用于测量防夹力的便携式设备的制作方法

本公开涉及一种用于测量防夹力的设备，确切地说，涉及一种用于测量车辆电动闭合件的防夹力的便携式设备。

背景技术：

防夹系统用于车辆中的车辆零件的电动闭合件，例如车门、后挡板、行李箱和由马达驱动的窗。通常，防夹系统检测放置在移动的车辆闭合件和车架之间的异物(例如人手)的存在，并且当检测到物体时停止或倒转闭合件移动以避免挤压物体。对电动闭合件的防夹负荷进行标杆管理通常在经销商和车展上进行。市售测量防夹负荷的系统是复杂且昂贵的。例如，市场上可用的防夹力测量系统包括具有用于测量车辆闭合件中的防夹力的测量头的传感器，并且传感器经由电缆连接到单独的数据记录模块以显示测得的防夹力。需要诸如机械适配器或夹具组件等的配件来测量天窗或后挡板的防夹力。这种防夹力测量系统使用起来很复杂，而且安装麻烦。一些便携式设备被开发用来测量防夹力。然而，便携式设备经设计用于特定的电动闭合件，例如仅用于门或仅用于窗，因此不是通用的。此外，不容易改变这些便携式设备来调适不同的刚度率，并且有时它们的尺寸限制可以使用设备靠近铰链轴的距离。本发明人已经认识到，需要一种简单且紧凑的设备来测量车辆的不同电动闭合件的防夹力。

技术实现要素：

根据本公开的一个方面，提供一种用于测量车辆闭合件的防夹力的便携式设备。便携式设备包括具有第一负荷部分和第一连接部分的第一臂、具有第二负荷部分和第二连接部分的第二臂、设置在第一负荷部分的内表面上的负荷传感器、以及弹性构件，弹性构件具有连接到负荷传感器的第一端和连接到第二负荷部分的内表面的第二端。第二臂的第二连接部分可枢转地连接到第一臂的第一连接部分。第一负荷部分和第二负荷部分形成负荷施加区，并且施加到负荷施加区上的负荷由负荷传感器测量。

在一个实施例中，该设备进一步包括电连接到负荷传感器并设置在第一臂上的显示设备。

在一个实施例中，弹性构件是弹簧。

在另一个实施例中，弹簧的刚度为10n/mm，弹簧的长度在正常状态下为20至40毫米。

在另一个实施例中，该设备进一步包括用于连接第一臂和第二臂的枢轴。枢轴构造成在第一臂和第二臂之间提供平滑旋转。

在另一个实施例中，第一臂进一步包括把手部分，把手部分与第一负荷部分相对远离第一连接部分延伸。

在另一个实施例中，负荷传感器是压缩负荷传感器。

在另一个实施例中，设备进一步包括负荷转移垫。负荷转移垫设置在负荷传感器和弹性构件之间，使得弹性构件的第一端通过负荷转移垫连接到负荷传感器。

在另一个实施例中，便携式设备进一步包括设置在第一负荷部分的外表面上的第一负荷垫和设置在第二负荷部分的外表面上的第二负荷垫。第一负荷垫和第二负荷垫形成负荷施加区。

在另一个实施例中，第一负荷部分位于第一臂的远端处并且进一步包括从第一臂的内表面延伸以接收负荷传感器的侧壁。

在另一个实施例中，第二负荷部分位于第二臂的远端处并且进一步包括从第一臂的内表面延伸以接收弹簧的第二端的侧壁。

在另一个实施例中，便携式设备进一步包括连接第一主要部分和第一连接部分的第一主体，其中，第一主体接收显示设备。

在另一个实施例中，第一主体包括与第一负荷部分相邻的倾斜部分，倾斜部分将第一负荷部分从第一主体提升。

在另一个实施例中，第一负荷部分和第二负荷部分的厚度均为约10毫米。

在另一个实施例中，弹簧的长度在正常状态下为20至40毫米。

在另一个实施例中，第一臂和第二臂由铝制成。

在另一个实施例中，车辆电动闭合件是车门、提升门、行李箱和窗中的至少一个。

根据本公开的另一方面，提供一种用于测量车辆的电动闭合件的防夹力的便携式设备。便携式设备包括具有第一负荷部分和第一连接部分的第一臂、具有第二负荷部分和第二连接部分的第二臂、设置在第一负荷部分的内表面上的负荷传感器、具有连接到负荷传感器的第一端和连接到第二负荷部分的内表面的第二端的弹性构件、以及电连接到负荷传感器并设置在第一臂上的显示模块。第二臂的第二连接部分通过枢轴可枢转地连接到第一臂的第一连接部分。第一负荷部分和第二负荷部分形成负荷施加区。在电动闭合件的反向移动之前施加到负荷施加区的力由负荷传感器测量并显示在显示模块上。

