提高抗干扰性的电容控制元件制造技术

本发明专利技术涉及一种控制元件(1)，设置有载体(6)；操作部件(2)，具有至少一个控制面(17)，当控制面(17)受到作用力F时可移动或弹性变形；在操作部件(2)和载体(6)之间，还设有层结构(3、4、5、7)，当控制面(17)受到作用力F时，层结构可以弹性变形；层结构还至少设置有第一载体电极(9)、设置在控制面下部的第二操作部件电极(8)，用于确定根据作用力而改变的测量电容，此外，层结构还有中间层(4)，其中在第一电极(9)和第二电极(8)之间设置有凹槽或者空腔(12、12)；设置有用于空腔通风换气的介质(12、13、14、15、16)，其中，用于通风换气的介质(12、13、14、15、16)至少部分集成在中间层(4)中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种控制元件，特别是机动车的控制元件。
技术介绍
通常，对在机动车中使用的控制元件，有节约重量和结构空间的要求。此外，控制元件必须具有较高的可靠性和长期的稳定性，特别是相对来说，可以承受较大的温度变化带来的影响。基于这种原因，优选一种结构，其中减少了机械上相互作用的部件。此外，通过高要求的机械设计，可以降低车辆碰撞时乘客的受伤风险。基于上述原因，目前优选一种设置有电容评估装置的控制元件。通过测量可以发现，相关的测量电容容易受到干扰，例如：不仅仅是有干扰的电磁辐射。特别当所用电极之间存在开放的气室，则由于进入的污染物或者液体或者湿气，将导致测量电容发生变化，并且干扰控制元件的功能。
技术实现思路
因此需要一种有电容检测功能、不易受干扰、同时有较高的集成度、不易磨损和较小重量的控制元件。通过专利申请1中所述的控制元件，解决了该问题。这里优选的设计方案，是相应专利申请的内容。应指出，可以从技术上，以合理的方式结合专利申请中说明的每个特点，然后制定本专利技术的其它设计方案。这里还特别通过图示详细地说明了本专利技术。本专利技术涉及的是一种控制元件，其中设置有一个载体。下面详细地解释了载体这个概念。举例来说，载体的定义是，在本专利技术所述的控制元件中，至少具有一个部件的支撑面，例如下面所述的层结构。支撑面是平的，或者至少朝着一个方向弯曲。载体的材料包括塑料，例如热塑性塑料。此外，控制元件还设置有一个操作部件，它具有至少一个控制面，当控制面受到作用力时，控制面可以移动或者弹性变形。例如，操作部件是一种由可弹性弯曲的材料制成的多层结构，根据光学和/或者触觉上的限制，控制面嵌入至层表面中。根据本专利技术的另外一种结构形式，控制面与操作部件的其余部分相连。根据本专利技术，在操作部件和载体之间，还设置有一个层结构，当控制面受到作用力时，层结构可以弹性变形。根据本专利技术，层结构还至少设置有第一载体电极、设置在控制面下部的第二操作部件电极，用于确定根据作用力而改变的测量电容。测量电容的作用是，通过评估设备探测测量电容的变化，然后根据变化实现控制或者切换功能。优选的是，为第二电极配备设置有地电位的评估设备。此外，专利技术的层结构还有一个中间层，其中在第一电极和第二电极之间设置有凹槽或者空腔，受到作用力时可以变形。优选，空腔朝着作用力的方向设置在控制面的下部。在朝着作用力垂直的平面中，空腔外周长与控制面的外周长的形状一致，此外，这两个形状不必完全一致。空腔的直径与控制面的直径一致，或者大于控制面的直径。通过中间层的冲压成型制成空腔。通过层结构的其它层面，或者通过载体或者操作部件限制空腔的结构。空腔设计为，受到作用力时，或者相对来说非常接近电极，则测量电容可以发生很大的变化。此外，根据本专利技术，还设置有用于空腔通风换气的介质，用于通风换气的介质至少部分集成在层结构中，特别是集成在中间层中。