CN113453938A - 具有散热器的车辆显示器承载件 - Google Patents

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Abstract

一种车辆显示器组件包括被构造为以图形方式表示信息的显示器。印刷电路板(PCB)与显示器连通。承载件被夹在显示器与PCB之间，以形成仪表盘组件。承载件包括散热片。

Description

具有散热器的车辆显示器承载件
技术领域
本公开涉及一种车辆显示器组件，特别是一种例如在仪表盘和信息娱乐显示器中使用的显示器、承载件和印刷电路板(PCB)的布置。
背景技术
例如仪表盘的车辆显示器广泛地用于乘用和商用车辆，以将车辆信息传递给驾驶员。典型的现代仪表盘使用例如LCD的显示器或其他常用类型的显示器。显示器被设置在外壳中，该外壳还可包含有PCB。电子部件特别是通过PCB上的芯片产生热量。PCB被设置为紧邻显示器。PCB上的发热芯片被设置为背对显示器并且相对于显示器设置在相对一侧上，以更好地将热量排放到外壳内的环境中。
发明内容
在一个示例性实施方式中，一种车辆显示器组件包括被构造为以图形方式表示信息的显示器。印刷电路板(PCB)可以与显示器连通。承载件可以被夹在显示器与PCB之间，以形成仪表盘组件。承载件可以包括散热片。
在上述实施方式的进一步的实施方式中，PCB可以包括至少一个芯片。承载件可以包括孔。至少一个芯片可以至少部分地被设置在孔内并且延伸到孔中。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，至少一个芯片可以包括至少一个处理器和/或存储器芯片。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，承载件可以包括环绕孔的壁部。壁部可以相对于承载件的紧邻的部分升高。至少一个芯片可以至少部分地设置在壁部内并且与壁部为重叠的关系。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，PCB可以包括开口。承载件可以包括与其形成为一体的支座。支座可以延伸穿过开口。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，PCB可以是第一PCB，并且可以包括固定至支座的第二PCB。第二PCB可以固定至支座。连接器可以将第一PCB和第二PCB电连接。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，显示器可以包括安装装置。承载件可以包括第一组孔。PCB可以包括第二组孔。PCB可以包括延伸穿过第一组孔和第二组孔的紧固件。紧固件可以被固定至安装装置。紧固件可以将承载件夹在显示器与PCB之间。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，安装装置可以是突起部。承载件可以具有面对显示器并且包括用于接收突起部的凹口的第一侧部。承载件可以包括与第一侧部相对并且面对PCB的第二侧部。PCB可以抵靠在第二侧部上。紧固件可以是螺钉。螺钉可以被拧入到安装装置中。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，承载件在凹口处可以具有第一厚度。散热片可以具有第二厚度。第二厚度可以小于第一厚度。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，承载件可以具有承载件外缘。承载件外缘可以包括一对长边和一对短边。散热片可以设置在其中一条长边上。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，散热片可以从承载件的与显示器相对的一侧上向外伸出。PCB可以设置在散热片内侧且邻近散热片。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，显示器可以具有显示器外缘。承载件可以包括向外伸出超过显示器外缘的安装凸片。安装凸片可以被构造为固定至仪表盘外壳。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，车辆显示器组件可以包括外壳。外壳可以具有透明前透镜。外壳可以具有后盖。外壳可以围住显示器、PCB以及承载件。外壳可以具有围住示器、PCB以及承载件的透明前透镜和后盖，其中显示器面对前透镜。安装凸片可以被固定至外壳。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，显示器可以具有显示器外缘。承载件可以具有延伸超出显示器外缘的部分。该部分可以包括提供导光管的窗口。PCB可以包括发光二极管(LED)。发光二极管可以与窗口对齐并且至少部分地设置在窗口内。