ES2296354T3 - Unidad frontal para un aparato electronico. - Google Patents
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Abstract
UNIDAD FRONTAL PARA UN APARATO ELECTRONICO, ESPECIALMENTE PARA UNA AUTORROADIO, COMPRENDIENDO LA UNIDAD FRONTAL UNA TAPA FRONTAL (10) Y ELEMENTOS DE CONTROL (20) MOVILES QUE ESTAN UNIDOS, RESPECTIVAMENTE, A TRAVES DE UNA MEMBRANA (30), INTEGRAMENTE CON LA TAPA FRONTAL (10), DE TAL FORMA QUE, EN CASO DE UN MOVIMIENTO DEL ELEMENTO DE CONTROL (20), LA MEMBRANA (30) SIRVA DE GUIA Y DE ELEMENTO DE RETORNO.
Description
Unidad frontal para un aparato electrónico.
La invención se refiere a una unidad frontal
para un aparato electrónico, especialmente una radio para
automóviles.
En las unidades frontales conocidas para
aparatos electrónicos de acuerdo con el estado de la técnica se
lleva a cabo el control de la electrónica habitualmente por medio de
teclas, que están dispuestas en escotaduras correspondientes de una
caperuza frontal. Los empujadores de las teclas activan en este caso
conmutadores, que están dispuestos, de la misma manera que diodos
luminosos (LEDs), para la iluminación de fondo de las teclas sobre
una placa de circuito impreso detrás de la caperuza frontal. Para la
generación de la fuerza de reacción necesaria está previsto en este
caso habitualmente para cada tecla un muelle de recuperación
correspondiente, que recupera la tecla después de su activación de
nuevo a su posición de partida.
Sin embargo, en este caso se plantean los
siguientes problemas: el montaje de una unidad frontal de este tipo
es extraordinariamente costoso y, por lo tanto, intensivo de gastos,
puesto que, según el aparato respectivo, deben emplearse muchas
teclas con los muelles de recuperación correspondientes entre la
placa de circuito impreso y la caperuza frontal propiamente dicha.
Además, con frecuencia es necesaria una adaptación posterior de la
mecánica de las teclas individuales para garantizar un
funcionamiento libre de fricción. Otro problema representa la
iluminación de fondo de las teclas. Puesto que las teclas no están
conectadas directamente con la placa frontal, a través de las
ranuras forzosamente presentes penetra luz dispersa, que dificulta
en la oscuridad la identificación de las teclas individuales.
De acuerdo con un principio alternativo, como se
describe, por ejemplo, en el documento DE 38 31 314, se dispone
entre la placa de circuito impreso con los elementos de conmutación
dispuestos sobre ella y la placa de mando con sus elementos de
control integrados una estera de cubierta flexible de caucho de
silicona. La estera de cubierta flexible presenta bóvedas de teclas
dispuestas en la zona de los elementos de conmutación, a través de
las cuales actúan los elementos de activación sobre los elementos de
conmutación y que actúan como elementos de recuperación.
El documento FR 2 562 320 A1 muestra un elemento
de tecla, en el que una superficie de contacto está conectada a
través de una membrana con un cuerpo de tecla. En el caso de un
movimiento de la superficie de la tecla, se deforma la membrana
elásticamente. La tecla se puede iluminar a través de un diodo
fotoeléctrico. A través de un empujador de la tecla se puede
activar un contacto de conmutación debajo de la superficie de
contacto.
El documento GB 2 253 586 A, que se considera
como el estado más próximo de la técnica, muestra un teclado, en el
que las teclas y la superficie del teclado se fabrican en una sola
pieza en una etapa de fundición por inyección y de un material.
Para activar los contactos de conmutación sobre una placa de
circuito impreso, se puede aplicar una laca conductora sobre los
lados traseros de las teclas.
