ES2577008T3 - Relé electromagnético - Google Patents

Abstract

Relé electromagnético (1), en particular relé de automóvil, con una culata magnética (2) y con una bobina de relé (7), así como con una armadura basculante (4) que puede pivotar alrededor de un eje de giro (3), en la que un contacto móvil (5) está sujeto con respecto a al menos un primer contacto fijo (6a, 6b), con un actuador piezoeléctrico apilado (9), caracterizado por que su dirección de curso de fuerza (h) discurre en paralelo al eje de giro (3) de la armadura basculante (4), a consecuencia de su excitación mantiene cerrado el contacto móvil (5) en el caso de una bobina de relé (7) sin corriente.

Description

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DESCRIPCION

Rele electromagnetico

La invencion se refiere a un rele electromagnetico, en particular a un rele de automovil con una culata magnetica y con una bobina de rele, asf como con un contacto movil sujeto con respecto a al menos un primer contacto fijo, que en el caso de una bobina de rele sin corriente se mantiene cerrado por un actuador piezoelectrico a consecuencia de su excitacion. Un rele de este tipo se conoce por el documento WO 2005/001868 A1.

Un rele, tal como se emplea en particular tambien de manera variada en un automovil como conmutador electromagnetico se activa a traves de un circuito de control en el que esta situada la bobina de rele y conmuta habitualmente al menos un circuito adicional en el que esta conectado por ejemplo un electromotor, una bomba de gasolina o con frecuencia tambien componentes de automovil relevantes para la seguridad, por ejemplo un sistema de inyeccion de combustible.

En principio se diferencia entre reles monoestables y biestables. Un rele monoestable, tanto como para atraer como tambien para sujetar la armadura, requiere un flujo de corriente duradero a traves de la bobina de rele (devanado excitador), para adoptar y mantener la posicion de trabajo (EIN). Si se interrumpe el flujo de corriente entonces el rele va de manera autarquica a su posicion de reposo (AUS). Un rele biestable en el estado sin corriente puede presentar dos estados estables diferentes, para lo que en el caso de un impulso de corriente generado en el circuito de control se conmuta al otro estado de conmutacion respectivamente y conserva a este hasta el siguiente impulso de control. El rele biestable debe excitarse por lo tanto activamente para llegar a una posicion de conmutacion definida.

En particular en el ambito automovilfstico se desea, o se exige reles con la menor potencia posible, con excitacion de rele de ahorro de corriente, especialmente las potencias perdidas y en particular las perdidas duraderas condicionan una emision de CO2del automovil correspondientemente elevada.

El documento WO 2005/001868 A1 divulga un rele electromagnetico de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

Para facilitar reles de poca potencia, por el documento DE 43 25 619 A1 se conoce conectar en serie dos reles en una primera fase en la que es necesaria una tension de atraccion relativamente grande para la armadura, en paralelo e inmediatamente despues del cierre del contacto de circuito de trabajo en una segunda fase en la que solamente es necesaria una tension de retencion comparativamente reducida.

En el caso de un rele conocido por el documento DE 44 10 819 A1 un conmutador puentea un resistor de retencion que ajusta la corriente de retencion del devanado excitador del rele. Como consecuencia del puenteo del resistor, en el primer momento del encendido del devanado excitador se facilita una corriente de atraccion comparativamente grande.

Por el documento DE 10 2005 037 410 A1 se conoce inmediatamente despues de la atraccion realizada del rele en el circuito de excitador reducir a traves de un microcontrolador el suministro de tension a un mmimo que mantiene el contacto de cierre.

En el caso de un rele conocido por el documento DE 10 2008 023 626 A1 el control de rele esta configurado en el caso de una corriente de rele para controlar la corriente de excitador mediante un conmutador, de manera que a traves del devanado excitador fluye en primer lugar una corriente de atraccion, y al cabo de un tiempo de atraccion una corriente de retencion que es menor que la corriente de atraccion.

Tambien por el documento DE 92 12 266 U1 se conoce reducir la potencia perdida en la bobina de rele durante el control de un rele inmediatamente despues del tiempo de atraccion mediante una modulacion de duracion de impulsos de la corriente de bobina.

