DE102018102991B3 - Bedienelement - Google Patents

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Benedikt Büttner
Mario Schmitt
Hans-Michael Schmitt
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement (1) umfassend ein Trägerelement (2) und einen zum Trägerelement (2) beabstandeten Betätigungsabschnitt (3), wobei das Trägerelement (2) über mindestens ein Verbindungselement (5) mit dem Betätigungselement (3) verbunden ist und zwischen dem Trägerelement (2) und dem Betätigungsabschnitt (3) mindestens ein Hohlraum (9, 10) angeordnet ist, in welchem mindestens eine erste Elektrode (11, 12) angeordnet ist, wobei der Betätigungsabschnitt (3) mindestens eine Betätigungselektrode umfasst, welche mit der ersten Elektrode (11. 12) ein elektrisches Feld bildet, wobei bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts (3) durch einen Betätiger (4) das elektrische Feld veränderbar ist und die Änderung des elektrischen Felds durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung erfassbar ist, um ein Schaltsignal zu erzeugen, wobei innerhalb des Hohlraums (9, 10) ein im Wesentlichen unverformbar ausgebildetes Verstärkungselement (13, 14) zwischen dem Betätigungsabschnitt (3) und dem Trägerelement (2) angeordnet ist, wobei das Verstärkungselement (13, 14) eine höhere Steifigkeit als das Verbindungselement (5) aufweist, wobei bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts (3) durch den Betätiger (4) die äußere Form des Verstärkungselements (13, 14) im Wesentlichen unverändert bleibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bedienelement umfassend ein Trägerelement und einen zum Trägerelement beabstandeten Betätigungsabschnitt, wobei das Trägerelement über mindestens ein Verbindungselement mit dem Betätigungselement verbunden ist und zwischen dem Trägerelement und dem Betätigungsabschnitt mindestens ein Hohlraum angeordnet ist, in welchem mindestens eine erste Elektrode angeordnet ist, wobei der Betätigungsabschnitt mindestens eine Betätigungselektrode umfasst, welche mit der ersten Elektrode ein elektrisches Feld bildet, wobei bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts durch einen Betätiger das elektrische Feld veränderbar ist und die Änderung des elektrischen Felds durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung erfassbar ist, um ein Schaltsignal zu erzeugen.
  • Aus dem Stand der Technik ist ein Bedienelement bekannt, welches ein Trägerelement und einen Betätigungsabschnitt mit einer Betätigungselektrode aufweist. Auf dem Trägerelement ist eine Elektrode angeordnet, die mit der Betätigungselektrode ein elektrisches Feld bildet. Das Trägerelement ist von dem Betätigungsabschnitt beabstandet und mittels eines oder mehrerer als Klebebänder ausgebildeten Verbindungselementen mit dem Betätigungsabschnitt verbunden. Wenn ein Benutzer das Bedienelement mittelbar oder unmittelbar betätigt, dann wird der Betätigungsabschnitt, welcher als Folie ausgebildet sein kann, in Richtung der Elektrode bewegt. Dadurch verändert sich das elektrische Feld, wodurch dann ein Schaltsignal ausgelöst wird. Bei der Betätigung des Betätigungsabschnitts werden die Klebebänder mechanisch belastet, so dass die Klebebänder im Laufe der Zeit ihre flexiblen Eigenschaften verlieren und negative Hystereseeigenschaften entwickeln. Dies führt auf Dauer zu einer Beeinträchtigung des Schaltverhaltens des Bedienelements.
