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Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Näherungssensor eines Karosseriebauteils eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Karosseriebauteil mit einem solchen kapazitiven Näherungssensor gemäß Anspruch 12 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen kapazitiven Näherungssensors gemäß Anspruch 13.
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Der in Rede stehende, kapazitive Näherungssensor ist einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs zugeordnet. Hierfür ist er in oder an dem Karosseriebauteil befestigt. Der kapazitive Näherungssensor lässt sich für ganz unterschiedliche Anwendungsbereiche einsetzen. Vorliegend steht die sensorgestützte Erfassung von Bedienereignissen im Vordergrund. Bei einem zu erfassenden Bedienereignis kann es sich beispielsweise um die Annäherung einer Person an das Kraftfahrzeug, um eine vorbestimmte Fußbewegung einer Person o. dgl. handeln. Die sensorgestützte Erfassung solcher Bedienereignisse löst entsprechende steuerungstechnische Reaktionen aus, beispielsweise das motorische Öffnen der Heckklappe des Kraftfahrzeugs.
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Der bekannte Näherungssensor (
DE 10 2013 110 866 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, weist eine Messelektrode auf. Die Messelektrode ist durch mindestens einen Flachleiter gebildet, der beispielsweise als isoliertes Kupferband ausgestaltet ist. Ein solcher Flachleiter wird in der Regel aus einem Endlosmaterial konfektioniert. Dies ist zwar produktionstechnisch effektiv, führt aber zu Einschränkungen in der Auslegung der Messelektrode. Eine erste Einschränkung geht darauf zurück, dass die Formgebung des Flachleiters der bekannten Messelektrode fest vorgegeben ist. Dies führt dazu, dass in der Regel mehr Kupfermaterial Einsatz findet, als dies technisch an sich notwendig ist. Eine zweite Einschränkung besteht darin, dass für die Kontaktierung der in der Regel vergleichsweise breiten Flachleiter spezielle Stecker vorgesehen sein müssen, die zu entsprechend hohen Material- und Montagekosten führen.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten kapazitiven Näherungssensor derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Flexibilität bei der Auslegung der Messelektrode erhöht wird und gleichzeitig die Herstellkosten reduziert werden.
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Das obige Problem wird bei einer Messelektrode für einen kapazitiven Näherungssensor eines Kraftfahrzeugs durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass die elektrische Leiterstruktur der Messelektrode des kapazitiven Näherungssensors an eine flächige Trägerstruktur angenäht werden kann. Die Anwendung der Nähtechnik auf einen kapazitiven Näherungssensor, der in oder an einem starren Karosseriebauteil angeordnet ist, erlaubt eine nahezu unbegrenzte Flexibilität bei der Auslegung der Messelektrode, wobei gleichzeitig ein hoher Automatisierungsgrad mit den entsprechenden Kostenvorteilen erzielbar ist.
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Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Messelektrode eine elektrische Leiterstruktur mit mindestens einem elektrischen Leiter und eine flächige Trägerstruktur zur Aufnahme der Leiterstruktur aufweist, wobei die Leiterstruktur, hier und vorzugsweise durch eine Nähnaht, mittels mindestens eines von der Leiterstruktur separaten Garns an die flächige Trägerstruktur angenäht ist.
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Der Begriff „nähen“ ist vorliegend stets weit zu verstehen. Er umfasst alle Verfahren der Verbindung der Leiterstruktur mit der Trägerstruktur durch ein insbesondere nadelbasiertes Einbringen von Stichen in die Trägerstruktur und das anschließende Durchziehen des Garns durch die jeweiligen Stiche. Hierzu gehört neben dem Nähen im engeren Sinne auch das Sticken o. dgl.
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Dadurch, dass das mindestens eine Garn separat von der Leiterstruktur ausgestaltet ist, lässt sich das mindestens eine Garn auf die jeweils geforderte Haltewirkung, insbesondere auf die jeweils geforderte Elastizität der Verbindung zwischen Leiterstruktur und Trägerstruktur, unabhängig von der Auslegung der Leiterstruktur anpassen. Bereits hieraus ergibt sich eine hohe Flexibilität bei der Auslegung der Messelektrode insgesamt.
