ES2264503T3 - Dispositivo para detectar un obstaculo en la zona de abertura de un elemento de cierre movil de un vehiculo. - Google Patents
Dispositivo para detectar un obstaculo en la zona de abertura de un elemento de cierre movil de un vehiculo.Info
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Abstract
Dispositivo para la detección de un obstáculo en una zona de abertura de un elemento de cierre móvil entre una posición abierta y una posición cerrada de un vehículo (10), especialmente una ventanilla (20) accionada eléctricamente o un techo corredizo, con un sensor que detecta un obstáculo en la zona de abertura del elemento (20) de cierre, que presenta al menos un conductor (40) eléctrico que crea un campo (F) eléctrico en la zona de abertura del elemento (20) de cierre, caracterizado por unos medios (50) conductores que presentan una superficie (51) conductora de un material eléctricamente conductor, en el que los medios (50) conductores están aislados eléctricamente y apantallan el elemento (20) de cierre frente al campo (F) eléctrico creado por el conductor (40) eléctrico.
Description
Dispositivo para detectar un obstáculo en la
zona de abertura de un elemento de cierre móvil de un vehículo.
La invención se refiere a un dispositivo para
detectar un obstáculo en la zona de abertura de un elemento móvil
de cierre de un vehículo entre una posición abierta y una posición
cerrada, especialmente de una ventanilla accionada eléctricamente o
de un techo corredizo. El dispositivo está equipado con un sensor
que detecta un obstáculo en la zona de abertura del elemento de
cierre, el cual presenta al menos un conductor eléctrico que crea
un campo eléctrico en la zona de abertura del elemento de
cierre.
Este tipo de dispositivos representa una
protección frente a enganches que sirve para evitar el enganche de
por ejemplo una parte de un cuerpo humano entre una ventanilla que
se mueve en hacinamiento y un borde que rodea la ventanilla al
menos parcialmente. Para ello, los dispositivos conocidos presentan
un sensor que detecta la presencia de un obstáculo en la zona de
abertura de la ventanilla que representa el elemento de cierre y
que facilita una señal de control para un accionamiento que pone en
movimiento la ventanilla. En cuanto al funcionamiento del sensor,
los dispositivos conocidos pueden dividirse en una protección frente
a enganches que requiere un contacto físico del obstáculo y una
protección frente a enganches que funciona sin contacto.
Una protección frente a enganches que se cuenta
entre las del primer grupo se describe, por ejemplo, en el
documento DE 199 13 105 A1. El dispositivo conocido presenta una
junta de hermeticidad que hermetiza un elemento de cierre y que
está dotada de dos zonas eléctricamente conductoras separadas una de
otra. En caso de un contacto físico con un obstáculo que se
encuentra en la zona de abertura del elemento de cierre, las zonas
conductoras se presionan una contra otra, con lo que se produce un
contacto de conmutación que libera una señal de control
eléctrica.
Una protección frente a enganches que funciona
sin contacto se da a conocer en el documento EP 0 648 628 B1. El
dispositivo conocido presente un conductor eléctrico que crea un
campo eléctrico en la zona de abertura de una ventanilla. La
existencia de un obstáculo provoca una variación de la constante
dieléctrica en la zona de abertura que se plasma como desviación en
la frecuencia, fase o amplitud de un circuito resonante que crea el
campo eléctrico mediante el conductor. Esta desviación se analiza
para generar una señal de control para un accionamiento que pone en
movimiento la ventanilla. El conductor que emite el campo eléctrico
está dispuesto en una junta de hermeticidad que hermetiza la
ventanilla y puede servir al mismo tiempo como refuerzo para la
junta de hermeticidad.
