DE102023002345A1

DE102023002345A1 - Schlüsselgehäuse und Verfahren zur Herstellung wenigstens eines Gehäuseteils

Info

Publication number: DE102023002345A1
Application number: DE102023002345.0A
Authority: DE
Inventors: Till Zimmermann; Marcel Bastiaanse
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2023-06-09
Filing date: 2023-06-09
Publication date: 2024-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schlüsselgehäuse (2) für einen elektronischen Fahrzeugschlüssel, umfassend wenigstens ein Gehäuseteil (1), welches eine Trägerfolie (3) umfasst, die mit einer Transferlackschicht (4) und einer Schutzschicht (6) versehen ist, und die dreidimensional in die gewünschte Form des Gehäuseteils (1) umgeformt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schlüsselgehäuse für einen elektronischen Fahrzeugschlüssel. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung wenigstens eines Gehäuseteils für ein solches Schlüsselgehäuse.
Aus der DE 10 2009 022 667 B4 ist ein Fahrzeugschlüssel mit Betätigungselement und ein Verfahren zum Herstellen desselben bekannt. Dabei besteht ein großer Teil des Fahrzeugschlüssels aus einem weichen Material, welches sich auch über Tasten als Betätigungselement für den Schlüssel zieht.
Aus der DE 10 2021 112 416 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffartikels bekannt. Dabei wird ein Substrat hinterdruckt, um eine Dekorschicht zu schaffen. Das Substrat selbst kann eine Folie beispielsweise aus Polyurethan sein.
Die DE 10 2008 022 224 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteils mit einer Lackbeschichtung. Hierdurch lässt sich über eine hinterspritzte Lackfolie ein in Wagenfarbe gestaltetes Verkleidungsteil schaffen.
Zum weiteren Stand der Technik kann ferner auf eine thermische Transferfolie und ein lösungsmittelfreies Verfahren zur Lackierung gemäß der DE 10 2008 003 629 A1 verwiesen werden.
Ein Fahrzeugschlüssel, wie er beispielsweise im zuerst genannten Stand der Technik beschrieben ist, ist prinzipiell funktional. Er hat jedoch den Nachteil, dass er aufgrund des elastischen Materials eine deutliche Einschränkung in seiner Gestaltung aufweist. Das elastische Material ist üblicherweise schwarz ausgeführt. Es kann den Aufbau der in dem Schlüsselgehäuse befindlichen Elektronik zwar abdichten und gleichzeitig eine Betätigung von unter dem Gehäuseoberteil liegenden Tasten ermöglichen. Ansonsten ist es jedoch sehr eingeschränkt, was die gestalterischen Optionen angeht. Der Schlüssel wirkt damit für eine ihn nutzende Person wenig hochwertig und fühlt sich aufgrund der gummiartigen Oberfläche auch bei der Betätigung nicht hochwertig an.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin ein verbessertes Schlüsselgehäuse mit wenigstens einem Gehäuseteil anzugeben, welches einfach und effizient eine hochwertige Gestaltung ermöglicht und gleichzeitig eine hochwertige Haptik erlaubt. Ferner ist es die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäuseteils anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schlüsselgehäuse mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Im Anspruch 9 ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung wenigstens eines Gehäuseteils eines solchen Schlüsselgehäuses angegeben. Auch dieses Verfahren löst mit dem erhältlichen Verfahrensprodukt die Aufgabe. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Schlüsselgehäuses und des Verfahrens ergeben sich aus den von den beiden Hauptansprüchen jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Schlüsselgehäuse umfasst ein Gehäuseteil, welches aus einer Trägerfolie ausgebildet wird, die mit einer Transferlackschicht und einer Schutzschicht versehen ist. Dieses Gehäuseteil kann dann in die gewünschte Form einfach umgeformt werden, um so auch bei einer komplexen Formgebung eine glatte und geschlossene Oberfläche mit hochwertiger Haptik und hochwertiger Optik zu gewährleisten. Die Transferlackschicht kann dabei insbesondere in der Farbe des zu dem Schlüsselgehäuse des elektronischen Fahrzeugschlüssels gehörenden Fahrzeugs ausgeführt sein, um so eine Zuordnung des Schlüssels zu dem jeweiligen Fahrzeug zu symbolisieren.
