WO2014154542A1 - Elektronischer schlüssel - Google Patents

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WO2014154542A1
WO2014154542A1 PCT/EP2014/055481 EP2014055481W WO2014154542A1 WO 2014154542 A1 WO2014154542 A1 WO 2014154542A1 EP 2014055481 W EP2014055481 W EP 2014055481W WO 2014154542 A1 WO2014154542 A1 WO 2014154542A1
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key
membrane
frame
housing
switch housing
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PCT/EP2014/055481
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Wolfgang Kaiser
Rudolf Renner
Florian Schweiger
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Continental Automotive Gmbh
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B19/0082—Keys or shanks being removably stored in a larger object, e.g. a remote control or a key fob
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    • H01H2223/00—Casings
    • H01H2223/002—Casings sealed
    • H01H2223/003—Membrane embracing all keys

Definitions

  • the present invention relates to an electronic key which, as an identification transmitter, is capable of exchanging coded signals with a vehicle in order to trigger certain functions on the vehicle.
  • an electronic key in particular for a vehicle, is disclosed with the following features. He has a housing or a key housing. Further, he has housed in the key housing switch housing, on the one hand has a dimensionally stable frame with at least one opening, and a resiliently deformable or elastic membrane, which is arranged on the frame to the at least one first breakthrough closing and forward a force acting from the outside on the membrane in the region of the opening force on an arranged inside the frame electrical switching element.
  • the switch housing By providing the switch housing with the dimensionally stable frame, the rigidity of the key housing is thus increased and ensured, and by covering the at least one first opening through the membrane, the elasticity in the region of the at least one first opening penetrating the interior of the membrane Switch housing can be acted, a protection against environmental influences, such as water ingress, corrosion, etc. is given.
  • the membrane and the frame are formed as a two-component injection-molded element, in which the membrane, the soft component and the frame represent the hard component of the two-component injection-molded element.
  • the membrane, the soft component and the frame represent the hard component of the two-component injection-molded element.
  • the membrane in addition to the sealing function of the membrane in forming the switch housing in cooperation with the frame, the membrane can fulfill further constructive functions, as will be explained with reference to the following advantageous embodiments.
  • the membrane forms on the outer side of the frame one or more first predetermined portions on which the frame rests on an inner side of the key housing and is connected thereto.
  • the resiliently deformable or elastic membrane on the key housing, thus mechanical shocks on the Acting key housing, already absorbed by the membrane in the region of the first predetermined portions, so that the switch housing or in the switch housing components undergo protection from mechanical environmental influences protection.
  • the membrane in the frame one or more second openings are provided, through which the membrane extends from the inside to the outside of the switch housing to form the one or more first predetermined portions. In this way, the membrane has a further constructive function.
  • the electronic key further comprises a mechanical emergency key, in particular in the form of a metallic Chabarts, which is housed in the key housing adjacent to the switch housing or adjacent to a portion thereof.
  • a mechanical emergency key in particular in the form of a metallic Chabarts, which is housed in the key housing adjacent to the switch housing or adjacent to a portion thereof.
  • the membrane form one or more second predetermined sections which abut such on the emergency key to dampen movements (such as vibrations) of this.
  • the emergency key is pressed by means of one or more second predetermined portions against an inner wall of the key housing and biased due to the elasticity of the membrane against the key housing. In this way, movements of the emergency key are prevented, thus creating a "rattle protection.”
  • the frame it is again possible for the frame to have one or more third openings through which the membrane passes from inside to outside As a result, the membrane has another constructive function.
  • the key housing is designed such that it has a removable cover, which is arranged adjacent to the switch housing.
  • the cover may be formed as part of the key housing.
  • a holding device for holding the cover on the key housing or for holding in a predetermined position is provided, which also enables a release of this holding function.
  • the membrane forms one or more third predetermined portions which abut the cover so as to push them out of position after the holding means releases the cover. That is, in the state where the cover is held by the holder (in the predetermined position) on the key case, the one or more third predetermined portions of the diaphragm is pressed against the cover with a predetermined force.
  • the membrane is elastically deformed in the region of these third predetermined sections and builds up a spring force which counteracts the deformation. If the cover is no longer held in the released state by the holding device, the spring energy previously built up during the compression of the third predetermined sections is released and the cover is pressed out of its position.
  • the membrane fulfills a further constructive function, and it can, for example, an additional spring, which would otherwise be used usually for automatic release of a cover, can be saved.
  • the device complexity is minimized by the use of the membrane as a spring and it can thereby also the space can be reduced.
  • this has a latching lug which is receivable or movable in a corresponding recess of the cover to hold the cover or to fix. To release the cover again, the latch can be moved out of the recess.
  • a recess on the side of the cover it is also conceivable to form a locking projection on the cover, which cooperates with the latching nose in such a way that it is biased by the one or more third portions of the membrane against the latching lug Holding device presses, so that the cover is held in the held position by the interaction of the locking projection of the cover with the latching lug.
  • an emergency key or a mechanical key bit with the cover is firmly connected, so that in a simple way by automatically releasing the cover after release by the holder of the emergency key can be easily removed from its compartment in the electronic key housing.
  • the frame within the switch housing not only has the function of supporting the membrane, but also a holding function for other components, in particular electronic components that are to be protected within the frame or within the switch housing from environmental influences.
  • the membrane it is possible for the membrane to form on the inner side of the frame (i.e., within the switch housing) one or more fourth predetermined portions against which the circuit board rests. In this way, it is again possible to dampen vibrations that act from the outside via the key housing on the switch housing, again at the fourth predetermined sections, so that these mechanical shocks are reduced to a minimum and sensitive electrical or electronic components are best possible protection , As a result, the membrane has another constructive function.
  • this has a cover which has projections to the circuit board in the assembled Condition of the lid on the switch housing by means of the projections against the one or more fourth predetermined portions of the membrane to press.
  • the circuit board can be well fixed within the switch housing, and, as mentioned above, protected from external mechanical and other influences, such as water ingress, etc.
  • the membrane can have at least one fifth predetermined section which extends from the interior of the switch housing to the outside, wherein the at least one fifth section has a coupling-in section inside the switch housing and a discharge section outside the switch housing, wherein inside the switch housing , in particular on the circuit board, a light source (such as an LED) is disposed adjacent to the coupling-in section to guide light through the membrane as a light guide to the dispensing section.
  • a light source such as an LED
  • the membrane can guide light to the delivery section, from where it eventually exits.
  • the membrane can also take over the function of a light guide in addition to various sealing and holding functions, so that a separate optical fiber component can be saved.
  • Figure 2 is an exploded view of the essential components of a
  • Switch housing of the electronic key on which the keys (see Figures 1) are mounted;
  • Figure 3 is an exploded view of the essential components of a section of the switch housing of the electronic key of Figure 2;
  • Figure 4 is a plan view from above of the switch housing of Figure 2;
  • Figure 5 is a cross-sectional view of a key housing in which the
  • Switch housing is integrated, according to an embodiment of the invention.
  • Figure 7 is a cross-sectional view through the switch housing in a
  • an electronic key for a vehicle usually has an electronic part, which is powered by an energy storage device, such as a battery or a rechargeable battery.
  • an electronic key for communication with a control device of the vehicle has a transmitting and / or receiving device for exchanging signals, in particular radio signals.
  • a stored in an electronic memory of the key code is sent to the vehicle in an unidirectional direction in an active access system, or in a passive access system in one
  • the control unit unlocks the locks in the vehicle so that the vehicle user can open the doors.
  • This authentication process can either be started by pressing a key (in the context of an active access system) on the electronic key, or is triggered by the vehicle on vehicles with a passive entry system, provided that the approach of a user or an electronic key detected via sensors.
  • the vehicle user carries either an electronic key with keyboard and possibly with integrated mechanical emergency key with him.
  • an electronic key can thus on the one hand comprise the function of unlocking (also locking) the vehicle doors, but it can also be used as a remote control for controlling other vehicle functions such as controlling an alarm and turning on a heater etc.
  • the electronic key includes one or more buttons that can be operated by a user to trigger the respective functions.
  • FIG. 1A A preview of the keys is shown in FIG. 1A, while a rear view of the keys is shown in FIG. 1B.
  • the keyboard according to the representation of FIG. 1A comprises three buttons TA1 1, TA21, TA31 with corresponding function pictograms P1 (corresponding to a door locking function), P2 (corresponding to a rear cover opening function) and P3 (corresponding to a door unlocking function), so that a user knows which function is triggered when he presses a certain key.
  • each of the keys TA1 1, TA21, TA31 has a respective upper key portion TO1, TO2, TO3 to which the icon is applied, and which provides the respective operation surface for operation by a user, and has a lower key portion TU1 , TU2, TU3, which faces the housing interior in the assembled state of the electronic key and corresponding force or switching dome for storage or actuation of a having electrical switching element, as can be seen in Figure 1 B.
  • the respective upper and lower key portions are advantageously inherently rigid and generally formed as a two-component injection-molded element.
  • the keys are supported or supported by corresponding elastic or flexibly deformable membranes, such as the membrane M12 in FIGS.
