ES2252343T3 - Faro para vehiculo con medios de regulacion dotados de memoria de forma. - Google Patents
Faro para vehiculo con medios de regulacion dotados de memoria de forma.Info
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Abstract
Faro para vehículo que comprende: - una estructura de soporte fija (2), - una fuente de luz (4) montada en la estructura de soporte (2), - una primera lámina de cristal transparente delgada (5) situada en una posición fija delante de la fuente de luz (4), y en la cual se encuentran integradas un cierto número de microlentes en una disposición a modo de matriz, - una segunda lámina de cristal transparente delgada (6) enfrentada a dicha primera lámina de cristal (5) y separada de la misma, en la cual también se encuentran integradas un cierto número de microlentes en una disposición a modo de matriz, de tal manera que para cada microlente de la primera lámina de cristal (5) existen una o más microlentes correspondientes, en la segunda lámina de cristal (6), formando un subgrupo de la matriz de la segunda lámina de cristal (6), - pudiendo desplazarse dicha segunda lámina de cristal (6) en una dirección (x) que es paralela al eje óptico del faro, y también en una dirección (y) ortogonal a la primera, - dicho faro incluye también unos primeros medios de actuación para el control del desplazamiento de dicha segunda lámina de cristal (6) en la dirección (x) paralela al eje óptico del faro y unos segundos de medios de actuación para el control del desplazamiento de la segunda lámina de cristal (6) en la dirección ortogonal a dicho eje óptico.
Description
Faro para vehículo con medios de regulación
dotados de memoria de forma.
La presente invención se refiere a un faro para
vehículo de un tipo que incluye:
- una estructura de soporte,
- una fuente de luz montada en la estructura de
soporte,
- una primera lámina de cristal transparente
delgada situada en una posición fija delante de la fuente de luz, y
en la cual se encuentran integradas un cierto número de microlentes
en una disposición a modo de matriz,
- una segunda lámina de cristal transparente
delgada enfrentada a dicha primera lámina de cristal y separada de
la misma, en la cual también se encuentran integradas un cierto
número de microlentes en una disposición a modo de matriz, de tal
manera que para cada microlente de la primera lámina de cristal
existen una o más microlentes correspondientes, en la segunda
lámina de cristal, formando un subgrupo de la matriz de la segunda
lámina de cristal, pudiendo desplazarse relativamente entre sí
dichas láminas de cristal primera y segunda en una dirección que es
sustancialmente paralela al eje óptico del faro y perpendicular a
dichas láminas de cristal, así como en dirección ortogonal a la
misma,
- el faro incluye también unos primeros medios de
actuación para el control del desplazamiento en la dirección de
dicho eje óptico y unos segundos de medios de actuación para el
control de dicho desplazamiento en dirección ortogonal al eje
óptico.
Un faro del tipo indicado se describe e ilustra
en la solicitud de patente europea
EP-A-0 860 650 presentada por el
mismo solicitante. En este dispositivo conocido, es posible cambiar
las características del haz de luz generado por el faro sin
necesidad de un movimiento macroscópico de la parte móvil del faro.
De hecho, cada menor movimiento relativo entre las dos láminas de
cristal que presentan los haces de microlentes permite alinear
selectivamente una microlente diferente de la segunda lámina de
cristal con cada una de las microlentes de la primera lámina de
cristal. En el caso del dispositivo conocido, el movimiento de
regulación se consigue a través de dispositivos de actuación de
tipo tradicional, cada uno los cuales incluye un motor eléctrico y
un mecanismo de tuerca y husillo por ejemplo.
El objetivo de la presente invención es el
perfeccionamiento del dispositivo propuesto anteriormente,
haciéndolo mucho más simple y ligero, menos voluminoso y más
efectivo.
Para alcanzar dicho objetivo, el objeto de la
presente invención es un faro de vehículo que presenta las
características de la reivindicación 1.
