ES2267938T3 - Dispositivo para la determinacion del angulo de direccion de un volante. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la determinación del ángulo de la dirección de un volante, con un soporte de código y con una instalación para la detección de un código previsto sobre el soporte de código, que se giran relativamente entre sí en el caso de una modificación del ángulo de la dirección, donde la instalación para la detección del código genera una señal de salida, a partir de la cual se puede determinar el ángulo de la dirección, caracterizado porque el soporte de código se forma a través de uno de dos elementos de engranaje (1, 2) dispuestos uno detrás de otro sobre un eje común (L), los cuales están en conexión operativa con un elemento de accionamiento (3) accionado a través del volante y que son girados relativamente entre sí en el caso de una modificación del ángulo de la dirección.
Description
Dispositivo para la determinación del ángulo de
dirección de un volante.
La invención se refiere a un dispositivo para la
determinación del ángulo de la dirección de un volante de acuerdo
con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.
Un dispositivo de este tipo comprende un soporte
de código así como una instalación para la detección de un código
previsto sobre el soporte de código, que se mueven relativamente
entre sí en el caso de una modificación del ángulo de dirección,
donde la instalación genera para la detección del código una señal
de salida, a partir de la cual se puede calcular el ángulo de la
dirección.
Se conocen, en general, sistemas de este tipo
para la determinación del ángulo de dirección de un volante,
especialmente en automóviles.
Se plantean problemas especiales en la
realización de tales sistemas, cuando el ángulo de la dirección no
sólo debe determinarse entre los valores de 0º y 360º, sino cuando,
además, debe reconocerse también todavía el número de giros
completos del volante. Tales sistemas para la determinación del
ángulo de giro son necesarios especialmente cuando el eje trasero de
un vehículo debe controlarse electrónicamente de forma directa a
través del sensor del ángulo de giro o cuando con la instalación de
iluminación de un automóvil debe iluminarse de forma variable la
calzada de acuerdo con la dirección de la marcha.
En este caso, existe el problema de que el
contador de revoluciones debe activarse también cuando la red de a
bordo del automóvil correspondiente está desconectada. Esto excluye
una solución puramente electrónica, cuando no debe recurrirse a un
accionamiento adicional con acumulador.
Se conoce a partir del documento DE 198 07 522
A1 utilizar para la determinación del ángulo de la dirección una
correa conducida alrededor del eje de la dirección, cuya posición
por medio de un sensor. El sistema está diseñado de tal forma que la
correa circula una vez como máximo en el caso de varias revoluciones
del volante.
Se conoce a partir del documento EP 0 853 355 A2
una solución de engranaje de una fase con una rueda dentada interior
alojada sobre el eje de la dirección y con una rueda dentada
exterior asociada, que están provistas con un número diferente de
dientes.
La invención se basa en el problema de crear un
dispositivo nuevo para la detección del ángulo de la dirección de
un volante, con el que se puede calcular el número de las
revoluciones del volante de una manera sencilla.
De acuerdo con la invención, este problema se
soluciona a través de la creación de un dispositivo con las
características de la reivindicación 1 de la patente.
De acuerdo con ello, el soporte de código se
forma a través de uno de dos elementos de engranaje que están
dispuestos axialmente unos detrás de otros sobre un eje común, que
están en conexión operativa con un elemento de accionamiento que
está accionado a través del volante y que son girados relativamente
entre sí en el caso de una modificación del ángulo de la
dirección.
La solución de acuerdo con la invención se basa
en el reconocimiento de la utilización de disposiciones conocidas a
partir de la técnica de la caja de cambios, en las que dos elementos
de engranaje, que están dispuestos coaxialmente entre sí, están en
conexión operativa con un elemento de accionamiento común, para la
consecución de una transmisión alta en un dispositivo para la
detección del ángulo de la dirección de un volante. De esta manera,
con la ayuda del movimiento giratorio del elemento de engranaje
correspondiente no sólo se puede determinar el ángulo respectivo de
la dirección entre 0º y 360º, sino especialmente también el número
de las revoluciones del volante a partir de una posición de punto
cero definida. En particular, por el ángulo de dirección se entiende
no simplemente un ángulo entre 0º y 360º, sino que el ángulo de la
dirección se considera como un ángulo de la dirección absoluto, que
se eleva continuamente a partir de una posición de referencia
durante una rotación del volante, aproximadamente en el caso de diez
revoluciones posibles de un volante entre 0º y 360º.
