ES2201642T3 - Junta dinamica de tipo "cassette" con dispositivo de referencia angular y metodo para su utilizacion. - Google Patents
Junta dinamica de tipo "cassette" con dispositivo de referencia angular y metodo para su utilizacion.Info
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Abstract
EL COLLARIN ANULAR (2) DE LA JUNTA DE CAJA TIENE UN REVESTIMIENTO (8) DE ELASTOFERRITA QUE TIENE UNA PISTA CIRCULAR DE LOCALIZACIONES MAGNETICAS POLARIZADAS ALTERNATIVAMENTE EN SENTIDOS NORTE Y SUR, CON AL MENOS UN SECTOR SINGULARIZADO, PUDIENDO ESTAS LOCALIZACIONES LEERSE POR UNA SONDA DE HALL (12). EL DECALAJE ANGULAR ENTRE ESTE SECTOR SINGULAR Y EL IMPULSO QUE CORRESPONDE AL PMH DEL MOTOR (CIGUEÑAL 3) SE MEMORIZA, LO QUE PERMITIRA A CONTINUACION CONOCER EN CUALQUIER MOMENTO LA POSICION DEL PMH DURANTE EL FUNCIONAMIENTO NORMAL, SIN NECESIDAD DE LA INDEXACION MECANICA DURANTE EL MONTAJE DE LA JUNTA.
Description
Junta dinámica de tipo "cassette" con
dispositivo de referencia angular y método para su utilización.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de codificación angular destinado, por ejemplo, a referenciar el
punto muerto superior (PMS) de un cigüeñal de motor de combustión
interna, lo que es útil para la optimización de su
funcionamiento.
Se conocen dispositivos para referenciar la
posición, que comprenden una rueda dentada arrastrada con el plato
de reacción del embrague y que presentan una singularidad, por
ejemplo, en forma de un diente más largo o un entrediente más ancho.
Un captador, por ejemplo, inductivo, capta esta singularidad y,
después de un cierto número de "frentes ascendentes", emite una
señal de mando correspondiente al PMS; esto permite captar la
velocidad de rotación media del motor, de la cual depende el nivel
de las corrientes de las señales detectadas (DE 42 12973).
El inconveniente de esta técnica conocida reside
esencialmente en la necesidad de realizar un indexado mecánico del
montaje para crear una referencia: la singularidad de la rueda
dentada debe quedar posicionada de manera muy precisa con respecto
al punto muerto superior del cigüeñal.
Los dispositivos de rueda fónica y captador
inductivo presentan el mismo tipo de inconveniente.
El objetivo de la presente invención es el de
solucionar estos inconvenientes y utilizar la presencia de una
unión dinámica de tipo "cassette" en el eje del cigüeñal para
constituir un dispositivo de referencia angular de este cigüeñal,
siendo conocido este tipo de junta dinámica de tipo cassette por el
documento FR 2 574 501.
A estos efectos, una junta dinámica de este tipo
"cassette" según la presente invención, del tipo que presenta
un manguito con un collar angular apropiado para su fijación en
rotación sobre un eje giratorio, y un soporte de junta anular que
rodea dicho manguito, presentando dicha junta un labio de
estanqueidad circular que se apoya de forma estanca sobre la
superficie exterior de dicho manguito, pudiendo ser ajustado dicho
soporte de manera estanca en un alojamiento apropiado de una parte
fija, de manera que dicha junta dinámica asegura la estanqueidad
entre la mencionada parte fija y dicho eje giratorio, se caracteriza
porque dicho collarín anular está recubierto de una capa de un
revestimiento de material magnetizable que lleva por lo menos una
pista sobre la que está inscrita una serie de referencias
polarizadas alternativamente en dirección periférica, presentando
dicha pista, como mínimo, una referencia singular, y llevando dicho
soporte de junta en oposición a dicha pista, como mínimo, un
detector de campo magnético, de manera que este detector está
conectado a un módulo electrónico de tratamiento de señal del
detector, y de memorización del desfase angular entre dicha
referencia angular y una posición de referencia deseada del eje.
