ES2271830T3 - Dispositivo de accionamiento con memoria de forma. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de accionamiento que comprende: - un cable (2) provisto de una extremidad conectada a un elemento controlado, - una funda (3) en cuyo interior se fija dicho cable (2), - en el que por lo menos una parte del cable (2) está constituida por un material con memoria de forma susceptible de experimentar una variación en su forma como resultado del calentamiento, con el fin de accionar el elemento controlado, - en el que está previsto que un circuito de suministro eléctrico haga pasar una corriente eléctrica a través del cable (2) con el fin de provocar su calentamiento, - caracterizado porque dicho dispositivo de accionamiento está provisto de unos medios (301, 302, 304) aptos para detectar una posición de tope final del cable (2) después de su activación y para desconectar consecuentemente el suministro de energía a dicho cable (2).
Description
Dispositivo de accionamiento con memoria de
forma.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de accionamiento con memoria de forma que comprende un
cable, rígido o flexible, uno de cuyos extremos está conectado a un
mecanismo controlado y provisto de una funda, en cuyo interior se
dispone el cable, en el que por lo menos una parte de dicho cable
está realizado en un material con memoria de forma, susceptible de
experimentar un cambio en su forma posterior a su calentamiento,
para accionar el mecanismo controlado, y en el que también se prevé
un circuito de suministro eléctrico para alimentar a través del
cable con memoria de forma una corriente eléctrica, con el fin de
provocar su calentamiento.
El mismo solicitante ha propuesto un dispositivo
de accionamiento con memoria de forma de un tipo descrito
anteriormente, en el documento WO 03/003137 A1. Una mejora de dicho
dispositivo también ha sido el objeto de la reivindicación de la
patente europea nº 03015862.0 del mismo solicitante.
Con la intención de mejorar más el dispositivo
propuesto anteriormente, el objeto de la presente invención es un
dispositivo de accionamiento con memoria de forma provisto de la
totalidad de las características mencionadas anteriormente y,
además, caracterizado porque está provisto de medios adecuados para
detectar una posición de un tope final del cable con memoria de
forma posterior a su calentamiento y para cortar el suministro
eléctrico a dicho cable con posterioridad a dicha detección.
Gracias a dicha característica, el cable con
memoria de forma no se debe someter a un calentamiento excesivo
innecesario después de haber dirigido el mecanismo controlado a la
posición de funcionamiento deseada.
Preferentemente, el accionador según la
invención es del tipo (conocido a partir del documento WO 03/003137
A1) en el que dicha funda está montada con respecto a una estructura
de soporte fija de manera que se pueda mover libremente de forma
longitudinal, únicamente en la dirección que activa el mecanismo
controlado, y también, del tipo en el que dicha funda está acoplada
al mecanismo controlado de tal manera que le pueda transmitir
directamente un movimiento en la dirección de funcionamiento
mencionada anteriormente y que, además, se desacople del elemento
controlado con respecto a un movimiento en la dirección opuesta a la
de funcionamiento, de manera que dicho accionador sea apto para su
utilización bien por medio de un accionamiento manual, utilizando la
funda como un elemento de transmisión mecánica, o bien aprovechando
el cambio de forma del cable con memoria de forma, que se puede
obtener gracias a su calentamiento.
El accionador según la presente invención tiene
varias aplicaciones, una de las cuales, por ejemplo, está
constituida por el control de un cierre de puerta de un vehículo
automóvil. En una aplicación de este tipo, sería deseable poder
accionar la abertura del cierre eléctrica o mecánicamente.
Obviamente, la abertura del cierre quiere decir aquí la operación a
través de la cual se "desengancha" el cierre permitiendo la
abertura de la puerta, y no la operación en la que se retira el
bloque de cierre de seguridad en la condición cerrada. Gracias al
uso del accionador según la invención, se puede llevar a cabo el
"desenganche" del cierre bien eléctricamente, por ejemplo
también por medio de un control remoto, o bien mecánicamente,
accionando la palanca de la puerta del vehículo automóvil. Una
aplicación especialmente ventajosa es la de un cierre de un capot o
de un portón trasero del vehículo automóvil, en la que se debe poder
accionar eléctrica o mecánicamente desde el interior del vehículo
automóvil, en el caso en el que una persona haya quedado cerrada
inadvertidamente en el interior de dicho vehículo automóvil. Gracias
a las características adicionales previstas según la invención, el
cable con memoria de forma que forma parte del accionador está
protegido del riesgo de daños por sobrecalentamiento.
