-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handhabe, insbesondere einen Türaußengriff für ein Kraftfahrzeug.
-
Eine bekannte Handhabe der eingangs genannten Art ist an der Außenseite einer Seitentür eines Kraftfahrzeugs angebracht und dient dazu, die Seitentür zu öffnen. Um die Seitentür öffnen zu können, ist es in herkömmlichen Kraftfahrzeugen nötig, ein verriegeltes Türschloss mit Hilfe eines Schlüssels zu entriegeln. Anschließend kann die Tür geöffnet werden, indem an der Handhabe gezogen wird. Um dem Fahrzeugbenutzer einen höheren Komfort zu bieten, sind schlüssellose Zugangssysteme, so genannte Keyless-Entry-Systeme, entwickelt worden, die beim Anlangen der Handhabe das Türschloss automatisch entriegeln, falls sich ein zu dem Fahrzeug passender Schlüssel in unmittelbarer Nähe zu dem Fahrzeug befindet. Hierzu ist eine Elektronikeinheit in der Handhabe vorgesehen, welche beispielsweise mittels kapazitiver Messung ermittelt, ob die Handhabe angelangt wird.
-
Bei bekannten Handhaben mit Elektronikeinheit kann das Problem auftreten, dass Feuchtigkeit in das Innere der Handhabe eindringt und die Elektronikeinheit beschädigt und/oder die Sensorik, insbesondere eine kapazitive Messung, behindert.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabe mit einer Elektronikeinheit bereitzustellen, bei der die Elektronikeinheit besser vor eindringender Feuchtigkeit geschützt ist und eine zuverlässige Funktion dauerhaft sichergestellt ist.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Handhabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass die Handhabe in ihrem Inneren eine sich in Richtung einer Längserstreckung der Handhabe verjüngende Kavität und ein in der Kavität angeordnetes Einlegeteil umfasst, welches eine mit einer Vergussmasse umgebene Elektronikeinheit aufweist und welches sich entsprechend der Kavität der Handhabe in der Richtung der Längserstreckung der Handhabe verjüngt.
-
Die Erfindung beruht auf der Idee, die Elektronikeinheit außerhalb der Handhabe mit einer Vergussmasse derart zu umgießen, dass eine Außenfläche des dadurch hergestellten Einlegeteils komplementär zu einer Innenfläche der Handhabe ausgebildet ist, und dann so in die Kavität der Handhabe einzubringen, dass die Außenfläche des Einlegeteils flächig an der Innenfläche der Handhabe anliegt. Hierdurch wird verhindert, dass Feuchtigkeit zwischen die Außenfläche des Einlegeteils und die Innenfläche der Handhabe dringt und eine beispielsweise kapazitive Messung behindert. Zusätzlich verjüngen sich das Einlegeteil und die Kavität der Handhabe einander entsprechend, sodass das Einlegeteil bis zu einer definierten Tiefe in die Kavität eingebracht werden kann, in der das Einlegeteil flächig an der Handhabe anliegt.
-
Indem die Elektronikeinheit außerhalb der Handhabe mit der Vergussmasse umgossen wird und erst anschließend in die Kavität der Handhabe eingebracht wird, kann die Elektronikeinheit im umgossenen Zustand auf Funktionsfähigkeit überprüft werden und somit vermieden werden, dass fehlerhafte umgossene Elektronikeinheiten in Handhaben eingebracht werden.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist das Einlegeteil formschlüssig in der Handhabe untergebracht. Formschlüssig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Außenfläche des Einlegeteils vollständig an der Innenfläche der Handhabe anliegt. Dies hat den Vorteil, dass sich kein Hohlraum zwischen dem Einlegeteil und der Handhabe befindet und sich somit kein Wasser zwischen dem Einlegeteil und der Handhabe befinden kann.
-
Um die Elektronikeinheit besonders zuverlässig vor Feuchtigkeit zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn die Elektronikeinheit – mit Ausnahme eines Anschlusskabels – vollständig von der Vergussmasse umgossen ist und die Vergussmasse insbesondere wasserundurchlässig ist.
