专利名称：门把手装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种门把手装置，该门把手装置适于用作机动车辆和建筑物的智能进入系统的一部分。
背景技术：
越来越多的机动车辆装配有智能钥匙系统，其能使车辆驾驶员仅通过在他或她的身上携带智能钥匙(电子钥匙)而解锁门并起动发动机，从而提高了车辆的方便性和安全性。智能进入系统的主体(车载单元)设有电容传感器，该电容传感器配置成检测车辆驾驶员握住门把手或正接近门把手的手。在检测到车辆驾驶员的手时，车载单元通过结合在门把手中的天线与智能钥匙进行通信，并在从智能钥匙传送的ID码与存储在车载单元的ROM中的ID码匹配时解锁门。通常，在装配有智能进入系统的车辆中，天线结合在门把手和行李箱盖中，且车载单元通过这样的天线与电子钥匙进行通信。
装配有智能进入系统的车辆通常设有包括把手主体和外壳的中空门把手。门把手的中空内部容纳有电路板，该电路板由一对用作接近传感器电极的检测电极以及用于检测这两个电极之间的静电电容变化的检测电路形成。日本专利特开2005-098030号公报中公开了一种门把手，该门把手通过将电极形成为形成在电路板上的导电图案而形成为外形非常低的部件。日本专利特开2004-324098号公报中公开了一种门把手，在该门把手的中空内部中容纳有用于与智能钥匙通信的天线以及接近传感器电极。
然而，在结合有天线和接近传感器电极的传统门把手装置中，当电流经过通过缠绕导线形成的天线线圈而被传导时，从天线产生的磁通穿过由设置在电路板上的导电构件组成的电极，这在电极中电磁感应出涡电流。该涡电流又产生倾向于消减天线磁通的磁通，这削弱了天线的性能(或者产生减小天线通信范围之类的问题)。
发明内容
考虑到现有技术的这些问题，本发明的主要目的是提供一种门把手装置，该门把手装置结合有用于外部通信的天线以及作为功能部件的导电构件，并可提供具有足够功能的导电构件而不会削弱天线的性能。
本发明的第二个目的在于提供一种门把手装置，该门把手装置将用于外部通信的天线和作为功能构件的导电构件结合成高度紧凑的单元而不会削弱任一部件的性能。
本发明的第三个目的在于通过对现有设计的最小修改而提供一种门把手装置，该门把手装置结合有用于外部通信的天线和作为功能构件的导电构件，该门把手制成为在这两个部件之间不存在干扰。
根据本发明，这些目的中的至少一些可通过提供这样的门把手装置而实现，该门把手装置包括门把手；天线，该天线结合在所述门把手中，用于外部无线电波通信；以及电路板，该电路板结合在所述门把手中并包括导电构件，该门把手装置的特征在于所述导电构件包括隙缝。
所述隙缝使得用于传导涡电流的路径断开，从而与没有这样的隙缝的导电构件相比，在导电图案中产生更少的涡电流。因此，使不然会由涡电流产生并倾向于消减天线磁通的磁通最小化。换句话说，避免了削弱天线的性能从而能确保稳定的通信。
通常，与用于智能进入系统的门把手装置的通常情况一样，所述天线包括由电导线形成的线圈，且所述门把手限定有中空内部，所述天线和所述电路板容纳在所述门把手的该中空内部中。为了使导电构件中涡电流的产生最小化，优选的是所述门把手沿轴线为细长的，且所述导电构件沿该轴线为细长的，所述隙缝大致在该导电构件的整个长度上延伸。
为了使防止涡电流的作用最大化，所述导电构件可以设有多个隙缝，它们彼此平行并/或平行于所述线圈被缠绕所围绕的轴线延伸。所述隙缝可以在两端处都闭合或者可以在一端处闭合而在另一端处敞开。
所述导电构件可包括用于接近传感器的电极，该接近传感器可用作智能进入系统的一部分。例如，天线可以配置成用于与智能进入系统的钥匙进行通信，而所述导电构件包括一解锁传感器的检测电极。
以下将参照附图描述本发明，在这些附图中图1是天线装置的正视图；图2是沿图1的线II-II剖取的剖面图；图3是沿图1的线III-III剖取的剖面图；图4是门把手装置的分解立体图；图5是传感器/天线单元的正视图；图6是沿图5的线VI-VI剖取的简化剖面图；图7是沿图6的线VII-VII剖取的剖视图；图8是沿图6的线VIII-VIII剖取的剖视图；图9是沿图5的线IX-IX剖取的简化剖面图；图10是表示从天线产生的磁通的正视图；图11是表示根据本发明的变形实施例的检测电极图案的正视图；以及图12是表示根据本发明的变形实施例的接地电极图案的正视图。