通过集成在中间层中和设置的路径，特别是通道，确保空腔受到作用力或者膨胀时压缩所需的换气通风，以及取消作用力时的弹性回位所需的换气通风。通过该介质适当的出入口位置，可以降低影响测量电容的污染物以及液体，或者潮气进入空腔的风险。该出入口没有设置在操作部件中。根据设计结构，该出入口设置在层结构中，例如设置在中间层外漏的侧面中，优选的是，把该出入口设置在朝向操作部件的载体一侧，与出入口相连的通道经过载体延伸。在优选的设计结构中，用于通风换气的介质包括一个微孔滤膜。微孔滤膜的孔口小于1微米，优选小于0.20微米，更优选的是小于或者等于0.07微米。这里举例的是一种伸展的聚丙烯薄膜。为了形成微孔，在生产流程中使用碳酸钙。优选，滤膜由疏水和/或者疏油的材料制成，或者具有类似的外层。优选，聚四氟乙烯的滤膜。微孔滤膜可以防止相对较大颗粒直径的污染颗粒物进入空腔，以及防止液体进入空腔。滤膜可以集成在中间层中。优选，遮挡出入口的滤膜结构。在优选的设计结构中，第一电极和第二电极具有一晶格结构，即有开口的结构，优选规则的晶格结构，至少在测量电容区域内的层结构的其它层面中，呈半透明或透明结构，这样可以通过照射层结构，照亮控制面中需要背光的区域，如符号。在朝向操作部件的载体一侧，设置有一照明设备，如发光二极管。优选，相互重叠、成行设置第一电极和第二电极的晶格开口。晶格结构不仅有透射的优点，而且还可以在相同的弹性变形和由电极遮挡的区域变大时，大大降低测量电容的变化，从而提高探测的灵敏度。相对于第一电极，第二电极遮挡较大的区域，这样测量电容可以达到更好的电磁屏蔽效果。为了达到更好的电磁屏蔽效果，通常与第一电极相比，第二电极的晶格结构的开口横截面较小。优选，层结构设置有第三电极，更优选的是，设置有第四电极，设置在空腔的附近，或者中间层中另外一个、与所述空腔相连的导流空腔附近。这三个电极，也包括第四电极，可以共同朝着控制面垂直的方向，并且也可以朝着控制面侧向移动，其中确定了标准电容。举例来说，通过第三和第二电极之间的电磁场，或者通过第三和第四电极之间的电磁场，可以形成标准电容。如果仅仅是为了评估测量电容，则通过评估设备评估标准电容，然后可以消除由于空腔中的空气或者其它颗粒物造成的变化，而不需要校准过程。第三以及第四电极的平面形状是圆形或者四边形。在另外一个设计结构中，作为测量电容，第三以及第四电极是围绕着第一个以及第二电极的圆形通道。为了改善校准准确度，每个测量电容都设置有相连的、用于确定标准电容的第三电极的多个导电平面。如果存在第四电极，则也设置有相连的、相应数量的导电平面。优选，第三以及第四电极的平面，均匀地分布在第一以及第二电极周围。为了更好地调整由于手指造成的层结构弹性变形，第三电极的平面小于第一电极的平面，和/或者第三电极至少一个方向上的平面小于1.0厘米，优选小于0.75厘米，更优选地是小于0.50厘米。这些导电平面可以在作用力下，朝着空腔移动，和/或者最大尺寸小于1毫米。优选，第三和可选的第四电极具有一个封闭的平面，由于相对较小的尺寸，可以提供标准电容，特别是根据测量电容调整的标准电容。优选，用于通风换气的介质，至少具有一个导流通道。优选，操作部件设置有多个控制面，层结构至少设置有多个第一电极，优选，它们分别设置有单独的测量电容。每个测量电容都有各自的通风换气通道结构。这些通道可以与出入口相连。优选，多个测量电容设置有多个独立的空腔，和用于通风换气的单独介质。在用于通风换气的单独介质中，测量电容的数量与出入口的数量一致。优选，层结构至少设置有第一和第二薄膜，薄膜由非电子材料制成，并且设置在第一和第二，以及第三和第四电极上。举例来说，通过压制，电极设置有一层导电材料，如ITO、PEDOT、银和金设置在薄膜上。