JP6937070B2 - パネル部材の固定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車載用の表示パネルなどのパネル部材を支持ブラケットへ固定するときの締結力によって、パネル部材に歪みが発生するのを抑制できるようにした固定装置に関する。
車載用の表示パネルなどを支持ブラケットに固定する固定装置では、表示パネルを支持ブラケットに固定するときの締結力によって、表示パネルに歪みが発生しないように工夫する必要がある。
特許文献1に、車載用の表示装置に関する発明が記載されている。この表示装置は、表示セルを保持するブラケットを有している。ブラケットは金属板で形成されており、ブラケットに、装置の内方に延びる取付け片が設けられている。装置の内部に保持部材が固定されており、保持部材は金属板で形成されている。ブラケットから延びる前記取付け片は、前記保持部材と対向部材との間に挟まれ、保持部材と対向部材とが取付けねじで固定されている。
この固定装置は、取付け片に形成された取付け穴を、取付けねじの軸部の直径よりも大きくすることによって、取付けねじを用いた取付け作業のときに、取付け片が延びる方向であるZ方向への拘束力が、ブラケットとこれに保持された表示セルに伝達されにくくしている。また、取付け片を弾性変形可能とすることによって、ブラケットとこれに保持された表示セルに対して、取付け片の弾性変形方向であるX方向への拘束力が作用しにくいようになっている。
特開2016−122151号公報
特許文献1に記載された表示装置は、表示セルを保持するブラケットを支持体に取り付けるときに、ブラケットに作用しようとするZ方向の拘束力とX方向の拘束力を低減できる利点がある。
しかし、表示セルが大型となり、表示セルとブラケットの質量が大きくなると、車体振動などで表示セルが動くのを有効に防止するために、ブラケットから延び出る取付け片の剛性を、板厚を大きくするなどして高めることが必要になる。しかし、取付け片の剛性を高めてしまうと、この取付け片を装置側へねじ止めするときの締結力が、取付片から表示セルに伝達されやすくなり、表示セルに歪みが発生しやすくなる。その結果、表示セルを点灯し、表示画面に黒色などの濃色を表示しているときに、いわゆる黒ムラなどが発生する確率が高くなる。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、表示パネルなどのパネル部材を強固に固定でき、しかも、表示パネルを固定するときの締結力によって表示パネルに歪みが発生しにくい構造のパネル部材の固定装置を提供することを目的としている。
本発明は、前方に位置するパネル部材と、後方に位置する支持ブラケットとを固定する固定装置において、
前記パネル部材に、後方に延びる第1固定片が、前記支持ブラケットに、後方または前方に延びる第2固定片が設けられ、前記第1固定片に第1締結部が、前記第2固定片に第2締結部が設けられ、
前記第1固定片に、その基部と前記第1締結部との間に位置する第1穴部が形成され、前記第2固定片に、その基部と前記第2締結部との間に位置する第2穴部が形成されており、
前記第1締結部と前記第2締結部とが固定ねじで締結されて、前記第1固定片において前記第1締結部の周囲領域および前記第1締結部と前記第1穴部との間の領域を含む第1変位部と、前記第2固定片において前記第2締結部の周囲領域および前記第2締結部と前記第2穴部との間の領域を含む第2変位部とが、互いに接近する方向へ変位させられていることを特徴とするものである。
本発明のパネル部材の固定装置は、例えば、前記第1締結部と前記第2締結部の一方が、固定ねじが挿入される取付け穴であり、他方が雌ねじ穴である。
また本発明は、前方に位置するパネル部材と、後方に位置する支持ブラケットとを固定する固定装置において、
前記パネル部材に、後方に延びる第1固定片が、前記支持ブラケットに、後方または前方に延びる第2固定片が設けられ、前記第1固定片に第1締結部が、前記第2固定片に第2締結部が設けられ、