具体实施例方式
参照图1和图2，门把手装置1包括固定地安装于自动门的外板2的外表面的把手底座3；通过销4枢转安装于把手底座3的门把手5；以及设在把手底座3中的钥匙槽6。
参照图2至图4，门把手5包括天线/传感器单元7、以及其中容纳该天线/传感器单元7的把手主体8和外壳9。天线/传感器单元7包括布置在把手主体8侧的电路板10、安装在电路板10的面对外壳9的一侧上的天线线圈11及电路部件12和13、以及通过线束14连接至电路板10的锁定传感器15。在所示实施例中，电路板10形成为具有一对相互平行的边的细长矩形形状，从而紧贴地(snugly)容纳在门把手5的中空内部中。
参照图2，天线线圈11、电路构件12和13、以及线束14的一部分被密封在诸如聚氨酯树脂的灌封材料(potting material)16中，以免受撞击、潮湿和腐蚀。锁定传感器15包括锁定传感器壳17和检测电极18，该检测电极设置在锁定传感器壳17内并与线束14相连接，并且锁定传感器壳17的内部也填充有由诸如聚氨酯树脂的材料构成的灌封材料19。
当车辆驾驶员的手靠近把手主体8时，安装在电路板10上的解锁传感器和电路部件13检测到该正在接近的手，这启动了通过天线线圈11与车辆驾驶员携带的智能钥匙的通信，从而判断该手是否属于授权的车辆驾驶员。设置在车辆侧的接收单元接收从智能钥匙传送的ID码，并且若该ID码通过验证则解锁门。当使用者的手靠近锁定传感器15时，锁定传感器15检测到使用者的手的接近，于是实施通过天线线圈11与智能钥匙的通信。同样，若ID码通过验证，则将门锁定。
参照图3和图4，天线/传感器单元7容纳在门把手5中，并插设在把手主体8和外壳9之间。天线线圈11包括绕线管(bobbin)22和线圈23，并电连接至电路部件12，所述绕线管结合有由诸如铁素体的磁性材料制成的磁芯21(参见图5)，所述线圈由缠绕在绕线管22周围的铜线(电导线)制成。虽然在图4中没有示出，但是天线线圈11、电路部件12和13、以及线束14的一部分被密封在以上所述的诸如聚氨酯树脂的灌封材料中。
参照图5和图6，天线/传感器单元7包括电路板10；天线线圈11，该天线线圈安装在电路板10上用于与智能钥匙通信；安装在电路板10上的电路部件12和13；以及锁定传感器15，该锁定传感器通过线束14与电路板10的一端连接。在图6中，为例示清楚起见，电路板10的厚度从实际厚度放大。
如图6至图9所示，电路板10设有三个层10a至10c，每层均由玻璃纤维强化环氧树脂形成并通过结合剂相互结合。与天线线圈11相邻的第一层或电源层10a形成有用于电容式接近传感器(其形成用于智能进入系统的解锁传感器的一部分)的电源图案31，第二层或接地层10b形成有用于所述电容式接近传感器的接地图案32，并且第三层或检测电极层10c形成有用于所述电容式接近传感器的检测电极图案33和34。在所示实施例中，各个图案31、32、33、34均由大约数十微米量级厚的铜箔制成。
如图7所示，检测电极图案33和34形成为相对于检测电极层10c的中心轴线相互对称的图案。当车辆使用者握住门把手或车辆使用者的手靠近门把手时，所引起的两个电极33和34之间的电容值的变化被检测电路检测到。电路部件13包括CR振荡电路，该振荡电路根据所述两个电极33和34之间的电容值的变化而开始振荡，从而可因振荡振幅的增加而检测到物体的接近。如图8所示，接地图案32形成在接地层10b上，并通过保持接地电压而保护检测电极图案33和34免受外部噪声。以这样的方式布置电源图案31，以使得在接地图案32和电源图案31之间实际上插设有旁路电容器，而且为了抑制噪声这还允许省略旁路电容器。
如图7所示，所述两个检测电极图案33和34平行于天线线圈被缠绕所围绕的轴线或平行于电路板10的长边延伸，并且这两个检测电极图案均设有多个隙缝33S、34S，每个隙缝均大致在检测电极图案的整个长度上延伸并在每一纵向端处闭合。更具体地说，每个检测电极图案33、34均包括多个细长的导体构件33C、34C，所述导体构件平行于天线线圈被缠绕所围绕的轴线延伸，并在每一轴向端处与相邻的一个导体构件33C、34C接合。
