WO2009095062A1 - Flüssigkeitsgeschütztes bedienelement - Google Patents

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WO2009095062A1 PCT/EP2008/010873 EP2008010873W WO2009095062A1 WO 2009095062 A1 WO2009095062 A1 WO 2009095062A1 EP 2008010873 W EP2008010873 W EP 2008010873W WO 2009095062 A1 WO2009095062 A1 WO 2009095062A1
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Joachim Storath
Stefan Schuberth
Walter Voll
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Preh Gmbh
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    • G—PHYSICS
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid-protected control element, in particular for a motor vehicle.
  • a recess in the guide plate circumferential wall which extends in the direction of the control knob, and at least one drain, which discharges liquid on the guide plate to the opposite side of the circuit board.
  • the control knob usually protrudes out of a housing and / or through a panel. This inevitably results in gaps through which liquid can penetrate.
  • the liquid impinges on the moisture dissipating guide plate, which prevents the liquid from flowing onto the printed circuit board or components arranged thereon.
  • the liquid is discharged to the other side of the circuit board. This takes place around the printed circuit board, for example between the printed circuit board and a housing. Alternatively or additionally, this is done through the circuit board. This is possible, for example, via a hole in the printed circuit board, through which extends a tubular extension of the guide plate.
  • the guide plate must inevitably have a recess through which the control knob is connected to the circuit board. This connection is made mechanically, for example via a shaft, electrically or optically. In order to prevent liquid from passing through this recess on the circuit board, a circumferential wall is arranged around the recess, which extends in the direction of the control knob.
  • the guide plate has formations for components arranged on the printed circuit board.
  • These components may be, for example, light sources such as LEDs (LED).
  • LEDs LEDs
  • the formations form a liquid-tight coverage of the components, so provide assembly space without affecting the liquid-tight functionality of the guide plate.
  • the guide plate has at least one transparent or translucent region. Through this area, the light emitted by a light source arranged on the printed circuit board light can be used to illuminate the control knob or a scale or to generate a corona illumination.
  • a light source arranged on the printed circuit board light can be used to illuminate the control knob or a scale or to generate a corona illumination.
  • one or more of the components covering the formations of the guide plate are listed transparent or translucent.
  • the guide plate is preferably made of two-component plastic. As a result, the guide plate can be made easily and with low tolerances.
  • the control knob engages over the wall surrounding the recess. This prevents the liquid from getting into contact with the operating element through the recess in the guide plate on the printed circuit board.
  • the control knob is, for example, a multi-function input button, a knob, a button, a rocker switch, a slide switch or a combination thereof.
  • FIGURE shows a schematic sectional view of an operating element according to the invention in side view.
  • the control element B consists essentially of a control knob 1 in the form of a knob 1, a printed circuit board 3 and a guide and sealing plate 7. It is of course also possible, in addition to the knob 1 any other input or display means, such as a button, rocker switch, Display to be arranged in the operating element.
  • the guide plate 7 is made of liquid-impermeable material and covers the top of the circuit board 3 completely.
  • the flat main body of the guide plate is parallel to the top of the circuit board 3 and preferably on top of the circuit board 3.
  • the underside is the top side opposite side of the circuit board 3. Accordingly, the underside of the guide plate 7 is the circuit board 3 side facing.
  • the guide plate 7 has at least one recess 15, 25 through which a rotary shaft, not shown, through which the knob 1 and / or button 17 is rotatably connected to the electronic or mechanical elements on the circuit board 3.
  • a rotary shaft not shown
  • the knob 1 and / or button 17 is rotatably connected to the electronic or mechanical elements on the circuit board 3.
  • Arranged on the printed circuit board 3 are means for detecting an actuation of the rotary knob 1.
  • the operating element is arranged behind a panel 2, the rotary knob 1 and the button 17 projecting through the panel 2.
  • the guide plate 7 has a recess 15, 25 circumferential guide wall 9, 19, which is perpendicular to the top of the main body of the guide plate 7.
  • This guide wall 9 overlaps, that is, it extends into the knob 1 and the button 17th into, so that the inside of the knob 1 rests against the outside of the guide wall 9.
