CN101218406A - 把手装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车门(2)的把手装置(1)，该装置包括至少在背离车门(2)的一侧上具有金属层(3)的外壳(4)以及在其中设置有感应器系统(6a，6b，6c)以无钥匙地激活闭锁和开启系统的空腔(5)。根据本发明，外壳(4)具有无金属层的外露面(7)，该外露面处设置有位于感应器系统(6a，6b，6c)内的第一感应器元件(6a)，并且所述元件设计为接触式和/或接近式感应器的形式。

Description

把手装置

技术领域

本发明涉及一种用于车门的把手装置，该装置包括至少在背离车门的一侧上具有金属层的外壳，以及在其中设置有感应器系统用于无钥匙地激活闭锁和开启系统的空腔。显而易见地，所谓车门也可以替换为是后车厢盖或行礼厢盖。

背景技术

对于本领域技术人员来说，已知有多种无需钥匙的闭锁和开启系统。在DE19617038C2中记载了一种用于机动车的闭锁系统，在专属操作者的数据载体触发了(电容)感应器之后，由机动车方面的控制单元来访问该系统。

一种可能途径是，相关的控制单元开始与数据载体进行数据交换并以此方式将由数据载体传送而来的数据与存储在电子控制单元内的特征数据进行比对。也即意图进入的操作者不必再需要一把与闭锁柱体(Schlieβzylinder)匹配的钥匙。更确切地说，他利用其专属操作者的数据载体就能无需钥匙地打开相应的机动车(无需钥匙的进入)。

为了启动控制单元与专属操作者的数据载体之间相关的数据交换或数据访问，在DE19617038C2中推荐了一种电容感应器，其包括至少一个电极，该电极作为电容感应器集成于把手装置中。其中，把手装置内的电容感应器的第二电极设置在门一侧作为门板结构的组成部分。通过这种构造，在上述两个电极之间就能构成个电场。两个电极之间如此构成的电容器的电容可以随着伸入到电场区域内的人手的电绝缘性而改变并因此而进行感应。换句话说，当人手伸入到两个电极之间时，电容器会通过两个电极——一个在把手装置中，另一个在门板内——而改变其电容。由于通过该过程，所形成的电容器的相对介电常数会发生变化并因此而改变其电容，所以可以再次测量该电容值并对其进行评价以启动数据访问。

其他一些无需钥匙的闭锁和开启系统公开于诸如DE10331440A1、DE10307673A1以及公开于DE10234231A1中。

为了实现操作者能无需钥匙地闭锁车门，在DE19617038C2中推荐了一种安装于把手装置外壳体内的第二感应器。已经表明，在特别是在其表面上具有可起到装饰表面作用的金属层的把手装置中，会出现功能失灵的现象。也就是说，位于金属层下的感应器系统在某些使用情况下不能被可靠地激活，并且也就连带着不能激活闭锁和开启系统。这对于使用者来说是不可接受的。在此，本发明就要从整体上来提供弥补方案。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于机动车车门且能避免上述那些缺陷的把手装置，特别是提供一种构造简单且无需很高成本即能安装的把手装置，并且还能实现使操作者以舒适和可靠的方式经由闭锁和开启系统打开和关闭机动车的所有入口。

为解决该问题，本发明推荐一种具有权利要求1特征的把手装置。在从属权利要求中则给出了优选的改进方案。

为此，本发明中推荐，使外壳具有无金属层的且属于设置于感应器系统内的感应器元件的外露面，并且所述感应器元件设计为接触式和/或邻近式感应器的形式。特别优选使所述的外露面经由感应器系统、特别是经由第一感应器元件来保证在无钥匙地激活闭锁和开启系统这一方面具有可靠的功能作用。使用者可以例如用手通过靠近外露面，通过从旁抚掠或触摸(用或者不用压力)外露面来感应第一感应器元件，由此而起到例如关闭汽车门的作用。在本发明的这一实施方式中，外露面还同时具有激活面的作用，在某个可能的实施方式中所述激活面可以用色彩来进行设计，使得使用者可以无差错地辨认出适于闭锁和开启过程的激活面。例如，可以考虑将所述外露面设计成基本的拇指大小。此种情况下，使用者即可抓握到把手装置之后并同时触摸由外露面构成的激活面。出于设计工艺原因，可以在其余的外壳部分上设置金属层，同时该层又应不会对感应器系统、特别是第一感应器元件的功能作用带来不利影响。

