WO2019038381A1 - Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie verfahren zur herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen bedieneinheit für eine kraftfahrzeugbedienvorrichtung - Google Patents

Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie verfahren zur herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen bedieneinheit für eine kraftfahrzeugbedienvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2019038381A1
WO2019038381A1 PCT/EP2018/072769 EP2018072769W WO2019038381A1 WO 2019038381 A1 WO2019038381 A1 WO 2019038381A1 EP 2018072769 W EP2018072769 W EP 2018072769W WO 2019038381 A1 WO2019038381 A1 WO 2019038381A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrically conductive
motor vehicle
operating device
vehicle operating
press
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/072769
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nelson Carvalho
Pawel Borowczyk
Steffen SORNBERGER
Helmut Sowig
Viktor BELIUZHENKO
Leandro CONDE
Original Assignee
Trw Automotive Electronics & Components Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trw Automotive Electronics & Components Gmbh filed Critical Trw Automotive Electronics & Components Gmbh
Priority to US16/638,835 priority Critical patent/US11196417B2/en
Priority to CN201880054913.8A priority patent/CN111052609A/zh
Publication of WO2019038381A1 publication Critical patent/WO2019038381A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1671—Making multilayered or multicoloured articles with an insert
    • B60K35/10—
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202—Constructional details or processes of manufacture of the input device
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0017—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus with operator interface units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B60K2360/1434—
    • B60K2360/332—
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/96076—Constructional details of capacitive touch and proximity switches with spring electrode

