DE202006000866U1

DE202006000866U1 - Verstellsystem für ein Kraftfahrzeug sowie taktiler Sensor

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Publication number: DE202006000866U1
Application number: DE200620000866
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2016-01-21

Abstract

Verstellsystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit (17) und mit einem taktilen Sensor (1), der ein berührungsempfindliches Sensorelement (2) mit einem in einem elastischen Material (3) eingebetteten Sensorkern (4) umfasst, wobei die Steuereinheit (17) eine Schnittstelle für einen Stellantrieb (24) eines Stellorgans (16) aufweist und mit dem taktilen Sensor (1) zur Detektion eines Einklemmfalles verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (2) zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen von einer Schutzabdeckung (5) zumindest teilweise umgeben ist, wobei die Schutzabdeckung (5) zu einer elastischen Verformung in Richtung zum Sensorelement (2) eingerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verstellsystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit und mit einem taktilen Sensor, umfassend einen in einem elastischen Material eingebetteten Sensorkern, wobei die Steuereinheit eine Schnittstelle für einen Stellantrieb eines Stellorgans aufweist und mit dem taktilen Sensor zur Detektion eines Einklemmfalles verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiter einen taktilen Sensor, der einen in einem elastischen Material eingebetteten Sensorkern umfasst.
Ein Verstellsystem der eingangs genannten Art wird zur Ansteuerung eines Stellorgans in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Ein Stellorgan eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise eine Fensterscheibe, ein Schiebedach, eine Schiebetür oder eine Heckklappe. Auch ein elektrisch betätigbarer Fahrzeugsitz ist ein derartiges Stellorgan.
Bei Betätigung der beschriebenen Stellorgane in einem Kraftfahrzeug muss gewährleistet sein, dass ein sich im Stellweg des Stellorgans befindliches Hindernis detektiert wird und der Antrieb bei Detektion des Hindernisses gestoppt oder reversierend angetrieben wird. Durch einen derartigen Einklemmschutz wird vermieden, dass es bei sich im Stellweg befindlichen Körperteilen zu einer Personengefährdung kommt.
Ein taktiler Sensor umfasst in der Regel einen in einem elastischen Material eingebetteten Sensorkern. Bei Druckeinwirkung verformt sich das elastische Material und damit der eingebettete Sensorkern, wodurch sich eine zur Detektion herangezogene Messgröße verändert. Für taktile Sensoren sind beispielsweise Sensorkerne in Form von parallel verlegten Leiterbahnen bekannt, deren Abstand sich bei äußerer Druckeinwirkung verändert. Im einfachsten Fall wird eine Kontaktierung der Leiterbahnen gemessen. Auch ist es bekannt, als Messsignal die durch die Leiterbahnen gebildete Kapazität heranzuziehen. Auch kann die Übertragungsfunktion von Glasfasern auf diese Art und Weise ausgewertet werden.
Zur Ausbildung eines Einklemmschutzes wird ein taktiler Sensor beispielsweise entlang der Schließkante des Stellorgans oder des das Stellorgan führenden Rahmens angeordnet. Befindet sich ein Hindernis im Stellweg des Stellorgans, so wird dieses beim Schließen des Stellorgans gegen die Schließkante und damit gegen den dort angeordneten taktilen Sensor gedrückt. Aus der Stellung des Stellorgans und dem durch den Druck des Hindernisses generierten Sensorsignal schließt die den Antrieb des Stellorgans steuernde Stelleinheit auf einen Einklemmfall, worauf der Stellantrieb gestoppt oder reversierend angetrieben wird.
