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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Befestigungslaschen für
Kraftfahrzeuge und insbesondere auf eine Befestigungslasche für eine duale Medieneinheit,
wie sie z. B. aus der US-Schrift 4868715
bekannt ist.
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Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen
ist einer der Kundenwünsche,
daß bestimmte
Arten von Medienkomponenten im Armaturenbrett angeordnet sein sollen.
In den letzten Jahren haben sich verschiedene Arten von Medien sehr
stark entwickelt. Beispiele solcher Arten sind Kassettentonbänder, Compact-Discs
und digitale Hörtonbänder. Demzufolge
haben sich auch Konstruktionsanstrengungen im Kraftfahrzeugbau weiterentwickelt,
um dem Verbraucher kombinierte, im Armaturenbrett eingebaute Medienkomponenten
zu bieten. Das Compact-Disc/Kassetten-Kombigerät ist ein
Beispiel einer solchen Kombination. Die mechanische und elektrische
Montage solcher Komponenten im Armaturenbrett bringt aber auch besondere
Probleme mit sich. Solche Probleme erfordern, daß auch die Betriebsempfindlichkeit
der verschiedenen Komponenten in einer Fahrzeugumgebung bedacht
werden, sowie Herstellungs- und
Wartungsfreundlichkeit, Herstellungskosten und Teilekosten.
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Eine Vorgehensweise, ein duales Mediensystem
in ein Fahrzeug einzubauen, ist, eine einteilige Einheit aller Komponenten
zu einer Baugruppe zu schaffen, die in einem Stück im Armaturenbrett eingebaut
werden kann. Der Rahmen hat im typischen Falle drei Seitenwände, eine
vierte Frontplatte, die dazu ausgelegt werden kann, Frontblenden
für das Komponenten-Bedienfeld aufzunehmen,
und eine Boden- oder Grundplatte. Im typischen Falle ist die Grundplatte
eine gedruckte Schaltung. Die Medienkomponenten sind mit Trägerblechen
verkleidet, wovon jedes Blech eine für die jeweiligen Medienkomponente
typische, ihr eigene Geometrie aufweist, und werden in den Rahmen
eingebaut. Eine erste Komponente wird über den Träger in unmittelbarer Nähe der gedruckten
Schaltung mechanisch im Rahmen eingebaut und dann elektrisch mit
der Leiterplatte verbunden. Dann wird die zweite Komponente über ein
flexibles Kabel elektrisch mit der Leiterplatte verbunden und über das
Trägerblech
in unmittelbarer Nähe
zur ersten Komponente im Rahmen montiert, so daß eine herkömmliche duale Medieneinheit
geschaffen wird. Danach wird die Einheit in einem Stück ins Fahrzeugarmaturenbrett
eingebaut. Mit einer solchen dualen Medieneinheit sind eine Reihe
von Nachteilen verbunden.
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Ein Nachteil bei einer solchen herkömmlichen
Einheit ist der etwas umständliche
Montagevorgang. Jede Komponente muß separat mechanisch im Rahmen
montiert und separat elektrisch mit der Leiterplatte verbunden werden,
woraus sich ein zeitaufwendiger Montageprozeß ergibt. Die Durchführung der
Montage in dem engen Raum eines Radiochassis macht diesen umständlichen
Vorgang nur noch schlimmer. Derartige Fertigungsprobleme erhöhen die
Gesamtkosten der Herstellung. Ein weiterer Nachteil ist die schwierige
Wartung. Wenn z. B. die Komponente unmittelbarer neben der Leiterplatte
gewartet werden muß,
muß zuerst
die Komponente darüber
entfernt werden, was den Zeit- und Kostenaufwand wieder erhöht. Noch
ein weiterer Nachteil ist die Nicht-Wiederverwendbarkeit des Chassis
bzw. Rahmens. In bisherigen Konstruktionen hat jede Komponente einen
Metallträger,
der speziell für
die jeweiligen Komponentenabmessungen gefertigt ist. Die Konstruktion
des Rahmens hängt
daher von den Abmessungen des Trägers
für eine
bestimmte Komponente ab. Wünscht
ein Verbraucher, eine Komponente zu wechseln, würde der Träger für die neue Komponente einen
neuen Rahmen erfordern. Ein weiterer Nachteil ist, daß ein flexibles
Kabel der zweiten Komponente mit der Leiterplatte verbunden werden
muß. Bei
der Montage wird dann das flexible Kabel notwendigerweise zwischen
der ersten und der zweiten Komponente eingeschlossen, wenn die zweite
Komponente mechanisch im Rahmen montiert wird. Im Verlauf des Gerätelebens
der Einheit kann das Kabel mit den mechanischen Bewegungen einer
oder beider Komponenten kollidieren und einen Systemausfall bewirken,
der dann eine Reparatur erfordert. Noch ein weiterer Nachteil ist
die Vielzahl mechanischer Teile, die zur Halterung und Montage der Komponenten
erforderlich sind. Die herkömmliche Einheit
erfordert einen separaten Rahmen für jede Komponente sowie Montage-
und Ausrichtmechanismen für
jeden Rahmen. Dies bedingt wiederum viel Einbauraum, um die Komponenten
und die zugehörigen
Montage- und Trägermechanismen
unterzubringen.
