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一种汽车内部部件的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 12:45:12

1.本实用新型涉及汽车制造领域,更具体地涉及一种汽车内部部件。背景技术:2.mems的全称是微型电子机械系统(micro-electro mechanical system),该微型电子机械系统是指可批量制作的,将微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。3.然而,当前产品或技术领域并没有将红外传感器(ir sensor)、力传感器(force sensor)、以及主动发光器件集成在一块的mems传感器产品,当前的mems集成产品多是单一传感器以及对应的asic或模数转换电路,微电源等集成的产品,但是缺少多种传感器集成的功能复用性。技术实现要素:4.本实用新型的目的是提供一种汽车内部部件,从而解决现有技术中触控开关领域存在的易受干扰,易失效,单一压力传感器产品存在的误触发,以及单一红外传感器的缺少按压机制、误触发的问题。5.为了解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案:6.提供一种汽车内部部件,包括:饰板,包括内表面和外表面;传感器模块,其设置为一种集压力传感器、红外传感器于一体的mems封装结构,所述传感器模块与所述饰板的所述外表面间隔布置,使得所述压力传感器可感应来自所述饰板的响应于施加到所述外表面的对齐于所述传感器模块的外力而发生的微变形;所述红外传感器可通过接收红外光感应物体靠近所述外表面。7.优选地,所述饰板的外表面上覆盖一层透明保护漆。8.可选地,所述饰板包括金属材料、木纹、表皮、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、尼龙、透光材料、半透光材料中的至少一种。9.优选地,所述饰板包括供光线穿过的孔,所述孔被照亮以在所述外表面形成图形。10.优选地,所述孔中填充有导光材料,以提高所述光线穿过所述孔的透射率。11.优选地,所述饰板的下方设置有油墨层,所述油墨层包括供光线穿过的孔。12.优选地,所述饰板和所述油墨层之间还设置施加一层半透明漆,以增加所述油墨和所述饰板的粘结性以及保护所述饰板。13.优选地,还包括覆盖所述饰板上的所述孔或所述油墨层上的所述孔的导光板。14.优选地,所述导光板通过导光材料注塑成型,在注塑成型过程中,所述导光材料被注入所述饰板上的所述孔或所述油墨层上的所述孔中。15.优选地,所述导光板的外壁上电镀有一层反射膜,以防止所述导光板内部的光线损失。16.优选地,还包括可见光光源,用于照亮所述外表面,所述可见光光源被设置成以下中的任意一种:1)独立于所述传感器模块之外;2)集成到所述传感器模块内且与红外光光源相独立;3)集成到所述传感器模块内且与红外光光源相组合。17.可见光光源可选择地为led灯,比如白光led灯,或者rgb led灯,其中,rgb led灯可以变换不同的颜色。18.优选地,所述传感器模块布置成以下中的任何一种:1)在所述导光板下方;2)在pcb板上且通过弹性元件与所述饰板的所述内表面连接。19.优选地,所述饰板上的所述孔或所述油墨层上的所述孔的孔径为0.01~0.2mm之间,更优选为0.05~0.15mm之间。20.优选地,优选地,所述弹性元件与所述压力传感器对准并处于预紧状态。21.优选地,所述弹性元件包括软胶体、弹片、弹簧等。22.根据本实用新型提供的传感器模块,在工艺上采用mems的加工工艺方式进行处理,包含红外传感器、红外发射器、压力传感器以及asic芯片集成,可选的,用于照明的可见光光源与驱动电路既可以集成在mems结构内,又可以放置在mems结构外,通过第二保护层级的复合结构构成。本实用新型的关键发明点在于,通过mems集成的方式将位置感知,压力感知与照明结合起来用于触控感知设备。23.根据本实用新型提供的汽车内部部件,无论是通过导光板实现饰板与传感器模块间接连接,还是通过弹性元件实现饰板与传感器模块间接连接,均可用于表面有盖板、具备触摸开关以及照明指示需求的产品中。在该类产品的结构中,红外发射器与传感器作为手指接近触摸的预检出设定,触摸盖板传递到压力传感器的微形变作为触摸的确认检出识别,照明装置作为触摸后的反馈。该结构设计解决了触控开关领域存在的易受干扰,易失效的问题,解决了单一压力传感器的误触发问题,还解决了单一红外传感器的按压机制缺少,误触发的问题。