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Bei der vorschlagsgemäßen Lösung fällt weiter ins Auge, dass die Befestigung der Leiterstruktur an der Trägerstruktur mit minimalen Kosten möglich ist, da abgesehen von dem kostengünstigen Garn keine Befestigungsmittel erforderlich sind. Durch das geringe Gewicht des Garns lässt sich mit der vorschlagsgemäßen Lösung auch eine Gewichtseinsparung erreichen. Weiter ergibt sich eine hohe Lebensdauer, da durch die Auswahl einer geeigneten Nähtechnik eine gleichmäßige Festlegung der Leiterstruktur an der Trägerstruktur möglich ist. Damit lassen sich punktuelle Belastungen der Leiterstruktur vermeiden, so dass das Risiko einer Beschädigung der Leiterstruktur über die Lebensdauer des Näherungssensors herabgesetzt ist. Dadurch, dass die Trägerstruktur zusammen mit der daran befestigten Leiterstruktur ohne Weiteres flexibel biegbar sein kann, lässt sich der kapazitive Näherungssensor insgesamt leicht an das starre Karosseriebauteil, beispielsweise an einen Stoßfänger, eine Tür, einen Schweller o. dgl. anlegen.
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Bei den bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 2 und 3 wird neben der elektrischen Leiterstruktur auch eine Messsteuerung und/oder mindestens ein elektrischer Anschluss an die Trägerstruktur angenäht. Dadurch lässt sich die Herstellung des kapazitiven Näherungssensors insgesamt weiter vereinfachen.
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Für die Befestigung der Leiterstruktur an der Trägerstruktur lassen sich ganz verschiedene Nähstichtypen anwenden. Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 ist es vorgesehen, dass das mindestens eine Garn in einem Steppstichverfahren oder einem Kettenstichverfahren auf die Trägerstruktur appliziert ist. Speziell im Steppstichverfahren sind dann ein Obergarn einerseits und ein Untergarn andererseits vorgesehen, die miteinander verschlungen sind (Anspruch 5). Hiermit lässt sich eine besonders zuverlässige Befestigung der Leiterstruktur erreichen.
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Sowohl die Lagerung als auch die Montage der Trägerstruktur birgt weitere Vorzüge, wenn die Trägerstruktur und insbesondere die Messelektrode insgesamt biegeschlaff ausgestaltet ist (Anspruch 8). Beispielsweise kann die Messelektrode bei der Montage exakt an ein starres Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs angelegt werden, das die Messelektrode tragen soll und zwar weitgehend unabhängig von der Geometrie des Karosseriebauteils. Dies wurde weiter oben bereits angedeutet.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 12, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, an dem ein vorschlagsgemäßer kapazitiver Näherungssensor befestigt ist, als solches beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen kapazitiven Näherungssensor darf verwiesen werden.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 13, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Herstellung eines vorschlagsgemäßen kapazitiven Näherungssensors beansprucht.
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Wesentlich nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren ist, dass die Leiterstruktur, insbesondere durch eine Nähnaht, mittels mindestens eines von der Leiterstruktur separaten Garns an die flächige Trägerstruktur angenäht wird. Das vorschlagsgemäße Verfahren wird vorzugsweise durch Näh- oder Strickmaschinen durchgeführt, mit denen sich ein hoher Automatisierungsgrad erreichen lässt.
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Die bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 14 sieht vor, dass die Trägerstruktur nach dem vorschlagsgemäßen Annähen der Leiterstruktur durch einen Schneidprozess und/oder einen Stanzprozess abgelängt und/oder berandet wird. Dies ist fertigungstechnisch besonders vorteilhaft, insbesondere da bis zum Ablängen bzw. Beranden der anschließend zu entfernende Teil der Trägerstruktur erst einmal für die Handhabung der Trägerstruktur genutzt werden kann.
