CN114718399B - 电子传感器模块、把手模块和活动的车辆元件 - Google Patents

电子传感器模块、把手模块和活动的车辆元件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特别地用于把手的电子传感器模块(10)，其至少包括：‑传感器单元(110)，其包括：活动的传感器元件(117)，和固定的传感器元件(116)，其被布置为与活动的传感器元件(117)相隔并且相对；以及‑电子单元(109)，其与用于触发开关信号的传感器元件(116、117)电连接，并且固定的传感器元件(116)被布置于其上，其中至少活动的传感器元件(117)是借助于泡沫材料(11)至少局部地封装的，并且被设计为预装配单元(27)形式的集成构件(103)，其中活动的传感器元件(117)的接头元件(12)在预装配状态下突出于泡沫材料(11)并且在装配状态下与电子单元(109)连接。此外，本发明涉及一种把手模块(100)和一种活动的车辆元件(201)。

Description

电子传感器模块、把手模块和活动的车辆元件
技术领域
本发明涉及一种电子传感器模块和一种把手模块，其特别地用于把手(例如外部把手)，例如用于活动的车辆元件，诸如车辆的滑动门、后盖或者发动机罩/前罩。此外，本发明涉及一种包括这种把手模块和这种传感器模块的活动的车辆元件。
背景技术
例如，车门、后盖或者发动机罩上的把手模块是已知的。其通常配备有把手元件，而把手元件可以向外摆动，以便能够打开车门、后盖或者发动机罩。在这种情况下，把手模块可以包括用于打开门的锁的电子传感器模块。
发明内容
本发明的目的在于，给出一种相对于现有技术得以改善的传感器模块，其有紧凑的构造并且使得简化的装配成为可能。此外，要给出一种包括这种改善的传感器模块的把手模块和一种包括这种把手模块的活动的车辆元件。
根据本发明的特别地用于诸如门把手等把手的电子传感器模块至少包括：传感器单元，其包括活动的传感器元件和固定的传感器元件，该固定的传感器元件被布置为与活动的传感器元件相隔并且相对；和电子单元，其与用于触发开关信号的传感器元件电连接并且固定的传感器元件被布置于其上，其中至少活动的传感器元件是借助于泡沫材料至少局部地封装的并且被设计为预装配单元形式的集成构件，其中活动的传感器元件的接头元件在预装配状态下突出于泡沫材料并且在装配状态下与电子单元连接。
换言之：至少活动的传感器元件和可选地固定的传感器元件是借助于泡沫材料封装的并且形成预装配单元形式的封装的集成构件，该预装配单元可在预装配状态下装配到电子单元上。
额外地，传感器模块(特别是其电子部件，例如传感器单元和集成电路布置)可以至少局部地被填塞材料包围，并且被设计为集成结构单元，特别是单独的装配单元或者单独的装配模块。在这种情况下，预装配单元连同装配在电子单元上的活动的传感器元件和可选的固定的传感器元件构成集成结构单元的一部分，并且构成传感器模块的单独的装配单元的一部分。
借助于泡沫材料，局部地封装活动的传感器元件，从而对其进行保护，以防外部环境影响，诸如湿气、雨水、污水。由此，借助于泡沫材料，封装并且受保护地布置预装配单元中的活动的传感器元件和可选地固定的传感器元件。而且，作为泡沫材料，预设了一种这样的弹性材料，使得额外地，弹性地支承活动的传感器元件。在这种情况下，泡沫材料可以同时发挥连接功能、复位功能和密封功能。例如，对于连接功能，活动的传感器元件可以借助于泡沫材料，与电子单元相连。另外，可以为了复位功能而设计泡沫材料并且封装活动的传感器元件，使得其在结束触发运动后自主地复位至初始或者静止位置。
通过本发明获得的优点特别地在于：传感器单元的活动的传感器元件借助于泡沫材料，活动地支承在传感器模块中，其中泡沫材料接管连接功能、复位功能和密封功能。另外，至少活动的传感器元件和可选地固定的传感器元件作为集成结构单元和预装配单元受到保护，以防外部环境影响，诸如湿气、雨水、污水。传感器单元的这种部分封装和作为预装配单元的设计使得单独的生产和供货以及简单的装配成为可能。
另外，在预装配单元与电子单元的装配状态下，电子传感器模块可以被设计为装配单元。由此，电子传感器模块作为单独的装配单元，可以可变地装配到把手模块上或者其中。
在一种改进方案中，活动的传感器元件被设计为弹性的触发元件。这以简单的方式方法使得手动力控制的、具有复位功能的压力开关成为可能。额外地，可以接通作为电子传感器元件，特别地作为电容式传感器电极的活动的传感器元件。由此，活动的传感器元件还可以额外地用于识别物体的接近，并且由此可以用作接近传感器。
一种可能的实施方案预设了：活动的传感器元件包括基座元件，其完全地或者局部地被泡沫材料封装。在这种情况下，基座元件形成弹性的触发元件，其至少在固定的传感器元件的方向上配备有泡沫材料。举例而言，基座元件被设计为触发板，特别是板簧、弹簧金属板或者薄金属板。优选地，活动的传感器元件的接头元件被设计为表面接头元件(即所谓的SMD接头元件)。
