CN111189569B - 用于检测撞击力的传感器装置以及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种例如用于在天窗组件中使用的、用于检测传感器装置的变形的传感器装置可以被成本有效地制造，同时提供高可靠性。所述传感器装置包括第一导电金属导线；第一层，其包括围绕所述第一导电导线的压阻材料；以及第二导电金属导线。在横截面中，所述第二金属导线与所述第一金属导线相间隔地布置，并且所述第二金属导线与所述第一层电接触。

Description

用于检测撞击力的传感器装置以及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测撞击力的装置，特别地用于检测车辆的天窗的开口中的障碍物体的装置，以及一种用于制造这样的传感器装置的方法。

背景技术

众所周知，车辆具有布置于它的车顶中的天窗。天窗可以包括透明的或半透明的面板，其可以为固定的或可动的。可动的面板可以为可倾斜的和/或可滑动的。在可动的面板的任一实施例中，在车顶中设置开口，以使得车辆的内部可以通过打开可动的面板而与外部环境处于开放式接触。因此，可动的面板被设置成车顶中的开口的封闭构件。

物体可能被有目的地或偶然地布置成通过车顶中的开口。然而，当封闭构件运动时，这样的物体可能阻挡封闭构件的运动，或者它们可能被困在封闭构件与天窗的框架之间。而且，比如手指和手臂的人体部位可能穿过开口并最终受困，从而可能导致损伤。另一方面，被困在车顶开口中的坚硬的物体可能损坏封闭构件或用来支撑和移动封闭构件的机构。

已知的是，提供一种系统以尽可能快地检测被封闭构件困住的任何物体，以便尽可能快地停止或逆转封闭构件，以防止损伤和损坏。特别地，已知的是，采用压敏装置，其布置于封闭构件的周边处和/或框架的包围车顶中的开口的边缘处。当物体受困时，物体将撞击压敏装置。因此，操作地联接至压敏装置的控制单元能够检测撞击，确定物体可能受困并停止或逆转封闭构件以便防止损伤或损坏。

用于检测天窗组件的比如可动的面板的封闭构件的开口中的异物的存在的传感器装置为众所周知的。例如，使用压阻层的同轴电缆为已知的。压阻层为可压缩层，其在未压缩状态中具有相对高的电阻并且在被压缩时具有相对低的电阻。通常通过在具有相对高的电阻的可压缩材料(比如弹性体)中添加相对少量的导电颗粒而制造这样的压阻层。在未压缩状态中，导电颗粒相间隔。当压阻材料被压缩时，导电颗粒彼此靠近，以使得提高用于电流的导电性。

已知的传感器装置包括同轴电缆的中心轴线处的第一导体，围绕所述第一导体的压阻材料层以及围绕所述压阻材料层布置的第二导体。当同轴电缆未被按压时，在第一和第二导体上施加电压将生成很小的电流或不生成电流。然而，一旦电缆被例如由异物的撞击所引起的外部压力局部地压缩，就将形成显著地更大的电流。相对简单的电流测量提供简单的撞击检测。响应于这样的检测，封闭构件的控制单元可以停止封闭构件的运动，或者如上所述可以逆转封闭构件的运动。

尽管已知的同轴电缆看起来相对简单，但是电缆制造起来相对昂贵。例如，已知的是，第二导体被形成为细铜线的编织物。然而，围绕所述压阻材料层施加编织物为复杂且耗时的过程，因为需要围绕由第一导体以及压阻层所制成的预制电缆编织铜线。因此，这样的同轴电缆不是成本有效的。另一方面，已知的是，将具有相对大量的导电颗粒的高导电弹性体用作第二导体。然而，为了在较长的一段电缆上获得可靠的导电性，需要在制造期间精确地控制导电颗粒在弹性体中的扩散，从而使成本增加。进一步，由于材料的老化以及易破裂性，同轴电缆的这样的实施例的可靠性随着时间流逝可能受到限制。

鉴于已知的传感器装置的上述缺点，本发明的目的是提供一种成本有效的且可靠的传感器装置，以用作天窗组件的可动的面板的周边处的撞击检测装置。

发明内容

在第一方面中，在根据本发明的传感器装置中实现上述目的，其中所述传感器装置包括：第一导电金属导线，其具有沿第一方向延伸的第一轴线；包括压阻材料的第一层，其中在垂直于所述第一方向的横截面中，所述压阻材料围绕所述第一导电导线布置；以及第二导电金属导线，其具有大致平行于所述第一方向延伸的第二轴线，其中，在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第二轴线与所述第一轴线相间隔地布置并且所述第二导电金属导线与所述第一层电接触。

根据本发明所述的传感器装置通过提供导电金属导线作为第二导体而提供成本有效的可制造的且可靠的结构，所述第二导体确保传感器装置的整个长度上的足够的导电性并且提供关于强度和耐用性的可靠性。

