力响应检测器和装置

1.一种力响应纵向延伸传感器，包括一个可挠曲的纵向延伸的为 具有预定宽度的大致平底部(11)结构形式的支承件，其上装有第一 和第二传感装置(12，14)，跨越其宽度彼此间隔，并沿其大致平行 的构形延伸，从而根据一相应施加的力各自产生一相应的信号，这些 传感装置(12，14)包括纵向延伸的被设置成根据该施加的力产生该 相应信号的导电装置(15，18)，其特征在于这些传感装置(12，14) 中的一个装置的纵向延伸导电装置(15，18)独立于这些传感装置(12， 14)中另一个装置的纵向延伸导电装置(15，18)，并且交叉连接装 置将这些传感装置(12，14)中的一个装置的导电装置(15，18)与 这些传感装置(12，14)中的另一个装置的导电装置(15，18)实行 电连接。
2.按权利要求1所述的传感器，其特征在于该交叉连接装置安装 在传感器纵向端之一附近。
3.权利要求1或2的传感器，其特征在于各传感装置(12，14) 的导电装置包括第一和第二纵向延伸的导电装置(15，18)，这些导 电装置通常由纵向分布的绝缘装置(16，24)彼此保持弹性地间隔， 但能根据所施加的力克服该弹性而挠曲成彼此接触。
4.权利要求3的传感器，其特征在于交叉连接装置(12A)将传感 装置(12，14)中的一个装置的导电装置(15，18)的至少其中一个 与传感装置(12，14)中的另一个装置的导电装置(15，18)的另一 个实现电连接。
5.按权利要求4所述的传感器，其特征在于导电装置(15)中的 一个借助印刷电路技术贴敷在底部(11)。
6.按权利要求3至5之一所述的传感器，其特征在于该电绝缘装 置包括若干离散的绝缘装置(16，24)，在各传感装置(12，14)内 纵向间隔。
7.按权利要求5所述的传感器，其特征在于每一绝缘装置(16) 横跨每传感装置(12，14)的宽度延伸。
8.按权利要求6所述的传感器，其特征在于每一绝缘装置包括绝 缘装置(24)，占据相应传感装置(12，24)宽度的小部分。
9.按权利要求3至8之一所述的传感器，其特征在于电绝缘装置 (16，24)由印刷电路技术贴敷。
10.按上述任一权利要求所述的传感器，其特征在于该底部包括一 大致平面的挠性底层(11)。
11.按权利要求10所述的传感器，其特征在于该挠性底层(11) 界定传感器的整个宽度和长度。
12.按前述任一权利要求所述的传感器，其特征在于第三条状响应 传感装置(13)基本上和第一与第二传感装置(12，14)相同，第三 传感装置(13)安装在第一和第二传感装置(12，14)之间的底层(11) 上。
13.按权利要求12所述的传感器，其特征在于第三传感装置(13) 安装在该传感器宽度的中间。
14.按上述任一权利要求所述的传感器，其特征在于具有基本上与 底部(11)同样尺寸的并与其重叠的大致平面覆盖层(10)，每一传 感装置(12、13、14)安置在底部(11)和覆盖层(10)之间。
15.按上述任一权利要求所述的传感器，其特征在于具有基本上与 底部(11)同样尺寸的并与其重叠的大致平面覆盖层(10)，每一传 感装置(12，13，14)安置在底部(11)和覆盖层(10)之间，且导 电装置(15)中的一个借助于印刷电路技术贴敷于该底部(11)，而 另一导电装置(18)借助于印刷电路技术贴敷于该覆盖层(10)。
16.按前述任一权利要求所述的传感器，其特征在于第一和第二传 感装置(12，14)各自安装在紧邻传感器相应纵向边沿。
