DE102011056299A1

DE102011056299A1 - Mobiler Identifikationsgeber mit einem metallisch beschichteten Betätigungselement

Info

Publication number: DE102011056299A1
Application number: DE201110056299
Authority: DE
Inventors: Ulrich Müller
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-13
Also published as: EP2791917B1; CN103988235B; WO2013087640A1; CN103988235A; EP2791917A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mobilen Identifikationsgeber (1) für eine Aktivierung eines Sicherheitssystems (3) eines Kraftfahrzeuges (2), insbesondere eines Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystems, mit einem Gehäuse (10), in dem eine Elektronik (40) angeordnet ist, die mit dem kraftfahrzeugseitigen Sicherheitssystem (3) in Kommunikation bringbar ist, mindestens einem für einen Benutzer zugänglichen Betätigungselement (20), das zur Aktivierung eines elektrischen Bauelementes (41) der Elektronik (40) geeignet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Betätigungselement (20) aus einem Grundkörper (21) aus Kunststoff ausgebildet ist, wobei das Betätigungselement (20) außenseitig eine metallische Beschichtung (30) und eine Innenfläche (22) aufweist, die der Elektronik (40) zugewandt ist und mit zumindest einer metallschichtlosen Freifläche (23) ausgeführt ist, und dass ein aus einem flexiblen Kunststoff ausgeführtes Dichtelement (13) zwischen der Elektronik (40) und dem Betätigungselement (20) angeordnet ist, wobei die Freifläche (23) des Betätigungselementes (20) stoffschlüssig mit dem Dichtelement (13) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen mobilen Identifikationsgeber für eine Aktivierung eines Sicherheitssystems eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystems, mit einem Gehäuse, in dem eine Elektronik angeordnet ist, die mit dem kraftfahrzeugseitigen Sicherheitssystem in Kommunikation bringbar ist, und mindestens einem für einen Benutzer zugänglichen Betätigungselement, das zur Aktivierung eines elektrischen Bauelementes der Elektronik geeignet ist.
In der DE 10 2009 022 077 A1 ist ein mobiler Identifikationsgeber mit Betätigungselementen offenbart, die zur Aktivierung eines elektrischen Bauelementes einer Elektronik, die innerhalb des mobilen Identifikationsgebers sich befindet, geeignet sind. Hierbei ist das Betätigungselement an seiner Außenseite mit einer Metallisierungsschicht ausgeführt. Dadurch hebt sich jedes Betätigungselement deutlich und metallisch glänzend von dem Kunststoff des restlichen Identifikationsgebers ab und vermittelt einen so genannten „Cool-Touch-Effect“, der einen qualitativ hochwertigen Eindruck dem Benutzer suggeriert. Ferner ist das Betätigungselement innenseitig mit einem Dichtelement verklebt. Nachteiligerweise hat sich gezeigt, dass die Befestigungswirkung nachlassen kann. Darüber hinaus ist oftmals ein Befestigungsrahmen notwendig, der die einzelnen Betätigungselemente umgibt und der für die notwendige Befestigung der Betätigungselemente am Gehäuse des Identifikationsgebers sorgt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die oben genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere einen mobilen Identifikationsgeber bereitzustellen, der eine möglichst geringe Anzahl an Bauteilen aufweist, wodurch sich der Herstellungsaufwand reduzieren lässt und gleichzeitig der Identifikationsgeber einen qualitativ hochwertigen Eindruck für den Benutzer vermittelt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch sämtliche Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. In den abhängigen Vorrichtungsansprüchen sind mögliche Ausführungsformen dargestellt.
Erfindungsgemäß ist das Betätigungselement aus einem Grundkörper aus Kunststoff ausgebildet, wobei das Betätigungselement außenseitig eine metallische Beschichtung und eine Innenfläche aufweist, die der Elektronik zugewandt ist und mit zumindest einer metallschichtlosen Freifläche ausgeführt ist, und ein aus einem flexiblen Kunststoff ausgeführtes Dichtelement zwischen der Elektronik und dem Betätigungselement angeordnet ist, wobei die Freifläche des Betätigungselementes stoffschlüssig mit dem Dichtelement verbunden ist. Eine Besonderheit der Erfindung ist, dass das Betätigungselement mit einem aus Kunststoff ausgeführten Grundkörper ausgebildet ist, wobei die für den Benutzer zugängliche und sichtbare Außenseite des Betätigungselementes eine metallische Beschichtung aufweist. Hierdurch werden zum einen gute Haptikeigenschaften bei einer Betätigung des Betätigungselementes geschaffen. Zum anderen lässt sich das Betätigungselement, insbesondere der Grundkörper aufgrund seiner metallschichtlosen Freifläche zuverlässig an dem im Gehäuse innenliegenden Dichtelement befestigen. Es können mehrere Freiflächen an der Innenfläche des Betätigungselementes vorgesehen sein, um eine Vielzahl an Befestigungspunkten zwischen dem Dichtelement und dem Betätigungselement zu schaffen. Diese Freifläche ist nicht sichtbar für den Benutzer. Zudem reicht eine Befestigung des Betätigungselementes an seiner Freifläche aus, um einen mobilen Identifikationsgeber herzustellen bzw. bereitzustellen, bei dem ein zuverlässiger Halt des Betätigungselementes am Gehäuse des Identifikationsgebers sichergestellt wird. Das Betätigungselement kann lediglich am benachbarten Gehäuse anliegen, ohne das eine zusätzliche Befestigung notwendig ist, das bedeutet, dass die stoffschlüssige Verbundenheit zwischen dem Dichtelement und der Freifläche ausreicht, damit das Betätigungselement innerhalb des Gehäuses des Identifikationsgebers gehalten ist.