额外地，传感器单元可以至少局部地被填塞材料包围。由此，传感器单元本身受到保护，以防外部影响，诸如湿气、机械负荷、脏污、水、雨水。
在一种可能的实施方案中，传感器单元被设计为力传感器，特别是力控制的、电容式或者电感式传感器，用以实施开关功能，诸如用于解锁门锁并且打开门。
为此，额外地预设有致动元件，其被布置在弹性的触发元件的上方和/或下方。致动元件可以局部地或者完全地由泡沫材料封装，并且构成集成构件和预装配单元的一部分。举例而言，在布置在活动的传感器元件下方的情况下，致动元件可以构成集成构件的一部分。在布置在活动的传感器元件上方的情况下，其可以被布置为距活动的传感器元件一定距离。在另一替代方案中，布置在活动的传感器元件上方的致动元件可以直接被布置在活动的传感器元件上，并且被泡沫材料包围，并且由此形成集成构件的一部分。
根据本发明，把手模块(特别是用于活动的车辆元件(特别是车辆的门)的外部把手模块)至少包括之前描述的电子传感器模块和把手支架，其中电子传感器模块可被布置(特别地可装配)到或者被布置到把手支架上或者其中。
通过本发明获得的优点特别地在于：电子传感器模块可以被整体地装到把手模块中，特别地作为单独的集成结构单元和装配单元进行预装配并且随即最终装配到把手模块中。在这种情况下，预装配单元(至少包括封装的活动的传感器元件和可选的、封装的固定的传感器元件和/或可选的、封装的致动元件)构成装配单元的一部分。在电子传感器模块被设计为装配单元的情况下，取消了如根据现有技术已知的花费高昂的单个装配步骤。另外，通过为把手模块设计内置的包括封装的电子部件的传感器模块，对其进行保护地布置。额外地，可以借助于填塞料封装传感器模块并且由此保护其免受外部影响。
在一种可能的实施方案中，电子传感器模块被设计为触发单元，其用于自动触发功能，特别地用于触发门的门锁的解锁和自动打开。通过将电子单元和传感器单元集成到电子传感器模块内并且由此集成到触发单元内，除了触发功能外，传感器模块还可以接管并实施其它功能，例如其它的电子把手功能、锁功能和/或门功能。
在致动元件在传感器模块中被布置在活动的传感器元件上方的情况下，把手支架和致动元件在此可以额外地封装地包围触发单元。
通过将传感器模块设计为把手模块内的集成结构单元并且用把手支架和致动元件额外地封装传感器模块，在把手模块的外侧上产生额外的密封平面，从而同样密封致动元件的致动机构，特别是提升机构。
一种可能的实施方案预设了：在把手支架内，传感器模块的集成构件被布置并装配成在把手支架的内侧上位于通孔的范围内并且与致动元件相对。这使得把手模块的紧凑构造和小的致动行程成为可能。
在另一实施方案中，电子单元包括具有第一表面侧和第二表面侧的印刷电路板。在第一表面侧上布置有集成电路布置，例如用于一个或更多个功能的，特别地用于一个或更多个电子把手功能、锁功能和/或门功能的多功能电子系统。传感器单元被布置在相对的第二表面侧上。
一种改进方案预设了：传感器单元被设计为力传感器，特别是力控制的电容式或者电感式传感器，用于解锁并打开锁和活动的车辆元件。特别地，传感器单元被设计为所谓的MOC模块(metall-over-cap-Modul)，其中在外部上封装内置的金属传感器元件。
例如，传感器单元包括传感器壳体、活动的传感器元件和固定的传感器元件。固定的传感器元件例如可以直接布置在印刷电路板的第二表面侧上。活动的传感器元件(特别是触发元件)可以被布置在传感器壳体的容纳孔中。在这种情况下，活动的传感器元件特别地被布置为距固定的传感器元件一定距离。在这种情况下，传感器壳体和活动的传感器元件在外部上封装内置的固定的传感器元件。传感器壳体特别地是塑料壳体，并且可以模制在印刷电路板上，特别地喷射注塑于其上。传感器壳体可以被设计为双部件壳体。例如，传感器壳体可以包括内置的软壳体壁和包围其的外部硬壳体壁。传感器壳体用作防止湿气和弄脏传感器单元内部的密封件。
在电子传感器模块被装入到把手模块中的状态下，活动的传感器元件(特别是触发元件)被布置在通孔的范围内，使得其至少部分地从内部覆盖通孔。另外，致动元件被布置在通孔的范围内，使得其至少部分地从外部覆盖通孔。特别地，致动元件至少局部地伸入到通孔内，使得其在未致动的位置中被布置为与活动的传感器元件(例如触发元件)相隔。这使得把手模块的紧凑构造和小的致动行程成为可能。另外，可设定致动力，特别地，可预先给定阈值。
另一实施方案预设了：致动元件包括压力传递元件，其向内伸向传感器单元的方向。例如，致动元件包括伸向内部的压力销，例如螺栓或销钉，其可在按压方向上移动，以致动活动的传感器元件。特别地，可对致动元件进行致动，使得其可在按压方向上移动穿过通孔，直至活动的传感器元件(例如触发元件)，并且其在继续按压致动时在固定的传感器元件的方向上移动。活动的传感器元件(例如触发元件)与固定的传感器元件之间的距离由此降低，使得存在于其间的测量区变化。活动的传感器元件为此例如被设计为弹簧板或者弹簧金属板。
