DE102019132187A1

DE102019132187A1 - Bedieneinheit für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019132187A1
Application number: DE102019132187.5A
Authority: DE
Inventors: Egbert Lamminger
Original assignee: Behr Hella Thermocontrol GmbH
Current assignee: BHTC GMBH, DE
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Die Bedieneinheit (10) für ein Fahrzeug ist versehen mit einem Gehäuse (12), das eine von einer Frontblende (14) gebildete Vorderwand (13) und eine Rückwand (28) aufweist. An der Frontblende (14) ist mindestens eine niederdrückbare Bedientaste (18, 20, 22) angeordnet, die einen an der Frontblende (14) geführten, längs einer Bewegungsachse (45) reversibel niederdrückbaren Tastenkörper (44) aufweist, welcher in einen sich durch die Frontblende (14) von deren Außenseite (48) bis zu deren Innenseite (50) erstreckenden Aufnahmeraum (46) mit einer Öffnung (52) an der Innenseite (50) der Frontblende (14) angeordnet ist. Ferner ist ein der mindestens einen Bedientaste (18, 20, 22) zugeordneter Schalter (32) mit einem Schaltergehäuse (30) vorgesehen, das eine der Innenseite (50) der Frontblende (14) zugewandte Oberseite (40) aufweist, und mit einem über die Oberseite (40) des Schaltergehäuses (30) vorstehenden, reversibel niederdrückbaren Stößel (42) für die Auslösung einer Schaltfunktion des Schalters (32). Das Schaltergehäuse (30) ist auf einem Trägerelement (24) angeordnet. Die Frontblende (14) liegt an ihrer Innenseite (50) im Bereich um die Öffnung (52) des Aufnahmeraums (46) auf dem Schaltergehäuse (30) auf und der Stößel (42) ragt in die Öffnung (52) an der Innenseite (50) der Frontblende (14) hinein sowie liegt an dem Tastenkörper (44) der Bedientaste (18, 20, 22) an.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug und insbesondere ein Mensch-Maschine-Interface für z.B. eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimaanlage, ein Infotainmentsystem, ein Navigationsgerät o.dgl.
Bedieneinheiten für Fahrzeuge weisen typischerweise unter anderem auch niederdrückbare Bedientasten auf, denen jeweils ein im Gehäuse der Bedieneinheit hinter der Frontblende angeordneter Schalter zugeordnet ist (siehe z.B. DE 197 04 253 A1 und DE 20 2006 020 058 U1 ). Auf Grund der Fertigungstoleranzen der verschiedenen Komponenten der Bedieneinheit wie dem Trägerelemente, insbesondere der Leiterplatine, auf dem bzw. auf der der Schalter angeordnet ist, das Schaltergehäuse, die Verlötung der Anschlüsse des Schaltergehäuses mit den Kontaktfeldern des Trägerelements bzw. der Leiterplatine, kann das Ansprechverhalten der Schalter mehrerer Bedientasten einer Bedieneinheit und unter Umständen spürbar unterschiedlich sein, was unerwünscht ist.
In DE 20 102 441 U1 ist eine Bedieneinheit beschrieben, bei der die Frontblende an dem hinter ihr angeordneten Gehäuse eines Drehstellers anliegt, dessen Drehwelle durch eine Öffnung der Frontblende hindurchgeführt ist und die an deren Vorderseite einen Drehknopf trägt.
US 6 347 077 B1 beschreibt eine Form der Lagerung einer Leiterplatine, auf der sich die den Tasten einer Tastatur zugeordneten Schalter befinden, in dem Gehäuse eines Laptops.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug zu schaffen, bei der die Kette von miteinander zusammenwirkenden Fertigungstoleranzen verschiedener Komponenten der Bedieneinheit verkürzt ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Mensch-Maschine-Interface für z.B. eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimaanlage, ein Infotainmentsystem, ein Navigationsgerät o.dgl. vorgeschlagen, wobei die Bedieneinheit versehen ist mit

- einem Gehäuse, das eine von einer Frontblende gebildete Vorderwand und eine Rückwand aufweist,
- mindestens einer an der Frontblende angeordneten niederdrückbaren Bedientaste, die einen an der Frontblende geführten, längs einer Bewegungsachse reversibel niederdrückbaren Tastenkörper aufweist, welcher in einen sich durch die Frontblende von deren Außenseite bis zu deren Innenseite erstreckenden Aufnahmeraum mit einer Öffnung an der Innenseite der Frontblende angeordnet ist,
- einem der mindestens einen Bedientaste zugeordneten Schalter mit einem Schaltergehäuse, das eine der Innenseite der Frontblende zugewandte Oberseite aufweist, und mit einem über die Oberseite des Schaltergehäuses vorstehenden, reversibel niederdrückbaren Stößel für die Auslösung einer Schaltfunktion des Schalters und
- einem Trägerelement, auf dem das Schaltergehäuse angeordnet ist,
- wobei die Frontblende an ihrer Innenseite im Bereich um die Öffnung des Aufnahmeraums auf dem Schaltergehäuse aufliegt und der Stößel in die Öffnung an der Innenseite der Frontblende hineinragt sowie an dem Tastenkörper der Bedientaste anliegt.

