JP7159783B2 - Waterproof structure of case material - Google Patents
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Description
本発明は、車両用の表示装置等のケース部材の防水構造に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a waterproof structure for a case member of a vehicle display device or the like.
従来、一組のケースを固定するために、防水パッキンを介してネジ止めする防水構造が知られている。防水パッキンは、ネジの胴部に挿入され、ネジの頭部とケースとに挟まれた状態で配置される。ネジは、頭部を介して防水パッキンを圧縮しながら締め付けられることにより、ネジ止め箇所に防水性を付与する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a waterproof structure is known in which a set of cases is fixed with screws via a waterproof packing. The waterproof packing is inserted into the body of the screw and placed between the head of the screw and the case. The screw is tightened while compressing the waterproof packing via the head, thereby imparting waterproofness to the screwed portion.
ネジが締め付けられる際、頭部と接する防水パッキンは、頭部の回転に伴い摩擦抵抗を受け、捻れが生じる。この捻れは、防水パッキンが厚い場合等、防水パッキンの寸法によっては、防水パッキンにせん断を生じさてしまい、防水構造の防水性を低下する虞がある。 When the screw is tightened, the waterproof packing, which is in contact with the head, receives frictional resistance as the head rotates and twists. Depending on the size of the waterproof packing, such as when the waterproof packing is thick, this twisting may cause shearing of the waterproof packing, which may reduce the waterproof performance of the waterproof structure.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、組立作業時における防水性の低下を低減できるケース部材の防水構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a waterproof structure for a case member that can reduce deterioration in waterproofness during assembly work.
本発明に係るケース部材の防水構造は、上述した課題を解決するために、頭部と、前記頭部に接続された胴部と、前記頭部と前記胴部との間に設けられ前記頭部の外径よりも小さく前記胴部の外径よりも大きい外径を有する段部と、を有するネジと、前記頭部よりも大きい内径を有し、前記頭部を支持する前記ネジの挿入方向に直交する第1支持面を有する第1凹部と、前記第1凹部よりも前記挿入方向奥側に設けられ、前記頭部の外径よりも小さく前記段部の内径よりも大きい外径を有し、前記挿入方向に直交する第2支持面を有し、前記段部を収容する第2凹部と、を有し、前記第1凹部及び前記第2凹部に前記ネジを挿入させ前記ネジにより対象物に固定されるケース部材と、前記段部を介して前記ネジにより圧縮された状態で前記第2支持面で支持され、前記段部の外径よりも大きい外径を有し、前記第2支持面より挿入方向奥側を防水するシール部材と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a waterproof structure for a case member according to the present invention provides a head, a body connected to the head, and a body provided between the head and the body. a stepped portion having an outer diameter smaller than the outer diameter of the body portion and larger than the outer diameter of the body; and insertion of the screw having an inner diameter larger than the head and supporting the head. a first recess having a first support surface perpendicular to the direction of the insertion; and a first recess provided on the far side in the insertion direction of the first recess and having an outer diameter smaller than the outer diameter of the head and larger than the inner diameter of the stepped portion. a second recess having a second support surface orthogonal to the insertion direction and accommodating the stepped portion; a case member fixed to an object; supported by the second support surface in a state of being compressed by the screw through the stepped portion; 2, a sealing member for waterproofing the back side in the insertion direction from the supporting surface.
本発明に係るケース部材の防水構造においては、組立作業時における防水性の低下を低減できる。 In the waterproof structure of the case member according to the present invention, it is possible to reduce deterioration in waterproofness during assembly work.
本発明に係るケース部材の防水構造の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るケース部材の防水構造は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される表示装置に適用することができる。以下、本実施形態の防水構造を車両用の表示装置に適用した例を説明する。 An embodiment of a waterproof structure for a case member according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The waterproof structure of the case member according to the present invention can be applied, for example, to display devices mounted on vehicles such as automobiles and motorcycles, ships, agricultural machinery, and construction machinery. An example in which the waterproof structure of the present embodiment is applied to a vehicle display device will be described below.
図1は、本発明に係るケース部材の防水構造を適用する表示装置1の正面図である。
図2は、表示装置1の背面図である。
図3は、図2のIII-III線に沿う断面図である。
FIG. 1 is a front view of a
FIG. 2 is a rear view of the
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III--III in FIG.