在本发明的一个可能实施方式中，感应器系统容纳于模块单元中。所述模块单元完全包裹住感应器系统。该模块单元优选由塑料构成，其还能同时保护感应器系统在把手装置安装过程中或长期操作过程中不受可能的损伤。优选使第一感应器元件与保护性嵌入到模块单元内的印刷电路板相连。

较为合理的是使模块单元插入到把手装置的空腔内并至少封闭住空腔的一侧。模块单元是一种插入容器，其中容纳有感应器系统的电子元件。把手装置作为浇注件由塑料、特别是通过气体辅助模具而制得并优选设计成薄壁形式，其在一侧具有开口，安装时该模块单元可导入通过该开口。在相对面上，同样可以在把手装置上设计开口，通过该开口感应器系统即能例如经由数据传导而与汽车保持数据交换。优选所述模块单元要与中空结构体相适应，从而使得在启用状态下模块单元的外壁能放置在空腔的内壁上。位于把手装置内的模块单元可以例如只是填充一部分的空腔，或者在本发明的另一实施方式中其基本上能占据整个空腔体积。特别优选该感应器系统能有利安装地迅速装入把手装置内，同时模块单元在一侧可靠地封闭住把手装置的空腔。

在本发明的另一替代方式中，外露面可以设计成缺口形式，该缺口在背离车门的外壳侧面上。若模块单元插入到空腔内部，则模块单元的至少一部分区域对于使用者是自由开放的。在一优选替代方式中，外露面设置在背离门的把手装置的一侧上，使得模块单元在缺口处对于使用者来说是可见的。把手装置的一个优选结构中，在该可见区域内——以下称为激活区域——设置一个第一感应器元件。这里，激活区域的形状与缺口配合而为缺口所容纳。这就意味着，缺口的结构要基本上适合激活区域。特别优选除了感应器系统外，模块单元也可同时具有激活区域，由此简化本发明的主题。

在该把手装置的另一可行的实施方案中，激活区域的表面可以与外壳相齐平。较好地，使第一感应器元件与激活区域的表面有略微的间距，同时可将第一感应器元件设计为电容感应器和/或霍尔感应器和/或压电感应器的形式。也就是说，第一感应器元件可以由一个或同时由多个感应器组成。

在一个替代的实施方式中，可以考虑将激活区域深埋式地定位于缺口中。利用这种深埋式定位的方式，就能保护第一感应器元件——如果是涉及接触感应器的话——不受到使用者的无意之间和不理想的操作的影响。

在一个可行的实施方式中，第一感应器元件可以通过相应的激活而立即起到闭锁和开启车门的作用。显而易见的，可以首先引入一个安全检测过程，检测是否操作得当，从而关闭或打开车门。这种检测装置在例如DE10331440A1或DE19617038C2中有记载。

以接近式感应器工作的电容感应器具有一个触发间距，该间距小于30cm、优选小于15cm、更优选小于5cm并且特别优选小于1cm。这种特意选择的小触发间距的目的在于只要通过使用者的手有意地靠近到激活面附近即能激发电容感应器。电容感应器的关键组件是电容器，它的电容在物体(例如使用者的手)靠近时会放大。这种改变可以用来作为例如物体和感应器间距的测量值。这过程中可以测量测量电极与带电质量体之间的电容。这种质量体可以由电极、由感应器壳或由包裹物构成。优选是一种能感知电容变化并且翻译为脉冲指令的电子件，其可节省空间地容纳于把手装置中，特别是通过模块单元容纳于感应器系统中。由该电子件产生的脉冲指令可以例如起到即刻闭锁和启动车门的作用。同样，该脉冲指令可以启动一个检测过程，倘若是正确的使用者，则启动激活闭锁和开启系统的过程。

