ES2244450T3 - Dispositivo de transmision de energia. - Google Patents
Dispositivo de transmision de energia.Info
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Abstract
Dispositivo para la transmisión de energía entre dos terminales, con por lo menos un cable flexible (1) con múltiples conductores que se encuentran alojados de forma arrollada en una cavidad anular de una carcasa que envuelve en forma concéntrica su eje longitudinal, estando fijado un extremo del cable flexible a un estator (4, 6) y el otro extremo del cable a un rotor (9, 11) giratorio sobre su eje longitudinal respecto del estator de la carcasa, pudiendo el cable flexible arrollarse con sus dos lados anchos sobre una sección inversora en forma de U (16) con, como mínimo, una vuelta sobre la pared interna (7) de la carcasa alineada axialmente e inversamente, y distanciado de la misma, como mínimo, con otra vuelta sobre la pared externa (2) de la carcasa, igualmente alineada axialmente y sujetados con ambos lados estrechos entre la pared de la base de la carcasa, alineada radialmente y la pared de la tapa de la carcasa alineada radialmente y estando formado el estator (4, 6) por una pieza inferior del estator (4) presentando la pared externa y una primera zona de pared de la base (3) y una pieza superior de estator (6) dotada de una primera zona de pared de la tapa (5), y el rotor (9, 11) presentando una pieza inferior de rotor (9) ocupando la pared interna (7) y una segunda zona de pared de la base (8).
Description
Dispositivo de transmisión de energía.
La presente invención se basa en un dispositivo
para la transmisión de energía, concebido según el preámbulo de la
reivindicación principal.
Dispositivos de este tipo están previstos, por
ejemplo, en automóviles para poder transmitir de manera segura
energía y/o luz entre puntos de conexión rotativos en el volante y
puntos de conexión estacionarios en la zona de la columna de
dirección. Mediante los puntos de conexión de un dispositivo de este
tipo pueden alimentarse, por ejemplo, un sistema de airbag, un
calefactor de volante, una caja de cambios, etc. con la tensión y
señales necesarias para su funcionamiento.
Por el documento DE 195 33 439 C1 se conoce un
dispositivo de este tipo en el que varios conductores flexibles se
encuentran alojados en el interior de una cavidad anular de una
carcasa. Un extremo de cada una de estos conductores flexibles se
encuentra fijado al estator y el otro extremo de los conductores
flexibles se encuentra fijado a un rotor de la carcasa, giratorio
respecto del estator. Los conductores flexibles pueden arrollarse,
con cada uno de sus dos lados anchos sobre una sección inversora en
forma de U con, como mínimo, una vuelta sobre la pared interna de la
carcasa, alineada axialmente y en sentido inverso, distanciado de la
misma, como mínimo, con otra vuelta sobre la pared externa de la
carcasa, alineada axialmente. Cada uno de los lados estrechos de los
conductores flexibles se encuentra fijado entre la pared de la base
y la pared de tapa, ambas orientadas de forma radial a la carcasa.
Sin embargo, en una configuración de este tipo durante el giro del
rotor resultan inevitablemente movimientos relativos entre los
conductores flexibles y la carcasa. Esto ocurre porque tanto las
vueltas de los conductores flexibles asignados a la pared interna,
como los asignados a la pared externa, entran parcialmente en
contacto con zonas del rotor y parcialmente con zonas del estator. A
su vez, movimientos relativos de este tipo entre los conductores
flexibles y la carcasa producen inevitablemente ruidos molestos que,
por motivos de confort, frecuentemente son intolerables.
Un dispositivo correspondiente al preámbulo de la
reivindicación principal se conoce por el documento US 5 655 919 A.
En este dispositivo, formado por múltiples piezas de la parte
superior e inferior del estator, así como de una parte inferior del
rotor, el problema del ruido allí existente se reduce porque en la
sección inversora en forma de U del conductor flexible se encuentra
dispuesta una cavidad en el soporte de conductores que forma la
pared de la base del espacio de arrollamiento. Sin embargo, es
necesario observar entre la pieza superior del estator y la pieza
inferior del rotor una distancia relativamente grande, lo que a su
vez dificulta el guiado seguro del conductor.
Por este motivo, la presente invención tiene como
objetivo proponer un dispositivo para la transmisión de energía, en
el que mediante una construcción sencilla se reduzcan a un mínimo
los movimientos relativos con contacto entre, como mínimo, un cable
flexible alojado en la cavidad anular y la carcasa y, de esta
manera, se produzca una reducción de ruidos durante el
funcionamiento.