以下の説明において、「前(前面)」、「後(背面)」、「上」、「下」、「右」、及び「左」は、図1及び図3における定義「Fr.」、「Re.」、「To.」、「Bo.」、「R」、及び「L」に従う。 In the following description, "front (front)", "back (back)", "upper", "lower", "right", and "left" are defined as "Fr." Re.", "To.", "Bo.", "R", and "L".
表示装置1は、ケース10と、表示ユニット20と、回路基板30と、を主に有する。
The
ケース10は、下ケース(ケース部材)11と、上ケース12と、中ケース13と、を有する。
The
下ケース11及び上ケース12は、黒色等の樹脂(例えばポリプロピレン)からなる。下ケース11は、後述する防水構造2を用いて、ネジ50により上ケース12に固定される。これにより、下ケース11及び上ケース12は内部空間を形成し、この内部空間に表示ユニット20及び回路基板30を収容する。
The
上ケース12は、透光板15に覆われる開口12aを有する。透光板15は、ケース10の内部の表示ユニット20や回路基板30を塵埃等の侵入から保護するために設けられた平板である。透光板15は、表示ユニット20の表示パネル21の表示領域と対応する領域に透過領域を有し、透過領域以外の領域に遮光領域を有する。これにより、後側に位置する表示パネル21の表示領域を視認者に視認させる。
The
中ケース13は、白色等の合成樹脂(例えばポリプロピレン)からなり、表示ユニット20及び回路基板30をケース10の内部空間内に固定したり、支持したりする。
The middle case 13 is made of white synthetic resin (for example, polypropylene), and fixes and supports the
表示ユニット20は、表示パネル21と、バックライトユニット(図示せず)と、を有する。
The
表示パネル21は、TFT(Thin Film Transistor)方式のノーマリーブラックタイプ(電圧非印加時、黒表示)の液晶表示パネルである。表示パネル21は、液晶層を封入する一対の表面ガラス基板を有する。一対のガラス基板には、ITO(Indium Tin Oxide)等により透明電極が形成される。また、表示パネル21は、一対の表面ガラス基板を挟み込むように配置された一対の表面偏光板(偏光フィルタ)を有する。表示パネル21は、FPC(Flexible Printed Circuits)を介して、回路基板30に接続される。表示パネル21は、回路基板30の制御部により制御されることにより、透明電極を介して液晶層に駆動電圧が印加される。これにより、液晶層の液晶分子の配向が制御され、表示パネル21の個々の画素の透過率が変化することにより画像を表示する。
The
バックライトユニットは、表示パネル21の背面側に設けられる。バックライトユニットは、光源基板及び導光体からなり、表示パネル21を背面側から照明する。光源基板は、光源の一例である複数のLED(Light Emitting Diode)を実装する。光源基板は、FPC等の可撓性基板を介して、回路基板30と接続される。LEDは、駆動電流が供給されると、表示パネル21(導光体)に向けて光を出射する。導光体は、LEDが出射した光を表示パネル21に向けて導く。導光体は、平板状に形成された、透明樹脂(例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA))である。
The backlight unit is provided on the back side of the
回路基板30は、表示ユニット20を制御するための制御部を主に有する。制御部は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有しており、例えば、ROMに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御部は、例えば、車両のECU(Electronic Control Unit)から車速、エンジン回転数、各種車両情報、ナビゲーション情報等を、各種センサ等を介して取得する。制御部は、取得した情報に基づき、表示ユニット20に情報を表示させる。
The circuit board 30 mainly has a control section for controlling the
次に、下ケース11及び上ケース12をネジ50により固定する際に用いられる防水構造2について説明する。防水構造2は、図2に示されるネジ50が設けられる箇所全てに適用されてもよいし、必要な箇所のみに適用されてもよい。
Next, the
図3に示すように、防水構造2は、ネジ50と、外ケースとしての下ケース11と、対象物としての上ケース12と、防水パッキン(シール部材)60と、で構成される。
As shown in FIG. 3 , the
ネジ50は、頭部51と、胴部53と、段部55と、を有する。ネジ50は、ネジ50の挿入方向(後から前の方向)に沿って頭部51、段部55、及び胴部53を順次有する。
The
頭部51は、下ケース11の背面11aから露出し、胴部53に対する平板状の鍔部分である。頭部51は、工具によりネジ50を回して締め付けるための溝又は穴状の操作凹部52を有する。
The
胴部53は、頭部51に対して略垂直に接続される。胴部53は、接続端と逆の端部側に螺旋状にねじ切りされたネジ部を有する。
