车辆仪表显示模块的安装结构及车辆仪表的制作方法

本申请涉及车辆仪表显示模块的安装结构，尤其涉及车辆仪表显示模块的安装支架与PCB板的安装结构。

背景技术：

运输工具如汽车的组合仪表是驾驶员获取汽车运行状态信息的重要部件。在如图1所示的现有技术中，组合仪表所采用的显示模块7(如LCD，Liquid Crystal Display)，通常首先安装在安装支架8上、再通过安装支架8进一步与PCB板9进行装配。如图2所示的现有技术中显示模块安装支架8与PCB板9的装配结构，安装支架8上设有两卡扣部81，在PCB板9上设有与卡扣部81配合的贯通PCB板9的板孔91，在装配过程中，安装支架8的卡扣部81卡入PCB板9的板孔91内使安装支架8与PCB板9卡固。如图3所示的图2中沿A-A线的剖视示意图，安装支架8的卡扣部81卡入PCB板9的板孔91后，卡扣部81的卡扣面811与PCB板9的底面911间形成卡扣结构从而使安装支架8与PCB板9进行装配。

在实际生产中，由于生产工艺的影响而产生的卡扣部81的制造公差以及PCB板的厚度公差，使得装配后卡扣部81的卡扣面811与PCB板9的底面911间存在较大空隙，该空隙的存在将使仪表控制单元安装入整车后因为抖动而产生异响。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种能够解决的现有技术方案中安装支架卡扣部与PCB板间存在空隙而导致仪表控制单元产生异响问题的车辆仪表显示模块的安装结构。

本申请的目的还在于进一步提供一种包括这种车辆仪表显示模块的安装结构的车辆仪表。

为实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供一种车辆仪表显示模块的安装结构，其包括显示模块、安装支架和PCB板，所述显示模块底面边缘部分通过所述安装支架固定到所述PCB板上，所述安装支架上设有两个互相远离的卡扣部和一支撑梁，所述支撑梁位于所述两个卡扣部之间使得所述两卡扣部相对于所述支撑梁对称排布，所述PCB板上设有与所述卡扣部匹配的贯通所述PCB板的板孔，所述卡扣部沿与PCB板大致垂直的安装方向卡入所述板孔使所述显示模块与所述PCB板连接，其特征在于，所述支撑梁上设有支撑部，所述支撑部包括设于所述支撑梁上的附着端和沿所述安装方向远离所述支撑梁延伸的远离端，所述附着端与所述远离端之间形成支撑柱，所述卡扣部沿所述安装方向卡入板孔时，所述远离端的与所述PCB板相对的底面抵持在所述PCB板上。

通过如此设置的车辆仪表显示模块的安装结构，当安装支架的卡扣部沿安装方向卡入PCB板后，由于支撑部抵持在PCB板上而使PCB板受到一与安装方向同向的力，在该力的作用下，PCB板在安装方向上进一步靠近直至贴合卡扣部的卡扣面，从而消除二者之间因公差产生的空隙，解决仪表控制单元的异响问题。

可选的，在如前所述的车辆仪表显示模块的安装结构中，在与所述安装方向垂直的方向上，所述远离端的底面自支撑柱的相对一组边缘起相互远离的延伸、使得所述支撑部整体呈倒T字形。

可选的，在如前所述的车辆仪表显示模块的安装结构中，所述远离端是具有一厚度的长方体形板，所述远离端的厚度方向与所述安装方向平行，在所述远离端的长度方向上所述两个卡扣部相对于所述支撑部对称排布。

可选的，在如前所述的车辆仪表显示模块的安装结构中，所述支撑部由弹性材料制成。

可选的，在如前所述的车辆仪表显示模块的安装结构中，所述支撑部由聚丙烯或ABS材料制成。

可选的，在如前所述的车辆仪表显示模块的安装结构中，所述远离端的底面上设有两个沿所述安装方向凸出于所述远离端的底面的抵持部，所述两个抵持部在所述远离端的长度方向上互相远离，所述卡扣部沿所述安装方向卡入板孔时，所述远离端的底面通过所述抵持部抵持在所述PCB板上。

可选的，在如前所述的车辆仪表显示模块的安装结构中，所述两个抵持部分别设于所述远离端的长度方向上的两个端缘处。

可选的，在如前所述的车辆仪表显示模块的安装结构中，所述支撑部与所述安装支架通过注塑一体成型。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种车辆仪表，其包括如前任一项所述的车辆仪表显示模块的安装结构。