Um eine möglichst gute Berührungsempfindlichkeit zu gewährleisten, sind die Sensorkerne taktiler Sensoren in weiche, daher druckempfindliche und elastische Materialien, wie beispielsweise Gummi oder EPDM (Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer) eingebettet. Nachteiligerweise sind weiche Materialien empfindlich gegenüber der Einwirkung spitzer oder scharfkantiger Gegenstände. Der an einer Spitze eines Gegenstandes auftretende hohe Druck kann leicht zu einer dauerhaften Beschädigung des elastischen Materials, wie beispielsweise in Form eines Risses oder einer Vertiefung führen. Bei entsprechend hohem Druck kann hierdurch auch der Sensorkern bereits mechanisch geschädigt werden. Auch bei einem entstandenen Riss kann durch die Anlagerung von Feuchtigkeit oder Schmutz eine Schädigung des Sensorkernes entstehen. Diese Anfälligkeit verringert die Lebensdauer eines mit einem taktilen Sensor ausgerüsteten Verstellsystems.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verstellsystem der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine möglichst hohe Lebensdauer aufweist. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, einen taktilen Sensor der eingangs genannten Art anzugeben, welcher eine möglichst lange Lebensdauer aufweist.
Die erstgenannte Aufgabe wird für ein Verstellsystem eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Sensorelement zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen von einer Schutzabdeckung zumindest teilweise umgeben ist, wobei die Schutzabdeckung zu einer elastischen Verformung in Richtung zum Sensorelement eingerichtet ist.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine Anpassung des den Sensorkern umgebenden elastischen Materials zur Lösung des angegebenen Problems nicht zielführend ist. Wird beispielsweise die Härte des elastischen Materials erhöht, so geht dies zu Lasten der Verformbarkeit. Folglich würde der Sensor zwar insgesamt robuster und unempfindlicher gegen die Einwirkung von spitzen oder scharfkantigen Gegenständen werden, jedoch würde seine Empfindlichkeit gegenüber Berührungen drastisch verringert. Auch wäre die Detektionsgeschwindigkeit negativ beeinflusst. Ein derartig abgeänderter taktiler Sensor ist insofern nicht mehr zur Detektion eines Einklemmfalles in einem Verstellsystem eines Kraftfahrzeugs geeignet.
In einem zweiten Schritt geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass das berührungsempfindliche Sensorelement ohne negative Änderung seiner Eigenschaften vor einer äußeren Einwirkung dadurch geschützt werden kann, dass eine Druck- oder Krafteinwirkung indirekt auf das Sensorelement wirkt. Mit anderen Worten wird ein auf das berührungsempfindliche Sensorelement wirkendes Übertragungselement vorgeschlagen, welches eine äußere Kraft- oder Druckeinwirkung auf das elastische Material des Sensorelements überträgt. Die aufgrund des punktuell hohen Druckes störende Einwirkung von spitzen oder scharfkantigen Gegenständen wird dadurch vermieden, dass das Sensorelement zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen von einer Schutzabdeckung zumindest teilweise umgeben ist, wobei die Schutzabdeckung zu einer elastischen Verformung in Richtung zum Sensorelement eingerichtet ist.
Ein spitzer oder scharfkantiger Gegenstand wirkt nicht mehr direkt auf das Sensorelement sondern auf die Schutzabdeckung ein. Die Krafteinwirkung verteilt sich unabhängig von der Form des einwirkenden Gegenstandes auf die gegen das Sensorelement wirkende Fläche oder Wirkfläche der Schutzabdeckung, so dass hohe und störende Druckeinwirkungen am Ort des elastischen Material des Sensorelements nicht mehr auftreten. Die Lebensdauer des Verstellsystems wird erhöht.
Bei der Form der Schutzabdeckung ist zu beachten, dass sich bei einer größeren Wirkfläche bei gleicher Krafteinwirkung der auf das Sensorelement generierte Druck verringert. Da jedoch die Berührungsempfindlichkeit eines in einem weichen elastischen Material eingebetteten Sensorkerns an sich hoch ist und insbesondere bei einem Einklemmfall ein hoher Krafteintrag infolge des sich bewegenden Stellorgans resultiert, kann dieses Problem vernachlässigt werden.
Die Möglichkeit einer elastischen Verformung der Schutzabdeckung in Richtung zum Sensorelement kann insbesondere durch ihre Formgebung erzielt werden. Hierbei ist beispielsweise eine bogenförmige oder winkelige Ausgestaltung der Schutzabdeckung denkbar, so dass diese gegen das Sensorelement gedrückt werden kann und bei fehlender Krafteinwirkung wieder in die ursprüngliche Position zurückschnellt. Auch können zur Herstellung der elastischen Bewegbarkeit mechanische Federelemente oder dergleichen eingesetzt werden. Auch ist es vorstellbar, dass die Schutzabdeckung direkt dem elastischen Material des Sensorelements aufliegt, wodurch sich die Möglichkeit einer elastischen Verformung von selbst einstellt. In letzterem Fall kann die Schutzabdeckung beispielsweise aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, so dass sich die einwirkende Kraft nicht auf eine zu hohe Fläche der Schutzabdeckung verteilt.
