DE102007036939A1

DE102007036939A1 - Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente

Info

Publication number: DE102007036939A1
Application number: DE200710036939
Authority: DE
Inventors: Egbert Lamminger
Original assignee: Behr Hella Thermocontrol GmbH
Current assignee: Behr Hella Thermocontrol GmbH
Priority date: 2007-08-04
Filing date: 2007-08-04
Publication date: 2009-02-05

Abstract

Die Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Heizungsanlage, insbesondere Steuergerät für eine Klimaanlage eines Fahrzeuges weist ein Gehäuse (10) und eine Trägerplatte (16) für elektrische und/oder elektronische Bauteile (18, 20) und/oder mechanische Bauteile auf. Die Trägerplatte (16) ist an mindestens zwei Befestigungsstellen (28) mit dem Gehäuse (10) mechanisch verbunden. Die Trägerplatte (16) weist für jede der mindestens zwei Befestigungsstellen (28) einen Steg (34) auf, der in Längserstreckung gegenüberliegende Längsenden (38, 40) aufweist und zwischen diesen beidseitig durch freiliegende Längsränder (42) begrenzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente, bei der es sich beispielsweise um die Heizungsanlage eines Fahrzeuges handelt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuergerät für eine Fahrzeug-Klimaanlage.
Bedieneinheiten für Fahrzeugkomponenten wie beispielweise Radio, Navigationssystem, Klimaanlagensteuergerät o. dgl. weisen im allgemeinen ein Gehäuse auf, das mit einer Frontblende versehen ist, die eine Vielzahl von Bedienelementen sowie Anzeigeelemente aufweist. Hinter der Frontblende, also hinter der Vorderwand des Gehäuses befindet sich im allgemeinen eine Trägerplatte, die beispielsweise als Leiterplatine mit Leiterbahnen und Schaltungsbauteilen ausgebildet ist. Auch die Schalter für die Bedienelemente der Frontblende der Bedieneinheit sind zumeist auf der Trägerplatte angeordnet. Die Trägerplatte selbst ist im Regelfall über zwei Befestigungspunkte mit der Frontblende bzw. mit dem Gehäuse verbunden. Hierbei handelt es sich zumeist um Schraubverbindungen, wobei die Schrauben sich entweder durch die Trägerplatte erstrecken, um mit an der Rückseite der Frontblende angespritzten Hülsen verschraubt zu sein. Sofern das Gehäuse zweiteilig ausgebildet ist, wobei die Trägerplatte zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordnet ist, erstrecken sich die Schrauben durch das rückwärtige Gehäuseteil und die Trägerplatte, um mit am vorderen Gehäuseteil angespritzten Hülsen verschraubt zu sein.
Die zuvor genannten Gehäusekonstruktionen, also die mechanische Verbindung der Trägerplatte mit mindestens einem vorderseitigen Gehäuseteil (vorstehend auch mit Frontblende bezeichnet), haben den Nachteil, dass sich Verwindungen und Verformungen des Gehäuses, wie sie beispielsweise bei der Montage des Fahrzeuges durch Einsetzen der Bedieneinheit in die Instrumen tentafel oder andere Bereich der Fahrgastzelle auftreten können, auf die Trägerplatte übertragen werden, was die Trägerplatte selbst, eventuell auf ihr ausgebildete Leiterbahnen und von ihr gehaltene Bauteile mechanisch beanspruchen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Heizungsanlage und insbesondere ein Steuergerät für eine Klimaanlage zu schaffen, bei dem die Trägerplatte im wesentlichen frei von mechanischen Spannungen am bzw. im Gehäuse gehalten ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Heizungsanlage und insbesondere ein Steuergerät für eine Klimaanlage eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei die Bedieneinheit versehen ist mit

– einem Gehäuse und
– einer Trägerplatte für elektrische und/oder elektronische Bauteile und/oder mechanische Bauteile,
– wobei die Trägerplatte an mindestens zwei Befestigungsstellen mit dem Gehäuse mechanisch verbunden ist.

Bei dieser Bedieneinheit ist erfindungsgemäß vorgesehen,

– dass die Trägerplatte für jede der mindestens zwei Befestigungsstellen einen Steg aufweist, der in Längserstreckung gegenüberliegende Längsenden aufweist und zwischen diesen beidseitig durch freiliegende Längsränder begrenzt ist.

