CN100337117C - 电气元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种通过卷绕铠装线制成的电极，该电极具有用于检测电容的预定面积。一种制造电极的方法，包括步骤：卷绕线和用线形成电极，所述电极具有用于检测电容的预定面积。

Description

电气元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及电气元件和制造它的方法。

背景技术

Kohyo(日本专利国家出版物译文版)No.2000-509121公开了一种包括门释放传感器的门锁***。该门释放传感器通过检测电容变化来检测人体。特别地，该门释放传感器是电容传感器，其在门把手(grip)和与该门把手相对的门体上安装了第一电极。在这种情况下门体起第二电极作用。门释放传感器检测电容变化，该电容变化是通过在第一和第二电极之间***其介电常数与空气不同的物体例如人的手等而产生的。如上述，第一和第二电极因此能够被用作为人体检测传感器。

存在能够以较小负担电连接到外部部件的诸如电容传感器的电气元件以及用于提供制造该电气元件之方法的需要。

发明概述

根据本发明方案，提供了一种包括线的电气元件，具有用于检测电容的电极部分，所述电极部分是通过弯曲线而被形成的，其中所述线具有电芯线和围绕该电芯线的绝缘包层，所述电极部分限定为准平板形状，且具有用于检测电容的预定面积，其特征在于，通过至少一个模压装置压缩或加热所述电极部分处的绝缘包层，从而电芯线被稳定并且变得更靠近检测对象。

优选地，线的从电极部分延伸出的端部连接至电气连接器。

根据本发明的又一方案，制造电气元件的方法包括步骤：弯曲具有电芯线和绝缘包层的线，而连续地形成电极部分，且使其形成为准平板形状，并具有用于检测电容的预定面积；其中，通过模压装置来压缩所述电极部分处的绝缘包层，从而电芯线被稳定并且变得更靠近检测对象。

优选地，绝缘包层在处于模压装置之间而被其压缩的过程中被加热。

附图说明

通过下面参考附图的详细说明，本发明的上述和其它特征将变得更为清楚。其中，

图1是表示根据本发明实施例之门把手的剖面图；

图2是表示图1门把手的分解视图；

图3(a)是表示根据本发明实施例处理发射天线的方法的正面图和剖面图；

图3(b)是表示根据本发明实施例处理门释放传感器的方法的正面图和剖面图；

图4是表示根据本发明实施例处理发射天线的方法的模式图；

图5是表示根据本发明实施例处理门释放传感器的方法的模式图；

图6是表示根据本发明实施例处理铠装线(harness)的原理的模式图；

图7是表示根据本发明实施例处理铠装线的原理的另一个模式图；

图8(a)，(b)和(c)是表示根据本发明改进实施例的门释放传感器的视图。

具体实施例说明

如图1所示，根据本发明实施例的门把手11是用于打开/关闭车门操作的。门把手11包括：把手主体12和覆盖把手主体12配置的把手盖13。把手盖13限定了车辆外部的设计部分。门把手11还包括在把手主体12一侧即图1左侧上的门铰链臂部分14。内壳S被限定在把手主体12和把手盖13之间的封闭空间中。内壳S内装了发射天线21和门释放传感器22，这两者都是电气元件。根据本发明实施例，发射天线21优选位于把手盖13的一侧，而门释放传感器22优选位于把手主体12的一侧。发射天线21和门释放传感器22优选处于重叠关系。

发射天线21是构成用于提高开门/关门操作之方便性的***的一个电气元件。例如，发射天线21能够向或者从由想打开/关闭车门的用户所携带的便携式装置发送或者接收信号。如图2所示，发射天线21包括磁体和作为绝缘线的铠装线32，作为非限制性例子，磁体诸如为大致矩形形状的铁氧体磁芯31。铠装线32直接缠绕在铁氧体磁芯31周围，类似于线圈。因此，发射天线21具有环形天线形状的结构。就是说，铠装线32具有在铁氧体磁芯周围缠绕的天线部分32a。天线部分32a能够优选地以单一行程(single stroke)被卷绕在铁氧体磁芯周围。因此，铠装线32在天线部分32a上即靠近用铠装线32卷绕的铁氧体磁芯31具有多个相邻的铠装线部分。根据本发明实施例，按后述焊接每个邻近铠装线部分。铠装线32(绝缘线)具有电芯线W1和作为绝缘材料的绝缘包层W2。包层W2能够同轴地覆盖电芯线W1，如图6所示。