若在把手装置的另一结构方式中第一感应器元件设计成压电感应器的形式，则激活作用通过触摸激活面而实现。在受到拉力、压力或推力时压电感应器就会产生电荷移动，并因此在连接电极上产生一个电压。此时，只需要很小的力即已足够经由压电感应器而启动闭锁和开启系统的激活过程。显而易见，对于上述这些应用也可使用其他种类的感应器，例如霍尔感应器形式。

在把手装置的另一可行实施方式中，外壳上可以构造一个触碰面并且并且与激活区域接触。该触碰面可以同时起到安装辅助作用。当模块单元放置在触碰面上时，安装工人可以注意到把手装置内模块单元的正确插入位置(插入深度)。另一替代方式或者可作为补充的，可以在空腔内面上设计能负责可靠地固定住模块单元的槽口件。

优选感应器系统具有一个朝向车门的第二感应器元件，且该感应器元件设计成例如电容感应器的形式。该第二感应器元件可以例如设计成能够使正确的汽车使用者较为舒适和简单地进入车子的方式。这种情况下使用者只需用手抓握到把手装置里，接着手就同时启动了第二感应器元件，由此就能产生一个信号，该信号进一步传输到电子控制单元内。该控制单元即能启动上述的一种可行的控制方法。第二感应器元件可以连接到已经接触第一感应器元件的印刷电路板。

模块单元可以以形状配合和/或压力配合和/或材料连接的方式固定于外壳上。在一个可行的实施方式中，模块单元经由螺栓连接着外壳。若需要更换模块单元时，则可以通过松开螺栓连接而毋需较大安装成本地将模块单元从把手装置的空腔中取出。在另一可考虑的替代方案中，模块单元可以激光焊接在外壳上。

另一优选的方案是将屏蔽元件设置在模块单元中，并且使得第一感应器元件基本上位于激活区域的表面和屏蔽元件之间。屏蔽元件可以例如是由金属构成的板状体或者具有金属涂层的塑料箔片或者金属箔片。屏蔽元件还具有以下任务，即避免由于例如由第二感应器元件而形成的场所引起的对第一感应器元件的干扰作用。这里，屏蔽元件可以采用多种三维形状，例如可以设计成扁平的或者呈碗形设置在第一感应器元件之下。

在一个可行的实施方式中，在模块单元上具有第一感应器元件的一侧构造成T-形的并且在该位置处封闭住空腔。模块单元的该T-形顶部区域优选设置在空腔之外并同时直接安放在外壳的壁上。顶部区域同样也包括具有第一感应器元件的激活区域，该区域为缺口所容纳。由顶部区域出发，底部区域延伸通过空腔的开孔并将其至少部分填充。在底部区域内容纳例如具有第二感应器元件的印刷电路板。底部区域以及顶部区域都优选连接成为一整块。另一替代方式，可以通过使模块单元在空腔开口区域内具有一个配合座(Passsitz)而将模块单元可靠地固定于把手装置上。

本发明的另一替代方式是使感应器系统固定于空腔内，并且使得激活区域的表面位于空腔内并且放置于外壳的内壁上，同时在激活区域上且在外壳的外壁上设置一个外露面。因此，通过外壳的壁将具有第一感应器元件的激活区域遮盖住。

在本发明中，上述的闭锁功能同样可以包括一种辅助关闭功能，即该功能能够起到自动闭锁所有车门并关闭所有其他敞开的车体开口的作用。这里，作为车体开口特别有车窗、活动车顶和车顶。这种辅助关闭功能可以例如通过长时间在激活区域上挤压而启动。

本发明的把手装置涉及各种车把手，例如拉拽式把手、折叠式把手或旋转式把手。

附图说明

本发明的其他一些优点、技术特征和细节由以下的说明内容给出，其中参照附图描述了本发明的多个实施例。并且，在权利要求和说明书中所提到的特征均可根据本发明单独或任意进行组合。附图为：

