ES2290809T3 - Interruptor para lineas de alimentcion electrica de vehiculos motorizados. - Google Patents
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Abstract
Interruptor para líneas de alimentación eléctrica, en particular, líneas de energía o líneas de batería, de vehículos motorizados, con - un primer elemento (2) de conexión y - un segundo elemento (4) de conexión, en el que, - en estado conductor del interruptor (6), discurre una ruta de corriente entre el primer elemento (2) de conexión y el segundo elemento (4) de conexión, caracterizado porque - el primer elemento (2) de conexión está formado por una pieza plana conductora, - porque en el primer elemento (2) está configurada una escotadura (8), - porque el segundo elemento (4) de conexión está formado por una pieza plana conductora, - porque en el segundo elemento (4) de conexión está configurado un saliente (10) que se corresponde con la escotadura (8), de modo que, en estado conductor del interruptor (1), el saliente (10) está dispuesto en arrastre de fuerza en la escotadura (8).
Description
Interruptor para líneas de alimentación
eléctrica de vehículos motorizados.
La invención se refiere en general a un
interruptor para líneas de alimentación eléctrica, en particular,
líneas de energía o líneas de batería, de vehículos motorizados, con
un primer elemento de conexión y un segundo elemento de conexión,
en el que, en estado conductor del interruptor, discurre una ruta de
corriente entre el primer elemento de conexión y el segundo
elemento de conexión.
Los interruptores para vehículos motorizados son
suficientemente conocidos. Por ejemplo, por el documento
DE-19712544-A1 se conoce un
interruptor y una maniobra de interrupción del circuito. Para
garantizar una interrupción segura del contacto en caso de una
colisión desmedida entre vehículos, el documento
DE-19712544-A1 propone impedir la
alimentación de corriente mediante un corte mecánico de un
cortocircuito fusible. Sin embargo, este corte del cortocircuito
fusible da lugar a que, después de una colisión desmedida, el
interruptor esté destruido y se haya de reemplazar.
Asimismo, el documento
DE-19712544-A1 propone presionar
sobre un contacto fijo mediante un bloque de presión de un contacto
móvil y así mantener la conductibilidad. El estado de mantenimiento
se puede separar mediante una bobina electromagnética, para abrir
el interruptor. En este tipo de disposición resulta un inconveniente
que, por ejemplo, las acciones de fuerza exteriores, que no se
deben a una colisión, pueden sobrepasar la fuerza del elemento de
mantenimiento, causando así una interrupción del circuito. Ello
daría lugar a anomalías de funcionamiento no deseadas.
El documento
DE-19606447-A1 propone un
interruptor para líneas de batería de vehículos. En este interruptor
se inserta un émbolo en el cilindro hueco de un alojamiento,
garantizando así la ruta de corriente. En caso de avería, una
cápsula explosiva expulsa el émbolo del cilindro hueco. Por medio de
la expulsión del émbolo se interrumpe la ruta de corriente. Un
talón anular en el cilindro hueco puede impedir que el émbolo
retroceda de nuevo a su posición original. Esta disposición de
interruptor tan precisa presenta el inconveniente de que es cara de
fabricar. Por ello, sólo merece la pena usarlo en vehículos de
elevado precio.
Asimismo, por el documento
US-5725399 se conoce un interruptor para líneas de
batería, en el que está insertado un émbolo en un cilindro hueco y,
en caso de colisión, aquél es expulsado del cilindro mediante
explosión.
Por el documento
FR-2745123-A1 se conoce un
interruptor en el que está formado un casquillo en un borne de la
batería. Un conector que se corresponde con el casquillo está
formado en la cola de unión de una conexión de cable. El conector
está formado de tal manera que, en estado insertado, se introduce en
un recorte posterior del casquillo. De esta manera, el conector
engrana en el casquillo.
Finalmente, por el documento
EP-1469564-A1 se conoce un elemento
separador de polos de batería "piromecánico". En este elemento
separador, en el caso de accidente, una disposición de conductor
formada en una sola pieza se separa en un punto de separación por
medio de un elemento separador dispuesto en un émbolo separador. El
émbolo separador es accionado por un accionamiento
"piromecánico". En este caso también existe el inconveniente
de que, en caso de activación, el conductor de una pieza se destruye
y después se ha de reemplazar. Ello representa un elevado
coste.