Sinngemäß wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die die Vorderwand des Gehäuses der Bedieneinheit bildende Frontblende an ihrer ins Gehäuse weisenden Innenseite auf das Schaltergehäuse des einer Bedientaste zugeordneten Schalters aufliegend anzuordnen, womit der Abstand der Innenseite der Frontblende zum den Schalter tragenden Trägerelement lediglich noch durch den Überstand des Stößels des Schalters, das Schaltergehäuse mit den elektrischen Anschlusselementen, die Dicke des Lots und die Dicke der Kupferkontaktfläche des Trägerelements bestimmt ist. Insbesondere geht in diesen Abstand nicht mehr eine mögliche Fertigungstoleranz der Frontblende ein, da diese anders als üblich ausschließlich auf dem Schaltergehäuse aufliegt, und zwar an ihrer Innenseite im Bereich um den Tastenkörper der Bedientaste herum.
Die erfindungsgemäße Bedieneinheit weist ein Gehäuse auf, das an seiner Vorderwand mit einer Frontblende versehen ist und eine der Vorderwand abgewandte Rückwand aufweist. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein Trägerelement für einen Schalter, wobei das Trägerelement typischerweise als Leiterplatine ausgeführt ist. In der Frontblende ist mindestens eine niederdrückbare Bedientaste angeordnet. Die Bedientaste weist einen Tastenkörper auf, der längs einer Bewegungsachse in Richtung auf das Trägerelement und zurück, also reversibel niederdrückbar bewegbar ist. Der Tastenkörper ist in einem Aufnahmeraum der Frontblende aufgenommen und geführt, wobei der Aufnahmeraum sowohl zur Außenseite der Frontblende als auch zur Innenseite der Frontblende hin durch eine Öffnung offen ist. An der Außenseite der Frontblende befindet sich in dieser Öffnung die Vorderseite der Bedientaste, die im Regelfall ein Symbol aufweist.
Im montierten Zustand liegt nun die Innenseite der Frontblende im Bereich um die Öffnung des Aufnahmeraums auf der Oberseite des Schaltergehäuses, die der Innenseite der Frontblende zugewandt ist, auf. Die Verbindung der Frontblende mit beispielsweise der dem Trägerelement und/oder der Rückwand des Gehäuses ist ohne direkten Kontakt der Frontblende mit sowohl dem Trägerelement als auch der Rückwand ausgeführt. Die Frontblende ist in dem oder an dem Gehäuse gegen unbeabsichtigtes Ablösen gesichert, während der Tastenkörper z.B. an der Frontblende gegen ein unbeabsichtigtes Ablösen gesichert ist.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement im Gehäuse angeordnet ist und dass zwischen dem Trägerelement und der Rückwand des Gehäuses ein in Flucht mit dem Schaltergehäuse und in Verlängerung der Bewegungsachse des Tastenkörpers ein Abstandshalteelement angeordnet ist. Nach der Erfindung ist also das Schaltergehäuse zwischen der Frontblende und dem Trägerelement eingeschlossen. Mit dem Schaltergehäuse in Erstreckung der Bewegungsachse fluchtend angeordnet befindet sich zwischen dem Trägerelement und der Rückwand des Gehäuses ein Abstandshalteelement als Gegendruckpunkt und zur Unterstützung des Trägerelements bei Ausübung einer Andrückkraft zum Niederdrücken der Bedientaste.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Weiterbildung kann es von Vorteil sein, wenn die Frontblende frei von Kontakt mit sowohl dem Trägerelement als auch der Rückwand ist. Die Frontblende kann mit der Rückwand mittels eines z.B. elastischen Verbindungselements verspannt sein. Gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung ist also die Rückwand elastisch vorgespannt mit der Frontblende verbunden. Diese Verspannung von Frontblende und Rückwand führt somit zu einer gewissen Einspannung des Schaltergehäuses zwischen der Innenseite der Frontblende und dem Trägerelement. Beim Niederdrücken der Bedientaste wirkt dann das Abstandshalteelement als Gegendruckpunkt und unterstützt/versteift das Trägerelement, bei dem es sich, wie oben bereits erwähnt, typischerweise um eine vergleichsweise dünne Leiterplatine handelt.
Die Verbindung von Frontblende und Rückwand oder Trägerelement kann auch durch eine (ausgehärtete) Kleberschicht (Kleberraupe) erfolgen, in die die Frontblende eingebettet ist, ohne Kontakt zu der Rückwand bzw. zu dem Trägerelement zu haben. Alternativ ist auch eine Verschraubung möglich oder aber eine Verrastung/Verclipsung, wobei bei all diesen Verbindungsvarianten, seien sie einhergehend mit einer Verspannung/Einspannung des Schaltgehäuses zwischen Frontblende und Trägerelement oder auch nicht, gilt, dass die Frontblende an dem Schaltergehäuse anliegt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei:

