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DE102008000273A1 - Sensor arrangement with a mechano-electrical transducer and a deformable mechanical element acting thereon with a matastable state - Google Patents

Sensor arrangement with a mechano-electrical transducer and a deformable mechanical element acting thereon with a matastable state Download PDF

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DE102008000273A1
DE102008000273A1 DE102008000273A DE102008000273A DE102008000273A1 DE 102008000273 A1 DE102008000273 A1 DE 102008000273A1 DE 102008000273 A DE102008000273 A DE 102008000273A DE 102008000273 A DE102008000273 A DE 102008000273A DE 102008000273 A1 DE102008000273 A1 DE 102008000273A1
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DE
Germany
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wall
sensor arrangement
arrangement according
deformation
mechano
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Withdrawn
Application number
DE102008000273A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Lange
Martin Witte
Andreas Peschl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Original Assignee
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to EP09152594.9A priority patent/EP2088267B1/en
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Abstract

In einer Wandung eines Kraftfahrzeugtürgriffs ist eine von einem Bediener manuell betätigbare Sensoranordnung mit einem mechano-elektrischen Wandler (6) angeordnet, der einen Verformungskörper aufweist. Der Verformungskörper ist hinter einem Wandungsabschnitt (4) der Wandung (3) derart positioniert, dass eine Krafteinwirkung auf die nach außen gewandte Fläche des Wandungsabschnitts (4) zu einer Deformation des Verformungskörpers und einem entsprechenden elektrischen Ausgangssignal des Wandlers (6) führt. Die Wandung (3) isoliert die elektrischen Teile der Sensoranordnung gegenüber der Außenumgebung. Benachbart zu der nach außen gewandten Fläche des Wandungsabschnitts ist ein deformierbares mechanisches Element (8) mit einem stabilen Ruhezustand und einem metastabilen Zustand derart angeordnet, dass ein durch eine manuelle Krafteinwirkung auf die Außenseite des deformierbaren mechanischen Elements (8) bewirkter sprunghafter Übergang in den metastabilen Zustand zu einer mechanischen Einwirkung auf den Wandungsabschnitt (4), einer Deformation des Verformungskörpers und einem elektrischen Ausgangssignal führt. Vorzugsweise ist das deformierbare mechanische Element eine Schnappscheibe (8), die in einer den Wandungsabschnitt (4) definierenden Vertiefung (7) der Wandung (3) angeordnet ist.In a wall of a motor vehicle door handle, a manually operable by an operator sensor arrangement with a mechano-electrical converter (6) is arranged, which has a deformation body. The deformation body is positioned behind a wall portion (4) of the wall (3) such that a force on the outwardly facing surface of the wall portion (4) leads to a deformation of the deformation body and a corresponding electrical output signal of the transducer (6). The wall (3) isolates the electrical parts of the sensor assembly from the outside environment. Adjacent to the outward-facing surface of the wall portion, a deformable mechanical element (8) having a stable rest state and a metastable state is arranged such that an abrupt transition into the metastable space caused by a manual application of force to the outside of the deformable mechanical element (8) Condition leads to a mechanical action on the wall portion (4), a deformation of the deformation body and an electrical output signal. The deformable mechanical element is preferably a snap-action disc (8) which is arranged in a depression (7) of the wall (3) which defines the wall section (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung mit einem mechano-elektrischen Wandler mit einem Verformungskörper, der in einer Wandung derart positioniert ist, dass eine Krafteinwirkung auf eine nach außen gewandte Fläche zu einer Deformation des Verformungskörpers und einem entsprechenden elektrischen Ausgangssignal des Wandlers führt.The The invention relates to a sensor arrangement with a mechano-electrical Transducer with a deformation body in one wall is positioned such that a force on an outward facing surface to a deformation of the deformation body and a corresponding electrical output signal of the converter leads.

Eine derartige Sensoranordnung wird beispielsweise in einem Türaußengriff eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. Dort dient er beispielsweise zum Auslösen einer Schließen-Funktion durch manuelle Betätigung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, welcher nach dem Aussteigen aus dem Fahrzeug die Kraftfahrzeugtüren zu verschließen wünscht.A Such sensor arrangement is for example in an outside door handle a motor vehicle used. There he serves, for example, to trigger a close function by manual operation by a driver of the motor vehicle, which after disembarking to close the vehicle doors from the vehicle wishes.

Für derartige Sensoren zum Erfassen des Schließ-Wunsches eines Fahrers sind im Stand der Technik beispielsweise mechanische Schalter (Mikroschalter) bekannt, bei denen eine Betätigung des Schalters aufgrund eines sprunghaften Stellwegs eine haptische Rückkopplung für den Bediener gibt (vgl. beispielsweise DE 198 05 659 C1 oder EP 1 589 167 A2 ). Andere bekannte Lösungen verwenden einen kapazitiven Sensor, der die unmittelbare Annäherung der Hand des Bedieners erfasst, dessen Betätigung aber mit keinerlei fühlbaren mechanischen Deformationen oder Stellwegen verbunden ist, so dass der Benutzer keine unmittelbare haptische Rückkopplung erhält (vgl. z. B. DE 102 55 439 A1 ). Die haptische Rückkopplung kann bei diesen Sensoren nur dann erlangt werden, wenn die durch eine Ansteuerschaltung erfasste Betätigung des kapazitiven Sensors verwendet wird, um eine aktive mechanische Rückkopplung, beispielsweise mit Hilfe eines Schwingungsgebers, auszulösen (vgl. z. B. EP 1 510 637 A1 ). Nachteilig ist hierbei der relativ hohe schaltungstechnische Aufwand zum Erzeugen einer aktiven mechanischen Rückkopplung.For such sensors for detecting the closing desire of a driver, mechanical switches (microswitches) are known in the prior art, for example, in which an actuation of the switch due to an erratic travel gives a haptic feedback for the operator (see, for example DE 198 05 659 C1 or EP 1 589 167 A2 ). Other known solutions use a capacitive sensor which detects the immediate approach of the operator's hand, but whose operation is not associated with any tangible mechanical deformations or trajectories, so that the user does not receive immediate haptic feedback (cf. DE 102 55 439 A1 ). The haptic feedback can be obtained in these sensors only if the operation of the capacitive sensor detected by a drive circuit is used to trigger an active mechanical feedback, for example with the aid of a vibration generator (cf. EP 1 510 637 A1 ). The disadvantage here is the relatively high circuit complexity for generating an active mechanical feedback.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sensoranordnung zu schaffen, die einem Bediener eine mechanisch spürbare (haptische) Rückkopplung gibt, aber dennoch einen relativ geringen schaltungstechnischen Aufwand erfordert, und eine einfache schützende Umhüllung der elektrischen Baugruppen gestattet.task The invention therefore is to provide a sensor arrangement which an operator a mechanically noticeable (haptic) feedback but still a relatively small circuit Requires effort, and a simple protective cladding allowed the electrical components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine bevorzugte Verwendung dieser Sensoranordnung ist im Anspruch 10 gekennzeichnet.These The object is achieved by a sensor arrangement solved with the features of claim 1. A preferred Use of this sensor arrangement is characterized in claim 10.

Die erfindungsgemäße Sensoranordnung weist einen mechano-elektrischen Wandler mit einem Verformungskörper auf, der hinter einem Wandungsabschnitt einer Wandung derart positioniert ist, dass eine Krafteinwirkung auf die nach außen gewandte Fläche des Wandungsabschnitts zu einer Deformation des Verformungskörpers und einem entsprechenden elektrischen Ausgangssignal des Wandlers führt. Benachbart zu der nach außen gewandten Fläche des Wandungsabschnitts ist ein deformierbares mechanisches Element mit einem stabilen Ruhezustand und einem metastabilen Zustand (ein "Knackfrosch") derart angeordnet, dass ein durch eine manuelle Krafteinwirkung auf eine Außenseite des deformierbaren mechanischen Elements bewirkter sprunghafter Übergang in den metastabilen Zustand zu einer mechanischen Einwirkung auf den Wandungsabschnitt, einer Deformation des Verformungskörpers und einem elektrischen Ausgangssignal führt. Eine solche Anordnung hat zunächst den Vorteil, dass der mechano-elektrische Wandler von einer Art sein kann, die einem Betätigenden grundsätzlich keine haptische Rückkopplung über die Betätigung gibt. Beispielsweise kann es sich um einen piezo-elektrischen Sensor handeln, bei dem sehr geringe Verformungen zu ausreichenden Ausgangsspannungen führen. Die geringen Verformungen des piezo-elektrischen Sensors sind durch einen Bediener nicht fühlbar. Der Sensor kann alternativ auch ein piezo-resistiver Sensor, ein kapazitiver Sensor oder ein anderer Sensor mit einem mechanischen Verformungskörper sein. Die erfindungsgemäße Anordnung des mechano-elektrischen Wandlers jenseits der Wandung führt vorteilhafter Weise zu einer Abtrennung oder Isolierung der elektrischen Teile der Sen soranordnung gegenüber der Außenumgebung. Vor allem aber hat die erfindungsgemäße Sensoranordnung den Vorteil, dass auch eine relativ langsam ablaufende Betätigungsbewegung in eine sprunghafte mechanische Deformation umgewandelt wird und diese sprunghafte mechanische Deformation auf den Verformungskörper des mechano-elektrischen Wandlers übertragen wird, was zu einem einfacher erfassbaren sprunghaften elektrischen Ausgangssignal führt.The Sensor arrangement according to the invention has a mechano-electrical Transducer with a deformation body, behind a Wandungsabschnitt a wall is positioned such that a Force on the outward facing surface the Wandungsabschnitts to a deformation of the deformation body and a corresponding electrical output signal of the converter leads. Adjacent to the outward facing Surface of the wall section is a deformable mechanical Element with a stable resting state and a metastable state (a "Crackpot") arranged such that a by a manual force on a outside of the deformable mechanical element bewirkter leaky transition into the metastable state to one mechanical action on the wall section, a deformation the deformation body and an electrical output signal leads. Such an arrangement initially has the advantage that the mechano-electrical converter can be of a type that basically no haptic to an operator Feedback via the actuator there. For example, it may be a piezoelectric sensor, at the very low deformations to sufficient output voltages to lead. The small deformations of the piezoelectric Sensors are not felt by an operator. The sensor Alternatively, a piezo-resistive sensor, a capacitive Sensor or other sensor with a mechanical deformation body be. The inventive arrangement of the mechano-electric Wandlers beyond the wall leads advantageously to a separation or isolation of the electrical parts of the Sen soranordnung opposite the outside environment. But above all else has the sensor arrangement according to the invention has the advantage that also a relatively slow operating movement is converted into a sudden mechanical deformation and this sudden mechanical deformation on the deformation body the mechano-electrical converter is transmitted, what to a more easily detectable leaky electrical output signal leads.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der mechano-elektrische Wandler ein piezo-elektrischer Sensor. Piezo-elektrische Sensoren, die für die erfindungsgemäße Sensoranordnung geeignet sind, können relativ preiswert zur Verfügung gestellt werden.at a preferred embodiment is the mechano-electrical Transducer a piezoelectric sensor. Piezoelectric sensors, that for the sensor arrangement according to the invention are suitable, can be relatively cheap available be put.