-
Die Vergussmasse kann ein Kunststoffmaterial umfassen und insbesondere vollständig aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vergussmasse als Schaum ausgebildet. Da Schäume über eine besonders geringe Dichte verfügen, kann das Gewicht der Handhabe minimiert werden. Dies hat zur Folge, dass auch ein notwendiges Massenausgleichsgewicht für die Handhabe entsprechend leichter dimensioniert werden kann, was letztlich zu einer doppelten Gewichtsersparnis führt. Außerdem sind Schäume kostengünstiger als harzförmige Vergussmassen und sie lassen sich schneller verarbeiten. Des Weiteren kann auf eine Oberflächenbehandlung der Elektronikeinheit für eine bessere Haftung der Vergussmasse verzichtet werden. Insgesamt lässt sich die Handhabe also wirtschaftlicher herstellen. Für eine optimale Wasserdichtigkeit ist die Vergussmasse bevorzugt als geschlossenporiger und/oder geschlossenzelliger Schaum ausgebildet.
-
Vorteilhafterweise ist die Vergussmasse elastisch verformbar. Elastisch verformbar bedeutet, dass die Vergussmasse geringfügig gegen eine materialbedingte Rückstellkraft zusammengedrückt werden kann. Hierdurch kann, wenn das Einlegeteil mit einem gewissen Übermaß im Vergleich zu der Kavität ausgestaltet ist, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Einlegeteil und der Handhabe hergestellt werden, die einerseits zu einer besseren Wasserdichtigkeit beiträgt und andererseits verhindert, dass das Einlegeteil entgegen einer Einbringrichtung aus der Kavität herausfallen kann. Das Einlegeteil ist somit durch Selbsthemmung in der Kavität der Handhabe gehalten.
-
Zusätzlich oder alternativ kann das Einlegeteil durch Formschluss in der Kavität gehalten sein. Hierzu kann an einer die Kavität definierenden Wand ein Arretiermittel ausgebildet sein, welches das Einlegeteil gegen ein Herausfallen entgegen der Einbringrichtung sichert. Das Arretiermittel kann beispielsweise in Form eines Vorsprungs oder einer Rippe ausgebildet sein. Das Einlegeteil ist dabei vorteilhafterweise so ausgebildet, dass es sich durch seine elastische Verformbarkeit über das Arretiermittel drücken lässt und danach wieder expandiert, um einen Formschluss zwischen dem Arretiermittel und dem Einlegeteil zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann ein als seperates Bauteil bereitgestelltes Arretiermittel in die Kavität der Handhabe eingebracht sein, welches verhindert, dass das Einlegeteil entgegen der Einbringrichtung herausfallen kann. Beispielsweise kann das Arretiermittel als Spange oder Riegel ausgebildet sein. Es kann auch eine Rasteinrichtung vorgesehen sein, die das Einlegeteil in der Kavität der Handhabe hält. Eine Kombination aus Selbsthemmung und Formschluss bietet dabei eine besonders sichere Fixierung des Einlegeteils in der Kavität.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Elektronikeinheit einen, insbesondere kapazitiven, Sensor, dessen Ausrichtung in der Handhabe durch eine Außenkontur des Einlegeteils vorgegeben ist. Die Außenkontur des Einlegeteils und eine Innenkontur der Handhabe sind dementsprechend so gestaltet, dass sich das Einlegeteil beim Einführen in die Kavität der Handhabe selbstständig zentriert und lagegenau positioniert. Dies kann bewerkstelligt werden, indem das Einlegeteil nur in einer bestimmten Ausrichtung in die Kavität der Handhabe eingebracht werden kann und eine Rotationsbewegung des Einlegeteils um seine Längsachse relativ zu der Handhabe durch einen Formschluss zwischen dem Einlegeteil und der Handhabe verhindert ist. Durch die definierte Ausrichtung des Sensors ist eine genauere Detektion einer Hand an der Handhabe möglich.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Einlegeteil nicht stoffschlüssig mit der Handhabe verbunden. Die Vergussmasse ist somit nicht in die Handhabe hineingegossen. Das Einlegeteil kann hierdurch, ohne die Handhabe zu beschädigen, wieder aus ihr herausgeholt werden. Dies hat den Vorteil, dass eine beispielsweise durch ihre Lackierung teuer gefertigte Handhabe nicht durch das Einbringen eines mangelhaft hergestellten Einlegeteils als Ausschuss betrachtet werden muss, sondern statt dessen mit einem anderen, funktionierenden Einlegeteil verwendet werden kann.
