ES2256551T3 - Dispositivo de accionamiento. - Google Patents
Dispositivo de accionamiento.Info
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Abstract
Dispositivo de accionamiento (10), en especial para subir y bajar discos en vehículos de motor, con un motor eléctrico (12) que presenta un árbol de inducido (16), una placa de circuito impreso (32) que sobresale de una caja de electrónica (36), una caja de engranaje (18), y varias guías (44) para la fijación tridimensional de la placa de circuito impreso (32) en la caja de engranaje (18), caracterizado porque para diferentes placas de circuito impreso (32) con diferentes anchuras (62) y/o longitudes y/o con diferentes distancias (66) al árbol de inducido (16) interactúan diferentes guías (44) con la placa de circuito impreso (32).
Description
Dispositivo de accionamiento.
La invención se refiere a un dispositivo de
accionamiento, en especial para subir y bajar discos en vehículos de
motor, del género expuesto en la reivindicación independiente.
Ya se conocen numerosos dispositivos de
accionamiento con este fin, por ejemplo del documento DE 200 04 338
A1. El dispositivo de accionamiento mostrado en este documento
presenta un motor eléctrico con una caja de engranaje, en la que
puede introducirse un módulo enchufable. El módulo enchufable
presenta una superficie frontal con un enchufe para la alimentación
de corriente del motor y una placa de circuito impreso, sobre la que
están dispuestos elementos constructivos electrónicos. Sobre una
estrecha uña de la placa de circuito impreso está dispuesto un
sensor Hall SMD que, en estado montado, interactúa con un imán
anular del árbol de inducido. Para el posicionamiento exacto del
sensor Hall se utiliza aquí exclusivamente una guía dotada de una
junta en el lado frontal del módulo enchufable, muy alejada del
árbol de inducido.
Si a continuación se conforma, para un
posicionamiento seguro del sensor Hall en la caja de engranaje, una
guía para la uña de placa de circuito impreso -para evitar por
ejemplos variaciones de la distancia nominal al sensor Hall durante
el montaje o en el caso de sacudidas del vehículo- esta guía molesta
en el caso de usarse placas de circuito impreso de otro tipo. Para
otras aplicaciones, por ejemplo con sensores Hall integrados en un
ASIC, es deseable que pueda introducirse una placa de circuito
impreso más ancha, con otra distancia al árbol de inducido, en la
misma caja de engranaje. Con ello se produce una colisión entre esta
segunda placa de circuito impreso y las guías conformadas en la caja
de engranaje para la primera placa de circuito impreso, con lo que
no es posible el uso de la misma caja de engranaje para diferentes
placas de circuito impreso.
El dispositivo de accionamiento conforme a la
invención con la particularidad de la reivindicación principal tiene
la ventaja de que se crean cajas de engranaje y electrónica, que
hacen posible su equipamiento con placas de circuito impreso
conformadas de diferentes formas. Una técnica de producción modular
posible por medio de esto tiene enormes ventajas. Las piezas de caja
más complejas y grandes pueden producirse en cantidades muy
elevadas. Las piezas constructivas correspondientes más sencillas,
como por ejemplo la tapa de caja de electrónica, pueden adaptarse
muy fácilmente a diferentes placas de circuito impreso. La ejecución
conforme a la invención de las diferentes guías permite en especial
un posicionamiento seguro de diferentes placas de circuito impreso
con diferentes distancias al árbol de inducido.
Mediante las particularidades explicadas en las
reivindicaciones subordinadas son posibles perfeccionamientos
ventajosos del dispositivo de accionamiento conforme a la invención.
Si las guías se configuran al menos en parte como topes en la caja
de engranaje, con los que hace contacto la placa de circuito impreso
con su lado vuelto hacia el y/o alejado del árbol de inducido, se
establece con esto claramente la distancia entre el sensor Hall y el
imán del árbol de inducido. Esto hace posible un registro preciso de
la posición con pocas señales perturbadoras.