  • the respective keys TA1 1, TA21, TA31 and their lower key sections TU1, TU2, TU3 have key-side protrusions or force domes (power rams). These force domes are arranged in the assembled state of the keys and the membranes below a respective actuating surface BTF1, BTF2 and BTF3 a respective button TA1 1, TA21 and TA31.
  • the force domes are arranged below or in the vicinity of the edge regions or in the case of angular actuation surfaces in the region of the corners of the actuation surfaces of the keys, so that they span as large an area as possible, so that a force transmission of the force of the actuator also occurs in the case of an external center actuation of a key User is possible on all force dome and thus a predefined force curve or haptic can be achieved.
  • the respective force domes are arranged essentially in the corner sections of the respective membrane and, correspondingly, also below the corner sections of the actuating surfaces of the buttons TA1 1, TA21 and TA31 located above it.
  • the force domes are not positioned over an electrical switching element or not in a switching axis of this.
  • the first key TA1 1 has the force domes K1 1, K12, K13 and K14
  • the second key TA21 has the force domes K21, K22, K23, K24
  • the third key TA31 has the force domes K31, K32, K33 and K34
  • the respective keys also have one
  • Projection on which serves as a switch plunger, that is, a key press more precisely a movement of the key in the direction of the plunger to an underlying electrical switching element passes.
  • the respective switching ram S1, S2, S3 are advantageously arranged in the centroid of the surface spanned by the force dome.
  • a centroid is also congruent to the center of gravity of the actuating surface, which is located on the opposite side of a respective key.
  • the switch plunger should coincide with the area centroid SWP1 of the area spanned by force domes K1 1, K12, K13 and K14.
  • FIG. 2 an exploded view of the essential components of a switch housing of the electronic key is shown.
  • a membrane M which is formed of an elastic material and thus yieldable deformable.
  • a dimensionally rigid frame R can be seen, which has a plurality of apertures, which are covered or covered in the assembled state of the membrane M and the frame R of portions of the membrane.
  • the frame R has openings DUX on the upper side and openings DUY on a side surface tilted by 90 °, behind which electrical switching elements arranged in the frame, such as microswitches (“micro switches”), are provided.
  • microswitches microswitches
  • the membrane M has a plurality of membrane sections or partial membranes, partial membranes M1 1, M12 and M13 for covering the upper side for the key functions Breakthroughs, in particular the openings DUX are provided and partial membranes MST1 and MST2 are provided for closing the openings DUY for key functions on the side surface SF.
  • the frame R has a depression VTF in which the membrane M, in particular the partial membranes M1 1, M12 and M13 are accommodated.
  • VTF depression
  • the membrane M in particular the partial membranes M1 1, M12 and M13 are accommodated.
  • the assembled state of the two components, the membrane M and the frame R, can be seen on the right side of Figure 2, wherein these two components, an upwardly sealed switch housing S form.
  • the membrane M thus has a first constructive function, which lies in the sealing of the switch housing in which, as will be explained below, sensitive electrical or electronic components can be located.
  • FIGS. 3A and 3B in which, on the basis of a further exploded view of the essential components of the switch housing, in particular the region of the second button, in which the membrane M12 is functionally designed, a further constructional function of the membrane on the switch housing should be explained.
  • FIG. 3A the left side of the figure shows the membrane M12, which can be combined to form a keyboard of the electronic key with a frame RA2 which forms a part in the region of the second key of the frame R.
  • the membrane and the frame may be formed as a two-component injection-molded element, in which the membrane is the soft component and the frame is the hard component of the two-component injection-molded element.
  • the membrane M12 has on a first side MS1 four force domes K1, K2, K3 and K4, on which a (shown in Figures 1) probe element can be supported or carried.
  • the respective force domes are located in sections LA1, LA2, LA3 and LA4 of the diaphragm M12, which are also referred to as bearing sections.
  • an operating portion BTA can be seen, below which in the assembled state of the key is an electrical switching element SE (as shown in dashed line). It should be noted that only below an operating portion BTA (this also applies to the other keys), but not under the bearing sections, an electrical switching element is located. It should also be noted that (although it is not shown in FIG.
  • an elevation or projection may also be formed as the diaphragm-side upper actuation plunger or actuation dome connected to one of the key-side switching plunger S1, S2 and S3 cooperates.
  • the assembled state of the two components can be seen on the right side in the figure, wherein in the assembled state, the first side MS1 of the diaphragm M12 faces away from the frame RA2, away from the projections the force domes K1, K2, K3 and K4 protrude.
  • Membrane M12 is supported by frame RA2 on a second side MS2 of membrane M12 opposite to the first side.
  • an actuating projection BTV or membrane-side switch plunger
  • the membrane which is brought in the region of at least one bearing portion by means of the plunger by the at least one first breakthrough of its shape, provides a spring force which acts in the direction of the key and consequently on the button-actuating finger of a user ,
  • a spring force which acts in the direction of the key and consequently on the button-actuating finger of a user .
  • the size of the Breakthrough or the diameter of the breakthrough compared to
  • the membrane in particular in the region of the bearing portions for providing a spring force or restoring force at a key press and thus has a further constructive function.
  • FIG. 4 is shown in the schematic representation of the switch housing SGH of Figure 2 with a view of the top or surface OF.
  • the surface OF is formed from parts of the frame R and the intermediate partial membranes M1, M12, M13 of the membrane M.
  • the frame R has a plurality of apertures through which portions of the membrane extend from inside to outside with respect to the frame and form certain functional portions on the outside of the frame.
  • the frame breakthroughs D1 1, D12, D13 and D14 extend through the inside to outside first sections EA1 1, EA12, EA13 and EA14 up to the top OF of the frame.
  • the switch housing SGH is housed within the housing of the key, also referred to as the key housing SLH for short.
  • the switch housing SGH is mounted or held in particular on the first sections EA1 1, EA12, EA13 and EA14 shown in FIG. This has the advantage that the switch housing SGH is fixed within the key housing and can not move within the key housing, creating a The fact that the bearing of the switch housing SGH via elastic or malleable sections EA1 1 to EA14 of
  • Membrane is formed, has the further advantage that a tolerance compensation of the switch housing SGH is given to the key housing.
  • mechanical shocks acting on the key housing can already be at least partially absorbed at the elastic first sections EA1 1 to EA14.
  • a further opening D21 is provided on the frame R, through which part of the membrane runs from inside to outside in order to form second sections EA21 and EA22.
  • These second sections EA21 and EA22 can be brought into abutment with an emergency key shown in FIG.
  • the frame R has an opening D31 through which a part of the membrane penetrates to form a third section EA31.
  • This third section can be brought into abutment with a cover of the key housing, wherein it is deformed in the closed state of the cover by the system pressure and builds up a corresponding spring force or counterforce.
  • FIG 5 a cross section through a vehicle key FZS is shown.
  • the vehicle key FZS has a key housing SLH.
  • the switch housing SGH is provided within the key housing SLH.
  • the switch housing SGH from the frame R as a supporting element having a plurality of apertures through which pass parts of the membrane as an elastic component to provide certain functional portions on the outside of the frame, some of which will now be explained in more detail. 5
  • an emergency key NS in the form of a metallic key bit is at least partially received in a receptacle SAF of the key housing SLH.
  • a certain clearance is provided with respect to the emergency key dimensions to the dimensions of the receptacle SAF.
  • the emergency key is able to move due to jarring, hitting the inner wall of the housing and causing it to "rattle.”
  • the switch housing is located adjacent to the emergency key NS As has already been mentioned with regard to FIG. 4, this part of the switch housing adjacent to the emergency key has one or more apertures through which a part of the elastic membrane can press to connect the abovementioned second sections EA21 and EA22 to the first These second sections EA21 and EA22 are brought into contact with the emergency key NS to absorb movements of the emergency key NS, and thus to prevent or minimize rattling of the emergency key second sections EA21 and EA22 the emergency key against a Press inner wall of emergency key holder SAF.
  • the membrane fulfills a further constructive function, namely to provide a rattle guard for an emergency key.
  • the key housing SLH has a holding device HE for holding a cover ABD.
  • the cover which may be formed here as part of the key housing SLH, is firmly connected to the emergency key according to the embodiment of the invention.
  • the holding device HE has a fixed holding section HA which comprises a rail SIE along which a catch element RE (in the image plane from left to right, or vice versa) can move.
  • the latching element is by means of a spring FE in the direction of right in the image plane, more precisely biased toward a detent RN of the cover ABD.
  • the cover ABD is held in a predetermined position on the key housing SLH when engaging the latch RN in the corresponding recess RA, since due to the engagement of the latch in the recess no movement of the cover ABD up and due to the connection with the emergency key no movement to the right in the image plane is possible.
  • the membrane fulfills a further constructional function, namely a discharge function for an emergency key or an automatic withdrawal of a cover. ABD, so that another additional component such as a spring can be saved.
  • FIG. 6A here is a rear view, i. a view rotated by 180 degrees about an axis located in the image plane view with respect to Figure 4 of the switch housing SGH shown.
  • fourth sections EA41, EA42, EA43 and EA44 are formed by the membrane in the interior of the frame R or of the switch housing SGH, on which a printed circuit board LP on which the electrical circuit board LP Switching element and possibly other electrical or electronic components may be applied is stored. It can be seen from the exploded view of FIG.