类似地，图8中示出的接地图案32设有多个隙缝32S，每个隙缝均大致在接地图案的整个长度上延伸并在两个纵向端处都闭合。更具体地说，每个接地图案32均包括多个细长的导体构件32C，所述导体构件平行于天线线圈被缠绕所围绕的轴线延伸，并在每一轴向端处与相邻的一个导体构件32C接合。
如图7和图8所示，检测电极层10c和接地层10b均形成有多个穿过电路板10的厚度延伸的通孔32H、33H、34H。各个通孔32H、33H、34H均与形成在电源层10a(见图6)的承载电路部件12和13的表面上的电路图案(未在图中示出)相连接，并经由该电路图案与电路部件13相连接。如图7所示，检测电极图案33通过通孔33H接受电力，且检测电极图案34通过通孔34H接受电力。如图8所示，接地图案32通过通孔32H接受电力。
如图7至图9所示，如在电路板10的平面图上所见，所述两个检测电极图案33和34以相互间隔且平行的关系沿电路板10的长边延伸。接地图案32大致沿电路板10的中心线设置，而不与检测电极图案33和34显著重叠，从而使接地图案32与各个检测电极图案33和34之间的静电电容最小化。如果该静电电容很大，会加到电路板10的固有基本电容上，从而当使用者的手靠近或接触门把手时的静电电容变化减少。如果提高对检测电极图案33和34之间的静电电容变化进行检测的灵敏度以弥补该问题，则会形成过高的噪声水平。
<实施例的操作>
如图10所示，当电流经过缠绕在绕线管22周围的铜线而被传导时，产生磁通B。结合有各种导电构件(例如电源图案31、检测电极图案33和34、以及接地图案32)的电路板10设置成与天线线圈11平行，从而来自天线线圈11的磁通B穿过所述导电构件，并因电磁感应而在各个导电图案中产生涡电流。所产生的涡电流又产生与天线线圈11的磁通相反的磁通，从而来自天线线圈11和导电构件的磁通相互消减。所导致的天线线圈11的磁通的减少意味着天线线圈11的通信性能下降。
然而，如图7所示，检测电极图案33和34均配置成使所述图案包括多个隙缝33S、34S，所述隙缝大致平行于天线线圈11被缠绕所围绕的轴线A延伸，并在每一轴向端处终止或闭合。因此，使检测电极图案33和34不易产生涡电流，否则该涡电流会产生与天线的磁通相反的磁通。
而且，如图8所示，接地图案32配置成使该图案包括多个隙缝32S，所述隙缝大致平行于天线线圈11被缠绕所围绕的轴线A延伸，并在每一轴向端处终止或闭合。因此，使接地图案32不易产生涡电流，否则该涡电流会产生与天线的磁通相反的磁通。
<变形实施例>
在前述实施例中，隙缝32S、33S和34S平行于线圈被缠绕所围绕的轴线延伸。然而，也可使附图中(例如图7和图8)所见的隙缝形成为正交于该轴线延伸或垂直延伸。
参照图11，变形实施例的检测电极图案33和34均配置成使所述图案包括多个隙缝33S、34S，所述隙缝大致平行于天线线圈11被缠绕所围绕的轴线A延伸，并在其中一个轴向端处敞开。换句话说，检测电极图案33和34均包括多个细长的导体构件33C、34C，所述导体构件平行于天线线圈11被缠绕所围绕的轴线A延伸，并在一端处与相邻的导体构件结合(merge)，从而限定梳状图案。
参照图12，变形实施例的接地图案32配置成使该图案包括多个隙缝32S，所述隙缝大致平行于天线线圈11被缠绕所围绕的轴线A延伸，并在其中一个轴向端处敞开。换句话说，接地图案32包括多个细长的导体构件32C，所述导体构件平行于天线线圈11被缠绕所围绕的轴线A延伸，并在一端处与相邻的导体构件结合，从而限定梳状图案。
同样，在该变形实施例中，如果期望也可使在附图(例如图11和图12)中所见的隙缝正交于所述轴线延伸或垂直延伸。
现已完成对本发明的具体实施例的描述，但前述实施例不意在限制本发明。例如，所述检测电极图案和接地图案不必需由铜箔制成，而是也可由黄铜或其它导电薄板制成。在各个导电构件中形成的隙缝可不必从一个纵向端向另一纵向端连续延伸，而是可在它们的中间部分断开。所示实施例的用于外部通信的天线线圈用铁素体作为其芯，但该芯也可以由在高频率时具有高磁导率的其它材料制成，例如Fe-Al-Si合金和Fe-Ni合金，且天线线圈可以不具有磁芯(空气芯)。