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle operating device, as provided in an interior of a motor vehicle for operating vehicle functions. Furthermore, the invention relates to a method for producing an at least partially electrically conductive operating unit for a motor vehicle operating device.
  • Motor vehicle operating devices are known from the prior art, via which a vehicle occupant can activate or deactivate certain functions of the motor vehicle, which are also referred to as vehicle functions.
  • the motor vehicle operating devices typically have a user interface on which a plurality of switching symbols are provided, which represent or visually represent the corresponding vehicle functions.
  • the switching symbols to be actuated can each be part of a capacitive sensor, via which the corresponding vehicle function is activated or deactivated by the vehicle occupant moving his finger into the area of the capacitive sensor and optionally touching the corresponding switching symbol.
  • the capacitive sensor has for this purpose a sensor surface which detects the approach to the switching symbol or its touch.
  • the senor or the sensor surface is connected by means of a cable and a connector coupled to the cable with a printed circuit board, so a corresponding socket on the circuit board to transmit the electrical signals to the circuit board on which a control or evaluation provided is to evaluate the detection of the approach or touch and to control the vehicle function associated components of the motor vehicle accordingly.
  • the object of the invention is to provide a simply constructed, easy to install and reliably functioning motor vehicle operating device.
  • a motor vehicle operating device with an at least partially electrically conductive control unit having at least one capacitive actuation area on an actuating surface, and one of the control unit associated circuit board, which is spaced from the actuating surface and at least one electrode, wherein the capacitive actuation area comprises at least one provided on the actuating surface sensor surface which is electrically connected via at least one electrically conductive portion of the control unit and a press-connection element directly to the at least one electrode on the circuit board, wherein the circuit board and the control unit are pressed together, and wherein the press-connection element with the Electrode and / or the electrically conductive portion is mechanically connected.
  • the basic idea of the invention is that a direct connection of the sensor surface and the printed circuit board is provided, so that no separate parts are required, which are not mechanically connected to the printed circuit board or the electrically conductive portion, as with conductive rubbers or similar, separately formed Share the case.
  • the actuating surface and the sensor surface lie in a common plane, which is part of the operating range of the motor vehicle operating device, namely on a side facing away from the circuit board side of the control panel.
  • the sensor surface detects the approach or contact of the motor vehicle operating device by a vehicle occupant, in particular his fingers, wherein a corresponding Signal via the electrically conductive portion which is electrically coupled to the sensor surface is transmitted to the electrode provided on the circuit board to evaluate the corresponding signal.
  • a control and evaluation unit is provided on the printed circuit board, which controls a vehicle component assigned to the switching symbol as a function of the detected contact or approach.
  • the electrical contact between the printed circuit board and the control unit is ensured via the press connection, in which the electrically conductive section and the printed circuit board are pressed against each other, in particular with the intermediate press connection element, which can be pressed together when pressing the printed circuit board to the operating unit.
  • the operating unit may have been produced in a two-component injection molding process. Accordingly, the operating unit has a main body of an electrically non-conductive material, wherein at least the electrically conductive portion has been introduced as a second component during the manufacturing process in order to ensure the partial electrical conductivity of the operating unit.
  • the control unit can be so inexpensive and easy to produce.
  • the at least partially electrically conductive operating unit can accordingly comprise a main body made of an electrically nonconductive material, to which the (electrically conductive) sensor surface and the electrically conductive portion are molded.
  • the (electrically conductive) sensor surface and the electrically conductive portion may be formed of an electrically conductive material.
  • a first material for the base body is provided, whereas a second material for the (electrically conductive) sensor surface and the electrically conductive portion is provided.
  • the base body and the (electrically conductive) sensor surface and the electrically conductive portion can thus be connected to one another in a material-locking manner.
  • the main body and the (electrically conductive) sensor surface and the electrically conductive portion are integrally formed with each other.
  • the base body and the (electrically conductive) sensor surface and the electrically conductive portion are produced in one production step, in particular in a two-component injection molding process.
  • the at least one electrically conductive section extends substantially perpendicular to the sensor surface.
  • the electrically conductive portion extends through the operating unit, in particular the base body of the operating unit, in order to be electrically connected to the printed circuit board.
  • the circuit board is located on the opposite side of the operating unit from the actuating surface, so that the electrically conductive portion extends substantially through the entire base body.
  • the at least one electrically conductive section and the sensor surface are formed from the same material, in particular integrally connected to one another.
  • the sensor surface is therefore also made of an electrically conductive material.
  • the material of the electrically conductive portion and the sensor surface may be provided as a second component during the manufacturing process of the operating unit, for example, the two-component injection molding process.
  • the sensor surface and / or the electrically conductive portion can or can be molded onto the base body, in particular within the same tool.
  • it is a conductive silicone or a conductive thermoplastic material, which is used to form the sensor surface and / or the electrically conductive portion.
  • a further aspect provides that there is a cable-free or plug-free electrical connection between the sensor surface and the electrode. This is ensured by the fact that the control unit and the circuit board are pressed directly against each other, whereby a corresponding press connection is ensured at the same time ensures electrical connection via the electrode and the electrically conductive portion, in particular due to the electrically conductive press-connection element, with the electrode or the electrically conductive portion is mechanically connected. As a result, a separately formed component is saved, which is otherwise necessary for the connection of the circuit board to the control unit and connected during assembly must become. The assembly costs and the production costs are reduced accordingly.
  • the press-connection element projects at least 0.2 mm beyond an exit surface of the operating unit, which faces the printed circuit board, in particular at least 0.8 mm.
  • the circuit board and the operating unit can be pressed against one another in such a way that the press connection element is substantially completely compressed, as a result of which the circuit board lies substantially flat against the exit surface via its electrode.
  • the electrically conductive portion ends in particular at the exit surface, which is thus to be regarded as an end face of the base body, which faces the printed circuit board.
  • the operating unit in particular the main body, may have an outer frame which projects substantially perpendicularly from the exit surface and encloses a receiving area for the printed circuit board.
  • the circuit board is therefore enclosed by the frame of the body substantially laterally. A corresponding lateral relative movement is thus prevented.
  • the press-connection element is provided in a region which has the greatest possible distance to an outer side wall of the motor vehicle operating device. This ensures that no capacitive coupling occurs when a vehicle occupant touches the outer side wall of the motor vehicle operating device or an associated (electrically conductive) further component of the motor vehicle. This reduces the risk of incorrect senses accordingly.
  • the press-connection element is a press-in connector, in particular wherein the Einpresssteckverbinder on the electrode is (mechanically) attached.
  • the press-in connector is thus pressed in the assembled state in the electrically conductive portion of the control unit, if the circuit board was pressed during assembly to the control unit. This ensures a permanent electrical connection.
  • the electrically conductive portion does not require a socket into which the Einpresssteckverbinder is inserted, as is the case with a connector otherwise. In this respect, the number of components required and the associated assembly costs are reduced.
  • the Einpresssteckverbinder is also at least 0.2 mm, in particular more than 0.8 mm, over the electrode over to ensure a permanently functioning electrical connection.
  • the press-connection element is integrally connected to the at least one electrically conductive section, in particular molded onto the at least one electrically conductive section. Accordingly, the press-connection element can likewise be injection-molded onto the operating unit in an injection-molding process, in particular the electrically conductive section, in order to form a cohesive electrical connection. It can be provided that the press-connection element forms a bead-shaped or mushroom-like projection (in the pressed-on state), which cooperates with the electrode of the printed circuit board.
  • the cohesive connection ensures that fewer components have to be connected together during assembly, since the press connection element is already coupled to the operating unit. It must be pressed together when mounting the motor vehicle control device so only the separately formed circuit board and the control unit.
  • the press-connection element is formed of an elastic material. This ensures that the press-connection element deforms (reversibly) when pressing the circuit board to the operating unit to ensure a permanent electrical connection, even if corresponding vibrations occur or the distance changes due to environmental influences. Even production-related tolerances can be compensated.
  • the cross-section of the press-connection element can taper towards its free end, in particular conically. As a result, the press-connection element can initially be compressed slightly, since less material has to be displaced. The required compression force then increases with the compression distance due to the increasing cross-section. About the cross-section and the material of the press-connection element and the applied contact force can be a compression of the press-connection element and thus adjust the distance of the circuit board to the control unit.
  • the press-connection member is formed of the same material as the electrically-conductive portion, in particular, wherein the press-connection member and the electrically-conductive portion are integrally connected with each other.
  • the press-connection member may be formed simultaneously with the electrically conductive portion in the two-component injection molding process in the manufacture of the operation unit.
  • an additional manufacturing step is saved, since the operating unit together with press connection element can be produced in a two-component injection molding process.
  • the control unit with the (molded) press-connection element then only has to be coupled to the circuit board by pressing the operating unit and the printed circuit board against each other.
  • the press-connection element can also be formed in one piece with the sensor surface, provided that the electrically conductive section and the sensor surface are integrally connected to one another.
  • the sensor surface, the electrically conductive portion and the press connection element may be formed integrally with each other, in particular by the second component in the two-component injection molding method used in the manufacture of the operating unit.
  • at least the main body of the operating unit is formed by the first (material) component.
  • the motor vehicle operating device may have a control panel with a user interface, which is associated with the actuating surface of the control unit, wherein the control panel has a thickness of up to 8 mm in a portion associated with the sensor surface.
  • the control panel is for example, made of a plastic, in particular of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS).
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • the user interface of the control panel forms the outward directed conclusion of the motor vehicle operating device, which faces the vehicle occupant to operate.
  • switching symbols are shown, which are assigned to the corresponding vehicle functions of the motor vehicle, which can operate the vehicle occupant.
  • the vehicle occupant thus touches the user interface and / or approaches the user interface, in particular a corresponding switching symbol, whereby the sensor surface detects the approach or contact.
  • the thickness of up to 8 mm in this area ensures that the sensor surface can reliably detect an approach or touch of the user interface.
  • the user interface has a height profile, wherein the thickness of the control panel in a portion of the height profile associated with the sensor surface varies between 0.1 mm and 8 mm.
  • the user interface can be adapted accordingly for ergonomic reasons, this depending on the installation situation of the motor vehicle operating device in the vehicle interior.
  • the thickness of the control panel can be above 8 mm in the other sections in which no sensor surface of the user interface is assigned.
  • the actuating surface has a profile that is substantially adapted to a height profile of the user interface, so that a distance between the actuating surface and the user interface between 0.1 mm and 8 mm is guaranteed. This ensures that the actuation or approach to the user interface can be detected accordingly by the sensor surfaces arranged on the actuation surface.
  • the invention additionally provides a method for producing an at least partially electrically conductive operating unit for a motor vehicle operating device of the aforementioned type, in which first the main body of the operating unit is made of a first material, at least the sensor surface and the at least one electrically conductive portion a second, electrically conductive material is injected, wherein the second, electrically conductive material via at least one injection point the main body is molded, which is provided substantially in the region of the electrically conductive portion.
  • the material of the electrically conductive portion can thus run evenly along the base body in order to form a void-free structure, in particular if a plurality of sensor surfaces and electrically conductive portions assigned to the sensor surfaces are provided.
  • the at least one injection point is not provided on an actuating surface of the operating unit on which the at least one sensor surface is formed, but on a side surface substantially perpendicular to the actuating surface, which, like the electrically conductive portion, of the Operating surface or the sensor surface extends in the direction of an exit surface. Accordingly, the injection point can be provided laterally, for example on the side surface of the operating unit.
