DE102018125419A1

DE102018125419A1 - Betätigungsanordnung zur Detektion einer Betätigung

Info

Publication number: DE102018125419A1
Application number: DE102018125419.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Wenner
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung (1). Die Betätigungsanordnung (1) weist auf:- eine Trägerstruktur (2) mit einem Halbraum (8),- einen Betätigungsbereich (3),- ein erstes Sensoranordnungselement (7, 13),- Umsetzermittel (6, 12), das an einem Befestigungsort (5) an einer Innenfläche (10) mit der Trägerstruktur gekoppelt ist.Das Umsetzermittels ist ausgebildet, ein zweites Sensoranordnungselement (9) von seiner Ruhelage ausgehend auszulenken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung zur Detektion einer Betätigung.
Betätigungsanordnungen werden in vielen Bereichen der Technik zur Erkennung von Betätigungen verwendet. Ein Beispiel ist die Auslösung von Funktionen eines Kraftfahrzeugs über die Druckbetätigung der Betätigungsanordnung, beispielsweise durch Drücken oder Ziehen mit einem Finger oder mit mehreren Fingern. Für die Umsetzung einer Druckbetätigung sind verschiedene Wirkprinzipien bekannt, wie beispielsweise dasjenige des induktiven Sensors oder dasjenige des kapazitiven Sensors. Eine mögliche und aus der Praxis bekannte Umsetzung sieht vor, einen mittels Fingerdrucks mittelbar oder unmittelbar betätigbaren Bereich an einem Türgriff vorzusehen. Bei Fahrzeugen mit einem derartigen Türgriff kann der Bediener durch Fingerdruck einen Betätigungswunsch an das Fahrzeug übergeben, wie beispielsweise den Wunsch nach einem Verschließen des Fahrzeugs. Die Betätigungsanordnung ist beispielsweise mittelbar oder unmittelbar mit einer kraftfahrzeugseitigen Steuereinrichtung gekoppelt, die entsprechend einer in ihr eingerichteten Verfahrensfolge eine vorgesehene Funktion auslösen kann, sobald die Betätigung erkannt wurde. Die mögliche Koppelbarkeit oder Kopplung der Betätigungsanordnung mit einer Steuereinrichtung ist außerhalb der im Rahmen der Erfindung vorgenommenen Betrachtung, die vorliegende Erfindung beschäftigt sich ausschließlich mit der Bereitstellung von den unmittelbar für die Betätigung selbst und die für die Sensierung der Betätigung unmittelbar erforderlichen Elementen.
Bekannte Betätigungsanordnungen weisen in manchen Fällen den Nachteil auf, dass eine an sich gewünschte hohe Sensitivität sich nachteilig in einer Erhöhung von Fehlbetätigungen äußern kann. Insbesondere bei Betätigungsanordnungen, die zur Verwendung an Fahrzeugen vorgesehen sind, ist neben einer hohen Sensitivität auf eine Betätigung auch eine geringe Anfälligkeit für derartige Fehlbetätigungen beziehungsweise Fehlauslösungen wichtig. Beispielsweise soll bei Betätigungsanordnungen an Fahrzeugen sichergestellt sein, dass auch bei einem Betrieb des Fahrzeugs unter ungünstigen Rahmenbedingungen, beispielsweise bei einem Fortbewegen in unwirtlichem Gelände und entsprechend hohen Vibrationen der Betätigungsanordnung, unerwünschte Fehlauslösungen nicht über ein akzeptables Maß hinaus auftreten.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Betätigungsanordnung bereitzustellen, die eine hohe Sensitivität auf eine Betätigung zumindest auch mittels Fingerdrucks bereitstellt.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Betätigungsanordnung zur Detektion einer Betätigung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung zur Detektion einer Betätigung weist eine Trägerstruktur auf. Bei der Trägerstruktur handelt es sich um ein Bauelement oder mehrere miteinander verbundene Bauelemente, an welchem beziehungsweise welchen die übrigen Elemente der Betätigungsanordnung mittelbar oder unmittelbar angeordnet sind. Die Trägerstruktur kann beispielsweise ein Gestell, ein Gerüst, eine Platte sein, welche die übrigen Elemente trägt. Die Trägerstruktur kann alternativ ein parallel auch anderweitig genutztes Bauteil sein, wie beispielsweise eine Griffschale eines Türgriffs.
Die Betätigungsanordnung weist einen Betätigungsbereich auf. Der Betätigungsbereich ist an der Trägerstruktur angeordnet oder als Bestandteil der Trägerstruktur ausgebildet. Bei dem Betätigungsbereich handelt es sich um denjenigen Bestandteil der Betätigungsanordnung, der von dem Benutzer betätigt wird. Der Betätigungsbereich ist also derjenige Bestandteil der Betätigungsanordnung, über welchen der Benutzer mit der Betätigungsanordnung interagiert. Bei dem Betätigungsbereich kann es sich beispielsweise um eine Taste, einen berührungssensitiven Bereich oder einen Drücker handeln. Es kann sich bei dem Betätigungsbereich auch um einen Bereich einer Oberfläche, beispielsweise einer Handhabe handeln, welcher mittels Kraftbeaufschlagung zu einer Betätigung führt.
Der Betätigungsbereich kann entweder zur unmittelbaren Betätigung durch den Benutzer, beispielsweise mit einem Finger, oder zur mittelbaren Betätigung durch den Benutzer, beispielsweise über einen Druckstift, der eine Kraft auf den Betätigungsbereich ausübt, ausgebildet sein. Der Aspekt, ob eine mittelbare oder eine unmittelbare Betätigung durch den Benutzer vorgesehen ist, hängt insbesondere davon ab, wie die Betätigungsanordnung in sein Umfeld integriert werden soll, ob beispielsweise die Trägerstruktur für den Benutzer sichtbar oder nicht sichtbar an einem Fahrzeug angebracht sein soll.
Die Betätigungsanordnung weist außerdem ein erstes Sensoranordnungselement auf. Der Begriff des Sensoranordnungselements bezieht sich darauf, dass das Sensoranordnungselement alleine oder gemeinsam mit einem oder mehreren anderen Sensoranordnungselementen für die physikalische Sensierung der Betätigung zuständig ist. Ein Sensoranordnungselement kann also beispielsweise ein Sensor sein oder ein Element, das für einen Sensor sensierbar ist. Bei zwei Sensoranordnungselementen kann beispielsweise eines der beiden Sensoranordnungselemente ein Sensor sein, welcher die Betätigung über ein physikalisches Wirkprinzip erfasst, und das andere der beiden Sensoranordnungselemente ein zu erfassendes Element sein, wobei die Relativbewegung zwischen Sensor und zu erfassendem Element aufgrund des oben erwähnten physikalischen Wirkprinzips zu einer Sensorantwort führt, welche als Signal einer erkannten Betätigung genutzt werden kann. Welches physikalische Wirkprinzip über die zwei oder mehr Sensoranordnungselemente erfasst werden soll und kann, steht dem mit der Umsetzung der Erfindung betrauten Fachmann abhängig von dem vorgesehenen Einsatzweck der Betätigungsanordnung frei. Beispielsweise kommen die Nutzung einer induktiven Sensoranordnung oder einer kapazitiven Sensoranordnung in Betracht.
Wenn keine Betätigung vorliegt, ist das erste Sensoranordnungselement relativ zu der Trägerstruktur ortsfest positioniert. Das erste Sensoranordnungselement kann beispielsweise mittelbar oder unmittelbar an der Trägerstruktur angeordnet sein.
Die Betätigungsanordnung weist außerdem ein Umsetzermittel auf, welches mittelbar oder unmittelbar an der Trägerstruktur angeordnet ist.