Die Wirkung der Schutzabdeckung kann durch ihre Dicke, durch ihre Formgebung oder durch die Wahl des eingesetzten Materials hergestellt sein. Bei einer genügenden Dicke der Schutzabdeckung vermag beispielsweise ein spitzer Gegenstand in diese einzudringen, gelangt jedoch nicht in das elastische Material des Sensorelementes. Vorteilhafterweise weist das Material der Schutzabdeckung eine größere Härte als das elastische Material des Sensorelementes auf. Hierbei kann dann die Dicke der Schutzabdeckung reduziert werden, wobei dennoch ein Durchdringen eines spitzen oder scharfkantigen Gegenstandes durch die Schutzabdeckung sicher verhindert ist. Dabei wird mit steigender Härte der Schutzabdeckung die Möglichkeit des Eindringens eines fremden Gegenstandes verringert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Material der Schutzabdeckung im Wesentlichen starr ausgebildet, wobei die Schutzabdeckung mit einer Formung derart ausgerüstet ist, dass von außen einwirkende Kräfte unter Ausnutzung einer Hebelwirkung auf das Sensorelement übertragen werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung resultiert die elastische Verformung der Schutzabdeckung aufgrund ihrer Formgebung, die beispielsweise eine Biegestelle aufweist. Erfolgt die Krafteinwirkung entfernt von der Biegestelle und liegt das berührungsempfindliche Sensorelement nahe der Biegestelle, so werden die Gesetze der Hebelmechanik ausgenutzt, um eine einwirkende Kraft am Ort des Sensorelementes zu verstärken. Durch eine derartige Ausgestaltung kann hinsichtlich der Berührungsempfindlichkeit eine größere Wirkfläche der Schutzabdeckung über eine Hebelverstärkung ausgeglichen werden.
Weiter von Vorteil ist es, wenn die Schutzabdeckung als eine elastisch verformbare, dem Sensorelement entlanggeführte Leiste ausgeführt ist, die aus einem oder mehreren Teilen besteht. Eine einteilige Ausführung bietet sich an, wenn das Material der Schutzabdeckung selbst eine gewisse Verformbarkeit zeigt. Ist das Material selbst starr, so bietet sich die Ausbildung der Leiste in Gestalt mehrerer Teile an, so dass das Sensorelement auch in gekrümmten Bahnen geführt werden kann. Die Krümmung kann dabei in den zwischen einzelnen Teilen der Leiste liegenden Zwischenbereichen erfolgen.
Die Leiste oder die mehreren Leistenteile können insbesondere an dem Sensorelement in einfacher Art und Weise angebracht werden, wenn das Sensorelement clipsartig mit der Leiste verbunden werden kann. Dabei ist die Leiste in ihrem Querschnitt beispielsweise bogenförmig in Gestalt einer Klammer ausgeführt und weist eine Ausnehmung zur Aufnahme eines schlauchförmigen Sensorelementes auf. Zum Befestigen von Sensorelement und Schutzabdeckung wird letztere an ihrer freien Seite leicht aufgeweitet, so dass das Sensorelement in die Ausnehmung eingebracht werden kann. Das Sensorelement wird dann in der Ausnehmung der Schutzabdeckung sicher gehalten.