El dispositivo de acuerdo con la invención no
sirve en primer lugar para la determinación exacta del ángulo de la
dirección entre 0º y 360º, sino más bien para la determinación del
número de las revoluciones del volante a partir de la posición del
punto cero. Por lo tanto, aquí se trata especialmente de detectar de
una manera correcta múltiplos de 360º durante la determinación del
ángulo absoluto de la dirección -medido de una manera continua a
partir de la posición de punto cero del volante. Para la
determinación precisa del ángulo de dirección respectivo dentro de
una revolución (por lo tanto, entre 0º y 360º o bien entre 360º y
720º, etc.) se puede utilizar, dado el caso, un sensor adicional del
ángulo de la dirección.
Por un código y por una instalación asociada
para la detección del código se entienden en el presente caso
módulos discrecionales, móviles entre sí, que generan en virtud de
un movimiento relativo una señal de salida, con cuya ayuda se puede
detectar la cota del movimiento giratorio del elemento de la caja de
cambios que está provisto con el código. Para la detección del
código se pueden emplear especialmente principios de medición
eléctricos, magnéticos u ópticos. Así, por ejemplo, se puede
determinar la modificación de una resistencia eléctrica que aparece
durante una rotación de una resistencia eléctrica, a saber, a través
de la utilización de un potenciómetro, que forma el código en forma
de una resistencia eléctrica así como la instalación de detección
asociada en forma de una toma. Además de esta disposición de
detección que es especialmente sencilla de realizar, se pueden
emplear, por ejemplo, un principio de medición magnético que se basa
en el efecto Hall o un principio de medición óptico que se basa en
la exploración de marcas definidas.
La solución de acuerdo con la invención tiene la
ventaja de que se puede realizar de una manera técnicamente sencilla
y de coste favorable como solución de una fase. Además, el
dispositivo trabaja sin ruido.
Como elementos de engranaje dispuestos
axialmente unos detrás de otros son especialmente adecuadas unas
ruedas dentadas, que están engranadas con al menos un dentado
opuesto del elemento de accionamiento.
Los dos elementos de engranaje están dispuestos
y configurados de tal manera que, en el caso de una modificación
del ángulo de la dirección, se giran alrededor de un ángulo entre
sí, que es considerablemente menor que el ángulo de la dirección, de
una manera preferida de tal forma que los dos elementos de la caja
de cambio, en el caso de la modificación máxima posible del ángulo
de la dirección (que corresponde al número máximo posible de
revoluciones del volante) son girados alrededor de un ángulo menor
que 360º.
Los dos elementos de la caja de cambio están
alojados de una manera preferida coaxialmente sobre el eje del
volante.
Además, es ventajoso que uno de los dos
elementos de la caja de cambio esté alojado de forma fija contra
giro y que el otro esté alojado de forma giratoria sobre el eje
común, sirviendo el elemento de la caja de cambio alojado de forma
giratoria como soporte de código, es decir, que está provisto con el
código a detectar.
La transmisión necesaria se puede conseguir
especialmente porque los dos elementos de la caja de cambios
presentan un número diferente de dientes, siendo ventajosa una
diferencia lo más reducida posible del número de dientes (por
ejemplo una rueda dentada con 50 dientes y una rueda dentada con 49
dientes).
En el elemento de accionamiento, que es
accionado durante una rotación del volante (que corresponde a una
modificación del ángulo de la dirección) y que repercute en este
caso sobre los dos elementos de la caja de cambios, se puede tratar
especialmente de una rueda dentada alojada de forma giratoria
(alrededor de su eje medio), cuyo diámetro es menor que el diámetro
de los dos elementos de la caja de cambios y que forma una rueda
planetaria con respecto a los elementos de la caja de cambios.
