JP5012213B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示器を備え画像表示動作を行う車両用表示装置に関するもので、自動車に用いて好適である。

従来の液晶表示器を備え画像表示動作を行う車両用表示装置においては、液晶表示器を駆動制御する電気回路、つまり液晶駆動回路は高い周波数で作動するため、その作動時に当該回路部分から高周波を電磁波として放射することがある。この高周波が、車両用表示装置が備える他の機能の電気回路にノイズとして影響を及ぼすことがある。これを防止するために、液晶駆動回路が形成された回路基板上に液晶駆動回路部分を覆うように導電性金属板を取り付けて、それにより高周波を遮蔽することが行われている。

近年、車両用表示装置が備える液晶表示器が大型化され、それに伴って液晶駆動回路の面積が広がるとともに作動周波数が高くなってきた。また、車両用表示装置に備えられる機器の個数が増加し、車両用表示装置内の収納スペース有効利用のために、複数個の回路基板をその板厚方向に重ねて液晶表示器の背後に配置することが行われている。この場合、液晶駆動回路も複数の回路基板上に形成されることになる。したがって、一方の回路基板上の液晶駆動回路から放射される高周波が隣接する他方の回路基板上の液晶駆動回路に影響を及ぼす可能性がある。

上述の問題を解消する手段として、たとえば、液晶駆動回路が形成される２枚の回路基板を導電性金属板により覆い高周波を遮蔽する、つまり２枚の回路基板間に導電性金属板を配置して、それぞれの回路基板から放射される高周波が他方の回路基板へ到達することを阻止することが考えられる。この場合、高周波を遮蔽するための導電性金属板としては回路基板全体を覆う大きさの物が必要である。

ところで、一般的に、車両用表示装置は、樹脂材料から形成されるケーシングをブラケットを介して車両の構体に支持固定されている。このブラケットは、強度が必要なため通常は金属材料、たとえば鋼板にプレス加工を施したものから形成されている。そこで、このブラケットの形状を変更して平面部を設け、この平面部を高周波遮蔽用の導電性金属板として流用すれば、すなわち、２枚の回路基板の間にブラケットの平面部を挟むようにして配置すれば、新たに高周波遮蔽用の導電性金属板を設ける必要がなく部品点数の増加を抑制することができる。

しかし、鋼板製のブラケットに回路基板を包含するような平面部を設けると、ブラケットの重量が増加する、すなわち車両用表示装置の重量が増加するという問題が生じてしまう。

本発明は、従来からあるブラケットを高周波遮蔽用部材として活用して部品点数増加を抑制しつつ、車両用表示装置の重量増加を必要最小限度に抑制可能な車両用表示装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。

本発明の請求項１に記載の車両用表示装置は、液晶表示器と、画像表示動作をするように液晶表示器を制御駆動する電気回路が形成された２枚の回路基板である第１回路基板および第２回路基板と、液晶表示器、第１回路基板および第２回路基板を保持するとともにその端部において車両に固定されるブラケットとを備えた車両用表示装置であって、ブラケットは導電性金属としての鋼板から形成され、第１回路基板および第２回路基板はそれらの板厚方向に重ね且つブラケットの平面部を挟んで配置され、平面部には複数の開口窓が形成されるとともに平面部には導電性材質としてのアルミニウムからなる遮蔽部材が開口窓を覆うように重ねて密着固定され、遮蔽部材の単位面積当たり重量はブラケットの単位面積当たり重量よりも小さく、遮蔽部材の板厚はブラケットの板厚よりも小さく、平面部にバーリング加工を施して設けた突起と遮蔽部材に設けた貫通孔とを嵌合させた後に突起をかしめることにより、遮蔽部材がブラケットに固定されることを特徴としている。

ブラケットの重量を低減する方策として、平面部に複数の開口窓、いわゆる肉盗み孔を形成することがある。しかし、高周波は、その波長と開口部の大きさとの関係により開口部を通過する場合があり、平面部の高周波遮蔽効果を良好に維持可能な開口窓の大きさには上限がある。そのために、小さい孔を多数設ける必要があるが、多数の孔を設けることは加工コストが上昇を招く。そこで、本発明の請求項１に記載の車両用表示装置は、比較的大きい開口窓、すなわち液晶駆動回路が発生する高周波が通過可能であるような開口窓を複数設け、これらの開口窓を導電性材質からなる遮蔽部材を平面部に重ねて密着固定して塞ぐとともに、遮蔽部材の材質としてその単位面積当たり重量がブラケットの単位面積当たり重量よりも小さい材質を採用している。この構成によれば、開口窓を塞ぐ遮蔽部材により高周波の通過が遮断されるので平面部の高周波遮蔽効果を良好に維持することができると同時に、ブラケットの重量を低減することが可能となる。