此外，致动元件可以具有与外部致动面相对的内侧，其借助于连接元件，与把手支架至少在通孔的范围内密封地连接。在这种情况下，连接元件还可以额外地被设计为复位元件，在将致动元件从未致动的位置到致动位置进行致动时，该复位元件在未致动时将其调整返回未致动的位置。例如，连接元件被设计为塑料条，特别地被设计为橡胶条或者泡沫条。在致动元件的面对传感器单元的一侧上，连接元件可以形成布置在通孔的边缘区域的环绕的密封条。替代地或者额外地，连接元件可以在面对传感器单元的一侧上，在边缘侧上环绕致动元件，并且防湿气和脏污地对其进行密封。为此，连接元件由软成分材料制成，特别地由泡沫材料、塑料材料或者橡胶材料制成。
另外，本发明涉及一种活动的车辆元件，其至少包括如上文中描述的把手模块，如上文中描述的电子传感器模块可被布置或者被布置到把手模块中。活动的车辆元件可以是要手动打开或者要电动打开的元件，特别是要(向上)摆动或者要(向上)推开的元件，诸如车辆的车门、滑动门、前罩或者发动机罩、后盖。
附图说明
根据附图，详细地阐述本发明的实施方案。在附图中：
图1以分解图示出了电子传感器模块的第一实施方案，
图2以组装状态示出了根据图1的传感器模块的第一实施方案，
图3以分解图示出了传感器模块的第二实施方案，
图4以组装状态示出了根据图3的传感器模块的第二实施方案，
图5以分解图示出了传感器模块的第三实施方案，
图6以组装状态示出了传感器模块的第四实施方案，
图7以组装状态示出了传感器模块的第五实施方案，
图8以组装状态示出了传感器模块的第六实施方案，
图9以立体图示出了作为装配单元的传感器模块，
图10示意性地示出了包括电子传感器模块的把手模块的截面图，
图11以俯视图，示意性地示出了把手模块，
图12以侧视图，示意性地示出了包括活动的车辆元件的车辆，其包括用于解锁门锁的把手模块，
图13以立体局部视图，示意性地示出了把手模块，其包括作为集成结构单元的传感器模块，
图14以分解图，示意性地示出了把手模块，其包括作为集成结构单元的传感器模块，
图15示意性地示出了用于把手模块的集成结构单元的上侧，
图16示意性地示出了用于把手模块的集成结构单元的下侧，并且
图17以方框图，示意性地示出了传感器模块的电子单元的部件。
具体实施方式
在所有附图中，彼此对应的部分都配备有相同的附图标记。
图1以分解图，示意性地示出了电子传感器模块10的一种可能的实施方案。图2以组合模式示出了电子传感器模块10。
电子传感器模块10至少包括电子单元109和传感器单元110，该传感器单元包括固定的传感器元件116和活动的传感器元件117。
固定的传感器元件116被布置为与活动的传感器元件117相隔并且相对。电子单元109与用于触发开关信号的传感器元件116、117相连。电子单元109例如包括印刷电路板111。
在这种情况下，固定的传感器元件116例如被设计为印刷电路板111上的金属层，特别是铜层。
另外，活动的传感器元件117是借助于泡沫材料11至少局部地封装的，并且被设计为预装配单元27形式的集成构件103。集成构件103可作为预装配单元27，装配到印刷电路板111上。在如图1中所示的预装配状态下，接头元件12突出于泡沫材料11和预装配单元27。在图2中显示的装配状态下，接头元件12与电子单元109相连，特别地与其电连接且机械连接，并且形成电子传感器模块10的集成结构单元23。
如图1中根据固定的传感器元件116的虚线图所示，固定的传感器元件116可以可选地同样由泡沫材料11封装。
为了将活动的传感器元件117连接至电子单元109，活动的传感器元件117包括接头元件12，其突出于泡沫材料11并且要与电子单元109相连(图1，预装配状态)或者已经与其相连，例如焊接(图2，装配状态)。在预装配单元27与印刷电路板111的装配状态下，其共同形成传感器模块10的集成结构单元23。该集成结构单元23又可以被设计为单独的装配单元28。
作为接头元件12，图1和图2示出了插塞接合件。为此，接头元件12被设计为竖直的电插塞连接件，其被插入穿过印刷电路板111的通孔13并且随即与印刷电路板111在包括印制导线或者接头触点的相对侧上相连，特别地焊接。
借助于泡沫材料11，局部地封装活动的传感器元件117(例如诸如板簧等弹簧元件或者金属板)，从而对其进行保护，以防外部环境影响，诸如湿气、雨水、污水。至少活动的传感器元件117是被泡沫材料11包围的并且与其共同形成集成构件103。接头元件12由此也突出于集成构件103。
而且，作为泡沫材料11，预设了一种这样的弹性材料，使得额外地，弹性地支承活动的传感器元件117。
在这种情况下，泡沫材料11可以同时发挥连接功能、复位功能和密封功能。对于连接功能，活动的传感器元件117可以可选地借助于泡沫材料11，与电子单元109相连，特别地与印刷电路板111相连。另外，可以为了复位功能而设计泡沫材料11并且封装活动的传感器元件117，使得其在结束触发运动后自主地复位至初始或者静止位置，如其根据箭头P1、P2显示的。
