CN105164779A - 安全触板、安全传感触板及其制造方法以及防夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全触板(10)，用于尤其是汽车(220)的用于识别闭合元件(220)的运动范围(221)内的障碍物(210)的装置。所述安全触板(10)包括内电极(20)、以近似同心方式以某个距离(D)围绕所述内电极(20)的外电极(30)和位于所述外电极(30)和所述内电极(20)之间的注满空气且具有介电性的中间腔(40)。此外，所述安全触板(10)还包括间隔器(50)，其在横向于纵向上可以变形。所述间隔器(50)将所述两个电极(20、30)相互隔离且绝缘。所述外电极(30)可因外部施加的力(L)而变形。所述外电极(30)的变形可以让所述内电极(20)和所述外电极(30)至少部分互相接触。此种安全触板(10)也被称为触觉式安全触板(10)。

Description

安全触板、安全传感触板及其制造方法以及防夹装置

此发明涉及一种安全触板，尤其是一种用于汽车防夹装置的安全触板。

这种安全触板包括内电极、内电极和中间腔。所述外电极在某种程度上同心地以某个距离围绕所述内电极。所述外电极和所述内电极之间的中间腔绝缘且介电。所述外电极可因外部施加的力而变形。所述外电极的变形能够让内电极和外电极至少部分互相接触。

这种安全触板应用于汽车的闭合元件，如应用于电动滑动门或者电动的窗和活门的区域内，例如，后备箱盖和后备箱门以及活动天窗。所述安全触板是防止物体或者身体部位在闭合元件的关闭过程中被夹住的防护装置的一部分。所述安全触板当然也可以与其他电动闭合元件(如窗或门)一起使用。

应用了此类安全触板的防夹***原则上分为触觉和电容防夹***。在触觉防夹***中，安全触板肯定会发生一定程度的变形，这样可以使得两个电极互相接触。这种方式会对安全触板预施一定的压力，而这在发生身体部位被夹的情况时不利。忽略此项缺点，为防夹装置配设实现触觉切换功能的安全触板，可以在例如电容切换功能停止运转时继续确保防夹装置的功能。通过这种方式，也可以防止物体被夹，如：木头或者塑料，其对不易获知的安全触板的电容改变产生影响。

相反，电容防夹***具有以下优点：当安全触板的电容发生改变时，此***已经识别出障碍物。当身体部位靠近安全触板时，电容会首先发生改变。如果由于某种原因，此***未识别出障碍物，通过安全触板的变形可以再次改变电容。如果这种情况下，仍然不能触发切换事件，那么最晚通过两个电极的互相接触制造出切换事件。由此可见，安全触板和防夹***提供双重保护。

这种安全触板在DE102005028739B3中已有记录。其中公开的安全触板包括一个弹性可变形的中空轮廓体，其具有一个包围着一个中空室的内表面。内表面具有至少两个互相隔离的电动接触部分。此外，接触部分还具有一个或者若干个切换凸起部件。

在DE102008050897A1中记录一种用于传感器的轮廓体，其作用时通过电容识别障碍物。此轮廓体具有两个在其纵向互相平行且互相隔离的导体，其特征在于，在第一个导体的识别方向上，在轮廓体内隔离安装一个第三导体。

这种轮廓体的一项缺点是：至少存在一个方向，在该方向上对障碍物的识别劣于另一个方向。因此，在安装安全触板时必须注意校准，而这会加剧安装难度，增加安装花费。

另一种记录在EP1154110B2中的防夹装置，其包括一个电容安全触板。其中直接借助延伸至扫描范围内的电场识别障碍物。

此种安全触板的一项缺点是：某些障碍物很难或者根本不能识别，如木头或者塑料。

其他触觉安全触板记录在US2004/0107640A1和DE102011077014A1中。这些安全触板同样具有一个优选的变形方向。

有鉴于此，本发明的目的是提供一种易于制造的安全触板，其以与相对纵轴的某个旋转无关的方式工作。

本发明用以达成上述目的的解决方案为具有权利要求1所述特征的一种安全触板。本发明所述的安全触板系针对在闭合元件运动范围内识别障碍物的装置而设计，尤其是汽车。此种安全触板沿纵向延伸且具有电容。安全触板包括一个可被施加第一电荷的内电极和一个可被施加第二电荷的外电极。外电极在横向于纵向的截面中呈近似圆环形，以近似同心的方式以某个距离围绕内电极。此外，安全触板包括一个可灌入空气的中间腔，其被设计位于外电极和内电极之间，不导电。另外，安全触板还包括至少一个横向于纵向的可变形的间隔器，其将两个电极相互隔离且绝缘。通过外部施加的力量可以使外电极变形，其中在外电极发生变形的时候，变形能够让内电极和外电极至少部分进行接触。

