられた後に逆さにされ、治具９０により回路基板３１の裏面側から貫通穴３１４を通って位置決め部３４７に注入される。

図９（ｂ）に示すように、注入され接着部材３５は、隙間部Ｊから押し出され、その後、固化するので、透光層２３で接着した表示器２１の表示面２１ａに加わる圧力を低減することができる。また、隙間部Ｊに押し出された接着部材３５は、鍔部３４７ｆにより、固化する前に逆さ状態から戻されても、回路基板３１の表側に垂れ落ちることを防止することができる。また、回路基板３１の裏面側にはみ出した接着部材３５は、半田部３１３によりそれ以上広がることを防止することができる。

また、グランド電極３１５は貫通穴３１４の内側にも形成されているので、シールド部材２１１を回路基板３１に確実に接地することができ、導電状態を保持しノイズによる悪影響を防止できる。

尚、本開示の車両用表示装置１を上記した実施形態の構成にて例に挙げて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

本開示は、車両用表示装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用計器に適用できる。

２０ 表示ユニット
２１ 表示器
２１ａ 表示面
２１ｂ 突出部
２１１ シールド部材
２２ 表示板
２２１ａ 透光部（窓部）
３１ 回路基板
３１０ 貫通穴
３４ ケース体
３４７ 位置決め部
３４７ｃ 鍔部
３５ 接着部材
Ｈ 隙間

Claims (7)

1. 車両情報を表示面に表示する表示器と金属製のシールド部材とを有する表示ユニットと、
   前記表示ユニットの前記表示面側に接着され前記表示面を視認可能とする透光部を有する表示板と、
   前記表示ユニットを制御する制御手段を実装し前記表示器に駆動信号を出力する回路基板と、
   前記回路基板上に配設され前記表示板を支持するケース体と、を備え、
   前記シールド部材と前記回路基板とは、初期的に流動性を有し、後に固化する接着部材により接着されることを特徴とする車両用表示装置。
2. 車両情報を表示面に表示する表示器と金属製のシールド部材とを有する表示ユニットと、
   前記表示ユニットの前記表示面側に接着され前記表示面を視認可能とする透光部を有する表示板と、
   前記表示ユニットを制御する制御手段を実装し前記表示器に駆動信号を出力する回路基板と、
   前記回路基板上に配設され前記表示板を支持するケース体と、を備え、
   前記回路基板と前記シールド部材の間に、前記シールド部材との間に隙間を有して前記回路基板の上に配設され、初期的に流動性を有し、後に固化する接着部材を収容する位置決め部を有し、
   前記シールド部材と前記位置決め部とは、前記接着部材により接着されることを特徴とする車両用表示装置。
3. 前記接着部材は、電導性を有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の車両用表示装置。
4. 前記回路基板と前記シールド部材の間に、前記シールド部材との間に隙間を有して前記回路基板の上に配設され、前記接着部材を収容して位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
5. 前記回路基板は、前記位置決め部と対向する位置に貫通穴を有することを特徴とする請求項４に記載の車両用表示装置。
6. 前記位置決め部は、前記隙間部の側にフランジ状の鍔部を有することを特徴とする請求項４に記載の車両用表示装置。
7. 前記シールド部材は、前記回路基板の方へ突出した突出部を有し、前記突出部は前記位置決め部に収容されることを特徴とする請求項４に記載の車両用表示装置。

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