  • the knob 1 is guided by the guide wall 9 and on the other hand, the recess 15 sealed against the operating element B apt liquids, the same applies to the button 17th
  • the printed circuit board 3 is provided with a bore 6 through which a drain 11 of the guide plate 7 extends to the underside of the printed circuit board 3.
  • the drain 11 is formed by a tubular extension 23 of the guide plate 7.
  • a liquid impinging on the operating element B passes through the gap 12, 22 between the diaphragm 2 and the rotary knob 1 or the button 17 on the guide plate 7, as indicated by the arrows P1, P2. From there, the liquid, as shown by the arrow P3, discharged via the outlet 11 to the other side of the circuit board 3. The liquid thus does not come into contact with the printed circuit board 3 and possibly arranged thereon components.
  • a further circumferential wall 16 which is perpendicular to the underside of the guide plate 7 and extends beyond the lower end of the circuit board 3 extends.
  • impinging liquid that is not discharged through the drain 11 flows between the wall 16 and the panel 2 through and comes so not in contact with the circuit board 3 or mounted thereon components.
  • the guide plate 7 closes liquid-tight with the panel 2 from.
  • a housing or directly part of the panel of the dashboard for the control element B may be provided.
  • the wall 16 extends on top of the main body of the guide plate 7, so that a kind of pan is formed. The tub then does not have to cover the entire circuit board 3.
  • the rotary knob has a push functionality, so it can be pressed in the direction of the circuit board 3.
  • the control knob can be configured as a multifunction button, push button, rocker switch or slide switch, wherein the guide wall 9, 19 is to be designed such that it allows the respective movements of the control knob 1, 17.
  • the guide plate 7 may be configured in one piece, for example produced by injection molding, or consist of several elements, wherein also a guide plate 7 made of a plurality of different plastics is conceivable. It is also conceivable to make the guide plate 7 of different thickness, wherein it usually has the same thickness or thickness, so that a button through the guide plate 7 is actuated therethrough.
  • the guide wall 19 in the form of a labyrinth seal.
  • a liquid reaching under the key 17 in the direction of arrow P4 is thus collected in the circumferential groove 20. Through an opening 21 in the guide wall, the liquid can be removed.
  • the guide wall 19 and / or the inner labyrinth groove wall 29 serves as a guide element for the button 17th

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Bedienknopf (1, 17) und einer Leiterplatte (3), wobei eine Seite der Leiterplatte (3) ganz oder teilweise überdeckende, flüssigkeitsdichte Führungsplatte (7) mit mindestens einer Ausnehmung (15, 25), durch die der Bedienknopf (1, 17) mit der Leiterplatte (3) verbunden ist, einer die Ausnehmung (15, 25) in der Führungsplatte (7) umlaufenden Wand (9, 19, 29), die sich in Richtung des Bedienknopfes (1, 17) erstreckt und mindestens einem Ablauf (11), der auf die Führungsplatte (7) treffende Flüssigkeit auf die gegenüberliegende Seite der Leiterplatte (3) abführt.

Description

Preh GmbH, Bad Neustadt a. d. Saale
B E S C H R E I B U N G
Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Bedienelemente, insbesondere für Kraftfahrzeuge, sind beispielsweise aus der Offen- legungsschrift DE 199 64 133 A1 bekannt und weisen einen Bedienknopf auf, der mit einer Leiterplatte verbunden ist.