为能更进一步了解本申请的特征以及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本申请加以限制。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的附图标记指代同样的元件。其中：

图1显示现有技术中汽车仪表显示模块的安装结构；

图2显示图1中现有技术汽车仪表显示模块安装支架与PCB板装配结构；

图3显示图2中现有技术汽车仪表显示模块安装支架与PCB板装配结构沿A-A线的剖视示意图；

图4显示根据本申请一种具体实施方式的汽车仪表显示模块安装结构；

图5显示根据本申请另一种具体实施方式的汽车仪表显示模块安装结构；

图6显示图5中汽车仪表显示模块安装结构沿B-B线的部分剖视示意图；

图7显示图6中汽车仪表显示模块安装结构的抵持部抵持到PCB板发生形变的放大示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细地说明本实用新型的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的技术特征。

本说明书中结合汽车仪表对本实用新型的车辆仪表显示模块的安装结构进行了示例性的说明。应当了解，本实用新型中的车辆仪表显示模块的安装结构同样适用于本说明书的示例以外的其它类型的运输工具仪表中、所属领域的技术人员也可以想到将该车辆仪表显示模块的安装结构用在其它产品或领域中。

请参阅图4与5，根据图4包括显示模块(未标记)、安装支架1和PCB板2，安装支架1上设有两个互相远离的卡扣部11和一支撑梁12，两卡扣部11分别位于支撑梁12的两侧；支撑梁12上设有支撑部13，所述支撑部13包括设于支撑梁上的附着端131和沿与PCB板2大致垂直的安装方向X远离支撑梁延伸的远离端133，附着端131和远离端133之间形成支撑柱132；PCB板2上设有与卡扣部11匹配的、贯通PCB板2的板孔21。在进行装配时，两卡扣部11沿安装方向X分别卡入两板孔21时，支撑部13的远离端133的底面与PCB板2相对、并在卡扣部11卡入板孔21后抵持在PCB板2上。由于支撑部13抵持在PCB板2上而使PCB板2受到一与安装方向X同向的力F，在该力F的作用下，PCB板2在安装方向X上进一步靠近直至贴合卡扣部11的卡扣面，从而消除二者之间因公差产生的空隙，解决仪表控制单元的异响问题。

本领域技术人员应当理解，为了使得支撑部13抵持在PCB板2上从而获得一个与安装方向X同向的力F作用于PCB板2上，支撑部13在安装方向X上的高度应略大于安装支架1的支撑梁12与PCB板2之间的间距。不同的PCB板具有不同的理论载荷，本领域技术人员同时应当理解，根据本实施例的安装结构进行装配时由支撑部13作用于PCB板2上的力F应小于等于该PCB板2的理论载荷。

在实际生产中，卡扣部11的卡扣面111与PCB板2之间的空隙很小，通过支撑部13施加在PCB板2上的力F的值并不大；同时考虑到两个卡扣部11分列在支撑部13的两侧，支撑部13的远离端133与PCB板2相抵持的底面与PCB板2接触区域越靠近两卡扣部11使得PCB板2的受力点也更靠近两卡扣部，PCB板2越能够更好的同时与两个卡扣面111贴合以消除空隙。本领域技术人员应当理解，所述远离端133与PCB板2的接触区域的边缘在两卡扣部11之间的区域内以保证卡扣部与板孔的正常装配。

在本实施例中，支撑部13被设计为整体呈倒T字形，在与安装方向X垂直的方向上，远离端133的底面自支撑柱132的相对的一组边缘起相互远离的延伸而使远离端133与PCB板2的接触区域更靠近两卡扣部11、从而使PCB板2的受力点更靠近两卡扣部11，来实现PCB板2同时与两个卡扣面111更好的贴合。进一步的，在本实施例中，远离端133的底面被设计为具有一定厚度的长方体形的板，远离端133的厚度方向与安装方向X平行，在远离端133的长度方向上两个卡扣部11相对于支撑部13对称排布，该种设计使得远离端133底面与PCB板2的接触区域集中于两卡扣部11之间的狭长区域内，并且在远离端133的长度方向上靠近两个卡扣部11，使得PCB板2的受力点靠近两卡扣部11从而实现更好的贴合效果以消除空隙。