The
段部55は、頭部51と胴部53との間に設けられる。段部55は、頭部51の外径Daよりも小さく、胴部53の外径Dcよりも大きい外径Db(Da>Db>Dc)を有する。
The
下ケース11は、ネジ50を貫通させるための貫通孔70を有する。貫通孔70は、第1凹部71と、第2凹部73と、第3凹部75と、を有する。貫通孔70は、ネジ50の挿入方向に沿って、第1凹部71、第2凹部73、及び第3凹部75を順次有する。下ケース11は、第1凹部71、第2凹部73及び第3凹部75にネジ50を挿入させることにより、ネジ50により上ケース12(対象物)に固定される。
The
第1凹部71は、頭部51の外径Daよりもよりも大きい内径D1を有する。第1凹部71は、下ケース11の背面11aに対する凹み部分である。第1凹部71は、ネジ50の挿入方向に直交する第1支持面72を有する。第1凹部71は、この第1支持面72で頭部51を支持する。
The
第2凹部73は、第1凹部71よりも挿入方向奥側に設けられる。第2凹部73は、頭部51の外径Daよりも小さく、段部55の外径Dbよりも大きい内径D2(Da>D2>Db)を有する。第2凹部73は、第1支持面72に対する凹み部分である。第2凹部73は、挿入方向に直交する第2支持面74を有する。第2凹部73は、この第2支持面74で防水パッキン60を支持する。また、第2凹部73は、段部55と接することなく段部55を収容する。
The second recessed
第3凹部75は、第2凹部73よりも挿入方向奥側に設けられる。第3凹部75は、防水パッキン60の外径Dpよりも小さく、胴部53の外径Dcよりも大きい内径D3(Dp>D3>Dc)を有する。第3凹部75は、第2支持面74からの凹み部分である。
The third recessed
上ケース12は、下ケース11の貫通孔70に対応する位置に、ネジ用筒部80を有する。ネジ用筒部80は、下ケース11に向かって(後側に向かって)上ケース12と一体に突き出し形成される、円筒形状である。ネジ用筒部80は、インサートナット81を内部に有する。インサートナット81は、インサート成形により設けられ、ネジ50に対応してねじ切りされたネジ穴82を有する。
The
防水パッキン60は、黒色の合成ゴムからなる円環状の部材であり、第2支持面74より挿入方向奥側を防水する。防水パッキン60は、段部55の外径Dbよりも大きく、且つ第2凹部73の内径D2よりも小さい外径Dpを有する。防水パッキン60は、第3凹部75の内径D3よりも大きい外径Dp(D2>Dp>Db>D3)を有する。また、防水パッキン60は、胴部53に対して挿入可能で、且つ胴部53に対して可能な限り隙間を有さないような内径を有する。防水パッキン60は、段部55と接触してネジ50により圧縮された状態で、第2支持面74で支持される。
The
次に、下ケース11及び上ケース12をネジ止めし、防水構造2を得る際の作用について説明する。以下の説明においては、下ケース11及び上ケース12をネジ止めする際に、中ケース13の固定孔14を介して中ケース13を共締めする例を用いる。
Next, the effect of screwing the
まず、上ケース12のインサートナット81位置、中ケース13の固定孔14位置、及び下ケース11の貫通孔70を合わせるよう、上ケース12を基準として順次配置する。このとき、下ケース11及び上ケース12の突き当て箇所である各端部11b、12bが形成する空間にパッキン18を嵌め込む。これにより、下ケース11と上ケース12の周縁の水密を保つ。
First, the
次に、防水パッキン60をネジ50の胴部53に取り付けた状態で、下ケース11の貫通孔70にネジ50の胴部53を挿入する。頭部51の操作凹部52に工具を宛がい、ネジ50を回し締めすることにより、上ケース12のインサートナット81に設けたネジ穴82に胴部53が止まる。これにより、下ケース11、上ケース12及び中ケース13が共締め固定される。
Next, with the
このような防水構造2は、防水パッキン60における頭部51と対向する面である背面60bの全面が、ネジ止め時にネジ50に接することがない。すなわち、ネジ50が頭部51の外径Daよりも小さい外径Dbを有する段部55を有するため、防水パッキン60の背面60bとネジ50との接触面積を小さくすることができる。これにより、締め付け時にネジ50と防水パッキン60との摩擦抵抗を低減でき、防水パッキン60が捻じれて切れてしまうことを低減できる。
In such a
また、防水パッキン60の外径Dpは、第2凹部73の内径D2よりも小さい。このため、締め付け時に第2凹部73の壁面73aと防水パッキン60が非接触となり、防水構造2は、防水パッキン60の捻じれをより軽減できる。
Also, the outer diameter Dp of the
更に、貫通孔70は、防水パッキン60の前面60a(背面60bの対向面)と接触し支持する第2支持面74の面積を小さくすべく、第3凹部75を有する。このため、防水パッキン60の前面60aと第2支持面74との接触面積を小さくすることができる。ゆえに、防水構造2は、防水パッキン60の捻れをより一層軽減できる。
Furthermore, the through-
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