Según la invención, el objetivo se consigue en un
dispositivo conocido del tipo mencionado inicialmente mediante las
propiedades indicadas en la parte caracterizante de la
reivindicación principal.
Es ventajoso en una configuración de este tipo
que las vueltas de por lo menos un cable flexible, como mínimo,
asignadas a la pared interna, entran en contacto solamente con la
unidad del rotor y que las vueltas de por lo menos un cable flexible
asignado a la pared externa entran en contacto solamente con la
unidad del estator. De este modo, el dispositivo trabaja sin que se
produzcan ruidos molestos.
Otras configuraciones convenientes del objeto
según la invención se encuentran descritas más detalladamente en las
subreivindicaciones, en base a los ejemplos de realizaciones
representadas en los dibujos, en los que muestran:
la Fig. 1, un despiece en perspectiva de un
dispositivo de este tipo, sin conductores flexibles;
la Fig. 2, un despiece en perspectiva de cuatro
conductores flexibles de un dispositivo de este tipo;
la Fig. 3, una sección completa a través de un
dispositivo de este tipo;
la Fig. 4, el detalle A de la figura 3 en
sección, en representación ampliada;
la Fig. 5, una vista en planta del dispositivo
sin la pared de la tapa.
Como se desprende de las figuras, un dispositivo
de este tipo para la transmisión de energía se encuentra formado
esencialmente de una carcasa, presentando una unidad del estator y
una unidad del rotor y, como mínimo, un cable flexible 1 alojado
dentro de una cavidad anular de la carcasa.
Como se desprende también de las figuras, en la
cavidad anular de la carcasa se alojan cuatro conductores flexibles
1. La carcasa está formada por una pieza inferior del estator 4
presentando una pared externa 2 y una primera zona de pared de la
base 3, una pieza superior del estator 6 presentando una primera
zona de pared de tapa 5, y una pieza inferior del rotor 9
presentando una pared interna 7 y una segunda zona de pared de la
base 8, así como una pieza superior del rotor 11 presentando una
segunda zona de pared de tapa 10. La pieza inferior del estator 4 y
la pieza superior del estator 6 forman la unidad del estator de la
carcasa, así como la pieza inferior del rotor 9 y la pieza superior
del rotor 11 forman la unidad del rotor de la carcasa.
Como resulta especialmente de la Fig. 3 y de la
Fig. 4, se encuentra formada contra la primera zona de pared de la
base 3 de la pieza inferior del estator 4 una primera rampa anular
12. Igualmente, en la primera zona de pared de tapa 5 de la pieza
superior del estator 6 se encuentra formada una segunda rampa anular
13, dispuesta distanciada de forma opuesta a la primera rampa 12.
Además, se encuentra dispuesta en la segunda zona de pared de tapa
10 de la pieza superior del rotor 11 una tercera rampa anular 14 de
una sola pieza, así como distanciada, opuesta a la misma, una cuarta
rampa 15 en la segunda zona de pared de la base 8 de la pieza
inferior del rotor 9. La primera rampa 12 y la segunda rampa 13 se
encuentran asignadas directamente a la pared interior 7 de la
carcasa. Debido a que la primera rampa 12 y la segunda rampa 13
estrechan la altura de la cavidad anular de la carcasa con un juego
reducido de las medidas de anchura de los cuatro conductores
flexibles 1, cada uno de los cuatro conductores flexibles 1 entra en
contacto guiado entre la primera rampa 12 y la segunda rampa 13, en
cada caso por el lado del estator, es decir, asignadas a la pared
externa 2.
De la misma forma, el lado estrecho de cada una
de los cuatro conductores flexibles 1 entra en contacto guiado entre
la tercera rampa 14 y la cuarta rampa 15, por el lado del rotor, es
decir, asignadas a la pared interna 7 de la carcasa, porque también
estas dos rampas 14, 15 estrechan la altura la cavidad anular de la
carcasa en el lado de la pared interna, con juego reducido respecto
de la medida de anchura de los cuatro conductores flexibles 1. Es
decir, cada una de las cuatro rampas 12, 13, 14, 15 presentan una
superficie de guía anular estrecha. Para la minimización del
contacto, las zonas de cantos libres de las superficies de guía se
encuentran biseladas.