  • a printed circuit board LP can be inserted into the interior of the frame R or of the switch housing SGH in order to be mounted on the fourth sections EA41 to EA44.
  • a cover element DE is applied, which has four projections, of which in the figure, the projections DV2, DV3, DV4 can be seen.
  • the cover element DE in this case still has a recess BAN in the center, in which, for example, a battery is provided as an energy store in the electronic key.
  • FIG. 6C now shows the assembled state of the switch housing SGH according to FIG. 6B, wherein it can be seen here that the printed circuit board LP is from the top through the fourth sections of the membrane (shown in the figure by the fourth sections EA42 and EA43) from below by the projections of the lid member DE (in the figure by the projections DV2 and DV3) is held.
  • the fourth sections EA42 and EA43 are deformed during assembly of the switch housing SGH and press the circuit board LP against the projections DV2 and DV3 of the cover element DE. Since the fourth sections EA42 and EA43 are deformable, these sections provide a tolerance compensated printed circuit board pad. Also, these sections are capable of shocks that over key housing on the Switch housings are transmitted to absorb and therefore provide further protection against environmental influences from the outside.
  • the membrane has taken on a further constructive function in which it ensures protection and tolerance compensation for the PCB LP.
  • FIG. 7 a sectional view of the section A-A shown in FIG. 4 is shown.
  • the switch housing SGH can be seen, in which the frame R is covered on the underside by the cover element, the circuit board LP from a fourth section EA41 of the membrane at the top and by a projection DV1 of the cover element from the bottom is held.
  • a light source LED On the printed circuit board LP is a light source LED, which may be designed in particular as an LED ("light emitting diode”) .
  • the special feature of the section shown in FIG. 7 is a section of the membrane which runs through an opening D51 of the frame R. This fifth section EA51 of the membrane has inside the
  • Switch housing a coupling section EKAS for light, which is arranged adjacent to the light source LED, wherein light L is passed through the fifth section EA51 of the membrane to a discharge section AAS, where it finally exits again.
  • the membrane is additionally used as a light guide in the region of the fifth section EA51 and thereby fulfills a further constructional function which makes it possible to save additional components, such as a special light guide.
  • a switch housing is thus shown that assumes a plurality of constructive functions within the electronic key.
  • the use of the resiliently deformable or elastic membrane is diverse and brings a saving of additional parts. It is also possible to use the versatile use of the membrane in addition to the reduction of the parts to allow a reduction in the installation space, which would otherwise have needed the additional parts.
  • the closure of the openings provided by the membrane provides protection against environmental influences such as ingress of water, and is prevented by the storage of various components. inside the key housing by supporting the membrane allows absorption of shocks. In particular by a
  • the switch housing SGH can be made in a simple manner and take over the above-mentioned numerous constructive functions.

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Abstract

Offenbart ist ein elektronischer Schlüssel, insbesondere für ein Fahrzeug, mit folgenden Merkmalen. Er hat ein Schlüsselgehäuse sowie ein in dem Schlüsselgehäuse vorgesehenes Schaltergehäuse (SGH). Dabei hat das Schaltergehäuse einen in sich formsteifen Rahmen (R) mit zumindest einem ersten Durchbruch, sowie eine nachgiebig verformbare Membran (M11, M12, M13), die derart an dem Rahmen angeordnet ist, um den zumindest einen Durchbruch zu verschließen und eine von außen auf die Membran im Bereich des Durchbruchs wirkende Kraft auf einen innerhalb des Rahmens angeordnetes elektrisches Schaltelement weiterzuleiten. Auf diese Weise wird ein elektronischer Schlüssel mit der notwendig hohen Steifigkeit geschaffen, in dem befindliche sensible elektronische Komponenten auch vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Wird die verformbare Membran nicht nur für tastenbezogene Funktionen eingesetzt, sondern auch zum Ausbilden eines Auswurfabschnitts (EA31) für einen Notschlüssel oder als Klapperschutz (EA21, EA22) für den Notschlüssel, so kann ein multifunktionales Schaltergehäuse mit einfachen Mitteln geschaffen werden.

Description

Beschreibung
Elektronischer Schlüssel Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Schlüssel, der als Identifikationsgeber in der Lage ist, codierte Signale mit einem Fahrzeug auszutauschen, um bestimmte Funktionen am Fahrzeug auszulösen.
Es besteht heutzutage der Bedarf nach tragbaren elektronischen Benutzervorrich- tungen, wie beispielsweise elektronischen Schlüsseln bzw. Funkschlüsseln für
Fahrzeuge, die aus der Ferne verschiedene Fahrzeugfunktionen auslösen können. Insbesondere sollen je nach Kundenwunsch beliebige Designvarianten mit beliebigen Tastenformen ermöglicht werden. Des Weiteren geht das Bestreben immer mehr dahin, die elektronischen Schlüssel in ihren Abmessungen, insbesondere in ihrer Bauhöhe, zu verkleinern, um den Tragekomfort zu verbessern. Jedoch soll trotz reduzierter Bauraumvorgaben die notwendig hohe Steifigkeit des elektronischen Schlüssels gewährleistet bleiben. Außerdem wird die im elektronischen Schlüssel benötigte Elektronik immer diffiziler, so dass sie vor Umwelteinflüssen zu schützen ist.
Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektronischen Schlüssel mit reduzierten Bauraumvorgaben bei gleichzeitiger notwendiger hoher Steifigkeit und einem Schutz vor Umwelteinflüssen zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dabei wird ein elektronischer Schlüssel, insbesondere für ein Fahrzeug, mit folgenden Merkmalen offenbart. Er hat ein Gehäuse bzw. ein Schlüsselgehäuse. Ferner hat er ein in dem Schlüsselgehäuse untergebrachtes Schaltergehäuse, das einerseits einen in sich formsteifen Rahmen mit zumindest einem Durchbruch aufweist, sowie eine nachgiebig verformbare bzw. elastische Membran, die derart an dem Rahmen angeordnet ist, um den zumindest einen ersten Durchbruch zu verschließen und eine von außen auf die Membran im Bereich des Durchbruchs wirkende Kraft auf ein innerhalb des Rahmens angeordnetes elektrisches Schaltelement weiterzuleiten. Durch das Vorsehen des Schaltergehäuses mit dem formsteifen Rahmen wird somit die Steifigkeit des Schlüsselgehäuses erhöht bzw. ge- währleistet und ferner wird durch das Abdecken des zumindest einen ersten Durchbruchs durch die Membran, wobei durch die Elastizität im Bereich des zumindest einen ersten Durchbruchs ins Innere des Schaltergehäuses eingewirkt werden kann, ein Schutz vor Umwelteinflüssen, wie Wassereintritt, Korrosion, usw. gegeben ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es dabei möglich, dass die Membran und der Rahmen als ein Zwei-Komponenten-Spritzguss-Element ausgebildet sind, bei dem die Membran die Weichkomponente und der Rahmen die Hartkomponente des Zwei-Komponenten-Spritzguss-Elements darstellen. Auf diese Weise wird ein sehr präzises und effizientes Zusammenbringen der beiden Komponenten erreicht, wobei ferner eine Bewegung gegenüber der jeweiligen anderen Komponente verhindert wird. Es ist jedoch auch möglich, die Membran auf den Rahmen durch Kleben, Reibschweißen, durch Klipse, durch ein Laserschweißverfahren und/oder ein Ultraschweißverfahren zu befestigen. Auch auf diese Weise wird ein Verrut- sehen der Membran gegenüber dem Rahmen verhindert und die Zuverlässigkeit des Auslösens des elektrischen Schaltelements bei einer Krafteinwirkung auf die Membran im Bereich des zumindest einen Durchbruchs verbessert.
Neben der Dichtfunktion der Membran beim Ausbilden des Schaltergehäuses in Zusammenwirkung mit dem Rahmen, kann die Membran weitere konstruktive Funktionen erfüllen, wie es anhand der folgenden vorteilhaften Ausgestaltungen erläutert werden wird.
