DE102022212450A1 - Sensoranordnung, Betätigungsvorrichtung, Kraftfahrzeug - Google Patents

Sensoranordnung, Betätigungsvorrichtung, Kraftfahrzeug Download PDF

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housing part
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Timo Knecht
Bernd Lutz
Guenter Escher
Martin Baeuml
Manfred Fischer
Masaya Eto
Andreas Baumgartner
Juergen Kissner
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (1) für eine Betätigungsvorrichtung (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem, insbesondere einer Betätigungsfläche (21) der Betätigungsvorrichtung (2) zuordenbaren oder zugeordneten, Kraftübertragungselement zum Übertragen einer auf die Betätigungsvorrichtung (2), insbesondere auf die Betätigungsfläche (21), ausgeübten Betätigungskraft, mit einem in einer Leiterplatte (4) angeordneten Messkopf (5), wobei der Messkopf (5) eine Messmembran (6) aufweist, und wobei die Messmembran (6) einendig ein Kraftsensorelement (7) aufweist und anderendig dem Kraftübertragungselement (3) zugeordnet ist, insbesondere an dem Kraftübertragungselement (3) anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für eine Betätigungsvorrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zum Vorgeben eines Brems- und/oder Beschleunigungswunsches, mit zumindest einer derartigen Sensoranordnung sowie ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer derartigen Betätigungsvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Betätigung einer von einem Fahrer betätigbaren Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug durch einen der Betätigungsvorrichtung zugeordneten Sensor zu erfassen. Betätigt der Fahrer die Betätigungsvorrichtung, so wird in Abhängigkeit davon insbesondere ein Brems- oder Beschleunigungswunsch des Fahrers erkannt. Beispielsweise sind Bremsanlagen mit elektromechanischen Bremskraftverstärkern bekannt, die zusammen mit einem Fahrzeugassistenzsystem, insbesondere einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP), ein redundantes „Brake-by-Wire“-System bilden, bei dem keine mechanische Verbindung von der Betätigungsvorrichtung zu der Bremsanlage vorliegt. Ein Bremswunsch wird beispielsweise in Abhängigkeit von einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung an einen elektromechanischen Aktuator weitergeleitet, der dazu ausgebildet ist, einen Druckaufbau in der Bremsanlage auszuführen. Analog sind Betätigungsvorrichtungen für Antriebseinheiten, insbesondere mit Verbrennungskraftmaschinen und/oder elektrischen Maschinen, von Kraftfahrzeugen bekannt, die Teil eines „Drive-by-Wire“-Systems ohne mechanische Verbindung zu der Antriebseinheit sind. Ein Beschleunigungswunsch wird beispielsweise in Abhängigkeit von einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung erkannt und an die Antriebseinheit weitergeleitet. Aufgrund der fehlenden mechanischen Kopplung der Betätigungsvorrichtungen zu Bremsanlage und/oder Antriebseinheit ist es möglich, derartige Betätigungsvorrichtungen wegfrei oder mit zumindest nur geringem Hub von wenigen Millimetern auszubilden. Zum Erfassen der Betätigung ist der Einsatz verschiedener Messmethoden bekannt. Beispielsweise offenbaren die Offenlegungsschriften DE 10 2017 119 392 A1 , DE 102 39 913 A1 und DE 103 12 547 A1 jeweils wegfreie Pedale sowie die Erfassung einer Betätigung eines wegfreien Pedals mittels Dehnmessstreifen.
