ES2332522T3 - Dispositivo de acoplamiento magnetico para motores controlados electronicamente, motor que incorpora dicho dispositivo y unidad de accionamiento para sistemas mecanicos. - Google Patents
Dispositivo de acoplamiento magnetico para motores controlados electronicamente, motor que incorpora dicho dispositivo y unidad de accionamiento para sistemas mecanicos. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2332522T3 ES2332522T3 ES05380120T ES05380120T ES2332522T3 ES 2332522 T3 ES2332522 T3 ES 2332522T3 ES 05380120 T ES05380120 T ES 05380120T ES 05380120 T ES05380120 T ES 05380120T ES 2332522 T3 ES2332522 T3 ES 2332522T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- motor
- magnetic
- hole
- support element
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
- H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
- H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/38—Control circuits or drive circuits associated with geared commutator motors of the worm-and-wheel type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
- H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
- H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Dispositivo de acoplamiento magnético para motores eléctricos (2), accionados por un módulo electrónico de control (3) externo que se acopla al motor (2), a través de un orificio (21) previsto en la carcasa (22) del motor (2), para permitir el paso de unos contactos eléctricos (31) de alimentación entre el motor (2) y el módulo electrónico de control (3) que comprende un elemento de soporte (11) y al menos un elemento concentrador (12) de flujo magnético montado en el elemento (11) de soporte anteriormente mencionado, caracterizado porque el citado elemento soporte (11) está configurado como una parte separada respecto del módulo (39) de control electrónico externo y el motor (2), y en el cual dicho al menos un elemento (12) concentrador de flujo magnético, cosiste en una varilla que pasa través del elemento de soporte (11) y que tiene dos extremos (12A, 12B) que sobresalen con relación a las respectivas superficies del elemento de soporte (11), y en el cual la forma externa del elemento de soporte (11) está configurada para acoplarse en la forma correspondiente del orificio (21) de la carcasa (22) del motor (2), para definir una posición fija de montaje del elemento de soporte (11) en el orificio (21) anteriormente mencionado, dejando el orificio (21) parcialmente libre para el paso de los contactos eléctricos (31) de alimentación entre el motor eléctrico (2) y el módulo electrónico de control (3).
Description
Dispositivo de acoplamiento magnético para
motores controlados electrónicamente, motor que incorpora dicho
dispositivo y unidad de accionamiento para sistemas mecánicos.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de acoplamiento magnético para motores controlados
electrónicamente cuyo control está basado en la medida del giro del
motor mediante sensores de variación del campo magnético.
El dispositivo objeto de esta invención está
previsto para ser acoplado en motores para el accionamiento de
sistemas mecánicos, tales como elevalunas eléctricos de automóviles
u otros mecanismos accionados por un motor eléctrico giratorio.
Los automóviles cuentan con multitud de sistemas
mecánicos, tales como los cada vez más comunes elevalunas
eléctricos, los techos solares o los sistemas de posicionamiento de
los asientos, que, estando accionados por motores eléctricos,
disponen de una electrónica de control que actúa sobre dicho
motor.
Esta electrónica de control permite, en el caso
concreto de los elevalunas eléctricos, controlar el movimiento de
subida y bajada de la luna, de manera que en todo momento se tiene
un control sobre la posición, la velocidad y la aceleración de
dicha luna, realizando así de forma controlada diferentes funciones
como su apertura y cierre, y otras como las relacionadas con la
detección de la posible presencia de objetos en su trayectoria. La
electrónica de control comprende, entre otros elementos, una tarjeta
de circuito impreso y los contactos eléctricos de alimentación del
motor, preparados para ser conectados con los contactos homólogos en
el motor.
Una forma de control del motor está basada en la
medida del giro del motor, para lo que se utiliza un encoder
magnético giratorio, que consiste en un anillo magnético acoplado al
eje giratorio del motor, y uno o varios sensores, sensibles a
cambios del campo magnético, y que, enfrentados al anillo magnético,
obtienen medidas fiables que reflejan la posición, y a partir de la
variación de ésta la velocidad y aceleración del eje del motor en
cualquier instante. Las señales que proporcionan dichos sensores,
función de la posición del campo magnético giratorio y por tanto
función de la variación del flujo magnético, son procesadas por la
electrónica de control, que a su vez regula la alimentación y el
funcionamiento del motor eléctrico.
Con objeto de reducir en la medida de lo posible
los costes de fabricación, montaje y comprobación es ventajoso que
el motor eléctrico y la electrónica de control constituyan unidades
completamente independientes e intercambiables que se ensamblan
entre sí según las especificaciones de cada configuración, si bien
hay que tener siempre en cuenta el hecho de que los sensores de
efecto Hall son sensibles solo a campos magnéticos cercanos lo que
obliga a que estén situados en proximidad al anillo magnético,
limitación esta que condiciona el diseño y montaje del motor
eléctrico y del módulo electrónico de control.