Bei dem deformierbaren mechanischen Element mit einem stabilen und einem metastabilen Zustand, das auch als "Knackfrosch" oder "Clicker" bezeichnet wird, handelt es sich vorzugsweise um eine Schnappscheibe. Eine Schnappscheibe ist in ihrer Gestalt an die bevorzugte Dimension der piezo-elektrischen Sensoren gut anpassbar. Beispielsweise kann ein kreisförmiger mechanischer Verformungskörper des piezo-elektrischen Sensors konzentrisch zu einer kreisförmigen Schnappscheibe angeordnet werden.at the deformable mechanical element with a stable and a metastable state, also called "crackpot frog" or "clicker" is referred to, it is preferably a snap disk. A snap-action disc is in its shape to the preferred dimension the piezo-electric sensors well adaptable. For example, can a circular mechanical deformation body of the piezoelectric sensor concentric with a circular Snap disk can be arranged.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoranordnung ist die Schnappscheibe in einer den Wandungsabschnitt definierenden Vertiefung der Wandung angeordnet. Dies hat zum einen den Vorteil, dass der Wandungsabschnitt abgedünnt ist und somit die sprunghafte mechanische Deformation besser auf den Verformungskörper übertragen kann. Zum anderen hat dies den Vorteil, dass die Schnappscheibe in die Vertiefung versenkbar ist. Vorzugsweise ist dann die Vertiefung mit der darin aufgenommenen Schnappscheibe von einer Abdeckplatte oder Abdeckmembran abgedeckt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vertiefung von der Abdeckplatte oder Abdeckmembran derart abgedeckt, dass eine im Wesentlichen kontinuierliche Außenfläche gebildet wird. Die Abdeckplatte oder Abdeckmembran schließt die Vertiefung bündig ab, so dass eine ebene oder gleichmäßig gewölbte Außenkontur gebildet wird.at a preferred embodiment of the invention Sensor arrangement is the snap disc in a wall section defining Deepening of the wall arranged. This has the advantage that the wall section is thinned and thus the jump mechanical deformation better transferred to the deformation body can. For another, this has the advantage of having the snap disk is retractable into the depression. Preferably, then the recess with the snap disc received therein from a cover plate or covering membrane covered. In a preferred embodiment is the recess of the cover plate or covering membrane such covered that a substantially continuous outer surface is formed. The cover plate or cover membrane closes make the recess flush, leaving a flat or even curved outer contour is formed.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird der Wandungsabschnitt von einer ringförmigen Abdünnung der Wandung begrenzt. Die ringförmige Abdünnung der Wandung erlaubt eine erleichterte Beweglichkeit des Wandungsabschnitts. Der von der ringförmigen Abdünnung der Wandung begrenzte Wandungsabschnitt selbst kann darüber hinaus abgedünnt sein, so dass eine Vertiefung für die Aufnahme der Schnappscheibe gebildet wird.at an alternative embodiment, the wall portion limited by an annular thinning of the wall. The annular thinning of the wall allows a facilitated mobility of the wall section. The of the annular thinning of the wall limited wall section itself can also be diluted, so that a recess for the inclusion of the snap disk is formed.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der mechano-elektrische Wandler auf einer in einem Innenraum hinter der Wandung montierten Leiterplatte befestigt und liegt spaltfrei an dem Wandungsabschnitt an. Beispielsweise kann eine Außenseite des Verformungskörpers des Sensors mit einer Innenfläche des Wandungsabschnitts verklebt sein. Auch ein bloßes Andrücken des Verformungskörpers an die Innenfläche des Wandungsabschnitts ist denkbar. Vorzugsweise ist der Innenraum mit einer Vergussmasse gefüllt. Diese fixiert die Leiterplatte und die darauf aufgebrachten Bauelemente im Innenraum, beispielsweise im Innenraum eines Kraftfahrzeug-Türaußengriffs.at a preferred embodiment is the mechano-electrical Transducer mounted on an interior behind the wall Printed circuit board attached and lies without a gap on the wall section at. For example, an outer side of the deformation body of the sensor with an inner surface of the wall portion be glued. Also a mere pressing of the deformation body to the inner surface of Wandungsabschnitts is conceivable. Preferably the interior is filled with a potting compound. These fixes the PCB and the components applied to it in the interior, for example in the interior of a motor vehicle outside door handle.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Verwendung der Sensoranordnung als Schließ-Sensor in einer Wandung eines Türgriffs eines Kraftfahrzeugs. Die erfindungsgemäße Sensoranordnung entspricht in hervorragender Weise den dort gegebenen Anforderungen an eine geringe Größe, einfache Herstellung, zuverlässigen Einsatz und haptische Rückkopplung.According to the invention preferred is a use of the sensor arrangement as a closing sensor in a wall of a door handle of a motor vehicle. The Sensor arrangement according to the invention corresponds in excellent way the given there requirements for a low Size, simple production, reliable Use and haptic feedback.

