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Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Sensor für ein Fahrzeug.
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Bei modernen Fahrzeugen werden kapazitive Sensoren häufig im Rahmen eines Einklemmschutzes zur Überwachung auf eine Annäherung eines Objekts an ein Bauteil des Fahrzeugs (z. B. eine Fahrzeugtür oder einen Stoßfänger) oder im Rahmen einer automatischen Türstellvorrichtung zur Detektion einer Bewegung eingesetzt. Alternativ werden kapazitive Sensoren aber auch als Schaltelemente (beispielsweise als Taster) verwendet. Herkömmlicherweise umfasst ein kapazitiver Sensor wenigstens eine Sensorelektrode, über die ein elektrisches Wechselfeldes ausgesendet wird. Ist bei dem Sensor lediglich eine Sensorelektrode vorhanden, bildet diese Sensorelektrode mit einem in der Umgebung des Sensors angeordneten (geerdeten) Objekt einen Sensorkondensator mit einer Sensorkapazität. Anhand des elektrischen Wechselfeldes wird von einer dem Sensor zugeordneten Auswerteeinheit ein Maß für die Sensorkapazität ermittelt (Messung gegen Masse). Bei einer Veränderung des Abstands zwischen der Sensorelektrode und dem Objekt ändert sich dabei der Wert des Maßes für die Sensorkapazität. In alternativer Ausführung umfasst der kapazitive Sensor eine weitere Sensorelektrode. Diese weitere Sensorelektrode dient dabei als „Empfangselektrode” für das elektrische Wechselfeld und bildet somit mit der das Wechselfeld ausstrahlenden Sensorelektrode (der „Sendeelektrode”) ebenfalls einen Sensorkondensator mit einer zugeordneten Sensorkapazität (sogenanntes Sender-Empfänger-Prinzip). Tritt ein Gegenstand in das zwischen beiden Sensorelektroden verlaufende Wechselfeld ein, ändert sich dabei ebenfalls der Wert des Maßes für die Sensorkapazität.
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Herkömmlicherweise wird die oder jede Sensorelektrode durch eine metallische Platte oder einen Draht gebildet, die eine zur Handhabung hinreichend hohe Steifigkeit aufweisen. Die Sensorelektrode wird bei der Montage des Sensors regelmäßig an die Kontur des bestimmungsgemäßen (Fahrzeug-)Bauteils angepasst (z. B. vorgebogen) und (häufig mittels eines Adapters) an diesem befestigt. Die jeweilige Sensorelektrode ist dabei regelmäßig mittels eines jeweils zugeordneten Kontaktkabels mit der Auswerteeinheit kontaktiert. Dieses Kontaktkabel wird herkömmlicherweise ebenfalls an dem Bauteil des Fahrzeugs (oder ggf. an einem zwischengeordneten Montageadapter) verlegt und befestigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kapazitiven Sensor für ein Fahrzeug mit reduziertem Montageaufwand anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen kapazitiven Sensor für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Der erfindungsgemäße kapazitive Sensor umfasst eine Sensorelektrode, die zumindest teilweise durch eine elektrisch leitfähige Folie gebildet ist. Die Sensorelektrode ist dabei mittels eines (Kunststoff-)Spritzgießprozesses in ein Trägerelement integriert. Des Weiteren umfasst der kapazitive Sensor eine Auswerteeinheit, auf die die Sensorelektrode erfindungsgemäß ohne zwischengeschaltetes Kabel aufgeschaltet ist.
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Bei der elektrisch leitfähigen Folie handelt es sich beispielsweise um eine metallische Folie (z. B. Aluminium- oder Kupferfolie) oder vorzugsweise um eine leitfähig beschichtete (z. B. metallisierte) Kunststoff-Folie. In letzterem Fall wird eine besonders flexible geometrische Gestaltung der Sensorelektrode ermöglicht, da die Kunststoff-Folie sowohl vollflächig als auch lediglich teilweise, insbesondere mit nahezu frei wählbaren geometrischen, ebenen Strukturen leitfähig beschichtet werden kann. Die Kunststoff-Folie dient als Trägermaterial und verhindert dabei vorteilhafterweise, dass im Spritzgießprozess die geometrische Struktur der leitfähigen Schicht durch den überströmenden Kunststoff verschoben oder gar zerstört wird. Beispielsweise können auch zwei Sensorelektroden auf ein und derselben Kunststoff-Folie ausgebildet werden.