根据本发明，由于安全触板设计为近似径向对称，所以安全触板并不存在一个优先的方向，其能以触发安全触板内的切换操作开关程序，从而使得安全触板产生作用时不依赖于绕着纵轴进行的特定旋转。只要这两个电极互相接触，切换操作开关程序，又被称成为切换开关事件，就会被触发。“部分地”这个概念既可以指的是安全触板轴向上的一段，也可以指的是圆周方向上的一段。

根据另外一种优选的实施方案，安全触板可在尤其是汽车中的用于识别闭合元件运动范围内的障碍物的装置内使用。所述安全触板沿纵向延伸且具有电容。安全触板包括一个可被施加第一电荷的内电极和一个可被施加第二电荷的外电极。外电极的横向于纵向的部分呈近似圆环形，以近似同心的方式以某个距离围绕内电极。外电极和内电极之间设计有一个中间腔，且介电。外电极可因外部施加的力而变形，其中形成中间腔，在外电极变形时至少部分改变外电极和内电极之间的距离。这种距离的改变能够产生安全触板电容可检测的改变。

根据本发明，由于安全触板为径向对称安装，所以触发安全触板中的切换操作的作用力不存在优先方向，这样安全触板发生作用时不依赖与绕着纵轴进行的特定旋转。因此，不需要两个电极互相触碰，也可以确保改变电容，触发切换事件。相应的障碍物在进入被电场贯穿的环境中时就已经可以触发开关程序切换操作。当障碍物为一种进入时不会产生明显电容变化的障碍物时，比如当障碍物是时塑料或者木头时，那么切换开关事件最晚会在两个电极触碰时被触发。作为附加的切换开关事件，在两个电极触碰之前时，可以确定保证外电极变形时的电容变化。

绝缘中间腔注满空气，以实现安全触板的简单变形。“绝缘”这个概念在此发明中指的是一种由一种材料或者混合材料构成的、仅由一个外场极化的绝缘体。尤其是，可由变形进行极化的材料和混合物不能脱落。因此，排除含有这种材料的压电材料和混合材料。

原则上，安全触板的两个电极可以由位于安全触板外部的几个夹具来安装。但是，其中内电极必须一直被夹紧，以防止外电极不经意的触碰。通过增加一个或者若干个间隔器可以将安全触板沿着其纵轴进行一定程度的弯曲，而无需两个电极进行触碰。从而，可以将安全触板用于弯曲的区域，如车门上和车窗上出现弯曲的区域。

其他优选的是，安全触板一般包括至少两个间隔器。尤其优选的是，安全触板一般具有三个间隔器。在一个具有优势的实施方案中，间隔器等距安装在两个电极的圆周方向上。

优选的是，间隔器的横断面显示为一个近似矩形。

此外，其他间隔器将内电极固定在外电极的对立面。当安全触板弯曲时，内电极主要由间隔器引导沿着中间层，使得内电极和外电极之间不会发生直接接触。等距排布间隔器可以让安全触板更加对称，从而使得即使有间隔器的存在，在圆周方向也可以不用对安全触板进行校准。间隔器的数量可以发生变化，与各个应用相适应。比如，当安全触板在安装时，为了防止触发不经意的切换开关事件，曲率半径较小，这时是就要增加间隔器的数量。

优选的是，间隔器的横断面设计为弯曲状。其他优选的是，间隔器在横断面上具有两个弯曲的侧面。

优选的是，安全触板的弯曲侧面沿相同的圆周方向上弯曲。

在一个具有优势的实施方案中，间隔器具有弱化区。优选的是，弱化区构建为间隔器中的凹槽。

当安全触板的间隔器此前已经有略微弯曲时，需要较少的力来使安全触板的外电极发生变形。其中间隔器的作用类似于轴节弯曲连接器。轴节弯曲连接器还可以通过弱化区进行改善。通过对间隔器进行有目的的弱化，可以让间隔器有针对性地在弱化区内弯曲，让运动更加精准。从而，可以更好地触发切换安全事件。设计弱化区使得可以一直在弯曲完全区域内使用安全触板。弱化区可以通过让材料进行有针正对性的露出，如：在间隔器的基底或者中间，从而容易简单地制得，如：在的凸出部分或者中间。替代地，该弱化区可以由一个弹性体区域构成，其硬度小于相邻的弹性体区域。

