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Patent Searching and Data


Title:
AUTO-DISCONNECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/011164
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an auto-disconnector such as those used in transportation vehicles to disconnect an electrical circuit of the electric power supply by inertial processes in case of collision or overturning. The device has a housing (1) in which a mass (2) that is centered by springs (5) is arranged. A bolt (3) partly lodged on a hole (2.2) is arranged above said mass. A coaxial button (7) is pressed by a spring (4), said button maintaining the circuit between two terminals (7.3 and 7.4) closed. The button (7) stops having support when the mass (2) is sufficiently displaced as a result of an acceleration caused by a collision or overturning of the vehicle, thereby causing the circuit between the terminals to open. The circuit can be re-activated by external traction means (8) which again press the spring (4) of the bolt (3) thus returning it to the initial arrangement.

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Inventors:
RAMIREZ ABADIA JUAN MANUEL (ES)
Application Number:
PCT/ES2000/000257
Publication Date:
February 07, 2002
Filing Date:
July 19, 2000
Export Citation:
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Assignee:
DOORLIGHT S L (ES)
RAMIREZ ABADIA JUAN MANUEL (ES)
International Classes:
H01H35/14; (IPC1-7): H01H35/14
Foreign References:
DE2001756B11971-04-22
US3673367A1972-06-27
GB1409847A1975-10-15
US4028510A1977-06-07
DE9411727U11994-09-29
US3474202A1969-10-21
GB649415A1951-01-24
Attorney, Agent or Firm:
Esteban Perez-serrano, Mª Isabel (Madrid, ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES 1.-Autodesconector caracterizado porque consta de : una carcasa (1) principal, o una tapa (1.2) con sus medios de cierre (
1. 3), una masa (2) dentro de la carcasa (1) deslizable sobre la base (1.1) con un agujero (2.2) cajeado (2.1) superiormente, cuatro muelles (5) de centrado de la masa (2), un resorte (4) situado sobre el cajeado superior (2.1), . un bulón (3) vertical en el agujero (2.2) con la cabeza (3.1) apoyada sobre el resorte (4) que lo mantiene presionando hacia arriba sobre el pulsador (7.1), el pulsador (7.1) que cierra el circuito entre los bornes (7.3) y (7.4), hasta que una aceleración desplace la masa y el pulsador (7.1) deje de tener apoyo en la cabeza (3.1).
2. Autodesconector según la reivindicación primera caracterizado porque los muelles (5) pueden ser regulados en tension mediante tornillos (6).
3. Autodesconector según las reivindicaciones primera y segunda caracterizado porque el número de muelles (5) puede ser distinto de cuatro.
4. Autodesconector según las reivindicaciones primera a tercera caracterizado porque la constante elástica de los muelles (5) es distinta entre si, definiendo ángulos de mayor o menor sensibilidad a la aceleración.
5. Autodesconector según las reivindicaciones primera a cuarta caracterizado porque el pulsador (7) actúa a la inversa, estando cerrado el circuito cuando no está pulsado y abierto cuando está pulsado.
6. Autodesconector según las reivindicaciones primera a quinta caracterizado porque dispone de medios (8) accesibles desde el exterior para volver a tensionar por tracción el muelle (4) para la recuperación de la posición de la cabeza (3.1) bajo el pulsador (7.1). REIVINDICACIONES MODIFICADAS [recibidas por la Oficina Internacional el 05 de junio de 2001 (05.06.01); reivindicación 1 remplazada ; 2,3,4,5 y 6 permanecen sin modificaciones (2 páginas)] 1.Autodesconector de entre aquellos que están formados de una carcasa principal con tapa y sus medios de cierre e incluyen en su interior una masa deslizable sobre la base y que se encuentra centrada mediante cuatro muelles equidistribuidos radialmente, caracterizado porque la masa (2) deslizable sobre la base (1. 1) dispone de un agujero (2.2) cajeado (2.1) superiormente, cajeado (2.1) en el que se aloja un resorte (4) para presionar hacia arriba un bulón (3) en disposición vertical apoyado en este resorte (4) por su cabeza ; y este bulón (3) a su vez presiona el pulsador (7.1) que cierra el circuito entre los bornes (7.3) y (7.4) hasta que una aceleracion desplace la masa (2) y el pulsador (7.1) deje de tener apoyo en la cabeza (3.1).
7. 2Autodesconector según la reivindicación primera caracterizado porque los muelles (5) pueden ser regulados en tensión mediante tornillos (6).
8. 3Autodesconector según las reivindicaciones primera y segunda caracterizado porque el número de muelles (5) puede ser distinto de cuatro.
9. 4Autodesconector según las reivindicaciones primera a tercera caracterizado porque la constante elástica de los muelles (5) es distinta entre si, definiendo ángulos de mayor o menor sensibilidad a la aceleración.
10. 5Autodesconector según las reivindicaciones primera a cuarta caracterizado porque el pulsador (7) actúa a la inversa, estando cerrado el circuito cuando no está pulsado y abierto cuando esta pulsado.
11. 6Autodesconector según las reivindicaciones primera a quinta caracterizado porque dispone de medios (8) accesibles desde el exterior para volver a tensionar por tracción el muelle (4) para la recuperación de la posición de la cabeza (3.1) bajo el pulsador (7.1). DECLARACION SEGUN EL ARTICULO 19 (1) Reivindicación No. 1 se ha modificado. Los cuatro primeros elementos de la reivindicación han sido llevados a la parte caracterizadora en la nueva reivindicación. Las reivindicaciones 2,3,4,5 y 6 permanecen sin modificaciones.
Description:
AUTODESCONECTOR DESCRIPCION OBJETO DE LA INVENCION E1 objeto de la presente invención se refiere a un autodesconector de los empleados en vehículos de transporte para desconectar un circuito eléctrico de la fuente de electricidad tras una colisión o vuelco para evitar la aparición de chispas de origen eléctrico que pudiesen provocar un incendio.