Dieses hochwertige Schlüsselgehäuse kann nun gemäß einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung in der Art realisiert sein, dass die Trägerfolie einen Befestigungsrahmen aufweist, welcher an die Trägerfolie angespritzt ist. Ein solcher an die Trägerfolie angespritzter Befestigungsrahmen erlaubt eine einfache und effiziente Befestigung des Gehäuseteils beispielsweise an anderen Gehäuseteilen, welche vergleichbar oder auch in einer anderen Technologie ausgeführt sind. Der Befestigungsrahmen kann dafür z.B. Clip-Elemente, Rastnasen oder dergleichen aufweisen.
Eine besonders günstige Ausgestaltung des Schlüsselgehäuses gemäß der Erfindung kann es ferner vorsehen, dass die Trägerfolie in Chromoptik ausgeführt ist. Eine solche Ausgestaltung der Trägerfolie in Chromoptik erlaubt eine außerordentlich hochwertige Designanmutung, insbesondere dann, wenn, und so ist es gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee vorgesehen, die Transferlackschicht Ausnehmungen aufweist, durch welche die Trägerfolie sichtbar ist. Bei diesem Aufbau kann beispielsweise in der Transferlackfolie ein entsprechendes Muster vorgesehen werden, durch welches die Chromfolie sichtbar ist oder zumindest durchscheint. Damit lassen sich beispielsweise Raster von Punkte, von angedeuteten Markenlogos, wie bei der Anmelderin beispielsweise der Stern, über die Fläche des Transferlacks verteilen, um so durch die durchscheinende Chromfolie eine hochwertige grafische Gestaltung des entsprechenden Gehäuseteils zu ermöglichen.
Die Schutzschicht kann dabei gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schlüsselgehäuses als Polyurethan-Lackschicht ausgebildet sein. Eine solche Polyurethan-Lackschicht hat den Vorteil, dass sie mit einer sehr hochwertigen und glatten Oberfläche aushärtet. Gleichzeitig weist das Polyurethan eine gewisse Kaltfließfähigkeit auf, sodass eventuelle Kratzer in der Oberfläche sich bis zu einem gewissen Grad selbst „heilen“. Damit ist durch das Kaltfließverhalten der Polyurethan-Lackschicht eine dauerhaft hochwertige Oberfläche gewährleistet.
Die Schutzschicht ist dabei gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des Schlüsselgehäuses gemäß der Erfindung dicker als die Transferfolie ausgebildet, sie ist also als transparente Schutzschicht auch für die Trageigenschaften des entsprechenden Gehäuseteils mit verantwortlich.
Die Trägerfolie selbst kann dabei gemäß einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung eine Dicke von 400 bis 600 µm, insbesondere ca. 500 µm, aufweisen, die Transferlackschicht eine Dicke von 30 bis 70 µm, insbesondere ca. 50 µm, und die Schutzschicht eine Dicke von 500 bis 900 µm, insbesondere von ca. 700 µm. Dieser Aufbau stellt einen sehr einfachen und effizienten Aufbau dar, welcher sehr gut in die gewünschte Form gebracht werden kann, eine sehr gute optische Anmutung aufweist und dennoch trotz der insgesamt sehr dünnen Ausführung von lediglich 1 bis 1, 5 mm eine ausreichende Stabilität gewährleistet.
