JP6597464B2 - 車両用計器 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルを備えた車両用計器に関する。

自動車等の車両に搭載されるメータのような車両用計器では、インストルメントパネルの限られたスペース内で多様な情報を表示する必要があるため、その表示形態や回路構成も複雑化している。

複数の回路基板を用いる構成の場合、回路基板の組み付け時、あるいはメンテナンス時の作業性を改善した技術が開示されている（特許文献１参照）。

車両用計器に含まれる液晶表示器のような表示素子あるいは表示板に発生した静電気により表示素子が影響を受けないように、表示板もしくは表示素子に発生した静電気を除去するため、表示板もしくは表示素子の一部を接地する必要がある。

そこで、表示素子と回路基板とを導電弾性体を用いて接続し、回路基板に導電弾性体を保持するための保持部を設け、導電弾性体が振動による影響を受けにくくした技術が開示されている（特許文献２参照）。

また、表示素子の支持フレームと回路基板とを導通する部材と、中ケースの補強部材とを共通化して中ケースの強度を上げ、部品点数を増やすことなく静電気対策を可能とする技術が開示されている（特許文献３参照）。

特許第４８４９３７８号公報 特開２０１０−１２７８００号公報 特開２０１５−０８７１３８号公報

特許文献２では、保持部を別途設ける必要があり部品点数が増加し、保持部を製作する工数、および保持部を取り付ける工数が必要となる。特許文献３は、表示素子の支持フレームと回路基板とを導通する部材と、中ケースの補強部材とを共通化する必要があるので、適用範囲が限定される。

また、導電性金属箔を絶縁フィルムで被膜したフレキシブル導電体を設け、表示素子と回路基板間とを接続することで、静電気を、回路基板を経由してアース側へ逃がすこともできる。しかし、フレキシブル導電体で基板間を固定する際には固定用コネクタの取り付けや、該フレキシブル導電体を折り曲げて固定用コネクタに挿入する作業が必要となり、これもまた、部品点数が増加し、組み付け工数も増加するという問題が生ずる。

上記課題を背景として、本発明は、部品点数および組み付け工数の増加を抑制し、静電気による動作への影響を抑制できる車両用計器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための車両用計器は、文字板に形成された開口部を通して運転者に視認可能に配置された液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを駆動制御する回路基板と、その端部が、接触対象である文字板と回路基板とに弾性力により接触し、文字板と回路基板とを電気的に接続する、柱形状の導電弾性体と、を備え、導電弾性体の少なくとも一方の端部は、接触対象に向かうにつれて外径寸法を漸減する形状であり、前記端部の少なくとも一方には、該端部から突出するとともに、接触対象の、該端部と対向しない部分に向かって延び、その先端に該接触対象と接触するための接触部を含む支持部が形成される。

上記構成によって、導電弾性体と、文字板および回路基板との接触面積が小さくなり、文字板から回路基板へ、より静電気が流れ易くなる。これにより、液晶表示パネル側に静電気が帯電することを防ぐことができ、液晶表示パネルの表示欠落や誤表示の発生を未然に防止できる。

また、導電弾性体は、比較的安価であるため、フレキシブル導電体を用いる構成に比べ、部品のコストを低減できる。また、保持部を必要としないので、その分のコストを低減できる。さらに、フレキシブル導電体を固定用のコネクタに嵌合する構成、および、回路基板に固定部を取り付ける構成よりも、工数を低減できる。

車両用計器の一例を示す正面図。 車両用計器の分解斜視図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図３の導電弾性体の周辺の構成を拡大した図。 導電弾性体の構成例を示す図。

図１に、車両用計器の一例を示す。車両用計器１は、車両の速度（中央上）、エンジン回転数、燃料の残量（左）、ラジエータの水温（右）、例えば、０．１ｋｍごとに積算表示したトリップメータ、１ｋｍごとに積算表示したオドメータのような走行距離（中央下）などを運転者に視認させる。

図２に、車両用計器１の分解斜視図を示す。図３に、図１のＡ−Ａ断面図を示す。運転者からの視認方向をＢで示す。図２および図３のように、車両用計器１は、文字板１１、見返し板１２、ガラスフロント１３、フロントケース１４、リヤケース１５を含むケースユニット１０と、少なくとも１つの液晶表示パネル２０と、各液晶表示パネル２０を駆動制御する回路基板３０と、を備える。これらは、互いに、スクリューあるいは係合用の爪などで固定できるように構成される。

