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Die Erfindung betrifft ein Steuerpaneel,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, ausgeführt
als gedruckte Schaltung.
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Steuerpaneele dieses Typs, bestehend
aus einem mit einer Fassade versehenen Gehäuse, einer gedruckten Schaltung,
die von dem Gehäuse
gestützt
wird, und einer Anzeigeeinrichtung, die mit der gedruckten Schaltung
verbunden und hinter einem Fenster der Fassade angeordnet ist, sind
bereits bekannt.
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Das Dokument DE-A-4334355 offenbart
den Oberbegriff des Anspruches 1.
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Ein derartiges Steuerpaneel kann
beispielsweise für
die Bedienung der Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
eingesetzt werden.
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Die Fassade des Steuerpaneels ist üblicherweise
in einer im wesentlichen senkrechten Position in das Armaturenbrett
oder die Konsole des Fahrzeugs integriert, damit die Anzeigeeinrichtung
für den Fahrer
ablesbar ist. Die Fassade enthält üblicherweise
eine Tastatur, bestehend aus einer Gruppe von Bedienelementen, wie
Tasten, Knöpfen
oder dergleichen, die dazu bestimmt sind, vom Fahrer des Fahrzeuges
bedient zu werden. Die Fassade enthält im allgemeinen Beleuchtungsmittel
zur Beleuchtung der Tastatur und unterschiedlicher Symbole und Piktogramme,
insbesondere für
das Fahren bei Nacht. Darüber
hinaus enthält
die Fassade üblicherweise Funktionskontrollleuchten,
wie zum Beispiel Leuchtdioden, die in der eingeschalteten Stellung
leuchten.
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Bereits bekannt sind Steuerpaneele
des oben genannten Typs, bei denen die gedruckte Schaltung eine
einzelne Karte, welche parallel zur Fassade angeordnet ist, enthält. Diese
Lösung hat den
Nachteil, zu wenig Platz für
den Einbau der Elektronik und für
die zur gedruckten Schaltung zugehörigen Leiterbahnen zu lassen.
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Ferner sind Steuerpaneele des oben
genannten Typs bekannt, bei denen sich die gedruckte Schaltung über zwei
senkrecht zueinander stehende Karten erstreckt, die entweder separat
sein oder in Kontakt miteinander stehen können.
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Diese zuletzt genannte Lösung erfordert spezielle
Mittel für
die Befestigung der Anzeigeeinrichtung an der Rückseite der Fassade des Steuerpaneels.
Diese Mittel können
zum Beispiel aus einer elastischen Verbindung zwischen der Anzeigeeinrichtung
und einer der Karten der gedruckten Schaltung bestehen, was wiederum
erfordert, eine Verbindung zwischen den zwei Karten vorzusehen.
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Diese Mittel können auch aus einer Dichtung gebildet
sein, oder aus Laschen, die an der Anzeigeeinrichtung aufliegt,
was den Einsatz eines Flachbandkabels zur Verbindung der Anzeigeeinrichtung mit
einer der Karten der gedruckten Schaltung erfordert.
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Alle diese Lösungen sind teuer und garantieren
nicht, dass die Anzeigeeinrichtung stets in der korrekten, anliegenden
Lage hinter der Fassade bleibt, woraus Vibrationen und ein sichtbares
Spiel am Rand der Anzeigeeinrichtung resultieren.
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Die Erfindung hat insbesondere zur
Aufgabe, vorgenannte Nachteile zu überwinden.
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Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung ein
Steuerpaneel vom in der Einleitung beschriebenen Typ bereitzustellen,
das es erlaubt, die Anzeigeeinrichtung perfekt in der an die Fassade
abgestützten
bzw. anliegenden Lage zu halten, unabhängig von den Fertigungstoleranzen.
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Die Erfindung schlägt zu diesem
Zweck ein Steuerpaneel vom in der Einleitung beschriebenen Typ vor,
bei dem die gedruckte Schaltung eine erste Karte, genannt „Fassadenkarte" (oder „Tastaturkarte"), welche hinter
der Fassade angeordnet und mit einer Öffnung versehen ist, sowie
eine zweite Karte, genannt „Rechnerkarte", umfasst, wobei
die Rechnerkarte derart angeordnet ist, dass sie mit der Fassadenkarte
einen vorgegebenen Winkel bildet, und sie einen Fortsatz aufweist,
der geeignet ist, durch die Öffnung
der Fassadenkarte zu treten. Dieser Fortsatz trägt die Anzeigeeinrichtung.