Vorteilhafte und/oder bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.advantageous and / or preferred developments of the invention are characterized in the subclaims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:in the The invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the drawing preferred embodiment explained in more detail. In the drawing shows:

1 eine schematische Schnittansicht eines Teils eines Türaußengriffs eines Kraftfahrzeugs, der die erfindungsgemäße Sensoranordnung enthält. 1 a schematic sectional view of part of an outside door handle of a motor vehicle, which contains the sensor arrangement according to the invention.

Der Türgriff 1 weist eine einen Innenraum 2 umschließende Wandung 3 auf. Bei der schematischen Darstellung nach 1 ist die Wandung 3 als aus einem homogenen Material bestehend dargestellt. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Wandung 3 auch mehrschichtig ausgeführt sein, beispielsweise kann ein Kunststoff-Grundkörper des Türgriffs mit einer weiteren Kunststoffschicht umspritzt sein. In dem hermetisch umschlossenen Innenraum 2 ist eine Leiterplatte 5 angeordnet, die neben verschiedenen Bauelementen einer Steuerschaltung (welche nicht dargestellt sind) einen piezo-elektrischen Sensor 6 aufnimmt, der beispielsweise unmittelbar auf die Oberfläche der Leiterplatte 5 aufgelötet ist. In 1 nicht dargestellt sind im Innenraum angeordnete Halterungen, die die Leiterplatte 5 fixieren, sowie weitere üblicherweise im Innenraum vorhandene Bauelemente, wie beispielsweise Elektroden für kapazitive Annäherungssensoren oder Induktionsspulen zur drahtlosen Kommunikation mit einem elektronischen Schlüssel (ID-Geber). Ebenfalls nicht dargestellt ist eine den Innenraum 2 ausfüllende Vergussmasse, welche die Schaltungsanordnungen fixiert.The door handle 1 has an interior 2 enclosing wall 3 on. In the schematic representation after 1 is the wall 3 shown as consisting of a homogeneous material. In various embodiments, the wall 3 be executed also multi-layered, for example, a plastic body of the door handle can be encapsulated with a further plastic layer. In the hermetically sealed interior 2 is a circuit board 5 arranged next to various components of a control circuit (which are not shown), a piezoelectric sensor 6 receives, for example, directly on the surface of the circuit board 5 is soldered. In 1 not shown are arranged in the interior brackets, which are the circuit board 5 fix, and other commonly present in the interior components, such as electrodes for capacitive proximity sensors or induction coils for wireless communication with an electronic key (ID transmitter). Also not shown is the interior 2 filling potting compound, which fixes the circuitry.

Der piezo-elektrische Sensor umfasst einen Verformungskörper, der zumindest teilweise aus einem piezo-elektrischen Material besteht, wobei eine mechanische Deformation (insbesondere Durchbiegung) zu einer Ausgangsspannung an in geeigneter Weise angeordneten Elektroden führt. Die Elektroden sind dabei so angeordnet, dass sie auf der Leiterplatte 5 angelötet oder auf andere Weise kontaktiert werden können. Beispielsweise besteht der piezo-elektrische Sensor aus einer kreisrunden Biegeplatte, aus einem piezo-elektrischen Material (Piezo-Keramik), wobei die beiden Elektroden die beiden einander gegenüberliegenden Seite der kreisrunden Scheibe kontaktieren und die der Leiterplatte 5 abgewandte Elektrode mittels einer Leitbahn um den Rand der piezo-elektrischen Keramikscheibe herumgezogen ist, so dass der Sensor 6 einseitig auf der Leiterplatte 5 kontaktiert werden kann.The piezoelectric sensor comprises a deformation body, which consists at least partially of a piezoelectric material, wherein a mechanical deformation (in particular deflection) leads to an output voltage to suitably arranged electrodes. The electrodes are arranged so that they on the circuit board 5 soldered or otherwise contacted. For example, the piezoelectric sensor consists of a circular bending plate made of a piezoelectric material (piezoelectric ceramic), wherein the two electrodes contact the two opposite side of the circular disc and the circuit board 5 remote electrode is pulled around by a conductor track around the edge of the piezoelectric ceramic disk, so that the sensor 6 one-sided on the circuit board 5 can be contacted.