  • Die Offenlegungsschrift DE 103 41 277 A1 offenbart eine Pedal-Vorrichtung mit an einem Verformungsbereich einer Blattfeder angeordneten Dehnmessstreifen, wobei eine Rückstellfederanordnung jeweils einendig an dem Pedal und dem Verformungsbereich abgestützt ist. Die Offenlegungsschrift DE 103 35 598 A1 offenbart eine Pedal-Vorrichtung, wobei ein von dem Pedal betätigbarer Stößel gegen eine Tellerfeder mit einem Dehnmessstreifen zum Messen der Verformung der Tellerfeder anschlagbar ausgebildet ist. Die US 2016/0334829 A1 offenbart ein Fahrzeugpedal, wobei beim Verschwenken des Pedalarms durch ein Federelement eine Kraft auf einen Aktuator und einen dem Aktuator zugeordneten Dehnmessstreifen ausgeübt wird. Die Offenlegungsschrift DE 10 2013 106 655 A1 offenbart eine Bremsbetätigungsvorrichtung, wobei eine Betätigungskraft über einen Stößel auf eine Membran eines Kraftsensors mit Dehnmessstreifen geleitet wird. Schließlich offenbart die Offenlegungsschrift DE 101 35 216 A1 einen Dünnschicht-Hochdrucksensor mit auf einer Membranschicht aufgebrachten Dehnmessstreifen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein, insbesondere einer Betätigungsfläche der Betätigungsvorrichtung zuordenbaren oder zugeordneten, Kraftübertragungselement zum Übertragen einer auf die Betätigungsvorrichtung, insbesondere auf die Betätigungsfläche, ausgeübten Betätigungskraft sowie einen in einer Leiterplatte angeordneten Messkopf aufweist, dass der Messkopf eine Messmembran aufweist, und dass die Messmembran einendig ein Kraftsensorelement aufweist und anderendig dem Kraftübertragungselement zugeordnet ist, insbesondere an dem Kraftübertragungselement anliegt. Dadurch ist eine besonders vorteilhaft einfache und robuste Sensoranordnung zum Erfassen der Betätigungskraft geschaffen. Insbesondere ist eine Materialdicke der Messmembran derart gewählt, dass die Betätigungskraft direkt auf die Messmembran geleitet wird. Die Betätigungsvorrichtung weist dann für einen Benutzer keinen wahrnehmbaren Betätigungsweg auf, weil die Verformung des Messkopf mit der Messmembran nur wenige Mikrometer bis Millimeter beträgt. Die Betätigungsvorrichtung ist dann insoweit als wegfreie oder zumindest weitgehend wegfreie Betätigungsvorrichtung ausgebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftsensorelement eine, insbesondere auf die Messmembran aufgesputterte und/oder als Vollbrücke ausgeführte, Dehnmessstreifen-Anordnung aufweist. Bei einer derartigen Verwendung einer Dehnmessstreifen-Anordnung sind die Vorteile der erfindungsgemäßen Sensoranordnung besonders stark ausgeprägt. Die Messmembran mit den Dehnmessstreifen funktioniert insoweit wie ein Biegebalken. Die Dehnmessstreifen-Anordnung ist insbesondere zumindest als Halbbrücke, vorzugsweise als Vollbrücke ausgeführt. Bei derartigen Dehnmessstreifen werden Widerstands-Mäander durch Zug und Druck gestehen oder gestaucht und ändern dabei ihren elektrischen Widerstand. Diese Änderung wird elektrisch verstärkt und ausgewertet und durch Kalibrierung einem Kraftwert zugeordnet. Durch das Aufsputtern im Vergleich zu aufgeklebten Dehnmessstreifen wird eine vorteilhaft höhere Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit erreicht und eine Delamination sicher vermieden.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Kraftübertragungselement als Stift ausgebildet ist. Durch die Ausbildung des Kraftübertragungselementes als Stift ist vorteilhaft sichergestellt, dass die Betätigungskraft besonders einfach und direkt auf die Messmembran übertragen wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftübertragungselement in einem ersten Flansch verschiebbar geführt ist. Durch eine derartige Anordnung des Kraftübertragungselementes in dem Flansch ist vorteilhaft sichergestellt, dass das Kraftübertragungselement axial sicher geführt ist, und eine Betätigung der Betätigungsvorrichtung jederzeit sicher auf die Messmembran übertragen wird.