ES2910430T3 - Cerradura con sensor de posición para la cubierta del motor de un vehículo - Google Patents

Cerradura con sensor de posición para la cubierta del motor de un vehículo Download PDF

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ES2910430T3 ES19739526T ES19739526T ES2910430T3 ES 2910430 T3 ES2910430 T3 ES 2910430T3 ES 19739526 T ES19739526 T ES 19739526T ES 19739526 T ES19739526 T ES 19739526T ES 2910430 T3 ES2910430 T3 ES 2910430T3
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Abstract

Cerradura (100) para la cubierta o capó del motor de un vehículo que comprende: - una caja (1) y un capuchón (10), - un pasador de bloqueo (2) provisto de una cabeza (20) que sobresale del capuchón (10) para acoplar con un alojamiento (201) de una tapa (200) para cerrar la tapa; el pasador de bloqueo (2) está montado de tal manera que realiza un movimiento de desplazamiento giratorio en el capuchón (10) para pasar de una posición de cierre retraída, en la que la cabeza del pasador de bloqueo se acopla con el asiento del capuchón, a una posición de apertura extraída; caracterizado por que el pasador de bloqueo (2) está vacío internamente y comprende un canal pasante axial (21); y la cerradura también comprende: - un pasador central (4) que va montado con posibilidad de deslizamiento axial en el canal pasante axial (21) del pasador de bloqueo, para pasar de una posición retraída en el interior del pasador de bloqueo a una posición extraída en la que una parte superior (45) del pasador central sobresale superiormente desde la cabeza (20) del pasador de bloqueo, - un resorte (M) dispuesto entre la caja (1) y el pasador central (4) para empujar el pasador central (4) y el pasador de bloqueo (2) a la posición extraída, y - medios de detección (3) dispuestos en la caja (1) para detectar cuando el pasador central (4) está en posición retraída o en posición extraída.

Description

DESCRIPCIÓN
Cerradura con sensor de posición para la cubierta del motor de un vehículo
La presente solicitud de patente de invención industrial se refiere a una cerradura para la cubierta [o capó] del motor de un vehículo, y en particular a la cerradura para la tapa del depósito de combustible en vehículos con motor de combustión interna o a una cerradura para la tapa de la toma de carga eléctrica para vehículos con motor eléctrico. Aunque la siguiente descripción se referirá a una tapa para el depósito de combustible, la invención también se extiende a una cerradura para la tapa de la toma de carga eléctrica.
En el mercado se conocen varios tipos de cerraduras [cierres] para las tapas de los depósitos de combustible.
La solicitud de patente de invención EP1295748 a nombre de Volkswagen da a conocer un mecanismo de cierre de una tapa para el depósito de combustible que comprende un conjunto accionador que acciona un perno de desplazamiento giratorio con cabeza en "T" en sección axial, que se acopla en una ranura u ojal obtenido en el asiento de una tapa del tanque de combustible de tal manera que cierra el tanque de combustible de manera segura. Sin embargo, el documento EP1295748 no describe el uso de sensores para detectar el cierre de la tapa o del perno de desplazamiento giratorio.
Es conocida la utilización de sensores, que generalmente consisten en microinterruptores, para detectar el cierre del pasador [clavija] de bloqueo de la cerradura de la tapa. De hecho, cuando la tapa se cierra manualmente, la tapa empuja el pasador de bloqueo, que llega a su posición de final de desplazamiento. Un sensor detecta tal posición de cierre del pasador de bloqueo y envía una señal de confirmación a un accionador que bloquea el pasador de bloqueo en la posición de bloqueo o cierre.
Sin embargo, este sistema de detección se ve perjudicado por un grave inconveniente. De hecho, si el usuario empuja accidentalmente el pasador de bloqueo cuando la tapa está abierta, el pasador de bloqueo alcanzará la posición de cierre. Por lo tanto, el sensor detectará que el pasador de bloqueo está en posición de cierre y el accionador bloqueará el pasador cuando la tapa esté abierta.
Debe tenerse en cuenta que esta actuación involuntaria del pasador de bloqueo es bastante común, considerando por ejemplo las numerosas situaciones en las que el usuario introduce la boquilla de la bomba de combustible en la boca del conducto de combustible que está cerca del pasador de bloqueo.