Si las guías en la caja de engranaje se disponen
de tal modo que éstas interactúan con las regiones de borde axiales
de la placa de circuito impreso, pueden guiarse placas de circuito
impreso de diferente anchura sobre regiones de borde axialmente
diferentes, con lo que puede evitarse una colisión de una de las
placas de circuito impreso con las guías de la otra placa de
circuito impreso.
Es especialmente favorable conformar una guía
como alma sobre la caja de electrónica, sobre la que se coloca la
placa de circuito impreso, ya que este alma, en unión a la pared de
caja de engranaje, asume la función de un tope para establecer una
distancia máxima entre la placa de circuito impreso y el árbol de
inducido, sin que para esta placa de circuito impreso sea necesario
conformar un tope de este tipo sobre la caja de engranajes. Por esto
esta guía ejecutada como alma no colisiona con las guías dispuestas
sobre la caja de engranaje, que interactúan con las regiones de
borde axiales de la placa de circuito impreso. El alma hace
contacto en especial en la región axial central con la placa de
circuito impreso, y apuntala la misma con respecto a la caja de
engranaje.
En cuanto a técnica de fabricación es
especialmente sencillo conformar el alma formando una pieza con la
caja de electrónica, por ejemplo por medio del procedimiento de
moldeo por inyección. Todavía más favorable es ejecutar la caja de
electrónica siempre de forma idéntica y conformar solamente sobre su
tapa un alma, de forma correspondiente a la placa de circuito
impreso deseada.
Si se une la placa de circuito impreso fijamente
al alma, por ejemplo con una unión de pinzado o encastre, esto
facilita el montaje de la caja de electrónica, ya que se impide un
desplazamiento de la placa de circuito impreso con relación al alma.
Aparte de esto, una unión de este tipo entre la placa de circuito
impreso y el alma permite una ejecución por separado del alma,
liberada de la caja de electrónica.
Es ventajoso conformar de tal modo la abertura en
la caja de engranaje, que el alma pueda apoyarse por un lado en la
caja de engranaje durante su implantación y en estado montado y que,
por otro lado, la placa de circuito impreso presione contra un tope,
que establece la distancia mínima entre la placa de circuito impreso
y el árbol de inducido.
Si el alma sobresale de la placa de circuito
impreso en dirección longitudinal, este extremo libre del alma
puede apoyarse con su lado frontal en otra guía en la caja de
engranaje. La ejecución más corta de la uña de placa de circuito
impreso permite un aprovechamiento de material más efectivo a la
hora de fabricar la placa de circuito impreso. Si la caja de
electrónica está configurada como caja aparte, ésta puede unirse de
forma sencilla como módulo de interposición a la caja de engranaje.
Con ello la caja de electrónica sólo presenta una pequeña abertura,
de la que sobresalen diferentes placas de circuito impreso. Esta
abertura relativamente pequeña entre la caja de electrónica y de
engranajes puede obturarse de forma relativamente sencilla y
eficazmente contra agua y suciedad.
Asimismo también pueden estar conformadas guías
sobre un porta-escobillas, que está montado
axialmente con respecto al árbol de inducido como pieza constructiva
aproximadamente anular. Debido a que el
porta-escobillas está situado muy próximo al imán
del árbol de inducido, estas guías ofrecen igualmente una fijación
tridimensional fiable con relación al imán anular.
Según la técnica de fabricación puede ser
ventajoso ejecutar las guías como ranuras en la caja de engranaje o
en el porta-escobillas, en las que se introducen las
regiones de borde axiales de la placa de circuito impreso.
La compatibilidad de la caja de engranaje y
electrónica con las diferentes placas de circuito impreso, permite
tanto el uso de sensores Hall SMD con una necesidad relativamente
reducida de superficie de placa de circuito impreso como de
sensores Hall, que estén integrados en un ASIC y necesiten más
espacio constructivo sobre la placa de circuito impreso. Por medio
de esto el diseño del dispositivo de accionamiento es independiente
de futuros desarrollos electrónicos en este campo.