其他优选的是，安全触板包括至少一个、尤其优选的是三个突出部件，其在圆周方向上优选的是等距互相隔离。优选的是，这些突出部件具有一个弯曲的接触面。优选的是，这些突出部件安装在内电极上。特别优选的是，这些突出部件安装在外电极上。

其他优选的是，这些突出部件和间隔器交替安装于安全触板的圆周方向。

因间隔器导致的安全触板径向对称的限制可以通过安装突出部件至少部分被平衡。为了改善这种平衡效果，可以在圆周方向上交替安装间隔器和突出部件。如果这些突出部件安装在外电极上，与将这些突出部件安装在内电极上相比，安全触板凸出时的花费更低。

在一种特别优选的实施方案中，在外电极中嵌入外导线。另外一种方法或者附加的方法是，在内电极中嵌入内导线。这些导线可以设计得很坚固，或者设计为一种绞合线。此外，也可以通过一个具有导电性的弹性体形成这些导线。可以将这些导线任意安装在这两个电极内。比如，外导线也可以被设计得沿着外电极的整个圆周。内导线可以被设计得远离内电极的中心。

优选的是，外电极至少部分由一种具有导电粒子的弹性体制成。其他优选的是，内电极至少部分由一种具有导电粒子的弹性体制成。特别优选的是，外电极和/或内电极被挤出。

在已公布的安全触板中，电极一般由金属制成，比如：铜或者铜编织网。为了简化本发明所述的安全触板的制作过程，可以设计内电极或者外电极或者两种电极都由一种导电弹性体制成。为此，在三元乙丙橡胶或者热塑性弹性体中加入例如石墨。这样设计的电极容易挤出、变形且具有导电性。为了改善此种安全触板的可靠性，在由一种导电弹性体构成的电极中嵌入导线，如：一个铜线。

在其他一种优选的实施方案中，安全触板具有一个外罩，其优选的是相邻于外电极。优选的是，此外罩包括一个滑动层，其特别优选的是由喷漆、热塑性硫化橡胶和/或箔构成。此外罩也可以由滑动层构成，其在这种情况下优选的是被设计为具有绝缘性。

当因安全触板的支架导致的外电极无绝缘性时，此种安全触板也可以使用。滑动层可以简单地被安装(拉入)在由中空轮廓体构成的支架中。一般情况下，此滑动层由喷漆、一种热塑性硫化橡胶和/或箔构成。

优选的是，安装一个粘合基座。优选的是，此粘合基座安装在外罩上，并有助于安全触板粘合在一个表面上的。优选的是，此粘合基座包括一个粘合带，其中优选的是粘合带安装在粘合基座的远离安全触板的一个面上。

另外一种方案是安装一个夹紧基座。优选的是，夹紧基座安装在外罩上，能够插在一个法兰上。同时，夹紧基座也可以通过一个强化的附件加强其夹紧功能。

通过粘合基座或者联合基座或者夹紧基座，可以在不需要支座轮廓体的情况之下就可以完全安装安全触板。

其他优选的是，外罩和/或间隔器和/或粘合基座和/或联合基座由一种弹性体制成，优选的是一种三元乙丙橡胶(EPDM)或者一种热塑性弹性体(TPE)。优选的是，外罩和/或间隔器和/或粘合基座和/或联合基座和/或夹紧基座被挤出。

此种实施方案的安全触板制作简单，因为其可以在一个工序中被挤出。

此外，本发明涉及一种安全触板，用于尤其是汽车中的用于识别闭合元件的运动区域内的障碍物的装置。安全触板沿纵向延伸且具有一个中心和一个电容。安全触板包括一个基极，该基极具有一个凹形内接触面，且被施加第一电荷。另外，安全触板还包括一个传感电极，其具有一个凸起的内接触面，且被施加第二电荷，并与基极互相对立。安全触板还包括一个可以变形的外罩，其将两个电极彼此隔离。此外罩具有一个传感部分和一个基础部分。另外，安全触板还包括一个中间腔，其设置在基极和传感电极之间且具有绝缘性。此基极安装在基础部分中，传感电极安装在传感部分中。内接触面面对彼此设置。基极和传感电极可以相对于彼此移动。

优选的是，内接触面直接彼此相对设置。其他优选的是，基极包括一个凸起的第一外接触面，其安装在传感电极的对立面。其他优选的是，传感电极包括一个凸起的第二外接触面，其安装在基极的对立面。