En concreto, la presente invención hace referencia a un autodesconector de naturaleza inercial que actúa desconectando el sistema eléctrico del vehículo cuando este colisiona o cuando vuelca.

Caso de que el dispositivo actúe por efecto de una colisión o vuelco, no es posible que este se vuelva a conectar accidentalmente hasta que voluntariamente se cierre el circuito dejándolo nuevamente activo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Una de las mayores preocupaciones por parte de los diseñadores de vehículos es la seguridad tanto activa como pasiva.

En particular, uno de los campos más activos en seguridad pasiva es el que se centra en el desarrollo de dispositivos destinados a evitar que se produzca un incendio tras una colisión o vuelco.

Para que se produzca un incendio, es requisito

imprescindible que concurran tres elementos : un combustible, un comburente y una chispa o medio de aporte de la energía de activación de la combustión.

Bastará con eliminar uno de estos elementos para que la combustión no tenga lugar.

E1 comburente en nuestro caso será el aire y por lo tanto siempre estará presente, mientras que el combustible y el aporte de la energía de activación por chispa o foco caliente son elementos sobre los que si podemos actuar.

Respecto al combustible, las medidas de seguridad a aplicar, se basarán en buscar soluciones que mejoren la estanqueidad de conductos y depósitos así como otras inherentes a la manipulación de combustibles.

Sin embargo, en un vehículo siempre hay gases combustibles en mayor o menor medida.

Cuando el vehículo circula, los gases combustibles son evacuados por la estela de aire; sin embargo, en un accidente los gases liberados se acumulan en las distintas cavidades del chasis, motor, depósitos, etc.

Estos son los gases que se inflaman si se produce una chispa en un accidente o bien por fricción o bien por cortocircuito.

En la actualidad, los incendios por fricción de las partes metálicas se han reducido a un 2 o 3 por ciento debido en parte a que los vehículos se equipan con numerosos componentes de plástico ; y en parte a que, cuando se empiezan a acumular gases inflamables, dado el pequeño espacio de tiempo que conlleva una colisión, la fricción ya

ha cesado.

