2 DESCRIPCIÓN DETECTOR DE POSICIÓN ANGULAR Campo de la técnica La presente invención concierne en general a un detector de posición angular, y más en particular a un detector de posición angular configurado para ser acoplado radialmente a un árbol rotativo que gire en 5 ambas direcciones un ángulo menor que media circunferencia. Antecedentes de la invención Se conocen detectores de posición angular que comprende un cuerpo principal previsto para ser fijado a una estructura de un mecanismo y un cuerpo giratorio montado para girar respecto a dicho cuerpo principal alrededor de un eje de giro geométrico. El cuerpo giratorio lleva fijado un imán permanente y en el cuerpo 10 principal está instalado un circuito electrónico que incluye un sensor configurado y dispuesto para detectar variaciones en el campo magnético producido por dicho imán permanente al girar el cuerpo giratorio respecto al cuerpo principal. El documento ES 1069548 da a conocer un detector de posición angular del tipo arriba descrito, en el que el cuerpo giratorio tiene una forma anular y está instalado en una abertura pasante formada en el cuerpo 15 principal. El cuerpo giratorio anular tiene una superficie interior adaptada para acoplarse ajustadamente sobre el árbol rotativo sin posibilidad de giro relativo entre ambos, y el árbol rotativo insertado en el cuerpo giratorio se extiende a través de la abertura pasante del cuerpo principal. Un inconveniente de este detector de posición angular es el árbol rotativo necesita tener un extremo libre accesible para que el detector de posición angular pueda ser instalado o desinstalado axialmente, o de lo contrario el árbol rotativo debe 20 estar desmontado para poder instalar o desinstalar el detector de posición angular. Exposición de la invención La presente invención contribuye a mitigar el anterior y otros inconvenientes aportando un detector de posición angular que comprende un cuerpo principal, un cuerpo giratorio montado para girar respecto a dicho cuerpo principal alrededor de un eje de giro geométrico, un imán permanente fijado a dicho cuerpo 25 giratorio, y un circuito electrónico que incluye un sensor fijado a dicho cuerpo principal, donde el mencionado sensor está configurado y dispuesto para detectar variaciones en el campo magnético producido por dicho imán permanente al girar el cuerpo giratorio respecto al cuerpo principal. El cuerpo principal comprende una concavidad que abarca un arco de circunferencia respecto a dicho eje de giro y un elemento de guía circular coaxial con el eje de giro y situado adyacente a dicha concavidad, y el cuerpo 30 giratorio está acoplado a dicho elemento de guía circular de manera que puede deslizar respecto al mismo a lo largo de un arco de circunferencia de detección predeterminado. El cuerpo principal puede ser fijado mediante unos medios de fijación a una estructura en una posición en la que el elemento de guía circular es coaxial con un árbol rotativo montado en dicha estructura, donde dicho árbol rotativo es coaxial con el eje de giro. El cuerpo giratorio tiene un elemento de acoplamiento 35 enfrentado a la concavidad, el cual se acopla a un correspondiente elemento de arrastre de dicho árbol rotativo, de manera que cuando el árbol rotativo gira, éste arrastra al cuerpo giratorio, lo cual ocasiona una variación en el campo magnético producido por el imán permanente que es detectada por el sensor, y el sensor genera una señal representativa del ángulo girado por el árbol rotativo. Con esta configuración, cuando el cuerpo principal no está fijado a la estructura, el detector de posición 40 angular de la presente invención puede ser acoplado y desacoplado del árbol rotativo mediante un movimiento en la posición radial aunque el árbol rotativo no tenga sus extremos libres y sin necesidad de desmontar el árbol rotativo. Una vez el elemento de acoplamiento del cuerpo giratorio está acoplado radialmente al elemento de arrastre del árbol rotativo y el cuerpo principal está fijado a la estructura, el detector de posición angular está en orden de funcionamiento. 45 En una realización, el cuerpo giratorio tiene una forma arqueada coaxial con el eje de giro y abarca un arco de circunferencia mayor que dicho arco de circunferencia de detección a lo largo de cual puede deslizar el cuerpo giratorio. El imán permanente tiene asimismo una forma arqueada coaxial con el eje de giro y abarca un arco de circunferencia igual o ligeramente menor que dicho arco de circunferencia abarcado por
3 el cuerpo giratorio. El sensor está situado en el cuerpo principal en una posición que coincide con el centro del arco de circunferencia de detección a lo largo de cual puede deslizar el cuerpo giratorio. El cuerpo principal y el cuerpo giratorio tienen respectivos elementos de tope que limitan el deslizamiento del cuerpo giratorio respecto al cuerpo principal a dicho arco de circunferencia de detección, de manera que el cuerpo giratorio no puede escapar del cuerpo principal. 