优选的是，传感部分被设计为可导电。优选的是，安全触板包括基础导线，优选的是将其嵌入基极中。其他优选的是，安全触板包括传感导线，优选的是将其嵌入传感电极中。

其他优选的是，基极具有两个突出部分，优选的是，这两个突出部分围住凹形内接触面。优选的是，这两个突出部分凸出弯曲，且优选的是，这两个突出部分具有相似的曲率半径。其他优选的是，凹形内接触面的曲率半径大于两个突出部分的曲率半径。

优选的是，安全触板具有一个滑动层，尤其是由热塑性硫化橡胶(TPV)、喷漆和/或箔制成的滑动层，优选的是，该滑动层沿着安全触板的整个圆周。

此外，本发明还涉及一种安全传感触板，其包括一个具有一个紧固部分和一个接收部分的支架轮廓体。此外，该安全传感触板还包括一个本发明的实施方案的安全触板，其安装在接收部分内。

本发明的安全触板一般不能单独使用，而是结合支架轮廓体一起使用。此种支架轮廓体可以为一种密封轮廓体。这种由安全触板和支架轮廓体组成的组合被称为安全传感触板或者也可以简称为传感触板。

优选的是，接收部分包括一个腔室，在此腔室中安装有安全触板。特别优选的是，此腔室具有一个滑动层，其由喷漆、热塑性硫化橡胶和/或箔构成。

具有滑动层的安全传感触板允许不同的安全触板或者已公布的实施方案的安全触板简单地被拉入支架轮廓体的腔室内。通过压缩空气的支持，这种拉动安全触板的行为可以再次被简化。

优选的是，将紧固部分设计固定在汽车的一个突出部分上。优选的是，紧固部分包括一个粘合剂涂层。其他优选的是，紧固部分包括一种密封胶。

此种传感触板可以用于带有电动窗户摇把或者电动门或者活门的汽车。其中可以将传感触板粘合在一个现有的安装面上，或者***到汽车的一个突起部分或者法兰上或者与其他相应的构造***凹槽中。紧固部分中的密封胶防止水和/或其他外部物体入侵，从而可以更好地保护突出部分或者法兰。此外，支架轮廓体具有更好地密封效果。

本发明还涉及一种尤其是汽车的用于识别闭合元件运动范围内的障碍物的装置。此种装置包括至少一个根据此发明制造的实施方案的安全传感触板。另外，此装置包括一个控制单元，其控制着一个与安全传感触板相关的闭合元件的开启和闭合过程。

优选的是，此控制单元能中断与安全传感触板相关的闭合元件的运动。另外一种方案或者附件的方案优选的是，此控制单元可以扭转与安全传感触板相关的闭合元件的运动。

此传感触板和一个控制单元一起组成了可以识别障碍物的装置。此种装置，也被称为防夹装置，其能控制与传感触板相关的闭合元件的运动，如：窗或者汽车门。

优选的是，控制单元将第一电荷和第二电荷施加到安全传感触板上，从而可以产生一个电场。电场贯穿安全传感触板的环境。其他优选的是，设计控制单元，使其可以基于电容的改变识别出障碍物进入电场贯穿的环境。

所以，此种实施方案的防夹装置具有双重保护。如果有障碍物进入安全传感触板的电场贯穿的环境，并改变电容，那么控制单元可以将这作为切换事件，从而控制闭合元件。如果障碍物不能轻易改变电容，控制单元可以基于外电极的变形然后改变安全触板的电容。其中外电极和内电极不接触。如果控制单元不能控制电容，那么实施最后一步，让两个电极进行直接接触从而触发在任何情况下都可简单进行的切换事件。

此外，本发明还涉及一种用于制造本发明所述的安全传感触板的方法。为此，要制备一个上述的支架轮廓体，其具有一个接收部分和一个紧固部分，尤其是带一个腔室的接收部分，以及本发明所述的安全触板。将安全触板拉入腔室内。

优选的是，安全触板和/或接收部分，尤其是腔室，具有一个滑动层，尤其是由喷漆、热塑性硫化橡胶和/或箔构成的。优选的是，紧固部分设计有一个粘合剂涂层，尤其是当安全触板被拉入腔室后。