El eje de giro del elemento de accionamiento se
extiende en el caso de la disposición de los dos elementos de la
caja de cambios dispuestos axialmente uno detrás de otro, sobre el
eje de articulación en paralelo a éste y el elemento de
accionamiento presenta dos zonas dentadas dispuestas axialmente una
detrás de otra, cada una de las cuales está engranada con uno de los
dos elementos de engranaje.
De acuerdo con una forma de realización, las dos
zonas dentadas del elemento de accionamiento presentan la misma
forma y número de dientes. No obstante, se pueden prever también
zonas dentadas configuradas de forma diferente con un número
diferente de dientes.
Además, pueden estar previstos varios elementos
de accionamiento, que están dispuestos distanciados entre sí a lo
largo de la periferia de los dos elementos de engranaje. De esta
manera, se puede conseguir un centrado mejorado de la caja de
cambios así como una compensación mejorada de las tolerancias
evitando al mismo tiempo los desequilibrios.
De acuerdo con una variante de la invención, los
dos elementos de la caja de cambios presentan en cada caso un
dentado exterior, en el que engrana el elemento de accionamiento. De
una manera alternativa, puede estar previsto un dentado respectivo
en los dos elementos de la caja de cambios, en los que engrana el
elemento de accionamiento.
Además, el dentado de al menos uno de los dos
elementos de la caja de cambios puede presentar a lo largo de la
periferia del elemento de la caja de cambios una variación en la
configuración de los dientes. De esta manera, se puede conseguir una
no linealidad en la transmisión. Así, por ejemplo, existe la
posibilidad de prever en el elemento correspondiente de la caja de
cambios unas zonas ciegas, en las que en el caso de colaboración de
las mismas con el elemento de accionamiento no se lleva a cabo
ningún movimiento relativo de los dos elementos de la caja de
cambio, es decir, que a través de la instalación de detección no se
generan tampoco señales de salida modificadas de forma
correspondiente (señales de sensor). De este modo se puede reducir
al mínimo el desgaste de la instalación de detección, especialmente
en la marcha en línea recta. En el caso límite, en esta forma de
realización, se puede conseguir más bien una conmutación de los dos
elementos de la caja de cambios entre sí que una rotación
continua.
En un desarrollo preferido de la invención, el
elemento de accionamiento está alojado de una manera móvil de tal
forma que con ello se pueden compensar las tolerancias con respecto
a la posición de los dos elementos de engranaje dispuestos sobre un
eje común y que se encuentran engranados con el elemento de
accionamiento. Puesto que estos elementos de accionamiento se pueden
disponer de una manera preferida sobre el eje de la dirección de una
disposición de volante, las tolerancias con respecto a la
disposición y configuración de la columna de la dirección de la
disposición de volante repercuten de una manera directa también
sobre la posición de dichos elementos de engranaje. Típicamente en
una columna de la dirección aparecen tolerancias radiales y
tolerancias axiales con un orden de magnitud de dos milímetros así
como una inclinación lateral (desviación) de hasta dos grados. Para
la compensación de tales tolerancias en la posición de los elementos
de engranaje, el elemento de accionamiento asociado es móvil en
dirección radial y/o axial. En este caso, el elemento de
accionamiento está pretensado de una manera preferida elásticamente
en dirección a una posición preferida, en la que está engranado con
los elementos de engranaje, y se puede mover para la compensación de
tolerancias de tal forma que el engranaje se mantiene en los
elementos de engranaje. Es decir, que el elemento de accionamiento
alojado de forma elástica por medio de al menos un elemento elástico
se puede adaptar axial o bien radialmente a desviaciones
condicionadas por las tolerancias en la posición de los elementos de
engranaje respectivos.
