MX2014007319A - Escudo de campo magnetico para campos electromagneticos y vehiculo que tiene un escudo de campo magnetico integrado. - Google Patents

Escudo de campo magnetico para campos electromagneticos y vehiculo que tiene un escudo de campo magnetico integrado.

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Abstract

La invención se refiere a un escudo de campo magnético para campos electromagnéticos, preferiblemente en el rango de frecuencias de 50 Hz a 200 kHz, que comprende esencialmente una hoja de material compuesto (1) formada a partir de al menos tres capas (1.1, 1.2, 1.3; 1.1, 1.21, 1.22, 1.3 1, 1.32) dispuestas una encima de la otra, en donde al menos una de las capas está hecha de hoja de acero eléctrico o tira de acero eléctrico. Con el fin de proporcionar a bajo costo un escudo de campo magnético tal que tenga bajo peso y buen efecto protector o de blindaje, se propone que al menos una de las capas esté hecha de hoja de acero y al menos una de las capas esté hecha de plástico y/o elastómero, en donde la por lo menos una capa (1.3; 1.31, 1.32) hecha de plástico y/o de elastómero une integralmente juntas la por lo menos una capa (1.1) hecha de hoja de acero eléctrico/tira de acero eléctrico y la por lo menos una capa (1.2; 1,21, 1.22) hecha de hoja de acero.

Description

ESCUDO DE CAMPO MAGNETICO PARA CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Y VEHÍCULO QUE TIENE UN ESCUDO DE CAMPO MAGNÉTICO INTEGRADO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un escudo de campo magnético para campos electromagnéticos, preferiblemente en el rango de frecuencias de 50 Hz a 200 kHz, en particular de 60 kHz a 200 kHz, que comprende esencialmente una lámina de material compuesto formada a partir de al menos tres capas dispuestas una encima de la otra, al menos una de las capas está hecha de hoja de acero eléctrico o tira de acero eléctrico. Además, la invención se refiere a un vehículo, en particular un vehículo de motor accionado eléctricamente, que tiene un escudo de campo magnético de ese tipo.
EP 1 241 926 A2 describe un escudo de campo magnético para campos electromagnéticos en el rango de frecuencias de 10 Hz a 1 kHz, que se construye a partir de al menos dos capas. En este caso, una capa está hecha de hoj a de acero eléctrico y una segunda capa de metal no ferroso, preferiblemente de aluminio.
Además, DE 10 2009 039 600 B3 da a conocer un escudo de campo magnético para campos electromagnéticos en el rango de frecuencias de 0 Hz a 50 kHz que se construye a partir de al menos dos capas, al menos una capa está hecha de una hoja de acero eléctrico de grano no orientado y al menos una capa de aluminio, cada una de estas capas está construida a partir de placas soldadas entre sí en una disposición dé junta a tope y/o de solapamiento .
En particular, para los escudos de campo magnético para vehículos, hay una necesidad de escudos de campo magnético de bajo costo que sean lo más ligeros posible. Aunque el uso de aluminio ofrece la oportunidad de reducir el peso de un escudo de campo magnético del tipo mencionado en la introducción, el aluminio es un material relativamente caro. Además, la hoj a de aluminio requiere de herramientas de unión especiales para hacer las uniones soldadas, herramientas que son relativamente caras y en ocasiones son difíciles de usar.
El objeto de la presente invención es proporcionar un escudo de campo magnético del tipo mencionado en la introducción, que tenga un buen efecto de protección, mientras que también combine excelente diseño estructural y/o propiedades funcionales.
Se propone un escudo de campo magnético que tiene las características de la reivindicación 1 con el fin de conseguir este obj eto .
Las reivindicaciones dependientes contienen modalidades preferidas y adecuadas del escudo de campo magnético de acuerdo con la invención.