En consecuencia, los arrollamientos de los cuatro
conductores flexibles 1 asignadas a la pared externa 2 entran en
contacto solamente con la unidad del estator y los arrollamientos de
los cuatro conductores flexibles 1 con frente hacia la pared interna
7 entran en contacto solamente con la unidad del rotor. Al girar la
unidad del rotor, solamente en la zona de su sección inversora 16 en
forma de U, los cuatro conductores flexibles 1 llevan a cabo un
movimiento relativo respecto de la carcasa. De este modo, es
especialmente conveniente que los lados estrechos de las secciones
inversoras 16 en forma de U solamente entren en contacto con sus
secciones de transición en la zona de las superficies de guía
anulares estrechas de las cuatro rampas 12, 13, 14, 15. En toda la
zona de las secciones centrales en forma de arco de las secciones
inversoras 16 en forma de U, no se produce ningún contacto entre los
conductores flexibles 1 y la carcasa. De este modo se impide de
manera efectiva la formación de ruidos molestos.
Como se muestra especialmente en las Fig. 1, Fig.
3 y Fig. 4, un anillo de guía 17 se encuentra fijado a la pieza
inferior del rotor 9, opuesto a la pared de tapa de la carcasa. De
esta manera, la primera zona de pared de la base 3 de la pieza
inferior del estator 4 se encuentra alojado entre el fondo de la
pieza inferior del rotor 9 y de la superficie principal del anillo
de guía 17 dirigida a la pared de la tapa. De este modo, la pieza
inferior del rotor 9 se encuentra posicionada exactamente en la
pieza inferior del estator 4. Por una parte, para la realización de
una superficie de apoyo definida se encuentra en la superficie del
fondo de la pieza inferior del rotor 9 opuesta a la pared de la
tapa, un primer talón de apoyo 18 en contacto con la primera zona de
pared de la base 3. Por otra parte, en la superficie de la primera
zona de pared de la base 3, opuesta a la pared de la tapa, se
encuentra formado un segundo talón de apoyo 19 en contacto con la
superficie de cabeza del anillo de guía 17. Tanto el primer talón de
apoyo 18 como también el segundo talón de apoyo 19 se encuentran
realizados para un apoyo estable. De esta manera, se realiza un
cojinete de deslizamiento que ofrece buenas condiciones para evitar
ruidos molestos, porque la fricción inevitable presente en apoyos de
este tipo se reduce a un mínimo. La pieza inferior del anillo de
guía 17, opuesta a la pared de la tapa, presenta en una sola pieza
una disposición de aberturas 20 que es parte funcional de un sensor
optoelectrónico de ángulo de dirección, no mostrado en detalle. Para
realizar un montaje especialmente estable de la unidad del rotor en
la columna de dirección, para una mayor simplicidad no mostrada en
detalle, puede encontrarse fijado en el anillo de guía 17 un
rodamiento de rodillos, para una mayor simplicidad tampoco mostrado
en detalle.
En el presente ejemplo de realización, la unidad
del rotor a los efectos de su arrastre rotacional es acoplada en
unión positiva con el volante y a los efectos de un montaje seguro,
la unidad del estator es sujetada a otro componente asignado
fijamente al volante. En este caso, la fijación puede realizarse
mediante clips en unión interactiva o bien alternativamente mediante
un atornillado. Alternativamente, la unidad del estator también
puede fijarse directamente a la columna de dirección.
Como se desprende, además, especialmente de las
Fig. 1, Fig. 3 y Fig. 4, la pieza superior del estator 6 está fijada
mediante primeras uniones por clip 21 a la pieza inferior del
estator 4. Debido a la unión interactiva de las uniones por clip 21
se forma la unidad del estator. La pieza superior del rotor 11 y la
pieza inferior del rotor 9 pueden ser unidas mediante segundas
uniones por clip 22, de manera que con la unión interactiva de las
mismas se forma la unidad del rotor. Mediante terceras uniones por
clip 23 se fija, además, el anillo de guía 17 a la pieza inferior
del rotor 9. Las uniones por clip 21, 22, 23 se componen en este
caso de múltiples lengüetas que encajan en unión positiva en
escotaduras o ventanas para clips diseñadas adecuadamente.
