ES2251911T3 - Dispositivo de medicion del angulo de direccion. - Google Patents
Dispositivo de medicion del angulo de direccion.Info
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Abstract
Dispositivo (1) de medición del ángulo de dirección para medir el ángulo de dirección de un volante o de una columna (8) de dirección de un vehículo, estando dispuesto alrededor de la columna de dirección del vehículo un cable plano (2) en espiral del cual un extremo (4) está dispuesto en el volante giratorio o en la columna (8) de dirección, respectivamente, y cuyo otro extremo (5) está dispuesto de forma fija, estando dispuesto en el cable plano (2) por lo menos un elemento de medición para medir el alargamiento y/o la flexión del cable plano (2), y existe una unidad de evaluación que determina el ángulo de dirección en base al alargamiento y/o la flexión medidos del cable plano (2), caracterizado porque varios elementos de medición están dispuestos en el lado interior y/o exterior del cable plano (2) de cuyos resultados de medición se toma el promedio, existiendo en el cable plano (2) bandas (7) conductoras eléctricas que conectan los elementos de medición con la unidad de evaluación.
Description
Dispositivo de medición del ángulo de
dirección.
La invención se refiere a un dispositivo de
medición del ángulo de dirección con las características del
preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere además a
un procedimiento con las características del preámbulo de la
reivindicación 6 para determinar el ángulo de dirección.
Los cables planos de este tipo, denominados
ocasionalmente también resortes enrollados o espirales de contacto,
sirven para conectar interruptores, sensores u otros componentes
eléctricos o electrónicos existentes en el volante y unidos de forma
rígida al giro con el mismo por medio de cables eléctricos con otros
componentes eléctricos o electrónicos, o también con unidades de
evaluación que no siguen el movimiento de giro del volante. Un cable
plano de este tipo presenta para este fin normalmente numerosas
bandas conductoras situadas unas al lado de otras y aisladas entre
sí. Debido a que un cable plano de este tipo está dispuesto con uno
de sus extremos en el volante giratorio y con el otro extremo
montado de forma fija, por lo que no puede seguir el movimiento de
giro del volante, el cable plano en espiral se enrolla durante el
giro del volante en una dirección y se desenrolla durante el giro en
la otra dirección. El cable plano está dimensionado y dispuesto de
tal manera que no afecte el comportamiento de conducción del
volante.
Los dispositivos de medición del ángulo de
dirección conocidos del estado de la técnica están dispuestos en el
volante regularmente encima o debajo del cable plano. Formas de
realización conocidas de dispositivos de medición del ángulo de
dirección de este tipo están configurados con dos partes,
determinando una parte el número absoluto de vueltas del volante o
de la columna de dirección. Para este fin se utilizan regularmente
mecanismos contadores de paso con un tipo de construcción mecánico
que cuentan aumentando o disminuyendo las vueltas completas del
volante desde una posición cero. Como segunda parte de un
dispositivo de medición del ángulo de dirección conocido se mide el
ángulo de dirección en una vuelta completa. Para este fin se
utilizan procedimientos de medición que trabajan por ejemplo según
el código de Gray.
Este estado de la técnica presenta la desventaja
de que alrededor del volante o de la columna de dirección existen
diversos componentes, es decir, el cable plano, un componente que
determina el número de vueltas completas de la columna de dirección
y un componente que determina el ángulo de dirección en una vuelta.
Debido a la existencia de diversos componentes se requiere alrededor
de la columna del vehículo un espacio de montaje correspondiente
difícil de proporcionar.
Del documento
DD-A-151 999 se conoce un
dispositivo de medición para movimientos angulares que presenta las
características del preámbulo de la reivindicación 1, pero no se
utiliza en una columna de dirección. Este dispositivo de medición
presenta un resorte de medición en el cual está fijada una banda de
medición extensométrica que registra el alargamiento o recalcado
del resorte cuando actúa una fuerza en el mismo. Se ha demostrado
que el resultado de medición depende fuertemente del lugar de
fijación de la banda de medición extensométrica.
El objetivo de la presente invención consiste por
lo tanto en proporcionar un dispositivo de medición del ángulo de
dirección cuyo error de medición sea inferior.
Para conseguir este objetivo se propone un
dispositivo de medición del ángulo de dirección con las
características de la reivindicación 1.
