用于检测两个相邻物体的相对运动的容性传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检测两个相邻物体在接近或远离时的相对运动的容性传感器。
【背景技术】
[0002]容性传感器例如用作压力、力或位移传感器。为了可以借助于容性传感器探测两个相邻物体的微小相对于运动，需要在传感器内电极间隔的变化的可靠的区别，这特别是在相对小的运动和间隔变化时可能是有问题的。人们可以放大传感器的电信号，以便实现更好的区别。在非常小的变形位移的情况下，该变形位移应该以容性传感器检测，那么但是需要相当大的放大，其中人们随后触碰到电子装置的极限，这涉及电子装置的噪声性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种改善的容性传感器，其中，无需过度大幅放大信号的情况下，也可以探测最小运动。
[0004]为了达到该目的，本发明提供一种用于检测两个相邻物体(例如在其接近或远离时)的相对运动的容性传感器，该容性传感器具有:
[0005]一第一电极，该第一电极具有第一导电的电极面并且设置在第一电极载体上；
[0006]一与第一电极对置的第二电极，该第二电极具有第二导电的电极面并且设置在第二电极载体上；
[0007]一其中第二电极载体构成为能复位的薄膜件，该薄膜件在两个相互间隔对置的支撑部段上在两个电极两侧支撑在第一电极载体上；以及
[0008]一在第二电极载体的背向第二电极的侧上的按压体；
[0009]—其中按压体具有至少两个按压突出部，该按压突出部在第二电极载体的支撑部段之间的区域中贴靠在第二电极载体的背向第二电极的侧上，并且该按压突出部在第一电极载体与第二按压体相对运动时在第二电极载体弯曲的情况下相对于该第二电极载体按压；
[0010]一其中该至少两个按压突出部关于相同的空间方向相互具有间隔，沿该相同的空间方向第二电极载体的支撑部段间隔；以及
[0011]一其中第二电极在第二电极载体上仅固定在固定部段中，该固定部段基本上位于在第二电极载体的按压区域之间的中间，其中按压突出部贴靠在第二电极载体上，从而在按压体与第二电极载体之间的运动行程可在两个电极之间相对于该运动行程更大的运动行程中转换。
[0012]按照本发明的容性传感器如此构造，使得两个物体运动的机械变换转换为两个电极的更大的接近或间隔变换，从而在小的电气放大比例的情况下仍然可以安全地探测小的行程。这在特别是第二电极载体构成为可回复的薄膜件中具有其原因，第二电极在该薄膜件上仅仅固定在唯一的(中间)部段。第二电极载体在此支撑在第一电极载体上，亦即在两个对置的支撑部段上，第一电极载体在其侧承载第一电极。这两个支撑部段位于在两个电极之外。在这些支撑部段之间并且在第二电极载体上第二电极的固定部段两侧，按压体相对于该第二电极载体按压，该按压体出于该目的具有两个按压突出部。如果按压突出部相对于第二电极载体按压，通过可回复的第二电极载体的弯曲，第二电极朝第一电极的方向前移，亦即以相比于第一电极载体相对于按压体的运动更大的程度。因此实现了如上所述的机械转换。
[0013]在本发明的较佳改进中，可以提供由第二电极载体的支撑部段构成的装置在第一电极载体和按压体的按压突出部上与第二电极载体的用于第二电极的固定部段相对称。
[0014]进一步地，如果第一电极载体具有在至少两个对置的侧上通过限制边缘部段限制的凹处，第一电极设置在该凹处内，其中第二电极载体以其支撑部段支撑在限制边缘部段上，那么可以是有利的。
[0015]在本发明的更佳实施方式中，提供了第一电极载体在其背向第一电极的侧上具有另一第一电极；并且设有具有另一第二电极以及另外的支撑部段的另一第二电极载体和具有另外的按压突出部的另一按压体，其设置相互相对间如此如在前述权利要求之一中那样。
[0016]最后还应该指出，特别是弹簧钢适用作为薄膜件。
[0017]本发明的容性传感器适合于，例如可以探测在用于特别是车辆构件的操作装置上按键体的运动。用于特别是车辆构件的操作装置通常具有前遮板或后遮板，在该前侧上设置多个如果可能也不同地设计的操作件，该操作件以例如旋钮、按钮、翻转开关或诸如此类形式。附加地也存在由后侧突出的按键体的形式的操作件，该操作件具有操作端部，该操作端部具有上侧和下侧。这样的操作件有时也称为条形按钮，因为其操作端部突出操作装置的前侧。
[0018]如果实施方式作为操作条，这样的按键体可以具有多个符号区域(例如多个设有连续数字的相互并排的区域)，其中整个按键体不依赖于该按键体在哪个区域中操作而运动。通过容性接近传感装置可以识别到在按键体的操作中以手指接触哪个符号区域。
[0019]此外已经被发现的是，如果按键体在操作中基本上仅仅不可察觉地运动，那么对于操作舒适性是有利的。通过听觉或触觉反馈随后可以对于操作者实现按键体的操作。
[0020]关于具有突出的按键体的操作装置，该按键体在其操作中执行准确的可重复的并且特别是保持不变的运动，可以合适的是，如果操作装置具有:
[0021]一具有前侧的壳体；
[0022]一具有纵向延伸的按键体，该按键体具有突出壳体前侧的操作端部和设置在壳体内的支承端部；