17.一种用以监测可由马达驱动滑动封闭件(32)封闭的装框架的 窗口中的障碍的安全装置，其特征在于具有按前述任一权利要求所述 的传感器(62)，它被安装于或邻近于所述窗口的框架，并被这样定 位，当该窗口中的障碍被该滑动的封闭件(32)带向该窗框时，使所 述力施加于传感器(62)的第一和第二传感装置(12，14)中的至少 一个上，以产生一个所述信号，而控制装置根据所述信号中断封闭件 (32)的马达驱动运动。
18.按权利要求17所述的装置，其特征在于具有一个安装在窗口 框架(40)上用以接纳封闭件(32)一端边的可挠曲的导向和密封槽 条(34)，该封闭件进入在槽条(34)侧壁(44，46)大致平行纵向 延伸的远端之间界定的槽条口部，并移向该槽条的底部(48)，该传 感器(62)被这样安装在该槽条底部(48)邻近，使第一和第二传感 装置(12，14)被相应定位，以便当窗口内的一障碍被该滑动封闭件 (32)移向框架(40)并被正在关闭的封闭件(32)顶压侧壁(44， 46)的远端时，经槽条(34)侧壁(44，46)中的相应一个接收所述 力。
19.一个用以检测在可由马达驱动滑动封闭件(32)封闭的装有框 架的窗口中的障碍的安全装置，其特征在于具有按权利要求14所述的 传感器(62)，它被安装于或邻近于该窗口框架，并被这样定位，当 该窗口中的障碍被该滑动的封闭件(32)带向该窗框(40)时，使所 述力施加于传感器(62)的第一和第二传感装置(12，14)中的至少 一个上，以产生一个相应的所述信号，第一控制装置根据所述信号中 断该封闭件的马达驱动运动，第二控制装置根据被正在关闭的封闭件 (32)施加于其上的所述力由第三传感装置(13)产生的所述信号中 断其马达驱动运动。
20.按权利要求19所述的装置，其特征在于具有一个安装在窗口 框架(40)上用以接纳封闭件(32)一端边的可挠曲的导向和密封槽 条(34)，该封闭件进入在槽条(34)侧壁(44，46)大致平行纵向 延伸的远端之间界定的槽条口部，并移向该槽条的底部(48)，该传 感器(62)被这样安装在该槽条底部(48)邻近，使第一和第二传感 装置(12，14)被相应定位，以便当窗口内的一障碍被该滑动封闭件 (32)移向框架(40)并被正在关闭的封闭件(32)顶压侧壁(44， 46)的远端时，经槽条(34)侧壁(44，46)中的相应一个接收所述 力，第二控制装置对由顶压该槽条底部的正在关闭的封闭件(32)的 远端施加于第三传感装置(13)上的所述力起作用。
21.按权利要求19或20所述的装置，其特征在于该传感器(62) 被安装在槽条(34)底部(48)的空心腔(60)内。
22.按权利要求17至21之一所述的装置，其特征在于装有框架的 开口是一个窗口，所述封闭件是一块窗玻璃板(32)。
23.按权利要求22所述的装置，其特征在于该窗口是车辆上的一 个窗口。

本发明涉及一种力响应纵向延伸传感器，包括一个可挠曲的纵向 延伸的为具有预定宽度的大致平底部结构形式的支承件，其上装有第 一和第二传感装置，跨越其宽度彼此间隔，并沿其大致平行的构形延 伸，从而根据一相应施加的力各自产生一相应的信号，该传感装置包 括纵向延伸的被设置成根据该施加的力产生该相应信号的导电装 置。\n这种传感器例如可用于机动车辆中，以监测在可由机动窗玻璃关 闭的窗口中障碍的存在。然而，这种传感器可用于许多其它应用场 合。\n在GB-A-2300 444中公开了这种传感器的一种结构形式。其第一 和第二传感装置与共同纵向延伸的导电装置的一些部件行而间隔。然 而，在某些特定的应用场合，需要从单独的纵向延伸导电装置形成第 一和第二传感装置，使这些传感装置能彼此独立地产生一些信号。但 在此情况下，在这些导电装置中的任一个装置内，电间断会造成传感 故障。