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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug oder Zweiradfahrzeug mit einer Anzeigeeinheit, die einen metallischen Rückdeckel aufweist, mit einer zumindest im Wesentlichen parallel zu der Anzeigeeinheit angeordneten Leiterplatte, die wenigstens eine elektrische/elektronische Baugruppe trägt, und mit Mitteln zur elektromagnetischen Abschirmung, die wenigstens ein Federkontaktelement aufweisen, das jeweils zwischen dem Rückdeckel und einem Masseanschluss der Leiterplatte verspannt gehalten ist.
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Stand der Technik
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Anzeigevorrichtungen der Eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Um die sogenannten EMV-Anforderungen (EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit) von elektrischen/elektronischen Bauteilen, Baugruppen oder Geräten zu erreichen, werden häufig sogenannte Schirmboxen verwendet. Diese Schirmboxen bestehen oft aus einer Blech-Box mit Lötkontakten, die direkt durch die Leiterplatte gesteckt oder auf deren Unterseite verlötet werden, wobei die Schirmbox die relevante Baugruppe aufnimmt. Auch ist es bekannt, eine derartige Schirmbox in einen Boxrahmen und einen Boxdeckel aufzuteilen, wobei der Rahmen auf die Leiterplatte gelötet und der Deckel dann auf den Rahmen aufgesetzt wird, so dass die Bauteile oder Baugruppen unterhalb der Schirmbox auch im Nachhinein noch erreichbar sind. Als Materialien kommen dabei für die Schirmbox üblicherweise Blech oder Aluminium zur Verwendung.
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Aus der
US 2010/0225847 A1 ist eine Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug bekannt, bei der zwischen der metallischen Rückseite eine Anzeigeeinheit und eine Leiterplatte ein Federkontaktelement im Bereich einer Verschraubung vorgesehen ist, um eine elektrische Verbindung des metallischen Rückdeckels zu einem Masseanschluss der Leiterplatte herzustellen.
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Aus der
US 2010/0225847 A1 ist eine Anzeigevorrichtung bekannt, die eine Flüssigkristallanzeige, einen Trägerrahmen für die Flüssigkristallanzeige und eine Leiterplatte aufweist. Der Trägerrahmen weist eine Erdungsklammer zur elektrischen Verbindung der Leiterplatte mit der Flüssigkristallanzeige auf.
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Aus der
DE 102 23 170 A1 ist eine EMV-Abschirmung für elektronische Bauelemente bekannt, die ein die elektronischen Bauelemente wenigstens an den nicht der Leiterplatte zugewandten Seiten umschließendes, elektromagnetische Strahlung abschirmendes Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse eine Vielzahl von elektrisch leitenden Federkontakten aufweist, die die Leiterplatte elektrisch leitend kontaktieren, und wobei das Gehäuse mittels wenigstens einer Druckkontaktierungseinrichtung an die Leiterplatte gepresst ist.
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Aus der
DE 10 2007 032 593 B3 ist eine Steuervorrichtung mit einer elektrisch leitenden Bodenplatte, eine elektrisch leitende Deckplatte und einer Leiterplatte bekannt, die zwischen der Bodenplatte und der Deckplatte angeordnet ist. Die Leiterplatte weist Kontaktstellen auf, die mit der Deckplatte und der Leiterplatte elektrisch gekoppelt sind.
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Aus der
DE 10 2011 102 566 A1 ist ein Federkontaktelement zur Schirmanbindung eines mit einem Schirmgeflecht versehenen Kabels bekannt, bei der eine Vielzahl von Federkontakten so nebeneinander angeordnet miteinander verbunden sind, dass diese einen Ringabschnitt bilden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung hat den Vorteil, dass gezielt eine elektromagnetische Abschirmung für einzelne Baugruppen der Anzeigeeinrichtung erhalten wird, deren Abschirmungsqualität und Ausrichtung individuell und flexibel einstellbar ist. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Mittel eine Vielzahl von Federkontaktelementen aufweisen, die eine Kette bildend und die wenigstens eine Baugruppe zumindest abschnittsweise ringförmig umschließend angeordnet sind. Die Federkontaktelemente sind also kettenförmig angeordnet, so dass sie eine Reihe von aufeinanderfolgenden Federkontaktelementen bilden. Diese Reihe von Federkontaktelementen umschließt die relevante abzuschirmende elektrische/elektronische Baugruppe zumindest abschnittsweise ringförmig, um in zumindest diesem Abschnitt eine elektromagnetische Abstrahlung der Baugruppe insbesondere zur Seite, also in einer Richtung parallel zur Leiterplatte, zu vermeiden. Durch die Vielzahl einzelner Federkontaktelemente, die der Baugruppe als Kette zugeordnet sind, lässt sich auf einfache Art und Weise eine individuelle Gestaltung der elektromagnetischen Abschirmung für die Anzeigevorrichtung realisieren.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass benachbarte Federkontaktelemente beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand insbesondere kleiner als 10 % bis 15 % der Wellenlänge einer elektromagnetischen Störstrahlung der relevanten Baugruppe beträgt. Die Federkontaktelemente können grundsätzlich direkt aufeinanderfolgend nebeneinander angeordnet sein, um eine besonders hohe elektromagnetische Verträglichkeit zu erreichen. Bevorzugt sind sie jedoch beabstandet zueinander abgeordnet, wodurch einerseits die Kosten sowie der Montageaufwand verringert werden und andererseits auf der Leiterplatte nicht unnötig viel Platz für das Vorsehen der Federkontaktelemente benötigt wird. Vorzugsweise ist der Abstand in Abhängigkeit von der Wellenlänge der Störstrahlung wie zuvor beschrieben, entsprechend gewählt.