Gracias a dicha unión, ya no será necesario
proceder, en el montaje, al indexado mecánico para crear la
referencia. La junta podrá ser montada sobre el eje en una posición
angular cualquiera, y será suficiente, haciendo algunas vueltas de
giro del motor (con el dispositivo de puesta en marcha) el
referenciar la separación angular (\alpha) entre la "referencia
singular" y el punto muerto superior del cigüeñal, y memorizarla
una vez por todas, para conocer posteriormente, por comparación, la
posición de este punto muerto superior en el curso del
funcionamiento normal del motor.
Además, se solucionan por completo los fenómenos
vibratorios del motor, puesto que las variaciones del entrehierro
(espacio entre el detector de campo magnético y el revestimiento del
collarín) no tendrán ninguna influencia en el contaje de las
impulsiones engendradas por las referencias polarizadas de este
revestimiento.
Finalmente, se podrá conservar los rendimientos
de una junta dinámica en las mismas dimensiones que una junta
normal, con la misma flexibilidad de montaje por la elección de la
tecnología activa magnética y por la electrónica de autoindexación
por memorización que se han descrito.
De manera ventajosa, dicha serie de referencias
polarizadas presenta alternativamente sectores equiangulares
polarizados alternativamente norte y sur en toda la periferia de
dicha pista, con excepción de un sector neutro que constituye dicha
referencia singular.
También será ventajoso prever que dicho
revestimiento de material magnetizable sea de elastoferrita y que
dicho detector de campo magnético esté constituido por una sonda de
efecto Hall o de una magnetorresistencia.
La invención se refiere además a un procedimiento
para la utilización de una junta según lo anteriormente explicado,
caracterizado por el montaje de dicha junta en una posición angular
cualquiera sobre el mencionado eje, llevando el eje a la posición
angular de referencia deseada, conectando el detector de campo
magnético en su alimentación, lo que facilita una señal de
referencia angular, haciendo girar el eje, y finalmente
referenciando y poniendo en la memoria el desfase angular entre
dicha referencia singular y dicha posición de referencia deseada del
eje.
Una forma de ejecución de la invención se
describirá a continuación a título de ejemplo no limitativo, con
referencia a las figuras del dibujo adjunto, en el que:
- la figura 1 es una vista de media pieza, en
sección axial, de una junta dinámica de tipo "cassette" de
acuerdo con la invención;
- la figura 2 es una vista frontal esquemática
que muestra la pista magnetizada del revestimiento del collarín;
y
- la figura 3 muestra el diagrama de señales de
impulso procedentes del detector de campo magnético (tensión
Hall V = f(t)) con la señal memorizada de referencia del
punto muerto superior del motor de combustión interna.
En la figura 1, la junta dinámica de tipo
"cassette" presenta un manguito (1) con un collarín anular (2),
apropiado para su incorporación en rotación sobre un eje giratorio
(3), por ejemplo, cigüeñal de motor de combustión interna, y un
soporte (4) de la junta anular (5) de elastómero con labio de
estanqueidad circular (6) (la referencia (6a) designa nervios de
contrapresión que aseguran una mejor estanqueidad). El material
elastómero (13) de la junta recubre toda la superficie del soporte
(4), de manera que asegura una fijación estanca en el alojamiento
correspondiente de la parte fija (7).
Estas disposiciones son ya conocidas,
refiriéndose la invención de manera más precisa al hecho de que el
collarín anular (2) está recubierto por una capa de un revestimiento
(8) de material magnético (elastoferrita) que presenta una pista
circular (9) (figura 2) sobre la que están inscritos una serie de
sectores equiangulares polarizados alternativamente norte y sur,
indicados con el numeral (10), con una interrupción a nivel de un
sector (11) que constituye una referencia singular entre las
referencias (10). Esto constituye una codificación adaptada a la
noción de posicionamiento angular absoluto.
Como mínimo, un detector de campo magnético,
ventajosamente una sonda de efecto Hall (o una magnetorresistencia)
(12), está sobremoldeada en la materia del elastómero (13) del
soporte (4), en oposición a la pista (9), y transmite un tren de
impulsos (14) (figura 3) por un conector exterior (15) que puede
estar conectado al bloque de alimentación de corriente del motor y
que está conectado a la sonda de efecto Hall (12) mediante un cable
(16), indicando la referencia (17) un módulo electrónico integrado
en el conector (15). El papel de este módulo es el de asegurar el
tratamiento de la señal (14), la gestión de la noción de absoluto y
el autoindexado.