La invencion se basa en el objetivo de indicar un rele electromagnetico adecuado, preferentemente como rele de automovil que funcione en particular durante el funcionamiento de retencion (EIN) con la menor potencia posible.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invencion mediante las caractensticas de la reivindicacion 1. Las configuraciones ventajosas, perfeccionamientos y variantes son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Para ello el rele presenta un actuador piezoelectrico apilado, tambien denominado en lo sucesivo actuador piezoelectrico, con direccion de curso de fuerza que discurre en paralelo respecto al eje de giro de una armadura basculante, y forma por tanto un sistema tnbrido con comportamiento monoestable en el caso de una toma de corriente solo muy reducida. El contacto movil o de conmutacion se mantiene cerrado en el caso de un devanado excitador sin corriente por medio del actuador piezoelectrico, preferentemente de manera indirecta a traves de la armadura basculante, en la que esta presente el contacto movil en forma de un contacto de resorte pretensado por

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resorte.

Aunque el rele de acuerdo con la invencion puede compararse por tanto a un sistema biestable segun el principio del funcionamiento de retencion. Sin embargo en el funcionamiento de retencion la bobina de rele o el devanado excitador a diferencia de un rele monoestable habitual no tiene corriente. El actuador piezoelectrico necesita unicamente en su excitacion un flujo de corriente corto, mientras que inmediatamente despues de este en el caso de una corriente de fuga muy reducida unicamente debe presentarse una tension (funcionamiento de retencion). Dado que el actuador piezoelectrico por tanto casi funciona sin potencia y la bobina de rele no tiene corriente el rele de acuerdo con la invencion funciona en el funcionamiento de retencion tambien practicamente sin potencia.

El sistema de rele piezoelectrico tubrido facilitado por ello es particularmente adecuado para la conexion segura. El comportamiento monoestable garantiza que el rele piezoelectrico en el caso de una cafda de tension, particularmente en una cafda de la tension de red de a bordo de un automovil, pase de manera fiable autarquicamente a un estado definido. Dado que en el funcionamiento de retencion, y en el caso de una bobina de rele sin corriente, el actuador piezoelectrico solamente mantiene el cierre de contacto mientras que este presente su tension de excitacion, se realiza una apertura de contacto espontanea durante la cafda de la tension de excitacion a consecuencia de la cafda de tension de la tension de suministro o de red de abordo.

Debido al estado de retencion o de reposo mantenido practicamente sin potencia, el rele de acuerdo con la invencion es extremadamente ventajoso, en particular en el ambito automovilfstico dado que la potencia perdida reducida va acompanada de un ahorro correspondiente de CO2 del automovil. Ademas el desarrollo de temperatura de la bobina de rele del sistema de rele piezoelectrico tubrido de acuerdo con la invencion, es decir, la temperatura de funcionamiento es considerablemente menor en comparacion con los reles convencionales y se aproxima a la temperatura ambiente. Esto ofrece la ventaja considerable de una configuracion particularmente flexible o variable del espacio de montaje para el rele piezoelectrico.

Aunque se conoce fundamentalmente equipar un rele con un actuador piezoelectrico (alargador piezoelectrico). Sin embargo, en el caso de estos reles, tal como se conocen por ejemplo por el documento DE 36 03 020 C2, por el WO 1989/02659 A1, el DE 198 13 128 A1 o el DE 10 2006 018 669 A1, un actuador piezoelectrico realizado particularmente como transformador de flexion piezoelectrico sustituye a la bobina o devanado excitador e interviene directamente en el contacto de cierre.

Tambien en el caso de un disparador de corriente residual conocido por el documento DE 41 18 177 A1 se emplea un actuador piezoelectrico que interviene en el contacto mecanico directo en la armadura basculante. Sin embargo el actuador piezoelectrico, adicionalmente o alternativamente a un devanado excitador que rodea el ramal de polo de una culata magnetica en forma de U para despegar la armadura basculante de la superficie de polo para apoyar un resorte de retroceso mecanico que interviene en la armadura basculante para la superacion de una fuerza de adhesion no deseada.

El actuador piezoelectrico del rele de acuerdo con la invencion esta realizado como actuador (piezoelectrico) apilado cuya direccion de curso de fuerza discurre en paralelo al eje de giro de la armadura basculante. Para aumentar el curso de fuerza generado por el actuador piezoelectrico a consecuencia de su excitacion esta prevista de manera adecuada una transmision de palanca que convierte el curso de fuerza en un curso de apriete para fijar de manera separable un elemento de traccion sujeto en el lado de la armadura basculante o en el lado de contacto movil. La relacion de transmision es de manera adecuada 2:1, de manera que un curso de fuerza del actuador piezoelectrico de por ejemplo > 15 pm lleva a un curso de apriete de > 30 pm.

El elemento de traccion sujeto en un lado en la armadura basculante o contacto movil (contacto de conmutacion o inversor) esta guiado en una configuracion ventajosa en el lado de extremo libre en un intersticio de apriete, y allf se sujeta en arrastre de fuerza a consecuencia de la excitacion del actuador piezoelectrico.

El intersticio de apriete esta previsto preferentemente en la culata magnetica. Para ello en la rama de polo paralela a la armadura basculante de la culata magnetica de manera adecuada en forma de L esta facilitada una hendidura fabricada mediante un rebaje de material que discurre radialmente con respecto a la bobina de rele, y esta interrumpida o cerrada en un lugar adecuado por un travesano delgado, formado por el material de culata magnetica. Por ello partiendo de un punto de basculacion o de giro formado por el travesano de material en la direccion del actuador piezoelectrico estan formados un brazo de palanca solicitado por este, y en la otra direccion hacia el intersticio de apriete un ramal de apriete de una palanca de apriete que pivota alrededor del punto de giro. La longitud del brazo de apriete es en este caso preferentemente mayor, preferentemente al menos el doble de grande de la longitud del brazo de palanca.

En el estado de montaje el actuador piezoelectrico que solicita la palanca de apriete se apoya en una rama de soporte cuya distancia respecto a la palanca de apriete esta adaptada a la altura de actuador del actuador piezoelectrico. Con respecto a la bobina de rele un ramal de funcionamiento axial que discurre en angulo recto a la rama de polo radial esta provisto preferentemente con una bolsa de alojamiento en forma de U para el actuador piezoelectrico. Los ramales de U paralelos entre sf se convierten gradualmente en los ramales de apoyo o en los

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ramales de apriete del ramal de polo.

La armadura basculante esta articulada a la rama de funcionamiento a traves del eje de giro. Ademas de manera adecuada un nucleo magnetico de la bobina de rele rodeado por el devanado excitador esta guiado por un lado contra la armadura basculante, y por otro lado en la culata magnetica, es decir esta fijado al ramal de polo enfrentado a la armadura basculante, por ejemplo remachado.

Para impedir de manera fiable un deslizamiento (radial) del elemento de traccion desde el intersticio de apriete abierto este esta formado por una ranura de apriete en forma de acanaladura en la que esta insertado de manera segura el elemento de traccion. Una leva de apriete, que se engrana en la ranura de apriete esta prevista de manera conveniente en la palanca de apriete, mientras que la ranura de apriete se encuentra entonces en el lado de intersticio enfrentado en el ramal de polo de la culata magnetica que permanece.

El contacto movil esta realizado preferentemente como contacto de resorte para generar una fuerza de retroceso de resorte que interviene en la armadura basculante. Para ello un elemento de resorte aproximadamente en forma de L esta curvado o formado de manera adecuada, estando fijado uno de los brazos de resorte acodado en el ramal funcional de la culata magnetica y el otro brazo de resorte en la armadura basculante.

Dado que el actuador piezoelectrico de manera conocida se comporta de modo similar a un condensador durante la toma de corriente, por un lado solamente en el momento de la generacion de la fuerza de apriete es necesario un flujo de corriente. Por otro lado, para separar de manera segura la sujecion por apriete durante la cafda de la tension de control para la excitacion del actuador piezoelectrico un resistor ohmico adecuado esta conectado a este en paralelo. Por ello esta garantizado que el rele pase de manera segura al estado predefinido, en particular debido a una apertura correspondientemente fiable del contacto de cierre o a traves del cambio de contacto en el caso de un contacto inversor.

Los componentes del rele de acuerdo con la invencion estan montados preferentemente de manera fiable en una carcasa de rele formada de un zocalo de aparato y una cubierta de carcasa. En este caso tanto a la bobina de rele como tambien al actuador piezoelectrico esta asociado en el interior de la carcasa un sistema electronico de control preferentemente comun. Desde el zocalo de carcasa salen los contactos de cierre o inversores, asf como los contactos de control para el sistema electronico como conexiones de enchufe plano. Las conexiones del actuador piezoelectrico estan conectados en el interior de carcasa con el sistema electronico.