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Der erfindungsgemäße Sensor wird vorzugsweise als Abstandssensor für eine Einklemmschutzvorrichtung eingesetzt. Alternativ kommt der Sensor bei einer bewegungssensitiven Schalt- und Steuereinheit zum Einsatz, die anhand einer Änderung der (der Sensorelektrode zugeordneten) Sensorkapazität – oder einem Maß für diese Sensorkapazität wie z. B. einem Verschiebestrom – eine Bewegung eines Fahrzeugnutzers erkennt und bei Übereinstimmung dieser Bewegung mit einem vorgegebenen Bewegungsablauf beispielsweise die Heckklappe des Fahrzeugs zur Öffnung ansteuert. Alternativ kann der erfindungsgemäße Sensor im Rahmen der Erfindung auch an einem Türgriff zur automatischen Türbetätigung oder an einer automatisch verstellbaren Kopfstütze zum Einsatz kommen.
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Bei dem Trägerelement handelt es sich vorzugsweise um ein dem Sensor zugeordnetes Element, das als Adapter zur Montage des Sensors an einem Bauteil des Fahrzeugs vorgesehen ist. Ein solcher „Montageadapter” ist bei herkömmlichen kapazitiven Sensoren regelmäßig vorhanden, um die Sensorelektroden in einer vorgegebenen Position einfach an dem Bauteil des Fahrzeugs anbringen zu können, wobei die Sensorelektroden meist zunächst an dem Montageadapter vormontiert werden. Dadurch dass die Sensorelektrode erfindungsgemäß in das Trägerelement integriert ist, entfällt vorteilhafterweise die Vormontage der Sensorelektrode an dem Trägerelement. Alternativ kann es sich bei dem Trägerelement im Rahmen der Erfindung aber auch um das Bauteil des Fahrzeugs selbst (z. B. um einen mittels Kunststoff-Spritzgießen hergestellten Stoßfänger, einen Türgriff oder eine Innenraumverkleidung) des Fahrzeugs handeln. Mit anderen Worten ist in diesem Fall die Sensorelektrode des kapazitiven Sensors unmittelbar in das Bauteil des Fahrzeugs selbst integriert.
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Dadurch, dass zur Signalübertragung zwischen der Sensorelektrode und der Auswerteeinheit ein Kabel entfällt, kann vorteilhafterweise der Montageaufwand, der insbesondere zur Kontaktierung des Kabels an der Sensorelektrode erforderlich ist, verringert werden. Zudem kann eine besonders kompakte und damit platzsparende Bauform des kapazitiven Sensors erreicht werden. Außerdem ist die in das Trägerelement integriertet Sensorelektrode gegenüber mechanischen Einflüssen, beispielsweise gegen Losreißen von dem Trägerelement geschützt.
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In zweckmäßiger Ausführung ist das Trägerelement mittels des Spritzgießprozesses einseitig an die Sensorelektrode angespritzt. Mit anderen Worten wird die Sensorelektrode bzw. der die Sensorelektrode bildende Teil der elektrisch leitfähigen Folie nur auf einer (Flach-)Seite mit Kunststoff angespritzt. Dadurch wird eine einfache Fertigung des Sensors, insbesondere ein einfach aufgebautes Spritzgießwerkzeug ermöglicht.
