CN107939207A - 一种安装在门翻边上的传感装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种安装在门翻边上的传感装置，其包括前封端、防夹感应体、接插头、线束、后封端和骨架等，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。所述的骨架方便集成实施各种防夹感应体。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，适用于工业大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及传感装置，特别涉及一种配有骨架方便安装在门翻边上的传感装置，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，本发明提出了一种安装在门翻边上的传感装置，其特征在于包括前封端、防夹感应体、接插头、线束、后封端和方便集成实施各种防夹感应体的骨架，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；所述骨架分为U型卡持部分、泡管状或唇边状密封部分和唇边状装饰部分。
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，所述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，所述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，所述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R1串联连接。
优选地，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，防夹感应体可以通过胶带粘贴固定在开闭系统其他部件上也可以通过泡管结构装配到骨架上或与骨架通过共挤工艺挤出成一体。
优选地，U型卡持部分内壁两侧都有唇边，一侧为提供定位的2至5个呈疙瘩状凸起的低矮小唇边，另一侧为提供安装操作力和保持力的1至3个长条状大唇边；U型卡持部分两端头皆有异形状唇边，U型卡持部分由密实三元乙丙橡胶或热塑性弹性体制成；U型卡持部分内部有U型支撑骨架，其由金属制成，特别采用钢或铝或编制钢带，厚度为0.3毫米至0.8毫米。
优选地，密封部分包括主体泡管，第一唇边及其表面的覆盖层，覆盖层的厚度不超过0.5毫米。覆盖层表面喷涂涂层或共挤的耐磨润滑类热塑性弹性体，涂层为聚氨酯类的或硅基类的均可，涂层表面光滑，耐磨，外观有质感，覆盖层的作用在于耐磨；其二，密实胶比发泡胶工艺上更容易更能做到表面平整、光滑，利于密封性能，涂层能起到更好的耐磨和消除异音的作用。特别的，第一唇边及其表面的覆盖层不是必须的，第一唇边及其表面的覆盖层的存在能够遮挡间隙，提升外观感知，能够起到门窗开关的缓冲作用，具备更好的关门声音，由于遮挡了缝隙，能够提供更好的密封隔音性能，但是去除后该系统仍然是一个感应装置，根据不同应用场景选择是否携带第一唇边及其表面的覆盖层。
唇边装饰部分包括包覆在支撑骨架外面的主体泡管和U型卡持部分右侧端头唇边。
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为本发明的传感装置部分结构示意图；
图2为本发明在汽车举升门上应用的实施例示意图；
图3为本发明的感应传感本体断面示意图；
图4为本发明的传感装置电路图；
图5为本发明的一种装配结构示意图；
图6为本发明的一种共挤结构示意图；
图7为本发明的感应传感本体断面实施例示意图；
图8为本发明的一种共挤结构实施例示意图；
图9为本发明的一种装配结构实施例示意图；
图中：1骨架、100前封端、101防夹感应体、102接插头、103后封端、104线束、109胶带、2第一唇边、3左唇边、4支撑骨架、5覆盖层、6右唇边、7主体泡管、81滑移门内板、82滑移门外板、9前门。
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。
实施例一
参照图1-6，本发明提出的一种安装在门翻边上的传感装置，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，线束104和方便集成实施各种防夹感应体的骨架，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，所述骨架分为U型卡持部分、泡管状或唇边状密封部分和唇边状装饰部分。
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100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；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。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通过泡管结构装配到骨架1上或与骨架1通过共挤工艺挤出成一体。图5公开的实施例是一种装配结构，绝缘体1001和导电体1002装配在骨架的泡管7里，泡管7和绝缘体1001特征的结构保证了，两者之间能够良好装配，不会产生旋转。图6公开的实施例是一种共挤结构，绝缘体1001和导电体1002与骨架1等特征一起挤出。显而易见，图3的特征可以直接通过胶带109粘在骨架1上。
前封端100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的门盖的边缘部位。
实施例二
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)显而易见，本发明提出的传感装置也可以装在图2所示汽车举升门的一整圈或任何部位。可以用在车身侧的滑移门上，或其他类似的应用部位。例如，图5所示前门9压在密封特征第一唇边2和覆盖层5上。
图5是传感装置的一种断面的实施例，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。
容易理解，可以将图7的断面通过胶带粘贴实施在骨架1上，形成一个新的实施例。
容易理解，可以将图7的断面通过共挤实施在骨架1上，形成一个新的实施例，图8。
容易理解，可以将图7的断面通过装配实施在骨架1上，形成一个新的实施例，图9。
以此类推，各种传感感应体都可以实施在本专利提供的骨架上，形成演化的传感装置。
实施例中，图5，6，8，9中，U型卡持部分内部两侧都有唇边，一侧为3个低矮的小唇边，另一侧为1个长条状大唇边，大小唇边的作用是为了骨架能够加持在门窗的翻边止口滑移门内板81和滑移门外板82上，大小唇边的角度斜着朝向一边能够提供较小的插入安装力和较大的固定保持力。外侧小唇边有利于较精确的定位贴合在车身外板上，使得密封条的位置随着小唇边与车身外板走，使得该零件与其他零件的关系在整个区域较为一致，而内侧的大唇边能够提供较大的保持力，即使一圈翻边止口形成的钣金厚度不同，也能兼容，提供很好的保持力；U型部分内部有支撑骨架4，U型部分的左端头的异形状左唇边3能够与滑移门内板81形成密封条贴合，具有外观上不露出缝隙，功能上防水减小风噪隔音的作用。骨架1和支撑骨架4提供整个零件的刚性，作为主体骨架安装固定保持在车身上。
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 (10)
1.一种安装在门翻边上的传感装置，其特征在于包括前封端、防夹感应体、接插头、线束、后封端和方便集成实施各种防夹感应体的骨架，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；所述骨架分为U型卡持部分、泡管状或唇边状密封部分和唇边状装饰部分。
2.根据权利要求1所述的一种安装在门翻边上的传感装置，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的一种安装在门翻边上的传感装置，其特征在于，所述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。
4.根据权利要求1所述的一种安装在门翻边上的传感装置，其特征在于，所述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。
5.根据权利要求1所述的一种安装在门翻边上的传感装置，其特征在于，所述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R1串联连接。
6.根据权利要求1所述的一种安装在门翻边上的传感装置，其特征在于，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。
7.根据权利要求1所述的一种安装在门翻边上的传感装置，其特征在于，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。
8.根据权利要求1所述的防夹感应体，其特征在于，可以通过胶带粘贴固定在开闭系统其他部件上也可以通过泡管结构装配到骨架上或与骨架通过共挤工艺挤出成一体。
9.根据权利要求1所述的骨架，其特征在于，U型卡持部分内壁两侧都有唇边，一侧为提供定位的2至5个呈疙瘩状凸起的低矮小唇边，另一侧为提供安装操作力和保持力的1至3个长条状大唇边；U型卡持部分两端头皆有异形状唇边，U型卡持部分由密实三元乙丙橡胶或热塑性弹性体制成；U型卡持部分内部有U型支撑骨架，其由金属制成，特别采用钢或铝或编制钢带，厚度为0.3毫米至0.8毫米。
10.根据权利要求1所述的骨架，其特征在于，密封部分包括主体泡管，第一唇边及其表面的覆盖层，覆盖层的厚度不超过0.5毫米。
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