Como se desprende especialmente de las Fig. 1,
Fig. 2 y Fig. 3, en la pieza inferior 4 se encuentran dispuestas dos
primeras zonas de acoplamiento por enchufe 24 para la fijación en
cada caso de un extremo 25 de los cuatro conductores flexibles 1. En
la pieza superior del rotor 11 se encuentran dos segundas zonas de
acoplamiento por enchufe 26 destinados a la fijación de cada uno de
los restantes extremos 27 de los cuatro conductores flexibles 1. Una
primera zona de acoplamientos por enchufe 24 y una segunda zona de
acoplamientos por enchufe 26 están destinadas a la fijación de cada
uno de dos extremos 25 o de dos otros extremos 27 de los cuatro
conductores flexibles 1.
Como se desprende especialmente de la Fig. 1,
para la unión interactiva o arrastre rotacional con el volante, no
mostrado para una mayor claridad, se encuentran formados contra la
pieza superior del rotor 11 dos espigas de arrastre 28. Ambas
espigas de arrastre 28 encajan en unión positiva en escotaduras
adecuadas en el volante, y se monta éste en el husillo de dirección.
Para asegurar la unidad del rotor en su posición definitiva de
montaje (antes del montaje del volante) se encuentra presente un
balancín de bloqueo 30 a activar mediante una corredera 29 accionada
por un resorte helicoidal de compresión 31. Solamente durante el
montaje del volante se anula automáticamente la acción de bloqueo
del balancín de bloqueo 30, porque un elemento funcional, presente
en el volante, actúa mediante la corredera 29 sobre el balancín de
bloqueo 30. Al desmontar el volante, automáticamente se establece de
nuevo la posición de bloqueo del balancín de bloqueo 30, debido al
resorte helicoidal de compresión.
Para garantizar la posición central
imprescindible y necesaria hasta el montaje del dispositivo, se
encuentra fijado en la pieza superior del rotor 11 un elemento de
seguro 32. El elemento de seguro 32 sólo puede desprenderse de la
pieza superior del rotor 11 mediante la destrucción mecánica. Con
esta finalidad, el elemento de seguro 32 presenta un punto de rotura
controlada, de tal manera que una pequeña parte definida del
elemento de seguro 32 permanece en la pieza superior del rotor 11.
El elemento de seguro 32 se encuentra fijado de manera tal que la
abertura necesaria para la activación de la corredera 29 se
encuentra completamente cubierta, de modo que la misma o el balancín
de bloqueo 30 no pueden ser accionados. En consecuencia, la posición
de bloqueo del balancín de bloqueo 30 permanece conservada con
seguridad hasta la rotura del elemento de seguro 32. En el caso de
que el elemento de seguro 32, antes del montaje del volante, aún se
encuentre completamente en la pieza superior del rotor 11 puede
inferirse que el dispositivo se encuentra en posición central y la
seguridad de funcionamiento del dispositivo está garantizada.
Contrariamente, la falta del elemento de seguro 32 es una indicación
clara de que la posición central o sea la seguridad de
funcionamiento no está garantizada.
Claims (20)
1. Dispositivo para la transmisión de energía
entre dos terminales, con por lo menos un cable flexible (1) con
múltiples conductores que se encuentran alojados de forma arrollada
en una cavidad anular de una carcasa que envuelve en forma
concéntrica su eje longitudinal, estando fijado un extremo del cable
flexible a un estator (4, 6) y el otro extremo del cable a un rotor
(9, 11) giratorio sobre su eje longitudinal respecto del estator de
la carcasa, pudiendo el cable flexible arrollarse con sus dos lados
anchos sobre una sección inversora en forma de U (16) con, como
mínimo, una vuelta sobre la pared interna (7) de la carcasa alineada
axialmente e inversamente, y distanciado de la misma, como mínimo,
con otra vuelta sobre la pared externa (2) de la carcasa, igualmente
alineada axialmente y sujetados con ambos lados estrechos entre la
pared de la base de la carcasa, alineada radialmente y la pared de
la tapa de la carcasa alineada radialmente y estando formado el
estator (4, 6) por una pieza inferior del estator (4) presentando la
pared externa y una primera zona de pared de la base (3) y una pieza
superior de estator (6) dotada de una primera zona de pared de la
tapa (5), y el rotor (9, 11) presentando una pieza inferior de rotor
(9) ocupando la pared interna (7) y una segunda zona de pared de la
base (8), caracterizado porque el rotor (9, 11) presenta una
pieza superior del rotor (11) provista de una segunda zona de pared
de la tapa (10) y porque las zonas de pared de la tapa (5, 10) y las
zonas de pared de la base (3, 8) se encuentran dispuestas de tal
manera que las mismas en la zona de contacto del conductor flexible
(1) con la pared interna (7) sólo están asociadas al rotor (9, 11) y
en la zona del contacto del cable flexible (1) con la pared externa
(2) sólo están asociadas al estator (4,
6).
