MXPA01000615A - Detectores y sistemas que responden a la fuerza. - Google Patents

Abstract

Se describe un detector que responde a la fuerza, tal como para incorporacion en un sistema para detectar una obstruccion en una abertura de ventana que cierra por medio de un vidrio de ventana deslizable motorizado. El detector se monta dentro del volumen hueco en el material flexible que corre al lado del miembro del marco superior de la abertura de la ventana. El detector comprende una capa superior flexible y resiliente que soporta una tira conductora que se extiende longitudinalmente continua. Esta capa superior se separa de una capa similar que soporta una tira conductora que se extiende longitudinalmente continua, las dos capas se separan una de otra por medio de espaciadores de aislamiento separados en intervalos a lo largo de la longitud del deterctor. Cualquier obstruccion en la abertura de la ventana se porta hacia arriba por el vidrio de la ventana que sube y aplica una fuerza al material flexible. Un resalte en la pared inferior de la camara hueca responde causando contacto entre las dos tiras conductoras para producir una senal de alerta. La construccion es tal que el detector responde no solo a una fuerza puntual sino tambien a la fuerza aplicada en una longitud sustancial del marco de la ventana.

Description

DETECTORES Y SISTEMAS QUE RESPONDEN A LA FUERZA Descripción de la Invención La invención se refiere a un arreglo de detector que se extiende longitudinalmente que responde a la fuerza, que comprende primeros medios de tira de conducción eléctrica que se extienden longitudinalmente definiendo una primera región de conducción eléctrica continua que se extiende longitudinalmente, segundos medios de tira de conducción eléctrica que se extienden longitudinalmente definiendo una segunda región de conducción eléctrica continua que se extiende longitudinalmente, los medios de tira se montan para que las dos regiones se sobrepongan y se separen elásticamente uno de otro, mediante medios de espaciadores de aislamiento eléctrico que se sitúan entre los dos medios de tira, las dos regiones son capaces de flexionarse contra la resiliencia relativamente una hacia otra, en respuesta a una fuerza determinada para que se presente contacto entre al menos una porción de una de las regiones y una porción correspondiente de la otra región. Sin embargo, la invención se refiere al requerimiento de que el arreglo no solo debe ser capaz de detectar una fuerza aplicada sobre una pequeña área, Ref: 126608 sino que también una fuerza aplicada sobre un área relativamente grande. Por lo tanto, de acuerdo a la invención el arreglo de detector como se estableció primero antes se caracteriza por medios de aplicación de fuerza arreglados para aplicar la fuerza predeterminada en posiciones claras de los medios espaciadores. Los detectores y sistemas que responden a la fuerza que modelan la invención, para uso en sistemas de seguridad de ventanas en automóviles, se describirán ahora, solo a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos esquemáticos que la acompañan, en los que: La Figura 1 es una sección transversal a través de uno de los detectores; La Figura 2 es una vista de abajo de una primera parte del detector de la Figura 1; La Figura 3 es una vista en planta de una segunda parte del detector de la Figura 1; La Figura 4 es una vista en perspectiva de un vehículo que muestra donde puede montarse uno de los detectores en una canaleta de ventana; La Figura 5 es una sección en la linea V-V de la Figura 4; La Figura 6 es una vista alargada de parte de la Figura 5, que muestra al detector de las Figuras 1 a 3 montado en la canaleta de ventana; La Figura 7 es una vista en planta que muestra una etapa en la construcción de una forma modificada del detector de las Figuras anteriores; La Figura 8 corresponde a la Figura 7 pero es una vista del extremo que muestra una etapa subsecuente en la manufactura del detector de la Figura 7; La Figura 9 es una vista del extremo de una forma modificada adicional del detector; La Figura 10 es una vista de abajo de parte del detector de la Figura 9; La Figura 11 es una vista en plata de otra parte del detector de la Figura 9; y La Figura 12 corresponde a la Figura 6 pero muestra el detector de las Figuras 9-11 montado en la canaleta de la ventana. Las Figuras 1, 2 y 3 muestran uno de los detectores 5. Es de longitud indeterminada y ancho predeterminado. En respuesta a una fuerza aplicada a él en puntos individuales a lo largo de cualquiera de sus superficies grandes y en una dirección perpendicular, o al menos transversal, a tal superficie, produce una señal que se detecta eléctricamente de una manera que se va a describir. Como se muestra en la Figura 1, el detector tiene una capa de cubierta rectangular superior 10 que se hace de material de aislamiento eléctrico flexible y resiliente y se extiende sobre la superficie superior completa (como se ve en la Figura 1) del detector. La capa de cubierta 10 porta espaciadores 12A y 12B hechos de material eléctricamente aislante, el cual se coloca a intervalos a lo largo de la longitud de la capa de cubierta, como se describirá con más detalle después con referencia a la Figura 2. Además, el lado inferior de la capa de cubierta 10 porta una tira eléctricamente conductora 14 que se extiende a lo largo de la longitud total del detector. El detector.5 también tiene una capa inferior o de base 16 que se hace otra vez de material eléctricamente aislante y flexible y resiliente. Se extiende sobre la superficie inferior completa (como se ve en la Figura 1) del detector. La capa 16 porta una tira 18 que se extiende longitudinalmente de material eléctricamente conductor en su superficie superior la cual, como la capa conductora 14, se extiende a lo largo de la longitud completa del detector. La Figura 2 es una vista del lado inferior de la capa de cubierta 10, removida del detector. La Figura 2 muestra cómo los espaciadores 12A, 12B se colocan en intervalos a lo largo de la longitud del detector y se alternan en relación uno a otro a través del ancho de la capa de cubierta 10. La Figura 3 es una vista en planta de la capa de base 16 cuando se retira del detector. Cuando se aplica una fuerza a la capa de cubierta 10 en la dirección de la flecha A (Figura 1), la capa 10 se flexiona y la tira conductora 14 se presionará para hacer contacto con la tira conductora 18. Esto asume, por supuesto, que la capa de base 16 se soporta adecuadamente. De forma similar, si se aplica una fuerza en la dirección de la flecha B, la capa 16 se flexiona y se llevará a cabo nuevamente el contacto entre las tiras conductoras 14 y 18 (asumir que la capa de cubierta 10 se soporta apropiadamente) . Si las tiras conductoras 14 y 18 se conectan a un suministro eléctrico adecuado, se producirá de este modo una señal eléctrica cuando se presente el contacto entre las tiras conductoras 14 y 18. De esta forma, puede producirse una señal eléctrica por el detector 5 en respuesta a una fuerza aplicada sustancialmente en cualquier punto a lo largo de su longitud. Los espaciadores 12A, 12B, en combinación con la resiliencia de la capa de cubierta 10, asegura que no hay contacto normal entre las tiras 14 y 18.