在一个实施例中，所述第二金属导线布置于所述第一层中。这提供可以被容易地制造的简单的结构。

在另一个实施例中，所述传感器装置进一步包括第二层，所述第二层包括导电弹性材料，所述第二层与所述第一层电接触，并且所述第二导电金属导线布置于所述第二层中。在该实施例中，所述第二金属导线布置于另外的导电弹性层中。该导电弹性层可以充分地围绕所述第一层布置，但不需要完全地包围所述第一层。所述第二层与所述第一层电接触，以使得在所述传感器装置被压缩时，在所述第一金属导线与所述第二金属导线之间形成导电路径。由于第二金属导线的局部存在，显著地减轻对导电颗粒在所述第二层中的扩散的需求，从而降低制造成本。例如，如果在导电的第二层中的特定位置处存在不足的导电颗粒，则所述第二层变成压阻式并且在被压缩时仍将正常地起作用。

进一步，所述导电的第二层可以用来增加传感器装置的方向敏感性。利用单根第二金属导线，所述传感器装置在沿着从所述第一金属导线开始并延伸穿过所述第二金属导线的线的方向上具有最高敏感性。在所述导电的第二层中提供第二金属导线增大这样的角：在该角之上，所述传感器装置具有高敏感性，其中所述角由所述第一金属导线以及所述导电的第二层的两个端点限定。如果所述第二层充分地围绕所述第一层延伸，则所述敏感性的角度变为围绕所述传感器装置的完整的360度。

在另一个实施例中，所述传感器装置进一步包括至少第三导电金属导线，其具有大致平行于所述第一方向延伸的第三轴线，并且其中，在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第三轴线与所述第一轴线和所述第二轴线相间隔地布置。在该实施例中，提供一根或多根额外的金属导线。可以提供这些金属导线以进一步增加可靠性，或者可以提供这些金属导线以增大敏感性的角度。特别地，如果没有应用第二层，则可以使用多根金属导线来改进所述传感器装置的敏感性的方向性。例如，在特定实施例中，三根金属导线可以布置于120度的角度上，或者六根金属导线可以布置于60度的角度上，以围绕所述传感器装置在完整的360度上提供足够的敏感性。

在第二方面中，本发明提供一种用于在封闭构件与框架的边缘之间使用的弹性密封件，所述边缘限定框架中的开口，其中所述封闭构件被可动地布置，以打开和封闭所述开口。所述弹性密封件包括根据本发明所述的传感器装置，用于检测框架的边缘与封闭构件之间的障碍物(例如异物)的存在。由于通常存在布置于封闭构件(例如可动的面板)的周边处或附近的弹性密封构件，在弹性密封件中提供传感器装置为方便的且成本有效的。

在一个实施例中，所述传感器装置嵌入于所述弹性密封件的弹性材料中。特别地，所述传感器装置可以在密封件的制造期间嵌入于密封件中。在另一个实施例中，可以在所述弹性密封件中设置凹槽，以使得可以将所述传感器装置布置于这样的凹槽中。如技术领域中众所周知的，可以通过在所述弹性密封件中提供夹状结构而改进所述传感器装置在所述凹槽中的夹持和保持。

在第三方面中，本发明提供一种用于安装于车顶中的可动的面板组件，其中所述可动的面板组件包括封闭构件以及框架。所述框架包括限定所述框架中的开口的边缘，并且所述封闭构件被可动地布置，以打开和封闭所述开口。根据本发明的传感器装置以及根据本发明的弹性密封件中的至少一个布置于所述边缘与所述封闭构件之间。特别地，所述传感器装置以及所述弹性密封件中的所述至少一个可以布置于所述框架的、形成所述开口的周边的边缘处，或者可以布置于所述可动的面板的周边处或附近。因此，可在引起损伤或损坏之前可靠地检测形成障碍物的异物。

在第四方面中，本发明提供一种车辆，其包括根据本发明所述的可动的面板组件。

在第五方面中，本发明提供一种用于制造根据本发明所述的传感器装置的方法。所述方法包括以下步骤：

a.提供第一导电金属导线，其具有沿第一方向延伸的第一轴线；

b.提供具有第二轴线的第二导电金属导线；

c.将至少所述第一金属导线供给至挤出机中；以及

d.围绕所述第一金属导线挤出第一层，所述第一层包括压阻材料。

所述方法进一步包括大致平行于所述第一方向布置所述第二金属导线，其中在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第二轴线与所述第一轴线相间隔并且所述第二金属导线与所述第一层电接触。因此，利用简单的挤出工艺，容易地且成本有效地制造所述传感器装置。不需要围绕挤出产品提供编织物的进一步的昂贵的工艺步骤，也不需要高度精确地控制挤出工艺，以提供一个或多个挤出层的足够的且可靠的导电性。

