DE19943571A1 - Kombiinstrument - Google Patents
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Abstract
Ein Kombiinstrument hat auf der Rückseite eines Grundkörpers (1) eine starre Leiterplatte (3). Dieser Grundkörper (1) wird auf der Vorderseite teilweise von einem Tragkörper (10) abgedeckt, welcher gelenkig mit dem Grundkörper (1) verbunden ist. Über die Vorderseite des Grundkörpers (1) und des Tragkörpers (10) erstreckt sich eine flexible Leiterplatte (12), welche einen einen definierten Winkel zu einem Randbereich der starren Leiterplatte (3) umgelenkten Verbindungsbereich (13) hat, der durch eine z. B. Bügellötung (14) mit dieser Leiterplatte (3) verbunden ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kombiinstrument mit einem auf seiner Rückseite
eine starre Leiterplatte tragenden Grundkörper, welches Anzeigebereiche
aufweist, die mit unterschiedlichen Winkeln zueinander verlaufen und von
denen zumindest einer gegenüber einem anderen Anzeigebereich ein
abweichendes Höhenniveau hat.
Kombiinstrumente der vorstehenden Art sind in heutigen Kraftfahrzeugen
vorgesehen und deshalb allgemein bekannt. Um unterschiedliche
Anzeigen optimal in das Kombiinstrument zu integrieren, wird der zentrale
Bereich des Zeigers eines Tachometers oftmals von einem
Anzeigebereich abgedeckt, auf dem beispielsweise ein Display für ein
Fahrzeugnavigationssystem angeordnet ist. Seitlich zu dem Tachometer
sind häufig weitere, sekundäre Anzeigen vorgesehen, die in einem
stumpfen Winkel zur Ebene des Tachometers verlaufen, damit sie vom
Fahrer optimal abgelesen werden können. In unterschiedlichen Winkeln
und mit unterschiedlichem Höhenniveau verlaufende Anzeigebereiche
bedingen eine aufwendige Anordnung und Kontaktierung der
unterschiedlichen elektrischen und elektronischen Bauteile des
Kombiinstrumentes, so dass solche Kombiinstrumente wesentlich teurer
sind als Kombiinstrumente, bei denen alle Anzeigen in einer Ebene
ausgerichtet sind.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Kombiinstrument der
eingangs genannten Art so zu gestalten, dass trotz unterschiedlicher
Winkellagen und Ebenen der Anzeigebereiche die Anordnung und
Kontaktierung der elektrischen und elektronischen Bauteile des
Kombiinstrumentes möglichst einfach ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der
Vorderseite des Grundkörpers eine flexible Leiterplatte angeordnet ist,
welche einen um 180° zu einem Randbereich der starren Leiterplatte
umgelenkten Verbindungsbereich hat.
Durch diese Aufteilung der Leiterplatte in eine starre Leiterplatte und eine
flexible Leiterplatte lassen sich die erforderlichen elektronischen und
elektrischen Bauteile optimal anordnen. Weiterhin können mit der flexiblen
Leiterplatte problemlos auch diejenigen Bereiche des Kombiinstrumentes
erreicht werden, die höhenversetzt und/oder winkelversetzt zur starren
Leiterplatte bzw. dem Grundkörper des Kombiinstrumentes verlaufen.
Die Verbindung zwischen der starren Leiterplatte und der flexiblen
Leiterplatte ist mit geringem Kostenaufwand herzustellen, wenn gemäß
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Verbindungsbereich
durch eine Bügellötung, Leit-Klebung oder Nullkraftstecker mit der
starren Leiterplatte verbunden ist. Das gleiche erreicht man mit einer
starr/flexiblen Leiterplatte.
Die Montage der Einzelteile des Kombiinstrumentes ist besonders einfach,
wenn der Grundkörper einen quer zu seiner Haupterstreckungsebene
verlaufenden Steg hat, an dessen freiem Ende ein Tragkörper für einen
zweiten Anzeigebereich z. B. mittels eines Scharniers befestigt ist. Durch
diese Gestaltung kann der Tragkörper zunächst eine Position einnehmen,
in der er die Montage der Bauteile auf dem Grundkörper nicht behindert.
Erst wenn der Grundkörper vollständig mit den von ihm zu tragenden
Teilen bestückt ist, klappt man den Tragkörper auf den Grundkörper, so
dass erst dann andere Anzeigeebenen, Positionen und/oder Winkellagen
von z. B. auch anderen Elementen entstehen. Die Arretierung der
Tragkörper erfolgt vorteilhafterweise durch Klipse.