La unidad frontal de acuerdo con la invención
para un aparato electrónico, especialmente una radio de automóvil
con las características de la reivindicación 1 tiene la ventaja de
que la caperuza frontal se puede fabricar junto con los elementos
de control para el mando del aparato así como con las membranas
flexibles para la recuperación de los elementos de control de una
manera integral en una pieza. De esta manera, se reducen claramente
el gasto y, por lo tanto, los costes durante el montaje del aparato
electrónico. Además, la conexión directa de los elementos de
control con la caperuza frontal a través de una membrana sin
adaptación adicional asegura un movimiento sin problemas de los
elementos de control con relación a la caperuza frontal. Otra
ventaja reside en el hecho de que una membrana opaca impide de una
manera efectiva toda luz dispersa durante la iluminación de fondo
de los elementos de control de la unidad frontal. El lado delantero
totalmente cerrado de la unidad frontal protege, además, la
electrónica colocada detrás contra la humedad o la
contaminación.
De acuerdo con la invención, la caperuza frontal
y los elementos de control se fabrican de un policarbonato y la
membrana se fabrica de un elastómero. Estos materiales posibilitan
una fabricación de coste favorable y sencilla en el procedimiento
de fundición por inyección de dos componentes. A tal fin o bien se
utiliza un útil con varios nidos o se moldea por inyección el
componente utilizando dos útiles diferentes. Para la caperuza
frontal y los elementos de control se utiliza en este caso de una
manera preferida Makrolon claro cristal. Las propiedades ópticas y
e acabado de la caperuza frontal así como de los elementos de
control se pueden determinar entonces a través del laqueado
utilizado.
A través de las medidas indicadas en las otras
reivindicaciones son posibles desarrollos ventajosos y mejoras de
la unidad frontal indicada en la reivindicación 1.
Con preferencia, para la iluminación de fondo de
los elementos de control se coloca detrás de la caperuza frontal
una placa de circuito impreso con LEDs dispuestos de forma
correspondiente. Para el control de las funciones del aparato están
previstos, sobre la placa de circuito impreso, unos conmutadores de
contacto, que son activados a través del movimiento de los
elementos de control conectados con la caperuza frontal.
De acuerdo con otra forma de realización
preferida, el lado inferior de los elementos de control está
provisto con una laca conductora de electricidad. Durante el
movimiento del elemento de control y durante el contacto implicado
con ello de un punto de contacto correspondiente sobre la placa de
circuito impreso se establece directamente un contacto eléctrico.
Por lo tanto, en esta forma de realización se pude prescindir de
los conmutadores de contacto sobre la placa de circuito impreso, lo
que conduce a una reducción adicional considerable de los costes en
la fabricación de la unidad frontal.
La invención se explica en detalle con la ayuda
de un ejemplo de realización representado en el dibujo en la
descripción siguiente. Se muestra en representación esquemática lo
siguiente:
La figura 1 muestra una vista en planta superior
sobre la unidad frontal con cuatro elementos de control desde
arriba.
La figura 2 muestra una sección longitudinal a
través de la unidad frontal de acuerdo con la línea
B-B en la figura 1; y
La figura 3 muestra una sección a través de la
unidad frontal a lo largo de la línea A-A.
La unidad frontal representada en la figura 1 de
un aparato electrónico posibilita el manejo de un aparato
electrónico correspondiente (no representado), especialmente de una
radio de automóvil. La unidad frontal se encuentra la mayoría de
las veces en el lado delantero de la radio para automóviles y
comprende elementos para el control de las diferentes funciones,
como selección de la emisora, arranque/parada de la reproducción de
una cassette/CD de música, etc. Como elementos de control se
muestran en la figura 1 a modo de ejemplo cuatro teclas 20 de
diferente tamaño, pero de la misma manera es posible empelar también
balancines dobles o cuádruples, que combinan varias funciones en un
elemento de control. La forma de las teclas solamente se ajusta al
diseño deseado. Entre las teclas 20 y la caperuza frontal 10 se
encuentra en cada caso de acuerdo con la invención una membrana
elástica 30.