Normalmente, el módulo electrónico de control
comprende una tarjeta de circuito impreso junto con los respectivos
componentes de control, los contactos eléctricos de alimentación del
motor y los sensores de efecto Hall. Puesto que dichos sensores
deben situarse próximos al anillo magnético acoplado al eje del
motor, es habitual que los sensores de efecto Hall se dispongan en
el extremo de una proyección del módulo electrónico que se
introduce por un orificio de la carcasa del motor, de manera que
dichos sensores queden cercanos al anillo magnético. Pero la
imposición de que el módulo electrónico de control se acople a la
carcasa del motor supone un inconveniente en cuanto a la
estandarización de los motores, pues en este caso cada motor
eléctrico tendrá que ir irremediablemente acoplado al módulo de
control correspondiente. Igualmente ocurre con la posición relativa
entre los componentes que deben acoplarse y con el espacio
disponible para el alojamiento de los mismos.
Una forma de salvar estas limitaciones consiste
en evitar la necesidad de que los sensores de efecto Hall tengan
que situarse próximos al anillo magnético del eje del motor.
Para solucionar el problema que supone la
distancia existente entre el anillo magnético y los sensores de
efecto Hall, es conocida la incorporación de tantos elementos
concentradores de flujo magnético como sensores de efecto Hall se
dispongan. Los elementos concentradores de flujo son elementos de
permeabilidad magnética elevada, generalmente constituidos por una
varilla de material ferromagnético, y su incorporación tiene por
objeto concentrar y dirigir el campo magnético entre el anillo
magnético que lo genera y los sensores de efecto Hall, permitiendo
así una mayor libertad en el diseño del motor y el módulo de
control, que pueden disponerse a cierta distancia.
El documento
EP-1146318-A1 describe un módulo
electrónico de control para un motor eléctrico que se fija
mecánicamente sobre la carcasa de dicho motor. El módulo de control
objeto de esta invención integra la tarjeta de circuito impreso
junto con los respectivos componentes de control, los contactos
eléctricos de alimentación del motor, los sensores de efecto Hall y
los elementos concentradores de flujo magnético, estos últimos
comprendidos en una proyección del módulo electrónico que se
introduce en un orificio practicado a tal efecto en la carcasa del
motor. Este acoplamiento entre el módulo electrónico de control y el
motor eléctrico implica que el motor debe estar específicamente
diseñado para permitir el acoplamiento de dicho módulo con
concentrador de flujo, lo que limita la intercambiabilidad del
motor.
La solicitud europea
EP-1408602-A1 protege asimismo un
motor eléctrico controlado mediante sensores de efecto Hall que
reciben a través de una serie de elementos concentradores de flujo
magnético la señal generada por un anillo magnético acoplado al eje
del motor. En este caso la electrónica de control también constituye
un módulo independiente del motor, si bien las distintas
realizaciones de la invención contemplan varias posibles
localizaciones de los elementos concentradores de flujo magnético.
En una primera realización parte de los elementos que constituyen
los concentradores de flujo magnético se disponen dentro de la
carcasa del motor y el resto en el interior del módulo de control,
lo que exige que los concentradores de la parte correspondiente al
motor y de la parte de control queden enfrentados, realizando una
conexión magnética. Otras posibilidades contempladas consisten en
que los concentradores de flujo solamente se encuentren en el
interior del motor, en el interior del módulo de control o que se
encuentren entre el motor y el módulo de control en el caso de que
éstos se encuentren separados a cierta distancia. En todas las
realizaciones contempladas destaca el inconveniente de que el motor
y el módulo de control no son componentes completamente
independientes, lo que condiciona, entre otras cosas, la selección
del tipo de motor y del tipo de electrónica más adecuados, de forma
independiente.
En vista de lo anterior el objetivo de la
presente invención es desarrollar un dispositivo de acoplamiento
magnético cuya aplicación no se vea limitada a priori por la
configuración de modelos de motor y de módulos de control
determinados.
La patente de los Estados Unidos
US-6-317-332
describe un módulo electrónico para una unidad de accionamiento
accionado por motor eléctrico.
Después de estudiar las unidades de
accionamiento de sistemas mecánicos conocidos, se ha detectado que
sería conveniente que los elementos concentradores de flujo
magnético no formen a priori ni parte del motor eléctrico ni
del módulo de control electrónico, lo que supondría una ventaja
logística y de estandarización en los componentes del sistema
dirigida a la obtención de costes más reducidos, un aumento de la
capacidad de combinar diferentes motores con diferentes módulos de
control, y además permitiría usar el mismo motor eléctrico tanto en
aplicaciones en las que requiera control electrónico como en
aquellas en las que no sea necesario dicho control, por ejemplo en
los modelos de automóviles en los que hay diferentes niveles de
prestaciones en el funcionamiento de los elevalunas.