  • the at least one electrically conductive portion terminates at the exit surface of the operating unit, so that the at least one injection point can also be provided at this end point of the electrically conductive portion.
  • the operating unit is produced in a two-component injection molding process.
  • the electrically conductive operating unit and thus also the motor vehicle operating device can be produced inexpensively.
  • the main body of the operating unit is therefore initially produced in an injection molding process, wherein the material of the base body is the first component of the two-component injection molding process.
  • the at least one electrically conductive portion (as well as the sensor surface and / or a pressing connection element used for contacting) are then molded onto the base body as a second component.
  • a plurality of sensor surfaces and respectively electrically-conductive sections assigned to the sensor surfaces are sprayed on at the same time, in particular wherein the sensor surfaces are subsequently separated from one another by interrupting connecting webs of the structure which are formed during the formation of the plurality of sensor surfaces.
  • a complex operating unit can be produced in a simple manner.
  • the operating unit produced in this way can then be electrically coupled to the circuit board by being pressed against each other.
  • the circuit board can be arranged on a printing part, over which the PCB is pressed against the exit surface. In particular, an electrode of the circuit board is pressed against the associated press-connection element, which is compressed in the process.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a motor vehicle operating device according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a detail of FIG. 1
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a motor vehicle operating device according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 4 shows a detail of the motor vehicle operating device according to FIG. 1,
  • FIG. 5 shows a perspective illustration of an operating unit produced according to a production method according to the invention during production
  • FIG. 6 shows the operating unit from FIG. 5 in a further perspective view
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of a motor vehicle operating device according to the invention according to a third embodiment with the operating unit of Figures 5 and 6, and
  • FIG. 1 shows a motor vehicle operating device 10 according to a first embodiment, which comprises an at least partially electrically conductive operating unit 12 which has an actuating surface 14.
  • the motor vehicle operating device 10 comprises a control panel 16 which is associated with the actuating surface 14 of the control unit 12.
  • the control panel 16 has an operating surface 18, which forms the outer surface of the motor vehicle operating device 10, which faces the vehicle occupant in the installed state.
  • the motor vehicle operating device 10 comprises a control unit 12 separately formed circuit board 20 which is associated with the control unit 12, wherein the circuit board 20 is disposed on a side opposite the actuating surface 14 side of the control unit 12, as will be explained below.
  • buttons are provided on the button, which are associated with corresponding vehicle functions of the motor vehicle, which can be activated or deactivated when approaching or touching the corresponding button 22.
  • vehicle functions may be functions for adjusting the vehicle lighting, so dipped beam, high beam, fog lights, etc., or of multimedia functions of the motor vehicle.
  • the respective button 22 or the switching symbol of the button 22 is assigned a sensor surface 24 of the operating unit 12, which can lie in one plane with the actuating surface 14.
  • the sensor surface 24 projects beyond the actuating surface 14.
  • the sensor surfaces 24 accordingly form, together with the control panel 16, in particular the user interface 18 or an operating object of the vehicle occupant such as his finger, a capacitive actuating region 26, via which an approach or contact of the user interface 18 is detected.
  • the corresponding signal which is generated on the sensor surface 24, is conducted away from the sensor surface 24 in the direction of the printed circuit board 20 via an electrically conductive section 28 of the operating unit 12 in order to be evaluated and converted there, in particular by a printed circuit board 20 Control and evaluation unit.
  • the electrically conductive portion 28 extends substantially perpendicular to the sensor surface 24 through a base body 30 of the control unit 12, which is formed in contrast to the sensor surfaces 24 and the electrically conductive portion 28 of an electrically non-conductive material.
  • the operating unit 12 may have been produced in a two-component injection molding process, wherein the sensor surfaces 24 and the associated electrically conductive sections 28 are formed from the same material, in particular an electrically conductive silicone or an electrically conductive thermoplastic.
  • the sensor surfaces 24 and the electrically conductive sections 28 may be integrally connected to one another, wherein they have been produced in a common production step, for example as a second component in the two-component injection molding process.
  • the main body 30 is thus formed by a first (material) component, so that the sensor surfaces 24 and the electrically conductive portions 28 have been injection-molded onto the main body 30, in particular in the same cavity of a tool used in the manufacture.
  • FIGS. 2 a, 2 b which show a detail of FIG. 1 in the region of the transition from the electrically conductive section 28 to the printed circuit board 20
  • the electrically conductive section 28 in the embodiment shown is electrically connected to the printed circuit board 20 via an elastically formed press connection element 32
  • an electrode 34 provided on the circuit board 20 is used.
  • the press connection element 32 in the shown embodiment is an electrically conductive material which may consist of the same material as the electrically conductive section 28.
  • the press-connection element 32 has for example been (subsequently) injection-molded onto the electrically conductive section 28, so that the press-connection element 32 projects beyond an exit surface 36 provided on the operating unit 12, which faces the printed circuit board 20. It can be provided that the press-connection element 32 in the unpressed state protrudes at least 0.2 mm beyond the exit surface 36, in particular at least 0.8 mm. Since the press-connection element 32 is formed of an elastic material, it can be compressed, as shown in FIG. 2a, in which the press-connection element 32 is shown in the compressed state. This is important because the printed circuit board 20 is pressed against the operating unit 12 to ensure the electrical connection. The operating unit 12 and the circuit board 20 together form a press connection to ensure the electrical connection.
  • the printed circuit board 20, in particular the electrode 34 is directly coupled to the electrically conductive section 28 of the operating unit 12 via the press-connection element 32 mechanically connected to the electrically conductive section 28.
  • the press-connection element 32 mechanically connected to the electrically conductive section 28.
  • the press connection element 32 which is associated with its free end of the printed circuit board 20 in the unpressed state, tapers to its free end, in particular conically tapers (see FIG. 2b). This ensures that the press-connection element 32 can be compressed more easily when the circuit board 20 is pressed against the operating unit 12, since initially less material has to be compressed. In the compressed state, the bead or mushroom-shaped configuration of the press-connection element 32 then results, as shown in FIG. 2a.
  • the press connection element 32 is formed integrally with the electrically conductive section 28 (and the sensor surface 24) by forming both the electrically conductive section 28 (and the sensor surface 24) and the press-connection element 32 is provided during the production of the operating unit 12 as a second component in the two-component injection molding process, which is electrically conductive.
  • the press connection element 32 in the first embodiment, therefore, a mechanical and cohesive connection of the press-connection element 32 with the electrically conductive section 28 results, since the press-connection element 32 is either injection-molded or integrally connected to the electrically conductive section 28.
  • the press connection element 32 and thus the associated electrode 34 has a maximum possible distance to an outer side wall of the motor vehicle operating device 10, thereby ensuring that a touch of the motor vehicle operating device 10 on its outer wall or one of the outer side wall associated component not to a Incorrect sensing leads.
  • the control panel 16 may have a thickness D in a portion associated with the sensor surface 24 which is up to 8 mm. This ensures that an approach or contact of the user interface 18 can be reliably detected by the underlying sensor surface 24.
  • the sensor surfaces 24 are formed circumferentially on the actuating surface 14, wherein they each enclose a light shaft 38, which is assigned to the provided on the user interface 18 switching symbol 22, so that it can be backlit accordingly.
  • 20 corresponding light sources 40 are provided on the circuit board, which are associated with the light wells 38 and the switching symbols 22.
  • the electrically conductive sections 28 extend essentially parallel to the light shafts 38, wherein the electrically conductive sections 28 are formed merely as a web which extends through the main body 30.
  • the base body 30 comprises an outer frame 42 which projects substantially perpendicularly from the outlet surface 36.
  • the frame 42 encloses a receiving area 44, in which the printed circuit board 20 is received, which rests in the assembled state substantially flat against the exit surface 36.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the motor vehicle operating device 10 according to the invention, which differs initially in the design of the control panel 16 from the first embodiment according to FIG.
  • the operating panel 16 has an operating surface 18, which has a height profile 46, so that the thickness D of the Control panel 16 varies accordingly in a section associated with the sensor surfaces 24.
  • the thickness D can vary between 0.1 mm and 8 mm to ensure that a touch of the user interface 18 and an approach to the user interface 18 can be reliably detected by the underlying sensor surfaces 24.
  • the actuating surface 14 of the operating unit 12 may also have a profile which is substantially adapted to the height profile 46 to ensure that the distance between the actuating surface 14, in particular the sensor surfaces 24 arranged thereon and the user interface 18 does not become greater than 8 mm ,
  • the second embodiment further differs from the first embodiment, independently of the control panel 16, in that the press-connection element 32 is formed by a press-fit connector 48 which mechanically engages directly on the circuit board 20 is attached, in particular to the electrode 34th
  • the press-in connector 48 presses into the elastically formed electrically conductive portion 28 in order to ensure the electrical connection between the sensor surface 24 and the electrode 34.
  • the press-in connector 48 can project beyond the surface of the printed circuit board 20 assigned to the operating unit 12, in particular at least 0.2 mm, for example at least 0.8 mm. In this respect, a cable-free electrical connection is created in this embodiment, which ensures a correspondingly fast and cost-effective production and assembly of the motor vehicle operating device 10.
  • FIGS. 5 and 6 show a control unit 12 produced according to a production method according to the invention from different perspectives.
  • the operating unit 12 comprises the main body 30, which has been produced by means of a first component (non-electrically conductive) in a two-component injection molding process.
  • the operating unit 12 in the state shown has a continuous structure 50, which has been produced by a second component, which is formed of an electrically conductive material.
  • the structure 50 comprises, inter alia, the sensor surfaces 24, the electrically conductive sections 28 and the press-connection elements 32 integrally connected thereto, as can be seen in particular from FIG.
  • the structure 50 comprises a plurality of connecting webs 52, which among other things still connects the sensor surfaces 24 to be separated from one another. These connecting webs 52 are necessary to ensure that the plurality of sensor surfaces 24, the electrically conductive portions 28 and the press-connection elements 32 integrally connected thereto can be produced in an injection-molding step.
  • the structure 50 comprises at least one continuous shielding web structure 54, which extends in particular between adjacent sensor surfaces 24.
  • the shield web structure 54 may include a plurality of fingers 56 that extend along the actuating surface 14, respectively. After the sensor surfaces 24 have been isolated from each other by breaking the connecting webs 52, the shield web structure 54 serves to electrically isolate the adjacent sensor surfaces 24 from each other to ensure accurate sensing.
  • the structure 50 comprises an injection point 58, which is provided in the region of the electrically conductive sections 28.
  • the injection point 58 is provided on a side surface 60 of the operating unit 12, which is substantially perpendicular to the actuating surface 14 and the sensor surfaces 24.
  • FIG. 8 shows the operating unit 12 in a sectional view, from which it can be seen that the shielding web structure 54 likewise comprises electrically conductive sections 28 which extend through the main body 30 in the direction of the exit surface 36.
  • the Ablesteg Weg Design 54 can be grounded or brought to a defined potential over this.
  • FIG. 7 shows a motor vehicle operating device 10, which comprises the operating unit 12 according to FIGS. 5, 6 and 8, a printed circuit board 20 and a control panel 16 shown transparently.
  • FIG. 7 shows that the electrically conductive sections 28 associated with the sensor surfaces 24 are electrically connected to the electrodes 34 by pressing the printed circuit board 20 against the outlet surface 36 via a pressure member 62, so that the press connection elements 32 are compressed accordingly.
  • FIGS. 7 and 8 A comparison of FIGS. 7 and 8 makes it clear that the press connection elements 32 have been correspondingly compressed by the printed circuit board 20 when it is pressed against the operating unit 12 via the pressure part 62.
  • the printed circuit board 20 rests against a circumferential collar 64 in the pressed-on state, which prevents the press-connection elements 32 or the operating unit 12 from being damaged.
  • the collar 64 is in particular part of the exit surface 36. From the circumferential collar 64 of the frame 42 is accordingly from.
  • the electrical connection of the actuating region 26 and the printed circuit board 20 is made by two components, namely the printed circuit board 20 and the operating unit 12, which at least partially surrounds the actuating region 26. In this respect, a simple assembly of the motor vehicle operating device 10 is ensured.
  • a shielding may be provided on the printed circuit board 20.
  • the sensor surfaces 24 associated electrodes 34 and / or the sensor surfaces 24 themselves are each shielded from each other.
  • a (multi-part) shielding can be provided, which ensures that there are no Fehlsenstechniken.