Als Material der Schutzabdeckung bietet sich beispielsweise ein Metall oder ein Kunststoff an. Das Material der Schutzabdeckung kann insbesondere in seinem Aussehen wie Struktur oder Farbgebung dem Material des Grundkörpers, beispielsweise einem Türrahmen oder einer Karosserie eines Fahrzeugs, angepasst sein. Der taktile Sensor ist dann gewissermaßen getarnt angeordnet. Alternativ kann die Materialauswahl nach Designwünschen getroffen werden, so dass der taktile Sensor als eine Zierleiste eingesetzt werden kann. Insbesondere kann hierbei ein verchromter oder farblich abgesetzter Kunststoff eingesetzt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Leiste für eine elastische Anlenkung ausgebildet, so dass sich diese bei Krafteinwirkung gegen das Sensorelement verformt und anschließend wieder in die Ruheposition zurückkehrt. Bei dieser Ausführungsform wird die elastische Verformbarkeit durch die Art und Weise der Befestigung (z. B. ein Klapp-, Dreh- oder Biegegelenk) an einem Grundkörper hergestellt. Zur Ausbildung der Elastizität kann hierbei insbesondere ein Element aus einem elastischen Material oder mit einer Federelastizität entsprechend angeordnet werden.
Im übrigen kann die Schutzabdeckung als eine Schnittstelle ausgebildet sein, die eine Befestigung des Sensors beispielsweise an einem Fahrzeugteil ermöglicht. Hierzu kann die Schutzabdeckung einer vorgegebenen Kontur angeformt sein.
Zwar bietet die Ausgestaltung der Schutzabdeckung in mehreren Leistenteilen die Möglichkeit einer Verlegung des taktilen Sensors in gekrümmten Bahnen, jedoch verbleibt das Sensorelement in den Zwischenbereichen ungeschützt. Vorteilhaft erweise sind die Verbindungsstellen von Leistenteilen durch eine oder mehrere Abdeckelemente abgedeckt. Die Abdeckelemente können dabei so ausgestaltet sein, dass sie selbst auf das elastische Material des Sensorelementes einwirken. Es ist aber auch vorstellbar, die Abdeckelemente über die Leistenteile zu legen, so dass eine Krafteinwirkung auf die Abdeckelemente über die Teile der Schutzabdeckung auf das elastische Material des Sensorelementes wirkt. Letztlich ist es auch vorstellbar, die Abdeckelemente selbst starr auszuführen und somit an den Verbindungsstellen der Leistenteile auf die Detektion einer Krafteinwirkung zu verzichten.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung weisen die Abdeckelemente an Biegeradien sich fächerförmig oder teleskopartig überlappende Teilelemente auf. Diese Ausgestaltung bietet auch in engen Biegeradien einen Schutz des darunter liegenden Sensorelementes vor Schmutz oder Feuchtigkeit.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung des Verstellsystems besteht die Schutzabdeckung aus einem das Sensorelement umgebenden Flexrohr. Ein solches Flexrohr weist einen elastischen Mantel auf, so dass eine Krafteinwirkung auf das Flexrohr zu einer Verformung desselben in Richtung auf das Sensorelement führt. Infolge dessen wird ein Sensorsignal generiert. Das Sensorelement kann beiliebingen Konturen entlanggeführt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht das Flexrohr aus verwobenen Metall- oder Kunststofffäden, wobei die Metall- oder Kunststofffäden insbesondere helixartig gegeneinander verdreht sind. Durch diese Struktur wird eine hohe Elastizität des Flexrohres hergestellt. Die gegeneinander verwobenen oder helixartig verdrehten Metall- oder Kunststofffäden gelangen nach Wegfall einer äußeren Krafteinwirkung von selbst in die ursprüngliche Struktur zurück. Bei einer Verformung entsteht nämlich eine mechanische Spannung zwischen den einzelnen Fäden, die erst bei Rückkehr in die Ausgangsposition abgebaut ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schutzabdeckung so ausgebildet, dass das Sensorelement vor Feuchtigkeit und/oder Verunreinigung geschützt ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Schutzabdeckung wasserabweisend ist, eine vorgesehene Neigung aufweist, oder aber dass das Sensorelement vollständig von der Schutzabdeckung umgeben ist. Beispielsweise kann hierzu das eigentlich offene Flexrohr von einer wasserdichten Hülle ummantelt sein.