El escudo de campo magnético de acuerdo con la invención comprende (en lugar de una capa de aluminio o una hoj a de aluminio) al menos una capa hecha de hoja de acero y además al menos una capa hecha de plástico y/o elastómero, la por lo menos una capa hecha de plástico y/o elastómero uniendo integralmente juntas la por lo menos una capa de hoja de acero eléctrico o tira de acero eléctrico y la por lo menos una capa hecha de hoj a de acero.
Dentro del ámbito de la presente invención, hoj as de acero son todos los grados de acero que tienen propiedades que no equivalen a los grados de la hoja de acero eléctrico o banda de acero eléctrico .
El escudo de campo magnético de acuerdo con la invención no es, por ejemplo, un aditamento adicional para el vehículo . En lugar de ello, el escudo de campo magnético de acuerdo con la invención, en particular como una pieza de carrocería o una parte del chasis, lleva a cabo funciones o papeles adicionales al mismo tiempo, tales como, por ej emplo, sellado del interior del vehículo contra el medio ambiente y/o el cumplimiento con los requisitos de choque o rigidez para la carrocería o el cumplimiento de las funciones del chasis. En virtud de esta integración de funciones, es posible prescindir de una pared de protección adicional, por ejemplo, o diseñar una pared de protección adicional para proteger contra campos electromagnéticos que sea de dimensiones considerablemente más pequeñas y/o más ligera. Cualquiera de los casos resulta en una reducción de peso y también una reducción de costos. Una característi ca adicional de la solución de acuerdo la invención es que minimiza la cantidad de espacio de instalación requerido. El cumplimiento de los requisitos de diseño estructural y/o de resistencia se logra en gran medida por el uso de al menos una lámina de hoja de acero.
Las ventaj as particulares sobre las soluciones conocidas se obtienen usando el escudo de campo magnético de acuerdo con la invención para los campos electromagnéticos en el rango de frecuencias de 50 Hz a 200 kHz, en particular de 60 kHz a 200 kHz.
La por lo menos una capa hecha de plástico y/o elastómero, que une las hoj as metálicas del escudo de campo magnético de acuerdo con la invención, puede llevar a cabo adicionalmente una función de aislamiento acústico y/o térmico. Esto es porque esta capa se puede usar para mejorar tanto el aislamiento de sonido (en particular, aislamiento acústico) como el aislamiento térmico en el vehículo involucrado. La capa hecha de plástico y/o elastómero es preferiblemente más gruesa que la por lo menos .una capa de hoj a de acero eléctrico y/o la por lo menos una lámina de hoj a de acero.
La hoj a de material compuesto se configura preferiblemente como una pieza de carrocería o una parte del chasis.
Las ventaj as mencionadas anteriormente del escudo de campo magnético de acuerdo con la invención se consiguen en particular cuando la pieza de carrocería, de acuerdo con una modalidad preferida, define un panel de suelo de un vehículo de motor de accionamiento eléctrico equipado con una batería recargable.
Una modalidad preferida adicional de la invención se caracteriza en que el escudo de campo magnético configurado como un panel de suelo tiene una estructura en forma de canal o en forma de túnel, en la cual está dispuesta una bobina para la carga inductiva de la batería. En virtud de esta modalidad geométrica del escudo de campo magnético y la disposición de la bobina en la estructura en forma de canal o en forma de túnel, el efecto protector o de blindaje del escudo de campo magnético se puede mejorar sin necesidad de piezas adicionales.
De acuerdo con una modalidad adecuada adicional de la invención, una guarda formada a partir de solapas, un collar o fuelle se monta en el panel de suelo, guarda que encierra la bobina y está provista con un impulsor de manera que se pueda mover desde una posición retraída o elevada a una posición de extendida o baj ada y viceversa. Un área por debaj o de la bobina puede ser bloqueada por esta guarda móvil de forma que los animales, por ej emplo un gato, no tengan acceso al área bloqueada por debajo de la bobina. Esta guarda desplazable está de preferencia igualmente diseñada como un escudo de campo magnético .
Una modalidad adecuada adicional de la invención se caracteriza en que un impulsor se monta en el panel de suelo, impulsor que se puede usar para mover la bobina usada para cargar la batería desde una posición elevada hasta una posición baj ada y viceversa. En la posición bajada, la bobina actúa al mismo tiempo como una barrera a los animales. Además, se aumenta la distancia entre el panel de suelo y la bobina en la posición bajada de la bobina, o en otras palabras, se reduce la distancia entre la bobina montada en el vehículo y una bobina asociada al mismo e integrada en la superficie del camino, por lo que puede reducirse la exposición a los campos electromagnéticos alternos durante la carga inductiva de la batería.
De acuerdo con una modalidad adecuada adicional, el escudo de campo magnético implementado como una pieza de carrocería puede ser configurado en particular también como un elemento longitudinal o transversal. Esto es porque los elementos longitudinales o transversales de la carrocería de un vehículo a menudo pueden ser usados para dar cabida a los componentes electrónicos, y por lo tanto los componentes electrónicos montados allí son entonces protegidos de campos de interferencia electromagnética o los campos de interferencia electromagnética entre los componentes electrónicos son al menos reducidos.
Además, las ventajas mencionadas anteriormente del escudo de campo magnético de acuerdo con la invención se consiguen en particular también para modalidades en las que la pieza de carrocería define una pared y/o un piso de un alojamiento para recibir una batería recargable. Durante la carga de la batería y durante la salida de energía, se producen campos electromagnéticos fluctuantes en el área alrededor de la batería, los cuales pueden interferir con los componentes electrónicos sensibles adyacentes. El escudo de campo magnético de acuerdo con la invención puede prevenir o al menos reducir significativamente el mal funcionamiento de los componentes electrónicos adyacentes causado por campos electromagnéticos.
El escudo de campo magnético de acuerdo con la invención está dispuesto preferentemente de manera que la por lo menos una hoja de acero eléctrico se enfrente a la fuente de radiación electromagnética.
Con el fin de cumplir con los altos requisitos de choque y rigidez, una modalidad adecuada adicional del escudo de campo magnético de acuerdo con la invención prevé que la lámina de acero eléctrico está dispuesta como una capa central entre dos capas hechas de hoja de acero, la hoja de acero eléctrico siendo unida integralmente en ambos lados a las capas hechas de hoj a de acero por capas hecha de plástico y/o elastómero. Además, las propiedades acústicas del escudo de campo magnético se pueden mejorar mediante esta modalidad.
A fin de que el escudo de campo magnético logre una vida útil particularmente larga, de acuerdo con una modalidad adicional la lámina de hoja de acero está hecha de acero inoxidable.
De acuerdo con una modalidad adicional, una larga vida útil también se puede lograr proporcionando una capa anticorrosión en al menos un lado de la hoj a de material compuesto.
Con el fin de que el escudo de campo magnético cumpla con los altos requisitos de choque y rigidez, aunque tiene el menor peso posible, de acuerdo con una modalidad adicional la lámina de hoj a de acero está hecha de acero austenítico o un acero de mayor resistencia que tiene una resistencia a la tracción de al menos 350 MPa, preferiblemente de al menos 480 MPa, en particular preferiblemente de al menos 650 MPa.
Con el fin de mejorar la rigidez de componente para el componente de bajo peso, una modalidad preferida adicional del escudo de campo magnético de acuerdo con la invención prevé que como una pieza de carrocería o una parte del chasis tenga una estructura tridimensional producida por formación. En particular, el escudo de campo magnético de acuerdo con la invención puede tener como una pieza de carrocería una estructura en forma de canal o en forma de túnel.
La invención se describe en mayor detalle a continuación con referencia a un dibujo que muestra una pluralidad de modalidades ej emplares, en las que: La figura 1 muestra una vista en sección de un segmento de un escudo de campo magnético de tres capas.
La figura 2 muestra una vista en sección de un segmento de un escudo de campo magnético de cinco capas.
La figura 3 muestra una vista en sección de un panel de suelo de un vehículo eléctrico .
