CN101688408A - 用于触发汽车中的功能的装置 - Google Patents

Abstract

为触发汽车中的功能，在操纵器(10)的内部使用两个彼此协作的传感器(20、30)，也就是说具有电容电极(21)的接近传感器(20)和具有测压元件(31)的压力传感器(30)。在手动将压力施加(44)到处于所述操纵器(10)的外侧面上的作用位置(43)上时，应该给所述测压元件(31)加载负荷。为改进作用原理在此提出，给所述接近传感器(20)的电极(21)配设一个断口(22)并且使在所述操纵器(10)上的作用位置(43)与所述测压元件(31)之间的压力传递穿过所述电极(21)的断口(22)。所述作用位置(43)与测压元件(31)之间的空间被压力传递媒介(50)所搭接，该压力传递媒介(50)穿过所述断口(22)。通过这种装置，所述接近传感器(20)的作用原理就像测压元件(31)的作用原理一样受到很少的妨碍。

Description

用于触发汽车中的功能的装置

技术领域

本发明涉及一种在权利要求1前序部分中所说明的类型的装置。接近传感器和压力传感器一起工作。来自这些传感器的信号在控制仪中一起得到分析并且导致一个共同的输出信号，该输出信号用于控制汽车中的所期望的功能。

背景技术

DE 10 2004 019 571 A1示出了一种已知的这种类型的装置。这里压电元件用作测压元件，该压电元件直接朝向手柄的作用位置，用于在操纵情况下被设置在所述作用位置上的轴颈加载压力。这个压电元件被电极所支承，该电极则相对于所述外面的作用位置背向所述操纵器。通过所述安放的压电元件，接近传感器的电场的形成受到损害。

DE 10 2005 046 542 A1示出了一种装置，在该装置中压电元件作为电介质布置在接近传感器的两个电极之间。这里所述电极相对于操纵器上的外面的作用位置将压电元件屏蔽。由此不再保证压电元件的无干扰的工作方式。

发明内容

本发明的任务是，开发一种在权利要求1前序部分中所说明的类型的可靠的装置，该装置节省空间并且在该装置中接近传感器和压力传感器的作用不会相互妨碍。这通过在权利要求1中所描述的措施来实现，这些措施具有以下特殊的意义。

尽管关于所述操纵器上的外面的作用位置所述接近传感器的电极按具体情况可以布置在压力传感器的测压元件的前面，但该测压元件未被屏蔽，因为与测压元件对齐的电极具有断口，该断口处于所述操纵器的外面的作用位置与所述测压元件之间的压力传递的线路上。在这种情况下，测压元件布置在一个平面中，该平面关于操纵器上的作用位置布置在所述断口的下方。

但是也可以将测压元件布置在这样的平面中，所述电极以其断口处于该平面中。按具体情况，所述用于测压元件的平面也可以处于所述电极的断口的前面。在这两种情况下，电极框架状地将与其断口对齐定位的测压元件包围。在操纵器的作用位置的区域中施加的压力就这样大面积地穿过所述断口一直到达所述测压元件。

压力传递媒介可以构造为实体结构，并且比如由推杆构成。在这种情况下，推杆以其一个端部定位在操纵器的作用位置的区域中，比如定位在操纵器的内壁上，而其作用端部则穿过所述断口指向测压元件。对于压力传递的通过聚焦获得的增强来说，在此建议，将这样的推杆构造为锥体，其大面积的基面朝向所述作用位置，而其变细的端部则指向测压元件。

作为前面提到的压力传递媒介的替代方案或补充方案，也可以为此设置一种介质，该介质填满所述作用位置、电极中的断口与测压元件之间的空间。这样的介质本身可以具有弹性柔性。为很好地传递压力在此建议，将介质构造成不可压缩的。特别简单的是，作为介质使用填料，该填料完全或者部分地填充操纵器中的插口。

本发明的措施使得，不仅电极的向外的作用没有被测压元件所屏蔽而且所述测压元件本身通过所述电极中的断口直接与直至操纵器的外面的作用位置的压力传递路径处于作用连接之中。因为所述断口用于压力传递，所以相反所述电极对测压元件的作用原理也没有损害。