在根据本发明所述的方法的一个实施例中，步骤c包括将所述第一金属导线和所述第二金属导线供给至所述挤出机中，并且在步骤d中，将所述第二金属导线布置于所述第一层中。因此，以简单且单一的制造步骤成本有效地制造所述传感器装置。

在根据本发明所述的方法的一个实施例中，所述方法进一步包括以下步骤：

e.将具有所述第一层的第一金属导线以及所述第二金属导线供给至所述挤出机中；以及

f.挤出与所述第一层接触的第二层，其中所述第二金属导线布置于所述第二层中并且所述第二层包括导电弹性材料。

由于挤出机可以在单个挤出步骤中挤出多种材料，所以也可以通过单个制造步骤容易地且成本有效地制造该实施例。

在第六方面中，本发明提供一种用于制造根据本发明的弹性密封件的方法，其中所述方法包括以下步骤：

g.提供根据本发明的传感器装置；

h.将所述传感器装置供给至所述挤出机中；以及

i.挤出具有嵌入于其中的所述传感器装置的弹性密封件。

因此，容易地且成本有效地制造弹性密封件。

在第七方面中，本发明提供一种用于制造根据本发明的弹性密封件的方法，其中所述方法包括以下步骤：

j.提供第一导电金属导线，其具有沿第一方向延伸的第一轴线；

k.提供具有第二轴线的第二导电金属导线；

l.提供压阻材料；

m.将所述第一金属导线、第二金属导线以及压阻材料供给至挤出机中；以及

n.挤出所述弹性密封件，以使得：

●所述第二轴线大致平行于所述第一方向延伸；

●在垂直于所述第一方向的横截面中，所述压阻材料围绕所述第一金属导线布置；

●在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第二轴线与所述第一轴线相间隔地布置；以及

●所述第二导电金属导线与所述第一层电接触。

因此，以简单的且成本有效的制造方法制造其中嵌入有根据本发明的传感器装置的弹性密封件。

附图说明

根据下文给出的具体描述，本发明的进一步的适用范围将变得显而易见。然而，应当理解的是，虽然表明了本发明的实施例，但是具体描述和特定示例仅仅以示例说明的方式给出，因为参考附图根据该具体描述，本发明的范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见，其中：

图1A示出具有可动的面板组件的车顶的立体图；

图1B示出图1A的可动的面板组件的分解图；

图2A示出根据本发明的传感器装置的第一实施例的剖视图；

图2B示出根据本发明的密封件的第一实施例的立体图，所述密封件包含根据图2A所述的传感器装置的第一实施例；

图2C示出根据图2B所述的密封件的第一实施例的剖视图；

图2D示出根据本发明所述的密封件的第二实施例的剖视图；

图3A示出根据本发明所述的密封件的第三实施例的立体图；

图3B示出根据图3A所述的密封件的第三实施例的剖视图；

图4A示出根据本发明所述的传感器装置的第二实施例的剖视图；

图4B示出根据本发明所述的密封件的第四实施例的剖视图；

图5示出根据本发明所述的传感器装置的第三实施例的剖视图；

图6示出根据本发明所述的密封件的第五实施例的剖视图；

图7A示出根据本发明所述的密封件的第六实施例的剖视图；

图7B示出根据本发明所述的密封件的第七实施例的剖视图；

图8示出根据本发明的可动的面板组件的实施例的一部分的剖视图；

图9示出用于示例说明根据本发明的制造方法的第一实施例的流程图；以及

图10示出用于示例说明根据本发明的制造方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明，其中在这些视图中使用相同的附图标记来标识相同的或相似的元件。

图1示出车顶1，其具有布置于其中的可动的面板组件。可动的面板组件包括可动的面板2a和固定的面板2b。可动的面板2a也被称为封闭构件，因为可动的面板2a可在第一车顶开口3a之上运动，以便能够打开和封闭第一车顶开口3a。挡风板4布置于第一车顶开口3a的前侧处。

在所示实施例中，可动的面板2a可以处于封闭位置中，所述封闭位置为这样的位置：在该位置中，可动的面板2a布置于第一车顶开口3a之上并且封闭第一车顶开口3a并且因此通常布置于车顶1的平面中。进一步，可动的面板2a可以处于倾斜位置中，所述倾斜位置为这样的位置：在该位置中，可动的面板2a的后端RE与封闭位置相比升高，而可动的面板2a的前端FE仍然处于封闭位置中。进一步，可动的面板2a可以处于打开位置中，所述打开位置为这样的位置：在该位置中，可动的面板2a滑动打开并且第一车顶开口3a部分地或完全地暴露。

应当注意的是，所示车顶1对应于乘用车。然而，本发明不限于乘用车。也可以考虑可以设置有可动的面板的任何其它类型的车辆。

图1B示出如图1A中所示的具有面板2a和2b的同一车顶。进一步，在图1B的该分解图中，示出存在第二车顶开口3b。第一和第二车顶开口3a、3b设置于可动的面板组件的框架5中。框架5的边缘5a限定第一车顶开口3a。

第二车顶开口3b布置于固定的面板2b下方，以使得光可以通过固定的面板2b进入车辆内部空间，假设固定的面板2b为玻璃面板或类似的透明面板，例如由塑料材料或任何其它合适的材料制成。第二车顶开口3b与透明的或半透明的固定的面板2b为可选的，并且在可动的面板组件的另一个实施例中可以省略。

挡风板4通常为柔性材料，例如具有布置有其中的通孔的织造布或非织造布，或者网状物或网。柔性材料由支撑结构4a(例如杆状或管状结构)支撑，该结构在铰链4b处直接地或间接地铰接地联接至框架5。

挡风板4布置于第一车顶开口3a的前面，并且在可动的面板2a处于打开位置中时适应气流。在它的升高位置中，挡风板4减少由于驾驶期间的气流而引起的不方便的噪音。当可动的面板2a处于封闭位置中或倾斜位置中时，挡风板4被向下保持于可动的面板2a的前端FE下方。

通常，当可动的面板2a滑动至打开位置时，挡风板4通过弹簧力升高，并且当可动的面板2a滑动返回至它的封闭位置中时，挡风板4被可动的面板2a向下推动。在图1A中，可动的面板2a被显示为处于打开位置中，并且挡风板4被显示为处于升高位置中。在图1B中，可动的面板2a被显示为处于封闭位置中，并且挡风板4相对应地被显示为处于其中它被向下保持的位置中。

图1B进一步示出具有第一引导组件6a、第二引导组件6b、第一驱动缆绳7以及第二驱动缆绳8的驱动组件。第一和第二引导组件6a、6b布置于可动的面板2a的相应的侧端SE上并且可以各自包括引导件和机构。引导件联接至框架5，而机构包括可动的部件并且可在引导件中可滑动地运动。第一和第二驱动缆绳7、8设置于相应的引导组件6a、6b的机构与驱动马达9之间。

驱动缆绳7、8将驱动马达9联接至相应的引导组件6a、6b的机构，以使得在操作驱动马达9时，机构开始运动。特别地，通过驱动马达9使驱动缆绳7、8的芯部运动，以推动或拉动相应的引导件6a、6b的机构。这样的驱动组件在技术领域中为众所周知的，并且因此在本文中不再进一步阐明。但是，在不脱离本发明的范围的情况下，也可以采用任何其它合适的驱动组件。而且，在特定实施例中，驱动马达可以操作地布置于引导组件6a、6b的相应的引导件与相应的机构之间，并且在这样的实施例中，可以完全地省略驱动组件。

在所示实施例中，引导组件6a、6b可以通过使可动的面板2a的后端RE升高而开始运动，从而使可动的面板2a处于倾斜位置中。然后，从倾斜位置，引导组件6a、6b可以开始滑动以使可动的面板2a处于打开位置中。然而，本发明不限于这样的实施例。例如，在另一个实施例中，可以通过使后端RE升高而使可动的面板2a运动至倾斜位置，而通过首先使后端RE降低并接着使可动的面板2a滑动于固定的面板2b下面或者设置于可动的面板2a的后端RE后面的任何其它结构或元件下面来达到打开位置。在另外的示例性实施例中，可动的面板2a可以仅仅可在封闭位置与倾斜位置之间或者在封闭位置与打开位置之间运动。

在所示实施例中，驱动马达9在凹槽10处安装于可动的面板2a的前端FE附近或下方。在另一个实施例中，驱动马达9可以定位于任何其它合适的位置或方位处。例如，驱动马达9可以布置于可动的面板2a的后端RE附近或下方或固定的面板2b下方。

控制单元11被示意性地示出并且操作地联接至驱动马达9。控制单元11可以为如本领域技术人员所众所周知的任何种类的处理单元：软件控制的处理单元或专用的处理单元，如ASIC。控制单元11可以为独立的控制单元，或者它可以操作地连接至另一个控制单元，如多用途的通用车辆控制单元。在又一个实施例中，控制单元11可以嵌入于这样的通用车辆控制单元中或者为这样的通用车辆控制单元的一部分。实质上，控制单元11可以由适合于、能够以及被构造成执行驱动马达9以及因此可动的车顶组件的操作的任何控制单元实施。

在可动的面板2a在不同位置之间运动期间，异物可能布置于可动的车顶面板2a或任何其它运动部件(例如，引导件6a、6b中的一个)的运动路径中。这样的物体例如可以为人的手指或手，其在被困在可动的面板2a与框架5的边缘5a之间时可能受伤，或者所述物体可以为延伸通过车顶开口3a的任何其它物件并且其可能潜在地损坏可动的面板组件。因此，为了人员的安全以及为了防止损坏，期望尽可能快地检测障碍异物的存在以及停止或逆转可动的面板。

为了能够检测障碍物，可以使用根据本发明的传感器装置，其中传感器装置被构造成传感器装置一变形(特别地由于物体的撞击而被压缩)就提供信号。图2A-2C示出这样的传感器装置20的第一实施例。

在图2A中，示出传感器装置20的第一实施例的剖视图，其中第一金属导线22包括第一中心轴线22a。在图2B中，传感器装置20被显示为根据本发明的弹性密封件30的第一实施例的一部分。如图2B中所示，第一金属导线22以及它的第一轴线22a(图2B中未示出)沿第一方向X延伸。应当注意的是，当在本文中使用时，第一金属导线以及沿一定的方向延伸的另外的金属导线意味着相应的金属导线的最长的尺寸沿这样的方向延伸。

在垂直于第一方向X的横截面(其在图2A和2C中示出)中，第一金属导线22被包括压阻材料的第一层24包围。压阻材料例如可以为其中分散有相对少量的导电颗粒的弹性体。具有第二中心轴线26a的第二金属导线26布置于第一压阻层24中。第二轴线26a大致平行于第一轴线22a并与第一轴线22a相间隔。

当在本发明中使用时，比如第一和第二金属导线22、26的金属导线可以由如图所示的实心线形成，但是也可以由复合的线形成，其中一束相对细的线形成较粗的线，如本领域中众所周知的。在这样的实施例中，当在本文中使用时，金属导线的轴线意味着线束的轴线。

如图2B中所示，传感器装置20可以布置于密封件30中，其中密封件30的所示实施例包括可变形的弹性部分32以及保持部分34。可以通过选择合适的弹性的且可变形的材料以及通过可变形的部分32的合适的设计(例如通过提供中空的通道36)来设计易变形的特性。保持部分34可以包括由更刚硬的材料和/或结构所构成的两个支腿，以使得密封件30可以被夹持于如框架板的边缘或面板的边缘的另一个部件上。然而，本发明不限于弹性密封件30的任何形状或结构或材料。

返回图2A，示出从第一轴线22a延伸通过第二轴线26a的虚线28。沿着虚线28压缩传感器装置20导致第一金属导线22与第二金属导线26之间的距离随着第一层24的材料被压缩而减小。由于第一层24具有压阻行为，第一金属导线22与第二金属导线26之间的穿过第一层24的路径的电阻由于压缩而减小。结果，如果在第一金属导线22与第二金属导线26之间施加电压，则可以检测到电流的增加。在未压缩状态中，很小的电流或者甚至没有电流可以在第一和第二金属导线22、26之间流动，然而在压缩状态中，可以引起显著的电流。因此，监测电流并检测电流的显著的变化使得能够期望地检测物体在传感器装置20上的撞击。

在图2A-2C的第一实施例中，存在仅仅两根金属导线22、26，以使得仅仅在检测角28c中对压阻层24的压缩可以引起电阻的显著的变化。角28c在两个外边界线28a、28b之间延伸，所述外边界线28a、28b被显示为由第一轴线22a以及第二金属导线26的直径确定。假设敏感性在所得到的检测角28c中最高。然而，可以根据所期望的或所需的敏感性不同地选择这些外边界线28a、28b的位置。例如，在检测角28c外部，但是靠近于外边界线28a、28b中的一个，根据压缩量，仍然可以检测到压缩。因此，可以预期敏感性较低，但是仍然可以进行检测。

在图2D中，示出密封件30的另一个实施例，其中传感器装置被构造成具有更大的角，在该角之上提供高敏感性。此外，第三和第四金属导线26紧邻第二金属导线26设置。第二、第三以及第四金属导线26可连接至同一电压极性，而第一金属导线22可连接至相反的极性。因此，对传感器装置的任何压缩(导致对第二、第三以及第四金属导线26中的任何一根的任何压缩)将导致电流的可检测的增加。因此，通过在第一层24中提供更多的金属导线而容易地增大其上提供有足够的敏感性的角。

在第三实施例(其在图3A和3B中示出)中，通过使用由弹性的、可变形的材料所制成的第二层27增大检测角。第二层27为导电的。第二层27例如可以由弹性体形成，在所述弹性体中分散有相对大量的导电颗粒。由于第二层27的高导电性，第二层27具有与第二金属导线26相同的电压和极性。在第二层27的周围的任何位置处的压缩将使在第二金属导线26与第一金属导线22之间流动的电流增加。因此，提供360度的检测角。

如上文所讨论的，导电颗粒在第二层27的材料中的分散可以不是非常均匀的，从而容许简单且成本有效的制造。因此，第二金属导线26的存在确保所施加的电压将被施加于整个长度之上，而不依赖于导电颗粒的局部扩散。虽然导电颗粒的不均匀的分布可能导致传感器装置的长度之上的导电性劣化，从而阻碍稳定的且可靠的操作，但是预期这样的不均匀的分布不影响检测敏感性。可以预期障碍物体具有的撞击尺寸大于导电颗粒的局部空缺部，由此将仍然检测到物体所引起的障碍。