Die zweitgenannte Aufgabe wird durch einen taktilen Sensor mit einem berührungsempfindlichen Sensorelement, umfassend einen in einem elastischen Material eingebetteten Sensorkern, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Sensorelement zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen von einer Schutzabdeckung zumindest teilweise umgeben ist, wobei die Schutzabdeckung zu einer elastischen Verformung in Richtung zum Sensorelement eingerichtet ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des taktilen Sensors finden sich in den hierauf rückbezogenen Unteransprüchen. Dabei sind die für das Verstellsystem genannten Vorteile sinngemäß auf die vorteilhaften Ausgestaltungen des taktilen Sensors zu übertragen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in einer Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:
1 in einem Querschnitt einen an einem Grundkörper angebrachten taktilen Sensor mit einer Schutzabdeckung des Sensorelementes,
2 in einem Querschnitt einen weiteren an einem Grundkörper angebrachten taktilen Sensor, bei dem die Schutzabdeckung des Sensorelementes zur Ausnutzung einer Hebelwirkung geformt ist,
3 in einer Draufsicht einen taktilen Sensor mit einer Schutzabdeckung aus mehreren Teilen,
4 in einer Draufsicht einen kurvig verlegten taktilen Sensor, wobei die Schutzabdeckung an Biegestellen mit fächerförmigen Abdeckelementen überdeckt ist,
5 in einer Draufsicht einen taktilen Sensor, dessen Schutzabdeckung als ein Flexrohr ausgebildet ist,
6 in einem Querschnitt den taktilen Sensor gemäß 5, und
7 eine Kraftfahrzeugtür mit einem Fensterhebersystem für eine verfahrbare Seitenscheibe, wobei ein taktiler Sensor zur Erkennung eines Einklemmfalles vorgesehen ist.
Der in 1 dargestellte taktile Sensor 1 umfasst ein berührungsempfindliches Sensorelement 2, welches einen in einem elastischen Material 3 eingebetteten Sensorkern 4 mit einem annähernd kreisförmigen Querschnitt enthält. Oberhalb des Sensorelementes 2 befindet sich eine Schutzabdeckung 5, die als eine dem Sensorelement 2 entlang geführte Leiste aus einem starren Material, insbesondere aus einem Kunststoff oder aus einem Metall, ausgeführt ist. Der Sensorkern 4 ist im wesentlichen durch zwei beabstandete, eine Kapazität bildende Leiterbahnen aufgebaut. Bei Druck auf den Sensorkern 4 ändert sich infolge der Abstandsänderung der Leiterbahnen diese Kapazität, die als ein Sensorsignal ausgewertet wird. Die das Sensorelement 2 als Schutzabdeckung 5 umgebende Leiste weist eine etwa halbkreisförmige Wölbung 7, eine Biegestelle 7' sowie eine Auflagefläche 7'' auf. Aufgrund ihrer Form zeigt die Leiste insgesamt eine gewisse Elastizität hinsichtlich einer Verbiegung ihres der Biegestelle gegenüberliegenden freien Endes in Richtung zum Grundkörper 6. Die Schutzabdeckung 5 kann somit über das Sensorelement 2 geführt werden, wobei das Sensorelement 2 in seiner Endposition in der Wölbung 7 verrastet. Mit anderen Worten ist die Schutzabdeckung 5 als eine dem Sensorelement 2 aufclipsbare Leiste ausgebildet.
Der taktile Sensor 1 ist mittels der Auflagefläche 7'' der Schutzabdeckung 5 auf einem Grundkörper 6 befestigt. Vorliegend ist hierzu die Auflagefläche 7'' über eine Schraube 8 mit dem Grundkörpers 6 verbunden. Alternativ kann die Leiste dem Grundkörper 6 auch aufgeklebt, lediglich aufgelegt oder aufgesteckt sein.
Durch die gezeigte Formgebung der Schutzabdeckung 5 führt eine von oberhalb des Grundkörpers 6 auf die Wölbung 7 einwirkende Kraft zu einer Auslenkung der Schutzabdeckung 5 in Richtung des Sensorelementes 2. Bei entsprechender Krafteinwirkung resultiert aus dem Druck der Schutzabdeckung 5 eine Verformung des elastischen Materials 3 und damit des Sensorkerns 4 des Sensors 1. Durch den Abstand der Wölbung 7' zur Biegestelle 7'' ist zwischen der Stelle der Krafteinwirkung und dem Drehpunkt ein Hebelarm definiert, so dass die Krafteinwirkung der Schutzabdeckung 5 auf das Sensorelement 2 zusätzlich verstärkt wird. Der Sensorkern 4 des berührungsempfindlichen Sensorelementes 2 generiert ein entsprechend detektierbares Berührungssignal. Wirkt keine Kraft mehr auf die Schutzabdeckung 5 ein, so kehrt diese wieder in ihre Ausgangsposition zurück.