借助于泡沫材料11，活动的传感器元件117被活动地支承在传感器模块10中，其中泡沫材料11接管连接功能、复位功能和密封功能。可选地，同样可以用泡沫材料11封装传感器单元110的固定的传感器元件116。在该实施方案中，固定的传感器元件116是预装配单元27的一部分。
在一种改进方案中，活动的传感器元件117被设计为弹性的触发元件。由此，传感器单元110可以被设计为手动力控制的、具有复位功能的压力开关。举例而言，传感器单元110被设计为力传感器，特别是力控制的电容式或者电感式传感器，用于实施开关功能。
为此，额外地预设有致动元件101，其例如被布置在活动的传感器元件117(即弹性的触发元件)的上方。
图1和图2示出了作为被布置在泡沫材料11上方的推杆或者按钮的致动元件101。在这种情况下，特别地，可在按压方向DR上对致动元件101进行致动。
额外地，可以借助于电子单元109接通作为电子传感器元件，特别地作为电容式传感器电极的活动的传感器元件117。由此，传感器单元110不仅可以用作压力开关，还可以额外地用于识别物体的接近，并且由此可以用作接近传感器。
活动的传感器元件117包括基座元件14，其完全地或者局部地被泡沫材料11封装。活动的传感器元件117至少在固定的传感器元件116的方向上配备有泡沫材料11。换言之：泡沫材料11至少被布置在活动的传感器元件117与固定的传感器元件116之间。
基座元件14特别地被设计为触发板，特别地被设计为弹簧金属板或者薄金属板。在根据图1和图2的实施方案中，接头元件12被设计为插塞接点，并且竖直向下地从泡沫材料11中伸出。
额外地，传感器单元110可以至少局部地被填塞材料15包围。特别地，围绕泡沫材料11的外层可以可选地配备有填塞材料15。额外地，传感器模块10(特别是其相互预装配的电子部件，诸如传感器单元110和电子单元109)可以至少局部地被填塞材料15包围。这种传感器模块10被设计为集成结构单元23，特别是单独的装配单元28或者单独的装配模块。
如图1中以分解图所示，封装的集成构件103连同活动的传感器元件117、可选的固定的传感器元件116和可选的致动元件101可以形成预装配单元27。随即，预装配单元27可在该预装配状态下(封装地)装配到电子单元109的一侧上，并且在组合状态下，作为集成结构单元23，形成电子传感器模块10的单独的装配单元28。作为被封装的集成构件103的预装配单元27包括传感机构，并且可选地包括致动元件101。所属的电子单元109构成集成结构单元23的一部分并且由此构成单独的装配单元28的一部分。
图3和图4示出了电子传感器模块10的另一可选的实施方案。代替插塞接点，接头元件12被设计为集成构件103的，特别是预装配单元27的表面接头元件(即所谓的SMD接头)，并且水平地从泡沫材料11中伸出，使得这些接头元件12能够与电子单元109，特别地与印刷电路板111的上表面侧上的印制导线相连(图3，预装配状态)或者说已经与其相连(图4，装配状态)。例如，接头元件12作为可焊接的接头面24，直接焊接在印刷电路板111上。
图5示出了电子传感器模块10的另一可选的实施方案，其包括至少部分地封装的致动元件101。在根据图5的实施方案中，致动元件101被设计为两件式的，并且包括致动推杆16和布置在泡沫材料11中的配对推杆17。致动元件101可以是集成构件103的一部分并且由此可以是预装配单元27的一部分。额外地，可以预设间隔元件18，以便限定致动元件101的致动运动，特别是其行程运动。在示出的其它实施方案中，也可以为电子传感器模块10预设这些间隔元件18。间隔元件18可以被设计为环绕的材料条，并且除了支撑功能和止挡功能外，还可以实现密封功能。
图6以装配状态，示出了作为单独的装配单元28的电子传感器模块10的另一可选的实施方案，其中致动元件10作为致动推杆16，完全地被泡沫材料11封装并且由此构成集成构件103和预装配单元27的一部分。
在另一未详细显示的选项中，多件式的致动元件101可以包括配对推杆17，其在活动的传感器元件117的下方，被设计为集成构件103的一部分；和致动推杆16，其被布置在活动的传感器元件117的上方。
图7示出了传感器单元110作为电容式传感器的设计，其中活动的传感器元件117和固定的传感器元件116分别形成电极，这些电极彼此相隔，使得在传感器单元110被激活的情况下，在其间形成测量区20，从而在按压活动的传感器元件117时，在按压方向DR上采集电容测量区的变化并且将其用于确定致动行程，以在致动行程足够大的情况下触发开关功能。
额外地，在固定的传感器元件116的背离活动的传感器元件117的一侧上，可以预设有隔离屏19，特别地作为印刷电路板111中的金属层。为了更好的总览，并未显示泡沫材料11和致动元件101。