Der piezo-elektrische Sensor 6, d. h. dessen Verformungskörper, ist in dem Innenraum 2 hinter einem abgedünnten Abschnitt 4 der Wandung 3 derart angeordnet, dass eine Krafteinwirkung auf die nach außen gewandte Fläche des Wandungsabschnitts 4 zu einer Deformation des Verformungskörpers des Sensors 6 führt. Vorzugsweise liegt eine nach außen gewandte Fläche des Sensor-Verformungskörpers unmittelbar an dem Wandungsabschnitt 4 an, wobei er beispielsweise angepresst oder mit dem Wandungsabschnitt 4 verklebt sein kann.The piezoelectric sensor 6 , ie its deformation body is in the interior 2 behind a thinned section 4 the wall 3 arranged such that a force on the outwardly facing surface of the Wandungsabschnitts 4 to a deformation of the deformation body of the sensor 6 leads. Preferably, an outwardly facing surface of the sensor deformation body lies directly on the wall portion 4 on, where he pressed example, or with the wall section 4 can be glued.

Der abgedünnte Wandungsabschnitt 4 der Wandung 3 wird durch eine in der Wandung 3 ausgeführte Vertiefung 7 definiert. Die Vertiefung 7 bildet einen Aufnahmeraum für eine Schnappscheibe 8, wobei die Vertiefung 7 mit der darin enthaltenen Schnappscheibe 8 von einer Abdeckplatte 9 abgedeckt wird. Die Vertiefung 7, die Schnappscheibe 8 und die Abdeckplatte 9 sind in ihren Dimensionen so aufeinander abgestimmt, dass sich ein manueller Druck (Krafteinwirkung) auf die nach außen gewandte Fläche der Abdeckplatte 9 unmittelbar auf die Schnappscheibe 8 überträgt und die bei einem üblichen Fingerdruck entstehende Kraft zu einer Deformation der Schnappscheibe 8 derart ausreicht, dass sie in ihren metastabilen Zustand springt. Beim sprunghaften Übergang in den metastabilen Zustand wirkt die Schnappscheibe 8 auf die nach außen gewandte Fläche des Wandungsabschnitts 4 derart ein, dass sich ein mechanischer Impuls auf den Verformungskörpers des Sensors 6 überträgt, so dass die Verformung einen für eine Auswerteelektronik erfassbaren Ausgangsimpuls liefert. Darüber hinaus ist die Abdeckplatte 9 in eine entsprechend angepasste Aufnahme der Wandung 3 derart eingesetzt, dass eine durchgängige, kontinuierliche Außenfläche des Türgriffs 1 gebildet wird.The thinned wall section 4 the wall 3 gets through one in the wall 3 executed recess 7 Are defined. The depression 7 forms a receiving space for a snap-action disc 8th , where the recess 7 with the snap disc contained therein 8th from a cover plate 9 is covered. The depression 7 , the snap-disk 8th and the cover plate 9 are matched in their dimensions so that a manual pressure (force) on the outwardly facing surface of the cover plate 9 directly on the snap disc 8th transmits and resulting from a common finger pressure force to a deformation of the snap disc 8th sufficient so that it jumps into its metastable state. When jumping into the metastable state, the snap-action disc acts 8th on the outwardly facing surface of the Wandungsabschnitts 4 such that there is a mechanical impulse on the deformation body of the sensor 6 transmits, so that the deformation provides a detectable for an evaluation output pulse. In addition, the cover plate 9 in a suitably adapted recording of the wall 3 used such that a continuous, continuous outer surface of the door handle 1 is formed.