附图说明

本发明的其它措施和优点从其它权利要求、说明书以及附图中获得。在附图中部分示意地并且部分具体地示出了本发明的实施例。其中：

图1是操纵器的纵剖面的示意图，在该操纵器中集成了所述按本发明的装置，

图2是在所述按本发明的装置中所使用的测压元件的示意的纵剖面的放大图，

图3是具体的操纵器的一个分段，从该操纵器中已经部分地拉出了一个属于本发明的嵌件，

图4是在图3中示出的嵌件的一个分段在该嵌件安装到图3的操纵器中之前的示意图，

图5是所述按本发明的装置的一种作为图1的第一替代方案的实施方式的片段的示意图，

图6是这个装置的第二替代方案，并且

图7是在使用可以从图2中看出的结构的情况下所述按本发明的装置的第三替代方案。

具体实施方式

在这里的情况中，手柄作为用于触发汽车内的功能的操纵器10用于操纵汽车内的这里未详细示出的锁。所述操纵器10拥有一个比如孔的形式的插口11，该孔的开口13处于手柄10的一个端部12上。嵌件15可以通过这个开口13按照能够从图3中看出的箭头14推入所述操纵器10的内部。所述嵌件15在其外面端部上拥有塞子16，该塞子16按照图1在插入情况下将孔11的开口封闭并且沿周边支撑在所述孔的内表面17上。在所述塞子16的外侧面上，能够从图1中看出的盖板18还可以将手柄端部12封闭。这样的盖板18应该在材料和颜色方面与操纵器10的外表面相匹配。

所述嵌件15拥有沿手柄的伸展方向延伸的支承壁19。在该支承壁19的至少一面上固定了印刷电路板40，该印刷电路板40具有用于示意示出的电构件41的印制导线。所述构件41被分配给用于汽车的不同的传感器20、30和通信设备。这些构件原则上具有以下结构以及以下所说明的作用原理。额外的电容元件可以处于所述支承壁19的对置的一面上，该元件可以属于电子关闭系统。

所述操纵器10是这个电子关闭系统的组成部分，所述电子关闭系统比如用于将早已提到的设在汽车的车门或者车盖上的锁解锁以及/或者锁闭。然后该操纵器10是车门或者车盖的手柄，并且如图3以片段方式示出的一样由所谓的拉手构成。在手动操纵时，该手柄也用于以机械方式将锁打开。这个电子关闭系统不仅可以通过遥控而且可以通过手动的按压操纵来控制，为此在所述操纵器10的内部设置了两个彼此共同作用的传感器20、30。在这种情况下，所述传感器20、30用于将锁锁闭，而前面所提到的额外的未详细示出的电容元件则用于打开所述关闭系统。

如果有资格的人员接近汽车或者说其手伸到操纵器20的附近，那么首先在所谓的“无钥匙进入系统(keyless entry)”中检测进入授权。也就是说有资格的人员拥有身份发送器，该身份发送器以下简称为“ID发送器”。在汽车中为这个ID发送器分配了一个与其已经在远处进行通信的身份接收器，该身份接收器相应地称为“ID接收器”。由此在有资格的人员靠近时，在所述ID发送器与ID接收器之间进行单向的或者双向的通信，这种通信在成功的情况下如前面所提到的一样将锁解锁或者锁闭。在这种情况下，这种通信由接近传感器20来触发，至少下面的处于操纵器10的内部的构件属于该接近传感器20。

所述接近传感器20包括电容电极21，该电容电极21围绕着操纵器10在外部空间42中形成一个电场。如果有资格的人员的手伸到这个电场中，那么属于接近传感器20的电构件就发现电容变化，该电容变化被报告给电控制仪。所述接近传感器20和控制仪的至少一些所述构件同样可以布置在操纵器10的内部。在通信成功时比如如已经说过的一样将锁锁闭。

因而，在手动操纵之后在这种情况下在指定的时间间隔之内用马达将锁关闭。压力传感器30参与所述锁的关闭运动的触发，该压力传感器30中至少一个测压元件31同样布置在所述操纵器10的内部，更确切地说与所述接近传感器20的前面所提到的电极21处于特殊的组合之中。

如果在一个特定的在图1中用43表示的作用位置上按照力箭头44施加压力，那就触发压力传感器30的工作方式。虽然所述接近传感器20的电极21处于所述作用位置43的下方，但是该电极21在这个位置上拥有一个断口22。在这个断口22的下面以间距23布置了所述压力传感器30的测压元件31。此外，至少空间24被本身柔性的填料50所充填，该填料50在这种情况下甚至填满了整个插口11。在将装配好的嵌件15安装在操纵器10内部之后填入所述填料50。该填料50因而处于通过箭头45标记的路径上，施加在作用位置43上的压力44通过该路径穿过电极21中的断口22一直到达测压元件31处并且由此使压力传感器30起作用。