Halterungsmittel befinden sich zwischen der Rechnerkarte und dem
Gehäuse,
um die Anzeigeeinrichtung in einer definierten Position zur Fassade
zu halten.
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Somit umfasst das Steuerpaneel zwei
zueinander in einem Winkel angeordnete Karten, die sich dank des
Fortsatzes der Rechnerkarte, der sich durch die Öffnung der Fassadenkarte hindurch
erstreckt und der die Anzeigeeinrichtung trägt, gegenseitig durchdringen.
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Dank der Halterungsmittel kann die
Position der Rechnerkarte leicht eingestellt werden, so dass die
Anzeigeeinrichtung sich in einer definierten Position zur Fassade
befindet, das heißt
sich im allgemeinen entweder direkt oder indirekt an der Heckfläche der
Fassade abstützend.
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Daraus folgt, dass die Anzeigeeinrichtung fest
und ohne Fuge, Spiel oder Spalte an der Rückseite der Fassade anliegt,
wodurch eine bessere Dichtigkeit gegen Staub und ein besseres Aussehen ermöglicht werden.
Darüberhinaus
verhindert dies sämtliche
Risiken der Geräuschentwicklung
und ermöglicht
es, die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen zu lockern.
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Diese Anordnung ermöglicht darüberhinaus eine
Reduzierung der Anschlüsse
zwischen der Anzeigeeinrichtung und der Rechnerkarte und ein besserer
Schutz gegen elektrische Entladungen durch die größere Entfernung
der Anschlüsse
von der Fassade.
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In einer bevorzugten Ausführungform
der Erfindung stehen die Fassadenkarte und die Rechnerkarte senkrecht
zu einander. Die Fassadenkarte ist vorteilhaft im wesentlichen parallel
zu der hinteren Fläche
der Fassade angeordnet, wohingegen die Rechnerkarte im wesentlichen
senkrecht zur genannten Fläche
angeordnet ist.
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Die Fassadenkarte besitzt vorteilhafterweise elektrische
Kontakte für
die Verbindung mit einer von der Fassade getragenen Bedienungstastatur und/oder
mit den Beleuchtungsmitteln der Fassade.
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Vorzugsweise ist die Fassadenkarte
eine einseitig gedruckte Schaltung mit zwei gegenüberliegenden
Anschluss- bzw. Schaltschichten, oder alternativ eine doppelseitig
gedruckte Schaltung.
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Die Rechnerkarte ist vorzugsweise
eine doppelseitig gedruckte Schaltung.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung enthält
das Steuerpaneel elektrische Verbindungselemente zwischen der Fassadenkarte
und der Rechnerkarte, welche es erlauben, die Karten gegenseitig
oder gegeneinader auszurichten.
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Diese Verbindungselemente dienen
dem Zweck der elektrischen Verbindung unabhängig von der gegenseitigen
Ausrichtung der Fassadenkarte und der Rechnerkarte, um der Justierposition
der Rechnerkarte gerecht zu werden.
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In einer bevorzugten Ausführungform
der Erfindung umfassen die Verbindungsmittel zumindest einen Steckverbinder
und zumindest eine Kontaktfassung mit Kontakten für die wechsel- oder gegenseitige
elektrische Verbindung.
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Vorteilhafterweise umfassen die Verbindungsmittel
mindestens einen auf der Fassadenkarte angebrachten Steckverbinder
und mindestens eine auf der Rechnerkarte angebrachte Kontaktfassung. In
einem Ausführungsbeispiel
sind auf der Fassadenkarte bzw. der Rechnerkarte zwei Sockel bzw.
zwei Fassungen angebracht.
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In diesem Fall verlaufen die Stiftkontakte
vorteilhaft senkrecht zur Fassadenkarte.
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Bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung umfassen die Verbindungsmittel eine elastische Schicht
an elektrischen Leitern bzw. ein Flachbandkabel.
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Die Befestigungsmittel können als
einstellbare Befestigungsmittel ausgeführt werden. Solche einstellbaren
Mittel umfassen vorteilhaft wenigstens eine Schraube, welche ein
Langloch in der Rechnerkarte durchquert und in einem Loch im Gehäuse befestigt
wird.