Es ist dabei möglich, dass die Membran an der äußeren Seite des Rahmens einen oder mehrere erste vorbestimmte Abschnitte ausbildet, an denen der Rahmen an einer Innenseite des Schlüsselgehäuses anliegt bzw. mit diesem verbunden ist. Durch das Anliegen der nachgiebig verformbaren bzw. elastischen Membran an dem Schlüsselgehäuse, werden somit mechanische Erschütterungen, die auf das Schlüsselgehäuse einwirken, bereits durch die Membran im Bereich der ersten vorbestimmten Abschnitte absorbiert, so dass auf das Schaltergehäuse bzw. in dem Schaltergehäuse befindliche Komponenten auch vor mechanischen Umwelteinflüssen einen Schutz erfahren. Dabei ist es möglich, dass in dem Rahmen eine oder mehrere zweite Durchbrüche vorgesehen sind, durch die die Membran von innen nach außen aus dem Schaltergehäuse verläuft, um den einen oder die mehreren ersten vorbestimmten Abschnitte auszubilden. Auf diese Weise hat die Membran eine weitere konstruktive Funktion. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist es denkbar, dass der elektronische Schlüssel ferner einen mechanischen Notschlüssel, insbesondere in der Form eines metallischen Schlüsselbarts aufweist, der in dem Schlüsselgehäuse benachbart zu dem Schaltergehäuse bzw. benachbart zu einem Abschnitt von diesem untergebracht ist. Das bedeutet, wenn es mit dem elektronischen Schlüssel nicht mehr möglich ist, aus der Ferne eine Fahrzeugfunktion, wie beispielsweise das Entriegeln einer oder mehrerer Fahrzeugtüren vorzunehmen, dann kann mit dem mechanischen Notschlüssel zumindest ein Zugang zum Fahrzeug an einem entsprechenden Türschloss des Fahrzeugs ermöglicht werden. Wird nun dieser mechanische Notschlüssel benachbart zum Schaltergehäuse (oder einem Ab- schnitt von diesem) untergebracht, so kann gemäß dieser Ausgestaltung an der äußeren Seite des Rahmens benachbart zu dem Notschlüssel die Membran einen oder mehrere zweite vorbestimmte Abschnitte ausbilden, die derart an dem Notschlüssel anliegen, um Bewegungen (wie Schwingungen) von diesem zu dämpfen. Insbesondere ist es dabei möglich, dass der Notschlüssel mittels des einen oder der mehreren zweiten vorbestimmten Abschnitte gegen eine Innenwand des Schlüsselgehäuses gedrückt und aufgrund der Elastizität der Membran gegen das Schlüsselgehäuse vorgespannt wird. Auf diese Weise werden Bewegungen des Notschlüssels verhindert, so dass auf somit ein„Klapperschutz" geschaffen wird. Auch in diesem Fall ist es wieder möglich, dass der Rahmen einen oder mehrere dritte Durchbrüche aufweist, durch die die Membran von Innen nach Außen hindurchtritt, um den einen oder die mehreren zweiten vorbestimmten Abschnitte auszubilden. Infolgedessen hat die Membran eine weitere konstruktive Funktion. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schlüsselgehäuse derart ausgebildet, dass es eine abnehmbare Abdeckung aufweist, die benachbart zu dem Schaltergehäuse angeordnet ist. Die Abdeckung kann dabei als Teil des Schlüsselgehäuses ausgebildet sein. Ferner ist eine Halteeinrichtung zum Halten der Abdeckung am Schlüsselgehäuse bzw. zum Halten in einer vorgegebenen Position vorgesehen, die auch ein Freigeben dieser Haltefunktion ermöglicht. Vorteilhafterweise bildet nun an der äußeren Seite des Rahmens des Schaltergehäuses benachbart zu der Abdeckung die Membran einen oder mehrere dritte vorbestimmte Abschnitte aus, die derart an der Abdeckung anliegen, um diese aus ihrer Position zu drücken, nachdem die Halteeinrichtung die Abdeckung freigibt. Das bedeutet, in dem Zustand, in dem die Abdeckung von der Halteeinrichtung (in der vorbestimmten Position)am Schlüsselgehäuse gehalten wird, wird der eine oder die mehreren dritten vorbestimmten Abschnitte der Membran mit einer vorbestimmten Kraft gegen die Abdeckung gedrückt. Dabei wird die Membran im Bereich dieser dritten vorbestimmten Abschnitte elastisch verformt und baut eine Federkraft auf, die der Verformung entgegen wirkt. Wird nun die Abdeckung im freigegebenen Zustand von der Halteeinrichtung nicht mehr gehalten, so wird die zuvor beim Komprimieren aufgebaute Federenergie der dritten vorbestimmten Abschnitte freigegeben und die Abdeckung wird aus ihrer Position gedrückt. Auf diese Weise erfüllt die Membran eine weitere konstruktive Funktion, und es kann beispielsweise eine zusätzliche Feder, die sonst üblicherweise zum automatischen Lösen einer Abdeckung verwendet werden würde, eingespart werden. Außerdem wird durch die Verwendung der Membran als Feder der vorrichtungstechnische Aufwand minimiert und es kann dadurch auch der Bauraum reduziert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Halteeinrichtung weist diese eine Rastnase auf, die in eine korrespondierende Rastausnehmung der Abdeckung aufnehmbar bzw. bewegbar ist, um die Abdeckung zu halten bzw. zu fixieren. Um die Abdeckung wieder freizugeben, kann die Rastnase aus der Rastausnehmung heraus bewegt werden. Anstelle einer Rastausnehmung auf Seiten der Abdeckung ist es auch denkbar einen Rastvorsprung an der Abdeckung auszubilden, der mit der Rastnase derart zusammenwirkt, dass er bei einer Vorspannung durch den einen oder die mehreren dritten Abschnitte der Membran gegen die Rastnase der Halteinrichtung drückt, so dass die Abdeckung in der gehaltenen Position durch die Wechselwirkung des Rastvorsprungs der Abdeckung mit der Rastnase gehalten wird. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Notschlüssel bzw. ein mechanischer Schlüsselbart mit der Abdeckung fest verbunden, so dass auf einfache Weise durch ein automatisches Lösen der Abdeckung nach Freigabe durch die Halteeinrichtung der Notschlüssel leicht aus seinem Fach im elektronischen Schlüsselgehäuse entnommen werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der elektronische
Schlüssel eine Leiterplatte mit dem elektrischen Schaltelement auf, die innerhalb des Schaltergehäuses an dem Rahmen angebracht ist. Insbesondere ist die Leiterplatte derart am Rahmen angebracht, dass sich das elektrische Schaltelement unterhalb des zumindest einen ersten Durchbruchs befindet, um durch die elastische Membran betätigt zu werden. Somit hat der Rahmen innerhalb des Schaltergehäuses nicht nur die Funktion der Lagerung der Membran, sondern auch eine Haltefunktion für weitere Bauteile, insbesondere elektronische Bauteile, die innerhalb des Rahmens bzw. innerhalb des Schaltergehäuses vor umweltbedingten Einflüssen zu schützen sind.
Insbesondere ist es dabei möglich, dass die Membran an der inneren Seite des Rahmens (d.h. innerhalb des Schaltergehäuses) eine oder mehrere vierte vorbestimmte Abschnitte ausbildet, an denen die Leiterplatte anliegt. Auf diese Weise ist es wiederum möglich, Erschütterungen, die von außen über das Schlüsselgehäuse auf das Schaltergehäuse wirken, nochmals an den vierten vorbestimmten Abschnitten zu dämpfen, so dass diese mechanischen Erschütterungen auf ein Minimum reduziert werden und sensible elektrische bzw. elektronische Bauteile bestmöglich geschützt sind. Infolgedessen hat die Membran eine weitere kon- struktive Funktion.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Schaltergehäuses weist dieses einen Deckel auf, der Vorsprünge aufweist, um die Leiterplatte im zusammengesetzten Zustand des Deckels auf dem Schaltergehäuse mittels der Vorsprünge gegen die einen oder mehreren vierten vorbestimmten Abschnitte der Membran zu drücken. Auf diese Weise kann die Leiterplatte innerhalb des Schaltergehäuses gut fixiert, und wie oben erwähnt vor äußeren mechanischen und anderen Einflüssen, wie Wassereintritt, usw. geschützt werden.
Schließlich kann die Membran gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestalten zumindest einen fünften vorbestimmten Abschnitt aufweisen, der vom Inneren des Schaltergehäuses nach Außen verläuft, wobei der zumindest eine fünfte Abschnitt im Inneren des Schaltergehäuses einen Einkoppelabschnitt und außerhalb des Schaltergehäuses einen Abgabeabschnitt aufweist, wobei im Inneren des Schaltergehäuses, insbesondere auf der Leiterplatte, eine Lichtquelle (wie ein LED) benachbart zu dem Einkoppelabschnitt angeordnet ist, um Licht durch die Membran als Lichtleiter zu dem Abgabeabschnitt zu leiten. Somit kann die Membran als Lichtleiter Licht zu dem Abgabeabschnitt leiten, von wo es schließlich austritt. Auf diese Weise kann die Membran neben verschiedener Dichtungs- und Haltefunktionen auch die Funktion eines Lichtleiters übernehmen, so dass ein separates Lichtleiter-Bauteil eingespart werden kann. Im Folgenden sollen nun beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen: Figuren 1 eine schematische Darstellung der Tasten bzw. Tastenkappen, der
Tastatur eines elektronischen Schlüssels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Komponenten eines
Schaltergehäuses des elektronischen Schlüssels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, auf dem die Tasten (vgl. Figuren 1 ) gelagert sind; Figuren 3 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Komponenten eines Ausschnitts des Schaltergehäuses der elektronischen Schlüssels nach Figur 2; Figur 4 eine Draufsicht von oben auf das Schaltergehäuse gemäß Figur 2;
Figur 5 eine Querschnittdarstellung eines Schlüsselgehäuses, in dem das
Schaltergehäuse integriert ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figuren 6 eine Detaildarstellung des Schaltergehäuses bzw. der in diesen vorgesehenen Komponenten;
Figur 7 eine Querschnittdarstellung durch das Schaltergehäuse in einem
Bereich, bei dem die Membran des Schaltergehäuses als Lichtleiter verwendet wird.