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Es ist daher wünschenswert, insbesondere beim
Einsatz von dualen Medieneinheiten, eine Einheit zu stellen, die
leicht herstellbar ist, leicht gewartet werden kann, wiederverwendbar
ist, nicht zu Systemausfall neigt, und sich in den Bauraumbedingungen
moderner Kraftfahrzeugkonstruktionen unterbringen läßt.
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Die US4868715 offenbart einen allgemein kastenförmigen Rahmen
mit zwei gegenüberliegenden
Seiten, zwischen welchen zwei Medienkomponenten eingebaut sind,
für den
Einbau in ein Fahrzeugarmaturenbrett.
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Die vorliegende Erfindung bietet
eine duale Medieneinheit zum Einbau in ein Kraftfahrzeug-Armaturenbrett,
welches duale Mediensystem gekennzeichnet ist durch eine im wesentlichen
einteilige Befestigungslasche mit, auf der einen Seite, einer im wesentlichen
ebenen ersten Fläche
mit darauf angeordneten ersten Befestigungsmitteln und, auf einer gegenüberliegenden
Seite, einer allgemein ebenen zweiten Fläche, die im wesentlichen parallel
zur besagten ersten Fläche
verläuft,
und mit darauf angebrachten zweiten Befestigungsmitteln. Eine erste Medienkomponente
ist an den ersten Befestigungsmitteln befestigt, und eine zweite
Medienkomponente ist an den zweiten Befestigungsmitteln angebracht.
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Vorzugsweise sind zur Montage unterschiedlicher
Medienkomponenten zwei Sätze
von vier Montagepfosten auf den jeweils gegenüberliegenden Oberflächen angeordnet
und stehen senkrecht von diesen ab.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beinhaltet die duale Medieneinheit einen
an der einteiligen Befestigungslasche montierten Rahmen, wobei der
Rahmen in das Einbaufach eingebaut ist.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung
ist, daß eine
einteilige Lasche zur Aufnahme mehrerer Medienkomponenten verwendet
wird. Werden Medienkomponenten gewechselt, z.B. von einem CD-Plattenspieler
auf ein Digitaltonbandgerät,
wird nur die Lasche umkonstruiert, nicht der ganze Rahmen, wodurch
insgesamt Herstellungskosten gespart werden.
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Die Erfindung soll nun beispielartig
näher erläutert werden,
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen. Dabei zeigt:
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1:
eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeug-Armaturenbrettes
mit einer dualen Medieneinheit nach der vorliegenden Erfindung;
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2:
eine perspektivische Ansicht einer ersten Fläche einer einteiligen Befestigungslasche nach
der vorliegenden Erfindung;
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3:
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Fläche einer einteiligen Befestigungslasche nach
der vorliegenden Erfindung;
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4:
eine perspektivische Ansicht einer einteiligen Befestigungslasche
nach der vorliegenden Erfindung, die mit einem Kassettentonbandgerät und einem
Compact-Disc-Plattenspieler ausgestattet werden kann;
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5:
eine perspektivische Ansicht einer einteiligen Befestigungslasche
nach der vorliegenden Erfindung, in welcher ein Kassettentonbandgerät und ein
Compact-Disc-Plattenspieler
eingebaut sind;
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6:
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rahmens;
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7:
eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rahmen; und
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8:
eine perspektivische Ansicht einer dualen Medieneinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Es sei nun Bezug genommen auf die
Zeichnungen und insbesondere auf die 1 bis 4 derselben, wo ein Kraftfahrzeug-Armaturenbrett 10 dargestellt
ist; welches eine Öffnung 12 aufweist,
die ausgelegt ist, eine duale Medieneinheit 14 aufzunehmen.
Die duale Medieneinheit 14 hat einen Rahmen 16 mit
allgemein kastenförmiger
Gestalt. Darin untergebracht ist eine Dualmedien-Befestigungslasche 18 mit
darauf angebrachten Tonkomponenten. Beispiele solcher Komponenten
sind ein Kassettentonbandgerät 20 und
ein CD-Plattenspieler 22.