Además se conoce una protección frente a
enganches que funciona sin contacto por el documento EP 1 154 110
A2. El modo de funcionamiento de este dispositivo se basa en una
variación de la capacidad de un campo eléctrico, creado entre dos
conductores eléctricos, provocada por un obstáculo eléctricamente
conductor. Uno de los dos conductores, el electrodo sensor, está
integrado en una junta de hermeticidad que hermetiza el elemento de
cierre y se alimenta con una carga eléctrica predeterminada. De este
modo puede determinarse una capacidad de referencia entre el
electrodo sensor y el otro conductor, el electrodo base, que por
ejemplo está formado por un marco del vehículo en el que está
fijada la junta de hermeticidad, cuya variación provocada por un
obstáculo libera una señal de control para un accionamiento que pone
en movimiento el elemento de cierre. El electrodo base también
puede formarse por un conductor integrado igualmente en la junta de
hermeticidad. La orientación del campo eléctrico depende en este
caso de la disposición recíproca del electrodo sensor y el
electrodo base.
Como desventaja del dispositivo conocido se ha
constatado que el movimiento del elemento de cierre se hace notar
como influencia negativa sobre la capacidad de referencia. Esta
influencia puede compensarse ciertamente por una conexión
electrónica, pero esto está asociado a un coste comparativamente
elevado. También se ha mostrado como poco satisfactorio en este
contexto la orientación del campo eléctrico por una disposición
correspondiente del electrodo sensor y del electrodo base. Aunque
se reduce de este modo la influencia del elemento de cierre, no
puede lograrse una eliminación total.
La invención se basa en el objetivo de
perfeccionar un dispositivo de la técnica anteriormente mencionada
con el propósito de poder lograr de forma sencilla una orientación
del campo eléctrico, en la que se descarte una influencia negativa
del elemento de cierre sobre la variación capacitiva del campo
eléctrico.
Para alcanzar este objetivo se prevén en un
dispositivo con las características anteriormente mencionadas,
coincidiendo con la reivindicación 1, medios conductores que
presentan una superficie conductora hecha de un material
eléctricamente conductor, estando los medios conductores
eléctricamente aislados y apantallando el elemento de cierre frente
al campo eléctrico creado por los conductores eléctricos.
Un dispositivo configurado de este modo se basa
en el reconocimiento de que puede lograrse sencillamente mediante
la presencia de medios conductores una orientación dirigida del
campo eléctrico a un área de la zona de abertura del elemento de
cierre, al no poder ejercer el elemento de cierre ninguna influencia
negativa. Según la invención, esto es posible porque los medios
conductores apantallan el elemento de cierre frente al campo
eléctrico creado por los conductores eléctricos. Con este fin es
necesario que los medios conductores presenten una superficie
conductora que provoque el apantallamiento, que esté hecha de un
material eléctricamente conductor, por ejemplo de metal. Para
garantizar un apantallamiento efectivo es necesario que los medios
conductores estén dispuestos eléctricamente aislados. La
determinación de una capacidad de referencia que resulta entre los
conductores eléctricos respectivos del electrodo sensor y un
electrodo base, por ejemplo el marco del vehículo, no se ve
perjudicada de este modo. La existencia de los medios conductores
hace prescindible la detección de la cinemática del elemento de
cierre. A diferencia del estado de la técnica puede prescindirse por
tanto de una conexión de compensación electrónica comparativamente
costosa.
Las configuraciones ventajosas del dispositivo
según la invención representan los objetos de las reivindicaciones
2 a 9.
Así, resulta ventajoso desde un punto de vista
de un montaje sencillo disponer los medios conductores en una junta
de hermeticidad que hermetiza el elemento de cierre, que está
formada por un material deformable elásticamente y que está fijada
a un marco del vehículo. En este sentido, resulta especialmente
ventajoso que los medios conductores sean una pieza metálica
insertada que se introduce en la junta de hermeticidad. La pieza
metálica insertada puede integrarse en la junta de hermeticidad, de
manera adecuada para la producción, por ejemplo mediante
coextrusión. De manera conveniente, la pieza metálica insertada es
una placa, de modo que puede lograrse una superficie conductora
relativamente grande y, con ello, un apantallamiento fiable del
elemento de cierre. Según el caso de aplicación, puede ser
conveniente además prever una o varias placas para provocar una
orientación dirigida del campo eléctrico.