在图2A-3B中所示的实施例中，第一和第二层24、27被显示为同轴层，其中第一金属导线22布置于中心。然而，本发明不限于这样的布置。例如，在传感器装置20的如图4A中所示的第二实施例中，第一层24以星形横截面形状设置，其中第二金属导线26(在该实施例中，四根金属导线)布置于第一层24的星形形状的臂之间的凹槽中。该实施例在制造期间可能是有利的。特别地，可以在第一挤出步骤中形成第一金属导线22和第一层24。然后，可以将四根金属导线26布置于臂之间，并且在第二挤出步骤中，可以施加第二层27以固定四根金属导线26。由于四根金属导线26在第二挤出步骤期间被保持于适当位置中，提供选择第二层27的材料的更大的自由。例如，对于某些材料，金属导线26在挤出期间可能开始漂浮于液态材料中，由此可能无法确保金属导线26的位置。利用第一层24的星形形状，可以为第二层27选择这样的材料。

在图2A-4A中所示的实施例中，传感器装置20被显示为具有圆形横截面的电缆状元件。然而，本发明不限于传感器装置的这样的形状。例如，在密封件30的如图4B中所示的第四实施例中，第一压阻层24为弹性密封件30的保持部分34的组成部分。金属导线22、26布置于第一层24中。为了防止至接触密封件30的物体的电传导，由充分地绝缘的材料覆盖第一压电层24，所述材料还被用于可变形的部分32。如果第一层24的压阻材料的刚度以及硬度不足以进行夹持，则可以将夹持弹簧40布置于保持部分34中。

图5示出根据本发明的传感器装置20的第三实施例。虽然如图5中所示的横截面看起来类似于图4A中所示的第二实施例的横截面，但是第三实施例与第二实施例的不同之处在于，第一金属导线22嵌入于具有星形横截面形状的导电层23中。

在该第三实施例中，和在第二实施例中一样，四根金属导线26在挤出期间被保持于适当位置中。在操作中，四根金属导线26中的每一根在它们各自将被朝向导电层23按压时可以被沿几乎任何方向按压。减小金属导线26与导电层23之间的距离将减小第一金属导线22与第二金属导线26之间的穿过第一层24和导电层23的路径的电阻，并因此将导致电流的可检测的变化。

图6示出根据本发明的密封件的第五实施例，其中传感器装置20可以与密封件30分开制造。在所示实施例中，密封件30设置有形成于可变形的部分32中的凹槽，并且夹持弹簧42紧邻凹槽设置。传感器装置20可以通过中空的通道36引入并被按压至凹槽和相对应的夹持弹簧42中。例如，如果传感器装置20未被用于密封件30的整个长度上，则该实施例可以是有利的。因此，在预定位置处，可以设置传感器装置20，而在其它位置处，可以省略传感器装置20。

图7A示出密封件30的另一个实施例，其中传感器装置未布置于密封件30的中心位置中。在该实施例中，传感器装置20布置于可变形的部分32的突出的侧部分中。这在密封件30的一侧上提供与密封件30的相对侧相比更高的敏感性。因此，该实施例在敏感性的方向相关的应用中可能是有利的。可以通过传感器装置20的合适的设计进一步设计这样的方向性。

如图所示，传感器装置20设置有第一金属导线22以及作为与第一金属导线22相对的第二金属导线的三根金属导线26。三根金属导线26中的第一根布置于距离d1处，第二根布置于距离d2处，并且第三根布置于距离d3处。距离d1、d2、d3不相等并且被特别地选择。例如，由于第三金属导线26(在距离d3处的一根)靠近保持部分布置，因此与金属导线26中的第一根(在距离d1处的一根)相比，传感器装置20的压缩可能更困难。为了补偿它的相对于保持部分34的位置，金属导线26中的第三根更靠近于第一金属导线22布置，以使得相对小的撞击将提供足够的压缩以检测显著的电流变化。

另一方面，也需要考虑其它电气特性来考虑和设计第一金属导线22与第二金属导线26的相对位置。例如，可能需要根据应用考虑第一和第二金属导线22、26所形成的电容。

图7B示出密封件30的实施例，其与图7A的实施例类似在一侧处具有传感器装置20。图7A和7B的实施例的不同之处在于，在图7B的实施例中，与图6的实施例类似，传感器装置20布置于具有夹持弹簧42的凹槽中。在该实施例中，传感器装置20可以被容易地按压至凹槽中而无需首先必须将传感器装置20布置于中空的通道36中。因为该实施例针对在密封件30的仅仅一侧处具有高敏感性的应用，因此夹持弹簧42不会对敏感性产生负面影响。