Es objeto de la invención un dispositivo de
acoplamiento magnético para motores eléctricos de los que emplean
un módulo electrónico de control basado en la medida de la posición
obtenidas a partir de la variación de un campo magnético asociado
al eje del rotor que constituye una pieza independiente, tanto del
motor como del módulo electrónico de control, y que no afecta al
acoplamiento mutuo entre ambos, es decir, que el dispositivo
electrónico de control puede acoplarse a un motor que incorpore
previamente montado el dispositivo de acoplamiento de la invención
o bien sobre un motor que no incorpore este dispositivo.
El dispositivo de acoplamiento magnético está
previsto para su montaje sobre un motor, independientemente de que
este motor esté controlado por un módulo electrónico y, por tanto,
sobre el motor, con el dispositivo de acoplamiento magnético
previamente montado se podría acoplar el módulo electrónico o bien
utilizar el motor sin módulo electrónico.
Según la invención este problema se soluciona
por un dispositivo de acoplamiento magnético como se define en la
reivindicación 1, por un motor eléctrico como se define en la
reivindicación 7, por una unidad de accionamiento como se define en
la reivindicación 9 y por un sistema de elevalunas, como se define
en la reivindicación 13.
Otras realizaciones de la invención se definen
en las reivindicaciones dependientes 2 - 6, 8 y 10 - 12.
El dispositivo de acoplamiento magnético objeto
de la invención comprende un elemento de soporte y al menos un
elemento concentrador de flujo magnético, montado en el soporte.
El elemento de soporte está configurado de
manera que pueda acoplarse en correspondencia con un orificio
practicado en la carcasa del motor eléctrico en el que se aloja
según una posición predefinida. Este elemento, tal y como indica su
nombre, sirve como soporte de al menos un elemento concentrador de
flujo magnético cuya finalidad es, como se verá más adelante, la de
concentrar y dirigir el flujo magnético desde la fuente del campo
magnético situado en el interior de la carcasa del motor eléctrico
hasta el exterior de la carcasa, permitiendo así el control
electrónico de dicho motor mediante sensores de flujo magnético
situados en el exterior del motor.
El elemento concentrador está configurado de
manera que, cuando el elemento de soporte está acoplado en
correspondencia con el orificio de la carcasa del motor, dicho
elemento concentrador de flujo magnético tiene una primera parte
dentro de la carcasa del motor, para ser expuesta a un campo
magnético en el interior de dicha carcasa, y una segunda parte
fuera de la carcasa del motor, de manera que dicha segunda parte
pueda ser situada en correspondencia con al menos un sensor de
campo magnético externo al motor.
El dispositivo de acoplamiento magnético está
configurado de manera que, una vez acoplado en el motor cuyo
funcionamiento se desea regular mediante un módulo electrónico de
control externo, deje parcialmente libre el orificio de la carcasa
del motor para permitir el paso de los contactos eléctricos, para
conectar eléctricamente el módulo electrónico de control con el
motor. A través de dichos contactos eléctricos el módulo electrónico
de control alimenta de forma controlada al motor, regulando así su
funcionamiento.
Obviamente, la conexión eléctrica acoplamiento
eléctrico entre el módulo electrónico de control y el motor se
produce mediante el acoplamiento de unos contactos eléctricos
situados en el propio motor y unos contactos eléctricos previstos
en el módulo electrónico de control, de forma que bien unos u otros
deberán atravesar el orificio previsto en la carcasa del motor.
En concreto, el paso de dichos contactos
eléctricos puede conseguirse haciendo que la sección del elemento
de soporte del dispositivo de acoplamiento magnético sea menor que
el orificio de la carcasa en la que se acopla, de manera que dicho
acoplamiento dé lugar a un resquicio a través del cual pueden
acceder los contactos eléctricos bien del motor o bien del módulo
electrónico de control. También puede considerarse la posibilidad
de que el acoplamiento entre el elemento de soporte y el orificio
sea un acoplamiento ajustado, es decir, no quede resquicio alguno
entre elemento de soporte y perímetro del orificio, en cuyo caso el
elemento de soporte comprende al menos un agujero pasante que
afecta a toda su altura y por la que pueden pasar los contactos
eléctricos.
El elemento de soporte del dispositivo de
acoplamiento magnético puede estar configurado de manera que su
acoplamiento en el orificio de la carcasa del motor se produzca de
forma ajustada, con apriete, presentando además una geometría o
forma exterior especial para acoplarse en el orificio de la carcasa
que, en este caso, presentará una geometría o forma complementaria
con el del elemento de soporte de modo que uno encaje perfectamente
en el otro en una posición única. Se contempla asimismo la
posibilidad de que dicho elemento de soporte comprenda al menos un
elemento de retención para conectarse o acoplarse de manera más
segura a el orificio de la carcasa, manteniendo el elemento de
soporte en su posición en el interior del orificio de la
carcasa.
