ES2285475T3 - Dispositivo de transmision para transmitir señales electricas entre un rotor y un estator. - Google Patents
Dispositivo de transmision para transmitir señales electricas entre un rotor y un estator. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo (10) de transmisión para transmitir señales eléctricas entre un rotor (12) y un estator (14), con un espacio (16) intermedio anular formado por el rotor (12) y el estator (14), alojando el espacio (16) intermedio al menos un cable (22) de cinta plana que discurre entre el rotor (12) y el estator (14) y puede enrollarse y desenrollarse en el espacio (24) intermedio, y estando previsto para el soporte del cable (22) de cinta plana en el espacio intermedio al menos una banda (32) anular flexible de forma elástica, caracterizado porque el rotor (12) y / o el estator (14) pueden accionar la banda (32) anular mediante secciones (34) de engrane en el lado de la banda anular.
Description
Dispositivo de transmisión para transmitir
señales eléctricas entre un rotor y un estator.
La invención se refiere a un dispositivo de
transmisión para transmitir señales eléctricas entre un rotor y un
estator, con un espacio intermedio anular formado por el rotor y el
estator, alojando el espacio intermedio al menos un cable de cinta
plana que discurre entre el rotor y el estator y puede enrollarse y
desenrollarse en el espacio intermedio, y estando prevista para
soportar el cable de cinta plana en el espacio intermedio al menos
una banda anular flexible de forma elástica.
Un dispositivo de transmisión de este tipo puede
emplearse, por ejemplo, en la zona de la columna de dirección de un
vehículo, estando dispuesto entonces el rotor en el lado del volante
y el estator, en el lado de la carrocería. En los vehículos
modernos, por medio de interruptores en el volante pueden activarse
una serie de funciones. Mediante un dispositivo de transmisión como
al que se refiere la invención pueden alimentarse las señales
eléctricas emitidas por los interruptores a consumidores o unidades
de mando en el lado de la carrocería que no siguen el movimiento de
giro del volante.
Por el documento DE 43 29 810 A1 se ha dado a
conocer un dispositivo de transmisión en el que el cable de cinta
plana se desvía en el espacio intermedio. Gracias al desvío es
posible acortar la longitud del cable plano y, sin embargo,
permitir un número de revoluciones suficientemente alto del rotor.
El cable de cinta plana esta compuesto normalmente por una
pluralidad de conductores dispuestos paralelos entre sí que están
unidos mediante un aislamiento de material primario. Para evitar que
el cable de cinta plana se quede aprisionado o se afloje y se
formen pliegues cuando el rotor gire, están previstos elementos de
ayuda a la rotación en forma de cables ciegos fijados en el rotor y
en el estator en cada caso. No obstante, un dispositivo de
transmisión de este tipo se ha mostrado relativamente poco fiable.
En especial, el uso de cables ciegos como elementos de ayuda a la
rotación es relativamente costoso dado que durante el montaje del
dispositivo de transmisión tienen que enrollarse juntos de forma
correspondiente los cables ciegos con el cable de cinta plana que
transmite las señales. Si se prevén varios cables de cinta plana
para transmitir una pluralidad de señales eléctricas, entonces el
apoyo de los cables de cinta plana mediante cables ciegos es
correspondientemente más costoso.
Por el documento DE 197 34 527 A1, que
corresponde al preámbulo de la reivindicación 1, se ha dado a
conocer un dispositivo de transmisión del tipo descrito al
principio en el que varias bandas anulares están dispuestas en el
espacio intermedio. Las bandas anulares tienen en este caso una
elasticidad predeterminada y están fabricadas de tal manera que, al
actuar cargas, pueden deformarse entre el contorno exterior del
rotor, que, por ejemplo, se dispone dentro, y el contorno interior
del estator, que, por ejemplo, se dispone fuera. Las bandas anulares
se enrollan, al girar el rotor, en el contorno interior del rotor o
del estator. Las bandas anulares solicitan entonces la cinta plana
contra el contorno exterior o interior. Para impedir que dos bandas
anulares contiguas entren en contacto están previstos elementos
para evitar el contacto en forma de rodillos o bolas. Los elementos
para evitar el contacto se giran conjuntamente al girar el rotor de
forma correspondiente al sentido de enrollamiento de las bandas
anulares. En este estado de la técnica, resulta desventajoso que
deban preverse relativamente muchos componentes móviles accionados
por el movimiento de giro del rotor, es decir, por un lado, las
bandas anulares y, por otro lado, los elementos para evitar el
contacto. A este respecto, no pueden descartarse ruidos de
traqueteo debidos especialmente a los elementos para evitar el
contacto. El giro del rotor se dificulta adicionalmente debido a
los elementos para evitar el contacto dado que éstos se giran
conjuntamente y están sometidos a un cierto rozamiento y a un
desgaste.