El documento US2010/045049 da a conocer un dispositivo de apertura y cierre de tapas, con especial referencia a las tapas de los depósitos de combustible de automóviles y motocicletas.
El objeto de la presente invención es eliminar los inconvenientes del estado de la técnica anterior proporcionando una cerradura para la tapa del depósito de combustible de un vehículo de motor que sea fiable y adecuada para evitar la manipulación involuntaria del pasador de bloqueo de la cerradura.
Otro propósito es dar a conocer una cerradura de este tipo que tenga un volumen reducido, un número limitado de piezas, que sea económica y fácil de fabricar e instalar.
Estos propósitos se logran según la invención con las características de la reivindicación independiente 1.
Las realizaciones ventajosas de la invención se desprenden de las reivindicaciones dependientes.
La cerradura de la invención se define en la reivindicación 1.
Características adicionales de la invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada, que se refiere a una realización meramente ilustrativa, no limitativa, ilustrada en las figuras adjuntas, en la que:
La figura 1 es una vista lateral explosionada de las partes de la cerradura de la invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva de la cerradura de la figura 1 en estado ensamblado, sin la tapa. Las figuras 2A y 2B son vistas en sección de dos detalles de la cerradura de la figura 2;
Las figuras 3 y 4 son vistas laterales de la cerradura de la figura 1, respectivamente en posición abierta y en posición cerrada.
Las figuras 5 y 6 son dos vistas axiales tomadas respectivamente a lo largo de los planos de sección V-V y VI-VI de las figura 3 y 4.
Las figuras 7A, 7B y 7C son vistas laterales en perspectiva que muestran un accionamiento accidental del pasador de bloqueo de la cerradura según la invención.
La figura 8 es una vista frontal del accionador de la cerradura según la invención en posición de bloqueo. La figura 9 es una vista lateral del accionador de la figura 8.
La figura 10 es una vista en perspectiva de una parte del accionador de la figura 8.
La figura 11 es una vista frontal del accionador de la cerradura según la invención en posición de desbloqueo.
La figura 12 es una vista lateral del accionador de la figura 11.
La figura 13 es una vista en perspectiva de una parte del accionador de la figura 11.
Las figuras 14A, 14B, 14C, 14D y 14E son vistas laterales en perspectiva que muestran cinco etapas de funcionamiento de la cerradura según la invención.
Con referencia a las figuras, se da a conocer la cerradura de la invención, que generalmente se indica con el número de referencia 100.
En la siguiente descripción, los términos "superior" e "inferior" se referirán a la posición de la cerradura en las figuras, entendiéndose que la cerradura se puede instalar en el vehículo en cualquier dirección.
Con referencia a las figuras 1 y 2, la cerradura (100) comprende una caja (1) y una capuchón (10) que contienen las piezas de la cerradura. Un conector eléctrico (11) está conectado a la caja (1) por medio de una junta.
El capuchón (10) tiene un canal axial (13) (figura 2B) donde se monta un pasador de bloqueo (2). El pasador de bloqueo (2) tiene una cabeza (20) adecuada para enganchar un alojamiento (201) (figura 5) de una tapa (200). La cabeza (20) del pasador de bloqueo tiene una sección axial en forma de T. La cabeza (20) del pasador de bloqueo sobresale del capuchón (10) en posición superior.
El pasador de bloqueo (2) se desplaza en el interior del capuchón con un movimiento de desplazamiento giratorio [rototraslación] para pasar de una posición de apertura extraída (figuras 3 y 5), en la que la tapa (200) está abierta, a una posición de cierre retraída (figuras 4 y 5). 6), en el que la tapa (200) está cerrada y la cabeza (20) del pasador de bloqueo se acopla al alojamiento (201) de la tapa.
Se prevé un acoplamiento helicoidal entre el pasador de bloqueo (2) y la caja (1) o el capuchón (10), de tal forma que se obtenga un movimiento de desplazamiento giratorio del pasador de bloqueo (2). El pasador de bloqueo (2) está interiormente vacío y comprende un canal pasante axial (21) (figuras 5 y 6) que está abierto en posición superior e inferior. Hay un vástago (65) que es integral con la caja (1). El vástago (65) está dispuesto en el canal axial (21) del pasador de bloqueo.