在一个实施例中，显示设备的读数是针对来自第一臂和第二臂之间的枢转连接的摩擦进行校准的。

在另一个实施例中，第一臂进一步包括连接至第一连接部分的把手，其中，显示设备设置于第一负荷部分与第一连接部分之间。

在另一个实施例中，负荷传感器是压缩负荷传感器。

在另一个实施例中，弹性构件可拆卸地连接到第一负荷部分和第二负荷部分，并且具有预定刚度。

本公开的设备包括可枢转地连接在一起的第一臂和第二臂、设置在第一臂的内表面处的负荷传感器、连接在负荷传感器和第二臂之间的弹性构件、以及设置在第一臂上的显示设备。臂与弹性构件之间的枢转连接允许设备中的足够的压缩位移来测量防夹力。此外，第一臂和第二臂之间的枢轴连接使臂之间的摩擦最小化，从而提高测量精度。臂之间的距离、臂的厚度和长度、以及弹簧的刚度和长度使得设备便携式紧凑，并且降低了重量和成本。

附图说明

从下面的具体实施方式和附图中，可清楚了解示例实施例。附图代表本文所描述的无限制、示例实施例。

图1示出用于测量防夹力的便携式设备、车辆后部和用户，例示了根据本公开的一个实施例的便携式设备的操作。

图2是根据本公开的一个实施例的用于测量防夹力的便携式设备的侧视图。

图3是图2的便携式设备的横截面图。

图4是图2的便携式设备的透视图。

应了解，这些图旨在示出使用在某些示例实施例中的方法、结构和/或材料的总体特征并旨在补充下面的书写的具体实施方式。然而，这些附图并不是按比例的，并不会精确地反映任何给出的实施例的精确结构或性能特性，并不应该被解释为限定或限制示例实施例包含的值和性质的范围。在各种附图中使用类似或相同的附图标记旨在表示存在相似或相同的元件或特征。

具体实施方式

通过结合附图阅读以下详细描述，将更好地理解用于测量防夹力的所公开的便携式设备。详细描述和附图仅提供本文所描述的各种发明的示例。本领域技术人员将理解，在不脱离本文所描述的本发明的范围的情况下，可以变化、修改和改变所公开的示例。设想不同应用和设计考虑的许多变化；然而，为简洁起见，在下面的详细描述中没有单独地描述每个设想的变化。

在以下详细描述中，提供了用于测量防夹力的便携式设备的示例。示例中的相关特征可在不同的示例中相同、类似或不类似。为简洁起见，将不详细描述相关的特征。相反，相关特性名称的使用将提示读者具有相关特征名称的特性可相似于先前解释的示例中的相关特征。在该具体示例中将描述特定于给定示例的特征。读者应理解，给定特征并不一定需要与任何给定的图或示例中的相关特征的特定描写相同或类似。

一种防夹系统用于诸如车辆的电动门、电动提升门、电动行李箱和电动车窗等的电动闭合件。电动闭合件通过马达打开和关闭。防夹系统检测放置在电动闭合件和车架之间的异物(例如人手)的存在。一旦防夹系统感测到与闭合件的运动相反的阻力，则马达的卷绕动作停止并开始沿相反的方向操作。在防夹系统触发反向移动之前的阻力是防夹力。本公开的便携式设备用于测量防夹力。

图1示出用于测量防夹力的便携式设备10、车辆12的后部和用户14，例示了根据本公开的一个实施例的便携式设备10的操作。在图1所示出的示例中，便携式设备10用于测量车辆12的提升门16的防夹力。便携式设备10由用户14手持，并且便携式设备10的负荷部分18放置在提升门16的移动路径中。当提升门16向下移动并接触负荷部分18时，提升门16的向下移动将停止。施加到负荷部分18的力或防夹力由便携式设备10检测并显示在显示器20上。便携式设备10简单且紧凑。此外，便携式设备10可以是手持式的，以测量诸如电动窗和电动门之类的各种电动闭合件的防夹力而无需支撑结构或保持器在测量期间固定设备。