前記第1固定片に、その基部と前記第1締結部との間に位置する第1穴部が形成され、前記第2固定片に、その基部と前記第2締結部との間に位置する第2穴部が形成され、
前記第1穴部の前記第1締結部側の縁部は、前記第1固定片の前記基部に突側が向けられた屈曲または湾曲形状であり、前記第2穴部の前記第2締結部側の縁部は、前記第2固定片の前記基部に突側が向けられた屈曲または湾曲形状であり、
前記第1締結部と前記第2締結部とが互いに締結されていることを特徴とするものである。
本発明のパネル部材の固定装置は、前記第2固定片が、前記支持ブラケットから後方に延びているものである。
または、本発明のパネル部材の固定装置は、前記第2固定片が、前記支持ブラケットから前方に延びているものであり。
本発明のパネル部材の固定装置は、例えば、前記パネル部材が表示パネルである。
本発明のパネル部材の固定装置は、パネル部材に設けられた第1固定片と、支持ブラケットに設けられた第2固定片の双方が、その基部と締結部との間に位置する穴部を有しており、前記第1固定片において少なくとも第1締結部と穴部との間の領域を含む第1変位部と、第2固定片において少なくとも第2締結部と2穴部との間の領域を含む第2変位部とが、互いに接近する方向へ変位させられ、その結果、第1固定片と第2固定片とが互いに接近する方向へ弾性変形できるようになる。そのため、第1固定片と第2固定片の剛性を高めて、パネル部材を強固に固定したとしても、第1締結部に作用する締結力が第1固定片の基部に伝達されにくくなり、パネル部材に必要以上に大きな応力が作用しないようなり、パネル部材に大きな歪みが発生するのを防止できるようになる。
本発明のパネル部材の固定装置の第1実施形態として、車載用の表示パネルの固定装置を表示パネルの後方から示す分解斜視図、 図1に示す車載用の表示パネルの固定装置の第1固定片と第2固定片を拡大して示す拡大部分分解斜視図、 (A)は第1固定片を拡大した側面図、(B)は第2固定片を拡大した側面図、 図1に示す車載用の表示パネルの固定装置を、IV矢視方向から見た部分断面図であり、第1固定片と第2固定片が締結される前の状態を示す、 第1固定片と第2固定片とが締結された状態を示す部分拡大断面図、 本発明の第2実施形態の固定装置における第1固定片と第2固定片の形状を示す部分分解斜視図、 本発明の第3実施形態の固定装置における第1固定片と第2固定片の形状を示す部分分解斜視図、 図7に示す第1固定片と第2固定片とが対向した状態を示すものであり、図7をVIII−VIII線で切断した部分断面図、 図6ないし図8に示した第1固定片の側面図、
図1と図2に、本発明のパネル部材の固定装置の第1実施形態として、車載用の表示パネルの固定装置1が示されている。この固定装置1は、Y1方向が車室内に向く前方で、Y2方向が車両進行方向となる後方、X1方向が左方向、X2方向が右方向、Z1方向が上方で、Z2方向が下方である。
図1に示すように、車載用の表示パネルの固定装置1は、後方(Y2)に支持ブラケット2が設けられている。支持ブラケット2は金属板を折り曲げて形成されている。支持ブラケット2には複数箇所に支持穴2aが形成されている。図4に示すように、固定装置1の後方にはハウジング3が設けられている。ハウジングは合成樹脂材料または軽金属材料で形成されている。ハウジング3には、前方(Y1方向)に突出する支持ボス3aが複数箇所に設けられており、支持ブラケット2に形成された前記支持穴2aが、支持ボス3aの先部に固定ねじ14によって固定されている。
支持ブラケット2の前方(Y1方向)に表示パネル5が固定されている。図4の断面図に示すように、表示パネル5は表示セル7と、表示セル7を後方(Y2方向)と周囲部分から覆うパネルケース6とを有している。表示セル7は、バックライトを有するカラー液晶表示セル、またはエレクトロルミネッセンス表示セルなどである。パネルケース6は金属板を折り曲げて形成されている。