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Ein besonders hoher Grad der Automatisierung lässt sich gemäß Anspruch 15 dadurch realisieren, dass einzelne Trägerstrukturen zunächst zu einem Mehrfachnutzen (Zuschnitt) zusammengefasst sind, so dass die Leiterstrukturen mehrerer Trägerstrukturen, vorzugsweise gleichzeitig, auf die verschiedenen Trägerstrukturen aufgenäht werden. Anschließend werden die Einzelnutzen, also die einzelnen Trägerstrukturen, voneinander getrennt. Durch die Zusammenfassung mehrerer Trägerstrukturen in einem Mehrfachnutzen entfallen zahlreiche Handhabungsvorgänge, die mit der klassischen Einzelfertigung der Messelektroden ansonsten verbunden wären.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird die Trägerstruktur nach dem Annähen der Leiterstruktur in eine Zylinderform gerollt. Dadurch ergibt sich eine zylinderartige Messelektrode, die je nach Anordnung und Ausgestaltung der Leiterstruktur an der Trägerstruktur ein vorbestimmtes elektrisches Verhalten, vorzugsweise das Verhalten eines Rundleiters, aufweist.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Karosseriebauteil, das einen vorschlagsgemäßen Näherungssensor aufweist,
- 2 die Messelektrode des Näherungssensors gemäß 1 im demontierten Zustand in einer ersten Ausführungsform,
- 3 die Messelektrode des Näherungssensors gemäß 1 im demontierten Zustand a) in einer zweiten Ausführungsform und b) in einer dritten Ausführungsform,
- 4 die Messelektrode des vorschlagsgemäßen Näherungssensors gemäß 1 a) in einer vierten Ausführungsform und b) in einer fünften Ausführungsform und
- 5 die Zusammenfassung mehrerer Trägerstrukturen in einem Mehrfachnutzen.
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Der vorschlagsgemäße kapazitive Näherungssensor 1 eines Karosseriebauteils 2 eines Kraftfahrzeugs, der mit einer Messelektrode 3 ausgestattet ist, kann für vielfältige Anwendungsbereiche in einem Kraftfahrzeug Anwendung finden. Je nach Auslegung ermöglicht sie die sensorische Erfassung der Anwesenheit und/oder der Bewegung eines Gegenstands oder eines Benutzers. Die sensorische Erfassung geht auf eine Kapazitätsänderung der Messelektrode 3 gegenüber Masse oder gegenüber einer weiteren Messelektrode zurück, die sich leicht elektronisch erfassen lässt. Hier und vorzugsweise dient der Näherungssensor 1 der Erfassung eines Bedienereignisses, nämlich einer vorbestimmten Fußbewegung eines Benutzers, wobei die sensorische Erfassung des Bedienereignisses ein motorisches Öffnen der Heckklappe 4 des Kraftfahrzeugs auslöst. Ein anderer beispielhafter Anwendungsbereich ist die Kollisionserkennung bei Kraftfahrzeugklappen.
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Der vorschlagsgemäße Näherungssensor 1 kann mit einer Messelektrode 3, mit zwei Messelektroden 3 oder mit mehreren Messelektroden 3 ausgestattet sein. Vorliegend ist stets die Rede von einer einzigen Messelektrode 3. Alle diesbezüglichen Ausführungen gelten für jede weitere Messelektrode 3 entsprechend.
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Eine Zusammenschau der 1 und 2 zeigt, dass die Messelektrode 3 des Näherungssensors 1 eine Leiterstruktur 5 mit mindestens einem elektrischen Leiter 6 und eine flächige Trägerstruktur 7 zur Aufnahme der Leiterstruktur 5 aufweist. Alternative Ausführungsbespiele zu der Ausgestaltung der Messelektrode 3 zeigen die Darstellungen gemäß den 3 und 4. Alle Ausführungen zu den verschiedenen Ausführungsbeispielen für die Messelektrode 3 bzw. den Näherungssensor 1 gelten wechselweise entsprechend.
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2 zeigt, dass die Leiterstruktur 5, hier und vorzugsweise durch eine Nähnaht 8, mittels mindestens eines von der Leiterstruktur 5 separaten Garns 9 an die flächige Trägerstruktur 7 angenäht ist. Dabei ist das mindestens eine Garn 9 separat von der Leiterstruktur 5 ausgestaltet, so dass die Auslegung des Garns 9 unabhängig von der Auslegung der Leiterstruktur 5 vorgenommen werden kann. Dies erhöht die Flexibilität bei der Auslegung des Näherungssensors 1 insgesamt.
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Die Leiterstruktur 5 liegt hier insgesamt auf der Trägerstruktur 7 auf. Hierdurch ergibt sich eine hohe Kompaktheit sowie die grundsätzliche Möglichkeit der Erhöhung der mechanischen Robustheit der Trägerstruktur 7.