Además de la posibilidad sencilla de una
compensación de las tolerancias, la solución de acuerdo con la
invención se caracteriza también porque -en oposición a los
engranajes planetarios habituales- la aplicación de la fuerza en el
engranaje que sirve como sistema de medición del ángulo de la
dirección se lleva a cabo a través de la rueda planetaria como
elemento de accionamiento. Éste se mueve durante la rotación del
volante sobre una trayectoria circular, cuyo punto medio se forma a
través del eje medio de los dos elementos de engranaje que colaboran
con el elemento de accionamiento, rodando el elemento de
accionamiento, que gira alrededor del eje propio, sobre los
elementos de engranaje. De esta manera así como especialmente a
través de coincidencia del eje de la dirección con el eje medio de
los elementos de engranaje se posibilita una estructura compacta,
especialmente sencilla del engranaje solamente con pocos elementos
de engranaje.
Otras características y ventajas de la invención
se ilustran en la descripción siguiente de un ejemplo de realización
con la ayuda de las figuras.
En este caso:
La figura 1 muestra una representación
despiezada ordenada de un dispositivo para la determinación del
ángulo de la dirección de un volante con dos ruedas dentadas
dispuestas coaxialmente unas detrás de las otras con dentado
exterior y con un piñón de accionamiento que engrana con las dos
ruedas dentadas, que es arrastrado en el caso de modificación del
ángulo de la dirección.
La figura 2a muestra una vista inferior del
dispositivo de la figura 1 en el estado montado.
La figura 2b muestra una vista en perspectiva
del dispositivo de la figura 1 en el estado montado.
La figura 2c muestra una vista lateral del
dispositivo de la figura 1 en el estado montado.
La figura 3a muestra una representación
despiezada ordenada de una primera variación del ejemplo de
realización de las figuras 1 a 2c.
La figura 3b muestra el dispositivo de la figura
3a en el estado parcialmente montado.
La figura 3c muestra una vista lateral del
dispositivo de las figuras 3a y 3b.
La figura 4a muestra una representación
despiezada ordenada de una segunda variación del dispositivo de las
figuras 1 a 2c, donde las dos ruedas dentadas alojadas coaxialmente
presentan en cada caso un dentado interior.
La figura 4b muestra el dispositivo de la figura
4a en el estado parcialmente montado.
La figura 4c muestra una vista lateral del
dispositivo de las figuras 4a y 4b.
En las figuras 1 a 2c se representa en
diferentes vistas una instalación de sensor del ángulo de desviación
para un automóvil con un rotor R y un estator S. El rotor R está
conectado con el volante, por ejemplo a través de un husillo de
dirección, de tal forma que es girado alrededor del eje de la
dirección L durante una rotación del volante. El estator S está
fijado, en cambio, por medio de elementos de fijación adecuados en
un módulo fijo estacionario del automóvil, que no se puede mover
junto con el volante. La disposición de rotor y estator representada
en la figura 1 está configurada de tal forma que es adecuada para la
transmisión de señales eléctricas entre el rotor R y el estator S
por medio de líneas eléctricas, que se extienden desde el rotor
hasta el estator y que se arrollan o bien desenrollan en un
movimiento giratorio. Una disposición de rotor y de estator de este
tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 200 07 862
U1. Se hace referencia al mismo en todo su contenido con respecto a
otros detalles de la disposición de rotor y estator y especialmente
su acoplamiento con una instalación de dirección.
La particularidad de la disposición representada
en las figuras 1 a 2c reside en el dispositivo para la detección del
ángulo de la dirección, es decir, de aquel ángulo alrededor del cual
se gira el rotor durante una rotación del volante. En este caso, no
se trata en primer término de la determinación del ángulo de la
dirección dentro de una rotación del volante, es decir, en una zona
angular entre 0º y 360º, sino más bien especialmente de la
determinación del número de revoluciones del volante a partir de una
posición de referencia definida del volante.
