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Die Erfindung betrifft eine touchsensitive und zierteilintegrierbare Bedieneinheit für mehr als eine Funktion mit metallischer Oberfläche sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Aus dem Stand der Technik sind nicht zierteilintegrierte, touchsensitive Bedieneinheiten für mehr als eine Funktion bekannt, die jedoch wegen der abschirmenden Wirkung von Metall bzw. metallischen Oberflächen keine kapazitive Auswertung für mehrere Funktionen zulassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine touchsensitive Bedieneinheit für mehrere Funktionen bereit zu stellen, welche in ein Zierteil integriert werden kann und die eine metallische Oberfläche aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bedieneinheit gemäß Anspruch 1 sowie das Verfahren zum Herstellen der Bedieneinheit gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird eine touchsensitive Bedieneinheit für mehr als eine Funktion – insbesondere für ein Fahrzeug vorgeschlagen – die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine im Einbauzustand zum Innenraum des Fahrzeugs weisende, metallische Oberfläche der Bedieneinheit derart segmentiert ist, dass die Segmente der Bedieneinheit nicht elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
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Nach dem Stand der Technik sind touchsensitive Bedieneinheiten für mehrere Funktionen (z. B. für die Bedienung eines Klimageräts), die beispielsweise nach dem Prinzip eines „kapazitiven Schalters” funktionieren, meist einzeln verbaut und wegen der abschirmenden Wirkung von Metall bzw. metallischen Oberflächen nur hinter nichtmetallischen Oberflächen angeordnet. Durch die vorliegende Erfindung können demgegenüber mehrere touchsensitive Funktionen in einer Bedieneinheit integriert werden. Es existiert eine freie Gestaltungsmöglichkeit der Oberflächen, insbesondere auch von metallischen Oberflächen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich daraus, dass die Bedieneinheit aus „einem Stück ausgebildet werden kann, dass Tastenführungen und Einzeltasten entfallen können, dass bei der Bedienung der Bedieneinheit ein geringerer Grad an Verschmutzung auftritt und die Bedieneinheit unempfindlicher ist gegen eine Beschädigung oder gar Zerstörung durch Flüssigkeiten, als dies bei Lösungen nach dem Stand der Technik der Fall ist. Durch die vorliegende Erfindung ergeben sich auch gestalterische Vorteile, beispielsweise in Form von exakten Spaltbildern und geschlossen wirkenden Oberflächen.
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Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Bedieneinheit ein Bestandteil eines Zierteils ist. Hierdurch kann in auch ästhetisch ansprechender Weise die erfindungsgemäße Bedieneinheit beispielsweise in ein Fahrzeug integriert werden.
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Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Bedieneinheit zumindest zwei Segmente auf, wobei durch jedes Segment eine unterschiedliche Funktion einer fahrzeugeigenen Einrichtung schalt- und/oder einstellbar ist.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Bedieneinheit weiter einen optional hinterleuchteten Symbolträger oder ein oder mehrere Displays auf.
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In vorteilhafter Weise kann die metallische Oberfläche der Bedieneinheit ausgebildet sein durch eine Galvanik-Schicht, ein Metallblech und/oder ein massives Metall. Weiter ist es von Vorteil, wenn wenigstens eines der Segmente der Bedieneinheit die Funktion eines kapazitiven Schalters aufweist.
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Ebenso ist es von Vorteil, wenn bei der touchsensitiven Bedieneinheit wenigstens ein Teil der Segmente eine Funktionsbeleuchtung aufweist.
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Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen einer touchsensitiven Bedieneinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die segmentierte metallische Oberfläche der Bedieneinheit hergestellt wird durch ein Laserverfahren, ein 2-Komponenten-Spritzguss-Verfahren, oder durch eine Hinterspritzung von Einzelteilen, derart, dass die Segmente der Bedieneinheit keine elektrisch leitende Verbindung zueinander aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1a: eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedieneinheit;
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1b: eine Schnittansicht entlang a-a gemäß einer Variante der ersten Ausführungsform (Variante 1);
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1c: eine Schnittansicht entlang a-a gemäß einer weiteren Variante der ersten Ausführungsform (Variante 2);
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2a: eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedieneinheit;
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2b: einen Ausschnitt aus der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedieneinheit;
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2c: eine Schnittansicht entlang a-a gemäß einer Variante der zweiten Ausführungsform (Variante 3);
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2d: eine Schnittansicht entlang a-a gemäß einer weiteren Variante der zweiten Ausführungsform (Variante 4):
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3a: Schnittansichten entlang b-b mit einer metallischen Schicht in Form einer Galvanik-Schicht (Varianten 1 bis 3);
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3b: Schnittansichten entlang b-b mit einer metallischen Schicht in Form eines dünnen Blechs (Varianten 4 bis 6);
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3c: Schnittansichten entlang b-b mit einer metallischen Schicht in Form eines massiven Teils (Varianten 7 bis 9);
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Die Darstellungen in den Figuren sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht. Innerhalb der Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
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Wie in 1a gezeigt, ist bei der touchsensitiven Bedieneinheit 1 für mehr als eine Funktion eine im Einbauzustand zum Innenraum des Fahrzeugs weisende, metallische Oberfläche der Bedieneinheit derart segmentiert, dass die einzelnen Segmente (E1-Ex) der Bedieneinheit 1 nicht elektrisch leitend miteinander verbunden sind, und so mehrere Funktionen mit der touchsensitiven Bedieneinheit 1 bedienbar sind.
