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Dokumentenidentifikation DE102005016252B3 15.02.2007
Titel Vorrichtung zum Erkennen eines Hindernisses im Öffnungsbereich eines kraftbetätigten Schließelements, insbesondere einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges
Anmelder METZELER Automotive Profile Systems GmbH, 88131 Lindau, DE
Erfinder Regnet, Helmut, 88131 Lindau, DE;
Kopp, Günther, 88085 Langenargen, DE;
Nuber, Roland, 88131 Lindau, DE
Vertreter Flügel Preissner Kastel Schober, 80335 München
DE-Anmeldedatum 08.04.2005
DE-Aktenzeichen 102005016252
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2007
IPC-Hauptklasse H01H 1/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01L 1/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   E06B 9/322(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   E05F 15/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01B 7/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01H 3/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zum Erkennen eines Hindernisses in dem Öffnungsbereich eines kraftbetätigten Schließelements, insbesondere einer Fensterscheibe (12) eines Kraftfahrzeuges (10), ist mit einem Sensorprofil (20) versehen, das aus einem elastisch verformbaren Werkstoff gefertigt ist und eine Außenfläche (25) aufweist. Das Sensorprofil (20) weist einen sensitiven Abschnitt (22, 23) und einen nicht-sensitiven Abschnitt (24) auf. Zumindest im Bereich des sensitiven Abschnitts (22, 23) ist das Sensorprofil (20) mit einer Hohlkammer (26) und wenigstens einer Elektrode (27, 28) versehen. Um einen vergleichsweise großen Wirkungsbereich zu erzielen, ist ein Betätigungselement (40) vorgesehen, das eine im Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts (24) an der Außenfläche (25) des Sensorprofils (20) angreifende Kraft (F) auf den sensitiven Abschnitt (22, 23) überträgt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen eines Hindernisses in dem Öffnungsbereich eines kraftbetätigten Schließelements, insbesondere einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges. Die Vorrichtung ist mit wenigstens einem Sensorprofil versehen, dass aus einem elastisch verformbaren Werkstoff gefertigt ist und eine Hohlkammer und wenigstens eine Elektrode aufweist.

Eine Vorrichtung zum Erkennen eines Hindernisses in dem Öffnungsbereich eines kraftbetätigten Schließelements, wie zum Beispiel eine Fensterscheibe, ein Schiebedach, die Heckklappe oder der Kofferraumdeckel eines Kraftfahrzeuges, die durch einen Elektromotor angetrieben werden, stellt einen Einklemmschutz dar, der insbesondere dazu dient, das Einklemmen eines menschlichen Körperteils, zum Beispiel dem Finger, der Hand, zwischen dem Schließelement und einem des Schließelement zumindest teilweise einfassenden Rahmen zu verhindern.

Nach der Arbeitsweise lassen sich die bekannten Vorrichtungen unterteilen in einen direkt und in einen indirekt arbeitenden Einklemmschutz, wie die DE 199 06 562 A1 beschreibt. Unter einem direkt arbeitenden Einklemmschutz werden Vorrichtungen oder Systeme verstanden, die Sensoren aufweisen, welche ein Hindernis direkt erfassen und ein Steuersignal an einen beispielsweise eine Fensterscheibe antreibenden Elektromotor übermitteln. Im Unterschied hierzu wird bei einem indirekt arbeitenden Einklemmschutz die auf den Elektromotor wirkende Last erfasst, um die Anwesenheit eines Hindernisses zu ermitteln. Für einen direkt arbeitenden Einklemmschutz können die verschiedensten Sensoren Anwendung finden. In Abhängigkeit von der Art des Sensors lassen sich die bekannten Vorrichtungen unterteilen in einen Einklemmschutz, der einen physischen Kontakt mit dem Hindernis erfordert und einen Einklemmschutz, der berührungslos arbeitet.

