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Die
Erfindung betrifft ein Betätigungs- und/oder
Anzeige- und/oder Griffelement, mit einer elastischen Abdeckung
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung
einer Abdeckung eines Betätigungs-
und/oder Anzeige- und/oder Griffelements gemäß Oberbegriff des Anspruchs
26.
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Elemente
der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie werden beispielsweise
in der Automobilindustrie im Zusammenhang mit Betätigungsfeldern,
beispielsweise an einem Lenkrad oder an einer Mittelkonsole eingesetzt,
aber beispielsweise auch im Zusammenhang mit Tastaturen von Telefonen, insbesondere
Mobiltelefonen, Fernsteuerungen, insbesondere Funkfahrzeugschlüssel und
dergleichen. Es hat sich bei den bekannten Elementen gezeigt, dass
dort für
die Realisierung einer Oberflächenstruktur
auf der Abdeckung eines Elements, ein Zusatzelement aufgebracht
werden muss. Dies erfordert einen zusätzlichen Verfahrensschritt
bei der Herstellung derartiger Elemente, was den Herstellungsprozess
sehr aufwändig
und damit teuer macht.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Element und ein Verfahren zu
dessen Herstellung zu schaffen, das die oben genannten Nachteile
vermeidet.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ein "Element
vorgeschlagen, das die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
Ein oder mehrere Betätigungs-
und/oder Anzeige- und/oder Griffelemente, deren Zusammenschluss
im Folgenden als Element bezeichnet wird, sind mit einer gemeinsamen
elastischen Abdeckung versehen. Die Abde ckung weist Silikon und
eine auf der dem Benutzer zugewandten Seite der Abdeckung zumindest
bereichsweise eingebrachte Oberflächenstruktur auf. Die Oberflächenstruktur
ist vorzugsweise eine Ledernarbung, die besonders griffige Oberflächeneigenschaften
aufweist und überdies
die Ästhetik
eines Elements verbessert.
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Eine
Abdeckung überspannt
vorzugsweise mehrere einzelne Bedien- und/oder Anzeige- und/oder
Griffelemente, so dass ein Element eine geschlossene Oberflächenebene
aufweist. Das Element kann beispielsweise nur als Betätigungselement,
wie beispielsweise die Fensterheber an einer Fahrzeugtür, eine
Fahrzeugfernbedienung oder dergleichen, ausgebildet sein. Denkbar
ist auch, dass ein Element aus mehreren Anzeige- und Betätigungselementen
besteht, wie dies insbesondere bei der Mittelkonsole im Fahrzeuginnenraum
häufig
der Fall ist.
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Ein
Element kann aber auch Betätigungselemente,
Anzeigeelemente und Griffelemente wie Lenkrad oder Schalthebel umfassen.
Eine derartige Ausgestaltung ist beispielsweise am Lenkrad denkbar,
dort kann das Lenkrad, also das Griffelement gemeinsam mit Anzeige-
und Betätigungselementen mit
einer gemeinsamen Abdeckung überspannt
sein.
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Ein
Element kann also eine beliebige Anzahl von Betätigungs- und/oder Anzeige-
und/oder Griffelementen aufweisen, die von einer gemeinsamen Abdeckung,
also ohne Zwischenräume
zwischen den einzelnen Elementen, abgedeckt werden. Dadurch wird
verhindert, dass Schmutz, Feuchtigkeit oder Staub in das Element
eindringt und zu Funktionsstörungen
der Elektronik führt.
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Insbesondere
bei Betätigungselementen
und Griffelementen ist eine strukturierte Oberfläche der Abdeckung des Elements
wünschenswert.
Am Lenkrad wird auf diese Weise die Griffigkeit des Elements für einen
Benutzer verbessert. Bei Betätigungseinrichtungen
ist eine zumindest bereichsweise strukturierte Oberfläche beispielsweise
dann wünschenswert,
wenn eine Betätigung
der Betätigungseinrichtung
durch einen Benutzer in dunkler Umgebung erfolgen soll. In diesem
Fall lässt
sich eine Betätigungseinrichtung
durch die strukturiert ausgeführte
Oberfläche
der Abdeckung des jeweiligen Betätigungselements
ertasten.