Durch die Verwendung eines starren Materials, welches eine gewisse Härte aufweist, für die Schutzabdeckung 5 wird das elastische, weichere Material 3, das beispielsweise aus der Gruppe der Ethylen-Propylen-Elastomere ausgewählt und insbesondere aus EPDM sein kann, d. h. ein Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer, sowie der sich darin befindliche Sensorkern 4 vor einer Beschädigung durch scharfkantige oder spitze Gegenstände geschützt.
In 2 ist die Schutzabdeckung 5 im Unterschied zu 1 zusätzlich mit einer gerade ausgeführten Formung 9 versehen. Die Formung 9 besitzt die gleiche Materialstärke wie die Wölbung 7 der Schutzabdeckung 5 und ist an der frei beweglichen Seite der Schutzabdeckung 5 angefügt. Der Sensor 1 ist auf einem durch den Grundkörper 6 repräsentierten Anwendungsobjekt wie beispielsweise einem Stellorgan eines Kraftfahrzeugs derart angeordnet, dass eine zu erwartende Kraft F, beispielsweise durch ein im Stellweg des Stellorgans befindliches Hindernis auf die Formung 9 einwirkt. Die auf die Formung 9 einwirkende Kraft F führt zu einer Auslenkung der Schutzabdeckung 5 in Richtung des Sensorelementes 2 unter Ausnutzung einer Hebelwirkung, resultierend aus dem mit der Formung 9 verlängerten Kraftarm. Hierdurch kommt es zu einer weiter verstärkten Krafteinwirkung F' der Wölbung 7 als Teil der Schutzabdeckung 5 auf das berührungsempfindliche Sensorelement 2. Bei entsprechender Krafteinwirkung werden das elastische Material 3 und damit der Sensorkern 4 des Sensors 1 verformt und der Sensorkern 4 des berührungsempfindlichen Sensorelementes 2 generiert ein entsprechend detektierbares Berührungssignal.
3 zeigt den Sensor 1 mit einem geradlinig auf der Oberfläche des Grundkörpers 6 geführten Sensorelement 2 und der Schutzabdeckung 5 in einer Draufsicht. Die Schutzabdeckung 5 ist quer zur Mittellängsachse des Sensorelementes 2 geteilt und umfasst u. a. die beiden gezeigten Leistenteile 10. Die Leistenteile 10 sind dem Sensorelement 2 entlang geführt und dem Grundkörper 6 über die Biegestelle 7' angelenkt. Hierzu ist die Auflagefläche 7'' mit dem Grundkörper 6 verklebt. An der Verbindungsstelle der beiden Leistenteile 10 werden die beiden sich gegenüber liegenden Enden der Leistenteile 10 und der zwischen ihnen liegende Spalt durch ein aufliegendes Abdeckelement 11 abgedeckt. Hierdurch wird das zwischen den Leistenteilen 10 verlaufende Sensorelement 2 vor Verschmutzungen und vor Feuchtigkeit geschützt, wodurch die Lebensdauer des Sensors 1 erhöht ist.
4 zeigt ebenfalls in einer Draufsicht einen taktilen Sensor 1, wobei der dem Grundkörper 6 aufliegende taktile Sensor 1 in Kurvenbahnen geführt ist. Die Schutzabdeckung 5 ist quergeteilt, um bei starrer Schutzabdeckung 5 den Sensor 1 in einer gekrümmten Bahn verlegen zu können. Im Unterschied zur 3 setzt sich das Abdeckelement 11, das die beiden einander gegenüber liegenden Enden der Leistenteile 10 abdeckt, aus drei sich fächerförmig überlappenden Teilelementen 12 zusammen. Dies erlaubt auch bei engen Biegeradien eine Abdeckung des dort ungeschützten Sensorelementes 2.