图1车把手的三维视图，

图2图1中所示的车把手的俯视图，

图3根据图2的剖面线III-III的截面图，

图4带有模块单元的车门把手装置的一个可行的实施方式，该模块单元在第一感应器元件之下具有屏蔽元件，

图5把手装置的另一结构，

图6把手装置的再一替换结构，

图7模块单元完全设置在空腔内的把手装置，

图8把手装置的其他替换方式，和

图9闭锁和开启系统的简化示意图。

附图标记列表

1 把手装置

2 车门

3 金属层，铬层

4 外壳

5 空腔

6a感应器系统，第一感应器元件

6b感应器系统，第二感应器元件

6c感应器元件，印刷电路板

7 外露面

8 激活区域

9 触碰面

10激活区域的表面

11模块单元

12屏蔽元件

13空腔内壁

14外壳外壁

15数据导线

16机动车

17闭锁柱体部件

18霍尔感应器

19螺栓轴

20控制单元

21数据载体

22传送和接收单元

具体实施方式

图1所示为在其外壳4上具有外露面7的把手装置1。外露面7设计成一个缺口，且该缺口实施于外壳4上。如图2，特别是如图3所示，外露面7实施于把手装置1的背离车门2的一侧上。在本发明实施例中，外壳4是一种由塑料制成的浇注件，且其在内部具有空腔5。薄壁外壳4在背离于车门2一侧面上具有金属层3，该层在所示实施例中是一个铬层。铬层可以具有30μm至1mm、优选100μm至800μm且特别优选300μm至600μm的厚度。把手装置1还包括感应器系统6a、6b、6c用以无钥匙地激活闭锁和开启系统，即如图9所示那样。

特别如图3所示，感应器系统6a、6b、6c具有第一感应器元件6a，该元件直接设置在外露面7处。在该实施例中，感应器系统6a、6b、6c为模块单元11所容纳，且该模块单元完全包围住感应器系统6a、6b、6c。模块单元11具有激活区域8，该区域中设置有第一感应器元件6a。感应器元件6a与激活区域8的表面具有一定间距，该间距可以在0.5mm至2mm之间的范围内。在所示实施例中，第一感应器元件6a被设计成电容感应器的形式，其与印刷电路板6c连接。印刷电路板6c还另外与设置在把手装置1的朝向车门2一侧上的第二感应器元件6b接触。该第二感应器元件6a同样实施为一种电容感应器。第一感应器元件6a以一种点感应器的形式工作，并且所述第二感应器元件6b设计成面感应器的形式。显而易见的，两个感应器元件6a、6b都可为其他感应器元件，例如压电感应器、霍尔感应器或簧片感应器进行补充或代替。

如图3所示，模块单元11以其底部区域伸入到把手装置1的空腔5中并且激活区域8在空腔5之外为外壳4的缺口所容纳。模块单元11在空腔5之外的区域——以下也称作顶部区域——具有另一感应器18，且所述感应器为霍尔感应器18。模块单元11的顶部区域与闭锁柱体部件17有一定间隔，且所述部件在朝向顶部区域的一侧而上同样包括有霍尔元件17。另外，闭锁柱体部件17还设置有闭锁柱体，钥匙可以机械插入其中，从而手动启动车门2的闭锁或开启过程。闭锁柱体部件17中在背离车门2的一面上同样设置有一层铬层3。相反，模块单元11上闭锁柱体部件17以及顶部区域所朝向车门的面上则设计为没有铬的。这两个面之间的间距在本发明实施例中约为1mm。

如图3所示，模块单元11在空腔5的右开口上设计为T-形的并且在该右开口侧上封闭住空腔5。在模块单元11的顶部区域的下面，其通过螺栓与外壳4相连接，这一点由图中所示的螺栓轴19表示出来。模块单元11同定于把手装置1上的其他替代方式显然也是可以考虑的。外壳4在其外露面7上设置有触碰面9，其上直接放置有激活区域8。如图2和图3所示，外露面7位于把手装置1的边缘区域，并且外露面7是一面敞开的。为了使使用者无甚困难地肉眼辨认出激活区域8，可以将激活区域8的表面相应设为有色的。例如激活区域8的表面可以具有一种深色，相反，外壳4的其余外部区域则具有一个银色铬层。在所示实施例中，外露面7的结构基本对应于一种拇指头的形状。外露面7的其他一些替代儿何形状同样是可行的。

