ES2267038T3 - Conmutador de presion con contactos autolimpiantes. - Google Patents
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Abstract
Conmutador de presión con contactos autolimpiantes, especialmente para el accionamiento de bocinas en los volantes de los vehículos, con al menos dos contactos opuestos (3, 10), de los cuales un contacto móvil (3) puede entrar en contacto con otro contacto opuesto (10) mediante un elemento de accionamiento (14), los contactos (3, 10) se deslizan uno contra otro para su autolimpieza mientras están en contacto fijando el contacto (3) asignado al elemento de accionamiento (14) a un elemento de soporte (2, 15) que puede deformarse elásticamente y que está fijado a un extremo, mientras el extremo opuesto puede moverse libremente, caracterizado porque el elemento de soporte (2, 15) se extiende de forma oblicua con respecto a la dirección de accionamiento (B) a partir de su lado de fijación en la dirección del elemento de accionamiento (14) y, a continuación, se extiende de forma oblicua con respecto a la dirección de accionamiento (B) hacia su extremo libre lejos del elemento de accionamiento (14), los ángulos (w) entre cada sección oblicua del elemento de soporte (2, 15) y la dirección de desplazamiento del elemento de accionamiento aumentan al presionar hacia abajo dicho elemento de soporte (2, 15).
Description
Conmutador de presión con contactos
autolimpiantes.
La presente invención trata de un conmutador de
presión con contactos autolimpiantes según el concepto general de
la reivindicación 1.
Por la WO 01/66383 A1 se conoce un volante para
vehículos con un dispositivo para el accionamiento de un grupo de
funciones eléctrico de un vehículo, en el que un contacto se asienta
en un componente del esqueleto del volante y el otro contacto
opuesto se asienta en un componente móvil con respecto al esqueleto
del volante. El contacto colocado en el componente móvil se asienta
de manera elástica y, por tanto, puede deslizarse a lo largo de
otro contacto al presionar hacia abajo. Como consecuencia del
rozamiento que surge de esta forma, se limpia la suciedad de los
contactos o se elimina su capa de óxido.
Una desventaja de esta colocación es que el
recorrido máximo de la autolimpieza del contacto móvil frente al
contacto opuesto corresponde al recorrido de desplazamiento del
elemento de accionamiento en la dirección del contacto opuesto
después de que los dos contactos entren en contacto, con la
circunstancia de que el soporte de contacto elástico está colocado
bajo un ángulo de 45º con respecto a la dirección de desplazamiento
del elemento de accionamiento. Por tanto, si el dispositivo de
accionamiento continúa desplazándose un milímetro después de que
los dos contactos entren en contacto, los contactos también se
deslizan uno contra otro un milímetro. Mediante la modificación del
ángulo nombrado más arriba, el recorrido de deslizamiento del
contacto móvil puede aumentar hasta un cierto límite, pero sigue
siendo muy poco. Si se aumentara el recorrido de desplazamiento del
elemento de accionamiento, la otra desventaja sería que, al accionar
el conmutador presionando hacia abajo la tapa del airbag, la medida
de separación entre éste y el volante debería ser mayor.
Por la US 3 201 555 se conoce un dispositivo de
contacto eléctrico en el que debe limitarse la presión de contacto.
El dispositivo de contacto muestra un contacto fijo con una
superficie plana de contacto y un contacto móvil asignado con una
superficie de contacto convexa. El contacto está fijado a un
elemento de soporte que se extiende de forma oblicua con respecto
al dispositivo de accionamiento. Con esta disposición, debe poder
desplazarse el contacto móvil en el contacto fijo al presionar hacia
abajo, con lo que se consigue una autolimpieza. Este dispositivo de
contacto también tiene la desventaja de que sólo se consigue un
recorrido mínimo de desplazamiento.
Por tanto, la presente invención se basa en la
función de mejorar la relación entre el recorrido de desplazamiento
del elemento de accionamiento para el conmutador y el recorrido de
la autolimpieza de los contactos, es decir, con el mismo recorrido
de desplazamiento conseguir la ampliación del recorrido de la
autolimpieza en comparación con un dispositivo conocido de
conmutador.
Según la presente invención, esto se consigue
con las características de la reivindicación 1.