Abstract

Eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) ist beschrieben, mit einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit (12), die an einer Betätigungsoberfläche (14) zumindest einen kapazitiven Betätigungsbereich (26) aufweist, und einer der Bedieneinheit (12) zugeordneten Leiterplatte (20), die von der Betätigungsoberfläche (14) beabstandet ist und wenigstens eine Elektrode (34) umfasst.Der kapazitive Betätigungsbereich (26) umfasst zumindest eine auf der Betätigungsoberfläche (14) vorgesehene Sensorfläche (24), die über wenigstens einen elektrisch leitfähigen Abschnitt (28) der Bedieneinheit (12) und einem Pressverbindungselement (32) direkt mit der wenigstens einen Elektrode (34) auf der Leiterplatte (20) elektrisch verbunden ist. Die Leiterplatte (20) und die Bedieneinheit(12) sind aneinander gepresst, wobei das Pressverbindungselement (32) mit der Elektrode (34) und/oder dem elektrisch leitfähigen Abschnitt (28) mechanisch verbunden ist. Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit (12) für eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) beschrieben.

Description

Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit für eine
Kraf tf a h rze ugbedienvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung, wie sie in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen vorgesehen ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit für eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeugbedienvorrichtungen bekannt, über die ein Fahrzeuginsasse bestimmte Funktionen des Kraftfahrzeugs aktivieren bzw. deaktivieren kann, welche auch als Fahrzeugfunktionen bezeichnet werden. Die Kraftfahrzeugbedienvorrichtungen weisen hierzu typischerweise eine Bedienoberfläche auf, an der mehrere Schaltsymbole vorgesehen sind, die die entsprechenden Fahrzeugfunktionen repräsentieren bzw. optisch darstellen. Die zu betätigenden Schaltsymbole können dabei jeweils Teil eines kapazitiven Sensors sein, über den die entsprechende Fahrzeugfunktion aktiviert bzw. deaktiviert wird, indem der Fahrzeuginsasse seinen Finger in den Bereich des kapazitiven Sensors bewegt und optional das entsprechende Schaltsymbol berührt. Der kapazitive Sensor weist dazu eine Sensorfläche auf, die die Annäherung an das Schaltsymbol bzw. dessen Berührung detektiert.
Üblicherweise ist der Sensor bzw. die Sensorfläche mittels eines Kabels und einem mit dem Kabel gekoppelten Stecker mit einer Leiterplatte verbunden, also einer entsprechenden Steckerbuchse auf der Leiterplatte, um die elektrischen Signale an die Leiterplatte zu übertragen, auf der eine Steuer- bzw. Auswerteeinheit vorgesehen ist, um die Erfassung der Annäherung bzw. Berührung auszuwerten und die der Fahrzeugfunktion zugeordneten Komponenten des Kraftfahrzeugs entsprechend anzusteuern.
Als nachteilig hat sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugbedienvorrichtungen herausgestellt, dass der Aufbau und damit einhergehend auch die Montage kompliziert sind, da viele separate Teile vorgesehen sind, die bei der Montage miteinander gekoppelt werden müssen. Die komplizierte Montage wird noch dadurch erschwert, dass typischerweise wenig Bauraum zur Verfügung steht. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute, leicht zu montierende und zuverlässig funktionierende Kraftfahrzeugbedienvorrichtung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gelöst, mit einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit, die an einer Betätigungsoberfläche zumindest einen kapazitiven Betätigungsbereich aufweist, und einer der Bedieneinheit zugeordneten Leiterplatte, die von der Betätigungsoberfläche beabstandet ist und wenigstens eine Elektrode umfasst, wobei der kapazitive Betätigungsbereich zumindest eine auf der Betätigungsoberfläche vorgesehene Sensorfläche umfasst, die über wenigstens einen elektrisch leitfähigen Abschnitt der Bedieneinheit und ein Pressverbindungselement direkt mit der wenigstens einen Elektrode auf der Leiterplatte elektrisch verbunden ist, wobei die Leiterplatte und die Bedieneinheit aneinander gepresst sind, und wobei das Pressverbindungselement mit der Elektrode und/oder dem elektrisch leitfähigen Abschnitt mechanisch verbunden ist. Der Grundgedanke der Erfindung ist es, dass eine direkte Verbindung der Sensorfläche und der Leiterplatte vorgesehen ist, sodass keine separaten Teile benötigt werden, die nicht mit der Leiterplatte bzw. dem elektrisch leitfähigen Abschnitt mechanisch verbunden sind, wie dies bei Leitgummis oder ähnlichen, separat ausgebildeten Teilen der Fall ist. Hierdurch ergibt sich eine entsprechend vereinfachte Montage der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung, wodurch die Kosten der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung bei der Herstellung bzw. der Montage reduziert werden können, da lediglich zwei Teile gegeneinander gedrückt werden, um die elektrische Verbindung zu gewährleisten. Die Betätigungsoberfläche und die Sensorfläche liegen dabei in einer gemeinsamen Ebene, die Teil des Betätigungsbereichs der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung ist, nämlich an einer von der Leiterplatte abgewandten Seite des Bedienteils. Die Sensorfläche detektiert die Annäherung bzw. Berührung der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung durch einen Fahrzeuginsassen, insbesondere dessen Finger, wobei ein entsprechendes Signal über den elektrisch leitfähigen Abschnitt, der mit der Sensorfläche elektrisch gekoppelt ist, an die an der Leiterplatte vorgesehene Elektrode übermittelt wird, um das entsprechende Signal auszuwerten. Auf der Leiterplatte ist hierzu eine Steuer- und Auswerteeinheit vorgesehen, die eine dem Schaltsymbol zugeordnete Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit der detektierten Berührung bzw. Annäherung ansteuert. Der elektrische Kontakt zwischen der Leiterplatte und der Bedieneinheit ist über die Pressverbindung gewährleistet, bei der der elektrisch leitfähige Abschnitt und die Leiterplatte aneinander gepresst sind, insbesondere mit dem dazwischenliegenden Pressverbindungselement, welches beim Anpressen der Leiterplatte an die Bedieneinheit zusammengepresst werden kann.
Die Bedieneinheit kann in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt worden sein. Demnach weist die Bedieneinheit einen Grundkörper aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material auf, wobei zumindest der elektrisch leitfähige Abschnitt als zweite Komponente während des Herstellungsverfahrens eingebracht worden ist, um die teilweise elektrische Leitfähigkeit der Bedieneinheit zu gewährleisten. Die Bedieneinheit lässt sich so kostengünstig und in einfacher Weise herstellen.
Generell kann die zumindest teilweise elektrisch leitfähige Bedieneinheit demnach einen Grundkörper aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material umfassen, an den die (elektrisch leitfähige) Sensorfläche und der elektrisch leitfähige Abschnitt angespritzt sind.
Die (elektrisch leitfähige) Sensorfläche und der elektrisch leitfähige Abschnitt können aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein. Insofern ist ein erstes Material für den Grundkörper vorgesehen, wohingegen ein zweites Material für die (elektrisch leitfähige) Sensorfläche und den elektrisch leitfähigen Abschnitt vorgesehen ist.
Der Grundkörper sowie die (elektrisch leitfähige) Sensorfläche und der elektrisch leitfähige Abschnitt können somit stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Insbesondere sind der Grundkörper sowie die (elektrisch leitfähige) Sensorfläche und der elektrisch leitfähige Abschnitt einstückig miteinander ausgebildet. Beispielsweise sind der Grundkörper sowie die (elektrisch leitfähige) Sensorfläche und der elektrisch leitfähige Abschnitt in einem Herstellungsschritt hergestellt, insbesondere in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren.
Ein Aspekt sieht vor, dass sich der wenigstens eine elektrisch leitfähige Abschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Sensorfläche erstreckt. Insofern erstreckt sich der elektrisch leitfähige Abschnitt durch die Bedieneinheit, insbesondere den Grundkörper der Bedieneinheit, um mit der Leiterplatte elektrisch verbunden zu sein. Die Leiterplatte befindet sich auf der von der Betätigungsoberfläche entgegengesetzten Seite der Bedieneinheit, sodass sich der elektrisch leitfähige Abschnitt im Wesentlichen durch den gesamten Grundkörper erstreckt.
Gemäß einem weiteren Aspekt sind der wenigstens eine elektrisch leitfähige Abschnitt und die Sensorfläche aus demselben Material gebildet, insbesondere einstückig miteinander verbunden. Die Sensorfläche ist demnach ebenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt. Das Material des elektrisch leitfähigen Abschnitts und der Sensorfläche kann während des Herstellungsverfahrens der Bedieneinheit, beispielsweise dem Zweikomponenten- Spritzgussverfahren, als zweite Komponente vorgesehen sein. Die Sensorfläche und/oder der elektrisch leitfähige Abschnitt können bzw. kann an den Grundkörper angespritzt werden, insbesondere innerhalb desselben Werkzeugs. Beispielsweise handelt es sich um ein leitfähiges Silikon oder einen leitfähigen thermoplastischen Kunststoff, der zur Ausbildung der Sensorfläche und/oder des elektrisch leitfähigen Abschnitts verwendet wird.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass zwischen der Sensorfläche und der Elektrode eine kabelfreie bzw. steckerfreie elektrische Verbindung vorliegt. Dies ist dadurch gewährleistet, dass die Bedieneinheit und die Leiterplatte direkt gegeneinander gepresst sind, wodurch eine entsprechende Pressverbindung vorliegt, die gleichzeitig über die Elektrode und den elektrisch leitfähigen Abschnitt eine elektrische Verbindung sicherstellt, insbesondere aufgrund des elektrisch leitfähigen Pressverbindungselements, das mit der Elektrode bzw. dem elektrisch leitfähigen Abschnitt mechanisch verbunden ist. Hierdurch wird ein separat ausgebildetes Bauteil eingespart, welches ansonsten für die Verbindung der Leiterplatte mit der Bedieneinheit nötig ist und während der Montage verbunden werden muss. Der Montageaufwand und die Herstellungskosten sind entsprechend reduziert.
Gemäß einer Ausführungsform steht das Pressverbindungselement im nicht angepressten Zustand zumindest 0,2 mm über eine Austrittsfläche der Bedieneinheit über, die der Leiterplatte zugewandt ist, insbesondere wenigstens 0,8 mm. Dies stellt sicher, dass eine elektrische Verbindung zwischen der Bedieneinheit und der Leiterplatte, insbesondere der auf der Leiterplatte angeordneten Elektrode, durchgehend sichergestellt ist, auch wenn das Kraftfahrzeug im Betrieb Erschütterungen oder ähnlichem ausgesetzt ist. Die Leiterplatte und die Bedieneinheit können derart gegeneinander gepresst sein, dass das Pressverbindungselement im Wesentlichen vollständig komprimiert wird, wodurch die Leiterplatte über ihre Elektrode im Wesentlichen flächig an der Austrittsfläche anliegt. Der elektrisch leitfähige Abschnitt endet insbesondere an der Austrittsfläche, die somit als eine Stirnseite des Grundkörpers anzusehen ist, welche der Leiterplatte zugewandt ist. Neben den während des Betriebs auftretenden Fahrzeugerschütterungen können ferner fertigungsbedingte Toleranzen sowie Umwelteinflüsse mittels des Überstands des Pressverbindungselements entsprechend berücksichtigt und ausgeglichen werden. Die Bedieneinheit, insbesondere der Grundkörper, kann einen außenliegenden Rahmen aufweisen, der von der Austrittsfläche im Wesentlichen senkrecht absteht und einen Aufnahmebereich für die Leiterplatte umschließt. Die Leiterplatte ist demnach vom Rahmen des Grundkörpers im Wesentlichen seitlich umschlossen. Eine entsprechende seitliche Relativbewegung ist somit unterbunden. Insbesondere ist das Pressverbindungselement in einem Bereich vorgesehen, der einen möglichst maximalen Abstand zu einer Außenseitenwand der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung aufweist. Hierdurch ist sichergestellt, dass keine kapazitive Kopplung auftritt, wenn ein Fahrzeuginsasse die Außenseitenwand der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung bzw. eine damit verbundene (elektrisch leitfähige) weitere Komponente des Kraftfahrzeugs berührt. Hierdurch wird das Risiko von Fehlsensierungen entsprechend verringert.