CN107542355B - 一种带有支架的传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种带有支架的传感装置，其特征在于具有长条状外形轮廓，包括前封端、防夹感应体、接插头、后封端、线束和支架。适用于车辆、建筑、家电等领域的自动开合的门窗系统上，当带有该装置的系统打开或关闭时，遇到障碍物提供的力，则装置发出信息，控制元件命令系统作出反应。本发明涉及的传感装置通常呈长条状，分布于开闭系统的边缘，布置最容易触碰到人或物体等障碍物的的门盖的边缘部位。本发明具备触发角度大、触发距离小、触发力小等触发敏感的优点，且结构简单、成本低廉，外观匹配好，感知质量优，消除异响，适用于工业大规模生产。

Description

一种带有支架的传感装置

技术领域

本发明涉及传感装置，该装置用于门窗系统打开或关闭时，遇到障碍物提供的力，装置发出信息，控制元件命令系统作出反应，减少对人体或障碍物的伤害。

背景技术

车辆、建筑、家电的人或物体的进出通道上通常设置有门窗，以便人或物品的进出。感应装置是门窗系统的一部分，主要作用是，探测障碍物被夹的情况，防止过大的夹持力施加于障碍物上。该装置在各种使用环境条件下提供以上功能，可以减小门窗在开关过程中给人或物品等障碍物带来的伤害。

在门窗系统上安装电控装置给用户带来的便利是明显的，但在开关的过程中很容易引起撞伤或夹伤乘客身体或夹住进出的物体，特别是对自我防护能力较差的儿童而言，这个缺陷就更加明显。

市场上提供的现有技术能够提供防夹感应功能，了解到有的汽车电动门上应用的传感装置存在行车异响或与车门匹配不良的问题。本专利提供的技术能够传感感应功能的同时，能够解决异响或匹配不良的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种带有支架的传感装置。

本发明提出的一种带有支架的传感装置，具有长条状外形轮廓，包括前封端、防夹感应体、接插头、后封端、线束和支架，所述防夹感应体内依次包裹有绝缘体，导电体及导线，所述导电体之间设有间隙，所述支架上安装有2个或2个以上的卡子，卡子嵌入式装入支架上或卡子通过支架上的孔穿入，卡子与门上的对应孔配合，连接卡入，固定支架。

优选地，前封端内镶嵌有电阻，通过嵌件注塑实现，即把电阻埋在模具内填充绝缘材料注塑成型。

优选地，防夹感应体内部绝缘体由绝缘的三元乙丙橡胶或绝缘的热塑性弹性体或绝缘的硅橡胶或绝缘的PVC挤出成型，其形状为半圆形的泡管管状，或为圆形、三角形、长方形。

优选地，防夹感应体内部导电体分为两部分或至少两部分，在防夹感应体内部通过空腔间隙隔开，在前封端和后封端内通过绝缘垫片隔离，只在对防夹感应体施加载荷时导电体才能接触导通，其由导电的三元乙丙橡胶或导电的热塑性弹性体或导电的硅橡胶或导电PVC制成。

优选地，防夹感应体内部导线分别包裹于各部分导电体内，分别从后封端出来引至接插头内且与前封端和电阻串联连接。

优选地，导电体之间的间隙形成开关的作用，自由状态打开，当有障碍物触及防夹感应体，其受到载荷接触闭合导通，整个电路的电阻就会发生改变致使电压发生变化，这一变化迅速被控制单元ECU探测到，控制电机立刻切断电源，开闭系统也因此停止动作或反转后停止；或者控制器ECU传递开闭系统反方向运动的指令；或者控制器ECU与报警器相连，实现报警功能。

优选地，可以是单一电路，或两个串联电路，或在此基础上串联第3个或者更多的电阻和开关系统，实现控制机构ECU识别电路变化控制电机电源切断或下达控制指令的目的。实现上，用几个电阻和开关系统串联则根据实际需要选择决定即可。其优势在于，串联的任何一部分感应体被触发都能起到所述的功能作用，便于安装在需要防护的任何或所有部位。

优选地，防夹感应体通过胶带或卡接结构连接到支架上，所述支架通过塑料卡钉或胶带连接到门或窗上。

优选地，支架上有一个槽状特征，该特征粘贴胶带，胶带同时粘结防夹感应体,该特征能够容纳且隐藏胶带，没有胶带外露，也没有明显可感知的间隙存在，达到牢固连接防夹感应体和支架的作用，同时具备良好的外观感知质量。