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，散热片的数量可以至少为八个。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，散热片可以沿着其中一条长边延伸其宽度的至少75％。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，承载件可以具有2-5mm范围内的平均横截面厚度。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，PCB可以包括面对显示器并且接合承载件的处理器。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，承载件可以是金属结构，其是铸造式和/或机加工式中的至少一种。承载件可以是镁和/或铝中的至少一种。
在上述任一个实施方式的进一步的实施方式中，车辆显示器组件可以包括仪表盘。显示器可以被构造为以图形方式表示对应于第一数据的信息。PCB可以具有被配置为接收第二数据并将第一数据提供给显示器的处理器。第二数据可以对应于来自通信总线的车辆信息。第一数据可以对应于一个或多个车辆参数。
在另一个示例性实施方式中，一种车辆显示器组件可以包括被构造为以图形方式表示信息的显示器。印刷电路板(PCB)可以与显示器连通。PCB可以具有处理器和存储器芯片中的至少一个。承载件可以被夹在显示器与PCB之间，以形成仪表盘组件。显示器可以在多个紧固点处被固定至承载件。承载件可以是金属结构。承载件可以在紧固点处具有2-5mm范围内的厚度。处理器和存储器芯片中的至少一个可以接合承载件并且面对显示器。
本公开的所述的和其他的特征可以通过以下说明和附图来最好地理解，以下是附图的简要说明。
附图说明
在结合附图考虑时可以参考以下详细说明来进一步理解本公开，其中：
图1是示例性车辆仪表盘的示意图。
图2A是用作仪表盘组件的车辆显示器的分解视图，示出了承载件和印刷电路板(PCB)的第一侧。
图2B是车辆显示器的分解视图，示出了承载件和PCB的第二侧。
图3A表示另一个承载件实施方式的第二侧。
图3B是图3A所示的承载件的长边的一个端视图。
图3C是图3A所示的承载件的短边的另一个端视图。
图4A是图2A和2B所示的显示器、承载件和PCB处于组装状态下的剖视立体图。
图4B是图4A所示的组件被连接至第二显示器的示意图。
图5是承载件和PCB的局部剖视图。
图6是仪表盘的一部分的局部剖视图。
图7A和7B示意性表示替代的车辆显示器组件，示出了承载件和盖体。
具体实施方式
前述段落、权利要求或以下说明和附图中的实施方式、例子和替代方式、包括它们的各种方面或相应的独立特征可以单独考虑或以任何组合的形式考虑。关于一个实施方式描述的特征适用于所有的实施方式，除非这些特征是不相容的。
车辆10包括通常具有仪表盘14的内部12。仪表盘14可以根据多种美学和封装考虑而被设置为多种构造。虽然所公开的车辆显示器组件针对仪表盘14进行了更详细地描述，但应理解的是该车辆显示器组件也可以用于其他车辆应用，例如信息娱乐***。
仪表盘14包括外壳16，其具有被透镜20覆盖的开口18。显示器22在外壳16内被设置在透镜20下方。可以是LCD、LED或其他显示器类型的显示器使用与多个车辆操作参数有关的多种图形和文字消息将信息24传递给驾驶员。
仪表盘组件在图2A和2B中示出。显示器22包括支撑屏幕28的框架26。显示器22被安装至在外壳16内和外壳16上对显示器22提供结构性支撑的承载件33。与显示器22连通的PCB 42也被安装至承载件33。显示器22被构造为以图形方式表示与基于来自通信总线(例如，CAN、FlexRay、车载以太网等等)的第二数据的、来自PCB42的第一数据对应的信息，并且第一数据对应于一个或多个车辆参数，例如速度、摄像机拍摄内容或图像以及RPM。盖体35被设置在PCB42和承载件33上，例如与框架26的外缘为卡扣配合的关系。
承载件33包括支撑显示器22的第一侧部34以及支撑PCB的第一侧部52的第二侧部36。PCB42的第二侧部54背对显示器22。PCB42和显示器22被设置为与金属制成并且可以散热的承载件33紧密接触。
在示例性布置中，框架26的背侧包括第一安装装置30和第二安装装置32，它们在该例子中对应于突起部，在设置为组装状态时分别被承载件33的第一凹槽38和第二凹槽40接收，如图4A所示。孔48a、48b可以分别在第一凹槽38的区域中被设置在PCB42和承载件33中。第一安装装置30具有接收紧固件50的螺纹孔48c，该紧固件以夹紧的关系将承载件33和PCB42固定至框架26。以这种方式，显示器22、承载件33和PCB42被设置为刚性的、在结构上稳固的堆垛。在需要的情况下，可以在显示器22与承载件33之间设置一个或多个隔离垫或间隔件。