Partiendo de los inconvenientes anteriormente
indicados, la invención tiene como objetivo presentar un interruptor
para líneas de alimentación eléctricos que, por un lado, fuera
económico de fabricar y, por otro, garantizara un funcionamiento
impecable.
Este objetivo se consigue según la invención
porque el primer elemento de conexión presenta una escotadura,
porque el segundo elemento de conexión está formado por una pieza
plana conductora y porque el segundo elemento de conexión presenta
un saliente que se corresponde con la escotadura, de modo que, en
estado conductor del interruptor, el saliente esté dispuesto en
arrastre de fuerza en la escotadura.
Debido a que al menos el segundo elemento de
conexión está formado por piezas planas conductoras, la fabricación
resulta extremadamente económica. Pero también el primer elemento de
conexión puede estar formado por un conductor plano, lo que reduce
aún más los costes de producción.
Las piezas planas se pueden conformar fácilmente
y, por tanto, se pueden configurar en los elementos de conexión
tanto una escotadura como un saliente con un reducido coste técnico.
Por medio de la unión en arrastre de fuerza entre el saliente y la
escotadura, ambos elementos de conexión se pueden unir de modo
mecánico. De este modo se establece una ruta de corriente. La
fuerza que se ha de aplicar para separa esta unión se puede ajustar
mediante la configuración de la escotadura y del saliente.
Preferentemente, el saliente está dispuesto en la escotadura
mediante ajuste prensado. Será preferente una unión de apriete
directa entre el saliente y la escotadura. Se prefiere en
particular un ajuste prensado cónico. En este caso, la escotadura
y/o el saliente pueden estar formados en disminución. Se prefiere
que la copa disminuya partiendo de la pieza plana.
Los elementos de conexión se pueden formar de
modo especialmente económico si al menos una pieza plana está
fabricada con una chapa. Las chapas de cualquier espesor de
materiales conductores son económicas y se pueden trabajar
fácilmente. También se pueden usar para la fabricación de las piezas
planas tiras extrudidas.
De forma preferente, las piezas planas son
formadas a partir de las chapas mediante procedimientos de
separación. Los procedimientos de separación especialmente
adecuados son el estampado, el corte con láser, el aserrado, etc. u
otros procedimientos de separación sin arranque de viruta.
La escotadura se puede estampar, cortar o
taladrar en el elemento de conexión.
Una unión especialmente estable entre los
elementos de conexión se garantiza porque la escotadura presenta un
collar. Este collar se puede formar, por ejemplo, a la hora de
estampar la escotadura en el elemento de conexión. Asimismo, el
collar se puede formar insertando un mandril en la escotadura
después de formarse ésta. El collar puede estar formado de manera
que resulte una buena unión de ajuste entre el saliente y
escotadura.
El interruptor es especialmente económico de
fabricar si el saliente está formado a partir de la pieza plana en
una sola pieza. Preferentemente, el saliente se puede estirar a
partir de la pieza plana. Por ejemplo, ello se puede realizar
mediante estiraje sobre molde o embutición, o bien mediante flexión.
En este caso se puede introducir un punzón en la pieza plana,
formándose así el saliente en la pieza plana. Sin embargo, también
es posible configurar el saliente en la pieza plana mediante unión
por adherencia de materiales y/o en arrastre de fuerza.
De forma preferente, el saliente será una copa
embutida, que se corresponde con la escotadura. En este caso es
especialmente preferente la fabricación económica y rápida del
interruptor, si el saliente se embute a partir de la pieza plana
durante el ensamblaje del primer elemento de conexión con el segundo
elemento de conexión. En este caso, por ejemplo, el primer elemento
de conexión se puede colocar sobre el segundo elemento de conexión
y un punzón puede formar simultáneamente el saliente e introducirse
en la escotadura, para ensamblar ambos elementos de conexión entre
sí.
Otra configuración ventajosa resulta si en el
primer elemento de conexión se prevé una unidad de separación. La
unidad de separación puede presentar un accionamiento auxiliar, por
medio del cual se pueden separar los elementos de conexión entre
sí. De forma preferente se prevé como accionamiento auxiliar un
fulminante pirotécnico. Esta unidad de separación puede estar
prevista en el primer elemento de conexión de manera que permita
separar la unión en arrastre de fuerza entre el primer elemento de
conexión y el segundo. Por ejemplo, el encendido del fulminante
puede generar una presión que expulse el saliente de la escotadura,
dando lugar así a una separación de los elementos de conexión.