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Flansch dazu ausgebildet ist, in einer Öffnung einer Trennwand der Betätigungsvorrichtung ortsfest angeordnet und mit der Trennwand formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden zu werden. Durch eine derartige Ausbildung des ersten Flansches ist eine besonders vorteilhafte Möglichkeit geschaffen, die Sensoranordnung in der Betätigungsvorrichtung sicher zu halten. Der erste Flansch dient insoweit zur Fixierung der Sensoranordnung an der Betätigungsvorrichtung.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Messkopf mit der Leiterplatte und/oder mit dem ersten Flansch formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Durch eine derartige Verbindung des Messkopfs ist eine besonders vorteilhafte Möglichkeit geschaffen, die Sensoranordnung zumindest teilweise als vormontierte Einheit in die Betätigungsvorrichtung einzusetzen. Vorzugsweise wird der Messkopf mit Laser angeschweißt, alternativ wird er durch Bördeln, Kleben, Punktschweißen, Widerstandsschweißen, Einpressen, Verstemmen, und/oder Klemmen mit der Leiterplatte und/oder dem ersten Flansch verbunden.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sensoranordnung ein dem Kraftübertragungselement zugeordnetes Federelement aufweist, und dass das Kraftübertragungselement durch das Federelement in Richtung der Messmembran vorgespannt gehalten ist. Durch das Federelement ergibt sich der Vorteil, dass jede Betätigung der Betätigungsvorrichtung durch das Kraftübertragungselement sicher erfasst wird. Auch dient das Federelement als eine vorteilhafte Überlastsicherung zur Kraftentkopplung von der Betätigungskraft als Eingangssignal auf das Kraftübertragungselement. So wird durch das Federelement ein bestimmter Betätigungsweg der Betätigungsvorrichtung in eine definierte Kraft umgewandelt, die beispielsweise linear zu dem Betätigungsweg verläuft. Sind mehrere Sensoranordnungen zum parallelen Erfassen der Betätigung in der Betätigungsvorrichtung als Redundanz vorgesehen, dient das Federelement außerdem vorteilhaft zum Toleranzausgleich.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Federelement als Schraubenfeder ausgebildet ist, dass die Schraubenfeder einendig der Betätigungsfläche zuordenbar oder zugeordnet ist und anderendig an einem zweiten Flansch angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung und Ausbildung als Schraubenfeder ist geometrisch besonders vorteilhaft einfach gewährleistet, dass eine auf die Betätigungsfläche ausgeübte Betätigungskraft auf das Kraftübertragungselement übertragen wird.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Kraftübertragungselement einendig in dem zweiten Flansch einliegt und anderendig der Messmembran zugeordnet ist, insbesondere an der Messmembran anliegt. Durch eine derartige Anordnung des Kraftübertragungselementes ergibt sich der Vorteil, dass es eine auf die Betätigungsfläche ausgeübte Betätigungskraft jederzeit sicher auf die Messmembran überträgt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Flansch einen vorgegebenen Abstand zueinander zum Vorgeben eines maximalen Verlagerungswegs des Kraftübertragungselements aufweisen. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte, geometrisch einfache Möglichkeit zum Festlegen der Betätigungscharakteristik der Betätigungsvorrichtung in Form eines maximalen Hubs geschaffen.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Messkopf becherförmig ausgebildet ist und eine Aussparung zum zumindest bereichsweisen Aufnehmen des Kraftübertragungselements aufweist. Durch eine derartige Ausbildung des Messkopfs ergibt sich der Vorteil, dass das Kraftübertragungselement in dem Messkopf jederzeit sicher geführt ist. Außerdem ist dadurch eine vorteilhafte Abdichtung zu der Messmembran gegenüber Kontamination durch Umwelteinflüsse, Beispielweise Staub und Feuchtigkeit, geschaffen. Das Kraftübertragungselement kann so die Betätigungskraft an die Messmembran weiterleiten, ohne selbst abdichten zu müssen. Dadurch werden vorteilhaft Reibungseinflüsse minimiert.
  • Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 zeichnet sich durch zumindest eine erfindungsgemäße Sensoranordnung aus. Daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Betätigungsvorrichtung ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aufweist, dass das erste Gehäuseteil auf dem zweiten Gehäuseteil in Höhenerstreckung des zweiten Gehäuseteils verschiebbar gelagert ist, dass das erste Gehäuseteil auf einer von dem zweiten Gehäuseteil abgewandten Oberseite eine Betätigungsfläche aufweist oder dass auf der Oberseite eine Abdeckung mit der Betätigungsfläche angeordnet ist, und dass die Sensoranordnung in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Anordnung für die Sensoranordnung geschaffen, bei der die Vorteile der erfindungsgemäßen Sensoranordnung besonders stark ausgeprägt sind.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass in dem zweiten Gehäuseteil eine Trennwand ausgebildet oder angeordnet ist, dass das Kraftübertragungselement in einem ersten Flansch verschiebbar geführt ist, und dass der erste Flansch in einer Öffnung der Trennwand, die Öffnung abdichtend, ortsfest angeordnet und mit der Trennwand formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Sensoranordnung sicher in der Betätigungsvorrichtung gehalten ist. Insbesondere bildet die Trennwand mit dem zweiten Gehäuseteil eine Kammer, um zumindest ein Bauelement der Sensoranordnung mediendicht einzuschließen. Dadurch ist besonders vorteilhaft sichergestellt, dass das Bauelement in der Kammer vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Bauelement feuchtigkeitsempfindlich ist. Innerhalb des beispielsweise als Gehäuseunterteil ausgebildeten zweiten Gehäuseteils ist so eine vorteilhafte Abdichtung zwischen dem in der Kammer befindlichen Bauelement und einem Bereich zwischen einer Innenseite des als Gehäuseoberteil ausgebildeten ersten Gehäuseteils und der Trennwand geschaffen, wobei in dem Bereich beispielsweise weniger feuchtigkeitsempfindliche Bauteile anordenbar oder angeordnet sind. Beispielsweise ist eine Trennung von elektronischen und mechanischen Bauelementen der Sensoranordnung zum Schutz der elektronischen Bauelemente vor Nässe vorgesehen. Durch die Öffnung ist dann besonders vorteilhaft gewährleistet, dass die mechanischen und elektronischen Bauelemente der Sensoranordnung zwar durch die Trennwand mediendicht voneinander getrennt sind, gleichzeitig jedoch in Wirkverbindung miteinander stehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass auf einer von dem ersten Gehäuseteil abgewandten Seite der Trennwand ein Elektronik-Bereich vorgesehen ist, in dem zumindest ein elektronisches Bauelement der Sensoranordnung angeordnet ist. Vorzugsweise ist in dem Elektronik-Bereich zumindest eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Leuchtdiode, angeordnet. Besonders bevorzugt sind das elektronische Bauelement und die Beleuchtungseinrichtung auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet. Besonders bevorzugt ist auf einer dem ersten Gehäuseteil zugewandten Seite der Trennwand ein Mechanik-Bereich zwischen der Trennwand und dem ersten Gehäuseteil vorgesehen ist, in dem zumindest ein mechanisches Bauelement der Sensoranordnung angeordnet ist. Beispielsweise ist zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil ein umlaufendes, insbesondere faltenbalgartiges, Dichtelement zum Abdichten des Mechanik-Bereiches gegen einen Bereich außerhalb der Gehäuseteile angeordnet. Durch die Trennwand ist dabei auch eine Tauchdichtheit gewährleistet. Vorzugsweise ist die Trennwand zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, parallel und beabstandet zu der Betätigungsfläche angeordnet.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15 zeichnet sich durch zumindest eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung aus. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile.
  • Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen
    • 1 eine vorteilhafte Sensoranordnung,
    • 2 die Sensoranordnung in einer Betätigungsvorrichtung, und
    • 3 die Betätigungsvorrichtung mit der Sensoranordnung.
  • 1 zeigt eine Sensoranordnung 1 für eine Betätigungsvorrichtung 2 eines Kraftfahrzeugs, wobei letztere noch mit Verweis auf 3 detailliert beschrieben wird. Die Sensoranordnung 1 weist ein als Stift ausgebildetes Kraftübertragungselement 3 zum Übertragen einer auf die Betätigungsvorrichtung 2 ausgeübten Betätigungskraft F auf. Weiter weist die Sensoranordnung 1 eine Leiterplatte 4 sowie einen in der Leiterplatte 4 angeordneten Messkopf 5 auf.