图8示出根据本发明的可动的面板组件的框架的一部分的横截面。特别地，图8的横截面对应于侧边缘(参见，图1B的侧边缘SE)。然而，为了清楚起见，省略了许多部件。

更详细地，图8示出用于安装不同元件的框架部件52。例如，盖板54可以安装于框架部件52上。同样，功能部件也可以安装于框架部件52上。如图所示，框架部件52可以支撑根据本发明的两个密封件30。密封件30中的一个布置于框架部件52的内侧IS上，例如，用于覆盖以及免受噪音影响。密封件30中的第二个可以布置于框架部件52的外侧ES处，以防止来自外部的水和灰尘进入。如上所述，密封件30都设置有根据本发明的传感器装置。然而，在另一个实施例中，密封件30中的仅仅一个可以设置有传感器装置。

在图9中，示出用于制造根据本发明的传感器装置或用于制造根据本发明的密封件的方法。如下文更详细地描述的，根据本发明所述的传感器装置以及根据本发明所述的弹性密封件都可以通过挤出制造。某些实施例可以通过单个挤出步骤制造；其它实施例可以通过多个挤出步骤形成。无论所需的挤出步骤的数量如何，用于制造传感器装置的或用于制造弹性密封件的制造步骤本质上没有什么不同，并且相同的制造步骤顺序可以形成任一个。

在第一制造步骤S1中，将第一金属导线供给至挤出机中。如上所述，第一金属导线可以为例如铜线的实心线，或者可以为复合的线。进一步，在第二步骤S2中，适合于挤出的弹性材料具有相对少量的导电颗粒，以在挤出之后形成压阻材料。在第三制造步骤S3中，挤出弹性材料以围绕第一金属导线形成第一压阻材料层。

在一个实施例中，在第一步骤S1中，也可以供给第二金属导线。在同时地供给第一和第二金属导线并控制金属导线的相对位置的情况下，可以在单个挤出步骤中制造根据图2A所述的传感器装置。

在另一个实施例中，如图10中所示，可以在第四制造步骤S4中将第三制造步骤S3的成果供给返回至挤出机中。在这样的实施例中，可以将第二金属导线(S5)以及具有相对大量的导电颗粒的弹性材料(S6)供给至挤出机中以形成可以在第七制造步骤S7中形成的第二导电弹性材料层。第二层被形成为与第一压电层电接触，并且第二金属导线嵌入于第二层中以同样与第一层电接触。

为了挤出根据本发明所述的传感器装置和/或弹性密封件，许多弹性材料在本领域中为已知的。合适的材料包含但不限于TPE、SEBS、TPV、硅树脂以及EPDM。进一步，为了它们的电气特性，可以在这些材料中提供导电碳颗粒。技术人员可以考虑材料的众所周知的特性以及传感器装置和/或密封件的期望的特性选择这些和其它材料。

通过选择要在挤出步骤中使用的合适的模具而容易地选择挤出步骤的成果的形状。因此，根据所选择的实施例，可能不需要首先制造具有电缆状形状的传感器装置。设计这样的弹性密封件可能是成本有效的：该弹性密封件根据本发明可以嵌入金属导线和压阻层，以使得可以用尽可能少的制造步骤、优选地在单个挤出步骤中制造弹性密封件。电缆、线以及密封件的挤出在技术领域中本身为众所周知的，并且基于对根据本发明所述的传感器装置和密封件的以上描述，本领域技术人员将能够执行合适的挤出步骤。因此，在本文中省略对制造步骤的进一步的说明。

在本文中公开了本发明的具体实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅为本发明的示例，本发明可以以各种形式实施。因此，在本文中所公开的特定的结构和功能细节不应当被解释为限制性的，而仅仅作为权利要求的基础，以及作为教导本领域技术人员以预期的任何适当的具体结构以各种方式使用本发明的代表性基础。特别地，在单独的从属权利要求中所提出和描述的特征可以以组合应用，并且因此公开了这样的权利要求的任何有利组合。

进一步，预期可以通过应用三维(3D)打印技术生成结构元件。因此，对结构元件的任何提及旨在涵盖指示计算机通过三维打印技术或类似的计算机控制的制造技术生成这样的结构元件的任何计算机可执行指令。此外，对结构元件的任何这样的提及也旨在涵盖承载这样的计算机可执行指令的计算机可读介质。

进一步，在本文中所使用的术语和短语不是限制性的，而是提供对本发明的可理解的描述。当在本文中使用时，术语“一”被定义为一个或多于一个。当在本文中使用时，术语多个被定义为两个或多于两个。当在本文中使用时，术语另一个被定义为至少第二个或更多个。当在本文中使用时，术语包含和/或具有被定义为包括(亦即，开放式语言)。当在本文中使用时，术语联接被定义为连接，但不一定是直接地连接。

因此描述了本发明，显然本发明可以以许多方式变化。这样的变形不应当被视为脱离本发明的精神和范围，并且对于本领域技术人员而言将显而易见的所有这样的修改旨在包含于以下权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种用于检测撞击力的传感器装置，所述传感器装置包括：