También se ha previsto, que el dispositivo de
acoplamiento magnético pueda quedar simplemente alojado en el
orificio de la carcasa del motor, quedando retenido en su posición
por el módulo electrónico de control.
Como ya se ha indicado anteriormente, el
dispositivo objeto de esta invención comprende al menos un elemento
concentrador de campo magnético que dirige y concentra el campo
magnético desde el interior de la carcasa hasta al menos un sensor
magnético situado en el exterior de dicha carcasa. Este elemento
concentrador de campo magnético puede constar al menos de una
varilla de un material con elevada permeabilidad magnética. Dicha
varilla se extiende, atravesando el elemento de soporte y alejándose
sus extremos de las respectivas superficies del elemento de
soporte, desde un primer extremo, que una vez acoplado el
dispositivo quedará emplazado en el interior de la carcasa, hasta
un segundo extremo que se situará en correspondencia con el sensor
magnético correspondiente.
El elemento de soporte del dispositivo de
acoplamiento magnético puede fabricarse en material plástico,
material que resulta idóneo para esta aplicación por su bajo coste
y densidad, lo que conlleva reducción del peso de la pieza, así
como la facilidad de obtención de la pieza por moldeo. Sin embargo
se contempla la posibilidad de que el elemento de soporte esté
configurado a partir de cualquier otro material que se considere
apropiado.
El motor eléctrico comprende un estátor y un
rotor que se encuentra acoplado a un eje que gira. Ambos elementos,
rotor y estátor, están alojados en el interior de una carcasa
afectada por un orificio.
A fin de conocer la velocidad de giro del eje
del rotor o su aceleración, a partir de su posición angular, el
rotor está dotado de una fuente de campo magnético asociada a dicho
eje, de manera que las variaciones en el campo magnético permiten
la estimación en tiempo real de la posición, la velocidad o la
aceleración angulares del eje. Con el objetivo de concentrar y
dirigir el campo magnético generado en el interior de la carcasa
hasta el exterior de la misma, el motor comprende un dispositivo de
acoplamiento magnético tal y como se ha descrito anteriormente,
estando el elemento de soporte de dicho dispositivo acoplado en
correspondencia con el orificio de la carcasa del motor.
Una vez acoplado el elemento de soporte del
dispositivo de acoplamiento magnético en correspondencia con el
orificio de la carcasa, el elemento concentrador de campo de dicho
dispositivo quedará situado de manera que su primer extremo, que
queda alojado en el interior de la carcasa que encierra al rotor y
al estátor del motor, esté situado en la proximidad de la fuente
del campo magnético que, como se ha anticipado, está asociada al
eje de giro del rotor. Dada esta proximidad física, el elemento
concentrador será capaz de captar una parte significativa del flujo
magnético generado y podrá dirigirlo a través de toda su longitud,
desde dicho primer extremo hasta su segundo extremo, situado en el
exterior de la carcasa y en correspondencia con al menos un sensor
magnético externo al motor.
Los medios de generación del campo magnético,
situados en el interior de la carcasa del motor y asociados al eje
de giro del rotor, pueden consistir en una corona o anillo magnético
acoplado alrededor del eje del rotor. Se considera no obstante la
posibilidad de incluir cualquier otro medio que produzca los mismos
efectos, esto es, que genere un campo magnético variable en el
espacio según la posición, velocidad y aceleración del rotor del
motor.
La unidad de accionamiento es para un sistema
mecánico, por ejemplo, el ya citado sistema elevalunas para
automóvil. La unidad de accionamiento objeto de esta invención
comprende un motor tal y como el descrito anteriormente, es decir,
un motor a cuya carcasa se ha acoplado un dispositivo de
acoplamiento magnético, y se complementa con un módulo electrónico
de control que se monta sobre el conjunto
motor-dispositivo de acoplamiento, a través del
mismo orificio en el cual se dispone el dispositivo de acoplamiento
y cuya finalidad es, como indica su nombre, controlar y regular el
funcionamiento del motor que acciona el sistema mecánico.
El módulo electrónico de control comprende
medios electrónicos de control y un sensor magnético que, cuando el
módulo se encuentra acoplado al conjunto
motor-dispositivo de acoplamiento magnético, queda
dispuesto en proximidad al segundo extremo de cada uno de los
elementos concentradores de campo magnético del dispositivo de
acoplamiento magnético.
