CN103781649A - 集成有用于辅助组装的装置的控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制单元（10），其包括：外壳（12），其能够接纳特别是印刷电路的第一装置（18）；仪表板（14），其旨在靠着所述外壳（12）放置，所述仪表板（12）能够接纳特别是力传感器的第二装置（24）；连接构件（30），其将所述第一装置（18）连接到所述第二装置（24）。控制单元（10）还设置有用于辅助组装的集成装置（34），其将控制单元（10）保持处于打开状态（EO），其中外壳（12）和仪表板（14）在第一位置（P1）中彼此间隔开，以便尤其有助于组装连接构件（30），用于辅助组装的集成装置（34）然后使得控制单元（10）能够位于关闭状态（EF），其中使仪表板（14）和外壳（12）接近彼此并且彼此相倚靠。

Description

集成有用于辅助组装的装置的控制单元

技术领域

本发明涉及可以被集成在车辆的仪表盘中的控制单元，该单元包括允许对车辆中的各种功能进行调节的控制装置。更具体地，本发明涉及用于辅助所述控制单元的组装的装置。最后，本发明还涉及用于安装这样的控制单元的方法，所述控制单元包括用于辅助组装的集成装置。

背景技术

机动车辆在它们的仪表盘和中央控制台中具有用于控制许多系统（诸如，空调系统、收音机，等等）的装置。到目前为止，使用旋钮或滑动游标类型的机电按钮的这些装置逐步被感触式近程传感器、零位移或行程很短的传感器替代，这些传感器采用FSR（力敏电阻）型挠性电阻膜。这些传感器包括电连接到印刷电路的宽的探测区。控制单元由两个主要部分形成，外壳和仪表板，在组装之后它们必须防水、防尘和其它污染物。为了辅助对印刷电路的保护，印刷电路被安置在外壳的隔离舱室中，而传感器的挠性膜则位于仪表板上处在诸如薄壁之类的保护装置下，并因此能够经由使用者被致动。

这些越来越多的控制装置也被集成在越来越小的控制单元中，因而这些单元的组装变得越来越难。最难的操作之一包括将挠性膜连接到集成电路。实际上，两个部件被固定为一个在外壳的舱室中且另一个固定到仪表板，在外壳的内壁中设置开口，从而使得以狭长挠性舌形式的连接构件被插入所述开口中并可以进入所述舱室，以便与那里的印刷电路电连接。在组装期间对部件的有难度的操纵需要大量时间并且可能会在连接构件处造成损坏。此外，该问题并非特定于电阻式传感器，而是特定于不得不将仪表板连接到外壳的任何挠性元件。因此，可能是所使用的光纤、常规电缆…。

提出一种有利于操纵并且确保控制单元的安装质量的简单装置变得很重要。

发明内容

本发明通过提出一种控制单元解决了上述问题。

本发明还提出了用于组装所述控制单元的过程。

本发明提出了一种控制单元，其包括：外壳，其能够接纳第一装置，特别地，所述第一装置可以是印刷电路；以及仪表板，其设计成靠着所述外壳放置，所述仪表板能够接纳第二装置，特别地，所述第二装置可以是近程传感器。连接构件将所述第一装置连接到所述第二装置。所述控制单元另外还设置有用于辅助组装的集成装置，其将所述控制单元保持处于打开状态，其中所述外壳和所述仪表板在第一位置中彼此相距一定距离。因此，有助于组装所述连接构件。所述用于辅助组装的集成装置然后使所述控制单元设置成处于关闭状态，其中所述仪表板和所述外壳朝向彼此接近并且彼此相倚靠成所述外壳的边缘与所述仪表板的周缘互补接合。用于辅助组装的集成装置允许仪表板和外壳相对于彼此枢转和平移，从而使控制单元从打开状态转变到关闭状态。用于辅助组装的集成装置是铰链，其包括附接到所述仪表板或者所述外壳的横梁，所述横梁包括被固定在第一支撑件和第二支撑件之间的轴杆。所述铰链还包括相应地附接到所述外壳或者所述仪表板的臂，所述臂在末端以开口的钩终结，所述钩可以接合在所述轴杆上，以便绕所述轴杆枢转以及沿所述轴杆滑动。