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Wie die 6 und 7 zeigen,
ist der Rahmen 16 ein Blechstanzteil mit zwei Seitenwänden 24 und 25,
die allgemein parallel zu einer Y- und einer Z-Achse 26 und 28 verlaufen,
mit einer Rückwand 30 und einer
Frontverkleidungsmontagewand 32, die beide jeweils zu einer
X- und einer Y-Achse 34 und 26 parallel verlaufen.
Die beiden Seitenwände 24 und 25, die
Rückwand 30 und
die Frontverkleidungsmontagewand 32 begrenzen einen Innenraum 31,
der ausgelegt ist, die Befestigungslasche 18 für eine duale Medieneinheit
aufzunehmen. Zwei mechanische Anschlagzungen 36 stehen
nach innen von der ersten Seitenwand 24 ab. Die Anschlagzungen 24 haben ebene,
zur Y-Achse 26 senkrechte Oberflächen, die zur Positionierung
der Befestigungslasche 18 entlang der Y-Achse 26 fungieren.
Unmittelbar angrenzend an die Anschläge 26 stehen von der
ersten Seitenwand 24 ein erster Satz Positionierrampen 28 ab. Die
Positionierrampen 38 haben alle eine zur ersten Seitenwand 24 parallele
ebene Fläche 40 mit
schräg angestellten
Flächen 42,
die davon in Richtung auf die erste Seitenwand 24 abstehen
und in dieser auslaufen. Jede der ebenen Flächen 40 hat eine sie durchstoßende Öffnung 44,
die ausgelegt ist, ein herkömmliches
Befestigungsmittel zur Befestigung der Montagelasche 18 längs der
X-Achse 34 aufzunehmen. Die schräg angestellten Flächen 42 arbeiten derart,
daß sie
die Befestigungslasche entlang jeweils der X- und der Z-Achse 34 bzw. 28 ausrichten. In
einer gegenüberliegenden
Seitenwand
25 ist ein zweites Paar Positionierrampen 46 angeordnet,
die darstellungsgemäß spiegelbildlich
zum ersten Paar Positionierrampen 38 ausgebildet sind.
Für den Fachmann
auf dem Gebiet der Mechanik wird es selbstverständlich sein, daß die gespiegelten
Komponenten der zweiten Positionierrampen 46 grundsätzlich struktur-
und funktionsmäßig identisch
mit dem ersten Paar Positionierrampen 38 sind. Unmittelbar
anliegend an den zweiten Positionierrampen 46 sind zwei
nach innen vorstehende mechanische Positionieranschläge 48.
Die Anschläge 48 werden durch
ebene Flächen
gebildet, die rechtwinklig zur Y-Achse 26 stehen und je
einen schräg
angestellten Abschnitt 50 aufweisen. Die Positionieranschläge 48 wirken
derart, daß sie
die Befestigungslasche 18 entlang der Y-Achse 26 ausrichten,
und die schräg
angestellten Abschnitte 50 positionieren die Befestigungslasche 18 entlang
der X-Achse 34 und der Z-Achse 28. Eine Öffnung 52 ist
in jedem Anschlag 48 eingeformt, und jede Öffnung 52 ist
ausgelegt, ein herkömmliches
Befestigungselement zur Befestigung der Befestigungslasche 18 in
einer Richtung entlang der Y-Achse 26 aufzunehmen.
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Wie in den 2–4 dargestellt ist, hat die Befestigungslasche 18 für ein duales
Mediensystem gegenüberliegende,
im wesentlichen ebene und rechteckige erste und zweite Flächen 54 und 56.
An den gegenüberliegenden
Flächen 54 und 56 ist
eine erhabene Verrippung 58 angebracht, die der Befestigungslasche 18 zusätzliche
Verdrehfestigkeit verleiht. Von der ersten Oberfläche 54 stehen
vier Montagepfosten 60 für die Montage eines Medienmechanismus
ab, z. B. eines CD-Plattenspielers 22. Von der zweiten
Fläche 56 stehen
vier Montagezapfen 64 für die
Montage eines weiteren Medienmechanismus ab, z. B. eines Kassettentonbandgerätes 20.
Senkrecht zur Umfangskante 53 der ersten Fläche 54 verläuft eine
Seitenwand 68. Von der Seitenwand 68 stehen zwei
ebene Positionierflansche 70 von der ersten Fläche 54 gesehen
nach außen
ab, die an den Positionieranschlägen 48 des
Rahmens 16 zur Anlage kommen. In jeden Flansch 70 ist
ein Loch 72 eingeformt und so angeordnet, daß es mit
den in den Positionieranschlägen 48 des
Rahmens 16 eingeformten Öffnungen 52 fluchtet.