図1と図4に示すように、表示パネル5の周囲に枠ケース8が設けられている。枠ケース8は、表示パネル5の全周囲を囲んでおり、支持ブラケット2と表示パネル5との間に挟まれて固定されている。または、枠ケース8は支持ブラケット2に固定されている。表示パネル5の前方(Y1方向)に向く前面と、枠ケース8の前部に、カバーパネル9が固定されている。カバーパネル9はガラスパネルまたは透明な合成樹脂パネルである。
図1と図2に示すように、この固定装置1では、表示パネル5を構成するパネルケース6から後方(Y2方向)へ延びる第1固定片20と、支持ブラケット2から後方(Y2方向)へ延びる第2固定片30が設けられている。第1固定片20と第2固定片30は、X1側とX2側のそれぞれの側部の複数箇所に設けられている。第1固定片20は、パネルケース6を構成する金属板の一部から切り出され、後方(Y2方向)に向けて垂直に折り曲げられて形成されている。第2固定片30は、支持ブラケット2を構成する金属板の一部から切り出され、後方(Y2方向)に向けて垂直に折り曲げられて形成されている。
図1と図2に示すように、支持ブラケット2には、第2固定片30を切り起こすときに開口部2bが形成される。支持ブラケット2の前方に表示パネル5が設置されると、第1固定片20が、開口部2b内へ後方(Y2方向)に向けて挿入され、図4に示すように、第1固定片20と第2固定片30とがX1−X2方向に対向させられる。
図2に拡大して示すように、表示パネル5のパネルケース6には、第1固定片20を切り出すための開口部6aが形成されている。第1固定片20は、開口部6aの縁部に位置する基部22を起点として後方(Y2方向)へ向けて垂直に曲げられている。第1固定片20には、第1締結部として雌ねじ穴21が形成されている。図4と図5に示すように、第1固定片20に、X2方向へ隆起する穴がいわゆるバーリング加工で形成され、この穴内がタップ加工されて雌ねじ穴21が形成されている。
図2と図3(A)に示すように、第1固定片20では、雌ねじ穴21と基部22との間に第1穴部23が形成されている。第1穴部23は、第1固定片20の幅方向(Z1−Z2方向)において、雌ねじ穴21の直径よりも幅広に形成されている。すなわち、第1穴部23のZ1側の端部23aは、雌ねじ穴21のZ1側の縁部よりもZ1側に位置し、第1穴部23のZ2側の端部23bは、雌ねじ穴21のZ2側の縁部よりもZ2側に位置している。また、第1穴部23における雌ねじ穴21側の縁部23cは、基部22に向けて突形状となるように屈曲している。すなわち、縁部23cは、基部22に角部が向けられた屈曲形状である。
第2固定片30は、開口部2bの縁部に位置する基部32を起点として後方(Y2方向)に向けて垂直に曲げられている。第2固定片30には第2締結部として取付け穴31が形成されている。
図2と図3(B)に示すように、第2固定片30では、取付け穴31と基部32との間に第2穴部33が形成されている。第2穴部33は、第2固定片30の幅方向(Z1−Z2方向)において、取付け穴31の直径よりも長く形成されている。すなわち、第2穴部33のZ1側の端部33aは、取付け穴31のZ1側の縁部よりもZ1側に位置し、第2穴部33のZ2側の端部33bは、取付け穴31のZ2側の縁部よりもZ2側に位置している。
第2穴部33は、基部32に向けて突形状となる屈曲した長穴であり、第2穴部33における雌ねじ穴21側の縁部23cは、基部32に向けて突形状となるように、すなわち基部32に角部が向けられた状態で屈曲している。
次に、前記表示パネルの固定装置1の組立工程を説明する。
支持ブラケット2の前方(Y1方向)に表示パネル5を設置する。このとき、支持ブラケット2と表示パネル5との間に枠ケース8を挟み、枠ケース8で表示パネル5の周囲全域を囲む。
図4に示すように、表示パネル5のパネルケース6に設けられた第1固定片20を、支持ブラケット2に形成された開口部2bに、Y2方向へ挿入することで、第1固定片20と第2固定片30とがX1−X2方向に対向させられる。パネルケース6においてX1側とX2側のそれぞれに設けられた第1固定片20のX1−X2方向の間隔は、支持ブラケット2においてX1側とX2側のそれぞれに設けられた第2固定片30のX1−X2方向の間隔よりもやや短くなるように、パネルケース6と支持ブラケット2の設計寸法が決められている。そのため、図4に示すように、第1固定片20と第2固定片30との間には、X1−X2方向に、0.1〜0.4mm程度の間隔δが設定される。