La incorporación de dichos sensores magnéticos,
que pueden ser, por ejemplo, sensores de efecto Hall, permite que
el campo magnético generado en el interior de la carcasa del motor,
una vez concentrado y dirigido por los concentradores de campo del
dispositivo hasta el exterior de dicha carcasa, alcance dichos
sensores magnéticos. De esta manera los medios electrónicos de
control reciben información de dichos sensores y conocen de manera
fiable y en todo momento la posición, y calculan la velocidad y la
aceleración angulares del rotor del motor, disponiendo por tanto de
la información necesaria para poder regular el funcionamiento de
dicho motor, regulación que se consigue a través de los contactos
eléctricos que, desde dicho módulo electrónico de control, se
extienden hasta conectarse con contactos homólogos situados en el
motor. La conexión entre ambos grupos de contactos puede realizarse
tanto en el interior de la carcasa del motor como en el de la
carcasa del motor. En cualquier caso siempre habrá un grupo de
contactos que tendrá que llegar salir de su propia carcasa
extendiéndose hasta el interior de la otra carcasa en la que se
encuentran sus homólogos, y atravesando de alguna manera la
separación definida por el elemento soporte del concentrador de
campo.
Se considera la posibilidad, ya comentada
anteriormente, de que el elemento de soporte del dispositivo de
acoplamiento magnético comprenda un agujero pasante que permita el
paso de dichos contactos eléctricos a través suyo, o bien que entre
dicho elemento de soporte y el orificio de la carcasa quede un
espacio libre a través del cual dichos contactos eléctricos
penetren en el interior de la carcasa.
Con el objetivo de dar mayor versatilidad a la
unión del motor eléctrico y el módulo electrónico de control, se
considera la posibilidad de que el módulo de control electrónico
comprenda una porción de acoplamiento configurada de manera que
pueda acoplarse en el orificio de la carcasa del motor, tanto si se
ha acoplado el dispositivo de acoplamiento magnético como si no.
Para garantizar el sellado en la zona de acoplamiento del módulo de
control electrónico con el orificio de la carcasa, la porción de
acoplamiento puede comprender un elemento de sellado, tal como una
junta que se adapte al perímetro de dicha porción. Este elemento de
sellado impide la entrada de polvo, agua, humedad u otros elementos
dañinos en el interior de la carcasa del motor, protegiéndolo del
medio que lo rodea.
El sistema elevalunas para automóvil comprende
una unidad de accionamiento según las reivindicaciones
9-12.
El hecho de que el dispositivo de acoplamiento
magnético objeto de esta invención constituya un elemento
independiente del motor eléctrico y del módulo electrónico de
control supone una importante ventaja frente a los concentradores
de campo conocidos, pues permite utilizar un motor estándar en lugar
de un motor especialmente adaptado a la configuración de la
electrónica, permitiendo asimismo la utilización de un mismo motor
eléctrico tanto para un sistema mecánico que requiera control
electrónico como para uno que no lo requiera, pues el módulo
electrónico de control puede acoplarse al motor eléctrico tanto si
entre ambos se incorpora el dispositivo de acoplamiento magnético
como si no. Otra ventaja de la invención radica en el reducido
tamaño y coste del dispositivo de acoplamiento, lo que propicia la
fabricación de dispositivos que puedan acoplarse a los distintos
tipos de motores, para ello basta con variar el tamaño y la forma
del elemento de soporte del dispositivo, de manera que dicho
elemento se adapta a los orificios practicadas en las carcasas de
los distintos modelos de motor.
Para completar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como
parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos en donde
con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del
dispositivo de acoplamiento magnético de acuerdo con una realización
preferida de la invención.
Figura 2.- Muestra una vista del motor
comprendiendo el dispositivo de acoplamiento magnético.
Figura 3.- Muestra una vista en detalle de la
porción de acoplamiento del módulo electrónico de control.
Figura 4.- Muestra una vista explosionada de la
unidad de accionamiento de sistemas mecánicos formada por el motor,
el dispositivo de acoplamiento magnético y el módulo electrónico de
control.
Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva de
la unidad de accionamiento ensamblada.
Figura 6.- Muestra la sección producida por el
plano A-A de la figura 5.
A la vista de las figuras, se puede observar en
las mismas un ejemplo de realización de la invención.
La figura 1 representa una vista en perspectiva
de un dispositivo (1) de acoplamiento magnético según una
realización preferida, en la que el elemento de soporte (11) es un
cuerpo de forma básicamente cilíndrica que incorpora una serie de
ranuras verticales (15) y elementos de retención flexible (14) en su
perímetro con objeto de permitir su acoplamiento ajustado, y con
carácter irreversible, en el orificio (21) de la carcasa (22) del
motor (2) en el cual se va a instalar y afianzar dicho acoplamiento,
permitiendo asimismo el ajuste por su base superior del módulo
electrónico (3) de control. El elemento de soporte (11) comprende en
esta realización concreta representada en las figuras un agujero
pasante (13) que afecta a toda su altura, de manera que, tal y como
se explicará más adelante, posibilita el paso a través suyo de los
contactos eléctricos (31) entre el módulo electrónico (3) de
control y el motor (2) eléctrico cuando el módulo electrónico de
control (3) se encuentra ensamblado sobre el motor (2).