Una separación especialmente segura se garantiza
si en la unidad de separación se prevé un bulón que es acelerado en
la dirección del saliente, separando así la unión en arrastre de
fuerza. La aceleración del bulón permite ejercer un mayor impulso
sobre el saliente, de modo que la unión prensada se pueda separar
con más seguridad.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
para la fabricación de un interruptor para vehículos motorizados
mediante la formación de un primer elemento de conexión y la
formación de un segundo elemento de conexión configurado a partir
de una pieza plana conductora, caracterizado por la formación de una
escotadura en el primer elemento de conexión, la formación en el
segundo elemento de conexión de un saliente que se corresponde con
la escotadura, y la unión del primer elemento de conexión con el
segundo elemento de conexión mediante el ensamblaje en arrastre de
fuerza del saliente y la escotadura.
El interruptor es especialmente ventajoso y
económico de fabricar si el saliente se forma durante la unión de
los elementos de conexión. Ello se puede realizar, por ejemplo,
introduciendo mandril el material del segundo elemento de conexión
en la escotadura del primer elemento de conexión, formando así un
saliente en el segundo elemento de conexión, que está en unión
prensada con el primer elemento de conexión.
A continuación, la invención se explica con más
detalle con la ayuda de un dibujo que muestra ejemplos de
realización.
En el dibujo muestran:
la fig. 1A un primer elemento de conexión;
la fig. 1B un segundo elemento de conexión;
la fig. 1C un interruptor con elementos de
conexión ensamblados;
la fig. 2 un primer ejemplo de realización de un
ensamblaje de los elementos de conexión;
la fig. 3 un segundo ejemplo de realización de
un ensamblaje de los elementos de conexión;
la fig. 4 una vista de un interruptor con unidad
de separación pirotécnica;
fig. 5A un interruptor en estado conductor antes
de la activación de la unidad de separación pirotécnica;
fig. 5B un interruptor en estado separado
después de la activación de la unidad de encendido pirotécnica;
fig. 6 una vista seccional de un interruptor
cerrado;
fig. 7 una vista seccional de un interruptor
abierto.
La figura 1A muestra un primer elemento 2 de
conexión con una escotadura 8. El primer elemento 2 de conexión
puede ser una pieza plana formada por una chapa. Para la fabricación
de la pieza plana, ésta se puede estampar, cortar o fabricar de
otra forma a partir de una chapa. La escotadura 8 puede estamparse
en una pieza plana. También es posible que la escotadura 8 se corte
o taladre en una pieza plana.
La figura 1B muestra un segundo elemento 4 de
conexión. Este segundo elemento 4 de conexión, al igual que el
primer elemento 2 de conexión, puede ser una pieza plana formada por
una chapa. En el segundo elemento 4 de conexión se prevé un
saliente 10. El saliente 10 puede estar configurado en forma de
copa. El saliente 10, en particular, forma una sola pieza con la
pieza plana. Para la fabricación del saliente 10, éste se puede
configurar en la pieza plana mediante embutición. El saliente 10
también se puede soldar directa o indirectamente a la pieza
plana.
Uno de los elementos 2, 4 de conexión puede
presentar un estrangulamiento 5. Este estrangulamiento 5 puede
servir de punto de rotura controlada. Al separar la unión por
explosión, un elemento de conexión se puede deformar con más
facilidad a lo largo del estrangulamiento 5, lo cual permite que el
saliente 10 se separe más fácilmente de la escotadura 8.
En particular, la segunda pieza 4 plana se puede
colocar en estado bruto sobre el primer elemento 2 de conexión y un
mandril (no representado) puede presionar la pieza plana
introduciéndola en la escotadura 8, de modo que se forma el
saliente 10, ensamblándose simultáneamente los elementos 2, 4 de
conexión en unión en arrastre de fuerza.
La figura 1C muestra un interruptor 6 en el que
el elemento 2 de conexión está ensamblado con el segundo elemento 4
de conexión. Preferentemente se prevé una unión de apriete directa.
Ésta puede ser, por ejemplo, una unión prensada en arrastre de
fuerza. En el estado representado está establecida una ruta de
corriente entre el elemento 2 de conexión y el elemento 4 de
conexión.
La unión entre el elemento 2 de conexión y el
elemento 4 de conexión por medio del saliente 10 puede estar
configurada de varias maneras. Si la escotadura 8 y el saliente 10
son de forma cónica, se puede establecer un ajuste prensado
cónico.
La figura 2 muestra una primera unión de los
elementos 2, 4 de conexión, en la que un collar 12 se extiende a lo
largo de la escotadura 8 del primer elemento 2 de conexión. Gracias
al collar 12 aumenta la superficie de apoyo del saliente 10 en la
escotadura 8, lo cual garantiza un mejor cierre de fuerza. El collar
12 se puede configurar, después de formar la escotadura 8,
introduciéndose un mandril en ésta y extrayendo de la escotadura
más material de la pieza plana.
La figura 3 muestra una posible configuración
del elemento 2 de conexión, en la que la escotadura 8 no presenta
ningún collar 12. Este elemento 2 de conexión se puede fabricar de
modo más económico, pero dispone de un menor cierre de fuerza, ya
que el saliente 10 tiene una menor superficie de apoyo en el
elemento 2 de conexión.
La figura 4 muestra un interruptor 6 en estado
montado. Los elementos 2, 4 de conexión están unidos entre sí por
medio de una unión prensada. En el elemento 2 de conexión está
dispuesta una unidad 14 de encendido pirotécnica. Esta unidad 14 de
separación pirotécnica puede presentar un recubrimiento 18 por
extrusión. En el ejemplo de realización representado, el
recubrimiento 18 por extrusión está abierto para poder representar
mejor la unidad 14 de separación pirotécnica.
Para activar la unidad 14 de separación
pirotécnica se puede disponer una conexión eléctrica en un
alojamiento 16 de enchufe. Por medio de la unidad 14 de separación
pirotécnica, se puede establecer una presión mediante el encendido
del fulminante entre el fulminante y el saliente en la cámara de
cilindro, que separe la unión entre los elementos 2, 4 de conexión.
La unidad 14 de separación se puede estanqueizar mediante una junta
15 tórica. La estanqueización permite que la presión de gas en la
cámara de cilindro no disminuya antes de que la copa haya sido
expulsada de la escotadura mediante explosión.
En los elementos 2, 4 de conexión pueden estar
configuradas conexiones 20a, 20b para la conexión a un borne de
batería de seguridad. Las conexiones 20 pueden estar configuradas
formando una sola pieza con los elementos 2, 4 de conexión. En las
conexiones 20 pueden estar configurados, además de los taladros 20,
puntos de apoyo. Las conexiones 20 permiten la conexión a bornes de
polo de batería. De este modo se puede asegurar la ruta de
corriente entre un borne de polo de batería y la red del
vehículo.
La figura 5A muestra un interruptor 6 antes de
la activación de la unidad 14 de separación pirotécnica. Los
elementos 2, 4 de conexión están unidos eléctricamente. La unidad 14
de separación pirotécnica se prevé dentro del recubrimiento 18 por
extrusión. Un flujo de corriente puede discurrir desde la conexión
20a pasando por el elemento 4 de conexión, el elemento 2 de
conexión y la conexión 20b.
En el caso de una colisión desproporcionada, por
ejemplo, de un accidente del vehículo, puede activarse la unidad 14
de separación pirotécnica y encender el fulminante. La presión de
gas causada por el encendido del fulminante hace que el saliente 10
salga de la escotadura 8 y se interrumpa la ruta de corriente entre
el elemento 2 de conexión y el elemento 4 de conexión. El
estrangulamiento 5 sirve aquí para facilitar la separación de los
elementos 2, 4 de conexión. El elemento 2, 4 de conexión se deforma
con más facilidad a lo largo del estrangulamiento 5. Así, durante
la explosión, se ejerce una fuerza menor sobre la conexión 20.
La figura 6 muestra una vista seccional de un
interruptor según un ejemplo de realización. Además de los elementos
antes descritos, el interruptor presenta también una carcasa 22 de
protección. Hacia el interior de esta carcasa 22 de protección gira
una parte del elemento 4 de conexión después del encendido del
fulminante 14. La carcasa de protección evita que el elemento 4 de
conexión pueda penetrar en el compartimento del motor.
Una carcasa 24 encierra el fulminante 14 de
forma estanca. Para ello, una brida 24a de conexión puede envolver
estrechamente el collar 8. Se puede prever una junta 28 que impida
que el gas salga de la cámara de cilindro tras el encendido del
fulminante 14. En el montaje, la brida 24a de conexión de la carcasa
24 se inserta sobre el collar 8. El fulminante 14 se puede insertar
previamente en la carcasa 24.