希望能用简单的方法检测这种电间断。\n因此，按照本发明，上述首次提出的传感器的特点为这些传感装 置中的一个装置的纵向延伸导电装置独立于另一个传感装置的纵向延 伸导电装置，并且交叉连接装置将这些传感装置中的一个装置的导电 装置与另一传感装置的导电装置实行电连接。\n这样，能从该传感器的同一端检测两传感装置的电间断成为可 能，现在参照简略附图，仅作为例子说明体现本发明的力响应传感器 和装置和用于机动车的体现本发明的车窗安全装置，其中：\n图1是该传感器之一的透视图；\n图2是在图1保持器中的传感组件的放大透视图；\n图3是另一传感器的一部分的透视图；\n图4是又一传感器的一部分的透视图；\n图5是一机动车的透视图，表示在那里可安置一个窗玻璃安全装 置。\n图6是沿图5VI-VI线的横剖面。\n在图1中所示的传感器具有不确定的长度L和预定的宽度W。按照 一种有待说明的方式，根据沿其表面各预定点上施加于该传感器的 力，并沿垂直于或至少横向于平面Lw的方向，它产生一个在电学上。\n如图2中所示，该组件包括一个安装在该覆盖层11上的导电层 15。导电层15仅相对于小部分宽度沿长度L延伸。该层15有利地采 取导电膜的形式，这可以覆盖层11上利用印刷电路技术来形成。在 导电层15上固定一系列各为窄条形式的电绝缘间隔件16。该间隔件 16大致横向延伸，但与导电层15倾斜，并沿其长度以等间隔配置， 每一间隔件16以一α角与该条状板相交。该间隔件16能借助于印刷 电路技术贴敷上。\n另一导电层18处在导电层15上，以便置于绝缘间隔件16的顶 部。覆盖层10叠置在导电层18上。\n导电层18可以采取导电膜的形式，通过印刷电路技术来贴覆。\n覆盖层10、11和导电层15与18是挠性的。然而这些导电层的 弹性变形能使各传感组件12、13、14的导电层15和18通过绝缘间 隔件16来通常保持分隔，即电绝缘。\n在工作中，在箭头F1、F2或F3(图1)方向施加的力会使覆盖 层10挠曲，这又会使传感组件12、13、14中相称一个导电层18挠 曲，从而将它弯曲成与导电层15中的相应一个电接触。这一电接触 能进行电检测，以产生一输出信号。\n很清楚，若将力F1、F2或F3直接施加在绝缘间隔件16之一上， 则可能会不产生电信号。因此，在实践中，将绝缘件16之间的间隔 选得相对于间隔件16的尺寸要充分的大，以产生所需要的检测力的 灵敏度。\n施加于传感组件12、13、14之间的间域20、22之一内的覆盖层 10上的力通常不会产生电信号，除非它与导电层18之一足够的靠 近，将该层压入与相应的导电层15产生电接触。\n通常，该传感器的结构是这样的，使相应于F1、F2和F3配置的， 但从相反方向施加于底层11的也会产生电信号。\n图3表示图1传感器的一种变型。为便于图示，图3省去了覆盖 层10。如图所示，图3的传感器不同于图1的传感器在于，在传感器 的一端，传感组件12有一整体部分12A，横跨该传感器延伸，与传感 组件14成整体连接，因此，这两传感组件的导电层15被连接，如同 它们的导电层18一样连接。\n图4中所示的传感器基本上与图3中所示的传感器一样。唯一的 区别在于图1、2和3中的条状间隔件16已被多个小圆柱形或圆盘形 绝缘子24所代替，在该图中仅显示了若干个。在其它方面，该结构 与图1、2和3中的一样。间隔件24可通过印刷电路技术来贴敷。\n图4中所示的传感器大致以与图1、2和3相同的方式来工作。 当将力(类同于图1中的力F1、F2或F3)施加于图4的传感器时， 覆盖层10产生挠曲，并相应使导电层18中的相当一个产生挠曲，这 样，在相邻绝缘圆盘24之间，它被压至与该相当的导电层14接触， 产生一个电信号。