图8示出了传感器单元110作为电感式传感器的设计，其中活动的传感器元件117被设计为金属弹簧或者金属板，而固定的传感器元件116被设计为线圈，其彼此相隔，使得在按压活动的传感器元件17时，在按压方向DR上采集线圈的电感的变化并且将其用于确定致动行程/力，以在电感变化足够大的情况下触发开关功能。
图9以立体图示出了电子传感器模块10，其包括作为印刷电路板111的电子单元109，其在装配状态下作为单独的装配单元28，并且包括作为预装配单元27的集成构件103，该预装配单元至少包括泡沫材料11和封装于其中的活动的传感器元件117(未显示)。泡沫材料11可以额外地被传感器壳体21包围。另外，为了额外地密封集成构件103，传感器壳体21可以配备有密封条22。
电子传感器模块10可以用所有部件，即电子单元109和传感器单元110，预装配成作为单独的装配单元28的集成结构单元23，其可以整体地最终装配到把手模块100中，这会在下文中有示例性说明。
图10示出了把手模块100的一种可能的实施方案，其包括电子传感器模块10，该电子传感器模块可以作为集成结构单元23和装配单元28布置在把手模块100中，特别地可最终装配在其中，并且在完成装配后形状配合和/或力配合地布置。
把手模块100是用于活动的车辆元件201(特别是车辆200的车门202)的外部把手模块，如在接下来的图11至图17中详细示出的。
把手模块100例如至少包括作为集成结构单元23的电子传感器模块10和把手支架105，传感器模块10可布置于其上或者其中，或者在装配状态下，被形状配合地和/或力配合地保持于其上或者其中。
集成结构单元23形式的电子传感器模块10可以整体地预装配成集成结构单元23，并且作为单独的装配单元28，随后被安装在把手模块100中，特别地被最终装配在其中。在这种情况下，集成结构单元23既可以包括电子传感器模块10，也可以包括致动元件101，二者被装配成预装配单元27。替代地，集成结构单元23可以只包括电子传感器模块10，其单独地作为装配模块而被装配在把手支架105中。致动元件101同样作为单独的装配元件被装配到把手支架105中。
在这种情况下，通过为把手模块100设计内置的包括封装的电子部件的传感器模块10，对其进行保护地布置。额外地，可以借助于填塞材料15，将传感器模块10封装在把手模块100内。
在一种可能的实施方案中，电子传感器模块10被设计为触发单元104，其用于自动触发功能，特别地用于触发车门202的门锁的解锁和自动打开。通过将电子单元109和传感器单元110集成到电子传感器模块10内并且由此集成到触发单元104内，除了触发功能外，传感器模块10还可以接管并实施其它功能，例如其它的电子把手功能、锁功能和/或门功能。
致动元件101在把手支架105内被布置在活动传感器元件117上方，并且包括致动推杆17，其伸入穿过把手支架105中的通孔108并且致动活动的传感器元件117，并且由此借助于电子单元109，生成用于触发门锁的开关功能的致动信号。
通过将传感器模块10设计为把手模块100内的集成结构单元23并且用把手支架105和致动元件101以及密封条22额外地封装传感器模块10，在把手模块100的外侧上产生额外的密封平面，从而同样密封致动元件101的致动机构，特别是提升机构。
在把手支架105内，传感器模块10的集成构件23被布置并装配成在把手支架105的内侧107上位于通孔108的范围内并且与致动元件101相对。这使得把手模块的紧凑构造和小的致动行程成为可能。
图11以俯视图，示意性地示出了把手模块100，其包括具有外部致动面102的致动元件101。在这种情况下，特别地，可在按压方向DR上对致动元件101进行致动。
额外地或者可选地，可以在摆动方向SR上对致动元件101进行致动。
可选地，把手模块100可以被设计为，识别用于关闭方向ZU和打开方向AUF的手势控制。
图12以侧视图，示意性地示出了包括两个活动的车辆元件201的车辆200。活动的车辆元件201例如是车门202，特别是滑动门203或者摆动门204。车辆元件201包括用于解锁门锁并且用于打开车辆元件201的把手模块100。
图13和图14以立体局部视图或者说以分解图，示意性地示出了把手模块100，其包括作为集成结构单元23的电子传感器模块10和触发单元104，并且包括集成模块103，其至少包括封装的活动传感器元件117。
把手模块100被设计为门外部把手模块，并且包括具有外部致动面102的致动元件101。另外，把手模块100包括把手支架105，致动元件101被保持于其上。触发单元104被预设用于自动地解锁并且自动地打开所属车门202的门锁。触发单元104被设计为集成构件103并且被布置为预装配在把手支架105内。
额外地，把手模块100包括把手隔板106，例如铬隔板或者塑料隔板。
作为集成构件103的触发单元104可以整体地构建在把手模块100内。根据触发单元104作为集成模块的设计，取消了花费高昂的单个装配步骤。