文字板１１は、例えば透明なポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等のような、光を透過させる樹脂製の板材の表面に遮光印刷が施されたもので、裏面側に配置されたフロントケース１４に固定される。文字板１１には、文字板側開口部としての複数の開口部１１ａ（図１、図２では４つの場合を例示）が貫通形成され、各液晶表示パネル２０のパネル面２１を、開口部１１ａを通して運転者に視認させる。

見返し板１２は、例えばＡＢＳ樹脂等によって環状に形成され、少なくとも文字板１１の外周部を覆う。見返し板１２は、その内側表面に形成されたシボにより、ガラスフロント１３からの入射光を乱反射して防眩性を向上させる機能を有し、裏側に配置されたフロントケース１４に固定される。

ガラスフロント１３は、例えばスモークアクリル樹脂等の光を透過させる樹脂材料で形成され、見返し板１２の表側周縁部に嵌め込まれる。フロントケース１４およびリヤケース１５は、例えばＡＢＳ樹脂等で形成され、回路基板３０を所定の位置に収容する。

各液晶表示パネル２０は、パネル面２１が文字板１１の各開口部１１ａに対向配置されるようにフロントケース１４に固定される。各液晶表示パネル２０は、電気配線２２を介して回路基板３０に接続される。

回路基板３０には、各液晶表示パネル２０を駆動制御するコントローラ３１と各液晶表示パネル２０のバックライトとして機能するＬＥＤ３２、電気的に接地するためのアース回路３３、ＬＥＤ３２からの光を液晶表示パネル２０へ効率よく照射するリフレクタ３４が設けられる。

図４に、図３における導電弾性体５０の周辺の構成を拡大したものを示す。図３と同様に、運転者からの視認方向をＢで示す。また、図５に、導電弾性体５０の構成例（正面図、上面図、右側面図）を示す。

図５のように、導電弾性体５０は、例えば、筒状の本体部５１と、本体部５１の少なくとも一方の端部（５１ａ）に形成された支持部５２と、を形成する。本体部５１は、紙面で見て上から下に向かって外径寸法が漸減しているが、外径寸法を一定にしてもよいし、下から上に向かって外径寸法を漸減させてもよい。

導電弾性体５０は、導電性を持たせるためのカーボンを含むゴムを用いる。ゴムの硬度は、少なくとも端部５１ａ、５１ｂが接触対象との接触状態を維持できる弾性力を有するように設定する。

本体部５１の、接触対象である文字板１１および回路基板３０のそれぞれに接触する端部５１ａ、５１ｂは、接触対象に向かうにつれて外径寸法を漸減する形状である。図５では、略球形状であるが、円錐形状、多角錐形状、蒲鉾形状でもよい。これら端部は、接触対象と、点接触あるいは線接触することが望ましい。

支持部５２は、端部５１ａから突出するとともに、接触対象（図４の例では文字板１１）の、端部５１ａと対向しない部分に向かって延び、その端部に接触対象と接触するための接触部５２ａを形成する。支持部５２の、本体部５１から接触部５２ａに至るまでの形状は、正面図において、直線状、曲線状、階段状のいずれでもよい。

上述の、「端部の少なくとも一方には、該端部から突出するとともに、接触対象の、該端部と対向しない部分に向かって延び、その先端に接触対象と接触するための接触部を含む支持部が形成される」構成により、導電弾性体の、一方の端部から他方の端部までの長さ（すなわち、本体部５１の長さ）にバラツキがあっても、支持部を有することで、接触対象に、確実に接触可能となる。

図３および図４に戻り、回路基板３０をフロントケース１４およびリヤケース１５に収容した状態で、導電弾性体５０の支持部５２のうち少なくとも接触部５２ａを、フロントケース１４と文字板１１との間に挟み込む。フロントケース１４には、文字板１１側へ分岐あるいは突出して、接触部５２ａを押圧して保持する保持部１４ｈを形成する。そして、端部５１ａを文字板１１へ、端部５１ｂを回路基板３０へ接触させる。

上述の、「文字板および液晶表示パネルを固定するフロントケースを備え、フロントケースには、導電弾性体を保持する保持部が形成され、接触部は、文字板と保持部に挟まれて固定される」構成により、導電弾性体をより確実に、文字板および回路基板における所定の位置に接触させることができる。