El dispositivo previsto a tal fin comprende dos
ruedas dentadas 1, 2 dispuestas coaxialmente una detrás de otra
sobre el eje de articulación L, con un cuerpo básico 10, 20 en forma
de anillo y con un dentado exterior 11, 12. Una de las ruedas
dentadas 1 está alojada de forma giratoria libremente sobre el eje
de la dirección L y la otra rueda dentada 2 está fijada de forma
fija contra giro en el estator S a través de un bastidor G y medios
de fijación B.
A las dos ruedas dentadas 1, 2 giratorias entre
sí está asociada una rueda dentada planetaria 3, que está alojada de
forma giratoria por medio de un bulón de alojamiento 35 y de una
pieza de cojinete 36, que está recibida por medio de una sección de
fijación 37 radialmente desplazable con respecto al eje de la
dirección L en una ranura en T 38 en el borde exterior del casquillo
de alojamiento H, en el borde exterior de un casquillo de
alojamiento H, que está conectado fijamente con el rotor R, es
decir, que gira junto con éste. Esto significa que durante una
rotación del rotor R (activada a través de una rotación del volante
asociado) el casquillo H es girado junto con el rotor R alrededor
del eje de la dirección L y de tal forma que en este caso la rueda
dentada planetaria 3 es arrastrada a través del casquillo H.
El dentado 31 previsto sobre el cuerpo de base
30 de la rueda dentada planetaria 3 está configurado de tal manera
que engrana tanto con el dentado exterior 11 de primera rueda
dentada 1 alojada de forma libremente giratoria como también con el
dentado exterior 21 de la segunda rueda dentada 2 alojada de forma
fija contra giro. Esto significa que durante una rotación del
volante y, por lo tanto, del rotor R junto con el casquillo de
alojamiento H, rueda la rueda dentada planetaria 3 con su dentado 31
sobre los dentados exteriores 11, 21 de las dos ruedas dentadas 1,
2. Puesto que la rueda dentada planetaria 3 está alojada de forma
giratoria alrededor de un eje A que se extiende en el borde exterior
del casquillo de alojamiento H por medio del bulón de cojinete 35 y
de la pieza de cojinete 36, que está recibida por medio de una
sección de fijación 37 de una manera desplazable longitudinalmente
en una ranura 38 en forma de T en el borde exterior del casquillo de
alojamiento H, la rueda dentada planetaria 3 se gira en este caso
alrededor de su eje A.
En virtud de la disposición desplazable
longitudinalmente de la pieza de cojinete 36 y, por lo tanto,
también de la rueda dentada planetaria 3 alojada encima se pueden
compensar las tolerancias de la posición de las ruedas dentadas 1,
2, dispuestas sobre el eje longitudinal L, en dirección radial.
Tales tolerancias se pueden atribuir a que la columna de la
dirección de una instalación de dirección, que define el eje
longitudinal L, presenta típicamente tolerancias radiales en un
orden de magnitud de aproximadamente dos milímetros. Estas
tolerancias se pueden compensar en el presente caso de una manera
sencilla a través del desplazamiento radial de la sección de
fijación 37 de la pieza de cojinete 36 en la ranura 38 en forma de T
asociada. La pieza de cojinete 36 está pretensada en este caso a
través de medios elásticos 39 en forma de elementos de acero para
muelles con relación a la ranura 38 en forma de T del casquillo de
alojamiento H radialmente en dirección a las ruedas dentadas 1, 2 y
se apoya de una manera continua en estas ruedas. Para la
compensación de las tolerancias se puede llevar la pieza de cojinete
36 bajo la acción de esta tensión previa radialmente con relación al
eje de la dirección L en cada caso a la posición en la que se
garantiza el engrane con las ruedas dentadas 1, 2.
A través del desplazamiento de la pieza de
cojinete 36 junto con la rueda dentada planetaria 3 sobre el bulón
de cojinete 35 configurado como tornillo, que está delimitado
axialmente en un extremo por medio de la cabeza del tornillo y en el
otro extremo por medio de una tuerca 35a, se pueden compensar,
además, también las tolerancias axiales con respecto a la
disposición de las ruedas dentadas 1, 2. Por último, un movimiento
combinado de la pieza de cojinete 36 en dirección axial (a lo largo
del eje de la dirección L) así como radialmente (perpendicularmente
al eje de la dirección L) posibilita una compensación de las
inclinaciones laterales de las columnas de la dirección
(desviación), que pueden alcanzar típicamente hasta dos grados.