图14示出了被设计为把手元件的把手模块100和传感器模块10的分解图。
把手支架105和隔板106在此至少部分地包围传感器模块10，其可以被整体地作为集成结构单元23装入和装配到把手模块100中。为此，把手模块100例如在把手支架105内包括凹槽25，传感器模块10可作为预装配的集成结构单元23，被插入或者推入到凹槽中并且形状配合地和/或力配合地保持在此。在这种情况下，预装配例如传感器单元110、电子单元109、致动元件101和/或可选地电子单元109上的微型开关26，其在装配状态下形成集成结构单元23，该集成结构单元随即被引入到凹槽25内，特别是狭槽或者开口内，并且例如形状配合和/力配合地，例如借助于摩擦接触或者止动地保持在凹槽25内。
把手隔板106例如是铬隔板或者塑料隔板。
另外，通过为把手模块100设计外部致动元件101，可以稳妥地通过压力致动触发电门锁，其中受保护地布置触发单元104的内置的电子部件。为此，例如通过封装，特别地额外地借助于填塞材料15，保护触发单元104。
例如，把手支架105和致动元件101封装地包围触发单元104。通过将触发单元104设计为集成模块104并且用把手支架105和致动元件101额外地对其进行封装，在把手模块100的外侧上产生额外的密封平面，从而同样密封致动元件101的致动机构，特别是提升机构。
在把手支架105内，集成构件103被布置并装配成在把手支架105的内侧107上位于通孔108的范围内并且与致动元件101相对。这使得把手模块100的紧凑构造和小的致动行程成为可能。
触发单元104例如具体包括电子单元109和传感器单元110，其被预装配成集成构件103。
通过将电子单元109和传感器单元110集成到传感器模块10的触发单元104内，其还可以接管并实施其它功能，例如其它的电子把手功能、锁功能和/或门功能。
电子单元109包括具有第一表面侧112和第二表面侧113的印刷电路板111。在第一表面侧112上布置有集成电路布置114，例如用于一个或更多个功能的，特别地用于一个或更多个电子把手功能、锁功能和/或门功能的多功能电子系统。传感器单元110被布置在相对的第二表面侧113上。
传感器单元110例如被设计为力传感器，特别是力控制的电容式传感器，用于解锁并打开门锁和车门202。
特别地，传感器单元110被设计为所谓的MOC模块(metall-over-cap-Modul)，其中在外部上封装内置的金属传感器部件。
另外，传感器单元110包括传感器壳体115、固定的传感器元件116和活动的传感器元件117。
固定的传感器元件116被直接布置在印刷电路板111的第二表面侧113上。活动的传感器元件117与固定的传感器元件116相隔地布置在传感器壳体115的容纳孔118内。在这种情况下，传感器壳体115和活动的传感器元件117在外部上封装内置的固定的传感器元件116。传感器壳体115特别地是塑料壳体，并且可以模制在印刷电路板111上，特别地喷射注塑于其上。传感器壳体115可以被设计为双部件壳体。例如，传感器壳体115可以包括内置的软壳体壁119和包围其的外部硬壳体壁120。
在集成构件103被装入到把手模块100的状态下，活动的传感器元件117被布置在通孔108的范围内，使得其至少部分地从内部覆盖通孔108。
致动元件101被布置在通孔108的范围内，使得其至少部分地从外部覆盖通孔108。特别地，致动元件101至少局部地伸入到通孔108内，使得其在如图13中所示的未致动的位置中被布置为与活动的传感器元件117相隔。
这使得把手模块100的紧凑构造和小的致动行程成为可能。另外，可设定致动力，特别地，可预先给定阈值。举例而言，可以预先给定致动行程的阈值，使得只有当致动行程超过预先给定的阈值时，才触发门锁的解锁。相反，在低于致动行程的阈值时，不实现门锁的解锁。用于致动行程的阈值还可以根据采集的其它参数值而变化，例如空气湿度、温度、车辆速度等，并且由此对应地进行动态调整。为此，电子单元109包括对应的过滤器、软件逻辑和/或分析模块。另外，借助于泡沫材料11进行的封装和借助于密封条22进行的密封使得公差补偿成为可能，特别是为了校准传感器单元110的制造公差的补偿。
另外，致动元件101可以包括压力传递元件121，其从外部致动面102向内伸向传感器单元110的方向。举例而言，致动元件101包括致动推杆16，例如伸向内部的压力销122，其可在对致动元件101进行致动时在按压方向DR上并且由此在活动的传感器元件117的方向上移动。
在这种情况下，可通过压力对致动元件101进行致动，使得其可在按压方向DR上移动穿过通孔108，直至活动的传感器元件117，并且其在继续按压致动时在固定的传感器元件116的方向上移动。活动的传感器元件117与固定的传感器元件116之间的距离由此降低，使得存在于其间的测量区20变化。