6).
2. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque la primera zona de pared de la base (3)
de la pieza inferior del estator (4) presenta una primera rampa
anular (12) que estrecha la cavidad de la carcasa.
3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la primera zona de pared de la tapa (5)
de la pieza superior del estator (6) presenta una segunda rampa
anular (13) que estrecha la cavidad de la carcasa.
4. Dispositivo, según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque la segunda zona de pared de la
tapa (10) de la pieza superior del rotor (11) presenta una tercera
rampa anular (14) que estrecha la cavidad de la carcasa.
5. Dispositivo, según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque la segunda zona de pared de la
base (8) presente en la pieza inferior del rotor (9) se encuentra
conformada como una cuarta rampa (15) estrecha realizada de forma
anular, estrechando la cavidad de la carcasa.
6. Dispositivo, según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque por lo menos un cable flexible
(1) se encuentra con sus dos lados estrechos del lado del estator
alojada de forma guiada entre la primera rampa (12) de la pieza
inferior del estator (4) y la segunda rampa (13) de la pieza
superior del estator (6).
7. Dispositivo, según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado porque por lo menos un cable flexible
(1) se encuentra con sus dos lados estrechos del lado del rotor
alojada de forma guiada entre la tercera rampa (14) de la pieza
superior del rotor (11) y la cuarta rampa (15) de la pieza inferior
del rotor (9).
8. Dispositivo, según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque un anillo de guía (17) se
encuentra fijado, opuesto a la pared de la tapa, en la pieza
inferior del rotor (9) de manera tal que la primera zona de pared de
la base (3) de la pieza inferior del estator (4) se encuentra
alojada entre el fondo de la pieza inferior del rotor (9) y la
superficie principal del anillo de guía (17) de frente a la pared de
la tapa.
9. Dispositivo, según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizado porque la superficie del fondo de la
pieza inferior del rotor (9) opuesta a la pared de la tapa tiene
formado un primer talón anular (18) en contacto con la primera zona
de pared de la base (3).
10. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en la superficie
de la primera zona de pared de la base (3) de la pieza inferior del
estator (4) opuesta a la pared de la tapa se encuentra formado un
segundo talón anular (19) en contacto con la cara superior del
anillo de guía (17).
11. Dispositivo, según la reivindicación 8 o una
de las reivindicaciones siguientes, caracterizado porque en
la superficie de fondo del anillo de guía (17) opuesta a la pared de
la tapa se encuentra dispuesto un codificador de un sensor de ángulo
de dirección.
12. Dispositivo, según la reivindicación 11,
caracterizado porque el codificador se encuentra formado como
disposición de diafragma (20) de un sensor de ángulo de dirección
optoelectrónico.
13. Dispositivo, según la reivindicación 8 o una
de las reivindicaciones siguientes, caracterizado porque el
anillo de guía (17) se encuentra dispuesto para alojar un rodamiento
de rodillos.
14. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la pieza
superior del estator (6) y la pieza inferior del estator (4) están
ensambladas formando una unidad de estator por medio de unas
primeras uniones por clip (21) en unión interactiva.
15. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la pieza
superior del rotor (11) y la pieza inferior del rotor (9) están
ensambladas formando una unidad de rotor por medio de unas segundas
uniones por clip (22) en unión interactiva.
16. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el anillo de
guía (17) está fijado a la pieza inferior del rotor (9) por medio de
unas terceras uniones por clip (23).
17. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque en la pieza
inferior del estator (4) se encuentra dispuesta, por lo menos, una
primera zona de acoplamientos por enchufe (24) para la fijación de
un extremo (25) de cómo mínimo un cable flexible (1).
18. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque en la pieza
superior del rotor (11) se encuentra dispuesta una segunda zona de
acoplamientos por enchufe (26) para la fijación del otro extremo
(27) de cómo mínimo un conductor flexible (1).
19. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque en el interior
de la cavidad anular de la carcasa se encuentran alojados varios
cables flexibles (1).
20. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque, como mínimo,
una primera zona de acoplamientos por enchufe (24) y una segunda
zona de acoplamientos por enchufe (26) se encuentran dispuestas para
la fijación de varios extremos (25) o varios otros extremos (27) de
varios cables flexibles (1).
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