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Pressverbindungselement ein Einpresssteckverbinder ist, insbesondere wobei der Einpresssteckverbinder an der Elektrode (mechanisch) befestigt ist. Der Einpresssteckverbinder ist demnach im montierten Zustand in den elektrisch leitfähigen Abschnitt der Bedieneinheit eingedrückt, sofern die Leiterplatte während der Montage an die Bedieneinheit angedrückt wurde. Hierdurch ist eine dauerhafte elektrische Verbindung gewährleistet. Der elektrisch leitfähige Abschnitt benötigt jedoch keine Buchse, in die der Einpresssteckverbinder eingesteckt wird, wie dies bei einem Steckverbinder sonst der Fall ist. Insofern sind die Anzahl der benötigten Bauteile und der damit einhergehende Montageaufwand reduziert. Der Einpresssteckverbinder steht ebenfalls wenigstens 0,2 mm, insbesondere mehr als 0,8 mm, über die Elektrode über, um eine dauerhaft funktionierende elektrische Verbindung zu gewährleisten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Pressverbindungselement stoffschlüssig mit dem wenigstens einen elektrisch leitfähigen Abschnitt verbunden, insbesondere an den wenigstens einen elektrisch leitfähigen Abschnitt angespritzt. Das Pressverbindungselement kann demnach ebenfalls in einem Spritzgussverfahren an die Bedieneinheit angespritzt werden, insbesondere den elektrisch leitfähigen Abschnitt, um eine stoffschlüssige elektrische Verbindung auszubilden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Pressverbindungselement einen wulstförmigen bzw. pilzkopfartigen Überstand (im angedrückten Zustand) bildet, welcher mit der Elektrode der Leiterplatte zusammenwirkt. Generell stellt die stoffschlüssige Verbindung sicher, dass bei der Montage weniger Bauteile miteinander verbunden werden müssen, da das Pressverbindungselement bereits mit der Bedieneinheit gekoppelt ist. Es müssen bei der Montage der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung also lediglich die separat ausgebildete Leiterplatte und die Bedieneinheit aneinander gedrückt werden.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass das Pressverbindungselement aus einem elastischen Material gebildet ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich das Pressverbindungselement beim Anpressen der Leiterplatte an die Bedieneinheit (reversibel) verformt, um eine dauerhafte elektrische Verbindung zu gewährleisten, auch wenn entsprechende Schwingungen auftreten oder sich der Abstand aufgrund von Umwelteinflüssen verändert. Auch fertigungsbedingte Toleranzen können so kompensiert werden. Der Querschnitt des Pressverbindungselements kann sich zu seinem freien Ende hin verjüngen, insbesondere konisch. Hierdurch lässt sich das Pressverbindungselement zunächst leicht komprimieren, da weniger Material verdrängt werden muss. Die benötigte Kompressionskraft nimmt dann mit der Kompressionsdistanz aufgrund des sich vergrößernden Querschnitts zu. Über den Querschnitt und das Material des Pressverbindungselements sowie der aufgebrachten Anpresskraft lässt sich eine Kompression des Pressverbindungselements und somit des Abstands der Leiterplatte zur Bedieneinheit einstellen. Gemäß einem weiteren Aspekt ist das Pressverbindungselement aus demselben Material wie der elektrisch leitfähige Abschnitt gebildet, insbesondere wobei das Pressverbindungselement und der elektrisch leitfähige Abschnitt einstückig miteinander verbunden sind. Demnach kann das Pressverbindungselement gleichzeitig mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt in dem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren bei der Herstellung der Bedieneinheit ausgebildet werden. Hierdurch wird ein zusätzlicher Herstellungsschritt eingespart, da die Bedieneinheit samt Pressverbindungselement in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt werden kann. Die Bedieneinheit mit dem (angespritzten) Pressverbindungselement muss dann nur noch mit der Leiterplatte gekoppelt werden, indem die Bedieneinheit und die Leiterplatte gegeneinander gedrückt werden. Das Pressverbindungselement lässt sich demnach auch einstückig mit der Sensorfläche ausbilden, sofern der elektrisch leitfähige Abschnitt und die Sensorfläche einstückig miteinander verbunden sind. Insofern können die Sensorfläche, der elektrisch leitfähige Abschnitt und das Pressverbindungselement einstückig miteinander ausgebildet sein, insbesondere durch die zweite Komponente bei dem bei der Herstellung der Bedieneinheit verwendeten Zweikomponenten-Spritzgussverfahren. Dagegen ist zumindest der Grundkörper der Bedieneinheit durch die erste (Material-)Komponente gebildet. Ferner kann die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung eine Bedienblende mit einer Bedienoberfläche aufweisen, die der Betätigungsoberfläche der Bedieneinheit zugeordnet ist, wobei die Bedienblende in einem der Sensorfläche zugeordneten Abschnitt eine Dicke von bis zu 8 mm aufweist. Die Bedienblende ist beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt, insbesondere aus einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS). Die Bedienoberfläche der Bedienblende bildet den nach außen hin gerichteten Abschluss der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung, der dem Fahrzeuginsassen zur Bedienung zugewandt ist. Auf der Bedienoberfläche sind Schaltsymbole dargestellt, die den entsprechenden Fahrzeugfunktionen des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind, welche der Fahrzeuginsasse bedienen kann. Der Fahrzeuginsasse berührt demnach die Bedienoberfläche und/oder nähert sich der Bedienoberfläche, insbesondere einem entsprechenden Schaltsymbol, wodurch die Sensorfläche die Annäherung bzw. Berührung detektiert. Die Dicke von bis zu 8 mm in diesem Bereich stellt sicher, dass die Sensorfläche eine Annäherung bzw. Berührung der Bedienoberfläche sicher feststellen kann.
Ein Aspekt sieht vor, dass die Bedienoberfläche ein Höhenprofil aufweist, wobei die Dicke der Bedienblende in einem der Sensorfläche zugeordneten Abschnitt des Höhenprofils zwischen 0,1 mm und 8 mm variiert. Hierdurch lässt sich die Bedienoberfläche aus ergonomischen Gründen entsprechend anpassen, wobei dies von der Einbausituation der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung im Fahrzeuginnenraum abhängt. Die Dicke der Bedienblende kann in den übrigen Abschnitten, in denen keine Sensorfläche der Bedienoberfläche zugeordnet ist, oberhalb von 8 mm liegen.
Ferner weist die Betätigungsoberfläche ein Profil auf, das im Wesentlichen an ein Höhenprofil der Bedienoberfläche angepasst ist, sodass ein Abstand zwischen der Betätigungsoberfläche und der Bedienoberfläche zwischen 0,1 mm und 8 mm gewährleistet ist. Dies stellt sicher, dass die Betätigung bzw. Annäherung an die Bedienoberfläche von den an der Betätigungsoberfläche angeordneten Sensorflächen entsprechend detektiert werden kann.
Die Erfindung stellt zudem ein Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit für eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung der zuvor genannten Art bereit, bei dem zunächst der Grundkörper der Bedieneinheit aus einem ersten Material bereitgestellt wird, an den wenigstens die Sensorfläche und der wenigstens eine elektrisch leitfähige Abschnitt aus einem zweiten, elektrisch leitfähigen Material angespritzt wird, wobei das zweite, elektrisch leitfähige Material über zumindest einen Anspritzpunkt an den Grundkörper angespritzt wird, der im Wesentlichen im Bereich des elektrisch leitfähigen Abschnitts vorgesehen ist. Das Material des elektrisch leitfähigen Abschnitts kann so gleichmäßig entlang des Grundkörpers laufen, um eine lunkerfrei Struktur auszubilden, insbesondere wenn mehrere Sensorflächen und den Sensorflächen zugeordnete elektrisch leitfähige Abschnitte vorgesehen sind. Im Bereich des elektrisch leitfähigen Abschnitts bedeutet, dass der zumindest eine Anspritzpunkt nicht auf einer Betätigungsoberfläche der Bedieneinheit vorgesehen ist, an der die wenigstens eine Sensorfläche ausgebildet ist, sondern an einer zur Betätigungsoberfläche im Wesentlichen senkrechten Seitenfläche, die sich wie der elektrisch leitfähige Abschnitt von der Betätigungsoberfläche bzw. der Sensorfläche in Richtung einer Austrittsfläche erstreckt. Demnach kann der Anspritzpunkt seitlich vorgesehen sein, beispielsweise an der Seitenfläche der Bedieneinheit. Der wenigstens eine elektrisch leitfähige Abschnitt endet an der Austrittsfläche der Bedieneinheit, sodass auch an diesem Endpunkt des elektrisch leitfähigen Abschnitts der zumindest eine Anspritzpunkt vorgesehen sein kann.
Ein Aspekt sieht vor, dass die Bedieneinheit in einem Zweikomponenten- Spritzgussverfahren hergestellt wird. Hierdurch kann die elektrisch leitfähige Bedieneinheit und somit auch die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung kostengünstig hergestellt werden. Der Grundkörper der Bedieneinheit wird demnach zunächst in einem Spritzgussverfahren hergestellt, wobei das Material des Grundkörpers die erste Komponente des Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens darstellt. Der zumindest eine elektrisch leitfähige Abschnitt (sowie die Sensorfläche und/oder ein zur Kontaktierung dienendes Pressverbindungselement) werden dann als zweite Komponente an den Grundkörper angespritzt. Gemäß einem weiteren Aspekt werden mehrere Sensorflächen und den Sensorflächen jeweils zugeordnete elektrisch leitfähige Abschnitte gleichzeitig angespritzt, insbesondere wobei die Sensorflächen anschließend voneinander getrennt werden, indem bei der Ausbildung der mehreren Sensorflächen entstehende Verbindungsstege der Struktur unterbrochen werden. Insofern lässt sich eine komplexe Bedieneinheit in einfacher Weise herstellen.
Die derart hergestellte Bedieneinheit kann anschließend mit der Leiterplatte elektrisch gekoppelt werden, indem sie aneinander gepresst werden. Die Leiterplatte kann dabei an einem Druckteil angeordnet werden, über das die Leiterplatte gegen die Austrittsfläche gedrückt wird. Insbesondere wird dabei eine Elektrode der Leiterplatte an das zugeordnete Pressverbindungselement angedrückt, welches dabei komprimiert wird.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
- Figur 2 ein Detail der Figur 1 , - Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- Figur 4 ein Detail der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß Figur 1 ,
- Figur 5 eine Perspektivdarstellung einer gemäß einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellten Bedieneinheit während der Herstellung, - Figur 6 die Bedieneinheit aus Figur 5 in einer weiteren Perspektivdarstellung,
- Figur 7 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform mit der Bedieneinheit aus den Figuren 5 und 6, und
- Figur 8 die Bedieneinheit aus den Figuren 5 und 6 in einer weiteren Schnittdarstellung.
In Figur 1 ist eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt, die eine zumindest teilweise elektrisch leitfähige Bedieneinheit 12 umfasst, die eine Betätigungsoberfläche 14 hat.
Zudem umfasst die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 eine Bedienblende 16, die der Betätigungsoberfläche 14 der Bedieneinheit 12 zugeordnet ist. Die Bedienblende 16 weist eine Bedienoberfläche 18 auf, die die Außenfläche der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 bildet, welche dem Fahrzeuginsassen im eingebauten Zustand zugewandt ist. Des Weiteren umfasst die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 eine zur Bedieneinheit 12 separat ausgebildete Leiterplatte 20, welche der Bedieneinheit 12 zugeordnet ist, wobei die Leiterplatte 20 auf einer zur Betätigungsoberfläche 14 entgegengesetzten Seite der Bedieneinheit 12 angeordnet ist, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Auf der Bedienoberfläche 18 der Bedienblende 16 sind auf der Schaltfläche 22 Schaltsymbole vorgesehen, die entsprechenden Fahrzeugfunktionen des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind, welche sich bei Annäherung bzw. Berührung der entsprechenden Schaltfläche 22 aktivieren bzw. deaktivieren lassen. Bei den Fahrzeugfunktionen kann es sich um Funktionen zur Einstellung der Fahrzeugbeleuchtung handeln, also Abblendlicht, Fernlicht, Nebelscheinwerfer usw., oder von Multimedia-Funktionen des Kraftfahrzeugs.
Zur Detektion der Annäherung bzw. Berührung ist der jeweiligen Schaltfläche 22 bzw. dem Schaltsymbol der Schaltfläche 22 eine Sensorfläche 24 der Bedieneinheit 12 zugeordnet, welche in einer Ebene mit der Betätigungsoberfläche 14 liegen kann.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Sensorfläche 24 über die Betätigungsoberfläche 14 übersteht.
Die Sensorflächen 24 bilden demnach zusammen mit der Bedienblende 16, insbesondere der Bedienoberfläche 18 bzw. einem Bedienobjekt des Fahrzeuginsassen wie seinem Finger, einen kapazitiven Betätigungsbereich 26 aus, über den eine Annäherung bzw. Berührung der Bedienoberfläche 18 detektiert wird.
Das entsprechende Signal, welches an der Sensorfläche 24 erzeugt wird, wird über einen elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 der Bedieneinheit 12 von der Sensorfläche 24 weg in Richtung der Leiterplatte 20 geleitet, um dort ausgewertet und umgesetzt zu werden, insbesondere durch eine auf der Leiterplatte 20 angeordnete Steuer- und Auswerteeinheit. Der elektrisch leitfähige Abschnitt 28 erstreckt sich dabei im Wesentlichen senkrecht zur Sensorfläche 24 durch einen Grundkörper 30 der Bedieneinheit 12, der im Gegensatz zur Sensorflächen 24 und dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gebildet ist. Die Bedieneinheit 12 kann in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt worden sein, wobei die Sensorflächen 24 und die zugeordneten elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 aus demselben Material gebildet sind, insbesondere einem elektrisch leitfähigen Silikon bzw. einem elektrisch leitfähigen thermoplastischen Kunststoff. Die Sensorflächen 24 sowie die elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 können demnach einstückig miteinander verbunden sein, wobei sie in einem gemeinsamen Herstellungsschritt hergestellt worden sind, beispielsweise als zweite Komponente beim Zweikomponenten- Spritzgussverfahren. Der Grundkörper 30 ist demnach durch eine erste (Material-)Komponente gebildet, sodass die Sensorflächen 24 und die elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 an den Grundkörper 30 angespritzt worden sind, insbesondere in derselben Kavität eines bei der Herstellung verwendeten Werkzeugs.