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform wird der die Leiterplatte 5 und den Sensor 6 aufnehmende Innenraum 2 vollständig von der Wandung 3, 4 umschlossen, so dass eine vollständige Isolation der elektronischen Baugruppen der Sensoranordnung gewährleistet ist. Der Aufnahmeraum 7 für die Schnappscheibe 8 ist ebenfalls gegenüber dem Innenraum 2 durch den Wandungsabschnitt 4 isoliert. Anstelle der Abdeckplatte 9 könnte auch eine den Türgriff 1 vollständig umschließende weitere Kunststoffschicht aufgebracht sein, die eine Abdeckmembran über die Vertiefung 7 spannt.At the in 1 shown embodiment of the circuit board 5 and the sensor 6 receiving interior 2 completely off the wall 3 . 4 enclosed, so that a complete isolation of the electronic components of the sensor arrangement is ensured. The recording room 7 for the snap-action disc 8th is also opposite the interior 2 through the wall section 4 isolated. Instead of the cover plate 9 could also be a door handle 1 be applied completely enclosing further plastic layer, which has a covering membrane over the recess 7 stressed.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche alternative Ausführungsformen denkbar. Beispielsweise könnte die Schnappscheibe 8 durch irgendeine andere Knackfrosch-Anordnung ersetzt sein, welche nicht von kreisförmiger Gestalt zu sein braucht. Wesentlich ist bloß, dass die bei einem Fingerdruck üblicherweise entstehenden Kräfte, welche durch die Abdeckmembran oder Abdeckplatte 9 hindurch übertragen werden, ausreichen, um ein Springen des Knackfrosch-Elements aus dem stabilen (Ruhe-)Zustand in den metastabilen Zustand zu bewirken. Darüber hinaus ist es wesentlich, dass diese sprunghafte mechanische Verformung des Knackfroschs als mechanischer Impuls durch den Wandungsabschnitt 4 hindurch auf den Verformungskörper des Sensors 6 übertragen wird und dass der dort einwirkende mechanische Impuls ausreichend groß ist, um ein auswertbares und von Störeinflüssen deutlich unterscheidbares Ausgangssignal zu erzeugen. Anstelle des piezo-elektrischen Sensors 6 könnte auch ein anderer mechano-elektrischer Wandler Anwendung finden, bei dem ein mechanischer Verformungskörper vorhanden ist, wobei die Verformung des Verformungskörpers beispielsweise zu einer Verstimmung einer Brückenschaltung aus piezo-resistiven Widerständen oder zu einer Änderung des Abstands zweier Elektroden eines kapazitiven Sensors führt.Numerous alternative embodiments are conceivable within the scope of the inventive concept. For example, the snap disk might 8th be replaced by any other snap-frog arrangement that does not need to be of a circular shape. It is only essential that the forces normally generated by a finger pressure, which through the cover membrane or cover plate 9 are sufficient to cause the snap frog element to jump from the stable (rest) state to the metastable state. In addition, it is essential that this sudden mechanical deformation of the crack frog as a mechanical impulse through the wall section 4 through to the deformation body of the sensor 6 is transmitted and that the mechanical pulse acting there is sufficiently large to produce an evaluable and clearly distinguishable from disturbing output signal. Instead of the piezoelectric sensor 6 It would also be possible to use another mechano-electrical converter in which a mechanical deformation element is present, the deformation of the deformation element leading, for example, to detuning of a bridge circuit comprising piezo-resistive resistors or to a change in the distance between two electrodes of a capacitive sensor.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19805659 C1 [0003] - DE 19805659 C1 [0003]
  • - EP 1589167 A2 [0003] EP 1589167 A2 [0003]
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  • - EP 1510637 A1 [0003] - EP 1510637 A1 [0003]

Claims (10)