Preferentemente, se integran en el accionador
los mismos medios aptos para detectar una posición del tope final
del cable con memoria de forma.
Otras características y ventajas de la presente
invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción
siguiente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos,
proporcionados únicamente a título de ejemplo no limitativo, en los
que:
la Figura 1 es una vista en perspectiva
parcialmente en sección transversal de una forma de realización del
dispositivo de accionamiento propuesto anteriormente por el mismo
solicitante, correspondiente a la figura 5 de la reivindicación de
patente internacional mencionada anteriormente,
la Figura 2 es una vista en perspectiva en
sección transversal parcial del cable con memoria de forma que forma
parte del accionador, según la solución ya propuesta en la
reivindicación de patente europea también mencionada
anteriormente,
las Figuras 3, 4 muestran un detalle del
dispositivo de accionamiento según la presente invención en dos
condiciones de funcionamiento distintas,
las Figuras 5, 6 son dos vistas en sección
transversal de dos variaciones del accionador según la invención,
y
las Figuras 7, 8 son dos secciones transversales
por las líneas VII y VIII de las Figuras 5, 6.
Haciendo referencia a la Figura 1, en la
presente memoria se ilustra un ejemplo de una aplicación del
accionador propuesto anteriormente para accionar el cierre del capot
o del portón trasero del vehículo automóvil.
Se prevén regulaciones que obliguen al
fabricante a prever la posibilidad de accionar el cierre manualmente
desde el interior, para permitir la abertura del portón trasero a
una persona que se pueda haber quedado encerrada accidentalmente en
el interior del vehículo automóvil. En el ejemplo que se ilustra, el
accionador se puede accionar manualmente por medio de un anillo 100
que está conectado a través de un cable 101 a la funda 3 de un
dispositivo de accionamiento de cable flexible. En la funda 3 se
fija un casquillo 102 destinado a entrar en contacto contra un tope
fijo 103 que forma parte de la estructura 104 del dispositivo de
cierre del portón trasero. La acción cooperante del casquillo 102
integrado a la funda 3 y del tope final 103 evita un movimiento de
dicha funda 3 en una dirección opuesta a la de la activación. En el
interior de la funda 3 se dispone un cable flexible 2 de material
con memoria de forma (debe quedar claro que también se puede
realizar el dispositivo con un cable rígido en lugar de con uno
flexible) que se fija por un extremo 2a a un cuerpo cilíndrico 5 que
a su vez está conectado, a través de una abertura 105 realizada en
la pared de la carcasa del cierre 104, al mecanismo controlado del
cierre (que no se ilustra). También se prevén unos medios de
suministro eléctrico (que no se ilustran) para aplicar una tensión
eléctrica a los dos extremos opuestos del cable con memoria de
forma 2, con la intención de que se acorte. Cuando se activa el
accionador, actuando manualmente sobre el anillo 100, se transmite
la tracción mecánica a través de la funda 3 que está desplazada
hacia la derecha (con referencia a la Figura 1) provocando un
distanciamiento del casquillo 102 del tope fijado 103. El movimiento
de la funda 3 provoca un movimiento correspondiente del cuerpo
cilíndrico 5, ya que en el extremo de la funda 3 se sujeta un anillo
11 que se apoya contra una superficie de la extremidad 5a de una
cavidad interior del cuerpo cilíndrico 5. En consecuencia, el
movimiento de dicho cuerpo cilíndrico provoca una activación del
mecanismo controlado que, tal como ya se ha indicado, está conectado
al cuerpo cilíndrico 5 por medio de una conexión que pasa a través
de la abertura 105.
Contrariamente, en el caso de una activación
eléctrica, la funda 3 permanece quieta, dado que no se puede mover
hacia la izquierda debido al apoyo del casquillo 102 contra el tope
fijo 103, mientras se acorta el cable con memoria de forma 2,
provocando el deslizamiento del cilindro 5 sobre la funda 3 (debido
al cual se distancia el propio anillo 11 de la superficie de apoyo
5a) y otra vez una activación del mecanismo controlado.
La ventaja de utilizar la funda del dispositivo
de accionamiento como un elemento de transmisión mecánica en el caso
de activación manual consiste en que de este modo siempre se puede
garantizar el funcionamiento del dispositivo, incluso en el caso de
una rotura accidental del cable con memoria de forma flexible.