_●第一导电金属导线，其具有沿第一方向延伸的第一轴线；

_●包括压阻材料的第一层，其中在垂直于所述第一方向的横截面中，所述压阻材料围绕所述第一导电金属导线布置；以及

_●第二导电金属导线，其具有大致平行于所述第一方向延伸的第二轴线，其中，在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第二轴线与所述第一轴线相间隔地布置并且所述第二导电金属导线与所述第一层电接触，

其特征在于，所述传感器装置进一步包括第二层，所述第二层包括导电弹性材料，所述第二层与所述第一层电接触，并且所述第二导电金属导线布置于所述第二层中。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置进一步包括至少第三导电金属导线，其具有大致平行于所述第一方向延伸的第三轴线，并且在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第三轴线与所述第一轴线和所述第二轴线相间隔地布置。

3.一种用于在封闭构件与框架的边缘之间使用的弹性密封件，所述边缘限定所述框架中的开口，其中所述封闭构件被可动地布置以打开和封闭所述开口，所述弹性密封件包括根据权利要求1所述的传感器装置，用以检测在框架的边缘与封闭构件之间存在障碍物。

4.根据权利要求3所述的弹性密封件，其特征在于，所述传感器装置嵌入于所述弹性密封件的弹性材料中。

5.一种用于安装于车顶中的可动的面板组件，所述可动的面板组件包括封闭构件以及框架，其中所述框架包括限定所述框架中的开口的边缘，并且所述封闭构件被可动地布置以打开和封闭所述开口，其中根据权利要求1所述的传感器装置以及根据权利要求3所述的弹性密封件中的至少一者布置于所述边缘与所述封闭构件之间。

6.根据权利要求5所述的可动的面板组件，其特征在于，所述传感器装置以及弹性密封件中的所述至少一者布置于所述框架的所述边缘处。

7.根据权利要求5所述的可动的面板组件，其特征在于，所述传感器装置以及弹性密封件中的所述至少一者布置于所述封闭构件处。

8.一种车辆，其包括根据权利要求5所述的可动的面板组件。

9.一种用于制造根据权利要求1所述的传感器装置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a.提供第一导电金属导线，其具有沿第一方向延伸的第一轴线；

b.提供具有第二轴线的第二导电金属导线；

c.将至少所述第一导电金属导线供给至挤出机中；以及

d.围绕所述第一导电金属导线挤出第一层，所述第一层包括压阻材料；

其中所述方法进一步包括大致平行于所述第一方向布置所述第二导电金属导线，其中在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第二轴线与所述第一轴线相间隔并且所述第二导电金属导线与所述第一层电接触，

其中，所述方法进一步包括以下步骤：

e.将设置有所述第一层的第一导电金属导线供给至所述挤出机中并将所述第二导电金属导线供给至所述挤出机中；以及

f.挤出与所述第一层电接触的第二层，其中所述第二导电金属导线布置于所述第二层中并且所述第二层包括导电弹性材料。

10.一种用于制造根据权利要求3的弹性密封件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a.提供根据权利要求1的传感器装置；

b.将所述传感器装置供给至挤出机中；以及

c.挤出具有嵌入于其中的所述传感器装置的弹性密封件。

11.一种用于制造根据权利要求3的弹性密封件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a.提供第一导电金属导线，其具有沿第一方向延伸的第一轴线；

b.提供具有第二轴线的第二导电金属导线；

c.提供压阻材料；

d.将所述第一导电金属导线、第二导电金属导线以及压阻材料供给至挤出机中；以及

e.挤出所述弹性密封件，以使得：

_●所述第二轴线大致平行于所述第一方向延伸；

_●在垂直于所述第一方向的横截面中，所述压阻材料围绕所述第一导电金属导线布置；

_●在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第二轴线与所述第一轴线相间隔地布置；以及

_●所述第二导电金属导线与所述第一层电接触。

12.一种用于制造根据权利要求3的弹性密封件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a.提供第一导电金属导线，其具有沿第一方向延伸的第一轴线；

b.提供具有第二轴线的第二导电金属导线和具有第三轴线的第三导电金属导线；

c.提供压阻材料；

d.将所述第一导电金属导线、第二导电金属导线、第三导电金属导线以及压阻材料供给至挤出机中；并且

e.挤出所述弹性密封件，以使得：

_●所述第二轴线大致平行于所述第一方向延伸；

_●所述第三轴线大致平行于所述第一方向延伸；

_●在垂直于所述第一方向的横截面中，所述压阻材料围绕所述第一导电金属导线布置；

_●在垂直于所述第一方向的横截面中，所述第二轴线与所述第一轴线相间隔地布置，所述第三轴线与所述第一轴线和第二轴线相间隔地布置；以及

_●所述第二导电金属导线和第三导电金属导线与所述第一层电接触。