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Entscheidend
ist, dass die Integration der Oberflächenstruktur direkt in die
Abdeckung eines Elements erfolgt, sodass zusätzliche Bauteile, die auf der
Abdeckung angebracht werden müssen,
um so eine Oberflächenstrukturierung
zu realisieren, überflüssig sind.
Durch die zumindest bereichsweise Einbringung der Oberflächenstruktur
als Ledernarbung wird zusätzlich
ein optisch edles Design geschaffen. Durch die direkte Integration
der Oberflächenstruktur in
die Abdeckung, sind die strukturierten Bereiche beispielsweise plan
mit der restlichen Oberfläche
der Abdeckung ausgebildet, was die Optik und die Fingerführung des
Elements noch verbessert.
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Besonders
bevorzugt wird ein Element, das sich dadurch auszeichnet, dass die
Abdeckung als Silikonverbundteil ausgeführt ist. Die Abdeckung weist
also ein oder mehrere Silikonkautschukkomponenten und/oder Thermoplast
auf. Die Abdeckung weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,2 mm
und 6 mm auf, insbesondere jedoch eine Dicke zwischen 0,5 mm und
4 mm.
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Weiterhin
wird ein Element bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die
Oberflächeneigenschaften
der Abdeckung in einem Temperaturbereich von –40°C bis 85°C konstant bleiben, sodass beispielsweise
auch bei intensiver Sonneneinstrahlung eine gute Griffigkeit und
Fingerführung
gewährleistet
ist.
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Auch
wird ein Element bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die
Abdeckung des Elements Betätigungsbereiche
und/oder Anzeigebereiche und/oder Griffbereiche aufweist. Ein Betätigungselement
umfasst elektronische Bauteile und einen Betätigungsbereich auf der Abdeckung,
der durch einen Benutzer betätigt
werden kann. Im Bereich der Betätigungsbereiche
wirkt die Abdeckung mit einem Kontaktelement wie beispielsweise
einem Tastenstößel mit
einer Schaltmatte zusammen, welches bei Betätigung des Betätigungsbereichs
durch einen Benutzer ein elektronisches Signal auslöst. Beispielsweise
kann das Element auch einen Lichtleiter umfassen, sodass ein Symbol
beispielsweise bei Betätigung
eines Betätigungsbereiches
aufleuchtet.
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Weiterhin
wird ein Element bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die
Betätigungsbereiche
oder Griffbereiche zweidimensional oder dreidimensional ausgeführt sind.
Denkbar ist beispielsweise eine trichterförmige Ausgestaltung eines Betätigungsbereichs,
um die Fingerführung
eines Benutzers zu verbessern.
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Schließlich wird
ein Element bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Abdeckung
eine optisch integrierte Naht aufweist, die als Oberflächenstruktur
in die Abdeckung des Elements eingebracht ist und die beispielsweise
mehrere Betätigungs-
und/oder Anzeige- und/oder Griffbereiche umschließen kann.
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Weitere
Ausführungsformen
des Elements ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird auch ein Verfahren vorgeschlagen, das die in Anspruch
25 genannten Merkmale aufweist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch
aus, dass Silikonkautschuk in eine zumindest bereichsweise eine
Struktur aufweisende Form eingebracht wird und anschließend in
der Form vulkanisiert wird.
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Besonders
wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass
die Struktur mittels eines nasschemischen Ätzverfahrens oder eines Trockenätzverfahrens
in die Form eingebracht ist.
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Auch
wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass
verschiedene Typen von Silikonkautschuk anwendbar sind, beispielsweise heißvulkanisierender
Silikonkautschuk (HTV), kaltvulkanisierender Silikonkautschuk (RTV)
oder auch ein Flüssig-Silikonkautschuk
(LSR).
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Weitere
Ausführungsformen
des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden näher
erläutert.
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Die
Elemente, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, werden,
wie oben bereits erläutert
wurde, beispielsweise bei Fahrzeugarmaturen, aber auch bei Tastaturen
von Telefonen, insbesondere Mobiltelefonen und Fernsteuerungen eingesetzt.
Im Folgenden wird die Anwendung beispielhaft für Fahrzeugarmaturen näher erläutert.