Se puede observar que, en el caso de la solución
propuesta anteriormente que se ilustra en la Figura 1, entre el
cable 2 y la funda 3 se interpone una capa de distanciamiento 106 de
material sintético que se une a la funda 3 y está integrada con la
misma. Dicha capa tiene únicamente una función de distanciamiento,
de manera que durante el funcionamiento del dispositivo, se crea un
movimiento relativo del cable flexible con respecto a la misma.
Contrariamente, en el caso de la solución
también ya propuesta que se ilustra en la Figura 2 se asocia una
estructura de un tipo diferente asociada al cable flexible. En este
caso también, entre el cable flexible 2 del material con memoria de
forma y la funda flexible respectiva 3 se prevé una capa de
distanciamiento 106, que en el caso que se ilustra está constituida
por un cable trenzado.
La diferencia con respecto a la solución
ilustrada en la Figura 1 recae en el hecho de que en este caso,
sobre el cable de material con memoria de forma 2 se moldea una capa
de revestimiento 110 que se adhiere al cable con memoria de forma 2
y se selecciona entre elastómero/silicona o materiales sintéticos,
de manera que se facilite bien el enfriamiento del cable 2 después
de desconectar la corriente, o bien el retorno del cable 2 en su
configuración de descanso, debido al efecto del retorno elástico del
revestimiento 110.
Preferentemente, el revestimiento 110 se moldea
sobre el cable 2 a través de una operación de extrusión simultánea
del material que constituye el cable 2 y mediante el revestimiento
110. Dicho de otro modo, durante el proceso de producción, el cable
2 y el revestimiento respectivo 110 se obtienen de forma simultánea,
a través de un proceso de coextrusión que presenta la ventaja de
obtener la estructura deseada con una única operación, sin la
necesidad de operaciones de montaje adicionales.
El revestimiento 110, que es adherente al cable
2, realiza la función de un resorte distribuido longitudinalmente
que se somete a compresión cuando se acorta el cable 2 después de su
activación y consecuentemente se facilita el retorno del cable a la
posición de descanso a través de su retorno elástico.
El cable con memoria de forma podría presentar
cualquier configuración. Además, se pueden coextruir varios cables
con memoria de forma en el interior del mismo revestimiento. Una
configuración del cable en forma de U resulta especialmente
interesante, con un tramo hacia adelante y un tramo hacia atrás y
los dos extremos del cable adyacente entre las mismas, que, entre
otras cosas, ofrece la ventaja de una conexión eléctrica fácil del
cable a los medios de suministro de electricidad.
En las Figuras 3 a 8, las partes comunes a las
Figuras 1, 2 se designan por medio de los mismos números de
referencia. Haciendo referencia en particular a las Figuras 3, 4 en
el interior del cuerpo 5 (Figura 1) que está conectado de forma
rígida al extremo final 2a del cable con memoria de forma 2, se
predisponen dos terminales metálicos 301, 302 que están conectados
respectivamente a tierra y al polo positivo en el circuito de
suministro eléctrico del cable con memoria de forma 2. Los dos
terminales 301, 302 presentan dos láminas colocadas por encima 301a,
302a, que se pueden deformar eléctricamente mediante flexión, que
normalmente se encuentran en contacto entre sí, asegurando la
continuidad de la conexión eléctrica del cable con memoria de forma
2 a los medios de suministro eléctrico. Las partes de la base de los
terminales 301, 302 están fijadas de forma segura en el interior del
cuerpo 5. Además, se dispone un resorte de espiras 303 coaxialmente
alrededor del cable 2 en el interior de la cavidad del cuerpo 5,
entre la parte base del terminal 301 y la extremidad de la funda 3 y
del soporte respectivo 11. Se integra de forma fija a dicho soporte
un apéndice puntiagudo 304.
La Figura 3 muestra la configuración del
dispositivo en la posición de descanso. Cuando se activa el
accionador por medio de un suministro eléctrico al cable con memoria
de forma 2, se baja el terminal final 2a del cable 2 (haciendo
referencia a las Figuras 3, 4) con respecto a la parte final de la
funda 3, hasta que alcanza la posición de tope final que se ilustra
en la Figura 4. En dicha posición, el apéndice puntiagudo 304
penetra entre las dos láminas 301a, 302a de los terminales 301, 302
abriéndolos y separándolos entre sí de manera que se desconecte la
continuidad del circuito de suministro del cable 2. Por lo tanto, se
desconecta el suministro de electricidad del cable, protegiéndolo
del riesgo de sobrecalentamiento. Por ejemplo, en el caso de la
aplicación a la abertura del cierre del capot o del portón trasero
de un vehículo automóvil, también evita que se dañe el cable debido
a un calor excesivo, que resulta totalmente innecesario una vez que
se ha obtenido la abertura del cierre. Obviamente, la activación del
cable con memoria de forma 2 provoca el movimiento descrito
anteriormente contra la acción del resorte 303, que proporciona el
retorno del dispositivo a la posición de descanso cuando se
desconecta el suministro de
energía.
energía.