-
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer oben beschriebenen Handhabe, bei dem zuerst die Elektronikeinheit bereitgestellt wird, diese Elektronikeinheit in eine Form eingelegt wird, deren Innenraum sich verjüngt, dann die Elektronikeinheit umgossen oder umschäumt wird, um ein Einlegeteil herzustellen, danach das fertige Einlegeteil ausgeformt wird und zuletzt das Einlegeteil in eine Kavität einer vorgefertigten Handhabe eingebracht wird.
-
Es wird dementsprechend nicht die Elektronikeinheit in die Handhabe eingebracht und danach in der Handhabe umgossen, sondern zuerst ein Einlegeteil – umfassend die Elektronikeinheit und eine in Form gebrachte Vergussmasse – hergestellt und anschließend in die Handhabe eingebracht.
-
Um die Elektronikeinheit beim Umgießen oder Umschäumen definiert von der Innenseite der Form beabstandet in einem Innenraum der Form zu halten, können Fixierelemente zwischen der Form und der Elektronikeinheit vorgesehen werden.
-
Nach dem Umgießen oder Umschäumen können die Fixierelemente entfernt werden und auch die durch die Fixierelemente entstandenen Löcher in dem Einlegeteil noch mit Vergussmasse gefüllt werden, um eine völlige Wasserdichtigkeit der Elektronikeinheit zu erreichen.
-
Vorteilhafterweise wird das Einlegeteil erst nach einer Lackierung der Handhabe in die Handhabe eingebracht, da somit Ausschuss vermieden werden kann. Beispielsweise können unzureichend lackierte Handhaben aussortiert werden, bevor sie mit einem Einlegeteil ausgestattet werden.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer rein beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
-
1 einen Herstellungsprozess einer erfindungsgemäßen Handhabe.
-
1 zeigt fünf Verfahrensschritte, durch die eine Handhabe 10, konkret ein Türaußengriff eines Kraftfahrzeugs, hergestellt wird.
-
In einem Schritt 1 wird eine Elektronikeinheit 12 bereitgestellt. Die Elektronikeinheit 12 umfasst eine starre oder semiflexible gedruckte Leiterplatte (PCB) 14. Die Leiterplatte 14 ist mit einer Lock-Elektrode 16 und einer Unlock-Elektrode 18 bestückt, die sich auf entgegengesetzten Seiten der Leiterplatte 14 befinden und Bestandteile von kapazitiven Sensoren zur Detektion einer die Handhabe 10 umgreifenden Hand bilden. Die Lock-Elektrode 16 detektiert ein Signal zum Verriegeln eines Fahrzeugschlosses. Die Unlock-Elektrode 18 detektiert ein Signal zum Entriegeln des Fahrzeugschlosses. Ferner ist die Leiterplatte 14 mit elektronischen Bauelementen 20, wie z.B. Surface Mounted Devices (SMDs), und einem Anschlusskabel 22 bestückt.
-
In einem Schritt 2 wird die Elektronikeinheit 12 in eine zweiteilige Form 24 eingelegt. Bei der Form 24 handelt es sich um eine Gussform zur Verarbeitung von Kunststoffmaterialien. Die Form 24 umfasst zwei Formhälften 24a und 24b, die relativ zueinander bewegbar sind, um die Form 24 zu öffnen und zu schließen. Die zwei Formhälften 24a, 24b bilden in einem geschlossenen Zustand einen hohlen Innenraum 26, der sich in der Figur von links nach rechts, d.h. in Richtung einer Längserstreckung 27 der Elektronikeinheit 12, verjüngt. Der Innenraum 26 der Form 24 ist einer Kavität 36 der Handhabe 10 nachgebildet, wobei der Innenraum 26 der Form 24 im Querschnitt gesehen jedoch geringfügig größer ist als die Kavität 36 der Handhabe 10. Die Formhälften 24a, 24b definieren eine abgedichtete Öffnung, durch die das Anschlusskabel 22 aus dem Innenraum 26 herausragen kann.
-
Schritt 3 zeigt die Form 24 im geschlossenen Zustand. Die Leiterplatte 14 ist mit Hilfe von vier Fixierelementen 28 zentral in dem Innenraum 26 der Form 24 gehalten. Es können aber auch mehr oder weniger Fixierelemente 28 zum Halten der Leiterplatte 14 verwendet werden. Durch die Fixierelemente 28 wird die Elektronikeinheit 12 an einer definierten Position in dem Innenraum 26 gehalten, und zwar mit Abstand zu den Formhälften 24a, 24b. Die genaue Ausrichtung der Elektronikeinheit 12 in dem Innenraum 26 ist wichtig, um am Ende die gewünschte Ausrichtung der Elektronikeinheit 12 in der Handhabe 10 zu erreichen.