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Das
hier angesprochene Element, das beispielsweise Betätigungs-,
Anzeige- und/oder Griffelemente umfasst, weist entsprechende elektronische Bauteile
auf, die in einem Gehäuse
angeordnet sind, oder direkt beispielsweise in ein Lenkrad oder
in die Mittelkonsole eines Fahrzeugs integriert sind. Ein derartiges
Element umfasst außerdem
eine elastische Abdeckung, die ein oder mehrere Betätigungs-, Anzeige-
und/oder Griffelemente überspannt.
Die Abdeckung erstreckt sich also geschlossen über alle Elemente und verhindert
so, dass beispielsweise durch Zwischenräume einzelner Tasten Schmutz oder
Feuchtigkeit in das Element eindringt.
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Die
Abdeckung weist Silikon auf, welches durch Vulkanisation eine hohe
Reißfestigkeit,
Dehnung und Beständigkeit
erlangt. Eine Abdeckung eines Elements weist auch ein oder mehrere
Betätigungsbereiche
und/oder Anzeigebereiche und/oder Griffbereiche auf. Insbesondere
umfasst jedes Betätigungselement
einen Betätigungsbereich,
jedes Anzeigeelement einen Anzeigebereich usw..
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Die
einzelnen Bereiche, beispielsweise ein Betätigungsbereich, kann zweidimensional
ausgeführt
sein, sodass die Oberfläche
des Betätigungsbereichs
plan mit der restlichen Oberfläche
der Abdeckung abschließt.
Ein Betätigungsbereich
kann auch dreidimensional ausgeführt
sein, sodass der Betätigungsbereich
ober- oder unterhalb der Oberflächenebene
der Abdeckung des Elements angeordnet ist.
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Wenn
im Folgenden von Betätigungsbereichen
die Rede ist, gilt gleiches entsprechend für Anzeigebereiche und/oder
Griffbereiche.
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Insbesondere
die besonders beanspruchten Betätigungsbereiche
der Abdeckung werden durch die Vulkanisation des Silikons, insbesondere
Silikonkautschuks, mechanisch besonders belastbar und kehren nach
Betätigung
eines Betätigungsbereichs durch
einen Benutzer wieder in ihre Ursprungslage zurück.
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Ein
Element, wie es die vorliegende Erfindung vorsieht, kann wie gesagt
auch für
die Mittelkonsole eines Fahrzeugs angewendet werden. Hier ist denkbar,
dass beispielsweise mehrere Betätigungselemente
und Anzeigeelemente durch eine gemeinsame elastische Abdeckung verdeckt
werden. Die entsprechenden Betätigungsbereiche
einer derartigen Mittelkonsole sind beispielsweise dreidimensional
ausgeführt,
wobei beispielsweise ein Betätigungsbereich
hervorsteht, sodass dieser ertastet werden kann.
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Die
hier vorliegende Erfindung sieht vor, dass in die Silikon aufweisende
Abdeckung des Elements zumindest bereichsweise, beispielsweise in den
Betätigungsbereichen
der Abdeckung eine Oberflächenstruktur
eingebracht ist. Eine derartige Struktur schafft eine gute Griffigkeit
und Fingerführung,
sodass auch bei einer zweidimensionalen Ausführung der Betätigungsbereiche,
eine Betätigung
in vorteilhafter Weise möglich
ist.
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Die
Oberfläche
ist vorzugsweise eine Ledernarbung, imitiert also die Oberflächenstruktur
von Leder und vermittelt daher eine besonders gute Fingerführung und
schafft außerdem
ein edles Design.
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Insbesondere
bei Griffelementen wie Lenkrad oder Schalthebel ist die Einbringung
einer derartigen Oberflächenstruktur
in die Abdeckung eines erfindungsgemäßen Elements vorteilhaft. Wie
oben bereits erwähnt
wurde, können
die Betätigungsbereiche der
Abdeckung auch zweidimensional ausgeführt werden, das heißt also,
dass die jeweiligen Betätigungsbereiche
nicht über
die Oberfläche
der Abde ckung hinaus stehen oder gegenüber dieser Oberfläche zurückversetzt
angeordnet sind, sondern plan mit dieser abschließen.