Im Folgenden soll nun ein elektronischer Schlüssel für ein Fahrzeug erläutert werden. Dabei weist ein elektronischer Schlüssel für ein Fahrzeug in der Regel einen Elektronikteil auf, der von einem Energiespeicher, wie einer Batterie oder einem Akku, gespeist wird. Zusätzlich weist ein solcher elektronischer Schlüssel zur Kommunikation mit einem Steuergerät des Fahrzeugs eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung zum Austauschen von Signalen, insbesondere Funksignalen auf. Damit wird ein in einem elektronischen Speicher des Schlüssels gespeicherter Code bei einem aktiven Zugangssystem in unidirektionaler Richtung zum Fahrzeug gesendet, oder im Rahmen eines passiven Zugangssystems in einem
bi-direktionalen Wechselcode-Verfahren zwischen dem elektronischen Schlüssel und dem Fahrzeug ausgetauscht. Jeweils nach erfolgter positiver Authentifizierung entriegelt das Steuergerät im Fahrzeug die Schlösser, so dass der Fahrzeugbe- nutzer die Türen öffnen kann. Dieser Authentifizierungsvorgang kann entweder per Tastendruck (im Rahmen eines aktiven Zugangssystems) am elektronischen Schlüssel gestartet werden, oder wird bei Fahrzeugen mit einem passiven Zugangssystem vom Fahrzeug ausgelöst, sofern dieses die Annäherung eines Be- nutzers oder eines elektronischen Schlüssels über Sensoren detektiert. Dazu trägt der Fahrzeugbenutzer entweder einen elektronischen Schlüssel mit Tastatur und gegebenenfalls mit integriertem mechanischem Notschlüssel bei sich. Wie bereits erwähnt kann ein elektronischer Schlüssel somit einerseits die Funktion zum Entriegeln (auch Verriegeln) der Fahrzeugtüren umfassen, er kann jedoch auch als Fernbedienung zum Steuern anderer Fahrzeugfunktionen wie zum Steuern einer Alarmanlage und zum Einschalten einer Standheizung usw., verwendet werden. Zum Fernsteuern dieser Funktionen umfasst der elektronische Schlüssel eine oder mehrere Tasten, die von einem Benutzer betätigt werden können, um die jeweiligen Funktionen auszulösen.
Im Folgenden soll nun eine Ausführungsform eines elektronischen Schlüssels gemäß der Erfindung erläutert werden, bei dem trotz geringen Bauraums eine notwendig hohe Steifigkeit der gesamten Schlüsselvorrichtung und auch ein Schutz von sensiblen Elektronikkomponenten gegenüber Umwelteinflüssen gegeben ist.
Es sei zunächst auf die Figuren 1 verwiesen, in denen eine schematische Ansicht der Tasten einer Tastatur bzw. eines Bedienfelds des elektronischen Schlüssels gezeigt ist. Dabei ist in Figur 1 A eine Voransicht der Tasten dargestellt, während in Figur 1 B eine Rückansicht der Tasten gezeigt ist.
Die Tastatur gemäß der Darstellung von Figur 1 A umfasst dabei drei Tasten TA1 1 , TA21 , TA31 mit entsprechenden Funktionspiktogrammen P1 (entsprechend einer Türverriegelungsfunktion), P2 (entsprechend einer Heckdeckelöffnungsfunktion) und P3 (entsprechend einer Türentriegelungsfunktion), damit ein Benutzer weiß, welche Funktion ausgelöst wird, wenn er auf eine bestimmte Taste drückt. Genauer gesagt, weist jede der Tasten TA1 1 , TA21 , TA31 einen jeweiligen oberen Tastenabschnitt TO1 , TO2, TO3 auf, auf den das Piktogramm aufgebracht ist, und der die jeweilige Betätigungsfläche für eine Betätigung durch einen Benutzer bereitstellt, und weist einen unteren Tastenabtschnitt TU1 , TU2, TU3 auf, der im zusammengesetzten Zustand des elektronischen Schlüssels dem Gehäuseinneren zugewandt ist und entsprechende Kraft- bzw. Schaltdome zur Lagerung bzw. Betätigung eines elektrischen Schaltelements aufweist, wie es in Figur 1 B zu sehen ist. Die jeweiligen oberen und unteren Tastenabschnitte sind vorteilhafterweise in sich formsteif und insgesamt als ein Zwei-Komponenten-Spritzguss-Element ausgebildet. Wie später noch beispielsweise bezüglich der Figuren 3 näher erläutert werden wird, werden die Tasten durch entsprechende elastische bzw. nachgiebig verformbare Membranen, wie die Membran M12 in den Figuren 3, gelagert bzw. getragen. Zu diesem Zweck weisen die jeweiligen Tasten TA1 1 , TA21 , TA31 bzw. deren untere Tastenabschnitte TU1 , TU2, TU3 tastenseitige Vorsprünge oder Kraftdome (Kraftstößel) auf. Diese Kraftdome sind dabei im zusammengesetzten Zustand der Tasten und der Membranen unterhalb einer jeweiligen Betätigungsfläche BTF1 , BTF2 und BTF3 einer jeweiligen Taste TA1 1 , TA21 und TA31 angeordnet. Insbesondere sind die Kraftdome unterhalb bzw. in der Nähe der Randbereiche oder bei eckigen Betätigungsflächen im Bereich der Ecken der Betätigungs- flächen der Tasten angeordnet, damit sie eine möglichst große Fläche aufspannen, so dass auch bei einer außenmittigen Betätigung einer Taste eine Kraftübertragung der Kraft des Benutzers möglichst auf alle Kraftdome erfolgt und somit eine vordefinierte Kraftkennlinie bzw. Haptikkennlinie erreicht werden kann. Wie es in Figur 1 B zu sehen ist, sind die jeweiligen Kraftdome im Wesentlichen in den Eckabschnitten der jeweiligen Membran und entsprechend auch unterhalb der Eckabschnitten der darüber befindlichen Betätigungsflächen der Tasten TA1 1 , TA21 und TA31 angeordnet.
Die Kraftdome sind dabei nicht über einem elektrischen Schaltelement bzw. nicht in einer Schaltachse von diesem positioniert.
Die erste Taste TA1 1 weist dabei die Kraftdome K1 1 , K12, K13 und K14 auf, die zweite Taste TA21 weist die Kraftdome K21 , K22, K23, K24 auf, während die dritte Taste TA31 die Kraftdome K31 , K32, K33 und K34 aufweist. Neben den als Vor- Sprünge ausgebildeten Kraftdomen weisen die jeweiligen Tasten ferner einen
Vorsprung auf, der als Schaltstößel dient, d.h. der eine Tastenbetätigung genauer gesagt eine Bewegung der Taste in Richtung des Stößels an ein darunter befindliches elektrisches Schaltelement weitergibt. Für ein zuverlässiges Auslösen eines jeweiligen elektrischen Schaltriemens sind die jeweiligen Schaltstößel S1 , S2, S3 vorteilhafterweise im Flächenschwerpunkt der durch die Kraftdome aufgespannten Fläche angeordnet. Insbesondere ist ein derartiger Flächenschwerpunkt auch kongruent zum Schwerpunkt der Betätigungsfläche, der sich auf der entgegenge- setzten Seite einer jeweiligen Taste befindet. Beispielhaft soll der Schaltstößel mit dem Flächenschwerpunkt SWP1 der durch Kraftdome K1 1 , K12, K13 und K14 aufgespannten Fläche zusammenfallen.
Es sei nun auf Figur 2 verwiesen, in der eine Explosionsdarstellung der wesentli- chen Komponenten eines Schaltergehäuses des elektronischen Schlüssels gezeigt ist. Betrachtet man zunächst den linken Teil von Figur 2, so ist im oberen Abschnitt eine Membran M zu sehen, die aus einem elastischen Material ausgebildet ist und somit nachgiebig verformbar ist. Im unteren Abschnitt auf der linken Seite der Figur 2 ist ein in sich formsteifer Rahmen R zu sehen, der eine Vielzahl von Durchbrüchen aufweist, die im zusammengesetzten Zustand der Membran M und des Rahmens R von Abschnitten der Membran abgedeckt bzw. verschlossen werden. Insbesondere weist der Rahmen R Durchbrüche DUX an der Oberseite und Durchbrüche DUY an einer dazu um 90° verkippten Seitenfläche auf, hinter denen im Rahmen angeordnete elektrische Schaltelemente, wie Mikroschalter („Micro Switches") vorge- sehen sind, die über eine Bewegung bzw. Betätigung eines darüber befindlichen Membranabschnitts betätigt werden können. Zum Verschließen der für eine Tastenbetätigung vorgesehenen Bereiche des Rahmens weist die Membran M mehrere Membranabschnitte bzw. Teilmembranen auf, wobei Teilmembranen M1 1 , M12 und M13 zum Abdecken der an der Oberseite für die Tastenfunktionen be- findlichen Durchbrüche, insbesondere der Durchbrüche DUX vorgesehen sind und Teilmembranen MST1 und MST2 zum Verschließen der Durchbrüche DUY für Tastenfunktionen an der Seitenfläche SF vorgesehen sind.