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Als Variante können die Befestigungsmittel als
Permanentfedern ausgeführt
werden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung, umfasst das Steuerpaneel elastische Mittel, die geeignet
sind, die Rechnerkarte und damit die Anzeigeeinrichtung in Richtung
der Fassade in der definierten Stellung zu beaufschlagen.
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Diese elastischen Mittel können eingelassene
oder integrierte Federn sein (z. B. Blattfedern, Federn oder Klammern
usw.) und können
gegebenenfalls die Verwendung einer Befestigungsschraube unnötig machen.
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Vorzugsweise umfassen diese elastischen Mittel
wenigstens eine biegsame, vom Gehäuse gestützte Lasche, die geeignet ist,
am Rand der Rechnerkarte anzuliegen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung befindet
sich die Fassadenkarte anliegend an bzw. in direktem Kontakt mit
der Fassade.
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In einer anderen Ausführungsform
wird ein zwischengelagerter Block zwischen Fassade und Fassadenkarte
eingeklemmt. Dies dient vor allem dem Zweck, die Paneelelemente,
die Anzeigeeinrichtung und die Bedienungstasten zu führen, oder
um Wände
zur Abgrenzung der Beleuchtung bereitzustellen, oder auch um die
Dichtheit sichernzustellen.
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Die Anzeigeeinrichtung des Steuerpaneels ist
vorteilhaft eine Flüssigkristall-Anzeige.
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In der folgenden Beschreibung, die
nur als Beispiel zu verstehen ist, wird auf die beiliegenden Zeichnungen
bezug genommen, in denen:
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1 eine
Schemazeichnung im Querschnitt eines Steuerpaneels im Sinne der
Erfindung ist;
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2 eine
vereinfachte Ansicht des Schnitts von 1 ist,
in der die gegenseitige Anordnung der zwei Karten mit der gedruckten
Schaltung und ein Beispiel der Verbindungselemente zwischen den Karten
gezeigt wird;
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3 eine
Frontansicht der Fassadenkarte ist;
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4 eine
Draufsicht der Rechnerkarte ist;
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5 eine
Explosionsansicht eines anderen Steuerpaneels gemäß der Erfindung
ist.
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Unter anfänglicher Bezugnahme auf 1, ist ein Steuerpaneel 10 gezeigt,
das in dem dargestellten Beispiel der Bedienung der Heiz- und/oder der
Klimanlage eines Fahrgastraumes in einem Fahrzeug dient. Das Steuerpaneel 10 umfasst
ein Gehäuse 12 in
Form eines gegossenen Kastens. Dieses Gehäuse enthält eine Fassade 14 welche
dazu vorgesehen ist, im wesentlichen senkrecht im Armaturenbrett
oder der Konsole des Fahrzeugs eingebaut zu werden.
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Die Fassade 14 enthält ein im
allgemeinen rechteckiges Fenster 16, hinter dem eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung 18 angebracht
ist. Im Beispiel ist die Anzeigeeinrichtung 18 im wesentlichen
rechteckig und besitzt größere Abmessungen
als das Fenster 16, um sich gegen die Rückseite der Fassade abstützen bzw.
an diese anliegen zu können.
Alternativ kann die Anzeigeeinrichtung aus einem einfachen Sichtfenster
oder mehreren Sichtfenstern ausgebildet sein, wobei die Einrichtung
selbst aus einem oder mehreren Elementen gebildet ist.
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Das Gehäuse 12 trägt eine
gedruckte Schaltung mit einer ersten Karte, der sogenannten „Fassadenkarte" oder auch „Tastaturkarte", die vorgesehen ist,
hinter der Fassade in im wesentlichen paralleler Position zu deren
Fläche 20 angebracht
zu werden. Die gedruckte Schaltung umfasst darüberhinaus eine zweite Karte,
die sogenannte „Rechnerkarte", welche senkrecht
zur Fassadenkarte angeordnet ist. Somit liegen bei normaler Gebrauchsposition
des Steuerpaneels die Fassadenkarte 22 und die Rechnerkarte 24 jeweils
in im wesentlichen in vertikaler bzw. horizontaler Position vor.
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Die Fassadenkarte, die auch Tastaturkarte genannt
werden kann, dient hauptsächlich
als Schnittstelle mit der Fassade (Bedienungstastatur, Beleuchtung),
wohingegen die Rechnerkarte hauptsächlich dazu dient, die Steuer-
und gegebenenfalls Regelungselektronik des Steuerpaneels oder weitere,
in das Gehäuse
integrierte Elektronik zu tragen.