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Die touchsensitive Bedieneinheit kann in ein Zierteil (Dekorelement) A1, A2 (siehe 1a und 2a) integriert sein.
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Die Anzeige der einzelnen Funktionen C1 kann, wie in 1b und 1c gezeigt, durch einen hinterleuchteten Symbolträger B1 erfolgen, bei dem ein geeignetes Leuchtmittel J1 (z. B. LED) auf einer Platine G1 angeordnet ist.
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Auch kann eine Funktionsbeleuchtung 11 der Segmente, beispielsweise über einen Lichtleiter F1 vorgesehen sein. Ein derartiger Lichtleiter F1 kann in einen Träger K1 gesteckt (siehe 3a bis 3c), oder im 2-K-Spritzguss-Verfahren angespritzt sein.
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Die metallische Oberfläche der einzelnen Segmente kann in Form einer Galvanik-Schicht Ea1-Eax, eines dünnen Blechs Eb1-Ebx oder eines massiven Materials Ec1-Ecx ausgebildet sein. Je nach Art der metallischen Oberfläche unterscheiden sich die Oberflächen hauptsächlich in der Dicke, und erfindungsgemäß sind Dicken ab der für galvanische Überzüge üblichen Dicke im Bereich ab etwa 1 Mikrometer über mehrere Millimeter bis hin in den Zentimeterbereich möglich.
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Ist eine Funktionsbeleuchtung I1 vorgesehen, haben die Segmente Aussparungen für das/die Leuchtmittel, beispielsweise den/die Lichtleiter F1. Ein Lichtleiter F1 kann entfallen, wenn der Träger K1 aus transparenten Material, z. B. PMAA ausgeführt ist.
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Durch eine geeignete Hinterleuchtung J1 ergeben sich außer der Beleuchtung für die einzelnen Funktionen C1 auch Effekte der Spalt- oder Stegbeleuchtung D1, L1, M1, die ein Auffinden der einzelnen Funktionen, beispielsweise C1 und C2, erleichtern.
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Statt eines hinterleuchteten Symbolträgers B1 können auch ein oder mehrere Display(s) eingesetzt sein. Durch einen Symbolträger B1 kann beispielsweise benachbart zu jedem mit einer Funktion versehenen Segment E1-Ex der Bedieneinheit 1 ein die Funktion bezeichnendes Symbol dargestellt werden. Ähnliches kann durch ein oder mehrere Displays erreicht werden, wobei mittels des einen oder der mehreren Displays selbstverständlich auch andere oder zusätzliche Informationen angezeigt werden können.
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1b (Variante 1) und 2c (Variante 3) zeigen beim Schnitt a-a eine Ausführungsform, bei der die einzelnen Betätigungsfelder E1-Ex durch ein Kabel oder eine Flexleiterbahn H1 flexibel mit der Platine G1 verbunden sind. Bei 1c (Variante 2) und 2d (Variante 4) sind die Betätigungsfelder E1-Ex direkt mit der Platine G1 kontaktiert H2 (z. B. mittels einer Steckerleiste).
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2a zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedieneinheit 1, bei der die Symbole C2 direkt in das Galvanik-beschichtete oder mit Blech belegte Trägerteil A2 (z. B. durch Laserung, 2-K-Verfahren, Stanzung usw.) eingebracht sind. Bei dieser Variante sind die Funktionen C2 räumlich von den Betätigungsfeldern E1-Ex getrennt.
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2b zeigt einen Ausschnitt aus einer Variante der erfindungsgemäßen Bedieneinheit 1, bei der die Symbole C2 innerhalb der Betätigungsfelder E1-Ex liegen und durch die Trennungen D2, D3 oder Haptikstege L1, M1 (siehe 3a bis 3c) voneinander getrennt sind. Mittels der Trennungen D2 können Doppel- oder Mehrfach-Funktionen realisiert werden.