Ein berührungslos arbeitender Einklemmschutz wird in der EP 1 154 110 A2 beschrieben. Die Wirkungsweise dieses kapazitiven Einklemmschutzes beruht auf einer Änderung der Kapazität zwischen zwei elektrischen Leitern. Eine Änderung der Kapazität, die sich mittels einer Auswerteeinheit, die ein Steuersignal für einen ein Schließelement antreibenden Antrieb bereitstellt, erfassen lässt, wird zum einen dann hervorgerufen, wenn sich ein elektrisch leitendes Hindernis in dem zwischen den elektrischen Leitern erzeugten elektrisch Feld befindet und damit eine Änderung der Permittivität des elektrischen Felds bewirkt. Zum anderen ergibt sich eine Änderung der Kapazität auch dann, wenn die relative Lage, welche die elektrischen Leiter zueinander haben, durch ein Hindernis verändert wird.

Ein Einklemmschutz, der einen physischen Kontakt des Hindernisses mit einem Sensor erfordert, offenbart die EP 0 638 701 B1. Dieser taktile Einklemmschutz weist ein Sensorprofil auf, das an einer ein Schließelement abdichtenden Dichtung angeordnet ist. Das Sensorprofil ist mit zwei durch eine Hohlkammer voneinander beanstandeten, elektrisch leitfähigen Bereichen versehen. Bei einen physischen Kontakt des Sensorprofils mit einem in dem Öffnungsbereich des Schließelements befindlichen Hindernis werden die elektrisch leitfähigen Bereiche aneinander gedrückt. Auf diese Weise ergibt sich ein elektrischer Kontakt, der von einer Auswerteinheit erfasst und in ein elektrisches Steuersignal umgewandelt werden kann.

Das Sensorprofil, das in der Regel durch Extrusion gefertigt wird und sich zur Realisierung von sowohl einem taktilen als auch einem kapazitiven Einklemmschutz einsetzen lässt, weist neben einem sensitiven Abschnitt oftmals auch einen nicht-sensitiven Abschnitt auf, in dem die Wirkungsweise des Einklemmschutzes beeinträchtigt ist. Nicht-sensitive Abschnitte ergeben sich im allgemeinen dort, wo die Verformungsfähigkeit des Sensorprofils beschränkt ist, zum Beispiel im Bereich eines elektrischen Anschlusses, der das Sensorprofil mit einer Auswerteeinheit verbindet, im Bereich einer Endkappe, die an das Sensorprofil angespritzt ist, im Bereich von Krümmungen des Sensorprofils, die durch einen relativ geringen Krümmungsradius gekennzeichnet sind, wie beispielsweise Ecken, oder im Bereich einer Übergangsstelle zwischen zwei Sensorprofilen. Die sich nicht oder durch einen unverhältnismäßig hohen Aufwand vermeidbaren nicht-sensitiven Abschnitte bergen die Gefahren in sich, dass es an diesen Stellen zu einem Einklemmen eines Hindernisses kommen kann.

Eine Vorrichtung zum Erkennen von Hindernissen in dem Öffnungsbereich eines bewegbaren Schließelements offenbart ferner die DE 103 33 136 A1. Die Vorrichtung ist mit einer Sensoreinheit versehen, die einen Sensorabschnitt und einen Befestigungsabschnitt aufweist. Um ein bedrohliches Einklemmen eines Hindernisses zwischen dem Schließelement und der Sensoreinheit zu vermeiden, ist der Befestigungsabschnitt in einer Kontaktrichtung federnd ausgestaltet. Zu diesem Zweck kann der Befestigungsabschnitt mit einem in der Kontaktrichtung auf Biegung beanspruchten Federelement versehen sein.