Sensoranordnung mit einem mechano-elektrischen Wandler (6) mit einem Verformungskörper, der hinter einem Wandungsabschnitt (4) einer Wandung (3) derart positioniert ist, dass eine Krafteinwirkung auf die nach außen gewandte Fläche des Wandungsabschnitts zu einer Deformation des Verformungskörpers und einem entsprechenden elektrischen Ausgangssignal des Wandlers (6) führt, wobei benachbart zu der nach außen gewandten Fläche des Wandungsabschnitts (4) ein deformierbares mechanisches Element (8) mit einem stabilen Ruhezustand und einem metastabilen Zustand derart angeordnet ist, dass ein durch eine manuelle Krafteinwirkung auf eine Außenseite des deformierbaren mechanischen Elements (8) bewirkter sprunghafter Übergang in den metastabilen Zustand zu einer mechanischen Einwirkung auf den Wandungsabschnitt (4), einer Deformation des Verformungskörpers und einem elektrischen Ausgangssignal führt.Sensor arrangement with a mechano-electrical converter ( 6 ) with a deformation body behind a wall section ( 4 ) a wall ( 3 ) is positioned such that a force acting on the outwardly facing surface of the wall portion to a deformation of the deformation body and a corresponding electrical output signal of the transducer ( 6 ), wherein adjacent to the outwardly facing surface of the Wandungsabschnitts ( 4 ) a deformable mechanical element ( 8th ) is arranged with a stable rest state and a metastable state in such a way that a force is applied to an outer side of the deformable mechanical element (FIG. 8th ) caused sudden transition into the metastable state to a mechanical action on the wall portion ( 4 ), a deformation of the deformation body and an electrical output signal leads. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechano-elektrische Wandler ein piezo-elektrischer Sensor (6) ist.Sensor arrangement according to claim 1, characterized in that the mechano-electrical converter is a piezoelectric sensor ( 6 ). Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das deformierbare mechanische Element mit einem stabilen und einem metastabilen Zustand eine Schnappscheibe (8) ist.Sensor arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the deformable mechanical element with a stable and a metastable state, a snap-action disc ( 8th ). Sensoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappscheibe (8) in einer den Wandungsabschnitt (4) definierenden Vertiefung (7) der Wandung (3) angeordnet ist.Sensor arrangement according to claim 3, characterized in that the snap disc ( 8th ) in a wall section ( 4 ) defining depression ( 7 ) of the wall ( 3 ) is arranged. Sensoranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (7) mit der darin aufgenommenen Schnappscheibe (8) von einer Abdeckplatte (8) oder Abdeckmembran abgedeckt ist.Sensor arrangement according to claim 4, characterized in that the recess ( 7 ) with the snap disc ( 8th ) from a cover plate ( 8th ) or covering membrane is covered. Sensoranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (7) von der Abdeckplatte (9) oder Abdeckmembran derart abgedeckt ist, dass eine im wesentlichen kontinuierliche Außenfläche gebildet wird.Sensor arrangement according to claim 5, characterized in that the recess ( 7 ) from the cover plate ( 9 ) or covering membrane is covered such that a substantially continuous outer surface is formed. Sensoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandungsabschnitt von einer ringförmigen Abdünnung der Wandung begrenzt wird.Sensor arrangement according to claim 3, characterized that the wall portion of an annular thinning the wall is limited. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der mechano-elektrische Wandler (6) auf einer in einem Innenraum (2) hinter der Wandung (3) montierten Leiterplatte (5) befestigt ist und spaltfrei an dem Wandungsabschnitt (4) anliegt.Sensor arrangement according to one of claims 1-7, characterized in that the mechano-electrical converter ( 6 ) on one in an interior ( 2 ) behind the wall ( 3 ) mounted circuit board ( 5 ) is attached and without gaps on the wall section ( 4 ) is present. Sensoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (2) mit einer Vergussmasse gefüllt ist.Sensor arrangement according to claim 8, characterized in that the interior ( 2 ) is filled with a potting compound. Verwendung der Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1–9 als Schließsensor in einer Wandung (3) eines Türgriffs (1) eines Kraftfahrzeugs.Use of the sensor arrangement according to one of claims 1-9 as a closing sensor in a wall ( 3 ) a door handle ( 1 ) of a motor vehicle.
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