优选地，支架的定位固定通过如下方式实现：支架上一个特征面跟门钣金贴合，特征面通常选择在安装卡子处，支架跟门钣金之间大部分区域悬空，局部区域可以设置定位筋顶在门钣金上，通过卡子将其固定在门上；至少有一个卡子实现4向定位，其中另一个卡子约束支架在门上的旋转方向。所述支架具有双射出来的软质特征，具有消除异响，改善外观感知质量的作用。

本发明适用于车辆、建筑、家电等领域的自动开合的门窗系统上，当带有该装置的系统打开或关闭时，遇到障碍物提供的力，则装置发出信息，控制元件命令系统作出反应。本发明涉及的传感装置通常呈长条状，分布于开闭系统的边缘，布置最容易触碰到人或物体等障碍物的的门盖的边缘部位，具备触发角度大、触发距离小、触发力小等触发敏感的优点，且结构简单、成本低廉，外观匹配好，感知质量优，任何使用工况没有异响，适用于工业大规模生产。

附图说明

图1为本发明提出的一种带有支架的传感装置结构示意图；

图2为本发明提出的一种带有支架的传感装置在汽车举升门上应用的传感装置实施例示意图；

图3为本发明提出的一种带有支架的传感装置实施例感应传感本体断面示意图；

图4为本发明提出的一种带有支架的传感装置实施例电路图；

图5为本发明提出的传感装置和支架连接的实施例；

图6为本发明提出的支架卡接固定线束的实施例；

图7为本发明提出的支架定位固定的实施例；

图8为本发明提出的消除异响改善外观感知的实施例；

图中：100前封端、101防夹感应体、102接插头、103线束、104后封端、105支架。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参照图1-4，本发明提出的一种带有支架的传感装置，具有线状外形轮廓，包括前封端100、防夹感应体101、接插头102、后封端103和线束104，所述防夹感应体内依次包裹有绝缘体1001，导电体及导线，所述导电体之间设有间隙。

本发明的传感可以通过图4电路图方案实现，单一传感器装置例如应用在汽车电动举升门系统。电阻R1和电阻R2是并联关系，电阻R1阻值较大，电阻R2阻值较小，当开关导通闭合时，整个电路的电阻就会发生改变(电阻改变则电压也会发生变化)，这一变化迅速被控制单元探测到，控制电机立刻切断电源，开闭系统也因此停止了动作，或反转后停止，或者控制器ECU传递开闭系统反方向运动的指令，或者控制器ECU与报警器相连，实现报警功能。

还可以在以上基础上串联第2个、第3个或者更多的电阻和开关系统，实现控制机构ECU识别电路变化的控制。实现上，用几个电阻和开关系统串联则根据实际需要选择决定即可。

优选地，前封端101内镶嵌有电阻R1，通过嵌件注塑实现，即把电阻埋在模具内填充绝缘材料注塑成型。

优选地，所述防夹感应体内部绝缘体1001，其形状为半圆形的泡管管状，不局限为半圆形，可是圆形、三角形、长方形等形状，其由绝缘的三元乙丙橡胶或绝缘的热塑性弹性体或绝缘的硅橡胶或绝缘的PVC制成，这里的绝缘按照国家标准GB2900.5规定用来使器件在电气上绝缘的材料也就是能阻止电流通过的材料。

优选地，所述防夹感应体内部导电体分为两部分(导电体1002与导电体1003)，在防夹感应体内部通过空腔间隙隔开，在前封端101和后封端103内通过绝缘垫片隔离，只在对防夹感应体施加载荷时两者才能接触导通。所谓空腔间隙，一般应用在汽车上，该间隙为0.5至3mm范围；应用在地铁或建筑上则该间隙更大，属于大于0.5mm的范围。导体之间的间隙特征，形状可以图3所示断面图显示的形状，可以是平行的；本发明不局限于两个导体材料之间的间隙特征形状，只要有一个特定的间隙，能够起到断开和闭合的作用，自由状态断开，施加载荷压缩闭合；本领域的人员容易理解，导体也可以不止两个，有3个或4个或更多的导体，他们之间设置间隙，实现断开和闭合两种状态。