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In der bevorzugten Ausgestaltung gemäß 3a) ist es so, dass der Näherungssensor 1 eine Messsteuerung 10 ausweist, wobei zumindest ein Teil der Messsteuerung 10 auf der Trägerstruktur 7 angeordnet ist. Bei dem in 3a) gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Messsteuerung 10, insbesondere durch eine Nähnaht 11, mittels mindestens eines von der Leiterstruktur 5 separaten Garns 12 an die flächige Trägerstruktur 7 angenäht. Entsprechend lässt sich die vorschlagsgemäße Befestigung der Leiterstruktur 5 auch auf die Messsteuerung 10 anwenden. Zusätzliche Befestigungsmittel für die Messsteuerung 10 sind damit nicht mehr erforderlich.
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Die vorschlagsgemäße Befestigung der Leiterstruktur 5 an der Trägerstruktur 7 lässt sich auch auf die elektrischen Anschlüsse 13, 14 des Näherungssensors 1, insbesondere der Messelektrode 3, anwenden. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der elektrische Anschluss 13, 14 auf der Trägerstruktur 7 angeordnet ist und dass der elektrische Anschluss 13, 14, insbesondere durch eine Nähnaht 15, mittels mindestens eines von der Leiterstruktur 5 separaten Garns 16 an die flächige Trägerstruktur 7 angenäht ist. Damit kann auch auf gesonderte Befestigungsmittel für die Anschlüsse 13, 14 verzichtet werden. Die beiden in 3 dargestellten Ausführungsbeispiele lassen sich grundsätzlich auch miteinander kombinieren, so dass sowohl die Messsteuerung 10 als auch die Anschlüsse 13, 14 vorschlagsgemäß an die Trägerstruktur 7 angenäht sein können.
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Die Leiterstruktur 5 definiert auf der Trägerstruktur 7 eine Elektrodenfläche 17 der Messelektrode 3, die in 2 in gestrichelter Linie angedeutet ist. Ein Blick auf die 2, 3 und 4 ergibt, dass sich die Elektrodenfläche 17 einfach durch die Ausgestaltung der Leiterstruktur 5, insbesondere durch ein entsprechendes Verlegen des Leiters 6, in eine jeweils gewünschte Form bringen lässt, was mit einer hohen konstruktiven Flexibilität verbunden ist.
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Das mindestens eine Garn 9 lässt sich in ganz unterschiedlichen Nähstichtypen auf die Trägerstruktur 7 applizieren. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen wird das mindestens eine Garn 9 in einem Steppstichverfahren auf die Trägerstruktur 7 appliziert. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass das mindestens eine Garn 9 in einem Kettenstichverfahren auf die Trägerstruktur 7 appliziert wird.
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Eine besonders robuste Nähnaht 8 ergibt sich dadurch, dass ein im Wesentlichen oberhalb der Trägerstruktur 7 befindliches Obergarn 18 mit einem im Wesentlichen unterhalb der Trägerstruktur 7 befindlichen Untergarn 19 verschlungen ist. Dies ist beispielsweise in einem obigen Steppstichverfahren vorgesehen und in der Darstellung gemäß 2 angedeutet.
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Für die Ausgestaltung der Leiterstruktur 5 sind verschiedene vorteilhafte Varianten denkbar. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Leiterstruktur 5 selbst ein flächiges Gebilde ist, das vorschlagsgemäß an die flächige Trägerstruktur 7 angenäht ist. Beispielsweise kann die Leiterstruktur als Leiterfolie ausgestaltet sein. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es allerdings so, dass die Leiterstruktur 5 mindestens einen drahtförmigen elektrischen Leiter 6 aufweist, wobei die Nähstiche 20 der Nähnaht 8 entlang der Erstreckung des Leiters 6 vorzugsweise beidseits des Leiters 6 in der Trägerstruktur 7 angeordnet sind. In besonders bevorzugter Ausgestaltung sind die Nähstiche 20 mit der Nähnaht 8 entlang der Erstreckung des Leiters 6 alternierend beidseits des Leiters 6 in der Trägerstruktur 7 angeordnet.
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Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass die Nähstiche 20 der Nähnaht 8 auf den Leiter 6 ausgerichtet sind. Dabei ist es vorzugsweise so, dass die Nähstiche 20 auf mindestens einer gedachten Linie angeordnet sind, auf der sich oder parallel zu der sich der Leiter 6 erstreckt.