1 eine Vorderansicht (perspektivisch) auf eine Bedieneinheit,
2 einen Schnitt durch die Bedieneinheit gemäß II-II der 1, wobei in dieser Schnittansicht der typischerweise und damit zum Stand der Technik gehörende Aufbau von Bedieneinheiten gezeigt ist, und
3 einen Schnitt durch die Bedieneinheit gemäß II-II der 1 bei erfindungsgemäßem Aufbau der Bedieneinheit mit verkürzter Schließmaßtoleranzkette.

Gemäß 1 weist eine Bedieneinheit 10 ein Gehäuse 12 auf, dessen Vorderwand 13 von einer Frontblende 14 gebildet ist, an der beispielsweise ein Display 16 sowie Bedientasten 18, 20 und 22 angeordnet sind. Weitere insbesondere andersgeartete Bedienelemente wie beispielsweise ein Drehsteller o.dgl. können ebenfalls an der Frontblende 14 angeordnet sein. Innerhalb des Gehäuses 12 befindet sich ein Trägerelement 24 für diverse elektrische und elektronische Komponenten. Bei diesem Trägerelement 24 handelt es sich typischerweise um eine Leiterplatine 26. Das Gehäuse 12 weist ferner eine Rückwand 28 auf.
Der typischerweise anzutreffende Aufbau der Bedieneinheit 10 ist im Teilschnitt in 2 gezeigt. Dabei kontaktiert die Frontblende 14 das Trägerelement 24, an dem es, wie in 2 gezeigt, anliegt. Auf dem Trägerelement 24 befindet sich das Gehäuse 30 eines Schalters 32, der an z.B. seiner Unterseite elektrische Anschlusskontaktfelder 34 aufweist, die mittels einer Lotschicht 36 auf den Kontaktfeldern 38 des Trägerelements 24 festgelötet sind. Aus der dem Trägerelement 24 abgewandten Oberseite 40 des Schaltergehäuses 30 ragt ein Stößel 42 heraus, der in das Schaltergehäuse 30 reversibel niederdrückbar angeordnet ist, um eine Schaltfunktion des Schalters 32 auszuüben. Auf diesem Stößel 42 sitzt der Tastenkörper 44 der Bedientaste 22 auf, wobei die Bedientaste 22 selbst entlang der Bewegungsachse 45 niederdrückbar an der Frontblende 14 geführt und auch dort gegen ein Herausfallen gesichert ist, wie es an sich üblich ist. Durch die Rückstellkraft des Stößels 42 wird der Tastenkörper 44 beim Loslassen der Bedientaste 22 entlang der Bewegungsachse 45 wieder in die in 2 gezeigte Ausgangs-/Ruheposition zurückbewegt. Der Tastenkörper 44 befindet sich in einem Aufnahmeraum 46 der Frontblende 14, die deren Außenseite 48 mit deren Innenseite 50 verbindet, wobei an der Innenseite eine Aufnahmeraumöffnung 52 ausgebildet ist, in die der Stößel 42 des Schalters 32 hineinragt.
Die für die Schließmaßtoleranzkette 54 (siehe den Doppelpfeil) maßgeblichen Komponenten und insbesondere maßgeblichen Komponentenfertigungstoleranzen sind der Stößel 42, die Höhe des Schaltergehäuses 30, die „Dicke“ und Position der elektrischen Anschlusskontaktfelder 34, die Dicke der Lotschichten 36 und die Dicke der Kontaktfelder 38.
Zur insoweit „Verkürzung“ der zuvor erwähnten Schließmaßtoleranzkette 54 wird nun erfindungsgemäß ein Aufbau der Bedieneinheit 10 vorgeschlagen, wie er im Schnitt in 3 gezeigt ist.
Im Unterschied zur Anordnung gemäß 2 ist der Aufbau gemäß 3 gekennzeichnet durch die Auflage der Frontblende 14 an deren Innenseite 50 auf der Oberseite 40 des Schaltergehäuses 30. Die Frontblende 14 ist frei von einem direkten Berührungskontakt mit sowohl dem Trägerelement 24 als auch der Rückwand 28. Die Rückwand 28 ist mit der Frontblende 14 durch ein schematisch bei 56 gezeigtes, insbesondere elastisches, auf Zug beanspruchtes Verbindungselement realisiert, wodurch die Rückwand 28 mit der Frontblende 14 federnd verspannt ist. Unterhalb des Trägerelements 24 befindet sich in Verlängerung der Bewegungsachse 45 ein Abstandshaltelement 58, das einen Gegendruckpunkt bei Betätigung der Bedientaste 22 bildet. Die Schließmaßtoleranzkette 54 ist nun einzig und allein abhängig von dem Stößel 42, was die Einhaltung gleichen Ansprechverhaltens der mehreren Bedientasten 18, 20, 22 deutlich verbessert.
Bezugszeichenliste