En un conmutador de presión con contactos
autolimpiantes, especialmente para el accionamiento de bocinas en
los volantes de los vehículos, con al menos dos contactos opuestos,
de los cuales un contacto móvil puede entrar en contacto con otro
contacto opuesto mediante un elemento de accionamiento, los
contactos se deslizan uno contra otro para su autolimpieza mientras
están en contacto fijando el contacto asignado al elemento de
accionamiento a un elemento de soporte que puede deformarse
elásticamente y que está fijado a un extremo, mientras el extremo
opuesto puede moverse libremente, el elemento de soporte según la
invención se extiende de forma oblicua con respecto a la dirección
de accionamiento a partir de su lado de fijación en la dirección
del elemento de accionamiento y, a continuación, se extiende de
forma oblicua con respecto a la dirección de accionamiento hacia su
extremo libre lejos del elemento de accionamiento, los ángulos entre
cada sección oblicua del elemento de soporte y la dirección de
desplazamiento del elemento de accionamiento aumentan al presionar
hacia abajo dicho elemento de soporte.
El elemento de soporte muestra dos secciones
oblicuas que se extienden al menos de tramo a tramo como dos lados
de un triángulo, cuyo punto de intersección está en el campo del
elemento de accionamiento. Es conveniente que las secciones
oblicuas se extiendan en el mismo ángulo con respecto a la dirección
de accionamiento.
Si se presiona el elemento de accionamiento, por
ejemplo, presionando hacia abajo la tapa del airbag, en el elemento
de soporte elástico fijado por un lado, su contacto se pone en
cortocircuito eléctrico con el contacto opuesto. Los apoyos que se
encuentran a la izquierda y a la derecha del elemento de
accionamiento del elemento de soporte amplían sus ángulos entre sí
después del cierre de contacto al volver a presionar hacia abajo el
elemento de accionamiento. De este modo, se desplaza el contacto del
elemento de soporte al contacto opuesto con una fuerza de apoyo
predeterminada y la suciedad de la superficie de los contactos se
limpia. Dado que un lado del elemento de soporte está fijado,
preferiblemente está unido fijamente a un lado de una caja de
conmutador, y sólo puede desviarse el otro lado, los contactos se
deslizan uno contra otro 2 milímetros aproximadamente en un
recorrido del elemento de soporte en la dirección de desplazamiento
del elemento de accionamiento de, por ejemplo, un milímetro. Por
tanto, el recorrido de la autolimpieza se duplica en comparación con
la disposición del estado de la técnica, o, para un desplazamiento
determinado de los contactos uno contra otro, el elemento de
accionamiento sólo debe presionarse la mitad de distancia en
comparación a la disposición del estado de la técnica. En un
accionamiento del conmutador a través de la tapa del airbag, puede
reducirse la medida de separación entre ésta y el volante.
Es conveniente que el elemento de soporte se
introduzca en una caja de conmutador, que preferiblemente está
cerrada con una tapa, con el fin de evitar la entrada de partículas
grandes de suciedad entre el contacto y el contacto opuesto.
En una forma de aplicación, el elemento de
soporte está construido de forma esférica hacia el elemento de
accionamiento y sobresale de la caja de conmutador, donde las
secciones oblicuas del elemento de soporte se extienden entre la
sección en forma esférica y el lado de contacto por un lado y el
lado de fijación del elemento de soporte por otro lado.
El elemento de accionamiento está construido en
esta primera forma de aplicación, de manera que, después de
presionar hacia abajo la sección de forma esférica hasta que termine
a ras con la pared de la caja, queda en contacto con dicha caja. De
este modo, se garantiza que la presión en el elemento de soporte y
con ello en los contactos esté limitada por un valor que puede
predeterminarse. El saliente de la sección de forma esférica del
elemento de soporte frente a la caja está diseñado de forma tan
grande que limpia los contactos pero no sobrecarga el elemento de
soporte elástico.
En una segunda forma de aplicación, el elemento
de soporte muestra una curvatura hacia el elemento de accionamiento
que se extiende en la caja de conmutador, y entre el elemento de
soporte y el elemento de accionamiento está colocado un pasador de
accionamiento en la caja de conmutador, que muestra un tope que se
encuentra en la pared interior de la caja en estado de reposo. En
esto, el pasador de accionamiento se presiona en contra de la pared
interior de la caja a través de la fuerza elástica del elemento de
soporte.
Es conveniente que el contacto opuesto esté
colocado en un elemento de soporte en la caja de conmutador.