  • Die DE 11 2008 001 391 T5 offenbart ein Bedienelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bedienelement bereitzustellen, welches stets zuverlässig funktioniert.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Dabei ist innerhalb des Hohlraums ein im Wesentlichen unverformbar ausgebildetes Verstärkungselement zwischen dem Betätigungsabschnitt und dem Trägerelement angeordnet, wobei das Verstärkungselement eine höhere Steifigkeit als das Verbindungselement aufweist, wobei bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts durch den Betätiger die äußere Form des Verstärkungselements im Wesentlichen unverändert bleibt. Im Sinne der Erfindung wird das Verstärkungselement bei einer ordnungsgemäßen Betätigung des Betätigungsabschnitts, und zwar ohne Gewalteinwirkung seine äußere Form beibehalten. Eine irreversible Deformation des Verstärkungselements ist ausgeschlossen. Durch diese Maßnahme gelingt es, dass die Verbindungselemente, welche vorzugsweise als doppelseitige Klebebänder ausgebildet sind, geringeren mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Die doppelseitigen Klebebänder umfassen einen PET-Film, wobei ein Folienträger vorgesehen ist, welcher zur Anordnung einer ersten Folienschicht und einer zweiten Folienschicht dient. Aufgrund dieses Folienaufbaus ist das Verbindungselement elastischer als das Verstärkungselement ausgebildet. Die Verstärkungselemente sorgen insgesamt für ein stabileres Verhalten des Bedienelements, weil sie einen Teil der auf den Bedienabschnitt ausgeübten Kraft aufnehmen können und somit für eine mechanische Entlastung der Verbindungselemente sorgen. Dadurch wird auch die Langlebigkeit der Verbindungselemente erhöht und die Zuverlässigkeit des Bedienelements, insbesondere über ein Produktleben lang erheblich verbessert.
  • Bei dem oben beschriebenen Bedienelement handelt es sich um einen Kraftsensor. Durch eine auf das Bedienelement, insbesondere auf den Betätigungsabschnitt ausgeübte Kraft wird zumindest die in dem Betätigungsabschnitt angeordnete Betätigungselektrode auf die erste Elektrode zubewegt. Das elektrische Feld wird somit verändert und folglich kann das Bedienelement mit Hilfe der Steuer- und/oder Regeleinrichtung sensieren, dass eine Kraft auf das Bedienelement, insbesondere auf den Betätigungsabschnitt ausgeübt wurde.
  • Der Betätigungsabschnitt ist vorzugsweise aus Edelstahl ausgebildet. Der Betätigungsabschnitt ist elastischer oder genauso elastisch wie das Verstärkungselement ausgebildet.
  • Grundsätzlich bilden die erste Elektrode und die Betätigungselektrode einen Kondensator. Das Bedienelement kann auch mehr als einen Kondensator aufweisen. In diesem Fall kann beispielsweise in dem Betätigungsabschnitt eine zweite Betätigungselektrode angeordnet sein, welche mit einer zweiten auf dem Trägerelement angeordneten Elektrode einen zweiten Kondensator bildet.
  • Das Gewicht des Bedienelements kann in vorteilhafterweise verringert werden, wenn das Verstärkungselement den Hohlraum nur partiell ausfüllt.
  • Nach einer bevorzugten Ausführung des Bedienelements kann vorgesehen sein, dass das Verstärkungselement eine erste Höhe H1 aufweist und das Verbindungselement eine zweite Höhe H2 aufweist, wobei die erste Höhe H1 des Verstärkungselements zumindest gleich der zweiten Höhe H2 des Verbindungselements ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Verstärkungselement bei einer ordnungsgemäßen Betätigung des Betätigungsabschnitts durch den Betätiger Kräfte aufnehmen kann und gleichzeitig das Verbindungselement mechanisch entlastet wird. Die Langlebigkeit des Verbindungselements kann folglich deutlich erhöht werden, wenn das Verbindungselement als Klebeband ausgebildet ist und/oder einen Klebstoff, insbesondere einen UV-härtenden Klebstoff umfasst.
  • Eine direkte Berührung der Betätigungselektrode mit der auf dem Trägerelement angeordneten Elektrode kann verhindert werden, wenn die Elektrode eine dritte Höhe H3 aufweist, wobei die erste Höhe H1 des Verstärkungselements größer oder gleich der dritten Höhe H3 der Elektrode ist. Dadurch wird sichergestellt, dass zwischen den Elektroden stets ein elektrisches Feld existiert, dessen Veränderung hervorgerufen durch eine Bewegung der Betätigungselektrode messbar ist.
  • Das Bedienelement kann einen stabilen Aufbau aufweisen, wenn das Verstärkungselement die Elektrode und/oder das Verbindungselement zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig umschließt.
  • Das Bedienelement kann einen kostengünstigen und kompakten Aufbau aufweisen, wenn das Trägerelement als Platine oder als Folie ausgebildet ist. Auf der Platine können die Elektroden sicher und kompakt angeordnet werden. Die Folie hat den Vorteil, dass das Bedienelement eine sehr geringe Bauhöhe aufweist und somit auch bei kleineren Bauräumen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen verwendet werden kann.
  • Das Bedienelement kann einen noch kompakteren Aufbau aufweisen, wenn der Betätigungsabschnitt als Folie ausgebildet ist.
  • Sehr kostengünstig kann das Bedienelement ausgestaltet werden, wenn mindestens eine, insbesondere aus Kupfer oder Edelstahl ausgebildete Leiterbahn auf dem Trägerelement, vorzugsweise auf der Platine oder der Folie angeordnet ist, wobei die Leiterbahn als Verstärkungselement ausgebildet ist. Die Leiterbahn weist somit zwei Funktionen auf, und zwar zum Einem kann sie als Stromleitung dienen und zum Anderem sorgt sie als Verstärkungselement für eine mechanische Entlastung der Verbindungselemente. Dabei kann die, vorzugsweise aus Kupfer oder Edelstahl ausgebildete Leiterbahn eine höhere Schichtstärke, insbesondere Schichthöhe aufweisen. Edelstahl weist ein Elastizitätsmodul in Höhe von ca. 200000 N/mm2 auf.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Bedienelements kann vorgesehen sein, dass eine Lackschicht auf dem Trägerelement, vorzugsweise auf der Folie oder der Platine angeordnet ist, wobei die Lackschicht als Verstärkungselement ausgebildet ist.
  • Wenn das Bedienelement, welches wie zuvor beschrieben als Kraftsensor ausgebildet ist, kann der Kraftsensor einen Folienschichtaufbau aufweisen, wobei das Trägerelement und der Betätigungsabschnitt beide aus einer Folie ausgestaltet sind. Dadurch lässt sich ein sehr flaches Bedienelement, insbesondere ein sehr flacher Kraftsensor ausbilden, der nur einen sehr geringen Bauraum benötigt. Die als Verstärkungselement ausgebildete Lackschicht ist dabei vorzugsweise aus demselben Material ausgebildet wie die erste Elektrode. Um die Stabilität der Lackschicht zu verbessern, kann die Lackschicht auf die Folie aufgebracht werden und ausgehärtet sein. Dabei sollte die Höhe der Lackschicht größer sein als die Höhe der ersten Elektrode.
  • Das Bedienelement kann sehr kostengünstig ausgebildet werden, wenn das Verstärkungselement aus einem unverformbaren Kunststoff ausgebildet ist. Hierbei könnte das Verstärkungselement beispielsweise aus Polyamid, Polycarbonat oder aus Epoxidharz ausgebildet sein. Dabei kann der unverformbare Kunststoff des Verstärkungselements, insbesondere Polycarbonat ein Elastizitätsmodul im Bereich von 2000 N/mm2 - 5000 N/mm2 aufweisen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen dem Trägerelement und dem Betätigungsabschnitt mindestens ein Hubbegrenzungselement vorgesehen ist, welches beabstandet zu dem Verstärkungselement und beabstandet zu der Elektrode innerhalb des Hohlraums angeordnet ist. Durch das Hubbegrenzungselement wird eine maximale Auslenkung des Betätigungsabschnitts, insbesondere der Folie begrenzt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Bedienelement mehr als einen Kondensator aufweisen, so dass auch mehrere Hubbegrenzungselemente auf dem Trägerelement angeordnet werden können. Der Signalhub wird möglicherweise etwas kleiner, aber wenn das Bedienelement mehrere Kondensatoren gleicher Bauweise umfasst, wird die Streuung deutlich reduziert.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn ein erster Abstand L1 des Hubbegrenzungselements zu der Elektrode geringer ausgebildet ist als ein zweiter Abstand L2 des Hubbegrenzungselements zu dem Verstärkungselement.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Bedienelements kann vorgesehen sein, dass das Hubbegrenzungselement eine vierte Höhe H4 aufweist, wobei die vierte Höhe H4 des Hubbegrenzungselements kleiner als die erste Höhe H1 des Verstärkungselements ausgebildet ist. Insbesondere bei der Verwendung von mehr als einem Kondensator in dem Bedienelement kann dadurch ein möglichst gleichmäßiges Sensorverhalten der verschiedenen Kraftsensoren erzielt werden. Dabei kann es sehr vorteilhaft sein, wenn das Hubbegrenzungselement eine nichtleitende Struktur aufweist, um eine negative Beeinflussung des elektrischen Feldes des mindestens einen Kraftsensors in vorteilhafterweise zu verhindern.