优选地，所述防夹感应体内部导线(导线1004与导线1005)分别包裹于导电体1002与导电体1003内，分别从后封端103出来引至接插头内且与前封端和电阻R1串联连接。在导电体内被包裹或边缘有导线1004和导线1005，导电体1002和导线1004是连在一起的，能够导电，导电体1003和导线1005是连在一起的，能够导电；导线1004和前封端100电阻R1和导线1005串联在一起，若通上电流能够迅速导通。以上部分被绝缘体1001包裹和前封端100的绝缘体包裹在其内。导线1004和导线1005连接到接插头102，接插头102与直流电联通，能够快速通电。

防夹感应体101一端连着前封端100另一端连着后封端103，前封端100和后封端103把防夹感应体101封闭起来，长条状的导电体1002和导电体1003在两个封端，前封端100和后封端103之间，导电体1002和导电体1003通过空腔间隙隔开，在前封端100或后封端103内部两者是是隔离开的(推荐的，通过一个绝缘垫片在前封端100和后封端103将导电体1002和导电体1003隔离开)，只在对防夹感应体101施加载荷时两者才能接触导通。

防夹感应体101可以通过胶带109粘贴固定在开闭系统其他部件上也可以跟其他部件通过共挤或结构固定在一起。优选地，本实施例通过胶带109将防夹感应体101和支架105连接在一起。胶带109的宽度比防夹感应体101的宽度略窄，确保粘接的有效性和胶带不外露。

前封端104对导线起到绝缘包裹和固定作用。线束104通过绝缘材料包裹着导线1004和导线1005，使得导线1004和导线1005不能导通，将两根导线1004和导线1005分别从前封端104出来引至接插头内。接插头102是输出端，与控制模块连通。导电体1002和导电体1003之间有间隙，形成开关的作用，自由状态打开，受到载荷接触闭合导通，能够形成图4所示的电路图。当有障碍物(人或物品)触及防夹感应体101，导电体1002和导电体1003导通，防夹感应体101的电阻R2起作用，电路电阻变化被ECU识别，起到给控制单元ECU传递感应的功能。

本发明涉及的传感装置通常呈长条状，分布于门窗等开闭系统的边缘，布置最容易触碰到人或物体等障碍物的门盖的边缘部位。

实施例

参照图2，本发明提出的传感装置，在汽车举升门2-1的左右两侧(图片只显示了右侧，通常两侧对称)通过泡钉安装固定一个塑料板支架105。

图3是防夹感应体101一种断面的实施例，其包括：

绝缘体1001，其形状为圆形的泡管管状，其由绝缘的热塑性弹性体制成，它的电阻率在10^9至10^22欧·米范围内。

导电体1002和导电体1003，分别分布在一个特定间隙10000的两侧，所谓特定间隙，该间隙为0.5至3mm范围；其由导电的热塑性弹性体制成，它的电阻率小于10^6欧·厘米。

在导电体内被包裹或边缘有导线1004和导线1005，导电体1002和1004是连在一起的，能够导电，导电体1003和导线1005是连在一起的，能够导电；以上部分被绝缘体1001包裹在其内。

导线1004和前封端100电阻R1和导线1005串联在一起。导线1004和导线1005连接到接插头102上，接插头102与5VDC直流电联通。防夹感应体101一端连着前封端100另一端连着接插头102，前封端100和接插头102把防夹感应体101封闭起来，导电体1002和导电体1003在其内。同时，封端对导线起到绝缘包裹和固定作用。线束104通过绝缘材料包裹着导线1004和导线1005。

该实施例能够将触发角度扩大到正负50度以上，再该范围内的障碍物均能触发感应。这一点是通过特有的断面设计做到的，具体的，导电体具有1002和1003的形状，间隙具有10000的形状特征，绝缘材料具有1001的形状。

该实施例的触发距离能够做到2mm以内，这一点是通过特有的断面设计做到的，具体的，导电体具有导电体1002和导电体1003的形状，间隙具有10000的形状特征，中间区域导电体1002和导电体1003的间隙做到1mm上下，绝缘材料具有1001的形状。

该实施例的触发敏感，触发力小于100N，这一点是通过特有的断面设计做到的，具体的，导电体具有导电体1002和导电体1003的形状，间隙具有10000的形状特征，中间区域导电体1002和导电体1003的间隙做到1mm上下，绝缘材料具有1001的形状，导电体采用具有良好分散性的导电复合材料：热塑性弹性体、导电炭黑和碳纳米管。

为了粘贴胶带，感应体底部设置了一个平面，平面宽度略宽于胶带宽度。图5所示，101示意为感应体，105示意为支架，支架105上有一个槽状1090特征，该特征粘贴胶带109，胶带109同时粘结感应体101.该特征能够容纳且隐藏胶带，没有胶带外露，也没有明显可感知的间隙存在，达到牢固连接感应体101和支架105的作用，同时具备良好的外观感知质量。