所述横梁下方且相应地在这些支撑件、所述轴杆和所述仪表板、所述外壳之间的空间保留成是自由的，以便在从打开状态转变到关闭状态时允许钩通过这样的通道，所述通道形成直角，具有位于所述轴杆正下方的第一狭缝以及还具有第二狭缝，所述第二狭缝延展所述第一狭缝并且沿着所述第二支撑件伸延。此外，所述钩的宽度小于所述轴杆的长度，并且所述钩在所述轴杆上的接合仅能发生在所述第一支撑件的侧面上位于所述第一狭缝的自由端处。在该位置中，所述外壳仅能围绕所述轴杆在所述第一打开位置和第二打开位置之间枢转，在该第二打开位置中，所述外壳与所述仪表板相距一定距离、平行并且稍微偏移。处于所述第二位置中的外壳能够朝向第三位置横向平移，以便与所述仪表板相距一定距离、平行并且刚好面对，所述钩在所述第一狭缝中沿所述轴杆滑动，直到它与所述第二狭缝对齐。所述第二狭缝的宽度大于所述钩的宽度，并且在第三位置中，所述钩能够脱离所述轴杆并因此朝向所述仪表板平移并接近仪表板。所述钩可以在所述第二狭缝中滑动，直到所述外壳和仪表板互相接触，然后所述控制单元处于所述关闭状态。

此外，所述用于辅助组装的集成装置可以包括两个铰链，每个铰链具有轴杆和末端以钩终结的臂，两个轴杆同轴，从而形成长的导引件。

更确切地，所述第一装置是印刷电路，并且所述第二装置是包括挠性膜的传感器，该挠性膜具有通过狭长的挠性舌连接到印刷电路的探测区。最后，所述连接构件可以包括光纤。

本发明还涉及用于组装控制单元的方法，包括以下步骤：

提供外壳和仪表板，其中一个设置有支撑轴杆的横梁，另一个具有末端以开口的钩终结的臂，该钩被设计为接合在轴杆上；

提供旨在靠着仪表板布置的装置，该装置具有被设计为连接到被布置在外壳上的另一装置的构件；

将钩接合在轴杆上，从而形成将外壳联接到仪表板的铰链；

使控制单元设置成处于打开状态，仪表板和外壳位于第一位置，相距彼此尽可能远；

将所述装置布置在仪表板上；

将联接构件（30）布置成从装置（24）到外壳；

枢转仪表板或外壳，以便从第一位置转变到第二位置，在第二位置中，外壳和仪表板相对于彼此相距一定距离、平行并稍微偏移；

将控制单元设置成处于关闭状态，使外壳和仪表板接近彼此直到它们互相接触。

所述方法还可以包括以下步骤：

将另一装置布置在外壳中；

将连接构件连接到所述另一装置。

附图说明

现在借助以下附图来描述本发明的实施例。

图1是车辆内部的整体图，根据本发明的控制单元已经位于其中。

图2是图1的控制单元的分解图。

图3是图2的细节图，其图示了控制单元的铰链，其元件尚未接合。

图4是处于安装期间并且位于第一位置中的图2的控制单元的等距图。

图5是图4的细节图，其图示了控制单元的接合的铰链。

图6是处于关闭期间的控制单元的等距视图。

图7是图6的细节图，其示出了控制单元的铰链。

图8是处于安装期间并且位于第二位置中的控制单元的等距图。

图9是图8的细节图，其示出了控制单元的铰链。

图10是处于安装期间并且位于第三位置中的控制单元的等距图。

图11是图10的细节图，其示出了控制单元的铰链。

图12是一旦关闭时控制单元的铰链的细节图。

具体实施方式

图1示出了敞篷车辆的内部，根据本发明的控制单元10被集成在车辆的仪表盘中，以便易于被驾驶员使用。在此情形中，控制单元10包含空调系统或任何其它系统（诸如，收音机或导航系统）的控制执行器。此表述决不受限于本发明，其独立于所选环境的类型（这里是车辆），并且独立于控制单元的执行器可操作的控制的类型。