特别优选的是，在旋转的情况下拉入安全触板。作为替代或补充方案，在实施压入时，为安全触板外表面与接收部分内表面的分界体积内施加压缩空气。

一般，安全触板和支架轮廓体制作时互相隔离，然后将两者组装到一起。其中支架轮廓体一般为一个密封轮廓体。根据接收部分的构成情况，将安全触板压入接收部分中，或者当接收部分包括一个腔室时，将安全触板拉入这个腔室中。安全触板和接收部分和/或与腔室之间由滑动层导致的摩擦的减小和/或通过压缩空气实现的冲压能简化安全触板拉入腔室的过程。基于高度对称，所以安全触板沿着其纵轴偶尔发生旋转的情况相对较少，不用修正，以实现可靠的切换功能。通过对拉入腔室时的安全触板进行具有控制性的旋转，可以增加安全传感触板的可靠性。此外，此种安全传感触板制造简单，成本低廉。

下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1为安装有一个防夹装置的汽车的示意图；

图2为安装有一个安全传感触板的电动汽车门的侧视图；

图3为图2所描述的电动汽车门的俯视图；

图4为安全传感触板的实施例的横截面图；

图5为安全触板的第一个实施例的横截面图；

图6为安全触板的第二个实施例的横截面图；

图7为安全触板的第三个实施例的横截面图；

图8为安全触板的第四个实施例的横截面图；

图9为安全触板的第五个实施例的横截面图；

图10为安全触板的第六个实施例的横截面图；

图11为安全触板的第七个实施例的横截面图；

图12为安全触板的第八个实施例的横截面图；

图13为前述实施例中可能的曲径一览表；

图14为安全触板的第九个实施例的横截面图，以及

图15为安全触板的第十个实施例的横截面图。

安全触板10的第一种实施例包括内电极20、外电极30、一个中间腔40、三个间隔器50和一个外罩60。安全触板10具有电容，在垂直于平面的纵向方向上延伸。

内电极20由一种含有导电性添加材料(如石墨)的三元乙丙橡胶(EPDM)构成。在内电极20中嵌入一个由导电材料(如铜)制成的内导线21。外电极30与内电极20类似，由一种含有导电性添加材料(石墨)的三元乙丙橡胶(EPDM)构成，且有嵌入的外导线31，其同样由导电材料(如铜)制成。内电极20和外电极30之间的中间腔40注满空气。间隔器50由一种热塑性弹性体(TPE)或者三元乙丙橡胶(EPDM)构成，且具有绝缘性。外罩60具有一层由喷漆构成的滑动层61。

外电极30以近似同心的方式围绕内电极20。内电极20并不是必须位于外电极30的正中间。根据安全触板10的弯曲情况，可以将内电极20放置在靠近外电极30的一侧上，而远离外电极30的另一侧。在圆周方向上等距排布的三个间隔器50将两个电极20、30互相隔离，从而使得这两个电极20、30之间不会产生直接接触。当安全触板10弯曲时，间隔器50主要沿着弯曲中间层对内电极20进行定位。内电极20和外电极30以某个距离D互相排布在径向上。

如果现在有一个外部力F作用到安全触板10上，那么外罩60首先会变形，之后是外电极30。同时，两个电极20、30之间的距离也会发生部分变化。因为安全触板10形成一个主要为圆柱状的电容器，所以当两个电极20、30之间的距离D改变时，安全触板10的电容会改变。这种电容的改变可以通过合适的电路检测到，如下文将会说明的控制单元，并形成切换事件。

当力F足够大时，安全触板10或者外电极30以及外罩60的变形程度可以大到使两个电极20、30互相接触。这种短路同样可以形成切换事件。

安全触板10的第二种实施例与第一种相似，从而只描述其不同之处。

根据第二种实施例的安全触板10有三个分别具有两个弯曲侧面51的间隔器50。所以，间隔器50为圆弧形状。如果现在有一个外部的力F施加到安全触板10上，间隔器50会允许安全触板10发生更加简单的变形，因为其更加容易弯曲。同时，一个间隔器50的位于外电极30上的第一终端处于所述间隔器50的位于内电极20上的第二终端的方向上。同时，弯曲的侧面51弯曲程度还能更大，并朝着安全触板10的圆周方向运动。在这种情况下，间隔器50的动作类似于一个轴节弯曲连接器。

根据第三种实施例所述的一种安全触板10与第一种实施例的安全触板类似，所以只描述其不同之处。

与第一种实施例相比，第三种实施例的安全触板10包括一个具有三个突出部分22的内电极20。突出部分22与间隔器50沿着圆周方向交替排布。如果从外部有一个力F作用于安全触板10，那么外电极30会更早地与内电极20进行接触。因此，为了触发切换事件，只需要更小的力F。从而可以更早且更有效地识别障碍物。