Los dispositivos de actuación con memoria de
forma son dispositivos conocidos por sí mismos, los cuales han
encontrado aplicación en diversos campos. Hacen uso de elementos
compuestos de aleaciones metálicas, normalmente aleaciones de
níquel y titanio, que poseen la propiedad de contraerse cuando la
temperatura excede de un valor de transición predeterminado. El
presente solicitante, ya ha propuesto varias aplicaciones de
dispositivos de actuación con memoria de forma, como pueden ser,
por ejemplo, para la regulación de los espejos retrovisores de
automóviles, o la regulación de las placas deflectoras en los
acondicionadores de aire para vehículos automóviles y similares. Un
dispositivo de actuación con memoria de forma podría, por ejemplo,
estar formado de un hilo metálico formado de un material con
memoria de forma que se coloca entre una estructura fija y el órgano
controlado. El calentamiento del cable por encima de la temperatura
de transición, que puede obtenerse, por ejemplo, haciendo pasar una
corriente eléctrica a través del hilo, produce el acortamiento del
mismo y de este modo el movimiento del órgano controlado en una
primera dirección. El órgano controlado retorna a su posición
inicial en el momento en que el hilo se enfría, y este movimiento
puede ayudarse disponiendo medios elásticos antagonistas.
La presente invención se refiere a una aplicación
específica de dispositivos de actuación con memoria de forma del
tipo mencionado al faro de un vehículo que pose las características
indicadas al comienzo de esta descripción.
El faro según la presente invención incluye un
cierto número de primeros dispositivos de actuación con memoria de
forma que actúan en la dirección del eje óptico del faro y que se
encuentran situados entre una lámina de cristal móvil del faro y la
estructura de soporte fija. Además, se dispone por lo menos otro
dispositivo de actuación con memoria de forma a lo largo de la
dirección ortogonal al eje óptico para el control del movimiento de
la lámina de cristal móvil del conjunto del faro en dicha
dirección.
La aplicación de dispositivos de actuación con
memoria de forma presenta varias ventajas. En primer lugar, en el
faro según la invención, es esencial que cualquier movimiento de
ajuste se efectúe sin cambio en el paralelismo entre las dos
láminas de cristal dotadas de microlentes. En el faro según la
invención, dichos dispositivos de actuación con memoria de forma
están conectados directamente a la lámina de cristal móvil del
dispositivo. De este modo cada uno de ellos controla directamente la
posición de la lámina de cristal móvil en el espacio y, puesto que
cada uno de los dispositivos de actuación se encuentra asociado a un
transductor de posición, normalmente un potenciómetro que
suministra una señal de realimentación al sistema de control,
relativa a la posición alcanzada por la parte de la lámina de
cristal controlada directamente por dispositivo de actuación, el
sistema de control electrónico que manda a los distintos
dispositivos de actuación es capaz de comprobar de una forma
extremadamente simple que se ha mantenido la condición de
paralelismo entre las dos láminas de cristal. Esta ventajas se
derivan de la posibilidad de proporcionar por lo menos dos,
normalmente tres o cuatro, dispositivos de actuación con memoria de
forma para las regulaciones a lo largo del eje óptico, situación
que no era posible realizar con un dispositivo según las técnicas
conocidas, debido al notable volumen de los dispositivos de
actuación tradicionales.
En una forma de realización preferida de la
invención, cada uno de los dispositivos de actuación con memoria de
forma que actúan en la dirección del eje óptico incluye un hilo uno
de cuyos extremos está conectado a la lámina de cristal controlada
y el otro extremo a la punta de una cubierta a través de la cual
pasa el hilo con memoria de forma y que presenta su otro extremo
anclado en la estructura fija. El dispositivo también incluye una
parte intermedia de guía de hilo tubular telescópica, a través de la
cual pasa el hilo con memoria de forma, y que está conectada
respectivamente, de forma articulada, a un soporte montado en la
lámina de cristal controlada y a la estructura de soporte fija del
faro. Estas conexiones articuladas aseguran que la lámina de
cristal controlada pueda desplazarse también en una dirección
ortogonal a la dirección del eje óptico del faro, o más bien en una
dirección dentro del plano de la lámina de cristal, además de la
posibilidad de moverse en la dirección perpendicular al plano de la
lámina de cristal.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán claramente de manifiesto a partir de la siguiente
descripción, que se proporciona exclusivamente a título de ejemplo
no limitativo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
- la Figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva de un faro según la presente invención,
- la Figura 2 es una vista parcial en
perspectiva, a mayor escala, de una parte del faro representado en
la Figura 1,
- la Figura 3 es una vista esquemática de las dos
láminas de cristal del faro representado en la Figura 1,
- la Figura 4 es una vista esquemática de cada
uno de los dispositivos de actuación con memoria de forma que
forman parte del faro, y
- la Figura 5 es una forma preferida de
realización de uno de los dispositivos de actuación utilizados en
el faro de la presente invención.