图2是控制单元10的分解图，其中分开显示了主要部件。控制元件10包括旨在由仪表板14关闭的外壳12。控制单元10能够可任选地包括允许看到信息屏的宽的中心开口，这里示出为矩形的。外壳12具有由边缘围绕的底座。中心开口的侧面具有保护舱室16，每个保护舱室旨在接纳印刷电路18。外壳内的大体平行于外壳12的底部的隔板20保护每个舱室16不受污染物和异物（诸如，水或灰尘）影响。在内部隔板20中形成小的开口22。此外，控制按钮是零位移触摸式压力传感器24。它们包括挠性多层电阻膜26，其电阻值在轻微压力的作用下减小。这类膜有时被称作它们的英文名称“力敏电阻”（FSR）。电阻式传感器24包括探测区28，其足够宽以便于使用者容易找到并执行所需控制。探测区28通过挠性长舌30延伸，挠性长舌30旨在连接到为传感器24供电的印刷电路18。外壳12和仪表板14最终必需互相固定，外壳12的边缘和仪表板14的周缘被设计为使彼此能够互补接合。通过位于外壳12的边缘上和仪表板14的周缘上的互补的公母卡子32来提供该固定。

为了便于安装，控制单元10设置有用于辅助组装的装置34，其允许外壳12和仪表板14借助两个对齐的铰链36、38互相铰接。每个铰链36、38在一方面由包括了对轴杆46进行支撑的两个支撑件42、44的横梁40形成，在另一方面由臂48形成，臂48的自由端弯曲为钩50的形状。钩50和横梁40的轴杆被设计为共同形成铰链36、38。图3详细示出了未组装的铰链36的元件。

如图所示，在直角参考坐标系（X,Y,Z）中参考零件。横梁40的轴杆46沿Y轴在（X,Y）平面内延伸，为了简洁起见，并且在不因此限制描述的情况下，（X,Y）平面将还被称为“水平平面”，对应于仪表板14在图2至图12中被放置于其内的平面。在图2和图4中，外壳12的底部本身被放置成位于与水平平面成钝角的平面S0中。

在描述中，横梁40附接到仪表板14，在竖直平面（Y，Z）内从仪表板14并且与仪表板14的主平面（X,Y）垂直地延伸。尾端为钩50的臂48附接到外壳12，垂直于外壳12的主平面延伸。

显然，横梁40附接到外壳12并且末端以钩50终结的臂48附接到仪表板14的对称布置也是可行的。

图4示出了控制单元10，其中上述元件互相联接。钩50与轴杆46协作，从而使得外壳12和仪表板14铰接在一起并且位于第一位置P1，对应于控制单元10的打开状态EO。在图3和图5的细节图中更容易观察到，轴杆46包括靠近第一支撑件42的第一圆柱形部分52，钩50可以接合在第一圆柱形部分52周围。轴杆46继续以比第一部分52宽的第二部分54延续，并延伸到第二支撑件44。第二部分54相对于轴杆46的第一部分52的加宽保持了第一部分52的直径并且在横梁40上方延伸，从而使得在打开状态EO中，接合在轴杆的第一部分52周围的钩50通过加宽的第二部分54被保持在那里。第一支撑件42还包括在横梁40下方从该支撑件的脚部向轴杆46的下方延伸的加宽部分58。实际上，在横梁40下方，保留为自由的空间呈两个垂直狭缝60、62的形式。第一狭缝60位于轴杆46正下方，沿Y轴延伸，第二狭缝62沿Z轴并且沿着第二支撑件44伸延。在第一位置P1，钩50接合成围绕轴杆的第一部分52，钩的自由端64接合在轴杆46下方且处于第一狭缝60中。在此位置中，操作员容易进行困难的安装操作，诸如布置传感器24和使挠性舌30传送通过内部隔板20的小开口22，以便使挠性舌30进入舱室16，用于与印刷电路18电连接。铰链36使外壳12和仪表板14彼此保持一定距离，并且形成了用于辅助控制单元10的组装的装置34。

如上所述，当必需在小空间中（诸如控制单元10的小空间中）执行困难的操作时，可以使用由此形成的辅助组装的装置34。根据情况，电阻膜26的挠性舌30可以是细电缆或光纤或任何其它连接构件。