24.综上所述,本实用新型提供了一种结构稳定、效果可靠、可有效防止误触发的汽车内部部件。附图说明25.图1是实施例1提供的一种汽车内部部件的结构示意图;26.图2是实施例2提供的一种汽车内部部件的结构示意图;27.图3是实施例3提供的一种汽车内部部件的结构示意图;28.图4是实施例4提供的一种汽车内部部件的结构示意图;29.图5是实施例5提供的一种汽车内部部件的结构示意图;30.图6是实施例6提供的一种汽车内部部件的结构示意图;31.图7是实施例7提供的一种汽车内部部件的结构示意图;32.图8是实施例8提供的一种汽车内部部件的结构示意图。具体实施方式33.以下结合具体实施例,对本实用新型做进一步说明。应理解,以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围。34.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。35.实施例136.如图1所示,是本实施例提供的一种汽车内部部件,其包括:饰板1、施加于饰板1表面的透明油漆1-2和施加于饰板1背面的导光板3;其中,饰板1包括金属材料、木纹、表皮、abs(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯)或尼龙中的至少一种。饰板1的局部区域设置有贯穿饰板1的整个厚度方向的孔1-1以形成例如开关图案的图形。37.透明油漆1-2既可以保护饰板1的表面不被划损,同时又可以防止灰尘等杂质落入孔1-1中降低光线的透射率。38.导光板3包括透明或半透明材料,例如pmma(聚甲基丙烯酸甲酯),pc(聚碳酸酯)中的至少一种,其中材料的透光率为30%以上,导光板3通过胶体连接在饰板1的背面。39.导光板3的侧面设置有可见光光源2,导光板3的背面对齐饰板1上的孔1-1处还设置有集成了压力传感器4-1和红外传感器4-2的传感器模块4;其中,该红外传感器4-2中带有红外光光源。可见光可以穿过孔1-1以显示开光图案位置,红外光可以穿过孔1-1以感知外界对开关的操作。为了兼顾孔1-1从饰板1的表面不易被看见的隐藏性以及光线穿过孔1-1的透射率,该孔1-1通过激光镭雕形成,孔径大约为0.01~0.2mm之间,优选0.05~0.15mm之间。40.可见光光源2可选择地为led灯,比如白光led灯或者rgb led灯,其中,rgb led灯可以变换不同的颜色。41.实施例242.如图2所示,本实施例提供与实施例1大致相同的一种汽车内部部件,其包括:饰板1、施加于饰板1表面的透明油漆1-2和施加于饰板1背面的导光板3;饰板1的局部区域设置有贯穿饰板1的整个厚度方向的孔1-1以形成例如开关图案的图形;导光板3的侧面设置有可见光光源2,导光板3的背面对齐饰板1上的孔1-1处还设置有集成了压力传感器4-1和红外传感器4-2的传感器模块4;其中,该红外传感器4-2中带有红外光光源。43.实施例2与实施例1的主要区别在于,导光板3可以通过导光材料注塑形成,并在注塑过程中导光板3的导光材料被同时填充进孔1-1中,与饰板1形成为一体;特别地,该导光板3的导光材料中还优选含有可透红外光的注塑粒子或添加剂,由于通过激光镭雕工艺所形成的孔1-1的侧壁会有毛刺,当光打到该侧壁上时,由于侧壁不均匀光会在侧壁上进行漫反射进而会减少穿过孔1-1的通光量,不利于可见光的透射以及红外光的感知。因此在孔1-1中填充导光材料的方法可进一步提升红外光和可见光的透射率,让光线通过导光材料直接导到孔1-1的表面,进而实现孔1-1在照明情况下清晰可见以及红外信号感知灵敏的目的。44.实施例345.如图3所示,本实施例提供与实施例1大致相同的一种汽车内部部件,其包括:饰板1、施加于饰板1表面的透明油漆1-2和施加于饰板1背面的导光板3;饰板1的局部区域设置有贯穿饰板1的整个厚度方向的孔1-1以形成例如开关图案的图形;导光板3的侧面设置有可见光光源2,导光板3的背面对齐饰板1上的孔1-1处还设置有集成了压力传感器和红外传感器的传感器模块4;其中,红外传感器中带有红外光光源。46.实施例3与实施例1的主要区别在于,导光板3可以是不规则形状,根据该优选实施例,导光板3的两个侧面具有一定的倾斜角,其目的是让光线能够均匀反射到孔1-1内。额外地,在导光板3的表面还可以电镀一层反射膜3-1,除了导光板3与可见光光源2、传感器模块4以及孔1-1接触的表面不喷涂反射膜,目的是防止导光板3内部的光线损失,让照射进导光板3的可见光能够折射到孔1-1中,以增加光线的透过率。47.