Para aprovechar mejor la presión de gas en la
cámara de cilindro después del encendido del fulminante para la
separación de los elementos 2, 4 de conexión entre sí, la copa 10
puede presentar una cavidad en la dirección de la cámara de
cilindro. En esta cavidad se puede generar una mayor presión de gas,
lo que fomenta la separación de la unión.
La figura 7 muestra el interruptor según la
figura 6 en un estado abierto. Unicamente la carcasa 24 está
representada en un estado no seccionado.
El interruptor según la invención se distingue
por una fabricación económica y sencilla. Además, después de la
activación de la unidad de encendido pirotécnica, el interruptor se
puede volver a ensamblar, de forma que se puede prescindir de la
sustitución de componentes.
Claims (16)
1. Interruptor para líneas de alimentación
eléctrica, en particular, líneas de energía o líneas de batería, de
vehículos motorizados, con
- un primer elemento (2) de conexión y
- un segundo elemento (4) de conexión, en el
que,
- en estado conductor del interruptor (6),
discurre una ruta de corriente entre el primer elemento (2) de
conexión y el segundo elemento (4) de conexión,
caracterizado porque
- el primer elemento (2) de conexión está
formado por una pieza plana conductora,
- porque en el primer elemento (2) está
configurada una escotadura (8),
- porque el segundo elemento (4) de conexión
está formado por una pieza plana conductora,
- porque en el segundo elemento (4) de conexión
está configurado un saliente (10) que se corresponde con la
escotadura (8), de modo que, en estado conductor del interruptor
(1), el saliente (10) está dispuesto en arrastre de fuerza en la
escotadura (8).
2. Interruptor según la reivindicación 1,
caracterizado porque al menos una pieza plana está fabricada
a partir de una chapa.
3. Interruptor según la reivindicación 2,
caracterizado porque al menos una pieza plana se ha
configurado a partir de una chapa mediante un procedimiento de
separación.
4. Interruptor según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque la escotadura (8) presenta un
collar (12).
5. Interruptor según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque la escotadura (8) está estampada
en la pieza plana.
6. Interruptor según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque el saliente (10) está formado a
partir de la pieza plana en una sola pieza.
7. Interruptor según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado porque el saliente (10) está estirado a
partir de la pieza plana.
8. Interruptor según la reivindicación 7,
caracterizado porque el saliente (10) es una copa embutida,
que se corresponde con la escotadura (8).
9. Interruptor según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado porque el saliente (10) está formado en
disminución en la dirección que se extiende desde la pieza
plana.
10. Interruptor según una de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el saliente (10)
se embute a partir de la pieza plana durante el ensamblaje del
primer elemento (2) de conexión con el segundo elemento (4) de
conexión.
11. Interruptor según una de las
reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque el saliente
(10) forma con la escotadura un ajuste prensado cónico después del
ensamblaje.
12. Interruptor según una de las
reivindicaciones 4 a 11, caracterizado porque una unidad (14)
de separación está prevista en el primer elemento (2) de conexión
de manera que la unidad (14) de separación pueda separar la unión
en arrastre de fuerza entre el primer elemento (2) de conexión y el
segundo elemento (4) de conexión.
13. Interruptor según la reivindicación 12,
caracterizado porque la unidad (14) de separación provoca la
aceleración de un bulón en la dirección del saliente (10), de modo
que se pueda separar así la unión en arrastre de fuerza.
14. Procedimiento para la fabricación de un
interruptor para vehículos motorizados, en particular, un
interruptor según una de las reivindicaciones 1 a 11, mediante la
formación de un primer elemento de conexión y la formación de un
segundo elemento de conexión,
caracterizado por
la formación del primer y del segundo elemento
de conexión a partir de una pieza plana conductora, la formación de
una escotadura en la pieza plana del primer elemento de conexión, la
formación en la pieza plana del segundo elemento de conexión de un
saliente que se corresponde con la escotadura, y la unión del primer
elemento de conexión con el segundo elemento de conexión mediante
el ensamblaje en arrastre de fuerza de el saliente y la
escotadura.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque el saliente se configura durante el
ensamblaje de los elementos de conexión.
16. Procedimiento según la reivindicación 14 ó
15, caracterizado porque el saliente se configura mediante
embutición.
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