Mediante la disposición paralela de la placa de
circuito impreso con relación al árbol de inducido, el sensor Hall
puede fijarse directamente con o sin ASIC, parcialmente por medio de
procedimientos SMD totalmente automáticos, sin que sea necesaria
una sujeción especial para los sensores Hall.
Si se ha conformado sobre el árbol de inducido un
tornillo sinfín, que acciona un engranaje de tornillo sinfín con un
piñón de salida, se ha creado con esto un accionamiento de
graduación compacto con registro de posición exacto, como el que se
utiliza por ejemplo para elevalunas en vehículos de motor.
En los dibujos se han representado ejemplos de
ejecución de la invención, que se explican con más detalle en la
siguiente descripción. Aquí muestran
la figura 1a un dispositivo de accionamiento
conforme a la invención en representación esquemática,
la figura 1b un módulo enchufable de electrónica
para el dispositivo de accionamiento según la figura 1a,
la figura 1c otro módulo enchufable de
electrónica con una placa de circuito impreso diferente,
las figuras 1d y 1e muestran dos cortes a través
de los módulos enchufables, conforme a las líneas
d-d y e-e,
las figuras 2a y 2b dos cortes parciales conforme
a la línea II-II de las dos placas de circuito
impreso diferentes incorporadas, según las figuras 1b y 1c, y
las figuras 3a y 3b dos cortes de los dos módulos
enchufables insertados, conforme a la línea
III-III.
En la figura 1a se ha representado un dispositivo
de accionamiento 10 para un elevalunas, que presenta un motor
eléctrico 12 con un estator 14, desde el que penetra un árbol de
inducido 16 en una caja de engranaje 18. Sobre el árbol de inducido
16 está dispuesto un tornillo sinfín 20, que engrana con una rueda
de salida 22 y transmite la fuerza, a través de un piñón de salida
26 montado sobre su eje 24, a una mecánica de elevalunas no
representada con más detalle. Para detectar la posición de una pieza
graduable se ha dispuesto sobre el árbol de inducido 16, en la
región de la caja de engranaje 18, un imán anular 28 que interactúa
con sensores Hall 30, que están dispuestos sobre una placa de
circuito impreso 32 de un módulo enchufable de electrónica 34. La
figura 1b muestra un módulo enchufable 34 de este tipo, que está
configurado como caja de electrónica 36 aparte, de la que sobresale
una parte de la placa de circuito impreso 32 como uña enchufable.
Para el montaje el módulo enchufable 34 se implanta conforme a la
dirección de flecha 40, con la uña enchufable, en la caja de
engranaje 18 y se une fijamente a la caja de engranaje 18 por medio
de elementos de retenida 42. Para un posicionamiento tridimensional
exacto, la placa de circuito impreso 32 se guía por medio de guías
44 durante la introducción y se fija en estado montado. En el
ejemplo de ejecución se han conformado las guías 44 como topes 68,
76, 77, 82, 83 en la caja de engranaje 18 y sobre un
porta-escobillas 48 anular, montado axialmente con
respecto al árbol de inducido 16. Según la ejecución del dispositivo
de accionamiento 10 también pueden estar configurados de diferente
forma los límites de las diferentes piezas de la caja, de tal modo
que por ejemplo el imán anular 28 también puede estar dispuesto en
la región de un estator 14 alargado o de una pieza intermedia 50
aparte -que está formada por ejemplo fundamentalmente por el
porta-escobillas 48- entre la caja de engranaje 18
y el estator 14. Las guías 44 están configuradas por ejemplo