Por tanto, la presente invención se basa en el
objetivo de facilitar un dispositivo de transmisión que presente
una estructura sencilla y, sin embargo, permita enrollar y
desenrollar constantemente de forma fiable al menos un cable de
cinta plana entre el rotor y el estator. En especial debe preverse
al menos una banda anular flexible elásticamente para soportar el
cable de cinta plana. No obstante, el dispositivo de transmisión
debe presentar tan pocos componentes móviles como sea posible; sin
embargo, debe quedar descartado que la banda anular obstaculice el
movimiento de giro del rotor o el movimiento del cable de cinta
plana en el espacio intermedio.
Este objetivo se consigue con un dispositivo de
transmisión del tipo citado al principio porque la banda anular
puede ser accionada por el rotor y/o el estator mediante secciones
de engrane en el lado de la banda anular. En este caso,
preferiblemente el rotor y/o el estator acciona la banda anular
directamente, es decir, sin intercalar otras piezas móviles. Con
esto se consigue un enrollamiento seguro de la banda anular en el
espacio intermedio. Mediante el accionamiento de la banda anular se
impide un giro o patinaje indeseado y, con ello, eventualmente un
impedimento del movimiento de giro del rotor. En este caso no son
necesarios elementos intermedios móviles que generan ruidos
indeseados u ocasionan un desgaste indeseado.
Gracias al diseño elástico de la banda anular se
consigue que la banda anular rellene por completo el espacio
intermedio en la dirección radial y sea adecuada para solicitar el
cable de cinta plana contra el rotor, por un lado, y contra el
estator, por otro lado. En caso de múltiples cables de cinta plana
enrollados sobre el rotor y/o el estator, la banda anular puede
compensar la diferente anchura del espacio intermedio. Gracias a la
tensión previa de la banda anular, ésta está en contacto total con
el rotor y el estator. Con esto se descartan ruidos de traqueteo en
el espacio intermedio ocasionados por la banda anular. En este caso,
la banda anular puede ser de tal manera que en el estado no montado
tiene una forma en gran medida circular.
Según la invención, o bien sólo el rotor, o bien
sólo el estator puede accionar la banda anular. Sin embargo, de
forma ventajosa tanto el rotor como también el estator acciona la
banda anular, con lo que se determina de forma inequívoca la
posición de la banda anular, que varía al girar el rotor, en el
espacio intermedio.
Según una configuración ventajosa de la
invención, está previsto que las secciones de engrane estén
configuradas en el canto superior y/o en el canto inferior de la
banda anular como escotaduras en forma de intersticio entre dientes
que actúan conjuntamente con secciones de accionamiento
complementarias en forma de dientes del rotor y/o del estator para
accionar la banda anular. Al prever las secciones de engrane en el
canto superior y/o inferior de la banda anular, se consigue que las
secciones de engrane efectúen un accionamiento efectivo de la banda
anular sin que se ejerza influencia en el cable de cinta plana o se
obstaculice el movimiento del cable de cinta plana. Las secciones
de engrane o las escotaduras en forma de intersticio entre dientes
sobresalen en este caso del cable de cinta plana. De forma
correspondiente, las secciones de accionamiento en forma de dientes
del rotor o del estator están dispuestas por encima o por debajo de
los cantos longitudinales libres del cable de cinta plana.
De forma ventajosa, las secciones de
accionamiento del rotor y/o del estator están dispuestas en el fondo
del espacio intermedio. Gracias a esto, las secciones de
accionamiento pueden actuar conjuntamente con las secciones de
engrane de la banda anular de modo que no se ejerza influencia sobre
el cable de cinta plana.