本实施例中，线束104隐藏于支架105的背面，不外露，隐藏于门2-1内部，视觉上不可见。线束104一端出于封端103，另一端止于接插头102，行车过程中的振动可能导致线束敲击周边零件发生异响。图6所示，支架105上一体注塑有卡子特征，线束104卡在其内，起到固定作用，能够消除线束摆动或异响。

优选地，所述支架上安装有2个及2个以上的卡子，卡子嵌入式装入支架上或卡子通过支架上的孔穿入，卡子与门上的对应孔配合，连接卡入，卡子将支架和门固定在一起。

图7的实施例，所述支架的定位固定通过如下方式实现：支架上安装3个卡子1010，三个卡子处的支架小平面跟门钣金贴合，其余支架大部分区域悬空，局部区域可以设置定位筋1011顶在门钣金上，通过卡子将其固定在门上；三个卡子中有一个卡子实现4向定位，其余另一个卡子约束支架在门上的旋转方向。

图8实例了一种可用的卡子10101及其穿过支架105的其中一种可行方式。该实施中，支架105上双色注塑出唇边特征1050，其作用是在上述定位、固定方式下，唇边特征1050与举门2-1的门钣金的支架105的安装面形成过盈配合，消除匹配间隙，提高视觉上的感知质量，支架采用PP材料，唇边采用软质TPV材料，由于唇边特征很软，不会产生较大的过盈应力，支架105易于安装到门上。唇边特征1050过盈顶在钣金上，卡子将支架拉紧固定在门上，支架其余大部分部位悬空消除过定位，这种方式在实现支架边缘跟门良好外观匹配合的同时，能够在汽车运行过程中消除由于振动或门开关等工况带来的异响。

本说明书参考附图来公开本发明，并且还使本领域技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统、选用合适的材料以及使用任何结合的方法。本发明的范围由请求保护的技术方案限定，并且包含本领域技术人员想到的其他示例。只要此类其他示例包括并非不同于请求保护的技术方案字面语言的结构元件，或此类其他示例包含与请求保护的技术方案的字面语言没有实质性区别的等价结构元件，则此类其他示例应当视为处于由本发明的权利要求书请求保护的技术方案所确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种带有支架的传感装置，其特征在于，所述传感装置具有长条状外形轮廓，所述传感装置包括：

前封端、防夹感应体、接插头、后封端、线束和支架；

所述防夹感应体内所述线束通过绝缘体包裹有两个导电体及内部导线，两个所述导电体之间设有空腔间隙；

所述前封端内镶嵌有第一电阻；

所述防夹感应体的两个所述内部导线即第一内部导线和第二内部导线分别包裹于两个导电体即第一导电体和第二导电体之内；所述第一内部导线与所述第一导电体能够导电，所述第二内部导线与所述第二导电体能够导电；

所述第一内部导线的第一端和所述第二内部导线的第一端均与所述前封端内的所述第一电阻串联，所述第一内部导线的第二端和所述第二内部导线的第二端由所述后封端引出并均引至作为输出端的所述接插头内；

在所述前封端和所述后封端内，所述第一内部导线和所述第二内部导线通过绝缘垫片隔离，使得所述防夹感应体被施加载荷时所述第一导电体与所述第二导电体才能接触导通；

所述防夹感应体与所述支架连接在一起以固定在门的开闭系统的边缘；

所述支架上一体注塑有卡子特征，所述线束卡在所述卡子特征之内以被固定并消除线束摆动或异响；

所述支架还包括三个卡子部，所述卡子部嵌入式装入所述支架上或所述卡子部通过所述支架上的孔穿入，使得所述卡子部与门上的对应孔配合，固定支架；

所述支架的三个卡子部处的支架小平面与门钣金贴合，支架的其余部分悬空，所述三个卡子部中的一个实现四向定位，所述三个卡子部中的另一个卡子部约束所述支架在门上的旋转方向；

所述支架上双色注塑出唇边特征，所述唇边特征与所述门的门钣金的支架的安装面形成过盈配合，所述唇边特征过盈顶在门钣金上，卡子部将支架拉紧固定在门上，支架其余大部分部位悬空以消除过定位，以消除异响。

2.根据权利要求1所述的传感装置，其特征在于，所述前封端内的所述第一电阻通过嵌件注塑实现。

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