Der Betätigungsbereich ist durch die Betätigung auslenkbar. Der Betätigungsbereich befindet sich entweder bereits in einer Position, in welcher unmittelbar eine Krafteinwirkung des Betätigungsbereichs auf das Umsetzermittel möglich ist oder der Betätigungsbereich wird im Zuge einer Betätigung zunächst in eine Position ausgelenkt, in welcher der Betätigungsbereich eine Krafteinwirkung auf das Umsetzermittel herbeiführt. Im zweiten Fall kann beispielsweise zunächst eine Erstauslenkung erreicht werden, bis zu welcher noch keine Krafteinwirkung auf das Umsetzermittel vorliegt. Eine über die Erstauslenkung hinausgehende Auslenkung bewirkt dann die Krafteinwirkung.
Das Umsetzermittel ist ausgebildet, mittels der Krafteinwirkung bewegt zu werden. Das Umsetzermittel ist hinsichtlich der Bewegung bei der Krafteinwirkung durch der Betätigungsbereich derart ausgeführt, dass bei Betätigung des Betätigungsbereichs die Krafteinwirkung zu einer Bewegung des Umsetzermittels führt. Bei dieser Bewegung bewegt sich ein zweites Sensoranordnungselement, das an dem Umsetzermittel angeordnet ist, von einer Ruhelage des zweiten Sensoranordnungselements ausgehend in eine zu dem ersten Sensoranordnungselement hinweisende Richtung.
Das Umsetzermittel ist ausgebildet, eine Auslenkung des Betätigungsbereichs zumindest für einen Abschnitt der Auslenkung in eine Ortsveränderung des zweiten Sensoranordnungselements umzusetzen, bei der zumindest ein Punkt des zweiten Sensoranordnungselements die Ortsveränderung größer ist als die Auslenkung des Betätigungsbereichs. Mit anderen Worten: Während der Betätigung der Betätigungsanordnung wird zumindest in einem Abschnitt der Bewegung, welche der Betätigungsbereich vollzieht, die Bewegung über das Umsetzermittel derart verstärkt, dass der das zweite Sensoranordnungselement sich stärker bewegt, also eine größere Ortsveränderung erfährt, mit anderen Worten: eine größere Strecke zurücklegt, als eine Auslenkung des Betätigungsbereichs herbeigeführt wird. Die Auslenkung des Betätigungsbereichs ist der Abstand, den der bei Betätigung am weitesten von seiner Ursprungsposition entfernte Punkt des Betätigungsbereichs zu seiner Ursprungsposition hat.
Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Umsetzermittel um eine konstruktive Umsetzung, welche eine geringe Auslenkung des Betätigungsbereichs in ein gegenüber der Auslenkung des Betätigungsbereichs größere Auslenkung des zweiten Sensoranordnungselements umsetzt.
Dazu steht der Betätigungsbereich in einer Wirkkopplung mit dem Umsetzermittel oder geht der Betätigungsbereich bei seiner Betätigung eine, beispielsweise mechanische, Wirkkopplung mit dem Umsetzermittel ein. Infolge dieser Wirkkopplung führt der Betätigungsbereich die Bewegung des zweiten Sensoranordnungselements herbei.
Mit der erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung wird erreicht, dass eine nur geringfügige Auslenkung des Betätigungsbereichs bei seiner Betätigung eine gegenüber der Auslenkung des Betätigungsbereichs verstärkte, also streckenverlängerte, Auslenkung zumindest eines Punkts des zweiten Sensoranordnungselements, bevorzugt jedes Punkts des zweiten Sensoranordnungselements, herbeiführt. Das bedeutet mit anderen Worten unter anderem auch, dass die Ruhelage des zweiten Sensoranordnungselements und die bei Betätigung des Betätigungsbereichs herbeigeführte Lage des zweiten Sensoranordnungselements sich bezüglich der Ortsveränderung, insbesondere hinsichtlich der zurückgelegten Weglänge jedes Punkts zumindest eines Abschnitts des zweiten Sensoranordnungselements, bevorzugt des vollständigen zweiten Sensoranordnungselements, weiter voneinander unterscheiden als die Position des Betätigungsbereichs im ausgelenkten Zustand von der Position des Betätigungsbereichs an der Position der Erstauslenkung (Das heißt: jeder Punkt des Abschnitts des zweiten Sensoranordnungselements, bevorzugt jeder Punkt des zweiten Sensoranordnungselements, ist in seiner ausgelenkten Position von seiner nicht ausgelenkten Position weiter beabstandet als jeder Punkt des Betätigungsbereichs in seiner ausgelenkten Position von seiner Position der Erstauslenkung).
Dies führt dazu, dass aufgrund der verlängerten Wegstrecke des zweiten Sensoranordnungselements eine leichtere Erkennbarkeit der Betätigung des Betätigungsbereichs ermöglicht ist oder zumindest durch den Fachmann durch einfach mögliche Auslegung der einzelnen konstruktiven Bestandteile der Betätigungsanordnung erreicht werden kann. Denn dadurch, dass größere Positionsveränderungen des Sensors und des zu sensierenden Elements zueinander herbeigeführt werden, ist für eine Erkennung des zu sensierenden Elements eine verringerte Erkennungsgenauigkeit des Sensors erforderlich. Außerdem können aufgrund des vergleichsweise großen Abstands zwischen dem ersten Sensoranordnungselement und dem zweiten Sensoranordnungselement im Ruhezustand bei der Fertigung der Betätigungsanordnung geringere Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit, insbesondere hinsichtlich der Beabstandung der Sensoranordnungselemente zueinander, zugelassen werden, ohne dass hierfür zwingend eine erhöhte Gefahr von Fehlauslösungen in Kauf genommen werden muss. Aus diesem Grund ist die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung gegenüber Anordnungen mit einer unmittelbaren Gegenüberpositionierung von Sensor und Betätigungsanordnung bei gegebenem Fehlauslösungsrisiko potentiell einfacher und dadurch mit geringeren Kosten herstellbar. Dieser Vorteil ist besonders groß in Fällen, in denen eine Betätigungsanordnung unter Verwendung eines serienmäßig vertriebenen Sensors mit hoher Sensitivität bereitzustellen ist.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Betätigungsanordnung ist der Betätigungsbereich als Bereich der Trägerstruktur ausgebildet, welcher im Vergleich zu einem benachbarten Bereich eine geringere Biegesteifigkeit aufweist. Das bedeutet, dass der Betätigungsbereich von einem Benutzer leichter betätigbar ist als den Betätigungsbereich umgrenzende Bereiche der Trägerstruktur. Durch die geringere Biegesteifigkeit wird erreicht, dass der Betätigungsbereich bei Betätigung leichter in eine Auslenkung auslenkbar ist als die benachbarten Bereiche. Betätigungsbereich und die vom Betätigungsbereich einnehmbare Auslenkung sowie das Umsetzermittel sind dafür, wie dem Fachmann unmittelbar einsichtig ist, derart aufeinander angepasst und zueinander positioniert, dass der Betätigungsbereich durch Auslenkung zu einer Position gelangt, in der es eine mechanische Kraft auf das Umsetzermittel ausüben kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Betätigungsbereich beispielsweise als ein Bereich der Trägerstruktur ausgebildet, welcher im Vergleich zu einem benachbarten Bereich eine geringere Wanddicke aufweist. Dies kann beispielsweise durch konstruktives Vorsehen einer gegenüber den angrenzenden Bereichen verjüngten Wanddicke erreicht sein. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, dass Trägerstruktur und Betätigungsbereich mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar sind und insbesondere keine separaten Bauelemente als Betätigungsbereich erforderlich sind.
Insbesondere in einer möglichen Ausgestaltung, in der die Trägerstruktur mittels eines Urformverfahrens hergestellt wird, ist der Betätigungsbereich als Bestandteil der Trägerstruktur in demselben Arbeitsgang herstellbar. Alternativ oder zusätzlich kann der Bereich der Trägerstruktur Ausnehmungen und/oder Vertiefungsstrukturen aufweisen, wie beispielsweise in Gestalt einer Wabenstruktur vorgesehene Vertiefungen. Alternativ oder zusätzlich kann der Betätigungsbereich ein in einem Aufnahmeloch der Trägerstruktur angeordnetes Einsatzelement ausgebildet sein, welches weicher ist, beispielsweise ein geringeres Biegemodul aufweist, als ein benachbarter Bereich der Trägerstruktur oder als federrückgestellter Druckknopf ausgeführt ist.
Beispielsweise kann die Trägerstruktur ein Trägerstrukturgerüst aus einem bei vorgesehener Benutzung, insbesondere bei Temperaturen bis zu etwa 90 Grad Celsius, festen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff aufweisen, wobei in einem Aufnahmeloch des Trägerstrukturgerüsts ein aus einem bei denselben Temperaturen als Elastomer vorliegenden Kunststoff hergestelltes Drückelement eingebettet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Betätigungsanordnung ist das Umsetzermittel zwischen dem ersten Sensoranordnungselement und dem Betätigungsbereich angeordnet. Dies ist insbesondere dahingehend zu verstehen, dass sowohl ein Abstand im mathematischen Sinne, also Entfernung zwischen zwei nächstliegenden Punkten, zwischen dem ersten Sensoranordnungselement und dem Umsetzermittel als auch ein Abstand zwischen Umsetzermittel und Betätigungsbereich kleiner ist als ein Abstand zwischen Betätigungsbereich und erstem Sensoranordnungselement.
Besonders bevorzugt ist das Umsetzermittel unmittelbar an der Trägerstruktur befestigt und derart ausgebildet, dass der Befestigungsort des Umsetzermittels an der Trägerstruktur und ein Druckort des Umsetzermittels einen Hebelarm bilden. Der Druckort ist diejenige Stelle, an welcher der Betätigungsbereich oder eine Erhebung, die an einer dem Umsetzermittel zugewandten Fläche der Trägerstruktur angeordnet ist, das Umsetzermittel im ausgelenkten Zustand des Betätigungsbereichs berührt. Das zweite Sensoranordnungselement ist an dem Umsetzermittel angeordnet und weiter von dem Befestigungsort beabstandet als der Druckort von dem Befestigungsort beabstandet ist. Mit anderen Worten ist das Umsetzermittel als ein Hebel ausgebildet mit einem Hebelarm, der mit der Strecke Befestigungsort-Druckort gebildet wird und bei dem das zweite Sensoranordnungselement an dem Umsetzermittel angeordnet ist und dabei weiter entfernt von dem Befestigungsort ist als der Druckort.
Bei dem Druckort handelt es sich selbstverständlich im Allgemeinen nicht um einen Punkt im mathematischen Sinne, sondern um eine bei Andrücken des Betätigungsbereichs an das Umsetzermittels sich ergebende Kontaktfläche zwischen Umsetzermittel und Betätigungsbereich unmittelbar oder mittelbar über eine Erhebung, die an der Trägerstruktur angeordnet ist und sich in ein Inneres der Betätigungsanordnung hinein erstreckt. Außerdem kann der Druckort sich je nach konkreter Ausführungsform der Betätigungsanordnung mit zunehmender Auslenkung des Betätigungsbereichs geringfügig verschieben und/oder in seiner Ausdehnung vergrößern. Die oben beschriebenen Verhältnisse des Abstands des Druckorts zu Befestigungsort und zu dem zweiten Sensoranordnungselement gelten dann für jeden Punkt, der in dem Druckort liegt, wobei der Druckort die Kontaktfläche zwischen dem Betätigungsbereich und dem Umsetzermittel ist.
Durch diese Konfiguration wird das Umsetzermittel bei Betätigung des Betätigungsbereichs durch eine Krafteinwirkung des Betätigungsbereichs oder der Erhebung auf den Druckort des Umsetzermittels bewegt. Infolge der Bewegung des Umsetzermittels wird das zweite Sensoranordnungselement gemeinsam mit dem Umsetzermittel aus seiner Ruhelage heraus zu dem ersten Sensoranordnungselement hin bewegt. Bei Erreichen der Auslenkung des Betätigungsbereichs zu einem Betätigungsort erreicht das Umsetzermittel seine maximale Auslenkung mit einer entsprechend dem oben beschriebenen, auf den Hebelgesetzen der Geometrie basierenden, Wirkmechanismus herbeigeführten Umpositionierung des zweiten Sensoranordnungselements.
Dadurch, dass der Hebelarm zwischen Druckort und Befestigungsort kürzer ist als die Entfernung von Druckort zu dem zweiten Sensoranordnungselement, wird die Auslenkung des Betätigungsbereichs von dem Moment an, an dem der Betätigungsbereich das Umsetzermittel erreicht, durch das Umsetzermittel derart umgesetzt, dass bei Betätigung des Betätigungsbereichs die Auslenkung des Betätigungsbereichs zumindest für einen Abschnitt des zweiten Sensoranordnungselements in einer Ortsveränderung des zweiten Sensoranordnungselements resultiert, bei der für jeden Punkt des vorstehend genannten Abschnitts des zweiten Sensoranordnungselements der bei Betätigung des Betätigungsbereichs zurückgelegte Weg des Abschnitts länger ist als die Auslenkung des Betätigungsbereichs.
Dies wird durch die Anordnung des Umsetzermittels zwischen dem ersten Sensoranordnungselement und Betätigungsbereich sowie durch die Positionierung von zweitem Sensoranordnungselement, Druckort und Befestigungsort in der erläuterten Weise erreicht.
Bevorzugt sind Position des zweiten Sensoranordnungselements, Druckort und Hebelarm derart aufeinander abgestimmt, dass jeder Punkt des zweiten Sensoranordnungselements stärker ausgelenkt wird, also eine längere Strecke zurücklegt, als der Betätigungsbereich ausgelenkt wird.
Besonders bevorzugt sind Betätigungsbereich, Umsetzermittel, das erste Sensoranordnungselement und das zweite Sensoranordnungselement derart aufeinander abgestimmt positioniert, dass der Bereich der vorgesehenen Betätigung derart gewählt wird, dass das zweite Sensoranordnungselement bei Betätigung eine Ortsveränderung durchführt, die für jeden Punkt des zweiten Sensoranordnungselements länger ist als die Auslenkung des Betätigungsbereichs. Das bedeutet, dass die Ruhelage des zweiten Sensoranordnungselements und die bei Betätigung des Betätigungsbereichs herbeigeführte Lage des zweiten Sensoranordnungselements sich bezüglich der Ortsveränderung, insbesondere hinsichtlich der zurückgelegten Weglänge jedes Punkts zumindest eines Abschnitts des zweiten Sensoranordnungselements, bevorzugt des vollständigen zweiten Sensoranordnungselements, weiter voneinander unterscheiden als die Position des Betätigungsbereichs im ausgelenkten Zustand von der Position des Betätigungsbereichs an der Position der Erstauslenkung (Das heißt: jeder Punkt des Abschnitts des zweiten Sensoranordnungselements, bevorzugt jeder Punkt des zweiten Sensoranordnungselements, ist in seiner ausgelenkten Position von seiner nicht ausgelenkten Position weiter beabstandet als jeder Punkt des Betätigungsbereichs in seiner ausgelenkten Position von seiner Position der Erstauslenkung).
Insbesondere kann gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass das zweite Sensoranordnungselement auf dem Umsetzermittel zu dem ersten Sensoranordnungselement hin weisend orientiert ist und sich bei dem Bewegen des Umsetzermittels infolge des Drückens des Betätigungsbereichs mit dem Umsetzermittel zu dem ersten Sensoranordnungselement hin bewegt. Dadurch, dass das zweite Sensoranordnungselement zu dem ersten Sensoranordnungselement hin weisend orientiert ist, wird eine konstruktiv unaufwendig umsetzbare Konfiguration bereitgestellt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die oben bereits erwähnte Erhebung an einer in einem Inneren der Betätigungsanordnung befindlichen Fläche der Trägerstruktur angeordnet, die dem Umsetzermittel zugewandt ist. Die Erhebung steht gemäß der bevorzugten Ausführungsform, wenn der Betätigungsbereich nicht betätigt ist, in ständiger Berührung mit dem Umsetzermittel. In diesem Fall trägt die Erhebung zur stabileren Positionierung des Umsetzermittels bei. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Erhebung bei Betätigung des Betätigungsbereichs mit dem Umsetzermittel in Krafteinwirkung tritt.
In einer vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Trägerstruktur zusätzlich zu dem Betätigungsbereich einen zweiten Betätigungsbereich aufweist. Der zweite Betätigungsbereich erreicht bei Betätigung infolge einer Auslenkung des zweiten Betätigungsbereichs einen zweiten Druckort des Umsetzermittels. Der zweite Druckort und der erste Druckort sind unterschiedlich weit von dem Befestigungsort des Umsetzermittels entfernt. Dadurch ergibt sich, dass die beiden Betätigungsbereiche bei Auslenkung mit unterschiedlichen Hebelarmen an dem Umsetzermittel angreifen und entsprechend bei einer gleichen Auslenkung zu einer unterschiedlich stark ausgeprägten Ortsveränderung des zweiten Sensoranordnungselements führen. Ein durch die Auslenkung herbeigeführtes Sensorsignal kann sodann in Zusammenwirkung mit dem ersten Sensoranordnungselement detektiert werden und einem der zwei Betätigungsbereiche zugeordnet werden. Je nach Zuordnung kann sodann eine dem jeweiligen Betätigungsbereich zugeordnete Funktion ausgelöst werden.
Alternativ kann, analog zu der oben erläuterten Nutzung einer Erhebung, auch eine zweite Erhebung vorgesehen sein, die an einer dem Umsetzermittel zugewandten Fläche der Trägerstruktur im Bereich des zweiten Betätigungsbereichs vorgesehen sein.
Es versteht sich, dass der Fachmann für eine zuverlässige Zuordnung ohne Fehlzuordnungen eine geeignete Dimensionierung von möglichen Auslenkungen der Betätigungsbereiche einerseits und Abstand zwischen den Druckorten andererseits wählen muss. Dies ist durch empirisches Vorgehen für den Fachmann unproblematisch möglich und für das prinzipielle Funktionieren der Erfindung nicht wesentlich und daher auch kein Bestandteil der Erfindung.
Für die Wahl des zweiten Druckorts kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dieser von dem Befestigungsort um wenigstens 20 Prozent weiter entfernt ist als ein Abstand des ersten Druckorts von dem Befestigungsort.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der erste Druckort und/oder der zweite Druckort in einem Material und einer Formgebung ausgebildet ist derart, dass unterschiedlich starke Betätigungen zu unterschiedlichen Auslenkungen führen und dadurch von dem induktiven Sensor unterschieden werden können.
Bevorzugt sind Umsetzermittel und Trägerstruktur einstückig ausgebildet, also einstückig miteinander verbunden. Umsetzermittel und Trägerstruktur können beispielsweise mittels Urformverfahren als Bestandteile eines selben Teils hergestellt sein. Dadurch wird die Gesamtanzahl der für die Betätigungsanordnung erforderlichen Bauteile reduziert mit dem Ergebnis einer Kostenreduktion. Insbesondere bei einer Herstellung der Trägerstruktur mittels Urformverfahren entfaltet diese Umsetzung ihre Vorteile.
In dem Fall, dass Umsetzermittel und Trägerstruktur einstückig ausgebildet sind, ist bevorzugt ein zwischen dem Druckort des Umsetzermittels und dem Befestigungsort des Umsetzermittels befindlicher Abschnitt des Umsetzermittels verjüngt, das Umsetzermittel weist also entlang diesem Abschnitt eine geringere Dicke auf als in den benachbarten Abschnitten. Der verjüngte Abschnitt des Umsetzermittels dient als vergleichsweise mit geringerem Kraftaufwand verformbarer Bereich des Umsetzermittels, der die Beweglichkeit des Umsetzermittels und eine Rückstellkraft zur Rückkehr an die nicht betätigte Position bereitstellt. Mit der Bereitstellung eines verjüngten Abschnitts wird der Fachmann durch die Möglichkeit der Dimensionierung des verjüngten Abschnitts in die Lage versetzt, die gewünschte Ortsveränderung des zweiten Sensoranordnungselements mit einfachen Mitteln und bei Beibehaltung der einstückigen Ausführung umzusetzen.
Bevorzugt sind nicht nur Umsetzermittel und Trägerstruktur einstückig miteinander verbunden, sondern zusätzlich auch Betätigungsbereich und Trägerstruktur einstückig miteinander verbunden. Durch die Bereitstellung der Trägerstruktur mit Umsetzermittel und Betätigungsbereich als einstückige Bestandteile der Trägerstruktur wird eine weitere Minimierung der erforderlichen Bauteilanzahl und damit einhergehend eine weitere Reduzierung der Herstellungskosten erreicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerstruktur aus einem spritzgegossenen Kunststoff hergestellt, beispielsweise einem duroplastischen Kunststoff oder einem thermoplastischen Kunststoff wie insbesondere einem Polycarbonat, wodurch eine kostengünstige Massenproduktion und eine gute Langlebigkeit erreicht werden. Aber auch aus metallischen Werkstoffen bestehende Ausführungsformen der Trägerstruktur sind denkbar.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Betätigungsanordnung weist das erste Sensoranordnungselement eine induktive Spule einer induktiven Sensoranordnung auf, wobei die induktive Sensoranordnung bevorzugt als analoger Schaltkreis ausgeführt ist, der einen Mikrocontroller und die induktive Spule aufweist. Alternativ kann die Sensoranordnung als integriertes Schaltkreismodul ausgeführt sein. Die Sensoranordnung kann beispielsweise an der Trägerstruktur angeordnet sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das erste Sensoranordnungselement, in diesem Fall also die Spule, gemeinsam mit der Sensoranordnung, zwar in definierter Positionierung zu der Trägerstruktur positioniert ist, nicht aber mit dieser verbunden ist. Die genaue Positionierung der Sensoranordnung ist nicht von vorrangiger Bedeutung und kann von dem mit der konstruktiven Umsetzung der Erfindung betrauten Fachmann anhand gängiger Überlegungen vorgenommen werden. Auch ist die Verbindung oder die Verbindbarkeit des induktiven Sensors mit einer Auswerteschaltung kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung, ist aber bei Einsatz der Erfindung selbstverständlich vom Fachmann problemlos umsetzbar. Wesentlich ist lediglich, dass die Spule, welche als erstes Sensoranordnungselement über die Erfassung einer Ortsveränderung des zweiten Sensoranordnungselements die Grundlage für die Betätigungserkennung darstellt, in der oben dargelegten Weise mit dem zweiten Sensoranordnungselement zusammenwirken kann. Dies erfolgt, wie eingangs erläutert, durch die Bewegung des zweiten Sensoranordnungselements bei Betätigung des Betätigungsbereichs, wobei die Bewegung des Betätigungsbereichs über das Umsetzermittel zu der Bewegung des zweiten Sensoranordnungselements zu dem ersten Sensoranordnungselement hin, in diesem Fall zu der induktiven Spule des induktiven Schaltkreismoduls hin, führt und dadurch für das erste Sensoranordnungselement sensierbar wird.
In dem Fall, dass das erste Sensoranordnungselement eine induktive Spule ist, weist das zweite Sensoranordnungselement bevorzugt einen metallischen Bereich auf.
Es kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass das erste Sensoranordnungselement wenigstens zwei induktive Sensoren aufweist, die lateral beabstandet positioniert sind, wobei eine mit den wenigstens zwei induktiven Sensoren gekoppelte Steuereinrichtung eingerichtet ist, Messergebnisse aller der induktiven Sensoren zu erfassen. Bevorzugt ist das erste Sensoranordnungselement aus einem derart weichen Material ausgewählt, dass in Abhängigkeit von der Position der Betätigung, beispielsweise durch einen Finger, und/oder von dem Maß der Betätigung, also der Krafteinwirkung auf das erste Sensoranordnungselement, nicht nur eine kraftabhängige Ortsveränderung des ersten Sensoranordnungselements herbeiführt wird, sondern auch eine Verformung des ersten Sensoranordnungselements bewirkt wird, die sich bei Betätigung ergibt. Dadurch, Induktivitäten an lateral beabstandeten Spulenpositionen ermittelt werden, ergibt sich ein ortsabhängiges Profil von erfassten Werten. Aus dem sich ergebenden Profil kann eine entsprechend eingerichtete Steuereinrichtung, die mit der Betätigungsanordnung gekoppelt ist oder Bestandteil des ersten Sensoranordnungselements ist, auf eine bestimmte Art der Betätigung schließen. Die Erkennung der betätigung kann beispielsweise über ein vorheriges empirisches Sammeln von Referenzdaten erfolgen.
In dem bevorzugten Fall, dass das Umsetzermittel, insbesondere gemeinsam mit der Trägerstruktur und dem Betätigungsbereich, aus einem spritzgegossenen Kunststoff besteht und das erste Sensoranordnungselement eine induktive Spule aufweist, ist die Sensierbarkeit des zweiten Sensoranordnungselements erst gegeben, wenn dieses einen metallischen Bereich aufweist. Vorteil einer derartigen Konfiguration ist, dass die Anordnung eines metallischen Materials, beispielsweise empirisch und mittels Materialauswahl und/oder Auswahl der geometrischen Gestaltung des metallischen Materials, auf eine gewünschte Sensierungsperformance hin optimiert werden kann. Das Anordnen eines metallischen Bereichs auf dem Umsetzermittel kann beispielsweise erfolgen, indem das zweite Sensoranordnungselement eine metallische Folie, eine metallische Lackierung und/oder eine metallische Dünnschicht aufweist. Der Begriff metallisch kann sich insbesondere auf ein metallisches Element oder eine metallische Legierung beziehen, aber es sind im allgemeineren Sinne alle Materialien mit einem zur Sensierung durch den induktiven Sensor ausreichenden Anteil metallischer Elektronenleitung umfasst, wie beispielsweise unterstöchiometrisches Titannitrit.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das zweite Sensoranordnungselement ein ferritisches Element aufweist.
Alternativ kann das erste Sensoranordnungselement auch als kapazitiver Sensor ausgebildet sein.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das zweite Sensoranordnungselement der Betätigungsanordnung als induktiver Sensor ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform wird die Umsetzung der Bewegung des Betätigungsbereichs in eine Ortsveränderung des induktiven Sensors herbeigeführt, es wird also der Sensor selbst bewegt. Die grundsätzliche Funktionsweise ist dieselbe wie bei den eingangs beschriebenen Ausführungsformen, da zur Sensierung der Abstand zwischen Sensor und zu sensierendem Element und/oder die Änderung des Abstands zwischen Sensor und zu sensierendem Element entscheidend ist.
In einer Weiterbildung weist das zweite Sensoranordnungselement eine induktive Spule einer als integriertem Schaltkreismodul ausgebildeten induktiven Sensoranordnung oder eines analogen Schaltkreises auf. Bevorzugt ist das integrierte Schaltkreismodul als Platine ausgebildet und Bestandteil des Umsetzermittels und damit auch der Betätigungsanordnung beziehungsweise ist der analoge Schaltkreis auf dem Umsetzermittel angeordnet.
Bei den Ausführungsformen, in denen das zweite Sensoranordnungselement ein induktiver Sensor ist, weist das erste Sensoranordnungselement bevorzugt einen metallischen Bereich und/oder einen Ferrit auf.
Der metallische Bereich oder der Ferrit ist bevorzugt als Folie, Lackierung und/oder Dünnschicht ausgebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen das erste Sensoranordnungselement und das zweite Sensoranordnungselement jeweils einen komplementär ausgeformten Bereich auf. Beispielsweise kann das erste Sensoranordnungselement eine konkave Krümmung aufweisen und das zweite Sensoranordnungselement eine zu der konkaven Krümmung komplementäre konvexe Krümmung aufweisen. Dadurch, dass die beiden Sensoranordnungselemente komplementär zueinander ausgeformte Krümmungen aufweisen, wird der sensorisch erfassbare Bereich vergrößert und außerdem in seiner Erkennungsgenauigkeit verbessert.
Besonders bevorzugt ist die Trägerstruktur Bestandteil eines Türgriffs, mit anderen Worten wird eine Verbindung der vorgeschlagenen Betätigungsanordnung als ein Bauelement eines Türgriffs vorgeschlagen. Dies umfasst außerdem den Gedanken, dass ein Türgriff vorgesehen ist, der die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung oder eine ihrer Weiterbildungen umfasst. Ein weiterer Gedanke besteht in der Verwendung der erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung oder einer ihrer Weiterbildungen in einem Türgriff eines Fahrzeugs.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in denen beispielhaft Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten wie auch die nachfolgend erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind.
Es zeigen:

1: eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung im nicht betätigtem Zustand;
2: eine schematische Schnittdarstellung der in 1 dargestellten Ausführungsform der Betätigungsanordnung in betätigtem Zustand;
3: eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung im nicht betätigtem Zustand;
4: eine schematische Schnittdarstellung der in 3 dargestellten Ausführungsform der Betätigungsanordnung in betätigtem Zustand;
5: eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung im nicht betätigtem Zustand;
6: eine schematische Schnittdarstellung der in 5 dargestellten Ausführungsform der Betätigungsanordnung in betätigtem Zustand;
7: eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung im nicht betätigtem Zustand;
8: eine schematische Schnittdarstellung der in 7 dargestellten Ausführungsform der Betätigungsanordnung in betätigtem Zustand;
9 und 10: zwei Ausführungsbeispiele für eine in einem Türgriff angeordnete Betätigungsanordnung.

In 1 ist eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsanordnung 1 dargestellt. Die Betätigungsanordnung 1 weist eine Trägerstruktur 2 auf, die zum Tragen zumindest eines Teils der weiteren Bestandteile der Betätigungsanordnung 1 dient. Die Trägerstruktur 2 besteht beispielsweise aus einem spritzgegossenen Kunststoff, wie zum Beispiel einem spritzgegossenen Polycarbonat, prinzipiell können aber auch andere Materialien mit ausreichender struktureller Stabilität, insbesondere Festigkeit, verwendet werden. Die Trägerstruktur 2 weist einen Abschnitt 3 auf, der gegenüber den angrenzenden Bereichen weniger dick ist, also gegenüber diesen angrenzenden Bereichen verjüngt ist. Dies führt insbesondere zu einer geringeren Biegesteifigkeit, wobei die Biegesteifigkeit des Abschnitts 3 derart dimensioniert ist, dass die Trägerstruktur 2 in dem Abschnitt 3 von einem Bediener durch Drücken manuell, mittelbar oder unmittelbar, in eine Auslenkung gebracht werden kann. In der gezeigten Ausführungsform stellt dieser Abschnitt einen Betätigungsbereich 3 in einer Ausführung dar, in der der Betätigungsbereich 3 als einstückiger Bestandteil der Trägerstruktur 2 ausgebildet ist. Durch die gegenüber den anliegenden Bereichen der Trägerstruktur 2 vorgesehene Verjüngung kann der Bediener in Richtung des in 2 dargestellten Pfeils 4 durch ein vergleichsweise leichtes Drücken mit Ausübung der Kraft F auf den Abschnitt 3 dessen Auslenkung bewirken, im Beispiel der 1 infolge einer Verformung.
In dem von der Trägerstruktur 2 gebildeten inneren Halbraum 8 der Betätigungsanordnung 1 ist an einem Befestigungsort 5 ein als Flachelement ausgebildetes Umsetzermittel 6 angeordnet. Das Umsetzermittel 6 weist von einer Innenfläche 10 der Trägerstruktur 2 ausgehend in den durch die Trägerstruktur 2 gebildeten Halbraum 8 hinein und ist dadurch mit einem Abschnitt dem Betätigungsbereich 3 gegenüberliegend positioniert. Unabhängig von der konkreten sonstigen Ausgestaltung gilt für eine Gruppe von denkbaren Ausführungsformen der Betätigungsanordnung 1, dass der Abstand zwischen Betätigungsbereich 3 und Umsetzermittel 6 derart gewählt sein muss, dass der Betätigungsbereich 3 bei genügend starker Auslenkung des Betätigungsbereichs 3 eine Kraft auf das Umsetzermittel 6 ausüben kann. Das Umsetzermittel 6 ist als flaches, am Befestigungsort 5 mit der Trägerstruktur 2 verbundenes Element ausgebildet und erstreckt sich in zu dem Betätigungsbereich 3 paralleler oder höchstens um 5 Grad geneigter Orientierung entlang einer Längserstreckung der Trägerstruktur 2.
An einem vom Befestigungsort 5 beabstandeten Ende 12 des Umsetzermittels 6 ist auf der vom Betätigungsbereich 3 abgewandten Fläche des Umsetzermittels 6 ein als metallische Folie ausgebildetes zweites Sensoranordnungselement 9 befestigt.
Die Betätigungsanordnung 1 weist ein erstes Sensoranordnungselement 7 auf, das weiter von dem Betätigungsbereich 3 entfernt ist als das zweite Sensoranordnungselement 9, das Umsetzermittel 6 ist also zwischen dem Betätigungsbereich 3 und dem ersten Sensoranordnungselement 7 positioniert.
Das erste Sensoranordnungselement 7 ist als induktive Sensorspule ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist die induktive Sensorspule Bestandteil einer induktiven Sensoranordnung, die als integriertes Schaltkreismodul 13 ausgebildet ist. Es kann sich bei diesem integrierten Schaltkreismodul beispielsweise um ein Modul handeln, wie es von der Firma Texas Instruments unter dem Produktnamen LDC 1000 oder auch LDC 1000EVM angeboten wird. Aber auch andere als integriertes Schaltkreismodul angebotene, zur Erkennung einer Bewegung oder einer Änderung der Position des metallischen zweiten Sensoranordnungselements 9 geeignete, Induktionserfassungsmodule können verwendet werden. Alternativ können analoge Schaltungen verwendet werden, in welcher die induktive Sensorspule eingekoppelt ist und die einen Mikrocontroller zur Steuerung und Auswertung der Näherungssignale aufweist.
Der Betätigungsbereich 3 ist mittels Drückens zunächst in einer Erstauslenkung A0 auslenkbar, die in 1 dargestellt ist. Bei Auslenkung mit der Erstauslenkung A0 gelangt der Betätigungsbereich 3 in Berührung mit dem Umsetzermittel 6 und wird von da an zu einer mechanischen Krafteinwirkung auf das Umsetzermittel 6 befähigt. Wie 2 zu entnehmen ist, führt eine Auslenkung über die Erstauslenkung hinaus in einer Gesamtauslenkung A0 + A zu einer Bewegung des Umsetzermittels 3, das von dem Betätigungsbereich 3 in einem der über die Erstauslenkung A0 hinausgehenden Auslenkung A entsprechendem Maß in eine zu dem ersten Sensoranordnungselement 9 weisende Richtung. Aufgrund der Hebelwirkung des Umsetzermittels 6 wird das zweite Sensoranordnungselement weiter bewegt als die über die Erstauslenkung A0 hinausgehende Auslenkung A, zumindest also für den Abschnitt der Auslenkung A des Betätigungsbereichs 3 ist die Ortsveränderung für jeden Punkt des zweiten Sensoranordnungselements 9 größer als die Auslenkung A, das bedeutet in der gezeigten Darstellung insbesondere auch, dass jeder der Punkte des zweiten Sensoranordnungselements 9 seinen Abstand von dem ersten Sensoranordnungselements um eine größere Strecke verringert als irgendein beliebiger Punkt des Betätigungsbereichs 3.
Das zweite Sensoranordnungselement 9, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine metallische Folie, ist zwischen dem als induktive Spule ausgebildeten ersten Sensoranordnungselement 7 und Betätigungsbereich 3 angeordnet. Die Position der Folie 9, die Ausformung des Umsetzermittels 6 und die Wahl des Befestigungsorts 5 an der Trägerstruktur 2 sind auf Position und Auslenkung des Betätigungsbereichs 3 bei Kraftausübung in Richtung des Pfeils 4 derart aufeinander abgestimmt angepasst, dass bei Auslenkung des Betätigungsbereichs 3 an dem Druckort 11 das Umsetzermittel zwischen Druckort 11 und Befestigungsort 5 einen Hebelarm B aufweist und deswegen eine Ortsveränderung der Folie 9 zur Folge hat, die gegenüber der Auslenkung des Betätigungsbereichs 3 zumindest in einem Abschnitt, bevorzugt für jeden Punkt der Folie 9, der Zurücklegung einer größeren Weglänge als der Auslenkung des Betätigungsbereichs 3 über die Erstauslenkung A0 entspricht. Das zweite Sensoranordnungselement 9 vollzieht dadurch in einem verstärkten Maße eine Ortsveränderung zu der Sensorspule 7 hin, als es durch die Auslenkung A alleine der Fall wäre. Die Ortsveränderung ist nämlich größer als die Auslenkung des Betätigungsbereichs, das heißt, jeder Punkt des zweiten Sensoranordnungselements ist in seiner ausgelenkten Form weiter von seinem Ruhezustand entfernt als die Auslenkung A groß ist. Dies liegt darin begründet, dass der Befestigungsort 5 des Umsetzermittels 6 an der Trägerstruktur 2 derart gewählt ist, dass er mit dem Druckort 11 einen Hebelarm (Strecke B) bildet, und dass das zweite Sensoranordnungselement 9 weiter von dem Befestigungsort 5 entfernt ist als der Druckort 11. Letzteres bedeutet, dass zumindest ein Abschnitt des zweiten Sensoranordnungselements 9 weiter von dem Befestigungsort 5 entfernt ist als der Druckort 11, bevorzugt jeder Punkt des zweiten Sensoranordnungselements 9 weiter von dem Befestigungsort 5 entfernt ist als der Druckort 11. Aus den Hebelgesetzen folgt unmittelbar, dass jeder Punkt des zweiten Sensoranordnungselements 9 stärker ausgelenkt wird, also eine längere Strecke zurücklegt, als der Betätigungsbereich ausgelenkt wird.