各个检测电极图案中的隙缝的数量越多，或者形成各个检测电极图案的各个导电构件的宽度越小，则天线线圈的通信性能越高。然而，各个检测电极图案具有至少一个隙缝，就能满足需要。为了提高天线线圈的性能，对于接地图案来说也同样如此。
在前述实施例中，所示实施例的检测电极图案和接地图案均设有平行于天线线圈被缠绕所围绕的轴线A延伸的隙缝，但是所述隙缝不必需平行于天线线圈被缠绕所围绕的轴线A延伸。所述隙缝可如以上简要所述那样垂直于或倾斜于天线线圈被缠绕所围绕的轴线A延伸。
各个图案中形成的所述隙缝在图案的一端处敞开，但是敞开端可以不必如同前述实施例中的情况那样位于图中的左侧，而是也可以位于图中的右侧。也可采用交错布置，其中隙缝从一个隙缝到下一个隙缝地改变敞开侧，从而可使最终的图案看起来如同一对相对并相互交叉的梳子。可选的是，各个图案均可由多个细长条构成，所述条以在各对相邻条之间限定隙缝的互相平行关系延伸，并且所述条可由在它们的中间部分的垂直条共同连接。换句话说，所述隙缝可在两端处都打开，而通过所述垂直条在中间部断开或闭合。而且，所述隙缝可不是线性的，而是可由曲线构成并可具有变化的宽度。
尽管已根据其优选实施例对本发明进行了描述，但是对于本领域的技术人员而言显而易见的是，在不背离所附权利要求中所阐释的本发明的范围的情况下，可做出各种替换和变形。
通过引用将原始日本专利申请的内容合并于此，本申请根据巴黎公约要求其优先权。
权利要求
1.一种门把手装置，该门把手装置包括门把手(5)；天线(11)，该天线结合在所述门把手中，用于外部无线电波通信；以及电路板(10)，该电路板结合在所述门把手中并包括导电构件(32，33，34)，该门把手装置的特征在于所述导电构件包括隙缝(32S，33S，34S)。
2.根据权利要求1所述的门把手装置，其特征在于，所述天线包括由电导线形成的线圈(11)。
3.根据权利要求2所述的门把手装置，其特征在于，所述导电构件设有多个隙缝，所述隙缝平行于所述线圈被缠绕所围绕的轴线延伸。
4.根据权利要求1所述的门把手装置，其特征在于，所述门把手限定有中空内部，并且所述天线和所述电路板容纳在所述门把手的该中空内部中。
5.根据权利要求1所述的门把手装置，其特征在于，所述门把手沿轴线(A)为细长的，并且所述导电构件沿该轴线为细长的，所述隙缝大致在所述导电构件的整个长度上延伸。
6.根据权利要求1所述的门把手装置，其特征在于，所述导电构件设有多个彼此平行地延伸的隙缝。
7.根据权利要求6所述的门把手装置，其特征在于，所述隙缝在两端处都闭合。
8.根据权利要求6所述的门把手装置，其特征在于，所述隙缝在一端处闭合，而在另一端处敞开。
9.根据权利要求1所述的门把手装置，其特征在于，所述导电构件包括用于接近传感器的电极。
10.根据权利要求1所述的门把手装置，其特征在于，所述天线配置成用于与智能进入系统的钥匙通信，并且所述导电构件包括一解锁传感器的检测电极。
全文摘要
本发明提供了一种门把手装置。该门把手装置结合有天线，并可防止从导电构件产生的磁通削弱天线的性能。该门把手装置包括通过缠绕铜线形成的用于外部通信的天线线圈(11)、以及具有接地图案(32)和检测电极图案(33，34)的电路板(10)，该天线线圈和该电路板容纳在门把手(5)中，并且所述接地图案(32)以及所述检测电极图案(33，34)均设有多个隙缝(32S、33S，34S)，所述隙缝平行于所述天线线圈(11)被缠绕所围绕的轴线(A)延伸。所述隙缝的设置防止了在各个导电图案中产生涡电流，否则该涡电流会干涉线圈的性能。
文档编号E05B49/00GK101046129SQ200610156640
公开日2007年10月3日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年3月31日
发明者富士原泰斗, 乙田祐邦, 栗山和幸 申请人:本田制锁有限公司