图6示出了在完成困难的安装操作之后在关闭期间的中间位置处的控制单元10。通过沿图5的弯曲箭头F1的方向来绕Y轴旋转RY，外壳12和仪表板14朝向彼此关闭。如图6详细示出的那样，钩50围绕轴杆的第一部分52转动，所述钩的自由端64接合在轴杆46下方且处于第一狭缝60中。

图9示出了处于在完成上述旋转RY时达到的第二位置P2中的控制单元10。外壳12和仪表板14互相平行。然而，它们彼此保持距离D1（距离D1是沿Z轴测量的），并且沿Y轴轻微地偏移D2。如图8详细示出的那样，钩50仍接合成围绕轴杆的第一部分52，并且从第一位置P1朝向第二位置P2的旋转RY使钩50大部分接合在轴杆46下方且处于第一狭缝60中。然而，直到目前为止，仍通过轴杆的加宽的第二部分54保持围绕轴杆46的第一部分52并且仅可以围绕该第一部分52转动的钩50现在则可以沿Y轴在第一狭缝60中平移，即，沿图7的箭头F2的方向，从轴杆46的第一部分52朝向轴杆46的第二部分54的平移TY。

图10示出了处于在钩50已经沿Y轴从轴杆的第一部分52向第二部分54水平平移了TY之后达到的第三位置P3中的控制单元10。外壳12和仪表板14仍处在平行的水平平面中并且仍彼此相距距离D1，但是现在互相面对，前述的偏移D2已经通过从第二位置P2转移到第三位置P3的平移TY而消除。图10详细示出了处在第三位置P3中的铰链36的配置。钩50已经沿轴杆46从轴杆46的第一部分52滑动到其第二部分54，并且靠着第二支撑件44放置。在此位置中，第一狭缝60与第二狭缝62相遇，其中第二狭缝62沿第二支撑件44延伸，并且始终沿着第二支撑件44。第二狭缝62的宽度LR稍微大于钩55的宽度LC，从而如图10的箭头F3指示的那样，通过使外壳12竖直平移TZ，外壳12和仪表板14可以接近彼此。然后，钩50脱离轴杆46并且可以在第二狭缝62中滑动。

图12简洁详细地示出了第四也是最后的关闭位置P4，其中，以与前图不同的角度观看，钩50已经在第二狭缝62中滑动，从而使得外壳12的边缘和仪表板14的周缘彼此互补地接触。然后，公母卡子32接合，以便固定零部件并永久地关闭控制单元10。

替代通过卡子进行关闭，可以使用其它装置，例如利用了螺钉、铆钉甚至胶合固定的系统。

以上描述详细说明了铰链36。优选实施例包括两个类似的铰链36、38，它们的轴杆对齐，从而在安装操作期间提供了更好的稳定性。替代性地，控制单元10的用于辅助组装的集成装置34可以仅包括单个长的轴杆46，其具有多个部分以及与同一轴杆46的这些不同部分相对应的多个钩50。还可以仅仅具有大宽度的单个铰链36，从而通过其自身来提供必要的稳定性。此外，控制单元10可以包括各自连接到印刷电路18的一个或多个传感器24，并且外壳12可以包括多个舱室16。

所描述的控制单元10包括经由挠性舌30连接的力传感器24。替代性地，并且在不影响用于辅助组装的装置34的发明的情况下，舌30可以被替代为例如电缆或者将位于外壳12中的光源连接到附接至仪表板14的显示器的光纤。最后，诸如铰链36（其是本发明的目的）可以用于两个零部件在朝向彼此关闭之前必需保持在打开位置中的任何装置。在本情形中，控制单元10旨在被关闭，但是本发明的铰链36可以辅助下述情形，即，必须定期操纵和打开以及随后关闭装置，例如为了维修和保养操作。

Claims (8)