El elemento de soporte (11) sostiene al elemento
concentrador (12) de campo magnético que, en esta realización,
consiste en una varilla de material ferromagnético que atraviesa al
elemento de soporte (11), extendiéndose tanto superior como
inferiormente desde sus respectivas bases superior e inferior. La
primera parte (12A) de dicho elemento concentrador (12) es la que,
una vez acoplado el dispositivo (1) en el motor (2), queda en el
interior de la carcasa (22), próxima y expuesta al campo magnético
asociado al eje del motor. En esta primera figura no se observa
dicha primera parte (12A), pero sí en la figura 4 en la que se
muestra el despiece de la unidad de accionamiento. Sí que es
apreciable en la figura 1 la segunda parte (12B) del elemento
concentrador (12) de campo, parte que se extiende superiormente
desde el elemento de soporte (11) y que, quedando fuera de la
carcasa (22) del motor (2), será dispuesta en correspondencia con un
sensor magnético, sensor que en esta realización consiste en un
sensor de efecto Hall
(32).
(32).
La figura 2 representa un motor (2) eléctrico
según la invención, motor (2) que comprende un dispositivo (1) de
acoplamiento magnético alojado, ajustado con apriete, en el orificio
(21) que afecta a la carcasa (22) del motor (2). Tal y como puede
observarse en esta figura, una vez introducido el dispositivo (1) en
el orificio (21), tan sólo la segunda parte (12B) del elemento
concentrador (12) de campo magnético sobresale respecto de la
carcasa (22) del motor (2), de manera que la incorporación de dicho
dispositivo (1) no entorpece el acoplamiento del módulo electrónico
(3) de control en el orificio (21).
El motor (2) eléctrico, tal y como se muestra en
la figura 6 correspondiente a la sección longitudinal de la unidad
de accionamiento, comprende un estátor y un rotor, estando dicho
rotor dotado de un anillo imantado fijado solidariamente al eje del
rotor como medio de generación de un campo magnético, en este caso
un anillo magnético (24) dispuesto alrededor del eje (23) del rotor
y unido a él de forma solidaria, de modo que éste varíe según lo
haga la posición angular de dicho rotor. En esta figura 6 se aprecia
cómo la primera parte (12A) del elemento concentrador (12) se sitúa
muy próxima al anillo magnético (24), de manera que esté expuesta
al campo magnético creado por dicho anillo.
El módulo electrónico (3) de control, que en
esta realización contiene todos sus componentes en el interior de
una carcasa, se ha representado en la figura 4 en su posición de
ensamblaje y en la figura 5 una vez ya ensamblado en la carcasa
(22) del motor (2). En el interior de la carcasa de dicho módulo
electrónico (3), tal y como se observa en la figura 6, se disponen
los medios electrónicos de control (35) y el sensor de efecto Hall
(32) situado en correspondencia con la segunda parte (12B) del
elemento concentrador (12) de campo magnético.
En la figura 3 se ha representado en detalle la
porción de acoplamiento (33) del módulo electrónico (3), porción
configurada para adaptarse al orificio (21) de la carcasa (22) del
motor (2), tanto si en ella se ha dispuesto el dispositivo (1) de
acoplamiento magnético como si no. A través de la porción de
acoplamiento (33) los contactos eléctricos (31) salen al exterior
del módulo electrónico (3), de manera que una vez ensamblada la
unidad, según figuras 4 y 5, dichos contactos eléctricos (31)
penetran en el interior de la carcasa (22) del motor (2) a través
del agujero pasante (13) que atraviesa el elemento de soporte (11)
del dispositivo (1). En la figura 3 se aprecia el orificio de
entrada (36) por el que la segunda parte (12B) del elemento
concentrador (12) penetra en el módulo electrónico (3) de control,
así como el elemento de sellado (34) que, una vez ensamblados el
motor (2) y el módulo electrónico (3), impide la entrada de
elementos ajenos a la unidad de accionamiento.
Las figuras 4 y 5, como ya se ha adelantado,
representan la secuencia de ensamblado de la unidad de accionamiento
que comprende el motor (2) eléctrico, el módulo electrónico (3) de
control que regula el funcionamiento de dicho motor (2) y el
dispositivo (1) de acoplamiento magnético que concentra y dirige el
campo magnético generado en el interior del motor (2) hasta el
interior del módulo electrónico (3), de manera que dicho módulo
pueda, en función de las variaciones de dicho campo generado,
actuar convenientemente sobre el motor (2). La figura 4 representa
la disposición de estos tres componentes (1, 2, 3) antes de ser
ensamblados.
La figura 5 muestra la unidad de accionamiento
según la invención una vez ensamblados el motor (2), el módulo
electrónico (3) y el dispositivo de acoplamiento (1), que no se
aprecia por quedar acoplado en el interior de el orificio (21).