带状电缆43用于将显示器22电连接至PCB42及其各种芯片，这些芯片可包括存储器芯片56和一个或多个处理器58。这些芯片产生必须被散发的大量热量。散热最多的芯片(例如，处理器58和存储器芯片56)的发热侧被“夹在”显示器22与承载件33之间，将热量困在组件内。
承载件33包括一个或多个凹口60，其针对设置在凹口60内的任何芯片都提供了电磁场(EMF)屏蔽。凹口60通过延伸了深度D(图5)的壁部61来设置并且设置有围绕芯片的外缘62，使得芯片和壁部61为彼此重叠的关系。在一个例子中，深度D的范围为5-15mm。凹口60可包括表面64，在该表面上设置有导热材料66，例如导热膏。导热材料66与表面64和芯片(例如，存储器56和处理器58的芯片)都进行接合，如图5所示。这种布置将热量传递至承载件33并且朝向作为通常不期望热量的区域的显示器22传递。
参考图3A-3C，承载件33包括承载件外缘68，其在分别提供了长边70和短边72的宽度W和高度H上延伸。承载件33还设置有足以在仪表盘的组件的操作期间提供结构性支撑和抗扭性的厚度T。在一个例子中，厚度T的范围为2-5mm。承载件33可以通过导热金属材料制成，例如铝或镁，其可以通过坯料铸造或机加工而成。承载件33例如在靠近显示器22的紧固点的区域中(例如，孔48b周围)具有范围为2-5mm的承载件厚度88。
在该例子中，散热片74被设置在其中一条长边70(在该例子中对应于显示器22的顶部)上，并且与承载件33形成为一体。散热片74从承载件33的与显示器22相对的第二侧部36向外伸出，并且PCB42设置在散热片74内侧并与其相邻。
散热片74在一个示例性实施方式中可以组成为第一组76和第二组78。第一组76和第二组78一起沿着长边70延伸其宽度的至少75％。在一个例子中数量为八个的散热片74被设置为彼此具有间隙80，并且具有厚度82、宽度84和高度86。在一个例子中，间隙80约为5mm，厚度82约为2mm，宽度84约为13mm，并且高度86约为17mm。在该示例性实施方式中，“约为”或“大约”指的是+/-25％。承载件33在凹口60处具有第一厚度(即，厚度88)，并且散热片74具有小于第一厚度的第二厚度(即，厚度82)。
在该例子中，显示器22包括设置在承载件外缘68内的显示器外缘90。在图3A-3C所示的例子中，安装凸片92延伸超出显示器外缘90并且用于将仪表盘组件安装在外壳16内且安装至外壳16。
如图2B所示，承载件33包括多个一体形成的支座46。参考图4A，支座46延伸穿过PCB42中的开口44并且可以用于支撑可选的扩展板94。扩展板94可以提供特定的OEM的特定功能，并且PCB42可以提供多种OEM之间常用的功能。扩展板94通过与第一扩展槽96A和第二扩展槽96B连接的连接器98被连接至PCB42。图4A中示出了带状电缆连接器。替代地，如图4B所示，可以使用刚性的、互锁的连接器构造，其也用于相对于彼此支撑PCB的端部。紧固件100将扩展板94固定至支座46。孔102(图2B)可以设置在盖体35中，并且图4A所示的紧固件100可用于将盖体35固定至支座46。
在图2A和2B所示的布置中，盖体35围住承载件33和PCB42。散热片74也设置在盖体35内。参考图7A，根据显示器尺寸和封装的考虑，承载件133上的散热片174可以设置在盖体135外侧来改进冷却。盖体135保护PCB142上的电子器件免受灰尘和湿气的影响。对于更小的PCB242和/或更大的显示器，如图7B所示，盖体235约为PCB242的尺寸并且比承载件233小得多。对于这些构造，散热片不是必需的，因为较厚的金属承载件233的露出的部分提供了一种有效的散热器。
回到图3A、3C和6，承载件33可包括作为导光管的窗口104。灯106(例如LED)可以部分地设置在每个窗口104中。灯106可以选择性地启动，以照亮设置在透镜20上的符号，其可用于向驾驶员传递消息或警报。
应理解的是，虽然在所示的实施方式中公开了一种特定的部件布置，但是其他布置也可从其中获益。虽然示出、描述和要求保护了特定的步骤顺序，但是应理解的是，除非另有说明，否则这些步骤也可以单独地或组合地通过任何次序来执行并且仍然可以从本发明中获益。
虽然在图中示出了具有特定部件的不同的例子，但是本发明的实施方式并不限制于这些特定的组合。能够使用来自其中一个例子的一些部件或特征与来自另一个例子的特征或部件结合。
虽然已经公开了示例性实施方式，但是本领域技术人员会认识到在权利要求的范围内可以做出某些修改。因此，应该通过学习所附权利要求来确定它们的真正范围和内容。

Claims (21)

1.一种车辆显示器组件，其包括：
显示器，其被构造为以图形方式表示信息；
与所述显示器连通的印刷电路板(PCB)；以及
承载件，其被夹在所述显示器与所述PCB之间，以形成仪表盘组件，所述承载件包括散热片。