Zwei sich verjüngende Führungsrippen 74 stehen
senkrecht von den Positionierflanschen 70 sowie von der
Seitenwand 68 ab und sind ausgelegt, mit den schräg angestellten
Abschnitten 50 der Anschläge 48 des Rahmens 16 in Eingriff
zu gelangen. In unmittelbarer Nähe
der Anschläge 48 und
der Führungsrippen 74 stehen
zwei Seitenwand-Montagezapfen 76 rechtwinklig von der Seitenwand 68 ab,
wobei sie so angeordnet sind, daß sie mit den Öffnungen
des zweiten Paares von Positionierrampen 46 des Rahmens 16 fluchten.
Am Umfangsrand 53 sind zwei Führungsnuten 78 angeordnet,
die bezüglich
der ersten Fläche 54 nach
außen verlaufen.
Jede Nut 78 hat gegenüberliegende
angeschrägte
Abschnitte 80, die ausgelegt sind, mit den ersten Positionierrampen 38 des
Rahmens 16 in Eingriff zu treten. Eine Rahmenmontageöffnung 82,
deren Längsachse
parallel zur ersten Fläche 54 verläuft, ist
zwischen den gegenüberliegenden angeschrägten Abschnitten 80 jeder
Nut 78 ausgebildet und dazu ausgelegt, mit den Öffnungen 44 der
ersten Positionierrampen 38 des Rahmens 16 zu
fluchten.
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Medienkomponenten können in
hohem Maße
vibrationsempfindlich sein, und dies trifft ganz besonders auf CD-Plattenspieler 22 zu.
Die Einheit muß daher
so konstruiert werden, daß auch
die Eigenfrequenz der Gesamtumgebung berücksichtigt wird; in diesem
Falle das Fahrzeug und die Komponentenbaugruppen, die die duale
Medieneinheit 14 umgeben. Die Eigenfrequenz ist ein Frequenzwert
eines Struktursystems, bei dem, wenn die extern auf die Struktur
einwirkende Erregerfrequenz gleich diesem Wert ist, die Schwingungsamplitude
der Struktur übermäßig ansteigt,
und dieser Zustand ist natürlich bei
derartigen empfindlichen Komponenten zu vermeiden. Ein Struktursystem
kann eine, zwei oder eine unendliche Anzahl von diskreten Eigenfrequenzen
haben. Wenn die erste Eigenfrequenz eines Armaturenbrettes 10 bei
ca. 30 Hz liegt, und der CD-Plattenspieler 62 eine zweite
Eigenfrequenz von unter 100 Hertz hat, dann sollte die dritte Eigenfrequenz
der Befestigungslasche 18 und des Rahmens 16 vorzugsweise
bei 200 Hertz liegen. Die Auslegung der Befestigungslasche 18 mit
erhabener Verrippung 58 sowie die entsprechende Wahl des
Werkstoffes für
die Befestigungslasche 18 mit hoher Verwindungssteifigkeit
dienen beide zur Erzielung einer hohen Eigenfrequenz für die Medieneinheit 14.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung und ein bevorzugter Werkstoff
für die
Befestigungslasche 18 bestehen darin, die Lasche als Magnesiumgußteil auszuführen.
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Bei der Montage wird der CD-Plattenspieler 22 mittels
herkömmlicher
Befestigungsglieder fest an den Pfosten 60 der ersten Fläche 54 befestigt.
Das Kassettentonbandgerät 20 wird
in ähnlicher
Weise fest an den Zapfen 64 der zweiten Fläche 56 befestigt.
Die Baugruppe 84, wie sie in 5 dargestellt ist,
wird dann in den Rahmen 16 eingefügt. Die Einführung der
Baugruppe 84 in den Rahmen 16 bewirkt die Anlage
der Führungsrippen 74 der
Lasche 18 an den entsprechenden Anschlägen 48 des Rahmens 16 sowie
den Eingriff der Führungsnuten 78 der
Befestigungslasche 18 mit den entsprechenden Positionierrampen 38 und 46 des
Rahmens 16. Nach dem vollen Einschub ist die Lasche 18 in
einer vorgegebenen Lage positioniert, so daß die Löcher 72, 76 und 82 der
Lasche 18 mit einer entsprechenden Öffnung 44 und 42 des
Rahmen 16 fluchten. Die Lasche 18 wird dann über die
entsprechenden Löcher
und Öffnungen
mittels herkömmlicher
Befestigungsmittel wie Schrauben usw. fest mit dem Rahmen 16 verbunden,
womit die duale Medieneinheit 14 fertiggestellt ist, wie
es am besten aus 8 ersichtlich
ist. Die duale Medieneinheit 14 wird dann in herkömmlicher Weise
in das Einbaufach 12 im Armaturenbrett 10 eingebaut.