举例来说，把薄膜压制在空腔对面或者朝着空腔的一侧。在朝着空腔一侧的结构中，特别设置有一绝缘的、遮盖朝着空腔方向的电极的保护层，举例来说，它由紫外线固化漆组成。优选，至少第一电极和第二电极的导电层是半透明或者透明的，举例来说，整个涂层，或者优选的导电介质是半透明或者透明的。优选层结构的柔性薄膜，也就是说，层结构由涂层、优选相互连接的柔性薄膜材料组成。优选，至少一个薄膜是PET或者醋酸薄膜。优选，在薄膜旁边，层结构的薄膜至少设置有一个粘接层，例如丙烯酸酯胶粘剂层，该层设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制元件(1)，其特征在于，包括：一载体(6)；一操作部件(2)，其具有至少一个控制面(17)，当控制面(17)受到作用力F时，控制面可以移动或者弹性变形；在操作部件(2)和载体(6)之间，还设置有一层结构(3、4、5、7)，当控制面(17)受到作用力F时，层结构可以弹性变形；层结构还至少设置有第一载体电极(9)、设置在控制面下部的第二操作部件电极(8)，用于确定根据作用力而改变的测量电容，此外，层结构还有一中间层(4)，其中在第一电极(9)和第二电极(8)之间设置有凹槽或者空腔(12、12’)；和设置有用于空腔通风换气的介质(12、13、14、15、16)，其中，用于通风换气的介质(12、13、14、15、16)至少部分集成在中间层(4)中。

【技术特征摘要】
2015.08.19 DE 102015113694.51.一种控制元件(1)，其特征在于，包括：一载体(6)；一操作部件(2)，其具有至少一个控制面(17)，当控制面(17)受到作用力F时，控制面可以移动或者弹性变形；在操作部件(2)和载体(6)之间，还设置有一层结构(3、4、5、7)，当控制面(17)受到作用力F时，层结构可以弹性变形；层结构还至少设置有第一载体电极(9)、设置在控制面下部的第二操作部件电极(8)，用于确定根据作用力而改变的测量电容，此外，层结构还有一中间层(4)，其中在第一电极(9)和第二电极(8)之间设置有凹槽或者空腔(12、12’)；和设置有用于空腔通风换气的介质(12、13、14、15、16)，其中，用于通风换气的介质(12、13、14、15、16)至少部分集成在中间层(4)中。2.根据权利要求1所述的控制元件(1)，其特征在于，用于通风换气的介质(12、13、14、15、16)包括一微孔滤膜(16)，优选为疏水和/或者疏油的滤膜，更优选的是聚四氟乙烯的滤膜。3.根据前述权利要求所述的控制元件(1)，其特征在于，第一电极(9)和第二电极(8)具有一优选的规则晶格结构，至少在测量电容区域内的层结构(3、4、5、7)的其它层面(3、5、7)中，呈半透明或透明结构。4.根据前述权利要求所述的控制元件(1)，其特征在于，相互重叠设置第一电极(9)和第二电极(8)的规则晶格开口(20)，与第一电极(9)相比，第二电极(8)的开口横截面(20)较小。5.根据前述权利要求所述的控制元件(1)，其特征在于，层结构(3、4、5、7)设置有第三电极(11)，更优选的是，设置有第四电极(10)，设置在空腔(12、12’)的附近，或者中间层(4)中另外一个空腔(25)附近，但是在这两种情况下，电极都可以朝着控制面垂直的方向，并且也可以朝着控制面(17)侧向移动，其中确定了标准电容。6.根据前述权利要求所述的控制元...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·达尼，李小溪，J·施勒雷特，T·博登施泰因，
申请(专利权)人：普瑞有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE