ES2254072T3 - Dispositivo electromagnetico de bloqueo, particularmente para el contactor o el cierre de encendido de un vehiculo de motor. - Google Patents
Dispositivo electromagnetico de bloqueo, particularmente para el contactor o el cierre de encendido de un vehiculo de motor.Info
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Abstract
Dispositivo de bloqueo electromagnético, especialmente para el interruptor de encendido o el bloqueo de encendido de automóviles, con un pistón inmovilizador de accionamiento electromagnético (2), formado como el inducido (3) de un electroimán elevador (4) o un solenoide, y situado en la periferia (7) del rotor (5) del interruptor de encendido, del eje de conexión o del cilindro de bloqueo del bloqueo de encendido su ajuste básicamente radial con una leva (6) en la periferia del rotor, del eje o del cilindro de bloqueo, donde la leva (6) está formada como una pieza deslizante (9) que puede desplazarse en dirección transversal al eje longitudinal (8) del rotor (5) del eje o del cilindro de bloqueo y se dirige hacia una cavidad (10) en la periferia (7) del rotor, del eje o el cilindro de bloqueo, y puede desplazarse hacia el exterior bajo la presión de un resorte (11), que se caracteriza porque la pieza deslizante (9) tiene una pendiente de arranque (13) en el extremo delantero en la dirección de rotación (12) del rotor (5), del eje o del cilindro de bloqueo, para el pistón inmovilizador (2) del electroimán elevador (4) o del solenoide, que se combina en una superficie de tope radial (14) del pistón inmovilizador (2).
Description
Dispositivo electromagnético de bloqueo,
particularmente para el contactor o el cierre de encendido de un
vehículo de motor.
La invención está relacionada con un dispositivo
de bloqueo electromagnético, especialmente para el interruptor de
encendido o el bloqueo de encendido de automóviles, con un pistón
inmovilizador de accionamiento electromagnético, formado como el
inducido de un electroimán elevador o un solenoide, y acoplado en la
periferia del rotor de un interruptor de encendido, del eje de
conexión o del cilindro de bloqueo de un bloqueo de encendido para
el acoplamiento básicamente radial con una leva en la periferia del
rotor, del eje o del cilindro de bloqueo, donde la leva está
formada como una pieza deslizante que puede desplazarse transversal
al eje longitudinal del rotor del eje o del cilindro de bloqueo y
se dirige hacia una cavidad en la periferia del rotor, del eje o el
cilindro de bloqueo, y puede desplazarse hacia el exterior bajo la
presión de un resorte.
En los vehículos con transmisión automática, se
presenta un problema cuando la llave de encendido puede retirarse
del bloqueo de encendido sin que la palanca selectora de la
transmisión automática se haya colocado en la posición de
estacionamiento. Para evitar los peligros que esto supone, se han
incluido pernos inmovilizadores de accionamiento electromagnético
en el interruptor de encendido o en el cuerpo del bloqueo de
encendido, lo que impide que el conductor salga del vehículo, es
decir, que retire la llave de encendido, sin que la palanca
selectora ya se haya colocado en la posición de estacionamiento.
Cuando el vehículo se desplaza y la palanca selectora o la palanca
de cambios no está en la posición de estacionamiento, el solenoide o
electroimán elevador se activa, y el perno inmovilizador o el
pistón inmovilizador se desplazan a una cavidad en el rotor del
interruptor de encendido o del cilindro de bloqueo, o uno de los
ejes que conectan el cilindro de bloqueo y el interruptor de
encendido, para que la llave de encendido no pueda girarse a la
posición de retirada.
Cuando se desconecta el interruptor de encendido,
un resorte de compresión helicoidal hace que el inducido del
solenoide o electroimán elevador con el pistón inmovilizador
retroceda a la posición de inicio. Sin embargo, esto supone un
problema en cuanto a que la fuerza del resorte de compresión es con
harta frecuencia insuficiente para retirar el solenoide o
electroimán elevador con el pistón inmovilizador acoplado desde la
cavidad de la periferia del rotor, del eje de conexión o del
cilindro de bloqueo cuando no se desactiva la energía.