Además de la compensación sencilla de las
tolerancias explicada anteriormente, el engranaje representado en
las figuras 1 a 2c se caracteriza por su estructura sencilla con un
número reducido de elementos de engranaje (en total, tres elementos
de engranaje 1, 2, 3). Esto se consigue sobre todo porque las dos
ruedas dentadas 1, 2 están dispuestas sobre el eje de la dirección L
y porque la aplicación de la fuerza en el engranaje se realiza a
través de la rueda dentada planetaria 3.
El dentado 31 de la rueda dentada de
accionamiento 3 se forma, por decirlo así, a través de dos zonas
dentadas idénticas (y, por lo tanto, no representadas de forma
separada en las figuras), dispuestas axialmente una detrás de la
otra, una de las cuales engrana con la primera rueda dentada 1 y la
segunda engrana con la segunda rueda dentada 2. Dado el caso, las
dos zonas dentadas presentan también un dentado
diferen-
te.
te.
Los dentados exteriores 11, 21 de las dos ruedas
dentadas 1, 2, que están alojadas sobre el eje de la dirección L,
presentan de una manera preferida el mismo módulo dentado o un
módulo dentado similar que el dentado 31 de la rueda dentada
planetaria 3.
Las dos ruedas dentadas 1, 2 presenta, sin
embargo, un número de dientes insignificantemente diferente, por
ejemplo 49 dientes, por una parte, y 50 dientes, por otra parte, lo
que tiene como consecuencia que en el caso de una revolución de la
rueda dentada planetaria 3 se produzca una rotación insignificante
de las dos ruedas dentadas 1, 2 entre sí, es decir, que la primera
rueda dentada 1 alojada de forma libremente giratoria se gira en una
medida insignificante con respecto a la segunda rueda dentada 2
dispuesta de forma fija contra giro.
El desplazamiento de las dos ruedas dentadas 1,
2 después de una revolución de la rueda dentada se puede detectar
por medio de una instalación de sensor 15, 25 prevista a tal fin; y
lo mismo se aplica de una manera correspondiente para el
desplazamiento creciente con cada rotación adicional del volante y,
por lo tanto, del rotor R, en la que la rueda dentada planetaria 3
es arrastrada y rueda sobre los dentados exteriores 11, 21 de las
dos ruedas dentadas 1, 2 alojadas sobre el eje de la dirección L. En
el caso de que se produzca una diferencia suficientemente reducida
en el número de los dientes de los dos dentados exteriores 11, 21 y
una transmisión suficientemente grande se puede conseguir que con un
número máximo posible de revoluciones de volante (por ejemplo, diez
revoluciones), el desplazamiento de las dos ruedas dentadas 1, 2
entre sí (es decir, la rotación relativa de la de la primera rueda
dentada 1 alojada de forma libremente giratoria con respecto a la
rueda dentada 2 dispuesta fija contra giro) es como máximo 360º o
menos. En este caso, a partir de cualquier posición de las dos
ruedas dentadas 1, 2 relativamente entre sí se puede leer
directamente el número de las revoluciones del rotor R y, por lo
tanto, del volante.
La resolución dentro de una revolución (que
corresponde a un ángulo de la dirección entre 0º y 360º) se reduce
de esta manera, de tal forma que para una determinación exacta del
ángulo de la dirección dentro de una revolución debe emplearse, dado
el caso, un sensor adicional. El dispositivo previsto para la
determinación del número de revoluciones se puede emplear entonces
adicionalmente para la supervisión de este otro sensor con la ayuda
de controles de factibilidad.