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1b (Variante 1) und 1c (Variante 2) zeigen einen Schnitt entlang a-a, und 3a (Variante 1) einen Schnitt entlang von b-b. Hierbei ist in einem in Kunststoff gespritzten, einstückigen und galvanisierten Basisträgermaterial bzw. Trägerteil K1 die Segmentierung E1-Ex erzielt worden, indem die Galvanik-Schicht mit Laser oder geeigneten mechanischen Verfahren an den hierfür vorgesehenen Stellen (z. B. D1 und D2) durchtrennt wurde, oder durch ein 2-Komponenten-Spritzverfahren, bei dem die Trennstellen D1, D2 oder L1 (3a, Schnitt b-b, Variante 2) keine Galvanik annehmen.
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Gemäß 3a, Variante 2, kann das Basisträgermaterial bzw. Kunststoff-Trägerteil K1 so ausgeprägt sein, dass zur besseren Unterscheidung der einzelnen Funktionen Haptikstege L1 zwischen den Segmenten Ea1-Eax über die Galvanik-Oberfläche hervorstehen.
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3a, Variante 3, zeigt eine Ausführungsform mit Haptikstegen M1 die als Einzelteile eingefügt sind.
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In 3b, Varianten 4, 5 und 6, sind Ausführungsformen gezeigt, bei denen statt einer Galvanik-Schicht dünne Bleche Eb1-Ebx verbaut sind, die mit Kunststoff zu einem massiven Teil hinterspritzt wurden. Die Hinterspritzung des Trägers K1 bildet auch die Trennungen D1, D2 und L1 aus.
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3b, Variante 6, zeigt eine Ausprägung mit Haptikstegen M1, ähnlich der Variante, wie sie in 3a, Variante 3 beschrieben wurde.
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3c, Varianten 7, 8 und 9, zeigen massive Metallteile Ec1-Ecx, die mit dem Kunststoffträger K1 in geeigneter Weise (umspritzt, heißverstämmt, mechanische Befestigung, Verklipsung, Klebung usw.) verbunden sind. Die Segmentierung erfolgt in gleicher Weise, wie in 3b, Varianten 4, 5 und 6 beschrieben ist.
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Durch die Erfindung wird eine touchsensitive Bedieneinheit für mehrere Funktionen (z. B. Klimabediengerät) zur Verfügung gestellt, welche zum einen in ein Zierteil integriert und zum anderen mit einer metallischer Oberfläche, einem dünnen Blech, oder massiv ausgeführt werden kann.
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Ein metallisches Zierteil A1 kann auf verschiedene Weise (z. B. Laserverfahren, 2-Komponenten-Spritzguss-Verfahren, Hinterspritzung von Einzelteilen usw.) segmentiert werden, so dass Einzelsegmente E1-Ex keine leitende Verbindung zueinander aufweisen, und so mehrere Funktionen in einem Zierteil bedienbar sind.
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Durch die vorliegende Erfindung werden insbesondere die folgenden Vorteile erzielt:
- – mehrere touchsenitive Funktionen in ein Zierteil integrierbar;
- – freie Gestaltung der Oberflächen; insbesondere metallische Oberflächen möglich;
- – gestalterische Vorteile durch exakte Spaltbilder und geschlossene Oberflächen;
- – wirtschaftliche und technische Vorteile, wie Zierteil aus einem Stück, Wegfall von Tastenführungen und Einzeltasten, geringere Verschmutzung, Schutz vor Flüssigkeiten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- touchsensitive Bedieneinheit
- A1
- Zierteil
- A2
- Zierteil
- B1
- Symbolträger oder Display
- C1
- Symbole oder Displaygrafik
- C2
- Symbole (z. B. gelasert, gefräst oder 2-K-Verfahren)
- D1
- Trennung (z. B. Laserung, Fräsung, 2-K-Verfahren oder separate Teile)
- D2
- Trennung (für Doppel- oder Mehrfach-Funktion)
- Ea1-Eax
- Einzel-Segmente (Galvanik-Schicht)
- Eb2-Ebx
- Einzel-Segmente (dünnes Blech)
- Eb3-Ecx
- Einzel-Segmente (massives Teil)
- F1
- Lichtleiter-Funktionsbeleuchtung
- G1
- Platine
- H1
- Elektrische Verbindung (z. B. Kabel, Flexband)
- H2
- Elektrische Verbindung (feste Verbindung mit Platine)
- I1
- Funktionsbeleuchtung
- J1
- Symbolbeleuchtung oder Hintergrundbeleuchtung für Display
- K1
- Basisträgermaterial
- L1
- Haptik-Stege
- M1
- separate Haptik-Stege
