Unidad de engranaje-accionamiento (10), en especial para uso en vehículos de motor,

con una rueda de accionamiento (16) que engrana con una rueda de salida (22), caracterizada porque una rueda de sensores (26) con un transmisor de posición (36), que coopera con un sensor (42) para detectar el número de revoluciones o la velocidad de rotación, engrana con la rueda de accionamiento (16) o la rueda de salida (22), en donde el transmisor de posición (36) está dispuesto en un lado frontal (34) axial libre de la rueda de sensores (26)

Unidad de engranaje-accionamiento con detección del número de revoluciones.

Estado de la técnica

La invención se refiere a una unidad de engranaje-accionamiento con detección del número de revoluciones, en especial para uso en vehículos de motor según el género de las reivindicaciones independientes.

Con el documento EP 0 865 148 A1 se ha dado a conocer una unidad de motor-reductor-accionamiento para graduar piezas de equipamiento de vehículos de motor con un motor de conmutador. Con ello una carcasa de motor fundamentalmente en forma de cubeta contiene un inducido de motor con un eje de inducido, alargado hacia fuera de la carcasa de motor. Entre la carcasa de motor y la carcasa de reductor el eje de inducido de monta con un cojinete de cazoleta. Entre el inducido de motor y el cojinete de cazoleta está dispuesto sobre el eje de inducido un colector y un imán anular. El imán anular está magnetizado en su perímetro exterior alternativamente en dirección norte y sur. El campo magnético variable es detectado por dos sensores Hall dispuestos alternados 90º uno con respecto al otro y es valorado por una electrónica de control, dispuesta sobre una pletina electrónica. Con ello la pletina electrónica penetra en la carcasa de motor hasta muy cerca del imán anular. Esta disposición de la pletina electrónica dentro de la carcasa de motor o en la región del portaescobillas es muy farragosa e inflexible. Aparte de esto, el chispeo entre escobillas provoca perturbaciones en el sistema sensorial del número de revoluciones.

El documento DE 198 54 038 A1 hace patente un mecanismo de graduación, en el que sobre un eje de inducido del motor de accionamiento está dispuesto un imán anular para detectar el número de revoluciones. El imán anular está dispuesto de forma axialmente móvil sobre el eje de inducido, para detectar también fuerzas de aceleración en la dirección longitudinal del eje de inducido.

El documento US 5,636,071 muestra un engranaje reductor de un espejo retrovisor graduable eléctricamente, en el que el par de giro de un motor eléctrico se transmite a un elemento de acoplamiento a través de varios escalones de engranaje.

Ventajas de la invención

El dispositivo conforme a la invención con las particularidades de las reivindicaciones independientes tiene la ventaja de que el sistema sensorial del número de revoluciones puede disponerse completamente por fuera de la carcasa de motor. Por medio de esto puede prescindirse de la considerable complejidad constructiva de disponer la pletina electrónica con los sensores que se encuentran encima dentro de la carcasa de motor. Mediante la disposición de la pletina electrónica en la región de la carcasa de engranaje, los formatos de la pletina electrónica pueden estar ejecutados más pequeños y sencillos. Aparte de esto, la cámara de engranaje puede obtenerse ventajosamente más sencilla con relación a la cámara de colector, ya que la pletina electrónica ya no penetra en la cámara de colector.

Mediante la libre elección de disponer la rueda de sensores en un punto adecuado sobre la rueda de accionamiento o salida, puede adaptarse la posición espacial del sistema sensorial óptimamente a la respectiva carcasa de la unidad de engranaje-accionamiento. Mediante la separación espacial del colector se impiden influencias perturbadoras de éste sobre el sistema sensorial. El posicionamiento libremente elegible de la rueda de sensores a lo largo de la rueda de accionamiento o salida permite un aprovechamiento del espacio y una configuración ideales de la unidad de engranaje-accionamiento. Al prescindir del imán anular se reduce la longitud constructiva del eje de inducido, y con ello también se reduce toda la unidad de engranaje-accionamiento. Esto tiene una importancia especial en su aplicación para graduar el asiento o en el caso de un techo corredizo, ya que aquí está limitado el espacio constructivo disponible.

En una configuración adicional la rueda de accionamiento o de salida está ejecutada al mismo tiempo como rueda de sensores. Si la rueda de sensores se integra por ejemplo en la rueda de accionamiento, el lado frontal libre de la rueda de sensores representa al mismo tiempo el extremo libre del eje de inducido. Si por otro lado la rueda de salida presenta un transmisor de posición, tampoco es necesaria una rueda de sensores adicional, con lo que se ahorran espacio constructivo y piezas constructivas.

Mediante las particularidades mencionadas en las reivindicaciones subordinadas son posibles perfeccionamientos ventajosos del dispositivo según las reivindicaciones 1 y 2. De este modo es especialmente ventajoso que la rueda de accionamiento esté ejecutada como un tornillo sinfín dispuesto sobre el eje de inducido. La rueda de sensores ejecutada como rueda dentada recta, en especial como rueda de tornillo sinfín, puede engranar por ello en cualquier punto de la rueda de salida ejecutada como rueda de tornillo sinfín, o bien engranar directamente con el tornillo sinfín. Según la sensibilidad deseada del sistema sensorial del número de revoluciones puede elegirse con ello, de forma correspondiente, la multiplicación con respecto a la rueda de sensores (número de dientes). Si la rueda de sensores engrana con el tornillo sinfín en el lado opuesto a la rueda de tornillo sinfín, el eje de inducido es apuntalado adicionalmente en este punto.