図5に示すように、第1固定片20と第2固定片30を締結する締結部材として固定ねじ10が使用される。固定ねじ10は、頭部11と雄ねじが刻まれた軸部12とを有している。固定ねじ10の軸部12は、第2固定片30に形成された取付け穴31にX2方向に挿入され、このとき、第2固定片30と固定ねじ10の頭部11との間に座金13が挟まれる。固定ねじ10の軸部12の雄ねじを第1固定片20の雌ねじ穴21に螺着し、固定ねじ10を締め付けることで、第1固定片20と第2固定片30とが互いに固定されて、表示パネル5が支持ブラケット2の前方に固定される。
図3(B)に示すように、第2固定片30では、取付け穴31と基部32との間に第2穴部33が形成され、第2穴部33が基部32の方向に突形状に屈曲した縁部33cを有している。そのため、固定ねじ10の締結力が作用すると、取付け穴31(第2締結部)の周囲領域および取付け穴31と第2穴部33との間の領域を含む第2変位部(ii)が、第1固定片20に向けて、図4と図5に示すα2方向に変位させられ、このとき、第2穴部33のZ1側とZ2側の両側に位置して第2変位部(ii)と基部32との間の領域となる第2変形部(iv)が弾性変形する。
図3(A)に示すように、
第1固定片20においても、雌ねじ穴21と基部22との間に第1穴部23が形成され、第1穴部23が基部22の方向に突形状に屈曲した縁部23cを有している。そのため、固定ねじ10の締結力が作用すると、雌ねじ穴21(第1締結部)の周囲部分および雌ねじ穴21と第1穴部23との間の領域を含む第1変位部(i)が、第2固定片30に向けて、図4と図5に示すα1方向に変位させられ、このとき、第1穴部23のZ1側とZ2側の両側に位置して第1変位部(i)と基部22との間の領域となる第1変形部(iii)が弾性変形させられる。
第1固定片20では、雌ねじ穴21と基部22との間に、Z1−Z2方向の幅寸法の大きい第1穴部23が形成されているため、固定ねじ10の締結力が雌ねじ穴21に作用したときに、第1変位部(i)と第1変形部(iii)に発生する締結応力および曲げ歪みが、基部22に直接に作用しにくくなる。さらに、第2固定片30では、Z1−Z2方向の幅寸法の大きい第2穴部33が形成されているため、固定ねじ10の締結力が取付け穴31に作用したときに、第2変位部(ii)と第2変形部(iv)が第1固定片20の第1変位部(i)に向けて変位する。そのため、第1固定片20の第1変位部(i)と第1変形部(iii)の変位量ならびに変形量を低減させることができ、第1固定片20に発生する締結応力および曲げ歪みそのものを低下させるように機能する。
したがって、第1固定片20と第2固定片30の剛性を高めて、質量が大きい表示パネル5を強固に保持できるようにした場合であっても、固定ねじ10の締め付けに起因して第1固定片20の基部22に作用しようとする応力を緩和でき、表示セル7に歪みが生じるのを防止でき、または歪みを低減させることが可能になる。その結果、表示パネル5が点灯しているときに、歪みによる黒ムラなどが発生するのを抑制できる。
第1固定片20と第2固定片30を固定ねじ10で締結するときに、第1固定片20の第1締結部である雌ねじ穴21を含む第1変位部(i)と、第2固定片30の第2締結部である取付け穴31を含む第2変位部(ii)の双方が互いに接近する方向に変形するが、このとき、第1変位部(i)と第2変位部(ii)が互いに接近する方向に向けてほぼ同じ量だけ変形することが、第1固定片20の基部22に作用する締結応力を緩和させ、第1固定片20と第2固定片30によるパネルの支持強度を高める点で好ましい。ただし、第1変位部(i)と第2変位部(ii)の双方が互いに接近する方向へ変位できれば、その変位量が第1変位部(i)と第2変位部(ii)とで相違していてもよいし、第1固定片20と第2固定片30とで剛性差が生じていてもよい。