Nach der Erfindung sind die Befestigungsstellen der Trägerplatte zur mechanischen Befestigung derselben am Gehäuse nicht mehr lediglich als in die Platte eingebrachte Bohrungen o. dgl. Löcher ausgebildet. Vielmehr weist die Trägerplatte dort, wo sich ihre Befestigungsstellen zur mechanischen Verbindung mit dem Gehäuse befinden, "freigestellte" Stege auf, die in Längserstreckung gegenüberliegende Längsenden umfassen, zwischen denen sich die Längsränder der Stege erstrecken. Jeder Steg weist dabei freiliegende Längsränder auf.
D. h., dass sich beidseitig der Stege kein Trägerplattenmaterial sondern ein Freiraum befindet. Die Stege weisen die Befestigungsstellen auf, die im Regelfall Löcher umfassen, durch die Schrauben, Stifte o. dgl. mechanische Befestigungselemente hindurch gesteckt werden, welche mit dem Gehäuse verbunden werden.
Durch die Stege kommt es zu einer flexiblen Verbindung der Trägerplatte mit dem Gehäuse, wobei die flexiblen Stege Biege- bzw. Dehnungskräfte, die über das Gehäuse auf die Trägerplatte einwirken, aufnehmen und damit die Trägerplatte selbst im wesentlichen spannungsfrei halten. Dies gilt auch bei thermisch bedingten Ausdehnungen der Trägerplatte im am Gehäuse befestigten Zustand. Auf diese Weise werden die Leiterbahnen und die Bauteile, bei denen es sich beispielsweise um mechanische, elektrische, elektronische oder auch keramische Bauteile handeln kann, auf der Trägerplatte spannungsfrei gehalten.
Die Ausgestaltung der Stege kann erfindungsgemäß vielfältig sein. So können die Stege beispielsweise innerhalb von Aussparungen, d. h. Löchern in der Trägerplatte angeordnet sein. Hier ist es möglich, dass die Stege die Löcher überspannen, also an ihren gegenüberliegenden Enden mit dem Material der Trägerplatte verbunden sind. Dies allerdings gewährleistet nur eine bedingte elastische Verformbarkeit der Stege. Die Flexibilität kann bei einer derartigen Konstruktion dadurch zusätzlich erzielt werden, dass die Stege S- bzw. mäanderförmig ausgestaltet sind. Ein geradliniger Steg ist zweckmäßigerweise lediglich an einem seiner Längsenden mit der Trägerplatte einstückig verbunden, während das andere Ende frei liegt. Zweckmäßigerweise befindet sich die Befestigungsstelle dann an diesem anderen Ende.
Es ist aber auch möglich, die Stege im Randbereich der Trägerplatte auszubilden, und zwar dergestalt, dass ihre Längserstreckungen im wesentlichen parallel zum Rand oder auch winklig zu diesem verlaufen.
Die Ausrichtung der Stege wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Richtung gewählt, in der gegebenenfalls auftretende Spannungen ausgeglichen werden sollen. Bei einer Trägerplatte, die über zwei Befestigungsstellen mit dem Gehäuse mechanisch verbunden ist, bietet es sich an, die Stege derart auszubilden, dass sie Abschnitte aufweisen, die unter einem spitzen Winkel und insbesondere unter 90° zu einer gedachten geradlinigen Verbindungslinie der mindestens zwei Befestigungsstellen verlaufen. Die Befestigungsstellen der Stege liegen dann von der Trägerplatte aus betrachtet hinter den (Biege-)Abschnitten der Stege.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen dabei:
1 eine schematische Darstellung des Gehäuses einer Fahrzeug-Bedieneinheit in Seitenansicht zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus des Gehäuses,
2 eine Draufsicht auf die Trägerplatte mit Darstellung der Gehäuse-Befestigungsstellen zur im wesentlichen spannungsfreien Verbindung der Trägerplatte mit dem Gehäuse in zumindest einer Dimension,
3 eine alternative Ausgestaltung der spannungsarmen Befestigung der Trägerplatte am Gehäuse,
4 eine weitere Ausgestaltung für die spannungsarme Anbindung der Trägerplatte am Gehäuse und
5 ein letztes Ausführungsbeispiel für die spannungsarme Anbindung der Trägerplatte am Gehäuse.
1 zeigt schematisch die grundsätzliche Konstruktion des Gehäuses 10 eines beispielsweise Klimasteuergeräts eines Fahrzeuges. Das Gehäuse 10 weist ein vorderes Gehäuseteil 12 (auch Frontblende genannt) auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 10 zusätzlich auch mit einem hinteren Gehäuseteil 14 versehen. Zwischen beiden Gehäuseteilen 12, 14 befindet sich eine Trägerplatte 16, die in diesem Ausführungsbeispiel als Leiterplatine mit (nicht dargestellten) Leiterbahnen und elektronischen bzw. elektrischen Komponenten 18, 20 versehen ist. Das hintere Gehäuseteil 14 ist mit Auflagestellen 22 für die Trägerplatte 16 ausgestattet. Diesen Auflagestellen 22 gegenüberliegend sind innen am vorderen Gehäuseteil 12 Schäfte 24 angeordnet. Zwischen den Auflagestellen 22 und den Schäften 24 erstrecken sich durch die Trägerplatte 16 hindurch Befestigungsöffnungen 26, die Befestigungsstellen 28 zur Befestigung der Trägerplatte 16 am Gehäuse 10 mittels (nur angedeuteter) Schrauben 30 bilden.
Wenn die Befestigungsöffnungen 26, wie es üblicherweise erfolgt, als einfache in die Trägerplatte 16 eingebrachte Öffnungen ausgebildet sind und beispielsweise beim Einbau des Gehäuses 10 in Richtung der Pfeile 32 Kräfte auf das Gehäuse 10 wirken, so können diese Kräfte auf die Trägerplatte 16 übertragen werden und in der Trägerplatte 16 mechanische Spannungen erzeugen. Umgekehrt können derartige mechanische Spannungen auch auf Grund thermischer Materialausdehnungsprozesse aufgebaut werden.
Für die spannungsarme bzw. im Idealfall spannungsfreie Anbindung der Trägerplatte 16 am Gehäuse 10 ist bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Befestigungsöffnungen 26 der Befestigungsstellen 28 an Stegen 34 ausgebildet sind, die innerhalb der Trägerplatte 16 "freigestellt" sind, indem sie in diesem Ausführungsbeispiel in Aussparungen 36 der Trägerplatte 16 hinragen, wie es in 2 gezeigt ist. Die Stege 34 sind an ihrem einen Längsende 38 einteilig mit der Trägerplatte 16 verbunden und ragen von dort aus in die Aussparungen 36 hinein. Die anderen Längsenden 40 der Stege 34 weisen die Löcher 26 auf. Die Längsränder 42 der Stege 34 liegen frei, sind also beabstandet zu den Rändern 44 der Aussparungen 36 in der Trägerplatte 16 angeordnet.
Die Stege 34 verlaufen in diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen rechtwinklig zu einer geradlinigen Verbindungslinie 46 zwischen den beiden Befestigungsstellen 28 der Trägerplatte 16. Somit können die Stege 34 durch, bezogen auf die Darstellung in 2, seitliche Verbiegungen Kräfte aufnehmen, die längs der Linie 46 auf die Trägerplatte 16 wirken. Durch Schrägstellung der Stege 34 lassen sich mechanische Spannungen, die auf die Trägerplatte 16 in deren Ebene in mehreren Dimensionen wirken, ebenfalls aufnehmen.
Grundsätzlich spielt die Formgebung der Stege 34 für die Kraftaufnahme keine Rolle, sofern dafür Sorge getragen wird, dass die Stege 34 zumindest abschnittsweise winklig zur Wirkrichtung möglicher mechanischer Spannungen auf die Trägerplatte 16 verlaufen.
3 zeigt beispielhaft die Anordnung der Stege 34 im Randbereich der Trägerplatte 16, wo also die Aussparungen 36 als Randaussparungen ausgebildet sind, d. h. nicht allseitig von einem Rand 44 umschlossen sind.
5 zeigt eine weitere Ausgestaltung für eine mögliche Form des Steges 34, bei der dieses kreis- oder spiralförmig geformt ist, um Spannungen in mehreren innerhalb der Ebene der Trägerplatte 16 verlaufenden Richtungen aufnehmen zu können.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Stege 34, die an beiden Enden mit der Trägerplatte 16 verbunden sind und zur Erhöhung der Flexibilität S-förmig verlaufen.