根据第四种实施例所述的一种安全触板10汇集了其他三种实施例的所有优点。因此，此种安全触板10既包括弯曲的间隔器50，也包括三个突出部分22。此种安全触板10很容易受到外部力F的作用而变形，从而既可以从电容方面也可以从触觉方面检测切换事件。

根据第五种实施例所述的一种安全触板10结构和第三种实施例的安全触板类似。此外，此种实施例包括一个位于外罩60上的粘合基座62。粘合基座62与外罩60可以相互挤压。另外，粘合基座62包括一个粘合带63，其位于粘合基座62的远离安全触板10的一面上。此安全触板10可以在不需要一个支架轮廓体的情况下粘合在一个面上。显然，粘合基座62也可以用于其他实施例。

根据第六种实施例所述的安全触板10的结构与第一种实施例的安全触板类似。此外，此种实施例包括一个位于外罩60上的联合基座64。联合基座64可以与外罩60挤压。此种安全触板10可以在不使用一个支架轮廓体的情况下与联合基座64按照相同的方式***凹槽内。显然，此联合基座64也可以应用于其他实施例。

根据第七种实施例所述的一种安全触板10的结构与第四种实施例的安全触板类似。此外，此种实施例包括一个位于外罩60上的夹紧基座65。夹紧基座65可以与外罩挤压。夹紧基座65被制作得可以插在一个法兰上。在夹紧基座65上排布的夹紧唇66可以与法兰闭锁安全触板。显然，此种夹紧基座65也可以用于其他实施例。

根据第八种实施例所述的一种安全触板10类似于第四种实施例。不同之处在于，不是内电极20，而是外电极30包括三个突出部分32。这三个突出部分32被设计为朝着内电极20的方向向内凹陷弯曲的突出部分。优选的是，三个间隔器50等距排布，横截面弯曲。此外，间隔器50具有弱化区52，其能轻微弯曲。比如，间隔器50的凹槽处可以构成弱化区52。尽管此弱化区52仅在此实施例中被描述，但是也可以用在其他实施例上。

如图5至12的力的箭头所示，从外部向安全触板10施加的力F的方向并不重要，如图13中的表格所示。测量安全触板10圆周方向上的旋转角。如果没有说明，这种标记有“o”的旋转角指的是安全触板10沿着纵向向上弯曲的角度。标记有“u”的旋转角指的是安全触板10在纵向向下弯曲的角度。测量从安全触板10的弯曲中心至其外表面的曲径，比如：滑动层61。在“接触”一栏中说明的是安全触板10的两个电极20、30在弯曲状态下是否彼此相碰。“传感器位置”一栏为安全触板的校准情况。在计划的情况下，安全触板10沿着纵轴的弯曲会导致外电极20的变形，从而使得两个电极20、30互相接触。只有当外部的力F施加到外电极20上时，两个电极20、20才能彼此触碰。由于只有电容变化或者两个电极20、30的直接短路才显示出切换事件，所以对距离D的特定选择不那么重要。

第九种实施例的安全触板310包括一个基极320、一个传感电极330、一个中间腔340和一个外罩360。此种安全触板310具有一个中心和电容，且在垂直于平面的纵向上延伸。外罩360具有一个基础部分362和一个传感部分363。外罩360由三元乙丙橡胶(EPDM)构成，因而具有弹性，容易变形，且具有绝缘性。基础部分362和传感部分363主要为半圆形。

基极320安装在基础部分362内。基极320由一种含有导电性的添加材料(如石墨)的三元乙丙橡胶(EPDM)构成。在基极320中嵌入一个由导电材料(如铜)构成的基础导线321。基极320具有一个面向中心的第一内接触面323，以及具有一个远离中心的第一外接触面324。内接触面为凹形弯曲。基极320具有两个突出部分322，这两个部分与第一内接触面323相邻。两个突出部分322具有一个凸起的弯曲。这两个突出部分322的曲率半径比内接触面的曲率半径小。尤其是，这两个突出部分322的曲率半径相同。这两个突出部分322以及内接触面323与传感电极330相适应，从而使得这两个突出部分322和内接触面323可以完全环绕传感电极330，即使是当基极320还没有发生变形的时候。