\n图5表示具有带机动窗玻璃32的门30的机动车透视图。窗玻璃 32在一个总的以34表示的密封和导向槽条内上、下滑动。图6以放 大的形式表示图1、3和4中所示结构形式的传感器如何也可与这种 窗玻璃槽混用，以检测当窗玻璃提升到封闭位置时检测窗口中阻碍的 存在。\n图6表示靠近车身门洞的内、外车身板材36和38。这些车身板 材被弯曲，以支承一刚性槽条40(通常由钢或类同材料制成)，构成 门框。槽条40支承窗玻璃密封和导向槽条34，没有最好由挤压的橡 胶或塑料制成，限定与底部48成一体的侧壁44和46，并具有用以接 纳窗玻璃32的口部50。侧壁44、46的远侧经弯曲以形成唇部52， 它伸过车身板材36、38的弯曲边缘，以包藏和密封它们。此外，侧 壁44，46形成整体唇54，当窗玻璃32进入玻璃窗槽条时，这些整体 唇与窗玻璃32的相反两侧发生弹性接触，并与窗玻璃密封。侧壁44 额外地设有一唇56，靠近该槽条的底部48。与窗玻璃32接触的唇54 和56的表面可覆盖毛絮或其它的低摩擦材料。\n侧壁44、46支承肩部58、59，它们与弯过的车身板材36、38 的远侧接合，将玻璃窗槽条42保持在门框槽条40适当位置。\n玻璃窗槽条34的底部48制有纵向延伸空心腔60，传感器之一(在 图6中总的以62表示)被安置在其内。传感器62仅仅被示意地表示。 表示出3个传感组件12、13和14，但在图6中看不到它们的细节。 在图6中传感器62可以是图1至4中所示的形式。\n随着窗玻璃32的提高，玻璃窗缝的障碍(如手指或人体的另一 部分)会与提升的窗玻璃一起被向上携带，并被窗玻璃最终强迫与壁 44、46之一(或两者)进入接触。这由箭头F4所示。其合力会由相 当的侧壁传递并施加于该传感器62的相当的传感组件12或14，引起 一个按图1、2、3和4所示的方式所产生的电信号。该信号经适当的 检测和控制电路被用来立即中止窗玻璃的移动。最好，使该窗玻璃随 后沿下降方向移动。\n当窗玻璃32经咀部50进入槽条34时，它与玻璃窗槽条的底部 48接触，并对传感器62的传感组件13施加一个力，使该组件产生一 个电信号。该信号被用来指示窗玻璃已完成其关闭行程，并对马达断 电。\n图3和4的传感器中所示的整体连接部12A能使传感部件12和 14的电连续性有传感器62的一端连续地受到监测。这样，小电流能 连续地自传感组件12的A端(见图3)通至传感组件14的B端。若 传感组件12或14的任一部件出现损坏，便会导致该电流中断和随后 检测到故障。若省去了连接部件12A(如在图1中所示的传感器的情 况中)，各传感组件12、14的电连续性便更难于监测。将电流馈送 到各组件的一端并自另一端监测它是必要的，这需要电连接到玻璃窗 槽条的各端。或者，可在传感器的远端增加一单独的导电连接，相当 于连接部12A。然而，这需要一额外的制造步骤。该整体连接部12A 的形成是非常简单的。\n为检测窗玻璃的全闭合位置，在该传感器中加入传感组件13是 有利的，因为它提供了简单而便宜的检测该状态的装置。它仅要求对 该传感器的结构作一小的修改。这样，与检测窗玻璃全闭位置的已知 装置相比它是有利的，这种已知装置当马达转动停止在窗玻璃移动端 时，可依靠监测马达电流的增加。然而，若设有某些其它探测窗玻璃 全闭位置的装置，则传感器13可以省去。\n因为传感器62埋置于腔60内，所以它不受损伤。因为它安置在 槽条34底部下面，所以槽条材料因其存在而引起的任何变形不会从 外部看见。它加入一空心腔内，使该槽条的总体尺寸保持最小。