Wie aus den Figuren 2a, 2b hervorgeht, die ein Detail der Figur 1 im Bereich des Übergangs vom elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 zur Leiterplatte 20 zeigen, ist der elektrisch leitfähige Abschnitt 28 in der gezeigten Ausführungsform über ein elastisch ausgebildetes Pressverbindungselement 32 mit der Leiterplatte 20 elektrisch verbunden, insbesondere einer an der Leiterplatte 20 vorgesehenen Elektrode 34. Bei dem Pressverbindungselement 32 handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um ein elektrisch leitfähiges Material, das aus demselben Material wie der elektrisch leitfähige Abschnitt 28 bestehen kann.
Das Pressverbindungselement 32 ist beispielsweise (nachträglich) an den elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 angespritzt worden, sodass das Pressverbindungselement 32 über eine an der Bedieneinheit 12 vorgesehene Austrittsfläche 36 übersteht, die der Leiterplatte 20 zugewandt ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Pressverbindungselement 32 im nicht angepressten Zustand zumindest 0,2 mm über die Austrittsfläche 36 übersteht, insbesondere wenigstens 0,8 mm. Da das Pressverbindungselement 32 aus einem elastischen Material ausgebildet ist, lässt es sich komprimieren, wie aus der Figur 2a hervorgeht, in der das Pressverbindungselement 32 im zusammengepressten Zustand gezeigt ist. Dies ist wichtig, da die Leiterplatte 20 gegen die Bedieneinheit 12 gepresst wird, um die elektrische Verbindung sicherzustellen. Die Bedieneinheit 12 und die Leiterplatte 20 bilden zusammen eine Pressverbindung aus, um die elektrische Verbindung sicherzustellen. Insofern ist die Leiterplatte 20, insbesondere die Elektrode 34, direkt mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 der Bedieneinheit 12 über das mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 mechanisch verbundene Pressverbindungselement 32 gekoppelt. Es liegt also eine kabelfreie bzw. steckerfreie elektrische Verbindung zwischen der Sensorfläche 24 und der Elektrode 34 der Leiterplatte 20 vor, um die erfassten Signale von dem kapazitiven Betätigungsbereich 26 an die Leiterplatte 20 zu übertragen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Pressverbindungselement 32, welches im nicht angepressten Zustand mit seinem freien Ende der Leiterplatte 20 zugeordnet ist, sich zu seinem freien Ende hin verjüngt, insbesondere konisch verjüngt (siehe Figur 2b). Hierdurch ist sichergestellt, dass sich das Pressverbindungselement 32 leichter komprimieren lässt, wenn die Leiterplatte 20 an die Bedieneinheit 12 gedrückt wird, da zunächst weniger Material komprimiert werden muss. Im zusammengepressten Zustand ergibt sich dann die wulst- bzw. pilzförmige Ausgestaltung des Pressverbindungselements 32, wie dies in Figur 2a gezeigt ist. Anstatt der (nachträglich) angespritzten Verbindung des Pressverbindungselements 32 an den elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 kann auch vorgesehen sein, dass das Pressverbindungselement 32 einstückig mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 (und der Sensorfläche 24) ausgebildet ist, indem sowohl der elektrisch leitfähige Abschnitt 28 (und die Sensorfläche 24) sowie das Pressverbindungselement 32 während der Herstellung der Bedieneinheit 12 als zweite Komponente beim Zweikomponenten-Spritzgussverfahren vorgesehen ist, die elektrisch leitfähig ist.
Generell ergibt sich bei der ersten Ausführungsform somit eine mechanische sowie stoffschlüssige Verbindung des Pressverbindungselements 32 mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 28, da das Pressverbindungselement 32 entweder angespritzt oder einstückig mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 verbunden ist. Generell kann vorgesehen sein, dass das Pressverbindungselement 32 und somit die zugeordnete Elektrode 34 einen möglichst maximalen Abstand zu einer Außenseitenwand der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 aufweist, wodurch sichergestellt ist, dass eine Berührung der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 an seiner Außenwand bzw. einer der Außenseitenwand zugeordneten Komponente nicht zu einer Fehlsensierung führt.
Die Bedienblende 16 kann in einem der Sensorfläche 24 zugeordneten Abschnitt eine Dicke D aufweisen, die bis zu 8 mm beträgt. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine Annäherung bzw. Berührung der Bedienoberfläche 18 von der darunterliegenden Sensorfläche 24 sicher detektiert werden kann.
Die Sensorflächen 24 sind an der Betätigungsoberfläche 14 umlaufend ausgebildet, wobei sie jeweils einen Lichtschacht 38 umschließen, der dem auf der Bedienoberfläche 18 vorgesehenen Schaltsymbol 22 zugeordnet ist, sodass dieses entsprechend hinterleuchtet werden kann. Hierzu sind auf der Leiterplatte 20 entsprechende Lichtquellen 40 vorgesehen, die den Lichtschächten 38 bzw. den Schaltsymbolen 22 zugeordnet sind.
Die elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 erstrecken sich demnach im Wesentlichen parallel zu den Lichtschächten 38, wobei die elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 lediglich als ein Steg ausgebildet sind, der sich durch den Grundkörper 30 erstreckt.
Ferner geht aus der Figur 1 hervor, dass der Grundkörper 30 einen außenliegenden Rahmen 42 umfasst, der von der Austrittsfläche 36 im Wesentlichen senkrecht absteht. Der Rahmen 42 umschließt dabei einen Aufnahmebereich 44, in dem die Leiterplatte 20 aufgenommen ist, die im montierten Zustand im Wesentlichen flächig an der Austrittsfläche 36 anliegt.
In Figur 3 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 gezeigt, die sich zunächst in der Ausbildung der Bedienblende 16 von der ersten Ausführungsform gemäß Figur 1 unterscheidet. Wie aus der Figur 3 hervorgeht, weist die Bedienblende 16 eine Bedienoberfläche 18 auf, welche ein Höhenprofil 46 hat, sodass die Dicke D der Bedienblende 16 in einem den Sensorflächen 24 zugeordneten Abschnitt entsprechend variiert.
Die Dicke D kann dabei zwischen 0,1 mm und 8 mm variieren, um sicherzustellen, dass eine Berührung der Bedienoberfläche 18 bzw. eine Annäherung an die Bedienoberfläche 18 durch die darunter liegenden Sensorflächen 24 sicher detektiert werden kann.
Die Betätigungsoberfläche 14 der Bedieneinheit 12 kann dabei ebenfalls ein Profil aufweisen, welches im Wesentlichen an das Höhenprofil 46 angepasst ist, um sicherzustellen, dass der Abstand zwischen der Betätigungsoberfläche 14, insbesondere den daran angeordneten Sensorflächen 24 und der Bedienoberfläche 18 nicht größer als 8 mm wird.
Wie aus Figur 4 hervorgeht, die ein Detail der Figur 3 zeigt, unterscheidet sich die zweite Ausführungsform ferner und unabhängig von der Bedienblende 16 von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass das Pressverbindungselement 32 durch einen Einpresssteckverbinder 48 ausgebildet ist, der direkt an der Leiterplatte 20 mechanisch befestigt ist, insbesondere an der Elektrode 34.
Beim Andrücken der Leiterplatte 20 an die Bedieneinheit 12, insbesondere an die Austrittfläche 36 der Bedieneinheit 12, drückt sich der Einpresssteckverbinder 48 in den elastisch ausgebildeten elektrisch leitfähigen Abschnitt 28 ein, um die elektrische Verbindung zwischen der Sensorfläche 24 und der Elektrode 34 sicherzustellen.
Der Einpresssteckverbinder 48 kann über die der Bedieneinheit 12 zugeordneten Fläche der Leiterplatte 20 überstehen, insbesondere zumindest 0,2 mm, beispielsweise wenigstens 0,8 mm. Insofern ist auch in dieser Ausführungsform eine kabelfreie elektrische Verbindung geschaffen, die eine entsprechend schnelle und kostengünstige Herstellung sowie Montage der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 gewährleistet.
In den Figuren 5 und 6 ist eine gemäß einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellte Bedieneinheit 12 aus unterschiedlichen Perspektiven gezeigt. Die Bedieneinheit 12 umfasst den Grundkörper 30, der mittels einer ersten Komponente (nicht elektrisch leitfähig) in einem Zweikomponenten- Spritzgussverfahren hergestellt worden ist. Zudem hat die Bedieneinheit 12 im gezeigten Zustand eine durchgängige Struktur 50, die durch eine zweite Komponente hergestellt worden ist, die aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist.
Die Struktur 50 umfasst unter anderem die Sensorflächen 24, die elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 sowie die damit einstückig verbundenen Pressverbindungselemente 32, wie insbesondere aus der Figur 6 hervorgeht. Zudem umfasst die Struktur 50 mehrere Verbindungsstege 52, die unter anderem die voneinander zu trennenden Sensorflächen 24 noch miteinander verbindet. Diese Verbindungsstege 52 sind notwendig, um sicherzustellen, dass die mehreren Sensorflächen 24, die elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 sowie die damit einstückig verbundenen Pressverbindungselemente 32 in einem Spritzgussschritt hergestellt werden können.
Zudem umfasst die Struktur 50 wenigstens eine durchgängig ausgebildete Abschirmstegstruktur 54, die insbesondere zwischen benachbarten Sensorflächen 24 verläuft. Die Abschirmstegstruktur 54 kann mehrere Finger 56 umfassen, die sich entsprechend entlang der Betätigungsoberfläche 14 erstrecken. Nachdem die Sensorflächen 24 voneinander isoliert worden sind, indem die Verbindungsstege 52 unterbrochen wurden, dient die Abschirmstegstruktur 54 dazu, die benachbarten Sensorflächen 24 voneinander elektrisch zu isolieren, um eine exakte Sensierung zu gewährleisten.
Des Weiteren umfasst die Struktur 50 einen Anspritzpunkt 58, der im Bereich der elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 vorgesehen ist. In der gezeigten Ausführungsform ist der Anspritzpunkt 58 an einer Seitenfläche 60 der Bedieneinheit 12 vorgesehen, die im Wesentlichen senkrecht zur Betätigungsoberfläche 14 und den Sensorflächen 24 ist.
Das Material der Sensorflächen 24 und der elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 kann so gleichmäßig entlang des Grundkörpers 30 laufen, um eine lunkerfrei Struktur 50 auszubilden. In Figur 8 ist die Bedieneinheit 12 in einer Schnittansicht gezeigt, aus der hervorgeht, dass die Abschirmstegstruktur 54 ebenfalls elektrisch leitfähige Abschnitte 28 umfasst, die sich durch den Grundkörper 30 in Richtung der Austrittsfläche 36 erstecken. Die Abschirmstegstruktur 54 kann hierüber geerdet bzw. auf ein definiertes Potenzial gebracht werden.
In Figur 7 ist eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 gezeigt, die die Bedieneinheit 12 gemäß der Figuren 5, 6 und 8, eine Leiterplatte 20 sowie eine transparent dargestellte Bedienblende 16 umfasst.
Aus der Figur 7 geht hervor, dass die den Sensorflächen 24 zugeordneten elektrisch leitfähigen Abschnitte 28 mit den Elektroden 34 elektrisch verbunden sind, indem die Leiterplatte 20 über ein Druckteil 62 an die Austrittsfläche 36 gepresst ist, sodass die Pressverbindungselemente 32 entsprechend zusammengedrückt werden.
Ein Vergleich der Figuren 7 und 8 verdeutlicht, dass die Pressverbindungselemente 32 durch die Leiterplatte 20 entsprechend komprimiert worden sind, wenn diese über das Druckteil 62 an die Bedieneinheit 12 angedrückt ist.
Die Leiterplatte 20 liegt dabei im angepressten Zustand an einem umlaufenden Kragen 64 an, wodurch verhindert ist, dass die Pressverbindungselemente 32 bzw. die Bedieneinheit 12 beschädigt wird. Der Kragen 64 ist insbesondere Teil der Austrittsfläche 36. Vom umlaufenden Kragen 64 steht der Rahmen 42 entsprechend ab.
Aus der Figur 7 geht insbesondere hervor, dass die elektrische Verbindung des Betätigungsbereichs 26 und der Leiterplatte 20 durch zwei Komponenten hergestellt ist, nämlich der Leiterplatte 20 und der den Betätigungsbereich 26 zumindest teilweise umfassenden Bedieneinheit 12. Insofern ist eine einfache Montage der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 gewährleistet.
Generell kann alternativ oder zusätzlich zu der an der Bedieneinheit 12 vorgesehenen Abschirmstegstruktur 54 eine Abschirmung an der Leiterplatte 20 vorgesehen sein. Über diese Abschirmung können die den Sensorflächen 24 zugeordneten Elektroden 34 und/oder die Sensorflächen 24 selbst jeweils voneinander abgeschirmt werden. Insofern kann bei der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 allgemein eine (auch mehrteilige) Abschirmung vorgesehen sein, die sicherstellt, dass es zu keinen Fehlsensierungen kommt.