传感电极330安装在传感部分363内。传感电极330和基极320一样，由含有导电添加材料(如石墨)的三元乙丙橡胶(EPDM)构成，有内嵌的同样由导电材料(如铜)构成的传感导线331。传感电极320具有一个面向中心的第二内接触面333，以及具有一个远离中心的第二外接触面334。第二内接触面333为凸起弯曲，从而可以使得内接触面323在其上可以完全包覆，而不用变形。

基极320和传感电极330之间的中间腔340注满空气。安全触板310设计有一层由隔离喷漆制成的滑动层361，该滑动层将外接触面324、334与环境隔离。整个安全触板310在工序中都有一块凸起，但是当然也可以制成其他形式。

当现在有一个外力F施加与安全触板310时，外罩360首先发生变形，之后是传感电极330运动。其中两个电极320、330之间的距离D发生变化。因为安全触板310构成一个电容器，所以当两个电极320、330之间的距离D发生变化时，安全触板310的电容会发生改变。这种电容的改变可以通过合适的电路检测到，如下文将会说明的控制单元，并形成切换事件。

如果力足够大的话，安全触板310的变形程度可以达到使得两个电极320、330在内接触面323、333上互相接触。此种短路同样形成切换事件。

第十种实施例的安全触板310与第八种实施例所述的安全触板类似，因此只描述其不同之处。

在第九种实施例的安全触板310中，传感部分363由一种含有导电添加材料(如石墨)的三元乙丙橡胶(EPDM)构成。

根据本发明所述的具有代表性的安全传感触板100包括一个支架轮廓体110和一个本发明的安全触板10。支架轮廓体110包括一个紧固部分111和一个接收部分112。紧固部分111的作用是紧固安全传感触板100以监控区域。接收部分112接收安全触板10。紧固部分111附带一个粘合剂涂层113和一种密封胶114，以将安全传感触板100牢固地固定在一个突出部分或者法兰上。密封胶114保护突出部分或者法兰不受潮和不受污染。此外，密封胶114还能提高支架轮廓体110的密封效果。

接收部分112构成为腔室120，在该空间中嵌入安全触板10。为了简化安全触板被嵌入中空腔室内的程序，腔室120具有一层由热塑性硫化橡胶组成的滑动层121。在嵌入腔室时，安全触板10可以旋转，但是基于安全触板10的径向对称，所以此旋转幅度并不大。从而，可以更加简单和经济地制造安全传感触板100。

如图2和图3所示，安全传感触板100可以用在滑动门中。在这种情况下，滑动门代表一个具有运动范围221的闭合元件220。安全传感触板100安装在门沿上。如图3所示，其中安全传感触板100与滑动门的弯曲情况相符。如图1所示，安全传感触板100可以用于一种识别障碍物210的装置。此种装置又被称为防夹装置。

汽车200配置有一个防夹装置。防夹装置包括一个安全传感触板100、一个闭合元件220和一个控制元件230。闭合元件220有一个运动范围221，其中闭合元件可在开口和闭合位置之间运动。闭合元件220的开口和闭合由一台发动机222驱动。发动机222通过驱动导线223与控制单元230相连。控制单元230包括与安全传感触板100相连的传感导线231。

当闭合元件220闭合时，且有障碍物210在运动范围221时，安全传感触板100会受障碍物影响而变形。安全传感触板100的变形导致安全触板10的切换事件，该事件通过传感导线231导向控制单元230。控制单元230首先会关闭发动机222，然后让发动机222回退一些。从而解除对障碍物210的夹紧，使其可以抽离。

安全传感触板100的制造方法包括制备一个具有一个外罩60的安全触板10和包括一个接收部分112和一个紧固部分111的支架轮廓体110。接收部分112包括一个腔室120，紧固部分111已经设有。

外罩60设有一层滑动层61。安全触板10的一端位于支架轮廓体110的装载区域一端上，且被一个牵引装置驱动，该牵引装置从支架轮廓体110的另一端开始延伸穿过腔室120。在旋转时一直拉紧牵引装置，直至所需长度的支架轮廓体安装了安全触板10。其中牵引装置的旋转可以传递到安全触板10上，其沿着纵向受限制地进行绞转。紧固部分设计有一层粘合剂涂层113。

安全触板10可以在电容方面或者触觉方面产生切换事件，而不依赖于所施加的力F的方向。因此，在将安全触板10拉入支架轮廓体110时，无需注意安全触板10的校准情况。滑动层61、121简化了安全触板的拉入过程。包括支架轮廓体110和安全触板10的安全传感触板100的制造可以更加简便，费用更加低廉。防夹装置可以用于汽车的车窗、活动天窗或者车门，以及也可以用于车库门。