In einer weiteren Möglichkeit der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freifläche mit dem Dichtelement laserverschweißt ist. Vorteilhafterweise ist einer der Fügepartner, d. h. das Dichtelement oder der Grundkörper, aus einem Material ausgeführt, das für Laserstrahlung transparent ist. Gleichzeitig ist der andere Fügepartner aus einem Material ausgebildet, das für Laserstrahlung absorbierend ausgeführt ist. Vorteilhafterweise sind die miteinander stoffschlüssig zu verbindenden Fügepartner, das bedeutet, das Dichtelement und der Grundkörper aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgeführt. Erfindungsgemäß kann die Energie der Laserstrahlung durch den für die Laserstrahlung transparenten Fügepartner hindurch in die Fügeebene eingebracht werden, in der sich die zu verbindenden Oberflächen von Dichtelement und Grundkörper befinden. Die Fügeebene ist der Grenzschichtbereich zwischen beiden Fügepartnern. Dort kann die elektromagnetische Energie vom absorbierenden Fügepartner nahezu verlustlos in Wärmeenergie umgewandelt werden. Die eingebrachte Energie führt zur Plastifizierung des absorbierenden Fügepartners. Über Wärmeleitung wird auch der transparente Fügepartner plastifiziert. Vorteilhafterweise besteht vor der Einbringung der Laserstrahlung ein direkter Kontakt zwischen dem Dichtelement und dem Grundkörper, insbesondere der Freifläche. Hierdurch kann ausreichende Wärmeübertragung gewährleistet werden. Im Grenzschichtbereich entsteht vorteilhafterweise ein dünner Schmelzfilm 10–400 μm. Durch die berührungslose und lokale begrenzte Energieeintragung über die Laserstrahlung wird eine thermische Beschädigung des Dichtelementes und des Grundkörpers verhindert. Auch mechanische Belastungen werden vermieden, da das Dichtelement und der Grundkörper während der Einbringung der Energie und des Abkühlprozesses keine Relativbewegung zueinander erfahren. Die erzielbare stoffschlüssige Verbindung zeichnet sich durch ihre Dichtheit, Festigkeit und Porenfreiheit aus und liegt entsprechend der Werkstoffpaarungen der zu verbindenden Fügepartner im Bereich der Grundmaterialfestigkeit.
Es hat sich gezeigt, dass sich CO₂-, Nd: YAG- und Diodenlaser zum Fügen des Grundkörpers und des Dichtelementes besonders eignen. Die Wellenlänge eines CO₂-Lasers bedingt sehr kurze optische Eindringtiefen in die Fügepartner, die für Diodenlaser transparent sind. Es hat sich gezeigt, dass die optische Eindringtiefe durch Großpigmentierung des Fügepartners eingestellt werden kann. Vorteilhafterweise zeichnet sich die Laserverschweißung durch eine im Vergleich zu anderen Verbindungstechniken, wie Kleben, bei der Dämpfe austreten können, vernachlässigbare Arbeitsplatzbelastung aus. Bei einem Einsatz von Hochleistungsdiodenlaser liegen die Emissionswellenlängen der Laserstrahlung in einem Bereich von ca. 800 bis 1000 nm, welche beispielsweise durch optische Glasfasern transportiert werden können. Der Glasfasereinsatz ermöglicht die einfache Integration von Laser und Bearbeitungsoptik z. B. in einem Robotersystem, welches zum Einen das Bauteil über einen Sauggreifer justieren kann und zum Anderen gleichzeitig die entsprechende Energie über die Laserstrahlung in die Fügepartner eindringt. Zudem hat sich gezeigt, dass sowohl amorphe als auch teilkristalline Thermoplaste als Fügepartnermaterial verschweißt werden können. Obwohl Glasfasern zur Streuung der Laserstrahlung führen, können je nach Größe und Konzentration der Glasfasern sowie den Bauteilabmessungen auch glasfaserverstärkte Kunststoffe verschweißt werden.
