JP6493750B2 - 計器装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電気による誤作動防止構造を備えた計器装置に関するものである。

従来より、静電気による誤作動防止構造を備えた計器装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる計器装置は、表示板の後面に備えたアース体と回路基板前面に設けたアース端子を電気的に接続することにより、表示板と回路基板の電位差を小さくし、静電気による誤表示を生じにくくするものである。

特開２０１０−１２７８００号公報（図２）

しかしながら、特許文献１に記載の計器装置においては、表示素子近傍にアース体を配置するスペースが小さい場合、アース体を特殊な形状に加工する必要があるなど改善の余地があった。

本発明は、デザイン上の制約等によって表示素子の近傍にアース体を配置できない場合においても、簡易な構造にて静電気による誤作動を防止できる計器装置を提供するものである。

本発明は、開口部２１と、開口部２１の周囲に貫通孔と、を有する表示板２０と、開口部２１を通して視認可能に配置された表示素子１１と、表示素子１１の後方に配置され表示素子１１と電気的に接続された回路基板３０と、表示素子１１及び回路基板３０を保持する保持体４２と、貫通孔に対応して設けられ、回路基板３０に設けられたスイッチを操作するためのスイッチノブＳと、表示板２０の後面の貫通孔と開口部２１の間に、開口部２１に沿って設けられた導電性印刷層３５０と、導電性印刷層３５０と回路基板３０に設けられた基準電圧端子３１とが電気的に接続される接続部材６０を備えたものである。

また、本発明は、回路基板３０に表示板２０と対向して実装される光源３２を備え、表示板２０には、光源３２によって透過照明される透光部２２と、光源３２からの照明を遮る遮光部２３とが形成され、導電性印刷層３５０は、遮光部２３の領域に備えられたものである。

また、本発明は、接続部材６０は、導電性印刷層３５０に接触する第１の接触部６１と、基準電圧端子３１に接触する第２の接触部６２と、第１，第２の接触部６１，６２を繋ぐ連結部６３とからなるものである。

本発明の計器装置は、デザイン上の制約等によって表示素子の近傍にアース体を配置できない場合においても、簡易な構造にて静電気による誤作動を防止できる。

本発明の一実施形態を示す計器装置の主要前面図 同上実施形態を示すＡ−Ａ断面図 導電性印刷層の変形例

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。

計器装置１は、表示モジュール１０と、表示板２０と、回路基板３０と、ケース４０（透明な上ケース４１，中ケース（保持体）４２，下ケース４３）と、スイッチノブＳとから主に構成され、自動車，オートバイ等の計器装置として用いられる。

表示モジュール１０は、透明電極が形成された一対のガラス基板に液晶を封入した液晶セルの前後両面に偏光板を貼付した液晶パネル（表示素子）１１と、液晶パネル１１の後面（回路基板３０側の面）に配設され液晶パネル１１を透過照明するためのバックライトユニットと、液晶パネル１１及びバックライトユニットを格納するセルケースとから主に構成されるものである。バックライトユニットは、発光ダイオードからなる図示しない発光素子と、発光素子が発した照明光によって液晶パネル１１全体を均一に照明するための図示しない拡散板や反射板を備えている。表示モジュール１０と回路基板３０とは、図示しないＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等の可撓性の配線部材によって電気的に接続される。回路基板３０には図示しない外部コネクタが実装されており、この外部コネクタによって計器装置１が車両と電気的に接続される。回路基板３０には、発光素子（光源）３２が設けられている。発光素子３２は、発光ダイオードからなるものであり、表示板２０や指針Ｐを光輝させる照明光を発する。

表示板２０は、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂からなる透光性基板の前後両面に印刷層が形成されており、表示モジュール１０に対応する箇所に開口部２１と、スイッチノブＳに対応する箇所に貫通孔とを備えている。表示板２０の前面には図示しない目盛や数字からなる指標部を備えている。表示板２０は、透光部２２と遮光部２３を備えている。透光部２２は、透光性インクによって印刷されていても良く、回路基板３０に設けられた発光素子３２によって透過照明される。遮光部２３は、黒色インクの３層構造である。遮光部２３の領域に対応する表示板２０の後面（回路基板３０側の面）には、開口部２１を囲むように導電性印刷層５０が設けられている。導電性印刷層５０は、例えばアルミフレーク等の導電性物質を含有した導電性インクにより形成され、アース体（金属製の接続部材）６０と接する箇所まで、導通経路５１として延伸される。
本実施形態では、導電性印刷層５０は、開口部２１を切れ目なく囲んでいたが、導通経路５１と切断しなければよく、例えば、図３（ａ），（ｂ）に示すように、導電性印刷層１５０，２５０が、開口部２１０に沿って形成されるとともに、一部に切れ目があっても良く、また、図３（ｃ）に示すように、スイッチノブＳの近傍など静電気の印加されやすい箇所（スイッチノブＳと開口部２１０との間）に導電性印刷層３５０を設けることもでき、静電気を効率よく導通経路１５１，２５１，３５１に導電できる。

回路基板３０は、例えばガラスエポキシ系基材に配線部である配線パターンを施した硬質回路基板からなり、表示モジュールインタフェースや指針駆動部、指針駆動回路など各種回路部品が配線部に導通接続されている。回路基板３０の前面に、グランドパターンからなる接地部が設けられ、接地部にアース端子（基準電圧端子）３１が備えられている。回路基板３０は、アース端子３１とアース体６０とを介して表示板２０に設けられた導電性印刷層５０と電気的に接続されている。また、表示板２０や指針を光輝させる照明光を発する発光素子３２と、スイッチノブＳにより操作されるスイッチを備えている。

アース体６０は、金属性材料からなる導通部材であり、第１の接触部６１と第２の接触部６２と第１，第２の接触部６１，６２を繋ぐ連結部６３とから構成され、表示板２０とアース端子３１の間に配設される。第１の接触部６１は、表示板２０に設けられた導通経路５１に接触する。導通経路５１を設けたことにより、アース体６０は、表示モジュール１０から離れた位置に設けることができるため、設計自由度が高まり、簡単な接地構造で良くなる。また、表示モジュール１０から離れた位置にて接地接続できるため、表示誤動作への影響を低減できる。第２の接触部６２は、回路基板３０上に設けられたアース端子３１に接触する。連結部６３は、第１の接触部６１の端部から屈曲して回路基板３０側に延びると共にアース端子３１の手前で屈曲し第２の接触部６２の端部となる。

アース端子３１は、例えば全体がＺ型形状の金属製オンボードコンタクトからなり、全体がＺ型形状であることから、垂直に伸縮する弾性を有し、半田付けによって回路基板３０上に固定されている。弾性を有するアース端子３１を用いることで、組付けの際、第２の接触部１３とアース端子３１との接触位置に多少のズレが生じても、確実な接触を図ることができる。

ケース４０は、例えばＡＢＳ等の合成樹脂からなるものであり、上ケース４１，中ケース４２，下ケース４３とから構成されている。上ケース４１には、透光性基板からなる保護パネルがインサート成型される。上ケース４１は、スイッチノブＳに対応する箇所に貫通孔を備えている。

中ケース４２は、例えば白色の合成樹脂からなり、前面には表示モジュール１０を収納支持するホルダーが一体に形成され、後面には回路基板３０が固定される。また、中ケース４２の側壁には、アース体６０が固定されている。

下ケース４３は、前面を開口し、上ケース４１の後面に固定される。上下ケース４１，４３の内部に生じる空洞部分に、表示モジュール１０と回路基板３０が固定された中ケース４２が格納され、上下ケース４１，４３は螺子締めされる。

次に、計器装置の電気的構成を説明する。計器装置１は、回路基板３０上の車両インタフェース回路を介して、電源や車両情報に関する信号等を車載ＬＡＮから入力し、またスイッチノブＳによって操作される回路基板３０上のスイッチインタフェース回路を介してスイッチ情報等を入力して、これらの信号等およびスイッチ情報等に基づいて、制御素子により処理を行う。前記制御素子は、表示モジュールインタフェース回路によって表示モジュール１０の画面及び照明を駆動させる。また、前記制御素子は、照明駆動回路によって発光素子３２を駆動させる。

このような構成によって、開口部２１後面に沿って配置された導電性印刷層５０と回路基板３０を、導通経路５１，アース体６０，アース端子３１によって電気的に接続することができる。

したがって、例えば、自動車の運転席に座席した状態やオートバイに乗車した状態でスイッチノブＳを操作する際など、車両利用者に帯電した電力が指先から流れ、スイッチノブＳを介して表示板２０に静電気として印加したとしても、表示板２０と回路基板３０のアース端子３１との電位差を小さくすることができ、回路基板３０に実装された表示モジュール１０等の電子部品への影響を防止し、表示モジュール１０の誤表示を防ぐことができる。このため、静電気による誤作動防止構造を有する計器装置になる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、表示モジュール１０はバックライトを備えた液晶表示素子であったが、有機ＥＬ等の自発光型の表示素子も適用できる。表示モジュール１０の偏光板前面に、傷防止処理，紫外線劣化防止処理等が施されていても良い。導電性印刷層５０は表示板２０の後面に設けられていたが、遮光部２３全体に設けられていても良く、電磁ノイズを遮蔽する効果も期待できる。また、遮光部２３の印刷面を表示板２０の後面（回路基板３０側の面）に設け、黒色インクの代わりに導電性インクを用いても良い。

１０ 表示モジュール
１１ 表示パネル（表示素子）
２０ 表示板
２１ 開口部
２２ 透光部
２３ 遮光部
３０ 回路基板
３１ アース端子（基準電圧端子）
３２ 発光素子（光源）
４０ ケース
４１ 上ケース
４２ 中ケース（保持体）
４３ 下ケース
５０ 導電性印刷層
５１ 導通経路
６０ アース体（金属製の接続部材）
６１ 第１の接触部
６２ 第２の接触部
６３ 連結部
１５０，２５０，３５０ 導電性印刷層
１５１，２５１，３５１ 導通経路
２１０ 開口部
Ｐ 指針
Ｓ スイッチノブ

Claims (3)

1. 開口部と、前記開口部の周囲に貫通孔と、を有する表示板と、
   前記開口部を通して視認可能に配置された表示素子と、
   前記表示素子の後方に配置され前記表示素子と電気的に接続された回路基板と、
   前記表示素子及び前記回路基板を保持する保持体と、
   前記貫通孔に対応して設けられ、前記回路基板に設けられたスイッチを操作するためのスイッチノブと、
   前記表示板の後面の前記貫通孔と前記開口部との間に、前記開口部に沿って設けられた導電性印刷層と、
   前記導電性印刷層と前記回路基板に設けられた基準電圧端子とが電気的に接続される接続部材を備えたことを特徴とする計器装置。
2. 前記回路基板に前記表示板と対向して実装される光源を備え、
   前記表示板には、前記光源によって透過照明される透光部と、前記光源からの照明を遮る遮光部とが形成され、
   前記導電性印刷層は、前記遮光部の領域に備えられることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
3. 前記接続部材は、前記導電性印刷層に接触する第１の接触部と、前記基準電圧端子に接触する第２の接触部と、前記第１，第２の接触部を繋ぐ連結部とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計器装置。
   

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