  • Das Bedienelement kann einen kostengünstigen, kompakten und konstruktiv einfachen Aufbau aufweisen, wenn mindestens eine zweite Elektrode vorgesehen ist, welche zu der ersten Elektrode beabstandet angeordnet ist, wobei die erste Elektrode von einem ersten Verstärkungselement zumindest teilweise umschlossen ist und die zweite Elektrode von einem zweiten Verstärkungselement zumindest teilweise umschlossen ist. Dabei kann zwischen dem ersten Verstärkungselement und dem zweiten Verstärkungselement ein erstes Verbindungselement angeordnet sein.
  • Die Stabilität des Bedienelements kann weiter verbessert werden, wenn an mindestens einem Randbereich des Bedienelements zwischen dem Trägerelement und dem Betätigungsabschnitt ein zweites Verbindungselement und vorzugsweise ein drittes Verbindungselement angeordnet ist.
  • Das Bedienelement kann bevorzugt in einem ein Kraftfahrzeug verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Bedienelement wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1 ein erfindungsgemäßes Bedienelement mit Verstärkungselementen in einer Schnittansicht gemäß einer ersten Ausführungsform, und
    • 2 ein erfindungsgemäßes Bedienelement mit Verstärkungselementen und Hubbegrenzungselementen gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Die 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Bedienelement 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, welches zum Einsatz in einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug geeignet ist. Das als Kraftsensor ausgebildete Bedienelement 1, welches vorzugsweise einen Folienschichtaufbau aufweist, umfasst ein Trägerelement 2, welches beabstandet zu einem vorzugsweise aus Edelstahl ausgestalteten Betätigungsabschnitt 3 angeordnet ist, der von einem Betätiger 4 betätigt werden kann. Edelstahl weist ein Elastizitätsmodul in Höhe von ca. 200000 N/mm2 auf. Der Betätiger 4 kann als ein separates Bauteil in dem Kraftfahrzeug ausgebildet sein, das beispielsweise durch eine Antriebseinheit bewegt wird. Es ist jedoch auch möglich, dass der Betätiger 4 als ein Körperteil, insbesondere als Finger eines Benutzers ausgebildet ist.
  • Das Trägerelement 2 und der Betätigungsabschnitt 3 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils als flexible Folie ausgebildet, wodurch die Gesamthöhe des Bedienelements 1 deutlich reduziert werden kann, weil die Schichtdicke der Folien eine Höhe im Bereich von 25µm bis 100µm aufweist. Aufgrund der geringen Schichtdicke der Folie eignet sich das Bedienelement 1 für Bereiche in einem Kraftfahrzeug, wo nur ein geringer Bauraum zur Verfügung steht, wie beispielweise an einer Konsole.
  • Wie man gut in der 1 erkennen kann, sind das Trägerelement 2 und der Betätigungsabschnitt 3 über Verbindungselemente 5 vorzugsweise stoffschlüssig miteinander verbunden. Dabei bietet es sich an, wenn ein oder mehrere Verbindungselemente 5 als Klebeband ausgebildet sind und/oder einen Klebstoff, insbesondere einen UV-härtenden Klebstoff umfassen, um das Trägerelement 2 fest und sicher mit dem Betätigungsabschnitt 3 zu verbinden.
  • Die Verbindungselemente 5 umfassen einen ersten Verbindungsabschnitt 6, einen zweiten Verbindungsabschnitt 7 und einen dritten Verbindungsabschnitt 8, die separat als jeweils einzelne Verbindungselemente 5 ausgebildet sein können, oder alternativ auch zumindest teilweise miteinander verbunden sein können. Die Verbindungselemente 5 können dementsprechend auch an einem Randbereich des Bedienelements 1 vorgesehen werden. Das Verbindungselement 5 kann auch einstückig ausgestaltet sein. In allen Varianten muss gewährleistet werden, dass die Verbindungselemente 5 für eine zuverlässige, feste, stabile und sichere Verbindung des Betätigungsabschnitts 3 mit dem Trägerelement 2 sorgen. Die Verbindungselemente 5 sind vorzugsweise als doppelseitige Klebebänder ausgebildet. Die doppelseitigen Klebebänder umfassen einen PET-Film, wobei ein Folienträger vorgesehen ist, welcher zur Anordnung einer ersten Folienschicht und einer zweiten Folienschicht dient.
  • Wenn das Trägerelement 2 über Verbindungselemente 5 mit dem Betätigungsabschnitt 3 verbunden ist, entstehen im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein als Kammer ausgebildeter erster Hohlraum 9 und ein als Kammer ausgebildeter zweiter Hohlraum 10. Die Hohlräume 9, 10 sind dazu geeignet, in diesen Elektroden 11, 12 anzuordnen, die auf dem Trägerelement 2 befestigt sind. Auf dem Trägerelement 2 sind Leiterbahnen angeordnet, die mit den Elektroden 11, 12 verbunden sind. Gemäß der 1 ist in dem ersten Hohlraum 9 die erste Elektrode 11 und in dem zweiten Hohlraum 12 die zweite Elektrode 12 angeordnet. Der Betätigungsabschnitt 3 umfasst eine oder mehrere als Masseelektroden ausgebildete Betätigungselektroden, die mit der ersten Elektrode 11 einen ersten Kondensator bildet, und die mit der zweiten Elektrode 12 einen zweiten Kondensator bildet. Zwischen der Betätigungselektrode und der ersten Elektrode 11 bzw. der zweiten Elektrode 12 wird durch eine geeignete Steuer- und/oder Messelektronik jeweils ein elektrisches Feld aufgebaut. Bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts 3 durch einen Betätiger 4 wird das elektrische Feld des jeweiligen Kondensators verändert und die Änderung des elektrischen Felds durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung erfasst, um ein Schaltsignal zu erzeugen. Mit Hilfe der Kondensatoren wird nun erkannt, ob auf den Betätigungsabschnitt 3 eine Kraft ausgeübt, so dass das Bedienelement 1 als Kraftsensor einsetzbar ist.
  • Um die Langlebigkeit des Bedienelements 1 zu verlängern, ist in dem ersten Hohlraum 9 ein erstes unverformbares Verstärkungselement 13 und in dem zweiten Hohlraum 10 ein zweites unverformbares Verstärkungselement 14 vorgesehen, die jeweils zwischen dem Trägerelement 2 und dem Betätigungsabschnitt 3 angeordnet sind. Die Verstärkungselemente 13, 14 füllen dabei die entsprechenden Hohlräume 9, 10 nur partiell aus, um eine komfortable Betätigung des Betätigungsabschnitt 3 stets zu gewährleisten. Die Verstärkungselemente 13, 14 weisen eine höhere Steifigkeit als das Verbindungselement 5 auf und auch bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts 3 durch den Betätiger 4 bleibt die äußere Form des jeweiligen Verstärkungselements 13, 14 im Wesentlichen unverändert. Hierbei könnte das Verstärkungselement 13, 14 beispielsweise aus einem unverformbaren Kunststoff, wie Polycarbonat, Polyamid oder Epoxidharz ausgebildet sein. Auch andere Werkstoffe sind denkbar, wobei vorausgesetzt wird, dass die Werkstoffe hart und unverformbar ausgebildet sind und gleichzeitig das elektrische Feld der Kondensatoren nicht negativ beeinflusst wird. Mit Hilfe der Verstärkungselemente 13, 14 werden die Verbindungsabschnitte 6, 7, 8 mechanisch entlastet, so dass negativ auftretende Hystereseeffekte bei den, insbesondere als Klebebänder ausgebildeten Verstärkungselementen 13, 14 verhindert werden können. Die Langlebigkeit und Langzeitstabilität der Verstärkungselemente 13, 14 wird deutlich erhöht, wenn das jeweilige Verstärkungselement 13, 14 eine Höhe H1 aufweist und Verbindungselemente 5 eine Höhe H2 aufweisen, wobei die Höhe H1 des jeweiligen Verstärkungselements 13, 14 zumindest gleich der Höhe H2 der Verbindungselemente 5 ist. Um bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts 3 durch den Betätiger 4 eine Veränderung des elektrischen Felds der jeweiligen Kondensatoren zu erfassen, weisen die Elektroden 11, 12 jeweils eine Höhe H3 auf, wobei die Höhe H1 der Verstärkungselemente 13, 14 größer oder gleich der Höhe H3 der Elektroden 11, 12 ist. Dabei umschließt das jeweilige Verstärkungselement 13, 14 die Elektroden 11, 12 und/oder die Verbindungselement 5 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig. Im vorliegenden Fall umschließen die Verstärkungselemente 13, 14 den Verbindungsabschnitt 7, insbesondere das Verbindungselement 5 vollständig und die Verbindungsabschnitt 6, 8 nur teilweise. Im Ergebnis ist die zweite Elektrode 12 zu der ersten Elektrode 11 beabstandet angeordnet, wobei die erste Elektrode 11 von dem ersten Verstärkungselement 13 zumindest teilweise umschlossen ist und die zweite Elektrode 12 von dem zweiten Verstärkungselement 14 zumindest teilweise umschlossen ist. Im vorliegenden Beispiel umfasst das als Kraftsensor ausgebildete Bedienelement 1 einen Folienschichtaufbau. Dann bietet es sich in vorteilhafterweise an, eine ausgehärtete Lackschicht auf dem Trägerelement 2, vorzugsweise auf der Folie aufzubringen, wobei die Lackschicht dann gleichzeitig als Verstärkungselement 13, 14 ausgebildet ist. Mit Hilfe der ausgehärteten Lackschicht kann der Folienschichtaufbau kompakt ausgestaltet werden. Die ausgehärtete Lackschicht könnte dabei aus demselben Werkstoff ausgebildet sein wie die Elektroden 11, 12.
  • In der 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bedienelements 1 visualisiert. Das zweite Ausführungsbeispiel weist im Wesentlichen denselben Aufbau auf wie das erste Ausführungsbeispiel gemäß der 1, so dass die Bauteile in der 2, welche bereits in der 1 verwendet wurden, dieselben Bezugszeichen erhalten.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der 2 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass das Bedienelement 1 mit Hubbegrenzungselementen 15, 16 versehen wird, welche die maximale Auslenkung des Betätigungsabschnitts 3, insbesondere der Folie begrenzen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die beiden Kondensatoren bzw. Kraftsensoren ein gleichmäßiges Schaltverhalten aufweisen, wenn diese durch den Betätiger 4 betätigt werden.
  • Die Hubbegrenzungselemente 15, 16 sind innerhalb des jeweiligen Hohlraums 9, 10 zwischen dem Trägerelement 2 und dem Betätigungsabschnitt 3 vorgesehen. Die Hubbegrenzungselemente 15, 16 sind jeweils beabstandet zu den Verstärkungselementen 13, 14 angeordnet und beabstandet zu den Elektroden 11, 12 angeordnet. Dabei ist ein Abstand L1 des 15 bzw. 16 zu der Elektrode 11 bzw. 12 geringer ausgebildet als ein Abstand L2 des Hubbegrenzungselements 15 bzw. 16 zu dem Verstärkungselement 13 bzw. 14.