在如图3所示的该实施方式中只是设计了第一感应器元件6a来闭锁车门2。相反，第二感应器元件6b则设计以进行电子开启过程。例如当使用者的手靠近外露面7时，在约1cm的距离内即能无触碰地启动激活区域8内的电容感应器，由此关闭机动车的闭锁和开启系统。车门2的开启通过如下方式进行，即使用者的手必须在把手装置1中伸入到朝向车门2的外壳4那一侧，从而通过压电效应激活第二感应器元件6b，接着在如图9所示的电子控制单元20中释放出一个信号。在集成于车16上的电子控制单元20中，这样一种信号即会启动操作方数据载体21的数据访问过程，电子控制单元20会将其继续传达到多个传送和接收单元22上，其又会将数据访问过程以电磁方式传递到数据载体21上。数据载体21位于使用者一方，其中数据载体21可例如集成于钥匙中或者设计为一种由使用者携带的芯片卡。数据载体21同样也具有没有示出的传送接收装置，其会接着将鉴别数据信号传送到接着传导到控制单元20上的车辆方的传送接收装置22上。若所发送的数据载体21的鉴别数据信号与控制单元20中所存储的鉴别数据相一致，则控制单元20就会进行一个车锁开启过程。这种电子识别控制装置的双向交流在DE10331440A1以及DE30119617038C2中也有记载。

为了保证第二感应器元件6b能可靠地发挥作用，则朝向车门2的把手装置1的内侧面同样要设计成无金属层的。在本实施例中，控制单元20经由导电体15与感应器系统6a、6b、6c相连。显而易见，同样也可以在这些所述的部件之间考虑无线连接。所述感应器元件6a、6b可以例如通过无线电与控制单元20进行通信。这里，同样可以考虑一种基于蓝牙体系的连接方式。

图4中描绘了如图1至图3的把手装置1的另一替代方案。位于空腔5之外的激活区域8在第一感应器元件6a之下具有屏蔽元件12，且该元件由具有金属涂层的塑料箔片构成。屏蔽元件12为椭圆形的，从而使得第一感应器元件6a可以为可能的电场，例如可以由第二感应器元件6b所形成的电场有效屏蔽。模块单元11在其底部区域的背离顶部区域的自由端上具有与控制单元20相连的数据传输线15。如图4所示，模块单元11只是部分填满空腔5。

图5中描绘了把手装置1的局部视图，该局部视图基本上存在于图1至图4的把手装置1中。但是其根本区别在于激活区域8埋入式地位于缺口7中。在该实施方式中，屏蔽元件12具有两个相互之间呈钝角的壁。另外，同样也可以使模块单元11的顶部区域的激活区域8由把手装置1的外表面突出构成，即如图6所示。

在另一可考虑的替代实施方案中，模块单元11可以整个设置在空腔5内，如图7所示。在空腔5的开口区域内设置第一感应器元件6a，其设置在车门2的背离侧上。在外壳4的表面上涂覆金属层3。根据本发明，直接位于第一感应器元件6a——其同时也是外露面7——之上的外壁14是无金属层的，从而能保证第一感应器元件6a有着可靠的功能。在朝向车门2的一侧上，模块单元11具有第二感应器元件6b，且其设计为一种面感应器位于模块单元11的边缘区。图7中所示的模块单元11可以例如经由激光熔焊而固定于空腔5的内壁13上。同样可以考虑在空腔5内以配合座连接模块单元11。

图8中，模块单元11同样如图7中一样完全位于空腔5中，并且模块单元11上具有相类似于图1至图6的实施例的顶部区域。模块单元11实际上是L-形的，并且具有第一感应器元件6a的激活区域8位于设置在外壳4内的触碰面9上。与其他实施例不同，模块单元11不具有第二感应器元件。

所述把手装置1可以包括感应器元件6a、6b，并且它们可以设计成触摸和/或接近式感应器的形式。

Claims (26)