A continuacion se explican con mas detalle ejemplos de realizacion de la invencion mediante un dibujo. En el muestran:

Fig. 1 esquematicamente un rele electromagnetico con una bobina de rele en una culata magnetica con armadura basculante que puede pivotar en ella y un actuador piezoelectrico que mantiene cerrado un contacto de cierre o inversor en el caso de un devanado excitador sin corriente por medio de un elemento de traccion, Fig. 2 en vista lateral detallada la culata magnetica con ramal de polo hendido formando una palanca de apriete,

Fig. 3 en vista detallada en perspectiva el rele electromagnetico con vista al actuador piezoelectrico con la carcasa

abierta,

Fig. 4 una vista adicional en perspectiva del rele electromagnetico con vista al contacto de cierre o inversor y al elemento de traccion,

Fig. 5 una primera representacion en despiece del rele con zocalo de carcasa parcialmente montado, culata separada y bobina de rele, asf como una cubierta de carcasa,

Fig. 6 el rele en representacion en despiece diferenciada, y Fig. 7 un diagrama de bloques del rele electromagnetico.

Las piezas que se corresponden entre sf estan provistas en todas las figuras con los mismos signos de referencia.

La Figura 1 muestra esquematicamente el rele 1 con una culata magnetica 2 con armadura basculante 4 que puede pivotar en ella alrededor de un eje de giro 3 en la que esta sujeto un contacto movil 5. El contacto movil 5 se encuentra en la posicion cerrada con un contacto fijo (contacto de reposo) 6a, asf como en la posicion abierta hacia un contacto fijo adicional 6b (contacto de cierre), de manera que en conjunto esta formado un contacto de conmutacion o inversor.

Entre la armadura basculante 4 y un ramal de polo 2a paralelo a este de la culata magnetica 2 en forma de L se encuentra la bobina de rele 7 denominada en lo sucesivo tambien devanado excitador con su nucleo magnetico 8. Con respecto a la bobina de rele 7 discurren el nucleo magnetico 8 asf como un ramal funcional 2b de la culata magnetica 2 en direccion axial x, mientras que la armadura basculante 4 y el ramal de polo 2a de la culata magnetica 2 discurre a este respecto en direccion radial y. Cerca del ramal funcional 2b, o de su transicion entre este y el ramal de polo 2a de la culata magnetica 2 se encuentra un actuador piezoelectrico 9. Este esta realizado como actuador piezoelectrico apilado (stack).

Enfrentado al ramal funcional 2b de la culata magnetica 2 se encuentra un elemento de traccion 10 denominado

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tambien en lo sucesivo resorte de apriete que recubre el lado abierto de la culata magnetica 2 en forma de U y por un lado esta sujeto en la armadura basculante 4, as^ como por otro lado en el ramal de polo 2a de la culata magnetica 2. El extremo de resorte 10a asociado a la armadura basculante 4 del elemento de traccion 10 esta sujeto de manera separable en la armadura basculante 4, mientras que el extremo de apriete 10b enfrentado del elemento de traccion 10 esta fijado por apriete en un intersticio de apriete 11 previsto en el ramal de polo 2a (Fig. 2) en el caso de una armadura basculante 4 atrafda y por tanto contactos cerrados 5, 6a. En este estado la bobina de rele 7 puede controlarse sin corriente sin que la armadura basculante 4 caiga y por consiguiente se abra el contacto 5, 6a.

Por ello se facilita un sistema de rele piezoelectrico hnbrido para la conexion segura con comportamiento monoestable y toma de corriente extremadamente reducida. Dado que la bobina de rele 7 en el funcionamiento de retencion mostrado esta sin corriente y el actuador piezoelectrico 9 para mantener la fuerza de apriete Fk generada a consecuencia de su excitacion o solicitacion de tension, que sujeta el elemento de traccion 10 con la armadura atrafda 4 unicamente requiere la tension de excitacion necesaria, y las corrientes de fuga en el caso de un actuador piezoelectrico apilado 9 de este tipo son extremadamente reducidas, se alcanza el cierre de contacto de los contactos 5, 6a casi sin potencia. Esto es extremadamente ventajoso en particular en el ambito automovilfstico, dado que la potencia perdida de un rele con cada vatio de potencia electrica va acompanado de una emision de CO2 correspondientemente alta del automovil.

La Fig. 2 muestra en una vista lateral al ramal de polo 2a de la culata magnetica 2 una palanca de apriete 12 configurada en el ramal de polo 2a, que esta formada en el ramal de polo 2a a traves de una hendidura longitudinal 13 que discurre en direccion radial y. A lo largo de la hendidura longitudinal 13 (hendidura de material o radial) esta presente o permanece un travesano de material 14, que forma un punto de giro alrededor del eje de giro 15 indicado con trazo a rayas y cierra la hendidura longitudinal 13 practicamente de manera local. Entre el punto de giro o el eje de giro 15 y el lugar del actuador piezoelectrico 9 se origina por tanto un brazo de palanca a, mientras que entre el punto de giro 14 y el intersticio de apriete 11 se origina un ramal de apriete b. En este caso el ramal de apriete b en el ejemplo de realizacion es casi el doble de largo que el brazo de palanca a (b > 2a).

En la altura de actuador h que discurre en la direccion z del actuador piezoelectrico, distanciado con respecto a la palanca de apriete 12 en la culata magnetica 2 esta introducido un ramal de apoyo 16 en el que se apoya el actuador piezoelectrico 9 que acciona la palanca de apriete 12 a consecuencia de su activacion. De acuerdo con el sistema de coordenadas cartesiano representado, la fuerza de apriete Fk generada por el actuador piezoelectrico 9 asf como su direccion de curso discurre en la direccion z, mientras que la hendidura longitudinal 13 que forma la palanca de apriete 12 discurre en direccion radial y.

De la Fig. 2 puede distinguirse de manera comparativamente clara tambien la configuracion del intersticio de apriete 11. Asf en el ramal de polo 2a de la culata magnetica 2 en la zona del intersticio de apriete 11 esta configurada una ranura de apriete 11a en la que esta insertado el extremo de apriete 10b del elemento de traccion 10 y por tanto esta asegurado contra un ladeo en direccion radial y. En la hendidura de apriete 11a se engrana una leva de apriete 11 b al intercalar el extremo de apriete 10b del elemento de traccion 10, que esta conformada en la palanca de apriete 12 y allf en el extremo libre de su ramal de apriete b.

Las figuras 3 a 6 muestran una forma de realizacion preferente del rele 1 de acuerdo con la invencion en diferentes vistas en perspectiva (Fig. 3 y 4), asf como en representaciones en despiece detalladas de manera diferente (Fig. 5 y 6).

De la Fig. 3 puede verse de manera comparativamente clara el elemento de traccion 10 insertado en el intersticio de apriete 11 y apretado en su extremo de apriete 10d. Puede distinguirse ademas el nucleo magnetico 8 remachado en el ramal de polo 2a, que atraviesa la bobina de rele o devanado excitador 7, y esta apoyado con una cabeza 17 (Fig. 6) en el lado la armadura en un cuerpo o soporte de bobina 18 (Fig. 4).

Para la disposicion particularmente funcional y de ahorro de espacio del actuador piezoelectrico 9 en el ramal funcional 2b de la culata magnetica 2 esta introducida una bolsa de alojamiento 19 en forma de U. Sus brazos en U 19a y 19b paralelos entre sf se convierten gradualmente en el ramal de apriete 12 (superior) o en el ramal de apoyo 16 (inferior) del ramal de polo 2a.

El actuador piezoelectrico 9 esta puesto en contacto con elementos de contacto 20a, 20b que a su vez estan unidos con un sistema electronico 21 para el control de rele. Con el sistema electronico 21 estan unidos tambien elementos de contacto 22a, 22b, que estan puestos en contacto con los extremos de bobinado de la bobina de rele 7 de un modo no representado con detalle. Estos elementos de contacto 22a, 22b estan fijados al cuerpo de bobina 18, tal como puede verse desde la Fig. 6. El sistema electronico 21 esta unido ademas con conexiones de control 23a, 23b tal como estan representados en la Fig. 6.

Tal como puede verse de las Fig. 4 y 6 de manera comparativamente clara el contacto movil 5 esta realizado como contacto de resorte. Para ello un elemento de resorte 24 en forma de L presenta un brazo de resorte 24a sujeto al ramal funcional 2b de la culata magnetica, asf como un brazo de resorte adicional 24b, que esta guiado en el lado exterior de la armadura basculante 4 apartado de la bobina de rele 7 y allf esta unido con esta. El elemento de

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resorte 24 y por tanto el contacto de resorte o movil 5 provoca una fuerza de retroceso Fr sobre la armadura basculante 4 en la direccion x, de manera que cae apoyado por la fuerza de resorte correspondiente, cuando tanto la bobina de rele 7 esta sin corriente como tambien el actuador piezoelectrico 9 esta sin tension, y por tanto el intersticio de apriete 1 esta abierto.

Los componentes y elementos constructivos descritos y representados del rele 1 estan montados en uno o sobre un zocalo de carcasa 25 que en el estado final de montaje esta cubierto mediante una cubierta de carcasa 26 preferentemente estanca a la suciedad y a la humedad. Del zocalo de carcasa 25 aproximadamente cuadrado en seccion transversal, en el lado de suelo salen conexiones de contacto Ki, K2 (conexion de contacto de cierre o de reposo) de los contactos fijos 6a (contacto de reposo) o 6b (contacto de cierre), al menos una conexion de contacto K3 (conexion de control 23a y/o 23b) der sistema electronico 21, al menos una conexion de contacto K4 (conexion de contacto de bobina) de la bobina de rele 7, asf como una conexion de contacto K5 (conexion de contacto de conmutacion) del contacto movil o de conmutacion o inversor 5.

En la Fig. 7 esta representado un diagrama de circuito del rele piezoelectrico electromagnetico 1 de acuerdo con la invencion. Un trayecto o ruta de conmutacion 27 en el que una carga 28, a modo de ejemplo una bomba de gasolina o un electromotor, esta conectada en serie con el contacto de cierre 6b entre el polo positivo y el polo negativo o masa de una tension de suministro Uv, se conecta de manera separada galvanicamente de una ruta o circuito de control 29 del rele 1. Mientras que en la Fig. 4 el rele electromagnetico 1 se muestra en el estado encendido (EIN), en la Fig. 7 se representa el estado apagado (AUS).

El sistema electronico 21 se suministra con una tension de control Us que se obtiene en un automovil de su tension de red de abordo. Al actuador piezoelectrico 9 esta conectada en paralelo electricamente un resistor ohmico R para separar de manera segura en el caso de cafda de la tension de control Us la fijacion por apriete del elemento de traccion 10 en el intersticio de apriete 11. En un caso de avena de este tipo el contacto movil 5 pasa del estado de trabajo o de cierre mostrado al estado de conmutacion seguro con la puesta en contacto en el contacto de conmutacion 6b.