Asimismo, para conseguir el objetivo se propone
un procedimiento con las características de la reivindicación 6.
El objeto conforme a la invención, así como el
procedimiento conforme a la invención tienen la ventaja de que el
ángulo de dirección puede determinarse muy exactamente por medio del
alargamiento y/o de la flexión del cable plano, que en cualquier
caso existe alrededor de la columna de dirección del vehículo, sin
que se complique considerablemente el tipo de construcción. Debido
a que sólo se necesita el cable plano con los elementos de medición
apropiados para determinar el ángulo de dirección, conforme a la
invención se consigue una reducción de componentes existentes
alrededor de la columna de dirección. Sobre o en el cable plano
existen bandas conductoras eléctricas que conectan el por lo menos
un elemento de medición con la unidad de evaluación. Debido a que el
cable plano comprende de por sí un elevado número de bandas
conductoras, no es problemático prever adicionalmente bandas
conductoras para el por lo menos un elemento de medición.
De acuerdo con una configuración ventajosa de la
invención, el por lo menos un elemento de medición es una banda de
medición extensométrica o un sensor de medición extensométrica. Los
elementos de medición extensométrica de este tipo son componentes de
serie que funcionan de forma muy exacta y segura y, no obstante, son
muy económicos.
Según una configuración especialmente ventajosa
de la invención está previsto que varios elementos de medición estén
dispuestos de forma equidistante en el cable plano. Gracias al uso
de varios elementos de medición puede conseguirse un resultado de
medición más exacto, por ejemplo mediante formación del promedio de
los datos de medición individuales.
Conforme a una variante de la invención, la
unidad de evaluación determina el número absoluto de vueltas del
volante o de la columna de dirección. Una configuración de este tipo
presenta la ventaja de que no se deben cumplir requisitos demasiado
exigentes respecto a la exactitud de la medición. En esta
configuración de la invención es posible prescindir respecto al
estado de la técnica en especial de un mecanismo contador de pasos
que funciona de forma mecánica y cuenta aumentando o disminuyendo
las vueltas completas de la columna de dirección.
En otra configuración ventajosa de la invención
está previsto que la unidad de evaluación determine el ángulo de
dirección absoluto. Esto presenta en especial la ventaja de que se
puede suprimir otro dispositivo de medición del ángulo de dirección
que determina por ejemplo el ángulo en una vuelta del volante. No
obstante, en una configuración de este tipo debe tenerse en cuenta
que la exactitud de medición y el comportamiento de flexión y
alargamiento del cable plano en espiral debe satisfacer altas
exigencias.
exigencias.
Otros detalles y configuraciones ventajosos de la
invención se desprenden de la siguiente descripción en la que se
describe y explica la invención con más detalle con referencia al
ejemplo de realización representado en el dibujo.
En las figuras se muestran:
Fig. 1 Cable plano con una banda de
medición extensométrica en vista en perspectiva.
Fig. 2 Cable plano con tres bandas de
medición extensométrica en vista en planta desde arriba.
En la figura 1 se muestra a título de ejemplo un
dispositivo 1 de medición del ángulo de dirección para medir el
ángulo de dirección de un volante de un vehículo. Se puede apreciar
claramente un cable plano 2 enrollado en forma de espiral alrededor
de una columna de dirección no representada en la figura 1. La
columna de dirección está dispuesta a lo largo de un eje 3 de la
columna de dirección. El cable plano 2 presenta dos extremos, un
extremo interior 4 y un extremo exterior 5. El extremo interior 4
del cable plano 2 está dispuesto de forma rígida al giro en la
columna de dirección. El otro extremo del cable plano 2, es decir el
extremo exterior 5, está dispuesto de forma fija y no gira junto con
el volante. En el cable plano 2 están dispuestas varias bandas 6 de
medición extensométrica, pudiéndose ver en la figura 1 sólo una de
las bandas 6 de medición extensométrica.
Por medio del cable plano 2 representado se
conectan interruptores, sensores y componentes eléctricos existentes
en el volante con otros componentes eléctricos, unidades de
regulación y control así como unidades de evaluación dispuestos de
forma fija en el vehículo. Para este fin existen en el cable plano 2
bandas conductoras no representadas.