Vorteilhafterweise können die miteinander verbundenen Fügepartner aus thermoplastischen Kunststoffen ausgeführt sein. Bei Raumtemperatur sind die Fügepartner fest und hart. Bei der erfindungsgemäßen Eindringung der Energie in den Grenzbereich der zu verbindenden Fügepartner entsteht eine Wärmeleitung aufgrund der entstehenden hohen Temperaturen >100°. Die Thermoplaste erweichen und schmelzen auf. Folgende Thermoplaste sind als Material für die zu verbindenden Fügepartner besonders geeignet: PA, PUR, POM, PC, PE-HD, PE-LD, PETP, PFEP, PTFE, PB, PPO, PVC-U, PVC-P, PS, SB, SAN, ABS, PMMA, CAB, PI. PVC, PTFE und PP zeichnen sich durch eine vergleichbar gute Korrosionsbeständigkeit aus. PS, PMMA, PC sind vorteilhafterweise glasklar, durchsichtig, unzerbrechlich sowie witterungsbeständig.
Ebenfalls ist denkbar, dass das Gehäuse aus mindestens zwei Gehäuseschalen ausgeführt ist, wobei das Betätigungselement in einer Ausnehmung einer der Gehäuseschalen angeordnet ist, wobei das Betätigungselement unmittelbar an der Gehäuseschale anliegt. In der Regel weist lediglich eine Gehäuseschale eine Ausnehmung auf, in der das Betätigungselement eingesetzt ist. Selbstverständlich kann es vorgesehen sein, dass der Identifikationsgeber an zwei Seiten, das bedeutet an jeder Gehäuseschale mit mindestens einem Betätigungselement ausgebildet ist. Die Elektronik muss entsprechend ausgebildet sein, damit bei Betätigung jedes einzelnen Betätigungselementes das dazugehörige elektrische Bauelement aktiviert werden kann. Die Gehäuseschalen untereinander sind vorteilhafterweise stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere sind die Gehäuseschalen verklebt, laserverschweißt oder reibverschweißt.
Vorteilhafterweise ist die metallische Beschichtung zumindest teilweise an der Innenfläche des Betätigungselementes angeordnet. Hierbei ist die Freifläche an der Innenfläche des Betätigungselementes vorgesehen, wodurch eine für den Benutzer nicht sichtbare Befestigung mit dem Dichtelement erfolgen kann. Alternativ ist denkbar, dass die komplette Innenfläche des Betätigungselementes metallschichtlos ist und somit eine großflächige metallschichtlose Freifläche bildet. Bei dieser Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass unterschiedliche Befestigungspunkte vorgesehen sind, an denen eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Dichtelement erreicht wird. Die stoffschlüssige Verbindung kann auch vollflächig zwischen dem Grundkörper und dem Dichtelement vorliegen.
Zudem kann die Erfindung mit umfassen, dass die metallische Beschichtung ein für den Benutzer sichtbares Designelement aufweist, insbesondere ein Piktogramm aufweist. Das Designelement kann ein Muster, ein Buchstabe, Zahl mit umfassen. Vorteilhaft ist, dass ein Piktogramm an der metallischen Beschichtung vorliegt, das zum Beispiel ein Bild darstellt, welches einen Verriegelungsvorgang oder einen Entriegelungsvorgang oder einen Vorgang zur Öffnung des Kofferraums darstellt. Das Designelement kann zudem derart ausgeführt sein, dass es zusätzlich vom Benutzer ertastet werden kann. Das bedeutet, dass das Designelement beispielsweise vorsprungartig, erhaben an der metallischen Beschichtung vorliegen kann. Die Erfindung schließt die folgende Möglichkeit ebenfalls mit ein, dass das Designelement in der metallischen Beschichtung eingelassen ist, so dass die Kontur des Designelementes nutförmig innerhalb der metallischen Beschichtung verläuft.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist die metallische Beschichtung eine Chrombeschichtung. Ebenfalls ist es denkbar, dass die metallische Beschichtung eine Aluminiumbeschichtung oder Rutheniumbeschichtung ist. Diese Beschichtungen können zum Beispiel durch ein Galvanisierungs- oder PVD (Physical Vapor Deposition)-Verfahren aufgetragen sein.
In einer weiteren denkbaren Ausgestaltung des Identifikationsgebers kann das Betätigungselement außenseitig an der metallischen Beschichtung zumindest eine weitere metallschichtlose Freifläche aufweisen, wobei insbesondere der Grundkörper und/oder das Dichtelement lichtdurchlässig ist/sind. Diese metallschichtlose Freifläche an der außenseitigen metallischen Beschichtung kann ein Designelement bilden, welches für den Benutzer sichtbar ist. Die Sichtbarkeit kann dadurch noch weiter verstärkt werden, dass diese metallschichtlose Freifläche an der außenseitigen metallischen Beschichtung beleuchtet werden kann. Hierfür ist es notwendig, dass der Grundkörper und/oder das Dichtelement lichtdurchlässig sind. Vorteilhafterweise befindet sich ein Lichtelement unterhalb des Dichtelementes, wobei das Lichtelement Bestandteil der Elektronik ist. Das Lichtelement kann vorteilhafterweise eine LED oder eine OLED sein. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement ein integriertes Lichtelement aufweist, so dass das Dichtelement gleichzeitig als Lichtquelle dient.
In einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme kann vorgesehen sein, dass die metallische Beschichtung eine Schutzschicht aufweist. Die metallische Beschichtung des Betätigungselementes kann mit der Schutzschicht versehen sein, die beispielsweise ein Schutz- und/oder Dekorlack ist. Die Schutzschicht kann die Korrosionsbeständigkeit des Betätigungselements verändern bzw. verbessern, wobei gleichzeitig die Optik der metallischen Beschichtung verbessert werden kann.
Zudem umfasst die Erfindung die weitere Möglichkeit, dass der Grundkörper ein Zweikomponentenspritzgussteil ist, wobei die erste Komponente aus einem galvanisierbaren Kunststoff ausgebildet ist und die zweite Komponente aus einem nicht galvanisierbaren Kunststoff ausgebildet ist. Nachdem das Zweikomponentenspritzgussteil hergestellt ist, kann eine Galvanisierung stattfinden, so dass die metallische Beschichtung zuverlässig auf den Grundkörper auftragbar ist. Die metallschichtlose Freifläche ergibt sich auf der zweiten Komponente, die aus einem nicht galvanisierbaren Kunststoff ausgebildet ist. In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung kann dabei eine solche Abfolge bei der Herstellung des Zweikomponentenspritzgussteils des Grundkörpers eingehalten werden, bei der zuerst diejenige Kunststoffkomponente gespritzt wird, deren Kunststoffmaterial bei einer höheren Temperatur verarbeitet werden muss, also im Allgemeinen den höheren Schmelzpunkt aufweist, und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die bei einer niedrigeren Temperatur zu verarbeitende zweite Kunststoffkomponente an die vorzugsweise bereits vollständig erstarrte erste Kunststoffkomponente angespritzt wird. Zum Beispiel hat sich Polycarbonat als besonders geeigneter Kunststoff A zur Ausbildung des nicht galvanisierbaren Teilkörpers des Grundkörpers erwiesen. Dieses Material weist neben der Tatsache, dass es praktisch nicht an den nachfolgenden Prozessschritten teilnimmt, den Vorteil auf, dass es sich besonders gut als Lichtleiter eignet. Darüber hinaus lässt sich PC gut mit lichtstreuenden Partikeln dotieren, wodurch sich im Betätigungselement eine besonders homogene Lichtverteilung erzielen lässt. Die Werkstoffe Polyamid, ABS oder ein ABS/Polycarbonat-Blend haben sich z. B. als besonders geeignete Kunststoffe B zur Ausbildung der galvanisierbaren Schicht erwiesen. Eine hochbelastbare mechanische Verbindung des Teilkörpers mit der galvanisierbaren Schicht ergibt sich, wenn die galvanisierbare Schicht aus einem ABS/Polycarbonat-Blend besteht und der Teilkörper aus Polcarbonat.
Um den für den Benutzer bekannten „Cool-Touch-Effect“ zu verbessern, kann die metallische Beschichtung aus mehreren Metallschichten ausgebildet sein. Zudem ist es denkbar, dass die Kratzerneigung an der metallischen Beschichtung verringert werden kann bzw. der Abrieb an der metallischen Beschichtung reduziert werden kann.
Zudem wird die oben genannte Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines mobilen Identifikationsgebers, der zur Aktivierung eines Sicherheitssystems eines Kraftfahrzeuges dient, gelöst. Hierbei ist der Identifikationsgeber mit folgenden Merkmalen ausgeführt:

– Einem Gehäuse, in dem eine Elektronik angeordnet ist, die mit dem kraftfahrzeugseitigen Sicherheitssystem in Kommunikation bringbar ist,
– mindestens einem für den Benutzer zugänglichem Betätigungselement, das zur Aktivierung eines elektrischen Bauelementes der Elektronik geeignet ist,
– dem Betätigungselement, das aus einem Grundkörper aus Kunststoff ausgebildet ist und außenseitig eine metallische Beschichtung aufweist,
– wobei das Betätigungselement eine Innenfläche aufweist, die der Elektronik zugewandt ist und mit zumindest einer metallschichtlosen Freifläche ausgeführt ist,
– einem aus einem flexiblen Kunststoff ausgeführten Dichtelement, das zwischen der Elektronik und dem Betätigungselement angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfasst folgende Schritte:

a) Erzeugung des Grundkörpers aus Kunststoff
b) Metallisierung des Grundkörpers
c) Einlegen des Grundkörpers in eine Ausnehmung des Gehäuses
d) Laserverschweißen des Betätigungselementes an seiner Innenfläche, die mit zumindest einer metallschichtlosen Freifläche ausgeführt ist, mit dem Dichtelement, so dass die Freifläche und das Dichtelement stoffschlüssig verbunden werden.