防水连接器端子33a填在铠装线32一端以防漏，而防水连接器端子33b填在其另一端以防漏。具有连接器端子33a和33b的这两端通过与内壳S相通的引导孔14a被引导到门把手11的外测。这两端还被引导入车门侧。

根据本发明实施例的铁氧体磁芯31是Mn-Zn基铁氧体。铠装线32的电芯线W1由软铜线制成。包层W2由绝缘材料制成，例如作为非限制性例子为诸如氯化乙烯树脂的热塑树脂。包层W2在半径上具有大约0.3mm的长度，用来同轴地涂敷其中的电芯线W1。包层W2在半径上的长度不局限于大约0.3mm的长度，只要包层W2具有足够长度使得包层W2不易磨损即可。根据本发明实施例的铠装线32能够用通用铠装线代表。

门释放传感器22是构成用于提高开门/关门操作之方便性的***的一个电气元件。例如，门释放传感器22能够检测响应于手接近或者触摸门把手11的电容变化。如图2所示，门释放传感器22包括作为绝缘线的铠装线34。铠装线34具有沿门把手11之纵向方向被弯曲成曲折状的电极34a(即电极部分)。因此，铠装线34在电极部分34a处具有多个邻近的铠装线部分。根据本发明的实施例，按后述焊接电极34a的每个邻近铠装线部分。

防水连接器端子35a填在铠装线34一端以防漏，而防水连接器端子35b填在其另一端以防漏。具有连接器端子35a和35b的这两端通过贯通门铰链部分14的引导孔14a也被引导到门把手11的外测。这两端还被引导入车门侧。

根据本发明实施例的铠装线34也能够以与铠装线32相同方式用通用铠装线代表。门释放传感器22的电极34a是具有单一行程的直线形状。直线形状电极34a被弯曲成具有多个物理卷绕部分。本发明人的方法展示出具有前述结构的电极34a在LF频带(低频带)上能够表现出基本上是平板和能够检测电容变化。就是说，门释放传感器22即电极34a能够被假设是平板类型电极，具有平坦型的占有面积(即预定面积)。

门锁开关23被安装在门把手11的另一侧即图1的右侧上。门锁开关23包括布置在把手盖13的按钮23a和在把手主体12中配置的对应于按钮23a的检测部分23b。而且，按钮23a在把手盖13的设计部分上露出，而检测部分23b内装在内壳S中。门锁开关23是构成用于提高开门/关门操作之方便性的***的一个电气元件。例如，由用户进行的锁门操作能够通过检测按钮23a之推压操作的检测部分23b识别。

如图2所示，检测部分23b被连接到通用铠装线36和37。就是说，检测部分23b被连接到门把手11中的每个铠装线36和37的一端上，而防水连接器端子36a和37a被填在铠装线36和37的另一端以防漏。具有连接器端子36a和37a的铠装线36和37的另一端也被引导到门把手11的外测。另一端还被引入车门。

每个连接器端子33a，33b，35a，35b，36a和37a通过对应于每个连接器端子的限定在连接器盒38中的每个端子***部分(未示出)被单独地***防水连接器盒38中。发射天线21、门释放传感器22和门锁开关23通过连接器盒38被电连接到车门中的电气元件。根据本发明实施例，门释放传感器22之连接器端子35a和35b的至少一个不被电连接到电气元件，并且被释放，由此门释放传感器22能够是等电位的(isoelectric)。或者，两个防水连接器端子35a和35b在同时被***连接器盒38中时能够处于短路之下。

下面参考图3到7将给出根据本发明实施例用于解释处理发射天线21和门释放传感器22之方法的说明。

图3(a)包括表示发射天线21的正面图和剖面图，该发射天线21具有刚刚被铠装线32卷绕之后的铁氧体磁芯31。天线部分32a根据自身柔性被平滑地卷绕和被卷绕在铁氧体磁芯31周围，其相对于铁氧体磁芯具有横向间隙C1。而且，天线部分32a的电芯线W1以作为天线部分32a内周侧基础的绝缘包层W2的厚度T远离铁氧体磁芯31。因此，发射天线21的性能可以响应于在天线部分32a的电芯线W1和铁氧体磁芯31之间的距离而被恶化。