El vástago (65) tiene una protuberancia [relieve] (66) que sobresale hacia el exterior y se acopla en una ranura guía (22) practicada en una superficie interior del pasador de bloqueo (2). La ranura guía (22) tiene forma helicoidal. En vista de lo anterior, el pasador de bloqueo (20) se ve obligado a realizar un movimiento de desplazamiento giratorio. Se monta un pasador central (4) con posibilidad de deslizamiento axial en el vástago (65) y en el canal axial (21) del pasador de bloqueo, para pasar de una posición retraída (figuras 3 y 5), en donde la parte superior (45) del pasador central sobresale de la cabeza (20) del pasador de bloqueo, a una posición retraída (figuras 4 y 6), donde el pasador central está retraído dentro del pasador de bloqueo.
El pasador central (4) tiene un collarín externo (40) que sobresale radialmente hacia el exterior. El vástago (65) tiene un collarín interno (67) que sobresale radialmente hacia adentro. El pasador de bloqueo (2) comprende un reborde (25).
Un resorte (M) está dispuesto dentro del vástago (65) alrededor del pasador central (4). El resorte (M) tiene un primer extremo (M1) que se detiene contra el collarín interno (67) del vástago, y un segundo extremo (M2) que se detiene contra el collarín externo (40) del pasador central. En vista de lo anterior, el resorte (M) empuja el pasador central (4) hacia arriba, hasta que el collarín externo (40) del pasador central queda topando contra el reborde (25) del pasador de bloqueo. En tal situación, el resorte (M) continúa empujando el pasador central (4) y el pasador de bloqueo (2) hacia arriba.
Cuando el collarín (40) del pasador central se detiene contra el reborde (25) del pasador de bloqueo, el pasador central está en posición extraída.
Los medios de detección (3) detectan cuando el pasador central (4) está en posición retraída o en posición extraída.
Los medios de detección (3) están conectados a una unidad de control del vehículo para proporcionar información sobre el estado del pasador central (4).
El pasador central tiene una parte inferior (46) opuesta a la parte superior (45). Ventajosamente, los medios de detección (3) se montan en la caja (1) o en el vástago (65) para detectar cuando la parte inferior (46) del pasador central (4) se acerca a los medios de detección (3) o toca los medios de detección (3) de tal manera que detecten cuando el pasador central (4) ha llegado a su posición retraída.
Ventajosamente, los medios de detección (3) comprenden un interruptor Reed [interruptor por campo magnético o interruptor de lengüeta (30) montado sobre una placa de circuito impreso (31) provista de un orificio para la inserción de una parte inferior del pasador central (4). En tal caso, se dispone de un imán (43) en la parte inferior (46) del pasador central (4).
Cuando el imán (43) del pasador central está cerca del interruptor Reed (30), el interruptor Reed (30) cambia de estado, informando que el pasador central (4) está en posición retraída. El interruptor Reed (30) normalmente está abierto y se cierra cuando el imán (43) del pasador central está cerca del interruptor Reed.
En lugar del interruptor Reed, los medios de detección (2) pueden comprender un microinterruptor dispuesto de manera que sea activado por el extremo inferior del pasador central (4).
La cerradura (100) es del tipo de empuje [o "doble impulso"], y se puede abrir empujando la tapa (200) hacia la cerradura, de tal forma que empuje el pasador de bloqueo (2) hacia adentro.
Para realizar la función de "empuje", la cerradura (100) comprende:
- una leva inferior (6) fijada a la caja (1);
- una leva superior (7) solidaria con el capuchón (10); y
- y al menos un seguidor (50) conectado al pasador de bloqueo (2) y dispuesto entre la leva inferior (6) y la leva superior (7).
La leva inferior (6) puede ser integral con el vástago (65). La leva inferior (6) tiene un cuerpo cilindrico dispuesto alrededor del vástago (65). La leva inferior (6) presenta un borde superior de perfil triangular en dientes de sierra que comprende una pluralidad de rampas (60) que desembocan en correspondientes asientos (61).