实施例448.如图4所示,本实施例提供一种汽车内部部件,其包括:饰板10、施加于饰板10表面的透明油漆1-2和施加于饰板10下方的导光板3;导光板3的侧面设置有可见光光源2,导光板3的背面还设置有集成了压力传感器4-1和红外传感器4-2的传感器模块4;其中,该红外传感器4-2中带有红外光光源。49.应当理解的是,该实施例4与实施例1具有相同的透明油漆1-2、可见光光源2、导光板3和传感器模块4,最主要的区别在于,该饰板10不具备贯穿饰板10的整个厚度方向的孔1-1,取而代之的是,预先在饰板10和导光板3之间通过喷涂或丝网印刷施加一层油墨层1-3,并且油墨层1-3包括贯穿油墨层1-3的整个厚度方向的孔1-1以形成例如开关图案的图形,该孔1-1可以是在形成油墨层1-3的同时形成,也可以是在形成油墨层1-3之后再通过激光镭雕形成。该油墨层1-3可以是黑色,同时包含可透红外光的染色剂,从而起到吸收可见光但允许穿透红外光的目的和效果。额外地,在饰板10和油墨层1-3之间再通过丝网印刷或者喷涂等工艺施加一层半透明油漆1-4,例如白漆或者深色漆等,一方面用于增加油墨层1-3和饰板10的粘结性,另一方面用于保护激光镭雕油墨层1-3时保护饰板10不被激光灼伤。50.应用时,可见光光源2不点亮时,由于有半透明油漆1-4的遮挡,孔1-1看不出,当点亮可见光光源2时,可见光通过导光板3通过孔1-1穿出,则从饰板10的正面可以看出孔1-1的存在,由红外光光源发出的红外光也可以穿过油墨层1-3和饰板10透出,当物体接近时可以检测物体的存在。51.根据本实用新型提供的上述优选实施例1~4,其工作原理为:由于导光板3本身有一定的透光率,因而红外光光源发出的特定波段的红外光会通过导光板3进入饰板1的孔1-1中,手指接近孔1-1位置,则红外传感器4-2感知到手指的存在,向控制系统发送信号作为一级触发;当手指落在饰板1的表面并施加一定的按压力时,该饰板1在施加力的位置会产生一定的微应变,由于传感器模块4以及导光板3紧贴在饰板1的背面,该微应变会通过导光板3间接传递传感器模块4中,进而压力传感器4-1会感知到压力,向控制系统发出压力信号作为二级触发;当控制系统先后收到红外传感器4-2和压力传感器4-1发送的信号后,才满足触发机制,从而防止误触发现象的发生。52.实施例553.如图5所示,是本实施例提供的一种汽车内部部件,其包括:饰板1和施加于饰板1表面的透明油漆1-2。饰板1通过支撑柱7与pcb板5连接,传感器模块40布置在pcb板5上。饰板1的局部区域设置有贯穿饰板1的整个厚度方向的孔1-1以形成例如开关图案的图形,孔1-1中可以填充导光材料进一步提升红外光和可见光的透射率。54.本实施例中的传感器模块40与实施例1~4中的传感器模块4不同,不仅集成了压力传感器4-1和红外传感器4-2,还集成了可见光光源4-3,其中,该红外传感器4-2中带有红外光光源,可见光光源4-3在红外传感器4-2的外部。55.由于传感器模块40距离饰板1有一定间距,所以传感器模块40中的压力传感器4-1还通过一个弹性元件6与饰板1连接,弹性元件6为预紧状态,以实现对饰板1受到的按压力的传递和感知,弹性元件6不限于软性胶体,金属弹片,弹簧等。56.实施例657.如图6所示,本实施例提供与实施例5大致相同的一种汽车内部部件,其包括:饰板1和施加于饰板1表面的透明油漆1-2。饰板1通过支撑柱7与pcb板5连接,传感器模块400布置在pcb板5上。饰板1的局部区域设置有贯穿饰板1的整个厚度方向的孔1-1以形成例如开关图案的图形。58.本实施例中的传感器模块400与实施例5中的传感器模块40不同,传感器模块400也集成了压力传感器4-1、红外传感器4-2和可见光光源4-3,其中,红外光光源4-4和可见光光源4-3均布置在红外传感器4-2的外部。59.实施例6与实施例5的主要区别在于,饰板1的背面还增加了具有l形横截面形状的导光板3,该导光板3类似于实施例2,通过导光材料注塑工艺实现,并在成型导光板3的过程中将导光材料填充到孔1-1中,同时,该导光板3的下端通过一个支脚与可见光光源4-3连接,以便可见光光源4-3可以通过导光板3将可见光均匀地传递到孔1-1中。60.实施例761.如图7所示,本实施例提供的一种汽车内部部件,其包括:饰板1和施加于饰板1表面的透明油漆1-2。饰板1的局部区域设置有贯穿饰板1的整个厚度方向的孔1-1以形成例如开关图案的图形,孔1-1中可以填充导光材料进一步提升红外光和可见光的透射率。62.实施例7与实施例5的主要区别在于,饰板1通过支撑柱7与支撑底板8连接,pcb板5布置在支撑底板8上,传感器模块4000再安装在pcb板5上。