Gemäß einer außerordentlich günstigen Ausgestaltung des Schlüsselgehäuses gemäß der Erfindung kann es ferner vorgesehen sein, dass das Gehäuseteil Betätigungstasten abdeckt. Die Betätigungstasten können dann also durch das nahtlos ausgeführte Gehäuseteil hindurch betätigt werden. Sie können beispielsweise beleuchtet sein, um sie, ohne einen Einfluss auf das äußere Design zu haben, sichtbar zu machen. Dies kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass über einen Näherungssensor diese Beleuchtung nur dann eingeschaltet wird, wenn sich ein Finger dem Bereich, in dem die Betätigungstasten angeordnet sind, nähert. Das Gehäuseteil selbst ist wie oben dargelegt vergleichsweise dünn ausgeführt und besteht aus der Trägerfolie der Transferlackschicht und der Schutzschicht. Dieser Aufbau bietet eine ausreichende Flexibilität, um darunterliegende Tasten zu betätigen. Er erzeugt dabei den haptischen Eindruck eines „Knackfroschs“. Die Schicht des Gehäuseteils lässt sich also eindrücken und reagiert ab einer gewissen Verformung mit einem mehr oder weniger schlagartigen Wechsel in eine neue Form, aus welcher das Gehäuseteil bei Entlastung dann zurückspringt. In der eingedrückten Form kann dabei die Betätigung der unter dem Gehäuseteil angeordneten Betätigungstasten erfolgen.
Das Gehäuseteil für das Schlüsselgehäuse kann dabei entgegen der bisherigen Ausgestaltung derartiger Schlüsselgehäuse im Spritzguss effizient und dennoch individuell an das jeweilige Fahrzeug angepasst in der nachfolgenden Art hergestellt werden. Die Trägerfolie, insbesondere eine Trägerfolie in Chromoptik, wird dafür mit dem Transferlack zumindest teilweise beschichtet, wobei auch eine vollständige Beschichtung mit anschließendem Entfernen eines Teils des Transferlacks, beispielsweise über eine Laserbearbeitung, denkbar ist. Dieser kombinierte Aufbau aus Transferfolie und Transferlack wird dann in die gewünschte dreidimensionale Form umgeformt und auf die endgültigen Abmessungen zugeschnitten. In einem dritten Verfahrensschritt wird ein Befestigungsrahmen angespritzt, bevor in einem vierten Verfahrensschritt die mit dem Transferlack versehene Oberfläche der Trägerfolie mit Polyurethan-Lack geflutet wird, welcher nach dem Aushärten die Schutzschicht ausbildet.
Über diesen Aufbau lässt sich das Gehäuseteil in der gewünschten Art und Weise individuell angepasst mit hochwertigem Design herstellen.
Insbesondere können die beiden zuletzt genannten Schritte, also das Anspritzen des Befestigungsrahmens einerseits und das Fluten der dem Befestigungsrahmen gegenüberliegenden Oberfläche des Aufbaus aus Trägerfolie und Transferlack mit dem PU-Lack andererseits im selben Werkzeug erfolgen, sodass durch die Kombination dieser beiden Verfahrensschritte der Fertigungsablauf optimiert werden kann.
Alles in allem bietet sich nun also der Vorteil einer sehr hochwertigen Optik mit einem verhältnismäßig geringen logistischen Aufwand, welcher dennoch einen hohen Grad der Individualisierung über den Transferlack ermöglicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Schlüsselgehäuses bzw. seines Gehäuseteils, sowie dessen Herstellungsverfahren ergeben sich auch anhand des Ausführungsbeispiels, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch ein eben ausgeführtes Gehäuseteil eines Schlüsselgehäuses gemäß der Erfindung;
2 eine dreidimensionale Ansicht eines Schlüsselgehäuses in einer erfindungsgemäßen Ausführung in einer Vorderansicht; und
3 das Schlüsselgehäuse gemäß 2 in einer Rückansicht.