Vorteilhafterweise kann die Metallisierung des Grundkörpers gemäß Schritt b) in einem Galvanisierungsverfahren oder in einem physikalischen und/oder chemischen Gasphasenabscheidungsverfahren durchgeführt werden, wobei insbesondere die komplette Außenfläche des Grundkörpers metallisiert wird. Beim Galvanisieren kann eine Metallisierung nach folgenden Prozessschritten erfolgen: Palladiumbekeimung, Reduktion, chemische Metallisierung, z. B. mittels Nickel oder Kupfer, und galvanische Verstärkung, z. B. mit Chrom. Beim Gasphasenabscheidungsverfahren, insbesondere beim PVD-Verfahren erfolgt das Metallisieren vorteilhafterweise mittels einer physikalischen Abscheidung aus der Gasphase, z. B. mittels Aufdampfens. Das PVD-Verfahren bietet die Möglichkeit einer Direktmetallisierung der Oberfläche des Grundkörpers, wobei die metallische Beschichtung aus einer oder mehreren aufeinander liegenden gleichen oder unterschiedlichen Metallschichten bestehen kann. Über die soeben genannten Verfahren zur Metallisierung ist es möglich, gezielt metallschichtlose Freiflächen am Grundkörper entstehen zu lassen. Mittels der in dem PVD-Verfahren beschriebenen Technik, können auch Werkstoffe oder Materialien mit niedrigeren Oberflächenenergien beschichtet werden. Hierbei werden die Oberflächenenergien der Werkstoffe mittels eines Plasmas aktiviert, wodurch eine sehr gute Haftung auf Polymeren erzeugt wird. Bei der Plasmaaktivierung kann ein Gas oder eine Gasmischung einer elektrischen Gasentladung im Vakuum unterzogen werden. Dabei können Elektroden, Ionen, Radikale etc. erzeugt werden, die auf die Oberfläche des zu beschichtenden Grundkörpers prallen, dadurch können Kontaminationen entfernt und die Oberfläche aufgeraut und chemisch modifiziert werden. Danach kann eine direkte Metallisierung erfolgen, bei der in einem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Chrom- und/oder Aluminiumschicht erzeugt werden kann.
Ebenfalls schließt die Erfindung den Erfindungsgedanken mit ein, dass nach der Metallisierung gemäß Schritt b) ein partieller Bereich der metallischen Beschichtung an der Innenfläche des Betätigungselementes abgetragen wird. Das bedeutet, dass in dem Metallisierungsschritt der komplette Grundkörper metallisch beschichtet wird. Die notwendigen metallschichtlosen Freiflächen werden anschließend über eine metallische Abtragung erzeugt. Hierbei ist es denkbar, dass ein Laser die Abtragung der metallischen Beschichtung ausführt, wobei insbesondere der gleiche Laser anschließend im Schritt d) eingesetzt wird.
Ebenfalls ist es möglich, dass nach Schritt b) auf der außenseitigen Oberfläche der metallischen Beschichtung ein Designelement aufgebracht wird, insbesondere mittels einer Laserabtragung. Alternativ ist in der Erfindung mit eingeschlossen, dass der Grundkörper an seiner Oberfläche mit einem Designelement ausgestattet ist. Dieses Designelement ragt vorsprungartig aus der Oberfläche des Grundkörpers heraus. Vorteilhafterweise ist der Grundkörper materialeinheitlich mit dem Designelement ausgebildet. Nach der Metallisierung befindet sich die metallische Beschichtung auf der Außenseite des Betätigungselementes, wobei gleichzeitig die metallische Beschichtung das Designelement mit trägt, welches für den Benutzer gut sichtbar an der Oberfläche des Betätigungselementes ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
1 eine schematische Schnittansicht auf einen mobilen Identifikationsgeber mit zwei Betätigungselementen, die mit einer metallischen Beschichtung versehen sind,
2 ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Betätigungselementes gemäß 1,
3 eine schematische Draufsicht auf einen mobilen Identifikationsgeber mit zwei Betätigungselementen,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Betätigungselementes gemäß 1,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Betätigungselementes gemäß 1,
6 eine weitere Ausführungsalternative eines Betätigungselementes gemäß 1,
7 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel eines Betätigungselementes gemäß 1,
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Betätigungselementes gemäß 1,
9 eine rein schematische Ansicht der Verfahrensschritte zur Herstellung eines mobilen Identifikationsgebers und
10 eine schematische Ansicht auf ein Kraftfahrzeug, welches in Kommunikation mit einem mobilen Identifikationsgeber bringbar ist.
In 10 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 2 dargestellt, welches mit einem Sicherheitssystem 3 ausgestattet ist, welches einen Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystem mit umfassen kann. Über eine entsprechende Betätigung eines Betätigungselementes (= Betätigungstaste) am Identifikationsgeber 1 lässt sich zum Beispiel das Sicherheitssystem 3 ansprechen, das bedeutet, dass beispielsweise das Kraftfahrzeug 2 verriegelt und/oder entriegelt werden kann. Ebenfalls ist es denkbar, dass über ein entsprechendes Betätigungselement am Identifikationsgeber 1 der Kofferraumdeckel geöffnet werden kann.