また、端部５１ａ、５１ｂは、接触対象に対し、所定の押圧力により接触させる。つまり、本体部５１の長さ（すなわち、端部５１ａから端部５１ｂまでの長さ）は、文字板１１と回路基板３０との間の距離よりも長くすることが望ましい。これにより、導電弾性体５０を、その弾性力により、端部５１ａおよび５１ｂを接触対象に圧接接触させることで、文字板１１および回路基板３０に固定できる。

導電弾性体５０は、端部５１ａが、文字板１１を挟んで、文字板１１の外周部を覆うように形成された、見返し板１２の環状の開口部１２ｂを形成する内壁部１２ａと対向するように配置することが望ましい。内壁部１２ａの先端は、文字板１１に接触している。

上述の構成が、「文字板の周囲を覆うように環状に形成される見返し板を備え、文字板の、導電弾性体の端部が接触する面の反対側の面には、見返し板の開口部を形成する内壁部が接触する」に相当する。導電弾性体の端部が文字板に接触すると、導電弾性体の弾性力が、そのまま文字板に印加される。必要以上の弾性力が印加されると、文字板が変形する可能性がある。しかし、上記構成により、逆方向から見返し板で押さえることで、文字板の変形を抑制できる。

また、静電気の発生状況を考慮しても、導電弾性体５０は、フロントケース１４の外縁部、あるいは、見返し板１２の内壁部の近傍に設けることが望ましい。

図４のように、文字板１１の裏面の、端部５１ａおよび接触部５２ａが接触する部分には、例えば、カーボンブラックのような導電性材料を含むインキが塗布されたインキ層１１ｃが形成される。これにより、静電気を、文字板１１から導電弾性体５０へ流れ易くすることができる。

端部５１ｂは、回路基板３０上の接地線を形成する配線パターンであるグランドパターン３６と接触する。グランドパターン３６は、アース回路３３に接続される。グランドパターン３６は、表面をソルダーレジスト３７に覆われる。これにより、ゴムに含まれる硫黄によって、グランドパターン３６に含まれる銅が腐食する銅害を防止できる。

なお、グランドパターン３６をソルダーレジスト３７で覆っても、導電弾性体５０からグランドパターン３６への静電気の流れを妨げることはない。

以上、実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、上記形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない限り、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１ 車両用計器
１１ 文字板
１１ａ 開口部
１１ｃ インキ層（導電性材料）
１２ 見返し板
１２ａ 内壁部
１２ｂ 開口部
１４ フロントケース
１４ｈ 保持部
２０ 液晶表示パネル
３０ 回路基板
３６ グランドパターン（配線パターン）
３７ ソルダーレジスト
５０ 導電弾性体
５１ 本体部
５１ａ、５１ｂ 端部
５２ 支持部
５２ａ 接触部

Claims (5)

1. 文字板に形成された開口部を通して運転者に視認可能に配置された液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルを駆動制御する回路基板と、
   その端部が、接触対象である文字板と回路基板とに弾性力により接触し、前記文字板と前記回路基板とを電気的に接続する、柱形状の導電弾性体と、
   を備え、
   前記導電弾性体の少なくとも一方の端部は、前記接触対象に向かうにつれて外径寸法を漸減する形状であり、
   前記端部の少なくとも一方には、該端部から突出するとともに、前記接触対象の、該端部と対向しない部分に向かって延び、その先端に該接触対象と接触するための接触部を含む支持部が形成される車両用計器。
2. 前記文字板および前記液晶表示パネルを固定するフロントケースを備え、
   前記フロントケースには、前記導電弾性体を保持する保持部が形成され、
   前記接触部は、前記文字板と前記保持部に挟まれて固定される請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記文字板の周囲を覆うように環状に形成される見返し板を備え、
   前記文字板の、前記導電弾性体の端部が接触する面の反対側の面には、前記見返し板の開口部を形成する内壁部が接触する請求項１または請求項２に記載の車両用計器。
4. 前記回路基板の、前記導電弾性体が接触する部分に形成された配線パターンは、ソルダーレジストに覆われる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用計器。
5. 前記文字板の、前記導電弾性体が接触する部分には、導電性材料が塗布される請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用計器。

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