Por lo tanto, la mayor parte de los accidentes se deben a la aparición de chispas por cortocircuito de algún sistema eléctrico que no ha sido desconectado tras el accidente; pudiendo provocar el incendio bastante tiempo después.

Con la finalidad de evitar este tipo de incendios, se incorpora a los vehículos de sistemas inerciales que corten el suministro de energía eléctrica.

De entre los sistemas de corte de suministro podemos citar los más primitivos que constan de un interruptor actuado manualmente, con los inconvenientes que conlleva su inaccesibilidad tras el accidente, desconocimiento de su existencia, o que el incendio se produzca antes de poder evitarse por poner algunos ejemplos.

Si que tienen mayor interés los dispositivos que actúan por medio de un elemento inercial y que por lo tanto tienen respuesta inmediata frente a una fuerte aceleración (positiva y/o negativa).

Citamos la patente europea EP0665566 que consta de dos piezas de contacto en las que una descansa sobre la otra separables en una situación anormal con medios pirotécnicos (carga de accionamiento).

Al ser activado mediante una carga pirotécnica, el sistema no puede ser reutilizado hasta que el servicio técnico vuelve a instalar una nueva carga.

También citamos las patentes españolas P2005244, P2105414 y P2105413 en las que la desconexión de la fuente de energía eléctrica se realiza mediante un relé que es

energizado en caso de un impacto detectado mediante un sistema inercial.

En la patente P2005244, el sistema inercial es un péndulo que detecta aceleraciones por variaciones de la velocidad respecto del tiempo así como por efecto del campo gravitatorio; de tal modo que cambios en la inclinación del vehículo cambian el umbral de activación del dispositivo además de la imprecisión del péndulo inherente a su naturaleza que ha mostrado en la práctica.

Cabe citar la patente europea EP0857603 en la que la aparición de una situación anómala provoca la destrucción de uno o varios fusibles montados en su interior; siendo necesaria su reinstalación para volver a ser operativos, además de sufrir los efectos del envejecimiento por el paso de corriente.

La patente americana US-A-3798399 describe un sistema anti-incendios para prevenir el fuego cuando sufre una colisión un vehículo equipado con un motor de combustión interna, cuyo sistema comprende una bola mantenida entre dos pistones verticales, coaxiales, provistos de resortes que les obligan a presionar dicha bola.

Cuando la bola sale de su alojamiento, se produce la apertura del circuito entre la batería y el sistema de encendido del motor.

En la realidad, el puente de latón y las puntas en esta patente carecen de fiabilidad y presentan el riesgo de que se produzcan cortes electrics como consecuencia de la oxidación entre el puente y los contactos, y ello durante el funcionamiento normal, constituyendo, consecuentemente, una fuente de producción de averías.

La patente ES2127363 está basada en el mismo principio mejorando el sistema de conexión ; sin embargo, sigue siendo la bola la que establece la conexión entre los dos bornes y por lo tanto la función de conexión no ha sido desacoplada en un elemento especializado para tal efecto con los problemas que puede suponer para asegurar la calidad de la unión en su normal funcionamiento.

La presente invención desconecta con medios mecánicos un sistema eléctrico ante la presencia de aceleraciones que sobrepasan un umbral preestablecido en un ángulo de 360 grados, evitando volver a ser activado ante la presencia de fuertes aceleraciones en cualquier dirección del espacio y permite volver a cortocircuitar el sistema manualmente.

DESCRIPCION DE LA INVENCION El objeto de la presente invención consiste en un dispositivo inercial para ser intercalado entre uno de los bornes de la fuente de energía eléctrica y el circuito a desconectar en caso de colisión o vuelco.

Ante un accidente de esta naturaleza que genere aceleraciones en un ángulo de 360 grados sobre una masa interna al dispositivo ; provoca que ésta sea desplazada hasta dejar de mantener un conector presionado, provocando la interrupción del suministro eléctrico.

El dispositivo debe ser situado cerca de la fuente de energía eléctrica o como parte integrante de esta ya que la interrupción del flujo de corriente debe realizarse en un punto lo más cercano posible a su origen evitando la presencia de conductores con un potencial eléctrico capaz de generar una chispa por cortocircuito.

Consta el dispositivo de una carcasa con tapa y medios de cierre para albergar la masa inercial así como los resortes y sus medios de sujeción que la mantienen en la posición de equilibrio.

Sobre la carcasa hay dispuesto un conector de tipo pulsador que está en contacto con la masa a través de una perforación en la tapa y se encarga de la conexión y desconexión del flujo de corriente.

La carcasa consta de cuatro resortes equiespaciados y en tensión que tienden a mantener la masa en el centro.

Se puede proveer de un número de resortes distintos; sin embargo, en la práctica no se aprecia ninguna ventaja ya que el esfuerzo requerido para desplazar la masa de su posición de equilibrio a otro punto, es función únicamente del radio y no del ángulo.

La tensión de los muelles puede ser ajustada mediante sistemas de tornillo o bien puede ser calibrado durante su fabricación para que el dispositivo se desconecte cuando la aceleración sobrepase un umbral predeterminado en la fase de diseño.

La masa de desplaza sobre la cara interna de la base de la carcasa, por lo tanto el movimiento de la masa estará amortiguado por la fuerza de rozamiento entre las dos caras.

Sobre la masa, y alojado en un cajeado con un agujero interior se sitúa un bulón sobre el que hay una cabeza que permite, mediante un muelle, mantener el bulón presionando hacia arriba ya que la cabeza es obligada a mantener una posición por debajo de la distacia de equilibrio impuesta

por el resorte.

Esta cabeza presiona mediante el resorte el pulsador que tiene situado sobre él y que le es accesible mediante una perforación de la tapa superior de la carcasa.

Mientras el pulsador se encuentre presionado, se asegura el paso del flujo de corriente.

Para que el pulsador este oprimido, se requiere que la fuerza que ejerce el muelle del bulón sea superior a la ejercida por el resorte interno del pulsador.

El pulsador dejará de permitir el paso de corriente cuando por algún motivo el bulón deje de presionarlo.

La única posibilidad para que el bulón deje de presionar el pulsador se produce cuando el pulsador deja de encontrar apoyo sobre la cabeza del bulón debido al desplazamiento de la masa respecto de su posición de equilibrio.

Cuanto mayor sea el área de la cabeza del bulón, mayor deberá ser el desplazamiento de la masa para que el pulsador deje de encontrar el apoyo, y por lo tanto, será otro factor de diseño a la hora de determinar el umbral de aceleración que fuerza la desconexión.

El desplazamiento de la masa fuera del punto de equilibrio se producirá siempre por una aceleración, ya sea ésta provocada por una variación en el tiempo de la velocidad o bien por la gravedad.

Quiere decir esto que el dispositivo puede desconectar el flujo de corriente no solo por impacto sino también en

caso de vuelco, ya que el campo gravitatorio dejará de ser perpendicular al plano de la base de la carcasa y presentará una componente radial que obligará a desplazar la masa fuera de su posición de equilibrio.

Ante la presencia de una aceleración superior a la definida como umbral, debida a cualquiera de las causas citadas, la masa se desplaza sobre el plano base de la carcasa dejando la base de estar situada bajo el pulsador y por lo tanto este deja de estar presionado.

En esta situación, el resorte bajo la cabeza del bulón eleva el bulón no pudiendo volver a situarse bajo el pulsador reconectando por lo tanto accidentalmente los dos bornes.

E1 bulón se encuentra conectado en su parte inferior a un elemento accesible desde fuera de tal modo que al tirar de él, el resorte del bulón se contrae, el bulón se introduce en el cajeado hasta situarse por debajo del pulsador y así, una vez liberado, el resorte vuelve a presionar el pulsador para que el sistema eléctrico siga en funcionamiento.