Eine Sicherheitskontaktleiste, die ein Profil aufweist, in dem eine geschlossene Schaltkammer angeordnet ist, wird in der DE 299 21 958 U1 beschrieben. Innerhalb der Schaltkammer befinden sich zwei leitende Schaltschichten, in die jeweils ein Leiter eingebettet ist. Das Profil besteht aus einem thermoplastischen Elastomer, wohingegen die leitenden Schaltschichten aus EPDM gefertigt sind. Bei den eingebetteten Leitern handelt es sich beispielsweise um einen Kupferdraht. In dem als Hohlprofil ausgebildeten Profil sind ferner Stege angeordnet, die dazu dienen, eine an dem Profil angreifende Kraft an die Schaltkammer weiterzuleiten.

Die Wirkungsweise eines Einklemmschutzes wird oftmals auch durch äußere Umgebungseinflüsse beeinträchtigt. Dies ist vornehmlich darauf zurück zu führen, dass das Sensorprofil der bekannten Vorrichtungen an einer exponierten Position angeordnet wird, um einen möglichst großen Wirkungsbereich zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erkennen eines Hindernisses in dem Öffnungsbereich eines kraftbetätigten Schließelements zu schaffen, die über einen großen Wirkungsbereich verfügt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung finden in den Ansprüchen 2 bis 11 ihren Niederschlag.

Nach Maßgabe von Anspruch 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Sensorprofil versehen, das aus einen elastisch verformbaren Werkstoff gefertigt ist und eine Außenfläche aufweist. Das Sensorprofil weist einen sensitiven Abschnitt und einen nicht-sensitiven Abschnitt auf. Zumindest in dem Bereich des sensitiven Abschnitts ist das Sensorprofil mit einer Hohlkammer und wenigstens einer Elektrode versehen. Die Vorrichtung weist ferner ein Betätigungselement auf. Das Betätigungselement ermöglicht es, eine im Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts an der Außenfläche des Sensorprofils angreifende Kraft auf den sensitiven Abschnitt zu übertragen. Das Betätigungselement überbrückt den nicht-sensitiven Abschnitt, so dass sich ein Wirkungsbereich ergibt, der den Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts des Sensorprofils einschließt und damit die Gefahr eines Einklemmens in diesem Bereich verhindert. Das Betätigungselement weist fernes ein die angreifende Kraft in den Sensitiven Bereich leitendes Übertragungselement auf.

Das Übertragungselement, das die angreifende Kraft in den sensitiven Abschnitt überträgt, besteht zweckmäßiger Weise aus einem inkompressiblen Werkstoff und ist beispielsweise in Form von einem oder mehreren Stegen ausgebildet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Sensorprofil Bestandteil einer Dichtung, die das Schließelement abdichtet. Das Sensorprofil kann integraler Bestandteil der Dichtung sein und zum Beispiel durch Koextrusion gefertigt werden. Alternativ kann das Sensorprofil stoffschlüssig mit der Dichtung verbunden sein, beispielsweise mittels Kleben.

Bevorzugt ist der nicht-sensitive Abschnitt eine die Dichtung an einem freien Ende abschließende Endkappe, die zum Beispiel durch Spritzgießen gefertigt und dabei an der Dichtung befestigt wird. Die Endkappe trägt zu einem in ästhetischer Hinsicht ansprechenden Erscheinungsbild der Dichtung bei.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Sensorprofil einen ersten sensitiven Abschnitt und einen zweiten sensitiven Abschnitt, der sich unter einen vorgegebenen Winkel zu dem ersten sensitiven Abschnitt erstreckt, sowie einen nicht-sensitiven Eckabschnitt, der den ersten sensitiven Abschnitt und den zweiten sensitiven Abschnitt miteinander verbindet, auf. Der Eckabschnitt, der den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt beispielsweise in einem spitzen Winkel miteinander verbindet, um modernen Designanforderungen Rechnung zu tragen, lässt sich zum Beispiel dadurch erzeugen, dass das Sensorprofil extrudiert und anschließend mit einer Aussparung versehen wird, die ein Abwinkeln des Sensorprofils ermöglicht. Um sicher zu stellen, dass das Sensorprofil dauerhaft in der abgewinkelten Form verbleibt, wird eine in der Regel aus einem nicht leitenden Werkstoff bestehende Masse in die Aussparung gespritzt. Häufig erstreckt sich die Aussparung bis in die Hohlkammer hinein, so dass die eingespritzte Masse die Hohlkammer im Bereich des Eckabschnitts füllt und damit die Verformungsfähigkeit des Eckabschnitts behindert.