Besonders kostengünstig ist das Kombiinstrument herzustellen, wenn
gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung das Scharnier des
Tragkörpers ein Filmscharnier ist.
Es ist auch möglich, den Tragkörper auf andere Art und Weise mit dem
Grundkörper zu verbinden, beispielsweise durch Verschrauben, Verkleben
oder Verschweißen.
Der Tragkörper wird beim Verschwenken über den Grundkörper
zwangsläufig in seiner parallel zum Grundkörper ausgerichteten Lage
fixiert, wenn an der Rückseite des Tragkörpers zumindest ein quer zu
seiner Haupterstreckungsrichtung ausgerichteter Rastkörper angeordnet
ist und der Steg zumindest eine Raste zum Verrasten mit dem Rastkörper
aufweist, sobald sich der Tragkörper in einer zum Grundkörper definierten
Position befindet.
Die flexible Leiterplatte lässt sich auf dem Grundkörper und dem
Tragkörper auf sehr einfache Weise positionieren, wenn die flexible
Leiterplatte mehrere Durchbrechungen aufweist, durch welche jeweils ein
vom Grundkörper oder dem Tragkörper vorspringender z. B. konischer
Körper ragt. Dieser konische Körper ist vorteilhafterweise Bestandteil des
Grundkörpers.
Die endgültige und dauerhafte Fixierung der flexiblen Leiterplatte kann
ohne separate Fixierungsmittel erfolgen, wenn auf der flexiblen
Leiterplatte Zeigerantriebe und/oder Lichtkästen angeordnet sind, die starr
mit dem Grundkörper oder Tragkörper verbunden sind. Die Zeigerantriebe
und/oder Lichtkästen können mit Rastfüßen durch die flexible Leiterplatte
hindurchgreifen und im Grundkörper oder Tragkörper verrastet sein. Es
können auch weitere Klipse zum Halten der flexiblen Leiterplatte
Bestandteil des Grundkörpers oder Tragkörpers vorhanden sein.
Schließlich können Zifferblätter auf die Lichtkästen und diese auf die
flexible Leiterplatte drücken und so die flexible Leiterplatte auf den
Grundkörper oder Rastkörper drücken.
Lötverbindungen für die Zeigerantriebe, und/oder andere Komponenten
Lampen in den Lichtkästen können entfallen, wenn gemäß einer anderen
Weiterbildung der Erfindung die Zeigerantriebe und/oder Lampen
und/oder andere Komponenten federnde Kontakte aufweisen, welche im
montierten Zustand federnd auf Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte
aufliegen.
Der Zeigerantrieb für den Tachometer kann besonders einfach
angeordnet werden und wird zur Fahrerseite hin abgedeckt, wenn auf der
starren Leiterplatte ein Zeigerantrieb für ein Tachometer angeordnet ist
und der Tragkörper im verrasteten Zustand einen den Zeigerantrieb auf
weisenden Bereich abdeckt.
Für die Anordnung in einem Kraftfahrzeug ist es besonders zweckmäßig,
wenn auf dem Tragkörper eine Flüssigkristallanzeige angeordnet ist, weil
man dann die Möglichkeit erhält, beispielsweise ein
Fahrzeugnavigationssystem für den Fahrer gut sichtbar in einem zentralen
Bereich anzuordnen.
Ein weiterer Vorteil derartiger Aufbauten besteht darin, daß die elektrische
Verbindungstechnik von elektronischen Komponenten räumlich getrennt
ist, was unter anderem folgende Vorteile bringt:
- - Verbessertes EMV Verhalten durch optimale Anordnung der Komponenten.
- - Leichtere Entflechtbarkeit des Lay out's.
- - Reduzierung der Fläche von kostenintensiven Leiterplatten.
- - Änderung der Elektronik ohne Einflüsse auf mechanischen Aufbau (Design etc.).
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren
Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon teilweise stark
schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein teilmontier
tes Kombiinstrument nach der Erfindung,
Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 im Maßstab vergrößer
ten Teilbereich des Kombiinstrumentes,
Fig. 3 einen weiteren Teilbereich des Kombiinstru
mentes,
Fig. 4 eine Ansicht der starren und flexiblen Lei
terplatte des Kombiinstrumentes im noch nicht
montierten Zustand.