Bekannt ist es, derartige Bedienelemente im Bereich der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs derart anzuordnen, dass eine leichte Bedienbarkeit, teilweise sogar mit aufgelegtem Arm, ermöglicht wird. Hierbei ist es eine Vorgabe der Kraftfahrzeugindustrie, dass diese Bedienelemente gegen eindringende Feuchtigkeit oder Flüssigkeiten zu schützen sind. Hierbei kann zum Beispiel ein Getränk auslaufen, auf die Leiterplatte geraten und die dort befindliche Elektronik stören oder gar beschädigen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bedienelement bereitzustellen, bei dem eindringende Flüssigkeit nicht an die Leiterplatte und darauf angeordnete elektrische oder elektronische Bauelemente gelangt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Seite der Leiterplatte ganz oder teilweise überdeckende, flüssigkeitsdichte Führungsplatte mit mindestens einer Ausnehmung, durch die der Bedienknopf mit der Leiterplatte verbunden ist. Darüber hinaus vorgesehen sind eine die Ausnehmung in der Führungsplatte umlaufende Wand, die sich in Richtung des Bedienknopfes erstreckt, und mindestens einen Ablauf, der auf die Führungsplatte treffende Flüssigkeit auf die gegenüberliegende Seite der Leiterplatte abführt. Der Bedienknopf ragt üblicherweise aus einem Gehäuse heraus und/oder durch eine Blende hindurch. Dabei ergeben sich zwangsläufig Spalte, durch die Flüssigkeit hindurch dringen kann. Bei einem Bedienelement nach der vorliegenden Erfindung trifft die Flüssigkeit auf die Feuchtigkeit abführende Führungsplatte, die verhindert, dass die Flüssigkeit auf die Leiterplatte oder darauf angeordnete Bauelemente fließt. Von der Führungsplatte wird die Flüssigkeit auf die andere Seite der Leiterplatte abgeführt. Dies erfolgt um die Leiterplatte herum, beispielsweise zwischen der Leiterplatte und einem Gehäuse. Alternativ oder zusätzlich erfolgt dies durch die Leiterplatte hindurch. Dies ist beispielsweise möglich über eine Bohrung in der Leiterplatte, durch die sich ein rohrförmiger Fortsatz der Führungsplatte erstreckt.
Die Führungsplatte muss zwangsläufig eine Ausnehmung aufweisen, durch die der Bedienknopf mit der Leiterplatte verbunden ist. Diese Verbindung erfolgt mechanisch, beispielsweise über eine Welle, elektrisch oder optisch. Um zu verhindern, dass Flüssigkeit durch diese Ausnehmung auf die Leiterplatte gelangt, ist um die Ausnehmung herum eine umlaufende Wand angeordnet, die sich in Richtung des Bedienknopfes erstreckt.
In vorteilhafter Weise weist die Führungsplatte Ausformungen für auf der Leiterplatte angeordnete Bauelemente auf. Bei diesen Bauelementen kann es sich beispielsweise um Leuchtmittel wie Leuchtdioden (LED) handeln. Die Ausformungen bilden eine flüssigkeitsdichte Überdeckung der Bauelemente, bieten also Bestückungsraum, ohne die flüssigkeitsdichte Funktionalität der Führungsplatte zu beeinträchtigen.
In einer Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Führungsplatte mindestens einen transparenten oder transluzenten Bereich auf. Durch diesen Bereich kann das von einer auf der Leiterplatte angeordneten Lichtquelle abgegebene Licht zur Ausleuchtung des Bedienknopfes beziehungsweise einer Skala oder zur Erzeugung einer Koronabeleuchtung verwendet werden. Bevorzugt sind eine oder mehrere der die Bauelemente überdeckenden Ausformungen der Führungsplatte transparent oder transluzent aufgeführt.
Die Führungsplatte besteht bevorzugt aus Zweikomponentenkunststoff. Dadurch kann die Führungsplatte einfach und mit geringen Toleranzen hergestellt werden. Bevorzugt übergreift der Bedienknopf die die Ausnehmung umlaufende Wand. Dadurch wird verhindert, dass die Flüssigkeit beim Auftreffen auf das Bedienelement durch die Ausnehmung in der Führungsplatte auf die Leiterplatte gerät.
Bei dem Bedienknopf handelt es sich beispielsweise um einen Multifunktionseingabeknopf, einen Drehknopf, einen Taster, einen Wippschalter, einen Schiebeschalter oder eine Kombination daraus.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Bedienelementes in der Seitenansicht.