Der Identifikationsgeber 1 kann gemäß 1 aus einem Gehäuse 10 ausgebildet sein, das sich aus einer ersten Gehäuseschale 11 und einer zweiten Gehäuseschale 12 zusammensetzt. Innerhalb des Gehäuses 10 befindet sich eine Elektronik 40, die über zwei Betätigungselemente 20 angesprochen werden kann. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Identifikationsgeber 1 lediglich ein Betätigungselement 20 oder eine Vielzahl an Betätigungselementen 20, das bedeutet drei oder mehr Betätigungselemente 20 aufweist. Damit die Elektronik 40 zuverlässig abgedichtet ist, ist ein Dichtelement 13 zwischen den Betätigungselementen 20 und der Elektronik 40 angeordnet. Das Dichtelement 13 besteht aus einer Weichkomponente aus Kunststoff. Über eine entsprechende Betätigung des jeweiligen Betätigungselementes 20 wird gleichzeitig das Dichtelement 13 in Richtung Elektronik 40 verformt, wobei die Elektronik 40 elektrische Bauelemente 41 aufweist, die über eine Betätigung des Betätigungselementes 20 angesprochen, geschaltet werden können. Das elektrische Bauelement 41 kann z. B. ein Taster, Schalter, Mikroschalter sein. Das elektrische Bauelement 41 befindet sich auf einer Platine 42 der Elektronik 40.
Über eine entsprechende Betätigung des Betätigungselementes 20 kann das elektrische Bauelement 41 aktiviert werden, woraufhin unterschiedliche Aktionen hinsichtlich der Kommunikation zwischen dem Identifikationsgeber 1 und dem Kraftfahrzeug 2 gestartet werden können. In der Regel kann der mobile Identifikationsgeber 1 mit einer Sende- und/oder Empfangseinheit ausgestattet sein, um zuverlässig mit dem Kraftfahrzeug 2, insbesondere mit einer kraftfahrzeugseitigen Sende- und/oder Empfangseinheit zu kommunizieren.
Das Betätigungselement 20 ist gemäß aller weiteren Ausführungsbeispiele der Erfindung aus einem Grundkörper 21 aus Kunststoff ausgebildet, welches beispielsweise in 2 verdeutlicht ist. Die Außenseite des Grundkörpers 21 weist eine metallische Beschichtung 30 auf. Die Befestigung des Betätigungselementes 20 befindet sich auf der Innenfläche 22 des Grundkörpers 21 und zwar sind auf der Innenfläche 22 Freiflächen 23 vorgesehen, die metallschichtlos sind. An den Freiflächen 23 ist der Grundkörper 21 mit dem Dichtelement 13 stoffschlüssig verbunden. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Grundkörper 21 mit dem Dichtelement 13 an den drei Flächen 23 laserverschweißt.
In 3 ist exemplarisch dargestellt, dass die Außenseite des Betätigungselementes 20 an ihrer metallischen Beschichtung 30 ein Designelement 24 in Form eines Piktogramms aufweisen kann. Das obere Betätigungselement 20 dient zur Verriegelung des kraftfahrzeugseitigen Sicherheitssystems 3. Das untere Betätigungselement 20 hingegen dient zur Entriegelung des kraftfahrzeugseitigen Sicherheitssystems 3. Wie 1 und 3 zeigen, befinden sich die Betätigungselemente 20 in einer Ausnehmung 14 des Gehäuses 10. Zudem liegen die Betätigungselemente 20 unmittelbar an der oberen Gehäuseschale 11 an, wobei die eigentliche Befestigung innenseitig an den Freiflächen 23 vorliegt.
Gemäß der 2, 4 bis 6 ist es denkbar, dass die metallische Beschichtung 30 nicht nur an der sichtbaren Außenfläche des Betätigungselementes 20 angeordnet ist, sondern zumindest teilweise an der Innenfläche 22 vorliegt. Nur an den Befestigungspunkten, die durch die Freiflächen 23 definiert sind, befindet sich keine metallische Beschichtung. Alternativ ist es denkbar, dass die Innenfläche 22 komplett metallschichtlos als Freifläche 23 ausgebildet ist, welches zum Beispiel in 7 und in 8 gezeigt ist. Ebenfalls kann das Betätigungselement 20 gemäß 2, 4 bis 6 an der Innenfläche 22 komplett metallschichtlos ausgebildet sein.
In den 4 bis 6 sind mögliche Ausführungsalternativen eines Designelementes 24 gezeigt, welches an der Außenseite des Betätigungselementes 20 vorliegen kann. Gemäß 4 weist der Grundkörper 21 an seiner Oberfläche das jeweilige Designelement 24 auf.