  • Der Messkopf 5 weist eine Messmembran 6 auf. Die Messmembran 6 weist einendig ein Kraftsensorelement 7 auf und ist anderendig dem Kraftübertragungselement 3 zugeordnet. Vorliegend liegt die Messmembran 6 an dem Kraftübertragungselement 3 an. Das Kraftsensorelement 7 weist dabei eine, vorliegend auf die Messmembran 6 aufgesputterte und als Vollbrücke ausgeführte Dehnmessstreifen-Anordnung 8 auf. Die Dehnmessstreifen-Anordnung ist durch entsprechende elektrische Kontakte, insbesondere Bonden-Anschlüsse, mit der Leiterplatte 4 elektrisch kontaktiert. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen ist die Dehnmessstreifen-Anordnung 8 durch eine Gelschicht 9 geschützt.
  • Das Kraftübertragungselement 3 ist in einem ersten Flansch 10 verschiebbar geführt. Der erste Flansch 10 ist dazu ausgebildet, in einer Öffnung 11 einer Trennwand 12 der Betätigungsvorrichtung 2, die Öffnung 11 abdichtend, ortsfest angeordnet und mit der Trennwand 12 formschlüssig, kraftschlüssig und oder stoffschlüssig verbunden zu werden. Dies ist in der 2 dargestellt. Beispielhaft ist eine Klebstoffschicht 13 dargestellt, die den ersten Flansch 10 mit der Trennwand 12 verbindet. Der Messkopf 5 ist dabei mit der Leiterplatte 4 sowie mit dem ersten Flansch 10 ebenfalls formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden. Alternativ ist der Messkopf 5 lediglich in einer Aussparung in der Leiterplatte 4 angeordnet, taucht also durch die Leiterplatte 4 hindurch, ohne selbst direkt mit ihr verbunden zu sein.
  • Weiter weist die Sensoranordnung 1 ein dem Kraftübertragungselement 3 zugeordnetes, vorliegend als Schraubenfeder ausgebildetes, Federelement 14 auf. Das Kraftübertragungselement 3 ist durch das Federelement 14 in Richtung der Messmembran 6 vorgespannt gehalten. Das Federelement 14 ist dazu einendig einer Betätigungsfläche der Betätigungsvorrichtung 2 zuordenbar oder zugeordnet und anderendig an einem zweiten Flansch 15 angeordnet. Das Kraftübertragungselement 3 liegt einendig in dem zweiten Flansch 15 ein und ist anderendig der Messmembran 6 zugeordnet. Vorliegend liegt es an der Messmembran 6 an.
  • Der erste und der zweite Flansch 10, 15 weisen einen vorgegebenen Abstand I zueinander zum Vorgeben eines maximalen Verlagerungswegs des Kraftübertragungselements 3 auf. Der Messkopf 6 ist vorliegend becherförmig ausgebildet und weist eine Aussparung 16 zum zumindest bereichsweisen Aufnehmen des Kraftübertragungselements 3 auf.
  • Schließlich ist in der 3 noch die Sensoranordnung 1 in der Betätigungsvorrichtung 2 dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung 2 ist insbesondere zum Vorgeben eines Brems- und/oder eines Beschleunigungswunsches ausgebildet, und dazu insbesondere im Fußraum eines Kraftfahrzeugs anordenbar oder angeordnet. Die Sensoranordnung 1 ist vorliegend doppelt vorgesehen, aus Übersichtlichkeitsgründen ist jedoch nur jeweils eine der Komponenten in der 3 mit einem Bezugszeichen versehen.
  • Die Betätigungsvorrichtung 2 weist ein erstes Gehäuseteil 17 und ein zweites Gehäuseteil 18 auf. Das erste Gehäuseteil 17 ist auf dem zweiten Gehäuseteil 18 in Höhenerstreckung des zweiten Gehäuseteils 18 verschiebbar gelagert. Das erste Gehäuseteil 17 weist auf einer von dem zweiten Gehäuseteil 18 abgewandten Oberseite 19 eine Abdeckung 20 mit einer Betätigungsfläche 21 auf. Alternativ weist das erste Gehäuseteil 18 die Betätigungsfläche 21 direkt auf der Oberseite 19 auf, insbesondere ist es einstückig mit dieser ausgebildet.