Los espaciadores 12A, 12B y las tiras conductoras 14, 18, se forman ventajosamente en las capas 10 y 16 por medio de una técnica de circuitos impresos. Los espaciadores 12 se muestran en las Figuras 1 y 2 que son de forma rectangular en la sección plana y transversal. Sin embargo, pueden ser de cualquier forma adecuada. Como se muestra en la Figura 4, un automóvil tiene una puerta 40 que soporta un marco de ventana 42, en el que un vidrio de ventana 44 se desliza hacia arriba y hacia abajo. El vidrio de ventana se sube y se baja por medio de un motor eléctrico que opera bajo el control de un ocupante del vehículo. La Figura 5 muestra una sección a través del marco de ventana 42, que comprende una canaleta de montaje rígida 46 soportada por miembros del marco interno y externo 48 y 49. La canaleta de montaje 46 soporta una canaleta 50 que sella y guia la ventana, que tiene paredes laterales 50A y 50B. La canaleta de la ventana 50 podría hacerse de material flexible extruido o moldeado tal como material de hule o plástico. Los bordes distales de las paredes laterales de la canaleta tienen rebordes 52 y 54 dirigidos hacia afuera, los cuales se extienden sobre los bordes correspondientes de la canaleta de montaje 46. Cerca de la base de la canaleta 50, tiene rebordes adicionales dirigidos hacia afuera 56 y 58, los cuales se acoplan a las regiones del borde curveado de los miembros del marco 48 y 43, y retienen flexiblemente la canaleta 50 dentro de la canaleta de montaje 46. La canaleta 50 también tiene rebordes 60 y 62 que se extienden a través de la boca de la canaleta y un reborde interno adicional 64 cerca de la base de la canaleta. La Figura 5 muestra el vidrio de la ventana 44, que conforme se eleva a la posición cerrada, entra a la canaleta 50 con las superficies exteriores de los rebordes 60 y 62, que se empujan contra sus caras opuestas y el reborde 64 que se empuja contra el borde del vidrio. Las superficies de los rebordes 60, 62, 64 que hacen contacto con el vidrio 44 podrían cubrirse con una capa de aterciopelado 66 u otro material similar . Dentro del borde distal de cada pared lateral de la canaleta 50, uno de los detectores 5 (como se muestra en las Figuras 1 a 3) se introduce como una unidad para correr asi longitudinalmente a lo largo de la longitud de al menos parte de la canaleta 50; ventajosamente, cada detector 5 corre a lo largo de la parte de la canaleta 50 que se extiende a lo largo de la parte superior de la abertura de la ventana y abajo del soporte "A" del vehículo a la región del espejo retrovisor. La Figura 5 muestra los detectores 5 simplemente de forma esquemática. La Figura 6 muestra una vista alargada de la región "X" de la Figura 5, y muestra cómo el detector 5 se monta dentro de una cámara hueca 70 en el material de la pared lateral 50A de la canaleta 50. La cámara 70 tiene en general una pared interna superior plana que toca contra la superficie externa de la capa de cubierta 10 del detector 5. Sin embargo, a lo largo de su superficie inferior, la cámara hueca 70 tiene un resalte 71 que se extiende longitudinalmente, el cual hace contacto con la superficie inferior de la capa de base 16, y que produce asi acanaladuras huecas 74, 76 que se extienden longitudinalmente . Si una obstrucción, tal como parte del cuerpo humano, se coloca en la abertura de la ventana cuando el vidrio de la ventana 44 (Figura 5) está en la posición abierta o parcialmente abierta, y la ventana se le causa aumentar su energización del motor impulsor, la obstrucción se llevará hacia abajo por el vidrio de la ventana que cierra y causará que una fuerza F se aplique a la