5 zeigt einen weiteren taktilen Sensor 1 mit einem kabelförmigen Sensorelement 2. Das Sensorelement 2 des gezeigten taktilen Sensors 1 ist von einer Schutzabdeckung 5 in Form eines Flexrohres 13 umhüllt. Das Sensorelement 2 ist stirnseitig aus dem Flexrohr 13 herausgeführt dargestellt. Das Flexrohr 13 ist aus gegeneinander helixartig verdrehten Metallfäden 14 hergestellt. Durch die helixartig gegeneinander verdrehten Metallfäden 14 ist eine Elastizität des Flexrohres 13 gegeben, so dass dieses bei einer äußeren Krafteinwirkung in Richtung auf das Sensorelement 2 hin verformt wird und danach selbsttätig wieder in die Ausgangslage zurückkehrt. Bei entsprechender Krafteinwirkung resultiert eine Verformung des elastischen Materials 3 und damit des Sensorkerns 4 des taktilen Sensors 1. Der Sensorkern 4 des berührungsempfindlichen Sensorelementes 2 generiert ein entsprechend detektierbares Berührungssignal.
6 zeigt den taktilen Sensor 1 gemäß 5 in einem Querschnitt. Man erkennt das Sensorelement 2 und den zentral angeordneten Sensorkern 4 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, der von einem elastischen Material 3 aus Gummi eingefasst ist.
Das als Schutzabdeckung 5 das Sensorelement 2 umhüllende Flexrohr 13 ist mit den helixartigen gegeneinander verdrehten Metallfäden 14 dargestellt, die sich in mehreren Lagen um das Sensorelement 2 anordnen. Durch die dargestellte Ausgestaltung des Flexrohres 13 ist die elastische Verformung des Flexrohres 13 ermöglicht. Das berührungsempfindliche kabelförmig ausgebildete Sensorelement 2 wird vom Flexrohr 13 gleichermaßen schützend umhüllt. Dies verhindert eine Beschädigung des elastischen Materials 4 und damit des die Detektion des taktilen Sensors 1 auslösenden Sensorkerns 3 durch beispielsweise scharfkantige oder spitze Gegenstände.
7 zeigt eine Kraftfahrzeugtür 15 mit einer halb geöffnet dargestellten Seitenscheibe 16 und einer Steuereinheit 17. Die Kraftfahrzeugtür 15 umfasst einen Türkörper 18 und einen Fensterrahmen 19, innerhalb welchem die Seitenscheibe 16 verfahrbar ist. Die Steuereinheit 17 ist über zwei Verbindungsleitungen 20 und 22 mit einem – an dieser Stelle durch den aufgebrochen dargestellten Türkörper 18 der Kraftfahrzeugtür 15 sichtbaren – Fensterhebersystem 24 bzw. mit einem taktilen Sensor 1 verbunden. Der taktile Sensor 1 umfasst eine Schutzabdeckung in Form eines Flexrohres gemäß 5 und 6 und ist dem Fensterrahmen 19 im oberen Teil derart entlang geführt, dass beim Verfahren der Seitenscheibe 16 in ihren geschlossenen Zustand ein zwischen Fensterrahmen 19 und Seitenscheibe 16 eingeklemmter Gegenstand eine Detektion des taktilen Sensors 1 auslöst.
Die Ausgestaltung des taktilen Sensors 1 mit einer Schutzabdeckung verhindert eine Beschädigung des berührungsempfindlichen Sensorelementes des taktilen Sensors 1, die zu einer direkten mechanischen oder indirekten Zerstörung des Sensorelementes durch eindringende Feuchtigkeit oder Verunreinigungen führen kann.