An der Oberseite bzw. Oberfläche OF verfügt der Rahmen R über eine Vertiefung VTF, in der die Membran M, insbesondere die Teilmembranen M1 1 , M12 und M13 aufgenommen sind. Der zusammengesetzte Zustand der beiden Komponenten, der Membran M und des Rahmens R, ist auf der rechten Seite von Figur 2 zu sehen, wobei diese beiden Komponenten ein nach oben abgedichtetes Schaltergehäuse S ausbilden. Wie es aus Figur 2 zu erkennen ist, hat die Membran M somit eine erste konstruktive Funktion, die in dem Abdichten des Schaltergehäuses liegt, in dem sich, wie es unten noch näher erläutert werden wird, sensible elektrische bzw. elektronische Komponenten befinden können.
Es sei nun auf die Figuren 3A und 3B verwiesen, in welchen anhand einer weiteren Explosionsdarstellung der wesentlichen Komponenten des Schaltergehäuses, insbesondere des Bereichs der zweiten Taste, in dem die Membran M12 funktionell ausgebildet ist, eine weitere konstruktive Funktion der Membran an dem Schal- tergehäuse erläutert werden soll. Betrachtet man zunächst Figur 3A, so ist hier auf der linken Seite der Figur die Membran M12 zu sehen, die zur Realisierung einer Tastatur des elektronischen Schlüssels mit einem Rahmen RA2 zusammensetzbar ist, der einen Teil im Bereich der zweiten Taste des Rahmens R bildet. Wie bereits erwähnt, können die Membran und der Rahmen als ein Zwei-Komponenten- Spritzguss-Element ausgebildet sein, bei dem die Membran die Weichkomponente und der Rahmen die Hartkomponente des Zwei-Komponenten-Spritzguss- Elements darstellen. Die Membran M12 hat auf einer ersten Seite MS1 vier Kraftdome K1 , K2, K3 und K4, auf denen ein (in den Figuren 1 dargestelltes) Tastelement gelagert bzw. getragen werden kann. Die jeweiligen Kraftdome befinden sich in Abschnitten LA1 , LA2, LA3 und LA4 der Membran M12, die auch als Lagerabschnitte bezeichnet werden. In der Mitte der Membran ist ein Betätigungsabschnitt BTA zu sehen, unterhalb dem sich im zusammengesetzten Zustand des Schlüssels ein elektrisches Schaltelement SE befindet (wie es in gestrichelter Form gezeigt ist). Es sei bemerkt, dass sich lediglich unterhalb eines Betätigungsabschnitts BTA (dies gilt auch für die anderen Tasten), nicht jedoch unter den Lagerabschnitten ein elektrisches Schaltelement befindet. Es sei ferner bemerkt, dass (obwohl es in Figur 3A nicht gezeigt ist) auf der ersten Seite MS1 im Bereich des Betätigungsabschnitts gemäß einer möglichen Ausgestaltung ebenso eine Erhöhung bzw. ein Vorsprung als membranseitiger oberer Schaltstößel oder Schaltdom ausgebildet sein kann, der mit einem der tastenseitigen Schaltstößel S1 , S2 bzw. S3 zusammenwirkt.
Betrachtet man nun den Rahmen RA2, so erkennt man, dass bei einem zusammengesetzten Zustands des Rahmens RA2 mit der Membran M12 sich unterhalb der jeweiligen Lagerabschnitte Durchbrüche D1 , D2, D3 und D4 befinden, und dass sich unterhalb des Betätigungsabschnitts BTA ein weiterer Durchbruch D5 befindet.
Der zusammengesetzte Zustand der beiden Komponenten ist auf der rechten Seite in der Figur zu sehen, wobei im zusammengesetzten Zustand die erste Seite MS1 der Membran M12 von dem Rahmen RA2 abgewandt ist, von der weg die Vorsprünge bzw. Kraftdome K1 , K2, K3 und K4 vorstehen.
In Figur 3B ist nun der zusammengesetzte Zustand der Membran M12 und des Rahmens RA2 von der Rückseite bzw. Unterseite her zu sehen, wobei hier zu erkennen ist, dass die jeweiligen Lagerabschnitte LA1 , LA2, LA3 und LA4 benachbart zu den Durchbrüchen D1 , D2, D3 und D4 des Rahmens R2 liegen und der Betätigungsabschnitt BTA benachbart zu dem weiteren Durchbruch D5 liegt. Die
Membran M12 wird von dem Rahmen RA2 auf einer zur ersten Seite entgegen- gesetzten zweiten Seite MS2 der Membran M12 getragen. In der Mitte der Rückseite des Betätigungsabschnitts BTA ist ein Betätigungsvorsprung BTV (oder unter membranseitiger Schaltstößel) zu erkennen, der bei einer Betätigung der darüber liegenden Taste in Richtung eines darunter befindlichen Schaltelements bewegbar ist, um das Schaltelement auszulösen. Die Position der Mittelachse des Betäti- gungsvorsprungs BTV und der Mittelachse eines darunter befindlichen Schaltelements, wie eines Mikroschalters fallen vorzugsweise zusammen.
Wird eine auf der Membran M12, genauer gesagt auf den Kraftdomen K1 , K2, K3 und K4 gelagerte Taste betätigt, so werden die jeweiligen Kraftdome bzw. die da- rum befindlichen Lagerabschnitte beim Betätigen der Taste durch den jeweils darunter befindlichen Durchbruch des Rahmens bewegt, wobei sich dabei ein jeweiliger Lagerabschnitt der Membran verformt. Durch diese Verformung wird eine Gegenkraft erzeugt, die von der Größe und/oder der Form des Durchbruchs und vom Membranmaterial bzw. der Membrandicke abhängt. Anders ausgedrückt, stellt die Membran, die im Bereich des zumindest einen Lagerabschnitts mittels des Stößels durch den zumindest einen ersten Durchbruch aus ihrer Form gebracht wird, eine Federkraft bereit, die in der Richtung der Taste und folglich auf den die Taste betätigenden Finger eines Benutzers wirkt. Ist beispielsweise die Größe des Durchbruchs bzw. der Durchmesser des Durchbruchs im Vergleich zum
Stößeldurchmesser klein ausgebildet, so wird beim Betätigen der Taste nur relativ wenig Material der Membran durch den ersten Durchbruch bewegt, wobei dadurch dieses wenige Material stark verformt wird und eine hohe Federkraft bzw. Rück- stellkraft erreicht wird. Ist hingegen der Lagerabschnitt groß im Vergleich zum Stößel bzw. Kraftdom, so wird im Vergleich zum gerade beschriebenen ersten Fall relativ viel Membranmaterial durch den Durchbruch bewegt, so dass dieses Material nur wenig verformt wird und somit auch die Rückstell kraft gering bleibt. Somit dient die Membran, insbesondere im Bereich der Lagerabschnitte zum Bereitstellen einer Federkraft bzw. Rückstell kraft bei einer Tastenbetätigung und hat somit eine weitere konstruktive Funktion.
Es sei nun auf Figur 4 verwiesen, in der schematischen Darstellung des Schaltergehäuses SGH von Figur 2 mit Blick auf die Oberseite bzw. Oberfläche OF gezeigt ist. Dabei ist zu erkennen, dass sich die Oberfläche OF aus Teilen des Rahmens R und dem dazwischen liegenden Teilmembranen M1 , M12, M13 der Membran M gebildet wird. Neben diesen, bereits in vorhergehenden Figuren beschriebenen Tastenbezogenen Funktionen der Membran, sollen anhand von Figur 4 weitere konstruktive Funktionen der Membran M beschrieben werden. Wie es im linken Teil der Figur 2 bereits zu erkennen war, hat der Rahmen R eine Vielzahl von Durchbrüchen, durch die Abschnitte der Membran von Innen nach Außen bezüglich des Rahmens hindurch verlaufen und an der Außenseite des Rahmens bestimmte funktionale Abschnitte bilden. So weist der Rahmen Durchbrüche D1 1 , D12, D13 und D14 auf, durch die von Innen nach Außen erste Abschnitte EA1 1 , EA12, EA13 und EA14 bis zur Oberseite OF des Rahmens verlaufen.
Wie es auch noch in Figur 5 zu sehen sein wird, ist das Schaltergehäuse SGH innerhalb des Gehäuses des Schlüssels, kurz auch als Schlüsselgehäuse SLH bezeichnet, untergebracht. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schaltergehäuse SGH dabei insbesondere an den in Figur 4 gezeigten ersten Abschnitten EA1 1 , EA12, EA13 und EA14 gelagert bzw. gehalten. Dies hat den Vorteil, dass das Schaltergehäuse SGH innerhalb des Schlüsselgehäuses fixiert ist und sich nicht innerhalb des Schlüsselgehäuses bewegen kann, wodurch ein „Klapperschutz" gegeben ist. Die Tatsache, dass die Lagerung des Schaltergehäuses SGH über elastische bzw. formbare Abschnitte EA1 1 bis EA14 der
Membran gebildet wird, hat den weiteren Vorteil, dass ein Toleranzausgleich des Schaltergehäuses SGH gegenüber dem Schlüsselgehäuse gegeben ist. Außerdem können mechanische Erschütterungen, die auf das Schlüsselgehäuse einwirken, bereits an den elastischen ersten Abschnitten EA1 1 bis EA14 zumindest teilweise absorbiert werden. Neben den in der Figur 4 gezeigten ersten Abschnitten ist es auch denkbar, noch weitere erste Abschnitte für eine Lagerung des Schaltergehäuses SGH bezüglich des Schlüsselgehäuses vorzusehen, um die genannten Vorteile weiter zu verbessern .