superficie 78 que se enfrenta hacia abajo del material de la pared lateral 50A de la canalaleta 50. Esta fuerza se transmitirá por medio del material de la canaleta al resalte 71, causando que la capa de base 16 se flexione para que la tira conductora 18 se mueva para ponerse en contacto eléctrico con la tira conductora 14. Por lo tanto se producirá una señal de control que se detecta electrónicamente, la cual puede usarse para causar desenergización inmediata del motor que impulsa el vidrio de la ventana, seguido ventajosamente por el retroceso del motor para bajar el vidrio de la ventana lejos de la obstrucción. La construcción del detector 5 en la pared lateral opuesta 50B de la canaleta 50 es igual. Como se muestra en la Figura 5, la base de la canaleta 50 se proporciona con dos cámaras 72 que se extienden longitudinalmente para aumentar la resiliencia de las paredes laterales de la canaleta. Esta resiliencia adicional asegura que solo se aplique una fuerza de reacción baja a la obstrucción por el vidrio de la ventana durante el periodo de tiempo muy corto, en el que podria continuar la elevación después de que el detector 5 ha producido la señal de control. Claramente, la resiliencia de la pared lateral no debe ser tan grande que reduzca la sensibilidad del detector. Podrían omitirse las cámaras huecas 72. El arreglo mostrado en la Figura 6 es ventajoso en que no solo detectarla una fuerza F aplicada a una parte pequeña del área total de la superficie 78 (e.g. inserción de un dedo humano en la abertura de la ventana) sino también detectará una fuerza aplicada en un área extendida de la superficie 78 (e.g. por un brazo o cabeza de humano) . Esto es debido a que el detector 5 no tiene espaciadores de aislamiento eléctrico que se extienden a través de su ancho total (por ejemplo, en intervalos a lo largo del detector) , para que asi no haya nada que evite que tal fuerza del área grande, causada por el resalte 71, mueva la tira conductora 18 para ponerla en contacto con la tira conductora 14. Las Figuras 7 y 8 muestran cómo podría producirse convenientemente- un detector de la forma general mostrada en las Figuras 1 a 3. En el detector de las Figuras 7 y 8, las capas de aislamiento eléctrico separadas 10 y 16 se reemplazan por una sola capa de aislamiento eléctrico resiliente y flexible 80. Preferentemente por medio de una técnica de circuitos impresos (u otras técnicas adecuadas), se forman espaciadores de aislamiento eléctrico 12A, 12B en la superficie superior de la capa 80 a lo largo de dos lineas, una linea que es inmediatamente adyacente a un borde 82 de la capa 80 y la otra linea que está entre el borde 82 y la linea central 84 de la capa 80. De nuevo, los espaciadores 12A, 12B se alternan en relación uno a otro a lo largo de la longitud del detector. Una tira eléctricamente conductora 18, que corresponde a la tira 18 del detector 5 de las Figuras 1 a 3, se forma en la superficie superior de la capa 80, entre los espaciadores 12A y 12B. Una tira eléctricamente conductora más angosta 14, que corresponde a la tira 14 del detector 5 de las Figuras 1 a 3, se forma en la superficie superior de la capa 80, equidistante entre la linea central 84 de la capa 80 y el borde 86. Se lleva a cabo una operación de flexión, la flexión de una mitad de la capa 80 en la otra mitad, a lo largo .de una linea de flexión que coincide con la linea central 84. El resultado de esto es producir el detector 88 mostrado en la Figura 8. Tal detector podría usarse de la misma manera que se describió antes con referencia a las Figuras 1 a 3 y 4 a 6. Las Figuras 9-11 muestran otro detector modificado.