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Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Federkontaktelemente auf der Leiterplatte als SMD-Elemente aufgelötet sind. Die Federkontaktelemente lassen sich auf diese Art und Weise besonders einfach und kostengünstig auf der Leiterplatte montieren und befestigen. An dem metallischen Rückdeckel der Anzeigeeinheit liegen die Kontaktelemente vorzugsweise nur an, so dass an dieser Stelle lediglich ein Berührungskontakt durch die Federkraft des jeweiligen Federkontaktelements gewährleistet wird. Eine umgekehrte Anordnung ist selbstverständlich auch möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kette die jeweilige Baugruppe vollständig umschließt. Dadurch wird erreicht, dass die elektromagnetische Abstrahlung dieser Baugruppe in alle Richtungen hin sicher um ein zulässiges Maß verringert oder verhindert wird.
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Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kette die Baugruppe nur abschnittsweise umschließt und eine Kettenlücke aufweist. Unter einer Kettenlücke ist in diesem Zusammenhang ein Abstand von zwei Federkontaktelementen zueinander zu verstehen, der deutlich größer ist als der zuvor beschriebene Abstand zwischen benachbarten Federkontaktelementen der Kette. An diesem offenen Abschnitt der Kette beziehungsweise durch die Kettenlücke kann die elektromagnetische Störstrahlung entweichen.
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Vorzugsweise ist die Kettenlücke daher in einem Bereich vorgesehen, in welchem die elektromagnetische Störstrahlung der Baugruppe tolerierbar ist, beispielsweise, weil in diesem Bereich keine Bauteile/Komponenten vorgesehen sind, die empfindlich auf elektromagnetische Störstrahlung reagieren könnten.
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Bevorzugt wird die Kettenlücke durch ein elektrisch leitfähiges Gehäuseelement zumindest im Wesentlichen geschlossen. In diesem Fall grenzt die Kette an ihren freien Enden also an das Gehäuseelement an, welches die Kette insofern schließt und ebenfalls zur elektromagnetischen Verträglichkeit beiträgt.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung auf. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
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Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug als Elektrofahrzeug, insbesondere als Elektrozweirad beziehungsweise Elektroroller oder Elektrofahrrad ausgebildet.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dazu zeigen:
- 1 eine Anzeigevorrichtung in einer vereinfachten Darstellung,
- 2 eine erstes Ausführungsbeispiel eines Federkontaktelements der Anzeigevorrichtung und
- 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Federkontaktelements.
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1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung in schematischer Art und Weise eine Anzeigevorrichtung 1 eines Fahrzeugs, insbesondere eines elektrisch betriebenen Zweiradfahrzeugs. Die Anzeigevorrichtung 1 weist eine Anzeigeeinheit 2 auf, die zur visuellen Darstellung von Hinweisen und Informationen ausgebildet ist. Die Anzeigeeinheit ist vorzugsweise als Display und besonders bevorzugt als berührungsempfindliches Display ausgebildet. Der Rückseite der Anzeigeeinheit 2 ist ein Rückdeckel 3 zugeordnet, der zum Schutz der Anzeigeeinheit 2 dient und aus einem elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen Material gefertigt ist. Der Rückdeckel 3 dient auch zum Schutz und zur Stabilisierung der Anzeigeeinheit 2.
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Die Anzeigevorrichtung 1 weist weiterhin eine schematisch angedeutete Leiterplatte 4 auf, auf welcher wenigstens eine elektrische/elektronische Baugruppe 5 angeordnet ist. Die Baugruppe 5 dient insbesondere zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit 2. Es wird davon ausgegangen, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Baugruppe 5 im Betrieb eine elektromagnetische Störstrahlung ausstrahlt, die aufgrund der metallischen Ausbildung des Rückdeckels 3 zwar nicht die Anzeigeeinheit 2 trifft, jedoch seitlich dazu beziehungsweise in Richtung parallel zur Anzeigeeinheit 2 und zur Leiterplatte 4 ausgestrahlt wird und im Strahlbereich liegende elektrische/elektronische Komponenten beeinträchtigen kann. Vorliegend ist daher vorgesehen, dass die Baugruppe 5 von einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Federkontaktelementen 6 umgeben ist, die kettenförmig angeordnet sind und ringförmig die Baugruppe 5 umgehen. Die Federkontaktelemente 6 sind dabei vorzugsweise auf der Leiterplatte 4 jeweils im Bereich von Masseanschlüssen 7, die vorliegend als Masseflächen ausgebildet sind, angeordnet, so dass sie einerseits mit Masse und andererseits mit dem Rückdeckel 3 der Anzeigeeinheit 2 elektrisch leitend verbunden sind. Es ist auch denkbar, alternativ eine gemeinsame Massefläche 7` bereitstellen, auf der alle Federkontaktelemente der Kette 8 angeordnet sind, wie in 1 gestrichelt angedeutet. Vorzugsweise sind die Federkontaktelemente 6 als SMD-Bauteile (SMD = oberflächenmontiert) auf der Leiterplatte 4 durch Löten befestigt, wobei die Lötkontakte direkt und niederohmig an die Masse der Leiterplatte beziehungsweise an die Massefläche der Leiterplatte angebunden sind.