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Durch
die zumindest bereichsweise vorteilhafte Einbringung einer Oberflächenstruktur
in die Abdeckung, lässt
sich ein Betätigungsbereich
ertasten, sodass beispielsweise der Fahrer eines Autos nicht gezwungen
ist, seinen Kopf während
der Fahrt in Richtung Mittelkonsole zu drehen.
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Die
Abdeckung ist vorzugsweise als Silikonverbundteil ausgeführt, besteht
also aus ein oder mehreren Silikonkautschuken und/oder Thermoplast, die
derart verbunden sind, dass eine besonders robuste und mechanisch
belastbare Abdeckung entsteht. Die Abdeckung weist beispielsweise
eine Dicke zwischen 0,2 mm und 6 mm auf, vorzugsweise liegt die
Dicke der Abdeckung jedoch zwischen 0,5 mm und 4 mm.
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Die
Abdeckung eines Elements weist Oberflächeneigenschaften auf, die
sich in einem Temperaturbereich von –40°C bis 85°C nicht verändern. Das bedeutet insbesondere,
dass die Abdeckung in diesem Temperaturbereich für einen Benutzer die gleiche
Griffigkeit aufweist.
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Die
Abdeckung kann beispielsweise auch um jeden einzelnen Betätigungsbereich
eine die Abdeckung optisch integrierte Naht aufweisen, welche als
Vertiefung in der Abdeckung um einzelne oder mehrere Betätigungsbereiche
herum ausgebildet ist. Selbstverständlich kann eine Naht auch
um Betätigungselemente
und Anzeigeelemente ausgebildet sein. Durch derartige optisch in
die Abdeckung integrierte Nähte,
können
einzelne funktional zusammengehörige
Bereiche des Elements abgegrenzt werden.
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Das
hier vorgeschlagene Element weist mindestens ein Kontaktelement
auf, welches in einem Betätigungsbereich
angeordnet ist. Insbesondere ist jedem Betätigungsbereich ein Kontaktelement
zugeordnet. Das Kontaktelement ist beispielsweise ein Tastenstößel, der
mit einem Mikroschalter zusammenwirkt. Bei Betätigung eines Betätigungsbereichs durch
einen Benutzer löst
das Kontaktelement ein elektrisches Signal aus.
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Das
Element kann wenigstens einen Lichtleiter aufweisen, der mit einem
Betätigungsbereich
zusammenwirkt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Abdeckung
bereichsweise lichtdurchlässig ist.
Die Abdeckung kann dabei auch gefärbt sein, sodass das Licht
des Lichtleiters, welcher hinter der Abdeckung im Element angeordnet
ist, in einer bestimmten Farbe durch die Abdeckung hindurch scheint.
Der lichtdurchlässige
Bereich kann darüber hinaus
die Form eines Symbols aufweisen, welches dem Benutzer die Funktion
des Betätigungselements anzeigt.
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Die
Realisierung von lichtdurchlässigen
und lichtundurchlässigen
Bereichen der Abdeckung ist vorzugsweise durch den Einsatz eines
Lasers realisiert. Dabei wird ein gefärbter Decklack, nach einer Vorbehandlung
der Abdeckung auf diese aufgebracht, und mit einem Laser teilweise
wieder ablatiert, also abgetragen. Die Vorbehandlung kann beispielsweise
durch eine Flamme, eine Korona, ein Plasma oder mittels Fluorierens
erfolgen. Die Abdeckung ist vorzugsweise aus einem nicht gefärbten, lichtdurchlässigen Silikonkautschuk
hergestellt, sodass Licht in dem laserablatierten Bereich durch
die Abdeckung durchscheinen kann. Der ablatierte Bereich kann beispielsweise
die Form eines Symbols aufweisen.
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Auf
die Decklackschicht ist vorzugsweise ein Schutzlack aufgebracht,
der eine hohe Abriebfestigkeit gewährleistet. Solche Lacke können beispielsweise
UV-Lacke, Hydrolacke oder Polyurethanlack sein. Ein derartiger Schutzlack
hat auch den Vorteil, dass Stufen, die durch die Laserablation des
Decklacks am Rande eines laserablatierten Bereichs, wie beispielsweise
eines Symbols entstehen, ausgeglichen werden. Ein derartiger Schutzlack
bietet auch Schutz vor mechanischen Beschädigungen. Auch sorgt die Schutzlackschicht
dafür,
dass sich die Oberflächeneigenschaften
des Abdeckelements nicht verändern, und verhindert überdies die Verschmutzung der
Abdeckung.