Preferiblemente los elementos de soporte están diseñados como
chapas de contacto con conductividad eléctrica, en los que se
incorporan patas de conexión que pueden conectarse con líneas
eléctricas o con chapas. Los elementos de soporte se fijan
especialmente por inyección o por encajadura en la caja de
conmutador de material aislante y preferiblemente en un lado de la
caja de conmutador.
Puede asignarse un tope al elemento de soporte,
que está asignado al elemento de accionamiento, en la caja de
conmutador para conseguir una posición definida de reposo. El
elemento de soporte se pretensa contra este tope, con lo cual puede
mantenerse mejor la distancia entre el contacto y el contacto
opuesto. El tope está convenientemente colocado en la zona de
contacto.
El contacto y el contacto opuesto están
colocados preferiblemente en un extremo libre del elemento de
soporte asignado.
En una forma de aplicación, el elemento de
soporte para el contacto opuesto está unido fijamente en toda su
longitud a la caja de conmutador. En una segunda forma de
aplicación, el elemento de soporte para el contacto opuesto está
fabricado a partir de material elástico y puede moverse libremente
en la zona del contacto opuesto. De este modo, puede ajustarse
mejor la fuerza de contacto entre el contacto y el contacto
opuesto.
Para conseguir un buen efecto de limpieza, un
contacto muestra una forma de superficie abombada y el contacto
opuesto, una forma de superficie plana y estriada. Preferiblemente
el contacto opuesto muestra la forma de superficie abombada.
Para que la abrasión en la superficie de
contacto no se haga mayor, el elemento de accionamiento debe crearse
de manera que la fuerza de contacto entre los dos elementos de
soporte no sobrepasen el valor de 2 + 1 N.
El elemento de soporte que está asignado al
elemento de accionamiento tiene preferiblemente una sección
transversal redonda o angular.
El conmutador puede colocarse en el volante o en
el módulo de airbag de un vehículo.
También puede colocarse convenientemente en un
dispositivo de tijeras incorporado en el volante o en la tapa del
airbag, donde el elemento de tijeras soporta el conmutador y el otro
elemento de tijeras muestra un elemento de accionamiento para el
conmutador. El dispositivo de tijeras garantiza que la fuerza de
accionamiento necesaria sea siempre igual de potente,
independientemente de si, por ejemplo, la tapa del airbag se
presiona hacia abajo al accionar el conmutador en el medio o en el
borde.
El conmutador según la invención puede emplearse
especialmente para activar la bocina en el vehículo.
La invención se describe en los ejemplos de
modelo mediante ilustraciones. Estas muestran:
Fig. 1 una parte de una primera
forma de aplicación de un conmutador según la
invención;
Fig. 2 una vista desde arriba en
el conmutador según la fig. 1;
Fig. 3 un detalle de la fig.
1;
Fig. 4 el conmutador montado en
un volante;
Fig. 5 una parte de una segunda
forma de aplicación del conmutador según la invención;
Fig. 6 una vista desde arriba en
el conmutador según la fig. 5;
Fig. 7 un conmutador según la
invención colocado en un dispositivo de
tijeras;
Fig. 8 el dispositivo de tijeras
según la fig. 7 montado en el volante.
En el conmutador representado en la fig. 1, está
colocado un elemento de soporte 2 elástico y de conducción
eléctrica en forma de una chapa de contacto con un contacto 3 en una
caja de conmutador 1. El elemento de soporte 2 muestra una sección
de forma esférica 4 que sobresale a través de un orificio 5 en forma
de ranura de la caja de conmutador 1. Entre la sección de forma
esférica 4 y el lado de contacto 6 por un lado y el lado de
fijación 7 del elemento de soporte 2 por otro lado, el elemento de
soporte se extiende de forma oblicua con respecto al dispositivo de
accionamiento B. Las secciones oblicuas 2a, b se extienden con
respecto al dispositivo de accionamiento en el mismo ángulo w. El
elemento de soporte 2 incorpora una pata de conexión 8 para la
conexión a una línea eléctrica. Además, el elemento de soporte 2 se
encuentra en la zona del contacto 3 bajo tensión en un tope 9, de
modo que se garantiza una distancia de contacto constante a un
contacto opuesto 10 en la posición de reposo. Éste está fijado a un
elemento de soporte 11 de conductividad eléctrica que muestra un
pasador de conexión 12. El elemento de soporte 11 está en la base de
la caja de conmutador 1 en esta forma de aplicación, de modo que no
puede deformarse al presionar hacia abajo el contacto 3.