Con referencia a la figura 2B, la leva superior (7) está dispuesta en el capuchón (10). La leva superior (7) tiene un cuerpo cilindrico provisto de un borde inferior con perfil de onda cuadrada, que comprende primeras rampas (71) que desembocan en correspondientes asientos (72), y segundas rampas (73) que desembocan en ranuras longitudinales (70 ).
Con referencia a la figura 14B, la leva inferior (6) y la leva superior (7) están dispuestas una frente a la otra, de tal manera que los asientos (61) de la leva inferior están dispuestos en correspondencia con las primeras rampas (71) de la leva superior; los asientos (72) de la leva superior están dispuestos en correspondencia con las rampas (60) de la leva inferior; y las ranuras longitudinales (70) de la leva superior están dispuestas en correspondencia con las rampas (60) de la leva inferior.
La cerradura comprende un anillo (5) que va montado de forma giratoria en un asiento anular (23) obtenido en el pasador de bloqueo (2). Una pluralidad de seguidores (50) sobresalen radialmente del anillo (5). Se puede proporcionar al menos un seguidor (50). Ventajosamente, el número de seguidores (50) puede ser 3 o múltiplo de 3 y en tal caso están dispuestos a la misma distancia angular. Cada seguidor (50) tiene forma hexagonal con una punta hacia arriba y una punta hacia abajo.
La cerradura (100) comprende un dispositivo de bloqueo (9) adecuado para bloquear el pasador de bloqueo (2) en posición de cierre retraída. El dispositivo de bloqueo puede pasar de una posición de bloqueo, en la que bloquea el pasador de bloqueo, a una posición de desbloqueo, en la que desbloquea el pasador de bloqueo.
El dispositivo de bloqueo (9) está controlado por un accionador (8) que es accionado por la unidad de control del vehículo. Por ejemplo, el accionador (8) se activa cuando el vehículo se detiene para llevar el dispositivo de bloqueo a la posición de bloqueo.
El dispositivo de bloqueo (9) comprende una protuberancia (90) que sobresale radialmente del dispositivo de bloqueo y se acopla en un asiento de bloqueo (24) del pasador de bloqueo (2). El asiento de bloqueo (24) puede tener forma anular definida entre dos nervios anulares y se obtiene por encima del asiento anular (23) que aloja el anillo con los seguidores (50).
El accionador (8) comprende un motor eléctrico (80) con un eje impulsor (81) sobre el cual se monta un tornillo (82) que se acopla con un tomillo hembra (83). El tomillo hembra (83) tiene al menos un seguidor (84) que se desliza en una leva (92) del dispositivo de bloqueo (9). Una traslación [movimiento] del tornillo hembra (83) provoca una traslación del dispositivo de bloqueo (9) de tal manera que la protuberancia (90) del dispositivo de bloqueo se acopla o desacopla del asiento de bloqueo (24) del pasador de bloqueo.
El tornillo hembra (83) tiene una sujeción (85) sujeta a un cable de emergencia (86) del que puede tirar manualmente un usuario para mover el dispositivo de bloqueo (9) a su posición de desbloqueo.
Las figuras 7, 8 y 10 muestran el accionador (80) y el dispositivo de bloqueo (9) en posición de bloqueo.
Las figuras 11, 12 y 13 muestran el accionador (80) y el dispositivo de bloqueo (9) en posición de desbloqueo.
Con referencia a la figura 7A, cuando la tapa está abierta, el pasador de bloqueo (2) y el pasador central (4) están en posición extraída, por lo que los medios de detección (3) no detectan el pasador central (4), señalando el estado de apertura.
Si un usuario empuja accidentalmente el pasador central (4) y el pasador de bloqueo (2) a la posición retraída, como se muestra en la figura 7B, los medios de detección (3) detectan la presencia del pasador central (4) y envían una señal a la unidad de control del vehículo. Mientras se presiona el pasador central, los medios de detección (3) señalan la presencia del pasador central.
Por lo tanto, la unidad de control puede programarse de tal manera que tenga un retraso en la lectura de la señal de los medios de detección (3) para evitar una posible señal provocada por una actuación involuntaria del pasador central (4).