La figura 6 representa la sección longitudinal
producida por el plano A-A de la figura 5 y en ella
se observan parte de los componentes del motor (2) y del módulo
electrónico (3) que no son visibles en el resto de las figuras por
estar contenidos en el interior de las carcasas de ambos elementos
(2, 3). Se aprecia asimismo la disposición de la primera parte
(12A) de elemento concentrador (12), en correspondencia con el
anillo magnético (24) acoplado al eje del rotor (23), y la
disposición de la segunda parte (12B) del elemento concentrador
(12), en correspondencia con el sensor de efecto Hall (32)
comprendido en el módulo electrónico (3) de control.
Claims (13)
1. Dispositivo de acoplamiento magnético para
motores eléctricos (2), accionados por un módulo electrónico de
control (3) externo que se acopla al motor (2), a través de un
orificio (21) previsto en la carcasa (22) del motor (2), para
permitir el paso de unos contactos eléctricos (31) de alimentación
entre el motor (2) y el módulo electrónico de control (3) que
comprende un elemento de soporte (11) y al menos un elemento
concentrador (12) de flujo magnético montado en el elemento (11) de
soporte anteriormente mencionado, caracterizado porque
el citado elemento soporte (11) está configurado
como una parte separada respecto del módulo (39) de control
electrónico externo y el motor (2),
y en el cual dicho al menos un elemento (12)
concentrador de flujo magnético, cosiste en una varilla que pasa
través del elemento de soporte (11) y que tiene dos extremos (12A,
12B) que sobresalen con relación a las respectivas superficies del
elemento de soporte (11),
y en el cual la forma externa del elemento de
soporte (11) está configurada para acoplarse en la forma
correspondiente del orificio (21) de la carcasa (22) del motor (2),
para definir una posición fija de montaje del elemento de soporte
(11) en el orificio (21) anteriormente mencionado, dejando el
orificio (21) parcialmente libre para el paso de los contactos
eléctricos (31) de alimentación entre el motor eléctrico (2) y el
módulo electrónico de control (3).
2. Dispositivo de acoplamiento magnético, según
reivindicación 1, caracterizado porque, cuando el citado
elemento de soporte (11) está alojado en el orificio (21) en la
carcasa (22) del motor (2), dicho elemento concentrador (12) de
flujo magnético tiene una primera parte (12A) dentro de la carcasa
(22) del motor (2), para ser expuesta a un campo magnético en el
interior de dicha carcasa (22), y una segunda parte (12B) fuera de
la carcasa (22) del motor (2), de manera que dicha segunda parte
(12B) queda situada con al menos un sensor de variación de campo
magnético comprendido en el módulo electrónico de control (3).
3. Dispositivo de acoplamiento magnético según
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de soporte
(11) comprende un agujero pasante (13) que permite el paso de
contactos eléctricos (31).
4. Dispositivo de acoplamiento magnético según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el elemento de soporte (11) está alojado en el orificio (21)
de la carcasa (22) del motor (2), de forma ajustada con
apriete.
5. Dispositivo de acoplamiento magnético según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el elemento de soporte (11) comprende al menos un elemento de
retención flexible (14) que mantiene el elemento de soporte (11) en
su posición en el orificio (21) de la carcasa (22) del motor
(2).
6. Dispositivo de acoplamiento magnético, según
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de soporte
(11) queda retenido en el orificio (21) por medio del módulo
electrónico de control (3).
7. Motor eléctrico (2) que comprende un rotor y
un estátor alojados en una carcasa (22), estando el rotor dotado de
medios de generación de un campo magnético asociado al eje (23) de
giro de dicho rotor, para permitir la detección de la velocidad de
giro y/o posición angular del eje (23) del rotor a partir de una
detección de variaciones en dicho campo magnético asociadas al
movimiento de dicho eje, presentando la citada carcasa (22) un
orificio (21) para el acoplamiento de un módulo electrónico de
control externo caracterizado porque comprende un
dispositivo (1) de acoplamiento magnético según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores.
8. Motor eléctrico según reivindicación 7,
caracterizado porque los medios de generación de un campo
magnético asociado al movimiento del rotor consisten en un anillo
magnético (24) acoplado alrededor del eje (23) del rotor.
9. Unidad de accionamiento para un sistema
mecánico que comprende:
un motor (2) eléctrico según cualquiera de las
reivindicaciones 7 o 8 y
un módulo electrónico de control (3) que
comprende medios electrónicos de control y alimentación del motor
eléctrico (2) y al menos un sensor de variación de campo
magnético.
10. Unidad de accionamiento según la
reivindicación 9, en el que dicho, al menos un, sensor de variación
de campo magnético es un sensor de efecto Hall (32).
11. Unidad de accionamiento según reivindicación
9, en el que el módulo electrónico de control (3) comprende una
porción de acoplamiento (33) configurada para acoplarse, de forma
reversible, en el orificio (21) en la carcasa (22) del motor
(2).