  • In dem zweiten Gehäuseteil 18 ist die Sensoranordnung 1 zum Erfassen einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung 2, vorliegend einer auf die Betätigungsfläche 21 ausgeübten Betätigungskraft, angeordnet. Weiter ist in dem zweiten Gehäuseteil 18 die Trennwand 12 angeordnet, vorliegend einteilig mit dem zweiten Gehäuseteil 18 ausgebildet, insbesondere in das Gehäuseteil 18 eingespritzt. Die Trennwand 12 ist vollständig parallel beabstandet zu der Betätigungsfläche 21 angeordnet und bildet mit dem zweiten Gehäuseteil 18 eine Kammer 22, um die Leiterplatte 4 mit den darin und darauf angeordneten Komponenten, insbesondere dem Messkopf 5 mit der Messmembran 6 und dem Kraftsensorelement 7 mediendicht einzuschließen.
  • Der erste Flansch 10 ist in der Öffnung 11 der Trennwand 12 ortsfest angeordnet und mit der Trennwand 12 verbunden. Vorliegend ist die Öffnung 11 geometrisch korrespondierend zu dem ersten Flansch 10 ausgebildet. In der Kammer 22, die sich also auf einer von dem ersten Gehäuseteil 17 abgewandten Seite 23 der Trennwand 12 befindet, ist ein Elektronik-Bereich 24 vorgesehen. Auf einer dem ersten Gehäuseteil 17 zugewandten Seite 25 der Trennwand 12 ist ein Mechanik-Bereich 26 zwischen der Trennwand 12 und dem ersten Gehäuseteil 17 vorgesehen, in dem insbesondere das Federelement 14 und der zweite Flansch 15 angeordnet sind.
  • Vorliegend sind an dem zweiten Gehäuseteil 18 in dem Elektronik-Bereich 24 ein Druckausgleichselement 27, beispielsweise als Membran ausgebildet, sowie eine den Elektronik-Bereich 24 abdichtende Abdeckung 28 angeordnet, die vorliegend an einer Unterseite des zweiten Gehäuseteils 18 angeordnet ist, und die als Halterung für die Betätigungsvorrichtung 1 insgesamt dient. In dem Elektronik-Bereich 24 ist weiter eine Beleuchtungseinrichtung 29, vorliegend als Leuchtdiode ausgeführt, angeordnet. Die Beleuchtungseinrichtung 29 ist ebenfalls auf der Leiterplatte 4 angeordnet.
  • In den Gehäuseteilen 17, 18 ist außerdem ein Lichtleitelement 30 für die Beleuchtungseinrichtung 29 angeordnet, das sich von der Beleuchtungseinrichtung 29 durch eine erste (nicht sichtbare) Öffnung 31 in der Trennwand 12 zu einer zweiten Öffnung 32 in der Betätigungsfläche 21 erstreckt. Die Beleuchtungseinrichtung 29 ist als Leuchtdiode insbesondere monochrom ausgebildet oder weist eine RGB-Ansteuerung auf. Zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 17, 18 ist noch ein umlaufendes, vorliegend faltenbalgartiges, Dichtelement 33 zum Abdichten des Mechanik-Bereichs 26 gegen einen Bereich außerhalb der Gehäuseteile 17, 18 angeordnet. Das Dichtelement 33 liegt in der 3 außen an den Gehäuseteilen 17, 18 an. Schließlich weist das erste Gehäuseteil 17 noch an einer dem zweiten Gehäuseteil 18 zugewandten Innenseite 34 einen stegförmigen Vorsprung 35 auf. Das zweite Gehäuseteil 18 weist eine Führungsaufnahme 36 für den Vorsprung 35 zur geführten verschiebbaren Lagerung des ersten Gehäuseteils 17 an dem zweiten Gehäuseteil 18 auf. Der Vorsprung 35 weist vorliegend einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist als Hohlzylinder ausgebildet. Innerhalb des Vorsprungs 35 ist ein Gleitlagerelement 37 angeordnet. Außerdem ist zwischen den Gehäuseteilen 17, 18 in der 3 zumindest ein weiteres Federelement 38, vorliegend als Schraubenfeder ausgebildet, als Rückstellfeder angeordnet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017119392 A1 [0002]
    • DE 10239913 A1 [0002]
    • DE 10312547 A1 [0002]
    • DE 10341277 A1 [0003]
    • DE 10335598 A1 [0003]
    • US 20160334829 A1 [0003]
    • DE 102013106655 A1 [0003]
    • DE 10135216 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Sensoranordnung (1) für eine Betätigungsvorrichtung (2) eines Kraftfahrzeugs, - mit einem, insbesondere einer Betätigungsfläche (21) der Betätigungsvorrichtung (2) zuordenbaren oder zugeordneten, Kraftübertragungselement zum Übertragen einer auf die Betätigungsvorrichtung (2), insbesondere auf die Betätigungsfläche (21), ausgeübten Betätigungskraft, - mit einem in einer Leiterplatte (4) angeordneten Messkopf (5), - wobei der Messkopf (5) eine Messmembran (6) aufweist, und - wobei die Messmembran (6) einendig ein Kraftsensorelement (7) aufweist und anderendig dem Kraftübertragungselement (3) zugeordnet ist, insbesondere an dem Kraftübertragungselement (3) anliegt.