La instalación de sensor 15, 25 se forma en el
presente caso por medio de un imán 15, que se extiende en forma de
anillo a lo largo de una parte de la periferia de la primera rueda
dentada 1. Este imán 15 genera un código magnético, que puede ser
detectado por medio de un elemento sensor 25 asociado, sensible al
campo magnético y alojado sobre una pletina 26. La pletina 26 está
fijada en un apéndice F del estator S, de manera que el elemento
sensor 25 sensible al campo magnético está alojado de forma fija
estacionaria. El campo magnético en el lugar del elemento sensor 25
depende, por lo tanto, de la posición relativa de la primera rueda
dentada que lleva el imán 15 con relación a la segunda rueda dentada
2. De esta manera, se puede determinar la posición relativa de las
dos ruedas dentadas 1, 2 y, por lo tanto, -como se ha explicado
anteriormente- el ángulo de giro absoluto (con la inclusión del
número de revoluciones del volante y, por lo tanto, del rotor
R).
Con la ayuda de dos ruedas dentadas alojadas
sobre el eje de la dirección L se pueden utilizar a tal fin en caso
necesario también más ruedas dentadas.
El ejemplo de realización de la invención
representado en las figuras 3a a 3c se diferencia del ejemplo
descrito con la ayuda de las figuras 1 a 2c esencialmente porque la
disposición de rotor y estator no está configurada para la
transmisión de señales eléctricas entre el rotor y el estator. El
estator se forma en este caso a través de una carcasa sencilla, que
está constituida por una parte inferior U y una tapa D, en la que el
rotor R está alojada de forma giratoria.
Otra diferencia consiste en que el rotor R está
provisto en su periferia con una codificación C que puede ser
detectada ópticamente por medio de una instalación de detección E.
Ésta sirve para la determinación más exacta del ángulo de la
dirección dentro de una revolución del volante. La instalación de
detección E utilizada en este caso puede comprender de una manera
habitual un emisor así como un receptor asociado, con el que se
explora la codificación C, por ejemplo en el procedimiento al
trasluz.
Por lo demás, el ejemplo de realización
representado con la ayuda de las figuras 3a a 3c coincide con el
explicado con la ayuda de las figuras 1 a 2c, de manera que a este
respecto se remite a las explicaciones relacionadas con las figuras
1 a 2c.
En las figuras 4a a 4c se representa una
variación del ejemplo de realización de las figuras 3a a 3c, donde
la única diferencia consiste en que las dos ruedas dentadas 1, 2,
que están dispuestas coaxialmente una detrás de la otra sobre el eje
de la dirección L, están provistas en cada caso con un dentado
interior 12 o bien 22 y en que el dentado 31 de la rueda dentada de
accionamiento 3 engrane de una manera correspondiente con los
dentados interior 12, 22. La rueda dentada de accionamiento 3 está
dispuesta a tal fin dentro del anillo, que se forma a través del
cuerpo de base 10, 20 de las dos ruedas dentadas 1, 2 dispuestas
coaxialmente.
En los ejemplos de realización de la invención
representados con la ayuda de las figuras 3aa a 3c y 4aa a 4c es
posible, adicionalmente a una determinación aproximada del ángulo de
la dirección total (sobre todo el número de revoluciones del
volante, es decir, especialmente más de 360 grados) por medio de las
ruedas dentadas 1, 2, 3, todavía una determinación fina del ángulo
de la dirección durante una revolución (es decir, en cada caso entre
0º y 360º) por medio del código C que puede ser detectado a través
de una instalación de detección. Los resultados de la medición del
ángulo de la dirección, generados por medio de las ruedas dentadas
1, 2, 3 y de la instalación de sensor 15, 25 asociada pueden servir
en este caso, además de para la determinación del número de
revoluciones del volante (a partir de una posición de referencia),
también para una verificación de la factibilidad del ángulo de la
dirección determinado por medio de la instalación de detección
E.