Es ventajoso el uso de un imán como transmisor de posición, ya que éste puede aplicarse de forma sencilla a la rueda de sensores, o la rueda de sensores presenta material que puede magnetizarse fácilmente. Con ello es especialmente favorable un imán bipolar, aunque también puede producirse sin problemas una disposición multipolar para aumentar la resolución de la medición del número de revoluciones. Evidentemente se prefiere la aplicación/magnetización de un imán bipolar, claramente más económica que la producción de un imán anular.

Si el transmisor de posición está dispuesto en el lado frontal libre de la rueda de sensores, esto permite una mayor flexibilidad a la hora de disponer los correspondientes sistemas sensoriales. Con independencia de si se utilizan sensores inductivos, ópticos o magnéticos estos no están limitados a una disposición radial - como en los imanes anulares sobre el eje de inducido, sino que los sensores pueden disponerse directamente a lo largo del lado frontal libre de la rueda de sensores, con lo que se dispone de bastante más espacio constructivo para los sensores.

Especialmente económica y sencilla en su manipulación es la utilización de sensores Hall, que pueden disponerse tanto radialmente como en plano con respecto a la rueda de sensores. Esta ejecución es especialmente ventajosa para aplicaciones en las que no es necesaria una detección de alta resolución del número de revoluciones (sistemas incrementales).

Para utilizarse en sistemas de medición de ángulo absoluto de alta precisión es especialmente ventajoso el uso de elementos resistivos magnéticamente (GMR, AMR) como sensores. Con relación al sistema de imán anular incremental, en el que el sensor sólo puede detectar un cambio de la polaridad, el elemento magnéticamente resistivo mide directamente la orientación del campo magnético, por ejemplo un dipolo magnético. Por medio de esto se alcanza una resolución bastante mayor, lo que permite por ejemplo para recorridos de graduación con elevados requisitos de precisión unas graduaciones más exactas. Para recorridos de graduación mayores se registran incrementalmente todas las revoluciones de la rueda de sensores y se detecta de forma absoluta la división de una revolución de la rueda de sensores. El elemento magnéticamente resistivo (GMR, AMR) puede disponerse con ello de forma favorablemente plana con respecto al lado frontal de la rueda de sensores, que presenta al menos un dipolo magnético.

Es especialmente ventajoso que el sistema sensorial presente un dispositivo, con el que puede elegirse libremente la división angular de una revolución de la rueda de sensores. De este modo puede ajustarse a voluntad, con una estructura, el número de los flancos que entrega el sistema sensorial durante una revolución de la rueda de sensores. La división variable del ángulo de giro puede materializarse, a causa de la medición absoluta del ángulo de giro, mediante conexión electrónica o mediante software. Esto permite una adaptación óptima de la resolución de la medición del número de revoluciones al caso aplicativo concreto y también puede variarse...

1. Unidad de engranaje-accionamiento (10), en especial para uso en vehículos de motor, con una rueda de accionamiento (16) que engrana con una rueda de salida (22), caracterizada porque una rueda de sensores (26) con un transmisor de posición (36), que coopera con un sensor (42) para detectar el número de revoluciones o la velocidad de rotación, engrana con la rueda de accionamiento (16) o la rueda de salida (22), en donde el transmisor de posición (36) está dispuesto en un lado frontal (34) axial libre de la rueda de sensores (26).

2. Unidad de engranaje-accionamiento (10), en especial para uso en vehículos de motor, con una rueda de accionamiento (16) que engrana con una rueda de salida (22), caracterizada porque la rueda de accionamiento (16) o la rueda de salida (22) está configurada como una rueda de sensores (26) un transmisor de posición (36), que coopera con un sensor (24) para detectar el número de revoluciones, en donde el transmisor de posición (36) está dispuesto en un lado frontal axial (34) libre de la rueda de sensores (26).

3. Unidad de engranaje-accionamiento (10) según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la rueda de accionamiento (16) está configurada como un tornillo sinfín (18) dispuesto sobre un eje de inducido (14) de un motor eléctrico (12) y la rueda de sensores (26) como rueda dentada recta, en especial como rueda de tornillo sinfín.

4. Unidad de engranaje-accionamiento (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la rueda de sensores (26) presenta, como transmisor de posición (36), al menos un imán bipolar (38) o al menos un material magnetizable bipolar, en especial plastoferrita.

5. Unidad de engranaje-accionamiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el sensor (42) es un sensor Hall (43).

6. Unidad de engranaje-accionamiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el sensor (42) es un elemento resistivo (44) magnético.

7. Unidad de engranaje-accionamiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el sensor (42) genera un flanco de señal y presenta un dispositivo (46), con el que puede elegirse libremente el número de los flancos de señal que genera el sensor (42) durante una revolución de la rueda de sensores.

8. Unidad de engranaje-accionamiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad de engranaje-accionamiento (10) presenta una carcasa de engranaje (52) y la rueda de sensores (26) está dispuesta sobre un eje (32), que está incorporado directamente a la pared de la carcasa de engranaje (52).

9. Unidad de engranaje-accionamiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad de engranaje-accionamiento (10) presenta una carcasa de motor (50) que abraza un motor eléctrico (12) - incluyendo un colector (13) - y la rueda de sensores (26) y el sensor (42) están dispuestos en la carcasa de engranaje (52), que está obturada con respecto a la carcasa de motor (50).

10. Unidad de engranaje-accionamiento (10) según una de las reivindicaciones 1 ó 3 a 10, caracterizada porque la rueda de sensores (26) está configurada como apoyo de eje de inducido y engrana en el lado de la rueda de accionamiento (16) opuesto a la rueda de salida (22), en especial en un tornillo sinfín (18).