Ventajosamente, los medios conductores están
formados por un refuerzo de la junta de hermeticidad. Las juntas de
hermeticidad, que consisten en un material elastomérico tal como,
por ejemplo, caucho de etileno propileno dieno (EPDM) presentan
normalmente un refuerzo o pieza insertada de refuerzo para disponer
de una rigidez necesaria para la fijación a un marco. Mediante una
disposición correspondiente del refuerzo, que generalmente consiste
en metal, es posible utilizar el refuerzo al mismo tiempo como medio
conductor para el apantallamiento del elemento de cierre.
En un perfeccionamiento preferido del
dispositivo según la invención, los medios conductores de forma
alternativa pueden ser una zona eléctricamente conductora de la
junta de hermeticidad. Una zona de este tipo puede realizarse de
manera sencilla por ejemplo mediante coextrusión.
Según una configuración adicional alternativa
del dispositivo según la invención, los medios conductores están
dispuestos en uno de los revestimientos que cubren al menos
parcialmente el marco y/o la junta de hermeticidad. Un
recubrimiento de este tipo se aplica normalmente como moldura para
configurar de forma correspondiente la apariencia desde un punto de
vista estético. Los medios conductores pueden además por ejemplo
introducirse en el recubrimiento o estar formados por éste
mismo.
Para orientar el campo eléctrico de forma
dirigida al área de la zona de abertura del elemento de cierre, en
la que puede aparecer un obstáculo, la junta de hermeticidad y/o el
recubrimiento se hacen preferiblemente de un material que presenta
una permitividad relativa comparativamente alta. De este modo, la
permitividad relativa de la junta de hermeticidad contribuye a una
alienación dirigida del campo eléctrico.
Los medios conductores están dispuestos
preferiblemente en la zona del conductor eléctrico para garantizar
una construcción compacta.
Finalmente, se propone en un perfeccionamiento
del dispositivo según la invención que el sensor presente un
conductor eléctrico puesto a tierra que sirva como electrodo base
para orientar de forma dirigida el campo eléctrico.
Los detalles y ventajas adicionales del
dispositivo según la invención se deducen de la siguiente
descripción de ejemplos de realización preferidos. En los dibujos
que representan únicamente de forma esquemática los ejemplos de
realización, ilustran en detalle:
la figura 1, una vista lateral de un
vehículo;
la figura 2a, un corte a lo largo de la sección
II en la figura 1, que muestra una primera forma de realización del
dispositivo según la invención;
la figura 2b, un corte según la figura 2a que
muestra una segunda forma de realización del dispositivo según la
invención;
la figura 2c, un corte según la figura 2a que
muestra una tercera forma de realización del dispositivo según la
invención; y
la figura 2d, un corte según la figura 2a que
muestra una cuarta forma de realización del dispositivo según la
invención.
En la figura 1 se representa un vehículo 10 que
está equipado en la zona de una puerta 11 delantera con una
ventanilla 20 accionada por motor 21 eléctrico. La ventanilla 20 que
representa un elemento de cierre puede moverse en la dirección y de
accionamiento del motor 21 eléctrico entre una posición abierta y su
posición cerrada.
Tal como puede observarse con más detalle en las
figuras 2a a 2d, la puerta 11 delantera presenta un marco 12 de
metal al que se fija una junta 30 de hermeticidad que hermetiza la
ventanilla 20. La junta 30 de hermeticidad hecha de un material
elastomérico, por ejemplo EPDM, está dotada de un refuerzo 31 que es
de metal para aumentar su rigidez. La junta 30 de hermeticidad
presenta además una sección 32 de fijación que se extiende en un
canal 13 del marco 12 y que está dotada para la fijación de la
junta 30 de hermeticidad de labios 33 de retención. La junta 30 de
hermeticidad está dotada además de una cámara 34 hueca y de labios
35 de hermeticidad, que guían y hermetizan la ventanilla 20.