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Wie bereits erwähnt, bilden die Federkontaktelemente 6 eine Kette 8 mit aufeinanderfolgenden Federkontaktelementen 6. Der Abstand benachbarter Federkontaktelemente 6 in der Kette 8 wird dabei derart eng gewählt, dass für die von der Baugruppe 5 ausgehende Störstrahlung eine ausreichende EMV-Schirmwirkung gewährleistet wird. Bevorzugt wird der Abstand a benachbarter Kontakte daher kleiner als 10 % bis 15 % der Wellenlänge der Störstrahlung gewählt. Sofern dieser Abstand d beachtet wird, ist die genaue Position der Federkontaktelemente 6 im Wesentlich frei wählbar, so dass eine hohe Flexibilität für das Layout entsteht. Ein Vorteil dieses Konzepts liegt darin, dass der abzuschirmende Bereich frei definierbar ist und auch zu einem späteren Zeitpunkt auf einfache Art und Weise angepasst werden kann, da die Federkontaktelemente 6 einfach verschoben beziehungsweise an einer anderen Stelle eingesetzt werden können. Ein umständliches Neugestalten einer fertigen Schirmbox entfällt. Zweckmäßigerweise wird ein optimaler Kompromiss zwischen geringer Anzahl von Federkontaktelementen 6 zum Sparen von Bauraum und ausreichender Schirmwirkung gewählt.
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Alternativ zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel von 1 kann vorgesehen sein, dass die Federkontaktelemente 6 nicht an der Leiterplatte 4, sondern an der Anzeigeeinheit 2 beziehungsweise an deren Rückdeckel 3 befestigt werden und bei der Montage die Masseflächen 7 der Leiterplatte 4 lediglich kontaktieren, wenn die Anzeigeeinheit 2 der Leiterplatte 4 gemäß Pfeil 9 auf der in 1 dargestellten beabstandeten Stellung geführt wird.
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Während gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kette 8 als geschlossene Kette ausgebildet ist, ist es alternativ auch möglich, eine geöffnete Kette mit einer Kettenlücke vorzusehen. Dies kann beispielsweise durch Entfernen zweier benachbarter Kontaktfederelemente 6 aus 1, die hierzu gestrichelt dargestellt sind, erfolgen. Ist beispielsweise neben der Baugruppe 5 eine weitere elektrische/elektronische Komponente vorgesehen, die nicht empfindlich auf elektromagnetische Strahlung reagiert, können entsprechend in Richtung dieser Komponente die Kontaktfederelemente 6, wie in 1 durch die gestrichelt dargestellten Federkontaktelemente 6 angedeutet, entfernt werden. Die Störstrahlung kann zwar dann in dieser Richtung die Abschirmung durchdringen, führt jedoch zu keiner Beeinträchtigung der anderen Komponente. Auch ist es denkbar, die Kettenlücke 10 durch ein elektrisch leitfähiges Gehäuseelement, wie beispielsweise eine Gehäuseseitenwand, zu schließen.
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2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für ein entsprechendes Federkontaktelement 6, das auch im Bereich einer Verschraubung vorgesehen werden kann, die zum Befestigen der Anzeigeeinheit 2 an der Leiterplatte 4 dient. Das in 2 dargestellte Kontaktelement 6 weist einen U-förmigen Längsschnitt auf, mit einem der Leiterplatte zugeordneten Schenkel 11 und einen dem Rückdeckel 3 zugeordneten und dem Schenkel 11 beabstandet gegenüberliegenden Schenkel 12. Zur Anordnung im Bereich einer Verschraubung sind die Schenkel 11 und 12 jeweils mit einer Aussparung 11' beziehungsweise 12' versehen. Durch die U-förmige Ausbildung des Federkontaktelements 6, das insbesondere aus einem metallischen Material gefertigt ist, ergibt sich automatisch eine Federwirkung zwischen den beiden Schenkeln 11 und 12, wenn der Rückdeckel 3 mit der Leiterplatte 4 verschraubt beziehungsweise an dieser befestigt wird. Das in 2 gezeigte Federkontaktelement 6 kann selbstverständlich auch in Bereichen vorgesehen werden, in welchen keine Verschraubung vorgesehen ist.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel zur Ausbildung der Federkontaktelemente 6, das beispielsweise als SMD-Bauteil auf die Leiterplatte 4 aufgebracht ist und einen W-förmigen Querschnitt aufweist. Alternativ wäre es auch denkbar, eine Schraubenfeder als Federkontaktelement 6 vorzusehen.