Das Betätigungselement ist vorteilhaft entgegen der Wirkung einer Rückstellkraft von einer Ausgangsstellung in eine die Kraft in den sensitiven Abschnitt leitende Endstellung bewegbar. Die Rückstellkraft stellt sicher, dass das Betätigungselement nach dem physischen Kontakt mit einem Hindernis selbsttätig in die Ausgangsstellung zurückkehrt. Zweckmäßigerweise weist das Betätigungselement ein eine Rückstellkraft erzeugendes Federelement auf.

Das Federelement kann dadurch realisiert werden, dass dem Betätigungselement eine federnde Form verliehen wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Federelement auch aus einem kompressiblen Werkstoff, zum Beispiel Moosgummi, bestehen.

Bevorzugt weist das Betätigungselement eine Abdeckplatte auf, die im Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts zumindest einen Teil der Außenfläche des Sensorprofils abdeckt. Die Abdeckplatte stellt sicher, dass eine im Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts angreifende Kraft wirksam von dem Betätigungselement aufgenommen wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein erstes Sensorprofil und ein zweites Sensorprofil auf. Das erste Sensorprofil ist vorteilhaft an der Innenfläche des Formteils angeordnet, wo hingegen das zweite Sensorprofil entweder an der Innenfläche oder an der Außenfläche des Formteils angeordnet ist. Das Vorsehen von zwei oder mehreren Sensorprofilen verleiht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich zu einem herkömmlichen Einklemmschutz einen vergleichweisen großen Wirkungsbereich. Die Anordnung des zweiten Sensorprofils an der Innenfläche oder an der Außenfläche des Formteils hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Wird das zweite Sensorprofil an der Außenfläche des Formteils befestigt, dann können die Sensorprofile übereinander oder versetzt zueinander angeordnet sein. Im ersteren Fall werden das erste Sensorprofil und das zweite Sensorprofil in Reihe geschaltet mit der Folge, dass sich eine Gesamtfederrate ergibt, die geringer ist als die den einzelnen Sensorprofilen aufgrund ihrer Verformungsfähigkeit immanente Federrate. Die Einklemmkraft, die erforderlich ist, damit ein Schaltsignal ausgelöst wird, lässt sich auf diese Weise signifikant reduzieren. Vor allem dann, wenn das erste Sensorprofil und das zweite Sensorprofil versetzt zueinander angeordnet sind, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen dem Rahmen und dem Formteil einen Abstandhalter anzuordnen. Der Abstandhalter, der sich beispielsweise durch einen an dem Rahmen oder an dem Formteil ausgebildeten Vorsprung realisieren lässt, ermöglicht es, dass das Formteil einen Hebel bildet, der das erste oder das zweite Sensorprofil beaufschlagt. Unabhängig von der Gestaltung des Sensorprofils lässt sich durch eine geeignete Dimensionierung des Formteils und Lage des Abstandhalters der Kraftarm des gebildeten Hebels und damit die gewünschte Einstellkraft einstellen.

Um eine einfache und praxisgerechte Fertigung zu gewährleisten, ist zweckmäßigerweise zumindest der sensitive Abschnitt des Sensorprofils aus einen elastomeren Werkstoff, vorzugsweise Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder ein Thermoplast (TPE), extrudiert. Die Hohlkammer kann vorteilhaft im Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts mit einem aus einem nicht leitenden Werkstoff bestehenden Füllstück versehen sein, das beispielsweise bei der Bildung eines Eckabschnitts eine dauerhafte Form gewährleistet. Eine praxisgerechte Fertigung ergibt sich ferner dann, wenn die Elektrode ein durch Koextrusion erzeugter elektrisch leitfähiger Bereich des Sensorprofils ist, in dem vorzugsweise ein Metallstrang eingebettet ist, um den elektrischen Durchgangswiderstand der Elektrode zu verringern. Zweckmäßigerweise sind zwei Elektroden vorgesehen, die durch die Hohlkammer voneinander beabstandet sind. Auf diese Weise ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl als kapazitiven als auch als taktilen Einklemmschutz einzusetzen.