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In alternativer Ausführung ist das Trägerelement mittels des Spritzgießprozesses zumindest abschnittsweise (vorzugsweise nahezu vollständig) um die Sensorelektrode herumgespritzt. Das heißt, dass die Sensorelektrode (bzw. der die Sensorelektrode bildende Teil der leitfähigen Folie) in wenigstens einem Abschnitt allseitig von dem Trägerelement umgeben ist, wobei gegebenenfalls ein zur Kontaktierung mit der Auswerteeinheit vorgesehener weiterer Abschnitt der Sensorelektrode (bzw. der diese bildenden Folie) zweckmäßigerweise ausgespart, insbesondere nicht allseitig umspritzt ist. Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung dabei denkbar, dass die Sensorelektrode (bzw. der die Sensorelektrode bildende Teil der leitfähigen Folie) in einer einzigen Spritzgießstufe mehrseitig umspritzt wird. In fertigungstechnisch zweckmäßiger Weise ist es aber vorgesehen, die Sensorelektrode mittels eines mehrstufigen Spritzgießprozesses zu umspritzen (insbesondere jede Folienseite in einer eigenen Spritzgießstufe). Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass der Kunststoff auf den beiden (Flach-)Seiten der Sensorelektrode unterschiedlich stark (d. h. mit unterschiedlicher Materialdicke) aufgebracht ist. Beispielsweise ist das Trägerelement zur – der Auswerteeinheit abgewandten – Außenseite hin besonders dünn ausgeführt ist, so dass die Sensorelektrode besonders nahe an der Außenseite des Trägerelements und somit nahe an dem mit dem kapazitiven Sensor zu überwachenden Messvolumen angeordnet ist.
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In bevorzugter Ausführung ist die Auswerteeinheit in einem (dem Sensor zugeordneten und als Elektronikgehäuse bezeichneten) Gehäuse angeordnet. Das Elektronikgehäuse ist dabei vorzugsweise mediendicht mit dem Trägerelement verbunden (vorzugsweise auf diesem befestigt), so dass die Auswerteeinheit vorteilhafterweise vor Feuchtigkeit geschützt ist. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass das Elektronikgehäuse mit einer zwischengeordneten Dichtung an das Trägerelement angeschraubt oder alternativ mit dem Trägerelement verklebt ist. Insbesondere für den Fall, dass die Sensorelektrode vollständig umspritzt ist, ist das Elektronikgehäuse vorzugsweise an das Trägerelement (beispielsweise durch Hochfrequenz- oder Vibrationsschweißen) angeschweißt. Für den Fall, dass die Sensorelektrode durch eine leitfähig beschichtete Kunststoff-Folie gebildet ist und diese eine hinreichende Dicke aufweist, ist es im Rahmen der Erfindung auch denkbar, dass das Elektronikgehäuse unmittelbar an die (einseitig angespritzte Kunststoff-Folie) angeschweißt ist.
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Bevorzugt weist die Auswerteeinheit eine Leiterplatte auf, auf der mindestens ein elektronisches Bauelement, insbesondere ein Mikrocontroller, eine integrierte Schaltung (ASIC) und/oder anderweitige analoge Schaltungen angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit in einem Vormontagezustand in das Elektronikgehäuse eingesetzt, so dass die Auswerteeinheit und das Elektronikgehäuse gemeinsam eine Vormontageeinheit bilden, die wiederum als Ganzes an dem Trägerelement befestigt werden kann. Für den Fall, dass das Trägerelement die Sensorelektrode vollständig umgibt, ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass auf der der Auswerteeinheit zugewandten Seiten des Trägerelements Positionierhilfen (z. B. Passstifte) zur möglichst präzisen Positionierung des Elektronikgehäuses angeordnet sind.