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Für den Fall, dass es sich bei dem elektrischen Leiter 6 um einen drahtförmigen elektrischen Leiter handelt, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der mindestens eine Leiter 6 der Leiterstruktur 5 im Querschnitt einen elektrisch leitenden Kern 6a und eine äußere, elektrische Isolation 6b aufweist. Dabei wird die Isolation 6b hier beim Annähen an die Trägerstruktur 7 vorzugsweise nicht durchstochen. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass die Isolation 6b oder ein Fortsatz der Isolation 6b beim Annähen an die Trägerstruktur 7 durchstochen wird, was die Befestigung der Leiterstruktur 5 an der Trägerstruktur 7 weiter stabilisiert.
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Das mindestens eine Garn 9 kann auf die jeweiligen Umgebungsbedingungen hin ausgelegt werden. In einer Variante handelt es sich bei dem Garn 9 um ein monofiles Garn aus einem Garnfilament, was insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung der Speicherung von Feuchtigkeit vorteilhaft sein kann. Alternativ ist das Garn 9 als multifiles Garn aus mehreren Garnfilamenten ausgestaltet, wodurch sich die mechanischen Eigenschaften des Garns 9, insbesondere die elastischen Eigenschaften des Garns 9, genau einstellen lassen.
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Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, dass das Garn 9 zumindest anteilig Polyester und/oder Baumwolle und/oder Polyamid und/oder Elastan und/oder Polyacryl und/oder Teflon® aufweist.
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Die Trägerstruktur 7 als solche ist bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen biegeschlaff ausgestaltet, wobei in besonders bevorzugter Ausgestaltung auch die Messelektrode 3 als solche biegeschlaff ausgestaltet ist. Damit lässt sich die Messelektrode 3 flexibel an beliebige Formen anpassen, wie der Darstellung gemäß 1 zu entnehmen ist.
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Denkbar ist aber auch, dass die Trägerstruktur 7 als solche starr ausgestaltet ist, was die Handhabung der Trägerstruktur 7 weiter vereinfacht. Ganz allgemein ist es vorzugsweise so, dass die Trägerstruktur 7 zumindest eine gewisse mechanische Steifigkeit aufweist, um eine gute Handhabbarkeit zu gewährleisten. Beispielsweise kann die Trägerstruktur 7 imprägniert sein, um die starre Charakteristik zu erzeugen.
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Vorzugsweise handelt es sich bei der Trägerstruktur 7 um eine textile Struktur. Bei der textilen Struktur kann es sich um jedwede textile Struktur handeln. Beispiele hierfür sind Gewebe, Gewirke, Gestricke o. dgl.. Die textile Struktur kann aus einem Garn hergestellt sein, bei dem es sich vorzugsweise um ein Garn aus einem Kunststoffmaterial handelt. Dadurch lässt sich erreichen, dass die resultierende Trägerstruktur 7 zumindest in erster Näherung wasserabweisend ist.
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Alternativ kann die Trägerstruktur 7 als Folienstruktur ausgestaltet sein. Die Folienstruktur besteht hier und vorzugsweise ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus Polyethylen o.dgl.. Grundsätzlich kann die Trägerstruktur aber auch aus einem Elastomer wie EPDM oder PVC bestehen.
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Die als Folienstruktur ausgestalte Trägerstruktur 7 ermöglicht grundsätzlich einen wasserdichten Aufbau der Messelektrode 3 insgesamt. Dies lässt sich am besten dadurch realisieren, dass ein mehrlagiger Folienaufbau realisiert ist, der die Leiterstruktur 5 wasserdicht abschließt. Dies wiederum lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass die mehreren Lagen der Folienstruktur randseitig miteinander verschweißt sind.
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Die obige Wasserdichtigkeit lässt sich alternativ dadurch erreichen, dass die Trägerstruktur 7 mit der Leiterstruktur 5 in ein verflüssigtes Beschichtungsmaterial, insbesondere in ein verflüssigtes Polymer, eingetaucht wird. Andere Möglichkeiten der Abdichtung sind denkbar.