10: Gehäuse
12: vorderes Gehäuseteil
14: hintere Gehäuseteil
16: Trägerplatte
18: Komponenten
20: Komponenten
22: Auflagestellen
24: Schäfte
26: Befestigungsöffnungen für die Trägerplatte 16
28: Befestigungsstelle
30: Schrauben
32: Pfeile
34: Steg
36: Aussparung in Trägerplatte 16
38: Längsende des Steges 34
40: Längsende des Steges 34
42: Längsränder des Steges 34
44: Rand der Aussparung 36
46: Linie zwischen zwei Befestigungsstellen 28

Claims

Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Heizungsanlage, insbesondere Steuergerät für eine Klimaanlage eines Fahrzeuges, mit – einem Gehäuse (10), – einer Trägerplatte (16) für elektrische und/oder elektronische Bauteile (18, 20) und/oder mechanische Bauteile, – wobei die Trägerplatte (16) an mindestens zwei Befestigungsstellen (28) mit dem Gehäuse (10) mechanisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, – dass die Trägerplatte (16) für jede der mindestens zwei Befestigungsstellen (28) einen Steg (34) aufweist, der in Längserstreckung gegenüberliegende Längsenden (38, 40) aufweist und zwischen diesen beidseitig durch freiliegende Längsränder (42) begrenzt ist.
Bedieneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Stege (34) ein freiliegendes Längsende (40) aufweist.
Bedieneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (34) Biegeabschnitte aufweisen, die unter einem spitzen Winkel zu einer gedachten, geradlinigen Verbindungslinie (46) der mindestens zwei Befestigungsstellen (28) verlaufen, und dass der Biegeabschnitt eines Steges (34) zwischen der Befestigungsstelle (28) und einem mit der Trägerplatte (16) verbundenen Ende (38) des Steges (34) angeordnet ist.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (34) geradlinig, gekrümmt, gewellt, kreisbogenförmig, spiralförmig o. dgl. verläuft.