Die Fig. 1 zeigt von einem Kombiinstrument einen Grundkörper 1 aus
Kunststoff, welcher an seiner Rückseite Distanzstücke 2 hat, die mit
Abstand zum Grundkörper 1 eine starre Leiterplatte 3 haften. Auf der
starren Leiterplatte 3 ist beispielsweise unter anderem ein Zeigerantrieb 4
befestigt, der mit einer Zeigerwelle 5 eine Durchbrechung 6 des
Grundkörpers 1 durchdringt. Auf der Vorderseite des Grundkörpers 1 ist
auf dieser Zeigerwelle 5 ein Zeiger 7 befestigt.
Der Grundkörper 1 hat an seiner unteren Seite einen quer zu seiner
Haupterstreckungsebene verlaufenden Steg 8, der über ein als
Filmscharnier ausgebildetes Scharnier 9 mit einen Tragkörper 10
verbunden ist. Dieser Tragkörper 10 erstreckt sich parallel zum
Grundkörper 1 und deckt einen die Zeigerwelle 5 und die Durchbrechung
6 umfassenden Bereich des Grundkörpers 1 ab. Auf dem Tragkörper 10
ist beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige 11 angeordnet, die dem
Fahrer Informationen z. B. eines Fahrzeugnavigationssystems visualisiert.
Der Zeiger 7 des erfindungsgemäßen Kombiinstrumentes überstreicht
einen ersten Anzeigebereich 15, während die Flüssigkristallanzeige 11
einen zweiten Anzeigebereich 16 bildet.
Wichtig für die Erfindung ist eine flexible Leiterplatte 12, welche sich über
die Vorderseite des Grundkörpers 1 und des Tragkörpers 10 erstreckt und
die einen definierten Winkel umgebogenen Verbindungsbereich 13 hat,
welcher zu der starren Leiterplatte 3 führt und mit ihr durch eine z. B. Bü
gellötung 14 verbunden ist. Sowohl der Grundkörper 1 als auch der
Tragkörper 10 weisen mehrere konische Körper, beispielsweise 17, 18,
auf, welche die flexible Leiterplatte 12 durchdringen und diese dadurch
fixieren.
Es ist auch möglich, dass nicht gezeigte Zifferblätter die Lichtkästen auf
die flexible Leiterplatte 12 drücken und so die flexible Leiterplatte 12
halten. Die Zifferblätter können beispielsweise am Rand mit dem
Grundkörper 1 verrastet sein.
Die Fig. 2 zeigt, dass auch auf der flexiblen Leiterplatte 12
Zeigerantriebe 19 mit einer Zeigerwelle 21 angeordnet sein können, die
mit Rastfüßen 20 die flexible Leiterplatte 12 und den Grundkörper 1
durchdringen und auf der Rückseite des Grundkörpers 1 verrastet sind.
Dadurch halten diese Zeigerantriebe 19 die flexible Leiterplatte 12 auf
dem Grundkörper 1. Entsprechend können nicht gezeigte Lichtkästen auf
dem Grundkörper 1 oder dem Tragkörper 10 angeordnet und gehalten
sein. Es ist auch möglich, daß nicht gezeigte Zifferblätter die Lichtkästen
auf die flexible Leiterplatte 12 drücken und so die flexible Leiterplatte 12
halten. Die Zifferblätter können beispielsweise am Rand mit dem
Grundkörper 1 verrastet sein. Nicht gezeigt ist in Fig. 2, dass der
Zeigerantrieb 19 an seiner Unterseite federnde Kontakte aufweist, die
federnd auf Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte 12 aufliegen, so dass
eine Kontaktierung ohne Lötung erfolgt.
Die Fig. 3 zeigt einen Teilbereich des Steges 8 und des über das
Scharnier 9 mit ihm verbundenen Tragkörpers 10. Zu erkennen ist, dass
der Tragkörper 10 einen Rastkörper 22 hat, der in der zum Steg 8
definierten Stellung des Tragkörpers 10 über eine Raste 23 des Steges 8
geschnappt ist und dadurch den Tragkörper 10 in der dargestellten
Winkellage, in der er sich zu dem Grundkörper 1 erstreckt, fixiert.
Die Fig. 4 verdeutlicht, wie die flexible Leiterplatte 12 durch die z. B.