Einzelheiten und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. In den die Ausführungsbeispiele lediglich schematisch darstellenden Zeichnungen veranschaulichen im Einzelnen:

1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs;

2 eine vergrößerte Darstellung des in 1 mit II gekennzeichneten Bereichs;

3 eine Seitenansicht eines Sensorprofils, das mit einer Aussparung zur Bildung eines Eckabschnitts versehen ist;

4 eine Seitenansicht eines Sensorprofils, das im Bereich eines Eckabschnitts mit einem Betätigungselement versehen ist;

5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in 2 bei einer ersten Ausführungsform;

6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI in 2 bei der ersten Ausführungsform;

7 einen Schnitt gemäß 5 bei einer zweiten Ausführungsform;

8 einen Schnitt gemäß 6 bei der zweiten Ausführungsform;

9 einen Querschnitt durch zwei Sensorprofile, die an einer Innenfläche eines Formteils angeordnet sind, und

10 einen Querschnitt gemäß 7, der ein an der Innenfläche und ein an einer Außenfläche des Formteils angeordnetes Sensorprofil zeigt.

Das in 1 dargestellte Kraftfahrzeug 10 weist eine Tür 11 auf, die mit einem Rahmen 13 versehen ist. Der Rahmen 13 fasst eine durch einen Elektromotor angetriebene Fensterscheibe 12 ein, die sich in einem Fensterschacht der Tür 11 versenken lässt. Entlang des Rahmens 13 ist eine Dichtung angeordnet, die dazu dient, die Fensterscheibe 12 abzudichten.

Im Bereich der Dichtung angeordnet oder als integraler Bestandteil von dieser ausgebildet ist ein Sensorprofil 20, das aus einem elastomeren Werkstoff, zum Beispiel EPDM, extrudiert ist. Wie insbesondere die 2 bis 4 zu erkennen geben, ist das Sensorprofil 20 mit einer in sich der Längsrichtung des Sensorprofils 20 erstreckenden Hohlkammer 26 versehen. Das Sensorprofil 20 weist ferner zwei durch die Hohlkammer 26 voneinander beabstandete Elektroden 27, 28 auf, die sich in Längsrichtung des Sensorprofils 20 erstrecken. Die Elektroden 27, 28 werden durch elektrisch leitfähige Bereiche des Sensorprofils 20 gebildet, die durch Koextrusion gefertigt sind und in die jeweils ein Metallstrang 29 zur Verringerung des elektrischen Durchgangswiderstands eingebettet ist.

Das Sensorprofil 20 dient dazu, Hindernisse in dem Öffnungsbereich der Fensterscheibe 12 zu erkennen und lässt sich zur Realisierung von sowohl einem taktilen als auch einem kapazitiven Einklemmschutz einsetzen. Wird aufgrund der Anwesenheit eines Hindernisses in dem Öffnungsbereich der Fensterscheibe 12 das Sensorprofil 20 verformt und damit ein physischer Kontakt oder eine Änderung der relativen Lage der Elektroden 27, 28 hervorgerufen, dann erzeugt eine nicht dargestellte Auswerteeinheit ein Steuersignal für den die Fensterscheibe 12 antreibenden Elektromotor. Das Steuersignal stoppt den Elektromotor oder führt eine Umkehrung der Bewegung der Fensterscheibe 12 herbei, um ein Einklemmen des Hindernisses beispielsweise zwischen der Stirnfläche der Fensterscheibe 12 und dem Rahmen 13 zu verhindern.

Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, setzt sich das Sensorprofil 20 im Bereich einer Ecke aus einem ersten Abschnitt 22, einem zweiten Abschnitt 23 und einem Eckabschnitt 24, der den ersten Abschnitt 22 und den zweiten Abschnitt 23 miteinander verbindet, zusammen. Der erste Abschnitt 22 und der zweite Abschnitt 23 schließen einen Winkel &agr; ein, der in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall stumpf sein kann, wie 4 zu erkennen gibt, oder auch spitz sein kann, wie 2 zu erkennen gibt.

Um den Eckabschnitt 24, der dem Sensorprofil 20 eine winklige Form verleiht, zu erzeugen, wird das nach der Extrusion geradlinig verlaufende Sensorprofil 20 mit einer Aussparung 30 versehen, die sich bis in die Hohlkammer 26 erstrecken kann, wie aus 3 ersichtlich ist. Die 3 und 4 geben zu erkennen, dass die Aussparung 30 derart angeordnet ist, dass der Metallstrang 29 nicht durchtrennt wird und damit die elektrische Leitfähigkeit der Elektroden 27, 28 erhalten bleibt. Das Sensorprofil 20 wird im Bereich der Aussparung 30 soweit gebogen bis der erste Abschnitt 22 und der zweite Abschnitt 23 den Winkel &agr; einschließen. Die Aussparung 30 wird auf diese Weise aufgeweitet, wie aus 4 ersichtlich ist. Im Anschluss werden durch die aufgeweitete Aussparung 30 ein die Form des Eckabschnitts 24 dauerhaft gewährleistendes Füllstück 32 in die Hohlkammer 26 eingesetzt und in den verbleibenden Teil der Aussparung 30 eine nicht leitende Masse 31 eingespritzt, die aus einem Elastomer, zum Beispiel TPE, besteht. Die Masse 31 verschließt die Aussparung 30 und schützt auf diese Weise die Hohlkammer 26 vor äußeren Umgebungseinflüssen, wie zum Beispiel dem Eindringen von Regenwasser. Darüber hinaus trägt die Masse 31 auch dazu bei, dass das Sensorprofil 20 dauerhaft in der abgewinkelten Form verbleibt.

Wie 4 zu erkennen gibt, verschließt das Füllstück 32 die Hohlkammer 26 im Bereich des Eckabschnitts 24. Die Verformungsfähigkeit des Sensorprofils 20 wird aufgrund des sich in der Hohlkammer 26 befindlichen Füllstücks 32 beeinträchtigt. Im Unterschied zu dem ersten Abschnitt 22 und dem zweiten Abschnitt 23 ist der Eckabschnitt 24 demnach nicht sensitiv.

Um die Gefahr des Einklemmens eines Hindernisses im Bereich des nicht-sensitiven Eckabschnitts 24 zu vermeiden, ist ein Betätigungselement 40 vorgesehen, dass eine im Bereich des Eckabschnitts 24 an der Außenfläche 25 des Sensorprofils 20 angreifende Kraft F auf die sensitiven Abschnitte 22, 23 überträgt. Wie insbesondere die 5 und 6 zu erkennen geben, weist das Betätigungselement 40 zu diesem Zweck eine Abdeckplatte 41 auf, welche die Außenfläche 25 des Sensorprofils 20 im Bereich des nicht-sensitiven Eckabschnitts 24 weitgehend abdeckt. Das Betätigungselement 40 weist ferner ein eine Rückstellkraft erzeugendes Federelement 42 und ein die angreifende Kraft F in die sensitiven Abschnitte 22, 23 leitendes Übertragungselement 43 auf. Das Federelement 42 stellt einerseits sicher, dass das Betätigungselement 40, wenn es entgegen der Wirkung der Rückstellkraft von einer Ausgangsstellung in eine die Kraft F in die sensitiven Abschnitte 22, 23 leitende Endstellung bewegt worden ist, wieder in die Ausgangsstellung zurückkehrt. Andererseits gewährleistet die Verformungsfähigkeit des Federelements 42, dass das relativ starre Übertragungselement 43 eine Verformung der sensitiven Abschnitte 22, 23 während der Kompression des Federelements 42 hervorruft. Wie 5 zu erkennen gibt, trägt die auskragende Gestaltung der Abdeckplatte 41 zu der federnden Wirkung des Betätigungselements 40 bei. Das Übertragungselement 43 wird durch eine Delle der Abdeckplatte 41 gebildet, welche die Außenfläche 25 des Sensorprofils 20 beaufschlagt. 7 gibt zu erkennen, daß das Federelement 42 auch als Gummifeder ausgebildet sein und aus einem vergleichsweise weichen Elastomer, zum Beispiel Moosgummi, bestehen kann. Das Übertragungselement 43 besteht in diesem Fall aus einem vergleichsweise harten Werkstoff, so dass das Sensorprofil 20 in den sensitiven Abschnitten 22, 23 verformt wird, wenn das Betätigungselement 40 von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt wird, wie aus 8 ersichtlich ist.