在上述实施例中，远离端133与PCB板2通过平面进行接触并抵持，为了达到好的抵持效果以消除空隙，对远离端133与PCB板2所接触的底面以及位于接触区域内的PCB板2的表面的平整度有较高要求以保证二者充分接触，在生产中需注意严格控制远离端133底面以及PCB板2的公差。

为了进一步降低远离端133底面以及PCB板2的生产难度、提高良品率和降低成本，如图5所示的本申请的又一具体实施例以及图6所示的图5中具体实施例沿B-B线的部分剖视示意图，在远离端133的底面上设有两个抵持部1331，两个抵持部1331沿安装方向X凸出于远离端133的底面、并且两抵持部1331在所述远离端133的长度方向上互相远离而分别靠近两个卡扣部11。由于两抵持部1331的存在，在进行装配时，两卡扣部11沿安装方向X分别卡入两板孔21时，两抵持部1331分别抵持在PCB板2上，由于两抵持部1331凸出于远离端133的底面，因此远离端133的底面并不直接与PCB板2接触，因此对远离端133底面的平整度并无过高要求、降低了生产难度；同时PCB板2所受到的力F通过两抵持部1331作用于PCB板2上，由于两抵持部1331与PCB板2接触面的面积很小，相应的PCB板2位于接触区域内的面积也很小，因此对PCB板2表面的平整度也无过高要求、也降低了PCB板2的生产难度。

如图6所示，在两抵持部1331抵持在PCB板2上时，PCB板2也向两抵持部1331施加一个与安装方向X相反的反作用力，两抵持部1331因受到该反作用力而在与安装方向X相反的方向上发生位移，如图7所示位移量为D。图5所示的实施例中通过抵持部作用于PCB板的安装结构的实现，与所述位移量D、通过支撑部13施加在PCB板2上的力F、所述远离端133的在所述远离端133尺寸短的方向上的宽度W(未标记)、所述抵持部1331的中心点至与所述支柱132的与距该所述抵持部1331较近一侧的侧面间距离L、所述远离端133在所述安装方向X上的厚度T、以及制作所述支撑部13的弹性材料的弹性模数E有关，其关系为F＝WEDT³/(4L³)，其中，所述PCB板在受到通过支撑部13施加在PCB板2上的力F的情况下所承受的载荷应力小于等于所述PCB板可承受的最大载荷应力，此时，PCB板不会被其在该设计方案下所受到的力所破坏，保证了PCB板电路的有效性。本申请中计算所述PCB板所受载荷应力的方法属于本领域技术人员通晓的方法，本申请中不再赘述。

根据上述关系式，具体的设计过程为：根据所选择型号的PCB板2的理论载荷确定通过支撑部13施加在PCB板2上的力F，根据制作支撑部13的弹性材料的性质确定弹性模数E，根据实际仪表产品的安装支架的实际尺寸以及设计要求设定W、T、D以及L的值，使得所述E、W、T、D、L以及F的数值基本满足关系式F＝WEDT³/(4L³)以初步符合设计要求；进一步计算出在该设计条件下PCB板所承受的载荷应力，若计算得出的PCB板所承受的载荷应力小于等于该PCB板可承受的最大载荷应力，则该根据该设计方案制作出的安装结构符合整体设计要求而不会使该PCB板变形而使线路失效。

比如，在某一仪表产品中所选定的FR4型压缩双面板的PCB板2，通过支撑部13施加在PCB板2上的力F为3.12N、该PCB板可承受的最大载荷应力为800um/m，所述支撑部13由聚丙烯材料制作而成、聚丙烯材料的弹性模数为2320GPa，设计人员根据该仪表的实际结构确定抵持部1331的位移量D为0.4mm，L为6.25mm、W为1.9mm、T为1.2mm时，前述各项的值符合关系式F＝WEDT³/(4L³)；根据该设计方案计算出该设计方案下所述PCB板2实际承受的载荷应力为162.1um/m，该载荷应力小于其可承受的最大载荷应力800um/m，不会对PCB板造成损坏，因此该设计方案符合要求可被实际生产所采用。

在实际生产中，安装支架1也通常由塑胶材料制成，当支撑部13也采用同种塑胶材料制作时，可通过注塑方式使安装支架1与支撑部13一体成型以提高效率。

以上具体实施方式仅用于说明本申请，而非对本申请的限制。在不脱离本申请的范围的情况下，有关技术领域的普通技术人员，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。