En el detector 89 de las Figuras 9-11, hay una capa superior 90 que se hace de material eléctricamente conductor resiliente y flexible, que tiene regiones angostas de borde de aislamiento eléctrico 92 y 94 que se extienden longitudinalmente y que portan un espaciador de aislamiento eléctrico 96. Además, el detector tiene una capa inferior o de base 98, hecha de nuevo de material eléctricamente conductor flexible y resiliente y con regiones de borde estrechas de aislamiento eléctrico 100 y 102 que se extienden longitudinalmente. La Figura 10 muestra una vista en planta del lado inferior de la capa 90, y la Figura 11 muestra una vista en planta de la capa 98. La Figura 12 corresponde a la Figura 6 y muestra cómo el detector 89 de las Figuras 9 a 11 puede incorporarse como una unidad dentro de una cámara hueca en el material de la pared de la canaleta 50 (Figura 5) del vidrio de la ventana de una puerta de automóvil. Como se muestra en la Figura 12, la cámara hueca 104 de la Figura 11 difiere de la cámara hueca 70 de la Figura 6 en que la cámara hueca 104 tiene acanaladuras o ranuras 106, 108 que se extienden longitudinalmente, en vez del resalte 71 de la Figura 6 que se extiende longitudinalmente. La superficie interna de la cámara 70 está asi en contacto con el detector 89 en las regiones 109, 110, 111 y 112 que se extienden longitudinalmente. Dentro de la cámara 104, la resiliencia de las capas 90, 98 junto con el espaciador de aislamiento eléctrico 96, asegura que las áreas conductoras de las capas 90 y 98 se mantengan normalmente separadas. Sin embargo, en respuesta a una fuerza F aplicada a la superficie 78 del material flexible, por una obstrucción presente en la abertura de la ventana mientras se sube el vidrio de la ventana (de la forma explicada en conjunción con la Figura 6), el material de la canaleta de la ventana en las regiones 111 y 112, en cada lado de la acanaladura 108, causa que el área conductora de la capa inferior 98 del detector se mueva para hacer contacto con parte del área conductora de la capa superior 90, produciendo asi una señal. De nuevo, el detector responderá no solo a una fuerza F aplicada a una parte pequeña del área de la superficie 78 sino también a una fuerza aplicada en una parte grande de esta área. Las regiones angostas de aislamiento 92, 94, 100, 102 aseguran que no se presenta el contacto accidental entre las dos capas 90, 98.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere .

Claims (19)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un arreglo de detector que responde a la fuerza que se extiende longitudinalmente, que comprende primeros medios de tira de conducción eléctrica que se extienden longitudinalmente definiendo una primera región de conducción eléctrica continua que se extiende longitudinalmente, segundos medios de tira de conducción eléctrica que se extienden longitudinalmente definiendo una segunda región de conducción eléctrica continua que se extiende longitudinalmente, los medios de tira se montan para que las dos regiones se sobrepongan y se separen elásticamente uno de otro, mediante medios de espaciadores de aislamiento eléctrico que se sitúan entre los dos medios de tira, las dos regiones son capaces de flexionarse contra la resiliencia relativamente una hacia otra, en respuesta a una fuerza predeterminada para que se presente contacto entre al menos una porción de una de las regiones y una porción correspondiente de la otra región, caracterizado porque los medios de aplicación de fuerza se arreglan para aplicar la fuerza predeterminada en posiciones claras de los medios espaciadores .

2. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada medio de tira eléctricamente conductora se montan en una capa de soporte respectiva.

3. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque cada capa de soporte se hace de material de aislamiento eléctrico flexible y resiliente.

4. Un arreglo de detector de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de aplicación de fuerza comprenden material flexible que define un volumen hueco que se extiende longitudinalmente dentro del material flexible, para detectar una fuerza predeterminada aplicada externamente del volumen hueco al material flexible, los dos medios de tira y el medio espaciador que se monta dentro del volumen hueco, para que la fuerza comprima parcialmente al volumen hueco y se aplique la fuerza predeterminada.

5. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera y segunda capas sobrepuestas que se extienden longitudinalmente sobrepuestas de material resiliente soportan respectivamente el primero y segundo medios de tira eléctricamente conductora, los medios espaciadores de aislamiento eléctrico comprenden medios de aislamiento eléctrico que separan la primera y segunda capas, pero que pueden moverse respectivamente una hacia la otra en respuesta a la fuerza predeterminada.

6. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la primera y segunda capas son en general planas, y porque los medios de aplicación de fuerza comprenden material flexible que define un volumen interior hueco en el que se colocan las capas, los dos medios de tira y los espaciadores, una pared que se extiende longitudinalmente en el interior del volumen hueco define una porción de superficie longitudinal que resalta más en el volumen interior hueco que una porción de superficie inmediatamente adyacente, la porción de superficie resaltada responde a una fuerza externa aplicada a un área predeterminada del material flexible aplicando la fuerza predeterminada a una de las capas, para flexionar asi la capa relativamente hacia la otra capa y causar el contacto entre las dos regiones .

7. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 4 o 6, caracterizado porque el material flexible se monta al lado del marco de una abertura que cierra por medio de un miembro de cierre deslizable impulsado con motor, por medio del cual una obstrucción dentro de la abertura se lleva hacia el marco por medio del miembro de cierre deslizable para producir la fuerza externa del material flexible, y mediante medios que responden al contacto entre las regiones conductoras causado por la fuerza para producir una señal qué indica obstrucción.

8. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de control que responden a la señal que indica obstrucción detienen el movimiento del motor que impulsa el miembro de cierre.

9. Un arreglo de detector de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de espaciador de aislamiento eléctrico comprenden una pluralidad de medios de aislamiento discretos separados longitudinalmente uno del otro a lo largo de los medios de tira.

10. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los medios de aislamiento discretos se colocan al lado de las regiones y en los lados opuestos de las mismas

11. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada medio de aislamiento discreto en un lado de las regiones es opuesto a un espacio entre dos medios de aislamiento discreto en el otro lado de las regiones.

12. Un arreglo de detector de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los medios de espaciador de aislamiento eléctrico se extienden longitudinalmente a lo largo del detector entre y separando el primer y segundo medios de tira eléctricamente conductora.

13. Un arreglo de detector de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque los dos medios de tira y los medios de espaciador forman juntos una unidad.

14. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los dos medios de tira, los medios de espaciador y las capas de soporte forman juntos una unidad.

15. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los dos medios de tira y los medios de separador se colocan en el volumen hueco como una unidad susceptible de remover.

16. Un arreglo de detector de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los dos medios de tira, los medios de espaciador y las capas de soporte se colocan en el volumen hueco como una unidad susceptible de remover.

17. Un sistema de seguridad para detectar una obstrucción en una abertura de marco que se cierra por medio de un miembro de cierre deslizable impulsado con motor, caracterizado porque un arreglo de detector de conformidad a cualquier reivindicación anterior, montado en o adyacente al marco de la abertura y posicionado para que una fuerza predeterminada se aplique al mismo cuando se porta una obstrucción dentro de la abertura hacia el marco por medio del miembro de cierre deslizable, y medios de control que responden al contacto entre las regiones eléctricamente conductoras para detener el movimiento impulsado con motor del miembro de cierre.

18. Un sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado por una canaleta de guia flexible y de sellado montada en el marco para recibir un borde del miembro de cierre, el cual entra en la boca de la canaleta definida entre los bordes distales que se extienden longitudinalmente paralelos de las paredes laterales de la canaleta, el arreglo de detector se monta en la canaleta para correr longitudinalmente a los largo o inmediatamente adyacente a uno de los bordes distales.

19. Un sistema de conformidad a la reivindicación 18, caracterizado por otro arreglo de detector similar se monta correspondientemente en la canaleta para correr longitudinalmente a lo largo o inmediatamente adyacente al otro borde distal.