Además, según la invención puede concebirse que
las secciones de accionamiento se extiendan en la dirección axial y
en la dirección radial de modo que el canto libre del cable de cinta
plana pueda ir a apoyarse sobre las secciones de accionamiento. Por
tanto, las secciones de accionamiento en el rotor y/o en el estator
sirven no sólo para el accionamiento de la banda anular, sino
también como apoyo para el canto libre correspondiente del cable de
cinta plana. Con esto se reduce en conjunto el rozamiento en los
cantos longitudinales libres del cable de cinta plana dado que sólo
se produce un apoyo parcial del cable de cinta plana.
Según otra forma de realización de la invención,
está previsto que las secciones de accionamiento presenten una
parte principal rectangular y una parte final dirigida en la
dirección radial hacia el espacio intermedio y hundida hacia el
fondo. En especial, la parte final que se hunde garantiza una
conducción segura del cable de cinta plana en la dirección radial,
de modo que el cable de cinta plana puede ir a apoyarse de forma
segura a la parte principal rectangular. Con esto se impide que se
formen esquinas o cantos del cable de cinta plana en las secciones
de accionamiento.
Según otra configuración de la invención, puede
estar previsto que la banda anular presente incisiones de
deformación que discurren fundamentalmente paralelas al eje de giro
del rotor para el bobinado a modo de oruga en el espacio
intermedio. Las incisiones de deformación pueden estar configuradas,
por ejemplo, como ranuras o entalladuras. A este respecto, puede
concebirse que en la dirección longitudinal de las secciones de
deformación se extienda en cada caso un diente, delimitando dos
dientes contiguos una escotadura en forma de intersticio entre
dientes de la sección de engrane.
Según otra forma de realización preferida de la
invención, están previstas varias bandas anulares en el espacio
intermedio, de modo que dos bandas anulares contiguas no se toquen
en ningún caso. Dado que las distintas bandas se accionan según la
invención, se garantiza que queda descartado un contacto de dos
bandas anulares contiguas. En especial, pueden estar previstas tres
o más bandas anulares en el espacio intermedio.
Asimismo, la invención se refiere a una banda
anular para un dispositivo de transmisión según la invención. Una
banda anular de este tipo presenta secciones de engrane que están
formadas especialmente por escotaduras en forma de intersticio
entre dientes, pudiendo accionarse la banda anular por el rotor y/o
el estator mediante las secciones de engrane.
Pueden desprenderse particularidades y
configuraciones ventajosas de la invención de la siguiente
descripción, en la que la invención se describe de forma detallada
y se ilustra mediante el ejemplo de realización mostrado en el
dibujo.
Muestran:
La figura 1, una vista despiezada de un
dispositivo de transmisión según la invención;
La figura 2, una vista en planta desde arriba
de un dispositivo de transmisión según la figura 1; y
La figura 3, una banda anular de un dispositivo
de transmisión según las figuras 1 y 2.
En las figuras 1 y 2 se muestra un dispositivo
10 de transmisión según la invención. El dispositivo 10 de
transmisión sirve para transmitir señales eléctricas entre un rotor
12 y un estator 14. A este respecto, el rotor 12 puede estar
acoplado con un volante o un árbol de dirección de un vehículo. El
estator puede estar dispuesto en el lado de la carrocería y,
entonces, no sigue el movimiento de giro del rotor 12. Entre el
rotor 12 y el estator 14 está previsto un espacio 16 intermedio
anular que está limitado en la dirección radial por la pared 18
exterior del rotor 12 y la pared 20 interior del estator 14. El
espacio 16 intermedio se muestra abierto hacia arriba en el
dispositivo 10 de transmisión mostrado en las figuras 1 y 2. El lado
abierto del espacio 16 intermedio puede cubrirse, por ejemplo,
mediante un elemento de cobertura, no mostrado.
Entre el rotor 12 giratorio y el estator 14 no
giratorio está previsto un cable 22 de cinta plana para la
transmisión de señales eléctricas. Uno de los extremos 24 libres del
cable 22 de cinta plana está dispuesto en el lado del estator; el
otro extremo 26 libre, en el lado del rotor.
En la figura 2 puede observarse que el cable 22
de cinta plana, partiendo del extremo 24 libre, hace contacto en un
principio en la pared 20 interior del estator 14. Al seguir su
recorrido, el cable 22 de cinta plana forma un bucle 28; a
continuación, el cable 22 de cinta plana hace contacto en la pared
12 exterior del rotor hasta que finalmente termina en el extremo 26
libre. Al girar el rotor 12 respecto al estator 14, el bucle 28 se
desplaza en el espacio 16 intermedio alrededor del eje 30 de giro
del rotor.