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Alle
für die
Schutzschicht verwendeten Lacke sind vorzugsweise medizintauglich,
sodass es bei Berührung
durch einen Benutzer von beispielsweise Betätigungsbereichen oder Griffbereichen nicht
zu Hautausschlägen
oder dergleichen kommt.
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Oben
beschriebene Oberflächenveredelung durch
die Lackversiegelung der Abdeckung umfasst insbesondere auch die
Beschriftung der Abdeckung. Eine Beschriftung kann mittels Inkjet,
Sieb- oder Tampondruck aufgebracht werden. Die Beschriftung weist
vorzugsweise eine Dicke zwischen 3 μm und 15 μm auf.
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Die
Beschriftung der Abdeckung kann alternativ mit dem Laser erfolgen.
Dabei verändert
die Energie des Laserstrahls den Farbton des bestrahlten Bereichs.
Die Beschriftung kann beispielsweise als Symbol ausgeführt sein,
die dem Benutzer die Funktionalität des jeweiligen Elements anzeigt.
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Es
sei noch erwähnt,
dass Betätigungsbereiche
eines Elements mit und/oder ohne Lichtleiter ausgeführt werden
können,
eine Hinter grundbeleuchtung einzelner Bereiche muss also nicht unbedingt
vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, dass ein beispielsweise in
einem Betätigungsbereich
angeordnetes Symbol sich farblich von der restlichen Oberfläche der
Abdeckung unterscheidet.
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Die
Abdeckung ist vorzugsweise als Einkomponenten oder Zweikomponenten-Silikon-Verbundteil
ausgeführt,
welches insbesondere Silikonkautschuk und Thermoplast aufweist.
Durch diese Zusammensetzung entstehen in einem weiten Temperaturbereich
weitgehend konstante Materialeigenschaften, sodass sich insbesondere
die Oberfläche der
Abdeckung nicht verändert.
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Im
Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung eines
Elements gemäß Anspruch
1 näher
erläutert.
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Beim
Herstellungsverfahren der Abdeckung eines vorgeschlagenen Elements,
wird zunächst
ein Silikonkautschuk in eine zumindest bereichsweise eine Struktur
aufweisende Form eingebracht. Anschließend erfolgt die Vulkanisation
des Materials.
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Die
Struktur wird vorzugsweise durch ein Ätzverfahren in die Form eingebracht.
Dabei kann es sich um ein naßchemisches Ätzverfahren
oder aber auch um ein Trockenätzverfahren
wie beispielsweise Plasmaätzen
handeln.
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Die
in die Form eingebrachte Ätzstruktur weist
vorzugsweise eine Ledernarbung auf. Beim Eindringen des Silikonkautschuks
in die Form und anschließendes
Vulkanisieren bildet das Silikon die in die Form eingebrachte Ätzstruktur
nahezu 1:1 ab. Somit kann also die Optik und Oberflächeneigenschaft
von Leder nachgestellt werden. Die Form kann bereichsweise geätzt werden,
sodass diese auch nur bereichsweise eine Oberflächenstruktur aufweist. Somit
weist dann auch die Abdeckung nur in bestimmten Bereichen eine Ledernarbung
auf.
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In
oben beschriebenem vorteilhaften Verfahren ist es also möglich, ganzflächig oder
bereichsweise durch die Einbringung einer Struktur in eine Form, die
Abdeckung bereichsweise mit einer Ledernarbung zu versehen. Gegebenenfalls
werden nur Betätigungs-,
Anzeige- oder Griffbereiche mit einer Ledernarbung versehen sein,
sodass ein Benutzer alleine durch das Gleiten mit den Fingern über die
Oberfläche
der Abdeckung erkennt, wo sich beispielsweise ein Betätigungsbereich
befindet.
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Die
Materialdicke der Abdeckung beträgt vorzugsweise
zwischen 0,2 mm und 6 mm, insbesondere beträgt die Materialdicke aber zwischen
0,5 mm und 4 mm.