Die metallische Beschichtung 30 befindet sich oberhalb der Oberfläche des Grundkörpers 21, wobei sich an der Oberfläche der metallischen Beschichtung 30 ebenfalls das Designelement 24 bildet, welches sichtbar für den Benutzer ist.
Gemäß 5 ist das Designelement 24 – wie auch in 4 – vorsprungartig an der metallischen Beschichtung 30 ausgebildet, so dass der Benutzer das Designelement 24 nicht nur sehen sondern auch ertasten kann. Im Gegensatz zur 4 ist die Oberfläche des Grundkörpers 21 plan ausgeführt.
In einer weiteren Ausführungsalternative gemäß 6 weist die metallische Beschichtung 30 an der Außenseite des Betätigungselementes 20 metallschichtlose Freiflächen 33 auf, die ein Designelement 24 für den Benutzer entstehen lassen. Zusätzlich kann in 6 vorgesehen sein, dass die Elektronik 40 Lichtelemente 43 in Form von LEDs aufweist, die zur Beleuchtung der metallschichtlosen Freiflächen 33 sorgen.
In 7 ist schematisch gezeigt, dass die Metallschicht 30, aus mehreren Metallschichten 32 ausgebildet sein kann. Darüber hinaus ist es denkbar, dass eine Schutzschicht 31 die metallische Beschichtung 30 abdeckt. Selbstverständlich kann die Schutzschicht 31 auch gemäß 1 bis 6 bzw. 8 vorliegen.
In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Betätigungselementes 20 dargestellt, bei dem der Grundkörper 21 ein Zweikomponentenspritzgussteil ist, wobei die erste Komponente 21a aus einem galvanisierbaren Kunststoff ausgebildet ist und die zweite Komponente 21b aus einem nicht galvanisierbaren Kunststoff gebildet ist. Die Metallisierung des Grundkörpers 21 kann über ein Galvanisierungsverfahren oder ein physikalisches und/oder chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren, insbesondere PVD-Verfahren erfolgen. Hierbei erfolgt in einem ersten Schritt eine Metallisierung des Grundkörpers 21. Hierbei ist es denkbar, dass der komplette Grundkörper 21 mit einer metallischen Beschichtung 30 beschichtet wird. Anschließend kann an definierten Stellen innenseitig des Grundkörpers 21 ein definierter Bereich der metallischen Beschichtung 30 abgetragen werden, beispielsweise über einen Laser, so dass Freiflächen 23 entstehen. Gemäß 8 kann die Metallisierung des Grundkörpers 21 derart erfolgen, dass bei der Galvanisierung lediglich die erste Komponente 21a mit der metallischen Beschichtung 30 versehen wird. Da die zweite Komponente 21b des Grundkörpers 21 nicht galvanisierbar ist, verbleibt die gesamte Oberfläche der zweiten Komponente 21b des Grundkörpers 21 metallschichtfrei. Somit ist gemäß 8 kein weiterer Schritt zur Abtragung eines partiellen Bereiches der metallischen Beschichtung 30 an der Innenfläche 22 des Betätigungselementes 20 notwendig.
Nachdem der Grundkörper 21 entsprechend metallisiert worden ist, siehe Schritt 2 der 9, wird der Grundkörper 21 einschließlich seiner metallischen Beschichtung 30 in die Ausnehmung 14 des Gehäuses 10 gelegt (Schritt 3). Anschließend erfolgt eine Laserverschweißung des Betätigungselementes 20 an seiner Innenfläche 22 und zwar an der metallschichtlosen Freifläche 23, so dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Lichtelement 13 und dem Grundkörper 21 entsteht (s. Schritt 4). Bevor die Metallisierung des Grundkörpers 21 gemäß Schritt 2 erfolgt, folgt die Erzeugung des Grundkörpers 21 in einem Spritzgussverfahren (Schritt 1). In sämtlichen Figuren sind die Bereiche A gezeigt, die vereinfacht die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Grundkörper 21 und dem Dichtelement 13 darstellen.