图3(b)包括表示门释放传感器22的正面图和剖面图，该门释放传感器22具有被卷绕成曲折状之后的铠装线34。用于在门把手11中定位电极34a的标准线SL被固定在被检测对象一侧。在这种情况下，电极34a的芯线W1以相对于标准线SL之绝缘包层W2的厚度T远离被检测对象。因此，门释放传感器22的检测性能可以被恶化。

下面，参考图6和7，给出用于解释有关处理天线部分32a和电极34a的原理的说明。

图6是说明表示每个铠装线32和34(天线部分32a和电极34a)的单个绝缘线W、第一模压头D1和第二模压头D2的模式图。绝缘线W包括电芯线W1和覆盖电芯线W1的近似圆筒形的绝缘包层W2。例如，绝缘线W被放在第二模压头D2上。在这种情况下，绝缘包层W2在第一模压头D1侧、在第二模压头D2侧以及在穿过第一和第二模压头侧的各侧上在径向具有厚度α、厚度β和厚度γ。一般地，电芯线W1相对于绝缘包层W2被基本上同轴地放置，其中厚度α、厚度β和厚度γ基本上相等。

在绝缘线W的上述条件下，被加热到预定温度的第一模压头D1向第二模压头D2靠近和给绝缘线W加热和加载。绝缘线W因此被压缩。第一模压头D1的预定温度应当等于或者高于热塑树脂(作为非限制性例子)的玻璃转变温度并且等于或者低于其熔点。玻璃转变温度被设计在绝缘包层W2被模压成型的水平上。因此，由热塑树脂制成的绝缘包层W2随着其中的树脂流而变形。该树脂的流动特性依赖于其温度。例如，温度愈高，树脂流动特性愈大，其中包层W2变形就大。在第一模压头D1侧的包层W2的厚度α被压缩即被减小至厚度α’(α’＜α)。在第二模压头D2侧的包层W2的厚度β被压缩即被减小至厚度β’(β’＜β)。另一方面，在穿过第一和第二模压头侧的各侧上包层W2的厚度γ被扩大即被增加至厚度γ’(γ’＞γ)。就是说，根据绝缘包层W2的变形，绝缘包层W2的一些部分与初始条件相比变薄，而其它部分变厚，如上述。

当第一模压头D1的加热温度基本上等于第二模压头D2的温度或者加热温度时，厚度α’和厚度β’之间的关系根据方程α’＝β’表达。另一方面，当第一模压头D1的加热温度大于第二模压头D2的温度或者加热温度时，厚度α’和厚度β’之间的关系根据方程α’＜β’表达。而且，当第一模压头D1的加热温度低于第二模压头D2的温度或者加热温度时，其间的关系根据方程α’＞β’表达。根据本发明实施例，厚度α’和厚度β’的每一个都能够根据施加到第一和第二模压头D1和D2之每一个上的载荷和热量被调节。厚度α’和厚度β’的每一个都能够在包括厚度α或者厚度β的范围内按希望调节。该范围还包括基本上对应于其中电芯线W1为露出状态的零厚度。

下面给出参考图7用于解释在每个相邻绝缘线W之间的状态的说明。图7的上部表示当被施加了比绝缘包层W2之树脂的熔点低的预定温度时绝缘线W的状态，而其中的下部则表示被加热到靠近绝缘包层W2树脂之熔点温度的绝缘线W的状态。

当绝缘包层W2被加热到比熔点低的预定温度时，绝缘包层W2没有到达熔化状态。因此，每个相邻绝缘线W在分离状态下被硬化。另一方面，当绝缘包层W2被加热到靠近熔点的温度时，每个相邻绝缘线W在熔化状态下被一体地(solidly)硬化。

在绝缘包层W2中包括的可塑材料在加热绝缘包层W2足够时间后蒸发。这可以加速硬化绝缘线W。该可塑材料作为用于使绝缘线W的树脂柔韧和易屈服的材料已经是公知的。作为非限制性例子，该可塑材料由塑料的硬脂酸代表。