En la Figura 1, la referencia numérica 1 indica
un conjunto de faro de un vehículo, que incluye una estructura de
soporte fija 2, que soporta un reflector 3 el cual rodea una fuente
de luz constituida por una lámpara 4. Frente a la lámpara 4 está
situada una primera lámina de cristal transparente 5 dotada de un
cierto número de microlentes, y, frente a ella, está situada una
segunda lámina de cristal 6 dotada también de un cierto número de
microlentes o microópticas, dispuestas de tal manera que existe un
subgrupo correspondiente de microlentes o microópticas en la lámina
de cristal 6 para cada una de las microlentes o microópticas de la
lámina de cristal 5. En el ejemplo representado, la lámina de
cristal 5 está unida rígidamente a la estructura de soporte fija 2,
mientras que la lámina de cristal 6 puede desplazarse con respecto a
la lámina de cristal 5 en dirección del eje óptico del faro x, o
más bien en dirección perpendicular a las dos láminas de cristal 5 y
6, manteniéndose dichas dos láminas de cristal 5 y 6 paralelas
entre sí. Además la lámina de cristal 6 es capaz de desplazarse con
respecto a la lámina de cristal 5 en la dirección y, ortogonal con
respecto al eje óptico x.
Haciendo referencia a la Figura 2, los
movimientos de la lámina de cristal móvil 6 (que se representa
aislada en la Figura 2) están controlados por cuatro dispositivos
de actuación con memoria de forma 7 (sólo tres de los cuales
aparecen visibles en la Figura 2) para el desplazamiento en la
dirección x, y un dispositivo de actuación con memoria de forma 8
para el movimiento en la dirección y. En general, cada uno de estos
dispositivos de actuación está realizado utilizando un hilo 9
formado de un material con memoria de forma, con un extremo 9a
conectado a la lámina de cristal 6 y el otro extremo 9b conectado a
la punta de una cubierta 10 que rodea el hilo 9 y cuyo otro extremo
está anclado a la estructura de soporte fija. Además, a cada uno de
los hilos con memoria de forma 9 se encuentra asociado un muelle 11
que contribuye al retorno del hilo con memoria de forma 9 a su
estado de reposo alargado, así como un potenciómetro 12 con una
pista eléctrica dispuesta en la estructura de soporte fija, que
coopera con un cursor que se mueve con el hilo con memoria de forma
para generar una señal eléctrica de salida que indica la posición
de cada dispositivo de actuación.
La Figura 3 ilustra esquemáticamente las dos
láminas de cristal 5 y 6 con los cinco dispositivos de actuación 7
y 8 (en el caso de la Figura 3, el dispositivo de actuación 8 está
situado lateral y exteriormente a la lámina de cristal en vez de
hallarse bajo la misma). Como puede apreciarse en la Figura 3, los
movimientos transversales de la lámina de cristal 6 controlados por
el dispositivo de actuación 8 son posibles debido a la flexibilidad
de los hilos con memoria de forma que constituyen los dispositivos
de actuación 7 (obsérvense las líneas de trazos).
La Figura 4 ilustra esquemáticamente la
estructura de un dispositivo de actuación con memoria de forma 7,
dotado del hilo con memoria de forma 9 situado entre la lámina de
cristal 6 que debe controlarse y la estructura de soporte fija 2.