Das Bedienelement B besteht im Wesentlichen aus einem Bedienknopf 1 in Form eines Drehknopfes 1 , einer Leiterplatte 3 und einer Führungs- und Dichtungsplatte 7. Hierbei ist es natürlich ebenfalls möglich, zusätzlich zum Drehknopf 1 ein beliebiges anderes Eingabeoder Anzeigemittel, wie einen Taster, Wippschalter, Display im Bedienelement anzuordnen. Die Führungsplatte 7 besteht aus flüssigkeitsundurchlässigem Material und überdeckt die Oberseite der Leiterplatte 3 vollständig. Der ebene Grundkörper der Führungsplatte liegt parallel zur Oberseite der Leiterplatte 3 und bevorzugt auf der Oberseite der Leiterplatte 3 auf. Als Oberseite wird die Seite der Leiterplatte 3 bezeichnet, auf der sich die Führungsplatte 7 und der Drehknopf 1 beziehungsweise der Taster 1 befinden. Die Unterseite ist die der Oberseite gegenüberliegende Seite der Leiterplatte 3. Entsprechend ist die Unterseite der Führungsplatte 7 die der Leiterplatte 3 zugewandte Seite.
Die Führungsplatte 7 weist mindestens eine Ausnehmung 15, 25 auf, durch die eine nicht dargestellte Drehwelle verläuft, über die der Drehknopf 1 und/oder Taster 17 drehbar mit den elektronischen oder mechanischen Elementen auf der Leiterplatte 3 verbunden ist. Auf der Leiterplatte 3 angeordnet sind Mittel zur Detektion einer Betätigung des Drehknopfes 1. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Bedienelement hinter einer Blende 2 angeordnet, wobei der Drehknopf 1 und der Taster 17 durch die Blende 2 hindurchragt.
Die Führungsplatte 7 weist eine die Ausnehmung 15, 25 umlaufende Führungswand 9, 19 auf, die senkrecht auf der Oberseite des Grundkörpers der Führungsplatte 7 steht. Diese Führungswand 9 übergreift, das heißt sie reicht bis in den Drehknopf 1 und den Taster 17 hinein, so dass die Innenseite des Drehknopfes 1 an der Außenseite der Führungswand 9 anliegt. Somit wird einerseits der Drehknopf 1 von der Führungswand 9 geführt und andererseits die Ausnehmung 15 gegenüber auf das Bedienelement B treffende Flüssigkeiten abgedichtet, entsprechendes gilt für den Taster 17.
Die Leiterplatte 3 ist mit einer Bohrung 6 versehen, durch die sich ein Ablauf 11 der Führungsplatte 7 auf die Unterseite der Leiterplatte 3 erstreckt. Der Ablauf 11 wird durch einen rohrartigen Fortsatz 23 der Führungsplatte 7 gebildet. Eine auf das Bedienelement B auftreffende Flüssigkeit gelangt durch den Spalt 12, 22 zwischen der Blende 2 und dem Drehknopf 1 oder der Taste 17 auf die Führungsplatte 7, wie es durch die Pfeile P1 , P2 angedeutet ist. Von dort wird die Flüssigkeit, wie durch den Pfeil P3 dargestellt, über den Ablauf 11 auf die andere Seite der Leiterplatte 3 abgeführt. Die Flüssigkeit gelangt somit nicht in Kontakt mit der Leiterplatte 3 und eventuell darauf angeordneten Bauelementen.
Am Rand der Führungsplatte 7 erstreckt sich eine weitere umlaufende Wand 16, die senkrecht auf der Unterseite der Führungsplatte 7 steht und sich über das untere Ende der Leiterplatte 3 hinaus erstreckt. Auf das Bedienelement B auftreffende Flüssigkeit, die nicht über den Ablauf 11 abgeführt wird, fließt zwischen der Wand 16 und der Blende 2 hindurch und kommt so nicht in Kontakt mit der Leiterplatte 3 oder darauf montierten Bauelementen.
In Abwandlungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels schließt die Führungsplatte 7 flüssigkeitsdicht mit der Blende 2 ab. Anstatt der Blende 2 kann auch ein Gehäuse oder unmittelbar ein Teil der Verkleidung des Armaturenbretts für das Bedienelement B vorgesehen sein. In einer alternativen Ausgestaltungsform erstreckt sich die Wand 16 auf der Oberseite des Grundkörpers der Führungsplatte 7, so dass eine Art Wanne gebildet wird. Die Wanne muss dann nicht die gesamte Leiterplatte 3 überdecken.