基于上述原理，下面将给出根据本发明实施例用于解释处理发射天线21和门释放传感器22之方法的说明。

图4是表示处理发射天线21的模式图，该发射天线21具有被铠装线32卷绕之后的铁氧体磁芯31。发射天线21由作为用于模压之装置的第一模压头41、作为用于模压之装置的第二模压头42、第三模压头43和第四模压头44包围。第一模压头41位于发射天线21的上侧，而第二模压头42位于其下侧。第三模压头43位于穿过铁氧体磁芯31轴向的左侧，而第四模压头43位于穿过其轴向的右侧。第一和第二模压头41和42的至少一个被加热到接近铠装线32的绝缘包层W2熔点的温度，在铠装线32的这个条件下，各个第一、第二、第三和第四模压头41、42、43和44都向天线部分32a移动，从四个侧面给天线部分32a施加预定载荷。因此，天线部分32a能够通过夹在或封闭在第三和第四模压头43和44之间而被定位，然后能够通过夹在或封闭在第一和第二模压头41和42之间而被压缩。

如上述，相对于铁氧体磁芯31在第一模压头41侧的铠装线32用来自铁氧体磁芯31和第一模压头41的热和载荷压缩。因此，第一模压头41和铁氧体磁芯31分别对应于图6中所示的第一模压头D1和第二模压头D2。以相同方式，相对于铁氧体磁芯31在第二模压头42侧的铠装线32用来自铁氧体磁芯31和第二模压头42的热和载荷压缩。因此，铁氧体磁芯31和第二模压头42分别对应于图6中所示的第一模压头D1和第二模压头D2。

如上述，根据本发明实施例，响应于铠装线32的压缩，能够降低或者消除在天线部分32a和铁氧体磁芯31之间的间隙C1。在铁氧体磁芯31侧的绝缘包层W2的厚度T能够被有效地降低。因此，铠装线32的电芯线W1变得更靠近铁氧体磁芯31，由此增强发射天线21的性能。

还如上述，通过使用第一模压头41、第二模压头42和铁氧体磁芯31，铠装线32的绝缘包层W2能够被加热到靠近熔点的温度。在这种情况下，天线部分32a中的每个相邻铠装线部分能够被熔化和一体地硬化(solidlyhardened)，如图7中的下部所示。而且，根据本发明实施例，在绝缘包层W2中包括的可塑材料在加热包层W2足够时间后蒸发。因此，其能够加速硬化铠装线32。而且，如上述，响应于第一模压头41、第二模压头42和铁氧体磁芯31的温度(和加热要求的时间)，能够调节在厚度α’和厚度β’之间的关系。

图5是表示处理门释放传感器22的模式图，该门释放传感器22具有刚刚被卷绕成曲折状之后的铠装线34。门释放传感器22由作为用于模压之装置的第一模压头51、作为用于模压之装置的第二模压头52、第三模压头53和第四模压头54包围。第一模压头51位于门释放传感器22的上侧，而第二模压头52位于其下侧。第三模压头53位于穿过电极34a轴向的左侧，而第四模压头54位于穿过其轴向的右侧。第一和第二模压头51和52的至少一个被加热到接近铠装线34绝缘包层W2熔点的温度。在铠装线34的这个条件下，第一、第二、第三和第四模压头51、52、53和54都向电极34a移动，从四个侧面给电极34a施加载荷。因此，电极34a能够通过夹在或封闭在第三和第四模压头53和54之间而被定位，以及还能够通过夹在或封闭在第一和第二模压头51和52之间而用热和载荷被压缩。如上述，第一模压头51和第二模压头52对应于图6中所示的第一模压头D1和第二模压头D2。

如上述，根据本发明实施例，在电极34a处的绝缘包层W2的厚度T能够被有效地降低。因此，铠装线34的电芯线W1变得更靠近被检测对象，由此增强门释放传感器22的检测性能。

还如上述，通过使用第一和第二模压头51和52，铠装线34的绝缘包层W2能够被加热到靠近熔点的温度。在这种情况下，电极34a中的每个相邻铠装线部分能够被熔化和一体地硬化，如图7中的下部所示。而且，根据本发明实施例，在绝缘包层W2中包括的可塑材料通过加热包层W2足够时间被蒸发。因此，其能够加速硬化铠装线34。而且，如上述，响应于第一模压头51和第二模压头52的温度(和加热要求的时间)，能够调节在厚度α’和厚度β’之间的关系。