1.一种用于车门(2)的把手装置(1)，该装置包括至少在背离车门(2)的一侧上具有金属层(3)的外壳(4)，以及在其中设置有感应器系统(6a，6b，6c)以无钥匙地激活闭锁和开启系统的空腔(5)，其特征在于，所述外壳(4)具有无金属层的外露面(7)，该外露面处设置有位于感应器系统(6a，6b，6c)内的第一感应器元件(6a)，并且该元件设计为接触式和/或接近式感应器的形式。

2.如权利要求1所述的把手装置(1)，其特征在于，所述感应器系统(6a，6b，6c)为模块单元(11)所容纳，并且该模块单元完全包围所述感应器系统(6a，6b，6c)。

3.如权利要求1或2所述的把手装置(1)，其特征在于，所述模块单元(11)伸入到把手装置(1)的空腔(5)中，并且至少在一侧封闭该空腔(5)。

4.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述外露面(7)设计为缺口形式，并且设置在外壳(4)的背离于车门(2)的一侧上。

5.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述模块单元(11)具有在其中设置有第一感应器元件(6a)的激活区域(8)。

6.如权利要求5所述的把手装置(1)，其特征在于，所述激活区域(8)的形状与所述缺口(7)的形状相配，并由所述缺口(7)容纳。

7.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述外壳(4)上设计有触碰面(9)，该触碰面(9)与所述激活区域(8)接触。

8.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述外露面(7)设置在把手装置(1)的边缘区域，并且外露面(7)是一侧敞开的。

9.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述第一感应器元件(6a)是电容感应器和/或霍尔感应器和/或压电感应器。

10.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述激活区域(8)的表面(10)与所述外壳(4)齐平。

11.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述激活区域(8)埋入所述缺口(7)内。

12.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述金属层(3)是铬层。

13.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述金属层(3)具有30μm-1mm、优选为100μm-800μm、特别优选为300μm-600μm的厚度。

14.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述感应器系统(6a，6b，6c)包括朝向车门(2)的第二感应器元件(6b)。

15.如权利要求14所述的把手装置(1)，其特征在于，所述第二感应器元件(6b)为电容感应器。

16.如权利要求14或15所述的把手装置(1)，其特征在于，所述感应器系统(6a，6b，6c)具有印刷电路板(6c)，所述第一感应器元件(6a)和第二感应器元件(6b)连接到该印刷电路板(6c)。

17.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述模块单元(11)以形状配合和/或压力配合和/或材料连接的方式固定于外壳(4)上。

18.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述模块单元(11)由塑料材料构成，其中嵌入所述第一感应器元件(6a)、第二感应器元件(6b)和印刷电路板(6c)。

19.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，屏蔽元件(12)设置于所述模块单元(11)中，并使得第一感应器元件(6a)基本上位于激活区域(8)的表面(10)与屏蔽元件(12)之间。

20.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述屏蔽元件(12)是由金属构成的板形体，或者是具有金属涂层的塑料箔片，或者是金属箔。

21.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述模块单元(11)上具有第一感应器元件(6a)的一侧构造为T-形，并且在这一侧封闭住所述空腔(5)。

22.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述模块单元(11)固定于空腔(5)中的配合座内。

23.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，设计为电容感应器的第一感应器元件(6a)的激活距离小于30cm，优选小于15cm，更优选小于5cm，特别优选小于1cm。

24.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，所述感应器系统(6a，6b，6c)固定于空腔(5)内，并使得激活区域(8)的表面(10)位于空腔(5)内并且与外壳(4)的内壁(13)接触，同时所述外露面(7)设置在外壳(4)的外壁(14)上的激活区域(8)之上。

25.如前述权利要求之一所述的把手装置(1)，其特征在于，闭锁柱体部件(17)间隔于把手装置(1)固定于车门(2)上，并且该闭锁柱体部件(17)和把手装置(1)的彼此相对的面设置为面上无金属层的形式。

26.一种机动车(16)，该机动车具有如前述权利要求之一所述的把手装置(1)。

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