El conmutador representado puede montarse, como
se representa en la fig.4, en un volante 13 y puede accionarse a
través de un elemento de accionamiento 14. En este caso, el elemento
de accionamiento 14 está diseñado de modo que no pueda entrar en el
orificio 5 de la caja de conmutador 1 al presionar hacia abajo. De
este modo, la sección de forma esférica 4 del elemento de soporte 2
sólo puede presionarse hacia abajo hasta que su extremo superior 4a
esté en el mismo nivel que la superficie exterior 1a de la caja de
conmutador.
Al presionar hacia abajo, el elemento de soporte
2 se deforma, como se representa con rayas en la fig. 3. Así se
agrandan los ángulos w entre los apoyos y el dispositivo de
accionamiento después del cierre de contacto al ángulo w' y, en un
movimiento libre, se desplazarían horizontalmente los extremos de
los apoyos por los dos lados en un valor d. Ya que el elemento de
soporte 2 está fijado en el lado izquierdo y sólo puede desviarse
el lado derecho con el contacto fijado a éste, con lo que también se
desplaza la sección de forma esférica 4 en el orificio 5, éste se
mueve a la derecha en un valor doble 2d. Puesto que los dos
contactos están uno sobre otro, la suciedad de las superficies de
los dos contactos se limpia con este movimiento. A la limpieza
ayuda que el contacto 3 muestre una superficie plana y estriada y
que el contacto opuesto 10 tenga una superficie abombada
convexa.
En la forma de aplicación de las figuras 5 y 6,
un elemento de soporte 15 elástico con conductividad eléctrica
muestra una curvatura hacia el elemento de accionamiento 14 que se
extiende dentro de una caja de conmutador 16. Entre el elemento de
soporte 15 y el elemento de accionamiento 14, que no se representa
en esta figura (figura 4), está colocado un pasador de
accionamiento 17 en la caja de conmutador 16 que muestra un tope 19
que se encuentra en la pared interior de la caja en estado de
reposo. El orificio en la caja de conmutador 16 para el pasador de
accionamiento 17 sólo es ligeramente mayor que su diámetro, de modo
que se garantiza un buen desplazamiento y también un buen
funcionamiento. El elemento de soporte 15 se encuentra bajo tensión
en la zona del contacto 3 en un tope 20. El extremo del elemento de
soporte 21 elástico y con conductividad eléctrica con el contacto
opuesto 10 se encuentra, en esta forma de aplicación, libremente en
la caja de conmutador, de modo que puede deformarse elásticamente
al presionar el contacto 3.
Ya que este elemento de soporte 15 muestra
apoyos a los dos lados del pasador de accionamiento 17 debido a la
curvatura y que está fijado a un lado en la caja de conmutador 16,
el efecto es el mismo al accionar el conmutador que en la primera
forma de aplicación.
En las figuras 7 y 8, se representa una
posibilidad distinta de la fig. 1 para el montaje de un conmutador
según la invención en un módulo de airbag. La caja de conmutador 1
está fijada a un extremo de un elemento de tijeras 23 de un
dispositivo de tijeras 22, mientras que un elemento de accionamiento
25 está colocado en un extremo de un elemento de tijeras asignado
24. Los otros extremos correspondientes de los elementos de tijeras
están unidos a través de un resorte de compresión 26.
El dispositivo de tijeras 22 está colocado en un
módulo de airbag como se representa en la fig. 8. El dispositivo de
tijeras tiene la ventaja de que la fuerza de accionamiento para el
conmutador es siempre igual de potente, independientemente de si el
conmutador se acciona en el medio o en el borde presionando en la
tapa del airbag.