图2是根据本公开的一个实施例的用于测量防夹力的便携式设备100的侧视图。图3是图2的便携式设备100的横截面图。参考图2和图3，便携式设备100包括具有第一负荷部分104和第一连接部分106的第一臂102、设置在第一负荷部分104的内表面110上的负荷传感器108、具有第二负荷部分114和第二连接部分116的第二臂112、以及设置在负荷传感器108与第二负荷部分114的内表面120之间的弹性构件118。第二臂112的第二连接部分116经由枢轴130可枢转地连接到第一臂102的第一连接部分106。此外，第一负荷部分104和第二负荷部分114形成负荷施加区以在测量车辆电动闭合件的防夹力期间接收力。在测量图1所示的防夹力的示例中，第一负荷部分104和第二负荷部分114放置在提升门16的移动路径中。当向下移动时，提升门16撞击第一负荷部分104，并且由于提升门16的撞击而产生的力施加在设置于第一负荷部分104上的负荷传感器108上并得到测量。

第一臂102可为纵长主体，其具有在远端处的第一负荷部分104、与第一负荷部分104隔开的第一连接部分106、以及在第一负荷部分104与第一连接部分106之间的第一主体122。在一些实施例中，第一臂102可包括在第一负荷部分104和主体122之间的倾斜部分124。倾斜部分124将第一负荷部分104提升到相对于第二负荷部分114的期望高度以接收弹性构件118，使得第一负荷部分104和第二负荷部分114大致彼此平行。第一臂102可进一步包括从内表面110突出以接收负荷传感器108的第一环形侧壁126。在一些实施例中，便携式设备100可进一步包括把手129，把手129允许操作者在防夹力测量期间握持便携式设备100。在一些实施例中，把手129与第一臂102一体成型。

第二臂112可为纵长主体，其具有在远端处的第二负荷部分114、在另一端处的第二连接部分116、以及在第二负荷部分114与第二连接部分116之间的第二主体128。第二连接部分116经由枢轴130可枢转地连接到第一连接部分106。枢轴连接件构造成允许枢轴130在第一连接部分的孔中平滑旋转。换句话说，当电动闭合件撞击第一负荷部分104时由枢轴运动引起的摩擦较小或可忽略，使得负荷传感器108的读数反映所施加的负荷。在一些实施例中，便携式设备100的校准可考虑到摩擦的影响。第二臂112可进一步包括从内表面120突出以形成用于接收弹性构件118的空间的第二环形壁132。在一些实施例中，该空间是从内表面120的凹陷。

第一臂102和第二臂106可由轻质材料制成并且具有足以承受由电动闭合件施加的夹紧力的刚性。在一些实施例中，第一臂102和第二臂116由铝制成并且具有足以承受至少300牛顿的夹紧力的刚性。在一些实施例中，第一臂102和第二臂112的厚度可均为约10毫米。

如图2和图3可以看出，负荷传感器108设置在第一负荷部分104的内表面110上和第一环形侧壁126中。负荷传感器108可为压缩负荷传感器。在一个示例中，负荷传感器可为市售连接电压压缩传感器。在一些实施例中，负荷传感器108可直接紧固到第一负荷部分104的内表面120。

负荷传感器108构造成搁置在弹性构件118上。在所描绘的实施例中，弹性构件118是具有预定刚度或预定弹簧刚度的螺旋弹簧。当在便携式设备100的负荷施加部分中施加夹紧力时，弹性构件118允许第一臂102和第二臂112之间的期望的压缩位移率。弹性构件118可具有不同的刚度以模拟不同物体的硬度。在一个实施例中，弹性构件118具有约10n/mm(牛顿/毫米)的弹簧刚度，这与人体的顺应性(compliancy)相近。换句话说，当使用便携式设备100测量防夹力时，夹紧负荷通过弹簧以10n/mm的比率施加到负荷传感器108。第一负荷部分104和第二负荷部分114之间的距离d允许第一臂102和第二臂112之间的期望的压缩位移。在一些实施例中，距离d在20毫米至40毫米的范围内，使得弹性构件108可允许用于测量0至400牛顿的范围内的夹紧力的臂位移。