La membrana elástica 30 cumple con preferencia
varias funciones. Por una parte, posibilita una utilización de la
tecla 20 en una dirección esencialmente perpendicular a la caperuza
frontal 10. Por otra parte, cuando se activa una tecla 20 genera la
fuerza de recuperación necesaria para moverla de nuevo de retorno a
la posición de partida, cuando es descargada por el operador. La
resistencia mecánica durante la activación de la tecla 20 se
determina a través de la forma de la membrana 30 y la flexibilidad
del material utilizado. Con preferencia, la membrana 30 está
configurada en forma de U en la sección transversal (ver la figura
2). No obstante, también es concebible una configuración del tipo
de fuelle. Puesto que la membrana 30 rodea la tecla 20 alrededor de
la misma, se dificulta de esta manera un movimiento de la tecla 20
en el plano de la caperuza frontal 10, mientras que se facilita el
movimiento perpendicularmente al plano de la caperuza frontal
10.
La caperuza frontal 10, las teclas 20 y la
membrana 30 se fabrican de acuerdo con la invención en el
procedimiento de fundición por inyección a partir de dos
componentes. A tal fin, se inyecta en primer lugar la caperuza
frontal 10 en un útil. A continuación se traslada el componente a
otro útil y se inyectan las teclas individuales. Si debe utilizarse
el mismo plástico para la caperuza frontal 10 y las teclas 20, se
pueden realizar ambas etapas en una pasada utilizando un único útil,
que presenta derivaciones en la parte saliente. En otra etapa de
trabajo, se inyecta la membrana, que rodea las teclas, entre las
teclas 20 y la caperuza frontal 10 y se conectan de esta manera
integralmente las dos teclas. El procedimiento representado se
puede ampliar con otros procesos de inyección, cuando, por ejemplo,
deben fabricarse los símbolos sobre las teclas o también elementos
gráficos sobre la caperuza de cubierta de otro plástico distinto al
material circundante, respectivamente.
Para la caperuza frontal 10 y las teclas 20 se
utilizan de acuerdo con la invención policarbonatos y para la
membrana 30 se utilizan elastómeros. Como policarbonato se emplea
con preferencia Makrolon transparente, de manera que la
transparencia de la luz de los componentes solamente se determina a
través de la laca empleada, o bien se pueden emplear de una manera
selectiva superficies transparentes. Para la generación de las
propiedades deseadas de las superficies se erosionan en primer
lugar la caperuza frontal 10 y las teclas 20, por ejemplo de
acuerdo con la fase VDI 24, antes se que se aplique una capa
inferior blanca. El color de la laca de cubierta se ajusta, de
acuerdo con los requerimientos respectivos, al diseño, pero la
mayoría de las veces se utiliza una laca de cubierta negra (por
ejemplo, la que se puede adquirir bajo el nombre comercial RAL
9005). Para la representación de los símbolos se aplica sobre las
teclas 20 y, dado el caso, sobre la caperuza frontal 10 un barniz
(RAL 9002). De esta manera se consigue que en estos lugares pueda
penetrar la luz para la iluminación de fondo de los elementos de
mando hacia el exterior.
Con referencia a la figura 3, se coloca sobre el
lado trasero de la caperuza frontal 10 a través de conexiones 43,
que se insertan en cavidades 11 de la placa frontal, una placa de
circuito impreso 40, que está alienada en paralelo al plano de la
caperuza frontal 10. Las conexiones 42, representada solamente de
forma esquemática en la figura 3, pueden estar realizadas por medios
de uniones con tornillos, remaches, pasadores o similares. Sobre la
placa de circuito impreso 40 están dispuestos con preferencia
conmutadores de contacto 41, que se activan a través de los lados
traseros de las teclas 20 (los empujadores de las teclas). Con
preferencia, están previstos, además, diodos luminosos 42 para la
iluminación del fondo de las teclas 20, que posibilitan un manejo
del aparato también en la oscuridad. Los conmutadores de contacto 41
y los diodos luminosos 42 están configurados con preferencia como
componentes SMD ("dispositivo montado en la superficie") para
posibilitar una forma de construcción plana de la unidad frontal.