La figura 4 muestra una vista en sección de un panel de suelo de un vehículo eléctrico de acuerdo con una modalidad ejemplar adicional.
La figura 5 muestra una vista en sección de un panel de suelo de un vehículo eléctrico de acuerdo con una modalidad ejemplar adicional.
La figura 6 muestra una vista en sección de una construcción de suelo de un vehículo eléctrico que comprende un alojamiento de batería.
La figura 1 muestra un segmento de una hoj a de material compuesto de tres capas (hoja sándwich) 1 , que es adecuada como un escudo de campo magnético para campos electromagnéticos, en particular en el rango de frecuencias de 50 Hz a 200 kHz, y que por el corte a medida y/o formación se procesa adicionalmente en una pieza de carrocería o parte de chasis de un vehículo, en particular de un vehículo eléctrico.
El signo de referencia 1 . 1 indica una capa hecha de hoja de acero eléctrico, que puede ser una hoj a de acero eléctrico de grano orientado o de grano no orientado. La protección contra campos electromagnéticos se produce principalmente por la capa de 1 , 1 , en otras palabras por la hoja de acero eléctrico.
Además, la hoj a sándwich 1 según la figura 1 comprende una capa 1 .2 hecha de hoj a de acero y una capa 1 .3 hecha de plástico y/o elastómero. El cumplimiento con los requisitos de diseño estructural y/o resistencia se logra en gran parte o en su mayoría por la capa 1 .2 hecha de hoja de acero . La capa 1 .3 hecha de plástico y/o elastómero se usa para unir las capas metálicas 1 .1 , 1 .2. También puede ser referida como una capa de unión. Además, la capa 1 .3 puede mej orar las propiedades acústicas del escudo de campo magnético implementado como una pieza de carrocería o una parte del chasis. La hoja sándwich 1 de acuerdo con la invención cumple por lo tanto con todos los requisitos (blindaj e, construcción). Aunque no se muestra aquí, la capa 1 .3 puede ser más gruesa que al menos una de las capas metálicas 1 .1 , 1.2.
La figura 2 muestra una segunda modalidad ejemplar de una hoja de material compuesto (hoja sándwich) 1 de acuerdo con la invención para la fabricación de una pieza de carrocería o una parte de chasis que tiene un escudo de campo magnético integrado. La hoja sándwich 1 comprende una capa central 1.1 hecha de hoja de acero eléctrico. La capa central 1.1 se une integralmente en ambos lados a capas 1.21, 1.22 hechas de hoja de acero por capas 1.31, 1.32 hechas de plástico y/o elastómero. Las capas conectoras (capas de unión) 1.31, 1.32 pueden mejorar las propiedades acústicas de la hoja sándwich 1. También pueden ser más gruesas (no mostrado aquí) que al menos una de las capas metálicas 1.21, 1.22.
La lámina de hoja de acero 1.2 ó 1.21, 1.22 usada en las hojas sándwich 1 que se muestran en las figuras 1 y 2, respectivamente es, por ejemplo, una hoja hecha de acero austenítico, acero inoxidable y/o acero de alta resistencia, en particular acero de doble fase. La resistencia a la tracción de la hoja de acero usada para las capas 1.2 ó 1.21, 1.22 asciende a por lo menos 350 MPa, preferiblemente al menos 480 MPa, en forma particularmente preferible al menos 650 MPa.
Las figuras 3 a 5 contienen bocetos de una pluralidad de modalidades ejemplares de un piso 3 de un vehículo eléctrico. En cada caso, una cavidad en forma de túnel o en forma de canal 3.1 se forma en el suelo 3. Una bobina 7 para la carga inductiva de la batería del vehículo eléctrico está dispuesta en la cavidad 3.1. La referencia 8 denota una superficie de camino o superficie de aparcamiento en la que está integrada al menos una bobina 9 para la carga inductiva de vehículos eléctricos. La superficie de aparcamiento 8 que contiene la bobina de carga 9 integrada se puede ubicar en un garaj e o aparcami ento, por ej emplo .