In dem Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen Umsetzermittel 6 und Betätigungsbereich 3 derart ausgewählt dass A0/(A0 + A_max) für eine erreichbare, bei Auslegung des Betätigungsbereichs durch den Fachmann vorgegebene, Maximalauslenkung A_max, einen Wert von höchstens 10 Prozent aufweist, bevorzugt höchstens 5 Prozent, die Auslenkung A ist entsprechend deutlich größer als die Erstauslenkung.
Es sind jedoch auch Ausführungen möglich, in denen A0 ein verschwindend kleiner Abstand ist oder Null beträgt.
Das zweite Sensoranordnungselement 9 ist an dem Umsetzermittel 6 und zu dem ersten Sensoranordnungselement 7 hin orientiert und wird, wie in 2 zu erkennen, durch das Drücken des Betätigungsbereichs 3 zu dem ersten Sensoranordnungselement 7 hin bewegt.
In dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind Trägerstruktur 2, Umsetzermittel 6 und Betätigungsbereich 3 als Bestandteile eines einstückigen Bauteils bereitgestellt, bevorzugt aus einem spritzgegossenen thermoplastischen Kunststoff.
Mit der vorliegenden Betätigungsanordnung 1 wird eine Betätigung detektierbar, indem eine sensierbare Fläche, in diesem Fall das als Folie 9 ausgebildete zweite Sensoranordnungselement 9, eine gegenüber der über die Erstauslenkung A0 hinausgehende Auslenkung A vergrößerte Ortsveränderung vollzieht. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass der Abstand des als Sensorspule ausgebildeten ersten Sensoranordnungselements 7 von dem zu detektierenden Bereich, nämlich dem zweiten Sensoranordnungselement 9, im Falle einer Nichtbetätigung deutlich größer ist als er ohne die durch das Umsetzermittel 6 bereitgestellte Hebelwirkung erforderlich wäre. Dadurch wird eine hohe Sensitivität erreicht. Dadurch, dass der im Ruhestand vorliegende Abstand zwischen Sensorspule und zu detektierendem Bereich, nämlich in diesem Fall der Folie 9, entsprechend vergrößert ist, ist auch bei Erstzusammenbau der Befestigungsanordnung 1 und insbesondere der Anordnung des ersten Sensoranordnungselements 7 eine geringere Anforderung an die Zusammenbaugenauigkeit erforderlich als es andernfalls der Fall wäre. Dadurch werden nicht zuletzt die Montagekosten potentiell reduziert.
Die Ausführungsform der 3 und 4 unterscheidet sich von der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform insbesondere darin, dass der Betätigungsbereich 3 gegenüber seinen umliegenden Bereichen nicht verjüngt ist. Die Außenfläche des Betätigungsbereichs 3, die zur Kraftbeaufschlagung mittels Fingerdrucks vorgesehen ist, ist somit mit den umliegenden Bereichen bündig. Eine genügend hohe Biegsamkeit wird durch eine geeignete Materialwahl erreicht, der Betätigungsbereich 3 ist teilweise aus einem Material mit gegenüber umliegenden Bereichen geringerer Biegesteifigkeit hergestellt.
Die Ausführungsform der 5 und 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 3 und 4 dahingehend, dass in einem Inneren der Betätigungsanordnung an der Fläche 17, die dem Umsetzermittel zugewandt ist, die also die dem Umsetzermittel nächste Fläche des den Betätigungsbereich 3 aufweisenden Abschnitts der Trägerstruktur ist, eine Erhebung 16 angeordnet ist. Die Erhebung 16 ist einstückig mit der Trägerstruktur ausgebildet und berührt im unbetätigten Zustand des Betätigungsbereichs 3 das Umsetzermittel an dem Druckort 18. Die Erhebung 16 ist außerdem in dem Abschnitt der Trägerstruktur positioniert, der den Betätigungsbereich 3 aufweist. Aufgrund dieser Konstellation führt bereits eine sehr geringe Auslenkung des Betätigungsbereichs 3 zu einer sensierbaren Bewegung des zweiten Sensoranordnungselements 9. Aus diesem Grund ist in der Ausführungsform der 5 und 6 auch keine spezielle Ausgestaltung des Betätigungsbereichs 3 für eine leichtere Verformbarkeit erforderlich, sondern der Betätigungsbereich 3 ist einstückig mit seiner Umgebung ausgebildet und unterscheidet sich von dieser lediglich durch die vorbekannte relative Lage zu der Erhebung 16.
Als weiteren Unterschied zu der Ausührungsform der 3 und 4 weist die Betätigungsanordnung der 5 und 6 einen zweiten Betätigungsbereich 3` auf. Der zweite Betätigungsbereich 3' ist außerdem mit einer zweiten Erhebung 16` gekoppelt und befindet sich an der dem Umsetzermittel 6 zugewandten Fläche 17 der Trägerstruktur in 2 in dem Abschnitt des zweiten Betätigungsbereichs 3'. Bei Betätigung des zweiten Betätigungsbereichs 3` erreicht die Erhebung einen zweiten Druckort 18` des Umsetzermittels 6. Dadurch, dass der zweite Druckort 18` deutlich weiter von dem Befestigungsort 5 des Umsetzermittels 6 entfernt ist als der erste Druckort 18, detektiert die Spule 7 bei Betätigung mit dem ersten Betätigungsbereich 3 ein stärkeres Signal und/oder eine stärkere Signaländerung, als es mit einer Betätigung mit dem zweiten Betätigungsbereich 3` möglich wäre.
Die Ausführungsform der 7 und 8 unterscheidet sich von derjenigen der 1 und 2 dadurch, dass das erste Sensoranordnungselement 7 als die Folie ausgebildet ist, welche in der Ausführungsform der 1 und 2 das zweite Sensoranordnungselement dargestellt hat, und dass das zweite Sensoranordnungselement 9 als induktive Spule ausgebildet ist, wobei das Umsetzerelement 6 zusätzlich das integrierte Schaltkreismodul 13 der induktiven Sensoranordnung trägt und bewegt. Mit anderen Worten ist in der Ausführungsform der 3 und 4 mit der Folie das zu sensierende Element 7 ortsfest positioniert und wird der Sensor 9 selbst durch Betätigung des Betätigungsbereichs 3 bewegt. Wie im ersten Fall detektiert die Spule eine Änderung der Distanz zwischen Folie und Spule, das Wirkprinzip zwischen der Ausführungsform der 1 und der Ausführungsform der 3 ist insoweit das gleiche.
In 9 ist ein Türgriff 15 dargestellt. Der Türgriff 15 weist einen Hohlraum auf, in dem eine Betätigungsanordnung 1 eingebracht ist. Die Betätigungsanordnung 1 ist derjenigen der 1 ähnlich. Zur Betätigung der Betätigungsanordnung erfolgt eine Betätigung des Betätigungsbereichs 3 über eine federrückgestellte Taste 14, die durch ein Loch in den Türgriff 15 hinein eingeführt und zur Betätigung der Betätigungsanordnung 1 ausgebildet ist.
Der in 10 im Querschnitt dargestellte Türgriff 15 unterscheidet sich von dem in 5 dargestellten Türgriff dadurch, dass ein Abschnitt der Griffschale des Türgriffs die Trägerstruktur 2 bildet, wodurch eine Außenhülle des Türgriffs 15 unmittelbar als Betätigungsbereich 3 mittels Fingerdrucks betätigbar ist.