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Als
Material für
die Abdeckung kann beispielsweise heißvulkanisierender Silikonkautschuk (HTV)
verwendet werden. Dem heißvulkanisierenden Silikonkautschuk
werden dabei mittels Walzwerken Vernetzungsmittel und Additive beigemischt.
Anschließend
werden dosierte Mengen von HTV in zumindest bereichsweise strukturierte
Formen eingebracht und bei Temperaturen zwischen 140°C und 200°C sowie unter
einem bestimmten Druck und eine definierte Zeit lang vulkanisiert.
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Für die Herstellung
der Abdeckungen ist es auch denkbar, kaltvulkanisierenden Silikonkautschuk (RTV)
einzusetzen. Dieses Material wird ebenfalls in die zumindest bereichsweise
strukturierte Form eingebracht. Das Material vulkanisiert anschließend bei Raumtempera tur.
Nach Beendigung der Vulkanisation ist die Struktur der Form auf
die Oberfläche
der Abdeckung abgebildet.
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Außerdem ist
es möglich,
Flüssig-Silikonkautschuk
(LSR) für
die Herstellung der hier vorgeschlagenen Abdeckungen einzusetzen.
In diesem Fall werden flüssige
Zweikomponenten-Silikonkautschuke, insbesondere A- und B-Komponenten
mit Hilfe von Mehrkomponenten-Dosier- und Mischanlagen aus den Originalgebinden
des Silikonkautschuks im Verhältnis
1:1 dem Spritzgussautomaten zugeführt. In dem Spritzgießautomaten
wird das Material in eine zumindest bereichsweise strukturierte
beheizte Form gespritzt. Der additionsvernetzende Silikionkautschuk
vulkanisiert anschließend
bei Formentemperaturen von 170°C
bis 200°C
in wenigen Sekunden.
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Um
beispielsweise farbige Symbole auf der Abdeckung hervorzuheben ist
es möglich,
dass dem verwendeten Silikonkautschuk ein Farbstoff beigemischt
wird, der den Farbton der Abdeckung entsprechend verändert.
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Nach
Fertigstellen der Abdeckung erfolgt eine Oberflächenveredelung der dem Betrachter
zugewandten Seite der Abdeckung.
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In
einem ersten Schritt dieser Oberflächenveredelung wird die Abdeckung
einer Vorbehandlung unterzogen. Die Vorbehandlung dient dazu, die Oberflächenspannung
des jeweiligen Materials zu erhöhen
und somit eine ausreichende Haftung einer nachfolgenden Decklackschicht
zu erzielen. Die Erhöhung
der Oberflächenspannung
des jeweiligen Materials wird beispielsweise durch die Anwendung einer
Flamme, einer Corona, eines Plasmas oder mittels Fluorierens erreicht.
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Ein
zweiter Schritt der Oberflächenveredelung
umfasst die bereichsweise oder ganzflächige Aufbringung einer Decklackschicht.
Der Decklack kann beispielsweise einen bestimmten Farbton aufweisen.
Auch sind für
den Decklack flexible Lacksysteme einsetzbar, wie zum Beispiel UV-Lacke,
Hydrolacke oder Polyurethanlacke.
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Nach
dem bereichsweisen oder ganzflächigen
Aufbringen des Decklacks wird dieser ausgehärtet. Beispielsweise ist es
denkbar, dass nur Betätigungsbereiche
mit einem Decklack versehen werden, um diese zusätzlich farblich von der übrigen Oberfläche der
Abdeckung abzuheben.
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Ein
dritter Schritt der Oberflächenveredelung umfasst
die bereichsweise Abtragung der in Schritt 2 aufgebrachten Decklackschicht
mittels eines Lasers. Durch Bestrahlung des Lasers eines bestimmten
Bereichs der Decklackschicht wird diese Schicht durch die in das
Material eingebrachte Energie des Lasers ablatiert, sodass das darunter
liegende Material, also die Oberfläche der Abdeckung, sichtbar
wird.
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Auf
diese Weise lassen sich beispielsweise Symbole mit dem Laser in
der Decklackschicht abbilden, die dem Benutzer anzeigen, welche
Funktionalität
dem jeweilige Betätigungsbereich
zugeordnet ist. Dabei ist es weiterhin denkbar, dass einerseits
während
des Herstellungsprozesses der Abdeckung dem Silikonkautschuk ein
Farbstoff beigemischt wird, sodass die Abdeckung einen bestimmten
Farbton aufweist, und die Decklackschicht einen von der Abdeckung
abweichenden Farbton aufweist, sodass bei bereichsweiser Laserablation
der Decklackschicht, die darunter liegende anders farbige Oberfläche der Abdeckung
sichtbar wird.