附图标记表

10安全触板

20内电极

21内导线

22突出部分

30外电极

31外导线

32突出部分

40中间腔

50间隔器

51侧面

52弱化区

53凹槽

60外罩

61滑动层

62粘合基座

63粘合带

64联合基座

65夹紧基座

66夹紧唇

100安全传感触板

110支架轮廓体

111紧固部分

112接收部分

113粘合剂涂层

114密封胶

120腔室

121滑动层

200汽车

210用于识别障碍物的装置

220闭合元件

221运动范围

222发动机

223驱动导线

230控制单元

231传感导线

310安全触板

320基极

321基础电线

322突出部分

323凹形内接触面

324第一凸起外接触面

330传感电极

331传感电线

333凸起内接触面

334第二凸起外接触面

340中间腔

360外罩

361滑动层

362基础部分

363传感部分

D距离

F力

Claims (15)

1.一种安全触板(10)，用于尤其是汽车(200)的用于识别闭合元件(220)的运动范围(221)内的障碍物(210)的装置，其中所述安全触板(10)沿纵向延伸且具有电容，包括：

内电极(20)，其可被施加第一电荷；

外电极(30)，其可被施加第二电荷，且其在横向于纵向的截面中呈近似圆环形，并以近似同心的方式以某个距离(D)围绕所述内电极(20)；

注满空气的中间腔(40)，其处于所述外电极(30)和所述内电极(20)之间且具有介电性；和

至少一个间隔器(50)，其在横向于所述纵向上可以变形，且其将所述两个电极(20、30)相互隔离且绝缘；

其中所述外电极(30)可因外部施加的力(F)而变形，

其中当所述外电极(30)变形时，该变形可以让所述内电极(20)和所述外电极(30)至少部分互相接触。

2.根据权利要求1所述的安全触板(10)，其特征在于，至少另一间隔器(50)，其中所述间隔器(50)等距排布于所述电极(20、30)的圆周方向上。

3.根据权利要求1或2所述的安全触板(10)，其特征在于，所述间隔器(50)具有近似矩形的横截面。

4.根据权利要求1或2所述的安全触板(10)，其特征在于，所述间隔器(50)在横截面中具有两个弯曲的侧面(51)，其沿所述安全触板(10)的同一圆周方向上弯曲。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全触板(10)，其特征在于，所述外电极(30)包括至少三个突出部分(22)，其中所述三个所述突出部分(22)等距互相隔离地排布于圆周方向上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的安全触板(10)，其特征在于，嵌在所述外电极(30)内的外导线(31)和/或嵌在所述内电极(20)内的内导线(21)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的安全触板(10)，其特征在于，所述外电极(30)和/或所述内电极(20)至少部分由具有导电粒子的弹性体制成，特别是挤出。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的安全触板(10)，其特征在于外罩(60)，其中所述外罩(60)与所述外电极(30)相邻。

9.根据权利要求8所述的安全触板(10)，其特征在于，所述外罩(60)具有滑动层(61)，其尤其是由喷漆、热塑性硫化橡胶和/或箔制成的。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的安全触板(10)，其特征在于，所述外罩(60)和/或所述间隔器(50)由弹性体，尤其是由三元乙丙橡胶或热塑性弹性体制成，特别是挤出。

11.一种安全传感触板(100)，包括：

支架轮廓体(110)，其具有紧固部分(111)和接收部分(112)，和

根据权利要求1至10中任一项所述的安全触板(10)，其安装于所述接收部分(112)内。

12.根据权利要求11所述的安全传感触板(100)，其特征在于，所述接收部分(112)包括腔室(120)，且所述安全触板(10)安装在所述腔室(120)内。

13.一种尤其是汽车(200)的用于识别闭合元件(220)的运动范围(221)内的障碍物(210)的装置，包括：

至少一个根据权利要求11或者12中任一项所述的安全传感触板(100)，和

控制单元(230)，其通过所述安全传感触板(100)来控制所述闭合元件(220)的开启或闭合过程。

14.一种制造根据权利要求12所述的安全传感触板(100)的方法，包括以下步骤：

a)制备所述支架轮廓体(110)；

b)制备根据权利要求1至12中任一项所述的安全触板(10)，以及

c)将所述安全触板(10)拉入所述腔室(120)内。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，通过旋转的方式将所述安全触板(10)拉入，以及/或者在拉入所述安全触板(10)时，为所述安全触板(10)的外表面与所述接收部分(112)的内表面的分界体积内施加压缩空气。