Lista de numeros de referencia

1

rele 20b elemento de contacto

2

culata magnetica 21 sistema electronico

2a

ramal de polo 22a elemento de contacto

2b

ramal funcional 22b elemento de contacto

3

eje de giro 23a conexion de control

4

armadura basculante 23b conexion de control

5

contacto movil 24 elemento de resorte

6a

contacto de cierre 24a brazo de resorte

6b

contacto de reposo 24b brazo de resorte

7

bobina de rele 25 zocalo de carcasa

8

nucleo magnetico 27 ruta/circuito de conmutacion

9

actuador piezoelectrico 28 carga

10

elemento de traccion 29 trayecto/circuito de control

10a

extremo de resorte

10b

extremo de apriete a brazo de palanca

10d

extremo de apriete b ramal de apriete

11

intersticio de apriete h altura de actuador

11a

ranura de apriete Fk fuerza de apriete

11b

leva de apriete Fr fuerza de retroceso de resorte

12

palanca de apriete K1 conexion de contacto de cierre

13

hendidura longitudinal K2 conexion de contacto de reposo

14

travesano de material K3 conexion de contacto de bobina

15

punto/eje de giro K4 conexion de contacto de bobina

16

ramal de apoyo K5 conexion de contacto de conmutacion

18

cuerpo de bobina Us tension de control

19

bolsa de alojamiento Uv tension de suministro

19a

brazo de U X direccion axial

19b

brazo de U y direccion radial

20a

elemento de contacto

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   REIVINDICACIONES

   1. Rele electromagnetico (1), en particular rele de automovil, con una culata magnetica (2) y con una bobina de rele (7), as^ como con una armadura basculante (4) que puede pivotar alrededor de un eje de giro (3), en la que un contacto movil (5) esta sujeto con respecto a al menos un primer contacto fijo (6a, 6b), con un actuador piezoelectrico apilado (9), caracterizado por que su direccion de curso de fuerza (h) discurre en paralelo al eje de giro (3) de la armadura basculante (4), a consecuencia de su excitacion mantiene cerrado el contacto movil (5) en el caso de una bobina de rele (7) sin corriente.
2. 2. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por una transmision de palanca (a, b) para convertir un curso de fuerza generado por el actuador piezoelectrico apilado (9) a consecuencia de su excitacion en un curso de apriete para la fijacion por apriete separable de un elemento de traccion (10) sujeto en el lado de armadura basculante y/o contacto movil.
3. 3. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por que el elemento de traccion (10) sujeto por un lado en la armadura basculante (4) esta guiado en el lado de extremo libre hacia un intersticio de apriete (11) y a consecuencia de la excitacion del actuador piezoelectrico apilado (9) esta sujeto en arrastre de fuerza en el intersticio de apriete (11).
4. 4. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la culata magnetica (2) presenta una palanca de apriete (12) que puede pivotar alrededor de un punto de giro o basculamiento (15) con un brazo de palanca (a) solicitado por el actuador piezoelectrico apilado (9) y con un brazo de apriete (b) guiado hacia el intersticio de apriete (11).
5. 5. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que la palanca de apriete (12) esta fabricada mediante una hendidura radial (13) introducida en la culata magnetica (2), en particular en su ramal de polo (2a), que esta formada por un travesano de material (14) que representa el punto de giro (15) .
6. 6. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con la reivindicacion 4 o 5, caracterizado por que el brazo de apriete (b) es mas largo, en particular al menos el doble de largo que el brazo de palanca (a).
7. 7. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que el elemento de traccion (10) esta orientado de manera axial y el intersticio de apriete (11) de manera radial respecto a la bobina de rele (7).
8. 8. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que la culata magnetica (2) presenta un ramal de apoyo (16) distanciado con respecto a la palanca de apriete (12), en el que se apoya el actuador piezoelectrico apilado (9) que acciona la palanca de apriete (12) a consecuencia de su excitacion.
9. 9. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado por que la distancia entre la palanca de apriete (12) y el ramal de apoyo (16) esta adaptada a la altura de actuador (h) que discurre en la direccion de curso (z) del actuador piezoelectrico apilado (9).
10. 10. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por una culata magnetica (2) en forma de L con un ramal de polo radial (2a) con respecto a la bobina de rele (7) y un ramal funcional axial (2b) en el que esta articulada la armadura basculante (4) a traves del eje de giro (3).
11. 11. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado por que el ramal funcional (2b) presenta una bolsa de alojamiento en forma de U (19) para el actuador piezoelectrico apilado (9), en el que los ramales de U (19a, 19b) paralelos unos a otros se convierten en el ramal de apriete (12) o en el ramal de apoyo (16) del ramal de polo (2a).
12. 12. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 11, caracterizado por que el intersticio de apriete (11) esta formado por una leva de apriete (11 b) prevista preferentemente en la palanca de apriete (12) y por una ranura de apriete (11a) a modo de acanaladura, en la que se engrana la leva de apriete (11 b) asegurando el elemento de traccion (10) frente a un ladeo radial.
13. 13. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el contacto movil (5) esta realizado como contacto de resorte para generar una fuerza de retroceso de resorte (Fr) que interviene en la armadura basculante (4).
14. 14. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con la reivindicacion 13, caracterizado por que un elemento de resorte (24) aproximadamente en forma de L del contacto de resorte esta curvado de tal manera que uno de los ramales de resorte (24a) acodado esta fijado en el ramal funcional (2a) de la culata magnetica (2) y el ramal de resorte adicional (24b) esta fijado en la armadura basculante (4).
15. 15. Rele electromagnetico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que mediante la formacion de un contacto inversor (5, 6a, 6b) un segundo contacto fijo (6b) esta unido con un resistor (R) ohmico conectado en paralelo con el actuador piezoelectrico apilado (9).