Bügellötung 14 mit der starren Leiterplatte 3 verbunden ist. Weiterhin
erkennt man einen hufeisenförmigen Ausschnitt 24, durch den ein
mittlerer Bereich 25 entsteht, welcher auf dem in den Fig. 1 und 3
gezeigten Tragkörper 10 aufliegt. Hierzu im Gegensatz dienen
Randbereiche 26, 27 und ein den Ausschnitt 24 außenseitig umgebenden
Bereich 28 dazu, auf dem Grundkörper 1 aufzuliegen. Die flexible
Leiterplatte 12 kann sich durch diese Gestaltung optimal
unterschiedlichen Winkelausrichtungen und unterschiedlichen
Höhenlagen des Grundkörpers 1 und des Tragkörpers 10 anpassen.
Ebenfalls zu erkennen sind in der Fig. 4 Durchbrechungen 29, 30, durch
welche die in Fig. 1 gezeigten konischen Körper 17, 18 führen, um die
flexible Leiterplatte 12 zu fixieren. Durch Durchbrechungen 31, 32 können
die Rastfüße 20 der Zeigerantriebe 19 geführt werden.
Claims (13)
1. Kombiinstrument mit einem auf seiner Rückseite eine starre Leiterplatte
tragenden Grundkörper, welches Anzeigebereiche aufweist, die mit
unterschiedlichen Winkeln zueinander verlaufen und von denen
zumindest einer gegenüber einem anderen Anzeigebereich ein
abweichendes Höhenniveau hat, dadurch gekennzeichnet, dass auf der
Vorderseite des Grundkörpers (1) eine flexible Leiterplatte (12)
angeordnet ist, welche einen definierten Winkel zu einem Randbereich
der starren Leiterplatte (3) umgelenkten Verbindungsbereich (13) hat.
2. Kombiinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Verbindungsbereich (13) durch eine Bügellötung (14), eine
Leitklebung oder einen Nullkraftstecker mit der starren Leiterplatte (3)
verbunden ist.
3. Kombiinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
sturre Leiterplatte (3) und die flexible Leiterplatte (2) einstückig als starr
flexible Leiterplatte ausgeführt sind.
4. Kombiinstrument nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) einen quer zu seiner
Haupterstreckungsebene verlaufenden Steg (8) hat, an dessen freiem
Ende ein Tragkörper (10) für einen mindestens zweiten Anzeigebereich
(16) mittels eines Scharniers (9) befestigt ist.
5. Kombiinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das Scharnier (9) des Tragkörpers (10) ein Filmscharnier ist.
6. Kombiinstrument nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tragkörper (10) mit dem Grundkörper (1) starr
verbindbar ist.
7. Kombiinstrument nach zumindest einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite des
Tragkörpers (10) zumindest ein quer zu seiner Haupterstreckungsrichtung
ausgerichteter Rastkörper (22) angeordnet ist und der Steg (8) zumindest
eine Raste (23) zum Verrasten mit dem Rastkörper (22) aufweist, wenn
sich der Tragkörper (10) in einer zum Grundkörper (1) definierten Position
befindet.
8. Kombiinstrument nach zumindest einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (12)
mehrere Durchbrechungen (29, 30) aufweist, durch welche jeweils ein
vom Grundkörper (1) oder dem Tragkörper (10) vorspringender konischer
Körper (17, 18) ragt.
9. Kombiinstrument nach zumindest einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der flexiblen Leiterplatte
(12) Zeigerantriebe (19), Lampen und/oder andere Komponenten
angeordnet sind, welche mit Rastfüßen (20) durch die flexible Leiterplatte
(12) hindurchgreifen und im Grundkörper (1) oder Tragkörper (10)
verrastet sind.
10. Kombiinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zeigerantriebe (19) und/oder Lampen und/oder andere Komponenten
federnde Kontakte aufweisen, welche im montierten Zustand federnd auf
Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte (12) aufliegen und die elektrische
Verbindung herstellen.
11. Kombiinstrument nach zumindest einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der starren Leiterplatte
(3) ein Zeigerantrieb (4) für ein Tachometer oder eine andere Analog-
Anzeige angeordnet ist und der Tragkörper (10) im verrasteten Zustand
einen den Zeigerantrieb (4) aufweisenden Bereich abdeckt.
12. Kombiinstrument nach zumindest einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Tragkörper (10)
eine Flüssigkristallanzeige (11) und/oder andere Anzeigen angeordnet
sind.
13. Kombiinstrument nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische
Verbindungstechnik von elektronischen Komponenten räumlich getrennt
ist.
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US6433701B1 (en) | 2002-08-13 |
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