1: Taktiler Sensor
2: Sensorelement
3: Elastisches Material
4: Sensorkern
5: Schutzabdeckung
6: Grundkörper
7: Wölbung
7': Biegestelle
7'': Auflagefläche
8: Schraube
9: Formung
10: Leistenteile
11: Abdeckelement
12: Teilelemente
13: Flexrohr
14: Metallfäden
15: Kraftfahrzeugtür
16: Seitenscheibe
17: Steuereinheit
18: Türkörper
19: Fensterrahmen
20: Verbindungsleitung
22: Verbindungsleitung
24: Fensterhebesystem

Claims

Verstellsystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit (17) und mit einem taktilen Sensor (1), der ein berührungsempfindliches Sensorelement (2) mit einem in einem elastischen Material (3) eingebetteten Sensorkern (4) umfasst, wobei die Steuereinheit (17) eine Schnittstelle für einen Stellantrieb (24) eines Stellorgans (16) aufweist und mit dem taktilen Sensor (1) zur Detektion eines Einklemmfalles verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (2) zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen von einer Schutzabdeckung (5) zumindest teilweise umgeben ist, wobei die Schutzabdeckung (5) zu einer elastischen Verformung in Richtung zum Sensorelement (2) eingerichtet ist.
Verstellsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schutzabdeckung (5) eine größere Härte als das elastische Material (3) des Sensorelementes (2) aufweist.
Verstellsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schutzabdeckung (5) im Wesentlichen starr ausgebildet ist und dass die Schutzabdeckung (5) mit einer Formung derart ausgerüstet ist, dass von außen einwirkende Kräfte unter Ausnutzung einer Hebelwirkung auf das Sensorelement (2) übertragen werden.
Verstellsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (5) eine elastisch verformbare, dem Sensorelement (2) entlang geführte Leiste ist, die aus einem oder mehreren Teilen besteht.
Verstellsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schutzabdeckung (5) ein Metall oder ein Kunststoff ist.
Verstellsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste für eine elastische Anlenkung ausgebildet ist.
Verstellsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen von Leistenteilen (10) durch eine oder mehrere Abdeckelemente (11) abgedeckt sind.
Verstellsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (11) an Biegeradien sich fächerförmig oder teleskopartig überlappende Teilelemente (12) aufweisen.
Verstellsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (5) aus einem das Sensorelement (2) umgebenden Flexrohr (13) besteht.
Verstellsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flexrohr (13) aus verwobenen Metallfäden oder Kunststofffäden besteht, insbesondere dass die Metall- oder Kunststofffäden helixartig gegeneinander verdreht sind.
Verstellsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (5) so ausgebildet ist, dass das Sensorelement (2) vor Feuchtigkeit und oder Verunreinigungen geschützt ist.
Taktiler Sensor mit (1) einem berührungsempfindlichen Sensorelement (2), umfassend einen in einem elastischen Material (3) eingebetteten Sensorkern (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (2) zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen von einer Schutzabdeckung (5) zumindest teilweise umgeben ist, wobei die Schutzabdeckung (5) zu einer elastischen Verformung in Richtung zum Sensorelement (2) eingerichtet ist.
Taktiler Sensor (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schutzabdeckung (5) eine größere Härte als das elastische Material (3) des Sensorelementes (2) aufweist.
Taktiler Sensor (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schutzabdeckung (5) im Wesentlichen starr ausgebildet ist und dass die Schutzabdeckung (5) mit einer Formung derart ausgerüstet ist, dass von außen einwirkende Kräfte unter Ausnutzung einer Hebelwirkung auf das Sensorelement (2) übertragen werden.
Taktiler Sensor (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (5) eine elastisch verformbare, dem Sensorelement (2) entlang geführte Leiste ist, die aus einem oder mehreren Teilen besteht.
Taktiler Sensor (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schutzabdeckung (5) ein Metall oder ein Kunststoff ist.
Taktiler Sensor (1) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste für eine elastische Anlenkung ausgebildet ist.
Taktiler Sensor (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen von Leistenteilen (10) durch eine oder mehrere Abdeckelemente (11) abgedeckt sind.
Taktiler Sensor (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (11) an Biegeradien sich fächerförmig oder teleskopartig überlappende Teilelemente (12) aufweisen.
Taktiler Sensor (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (5) aus einem das Sensorelement (2) umgebenden Flexrohr (13) besteht.
Taktiler Sensor (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Flexrohr (13) aus verwobenen Metallfäden oder Kunststofffäden besteht, insbesondere dass die Metall- oder Kunststofffäden helixartig gegeneinander verdreht sind.
Taktiler Sensor (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (5) so ausgebildet ist, dass das Sensorelement (2) vor Feuchtigkeit und oder Verunreinigungen geschützt ist.