Un problema importante con los dispositivos
conocidos es también la fricción entre el pistón inmovilizador y el
rotor, así como entre el pistón inmovilizador y su guía en el
solenoide o electroimán elevador. La fricción entre estas dos
piezas da lugar a un efecto adherente que mantiene el pistón
inmovilizador con el inducido en posición de bloqueo en la cavidad
del rotor, del eje o del cilindro de bloqueo, impidiendo así que la
llave de encendido gire hasta la posición de retirada aunque la
palanca selectora de la transmisión ya se encuentre en la posición
de estacionamiento. Entonces, el conductor no tiene más que retirar
la llave de encendido desplazando dicha llave o el bloqueo de
encendido a la posición de retirada.
Por supuesto que dicho problema podría
solventarse utilizando un resorte más resistente que, sin embargo,
necesitaría un solenoide mayor, lo que supondría un problema
adicional de espacio con respecto al acoplamiento del interruptor
de encendido con el solenoide o electroimán elevador del dispositivo
de bloqueo.
US-A-5685183
presenta un mecanismo de bloqueo de la llave con las características
de la pieza de la reivindicación 1.
El objetivo de la invención es suprimir los
problemas anteriormente citados con un dispositivo que ha sido
diseñado, con un sistema sencillo y seguro, para que el pistón
inmovilizador del solenoide o electroimán elevador pueda retirarse
con total seguridad y fiabilidad de su acoplamiento con la leva de
bloqueo en la periferia del rotor, o el eje de conexión o el
cilindro de bloqueo después de desconectar el circuito
eléctrico.
Este problema se soluciona en primer lugar con la
invención, en la que la leva ha sido diseñada como una pieza
deslizante que puede desplazarse en dirección transversal hasta el
eje longitudinal del rotor, del eje o del cilindro de bloqueo, y se
dirige a una cavidad en la periferia del rotor, del eje o del
cilindro de bloqueo, y se desplaza hacia el exterior bajo la
presión de un resorte.
En las reivindicaciones de 2 a 8 se explican
otras representaciones de la invención especialmente ventajosas.
De esta manera, queda garantizado que el pistón
inmovilizador del solenoide o el electroimán elevador no quede
adherido en la cavidad de la periferia del rotor del eje o del
cilindro de bloqueo, ni tampoco en el manguito guía en el solenoide
o la bobina del electroimán del electroimán elevador. Dado que la
leva está diseñada como una pieza deslizante accionada por resorte,
que puede desplazarse en dirección transversal al eje longitudinal
del rotor, o el eje o del cilindro de bloqueo en una cavidad en la
periferia del rotor, del eje o del cilindro de bloqueo, y se
desplaza hacia el exterior bajo la presión de un resorte, la fuerza
de retención del electroimán elevador queda superada una vez
desconectada la energía y el inducido, cuando el pistón
inmovilizador se retira pasando de la posición de bloqueo a la
posición de arranque.
En cuanto al método de funcionamiento del
dispositivo de bloqueo, en este caso es especialmente conveniente
que la pieza deslizante tenga una pendiente inicial en el extremo
delantero, en la dirección de rotación del rotor, del eje o del
cilindro de bloqueo, para el pistón inmovilizador de la bobina del
electroimán o el solenoide, que se combina en una superficie de
tope radial del pistón inmovilizador.
Además, es especialmente conveniente para el
adecuado funcionamiento del dispositivo de bloqueo que el eje
longitudinal de la pieza deslizante, con la superficie de tope
radial del pistón inmovilizador, esté inclinado en un ángulo
"X" unos cuantos grados hacia atrás en relación con el radio
del rotor. De este modo se evita que se produzca el efecto
adherente al retraer el pistón inmovilizador a la posición de
liberación mediante un sencillo sistema.
Para que el dispositivo de bloqueo funcione
adecuadamente también es una ayuda el hecho de que la cavidad de la
pieza deslizante tenga una pendiente de entrada de forma curvada, el
borde posterior en el que se encuentra, cuando la pieza de
deslizamiento está totalmente apretada, opuesta al inicio de la
pendiente de arranque, a una distancia radial aproximadamente igual
desde el eje de rotación del rotor, del eje o del cilindro de
bloqueo.