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Auch
ist es denkbar, dass die Abdeckung lichtdurchlässig ausgeführt ist, sodass beispielsweise
ein in ein Betätigungselement
integrierter Lichtleiter vorgesehen sein kann, der den jeweiligen
Bereich hinterleuchtet. In Anzeigebereichen ist die Abdeckung ebenfalls
vorzugsweise lichtdurchlässig
ausgeführt.
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Wie
oben bereits erwähnt,
können
derartige Bereiche auch nicht hinterleuchtbar ausgeführt sein, falls
die Abdeckung lichtundurchlässig,
also der Abdeckung während
des Herstellungsprozesses beispielsweise ein Farbstoff beigemischt
wurde, ausgebildet ist.
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Schließlich kann
ein vierter Schritt der Oberflächenveredelung
folgen, der das Aufbringen eines Schutzlackes umfasst. Bei dem Schutzlack
kann es sich beispielsweise um einen UV-Lack, einen Hydrolack oder
einen Polyurethanlack handeln. Die Aufbringung einer Schutzlackschicht
gewährleistet
vorteilhaft eine hohe Abriebfestigkeit, sodass der Decklack auch
durch starke Beanspruchung nicht abgelöst wird. Die aufgebrachte Schutzlackschicht
dient auch dazu, die mechanische Stufe, die am Rande eines laserablatierten
Bereichs wie beispielsweise eines Symbols entsteht, auszugleichen.
Der Übergang zwischen
Decklack und Oberfläche
der Abdeckung wird durch die Schutzlackschicht eben.
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Wie
oben bereits erwähnt,
bietet der Schutzlack außerdem
Schutz vor mechanischen Beschädigungen
beispielsweise verursacht durch einen Benutzer oder einen an die
Abdeckung stoßenden
Gegenstand. Die Schutzschicht bietet außerdem den Vorteil, dass die
Griffigkeit und Oberflächenbeschaffenheit
der Abdeckung für
lange Zeit erhalten bleibt und außerdem die Schmutzanfälligkeit
der Silikon aufweisenden Abdeckung reduziert wird. Alle verwendeten
Lackty pen sind medizintauglich, sodass ein Benutzer bei Berührung der
beispielsweise Betätigungs-
oder Griffbereiche keinen allergischen Hautausschlag davon trägt.
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Im
Zuge der Oberflächenveredelung
der Abdeckung kann beispielsweise auch eine Beschriftung auf diese
aufgebracht werden. Diese kann beispielsweise mittels Inkjet, Sieb-
oder Tampondruck aufgebracht werden. Die Schichtdecke einer derartigen Beschriftung
beträgt
beispielsweise zwischen 3 μm und
15 μm.
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Alternativ
kann die Beschriftung mittels Einsatz eines Lasers erfolgen, wobei
die Energie des Laserstrahls eine Farbänderung des Materials der Abdeckung
herbeiführt,
sodass eine Beschriftung sichtbar wird. Die Beschriftung kann beispielsweise
in Betätigungs-,
Anzeigen- oder Griffbereichen vorgesehen sein, um die jeweilige
Funktionalität
des jeweiligen Bereichs einem Benutzer anzuzeigen.
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Die
hier vorliegende Erfindung ermöglicht also
eine geschlossene Tastenabdeckung, wobei beispielsweise Betätigungs-,
Anzeige- oder Griffelemente mit einer Tastenabdeckung erfasst werden können. Mehrere
dieser Elemente sind vorzugsweise gemeinsam unter einer Abdeckung
angeordnet, sodass eine besonders flexible Ausgestaltung beispielsweise
bei einer Mittelkonsule eines Fahrzeugs möglich ist. Eine derartige geschlossene
Abdeckung über
alle Betätigungs-,
Anzeige- oder auch Griffelemente ermöglicht eine wasserbeständige, staubdichte
und abriebfeste Ausführung
eines Elements, die außerdem
reinigungsmittelbeständig
ist. Die einzelnen Bereiche der Elemente, wie beispielsweise die Betätigungsbereiche
eines Elements können
zweidimensional, also eben mit der übrigen Oberfläche der Abdeckung
eines Elements ausgebildet sein, oder auch dreidimensional, sodass
beispielsweise Betätigungsbereiche
unter- oder oberhalb der Oberfläche der
Abdeckung angeordnet sind.