ここで、第1固定片20の板厚を小さくするなどして、第1固定片20の剛性を第2固定片30よりも低くし、さらに、第1固定片20にのみ第1穴部23を形成し、第2固定片30に第2穴部32を形成しない構造を比較例とする。この比較例においても第1穴部23を形成した効果として、第1固定片20の基部22に作用する締結応力を緩和することができる。しかし、この比較例では、第1固定片20の剛性が低いために、第1固定片20と第2固定片30の双方で構成される固定装置によるパネル部材の支持強度が極端に低下することになる。これに対し、前記実施形態の固定装置1では、第1固定片20と第2固定片30の双方に穴部23,33を形成し、第1変位部(i)と第2変位部(ii)の双方を同じように変形させている。そのため、第1固定片20と第2固定片30の双方の剛性を高めて固定装置1としてパネル部材の支持強度を高めることができ、さらに、パネル部材に締結応力が影響するのを低減することが可能となっている。
図6に、本発明の第2実施形態である車載用の表示パネルの固定装置101の一部が示されている。
この固定装置101は、表示パネル5のパネルケース6から後方(Y2方向)に向けて第1固定片120が曲げられている。第1固定片120には、第1締結部として取付け穴121が形成されている。支持ブラケット2から後方に向けて第2固定片130が曲げられている。第2固定片130には、第2締結部として雌ねじ穴131が形成されている。このように、第1固定片に形成される第1締結部と第2固定片に形成される第2締結部は、どちらが取付け穴で、どちらが雌ねじ穴であってもよい。
第1固定片120には、取付け穴121と基部122との間に第1穴部123が形成されているが、第1穴部123における取付け穴121側の縁部123aは、基部122に向けて突形状の湾曲形状となっている。第2固定片130には、雌ねじ穴131と基部132との間に第2穴部133が形成されているが、第2穴部133における雌ねじ穴131側の縁部133aは、基部132に向けて突形状の湾曲形状となっている。
図7に、本発明の第3実施形態の車載用の表示パネルの固定装置201が示されている。
この固定装置201には、表示パネル5のパネルケース6から後方(Y2方向)に折り曲げられた第1固定片120aが設けられている。この第1固定片120aは、図6に示した第1固定片120とほぼ同じ構造であるが、図7に示す第1固定片120aでは、第1締結部が雌ねじ穴121aである。支持ブラケット2からは第2固定片130aが曲げられているが、図1ないし図6に示す実施形態とは異なり、第2固定片130aは、前方(Y1方向)へ折り曲げられている。また、第2固定片130aに形成された第2締結部は取付け穴131aである。図7に示す固定装置201の第1穴部123と第2穴部133の形状は、図6に示す第2実施形態と同じである。
図8には、第3実施形態の第1固定片120aと第2固定片130aとがX1−X2方向に対向した状態が示されている。固定ねじ10を、取付け穴131aに挿入し雌ねじ穴121aに螺着させて締め付けると、第1固定片120aでは、雌ねじ穴121aの周囲領域および雌ねじ穴121aと第1穴部123との間の領域を含む第1変位部(i)がβ1方向へ変形しようとし、第2固定片130aでは、取付け穴131aの周囲部分および取付け穴131aと第2穴部133との間の領域を含む第2変位部(ii)がβ2方向へ変形しようとする。β1方向とβ2方向は同じ回転方向(図8では共に時計方向)となる。そのため、第1固定片120aの第1変位部(i)と第2固定片130aの第2変位部(ii)とが、面接合しやすくなり、第1固定片120aと第2固定片130aを、固定ねじ10で締結しやすくなる。
図9に、図6ないし図8に示した第1固定片120(120a)の側面図が示されている。第1穴部123の第1締結部(121,121a)側の縁部123aは基部122に向けて突状となる湾曲形状である。あるいは、図2に示した第1実施形態のように、基部に向けて突形状となる屈曲形状である。ここで、第1穴部123は、一方の端部123bと他方の端部123cを結ぶ線Lが、第1締結部121(121a)を通過している。このように構成することで、第1締結部121の周囲領域および第1締結部121と第1穴部123との間の領域を含む第1変位部(i)が変形しやすくなる。