[0023]一其中操作端部具有上侧以及下侧，下侧以等于零度角的角度延伸突出前侧并且该下侧为了输入操作命令通过手动在上侧或下侧上实现的力施加是可操作的；
[0024]一支撑体，该支撑体具有轴承，通过该轴承按键体沿两个基本上垂直的空间轴线是可运动的；
[0025]一其中该轴承具有至少三个悬挂件，借助于该悬挂件按键体的支承端部在支撑体上保持可动，并且悬挂件设置在至少两个相互间隔的悬挂平面中，所述悬挂平面相互间以及与按键体的纵向延伸平行延伸。
[0026]按键体，其类似于计算机键盘的空格键具有伸长的操作条，突出壳体的前侧。具有轴承的支撑体位于在壳体内，该轴承用于沿两个相互基本上垂直的空间方向或轴线按键体(略微可动地)支承按键体。按键体的操作端部突出壳体的前侧。该操作端部(也就是操作条)具有上侧和下侧，其以等于零度角的角度突出前侧。通过手动施加力到上侧或下侧实现了按键体向下或向上的微小运动。
[0027]操作装置在轴承的设计方案中的特点在于，该轴承具有至少三个悬挂件。这三个悬挂件分布在两个悬挂平面上，所述悬挂平面基本上与前侧成角度地延伸并且相互基本上平行以及也基本上与按键体的纵向延伸平行。
[0028]通过悬挂件，该悬挂件是弯曲刚性的可回复的部件，例如以棒或诸如此类的形式一一在按键体的操作中产生按键体相对于壳体前侧的微小的平行移动。在此决定性的是，悬挂件的设置和设计方案的类型用于按键体在支撑体上无间隙的支承。此外按键体的支承是低噪音的。
[0029]通过上述方案有利地可能的是，通过产生振动的执行器实现按键体的操作条或操作端部的操作的触觉反馈，该执行器使得按键体处于与该按键体的操作垂直定向的振动中。因为支承通过不仅在支撑体上而且在按键体上紧固的悬挂件允许按键体相对于操作装置前侧或相对于支撑体的平行移动。
[0030]在本发明的更佳的实施方式中，提供了轴承具有由支撑体突出的突出件，该突出件基本上沿与悬挂件相同的空间方向由支撑体突出并且设置在两个悬挂件之间，并且按键体如果必要贴靠在轴承的突出件上。
[0031]合适的是，存在四个悬挂件，所述四个悬挂件用于按键体在支撑体上的支承。在此那么分别两个悬挂件设置在一个共同的悬挂平面中。有利的是，在操作条或按键体的两个对置的端部区域上分别固定两个悬挂件，所述两个悬挂件设置在两个不同的悬挂平面中。
[0032]同样可以考虑的是，在一个悬挂平面中设置两个悬挂件二在另一悬挂平面中仅仅设置一个悬挂件。在每个悬挂平面中也可以设置两个以上的悬挂件。
[0033]通过悬挂件不仅在支撑体上而且在操作条上的紧固导致在操作条的操作中操作条的上述平行偏移。
[0034]作为悬挂件特别是弹簧钢棒适合，也就是一般而言，抗压力而且抗牵引并且弯曲刚性的特别是可回复的悬挂件。悬挂件例如是束形的部件(圆形或有角的棒)。在此悬挂件在其全部在支撑体与按键体之间沿两个基本上相互垂直走向的空间轴线的延伸上弯曲。但是也可以考虑悬挂件的如下方案，其中悬挂件的两个分开的部段用于沿两个空间轴线的分别另一空间轴线的可弯曲性。在该情况下，每个悬挂件可以具有可回复的扁平条材料，特别是弹簧钢带，该弹簧钢带绕其纵轴线旋转90°地相互相对地定向。备选地各部段中的每个可以构成为U形弯曲的可回复的扁平条材料，特别是弹簧钢带，并且两个U形条材料部段关于其两对边相互旋转90°以及从其基本部段开始沿相反的方向指向。
【附图说明】
[0035]以下根据实施例并参照附图进一步阐明本发明。其中详细示出:
[0036]图1示例性的操作装置的一部分的透视图；
[0037]图2用于按键体在支撑体上无间隙并低噪音支承的透视截面图(根据图3的截面线 I1-1I);
[0038]图3具有集成在轴承中的压力或力传感器的截面视图，该传感器作为运动传感器用于识别按键体或操作条操作；以及
[0039]图4和5在施加压力到按键体的操作条的下侧或上侧上时按键体相对于支撑体的运动；
[0040]图6和7用于构成悬挂件的第二实施例；以及
[0041]图8悬挂件的另一实施例。
[0042]附图标记
[0043]10操作装置的壳体
[0044]12操作装置
[0045]14壳体前侧
[0046]16按键
[0047]18旋钮
[0048]20显示单元
[0049]22按键体的操作条
[0050]24按键体的操作端部
[0051]26按键体
[0052]28支撑体
[0053]30用于按键体的轴承
[0054]32轴承的悬挂件
[0055]34轴承的悬挂件
[0056]36悬挂平面
[0057]38悬挂平面
[0058]40箭头
[0059]42操作条的上侧
[0060]44箭头
[0061]46操作条的下侧
[0062]48振动执行器
[0063]50双箭头
[0064]52位移传感器
[0065]54位移传感器
[0066]56分析处理单元
[0067]58接近传感装置
[0068]60接近传感装置的电极
[0069]62接近传感装置的符号区域
[0070]64突出件
[0071]66用于突出件的容纳空间
[0072]68隆起
[0073]70间隔
[0074]72间隔
[0075]74第一电极载体
[0076]76第一电极
[0077]78第一电极的电极面<