ITMI990890A1 - Strumento combinato e corrisponedente procedimento di fabbricazione - Google Patents
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Description
Descrizione
Stato dell'arte
La presente invenzione concerne uno strumento combinato che serve per l'indicazione di differenti dati di misurazione in un autoveicolo e che è equipaggiato con strumenti indicatori analogici e/oppure digitali, laddove componenti meccanici, ottici ed elettrici degli strumenti indicatori sono supportati su una piastra di supporto e l'attivazione elettronica degli strumenti indicatori ha luogo a partire da un modulo elettronico che può essere montato sulla piastra di supporto.
Un tale strumento combinato è noto dal documento DE 196 23 406.9. La strutturazione di questo strumento combinato fa sì che le funzioni del modulo elettronico, il quale presenta una scheda a circuiti stampati recante i componenti che servono all'attivazione elettronica degli strumenti indicatori, siano separati dai collegamenti ottici, meccanici ed elettrici, per i dispositivi di illuminazione degli strumenti indicatori, nonché per l'azionamento delle lancette e la supportazione delle lancette, ecc.. Per questi collegamenti la piastra di supporto rispettivamente il substrato del noto strumento combinato assolvono in via supplementare alla funzione di una scheda a circuiti stampati, sulla quale è montata la piastra a circuiti stampati, abitualmente più piccola, del modulo elettronico.
La nota piastra di supporto presenta quindi di per sé un cablaggio (per esempio collegamenti a traccia di Cu) per il collegamento con il dispositivo di azionamento delle lancette, i dispositivi di illuminazione per spie di segnalazione/recanti simboli, ed il sistema di illuminazione degli strumenti, l'indicatore a cristalli liquidi, l'elemento di azzeramento (pulsante di Reset) ecc.. La disposizione di questi ultimi componenti, unitamente a determinate zone tabù da prevedersi tra questi (per esempio a motivo di compatibilità elettromagnetica), è data dallo speciale Design degli strumenti. Da ciò risulta per il cablaggio elettrico di questi componenti sulla piastra di supporto, di norma, una disposizione assai sfavorevole. Lo sfruttamento della superficie è in proposito cattivo e per garantire un comportamento elettromagneticamente vantaggioso devono essere adottati onerosi provvedimenti. La zona visibile per il conducente è anche esposta per lungo tempo ad un possibile sporcamente in occasione del montaggio.
La problematica che sta alla base della presente invenzione consiste in via generale nel fatto che il noto strumento combinato non rende da un lato possibile alcun Design flessibile e dall'altro lato non consente condizioni di montaggio favorevoli .
Vantaggi dell'invenzione
Lo strumento combinato conforme all'invenzione, avente le caratteristiche di cui alla rivendicazione 1, ed il corrispondente procedimento di fabbricazione di cui alla rivendicazione 9, presentavano il particolare vantaggio che era prevedibile uno sfruttamento ottimale della superficie della piastra di supporto rispettivamente del substrato e che il procedimento di fabbricazione è configurabile in modo economicamente favorevole e logisticamente semplice.
La configurazione di cui all'invenzione dello strumento combinato permette di disporre le parti Design-dipendenti, come per esempio il dispositivo di azionamento della lancetta, spie di segnalazione/recanti simboli, dispositivo di indicazione a cristalli liquidi ed organo di azzeramento (pulsante di Reset) su una parte, cioè la piastra di supporto, parimenti Design-dipendente. Essa svincola dall'altro lato il circuito elettrico dall'influenza del Design mettendo a disposizione un modulo elettronico standardizzato. Essa migliora inoltre le condizioni di montaggio, dato che il cablaggio può aver luogo in precedenza, indipendentemente dall'equipaggiamento della piastra di supporto. Grazie ad un impiego ottimale del materiale i costi possono in proposito essere ridotti .
Per effetto della separazione tra meccanica -cablaggio - elettronica, modifiche del Design non portano a modifiche dell'elettronica e le modificazioni del cablaggio, in seguito a ciò provocate, sono attuabili senza problemi. Ciò rende da parte sua possibile una standardizzazione delle lastrine luminose per gli indicatori a tubo e per le spie di segnalazione/recanti simboli, portando quindi ad una riduzione dei costi di larga portata .
L'idea che sta alla base della presente invenzione consiste nel fatto che è prevista una tripla ripartizione in un piano meccanico della piastra di supporto, con un Design predeterminato, in un piano di cablaggio Design-dipendente, recante il cablaggio dei corrispondenti componenti elettrici, ed in un modulo elettronico Designindipendente, recante una corrispondente disposizione circuitale di comando. In altre parole, a differenza dello stato dell'arte, sulla piastra di supporto è applicato un separato dispositivo portacircuiti, sul quale sono premontati i componenti elettrici ed il loro cablaggio.
Nelle rivendicazioni subordinate si trovano vantaggiosi, ulteriori sviluppi e perfezionamenti dello strumento combinato indicato nella rivendicazione 1, rispettivamente del procedimento di fabbricazione indicato nella rivendicazione 9.
Secondo un preferito, ulteriore aspetto, sul dispositivo porta-circuiti sono premontati componenti elettrici. L'equipaggiamento con componenti può così essere separato dal montaggio del dispositivo porta-circuiti sulla piastra di supporto .
Secondo un preferito, ulteriore aspetto, componenti elettrici sono fissati meccanicamente sulla piastra di supporto e sono elettricamente in contatto con il dispositivo porta-circuiti.
Secondo un ulteriore, preferito sviluppo, il dispositivo porta-circuiti è un foglio recante un cablaggio stampato su di esso, e più precisamente è di preferenza un foglio di poliestere. Il dispositivo porta-circuiti può pertanto essere fabbricato in modo leggero, vale a dire scarsamente massiccio, e con vantaggi economici. Il cablaggio può trovarsi su un lato oppure su entrambi i lati, ciò che procura uno spazio libero ancora più grande per la configurazione del cablaggio.
Secondo un ulteriore, preferito sviluppo, il foglio è inserito a pressione in una zona incassata nella piastra di supporto. In tal modo è garantito un accoppiamento a filo di entrambi i componenti.
Secondo un ulteriore, preferito sviluppo, il foglio è incollato e/oppure rivettato e/oppure bloccato a scatto sulla piastra di supporto.
Secondo un ulteriore, preferito sviluppo, il foglio possiede una zona curvata a 180° a partire dalla piastra di supporto, vale a dire una linguetta rispettivamente un'aletta che presenta una zona di contatto del foglio per il collegamento con un connettore di contatto per il foglio, previsto sul modulo elettronico. Nel caso di questa configurazione si ottiene un dispositivo integrato di connettore, che è comunque previsto nel caso della maggior parte dei fogli di tipo commerciale, e che non richiede alcun dispositivo a connettore supplementare .
Secondo un ulteriore, preferito sviluppo il foglio presenta una zona ricavata tramite punzonatura, recante una linguetta che è ad essa attaccata ed è piegata verso l'alto. In seguito a ciò, il cablaggio può essere portato fuori dal piano della piastra di supporto, verso l'alto, oltre il foglio, senza che si rendano necessari supplementari collegamenti. I componenti elettrici sul foglio possono pertanto essere messi in contatto anche sul loro lato posteriore, vale a dire il lato opposto rispetto alla piastra di supporto.
Disegni
Esempi di realizzazione dell'invenzione sono rappresentati nei disegni e sono illustrati più nel dettaglio nella descrizione che segue. Qui mostrano: figg. la) fino a c)
una rappresentazione schematica in sezione trasversale dei componenti essenziali di una forma di realizzazione dello strumento combinato di cui all'invenzione, nello stato esploso; e
fig. 2 una rappresentazione schematica in sezione trasversale dei componenti essenziali della forma di realizzazione dello strumento combinato di cui all'invenzione, nello stato assemblato.
Descrizione degli esempi di realizzazione Contrassegni uguali indicano nelle figure componenti uguali oppure funzionalmente uguali.
La figura 1 è una rappresentazione schematica in sezione trasversale dei componenti essenziali di una forma di realizzazione dello strumento combinato di cui all'invenzione, nello stato esploso.
Nella figura 1 contrassegnano 1 una piastra di supporto, 11 sopraelevazioni posteriori della piastra di supporto 1, 3 corpi illuminanti, 4 un dispositivo di azionamento della lancetta, 41 l'alberino di una lancetta, 45 viti di fissaggio per il dispositivo di azionamento 4 della lancetta, 5 un indicatore a cristalli liquidi con un supporto 8 ed un dispositivo di illuminazione 9, 6 un foglio di poliestere recante un circuito stampato, 61 un segmento curvato a 180° di 6, 62 una zona di contatto del foglio, 63 una linguetta ricavata tramite punzonatura del foglio 6, per stabilire sul lato posteriore il contatto con il dispositivo di azionamento 4 della lancetta, 7 punti di contatto sul foglio 6 per i relativi componenti elettrici, 13 un quadrante, 14 una lancetta, 15 un telaio frontale, 16 una lastra di copertura, 21 un'indicatore a tubo ...======= e 22 zone di segnalazione e recanti simboli.
10 contrassegna un modulo elettronico che sul lato posteriore, attraverso le sopraelevazioni 11, può essere accoppiato con la piastra di supporto 1 e reca una scheda a circuiti stampati 102 che presenta un contattore 12 per foglio, che serve per la connessione della zona di contatto 62 del foglio, 101 contrassegna componenti per il dispositivo elettronico di comando degli strumenti indicatori sulla piastra di supporto 1, 103 contrassegna un connettore che serve a stabilire il contatto con i componenti 101 del dispositivo elettronico di comando degli strumenti indicatori, nonché ili contrassegna viti che servono a montare la scheda a circuiti stampati 102 sulle sopraelevazioni il della piastra di supporto 1.
Sulla piastra di supporto 1 si trovano finestrature per l'alloggiamento di lastrine luminose per l'indicatore a; tubo ==== 21, come per esempio tachimetro, contagiri, livello del serbatoio, indicatore della temperatura, e per zone 22 di segnalazione e recanti simboli, come a titolo di esempio indicatori per ABS, Airbag, segnalatori di direzione, cintura, ecc.. Questi sono saldamente accoppiati con la piastra di supporto 1 tramite usuali procedimenti di fissaggio, come a titolo di esempio incollaggio, bloccaggio a scatto, inserimento a forza, ecc.. Sulla piastra di supporto 1 si trova inoltre il quadrante 13. La piastra di supporto ha perciò, nel caso di questo esempio di realizzazione, solo ancora una funzione di supporto meccanica e non ha più alcuna funzione di cablaggio. Essa presenta zone trasparenti e non trasparenti. Questa struttura può essere realizzata o sotto forma di elemento ad incastro oppure di elemento stampato ad iniezione.
Il collegamento elettrico dei componenti elettrici 3, 4 e 5, da montare sul lato posteriore ed indicati a titolo esemplificativo, ha luogo tramite incollaggio conducente oppure saldatura speciale (temperatura < 120°C) sul foglio di poliestere 6, in corrispondenza di punti di contatto 7. Il dispositivo di azionamento 4 della lancetta può bensì essere in via di principio anche incollato rispettivamente saldato, però nel caso dell'esempio in questione esso viene fissato sul foglio 6, stabilendo un contattamen o a pressione, con le viti di fissaggio 45 che sono guidate nella piastra di supporto 1. Contattamento a pressione significa che sul lato, rivolto verso il foglio 6, del dispositivo di azionamento 4 della lancetta si trovano contatti che vengono premuti su corrispondenti contatti sul foglio 6.
Quando tutti i processi di saldatura rispettivamente di incollaggio sono eseguiti, il foglio 6 viene fissato meccanicamente sulla piastra di supporto 1 tramite inserimento a pressione ed incollaggio (rispettivamente bloccaggio a scatto oppure rivettatura). Il mostrato indicatore a cristalli liquidi 5 viene fissato meccanicamente sulla piastra di supporto 1, in via aggiuntiva, tramite il supporto 8 recante l'integrata lastrina illuminante per in dispositivo di illuminazione 9 dell'indicatore. Il contattamento a pressione del dispositivo di azionamento 4 della lancetta con le viti di fissaggio 45 ha parimenti luogo dopo il fissaggio del foglio 6 sulla piastra di supporto 1. Successivamente, la linguetta 63 viene collegata elettricamente con ulteriori contatti (non rappresentati), previsti in corrispondenza del lato posteriore del dispositivo di azionamento della lancetta .
Sul lato posteriore della piastra di supporto 1 si trovano le sopraelevazioni 11 che attraverso le viti 111 danno luogo all'accoppiamento meccanico con 11 modulo elettronico 10. Il modulo elettronico 10 contempla, in qualità di porta-circuiti, la scheda a circuiti stampati 102 recante i componenti elettrici 101 per l'attivazione elettrica degli strumenti indicatori, ed in qualità di interfaccia il connettore 103, nonché il connettore 12 del foglio. Una volta avvitato il modulo elettronico 10 attraverso le viti 111, la zona di contatto 62 del foglio viene semplicemente innestata nel connettore 12 di contatto del foglio.
La lancetta 14, dopo la descritta applicazione del dispositivo di azionamento 4 della lancetta sulla piastra di supporto, sopra il foglio 6, viene calzata a pressione sul dispositivo di azionamento 4 della lancetta. Il telaio frontale 15 con integrata lastra di copertura 16 può essere alloggiato nella piastra di supporto 1 e può qui essere fissato meccanicamente. Con il successivo fissaggio del telaio frontale 15 sulla piastra di supporto 1 è completato l'intero componente ottico-meccanico.
La figura 2 è una rappresentazione schematica, in sezione trasversale, dei componenti essenziali della forma di realizzazione dello strumento combinato di cui all'invenzione, nello stato assemblato .
Come è desumibile dalla figura 2, la scheda a circuiti stampati 102 è messa in contatto diretto con le sopraelevazioni 11 della piastra di supporto 1 ed è qui fissata con le viti 111. Il contatto ad innesto 62 del foglio è stato inoltre inserito nel connettore 12 di contatto del foglio. Il modulo elettronico 10 è con ciò all 'occorrenza anche facilmente sostituibile.
Sebbene la presente invenzione sia stata descritta in quanto precede in relazione ad un preferito esempio di realizzazione, essa non è a questo limitata, bensì è modificabile in maniera molteplice .
L'invenzione non è in special modo limitata all'indicato foglio di poliestere, bensì sono evidentemente utilizzabili anche altri fogli correnti, come per esempio un foglio di poliammide saldabile con il sistema Reflow.
L'invenzione non è anche di per sé limitata ad un foglio. Possono anzi essere utilizzati arbitrari dispositivi porta-circuiti opportunamente flessibili, come a titolo di esempio tappetini di gomma con conduttori incorporati, ecc..
Claims (1)
- Rivendicazioni 1.- Strumento combinato che serve per l'indicazione di differenti dati di misurazione in un autoveicolo e che è equipaggiato con strumenti indicatori analogici e/oppure digitali, laddove componenti meccanici, ottici ed elettrici degli strumenti indicatori sono fissati su una piastra di supporto (1) e l'attivazione elettronica (101) degli strumenti indicatori ha luogo a partire da un modulo elettrico (10) che può essere montato sulla piastra di supporto (1), caratterizzato dal fatto che sulla piastra di supporto (1) è montato un dispositivo (6) porta-circuiti, che serve a supportare il cablaggio dei componenti elettrici (3; 4,· 5). 2.- Strumento combinato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sul dispositivo porta-circuiti (6) sono premontati componenti elettrici (3; 5). 3.- Strumento combinato secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che componenti elettrici (4) sono fissati meccanicamente sulla piastra di supporto (1) e sono elettricamente in contatto con il dispositivo portacircuiti (6). 4.- Strumento combinato secondo una delle rivendicazioni1. che precedono, caratterizzato dal fatto che il dispositivo porta-circuiti (6) è un foglio recante un cablaggio su di esso stampato, preferibilmente è un foglio di poliestere. 5.- Strumento combinato secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il foglio è inserito a pressione in una zona incassata nella piastra di supporto (1). 6.- Strumento combinato secondo la rivendicazione 4 oppure 5, caratterizzato dal fatto che il foglio è incollato e/oppure rivettato e/oppure bloccato a scatto sulla piastra di supporto (1). 7.- Strumento combinato secondo la rivendicazione 4, 5 oppure 6, caratterizzato dal fatto che il foglio possiede un segmento (61) curvato a 180°, a partire dalla piastra di supporto (1), il quale presenta una zona (62) di contatto del foglio che serve al collegamento con un connettore (12) per il foglio, previsto sul modulo elettronico (10). 8.- Strumento combinato secondo una delle rivendicazioni 4 fino a 7, caratterizzato dal fatto che il foglio presenta una zona ricavata tramite punzonatura e recante una linguetta (63) piegata verso l'alto, a questa connessa. 9.- Procedimento atto alla fabbricazione di uno strumento combinato secondo perlomeno una delle rivendicazioni che precedono, contemplante le fasi: predisposizione del dispositivo porta-circuiti (6) con un cablaggio su di esso riportato,· premontaggio di componenti elettrici (3; 5), preferibilmente tramite incollaggio conducente oppure saldatura con sistema Reflow, sul dispositivo porta-circuiti (6); montaggio del dispositivo porta-circuiti (6), sul quale sono premontati in modo cablato i componenti elettrici (3; 5), sulla piastra di supporto (1); e montaggio del modulo elettronico (10). 10.- Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dai passi: montaggio meccanico del modulo elettronico (10) sulla piastra di supporto (1) e connessione elettrica del modulo elettronico (10) in corrispondenza del dispositivo porta-circuiti (6). 11.- Procedimento secondo la rivendicazione 9 oppure 10, caratterizzato dal fatto che il dispositivo porta-circuiti (6) viene pressato in modo da risultare a filo con la piastra di supporto (1). 12.- Procedimento secondo una delle rivendicazioni 9 fino a 11, caratterizzato dai passi: montaggio dei componenti elettrici (4) sulla piastra di supporto (1) e connessione elettrica dei componenti elettrici (4) in corrispondenza del dispositivo porta-circuiti (6). 13.- Procedimento secondo una delle rivendicazioni 9 fino a 12, caratterizzato dai passi : premontaggio del dispositivo porta-circuiti (6) e della piastra di supporto (1); premontaggio del modulo elettronico (10); premontaggio del dispositivo (15; 16) costituente il telaio frontale; e montaggio finale con assemblaggio delle unità premontate .
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