La seguridad funcional del dispositivo aumenta
con otra característica, y es que la pieza deslizante está encajada
en la cavidad de manera que no pueda retorcerse entre la lengüeta
opuesta paralela y las guías ranuradas.
Por añadidura, se alcanza una altísima fuerza de
retención en la posición de bloqueo del pistón inmovilizador porque
el solenoide o electroimán elevador tiene un manguito guía tubular
con una superficie de tope del inducido que, al igual que el
inducido, es también de material ferromagnético y entra en contacto
de metal contra metal con el inducido cuando el pistón
inmovilizador se encuentra en la posición de bloqueo, de manera que
la fuerza de retención del solenoide o electroimán elevador en la
posición de bloqueo queda amplificada en un múltiplo de la fuerza
magnética normal.
Finalmente, se consiguió un dispositivo de
bloqueo que ocupa muy poco espacio, en el que el manguito guía del
pistón inmovilizador tiene un disyuntor cilíndrico para el resorte
de retorno que rodea el pistón inmovilizador y se ajusta en la
parte inferior del inducido.
En los dibujos podemos ver de forma esquemática
una representación favorita de la invención.
La Fig. 1 es un dispositivo de bloqueo, de
conformidad con la invención, en una primera posición antes de que
el pistón inmovilizador se ajuste en una cavidad del rotor de un
interruptor de encendido, o en la periferia de un cilindro de
bloqueo o de un eje de conexión entre el cilindro de bloqueo y el
interruptor de encendido.
La Fig. 2 es el dispositivo de bloqueo en una
segunda posición, cuando el pistón inmovilizador se ajusta en la
cavidad tras otro giro del rotor, del eje de conexión o del cilindro
de bloqueo, y
La Fig. 3 es el dispositivo de bloqueo en una
tercera posición en la que el pistón inmovilizador del solenoide o
del inducido se ha liberado de nuevo de la posición de bloqueo que
aparece en la Fig. 2.
Las Figs. 1 a 3 representan un dispositivo de
bloqueo electromagnético 1, especialmente adecuado para el
interruptor de encendido o el bloqueo de encendido de automóviles.
El dispositivo de bloqueo 1 tiene un pistón inmovilizador 2 de
accionamiento electromagnético, formado como el inducido 3 de un
electroimán elevador o solenoide 4 situado en la periferia del
rotor 5 de un interruptor de encendido o e eje o el cilindro de
bloqueo de un bloqueo de encendido para un acoplamiento básicamente
radial con una leva, tenón o levanta-válvula 6 en
la periferia 7 del rotor 5 o del eje o del cilindro de bloqueo.
Como puede verse en el dibujo, la leva 6 está
diseñada como una pieza deslizante 9 que puede desplazarse en
dirección transversal al eje longitudinal 8 del rotor 5, del eje o
del cilindro de bloqueo, y se dirige hacia una cavidad 10 en la
periferia del rotor 9, del eje o el cilindro de bloqueo, y puede
desplazarse hacia el exterior bajo la presión de un resorte 11.
La pieza deslizante 9 tiene, en la de dirección
de rotación 12 del rotor, o del eje o del cilindro de bloqueo, una
pendiente de entrada 13 en la parte delantera del pistón
inmovilizador 2 del electroimán elevador o solenoide 4, que se
combina en una superficie de tope radial 14 del pistón inmovilizador
2. El ángulo de ascenso "Y" de la pendiente de entrada 13 es
de aproximadamente 50 a 60º transversal al eje longitudinal 15 de
la pieza deslizante 9.
El eje longitudinal 15 de la pieza deslizante
desplazable 9 con la superficie de tope radial 14 del pistón
inmovilizador 2 presenta una inclinación hacia atrás en relación con
el radio 16 del rotor 5 de unos cuantos grados contra la dirección
de rotación, preferentemente en un ángulo "X" de unos 10º.