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Entscheidend
ist, dass eine Struktur direkt in die Oberfläche der Abdeckung eines Elements
eingebracht wird und so für
eine besonders edle Optik und für
eine gute Fingerführung
auf dem Element sorgt.
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Der
Nachteil aus dem Stand der Technik bekannter Elemente, nämlich dass
eine Struktur in Form von zusätzlichen
Bauteilen auf der Abdeckung angebracht werden muss, wird durch die
vorteilhafte Integration der Oberflächenstruktur, die insbesondere
in Lederoptik ausgeführt
ist, vermieden. Dies sorgt außerdem
für eine
Bauteilreduzierung, sodass der Herstellungsprozess wesentlich einfacher
und damit kostengünstiger
wird. Auch wird die Bauhöhe
des Elements dadurch wesentlich reduziert.
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Durch
die geschlossene Abdeckung über alle
Bedien- und/oder Anzeige- und/oder Griffelemente wird also eine
zuverlässige
Abschottung der Elektronik erreicht, sodass diese vor Feuchtigkeit, Schmutz
und Staub geschützt
ist.
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Beschriftungen
in Form von Symbolen können
vorteilhaft durch den Einsatz eines Lasers realisiert werden, in
dem sich der Farbton der silikonhaltigen Abdeckung durch Laserbestrahlung
verändert. Durch
die Aufbringung eines hochabriebfesten Oberflächenschutzlackes ist gewährleistet,
dass die Abdeckung vor mechanischen Beschädigungen geschützt ist.
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Die
Schaltfunktion bestimmter Betätigungselemente
erfolgt durch die Betätigung
eines Betätigungsbereiches
durch einen Benutzer. Der Betätigungsbereich
wiederum wirkt mit einem im Betätigungselement vorhandenen
Tastenstößel und
dieser mit einem Mikroschalter und/oder einer Schnappscheibe zusammen.
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Die
flexible Ausgestaltung der beispielsweise Betätigungs- oder Griffbereiche
in zweidimensionaler oder dreidimensionaler Ausführung in der elastischen Abdeckung
macht es möglich,
eine Kraft-Weg-Funktion
zu spezifizieren, bei welcher beispielsweise bereits ein sehr geringer
Druck auf einen Betätigungsbereich
ein Signal auslöst.
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Auch
ist es denkbar, die Symbole dreidimensional in den jeweiligen Betätigungsbereichen
auszubilden. Dadurch wird eine Reduktion der Fehlbedienung erreicht.
Auch kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einer Abdeckung
beispielsweise eines Betätigungselements
eine Dichtlippe an der Abdeckung angebracht ist, sodass die in dem
Betätigungselement
integrierte Elektronik noch sicherer beispielsweise vor Feuchtigkeit
und Staub geschützt
ist.
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Durch
die vorteilhafte Ausgestaltung eines Betätigungs- und/oder Anzeige-
und/oder Griffelements, wie es die vorliegende Erfindung vorsieht,
ist es also möglich,
durch die eingebrachte Oberflächenstruktur,
insbesondere in Form einer Ledernarbung in die Abdeckung eines solchen
Elements, die optische Qualität
sowie die Fingerführung
auf dem Element zu verbessern, ohne zusätzliche Bauteile auf der Abdeckung
anbringen zu müssen.
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Das
vorteilhafte Herstellungsverfahren einer Abdeckung eines hier vorgeschlagenen
Elements ermöglicht
die besonders einfache Einbringung einer Oberflächenstruktur, insbesondere
einer Ledernarbung, in die Abdeckung. Der Herstellungsprozess lässt sich
so vereinfachen, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten
führt.
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Insgesamt
zeigt sich, dass die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise
die Eigenschaften von Silikon mit einer griffigen und optisch hochwertigen
Oberflächenstruktur,
insbesondere von Leder vereint.