Bezugszeichenliste

1: mobiler Identifikationsgeber
2: Kraftfahrzeug
3: Sicherheitssystem
10: Gehäuse
11: erste Gehäuseschale
12: zweite Gehäuseschale
13: Dichtelement
14: Ausnehmung
20: Betätigungselement
21: Grundkörper
21a: erste Komponente
21b: zweite Komponente
22: Innenfläche
23: Freifläche
24: Designelement
30: metallische Beschichtung
31: Schutzschicht
32: Metallschicht
33: Freifläche
40: Elektronik
41: elektrisches Bauelement, Mikroschalter, Schalter
42: Platine
43: Lichtelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009022077 A1 [0002]

Claims

Mobiler Identifikationsgeber (1) für eine Aktivierung eines Sicherheitssystems (3) eines Kraftfahrzeuges (2), insbesondere eines Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystems, mit einem Gehäuse (10), in dem eine Elektronik (40) angeordnet ist, die mit dem kraftfahrzeugseitigen Sicherheitssystem (3) in Kommunikation bringbar ist, mindestens einem für einen Benutzer zugänglichen Betätigungselement (20), das zur Aktivierung eines elektrischen Bauelementes (41) der Elektronik (40) geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (20) aus einem Grundkörper (21) aus Kunststoff ausgebildet ist, wobei das Betätigungselement (20) außenseitig eine metallische Beschichtung (30) und eine Innenfläche (22) aufweist, die der Elektronik (40) zugewandt ist und mit zumindest einer metallschichtlosen Freifläche (23) ausgeführt ist, und dass ein aus einem flexiblen Kunststoff ausgeführtes Dichtelement (13) zwischen der Elektronik (40) und dem Betätigungselement (20) angeordnet ist, wobei die Freifläche (23) des Betätigungselementes (20) stoffschlüssig mit dem Dichtelement (13) verbunden ist.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freifläche (23) mit dem Dichtelement (13) laserverschweißt ist.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (20) eine Vielzahl an Freiflächen (23) aufweist.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) aus mindestens zwei Gehäuseschalen (11, 12) ausgeführt ist, wobei das Betätigungselement (20) in einer Ausnehmung (14) einer der Gehäuseschalen (11, 12) angeordnet ist, wobei das Betätigungselement (20) unmittelbar an der Gehäuseschale (11, 12) anliegt.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (30) zumindest teilweise an der Innenfläche (22) des Betätigungselementes (20) angeordnet ist.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (30) ein für den Benutzer sichtbares Designelement (24) aufweist, insbesondere ein Piktogramm aufweist.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (30) eine Chrombeschichtung ist.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (20) außenseitig an der metallischen Beschichtung (30) zumindest eine weitere metallschichtlose Freifläche (33) aufweist, wobei insbesondere der Grundkörper (21) und/oder das Dichtelement (13) lichtdurchlässig ist/sind.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (30) eine Schutzschicht (31) aufweist.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (21) ein Zweikomponentenspritzgussteil ist, wobei die erste Komponente (21a) aus einem galvanisierbaren Kunststoff ausgebildet ist und die zweite Komponente (21b) aus einem nicht galvanisierbaren Kunststoff ausgebildet ist.
Mobiler Identifikationsgeber (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (30) aus mehreren Metallschichten (32) ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines mobilen Identifikationsgebers (1), der zur Aktivierung eines Sicherheitssystems (3) eines Kraftfahrzeuges (2) dient, insbesondere eines Zugangs und/oder Fahrberechtigungssystems, mit einem Gehäuse (10), in dem eine Elektronik (40) angeordnet ist, die mit dem kraftfahrzeugseitigen Sicherheitssystem (3) in Kommunikation bringbar ist, mindestens einem für den Benutzer zugänglichen Betätigungselement (20), das zur Aktivierung eines elektrischen Bauelementes (41) der Elektronik (40) geeignet ist, dem Betätigungselement (20), das aus einem Grundkörper (21) aus Kunststoff ausgebildet ist und außenseitig eine metallische Beschichtung (30) aufweist, wobei das Betätigungselement (20) eine Innenfläche (22) aufweist, die der Elektronik (40) zugewandt ist und mit zumindest einer metallschichtlosen Freifläche (23) ausgeführt ist, einem aus einem flexiblen Kunststoff ausgeführten Dichtelement (13), das zwischen der Elektronik (40) und dem Betätigungselement (20) angeordnet ist, mit den folgenden Schritten: a) Erzeugung des Grundkörpers (21) aus Kunststoff b) Metallisierung des Grundkörpers (21) c) Einlegen des Grundkörpers (21) in eine Ausnehmung (14) des Gehäuses (10) d) Laserverschweißen des Betätigungselementes (20) an seiner Innenfläche (22), die mit zumindest einer metallschichtlosen Freifläche (22) ausgeführt ist, mit dem Dichtelement (13), so dass die Freifläche (23) und das Dichtelement (13) stoffschlüssig verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallisierung des Grundkörpers (21) gemäß Schritt b) in einem Galvanisierungsverfahren oder in einem physikalischem und/oder chemischen Gasphasenabscheidungsverfahren durchgeführt wird, wobei insbesondere die komplette Außenfläche des Grundkörpers (21) metallisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Metallisierung gemäß Schritt b) ein partieller Bereich der metallischen Beschichtung (30) an der Innenfläche (22) des Betätigungselementes (20) abgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laser die Abtragung der metallischen Beschichtung (30) ausführt, wobei insbesondere der gleiche Laser anschließend im Schritt d) eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt b) auf der außenseitigen Oberfläche der metallischen Beschichtung (30) ein Designelement (24) aufgebracht wird, insbesondere mittels einer Laserabtragung.
Verfahren zur Herstellung eines mobilen Identifikationsgebers (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.