したがって、従来からあるブラケットを高周波遮蔽用部材として活用して部品点数増加を抑制しつつ、車両用表示装置の重量増加を必要最小限度に抑制可能な車両用表示装置を提供することができる。

本発明の請求項１に記載の車両用表示装置において、ブラケットは鋼板から形成される。

鋼板は、高強度、高加工性を備え且つ安価であるのでブラケットの材質として最適である。また導電性を備えているので高周波の遮蔽効果も高い。したがって、コスト上昇を抑制しつつ良好な高周波遮蔽効果を発揮できるブラケットを実現できる。

本発明の請求項１に記載の車両用表示装置において、遮蔽部材はアルミニウムである。

アルミニウムは、その比重量は鋼板と比較して約１／３と軽量である。また、加工性も良好であるので、鋼板製のブラケットにアルミニウム製の遮蔽部材を組み合わせることにより、従来からあるブラケットを高周波遮蔽用部材として活用して部品点数増加を抑制しつつ、車両用表示装置の重量増加を必要最小限度に抑制可能な車両用表示装置を提供することができる。

本発明の請求項１に記載の車両用表示装置では、平面部にバーリング加工を施して設けた突起と遮蔽部材に設けた貫通孔とを嵌合させた後に突起をかしめることにより、遮蔽部材がブラケットに固定される。

上述の構成によれば、ブラケットへの遮蔽部材固定を、ねじ、リベット等の締結部品や、接着剤等を用いることなく、ブラケットおよび遮蔽部材だけで完結させることができるので、車両用表示装置の部品点数増加、製造工数増加を抑制してコスト上昇を抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態による車両用表示装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。

コンビネーションメータ１は、自動車車室内運転席前方のインストルメントパネル内に配置されている。コンビネーションメータ１は液晶表示器１１を備え、自動車の運転に必要な情報や自動車各部の作動状態に関する情報を、この液晶表示器１１に形成される画像として運転者に向けて表示している。すなわち、本発明の一実施形態としてのコンビネーションメータ１においては、運転者から表示領域として視認される部分は液晶表示器１１の画面であり、コンビネーションメータ１が備える各種計器、たとえば自動車の走行速度を指示するスピードメータ、エンジン回転速度を指示するタコメータ、燃料タンク内の燃料残量を指示する燃料計等や、各種警告表示灯等は、すべて液晶表示器１１上に画像として形成されるものである。

本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１に用いられる液晶表示器１１としては、たとえば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型のドットマトリクスタイプ液晶パネルが用いられている。液晶表示器１１は、その背後（図１の右側）に配置されたバックライト１２により透過照明されて発光表示される。バックライト１２は、たとえば、光源である発光ダイオードおよびその光を液晶表示器の背面に均一な明るさの光として導く導光板から形成されている。

バックライト１２の背後には、図１に示すように、第１回路基板であるプリント基板１３が配置されている。プリント基板１３は、後述する第２回路基板であるプリント基板１４とともに、たとえばガラスエポキシ基板等から形成されてコンビネーションメータ１の電気回路部を構成している。プリント基板１３およびプリント基板１４には、液晶表示器１１に画像表示動作を行わせるための液晶駆動回路（図示せず）が形成されている。この液晶駆動回路は、プリント基板１３およびプリント基板１４上に実装された図示しないマイクロコンピュータや種々の電気素子等から構成されている。プリント基板１３およびプリント基板１４に形成された液晶駆動回路は、高い周波数で作動するため、その作動時に当該回路部分から高周波を電磁波として放射する。

上述した液晶表示器１１、バックライト１２およびプリント基板１３は、樹脂材料から形成されたケーシング１５内に収容保持されている。ケーシング１５において液晶表示器１１の前面側（運転者側、図１の左側）には、見返し板２０が液晶表示器１１に重ねて配置されている。見返し板２０は、たとえば樹脂材料から形成されている。見返し板２０の前面側（運転者側、図１の左側）端部には、図１に示すように、透明カバー２１が取り付けられている。

ケーシング１５には、コンビネーションメータ１を自動車に固定保持するためのブラケット１６が固定されている。ブラケット１６は、導電性金属である鋼板にプレス加工を施して形成されている。完成したコンビネーションメータ１は、ブラケット１６を自動車側のステー１０１にボルト１０２を締結して固定することにより、自動車の車体に固定される。ステー１０１には、図１に示すように、インストルメントパネル１０３が取り付けられており、コンビネーションメータ１は、インストルメントパネル１０３内の所定位置に配置されている。

ブラケット１６は、図１に示すように、プリント基板１３と略平行な平面部１６Ａを備えている。平面部１６Ａの背後（図１の右側）には、第２回路基板であるプリント基板１４が、図１に示すように、平面部１６Ａと平行に配置されている。すなわち、プリント基板１３とプリント基板１４とは、それらの板厚方向（図１において左右方向）に重ね且つブラケット１６の平面部１６Ａを両者の間に挟んで配置されている。平面部１６Ａの背後（図１の右側）には、図１に示すように、プリント基板１４を覆うようにロアカバー１７が取り付けられている。ロアカバー１７は、導電性金属である鋼板にプレス加工を施して形成されている。ロアカバー１７を導電性金属である鋼板から形成したことにより、プリント基板１４に形成された液晶駆動回路から発せられる高周波の電磁波がロアカバー１７の外方、つまりコンビネーションメータ１の外部へ放射されることが抑制される。

次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴である、ブラケット１６の構成、主には平面部１６Ａの構成および作用効果ついて説明する。

ブラケット１６の平面部１６Ａには、図２に示すように、複数の開口窓として４個の開口窓１６Ｂが設けられている。４個の開口窓１６Ｂは、図２に示すように、ちょうど「田」字状に配置されている。

平面部１６Ａには、図１および図２に示すように、遮蔽部材である遮蔽板１８が平面部１６Ａに重ねて４個の開口窓１６Ｂを塞ぐように密着固定されている。遮蔽板１８は、導電性材質であるアルミニウム板から形成されている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１において、遮蔽板１８の板厚ｔ２は、ブラケット１６を形成する鋼板の板厚ｔ１よりも小さく設定されている。たとえば、ｔ１＝０．８ｍｍ、ｔ２＝０．３ｍｍに設定されている。したがって、用いられる材質の比重量の差および板厚の差により、遮蔽板１８の単位面積当たり重量はブラケット１６の単位面積当たり重量よりも小さくなっている。このため、ブラケット１６の重量、すなわち４個の開口窓１６Ｂを設け且つ遮蔽板１８を取り付けた状態における重量は、４個の開口窓１６Ｂを設けず且つ遮蔽板１８を取り付けない場合に比べて、軽くなっている。

ブラケット１６への遮蔽板１８の固定方法について説明する。ブラケット１６の平面部１６Ａには、図４に示すように、突起１６Ｃが複数個形成されている。突起１６Ｃは、平面部１６Ａにバーリング加工を施すことにより形成される。一方、遮蔽板１８には、平面部１６Ａの各突起１６Ｃに対応した位置に、図４に示すように、貫通孔１８Ａが形成されている。遮蔽板１８は、遮蔽板１８の各貫通孔１８Ａを平面部１６Ａの各突起１６Ｃに嵌合させた状態で、ポンチＤを、図４中の矢印で示す方向に移動させて突起１６Ｃに当接後さらに移動させて突起１６Ｃを図３に示すような形状に塑性変形させる（かしめる）ことにより、ブラケット１６に密着固定されている。

ブラケット１６の平面部１６Ａを挟んで対向して配置されているプリント基板１３およびプリント基板１４に形成された液晶駆動回路は、高い周波数で作動するため、その作動時に当該回路部分から高周波を電磁波として放射する。この高周波の電磁波がそれを発射したプリント基板と対向する他方のプリント基板の液晶駆動回路に到達すると、他方のプリント基板の液晶駆動回路にノイズとして作用し、その作動を妨げる可能性がある。この高周波の電磁波は、導電性材質により遮蔽することができる。そこで、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、コンビネーションメータ１を自動車側に固定するためのブラケット１６を導電性材質である鋼板から形成するとともに、このブラケット１６の平面部１６Ａを両プリント基板１３、１４間に介在配置している。さらに、平面部１６Ａに４個の開口窓１６Ｂを設けるとともに、これらの開口窓１６Ｂを、導電性材質であるアルミニウム板から形成された遮蔽板１８により塞いでいる。言い換えると、ブラケット１６の平面部１６Ａを部分的に、つまり開口窓１６Ｂ部を単位面積当たりの重量がブラケット１６を成す鋼板よりも軽い材質であるアルミニウムに置き換えて、ブラケット１６の総重量を軽量化している。一方、上述したように構成された平面部１６Ａにおいても高周波遮蔽機能は良好に維持される。これにより、ブラケット１６の総重量を軽くしつつ、両プリント基板１３、１４に形成された液晶駆動回路の作動時に発射される高周波の電磁波が、互いに他方の作動に影響を及ぼすことを抑制することができる。したがって、従来からあるブラケットを高周波遮蔽用部材として活用して部品点数増加を抑制しつつ、コンビネーションメータ１の重量増加を必要最小限度に抑制することができる。

また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、遮蔽板１８をブラケット１６に固定するために形成された突起１６Ｃの配置に関して、互いに隣接する突起１６Ｃ間の寸法であるピッチ寸法Ｐを、液晶駆動回路の作動時に発せられる高周波の波長の１／４以下の長さに設定している。これにより、液晶駆動回路の作動時に発せられる高周波が、ブラケット１６と遮蔽板１８との重なり部の隙間を透過することを確実に阻止してブラケット１６による高周波の遮蔽機能を良好に維持することができる。

なお、以上説明した本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、ブラケット１６への遮蔽板１８の取り付け方法を、ブラケット１６に設けた突起１６Ｃをかしめる（塑性変形させる）ことによっているが、この方法に限る必要はなく、他の方法によってもよい。たとえば、ねじ締結、溶接、接着等の方法を用いてもよい。接着による場合は、導電性接着剤を用いる等してブラケット１６と遮蔽板１８とを電気的に導通させる必要がある。

また、以上説明した本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、遮蔽板１８をアルミニウム材から形成しているが、他の材質、つまり単位面積当たり重量がブラケット１６の材質よりも軽い材質に置き換えてもよい。たとえば、導電性を備えた樹脂材質、めっき、蒸着等により導電性処理を施された樹脂材質等を用いてもよい。

また、以上説明した本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、ブラケット１６に形成した開口窓１６Ｂの個数、形状を、４個の長方形を「田」字状配置としているが、このような配置に限る必要はなく、開口窓１６Ｂの形状、個数、配置を適宜変更してもよい。

また、以上説明した本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、回路基板を２枚設けているが、プリント基板１３、１４の他にもプリント基板を備える構成としてもよい。

本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図である。 図１中のＩＩ矢視図である。 図１中のＩＩＩ部拡大図である。 ブラケット１６への遮蔽板１８取り付け工程を説明する模式図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（車両用表示装置）
１１ 液晶表示器
１２ バックライト
１３ プリント基板（第１回路基板）
１４ プリント基板（第２回路基板）
１５ ケーシング
１６ ブラケット
１６Ａ 平面部
１６Ｂ 開口窓
１６Ｃ 突起
１７ ロアカバー
１８ 遮蔽板（遮蔽部材）
１８Ａ 貫通孔
２０ 見返し板
２１ 透明カバー
１０１ ステー
１０２ ボルト
１０３ インストルメントパネル
Ｐ ピッチ寸法

Claims (1)

1. 液晶表示器と、
   画像表示動作をするように前記液晶表示器を制御駆動する電気回路が形成された２枚の回路基板である第１回路基板および第２回路基板と、
   前記液晶表示器、前記第１回路基板および前記第２回路基板を保持するとともにその端部において車両に固定されるブラケットとを備えた車両用表示装置であって、
   前記ブラケットは導電性金属としての鋼板から形成され、
   前記第１回路基板および前記第２回路基板はそれらの板厚方向に重ね且つ前記ブラケットの平面部を挟んで配置され、
   前記平面部には複数の開口窓が形成されるとともに、前記平面部には導電性材質としてのアルミニウムからなる遮蔽部材が前記開口窓を覆うように重ねて密着固定され、
   前記遮蔽部材の単位面積当たり重量は前記ブラケットの単位面積当たり重量よりも小さく、
   前記遮蔽部材の板厚は前記ブラケットの板厚よりも小さく、
   前記平面部にバーリング加工を施して設けた突起と前記遮蔽部材に設けた貫通孔とを嵌合させた後に前記突起をかしめることにより、前記遮蔽部材が前記ブラケットに固定されることを特徴とする車両用表示装置。

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