formando una pieza con las piezas de caja 18, 14, 50, 48
correspondientes, con preferencia por medio de un procedimiento de
moldeo por inyección. Una parte de las guías 44 está configurada
como ranura 52 en una pared de caja. En las figuras 1b y 1d se ha
conformado sobre la caja de electrónica 36 un alma 60, que presenta
la misma anchura 62 que la placa de circuito impreso 32 y está
unida a la misma por medio de una unión de pinzado 64. Los sensores
Hall 30 están aplicados sobre la placa de circuito impreso 32 de
forma muy plana con la técnica SMD, de tal modo que la placa de
circuito impreso 32 se posiciona a una distancia 66 reducida
respecto al árbol de inducido 16, tangencialmente al imán anular
28. La figura 2a muestra un corte a través de la placa de circuito
impreso 32 introducida del módulo enchufable 34 de la figura 1b. La
placa de circuito impreso 32 hace contacto con su lado 70 vuelto
hacia el imán anular 28, en la región 72 alejada axialmente del
motor eléctrico 12, con un tope 68 de la caja de engranaje 18, que
determina la distancia mínima entre la placa de circuito impreso 21
y el imán anular 28. La guía 44 conformada como alma 60 hace
contacto con la placa de circuito impreso 32, por su lado 74
alejado del imán anular 28, y presiona la placa de circuito impreso
32 contra el tope 68. Con el otro lado el alma 60 se apoya en la
caja de engranaje 18 y forma, de este modo, un tope para la placa
de circuito impreso 32, que se corresponde con una distancia máxima
entre la placa de circuito impreso 32 y el imán anular 28.
La figura 1c muestra otro módulo enchufable 34,
cuya caja de electrónica 36 está conformada fundamentalmente como
la de la figura 1b. El módulo enchufable 34, sin embargo, está
equipado con una placa de circuito impreso 32 diferente que, en su
región que sobresale de la caja de electrónica 36, presenta una
anchura mayor 62 para alojar por ejemplo un módulo ASIC 80. El
módulo ASIC 80 contiene un microprocesador completo para una
electrónica de control y está posicionado de tal modo sobre la
placa de circuito impreso 32, que los sensores Hall 30 integrados
en el ASIC 80 están posicionados en estado introducido directamente
enfrente del imán anular 28. Mediante la mayor altura constructiva
del ASIC 80 la distancia 66 entre la placa de circuito impreso 32 y
el árbol de inducido 16 es mayor que en los sensores Hall SMD 30,
como puede verse en la reproducción de la figura 2b. El tope 68
para la placa de circuito impreso 32 con los sensores Hall SMD 30
queda sin usarse en esta disposición, mientras que por el contrario
la placa de circuito impreso 32 más ancha con el ASIC 80 se fija
tridimensionalmente, en su distancia al imán anular 28, mediante dos
topes 76 y 77 sobre la caja de engranaje 18 o el
porta-escobillas 48. La placa de circuito impreso 32
hace aquí contacto con su región 78 vuelta hacia el imán anular 28,
por su lado 70 vuelto axialmente hacia el motor eléctrico 12, con el
tope 76 para establecer la distancia mínima 66, y es presionada
mediante el tope 77, que hace contacto con el lado 74 alejado del
imán anular 28, contra el tope 76. Con ello el tope 77 asume la
función del alma 60 en el caso de la placa de circuito impreso 32
más estrecha. Por ello al módulo enchufable 34 no presenta ningún
alma 60 en el caso de la placa de circuito impreso 32 más ancha con
el ASIC 80. Por el contrario, los topes 76 y 77 no tienen función en
el caso del módulo enchufable 34 con la placa de circuito impreso 32
estrecha en la figura 2a.