Al calentarse el hilo con memoria de forma 9, lo que se consigue por
el paso de una corriente eléctrica, se produce un acortamiento del
hilo 9, provocando así un desplazamiento de la lámina de cristal 6
en la dirección x, hacia la izquierda en la Figura 4, venciendo la
acción del muelle recuperador 11. Durante este desplazamiento,
debido a la cooperación entre la pista fija 12a y el cursor 12b, que
forman parte integrante del órgano controlado, el potenciómetro 12
envía una señal que indica la posición del dispositivo de
actuación.
La Figura 5 ilustra la materialización de una
forma de realización de los dispositivos de actuación con memoria
de forma 7 utilizados para controlar el desplazamiento en la
dirección del eje óptico x. Como se ha dicho, el dispositivo de
actuación con memoria de forma incluye sustancialmente un hilo 9
realizado con un material con memoria de forma. Un extremo de este
hilo está fijo a la lámina de cristal 6 que debe controlarse,
mientras que el otro extremo 9b esta fijo a la punta 10b de la
cubierta 10 (ilustrada sólo parcialmente en la Figura 5). El
extremo opuesto 10a de la cubierta 10 está anclado a la estructura
de soporte fija 2 del faro sobre la propia pared del mismo. En
consecuencia, las cubiertas 10 de los cuatro dispositivos de
actuación 7 se extienden más allá de la parte posterior de la
estructura del faro, puesto que debe asegurarse una cierta longitud
para cada hilo con memoria de forma 9 que garantice su correcto
funcionamiento. Alternativamente, las cubiertas 10 que sobresalen
por la parte posterior del faro pueden curvarse y mantenerse en una
disposición de ahorro de espacio, sin afectar al correcto
funcionamiento de los dispositivos de actuación. Una segunda
cubierta 10-A, formada de un material resistente al
calor y eléctricamente aislante cubre el hilo con memoria de forma
con el fin de evitar cortocircuitos. Las cubiertas 10 pueden
construirse utilizando un hilo de acero arrollado en hélice con las
espiras en contacto para proporcionar rigidez axial y flexibilidad
lateral. Siempre con referencia a la Figura 5, el hilo con memoria
de forma 9 está guiado en la proximidad de la lámina de cristal 6
dentro de una guía tubular telescópica 13, compuesta de dos
elementos, 13a y 13b, montados de forma que uno desliza en el
interior del otro. La guía tubular telescópica 13 se acorta cuando
el hilo con memoria de forma 9 se contrae durante la activación del
dispositivo de actuación, cargando al propio tiempo el muelle
recuperador 11 que está situado entre la pestaña 14 de un soporte 15
unido a la estructura fija 2 del faro y un elemento de conexión 16,
conectado funcionalmente con la lámina de cristal 6.
Además, como puede apreciarse en la Figura 5, la
guía intermedia 13 presenta sus extremos conectados respectivamente,
de manera articulada (uniones-S), a un soporte 17,
que forma parte de la estructura soporte fija del faro, y a un
soporte 18 unido rígidamente a la lámina de cristal que se controla
6. En el ejemplo ilustrado, estas uniones se consiguen mediante un
acoplamiento de superficies esféricas complementarias. Debido esta
disposición, siempre que la lámina de cristal 6 se desplaza
transversalmente en la dirección y, este movimiento es posible
puesto que el soporte 18 está conectado a la lámina de cristal y se
desplaza con ella, mientras que soporte 17 permanece en posición
fija, al estar conectado a la estructura 2. El desplazamiento
transversal de la lámina de cristal es posible debido a la
provisión de las juntas-S en los extremos de la guía
telescópica intermedia 13, junto con la flexibilidad del hilo
9.