为了采集该测量区变化，传感器单元110被设计为电容式压力传感器，其中固定的传感器元件116和活动的传感器元件117被设计为电极，其与印刷电路板111的背面(即第一表面侧112)上的电子单元109的电子开关单元信号技术地耦接。如果借助于电子开关单元采集由于压力致动造成的测量区变化，则门锁被自动打开。
活动的传感器元件117为此例如被设计为板簧、弹簧板或者弹簧金属板。
进一步地，致动元件101具有与外部致动面102相对的内侧123，其借助于连接元件124，与把手支架105至少在通孔108的范围内密封地连接。换言之：致动元件101借助于连接元件124，与把手支架105相连，特别地与其粘合。
在这种情况下，连接元件124还可以额外地被设计为复位元件125，在将致动元件101从未致动的位置到致动位置进行致动时，该复位元件在未致动时将其调整返回未致动的位置。
为此，连接元件124例如被设计为塑料条，特别地被设计为橡胶条或者泡沫条。特别地，连接元件124由软成分材料制成，特别地由泡沫材料、塑料材料或者橡胶材料制成。举例而言，连接元件124由PUR泡沫制成，特别地由CeraPur泡沫制成。
另外，在致动元件101的面对传感器单元110的内侧123上，连接元件124可以形成布置在通孔108的边缘区域内的环绕的密封条126。
替代地或者额外地，连接元件124可以在面对传感器单元110的内侧123上，在边缘侧上环绕致动元件101，并且防湿气和脏污地对其进行密封。
由此，连接元件124接管多种功能：至少有密封、固定和复位。另外，连接元件124可以用于缓冲震动。
图15和图16示意性地示出了用于把手模块100的集成构件103的上侧和下侧。集成构件103包括具有第一表面侧112和第二表面侧113的印刷电路板111。在第一表面侧112上布置有集成电路布置114，例如用于一个或更多个功能的，特别地用于一个或更多个电子把手功能、锁功能和/或门功能的多功能电子系统。在相对的第二表面侧113上布置并且预装配了传感器单元110，特别是其固定的传感器元件116和与此相隔的活动的传感器元件117。
图17以方框图，示意性地示出了集成构件103的部件，特别是用于传感器单元110的电子电路127的部件。电子电路127是印刷电路板111的集成电路布置114的一部分，并且例如包括微控制器128。微控制器128包括软件逻辑，借助于其分析由传感器单元110采集的测量区变化并且对应地解锁并打开门锁。
进一步地，可以设计微控制器128的软件逻辑，使得当辨认出由于重新按压致动元件101造成了测量区变化时，在被解锁的车门202移动的情况下，可以在任意位置停止车门202的移动。
由此，与集成电路布置114耦接的触发单元104使得通过按压致动元件101解锁并由此打开门锁成为可能，并且使得通过重新按压致动元件101而在任意期望位置停止移动的车门202成为可能。
微控制器128可以包括其它用于门锁、车门202和/或把手模块100的软件功能。为此，微控制器128例如通过一个或更多个通信接口129，例如LIN接口或者CAN接口，与其它部件耦接。进一步地，在把手模块100中可选地实现的其它传感器130(例如用于手势识别和/或接近识别的其它电容式传感器)可以与微控制器128信号技术地耦接。
进一步地，微控制器128可以通过其它输入和输出接口131，与其它电子部件或者外部移动设备(诸如移动电话)信号技术地耦接。
另外，微控制器128可以与其它软件模块132，例如与电压调节器133和/或电磁兼容保护装置134信号技术地耦接。
另外，为了辨认致动元件101的致动，还可以在微控制器128中实现阈值模块、过滤器模块、雨水模块、干扰模块、时间模块、速度模块，其例如根据温度、雨水、电磁兼容干扰、致动速度和/或空气湿度，动态地进行阈值调节，以辨认测量区变化，以便稳妥且快速地测定致动元件101的压力致动。
由此，例如在剧烈的信号行程下，在快速的触发时间内不会生成任何相关的致动，并且由此不会生成任何用于解锁门锁的触发信号。
当信号高度超过预先给定的阈值时，在缓慢的致动速度下，生成用于解锁的触发信号。
例如，作为用于致动行程的阈值，预先给定2mm的数值。
附图标记列表
10 传感器模块
11 泡沫材料
12 接头元件
13 通孔
14 基座元件
15 填塞材料
16 致动推杆
17 配对推杆
18 间隔元件
19 隔离屏
20 测量区
21 传感器壳体
22 密封条
23 集成结构单元
24 连接面
25 凹槽
26 微型开关
27 预装配单元
28 装配单元
100 把手模块
101 致动元件
102 致动面
103 集成构件
104 触发单元
105 把手支架
106 隔板
107 内侧
108 通孔
109 电子单元
110 传感器单元
111 印刷电路板
112 第一表面侧
113 第二表面侧
114 集成电路布置
115 传感器壳体
116 固定的传感器元件
117 活动的传感器元件
118 容纳孔
119 软壳体壁
120 硬壳体壁
121 压力传递元件
122 压力销
123 内侧