Para soportar el cable 22 de cinta plana están
previstas en total tres bandas 32 anulares flexibles de forma
elástica.
Como puede observarse en la figura 3, las bandas
32 anulares tienen una forma en gran medida circular en el estado
no montado. En el estado montado las bandas 32 anulares se disponen
en el espacio 16 intermedio y presentan un contorno en forma de
riñón o pepino. Debido a la elasticidad de las bandas anulares,
éstas actúan, por una parte, contra la pared 18 exterior del rotor
y, por otra parte, contra la pared 20 interior del estator 14. El
cable 22 de cinta plana, que entra en contacto, por una parte, con
la pared 18 exterior y, por otra parte, con la pared 20 interior,
se presiona mediante las bandas anulares de forma segura en el
espacio 16 intermedio contra la pared 14 interior y la pared 18
exterior.
Para garantizar un enrollamiento seguro de las
bandas 32 anulares en la pared 18 exterior o la pared 20 interior,
las bandas anulares prevén en su lado dirigido al fondo 36 del
espacio 16 intermedio secciones 34 de engrane, mediante las cuales
el rotor 12 y el estator 14 pueden accionar las bandas 32 anulares.
Con esto se consigue impedir que las bandas 32 anulares patinen o
no se enrollen de modo indeseado en el espacio 16 intermedio, y que
no se obstaculicen las bandas 32 anulares en sentido contrario al
girar el rotor 12.
Para el engranaje en las secciones 34 de engrane
el rotor 12 y el estator 14 prevén secciones 38, 39 de accionamiento
en forma de dientes dispuestas en la zona del fondo 36 del espacio
16 intermedio y que actúan conjuntamente con escotaduras 35 en
forma de intersticio entre dientes de las secciones 34 de
engrane.
Las secciones 38 de accionamiento en forma de
dientes del estator 14 están dispuestas en el fondo 36 del espacio
intermedio y se extienden desde la pared 20 interior en dirección al
espacio intermedio. Desde el rotor 12, las secciones 39 de
accionamiento en forma de dientes del lado del rotor también se
extienden en el fondo 36 en dirección al espacio intermedio. Las
secciones 38 de accionamiento en forma de dientes del lado del
estator están dispuestas distribuidas de forma homogénea en el fondo
36 por todo el contorno de la pared 20 interior. De forma
correspondiente, las secciones 39 de accionamiento del lado del
rotor están dispuestas distribuidas de forma homogénea en la zona
del fondo 36 por toda la pared 18 exterior del rotor. Entre dos
secciones 38, 39 de accionamiento en forma de dientes se encuentra
en cada caso un intersticio 52, engranándose los dientes 50 del
lado de la banda anular previstos entre dos escotaduras 35 en cada
caso en los intersticios 52; las secciones 38, 39 de accionamiento
en forma de dientes se engranan en las escotaduras 35 del lado de la
banda anular.
Las distintas secciones 38, 39 de accionamiento
se extienden en cada caso en la dirección radial (perpendiculares
al eje 30 de giro), así como también en la dirección axial
(paralelas al eje 30 de giro). Gracias a la configuración en la
dirección axial, las secciones 38, 39 de accionamiento se engranan
en las escotaduras 35 de las secciones 34 de engrane. Gracias a la
extensión radial de las secciones 38 de accionamiento, el canto
libre del cable 22 de cinta plana dirigido al fondo 36 va a
apoyarse a las secciones 38, 39 de accionamiento. Con esto se
mantiene reducido el rozamiento del cable 22 de cinta plana en el
fondo 36.
Tal como puede observarse especialmente en la
figura 2, las distintas secciones 38, 39 de accionamiento presentan
una parte 40 principal fundamentalmente rectangular y una parte 42
final conectada a ésta y que se extiende en la dirección radial y
se hunde en dirección al fondo. Gracias al hundimiento de la parte
42 final en dirección al fondo se garantiza que el cable 22 de
cinta plana puede ir a apoyarse de forma segura a las partes 40
principales de las distintas secciones 39, 39 de accionamiento.
Para mejorar la elasticidad de las bandas 32
anulares, las bandas 32 anulares prevén secciones 44 de deformación
que discurren de forma fundamentalmente paralela al eje 30 de giro.