-
Die mit der Elektronikeinheit 12 bestückte Form 24 kann nun mit einer Vergussmasse 30 derart befüllt werden, dass die Elektronikeinheit 12 von der Vergussmasse 30 umgeben wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Vergussmasse 30 ein geschlossenporiger Schaum, der in ausgehärtetem Zustand elastisch verformbar ist. Am Ende des Vergusses werden die Fixierelemente 28 entfernt und zusätzliche Vergussmasse 30 nachgedrückt, um die durch die Fixierelemente 28 erzeugten Löcher zu schließen. Alternativ kann der Schaum so ausgebildet sein, dass er während des Aushärtens in die Löcher expandiert. Beides führt dazu, dass die Elektronikeinheit 12 letztendlich vollständig von der Vergussmasse 30 umgeben ist.
-
Nach dem Aushärten der Vergussmasse 30 wird das fertige Einlegeteil 32 aus der Form 24 entnommen (Schritt 4). Das Einlegeteil 32 weist nun eine sich keilförmig verjüngende Außenkontur auf, die komplementär zu dem Innenraum 26 der Form 24 ausgebildet und an die Kavität 36 der Handhabe 10 angepasst ist, gegenüber dieser jedoch über ein gewisses Übermaß verfügt.
-
In Schritt 5 wird das Einlegeteil 32 in die Handhabe 10 eingebracht. Das Einlegeteil 32 wird hierzu mit seiner schmalen Seite voraus in Richtung der Längserstreckung 34 der Handhabe 10 unter Kompression der Vergussmasse 30 in die Kavität 36 hineingeschoben, bis das Einlegeteil 32 fest in der Handhabe 10 sitzt und nicht mehr aus dieser herausfallen kann. Dieser feste Sitz wird durch einen Reibkraftschluss zwischen einer Innenseite der Handhabe 10 und einer Außenseite des Einlegeteils 32 erzeugt, indem sich das Einlegeteil 32 durch die Rückstellkraft des komprimierten Vergussmaterials 30 in der Kavität 36 verklemmt. Zusätzlich ist ein Arretiermittel 35 an einer die Kavität definierenden Wand 37 der Handhabe vorgesehen, das durch einen Formschluss das Einlegeteil 32 in der Handhabe 10 hält. Dieses Arretiermittel 35 ist jedoch optional.
-
Sitzt das Einlegeteil 32 fest in der Kavität 36, ist es so in der Handhabe 10 positioniert, dass die Lock-Elektrode 16 in Richtung einer Griffaußenseite 38 ausgerichtet ist und sich an einer ersten vordefinierten Längsposition der Handhabe 10 befindet und die Unlock-Elektrode 18 in Richtung einer Griffinnenseite 40 ausgerichtet ist und sich an einer zweiten vordefinierten Längsposition der Handhabe 10 befindet.
-
Durch das vollständige Umgießen der Elektronikeinheit 12 mit der Vergussmasse 30 ist die Elektronikeinheit 12 wasserdicht versiegelt. Durch die an die Innenkontur der Handhabe 10 angepasste Außenkontur des Einlegeteils 32 ist das Einlegeteil 32 außerdem korrekt und sicher in der Handhabe 10 angeordnet und gewährleistet, dass keine Feuchtigkeit zwischen das Einlegeteil 32 und die Handhabe 10 dringen kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Handhabe
- 12
- Elektronikeinheit
- 14
- Leiterplatte
- 16
- Lock-Elektrode
- 18
- Unlock-Elektrode
- 20
- elektronisches Bauelement
- 22
- Anschlusskabel
- 24
- Form
- 24a
- Formhälfte
- 24b
- Formhälfte
- 26
- Innenraum
- 27
- Längserstreckung (Elektronikeinheit)
- 28
- Fixierelement
- 30
- Vergussmasse
- 32
- Einlegeteil
- 34
- Längserstreckung (Handhabe)
- 35
- Arretiermittel
- 36
- Kavität
- 37
- Wand
- 38
- Griffaußenseite
- 40
- Griffinnenseite