Las Figuras 5, 7 muestran la solución ya
mencionada anteriormente en la que el mismo cable 2 tiene un retorno
en forma de U, de manera que presente dos ramales paralelos entre sí
2', 2'' fijados al cuerpo 5 correspondiente a sus dos extremos
finales 2a, adyacentes entre sí. La totalidad de los dos ramales 2',
2'' se halla contenida en el interior de la misma funda 3.
Las Figuras 6, 8 muestran otra variación que
siempre prevé dos cables con memoria de forma 2', 2'' paralelos
entre sí, que, sin embargo, en este caso son dos cables separados
entre sí, alojados en el interior de la misma funda 3 y fijados por
las extremidades 2a al cuerpo 5 (que no se ilustra).
En ambos casos que se muestran en las Figuras 5,
7 y 6, 8, la disposición de los terminales 301, 302 y el apéndice
puntiagudo 304 es análoga a la que ya se ha descrito haciendo
referencia a las Figuras 3, 4.
Obviamente, manteniendo firme el principio de la
invención, los detalles de construcción, así como las formas de
realización podrían cambiar extensamente con respecto a lo que se ha
descrito e ilustrado únicamente a título de ejemplo, sin apartarse
del alcance de la presente invención.
Claims (7)
1. Dispositivo de accionamiento que
comprende:
- -
- un cable (2) provisto de una extremidad conectada a un elemento controlado,
- -
- una funda (3) en cuyo interior se fija dicho cable (2),
- -
- en el que por lo menos una parte del cable (2) está constituida por un material con memoria de forma susceptible de experimentar una variación en su forma como resultado del calentamiento, con el fin de accionar el elemento controlado,
- -
- en el que está previsto que un circuito de suministro eléctrico haga pasar una corriente eléctrica a través del cable (2) con el fin de provocar su calentamiento,
- -
- caracterizado porque dicho dispositivo de accionamiento está provisto de unos medios (301, 302, 304) aptos para detectar una posición de tope final del cable (2) después de su activación y para desconectar consecuentemente el suministro de energía a dicho cable (2).
2. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque:
- -
- dicha funda (3) está montada con respecto a una estructura de soporte fija (103) de tal manera que se pueda mover libremente de manera longitudinal sólo en la dirección de trabajo del mecanismo controlado, y
- -
- dicha funda (3) está acoplada al mecanismo controlado de manera que sea capaz de transmitirle directamente un movimiento en la dirección de funcionamiento mencionada anteriormente y, en lugar, de desacoplarse del mecanismo controlado con respecto a un movimiento en la dirección opuesta a la dirección de funcionamiento,
- -
- de tal modo que dicho dispositivo de accionamiento es capaz de ser utilizado bien por medio de una operación manual, utilizando la funda como un elemento de transmisión mecánica, o aprovechando el cambio de forma del cable con memoria de forma (2) que se puede obtener por medio de su calentamiento.
3. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios
comprenden dos terminales eléctricos (301, 302) normalmente en
contacto entre sí, y un elemento espaciador (304) apto para su
inserción entre dichos terminales (301, 302) separándolos entre sí,
de manera que se desconecte el suministro de electricidad al cable
con memoria de forma (2) cuando dicho cable alcance una posición de
tope final después de su calentamiento.
4. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 3, caracterizado porque dicho elemento
espaciador se soporta en un cuerpo (11) conectado de forma rígida a
una extremidad de dicha funda (3), mientras que dichos terminales
eléctricos (301, 302) se soportan en un cuerpo (5) conectado de
forma rígida a un terminal final (2a) del cable con memoria de forma
(2).
5. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque está provisto de una
pluralidad de hilos con memoria de forma o cables dispuestos en
paralelo entre sí.
6. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende un par de
ramales (2', 2'') del hilo con memoria de forma paralelos entre sí,
definidos por un único hilo plegado hacia atrás en forma de U.
7. Dispositivo de accionamiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios (301,
302, 304) están integrados en el dispositivo de accionamiento.
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