Cabe señalar que, moviéndose de forma independiente con respecto al pasador de bloqueo (2), el pasador central (4) no permanecerá en posición cerrada o retraída sin una fuerza externa (tal como la tapa dela referencia (200)) que empuja constantemente el pasador central (4) para que entre en contacto con los medios de detección (3). Por tanto, si el accionador (8) se cierra involuntariamente, el pasador de bloqueo (2) quedará bloqueado, mientras que el pasador central (4) quedará libre para volver a la posición extraída y por tanto la unidad de control del vehículo recibirá la señal de apertura de la tapa.
Luego, cuando el usuario suelta el pasador central (4) y el pasador de bloqueo (2), tal y como se muestra en la figura 7C, el pasador central (4) vuelve a la posición extraída debido al empuje del resorte (M) en el pasador central (4). Así, los medios de detección (3) no detectarán el pasador central e indicarán a la unidad de control la condición de tapa abierta.
Con referencia a las figuras 14A a 14E, se describe el funcionamiento de la cerradura (100).
Como se muestra en la figura 14A, la cerradura (100) está cerrada, por lo que la protuberancia (90) del dispositivo de bloqueo en el asiento de bloqueo (24) del pasador de bloqueo (2) y el pasador de bloqueo (2) no pueden moverse en dirección axial. Cuando el vehículo está parado (y está cerrado), la unidad de control del vehículo controla el accionador (8) que mueve el dispositivo de bloqueo (9) hacia atrás en la dirección de la flecha F1.
Con referencia a la figura 14B, el dispositivo de bloqueo (9) está en posición de desbloqueo; por lo tanto, la protuberancia (9) del dispositivo de desbloqueo no se acopla en el asiento de bloqueo (24) y el pasador de bloqueo se desbloquea. Sin embargo, la cerradura no se abrirá porque el seguidor (50) conectado al pasador de bloqueo se detiene [topa] contra la leva superior (7).
Para abrir la cerradura, el usuario empuja la tapa, que empuja el pasador de bloqueo (2) hacia abajo en la dirección de la flecha F2. El seguidor (50) se detiene contra la rampa (60) de la leva inferior; por tanto, el anillo (5) gira en el sentido de la flecha F3, mientras que el seguidor (50) sigue la rampa (60) hasta el asiento (61) de la leva inferior. La figura 14C muestra cuando el seguidor (50) ha llegado al asiento (61) de la rampa inferior. Ahora, el resorte está comprimido (M) y por lo tanto, cuando el usuario suelta la tapa, el pasador de bloqueo (2) tiende a subir debido al empuje del resorte (M) y el seguidor (50) se mueve hacia arriba en la dirección de la flecha F4, quedando detenido contra la segunda rampa (73) de la leva superior. El anillo (5) gira mientras el seguidor (50) sigue la segunda rampa (73) de la leva superior hacia la ranura longitudinal (70).
La figura 14D muestra cuando el seguidor (50) ha llegado a la ranura longitudinal (70) de la rampa superior. Ahora bien, el pasador de bloqueo (2) tiende a subir por el empuje del resorte (M), por lo que el seguidor (50) se desplaza hacia arriba en la ranura longitudinal (70) de la leva superior en el sentido de la flecha F5. Durante el movimiento hacia arriba del pasador de bloqueo (2), la ranura de guía helicoidal (66) (figura 2A) del pasador de bloqueo se desliza sobre la protuberancia (66) del vástago, provocando una rotación del pasador de bloqueo en la dirección de la flecha F6.
El paso de la ranura guía helicoidal (22) del pasador de bloqueo y la longitud de la ranura longitudinal (70) de la leva superior son tales que permiten una rotación del pasador de bloqueo (2) de aproximadamente 90°. Evidentemente, el dispositivo también puede funcionar con una rotación del pasador de bloqueo inferior a 90°. En consecuencia, la cabeza (20) del pasador de bloqueo gira 90° y desacopla el alojamiento (201) de la tapa (figura 5).