Las secciones 44 de deformación están formadas en este caso por una
ranura 46 de sección transversal fundamentalmente semicircular en
cada caso. Dado que las bandas 12 anulares presentan un grosor
fundamentalmente constante, en los lados opuestos a las ranuras 46
existen abombamientos 48.
Como puede observarse, por ejemplo, en las
figuras 1 y 3, en cada caso un diente 50 se extiende en la dirección
longitudinal de las secciones 44 de deformación, delimitando cada
dos dientes 50 una escotadura 35 en forma de intersticio entre
dientes. En el estado montado, los dientes 50 sobresalen en cada
caso entre un intersticio formado por dos secciones de
accionamiento en forma de diente contiguas.
Las bandas 32 anulares están dispuestas
distribuidas entre sí en el espacio 16 intermedio de tal modo que
dos bandas 32 anulares contiguas no pueden tocarse. Gracias a las
secciones 34 de engrane en las bandas 32 anulares y las
correspondientes secciones 38, 39 de accionamiento que actúan
conjuntamente con las secciones 34 de engrane en el estator y el
rotor se garantiza que las bandas anulares se accionan por engranaje
de forma segura y fundamentalmente sin holgura en el espacio 16
intermedio. No es posible que las bandas anulares patinen en el
espacio intermedio. Gracias a la elasticidad de las bandas 36
anulares se consigue además que ni en el estator, ni en el rotor se
produzcan ruidos indeseados.
Claims (9)
1. Dispositivo (10) de transmisión para
transmitir señales eléctricas entre un rotor (12) y un estator (14),
con un espacio (16) intermedio anular formado por el rotor (12) y
el estator (14), alojando el espacio (16) intermedio al menos un
cable (22) de cinta plana que discurre entre el rotor (12) y el
estator (14) y puede enrollarse y desenrollarse en el espacio (24)
intermedio, y estando previsto para el soporte del cable (22) de
cinta plana en el espacio intermedio al menos una banda (32) anular
flexible de forma elástica, caracterizado porque el rotor
(12) y/o el estator (14) pueden accionar la banda (32) anular
mediante secciones (34) de engrane en el lado de la banda
anular.
2. Dispositivo (10) según la reivindicación 1,
caracterizado porque las secciones (34) de engrane están
configuradas en el canto superior y/o inferior de la banda (32)
anular como escotaduras (35) en forma de intersticio entre dientes
que actúan conjuntamente con secciones (38, 39) de accionamiento
complementarias en forma de dientes del rotor (14) y/o del estator
(12) para accionar la banda (32) anular.
3. Dispositivo (10) según la reivindicación 2,
caracterizado porque las secciones (38, 39) de accionamiento
del rotor y/o del estator están dispuestas en el fondo (36) o en la
zona del fondo (36) del espacio (16) intermedio.
4. Dispositivo (10) según la reivindicación 2 ó
3, caracterizado porque las secciones (38, 39) de
accionamiento se extienden en la dirección axial y radial de forma
que el canto libre del cable de cinta plana puede ir a apoyarse
sobre las secciones (38, 39) de accionamiento.
5. Dispositivo (10) según la reivindicación 4,
caracterizado porque las distintas secciones (38, 39) de
accionamiento presentan una parte (40) principal fundamentalmente
rectangular y una pieza (42) final dirigida al espacio intermedio
que se hunde en la dirección radial hacia el fondo (36).
6. Dispositivo (10) según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la banda
(32) anular presenta secciones (44) de deformación que discurren
fundamentalmente paralelas al eje de giro del rotor para conseguir
un enrollamiento a modo de oruga.
7. Dispositivo (10) según la reivindicación 6,
caracterizado porque en la dirección longitudinal de las
incisiones (44) de deformación se extiende en cada caso un diente
(50) que delimita una escotadura (35) en forma de intersticio entre
dientes de la sección (34) de engrane.
8. Dispositivo (10) según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están
previstas varias bandas (32) anulares en el espacio (16) intermedio
de modo que las bandas (32) anulares contiguas en cada caso no se
toquen.
9. Banda (32) anular para un dispositivo según
una de las reivindicaciones precedentes, en el que la banda (32)
anular presenta secciones (34) de engrane del lado de la banda
anular.
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