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In besonders bevorzugter Ausführung ist die Sensorelektrode (bzw. der diese bildende leitfähig beschichtete Teil der Kunststoff-Folie) mittels einer auf der Leiterplatte angeordneten Nullkraftfassung (sogenannte „Zero-Insert-Force-Fassung” oder auch „ZIF-Sockel”) elektrisch (d. h. galvanisch) mit der Auswerteeinheit kontaktiert. Für den Fall, dass die Sensorelektrode mit Kunststoff umspritzt ist, ist zweckmäßigerweise ein Abschnitt der Sensorelektrode aus dem Trägerelement herausgeführt und somit nicht mit Kunststoff umspritzt. Dieser Abschnitt weist somit eine hinreichend hohe Flexibilität zur Kontaktierung mit der Nullkraftfassung auf. Für den Fall, dass die Sensorelektrode lediglich einseitig hinterspritzt ist, ist diese insbesondere nicht vollflächig mit dem das Trägerelement bildenden Kunststoff verbunden. Die Nullkraftfassung bietet dabei den Vorteil, dass keine Kraft zum Einführen der Sensorelektrode bzw. der Folie benötigt wird. Das heißt, dass durch die Nullkraftfassung auch eine besonders dünne Folie kontaktiert werden kann, ohne die Folie zu zerstören. Bei einer Nullkraftfassung handelt es sich meist um ein Bauteil mit mechanisch betätigten Klemmkontakten. Die Kontaktkraft wird dabei regelmäßig erst nach dem Einführen des Kontaktpartners durch Schließen der Klemmkontakte z. B. mittels eines Hebels aufgebracht.
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Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung auch denkbar, dass die Sensorelektrode keine galvanische Verbindung mit der Auswerteeinheit aufweist und insbesondere kapazitiv an die Auswerteeinheit angebunden ist. In diesem Fall weist die Auswerteeinheit eine der Sensorelektrode zugewandte Koppelelektrode auf, die im Betrieb des Sensors ein elektrisches Wechselfeld in Richtung der Sensorelektrode abstrahlt. Dieses (Koppel-)Wechselfeld tritt in die Sensorelektrode ein und wird zu der der Koppelelektrode abgewandten Seite der Sensorelektrode hin als (Sensor-)Wechselfeld wieder abgestrahlt.
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In einer weiteren alternativen Ausführung des kapazitiven Sensors ist die Sensorelektrode mittels eines von der Leiterplatte der Auswerteeinheit abstehenden Federstifts elektrisch mit der Auswerteeinheit kontaktiert. Dieser Federstift wird vorzugsweise bei der Montage des Elektronikgehäuses an dem Trägerelement an eine blanke Stelle der elektrisch leitfähigen Folie – die im Fall der umspritzten Sensorelektrode aus dem Trägerelement ausgespart ist – angedrückt. In diesem Fall wird die Montage des kapazitiven Sensors weiter vereinfacht, da beispielsweise durch eine hinreichend große Fläche der blanken Stelle das Elektronikgehäuse auch mit vergleichsweise großen Fertigungstoleranzen mit dem Trägerelement verbunden und dennoch eine elektrische Kontaktierung der Auswerteeinheit und der Sensorelektrode sichergestellt werden kann.
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In einer weiteren alternativen Ausführung ist zur Kontaktierung der Sensorelektrode mit der Auswerteeinheit ein elektrisch leitfähiger Einpressstift derart in das Trägerelement eingepresst, dass der Einpressstift elektrisch mit der Sensorelektrode kontaktiert ist. Der Einpressstift ist außerdem zweckmäßigerweise mit einem auf der Leiterplatte der Auswerteeinheit angeordneten Kontaktsockel elektrisch kontaktiert. Vorzugsweise wird der Einpressstift hierzu zunächst in das Trägerelement eingepresst und nachfolgend bei der Montage des Elektronikgehäuses an dem Trägerelement (insbesondere automatisch) in den Kontaktsockel eingeschoben. Im Rahmen der Erfindung ist es allerdings auch denkbar, dass der Einpressstift mit der Leiterplatte beispielsweise auch durch Einpressen oder Löten kontaktiert ist.