如上述，根据本发明实施例，作为非限制例子，能够获得下述效果。

(1)天线部分32a由卷绕在铁氧体磁芯31周围的铠装线32制成。就是说，天线部分32a与电连接到外部部件的铠装线32连续地形成。因此，有可能降低用于将绝缘线(铠装线)电连接到独立设置的天线的负载。

(2)天线部分32a通过压缩在铁氧体磁芯31周围卷绕的铠装线32形成。因此，响应于铠装线32的压缩，在天线部分32a和铁氧体磁芯31之间的间隙C1能够被减少或者消除，同时，绝缘包层W2的厚度T能够降低。因此，响应于厚度T的降低，铠装线32的电芯线W1能够变得更靠近铁氧体磁芯31，由此增强发射天线21的性能。

(3)通过使用第一模压头41、第二模压头42和铁氧体磁芯31，铠装线32的绝缘包层W2被加热到靠近熔点的温度。天线部分32a中的每个相邻铠装线部分能够因此被熔化和一体地硬化。而且，在绝缘包层W2中包括的可塑材料通过加热包层W2足够时间而蒸发。因此，其能够加速硬化铠装线32。天线部分32a的位置和形状也因此能够被稳定以及其性能也能够被稳定。

(4)用于检测电容的电极34a被假设为带有弯曲的铠装线34的平板形结构。就是说，电极34a能够与电连接到外部部件的铠装线34连续地形成。因此，有可能降低用于将绝缘线(铠装线)电连接到用于检测电容且独立地设置的平板型电极的负荷。

(5)响应于铠装线34的压缩，能够减小绝缘包层W2的厚度。因此，响应于绝缘包层W2厚度的减少，铠装线34的电芯线W1能够变得更靠近被检测对象，由此增强其检测灵敏度。电芯线W1实际上包括电极结构。

(6)通过使用第一模压头51和第二模压头52，铠装线34的绝缘包层W2能够被加热到靠近熔点的温度。电极34a中的每个相邻铠装线部分能够因此被熔化和一体地硬化。而且，根据本发明实施例，在绝缘包层W2中包括的可塑材料通过加热包层W2足够时间被蒸发。因此，其能够加速硬化铠装线34。电极34a的位置和形状也因此能够被稳定以及其检测灵敏度也能够被稳定。

本发明不局限于上述优选实施例，其能够按下述进行改进。

根据本发明上述实施例，门把手11包括具有电极34a的门释放传感器22，该电极34a由沿着门把手11纵向方向卷绕(turn)的铠装线34制成且具有曲折(meander)形状。铠装线34的两端通过引导孔14a被引导到门把手11的外边。作为选择，如图8(a)所示，门把手11可包括用于替代门释放传感器22的门释放传感器82。门释放传感器82具有电极81a，该电极81a由沿着门把手11纵向方向卷绕的铠装线81制成且具有曲折形状。铠装线81的一端通过引导孔14a能够被引导到门把手11的外边。就是说，铠装线81的一端填塞***到连接器盒38中的防水连接器端子83a以防漏，而另一端能够用密封部件83b封闭。如上述，能够形成电极81a。

另外，如图8(b)所示，门把手11可包括门释放传感器85以代替门释放传感器22。门释放传感器85具有电极84a，该电极84a由沿着门把手11横向方向卷绕的铠装线84制成且具有曲折形状。进一步作为选择，如图8(c)所示，门把手11能够包括门释放传感器87以代替门释放传感器22。门释放传感器87具有电极86a，该电极86a由螺旋形状卷绕的铠装线86制成。而且，门释放传感器能够包括以任何形状卷绕铠装线得到的假设为平板形状的电极部分，作为非限制性例子例如其为曲柄(crank)形状。而且，门释放传感器能够包括以云(humilis)状卷绕铠装线得到的假设为平板形状的电极部分。无论用哪一种形状卷绕铠装线，铠装线的一端都要用防水连接器端子83a填上防漏，而另一端用作为密封部件的密封部件83b或者用热缩管填上防漏。