あるいは、表示パネル5から延びる第1固定片120において、第1締結部を含む第1変位部(i)を第2固定片130に比べて変形しにくい構造にしたい場合には、前記線Lが第1締結部を通過しないように構成することが好ましい。
なお、前記実施の形態では締結部材が固定ねじ10で、第1締結部と第2締結部の一方が雌ねじ穴となっているが、第1締結部と第2締結部が共に取付け穴であって、締結部材が、ねじまたはボルトとナットとで構成されてもよい。
また、パネル部材は、車載用の表示パネルに限られず、機器や装置の表面に現れて取付け時の歪みの発生を防止したいものであれば、表面パネルや装飾パネルなどであってもよい。
1,101,201 固定装置
2 支持ブラケット
2b 開口部
5 表示パネル
6 パネルケース
7 表示セル
9 カバーパネル
10 固定ねじ(締結部材)
20 第1固定片
21 雌ねじ部(第1締結部)
22 基部
23 第1穴部
23c 縁部
30 第2固定片
31 取付け穴(第2締結部)
32 基部
33 第2穴部
120,120a 第1固定片
130,130a 第2固定片
(i) 第1変位部
(ii) 第2変位部
(iii) 第1変形部
(iv) 第2変形部

Claims (6)

  1. 前方に位置するパネル部材と、後方に位置する支持ブラケットとを固定する固定装置において、
    前記パネル部材に、後方に延びる第1固定片が、前記支持ブラケットに、後方または前方に延びる第2固定片が設けられ、前記第1固定片に第1締結部が、前記第2固定片に第2締結部が設けられ、
    前記第1固定片に、その基部と前記第1締結部との間に位置する第1穴部が形成され、前記第2固定片に、その基部と前記第2締結部との間に位置する第2穴部が形成されており、
    前記第1締結部と前記第2締結部とが固定ねじで締結されて、前記第1固定片において前記第1締結部の周囲領域および前記第1締結部と前記第1穴部との間の領域を含む第1変位部と、前記第2固定片において前記第2締結部の周囲領域および前記第2締結部と前記第2穴部との間の領域を含む第2変位部とが、互いに接近する方向へ変位させられていることを特徴とするパネル部材の固定装置。
  2. 前方に位置するパネル部材と、後方に位置する支持ブラケットとを固定する固定装置において、
    前記パネル部材に、後方に延びる第1固定片が、前記支持ブラケットに、後方または前方に延びる第2固定片が設けられ、前記第1固定片に第1締結部が、前記第2固定片に第2締結部が設けられ、
    前記第1固定片に、その基部と前記第1締結部との間に位置する第1穴部が形成され、前記第2固定片に、その基部と前記第2締結部との間に位置する第2穴部が形成され、
    前記第1穴部の前記第1締結部側の縁部は、前記第1固定片の前記基部に突側が向けられた屈曲または湾曲形状であり、前記第2穴部の前記第2締結部側の縁部は、前記第2固定片の前記基部に突側が向けられた屈曲または湾曲形状であり、
    前記第1締結部と前記第2締結部とが互いに締結されていることを特徴とするパネル部材の固定装置。
  3. 前記第1締結部と前記第2締結部の一方が、固定ねじが挿入される取付け穴であり、他方が雌ねじ穴である請求項1または2記載のパネル部材の固定装置。
  4. 前記第2固定片は、前記支持ブラケットから後方に延びている請求項1ないし3のいずれかに記載のパネル部材の固定装置。
  5. 前記第2固定片は、前記支持ブラケットから前方に延びている請求項1ないし3のいずれかに記載のパネル部材の固定装置。
  6. 前記パネル部材が表示パネルである請求項1ないし5のいずれかに記載のパネル部材の固定装置。
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