本实施例中的传感器模块4000与实施例5中的传感器模块40不同,传感器模块4000也集成了压力传感器4-1、红外传感器4-2,并且将红外光光源和可见光光源合并为一个光源4-5,布置在红外传感器4-2外部。除了传感器模块4000中的压力传感器4-1通过一个弹性元件6与饰板1连接,起到传递饰板1受到的按压力的目的之外,在光源4-5远离压力传感器4-1的另一侧还设置另一个弹性元件6,分别与饰板1和pcb板5连接,起到阻隔光源4-5发出的可见光传递到饰板1的其它表面的作用,避免可见光从孔1-1中透出的效果被弱化。63.实施例864.如图8所示,是本实施例提供与实施例7大致相同的一种汽车内部部件,其包括:饰板10和施加于饰板10表面的透明油漆1-2,饰板10通过支撑柱7与支撑底板8连接,pcb板5安装在支撑底板8上,传感器模块40布置在pcb板上。传感器模块40中的压力传感器4-1通过一个弹性元件6与饰板10连接,在可见光光源4-3远离压力传感器4-1的另一侧再设置一个弹性元件6,分别与饰板10和pcb板5连接。65.实施例8与实施例5的主要区别在于,该饰板10不具备贯穿饰板1的整个厚度方向的孔1-1,取而代之的是,预先在饰板10的下方例如两个弹性元件6之间通过喷涂或丝网印刷施加一层油墨层1-3,并且油墨层1-3包括贯穿油墨层1-3的整个厚度方向的孔1-1以形成开关图案,该孔1-1可以是在形成油墨层1-3的同时形成,也可以是在形成油墨层1-3之后再通过激光镭雕形成。该油墨层1-3可以是黑色,同时包含可透红外光的染色剂,从而起到吸收可见光但允许穿透红外光的目的和效果。额外地,在饰板10和油墨层1-3之间再通过丝网印刷或者喷涂等工艺施加一层半透明油漆1-4,例如白漆或者深色漆等,一方面用于增加油墨层1-3和饰板10的粘结性,另一方面用于保护激光镭雕油墨层1-3时保护饰板10不被激光灼伤。66.根据本实用新型提供的上述优选实施例5~8,其工作原理为:传感器模块的红外光光源发射出的红外光穿过孔1-1,当手指接近孔1-1的位置,则红外传感器4-2感知到手指的存在,向控制系统发送信号作为一级触发;当手指落在饰板1的表面并施加一定的按压力时,该饰板1在施加力的位置会产生一定的微应变,该微应变通过弹性元件6间接传递到传感器模块上,进而压力传感器4-1会感知到压力。向控制系统发送信号作为二级触发;当红外和压力传感器先后向控制系统发送信号时,达到触发机制,从而防止误触发现象的发生。67.需要注意的是,本实用新型(例如发明概念等)已经根据示例性实施例在本专利文件的说明书中描述和/或在图中说明;本实用新型的实施例仅以举例的方式提出,并不打算作为对本实用新型范围的限制。如说明书中所描述的和/或图中所说明的本实用新型中所体现的实用新型概念的元素的结构和/或安排仅是说明性的。尽管在本专利文件中已经详细描述了本实用新型的示例性实施例,但本领域的普通技术人员很容易理解,示例性实施例和替代性实施例的主题事项的等同物、修改、变化等是可能的,并被认为是在本实用新型的范围内;所有这些主题事项(例如修改、变化、实施例、组合、等同物等)都旨在包括在本实用新型的范围内。还应注意的是,在示例性实施例的配置和/或安排中(例如在概念、设计、结构、装置、形式、装配、构造、手段、功能、系统、过程/方法、步骤、过程/方法步骤的顺序、操作、操作条件、性能、材料、组成、组合等方面)可以做出各种/其他修改、变化、替代、等同、改变、遗漏等)而不偏离本实用新型的范围;所有这些主题(例如修改、变化、实施例、组合、等同物等)都旨在包括在本实用新型的范围内。本实用新型的范围并不打算局限于本专利文件的说明书和/或图中所描述的主题(如细节、结构、功能、材料、行为、步骤、顺序、系统、结果等)。考虑到本专利文件的权利要求将被适当地解释为涵盖本实用新型主题的完整范围(例如包括任何和所有这样的修改、变化、实施例、组合、等同物等);应理解本专利文件中使用的术语是为了提供示范性实施例的主题的描述,而不是作为对本实用新型范围的限制。68.还需要注意的是,根据示例性实施例,本实用新型可以包括常规技术(例如在示例性实施例、修改、变化、组合、等价物中实施和/或集成的技术),或者可以包括任何其他适用技术(现在和/或未来),具有执行说明书中描述的功能和过程/操作和/或图中说明的能力。所有这些技术(例如以实施例、修改、变化、组合、等同物等方式实现的技术)都被认为是在本专利文件的本实用新型的范围内。

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