En las modalidades ej emplares esbozadas en las figuras 3 a 5, el panel de suelo 3 en cada caso está hecho a partir de una hoj a sándwich 1 según la figura 1 o la figura 2. Cuando se usa una hoj a sándwich 1 según la figura 1 , la hoj a de acero eléctrico 1 .2 preferiblemente se enfrenta a l a bobina 7. El uso de la hoj a de acero eléctrico en el lado alej ado de la bobina 7 también está incluido en el alcance de la invención. Además, l a hoj a sándwich 1 según la figura 1 se proporciona preferiblemente al menos en ese lado de la hoj a sándwich frente a la bobina 7 con una capa anticorrosión, por ej emplo con una capa de zinc o capa de zinc-níquel .
En la modalidad ej emplar mostrada en la figura 4, una guarda formada a partir de solapas 3 .2 se monta en el panel de suelo 3 , guarda que encierra la bobina 7 y está provista con un impulsor (no mostrado) de manera que se pueda mover desde una posición retraída o elevada a una posición extendida o baj ada y viceversa. Mientras el vehículo eléctrico está en movimiento, las solapas 3 .2 se retraen hacia arriba. Durante la carga inductiva de la batería del vehículo eléctrico en la superficie de aparcamiento 8 por el otro lado , las solapas 3 .2 están en la posición extendida hacia abaj o . Ambas posiciones de las solapas 3 .2 se indican en la figura 4.
En la modalidad ejemplar según la figura 5, un impulsor (no mostrado) se monta en el panel de suelo 3 , impulsor que se puede usar para mover la bobina 7 desde una posición elevada hasta una posición bajada y viceversa. Los signos de referencia 3.3 se asignan a una guía para la bobina 7 que puede subirse y bajarse, y a una línea de alimentación que conduce desde la bobina 7 hasta la batería 6 (véase la figura 6).
La figura 6 muestra una construcción de suelo de un vehículo eléctrico. El suelo del vehículo eléctrico se construye a partir de elementos longitudinales y transversales 2 y al menos un panel de suelo 3. Un aloj amiento de batería (cámara de la batería) 4 se acomoda o integra en el suelo. Componentes electrónicos 5 son integrados en y/o sobre el suelo. Dependiendo del consumo de energía o salida de energía de la batería 6, se producen campos electromagnéticos fluctuantes, que pueden interferir con los componentes electrónicos. Los campos de interferencia se muestran esquemáticamente por flechas pequeñas dispuestas sobre el aloj amiento de batería 4. Los campos de interferencia electromagnética entre los componentes electrónicos 5 se reducen por materiales en los componentes estructurales de la construcción de cuelo o del aloj amiento de batería 4, materiales que tienen buenas propiedades de protección o blindaj e. Para este propósito, el panel de suelo 3 , los elementos transversales y/o longitudinales 2 y/o el aloj amiento de batería 4 se hacen de hoja sándwich 1 según la figura 1 y/o la figura 2. La capa 1 .2 (o 1 .21 y/o 1 .22) de la hoj a sándwich 1 está aquí preferiblemente hecha de acero de alta resistencia que tiene una resistencia a la tracción de al menos 480 MPa, en particular preferiblemente de al menos 650 MPa. Además de un buen efecto de protección, esto puede lograr una buena protección contra choques, en particular para la batería 6.