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Die Fassadenkarte 22 (1, 2 und 3)
verfügt über eine
an das Fenster der Fassade angepasste Form mit kleineren Abmessungen
als durch die Ränder
des Fensters definiert. In dem Beispiel hat die Fassadenkarte 22 eine
allgemeine, rechteckige Form und wird von zwei langen Seiten 26
und zwei kurzen Seiten 28 begrenzt (3).
Sie verfügt über eine
zentrale, rechteckige Öffnung 30,
deren Seiten parallel zu den den oben erwähnten Seiten 26 und 28 sind.
Diese Öffnung
muss genügend
groß sein,
um die von der Rechnerkarte 24 getragene Anzeigeeinrichtung 18 durchlassen
zu können.
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Die Rechnerkarte 24 (4) ist allgemein rechteckig.
Sie verfügt über eine
vordere Kante 32, eine hintere Kante 34 und zwei
seitliche Kanten 36. Darüberhinaus weist sie einen rechteckigen
Fortsatz bzw. eine rechteckige Verlängerung 38 auf, die
die Karte über
ihre vordere Kante 32 hinaus verlängert. Diese Verlängerung 38 hat
eine geringere Breite als die größte Abmessung
der Öffnung 30 der
Fassadenkarte 22, sodass sie durch letztere hindurch gesteckt werden
kann. Die Verlängerung 38 stützt die
Anzeigeeinrichtung 18 in einer senkrechten Position. Seitliche,
im wesentlichen kreisbogenförmige
Flansche 40 (1 und 4) dienen dazu, die Anzeigeeinrichtung 18 in
einer senkrechten Position zur Karte 24 zu halten.
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Die Fassadenkarte 22 ist
bei diesem Beispiel als einseitige gedruckte Schaltung realisiert,
mit zwei elastichen Schalt- oder Anschlussschichten bzw. Flachbandkabeln,
je eines auf jeder Seite, aus Gründen
des Schaltungs-Layouts. Jedoch könnte
diese Fassadenkarte eine unterschiedliche Struktur haben. Diese
Karte verfügt über elektrische
Kontakte 42, geeignet für
eine Verbindung mit Lampen oder Kontrollleuchten, und über elektrische
Kontakte 44, geeignet für
eine Verbindung mit den Bedienelementen (Tasten, Knöpfe oder
dergleichen), welche Teil der in die Fassade 14 integrierten
Tastatur sind.
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Darüberhinaus, umfasst die Fassadenkarte 22 zwei
mit einer Vielzahl von Klemmen 48 versehene Steckverbinder
oder Sockel 46, die mit jeweils einer Fassung 50 der
Rechnerkarte 24 zusammenwirken bzw. eine Verbindung eingehen.
Die Rechnerkarte ist eine doppelseitige, gedruckte Schaltung, die
mit den zwei Fassungen bzw. Buchsen 50 verbunden ist.
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Wie aus 2 ersichtlich, erstrecken sich die Klemmen 48 der
Sockel 46 senkrecht zur Fassadenkarte und sind geeignet,
mit den Kontakten 52 zusammenzuwirken, die Teil der Fassungen 50 sind,
so dass eine elektrische Verbindung zwischen den Karten 22 und 24 besteht,
und zwar unabhängig
von der Position der Rechnerkarte 24. Tatsächlich kann
diese bezüglich
ihrer Position angepasst oder eingestellt werden, so wie durch den
doppelseitigen Pfeil F in 2 dargestellt,
um das Anpressen der Anzeigeeinrichtung 18 gegen die Fläche 20 der
Fassade 14 zu ermöglichen
(1).
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Um die Position der Rechnerkarte
zu fixieren, sind im Beispiel zwei Schrauben 54 vorgesehen, von
denen nur eine in der 1 sichtbar
ist, die vom oberen Teil oder vom unteren Teil des Gehäuses ausgehen.
Jede der Schrauben 54 durchquert ein Langloch 56 der
Rechnerkarte 24 (4)
und verankert sich in einem Loch 58, das in einem verdickten
Teil 60 des Gehäuses 12 ausgeführt ist
(1).
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Alternativ kann die Befestigung der
Rechnerkarte durch permanent elastische Mittel anstelle von Schrauben
erfolgen.