10: Bedieneinheit
12: Gehäuse der Bedieneinheit
13: Vorderwand des Gehäuses
14: Frontblende des Gehäuses
16: Display
18: Bedientaste
20: Bedientaste
22: Bedientaste
24: Trägerelement
26: Leiterplatine
28: Rückwand des Gehäuses
30: Schaltergehäuse
32: Schalter
34: Anschlusskontaktfelder des Schalters
36: Lotschicht
38: Kontaktfelder für die Anschlusskontaktfelder des Schalters
40: Oberseite des Schaltergehäuses
42: Stößel
44: Tastenkörper
45: Bewegungsachse des Tastenkörpers
46: Aufnahmeraum für den Tastenkörper in der Frontblende
48: Außenseite der Frontblende
50: Innenseite der Frontblende
52: Aufnahmeraumöffnung an der Innenseite der Frontblende
54: Schließmaßtoleranzkette
56: Verbindungselement zwischen Frontblende und Rückwand
58: Abstandshaltelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19704253 A1 [0002]
DE 202006020058 U1 [0002]
DE 20102441 U1 [0003]
US 6347077 B1 [0004]

Claims

Bedieneinheit für ein Fahrzeug, insbesondere Mensch-Maschine-Interface für z.B. eine Fahrzeugkomponente wie beispielsweise eine Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimaanlage, ein Infotainmentsystem, ein Navigationsgerät o.dgl., mit - einem Gehäuse (12), das eine von einer Frontblende (14) gebildete Vorderwand (13) und eine Rückwand (28) aufweist, - mindestens einer an der Frontblende (14) angeordneten niederdrückbaren Bedientaste (18, 20, 22), die einen an der Frontblende (14) geführten, längs einer Bewegungsachse (45) reversibel niederdrückbaren Tastenkörper (44) aufweist, welcher in einen sich durch die Frontblende (14) von deren Außenseite (48) bis zu deren Innenseite (50) erstreckenden Aufnahmeraum (46) mit einer Öffnung (52) an der Innenseite (50) der Frontblende (14) angeordnet ist, - einem der mindestens einen Bedientaste (18, 20, 22) zugeordneten Schalter (32) mit einem Schaltergehäuse (30), das eine der Innenseite (50) der Frontblende (14) zugewandte Oberseite (40) aufweist, und mit einem über die Oberseite (40) des Schaltergehäuses (30) vorstehenden, reversibel niederdrückbaren Stößel (42) für die Auslösung einer Schaltfunktion des Schalters (32) und - einem Trägerelement (24), auf dem das Schaltergehäuse (30) angeordnet ist, - wobei die Frontblende (14) an ihrer Innenseite (50) im Bereich um die Öffnung (52) des Aufnahmeraums (46) auf dem Schaltergehäuse (30) aufliegt und der Stößel (42) in die Öffnung (52) an der Innenseite (50) der Frontblende (14) hineinragt sowie an dem Tastenkörper (44) der Bedientaste (18, 20, 22) anliegt.
Bedieneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (24) im Gehäuse (12) angeordnet ist und dass zwischen dem Trägerelement (24) und der Rückwand (28) des Gehäuses (12) ein in Flucht mit dem Schaltergehäuse (30) und in Verlängerung der Bewegungsachse (45) des Tastenkörpers (44) ein Abstandshalteelement (58) angeordnet ist.
Bedieneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontblende (14) frei von Kontakt mit sowohl dem Trägerelement (24) als auch der Rückwand (28) ist und dass die Frontblende (14) mit dem Trägerelement oder der Rückwand (28) unter Anlage der Frontblende (14) an dem Schaltergehäuse (30) verbunden ist.
Bedieneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement als Frontblende (14) und Trägerelement (24) oder Rückwand (28) verbindende Kleberschicht oder Schraube oder Verrastungs- oder Verclipsungseinheit oder verbindender Niederhalter oder verbindendes elastisches, auf Zug beanspruchbares Verbindungselement ausgebildet ist.