Asimismo, en la figura 1 se puede apreciar
claramente que en el cable plano existen cuatro bandas conductoras 7
que conectan la banda 6 de medición extensométrica con una unidad de
evaluación no representada.
Al girar el volante o la columna de dirección se
enrolla o desenrolla el cable plano 2 en espiral en función de la
dirección en la que se gira el volante. Como consecuencia de este
enrollado o desenrollado del cable plano 2 varía la flexión y/o el
alargamiento del cable plano 2. El alargamiento y/o la flexión
variable se mide mediante las bandas 6 de medición extensométrica y
se suministra a través de las bandas conductoras 7 a la unidad de
evaluación que determina el ángulo de dirección del volante en base
a los datos medidos.
En la figura 2 se muestra en vista en planta
desde arriba el dispositivo 1 de medición del ángulo de dirección
según la figura 1. Se muestra en vista en corte transversal la
columna 8 de dirección en la que el extremo interior 4 del cable
plano 2 está fijado de forma rígida al giro. Se pueden apreciar
claramente las tres bandas 6 de medición extensométrica dispuestas
en el cable plano 2. Las bandas 6 de medición extensométrica están
dispuestas en el curvado exterior o interior del cable plano 2 en
espiral. Las bandas 6 de medición extensométrica dispuestas en la
curvatura exterior se someten a tracción durante un enrollado del
cable plano 2 debido a un giro del volante en la dirección
correspondiente y miden un alargamiento relacionado con este
esfuerzo. Con el mismo movimiento del volante, las bandas 6 de
medición extensométrica dispuestas en el lado interior se someten a
compresión y miden como consecuencia una variación negativa de la
longitud. Gracias a la existencia de varias bandas 6 de medición
extensométrica en el lado interior y exterior del cable plano 2 en
espiral y a una determinación del promedio de los diferentes
resultados de medición es posible determinar muy exactamente el
ángulo de dirección.
Claims (6)
1. Dispositivo (1) de medición del ángulo de
dirección para medir el ángulo de dirección de un volante o de una
columna (8) de dirección de un vehículo, estando dispuesto alrededor
de la columna de dirección del vehículo un cable plano (2) en
espiral del cual un extremo (4) está dispuesto en el volante
giratorio o en la columna (8) de dirección, respectivamente, y cuyo
otro extremo (5) está dispuesto de forma fija, estando dispuesto en
el cable plano (2) por lo menos un elemento de medición para medir
el alargamiento y/o la flexión del cable plano (2), y existe una
unidad de evaluación que determina el ángulo de dirección en base al
alargamiento y/o la flexión medidos del cable plano (2),
caracterizado porque varios elementos de medición están
dispuestos en el lado interior y/o exterior del cable plano (2) de
cuyos resultados de medición se toma el promedio, existiendo en el
cable plano (2) bandas (7) conductoras eléctricas que conectan los
elementos de medición con la unidad de evaluación.
2. Dispositivo de medición del ángulo de
dirección de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado
porque los elementos de medición son bandas (6) de medición
extensométrica o sensores de medición extensométrica.
3. Dispositivo de medición del ángulo de
dirección de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2
caracterizado porque varios elementos de medición están
dispuestos de forma equidistante en el cable plano (2).
4. Dispositivo de medición del ángulo de
dirección de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque la unidad de evaluación determina el
número absoluto de vueltas del volante o de la columna de
dirección.
5. Dispositivo de medición del ángulo de
dirección de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque la unidad de evaluación determina el
ángulo de dirección absoluto.
6. Procedimiento para determinar el ángulo de
dirección de un volante o de una columna (8) de dirección,
respectivamente, de un vehículo, con un cable plano (2) en espiral
del cual un extremo (4) está dispuesto en el volante giratorio o en
la columna de dirección y cuyo otro extremo (5) está dispuesto de
forma fija, determinándose el alargamiento y/o la flexión del cable
plano (2) en por lo menos un punto del cable plano (2), y
deduciéndose del alargamiento y/o de la flexión del cable plano (2)
el ángulo de dirección del volante o de la columna (8) de
dirección, caracterizado porque el alargamiento y/o la
flexión del cable plano (2) se determina en varios puntos y se toma
el promedio de los resultados de medición, existiendo sobre o en el
cable plano (2) bandas (7) conductoras eléctricas mediante las
cuales se conectan los elementos de medición con la unidad de
evaluación.
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