Claims (21)
1. Conmutador de presión con contactos
autolimpiantes, especialmente para el accionamiento de bocinas en
los volantes de los vehículos, con al menos dos contactos opuestos
(3, 10), de los cuales un contacto móvil (3) puede entrar en
contacto con otro contacto opuesto (10) mediante un elemento de
accionamiento (14), los contactos (3, 10) se deslizan uno contra
otro para su autolimpieza mientras están en contacto fijando el
contacto (3) asignado al elemento de accionamiento (14) a un
elemento de soporte (2, 15) que puede deformarse elásticamente y
que está fijado a un extremo, mientras el extremo opuesto puede
moverse libremente, caracterizado porque el elemento de
soporte (2, 15) se extiende de forma oblicua con respecto a la
dirección de accionamiento (B) a partir de su lado de fijación en
la dirección del elemento de accionamiento (14) y, a continuación,
se extiende de forma oblicua con respecto a la dirección de
accionamiento (B) hacia su extremo libre lejos del elemento de
accionamiento (14), los ángulos (w) entre cada sección oblicua del
elemento de soporte (2, 15) y la dirección de desplazamiento del
elemento de accionamiento aumentan al presionar hacia abajo dicho
elemento de soporte (2, 15).
2. Conmutador según la reivindicación 1,
caracterizado porque las secciones oblicuas (2a, b) se
extienden en el mismo ángulo (w) con respecto a la dirección de
accionamiento (B).
3. Conmutador según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el elemento de soporte (2, 15) está
colocado en una caja de conmutador (1, 16).
4. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de
soporte (2) está construido de forma esférica hacia el elemento de
accionamiento (14) y sobresale de la caja de conmutador (1), y
porque las secciones oblicuas (2a, b) del elemento de soporte (2) se
extienden entre la sección de forma esférica (4) y el lado de
contacto (6) por un lado y el lado de fijación (7) del elemento de
soporte (2) por otro lado.
5. Conmutador según la reivindicación 4,
caracterizado porque el elemento de accionamiento (14) está
construido de manera que, después de presionar hacia abajo la
sección de forma esférica (4) hasta que termine a ras con la
superficie externa (1a) de la pared de la caja, queda en contacto
con dicha caja.
6. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de
soporte (15) muestra una curvatura hacia el elemento de
accionamiento (14) que se extiende en la caja de conmutador (16) y
porque entre el elemento de soporte (15) y el elemento de
accionamiento (14) está colocado un pasador de accionamiento (17)
en la caja de conmutador (16), que muestra un tope (19) que se
encuentra en la pared interior de la caja en estado de reposo.
7. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el contacto
opuesto (10) está colocado en un segundo elemento de soporte (11,
21).
8. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos de soporte (2, 11; 15, 21) se crean como chapas de
contacto con conductividad eléctrica en los que se incorporan patas
de conexión (8, 12) que pueden conectarse con líneas eléctricas o
con chapas.
9. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos de soporte (2, 11; 15, 21) están fijados a un lado de la
caja de conmutador (1, 16) compuesta de material aislante.
10. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque los elementos de
soporte (2, 11; 15, 21) están fijados por inyección o por
encajadura en la caja de conmutador (1, 16).
11. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un tope (9,
20) está asignado al elemento de soporte (2, 15), que está asignado
al elemento de accionamiento (14), en la caja de conmutador (1, 16)
para conseguir una posición definida de reposo.
12. Conmutador según la reivindicación 11,
caracterizado porque el tope (9, 20) está previsto en la zona
de contacto.
13. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el contacto
(3) y el contacto opuesto (10) están colocados en el extremo libre
del elemento de soporte asignado (2, 15 ó 11, 21).
14. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de soporte (11) para el contacto opuesto (10) está unido fijamente
en toda su longitud a la caja de conmutador (1).
15. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores 1 a 13, caracterizado porque el
elemento de soporte (21) para el contacto opuesto (10) está
fabricado a partir de material elástico y puede moverse libremente
en la zona del contacto opuesto (10).
16. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque uno de los
contactos (3, 10) muestra una forma de superficie bombeada y el
contacto opuesto (3, 10), una forma de superficie plana y
estriada.
17. Conmutador según la reivindicación 16,
caracterizado porque el contacto opuesto (10) muestra una
forma de superficie bombeada.
18. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de accionamiento (14) está construido de forma que la fuerza de
contacto entre los dos elementos de soporte (2, 11; 15, 21) no
sobrepasan el valor de 2 + 1N.
19. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de soporte (2, 15) que está asignado al elemento de accionamiento
(14) tiene un corte transversal redondo o angular.
20. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
colocado en el volante (13) o en el módulo de airbag (27).
21. Conmutador según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
colocado en un dispositivo de tijeras (22), donde un elemento de
tijeras (23) soporta el conmutador (1) y el otro elemento de
tijeras (24) muestra un elemento de accionamiento (25) para el
conmutador (1).
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