Claims

Patentansprüche
1 . Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) mit einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit (12), die an einer Betätigungsoberfläche (14) zumindest einen kapazitiven Betätigungsbereich (26) aufweist, und einer der Bedieneinheit (12) zugeordneten Leiterplatte (20), die von der Betätigungsoberfläche (14) beabstandet ist und wenigstens eine Elektrode (34) umfasst, wobei der kapazitive Betätigungsbereich (26) zumindest eine auf der Betätigungsoberfläche (14) vorgesehene Sensorfläche (24) umfasst, die über wenigstens einen elektrisch leitfähigen Abschnitt (28) der Bedieneinheit (12) und einem Pressverbindungselement (32) direkt mit der wenigstens einen Elektrode (34) auf der Leiterplatte (20) elektrisch verbunden ist, wobei die Leiterplatte (20) und die Bedieneinheit (12) aneinander gepresst sind, und wobei das Pressverbindungselement (32) mit der Elektrode (34) und/oder dem elektrisch leitfähigen Abschnitt (28) mechanisch verbunden ist.
2. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine elektrisch leitfähige Abschnitt (28) im Wesentlichen senkrecht zur Sensorfläche (24) erstreckt.
3. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elektrisch leitfähige Abschnitt (28) und die Sensorfläche (24) aus demselben Material gebildet sind, insbesondere einstückig miteinander verbunden sind.
4. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sensorfläche (24) und der Elektrode (34) eine kabelfreie und/oder steckerfreie elektrische Verbindung vorliegt.
5. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressverbindungselement (32) im nicht angepressten Zustand zumindest 0,2 mm über eine Austrittsfläche (36) der Bedieneinheit (12) übersteht, die der Leiterplatte (20) zugewandt ist, insbesondere wenigstens 0,8 mm.
6. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressverbindungselement (32) in einem Bereich vorgesehen ist, der einen möglichst maximalen Abstand zu einer Außenseitenwand der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) aufweist.
7. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressverbindungselement (32) ein Einpresssteckverbinder (48) ist, insbesondere wobei der Einpresssteckverbinder (48) an der Elektrode (34) befestigt ist.
8. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressverbindungselement (32) stoffschlüssig mit dem wenigstens einen elektrisch leitfähigen Abschnitt (28) verbunden ist, insbesondere an den wenigstens einen elektrisch leitfähigen Abschnitt (28) angespritzt ist.
9. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressverbindungselement (32) aus einem elastischen Material gebildet ist.
10. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Pressverbindungselements (32) zu seinem freien Ende hin verjüngt, insbesondere konisch.
1 1 . Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressverbindungselement (32) aus demselben Material wie der elektrisch leitfähige Abschnitt (28) gebildet ist, insbesondere wobei das Pressverbindungselement (32) und der elektrisch leitfähige Abschnitt (28) einstückig miteinander verbunden sind.
12. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bedienblende (16) mit einer Bedienoberfläche (18) vorgesehen ist, die der Betätigungsoberfläche(14) der Bedieneinheit (12) zugeordnet ist, wobei die Bedienblende (16) in einem der Sensorfläche (24) zugeordneten Abschnitt eine Dicke (D) von bis zu 8 mm aufweist.
13. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienoberfläche (18) ein Höhenprofil (46) aufweist, wobei die Dicke (D) der Bedienblende (16) in einem der Sensorfläche (24) zugeordneten Abschnitt des Höhenprofils (46) zwischen 0,1 mm und 8 mm variiert.
14. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsoberfläche (14) ein Profil aufweist, das im Wesentlichen an ein Höhenprofil (46) der Bedienoberfläche (18) angepasst ist, sodass ein Abstand zwischen der Betätigungsoberfläche (14) und der Bedienoberfläche (18) zwischen 0,1 mm und 8 mm gewährleistet ist.
15. Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit (12) für eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zunächst der Grundkörper (30) der Bedieneinheit (12) aus einem ersten Material bereitgestellt wird, an den wenigstens die Sensorfläche (24) und der wenigstens eine elektrisch leitfähige Abschnitt (28) aus einem zweiten, elektrisch leitfähigen Material angespritzt wird, wobei das zweite, elektrisch leitfähige Material über zumindest einen Anspritzpunkt (58) an den Grundkörper (30) angespritzt wird, der im Wesentlichen im Bereich des elektrisch leitfähigen Abschnitts (28) vorgesehen ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (12) in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensorflächen (24) und den Sensorflächen (24) jeweils zugeordnete elektrisch leitfähige Abschnitte (28) gleichzeitig angespritzt werden, insbesondere wobei die Sensorflächen (24) anschließend voneinander getrennt werden, indem bei der Ausbildung der mehreren Sensorflächen (24) entstehende Verbindungsstege (52) unterbrochen werden.
PCT/EP2018/072769 2017-08-23 2018-08-23 Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie verfahren zur herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen bedieneinheit für eine kraftfahrzeugbedienvorrichtung WO2019038381A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/638,835 US11196417B2 (en) 2017-08-23 2018-08-23 Motor vehicle control device and method for manufacturing an at least partly electrically conductive control unit for a motor vehicle control device
CN201880054913.8A CN111052609A (zh) 2017-08-23 2018-08-23 机动车操纵设备以及用于制造用于机动车操纵设备的至少部分导电的操纵单元的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017119235.2A DE102017119235B3 (de) 2017-08-23 2017-08-23 Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit für eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung
DE102017119235.2 2017-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019038381A1 true WO2019038381A1 (de) 2019-02-28