在一些实施例中，便携式设备100可进一步包括设置在负荷传感器108与弹性构件118之间的负荷转移垫134。负荷转移垫134设置在由弹性构件118的第一端与负荷传感器108之间的第一环形侧壁126形成的腔内。负荷转移垫134可以辅助施加在第一负荷部分104上的夹紧力均匀分布到弹性构件118。弹性构件118的第一端连接到负荷转移垫134。在一个实施例中，弹性构件118可拆卸地连接在负荷传感器108和第二负荷部分11之间。以这种方式，可以基于要测量的夹紧负荷的范围来选择刚度不同的弹性构件118进行测量。

第一负荷部分104可进一步包括设置在第一负荷部分104的外表面上的第一负荷垫136。此外，第二负荷部分114可包括设置在第二负荷部分114的外表面上的第二负荷垫138。第一负荷垫136和第二负荷垫138形成负荷施加区并有助于第一负荷部分104和第二负荷部分114在电动闭合件和车架之间的定位。在一些实施例中，第一负荷垫136和第二负荷垫138可由硬质材料(例如橡胶和塑料)制成，使得它们不会对负荷施加增加更多的顺应性(即，顺应性仅由弹簧刚度确定)，同时在使用便携式设备时保护车身/闭合件免受损坏和划伤。

在一些实施例中，第一负荷部分104和第二负荷部分114中的每个可具有约10mm的厚度，并且第一负荷部分104的内表面110和第二负荷部分114的内表面120之间的距离可约为4mm。第一臂102和第二臂112的枢轴连接导致在负荷施加区处的较短高度，同时仍允许足够的行程以期望的弹簧刚度进行测量。

现在转到图4并且进一步参考图2至图3，便携式设备100可进一步包括经由有线或无线装置电连接到负荷传感器108的显示模块140。在所描绘的实施例中，显示模块140紧固到第一主体122的外表面并且经由电线142连接到负荷传感器108。显示模块140从负荷传感器108接收信号，并将测得的负荷或力显示在显示屏144上。此外，显示模块140可包括校准按钮146以校准显示模块140，使得在显示屏144上显示的力在第一臂102和第二臂112之间的枢轴连接处的负荷传感器104灵敏度和摩擦中的至少一者上得到补偿。例如，即使力没有施加在负荷部分上，由于负荷传感器108灵敏度，显示设备140也可显示力。在另一示例中，在第一臂102和第二臂112的枢轴连接之间可存在摩擦，在测量之前，校准按钮146可用于将显示屏144中显示的力重置为零。

本公开的便携式设备用于测量诸如车门、提升门、行李箱和窗之类的车辆电动闭合件的防夹力。为了测量防夹力，便携式设备在电动闭合件移动到闭合位置时被手持在车架和电动闭合件之间。在如图1所示出的操作便携式设备10的示例中，操作者握住把手并将第二负荷部分放置在车架上，并且将具有负荷传感器的第一负荷部分朝向电动闭合件(即，图1中的提升门)放置。在操作的另一示例中，操作者可以简单地将便携式设备10、100放置在闭合件的移动路径中并且与车架隔开。由于便携式设备是手持式的，因此可以容易地将其围绕电动闭合件的周界定位在任何地方，使得夹紧点与负荷施加区对齐并且能够测量在电动闭合件的反向移动之前的最大或增量负荷。以这种方式，在测量防夹力时不需要支撑或保持设备来固定便携式设备。此外，防夹负荷通过弹簧以预定比率施加到负荷传感器。例如，使用比率为10n/mm的弹簧，从而激励对人体的夹紧负荷。此外，弹簧可拆卸地连接到便携式设备的负荷部分，因此具有期望的弹簧刚度的弹簧可以用于在特定的应用中测量防夹力。

上述公开笼括具有独立效用的多个有区别的发明。虽然已经以具体形式公开这些发明中的每一个，但是上述公开和示出的特定实施例不应被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。本发明的主题包括以上公开的和本领域技术人员对于这些发明固有的各种元件、特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

以下权利要求书特别指出被认为是新颖的且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应被理解为包括一个或多个这样的元件的合并，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或属性的其它组合和子组合可通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来声明。