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Darüber hinaus ist eine biegsame
Lasche 62, die von dem Gehäuse 12 getragen wird,
geeignet, sich gegen die Kante 34 der Rechnerkarte 24 abzustützen, wie
in 1 ersichtlich. Diese
biegsame Lasche 62 beaufschlagt die Karte 24 elastisch
in Richtung des Pfeils G (1),
was dazu beiträgt,
die Anzeigeeinrichtung 18 gegen die Rückseite der Fassade 14 zu
drücken.
Auf diese Weise ist es möglich,
die Platte 24 zu justieren und damit in einer definierten Position
zu halten, bei der die Anzeigeeinrichtung 18 gegen die
Fassade 14 gedrückt
wird, was es erlaubt, jegliches Spiel und dadurch jegliches Vibrationsgeräusch zu
eliminieren, unabhängig
von den fertigungsbedingten Streuungen der Abmessungen bzw. von
Fertigungstoleranzen.
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Während
der Montage ermöglichen
es die biegsamen Laschen 62, die Rechnerkarte 24 soweit gegen
die Fassade zu drücken
bis ein perfekter, jegliches Spiel vermeidender, Kontakt der Anzeigeeinrichtung 18 mit
der Fassade hergestellt ist. Die zwei Schrauben 54 sichern
die damit voreingestellte Position und fixieren die Anordnung.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Steuerpaneels gemäß der Erfindung
gezeigt. In dieser Darstellung werden mit der vorherigen Ausführungsform übereinstimmende
Elemente mit den gleichen Bezugszeichen beziffert.
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Das Gehäuse 12 ist hierbei
als offene Kappe oder Haube aus einem festen Kunstoff, wie z. B. ABS,
ausgeführt.
Die Anzeigeeinrichtung wird auf der Rechnerkarte befestigt und erhält nachgeschaltet
ein Prisma 64 aus synthetischem Glas, das wiederum selbst
von einem Leuchtkasten umschlossen wird, der vorzugsweise aus einem
Kunstoff von der Art ABS besteht.
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Die Fassadenkarte 22 trägt drei
Kontrollleuchten 68, z. B. in der Form von Leuchtdioden
und zwei Fassungen 70 zur Aufnahme von je einer Lampe 72.
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Die Fassade 14, die dazu
bestimmt ist, vor die Öffnung
des Gehäuses 12 gebracht
zu werden bzw. die Öffnung
des Gehäuses 12 zu
verschliessen, besteht aus gefärbtem
Kunststoff, z. B. aus ABS.
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Zwischen der Fassadenkarte 22 und
der Fassade 14 sind ein Lichtleiter 74 und ein
Zwischenblock 76 eingeschlossen. Der Block 76 besitzt Öffnungen 78,
die das Durchdringen von Teilen 80 des Lichtleiters 74 gestatten.
Darüberhinaus
enthält
der Zwischenblock 76 Aussparungen für die Tasten, nämlich einen
vertikalen Kippschalter 82, einen horizontalen Kippschalter 84 und
eine Taste bzw einen Knopf 86.
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Diese drei Bedienelemente dringen
durch dafür
vorgesehene Öffnungen
in der Fassade 14 und bilden die Elemente einer Bedienungstastatur.
Die Bedienelemente 82, 84 und 86 werden
auf die entsprechenden Fassungen 88, 90 und 92,
die vom Zwischenblock getragen werden, montiert.
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Eine Krampe bzw ein Reiter 94 ist
zum Halten der Fassung 92 vorgesehen. Desweiteren ist eine Druckstange 92 zur
Durchquerung des Zwischenblocks 76 vorgesehen.
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Selbstverständlich beschränkt sich
die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen, beispielhaften Ausführungsformen
und erstreckt sich auch auf andere Varianten.
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Daher ist verständlich, dass auch eine mittels eines
Flachbandkabels hergestellte Verbindung von Rechnerkarte und Fassadenkarte
vorgesehen werden kann.
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Desweiteren, wenngleich die Erfindung
mit Bezug auf eine Steuereinheit für eine Heizungs- und/oder Klimaanlage
in einem Fahrzeug beschrieben wurde, kann sie auch für andere
Einrichtungen angewendet werden. Dabei kann es sich insbesondere
um Anzeigetafeln, Mehrzweckanzeigen, Uhren, Instrumententafeln,
Autoradios usw. handeln.