Mit Hilfe des zuvor beschriebenen Sensorprofils 20 lässt sich eine Vorrichtung zum Erkennen eines Hindernisses in dem Öffnungsbereichs eines kraftbetätigten Schließelements, wie zum Beispiel die Fensterscheibe 12 oder ein Kofferraumdeckel 15 des Kraftfahrzeuges 10, realisieren. Eine solche Vorrichtung kann sowohl als taktiler als auch als kapazitiver Einklemmschutz eingesetzt werden. Das Betätigungselement 40 überbrückt nicht sensitive Abschnitte des Sensorprofils 20, wie zum Beispiel den Eckabschnitt 24 oder eine durch Spritzgießen gefertigte Endkappe, welche die Dichtung an einem freien Ende abschließt, und stellt damit einen vergleichsweise großen Wirkungsbereich der Vorrichtung sicher.

Über einen vergleichsweise großen Wirkungsbereich verfügen auch die in den 9 und 10 gezeigten Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Erkennen eines Hindernisses in dem Öffnungsbereich eines kraftbetätigten Schließelements. Diese Ausführungsformen verfügen über ein erstes Sensorprofil 20 und ein zweites Sensorprofil 21, die an einem Formteil 50, das beispielsweise durch Spritzgießen aus einem thermoplastischen Werkstoff gefertigt ist, angeordnet sind. Das erste Sensorprofil 20 ist an einer dem Rahmen 13 zugewandten Innenfläche 52 des Formteils 50 angeordnet, wohingegen das zweite Sensorprofil 21 entweder ebenfalls an der Innenfläche 52 oder, wie 10 zu erkennen gibt, an einer dem Rahmen 13 abgewandten Außenfläche 51 des Formteils 50 befestigt sein kann. 10 gibt zudem zu erkennen, dass zwischen dem Rahmen 13 und dem Formteil 50 ein Abstandhalter 14 angeordnet ist, der im vorliegenden Fall durch einen Vorsprung des Rahmens 13 gebildet wird. Der Abstandhalter 14 bewirkt, dass das Formteil 50 in Art eines Hebels an dem Rahmen 13 angeordnet ist mit der Folge, dass eine an dem Formteil 50 angreifende Kraft F ein Moment erzeugen kann, dass auf das an der Innenfläche 52 angeordnete Sensorprofil 20 einwirkt.

Die in den 9 und 10 gezeigten Ausführungsformen weisen jeweils zwei Sensorprofile 20, 21 auf. In Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall kann auch nur ein Sensorprofil 20 oder können drei oder mehrere Sensorprofile 20, 21 an der Innenfläche 52 oder der Außenfläche 51 angeordnet sein. Die an der Innenfläche 52 angeordneten Sensorprofile 20, 21 werden von dem Formteil 50 vor äußeren Umgebungseinflüssen geschützt. Nicht zuletzt besteht die Möglichkeit, das erste Sensorprofil 20 und das zweite Sensorprofil 21 übereinander anzuordnen, um die ein Schaltsignal auslösende Einklemmkraft zu reduzieren. Die Sensorprofile 20, 21 können in diesem Fall entweder zusammen auf der dem Rahmen 13 abgewandten oder zugewandten Seite des Formteils 50 angeordnet sein oder durch das Formteil 50 voneinander getrennt werden.