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Alternativ zu dem Einpressstift ist die Sensorelektrode mit einem Kontaktstift versehen, der insbesondere auf die Sensorelektrode aufgelötet ist. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass der Kontaktstift bereits vor dem Spritzgießprozess mit der Sensorelektrode verbunden ist und somit ebenfalls in das Trägerelement eingebettet wird. Der Kontaktstift wird zweckmäßigerweise analog zu dem Einpressstift bei der Montage des Elektronikgehäuses an dem Trägerelement mit der Auswerteeinheit kontaktiert.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die elektrisch leitfähige Folie mit wenigstens einem Leuchtmittel, insbesondere einer Leuchtdiode (LED) bestückt. Das oder jedes Leuchtmittel ist in diesem Fall vorteilhafterweise zur optischen Signalisierung vorgesehen. Für den Fall, dass der kapazitive Sensor als Schalter eingerichtet und vorgesehen ist, wird durch das oder jedes Leuchtmittel beispielsweise die Auslösung des Schalters quittiert. Für den Fall, dass der kapazitive Sensor als Teil einer Einklemmschutzvorrichtung eingesetzt ist, wird durch das oder jedes Leuchtmittel vorzugsweise ein optisches Warnsignal zur Signalisierung eines drohenden Einklemmfalls ausgegeben.
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Für den Fall, dass die elektrisch leitfähige Folie mit einem oder mehreren Leuchtmitteln bestückt ist, weist die Folie zweckmäßigerweise eine Anzahl von Leiterbahnen, d. h. galvanisch voneinander getrennten, metallisierten Bereichen auf. Hierbei ist die Folie zweckmäßigerweise als Kunststoff-Folie ausgebildet, die die einzelnen Leiterbahnen trägt. Die Sensorelektrode kann im Rahmen der Erfindung dabei als großflächig metallisierter Bereich auf der Folie ausgebildet sein, während die zur Energieversorgung der Leuchtmittel vorgesehenen Leiterbahnen vergleichsweise schmal ausgeführt sind. Die Leuchtmittel sind im bestimmungsgemäßen Einbauzustand der Folie in dem Trägerelement zweckmäßigerweise auf der der Auswerteeinheit abgewandten Seite der Folie angeordnet, d. h. auf der Außenseite des Trägerelements. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass die Leuchtmittel das Trägerelement durchdringen und somit auf der Außenseite des Trägerelements freiliegen. Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass die Leuchtmittel vollständig in das Trägerelement eingebettet sind und somit im Betrieb durch den Kunststoff des Trägerelements hindurch strahlen.
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In alternativer Verwendung ist die leitfähige Folie als Elektrode zur elektromagnetischen Schirmung eingerichtet und vorgesehen. Das Trägerelement bildet dabei insbesondere ein Gehäuse für einen Elektromotor eines Spindelantriebs. Das Trägerelement umgibt diesen Elektromotor vorzugsweise rohrartig. Die in das Trägerelement integrierte leitfähige Folie ist vorzugsweise analog zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen mit der Motorelektronik (vorzugsweise der Auswerte-Elektronik einer Hallsensorik) kontaktiert und insbesondere auf Bezugspotential geschaltet. Die leitfähige Folie bildet somit – vergleichbar zum Schirmleiter eines Koaxialkabels – einen elektromagnetischen Schirm für den Elektromotor und verbessert dadurch dessen elektromagnetische Verträglichkeit. Dieser Aspekt wird als eigenständige Erfindung angesehen.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 in schematischer Schnittdarstellung einen kapazitiven Sensor mit einer Auswerteeinheit und einer elektrisch leitfähigen Folie, die eine Sensorelektrode des kapazitiven Sensors bildet, wobei die elektrisch leitfähige Folie unmittelbar mit der Auswerteeinheit kontaktiert ist,
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2 in Ansicht gemäß 1 ein alternatives Ausführungsbeispiel des kapazitiven Sensors,
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3 bis 5 in Ansicht gemäß 1 jeweils unterschiedliche Ausführungsbeispiele zur Kontaktierung der Sensorelektrode mit der Auswerteeinheit, und
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6 in Ansicht gemäß 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel des kapazitiven Sensors.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein kapazitiver Sensor 1 dargestellt. Der kapazitive Sensor 1 umfasst eine Sensorelektrode 2, die als Teil einer elektrisch leitfähigen Folie 4 ausgebildet ist, sowie eine Auswerteeinheit 6. Die Auswerteeinheit 6 ist dazu eingerichtet, einen Abstand zwischen der Sensorelektrode 2 und einem nächstgelegenen Objekt zu ermitteln. Die Auswerteeinheit 6 sendet dazu über die Sensorelektrode 2 ein elektrisches Wechselfeld aus, wobei die Sensorelektrode 2 mit dem nächstgelegenen (geerdeten) Objekt einen Sensorkondensator mit einer zugeordneten Sensorkapazität bildet (Messung gegen Masse). Anhand des Wertes der Sensorkapazität schließt die Auswerteeinheit 6 auf den Abstand zwischen der Sensorelektrode und dem Objekt.