La cavidad 10 de la pieza deslizante 9 en la
periferia 7 del rotor 5 del eje o del cilindro de bloqueo tiene
también una pendiente de entrada 17 de forma curvada, cuyo el borde
posterior 18, cuando la pieza de deslizamiento 9 está totalmente
apretada, está opuesta al inicio de la pendiente de arranque 13, a
una distancia radial aproximadamente igual desde el eje de rotación
8 del rotor 5 o del eje o del cilindro de bloqueo (Fig. 2). La
pieza deslizante 9 se ajusta en la cavidad 10 de manera que no pueda
retorcerse entre la lengüeta opuesta paralela y las guías ranuradas
19.
El solenoide o electroimán elevador 4 está
ajustado en dirección radial en relación con el eje giratorio 8 del
rotor 5 del eje de conexión o del cilindro de bloqueo y tiene un
manguito guía tubular 20 con una superficie de tope 21 para el
inducido que, al igual que el inducido 3, es también de material
ferromagnético. Cuando el pistón inmovilizador 2 (Fig. 2) se
encuentra en la posición de bloqueo, el inducido 3 entra en contacto
de metal contra metal con el manguito guía 20, 21, de manera que la
fuerza de retención del solenoide o del electroimán elevador 4 en
posición de bloqueo queda amplificada en un múltiplo de la fuerza
magnética normal.
El manguito guía 20 del pistón inmovilizador 2
tiene un disyuntor cilíndrico 22 para un resorte de retorno 23 que
rodea el pistón inmovilizador 2 y se ajusta en la parte inferior del
inducido 3.
Con el dispositivo de bloqueo 1, de conformidad
con la invención, se utiliza una importante propiedad de los
solenoides o bobinas magnéticas. Las fuerzas que genera un solenoide
o un electroimán elevador 4 alcanzan valores muy altos si el
intervalo de aire entre dos piezas coincidentes se reduce a cero. La
solución es aplicable a diversas situaciones en el campo del diseño
de los interruptores de encendido, tanto en el rotor como en el
cuerpo del cilindro de bloqueo.
Si el rotor 5 del dispositivo de encendido o el
eje entre el bloqueo del encendido y el interruptor de encendido
gira a la posición de bloqueo que vemos en la Fig. 2, el pistón
inmovilizador 2 del solenoide activado 4 se extiende totalmente
hasta las piezas coincidentes del inducido 3 y el manguito guía 20
del pistón inmovilizador 2 entra en contacto de metal contra metal,
aumentando extraordinariamente la fuerza de retención, por ejemplo,
hasta un valor de 4N, lo cual puede verse en las Figs. 1 y 2. Cuando
el rotor 5 o el eje gira unos cuantos grados, el pistón
inmovilizador 2 del solenoide 4 empuja hacia abajo la pieza
deslizante 9 con la leva 6, porque el resorte de compresión 11 de
la pieza deslizante 9 ha generado una fuerza de resorte, por
ejemplo, de sólo unos 2N, que es menor que la fuerza de retención
del solenoide que empuja hacia fuera el pistón inmovilizador 2,
como vemos en la Fig. 2.
Si la fuente de alimentación que llega al
solenoide o electroimán elevador queda interrumpida, la pieza
deslizante 9 accionada por resorte hace retroceder el pistón
inmovilizador 2 o el inducido de bloqueo del solenoide 4. La
dirección de la presión 24 de la pieza deslizante 4 con el
levanta-válvula 6 está en un ángulo oblicuo
"X" en relación con el eje 15 de la pieza deslizante 9. El
movimiento de compresión oblicuo o diagonal genera el juego
necesario entre el levanta-válvula o la leva 6 y el
pistón inmovilizador 2, de manera que el pistón inmovilizador 2
pueda retirarse en su totalidad y volver a su posición inicial, como
vemos en la Figura 3.
- 1
- dispositivo de bloqueo electromagnético
- 2
- pistón inmovilizador, pasador de bloqueo
- 3
- inducido
- 4
- electroimán elevador, solenoide
- 5
- rotor, eje de conexión o cilindro de bloqueo
- 6
- leva, tenón, levanta-válvula
- 7
- periferia
- 8
- eje longitudinal, eje giratorio del rotor 5
- 9
- pieza deslizante
- 10
- cavidad
- 11
- resorte
- 12
- dirección de rotación
- 13
- pendiente de entrada
- 14
- superficie de tope radial
- 15
- eje longitudinal de la pieza deslizante 9
- 16
- radio del rotor 5
- 17
- pendiente de entrada
- 18
- borde posterior
- 19
- lengüeta y guías ranuradas
- 20
- manguito guía
- 21
- superficie de tope
- 22
- disyuntor cilíndrico
- 23
- resorte de retorno
- 24
- dirección de la presión
- ``X''
- ángulo
- ``Y''
- ángulo.