Claims

Betätigungsanordnung (1) zur Detektion einer Betätigung, wobei die Betätigungsanordnung (1) aufweist: - eine Trägerstruktur (2), - einen an der Trägerstruktur (2) angeordneten oder als Bestandteil der Trägerstruktur (2) ausgebildeten Betätigungsbereich (3), - ein relativ zu der Trägerstruktur (2) ortsfest positioniertes oder an der Trägerstruktur (2) angeordnetes erstes Sensoranordnungselement (7), - ein an der Trägerstruktur (2) angeordnetes Umsetzermittel, wobei der Betätigungsbereich (3) mittels einer Druckkraft eine Krafteinwirkung auf das Umsetzermittel herbeiführend bewegbar ausgebildet ist mit einer infolge der Krafteinwirkung auf das Umsetzermittel (6) erfolgenden Bewegung des Umsetzermittels mit einem an dem Umsetzermittel angeordneten zweiten Sensoranordnungselement (9) von seiner Ruhelage ausgehend in eine zu dem ersten Sensoranordnungselement (7) hin weisende Richtung, wobei das Umsetzermittel (6) ausgebildet ist, eine Auslenkung des Betätigungsbereichs (3) zumindest für einen Abschnitt der Auslenkung des Betätigungsbereichs (3) in eine Ortsveränderung des zweiten Sensoranordnungselements (9) umzusetzen, bei der zumindest für einen Punkt des zweiten Sensoranordnungselements (9) die Ortsveränderung größer ist als die Auslenkung des Betätigungsbereichs.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsbereich (3) als Bereich der Trägerstruktur (2) mit im Vergleich zu einem benachbarten Bereich geringerer Biegesteifigkeit ausgebildet ist.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsbereich (3) - einen Bereich der Trägerstruktur (2) mit im Vergleich zu einem benachbarten Bereich geringerer Wanddicke aufweist, und/oder - einen mit Ausnehmungen und/oder Vertiefungsstrukturen versehenen Bereich der Trägerstruktur (2) aufweist, und/oder - ein Einsatzelement aufweist, das in einem Aufnahmeloch der Trägerstruktur (2) angeordnet ist und ein geringeres Biegemodul aufweist als ein benachbarter Bereich der Trägerstruktur.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umsetzermittel (6), bevorzugt mit einem ersten Ende des Umsetzermittels (6) einseitig an der Trägerstruktur (2) befestigt, zwischen dem ersten Sensoranordnungselement (7) und dem Betätigungsbereich (3) angeordnet ist, wobei ein Befestigungsort (5) des Umsetzermittels (6) an der Trägerstruktur (2) und ein bei der Auslenkung des Betätigungsbereichs (3) durch den Betätigungsbereich (3) oder durch eine an einer dem Umsetzermittel zugewandten Fläche der Trägerstruktur angeordneten Erhebung (16, 16') an dem Umsetzermittel (6) erreichter Druckort (11, 18, 18') einen Hebelarm bilden, wobei das zweite Sensoranordnungselement (9) an dem Umsetzermittel (6) weiter von dem Befestigungsort (5) beabstandet ist als der Druckort (11, 18, 18').
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (16) an einer in einem Inneren der Betätigungsanordnung (1) befindlichen Fläche (17) der Trägerstruktur (2) angeordnet ist, die dem Umsetzermittel (6) zugewandt ist, wobei die Erhebung (16) im unbetätigten Zustand des Betätigungsbereichs (3) in Berührung mit dem Umsetzermittel (6) steht oder bei Betätigung des Betätigungsbereichs (3) mit dem Umsetzermittel (6) in Krafteinwirkung tritt.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (2) zusätzlich zu dem Betätigungsbereich (3) einen zweiten Betätigungsbereich (3') aufweist, wobei der zweite Betätigungsbereich (3') oder eine zweite Erhebung (16`), die an einer dem Umsetzermittel (6) zugewandten Fläche (17) der Trägerstruktur (2) angeordnet ist, bei Betätigung des zweiten Betätigungsbereichs (3') einen zweiten Druckort (18') des Umsetzermittels (6) erreichen, wobei der zweite Druckort (18') und der erste Druckort (18) unterschiedlich weit von dem Befestigungsort (5) des Umsetzermittels (6) entfernt sind.
Betätigungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand des zweiten Druckorts (18') von dem Befestigungsort (5) wenigstens 20 Prozent größer ist als ein Abstand des ersten Druckorts (18) von dem Befestigungsort (5).
Betätigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensoranordnungselement (9) an dem Umsetzermittel (6) zu dem ersten Sensoranordnungselement (7) hin orientiert ist und durch Bewegen des Umsetzermittels infolge des Drückens des Betätigungsbereichs zu dem ersten Sensoranordnungselement (7) hin bewegend ausgebildet ist.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umsetzermittel (6) und die Trägerstruktur (2) einstückig ausgebildet sind.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Druckort (11) des Umsetzermittels (6) und dem Befestigungsort (5) des Umsetzermittels (6) an der Trägerstruktur (2) befindlicher Abschnitt des Umsetzermittels (6) eine Verjüngung aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsbereich (3) und die Trägerstruktur (2) einstückig hergestellt sind und/oder dass eine Außenfläche des Betätigungsbereichs bündig mit einer Außenfläche der Trägerstruktur ausgebildet ist.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (2) aus einem spritzgegossenen Kunststoff, bevorzugt einem spritzgegossenen duroplastischen Kunststoff oder einem thermoplastischen Kunststoff, besonders bevorzugt einem spritzgegossenem Polycarbonat, besteht.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensoranordnungselement (7) einen induktiven Sensor aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensoranordnungselement (7) eine induktive Spule einer als analogem Schaltkreis oder als integriertem Schaltkreismodul (13) ausgebildeten induktiven Sensoranordnung aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 13 oder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensoranordnungselement (7) wenigstens zwei induktive Sensoren aufweist, die lateral beabstandet positioniert sind, wobei eine mit den wenigstens zwei induktiven Sensoren gekoppelte Steuereinrichtung eingerichtet ist, Messergebnisse aller der induktiven Sensoren zu erfassen.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensoranordnungselement (9) einen metallischen Bereich aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensoranordnungselement (9) eine Folie, eine Lackierung, eine Dünnschicht und/oder ein ferritisches Element aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensoranordnungselement (7) und/oder das zweite Sensoranordnungselement (9) einen kapazitiven Sensor aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensoranordnungselement (9) ein induktiver Sensor ist.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensoranordnungselement (9) eine induktive Spule eines analogen Schaltkreises oder einer als integriertem Schaltkreismodul (13) auf einer bedruckten Platine ausgebildeten induktiven Sensoranordnung aufweist und an dem Umsetzermittel (6) angeordnet oder Bestandteil des Umsetzermittels ist.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 19 oder nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensoranordnungselement (7) wenigstens zwei induktive Sensoren aufweist, die lateral beabstandet positioniert sind, wobei eine mit den wenigstens zwei induktiven Sensoren gekoppelte Steuereinrichtung eingerichtet ist, Messergebnisse aller der induktiven Sensoren zu erfassen.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensoranordnungselement (7) einen metallischen Bereich aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensoranordnungselement (7) eine Folie, eine Lackierung, eine Dünnschicht und/oder ein ferritisches Element aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensoranordnungselement (7) und das zweite Sensoranordnungselement (9) jeweils einen komplementär ausgeformten Bereich aufweisen.
Betätigungsanordnung (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensoranordnungselement (7) eine zum ersten Sensoranordnungselement hinweisende konkav ausgeformte Krümmung aufweist.
Betätigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (2) einen Bestandteil eines Türgriffs (15), insbesondere eine Griffschale eines Türgriffs (15), aufweist.