Wie es in Figur 5 noch näher erläutert wird, ist an dem Rahmen R ein weiterer Durchbruch D21 vorgesehen, durch den von Innen nach Außen ein Teil der Membran verläuft, um zweite Abschnitte EA21 und EA22 auszubilden. Diese zweiten Abschnitte EA21 und EA22 können in Anlage mit einem in Figur 5 gezeigten Notschlüssel gebracht werden.
Desweiteren weist der Rahmen R einen Durchbruch D31 auf, durch den einen Teil der Membran hindurch dringt, um einen dritten Abschnitt EA31 auszubilden. Dieser dritte Abschnitt kann in Anlage mit einer Abdeckung des Schlüsselgehäuses gebracht werden, wobei er in geschlossenem Zustand der Abdeckung durch den Anlagedruck verformt wird und eine entsprechende Federkraft bzw. Gegenkraft aufbaut. Es sei nun auf Figur 5 verwiesen, in der ein Querschnitt durch einen Fahrzeugschlüssel FZS gezeigt ist. Dabei weist der Fahrzeugschlüssel FZS ein Schlüsselgehäuse SLH auf. Innerhalb des Schlüsselgehäuses SLH ist das Schaltergehäuse SGH vorgesehen. Dabei besteht, wie in den Figuren oben bereits erwähnt wurden ist, das Schaltergehäuse SGH aus dem Rahmen R als tragendes Element, der mehrere Durchbrüche aufweist, durch die Teile der Membran als elastische Komponente verlaufen, um an der Außenseite des Rahmens bestimmte funktionelle Abschnitte bereitzustellen, von denen manche nun näher erläutert werden sollen. Betrachtet man nun den rechten Abschnitt von Figur 5, ist zu erkennen, dass ein Notschlüssel NS in Form eines metallischen Schlüsselbarts in einer Aufnahme SAF des Schlüsselgehäuses SLH zumindest teilweise aufgenommen ist. Um ein leichtes Hineinschieben bzw. Herausziehen des Notschlüssels NS aus der Aufnahme SAF zu ermöglichen, ist ein gewisses Spiel bezüglich der Notschlüsselabmessungen zu den Abmessungen der Aufnahme SAF vorgesehen. Aufgrund dieses Spiels ist es dem Notschlüssel jedoch möglich, dass er sich aufgrund von Erschütterungen bewegt und dabei an die Innenwand des Gehäuses schlägt, und es zu einem „klappern" kommt. Um diesem Abzuhelfen, sind in dem zum Notschlüsseln NS benachbart angeordneten Teil des Schaltergehäuses SGH besondere Vorkehrungen getroffen. Wie es bezüglich Figur 4 schon erwähnt wurde, weist dieser dem Notschlüssel benachbarte Teil des Schaltergehäuses eine oder mehrere Durchbrüche auf, durch die ein Teil der elastischen Membran hindurch drängen kann, um die oben erwähnten zweiten Abschnitte EA21 und EA22 an der Außenseite des Rahmens R auszubilden. Diese zweiten Abschnitte EA21 und EA22 sind dabei in Anlage mit dem Notschlüssel NS gebracht, um Bewegungen des Notschlüssels NS zu absorbieren, und somit ein Klappern des Notschlüssels zu verhindern oder zu minimieren. Insbesondere ist es dabei möglich, dass die zweiten Abschnitte EA21 und EA22 den Notschlüssel gegen eine Innenwand der Notschlüsselaufnahme SAF drücken. Dadurch, dass die zweiten Abschnitte als elastische Elemente ausgebildet sind, ist auch eine Entnahme des Notschlüssels NS aus der Aufnahme SAF (in Bildebene nach oben) wiederum leicht möglich. Auf diese Weise erfüllt die Membran eine weitere konstruktive Funktion, nämlich einen Klapperschutz für einen Notschlüssel bereitzustellen.
Wie es im oberen Abschnitt von Figur 5 zu erkennen ist, weist das Schlüsselgehäuse SLH eine Halteeinrichtung HE zum Halten einer Abdeckung ABD auf. Die Abdeckung, die hier als Teil des Schlüsselgehäuses SLH ausgebildet sein kann, ist gemäß der Ausführungsform der Erfindung fest mit dem Notschlüssel verbunden. Wie es oben links in der Figur zu erkennen ist, weist die Halteinrichtung HE einen feststehenden Halteabschnitt HA auf, der eine Schiene SIE umfasst, entlang der sich ein Rastelement RE (in der Bildebene von links nach rechts, oder umgekehrt) bewegen kann. Das Rastelement ist dabei mittels einer Feder FE in Richtung nach rechts in der Bildebene, genauer gesagt in Richtung einer Rastnase RN der Abdeckung ABD vorgespannt. Wie es in der Figur 5 zu sehen ist, wird beim Eingreifen der Rastnase RN in die korrespondierende Rastausnehmung RA die Abdeckung ABD in einer vorbestimmten Position am Schlüsselgehäuse SLH gehalten, da aufgrund des Eingriffs der Rastnase in die Rastausnehmung keine Bewegung der Abdeckung ABD nach oben und aufgrund der Verbindung mit dem Notschlüssel keine Bewegung nach rechts in der Bildebene möglich ist.
Nun sei auf den bereits in Figur 4 erwähnten dritten Abschnitt EA31 der Membran verwiesen, der durch den Durchbruch D31 verläuft und benachbart zur Abdeckung ABD aus diesem heraustritt. Wird die Abdeckung ABD in der Bildebene von oben nach unten auf das Schlüsselgehäuse SLH aufgebracht (wobei der Notschlüssel NS in die Aufnahme SAF geschoben wird), so wird dabei der elastisch verformbare dritte Abschnitt EA31 zusammengedrückt und erzeugt eine Gegenkraft FR in der Bildebene von unten nach oben. Das bedeutet im gehaltenen Zustand der Abdeckung ABD, wie er in Figur 5 gezeigt ist (in dem die Rastnase in der Rastausnehmung RA aufgenommen ist), wird die Abdeckung bzw. der untere Teil der Rastausnehmung von dem dritten Abschnitt EA31 stets gegen die Rastnase RN vorgespannt.
Wird nun das Rastelement RE an der geriffelten Oberseite durch den Finger eines Benutzers von rechts nach links in der Bildebene verschoben (gegen die Kraft der Feder FE), so wird die Rastnase RN aus der Rastausnehmung herausgeschoben, bis schließlich keine Wechselwirkung mehr zwischen Rastnase und Rastausneh- mung besteht. In dieser Position des Rastelements ist die Abdeckung ABD dann frei gegeben und wir aufgrund der Vorspannkraft FR durch den dritten Abschnitt EA31 samt dem Notschlüssel NS vom Schlüsselgehäuse SLH in der Bildebene nach oben weggedrückt. Nun kann die Abdeckung samt dem Notschlüssel NS von einem Benutzer leicht gegriffen werden und somit der Notschlüssel NS aus seiner Auf- nähme SAF geholt werden, um beispielsweise ein Fahrzeug mechanisch zu öffnen. Somit erfüllt die Membran eine weitere konstruktive Funktion, nämlich eine Aus- wurffunktion für einen Notschlüssel bzw. ein automatisches Abheben einer Abde- ckung ABD, so dass ein weiteres zusätzliches Bauteil wie eine Feder eingespart werden kann.
Es sei nun auf die Figuren 6 verwiesen, in denen nun das innere des Schalterge- häuses näher erläutert werden soll.
Betrachtet man nun Figur 6A so ist hier eine Rückansicht, d.h. eine um 180 Grad um eine in der Bildebene befindliche Achse gedrehte Ansicht bezüglich Figur 4 des Schaltergehäuses SGH gezeigt. Neben den bereits oben beschriebenen zweiten und dritten Abschnitten EA21 und EA22 bzw. EA31 werden von der Membran im Inneren des Rahmens R bzw. des Schaltergehäuses SGH vierte Abschnitte EA41 , EA42, EA43 und EA44 ausgebildet, auf denen eine Leiterplatte LP, auf der das elektrische Schaltelement und eventuell weitere elektrische oder elektronische Komponenten aufgebracht sein können, gelagert wird. Dabei ist anhand der Ex- plosionsdarstellung von Figur 6B zu erkennen, dass eine Leiterplatte LP in das Innere des Rahmens R bzw. des Schaltergehäuses SGH eingesetzt werden kann, um auf den vierten Abschnitten EA41 bis EA44 gelagert zu werden. Darauf wird dann ein Deckelelement DE aufgebracht, das vier Vorsprünge aufweist, von denen in der Figur die Vorsprünge DV2, DV3, DV4 zu erkennen sind. Das Deckelelement DE weist dabei in der Mitte noch eine Ausnehmung BAN auf, in der beispielsweise eine Batterie als Energiespeicher im elektronischen Schlüssel vorgesehen werden.