  • Die Hubbegrenzungselemente 15, 16 können ringförmig oder alternativ stabförmig ausgebildet sein und eine nichtleitende Struktur aufweisen, um eine Störung des elektrischen Felds der Kondensatoren zu verhindern. So könnten die Hubbegrenzungselemente 15, 16 beispielsweise aus demselben Werkstoff ausgebildet sein wie die Verstärkungselemente 13, 14. Daher könnten die Hubbegrenzungselemente 15, 16 auch aus Polycarbonat, Polyamid oder Epoxidharz ausgestaltet sein. Die Hubbegrenzungselemente 15, 16 weisen eine Höhe H4 auf, wobei die Höhe H4 der Hubbegrenzungselemente kleiner als die Höhe H1 der Verstärkungselemente 13, 14 ausgebildet ist. Dadurch wird der Hub des Betätigungsabschnitts 2, insbesondere der Folie zwar geringer ausfallen, aber die Streuung über die Kondensatoren gleicher Bauweise wird deutlich reduziert. Diese Ausgestaltung ist besonders dann sehr wirkungsvoll, wenn eine Vielzahl von Kondensatoren für das Bedienelement 1 verwendet werden.
  • Die Höhe H4 der beiden Hubbegrenzungselemente 15, 16 sollte vorzugsweise identisch sein.
  • Andere Ausgestaltungen des Bedienelements 1 sind ebenfalls möglich. So ist es auch denkbar, dass das Trägerelement 2 als Platine ausgebildet ist. Die Anzahl der Hohlräume zur Anordnung der Elektroden kann ebenfalls erhöht werden. In einem Hohlraum können auch mehrere Elektroden angeordnet werden.
  • Wenn das Trägerelement 2 als Platine ausgebildet ist, könnte man alternativ mindestens eine, insbesondere aus Kupfer oder Edelstahl ausgebildete Leiterbahn auf dem Trägerelement 2, vorzugsweise auf der Platine anordnen, wobei die aus Kupfer oder Edelstahl
    ausgebildete Leiterbahn als Verstärkungselement 13, 14 ausgebildet sein kann. Die Verstärkungselemente 13, 14 können alternativ auch als harte und unverformbare Ringe ausgebildet sein, welche aus den oben beschriebenen Werkstoffen ausgebildet sein können.
  • Des Weiteren könnte die erste Elektrode 11 und die zweite Elektrode 12 einstückig ausgebildet sein und vorzugsweise einen geschlossenen oder teilweise geöffneten Ring bilden.
  • Edelstahl weist ein Elastizitätsmodul in Höhe von ca. 200000 N/mm2 auf, so dass der Betätigungsabschnitt 3 elastischer oder genauso elastisch wie das beispielsweise aus Edelstahl ausgestaltete Verstärkungselement 13 ausgebildet ist.
  • Das Verstärkungselement 13 kann auch den unverformbaren Kunststoff, insbesondere Polycarbonat umfassen, welches ein Elastizitätsmodul im Bereich von 2000 N/mm2 - 5000 N/mm2 aufweist.