1.一种控制单元（10），其包括：

外壳（12），其能够接纳第一装置（18），特别地，所述第一装置（18）可以是印刷电路；

仪表板（14），其旨在靠着所述外壳（12）放置，所述仪表板（14）能够接纳第二装置（24），特别地，所述第二装置（24）可以是力传感器；

连接构件（30），其将所述第一装置（18）连接到所述第二装置（24），其特征在于：

所述控制单元（10）另外还设置有用于辅助组装的集成装置（34），其将所述控制单元（10）保持处于打开状态（EO），其中所述外壳（12）和所述仪表板（14）在第一位置（P1）中彼此相距一定距离，这使得尤其有助于所述连接构件（30）的组装，所述用于辅助组装的集成装置（34）然后使得所述控制单元（10）被设置成处于关闭状态（EF），其中所述仪表板（14）和所述外壳（12）朝向彼此接近并且彼此相倚靠，并且其中，

所述用于辅助组装的集成装置（34）是铰链（36），所述铰链（36）包括相应地附接到所述仪表板（14）或者所述外壳（12）的横梁（40），所述横梁（40）包括被固定在第一支撑件（42）和第二支撑件（44）之间的轴杆（46），所述铰链（36）还包括相应地附接到所述外壳（12）或者所述仪表板（14）的臂（48），所述臂（48）在末端以开口的钩（50）终结，所述钩（50）可以接合在所述轴杆（46）上，以便围绕所述轴杆（46）枢转（RY）以及沿所述轴杆（46）滑动（TY），并且其中，

所述横梁（40）下方的相应地在所述支撑件（42、44）、所述轴杆（46）和所述仪表板（14）、所述外壳（12）之间的空间被保留为是自由的，以便在从所述打开状态（EO）转变到所述关闭状态（EF）时允许所述钩（50）通过这样的通道，所述通道形成直角，具有位于所述轴杆（46）正下方的第一狭缝（60）以及还具有第二狭缝（62），所述第二狭缝（62）延展所述第一狭缝（60）并且沿着所述第二支撑件（44）伸延。

2.根据前一权利要求所述的控制单元（10），其中，所述用于辅助组装的集成装置（34）允许所述仪表板（14）和所述外壳（12）相对于彼此枢转（RY）和平移（TY,TZ），以便使所述控制单元（10）从所述打开状态（EO）转变到所述关闭状态（EF）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元（10），其中，所述钩（50）的宽度（LC）小于所述轴杆的长度，并且所述钩（50）在所述轴杆（46）上的接合仅能实现在所述第一支撑件（42）的侧面上且位于所述第一狭缝（60）的自由端处，在该位置中，所述外壳（12）仅能围绕所述轴杆（46）在所述第一打开位置（P1）和第二打开位置（P2）之间枢转（RY），在所述第二打开位置（P2）中，所述外壳（12）相对于所述仪表板（14）相距一距离（D1）、平行并且稍微偏移（D2）。

4.根据权利要求3所述的控制单元（10），其中，所述外壳（12）处于所述第二位置（P2）中，所述外壳（12）能够朝向第三位置（P3）横向平移，从而与所述仪表板（14）相距一距离（D1）、平行并刚好面对所述仪表板（14），所述钩（50）在所述第一狭缝（60）中沿所述轴杆（46）滑动，直到它与所述第二狭缝（62）对齐。

5.根据权利要求4所述的控制单元（10），其中，所述第二狭缝（62）的宽度（LR）大于所述钩（50）的宽度（LC），从而使得所述控制单元（10）处于所述第三位置（P3）中的情况下，所述钩（50）能够脱离所述轴杆（46）并且所述外壳（12）朝向所述仪表板（14）平移并且接近所述仪表板（14），所述钩（50）在所述第二狭缝（62）中滑动，直到所述外壳（12）和所述仪表板（14）彼此互相接触，然后所述控制单元（10）处于所述关闭状态（EF）中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元（10），其中，所述用于辅助组装的集成装置（34）包括两个铰链（36、38），每个铰链（36、38）都具有轴杆（46）和末端以钩（50）终结的臂（48），两个所述轴杆（46）同轴，从而形成长的导引件。

7.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元（10），其中，所述第一装置（18）是印刷电路，并且所述第二装置（24）是包括挠性膜（26）的传感器，所述挠性膜（26）具有通过狭长的挠性舌（30）连接到所述印刷电路（18）的探测区（28）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元（10），其中，所述连接构件（30）包括光纤。

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