根据本发明上述实施例，通过使用第一模压头41(用于铠装线34的第一模压头51)和第二模压头42(第二模压头52)，铠装线32(和铠装线34)的绝缘包层W2被加热到靠近熔点的温度。因此，天线部分32a中的每个相邻铠装线部分被熔化，以及电极34a中的每个相邻铠装线部分被熔化。可选择地，能够仅仅硬化每个铠装线32和34的绝缘包层W2。在这种情况下，在绝缘包层W2中包括的可塑材料被蒸发用来硬化每个铠装线32和34。当绝缘包层W2作为非限制性例子由紫外线照射硬化树脂制成时，绝缘包层W2能够用紫外线辐射照射以便硬化。

根据本发明上述实施例，通过使用第一和第二模压头41和42间接地加热铁氧体磁芯31。作为选择，铁氧体磁芯31能够被直接加热。因此，通过更可靠地调节在铁氧体磁芯31一侧的温度，能够优化设计绝缘包层W2的厚度T。

根据本发明上述实施例，通过使用具有加热单元和热块的加热器，能够给第一模压头41和51以及第二模压头42和52加热。

根据本发明上述实施例，发射天线21包括铁氧体磁芯31。作为选择，发射天线21可以不包括铁氧体磁芯31。

根据本发明上述实施例，门把手11包括门锁开关23。作为选择，代替门锁开关23，门把手11可包括其形状对应于门释放传感器22形状的开关或者传感器。就是说，门锁开关23能够被包括门释放传感器22，82，85和87的电极34a，81a，84a和86a中的至少一个电极的门锁开关或者传感器替代。

根据上述实施例的发射天线21、门释放传感器22和门锁开关23的配置是一个例子。按需要也能够改换其配置。

根据本发明上述实施例，每个发射天线21和门释放传感器22都包括每个铠装线32和34。每个铠装线包括作为绝缘线的绝缘包层W2，作为非限制性例子，所述绝缘包层用诸如氯化乙烯的热塑树脂模压制成。可选地，作为非限制性例子，绝缘包层能够用诸如橡胶(例如热塑橡胶)或者珐琅漆(enamel)的绝缘材料模压制成。

根据本发明上述实施例，每个门释放传感器22，82，85和87由诸如铠装线34，81，84和86的绝缘线制成。作为选择，每个门释放传感器能够由外露线制成。在这种情况下，作为非限制性例子，这种外露线的线材(wire rods)可以是铜，铁或者铝。

按需要，在门把手11中内装的电气元件能够根据门的开/关功能而改变。就是说，作为非限制性例子，门把手11中的电气元件能够根据诸如电子锁(E-latch)***、智能进入***的操作***而被改变。

本发明的上述实施例应用于诸如发射天线21、门释放传感器22，82，85或者87的电气元件。但是，本发明的上述实施例也能够应用于在不同于车门的各个装置中所安装的电气元件。

根据本发明上述实施例，门把手11包括多个电气元件。但是，本发明的上述实施例也能够只用单个的电气元件。

Claims (4)

1.一种电气元件(22)，具有用于检测电容的电极部分(34a)，所述电极部分(34a)是通过弯曲线(34)而被形成的，其中所述线(34)具有电芯线(W1)和围绕该电芯线(W1)的绝缘包层(W2)，所述电极部分(34a)限定为准平板形状，且具有用于检测电容的预定面积，其特征在于，

通过至少一个模压装置(51，52)压缩或加热所述电极部分(34a)处的绝缘包层(W2)，从而电芯线(W1)被稳定并且变得更靠近检测对象。

2.根据权利要求1的电气元件(22)，其中线(34)的从电极部分(34a)延伸出的端部连接至电气连接器。

3.一种制造电气元件(22)的方法，包括步骤：

弯曲具有电芯线(W1)和绝缘包层(W2)的线(34)，而连续地形成电极部分(34a)，且使电极部分(34a)形成为准平板形状，并具有用于检测电容的预定面积；

其中，通过模压装置(51，52)来压缩所述电极部分(34a)处的绝缘包层(W2)，从而电芯线(W1)被稳定并且变得更靠近检测对象。

4.根据权利要求3的制造电气元件(22)的方法，其中，绝缘包层(W2)在处于模压装置(51，52)之间而被其压缩的过程中被加热。

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