Además, en la junta 30 de hermeticidad está
introducido un conductor 40 eléctrico que representa un electrodo
sensor, tal como se describe en el documento EO 1 154 110 A2. El
conductor 40 eléctrico sirve por lo tanto para crear un campo F
eléctrico, representando el marco 12 puesto a tierra u otro
conductor puesto a tierra el electrodo base necesario para ello.
Una unidad de análisis no mostrada detecta la variación de la
capacidad provocada por un obstáculo eléctricamente conductor en la
zona del campo F eléctrico en el conductor 40 eléctrico y,
dependiendo de la variación, facilita una señal de control para el
motor 21 eléctrico que detiene el motor 21 eléctrico en caso
necesario.
Tal como se ilustra en las figuras 2a a 2d, la
ventanilla 20 se apantalla frente al campo F eléctrico por unos
medios 50 conductores. De este modo, la ventanilla 20 no ejerce
ninguna influencia negativa en la capacidad de referencia del campo
F eléctrico. Si la ventanilla 20 no estuviese apantallada, la
permitividad relativa variaría permanentemente en la zona de
abertura de la ventanilla 20 debido al movimiento de la ventanilla
20. Al igual que en el estado de la técnica sería entonces necesario
compensar esta influencia de la ventanilla 20 sobre la capacidad de
referencia mediante una conexión electrónica correspondiente. En el
dispositivo mostrado en las figuras 2a a 2d puede prescindirse de
tal conexión de compensación porque el campo F eléctrico se mantiene
alejado en su mayor parte de la ventanilla 20 mediante los medios
50 conductores. Los medios 50 conductores presentan para ello una
superficie 51 conductora que orienta el campo F eléctrico de forma
dirigida. La orientación es tal que el campo F eléctrico se
extiende por un área parcial de la zona de abertura de la ventanilla
21. El área parcial está de este modo limitada preferiblemente a la
zona de peligro en la que es vital la detección de un obstáculo
para una protección de enganches fiable.
Las formas de realización mostradas en las
figuras 2a a 2d se diferencian por la configuración de los medios
50 conductores. En la forma de realización según 2a, los medios 50
conductores son una pieza 51 metálica de inserción en forma de
placa que está introducida en la junta 30 de hermeticidad. La junta
30 de hermeticidad provoca un aislamiento eléctrico de la pieza 52
insertada y garantiza así que la capacidad de referencia medida en
el conductor 40 eléctrico se mantiene constante.
La forma de realización mostrada en la figura 2b
se diferencia del dispositivo según la figura 2a por un lado porque
en lugar de la pieza 52 insertada se prevé una zona 54
eléctricamente conductora de la junta 30 de hermeticidad. Por otro
lado, el refuerzo 31 se aísla eléctricamente de modo que dispone de
un potencial eléctrico que contrarresta la extensión del campo F
eléctrico. El refuerzo 31 que contribuye por tanto a la orientación
dirigida del campo F eléctrico representa en consecuencia un
componente de los medios 50 conductores.
Por el contrario, la forma de realización
mostrada en la figura 2c presenta dos piezas 52, 53 metálicas de
inserción que están introducidas en la junta 30 de hermeticidad
cerca del conductor 40 eléctrico. Las piezas 52, 53 de inserción
orientan el campo F eléctrico de tal manera que se apantalla la
ventanilla 20.
La forma de realización según la figura 2d
presenta un recubrimiento 60 de plástico que está fijado al perfil
30 de la junta de hermeticidad. El recubrimiento 60 sirve como
moldura que cubre al menos parcialmente la junta 30 de hermeticidad
para proporcionar una impresión óptica desde el punto de vista
estético. En comparación con la forma de realización según la
figura 2c, la pieza 52 de inserción está integrada en el
recubrimiento 60, mientras que la pieza 53 de inserción sigue
introducida en la junta 30 de hermeticidad. El campo F eléctrico se
ve influenciado por la permitividad relativa del material del que
están hechos la junta 30 de hermeticidad y el revestimiento. Por
este motivo, la orientación del campo F eléctrico puede apoyarse por
una elección adecuada del
material.
material.
