ACTUADOR ROTATIVO CON FRENO MAGNETICO.

Actuador rotativo para un automóvil con un botón de mando (2) y una carcasa (7),

con un árbol de regulación (3) fijado de forma no rotatoria al botón de mando (2), y con medios electromagnéticos (4, 5, 6, 7) que actúan sobre el botón de mando (2) de tal forma que permiten retener o bloquear el movimiento de giro del botón de mando (2), estando alojada en la carcasa (7) de forma no giratoria una bobina (6) y estando fijados al árbol de regulación (3) un medio de conducción de flujo (4) en forma de disco, de forma no giratoria, y un transductor angular, pudiendo presionarse la pieza de conducción de flujo (4) contra la bobina (6) y/o la carcasa (7), y estando integrado en el árbol de regulación (3) un elemento elástico (11) por debajo del botón de mando (2) y entre el transductor angular (10) y los medios magnéticos (4, 5, 6, 7), de modo que es posible un movimiento relativo entre los medios magnéticos (4, 5, 6, 7) y el transductor angular (11), caracterizado porque la pieza de conducción de flujo (4) puede moverse a lo largo del árbol de regulación (3) y más allá del árbol de regulación (3), estando configurado el árbol de regulación (3) de forma perfilada al menos en la zona de la pieza de conducción de flujo (4), y presentando la pieza de conducción de flujo (4) una abertura correspondiente al perfil

Actuador rotativo con freno magnético.

La presente invención se refiere a un actuador rotativo para un automóvil con un botón de mando, una carcasa, un árbol de regulación fijado de forma no rotatoria al botón de mando, y medios electromagnéticos que actúan sobre el botón de mando de tal forma que permiten retener o bloquear el movimiento de giro del botón de mando.

En los automóviles actuales, frecuentemente, se usan elementos de mando a los que están asignadas tareas de control multifuncionales. Mediante la selección en una pantalla o teclas de menú se puede asignar al actuador rotativo la función de control de regular el volumen de un receptor de radio y, al mismo, tiempo, la función de control para regular un ventilador de tres niveles. En un actuador rotativo no sólo han de conseguirse diferentes percepciones al tacto, sino también limitadores como topes finales.

Una posibilidad para conseguir diferentes posiciones de retención en un actuador rotativo se describe en el documento DE10153002A1. El actuador rotativo comprende un árbol de regulación alojado de forma giratoria en una carcasa, con una disposición de retención que coopera con el mismo y que comprende un elemento de sujeción giratorio que, para activar la disposición de retención, puede frenarse o inmovilizarse con respecto a la carcasa mediante un elemento de inmovilización asignado, controlable por un electroimán elevador, comprendiendo el electroimán elevador un circuito magnético compuesto por un agujero y una disposición de inducido móvil, así como un devanado. El circuito magnético comprende un imán permanente configurado y dispuesto de tal forma que el imán elevador actúa como electroimán elevador biestable, conmutable mediante una breve alimentación eléctrica del devanado. Mediante la disposición de un dentado y un anillo de retención que envuelve el dentado y que actúa en conjunto con el imán elevador, es posible un ajuste individual de la retención. Para producir una háptica correspondiente, se describe además el uso de elementos de inmovilización que actúan a modo de pinzas freno sobre la superficie de un elemento de retención configurado al menos en forma de disco o de segmento anular.

La invención tiene el objetivo de proporcionar un actuador rotativo que permita generar desarrollos discrecionales de la háptica. Además, el actuador rotativo debe ser de construcción sencilla y de fabricación económica.

El documento EP1480238 muestra un actuador rotativo según el preámbulo de la reivindicación 1.

El objetivo según la invención se consigue mediante las características de la reivindicación 1.

Gracias a la construcción del actuador rotativo según la invención es posible realizar cualquier desarrollo de la háptica en un botón de mando del actuador rotativo. Esto resulta especialmente ventajoso, si el actuador rotativo se usa para tareas de control multifuncionales. Por lo tanto, según la invención, pueden realizarse muchos elementos de retención pequeños, así como elementos de retención intermedios y topes finales. Los elementos de retención habituales se distinguen de los elementos de retención intermedios en que, en comparación con los elementos de retención normales, en los elementos de retención intermedios, al girar, se requiere una mayor fuerza para pasar el elemento de retención intermedio. Por una unión positiva entre el disco de fricción y el árbol de regulación, así como entre la pieza de conducción de flujo queda garantizada una construcción sencilla de los medios magnéticos, lo cual repercute a su vez positivamente en los gastos de fabricación.

A continuación, la invención se describe en detalle con la ayuda de un ejemplo de realización.

Muestran:

La figura 1 un actuador rotativo dotado según la invención, en alzado lateral, representado en parte en sección y

la figura 2 un actuador rotativo según la invención con un elemento elástico, en una vista idéntica.

Como se puede ver en la figura 1, el actuador rotativo 1 se compone de un botón de mando 2 al que está fijado de forma no giratoria un árbol de regulación 3. Por debajo del botón de mando, al árbol van fijados, de forma móvil a lo largo del árbol de regulación 3, una pieza de conducción de flujo 4 y un disco de fricción 5. La pieza de conducción de flujo 4 y el disco de fricción 5 pueden moverse a lo largo del árbol de regulación 3 y en la dirección de la flecha P, más allá del árbol de regulación 3. Según la invención, está prevista una unión positiva, estando realizado el árbol de regulación 3 de forma perfilada al menos en la zona de la pieza de conducción de flujo 4 y del disco de fricción 5, y presentando la pieza de conducción de flujo 4 y el disco de fricción 5 una abertura correspondiente al perfil. Por debajo del disco de fricción 5 está dispuesta una bobina 6 alrededor del árbol de regulación 3. La bobina 6 se sujeta en una parte de la carcasa 7 del actuador rotativo 1. La carcasa 7 lleva al mismo tiempo el alojamiento 8 del árbol de regulación 3. Es posible usar un alojamiento usual en el mercado, por ejemplo, un cojinete de deslizamiento, un rodamiento de rodillos o un rodamiento de bolas.