Claims (18)

  1. Bedienelement (1) umfassend ein Trägerelement (2) und einen zum Trägerelement (2) beabstandeten Betätigungsabschnitt (3), wobei das Trägerelement (2) über mindestens ein Verbindungselement (5) mit dem Betätigungselement (3) verbunden ist und zwischen dem Trägerelement (2) und dem Betätigungsabschnitt (3) mindestens ein Hohlraum (9, 10) angeordnet ist, in welchem mindestens eine erste Elektrode (11, 12) angeordnet ist, wobei der Betätigungsabschnitt (3) mindestens eine Betätigungselektrode umfasst, welche mit der ersten Elektrode (11. 12) ein elektrisches Feld bildet, wobei bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts (3) durch einen Betätiger (4) das elektrische Feld veränderbar ist und die Änderung des elektrischen Felds durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung erfassbar ist, um ein Schaltsignal zu erzeugen, wobei innerhalb des Hohlraums (9, 10) ein im Wesentlichen unverformbar ausgebildetes Verstärkungselement (13, 14) zwischen dem Betätigungsabschnitt (3) und dem Trägerelement (2) angeordnet ist, wobei das Verstärkungselement eine höhere Steifigkeit als das Verbindungselement (5) aufweist, wobei bei einer Betätigung des Betätigungsabschnitts (3) durch den Betätiger (4) die äußere Form des Verstärkungselements (13, 14) im Wesentlichen unverändert bleibt dadurch gekennzeichnet, dass. zwischen dem Trägerelement (2) und dem Betätigungsabschnitt (3) mindestens ein Hubbegrenzungselement (15, 16) vorgesehen ist, welches beabstandet zu dem Verstärkungselement (13, 14) und beabstandet zu der Elektrode (11, 12) innerhalb des Hohlraums (9, 10) angeordnet ist.
  2. Bedienelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13, 14) den Hohlraum (9, 10) nur partiell ausfüllt.
  3. Bedienelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13, 14) eine erste Höhe (H1) aufweist und das Verbindungselement (5) eine zweite Höhe (H2) aufweist, wobei die erste Höhe (H1) des Verstärkungselements (13, 14) zumindest gleich der zweiten Höhe (H2) des Verbindungselements (5) ist.
  4. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (11, 12) eine dritte Höhe (H3) aufweist, wobei die erste Höhe (H1) des Verstärkungselements (13, 14) größer oder gleich der dritten Höhe (H3) der Elektrode (11, 12) ist.
  5. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13, 14) die Elektrode (9, 10) und/oder das Verbindungselement (5) zumindest teilweise umschließt.
  6. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (2) als Platine oder als Folie ausgebildet ist.
  7. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (3) als Folie ausgebildet ist.
  8. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leiterbahn auf dem Trägerelement (2) angeordnet ist, wobei die Leiterbahn als Verstärkungselement (13, 14) ausgebildet ist.
  9. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lackschicht auf dem Trägerelement (2) angeordnet ist, wobei die Lackschicht als Verstärkungselement (13, 14) ausgebildet ist.
  10. Bedienelement (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht ausgehärtet ist.
  11. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13, 14) aus Polycarbonat, Polyamid oder Epoxidharz ausgebildet ist.
  12. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abstand (L1) des Hubbegrenzungselements (15, 16) zu der Elektrode (11, 12) geringer ausgebildet ist als ein zweiter Abstand (L2) des Hubbegrenzungselements (15, 16) zu dem Verstärkungselement (13, 14).
  13. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubbegrenzungselement (15, 16) eine vierte Höhe (H4) aufweist, wobei die vierte Höhe (H4) des Hubbegrenzungselements (15, 16) kleiner als die erste Höhe (H1) des Verstärkungselements (13, 14) ausgebildet ist.
  14. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubbegrenzungselement (15, 16) eine nichtleitende Struktur aufweist.
  15. Bedienelement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Elektrode (12) vorgesehen ist, welche zu der ersten Elektrode (11) beabstandet angeordnet ist, wobei die erste Elektrode (11) von einem ersten Verstärkungselement (13) zumindest teilweise umschlossen ist, und die zweite Elektrode (12) von einem zweiten Verstärkungselement (14) zumindest teilweise umschlossen ist.
  16. Bedienelement (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Verstärkungselement (13) und dem zweiten Verstärkungselement (14) ein erstes Verbindungselement (5, 7) angeordnet ist.
  17. Bedienelement (1) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Randbereich des Bedienelements (1) zwischen dem Trägerelement (2) und dem Betätigungsabschnitt (3) ein zweites Verbindungselement (5, 6) angeordnet ist.
  18. Verwendung des Bedienelements (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17 für ein Kraftfahrzeug.
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