  2. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftsensorelement (7) eine, insbesondere auf die Messmembran (6) aufgesputterte und/oder als Vollbrücke ausgeführte, Dehnmessstreifen-Anordnung (8) aufweist.
  3. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (3) als Stift ausgebildet ist.
  4. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (3) in einem ersten Flansch (10) verschiebbar geführt ist.
  5. Sensoranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flansch (10) dazu ausgebildet ist, in einer Öffnung (11) einer Trennwand (12) der Betätigungsvorrichtung (2) ortsfest angeordnet und mit der Trennwand (12) formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden zu werden.
  6. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (5) mit der Leiterplatte (4) und/oder mit dem ersten Flansch (10) formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist.
  7. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1) ein dem Kraftübertragungselement (3) zugeordnetes Federelement (14) aufweist, und dass das Kraftübertragungselement (3) durch das Federelement (14) in Richtung der Messmembran (6) vorgespannt gehalten ist.
  8. Sensoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) als Schraubenfeder ausgebildet ist, dass die Schraubenfeder einendig der Betätigungsfläche (21) zuordenbar oder zugeordnet ist und anderendig an einem zweiten Flansch (15) angeordnet ist.
  9. Sensoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (3) einendig in dem zweiten Flansch (15) einliegt und anderendig der Messmembran (6) zugeordnet ist, insbesondere an der Messmembran (6) anliegt.
  10. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Flansch (10,15) einen vorgegebenen Abstand (I) zueinander zum Vorgeben eines maximalen Verlagerungswegs des Kraftübertragungselements (3) aufweisen.
  11. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (5) becherförmig ausgebildet ist und eine Aussparung (16) zum zumindest bereichsweisen Aufnehmen des Kraftübertragungselements (3) aufweist.
  12. Betätigungsvorrichtung (2) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zum Vorgeben eines Brems- und/oder Beschleunigungswunsches, gekennzeichnet durch zumindest eine Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (2) ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (17,18) aufweist, dass das erste Gehäuseteil (17) auf dem zweiten Gehäuseteil (18) in Höhenerstreckung des zweiten Gehäuseteils (18) verschiebbar gelagert ist, dass das erste Gehäuseteil (17) auf einer von dem zweiten Gehäuseteil (18) abgewandten Oberseite (19) eine Betätigungsfläche (21) aufweist oder dass auf der Oberseite (19) eine Abdeckung (20) mit der Betätigungsfläche (21) angeordnet ist, und dass die Sensoranordnung (1) in dem zweiten Gehäuseteil (18) angeordnet ist.
  14. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Gehäuseteil (18) eine Trennwand (12) ausgebildet oder angeordnet ist, dass das Kraftübertragungselement (3) in einem ersten Flansch (10) verschiebbar geführt ist, und dass der erste Flansch (10) in einer Öffnung (11) der Trennwand (12) ortsfest angeordnet und mit der Trennwand (12) formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist.
  15. Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch zumindest eine Betätigungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 14.
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