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2 zeigt, dass die Elektrodenfläche 17 zumindest abschnittsweise länglich ausgestaltet ist. Grundsätzlich können auch zwei oder mehrere Elektroden-Teilflächen vorgesehen sein, die jeweils länglich ausgestaltet sind. Die Elektroden-Teilflächen sind vorzugsweise parallel zueinander, insbesondere nebeneinander verlaufend, auf der Trägerstruktur 7, angeordnet.
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In diesem Zusammenhang darf darauf hingewiesen werden, dass die Trägerstruktur 7 bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen einlagig ausgestaltet ist. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Trägerstruktur 7 wie oben im Zusammenhang mit der Folienstruktur angedeutet, aus mehreren Lagen besteht, auf denen jeweils eine Leiterstruktur 5 befestigt ist.
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Der vorschlagsgemäße Näherungssensor 1 ist im montierten Zustand über die Trägerstruktur 7 an einem Karosseriebauteil 2, hier an einem Stoßfänger, des Kraftfahrzeugs befestigt. Bei dem Karosseriebauteil 2 kann es sich um jedwedes starres Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs handeln. Beispielsweise kann das den Näherungssensor 1 aufnehmende Karosseriebauteil 2 eine oben angesprochene Heckklappe 4, eine Seitentür, eine Motorhaube, ein Schweller o.dgl. des Kraftfahrzeugs sein. Alle Karosseriebauteile 2 sind grundsätzlich starr ausgestaltet, so dass die oben angesprochene Verformbarkeit des vorschlagsgemäßen Näherungssensors 1 besonders vorteilhaft ist.
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Grundsätzlich kann es sich bei der Befestigung der Messelektrode 3 an dem Karosseriebauteil 2 um eine stoffschlüssige Befestigung handeln. Dabei ist zwischen die Trägerstruktur 7 und das Karosseriebauteil 2 vorzugsweise eine Kleberschicht oder eine Schicht aus elastischem, doppelseitig klebendem Material angeordnet.
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Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei der Befestigung um eine formschlüssige Befestigung handeln. Hier weist die Trägerstruktur 7 beispielsweise Befestigungsöffnungen auf, durch die Befestigungsdome des Karosseriebauteils 2 hindurchragen. Zur Fixierung der Messelektrode 3 an den Befestigungsdomen sind entsprechende Klemmringe an die Befestigungsdome geklemmt. Entsprechend handelt es sich bei dieser Art der Befestigung um eine Mischform aus einer formschlüssigen Befestigung und einer kraftschlüssigen Befestigung. Andere derartige Möglichkeiten der Befestigung sind Klipse, Schnappelemente, Rasthaken etc..
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Bei einer weiteren interessanten Variante für die Befestigung der vorschlagsgemäßen Messelektrode 3 ist es vorgesehen, dass die Trägerstruktur 7 einerseits und das Karosseriebauteil 2 andererseits miteinander in Eingriff stehende Klettlagen aufweisen, so dass sich zwischen diesen beiden Komponenten 7, 2 eine Verbindung nach Art eines Klettverschlusses ergibt. Die trägerstrukturseitige Klettlage kann grundsätzlich von der Trägerstruktur 7 selbst bereitgestellt sein, insbesondere, wenn es sich bei der Trägerstruktur 7 um eine textile Trägerstruktur handelt.
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Insbesondere um eine oben angesprochene Bedienereignisüberwachung durchführen zu können, ist es vorzugsweise so, dass sich die Messelektrode 3 im montierten Zustand entlang eines oben angesprochenen Karosseriebauteils 2 des Kraftfahrzeugs erstreckt. Hier und vorzugsweise erstreckt sich mindestens eine von der Leiterstruktur 5 gebildete Elektrodenfläche 17 entlang des Karosseriebauteils 2, weiter vorzugsweise entlang des Stoßfängers des Kraftfahrzeugs. Dabei ist die Messelektrode 3, insbesondere der Näherungssensor 1 insgesamt, in einem Hohlraum des jeweiligen Karosseriebauteils 2 angeordnet.
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Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird das Karosseriebauteil 2 des Kraftfahrzeugs, an dem ein vorschlagsgemäßer Näherungssensor 1 befestigt ist, als solches beansprucht. Insoweit darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Näherungssensor 1 verwiesen werden.
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Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Herstellung eines vorschlagsgemäßen Näherungssensors 1 beansprucht.