Según las condiciones del diseño, puede ser necesaria la presencia de un cajeado inferior en la masa que permita que su desplazamiento no se vea impedido por la presencia del elemento de tracción y recuperación manual.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un

juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente : Figura 1.-Representa una sección a un medio en alzado del montaje en posición activa.

Figura 2.-Representa la misma sección una vez el dispositivo a sobrepasado el umbral de aceleración desconectando la fuente eléctrica.

REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION A la vista de las mencionadas figuras se describe a continuación un modo de realización preferente de la invención así como la explicación de los dibujos.

En la figura 1 podemos observar los principales elementos que componen el autodesconector formado principalmente por una carcasa (1) que incluye una tapa (1.2) con medios de cierre (1.3) representados mediante un conjunto tuerca tornillo en esta realización preferente, en la que se encuentra, centrada, una masa (2) descansando sobre la base (1.1) inferior de la carcasa (1).

La masa (2) se encuentra unida a la carcasa (1) mediante los resortes (5) que se encuentran en tensión y que permiten el centrado de la masa (2).

Aunque no aparecen representados todos los resortes (5), se considera que son cuatro equidistantes los incluidos en esta realización, pudiendo incorporar un número distinto sin que el principio de la invención cambie.

La tensión de cada uno de los muelles (5) puede ser

ajustada mediante tornillos (6) modificando el umbral de aceleración que activa la desconexión, o bien estar el sistema calibrado antes de su fabricación.

Igualmente, existe la posibilidad de proveer de distinta sensibilidad a la aceleración en direcciones diferentes sin más que jugar con la tensión de los muelles (5) y su constante elástica.

La masa (2) tiene un agujero (2.2) con un cajeado (2.1) en su parte posterior y un posible cajeado (2.3), representado en esta realización preferente de forma cónica, para no impedir el deslizamiento de la masa debido a la presencia del cable o medio de tracción (8).

En el interior del agujero (2.2) hay un bulón (3) con una cabeza (3.1) que permite que el bulón (3) descanse sobre el resorte (4) parcialmente alojado sobre el cajeado (2.1).

Al realizar una presión sobre la cabeza (3.1) del bulón (3), el resorte (4) se comprime y el bulón (3) desciende entrando en el agujero (2.2).

La carcasa (1) se cierra mediante la tapa (1.2) sobre la que hay un conector de pulsador (7) unido a ésta mediante los medios (7.2) adecuados representados aquí mediante un tornillo.

El pulsador (7.1) está en contacto con la cabeza (3.1) del bulón (3) a través del hueco (1.4), de tal manera que una vez cerrada la tapa (1.2), el pulsador (7.1) coaxial al bulón (3) es presionado por este de forma que cierra el circuito entre los bornes (7.3) y (7.4) tal y como se muestra en la figura 1.

En el caso de que la masa (2) sufra una aceleración en cualquiera de las direcciones paralelas a la base (1.1), el bulón (3) se moverá solidario con la masa (2) fuera de su posición de equilibrio dejando de ser coaxial con el pulsador (7.1).

Si la aceleración es superior a la llamada hasta aquí aceleración umbral, la cabeza (3.1) deja de presionar el pulsador (7.1), bajando este y por lo tanto abriendo el circuito entre los bornes (7.3) y (7.4) que son los que permiten el paso de corriente entre la batería y el circuito a desconectar.

Este desplazamiento es posible también cuando la gravedad muestra una componente no nula en su proyección sobre el plano base (1.1), situación que se produce cuando el vehículo vuelca.

La figura 2 muestra la masa (2) desplazada, con el pulsador (7.1) fuera de la plataforma mostrada por la cabeza (3.1) del bulón (3).

Si se desea volver a cerrar el circuito, se puede hacer o bien abriendo la tapa (1.2), o se puede considerar un medio (8) por el que al tirar, el resorte (4) se comprima, permitiendo que el bulón (3) se vuelva a situar en una posición inferior al pulsador (7.1) y por lo tanto la masa (2) quede nuevamente en una posición centrada.

Al liberar el tirador (8), el resorte (4) volverá a presionar el pulsador (7.1).