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Des Weiteren umfasst der kapazitive Sensor 1 ein Elektronikgehäuse 8, in dem die Auswerteeinheit 6 montiert ist. Die Auswerteeinheit 6 umfasst dabei eine Leiterplatte 10, auf der weitere Bauelemente, wie z. B. ein nicht näher dargestellter Mikroprozessor sowie weitere analoge Schaltungsbauteile angeordnet sind.
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Der Sensor 1 umfasst außerdem ein Trägerelement 12, das mit der Sensorelektrode 2 stoffschlüssig verbunden ist. Die Sensorelektrode 2 ist konkret mittels eines Spritzgießprozesses mit Kunststoff hinterspritzt, wobei der Kunststoff das Trägerelement 12 bildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sensorelektrode 2 auf einer der Auswerteeinheit 6 zugewandten Rückseite 14 des Trägerelements 12 angeordnet.
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Zur Kontaktierung der Sensorelektrode 2 mit der Auswerteeinheit 6 ist ein nicht an dem Trägerelement 12 anhaftender Abschnitt der Folie 4 in eine Nullkraftfassung 16, die auf der Leiterplatte 10 der Auswerteeinheit 6 angeordnet ist, geführt. Die Folie 4 wird dabei ohne Montagekraft in die Nullkraftfassung 16 eingesetzt. Die elektrische Kontaktierung der Folie 4 mit der Nullkraftfassung 16 erfolgt durch Schließen von mechanisch betätigten Klemmkontakten (angedeutet durch einen Schließhebel 18).
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Das Elektronikgehäuse 8 ist in nicht näher dargestellter Weise mit dem Trägerelement 12 verbunden. Das Elektronikgehäuse 8 ist dabei zu dem Trägerelement 12 bzw. der Sensorelektrode 2 hin abgedichtet, so dass der Innenraum, in dem die Auswerteeinheit 6 angeordnet ist, gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit geschützt ist. Beispielsweise ist das Elektronikgehäuse 8 auf das Trägerelement 12 bzw. die mit diesem verbundene Sensorelektrode 2 aufgeklebt.
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Bei der Folie 4 handelt es sich um eine Kupferfolie, die eine hinreichend hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. In einem alternativen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Folie 4 um eine Kunststoff-Folie, die mit einer Metallschicht leitfähig beschichtet ist.
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Der kapazitive Sensor 1 ist zum Einsatz an einem Fahrzeug vorgesehen. Das Trägerelement 12 bildet dabei einen Montageadapter, mit dem der Sensor 1 an einem Bauteil des Fahrzeugs, z. B. an einem Stoßfänger oder einer Innenraumverkleidung einer Fahrzeugtür, montiert werden kann.