In der Darstellung der 1 ist am Beispiel eines ebenen Gehäuseteils der schematische Aufbau eines mit 1 bezeichneten Gehäuseteils für ein in den 2 und 3 erkennbares Schlüsselgehäuse 2 zu sehen. Das Gehäuseteil 1, dessen spätere Sichtseite in der Darstellung der 1 oben angeordnet ist, besteht im Wesentlichen aus einer Trägerfolie 3, welche insbesondere als Folie in Chromoptik ausgeführt ist. Sie weist vorzugsweise eine Dicke in einer Größenordnung von ca. 500µm, auf. Auf diese Trägerfolie 3 wird nun in einem ersten Verfahrensschritt eine Transferlackschicht 4 aufgebracht, um ein individuelles Design des Gehäuseteils 1 zu erreichen. Die Transferlackschicht 4 hat dabei typischerweise eine Dicke von ca. 50 µm. Dieser Aufbau aus der Trägerfolie 3 und der Transferlackschicht 4 wird anschließend in eine gewünschte dreidimensionale Gestalt umgeformt, was durch die ebene Darstellung in der 1 nicht erkennbar ist, und bezüglich seiner Außenform beschnitten. Danach wird ein in der Darstellung der 1 erkennbarer Befestigungsrahmen 5 angespritzt, typischerweise entlang der äußeren Kanten, wobei auch ein vollflächiger Befestigungsrahmen oder ein an verschiedenen Punkten innerhalb der Fläche ergänzend angebundener Befestigungsrahmen 5 prinzipiell denkbar ist.
Im Anschluss wird, vorzugsweise im selben Werkzeug, die Oberfläche der Transferlackschicht 4 mit einer Schutzschicht 6 versehen, welche insbesondere als transparente Schutzschicht aus einem Polyurethan-Lack hergestellt wird. Das entsprechende Gehäuseteil 1 wird hierfür mit diesem Lack geflutet. Der Polyurethan-Lack der Schutzschicht 6 weist dabei nach dem Aushärten eine Dicke von vorzugsweise ca. 700 µm auf. Hierdurch ist es möglich einen tragfähigen Aufbau aus den drei Schichten 3, 4 und 6 zu schaffen, welcher ohne den Befestigungsrahmen 5 eine Gesamtdicke D in der Größenordnung von ca. 1,3 bis 1,5 mm aufweist. Ein solches durch die Transferlackschicht 4 einfach und effizient in ihrer Optik individualisierbares Gehäuseteil 1 ist dabei ausreichend stabil und erlaubt gleichzeitig eine gewisse Verformung, um beispielsweise im späteren Fahrzeugschlüssel 2, wie der in der Darstellung der 2 und 3 zu erkennen ist, Betätigungstasten 9 durch ein Eindrücken des Gehäuseteils 1 betätigen zu können.
In der Darstellung der 2 ist in einer dreidimensionalen Vorderansicht nun der bereits mehrfach angesprochene Fahrzeugschlüssel mit seinem Schlüsselgehäuse 2 zu erkennen. Das Schlüsselgehäuse 2 soll beispielsweise einen Abschnitt 7 sowie einen weiteren den Schlüsselring aufnehmenden Halteabschnitt 8 aufweisen. Der Abschnitt 7 und der Halteabschnitt 8 sorgen dabei für eine entsprechend hochwertige Anmutung des Schlüsselgehäuses 2. Der Abshcnitt 7 kann dafür aus Metall oder aus verchromtem Kunststoff bestehen, der Halteabschnitt 8 vorzugsweise aus Metall, z.B. einem nicht rostenden Stahl. Diese beiden Abschnitte 7, 8, insbesondere der Abschnitt 7, welcher praktisch die Tragstruktur für das Schlüsselgehäuse 2 ausbildet, wird dann über zwei Gehäuseteile 1 ergänzt. In der Darstellung der 2 ist ein weitgehend ebenes Gehäuseteil 1 im oberen Bereich, beispielsweise in einem oberen Ausschnitt des Abschnitts 7, zu erkennen. Hinter diesem Gehäuseteil 1 können mit gestrichelter Linie angedeutete Bedientasten 9 vorgesehen sein, welche beispielsweise bei einer Annäherung eines Fingers entsprechend beleuchtet sind. Sie scheinen dann durch das vergleichsweise dünne Material des Gehäuseteils aus der Trägerfolie 3, der Transferlackschicht 4 und der Schutzschicht 6 hindurch. Ergänzend oder alternativ dazu können auch auf dem Gehäuseteil 1 grafische Hinweise vorgesehn sein. Durch ein Verformen des Gehäuseteils 1 lassen sich diese Bedientasten 9 betätigen, um beispielsweise das Fahrzeug zu öffnen, zu verschließen, den Kofferraum zu öffnen oder dergleichen.