如最好可以从图1中看出的一样，在横截面中看所述接近传感器20的电极21在第一实施例中由基本上U形折弯的板段构成。这个U形可以分为两条U形支臂26、27，这两条U形支臂26、27通过一个U形中间接片25彼此相连接。断口22处于所述U形中间接片25中。所述两条U形支臂26、27的端部支撑在所述嵌件15的支承壁19的一面上，比如所述U形支臂26通过电连接件28与印刷电路板40的印制导线以及嵌件15的所属的电构件41相接触。如图1示出的一样，在那里仅仅示意示出的测压元件31处于两条支臂26、27与U形中间接片25之间的U形内部区域中。在此可以存在早已提到的间距23。这样的测压元件31看上去如何，可以从图2的示意图中看出来。

所述测压元件由一个按图2的包括多个构件的结构单元31所构成。首先导体薄膜32属于所述结构单元31，该导体薄膜朝向电极21的断口22并且因此首先必须承受压力传递45。如具体地可在图4中看出的一样，所述导体薄膜32包括一个由导电的棒33构成的格状结构34，所述棒33与布置在所述导体薄膜32下方的压电元件35相接触。该压电元件35安放在环形的垫片36上，该垫片36则在对置的一面上与所述压电元件35进行电接触。这些结构元件32、35、36预装配在托板37上。触点或者说电接头38、39从托板37出发，所述触点或者说电接头38、39与印刷电路板40的早已提到的电印制导线相连接。所述托板37也可以拥有用于连接导电的格状结构34和垫片36的集成的电印制导线。因此托板37也可以称为“印刷电路板(Print)”。

在权利要求25中所提到的、可以被视为在权利要求1中所描述的措施的替代方案的措施具有独立的独创性的意义。在这种情况下，所述处于测压元件31的导体薄膜32中的格状结构34同时用于引起接近传感器的电极的功能。为此仅仅需要相应地准备由格状结构34产生的电场，所述电场对人的靠近作出响应。在这种替代方案中，可以省去先前说明的电极21及其断口22，因为这个任务更确切地说早已由格状结构34来执行。网孔开口用作大量的断口，这些断口使按压操纵力到达压电元件35上。所述格状结构34由于其几何结构本身也有弯曲能力，这有利于将压力一直传递到压电元件35。

不言而喻，也可以取代格状结构34以另一种方式将决定性的导体棒33布置在导体薄膜32中，也就是说比如以一群并排放置的电导线的形式来布置，这些电导线则以不同于通过交叉的导体棒的方式彼此相连接。比如由电导线构成的盘绕的双螺旋适合于此，在所述双螺旋中各个线匝在施加压力44而使导体薄膜32应变时可以轻易地以其径向的间距彼此远离。最后所述格状结构也可以构造为蛇曲形。

也可以取代所述填料50使所述操纵器10的内部11被其它材料所充填，比如具有粒状结构的材料。重要的是，压力施加44通过前面所说明的路径45一直到达测压元件31处。因此在路径45的区域中也可以布置实心的元件，所述实心的元件穿过电极21的断口22并且就这样用于压力传递45。这方面的实例在图5和6中示意示出，从中获得以下结构。

图5示意地并且放大地示出了所述按本发明的装置的上面的区域在作为图1的第一替代方案中情况。图6示出了相同的区域在第二替代方案中的情况，而图7示出了按图2的本发明的第三替代方案。在图5到7的这些作为替代方案的实施方式中，使用了和在图1和2的第一实施例中相同的附图标记，因而就这一点而言首先适用至此所作的说明。仅仅说明这三种替代方案与图1和2的第一实施例的差别就已足够。

在图5中虽然在所述插口11中也有一种通过点阴影线示出的介质，但是推杆46用作另外的重要的压力传递媒介，该推杆46在底侧安放在那面柔性的壁体48的内表面47上，该壁体产生所述操纵器10的上面早已提到的外侧面27。所述推杆的自由的工作端部49与测压元件31对齐。该推杆46穿过电极21的断口22。在施加压力44时，压力通过推杆46按照压力传递路径45穿过那里的介质50的用51表示的层向前延续。

图6的第二实施例拥有类似的结构。这里一个锥形的元件52用作推杆。该锥体元件52以其大面积的锥体基面53朝向手柄10的前面所说明的内表面47。其变细的锥端54指向测压元件31，该测压元件31安放在支座37或者印刷电路板上。在这个锥体元件52的上方和/或下方可以布置一种也在这种情况下设置的介质50的层55、56并且由此协助进行压力传递。所述锥体元件52在施加压力44时像压力放大器一样起作用，因为它收集碰到其大的锥体基面53上的负荷，将其集中起来并且因此放大地在其变细的端部54上传递到测压元件31上。因此，图6的装置尤其对压力非常敏感并且由此功能可靠。