La figura 14D muestra cuando el seguidor (50) ha llegado al final de la ranura longitudinal (70) de la leva superior y por lo tanto la cabeza (20) del pasador de bloqueo gira 90° con respecto a la posición de la figura 14D, de tal manera que se desacopla el alojamiento (201) de la tapa.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Cerradura (100) para la cubierta o capó del motor de un vehículo que comprende:
- una caja (1) y un capuchón (10),
- un pasador de bloqueo (2) provisto de una cabeza (20) que sobresale del capuchón (10) para acoplar con un alojamiento (201) de una tapa (200) para cerrar la tapa; el pasador de bloqueo (2) está montado de tal manera que realiza un movimiento de desplazamiento giratorio en el capuchón (10) para pasar de una posición de cierre retraída, en la que la cabeza del pasador de bloqueo se acopla con el asiento del capuchón, a una posición de apertura extraída;
caracterizado por que
el pasador de bloqueo (2) está vacío internamente y comprende un canal pasante axial (21); y la cerradura también comprende:
- un pasador central (4) que va montado con posibilidad de deslizamiento axial en el canal pasante axial (21) del pasador de bloqueo, para pasar de una posición retraída en el interior del pasador de bloqueo a una posición extraída en la que una parte superior (45) del pasador central sobresale superiormente desde la cabeza (20) del pasador de bloqueo,
- un resorte (M) dispuesto entre la caja (1) y el pasador central (4) para empujar el pasador central (4) y el pasador de bloqueo (2) a la posición extraída, y
- medios de detección (3) dispuestos en la caja (1) para detectar cuando el pasador central (4) está en posición retraída o en posición extraída.
2. La cerradura (100) de la reivindicación 1, en la que
el pasador de bloqueo (2) comprende un reborde (25);
el pasador central (4) comprende un collarín externo (40) que sobresale radialmente hacia el exterior para detenerse contra el reborde (25) del pasador de bloqueo; y el resorte (M) está dispuesto entre la caja (1) y el collarín externo (40) del pasador central.
3. La cerradura (100) de la reivindicación 1 ó 2, en la que el pasador central (4) tiene una parte inferior (46) opuesta a la parte superior (45) y los medios de detección (3) están dispuestos de tal manera que detectan la parte inferior (46) del pasador central (4).
4. La cerradura (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los medios de detección (3) comprenden un interruptor Reed (30) y un imán (43) que está dispuesto en el pasador central (4) para que sea detectado por el interruptor Reed (30).
5. La cerradura (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende un vástago (65) fijado a la caja (1) y dispuesto dentro de del canal pasante axial (21) del pasador de bloqueo; el vástago (65) está provisto de una protuberancia (66) dispuesta en una ranura de guía helicoidal (22) obtenida en una superficie interior del pasador de bloqueo.
6. La cerradura (100) de la reivindicación 5 cuando depende de la reivindicación 2, en la que el vástago (65) tiene un collarín interno (67) y el resorte (M) tiene un primer extremo (M1) en el collarín interno (67) del vástago y un segundo extremo (M2) retenido contra el collarín externo (40) del pasador central.
7. La cerradura (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:
- una leva inferior (6) fijada a la caja (1);
- una leva superior (7) solidaria con el capuchón (10);
- y al menos un seguidor (50) conectado al pasador de bloqueo (2) y dispuesto entre la leva inferior (6) y la leva superior (7).
8. La cerradura (100) de la reivindicación 7, que comprende:
- un anillo (5) que se monta de forma giratoria en un asiento anular (23) del pasador de bloqueo; y - una pluralidad de seguidores (50) que sobresalen radialmente del anillo (5).
9. La cerradura (100) de la reivindicación 7 u 8, en la que
la leva inferior (6) tiene un cuerpo cilíndrico provisto de un borde superior de perfil triangular en dientes de sierra que comprende una pluralidad de rampas (60) que terminan en correspondientes asientos (61); y la leva superior (7) tiene un cuerpo cilíndrico provisto de un borde inferior con perfil de onda cuadrada que comprende primeras rampas (71) que terminan en asientos correspondientes (72) y segundas rampas (73) que terminan en ranuras longitudinales (70).
10. La cerradura (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:
- un dispositivo de bloqueo (9) adecuado para bloquear el pasador de bloqueo (2) y
- un accionador (8) que acciona el dispositivo de bloqueo (9); el accionador (8) está conectado eléctricamente a una unidad de control del vehículo.
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