Claims (24)
1. Dispositivo para la determinación del ángulo
de la dirección de un volante, con un soporte de código y con una
instalación para la detección de un código previsto sobre el soporte
de código, que se giran relativamente entre sí en el caso de una
modificación del ángulo de la dirección, donde la instalación para
la detección del código genera una señal de salida, a partir de la
cual se puede determinar el ángulo de la dirección,
caracterizado porque el soporte de código se forma a través
de uno de dos elementos de engranaje (1, 2) dispuestos uno detrás de
otro sobre un eje común (L), los cuales están en conexión operativa
con un elemento de accionamiento (3) accionado a través del volante
y que son girados relativamente entre sí en el caso de una
modificación del ángulo de la dirección.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque los elementos de engranaje (1, 2)
presentan en cada caso un dentado (11, 21; 12, 22), que está
engranado con al menos un dentado opuesto (31) del elemento de
accionamiento (3).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque los elementos de engranaje (1, 2)
se forman a través de ruedas dentadas.
4. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dos
elementos de engranaje (1, 2) son girados en el caso de una
modificación del ángulo de la dirección alrededor de un ángulo entre
sí, que es menor que la modificación del ángulo de la dirección.
5. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dos
elementos de engranaje (1, 2) son girados, en el caso de la
modificación habitual máxima del ángulo de la dirección, alrededor
de un ángulo menor que 360º.
6. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dos
elementos de engranaje (1, 2) están alojados sobre el eje de la
dirección (L).
7. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque uno de los
dos elementos de engranaje (1, 2) están alojados de forma fija
contra giro y el otro está alojado de forma giratoria sobre el eje
común y porque el elemento de engranaje alojado de forma giratoria
(1) sirve como soporte de código.
8. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque los dos
elementos de engranaje (1, 2) presentan un número diferente de
dientes.
9. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de accionamiento (3) está alojado de forma giratoria.
10. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de accionamiento (3) se mueve durante la rotación del volante a lo
largo de una trayectoria que rodea al eje de la dirección (L).
11. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de accionamiento (3) está configurado como rueda dentada.
12. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de accionamiento (3) está alojado de forma giratoria sobre un eje
(A), que se extiende en paralelo al eje del volante (L).
13. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de accionamiento (3) presenta dos zonas dentadas dispuestas
axialmente una detrás de la otra, cada una de las cuales está
engranada con uno de los dos elementos de engranaje (1, 2).
14. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
13, caracterizado porque las dos zonas dentadas presentan el
mismo número de dientes.
15. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están
previstos varios elementos de accionamiento (3), que están
dispuestos distanciados entre sí a lo largo de la periferia de los
dos elementos de engranaje (1, 2).
16. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dos
elementos de engranaje (1, 2) presentan en cada caso un dentado
exterior (11, 21).
17. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque los dos
elementos de engranaje (1, 2) presentan en cada caso un dentado
interior (11, 22).
18. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 a 17, caracterizado porque el dentado (11,
21; 12, 22) de al menos uno de los dos elementos de engranaje (1, 2)
presenta a lo largo de la periferia del elemento de engranaje
respectivo (1, 2) una variación en la configuración de los
dientes.
19. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el código
es detectado por medio de la instalación de detección (25) de
acuerdo con un principio eléctrico, magnético u óptico.
20. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de accionamiento (3) está alojado de forma desplazable en dirección
radial y/o en dirección axial con respecto al eje común (L) de los
elementos de engranaje (1, 2).
21. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
20, caracterizado porque el elemento de accionamiento (3)
está cargado por muelle en dirección a los elementos de engranaje
(1, 2).
22. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
20 ó 21, caracterizado porque el elemento de accionamiento
(3) está alojado en una pieza de cojinete (36) desplazable
radialmente.
23. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fuerza
de accionamiento es aplicada a través del elemento de accionamiento
(3) en el engranaje que está formado por los elementos de engranaje
(1, 2) y el elemento de accionamiento (3).
24. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
adicionalmente está prevista una instalación de detección (E) con un
código (C) asociado para la determinación del ángulo de la dirección
dentro de una rotación del volante.
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