Las piezas de guía para el hilo con memoria de
forma se realizan preferiblemente de tetrafluoretileno (PTFE),
tanto por la capacidad de este material de guiar con suavidad el
hilo como por su resistencia al calor. En la Figura 5 no se
representa el potenciómetro asociado al hilo con memoria de forma 9,
que puede realizarse como se representa en la Figura 2, o bien, en
cualquier caso, según el dibujo representado en la Figura 4.
Naturalmente, una vez comprendido el principio de
la invención, los detalles de construcción y las formas de
realización podrían cambiarse ampliamente con respecto a lo que se
ha descrito e ilustrado a título de ejemplo, sin apartarse del
alcance de la presente invención, tal como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (4)
1. Faro para vehículo que comprende:
- una estructura de soporte fija (2),
- una fuente de luz (4) montada en la estructura
de soporte (2),
- una primera lámina de cristal transparente
delgada (5) situada en una posición fija delante de la fuente de
luz (4), y en la cual se encuentran integradas un cierto número de
microlentes en una disposición a modo de matriz,
- una segunda lámina de cristal transparente
delgada (6) enfrentada a dicha primera lámina de cristal (5) y
separada de la misma, en la cual también se encuentran integradas un
cierto número de microlentes en una disposición a modo de matriz,
de tal manera que para cada microlente de la primera lámina de
cristal (5) existen una o más microlentes correspondientes, en la
segunda lámina de cristal (6), formando un subgrupo de la matriz de
la segunda lámina de cristal (6),
- pudiendo desplazarse dicha segunda lámina de
cristal (6) en una dirección (x) que es paralela al eje óptico del
faro, y también en una dirección (y) ortogonal a la primera,
- dicho faro incluye también unos primeros medios
de actuación para el control del desplazamiento de dicha segunda
lámina de cristal (6) en la dirección (x) paralela al eje óptico del
faro y unos segundos de medios de actuación para el control del
desplazamiento de la segunda lámina de cristal (6) en la dirección
ortogonal a dicho eje óptico,
caracterizado porque dichos medios de
actuación primero y segundo incluyen unos medios de actuación con
memoria de forma (7 y 8) que comprenden un cierto número de
dispositivos de actuación con memoria de forma, comprendiendo cada
uno de ellos un elemento con memoria de forma (9) alargado con un
primer extremo conectado directamente a dicha segunda lámina de
cristal (6) y el otro extremo conectado a la estructura soporte fija
del faro, existiendo unos medios para el paso de una corriente
eléctrica a través de cada elemento alargado con memoria de forma
(9) para producir el acortamiento del mismo, estando dotado también
cada elemento con memoria de forma (9) de un cursor (12b) que se
puede desplazar con dicho primer extremo del mismo y coopera con una
pista fija (12a) de un potenciómetro (12) con la finalidad de
generar una señal de salida de eléctrica que indica la posición del
dispositivo de actuación.
2. Faro según la reivindicación 1,
caracterizado porque con cada dispositivo de actuación con
memoria de forma (7) y (8) está asociado un muelle recuperador (11)
que retorna al dispositivo de actuación a su estado de reposo.
3. Faro según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque cada uno de los dispositivos
de actuación con memoria de forma incluye un hilo con memoria de
forma (9) que tiene uno de sus extremos (9a) conectado con la
lámina de cristal controlada (6) y el extremo opuesto (9b) conectado
a la punta (10b) de una cubierta flexible (10), cuyo extremo
opuesto (10a) está anclado a la estructura de soporte fija (2).
4. Faro según la reivindicación 3,
caracterizado porque cada uno de los dispositivos de
actuación con memoria de forma (7) y (8) que controlan el
desplazamiento de la segunda lámina de cristal (6) en una dirección
(x) (y) paralela al eje óptico incluye una guía tubular telescópica
(13) para el hilo con memoria de forma (9), conectada de forma
articulada en un extremo a la lámina de cristal controlada (6) y en
el otro extremo a la estructura de soporte fija (2), para permitir
que los extremos del hilo con memoria de forma puedan perder la
alineación siguiendo el desplazamiento de la lámina de cristal
controlada (6) en la dirección (y) ortogonal al eje óptico.
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