In der Darstellung der 3 ist nun die Rückseite des Schlüsselgehäuses 2 erkennbar. Die Abschnitte 7 und 8, insbesondere der Abschnitt 7, bilden dabei lediglich einen Rahmen, welcher von einem hier gewölbt ausgeführten Gehäuseteil 1 abgedeckt wird. In diesem Bereich entsteht ausreichend Raum für die Elkektronik im Inneren des Schlüsselgehäuses 2. Außerdem weist dieses Gehäusesteil 1 eine ausreichende Oberfläche auf, um über die individuelle Gestaltung des Gehäuseteils 1 eine hochwertige Optik des Schlüsselgehäuses 2 zu erreichen, beispielsweise indem dieses von der Rückseite her sichtbare Gehäuseteil 1 in Wagenfarbe mit einer Vielzahl von kleinen eingebrachten Herstellerlogos ausgebildet ist. Diese können als Ausnehmungen in die Transferlackschicht 4 eingebracht sein, sodass hier die Chromoptik der Trägerfolie 3 hindurchscheint. Durch die Schutzschicht 6 aus dem Polyurethan-Lack ist es möglich einen auch hinsichtlich seiner Haptik hochwertigen Aufbau des Schlüsselgehäuses 2 zu schaffen, welcher durch die speziellen Eigenschaften des Polyurethan-Lacks darüber hinaus vergleichsweise unempfindlich gegenüber kleineren Beschädigungen und Kratzern ist, welche durch das Kaltfließverhalten des Polyurethan-Lacks quasi von selbst wieder verschwinden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009022667 B4 [0002]
DE 102021112416 A1 [0003]
DE 102008022224 A1 [0004]
DE 102008003629 A1 [0005]

Claims

Schlüsselgehäuse (2) für einen elektronischen Fahrzeugschlüssel, umfassend wenigstens ein Gehäuseteil (1), welches eine Trägerfolie (3) umfasst, die mit einer Transferlackschicht (4) und einer Schutzschicht (6) versehen ist, und die dreidimensional in die gewünschte Form des Gehäuseteils (1) umgeformt ist.
Schlüsselgehäuse (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Transferfolie (3) ein Befestigungsrahmen (5) angespritzt ist.
Schlüsselgehäuse (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferfolie (3) in Chromoptik ausgeführt ist.
Schlüsselgehäuse (2) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlackschicht (4) Ausnehmungen aufweist, durch welche die Transferfolie (3) sichtbar ist.
Schlüsselgehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (6) als Polyurethan-Lackschicht ausgebildet ist.
Schlüsselgehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (6) eine größere Dicke als die Transferfolie (3) aufweist.
Schlüsselgehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferfolie (3) eine Dicke von in etwa 400 bis 600 µm, insbesondere ca. 500 µm, die Transferlackschicht (4) eine Dicke von in etwa 30 bis 70 µm, insbesondere ca. 50 µm, und die Schutzschicht (6) eine Dicke von in etwa 500 bis 900 µm, insbesondere ca. 700 µm, aufweist.
Schlüsselgehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1) Betätigungstasten (9) abdeckt.
Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteils (1) für ein Schlüsselgehäuse (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Trägerfolie (3) mit einer Transferlackschicht (4) beschichtet wird, wonach in einem zweiten Verfahrensschritt die mit der Transferlackschicht (4) beschichtete Trägerfolie (3) umgeformt und zugeschnitten wird, wonach in einem dritten Verfahrensschritt ein Befestigungsrahmen (5) an die Trägerfolie (3) angespritzt wird, und wonach in einem vierten Verfahrensschritt die zumindest teilweise mit der Transferlackschicht (4) versehene Seite der Trägerfolie (3) mit einer Polyurethan-Lackschicht versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte und der vierte Verfahrensschritt in einem Werkzeug durchgeführt werden.