2.根据权利要求1所述的车辆显示器组件，其中，所述PCB包括至少一个芯片，并且所述承载件包括孔，所述至少一个芯片至少部分地被设置在所述孔内并且延伸到所述孔中。
3.根据权利要求2所述的车辆显示器组件，其中，所述至少一个芯片包括处理器和/或存储器芯片中至少一个。
4.根据权利要求2或3所述的车辆显示器组件，其中，所述承载件包括环绕所述孔的壁部，所述壁部相对于所述承载件的紧邻的部分升高，所述至少一个芯片至少部分地设置在所述壁部内并且与所述壁部为重叠的关系。
5.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述PCB包括开口，并且所述承载件包括与其形成为一体并且延伸穿过所述开口的支座。
6.根据权利要求5所述的车辆显示器组件，其中，所述PCB是第一PCB，并且包括固定至所述支座的第二PCB，连接器将所述第一PCB和所述第二PCB电连接。
7.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述显示器包括安装装置，所述承载件包括第一组孔，并且所述PCB包括第二组孔，并且包括紧固件，所述紧固件延伸穿过所述第一组孔和所述第二组孔并且固定至所述安装装置，从而将所述承载件夹在所述显示器与所述PCB之间。
8.根据权利要求7所述的车辆显示器组件，其中，所述安装装置是突起部，所述承载件具有面对所述显示器并且包括用于接收所述突起部的凹口的第一侧部，并且所述承载件包括与所述第一侧部相对并且面对所述PCB的第二侧部，所述PCB抵靠在所述第二侧部上，并且所述紧固件是拧入到所述安装装置中的螺钉。
9.根据权利要求7所述的车辆显示器组件，其中，所述承载件在所述凹口处具有第一厚度，并且所述散热片具有小于所述第一厚度的第二厚度。
10.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述承载件具有包括一对长边和一对短边的承载件外缘，所述散热片设置在其中一条所述长边上。
11.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述散热片从所述承载件的与所述显示器相对的一侧上向外伸出，并且所述PCB设置在所述散热片内侧且邻近所述散热片。
12.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述显示器具有显示器外缘，并且所述承载件包括向外伸出超过所述显示器外缘的安装凸片，所述安装凸片被构造为固定至仪表盘外壳。
13.根据权利要求12所述的车辆显示器组件，其包括具有透明前透镜和后盖的外壳，所述外壳围住所述显示器、所述PCB以及所述承载件，其中所述显示器面对所述前透镜，所述安装凸片被固定至所述外壳。
14.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述显示器具有显示器外缘，并且所述承载件具有延伸超出所述显示器外缘的部分，所述部分包括提供导光管的窗口，并且所述PCB包括与所述窗口对齐并且至少部分地设置在所述窗口内的发光二极管(LED)。
15.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述散热片的数量至少为八个。
16.根据权利要求10-15中任一项所述的车辆显示器组件，其中，所述散热片沿着其中一条所述长边延伸其宽度的至少75％。
17.根据前述任一项权利要求所述的仪表盘，其中，所述承载件具有2-5mm范围内的平均横截面厚度。
18.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述PCB包括面对所述显示器并且接合所述承载件的处理器。
19.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其中，所述承载件是金属结构，其是铸造式和/或机加工式中的至少一种并且是镁和/或铝中的至少一种。
20.根据前述任一项权利要求所述的车辆显示器组件，其包括仪表盘，其中所述显示器被构造为以图形方式表示对应于第一数据的信息，所述PCB具有被配置为接收第二数据并将所述第一数据提供给所述显示器的处理器，所述第二数据对应于来自通信总线的车辆信息，并且所述第一数据对应于一个或多个车辆参数。
21.一种车辆显示器组件，其包括：
显示器，其被构造为以图形方式表示信息；
与所述显示器连通的印刷电路板(PCB)，所述PCB具有处理器和存储器芯片中的至少一个；以及
承载件，其被夹在所述显示器与所述PCB之间，以形成仪表盘组件，所述显示器在多个紧固点处被固定至所述承载件，所述承载件是在所述紧固点处具有2-5mm范围内的厚度的金属结构，并且所述处理器和所述存储器芯片中的至少一个接合所述承载件并且面对所述显示器。
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