Family

ID=63490423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/072769 WO2019038381A1 (de) 2017-08-23 2018-08-23 Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie verfahren zur herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen bedieneinheit für eine kraftfahrzeugbedienvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11196417B2 (de)
CN (1) CN111052609A (de)
DE (1) DE102017119235B3 (de)
WO (1) WO2019038381A1 (de)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201294509Y (zh) * 2008-11-05 2009-08-19 美的集团有限公司 一种触摸感应按键控制装置
DE102010033390A1 (de) * 2010-08-04 2012-02-09 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
DE102012010321A1 (de) * 2012-05-21 2013-11-21 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Sensorelementeinrichtung für einen kapazitiven Berührungsschalter einer Bedieneinrichtung,Bedieneinrichtung und Kochfeld
US20140346022A1 (en) * 2013-05-27 2014-11-27 E.G.O. Elektro-Geraetebau Gmbh Operating element
EP2827497A2 (de) * 2013-07-18 2015-01-21 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät und Elektrogerät
DE102013018829A1 (de) * 2013-11-09 2015-05-13 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Kapazitiver Sensor für ein Fahrzeug
US20150253900A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-10 Alps Electric Co., Ltd. Electrostatic capacitance-type input device
DE102014018470A1 (de) * 2014-12-12 2016-06-16 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Bedienvorrichtung
EP3059862A1 (de) * 2015-02-23 2016-08-24 E.G.O. ELEKTRO-GERÄTEBAU GmbH Bedieneinrichtung für ein elektrokochgerät und elektrokochgerät
EP3179633A1 (de) * 2015-12-09 2017-06-14 Diehl AKO Stiftung & Co. KG Berührungs- und/oder annäherungsempfindlicher tastschalter

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676419B1 (en) * 2003-02-13 2004-01-13 Asia Vital Components Co., Ltd. Portable storing device with universal serial bus
DE102004005952A1 (de) * 2004-02-02 2005-08-25 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät mit einem Bedien-Feld und einem Sensorelement darunter sowie Verfahren zum Betrieb der Bedieneinrichtung
US6960735B2 (en) 2004-03-17 2005-11-01 Lear Corporation Multi-shot molded touch switch
DE102006039133A1 (de) 2006-08-21 2008-03-06 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Bedieneinrichtung für ein Haushaltsgerät mit zumindest einer kapazitiven Sensortaste
DE602007003822D1 (de) * 2007-05-21 2010-01-28 Magneti Marelli Spa Elektronische Steuereinheit mit erweiterten Blöcken
DE102010045199A1 (de) 2010-09-13 2012-03-15 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Schaltergehäuse für kapazitive Schalter
DE102011118347A1 (de) * 2010-11-22 2012-05-24 Marquardt Gmbh Schaltelement
DE102011111209A1 (de) 2011-08-20 2013-02-21 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Türmodul mit integrierter Sensorelektrode
US9925970B2 (en) * 2012-02-29 2018-03-27 Continental Teves Ag & Co. Ohg Electrohydraulic pressure control device for vehicle brake systems
US9059713B2 (en) 2012-12-13 2015-06-16 Master Lock Company Llc Capacitive touch keypad assembly
CN104168009B (zh) 2013-05-17 2018-03-23 光宝电子(广州)有限公司 发光型触控开关装置及发光型触控开关模组
JP6007358B2 (ja) * 2014-02-27 2016-10-12 日信工業株式会社 回路基板および車両用ブレーキ液圧制御装置
DE102014209411A1 (de) * 2014-05-19 2015-11-19 Robert Bosch Gmbh Elektronisches Steuermodul, insbesondere für Getriebesteuerung, mit an Presskontakte angeschweißten elektrischen Bauteilen
DE102014011703A1 (de) 2014-08-07 2016-02-11 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Elektronische Baueinheit, insbesondere kapazitiver Näherungssensor
DE102014012652A1 (de) * 2014-08-21 2016-02-25 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Elektronische Baueinheit, insbesondere kapazitiver Näherungssensor für ein Fahrzeug
JP6451569B2 (ja) * 2015-09-14 2019-01-16 株式会社デンソー 電子装置
DE102016213378A1 (de) 2016-07-21 2018-01-25 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Schaltelement

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201294509Y (zh) * 2008-11-05 2009-08-19 美的集团有限公司 一种触摸感应按键控制装置
DE102010033390A1 (de) * 2010-08-04 2012-02-09 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
DE102012010321A1 (de) * 2012-05-21 2013-11-21 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Sensorelementeinrichtung für einen kapazitiven Berührungsschalter einer Bedieneinrichtung,Bedieneinrichtung und Kochfeld
US20140346022A1 (en) * 2013-05-27 2014-11-27 E.G.O. Elektro-Geraetebau Gmbh Operating element
EP2827497A2 (de) * 2013-07-18 2015-01-21 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät und Elektrogerät
DE102013018829A1 (de) * 2013-11-09 2015-05-13 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Kapazitiver Sensor für ein Fahrzeug
US20150253900A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-10 Alps Electric Co., Ltd. Electrostatic capacitance-type input device
DE102014018470A1 (de) * 2014-12-12 2016-06-16 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Bedienvorrichtung
EP3059862A1 (de) * 2015-02-23 2016-08-24 E.G.O. ELEKTRO-GERÄTEBAU GmbH Bedieneinrichtung für ein elektrokochgerät und elektrokochgerät
EP3179633A1 (de) * 2015-12-09 2017-06-14 Diehl AKO Stiftung & Co. KG Berührungs- und/oder annäherungsempfindlicher tastschalter

Also Published As

Publication number Publication date
US11196417B2 (en) 2021-12-07
US20210167777A1 (en) 2021-06-03
CN111052609A (zh) 2020-04-21
DE102017119235B3 (de) 2018-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2355356B1 (de) Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
EP3054069B1 (de) Türgriffanordnung für ein kraftfahrzeug
DE102014014050B4 (de) Näherungssensoranordnung
WO2013174728A1 (de) Sensorelementeinrichtung für einen kapazitiven berührungsschalter einer bedieneinrichtung, bedieneinrichtung und kochfeld
DE102017218243B3 (de) Verfahren zum Herstellen zumindest eines Teils einer berührungssensitiven Bedieneinrichtung, berührungssensitive Bedieneinrichtung und Kraftfahrzeug
WO2008022866A1 (de) Abdeckplatte für einen kapazitiven annäherungs- und/oder berührungssensor
WO2000011391A1 (de) Einrichtung zum elektrisch leitenden kontaktieren eines elektrisch leitenden teiles eines insbesondere länglichen, beispielsweise im wesentlichen zylindrischen körpers, beispielsweise eines rohres oder eines kabels
DE102020122424A1 (de) Betätigungsvorrichtung zur Montage an einem Fahrzeugteil, Fahrzeug sowie Betätigungsverfahren zum Auslösen einer Fahrzeugfunktion
DE202013011528U1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung
DE102013021878A1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtung
EP3309967B1 (de) Kapazitive schalt-vorrichtung
WO2018234360A1 (de) Kraftfahrzeugbedienvorrichtung
DE102017119235B3 (de) Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Bedieneinheit für eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung
WO2018234362A1 (de) Kraftfahrzeugbedienvorrichtung
EP2416335A1 (de) Haltewunschtaster zur Anordnung an Haltestangen in Fahrzeugen
DE10251178B3 (de) Beleuchtbares Bedienelement mit Elektrolumineszenzfolie
WO2018108404A1 (de) Kraftfahrzeugbedienvorrichtung
DE102008014463A1 (de) Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente, insbesondere für eine Belüftungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeuges
EP1758137B1 (de) Schaltereinheit mit Näherungssensor
DE102013018829A1 (de) Kapazitiver Sensor für ein Fahrzeug
DE102014003864B4 (de) Elektronisches Gerät und Bedienanordnung mit einem elektronischen Gerät
DE102020207159B4 (de) Kontaktierung eines kapazitiven Touch-Elements aus elektrisch leitfähigem Silikon
DE102008032850B4 (de) Bedienelement mit kapazitiver Näherungssensorik
EP4027522A1 (de) Verfahren zur herstellung und montage einer bedieneinrichtung und bedieneinrichtung
DE102016003020A1 (de) Eingabevorrichtung zum Erfassen einer manuellen Betätigung eines Nutzers

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18765045

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18765045

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1