Auf der Oberseite der Leiterplatte 3 angeordnet sind zwei optionale Bauelemente in Form von Lichtquellen 4 und 5, die beispielsweise als Leuchtdioden ausgebildet sein können. Die Führungsplatte 7 weist Ausformungen 8 beziehungsweise 10 in Form von Auswölbungen auf, so dass die Lichtquellen 4 und 5 zwischen der Leiterplatte 3 und der Führungsplatte 7 Platz finden. Die Oberseiten 13 und 14 der Ausformungen 8 und 10 bestehen aus transluzentem Material, so dass das Licht der Lichtquellen 4 und 5 zum Beispiel eine nicht dargestellte Symbolik auf der Blende 2 hinterleuchten kann. Optional verfügt der Drehknopf über eine Push-Funktionalität, ist also in Richtung der Leiterplatte 3 drückbar. Anstatt als Drehknopf kann der Bedienknopf als Multifunktionsknopf, Taster, Wippschalter oder Schiebeschalter ausgebildet sein, wobei die Führungswand 9, 19 derart auszugestalten ist, dass sie die jeweiligen Bewegungen des Bedienknopfes 1 , 17 zulässt.
Die Führungsplatte 7 kann einstückig ausgestaltet sein, beispielsweise durch Spritzgießverfahren hergestellt, oder aus mehreren Elementen bestehen, wobei auch eine aus mehreren unterschiedlichen Kunststoffen hergestellte Führungsplatte 7 vorstellbar ist. Vorstellbar ist es auch, die Führungsplatte 7 unterschiedlich dick auszuführen, wobei sie üblicherweise die gleiche Dicke beziehungsweise Stärke aufweist, so dass ein Taster durch die Führungsplatte 7 hindurch betätigbar ist.
In Bezug auf den Taster 17 ist es ebenfalls erfindungsgemäß vorstellbar, die Führungswand 19 in Form einer Labyrinth-Dichtung auszubilden. Ein in Richtung des Pfeils P4 unter die Taste 17 gelangende Flüssigkeit wird somit in der umlaufenden Nut 20 aufgefangen. Durch eine Öffnung 21 in der Führungswand kann die Flüssigkeit abgeführt werden. Hierbei dient die Führungswand 19 und/oder die das innere Labyrinth bildende Nutenwand 29 als Führungselement für den Taster 17.

Claims

Preh GmbH, Bad Neustadt a. d. Saale 04.12.2008PATENTANSPRÜCHE
1. Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Bedienknopf (1 , 17) und einer Leiterplatte (3), gekennzeichnet durch
• eine Seite der Leiterplatte (3) ganz oder teilweise überdeckende, flüssigkeitsdichte Führungsplatte (7) mit mindestens einer Ausnehmung (15, 25), durch die der Bedienknopf (1 , 17) mit der Leiterplatte (3) verbunden ist,
• einer die Ausnehmung (15, 25) in der Führungsplatte (7) umlaufenden Wand (9, 19, 29), die sich in Richtung des Bedienknopfes (1 , 17) erstreckt und
• mindestens einem Ablauf (11), der auf die Führungsplatte (7) treffende Flüssigkeit auf die gegenüberliegende Seite der Leiterplatte (3) abführt.
2. Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf (11) so ausgebildet ist, dass er die Flüssigkeit an der Leiterplatte (3) vorbei abführt.
3. Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf (11) so ausgebildet ist, dass er die Flüssigkeit durch die Leiterplatte (3) hindurch abführt.
4. Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Ausformungen (8, 10) in der Führungsplatte (7) für auf der Leiterplatte angeordnete Bauteile (4, 5).
5. Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (7) mindestens einen transparenten oder transluzenten Bereich (13, 14) aufweist.
6. Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (7) aus einem Zweikomponentenkunststoff besteht.
7. Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienknopf (1 , 17) die die Ausnehmung (15, 25) umlaufende Wand (9, 19, 29) übergreift.
8. Flüssigkeitsgeschütztes Bedienelement (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienknopf (1) ein Multifunktionseingabeknopf, ein Drehknopf (1), ein Taster (17), ein Wippschalter, ein Schiebeschalter oder eine beliebige Kombination ist.
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