La figura 3a muestra un corte en el caso del
módulo enchufable 34 montado con placa de circuito impreso 32
estrecha, de forma correspondiente a la figura 2a. La placa de
circuito impreso 32 penetra aquí de forma recta desde la caja de
electrónica 36 en la caja de engranaje 18, estando dispuesta la
placa de circuito impreso 32 en paralelo al árbol de inducido 16 o
tangencialmente al imán anular 28. El tope 68 en el lado de la placa
de circuito impreso 32 alejado del motor eléctrico 12 determina la
distancia mínima al árbol de inducido 16 y el alma 60, que está
configurada aquí formando una pieza con la caja de electrónica 16,
presiona la placa de circuito impreso 32 contra el tope 68,
apoyándose el alma 60 en la pared de la caja de engranaje 18. La
caja de engranaje 36 presenta aquí una tapa 37, con la que el alma
60 está dispuesta aproximadamente en un plano. A causa del reducido
espacio constructivo de los sensores Hall SMD 30, la placa de
circuito impreso 32 no se extiende hasta los topes 82, 83 o la
ranura 52, que están dispuestos en la región del extremo libre 33
de la placa de circuito impreso 32 sobre la caja de engranaje
18.
En la figura 3b se ha representado de forma
correspondiente un corte a través de la placa de circuito impreso 32
ancha con el ASIC 80. Esta placa de circuito impreso 32 se fija
tridimensionalmente mediante los dos topes 76, 77 que guían la placa
de circuito impreso 32 por la región vuelta hacia el motor eléctrico
12. La tapa 37 de la caja de engranaje 36 no presenta por ello
ningún alma 60. La placa de circuito impreso 32 se extiende hasta
más allá de los imanes anulares 28 y es guiada aquí adicionalmente,
por sus extremos libres 33, por los dos topes 82 y 83. Los dos topes
82, 83 pueden estar conformados alternativamente también como ranura
52 en la caja de engranaje en dirección axial, que aloja el extremo
libre 33 de la placa de circuito impreso 32 en toda su anchura.
Mediante la fijación adicional de la placa de circuito impreso 32
por su extremo libre 33 se impide que se modifique la distancia
entre los sensores Hall 30 y el imán anular 28, por ejemplo a causa
de sacudidas externas.
En un ejemplo de ejecución alternativo, en el
caso del módulo enchufable 34 con la placa de circuito impreso 32
estrecha el alma 60 se ha configurado más larga que el extremo libre
33 de la placa de circuito impreso. Este alargamiento 60' del alma
hace igualmente posible una fijación adicional en los topes 82 y 83
o la ranura 52. El alargamiento 60' del alma 60 se conforma con ello
de tal modo, que su extremo 61 presenta exactamente la misma
distancia 66 al árbol de inducido 16 que la placa de circuito
impreso configurada más larga en la figura 3b. Con ello el
alargamiento 60' tiene en su extremo 61 el mismo grosor 86 que el
grosor normalizado 86 de las dos placas de circuito impreso 32. De
este modo también se fija adicionalmente la placa de circuito
impreso 32 más corta por su extremo libre 33 mediante el
alargamiento 60', para garantizar una distancia uniforme 66 entre la
placa de circuito impreso 32 y el árbol de inducido
16.
16.
En otro ejemplo de ejecución el módulo enchufable
34 no está configurado con una caja de electrónica 36 aparte, sino
que se incorpora completo a la caja de engranaje 18, de tal modo que
por ejemplo un lado frontal del módulo enchufable 34 representa al
mismo tiempo una tapa para la caja de engranaje 18. Con ello la
placa de circuito impreso 32 no está conformada por ejemplo en
forma de L, como en las figuras 1b o 1c, sino como un todo en una
forma aproximadamente rectangular, correspondiéndose un lado del
rectángulo con la anchura 62.
El dispositivo conforme a la invención no está
limitado a los dos módulos enchufables descritos, sino que contiene
una combinación a voluntad de diferentes módulos enchufables con
placas de circuito impreso 32 con una única caja de engranaje. Con
ello el alma 60 también puede estar configurada como pieza
constructiva aparte, que se fija por el lado trasero de la placa de
circuito impreso 32, por ejemplo mediante pegado o pinzado.