Puesto que las columnas entre las teclas 20 y la caperuza frontal
10 están cubiertas por medio de la membrana 30, la luz de los diodos
luminosos 42 solamente incide a través de los ligares transparentes
a la luz previstos para ello -según el diseño respectivo- en las
teclas 20 y en la caperuza frontal 10.
No obstante, también es posible una iluminación
del fondo con lámpara más conductor de luz. En este caso, una
lámpara (forma de construcción SMD) proporciona luz a un conductor
de luz (bloque de PC transparente), que está desacoplado detrás de
los símbolos de las letras. Esta variante puede ser más económica de
acuerdo con el número y la posición de las teclas.
La cubierta de las columnas a través de la
membrana 30 protege, además, la placa de circuito impreso 40 y la
electrónica y la mecánica del aparato que se encuentran debajo
contra la humedad y la contaminación. La unidad frontal de acuerdo
con la invención se puede utilizar, por lo tanto, especialmente
también para radios, que están expuestas con frecuencia a
influencias de la intemperie, por ejemplo de motocicletas o en
vehículos con caperuza desmontable.
De acuerdo con otra forma de realización (no
representada), se aplica sobre el lado trasero de las teclas 20
sobre los empujadores de las teclas una capa de laca conductora de
electricidad, con preferencia a través de impresión. Durante el
manejo, se presiona el empujador de las teclas y, por lo tanto, la
capa de laca conductora contra dos superficies de contacto, que
están previstas sobre la placa de circuito impreso 40. De esta
manera, se establece directamente un contacto eléctrico entre las
dos superficies de contacto. Puesto que las teclas asumen, en
combinación con la placa de circuito impreso propiamente dicha, la
función de conmutación, se suprimen en esta forma de realización
los conmutadores de contacto 41. Además de un ahorro adicional de
costes, se posibilita de esta manera una forma de construcción
todavía más plana de toda la unidad frontal.
Claims (6)
1. Unidad frontal para un aparato electrónico,
especialmente una radio de automóvil, en la que la unidad frontal
comprende:
- una caperuza frontal (10);
- unos elementos de control móviles (20), que están conectados en cada caso a través de una membrana (30) integralmente con la caperuza frontal (10), de manera que la membrana (30) sirve, durante un movimiento del elemento de control (20) como guía y como elemento de recuperación, caracterizada porque la caperuza frontal (10), los elementos de control (20) y la membrana (30) están fabricados a través de un procedimiento de fundición por inyección de dos componentes, de tal forma que la caperuza frontal (109 y los elementos de control (20) están fabricados de un policarbonato y la membrana (30) de un elastómero.
2. Unidad frontal de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la membrana
(30) presenta una sección transversal en forma de U o en forma de
fuelle de pliegues.
3. Unidad frontal de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en la que la unidad frontal presenta,
además, una placa de circuito impreso (40) conectada con preferencia
de forma desprendible con ella, con diodos luminosos (42) para la
iluminación de fondo de los elementos de control (20) y de la
caperuza frontal (10).
4. Unidad frontal de acuerdo con la
reivindicación 3, en la que sobre la placa de circuito impreso (40)
detrás de la caperuza frontal están dispuestos conmutadores de
contacto (41), que son activados a través del movimiento de los
elementos de control (20).
5. Unidad frontal de acuerdo con la
reivindicación 3, en la que sobre el lado inferior de los elementos
de control (20) está aplicada una laca conductora de electricidad,
para establecer un contacto eléctrico cuando se toca la placa de
circuito impreso (40).
6. Unidad frontal de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 2, en la que la unidad frontal presenta una
placa de circuito impreso (40), que está conectada con preferencia
de forma desprendible con ella, con lámpara más conductor de luz
para la iluminación de fondo de los elementos de control (20) y de
la caperuza frontal (10).
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