在图7的第三实施例中，存在着早已借助于图2解释的情况。特点在于，所述测压元件31以其若干个元件框架状地被未详细示出的接近传感器的电极57所包围。因而在这种情况中所述电极57也具有前面所说明的断口58，在该断口58中布置了所述测压元件31。在这种情况下，所述电极57布置在早已结合图2说明的托板37或者类似的印刷电路板上。因此，所述托板37不仅是电极57的支座而且是测压元件31的支座，而这两个传感器没有相互妨碍。

在图7的第三实施例中，所述测压元件31的决定性的元件也就是压电元件35布置在通过点阴影线突出显示的平面60中。通过点划线59也在图7中绘出了电极57的类似的平面。如可以从平面60、59的比较中看出的一样，所述测压元件的平面60甚至可以稍许定位在电极57的前面。因此平面59、60的位置并不重要，即使按图1到6的结构证明是特别好的。

附图标记列表：

10    操纵器，车门手柄

11    插口，孔

12    10的第一端部

13    11的开口

14    15的插入运动的箭头

15    嵌件

16    15的塞子

17    16的内表面

18    在15上的用于13的盖板

19    用于20、30、40的15的支承壁

20    接近传感器

21    20的电极

22    21中的断口

23    21、31之间的间距(图1)

24    43、22、31之间的空间(图1)

25    21的U形中间接片(图1)

26    21的第一U形支臂(图1)

27    21的第二U形支臂(图1)

28    26与40之间的电连接(图1)

29    10的外侧面(图1)

30    压力传感器

31    30的测压元件，结构单元

32    31的导体薄膜(图2)

33    32中的导体棒(图2、3)

34    由33构成的格状结构(图2、3)

35    压电元件(图2)

36    垫片(图2)

37    托板、印刷电路板(图1到3)

38    用于33、34的电接头(图2)

39    用于36的电接头(图2)

40    印刷电路板

41    用于20、30的电构件

42    10的用于电场的外部空间

43    10上的作用位置

44    施加到43上的压力的力箭头(图1)

45    压力传递路径(图1)

46    推杆(图5)

47    48的内表面(图5)

48    10的壁体(图5)

49    46的工作端部(图5)

50    填料、介质(图1、5到7)

51    50的层(图5)

52    锥形的元件(图6)

53    52的锥体基面(图6)

54    52的变细的锥端(图6)

55    50的上层(图6)

56    50的下层(图6)

57    20的电极(图7)

58    57的断口(图7)

59    57的平面(图7)

60    35的平面(图7)

Claims (25)

1.用于触发汽车内的功能的装置，

尤其用于触发被有资格的人员所拥有的身份发送器(ID发送器)与布置在汽车中的身份接收器(ID接收器)之间的单向或者双向的通信，

所述身份发送器和身份接收器在通信成功时引起汽车内的所期望的功能，尤其将汽车内的锁解锁和/或锁闭，

所述装置具有布置在汽车上的操纵器(10)，该操纵器(10)在其内部具有至少两个彼此协作的传感器(20、30)，也就是说

一方面是对人员的靠近作出响应的、在操纵器(10)的内部具有电容电极(21)的接近传感器(20)，所述电极(21)在操纵器(10)的外部空间(42)中形成电场，

以及另一方面是对压力施加(44)作出响应的压力传感器(30)，该压力传感器(30)的测压元件(31)同样处于所述操纵器(10)的内部，

并且在所述操纵器(10)的外侧面上具有用于手动地施加压力(44)的作用位置(43)，

其特征在于，

所述接近传感器(20)的电极(21)具有断口(22)，该断口(22)布置在所述操纵器(10)上的作用位置(43)与所述压力传感器(30)的测压元件(31)之间，

并且压力传递媒介(50)将压力施加(44)从作用位置(43)通过电极(21)中的断口(22)大面积地一直传递(45)到测压元件(31)上。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测压元件(31)关于所述操纵器(10)上的作用位置(43)布置在所述断口(22)下方的平面中，

并且压力施加(44)借助于压力传递媒介(50)穿过断口(22)一直传递(45)到远离该断口(22)布置的测压元件(31)上。

3.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测压元件(31)布置在所述设置在电极(57)中的断口(57)的平面(60)中或者布置在所述断口(58)前面的平面(59)中并且通过所述压力传递媒介(50)来接收按压操纵。

4.按权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于，所述压力传递媒介包括推杆(46)。

5.按权利要求4所述的装置，其特征在于，所述推杆(46)在所述作用位置(43)的区域中安放在所述操纵器(10)的内壁(47)上，

并且所述推杆(46)穿过断口(22)指向所述测压元件(31)。

6.按权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述推杆构造为锥形的元件(52)，该元件(52)以其大面积的基面(53)朝向操纵器(10)上的作用位置并且以其锥形的变细部分(55)指向测压元件(31)。