例えば、外ケース(下ケース11)が固定される対象物は、他のケース(上ケース12)に限らず、ヒートシンクや表示ユニットであってもよい。 For example, the object to which the outer case (lower case 11) is fixed is not limited to another case (upper case 12), and may be a heat sink or a display unit.
1 表示装置
2 防水構造
10 ケース
11 下ケース(ケース部材)
11a 背面
11b 端部
12 上ケース
13 中ケース
12a 開口
12b 端部
15 透光板
18 パッキン
20 表示ユニット
21 表示パネル
30 回路基板
31 固定孔
50 ネジ
51 頭部
52 操作凹部
53 胴部
55 段部
60 防水パッキン(シール部材)
60a 前面
60b 背面
70 貫通孔
71 第1凹部
72 第1支持面
73 第2凹部
73a 壁面
74 第2支持面
75 第3凹部
80 ネジ用筒部
81 インサートナット
82 ネジ穴
Da、Db、Dc、Dp 外径
D1、D2、D3 内径
1
11a back
60a
Da, Db , Dc, Dp outer diameter
D1, D2, D3 inner diameter
Claims (3)
前記頭部よりも大きい内径を有し、前記頭部を支持する前記ネジの挿入方向に直交する第1支持面を有する第1凹部と、前記第1凹部よりも前記挿入方向奥側に設けられ、前記頭部の外径よりも小さく前記段部の外径よりも大きい内径を有し、前記挿入方向に直交する第2支持面を有し、前記段部を収容する第2凹部と、を有し、前記第1凹部及び前記第2凹部に前記ネジを挿入させ前記ネジにより対象物に固定されるケース部材と、
前記段部を介して前記ネジにより圧縮された状態で前記第2支持面で支持され、前記段部の外径よりも大きい外径を有し、前記第2支持面より挿入方向奥側を防水するシール部材と、を備える、ケース部材の防水構造。 a head portion, a trunk portion connected to the head portion, and an outer diameter provided between the head portion and the trunk portion that is smaller than the outer diameter of the head portion and larger than the outer diameter of the trunk portion. a screw having a shoulder;
a first recess having an inner diameter larger than that of the head and having a first support surface perpendicular to the insertion direction of the screw that supports the head; a second recess having an inner diameter smaller than the outer diameter of the head portion and larger than the outer diameter of the stepped portion, having a second support surface perpendicular to the insertion direction, and accommodating the stepped portion; a case member that is fixed to an object by the screws by inserting the screws into the first recess and the second recess;
It is supported by the second supporting surface in a state of being compressed by the screw through the stepped portion, has an outer diameter larger than the outer diameter of the stepped portion, and is waterproof on the far side in the insertion direction from the second supporting surface. A waterproof structure for a case member, comprising: a sealing member that
3. The case member further comprises a third recess provided on the back side in the insertion direction of the second recess and having an inner diameter smaller than an outer diameter of the seal member and larger than an outer diameter of the body. 2. The waterproof structure of the case member according to 1.
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