La realización de la presente invención no se limita a los ej emplos de modalidad representados en el dibuj o. De hecho son posibles numerosas variantes que, incluso en un diseño diferente, hagan uso de la invención dada en las reivindicaciones adjuntas. En particular, el escudo de campo magnético de acuerdo con la invención también puede comprender dos o más capas 1 .1 hechas de hoja de acero eléctrico. Además, el alcance de la presente invención incluye la combinación de algunas o la totalidad de las características de diseño de las modalidades ejemplares esbozadas en las figuras 3 a 6.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un escudo de campo magnético para campos electromagnéticos, de preferencia en el rango de frecuencias de 50 Hz a 200 kHz, que comprende esencialmente una hoja de material compuesto (1) formada a partir de al menos tres capas (1.1, 1.2, 1.3; 1.1, 1.21, 1.22, 1.31, 1.32) dispuestas Una encima de la otra, en donde al menos una de las capas está hecha de hoja de acero eléctrico o tira de acero eléctrico, caracterizado además porque al menos una de las capas está hecha de hoja de acero y al menos una de las capas está hecha de plástico y/o elastomero, en donde la por lo menos una capa (1.3; 1.31, 1.32) hecha de plástico y/o elastomero une integralmente juntas la por lo menos una capa (1.1) de hoja de acero eléctrico o tira de acero eléctrico y la por lo menos una capa (1.2, 1.2, 1.22) hecha de hoja de acero.
2. El escudo de campo magnético de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la hoja de material compuesto (1) se implementa como una pieza de carrocería o parte de chasis de un vehículo.
3. El escudo de campo magnético de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque la pieza de carrocería define un panel de piso (3 ) de un vehículo de motor de accionamiento eléctrico equipado con una batería recargable (6).
4. El escudo de campo magnético de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado además porque el panel de suelo (3) tiene una estructura en forma de canal o en forma de túnel (3.1 ) en la cual está dispuesta una bobina (7) para la carga inductiva de la batería (6).
5. El escudo de campo magnético de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque una guarda formada a partir de solapas (3.2), un collar o fuelle se monta en el panel de suelo (3), guarda que encierra la bobina (7) y está provista con un impulsor de manera que se pueda mover desde una posición retraída o elevada hasta una posición extendida o baj ada y viceversa.
6. El escudo de campo magnético de conformidad con la reivindicación 4 ó 5 , caracterizado además porque un impulsor se monta en el panel de suelo (3 ), impulsor se puede usar para mover la bobina (7) desde una posición elevada hasta una posición bajada y viceversa.
7. El escudo de campo magnético de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la pieza de carrocería está configurada como un elemento longitudinal o transversal (2).
8. El escudo de campo magnético de conformidad con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado además porque la pieza de carrocería define una pared y/o un piso de un alojamiento (4) para alojar una batería recargable (6).
9. El escudo de campo magnético de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque la hoja de acero eléctrico (1.1) se enfrenta a una fuente de radiación electromagnética.
10. El escudo de campo magnético de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado además porque la hoja de acero eléctrico está dispuesta como una capa central (1.1) entre dos capas (1.21, 1.22) hechas de hoja de acero, en donde la hoja de acero eléctrico (1.1) está unida integralmente en ambos lados a las capas (1.21, 1.22) de hoja de acero por capas (1.31, 1.32) hechas de plástico y/o elastómero.
11. El escudo de campo magnético de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado además porque la lámina de hoja de acero (1.2; 1.21, 1.22) está hecha de acero inoxidable.
12. El escudo de campo magnético de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 1 , caracterizado además porque la lámina de hoj a de acero ( 1 .2; 1 .21 , 1 .22) está hecha de acero austenítico o un acero de mayor resistencia que tiene una resistencia a la tracción de al menos 350 MPa, preferiblemente al menos 480 MPa, en forma particularmente preferible al menos 650 MPa.
1 3. El escudo de campo magnético de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado además porque la lámina de material compuesto ( 1 ) como una pieza de carrocería o una parte de chasis tiene una estructura tridimensional producida por formación.
14. El escudo de campo magnético de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 3 , caracterizado además porque la lámina de material compuesto ( 1 ) como una pieza de carrocería o parte de chasis tiene una estructura en forma de túnel o en forma de canal (3.1 ).
1 5. El escudo de campo magnético de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado además porque se proporciona una capa anticorrosión en al menos un lado de la hoja de material compuesto ( 1 ).
16. Un vehículo, en particular un vehículo de motor accionado eléctricamente, caracterizado porque tiene el escudo de campo magnético integrado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.
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