10
Kraftfahrzeug
11
Tür
12
Fensterscheibe
13
Rahmen
14
Abstandhalter
15
Kofferraumdeckel
20
Sensorprofil
21
Sensorprofil
22
erster sensitiver Abschnitt
23
zweiter sensitiver Abschnitt
24
nicht-sensitiver Eckabschnitt
25
Außenfläche
26
Hohlkammer
27
Elektrode
28
Elektrode
29
Metallstrang
30
Aussparung
31
nichtleitende Masse
32
Füllstück
40
Betätigungselement
41
Abdeckplatte
42
Federelement
43
Übertragungselement
50
Formteil
51
Außenfläche
52
Innenfläche
F
Kraft
&agr;
Winkel


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Erkennen eines Hindernisses in einem Öffnungsbereich eines kraftbetätigbaren Schließelements, insbesondere einer Fensterscheibe (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit

einem Sensorprofil (20), das aus einem elastisch verformbaren Werkstoff gefertigt ist und eine Außenfläche (25) aufweist,

wobei das Sensorprofil (20) einen sensitiven Abschnitt (22, 23) und einen nicht-sensitiven Abschnitt (24) aufweist und

wobei das Sensorprofil (20) zumindest im Bereich des sensitiven Abschnitts (22, 23) mit einer Hohlkammer (26) und wenigstens einer Elektrode (27, 28) versehen ist,

gekennzeichnet durch ein Betätigungselement (40), das eine im Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts (24) an der Außenfläche (25) des Sensorprofils (20) angreifende Kraft (F) auf den sensitiven Abschnitt (22, 23) überträgt,

wobei das Betätigungselement (40) ein die angreifende Kraft (F) in den sensitiven Abschnitt (22, 23) leitendes Übertragungselement (43) aufweist, das die Außenfläche (25) des sensitiven Abschnitts (22, 23) beaufschlagt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorprofil (20) Bestandteil einer Dichtung ist, die das Schließelement (12, 15) abdichtet. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht-sensitive Abschnitt (24) eine die Dichtung an einem freien Ende abschließende Endkappe ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorprofil (20) einen ersten sensitiven Abschnitt (22) und einen zweiten sensitiven Abschnitt (23), der sich unter einem vorgegebenen Winkel (&agr;) zu dem ersten sensitiven Abschnitt (22) erstreckt, und einen nicht-sensitiven Eckabschnitt (24), der den ersten sensitiven Abschnitt (22) und den zweiten sensitiven Abschnitt (23) miteinander verbindet, aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (40) entgegen der Wirkung einer Rückstellkraft von einer Ausgangstellung in eine die Kraft (F) in den sensitiven Abschnitt (22, 23) leitende Endstellung bewegbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (40) ein die Rückstellkraft erzeugendes Federelement (42) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (40) eine im Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts (24) zumindest einen Teil der Außenfläche (25) des Sensorprofils (20) abdeckende Abdeckplatte (41) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der sensitive Abschnitt (22, 23) des Sensorprofils (20, 21) aus einem elastomeren Werkstoff, vorzugsweise Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk oder ein Thermoplast, extrudiert ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammer (26) im Bereich des nicht-sensitiven Abschnitts (24) mit einem Füllstück (32) versehen ist. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (27, 28) ein durch Koextrusion erzeugter elektrisch leitfähiger Bereich des Sensorprofils (20, 21) ist, in den vorzugsweise ein Metallstrang (29) eingebettet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch zwei Elektroden (27, 28), die durch die Hohlkammer (26) voneinander beabstandet sind.






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