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Wesentlich nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren ist, dass die Leiterstruktur 5, insbesondere durch eine Nähnaht 8, mittels mindestens eines von der Leiterstruktur 5 separaten Garns 9 an die flächige Trägerstruktur 7 angenäht wird. Das Annähen der Leiterstruktur 5 auf die Trägerstruktur 7 geht mit den oben angesprochenen Vorteilen im Hinblick auf erhöhte Flexibilität und reduzierte Kosten einher.
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Das Applizieren des mindestens einen Garns 9 erfolgt in bevorzugter Ausgestaltung mittels mindestens einer Nadel und weiter vorzugsweise mittels einer Nähanlage, die regelmäßig einen vollautomatisierten Nähprozess ermöglicht. Insoweit ergibt sich die weiter oben angesprochene Möglichkeit der Massenfertigung der vorschlagsgemäßen Messelektrode 3 und damit des Näherungssensors 1.
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Grundsätzlich kann es vorteilhaft sein, dass zunächst die Leiterstruktur 5 insgesamt auf die Trägerstruktur 7 aufgelegt und ggf. geheftet wird und dass die Leiterstruktur 5 anschließend an die Trägerstruktur 7 angenäht wird. Hier und vorzugsweise ist es allerdings so, dass die Leiterstruktur 5, hier der Leiter 6 der Leiterstruktur, kontinuierlich während des Annähens zugeführt wird, so dass auf einen separaten Schritt des Auflegens und ggf. Heftens verzichtet werden kann.
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Nach dem Annähen der Leiterstruktur 7 ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Trägerstruktur 7 durch einen Schneidprozess und/oder Stanzprozess abgelängt oder berandet wird. Diese Art der Konfektionierung lässt sich auf besonders einfache und automatisierbare Weise durchführen. Während der Konfektionierung können auch die oben angesprochenen Befestigungsöffnungen in die Trägerstruktur 7 eingebracht werden.
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Bei den in den 1 bis 3 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausgestaltungen ist die Messelektrode 3 insgesamt im Wesentlichen eben ausgebildet. Bei der in 4 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausgestaltung dagegen ist es so, dass die Trägerstruktur 7 zusammen mit der daran befestigten Leiterstruktur 5 in eine Zylinderform gerollt worden ist. Durch dieses Rollen lässt sich auf einfachste Weise eine Messelektrode 3 nach Art eines Rundleiters erzeugen. Bei der in 4a) dargestellten Ausgestaltung ist die Leiterstruktur 5 auf der Innenseite der eingerollten Trägerstruktur 7 angeordnet, während bei der in 4b) gezeigten Ausgestaltung die Leiterstruktur 5 auf der Außenseite der eingerollten Trägerstruktur 7 angeordnet ist. Je nachdem welche elektrischen Eigenschaften der Messelektrode 3 gewünscht sind, kann eine dieser beiden Alternativen vorteilhaft sein. Hier zeigt sich, dass die Flexibilität bei der Auslegung des Näherungssensors 1 mit der vorschlagsgemäßen Lösung besonders hoch ist.
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5 zeigt eine Möglichkeit zur weiteren Reduzierung der Herstellkosten für den Näherungssensor 1. Demnach sind mindestens zwei, hier und vorzugsweise mehrere, Trägerstrukturen 7 zunächst in einem einstückigen Mehrfachnutzen 21 zusammengefasst. Die grundsätzliche Überlegung besteht darin, mehrere Leiterstrukturen 5 an mehreren Trägerstrukturen 7, die Bestandteil des Mehrfachnutzens 21 sind, anzunähen, so dass die Handhabung einzelner Trägerstrukturen 7 auf ein Minimum reduziert wird. Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Leiterstrukturen 5 jeweils, insbesondere durch eine Nähnaht 8, mittels mindestens eines von der Leiterstruktur 5 separaten Garns 9 an die flächige Trägerstruktur 7 angenäht werden. Erst anschließend werden die einzelnen Trägerstrukturen 7, insbesondere durch einen Schneidprozess, voneinander getrennt. Dies ist für die in 5 rechts dargestellte Trägerstruktur 7 angedeutet. Mit der letztgenannten Variante für die Herstellung eines kapazitiven Näherungssensors 1 lässt sich der Automatisierungsgrad beim Annähen der Leiterstruktur 5 an die Trägerstruktur 7 maximieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013110866 A1 [0003]