Las formas de realización descritas
anteriormente de un dispositivo para la detección de un obstáculo en
una zona de abertura de la ventanilla 20 se caracterizan con
respecto a una protección de enganche convencional porque el campo
F eléctrico se orienta de forma dirigida. La causa de ello son los
medios 50 conductores que apantallan la ventanilla 20 frente al
campo F eléctrico creado por el conductor 40 eléctrico. La
ventanilla 20 no ejerce por tanto ninguna influencia, o en
cualquier caso una influencia insignificante, sobre la capacidad de
referencia del campo F eléctrico, de modo que no es necesario
considerar el movimiento de la ventanilla 20 mediante el análisis
de la variación capacitiva del campo F eléctrico. No por último, el
dispositivo anteriormente descrito para la detección de un
obstáculo no sólo puede aplicarse como protección frente a enganches
para la ventanilla 20, sino que también puede utilizarse para otros
elementos de cierre del vehículo 10 como, por ejemplo, un techo
corredizo o una puerta corrediza. Únicamente es decisivo que el
elemento de cierre quede apantallado frente al campo F eléctrico
por los medios 50 conductores.
10 | Vehículo |
11 | Puerta delantera |
12 | Marco |
13 | Canal |
20 | Ventanilla |
21 | Motor eléctrico |
30 | Junta de hermeticidad |
31 | Refuerzo |
32 | Sección de fijación |
33 | Labios de retención |
34 | Cámara hueca |
35 | Labios de hermeticidad |
40 | Conductor eléctrico |
50 | Medios conductores |
51 | Superficie conductora |
52 | Pieza de inserción |
53 | Pieza de inserción |
54 | Zona eléctricamente conductora |
60 | Recubrimiento |
F | Campo eléctrico |
y | Dirección de accionamiento |
Claims (9)
1. Dispositivo para la detección de un obstáculo
en una zona de abertura de un elemento de cierre móvil entre una
posición abierta y una posición cerrada de un vehículo (10),
especialmente una ventanilla (20) accionada eléctricamente o un
techo corredizo, con un sensor que detecta un obstáculo en la zona
de abertura del elemento (20) de cierre, que presenta al menos un
conductor (40) eléctrico que crea un campo (F) eléctrico en la zona
de abertura del elemento (20) de cierre, caracterizado por
unos medios (50) conductores que presentan una superficie (51)
conductora de un material eléctricamente conductor, en el que los
medios (50) conductores están aislados eléctricamente y apantallan
el elemento (20) de cierre frente al campo (F) eléctrico creado por
el conductor (40) eléctrico.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por una junta (30) de hermeticidad que
hermetiza el elemento (20) de cierre, que está hecha de un material
deformable elásticamente y está fijada a un marco (12) del vehículo
(10), estando dispuestos los medios (50) conductores en la junta
(30) de hermeticidad.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque los medios (50) conductores son una
pieza (52, 53) de inserción metálica que está introducida en la
junta (30) de hermeticidad.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque los medios (50) conductores están
formados por un refuerzo (31) de la junta (30) de hermeticidad.
5. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque los medios (50) conductores son una zona
(54) eléctricamente conductora de la junta (30) de
hermeticidad.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque los medios (50) conductores están
dispuestos en un recubrimiento (60) que cubre parcialmente el marco
(12) y/o la junta (30) de hermeticidad.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la junta (30) de hermeticidad y/o el
recubrimiento (60) están hechos de un material que presenta una
permitividad relativa comparativamente elevada.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque los medios (50) conductores están
dispuestos en la zona del conductor (40) eléctrico.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizado porque el sensor presenta un conductor
eléctrico puesto a tierra que sirve como electrodo base.
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