In Figur 6C ist nun der zusammengesetzte Zustand des Schaltergehäuses SGH gemäß der Figur 6B zu sehen, wobei hier erkennbar wird, dass die Leiterplatte LP einerseits von oben durch die vierten Abschnitte der Membran (in der Figur durch die vierten Abschnitte EA42 und EA43 dargestellt) und von unten her dadurch die Vorsprünge des Deckelelements DE (in der Figur durch die Vorsprünge DV2 und DV3) gehalten wird. Insbesondere sind dabei die vierten Abschnitte EA42 und EA43 beim Zusammensetzen des Schaltergehäuses SGH verformt und drücken die Leiterplatte LP gegen die Vorsprünge DV2 und DV3 des Deckelelements DE. Da die vierten Abschnitte EA42 und EA43 verformbar sind, wird durch diese Abschnitte eine Leiterplattenauflage mit Toleranzausgleich geschaffen. Außerdem sind diese Abschnitte in der Lage, Erschütterungen, die über Schlüsselgehäuse auf das Schaltergehäuse übertragen werden, zu absorbieren und bieten daher weiteren Schutz gegen Umwelteinflüsse von außen. Somit hat die Membran eine weiter konstruktive Funktion übernommen, in dem sie einen Schutz sowie einen Toleranzausgleich für die Leiterplatte LP gewährleistet.
Es sei schließlich auf Figur 7 verwiesen, in der nun eine Schnittdarstellung des in Figur 4 dargestellten Schnitts A-A gezeigt ist. In diesem Schnitt ist dabei das Schaltergehäuse SGH zu erkennen, bei dem der Rahmen R an der Unterseite von dem Deckelelement bedeckt wird, wobei die Leiterplatte LP von einem vierten Abschnitt EA41 der Membran an der Oberseite und durch einen Vorsprung DV1 des Deckelelements von der Unterseite her gehalten wird. Auf der Leiterplatte LP befindet sich eine Lichtquelle LED, die insbesondere als eine LED („light emitting diode") ausgebildet sein kann. Das besondere des in Figur 7 gezeigten Aufschnitts ist ein Abschnitt der Membran, der durch ein Durchbruch D51 des Rahmens R verläuft. Dieser fünfte Abschnitt EA51 der Membran hat dabei im Inneren des
Schaltergehäuses einen Einkoppelabschnitt EKAS für Licht, der benachbart zu der Lichtquelle LED angeordnet ist, wobei Licht L durch den fünften Abschnitt EA51 der Membran zu einem Abgabeabschnitt AAS geleitet wird, wo es schließlich wieder austritt. Auf diese Weise wird die Membran im Bereich des fünften Abschnitts EA51 zusätzlich als Lichtleiter verwendet und erfüllt dadurch eine weitere konstruktive Funktion, die es ermöglicht, dass zusätzliche Bauteile, wie ein spezieller Lichtleiter, eingespart werden können.
Gemäß der Erläuterung der Figuren wird somit ein Schaltergehäuse gezeigt, dass eine Vielzahl von konstruktiven Funktionen innerhalb des elektronischen Schlüssels übernimmt. Insbesondere die Verwendung der nachgiebig verformbaren bzw. elastischen Membran ist dabei vielfältig und bringt eine Ersparnis an zusätzlichen Teilen. Außerdem ist es möglich, durch die vielseitige Verwendung der Membran neben der Reduktion der Teile auch eine Reduzierung des Bauraums zu ermögli- chen, die die zusätzlichen Teile sonst benötigt hätten. Schließlich wird wie bereits eingangs erwähnt, durch das Verschließen der im Rahmen der vorgesehenen Durchbrüche durch die Membran ein Schutz vor Umwelteinflüssen wie Wassereintritt gewährleistet, und wird durch die Lagerung verschiedener Komponenten in- nerhalb des Schlüsselgehäuses durch Abstützung der Membran eine Absorption von Erschütterungen ermöglicht. Insbesondre durch ein
Zwei-Komponenten-Stützgussverfahren zur Ausbildung des Rahmens (als Hauptkomponente) und der damit verbundenen Membran (als Weichkomponente) kann das Schaltergehäuse SGH auf einfache Weise hergestellt werden und die oben genannten zahlreichen konstruktiven Funktionen übernehmen.

Claims

Patentansprüche
1 . Elektronischer Schlüssel (FZS) insbesondere für ein Fahrzeug, mit folgenden Merkmalen:
- einem Schlüsselgehäuse (SLH);
- einem in dem Schlüsselgehäuse vorgesehenen Schaltergehäuse (SGH) umfassend:
- einen in sich formsteifen Rahmen (R) mit zumindest einem ersten Durchbruch (DUX, DUY;D5), sowie
- eine nachgiebig verformbare Membran (M), die derart an dem Rahmen (R) angeordnet ist, um den zumindest einen ersten Durchbruch zu verschließen und eine von außen auf die Membran im Bereich des Durchbruchs wirkende Kraft auf ein innerhalb des Rahmens ()R angeordnetes elektrisches Schaltelement (SE) weiterzuleiten.
2. Elektronischer Schlüssel nach Anspruch 1 , bei dem die Membran (M) und der Rahmen (R) als ein Zwei-Komponenten-Spritzguss-Element ausgebildet sind, bei dem die Membran, die Weichkomponente und der Rahmen die Hartkomponente des Zwei-Komponenten-Spritzguss-Elements darstellen.
3. Elektronischer Schlüssel nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Membran an der äußeren Seite des Rahmens (R) einen oder mehrere erste vorbestimmte Abschnitte (EA1 1 , EA12, EA13, EA14) ausbildet, an denen der Rahmen an einer Innenseite des Schlüsselgehäuses (SLH) anliegt.
4. Elektronischer Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner einen mechanischen Notschlüssel (NS) aufweist, der in dem Schlüsselgehäuse (SLH) zumindest teilweise benachbart zu dem Schaltergehäuse (SGH) untergebracht ist, wobei an der äußeren Seite des Rahmens (R) benachbart zu dem Notschlüssel (NS) die Membran ein oder mehrere zweite vorbestimmte Abschnitte (EA21 , EA22) ausbildet, die derart an dem Notschlüssel (NS) anliegen, um Bewegungen von diesem zu dämpfen.
5. Elektronischer Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Schlüsselgehäuse (SLH) ferner aufweist:
- eine abnehmbare Abdeckung (ABD), die zu mindestens teilweise benachbart zu dem Schaltergehäuse (SGH) angeordnet ist;
- eine Halteeinrichtung (HE) zum Halten und Freigeben der Abdeckung (ABD); - wobei an der äußeren Seite des Rahmens benachbart zu der Abdeckung die Membran einen oder mehrere dritte vorbestimmte Abschnitte (EA31 ) ausbildet, die derart an der Abdeckung (ABD) anliegen, um diese aus ihrer Position zu drücken, wenn die Halteeinrichtung (HE) die Abdeckung (ABD) freigibt.
6. Elektronischer Schlüssel nach Anspruch 5, bei dem die Halteeinrichtung (HE) eine Rastnase (RN) aufweist, die in eine korrespondierende Rastausnehmung (RA) der Abdeckung (ABD) aufnehmbar ist, um die Abdeckung (ABD) zu halten und aus der Rastausnehmung heraus bewegbar ist, um die Abdeckung frei zu geben.
7. Elektronischer Schlüssel nach Anspruch 5 oder 6, bei dem ein Notschlüssel (NS) mit der Abdeckung (ABD) fest verbunden ist.
8. Elektronischer Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, der eine Leiterplatte (LP) mit dem elektrischen Schaltelement (SE) aufweist, die innerhalb des Schaltergehäuses (SGH) an dem Rahmen (R) angebracht ist.
9. Elektronischer Schlüssel nach Anspruch 8, bei dem die Membran (M) an der Innenseite des Rahmens (R) einen oder mehrere vierte vorbestimmte Abschnitte (EA41 , EA42, EA43, EA44) ausbildet und an denen die Leiterplatte (LP) anliegt.
10. Elektronische Schlüssel nach Anspruch 9, bei dem das Schaltergehäuse (SGH) einen Deckel (DE) aufweist, der Vorsprünge (DV1 , DV2, DV3, DV4) aufweist, um die Leiterplatte (LP)im zusammengesetzten Zustand des Deckels auf dem Schaltergehäuse (SGH) mittels der Vorsprünge gegen die einen oder mehreren vierten vorbestimmten Abschnitte zu drücken.
1 1 . Elektronischer Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Membran (M) zumindest einen fünften vorbestimmten Abschnitt (EA51 ) aufweist, der im Inneren des Schaltergehäuses (SGH) nach außen verläuft, wobei der zumindest eine fünfte Abschnitt im Inneren des Schaltergehäuses einen
Einkoppelabschnitt (EKAS) und außerhalb des Schaltergehäuses einen Abgabeabschnitt (AAS) aufweist, wobei im Inneren des Schaltergehäuses eine Lichtquelle (LED) benachbart zu dem Einkoppelabschnitt angeordnet ist, um Licht durch die Membran als Lichtleiter zu dem Abgabeabschnitt zu leiten.
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