La bobina 6 alojada en la carcasa 7 puede estar alojada, o bien, como elemento de bobina circunferencial, es decir que se extiende alrededor del árbol de regulación 3, o como elemento de bobina separado en dos o varias posiciones dentro de la carcasa. Cuando se aplica corriente en la bobina 6, la bobina 6 indica un campo magnético que se extiende por la carcasa 7 y la pieza de conducción de flujo 4, por ejemplo en la dirección de la línea discontinua L. Preferentemente, tanto la carcasa 7 como la pieza de conducción de flujo están hechas de un material electroconductivo. Si la carcasa 7 que aloja la bobina 6 está hecha de un material electroconductivo, la carcasa 7 constituye una pieza inferior 7 que conduce el flujo magnético y la pieza de conducción de flujo 4 constituye una pieza superior 4 que conduce el flujo magnético.

Aplicando una corriente eléctrica en la bobina 6, las líneas de campo magnéticas generan una fuerza F que presiona la pieza de conducción de flujo 4 contra el disco de fricción 5 hacia la carcasa 7 y la bobina 6. Según la intensidad de la fuerza de presión F, el usuario del botón de mando 2 percibirá una háptica diferente en el actuador rotativo 1. Por lo tanto, es posible ajustar una trama de retención discrecional, es decir, con respecto a los intervalos y las fuerzas de retención en el botón de mando. Según la invención, es posible programar libremente muchos elementos de retención pequeños, así como elementos de retención intermedios y topes finales. La programación se realiza de tal forma que la bobina 6 es atravesada por corriente de forma limitada lateralmente en los intervalos correspondientes a los elementos de retención, de modo que sobre la pieza de conducción de flujo se ejerce la fuerza F correspondiente al elemento de retención y, por tanto, en el botón de mando 2 se nota un efecto de frenado por la unión positiva con el árbol de regulación 3.

Alternativamente, es posible usar la pieza de conducción de flujo 4 sin el disco de fricción 5. Según la invención, el disco de fricción 5 puede realizarse por zonas y de forma anular con un recubrimiento 9 que puede aplicarse en una o ambas caras del disco de fricción 5. El recubrimiento 9 sirve para reducir las fuerzas de adhesión entre los medios magnéticos 4, 7, 6. Al mismo tiempo, el recubrimiento 9 sirve de deslizante entre las piezas de conducción de flujo 4, 7 que se mueven una respecto a la otra. Como recubrimiento 9 pueden emplearse materiales con una menor solidez que el material básico de las piezas de conducción de flujo 4, 7. Un material que puede emplearse es, por ejemplo, el cobre. En una forma de realización preferible, el recubrimiento 9 está aplicado de forma anular sobre el disco de fricción 5.

Para poder evaluar los movimientos de giro del botón de mando 2, según la invención es posible fijar al árbol de regulación 3 un transductor angular 10. Como transductores angulares 10 se emplean los transductores angulares 10 usuales, conocidos por el estado de la técnica. En este caso, dado que los medios electromagnéticos 4, 5, 6, 7 realizan un tope final, los medios magnéticos 4, 5, 6, 7 quedan presionados unos contra otros. Para volver a soltar los medios magnéticos 4, 5, 6, 7 de esta posición, por una parte, se usa un transductor angular 10 altamente sensible que detecta incluso los movimientos de giro mínimos del botón de mando...

1. Actuador rotativo para un automóvil con un botón de mando (2) y una carcasa (7), con un árbol de regulación (3) fijado de forma no rotatoria al botón de mando (2), y con medios electromagnéticos (4, 5, 6, 7) que actúan sobre el botón de mando (2) de tal forma que permiten retener o bloquear el movimiento de giro del botón de mando (2), estando alojada en la carcasa (7) de forma no giratoria una bobina (6) y estando fijados al árbol de regulación (3) un medio de conducción de flujo (4) en forma de disco, de forma no giratoria, y un transductor angular, pudiendo presionarse la pieza de conducción de flujo (4) contra la bobina (6) y/o la carcasa (7), y estando integrado en el árbol de regulación (3) un elemento elástico (11) por debajo del botón de mando (2) y entre el transductor angular (10) y los medios magnéticos (4, 5, 6, 7), de modo que es posible un movimiento relativo entre los medios magnéticos (4, 5, 6, 7) y el transductor angular (11), caracterizado porque la pieza de conducción de flujo (4) puede moverse a lo largo del árbol de regulación (3) y más allá del árbol de regulación (3), estando configurado el árbol de regulación (3) de forma perfilada al menos en la zona de la pieza de conducción de flujo (4), y presentando la pieza de conducción de flujo (4) una abertura correspondiente al perfil.

2. Actuador rotativo según la reivindicación 1, caracterizado porque entre la bobina (6) y la pieza de conducción de flujo (4) está fijado un disco de fricción (5) no giratorio que puede moverse a lo largo del árbol de regulación (3).

3. Actuador rotativo según la reivindicación 2, caracterizado porque sobre el disco de fricción (5) está aplicado un recubrimiento (9) en una o ambas caras, y el recubrimiento (9) está hecho de un material que tiene una menor solidez que el material básico del disco de fricción (5).

4. Actuador rotativo según la reivindicación 3, caracterizado porque el recubrimiento (9) está hecho de cobre.

5. Actuador rotativo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el árbol de regulación (3) se sujeta dentro de la carcasa (7), en un alojamiento (8), especialmente en un rodamiento de bolas (8).