Claims (7)
1. Dispositivo de bloqueo electromagnético,
especialmente para el interruptor de encendido o el bloqueo de
encendido de automóviles, con un pistón inmovilizador de
accionamiento electromagnético (2), formado como el inducido (3) de
un electroimán elevador (4) o un solenoide, y situado en la
periferia (7) del rotor (5) del interruptor de encendido, del eje de
conexión o del cilindro de bloqueo del bloqueo de encendido su
ajuste básicamente radial con una leva (6) en la periferia del
rotor, del eje o del cilindro de bloqueo, donde la leva (6) está
formada como una pieza deslizante (9) que puede desplazarse en
dirección transversal al eje longitudinal (8) del rotor (5) del eje
o del cilindro de bloqueo y se dirige hacia una cavidad (10) en la
periferia (7) del rotor, del eje o el cilindro de bloqueo, y puede
desplazarse hacia el exterior bajo la presión de un resorte (11),
que se caracteriza porque la pieza deslizante (9) tiene una
pendiente de arranque (13) en el extremo delantero en la dirección
de rotación (12) del rotor (5), del eje o del cilindro de bloqueo,
para el pistón inmovilizador (2) del electroimán elevador (4) o del
solenoide, que se combina en una superficie de tope radial (14) del
pistón inmovilizador (2).
2. Dispositivo de bloqueo de conformidad con la
reivindicación 1, que se caracteriza porque la pendiente de
entrada (13) se inclina en un ángulo "Y" de aproximadamente 50
a 60º en relación con el eje longitudinal (15) de la pieza
deslizante (9).
3. Dispositivo de bloqueo de conformidad con una
de las reivindicaciones 1 ó 2, que se caracteriza porque el
eje longitudinal (15) de la pieza deslizante (9) con la superficie
de tope radial (14) del pistón inmovilizador (2) presenta una
inclinación hacia atrás en relación con el radio (16) del rotor (5)
de unos cuantos grados contra la dirección de rotación en un ángulo
"X".
4. Dispositivo de bloqueo de conformidad con una
de las reivindicaciones de 1 a 3, que se caracteriza porque
la cavidad (10) de la pieza deslizante (9) tiene una pendiente de
entrada (17) de forma curvada, cuyo el borde posterior (18), cuando
la pieza de deslizamiento (9) está totalmente apretada, está opuesta
al comienzo de la pendiente de arranque (13), a una distancia radial
aproximadamente igual desde el eje de rotación (8) del rotor (5) o
del eje o del cilindro de bloqueo.
5. Dispositivo de bloqueo de conformidad con una
de las reivindicaciones de 1 a 4, que se caracteriza porque
la pieza deslizante (9) está ajustada en la cavidad (10) de manera
que no pueda retorcerse entre la lengüeta opuesta paralela y las
guías ranuradas (19).
6. Dispositivo de bloqueo de conformidad con una
de las reivindicaciones de 1 a 5, que se caracteriza porque
el solenoide o electroimán elevador (4) tiene un manguito guía
tubular (20) con una superficie de tope (21) del inducido (3) que,
al igual que el inducido (3), es también de material ferromagnético
y entra en contacto de metal contra metal con el inducido (3) cuando
el pistón inmovilizador (2) se encuentra en posición de bloqueo, de
manera que la fuerza de retención del solenoide o el electroimán
elevador (4) en posición de bloqueo queda amplificada en un múltiplo
de la fuerza magnética normal.
7. Dispositivo de bloqueo de conformidad con la
reivindicación 6, que se caracteriza porque el manguito guía
(20) del pistón inmovilizador (2) tiene un disyuntor cilíndrico (22)
con el resorte de retorno (23) que rodea el pistón inmovilizador (2)
y se ajusta en la parte inferior del inducido.
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