La particularidad innovadora de la junta dinámica
de tipo "cassette" que se ha descrito consiste en integrar la
tecnología magnética activa, permitiendo un autoindexación por
memorización para cualquiera que sea la posición de montaje de la
junta de cassette sobre el eje (3), de posiciones angulares
específicas, o conocer en cualquier momento la posición angular de
la parte giratoria del órgano utilizador (cigüeñal), además de la
captación de la velocidad de rotación (simplemente incremental).
Por lo tanto, al estar la junta montada sobre el
eje (3) en una posición angular cualquiera del sector singular (11)
(correspondiente al espacio libre (18) en un tren de impulsos (14)),
será suficiente efectuar algunas vueltas de motor para referenciar
la impulsión (19) correspondiente al punto muerto superior (PMS) del
motor, y memorizar en el módulo (17) su desfase angular \alpha con
la referencia singular (11), para obtener inmediatamente una
referencia precisa de este PMS en el curso del funcionamiento
normal, cualquiera que sea la velocidad de rotación \omega del
motor.
La invención presenta la ventaja de que la
medición (contaje de impulsos) es prácticamente insensible a los
parásitos y a las vibraciones, no teniendo el espesor E más que una
influencia muy reducida sobre la amplitud de los impulsos (14), y
siendo las variaciones de todos modos insuficientes para pasar el
umbral de detección de la sonda de Hall.
Se observará además que el número de piezas a
montar se puede disminuir con respecto al montaje de una junta
dinámica de tipo "cassette clásico" asegurando las mismas
funciones.
Claims (5)
1. Junta dinámica de tipo "cassette", que
presenta un manguito (1) con collarín angular (2) apropiado para su
solidarización en rotación sobre un eje giratorio (3), y un soporte
(4) de junta anular (5) que rodea dicho manguito (1), presentando
dicha junta (5) un labio de estanqueidad circular (6) que se apoya
de forma estanca sobre la cara exterior de dicho manguito (1),
pudiendo dicho soporte (4) ser ajustado de manera estanca en un
alojamiento apropiado de una parte fija (7), de manera que dicha
junta dinámica asegura la estanqueidad entre dicha parte fija (7) y
dicho eje giratorio (3), caracterizado porque dicho collarín
angular (2) está recubierto por una capa de un recubrimiento (8) de
material magnetizable que presenta por lo menos una pista (9) sobre
la cual está inscrita una serie de referencias (10) polarizadas
alternativamente en dirección periférica, presentando dicha pista
(9), como mínimo, una referencia singular (11), y presentando dicho
soporte (4) de la junta en oposición a dicha pista (9) como mínimo
un detector de campo magnético (12), y porque este detector está
conectado a un módulo electrónico (17) para el tratamiento de la
señal (14) del detector, y de memorización del desfase angular
(\alpha) entre dicha referencia singular (11) y una posición de
referencia deseada del eje (3).
2. Junta, según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicha serie de referencias polarizadas
alternativamente presenta sectores equiangulares polarizados
alternativamente norte y sur (10) en toda la periferia de dicha
pista, con excepción de un sector neutro (11) que constituye dicha
referencia singular.
3. Junta, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque dicho revestimiento de material
magnetizable (8) está realizado en elastoferrita.
4. Junta, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho
detector de campo magnético está constituido por una sonda (12) de
efecto Hall o por una magnetorresistencia.
5. Procedimiento para la utilización de una
junta, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque se procede al montaje de dicha junta en
una posición angular cualquiera sobre dicho eje (3), se lleva el eje
(3) a la posición angular de referencia deseada, se conecta el
detector de campo magnético (12) con su alimentación, lo que
facilita una señal de referencia angular, se hace girar el eje (3),
y finalmente se referencia y se pone en memoria el desfase angular
(\alpha) entre dicha referencia singular (11) y dicha posición de
referencia deseada del
eje (3).
eje (3).
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