12. Unidad de accionamiento según reivindicación
9, en el que el módulo electrónico de control (3) comprende
contactos eléctricos (31) que pasan a través del espacio libre
definido en el orificio (21) por el elemento soporte (11).
13. Sistema elevalunas de automóvil que
comprende una unidad de accionamiento según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 12.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP05380120A EP1732192B1 (en) | 2005-06-09 | 2005-06-09 | Magnetic coupling device for electronically controlled motors, motor incorporating said device and drive unit for mechanical systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2332522T3 true ES2332522T3 (es) | 2010-02-08 |
Family
ID=35064948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05380120T Active ES2332522T3 (es) | 2005-06-09 | 2005-06-09 | Dispositivo de acoplamiento magnetico para motores controlados electronicamente, motor que incorpora dicho dispositivo y unidad de accionamiento para sistemas mecanicos. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1732192B1 (es) |
| AT (1) | ATE441961T1 (es) |
| DE (1) | DE602005016380D1 (es) |
| ES (1) | ES2332522T3 (es) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008004830A1 (de) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Continental Automotive Gmbh | Elektronikmodul, elektrische Vorrichtung mit dem Elektronikmodul, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Montieren einer elektrischen Vorrichtung mit dem Elektronikmodul |
| CN111317404B (zh) * | 2018-12-13 | 2021-08-06 | 美智纵横科技有限责任公司 | 滚轮转动检测组件及其清洁机器人 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59707652D1 (de) * | 1996-12-17 | 2002-08-08 | Bosch Gmbh Robert | Elektromotor |
| EP1000215B1 (de) * | 1998-02-05 | 2003-05-07 | Robert Bosch Gmbh | Elektronikmodul für eine elektromotorisch betriebene antriebseinheit |
| FR2807877B1 (fr) * | 2000-04-14 | 2002-10-31 | Meritor Light Vehicle Sys Ltd | Connecteur a concentrateur de flux pour moteur electrique |
| FR2840123B1 (fr) * | 2002-05-22 | 2004-08-27 | Meritor Light Vehicle Sys Ltd | Dispositif de motoreduction et connecteur de motoreducteur |
-
2005
- 2005-06-09 AT AT05380120T patent/ATE441961T1/de not_active IP Right Cessation
- 2005-06-09 DE DE602005016380T patent/DE602005016380D1/de active Active
- 2005-06-09 EP EP05380120A patent/EP1732192B1/en not_active Not-in-force
- 2005-06-09 ES ES05380120T patent/ES2332522T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1732192B1 (en) | 2009-09-02 |
| ATE441961T1 (de) | 2009-09-15 |
| DE602005016380D1 (de) | 2009-10-15 |
| EP1732192A1 (en) | 2006-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2341539T3 (es) | Detector de posicion. | |
| ES2751634T3 (es) | Dispositivo de detección de ángulo integrado en eje | |
| US7230419B2 (en) | Rotary position sensor | |
| ES2359876T3 (es) | Motor eléctrico con un placa de conexión. | |
| EP1729093A2 (en) | Electrical device enclosure | |
| JP2015529325A5 (es) | ||
| JP2014055966A (ja) | 回転式位置センサー | |
| US20030110847A1 (en) | Rotational position sensor, and electrically operated throttle device and accelerator position sensor using the same | |
| ES2332522T3 (es) | Dispositivo de acoplamiento magnetico para motores controlados electronicamente, motor que incorpora dicho dispositivo y unidad de accionamiento para sistemas mecanicos. | |
| JP2007147461A (ja) | 磁気センサ | |
| ES2274724B1 (es) | Sistema de eliminacion de perturbaciones para sensores inductivos. | |
| US20210048317A1 (en) | Apparatus for measuring the angular position of a shaft | |
| US20070008063A1 (en) | Rotary actuator with non-contacting position sensor | |
| JP6842838B2 (ja) | モータ、インホイールモータ及び車輪装置 | |
| CN109923029A (zh) | 扭矩指数传感器和包括该扭矩指数传感器的转向装置 | |
| RU2014119723A (ru) | Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала | |
| US20150022189A1 (en) | Position detection device | |
| ES2356063T3 (es) | Procedimiento para la determinación de la desviación de un reductor de ajuste. | |
| JP6384364B2 (ja) | 風向計 | |
| JP7452971B2 (ja) | 回転検出装置 | |
| US20180359871A1 (en) | Housing to retain integrated circuit package | |
| ES2530059T3 (es) | Establecimiento de la posición angular de un rotor | |
| KR101551468B1 (ko) | 홀 센서가 구비된 브러시 홀더 장치 | |
| JP2022547020A (ja) | 回転角度測定装置、回転角度測定システム、および電動モータ | |
| ES1239859U (es) | Sistema sensor de posicion |