7.按权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，所述压力传递媒介是一种介质(50)，该介质填满所述作用位置(43)、电极(20)中的断口(21)与测压元件(31)之间的空间(24)。

8.按权利要求1到7中任一项所述的装置，其特征在于，也还为所述介质(50)附加了另外的实体的传递媒介。

9.按权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述介质(50)本身具有弹性柔性。

10.按权利要求7到9中任一项所述的装置，其特征在于，所述用于传递(45)压力(44)的介质(50)基本上本身不可压缩。

11.按权利要求7到10中任一项所述的装置，其特征在于，所述介质由填料(50)构成。

12.按权利要求7到11中任一项所述的装置，其特征在于，所述介质或者填料(50)基本上填满所述操纵器(10)的内部的整个插口(11)并且防止渗入的环境影响如湿气。

13.按权利要求1到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述操纵器(10)的内部具有用于嵌件(15)的插口(11)，该插口(11)接纳着传递媒介或者被介质或填料(50)所包裹，

并且所述嵌件(15)至少支承着所述接近传感器(20)的冲孔(22)的电极(21)以及所述压力传感器(30)的测压元件(31)。

14.按权利要求13所述的装置，其特征在于，所述嵌件(15)接纳着至少一些用于接近传感器(20)、压力传感器(30)的运行的电构件(41)和/或通信器件(41)并且/或者包括用于接触这些构件(41)和/或这些传感器(20、30)的印刷电路板(40)。

15.按权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述嵌件(15)拥有支承壁(19)，该支承壁(19)延伸到所述插口(11)的内部并且所述两个传感器(20、30)、电构件(41)和/或印刷电路板(40)安放在所述支承壁(19)上。

16.按权利要求1到15中任一项所述的装置，其特征在于，所述操纵器(10)是用于汽车的车门的手柄并且所述手柄中的插口由盲孔(11)构成，该盲孔(11)的开口(13)朝向所述手柄的一个端部(12)，

并且装配好的嵌件(15)能够通过所述盲孔的开口(13)推入所述手柄(10)的内部。

17.按权利要求16所述的装置，其特征在于，所述嵌件(15)在所述盲孔(11)的开口(13)的区域中拥有塞子(16)，

并且所述塞子(16)在插入情况下至少部分地封闭所述盲孔(11)的开口(13)并且沿周边至少部分地支撑在所述插口(11)的内表面(17)上。

18.按权利要求1到17中任一项所述的装置，其特征在于，在横截面中看，所述接近传感器(20)的电极(21)由基本上U形折弯的板段构成，该板段具有两条U形支臂(26、27)以及将这两条U形支臂(26、27)连接起来的U形中间接片(25)，

并且所述U形中间接片(25)具有断口(22)，而所述U形接片(26、27)的支臂端部支撑在所述支承壁(19)上。

19.按权利要求18所述的装置，其特征在于，所述测压元件(31)处于U形内部区域中。

20.按权利要求18或19所述的装置，其特征在于，所述电极(21)的U形中间接片(25)以其断口(22)以间距(23)与所述测压元件(31)隔开布置。

21.按权利要求1到20中任一项所述的装置，其特征在于，所述测压元件(31)由预装配的结构单元构成，该结构单元包括导体薄膜(32)、压电元件(35)和印刷电路板(37)上的垫片(36)，

并且所述导体薄膜(32)和印刷电路板(37)的接头通过电触点(38、39)与压力传感器(30)的其它电构件(41)相连接。

22.按权利要求21所述的装置，其特征在于，所述测压元件(31)的结构单元安放在托板(37)上，并且

设有传感器(30)和/或电结构元件(41)的托板(37)固定在所述嵌件(15)上并且进行接触(38、39)。

23.按权利要求21或22所述的装置，其特征在于，所述测压元件(31)的导体薄膜(32)朝向操纵器(10)的作用位置(43)。

24.按权利要求21到23中任一项所述的装置，其特征在于，所述测压元件(31)的导体薄膜(32)是由导体棒(33)构成的格状结构(34)并且所述格状结构(34)与压电元件(35)相接触。

25.必要时按权利要求21到24中任一项所述的装置，其特征在于，所述测压元件(30)的导体薄膜(32)或者导体薄膜(32)的格状结构(34)同时是所述接近传感器(20)的电极并且由此具有双重功能，也就是说它不仅是测压元件(30)的组成部分而且是接近传感器(20)的组成部分。

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