124 连接元件
125 复位元件
126 密封条
127 电子电路
128 微控制器
129 通信接口
130 传感器
131 输入和输出接口
132 软件模块
133 电压调节器
134 电磁兼容保护装置
200 车辆
201 活动的车辆元件
202 车门
203 滑动门
204 摆动门
AUF 打开方向
DR 按压方向
P1、P2 箭头
SR 摆动方向
ZU 关闭方向。

Claims (15)

1.一种用于把手的电子传感器模块(10)，至少包括：
-传感器单元(110)，所述传感器单元包括：
活动的传感器元件(117)，和
固定的传感器元件(116)，固定的传感器元件被布置为与活动的传感器元件(117)相隔并且相对；以及
-电子单元(109)，所述电子单元与用于触发开关信号的所述传感器元件(116、117)电连接，并且固定的传感器元件(116)被布置于其上，
其中至少活动的传感器元件(117)是借助于泡沫材料(11)局部地封装的，并且被设计为预装配单元(27)形式的集成构件(103)，
其中活动的传感器元件(117)包括基座元件(14)，所述基座元件完全地或者局部地由所述泡沫材料(11)封装；以及
其中活动的传感器元件(117)的电接头元件(12)在预装配状态下突出于所述泡沫材料(11)并且在装配状态下与所述电子单元(109)电连接且机械连接，
其中借助于所述泡沫材料(11)，活动的传感器元件(117)可活动地安装在传感器模块(10)中，且所述泡沫材料(11)具有连接功能、复位功能和密封功能。
2.根据权利要求1所述的电子传感器模块(10)，
其中在所述预装配单元(27)与所述电子单元(109)的装配状态下，所述电子传感器模块(10)被设计为集成结构单元(23)和单独的装配单元(28)。
3.根据权利要求1或2所述的电子传感器模块(10)，
其中所述基座元件(14)构成所述预装配单元(27)的一部分。
4.根据权利要求1或2所述的电子传感器模块(10)，
其中所述传感器单元(110)额外地至少局部地被填塞材料(15)包围。
5.根据权利要求1或2所述的电子传感器模块(10)，
其中所述传感器单元(110)被设计为用于实施开关功能的力传感器。
6.根据权利要求1或2所述的电子传感器模块(10)，
其中为了致动活动的传感器元件(117)，预设有致动元件(101)，所述致动元件被布置在活动的传感器元件(117)的上方和/或下方。
7.根据权利要求6所述的电子传感器模块(10)，
其中所述致动元件(101)局部地或者完全地由所述泡沫材料(11)封装，并且构成所述集成构件(103)和所述预装配单元(27)的一部分。
8.一种把手模块(100)，所述把手模块(100)是用于车辆(200)的活动的车辆元件(201)的外部把手模块，其中所述把手模块(100)包括根据前述权利要求中任一项所述的电子传感器模块(10)和把手支架(105)，所述电子传感器模块(10)能布置在所述把手支架上或者内。
9.根据权利要求8所述的把手模块(100)，其中所述电子传感器模块(10)被设计为触发单元(104)，所述触发单元用于自动触发功能。
10.根据权利要求9所述的把手模块(100)，其中所述触发单元用于触发门的门锁的解锁和自动打开。
11.根据权利要求9所述的把手模块(100)，其中当致动元件(101)在所述电子传感器模块(10)中被布置在活动的传感器元件(117)上方时，所述把手支架(105)和所述致动元件(101)封装地包围所述触发单元(104)。
12.根据权利要求11所述的把手模块(100)，其中在所述把手支架(105)中，所述集成构件(103)被布置并装配成在所述把手支架(105)的内侧(107)上位于通孔(108)的范围内并且与所述致动元件(101)相对。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的把手模块(100)，其中所述电子单元(109)包括具有第一表面侧(112)和第二表面侧(113)的印刷电路板(111)，其中在所述第一表面侧(112)上布置有集成电路布置(114)，而所述传感器单元(110)被布置在相对的第二表面侧(113)上。
14.根据前述权利要求13所述的把手模块(100)，其中所述传感器单元(110)额外地包括传感器壳体(115)，其中固定的传感器元件(116)被直接布置在所述印刷电路板(111)的第二表面侧(113)上，并且活动的传感器元件(117)与固定的传感器元件(116)相隔地布置在所述传感器壳体(115)的容纳孔(118)中。
15.一种活动的车辆元件(201)，包括根据前述权利要求8至14中任一项所述的把手模块(100)，根据权利要求1至7中任一项所述的传感器模块(10)能布置或者被布置在所述把手模块内或者上。
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