Claims (14)
1. Dispositivo de accionamiento (10), en especial
para subir y bajar discos en vehículos de motor, con un motor
eléctrico (12) que presenta un árbol de inducido (16), una placa de
circuito impreso (32) que sobresale de una caja de electrónica (36),
una caja de engranaje (18), y varias guías (44) para la fijación
tridimensional de la placa de circuito impreso (32) en la caja de
engranaje (18), caracterizado porque para diferentes placas
de circuito impreso (32) con diferentes anchuras (62) y/o longitudes
y/o con diferentes distancias (66) al árbol de inducido (16)
interactúan diferentes guías (44) con la placa de circuito impreso
(32).
2. Dispositivo de accionamiento (10) según la
reivindicación 1, caracterizado porque al menos una parte de
las guías (44) están configuradas como topes (44, 68, 76, 77, 82,
83, 52) en la caja de engranaje (18), con los que hace contacto la
placa de circuito impreso (32) con su lado (70, 74) vuelto hacia el
o alejado del árbol de inducido (16), para establecer una distancia
mínima o máxima (66) con relación al árbol de inducido (16).
3. Dispositivo de accionamiento (10) según una de
las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque al menos una
parte de las guías (44) en la caja de engranaje (18) está dispuesta
de tal modo, que la placa de circuito impreso (32) hace contacto con
estas guías (44) sobre sus regiones (78, 72) vueltas hacia el y/o
alejadas axialmente del motor eléctrico (12).
4. Dispositivo de accionamiento (10) según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos una
guía (44, 60, 60')- en especial para una placa de circuito impreso
(32) con anchura reducida (62)- está configurada como alma (60,
60'), que puede introducirse con la placa de circuito impreso (32)
en la caja de engranaje (18).
5. Dispositivo de accionamiento (10) según la
reivindicación 4, caracterizado porque el alma (60, 60')
está conformada sobre la caja de electrónica, en especial formando
una pieza con su tapa (37).
6. Dispositivo de accionamiento (10) según una de
las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque la placa de
circuito impreso (32) está unida fijamente al alma (60), en especial
por medio de una unión de pinzado (64).
7. Dispositivo de accionamiento (10) según una de
las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el alma (60,
60') se apoya en la caja de engranaje (18) con su lado (58) alejado
de la placa de circuito impreso (32).
8. Dispositivo de accionamiento (10) según una de
las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el alma (60,
60') está configurada más larga que la placa de circuito impreso
(32) y con su extremo libre (61) hace contacto con guías (44), que
están dispuestas como topes (82, 83, 52) sobre la caja de
engranaje
(18).
(18).
9. Dispositivo de accionamiento (10) según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la caja
de electrónica (36) está configurada de forma que puede separarse y
puede unirse -en especial por medio de elementos de retenida (42)- a
la caja de engranaje (18).
10. Dispositivo de accionamiento (10) según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
axialmente respecto al árbol de inducido (16) puede montarse un
porta-escobillas (48), sobre el que se han
conformado en especial guías (44) para la placa de circuito impreso
(32).
11. Dispositivo de accionamiento (10) según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
guías (44) están configuradas al menos como ranuras (52).
12. Dispositivo de accionamiento (10) según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por
medio de las guías (44) puede fijarse por ambos lados tanto una
placa de circuito impreso (32) con sensores Hall (30) integrados en
un ASIC (80), como también una placa de circuito impreso (32)
equipado directamente con sensores Hall (30).
13. Dispositivo de accionamiento (10) según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
placa de circuito impreso (32) está dispuesta en paralelo al árbol
de inducido (16), en especial tangencialmente a un imán (28) fijado
sobre el
mismo.
mismo.
14. Dispositivo de accionamiento (10) según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
árbol de inducido (16) presenta un tornillo sinfín (20) que engrana
con una rueda de tornillo sinfín (22), sobre cuyo eje (24) está
dispuesto un piñón de salida (24).
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