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In 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des Sensors 1 dargestellt. Die Sensorelektrode 2 bzw. die elektrisch leitfähige Folie 4 ist hierbei mit einem Abschnitt in das Trägerelement 12 eingebettet. Konkret ist die Sensorelektrode 2 mittels eines zweistufigen Spritzgießprozesses beidseitig, d. h. auf ihrer Rückseite 14 und auf der dieser entgegen gesetzten Vorderseite 20 mit Kunststoff umspritzt. Der nicht in das Trägerelement 12 eingebettete (weitere) Abschnitt der Folie 4 ist analog zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 mit der Nullkraftfassung 16 auf der Leiterplatte 10 kontaktiert. Das Elektronikgehäuse 8 ist in diesem Fall mit dem Trägerelement 12 verschweißt, so dass eine mediendichte Verbindung zwischen dem Trägerelement 12 und dem Elektronikgehäuse 8 gebildet ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Sensors 1 gemäß 3 ist die Sensorelektrode 2 nahezu vollständig in das Trägerelement 12 eingebettet. Lediglich eine im Vergleich zu der Gesamtfläche der Sensorelektrode 2 kleine Kontaktfläche 22 ist auf der Rückseite 14 des Trägerelements 2 ausgespart. Innerhalb dieser Kontaktfläche 22 liegt die Sensorelektrode 2 blank. Im dargestellten Montagezustand liegt auf dieser Kontaktfläche 22 ein Federstift 24, der von der Leiterplatte 10 absteht, auf. Über den Federstift 24 ist somit die Sensorelektrode 2 mit der Auswerteeinheit 6 elektrisch kontaktiert. Der Federstift 24 ist dabei derart bemessen, dass dieser bei der Befestigung des Elektronikgehäuses 8, in dem die Auswerteeinheit 6 vormontiert ist, gegen die Kontaktfläche 22 gedrückt und dabei elastisch deformiert wird. Dadurch wird eine hinreichend hohe Kontaktkraft zwischen dem Federstift 24 und der Sensorelektrode 2 sichergestellt, so dass auch bei im Betrieb des Fahrzeugs auftretenden Erschütterungen der elektrische Kontakt zwischen dem Federstift 24 und der Sensorelektrode 2 erhalten bleibt.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel des Sensors 1 gemäß 4 ist die Sensorelektrode 2 mittels eines (im Vergleich zu dem Federstift 24 steifen) metallischen Kontaktstifts 26 mit der Auswerteeinheit 6 verbunden. Der Kontaktstift 26 ist dabei mit der Folie 4 verlötet. Bei der Montage des Elektronikgehäuses 8 (und der darin befestigten Auswerteeinheit 6) an dem Trägerelement 12 wird der Kontaktstift 26 in eine mit diesem korrespondierende Kontaktfassung 28, die auf der Leiterplatte 10 angeordnet ist, eingeschoben und somit die Sensorelektrode 2 mit der Auswerteeinheit 6 elektrisch kontaktiert.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist die Sensorelektrode 2 alternativ zu dem Kontaktstift 26 über einen metallischen Einpressstift 30 elektrisch mit der Kontaktfassung 28 und somit der Auswerteeinheit 6 kontaktiert. Der Einpressstift 30 wird nach dem (vollständigen) Umspritzen der Sensorelektrode 2 erhitzt und in das Trägerelement 12 eingepresst. Dabei wird der Einpressstift 30 elektrisch mit der Sensorelektrode 2 kontaktiert. Bei der Montage des Elektronikgehäuses 8 an dem Trägerelement 12 wird der Einpressstift 30 analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 in die Kontaktfassung 28 eingeschoben.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist die Folie 4 als eine mit mehreren Leiterbahnen leitfähig beschichtete Kunststoff-Folie ausgebildet. Die Folie 4 ist dabei mit mehreren Leuchtmitteln, gebildet durch jeweils eine Leuchtdiode 32, bestückt. Diese Leuchtdioden 32 sind dabei auf der Außenseite 20 der Folie 4 angeordnet und dienen zur Signalisierung einer Annäherung an die Sensorelektrode 2. Die Leuchtdioden 32 sind dabei vor dem Umspritzen der Folie 4 auf diese aufgelötet, so dass die Leuchtdioden 32 ebenfalls in das Trägerelement 12 eingebettet sind.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensor
- 2
- Sensorelektrode
- 4
- Folie
- 6
- Auswerteeinheit
- 8
- Elektronikgehäuse
- 10
- Leiterplatte
- 12
- Trägerelement
- 14
- Rückseite
- 16
- Nullkraftfassung
- 18
- Schließhebel
- 20
- Vorderseite
- 22
- Kontaktfläche
- 24
- Federstift
- 26
- Kontaktstift
- 28
- Kontaktfassung
- 30
- Einpressstift
- 32
- Leuchtdiode