5 El cuerpo principal tiene un alojamiento en el que se aloja una placa de circuito impreso que soporta dicho circuito electrónico con el sensor, el cual está basado en un detector de efecto hall, y este detector de efecto hall preferiblemente incorporado en un circuito integrado conectado al circuito electrónico. Además, la mencionada placa de circuito impreso está preferiblemente unida a un cuerpo sobremoldeado de manera que al menos parte del circuito electrónico incluyendo el sensor está embebido en dicho cuerpo 10 sobremoldeado. Opcionalmente, el cuerpo sobremoldeado está recubierto al menos en parte por un apantallamiento. Como es habitual, la placa de circuito impreso tiene una pluralidad de terminales conectados a unos respectivos hilos conductores envueltos en una funda formando en un cable de múltiples hilos que sale al exterior del cuerpo principal a través de una abertura en comunicación con el alojamiento donde se encuentra la placa de circuito impreso. 15 Breve descripción de los dibujos Las anteriores y otras características y ventajas resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: la Fig. 1 es una vista en perspectiva de un detector de posición angular de acuerdo con una primera realización de la presente invención mostrando su lado superior; 20 la Fig. 2 es una vista en perspectiva del detector de posición angular de la Fig. 1 mostrando su lado inferior; la Fig. 3 es una vista en perspectiva de un cuerpo giratorio del detector de posición angular mostrando su lado superior; la Fig. 4 es una vista en planta superior del detector de posición angular; la Fig. 5 es una vista en planta superior del detector de posición angular con una tapa de un cuerpo 25 principal y una tapa del cuerpo giratorio retiradas; la Fig. 6 es una vista en planta superior del detector de posición angular en situación operativa en relación con una estructura y un árbol rotativo instalado en dicha estructura; la Fig. 7 es una vista en sección transversal tomada por el plano VII-VII de la Fig. 4; la Fig. 8 es una vista en sección transversal tomada por el plano VIII-VIII de la Fig. 4; 30 la Fig. 9 es una vista en perspectiva de un detector de posición angular de acuerdo con una segunda realización de la presente invención; la Fig. 10 es una vista en perspectiva de un detector de posición angular de acuerdo con una tercera realización de la presente invención; y la Fig. 11 es una vista en perspectiva de un detector de posición angular de acuerdo con una cuarta 35 realización adicional de la presente invención. Descripción detallada de unos ejemplos de realización Haciendo en primer lugar referencia a las Figs. 1 a 8, en ellas se muestra un detector de posición angular de acuerdo con una primera realización de la presente invención, el cual comprende un cuerpo principal 1 y un cuerpo giratorio 2 montado de manera que puede girar respecto a dicho cuerpo principal 1 alrededor de 40 un eje de giro E geométrico separado del detector de posición angular. El cuerpo principal 1 comprende una concavidad 6 arqueada que tiene su centro en dicho eje de giro E y que abarca un arco de circunferencia respecto al eje de giro E. El cuerpo principal 1 tiene además un elemento de guía circular 7 coaxial con el eje de giro E y situado adyacente a dicha concavidad 6, y el cuerpo giratorio 2 está acoplado a dicho elemento de guía circular 7 de manera que puede deslizar respecto al mismo a lo largo de un arco 45
4 de circunferencia de detección predeterminado. El cuerpo giratorio 2 tiene también una forma arqueada coaxial con el eje de giro E y abarca un arco de circunferencia mayor que dicho arco de circunferencia de detección a lo largo de cual puede deslizar el cuerpo giratorio 2. El cuerpo principal 1 comprende una base de cuerpo principal 11 y una tapa de cuerpo principal 12 fijadas la una a la otra mediante unos tornillos 19 insertados en unos agujeros pasantes 20 formados en la tapa de 5 cuerpo principal 12 y atornillados en unos agujeros fileteados 21 formados en la base de cuerpo principal 11. Se comprenderá que en una construcción inversa alternativa los agujeros pasantes podrían estar formados en la base de cuerpo principal 11 y los agujeros fileteados en la tapa de cuerpo principal 12 con un resultado equivalente. La base y la tapa de cuerpo principal 11, 12 están obtenidas por moldeo de un material plástico. 10 Tal como muestran mejor las Figs. 5 y 7, la base de cuerpo principal 11 define un primer nervio de guía 13a y un alojamiento 14 en el que se aloja una placa de circuito impreso 4 que soporta un circuito electrónico incluyendo un sensor 5 basado en un detector de efecto hall, el cual está incorporado en un circuito integrado conectado al circuito electrónico. la placa de circuito impreso 4 tiene una pluralidad de terminales conectados a unos respectivos hilos conductores 30a envueltos en una funda formando en un cable de 15 múltiples hilos 30 que sale al exterior del cuerpo principal 1 a través de una abertura 31 (Fig. 5) en comunicación con el alojamiento 14. La placa de circuito impreso 4 está unida preferiblemente a un cuerpo sobremoldeado 24 de plástico (Fig. 7) de manera que una gran parte del circuito electrónico incluyendo el sensor 5 está embebido en dicho cuerpo sobremoldeado 24, y el cuerpo sobremoldeado 24, o una gran parte del mismo, está recubierto por un apantallamiento 29 metálico. 20 La tapa de cuerpo principal 12 está configurada de manera que cierra el alojamiento 14 de la base de cuerpo principal 11 y define un segundo nervio de guía 13b enfrentado a dicho primer nervio de guía 13a, de manera que los primer y segundo nervios de guía 13a, 13b de la base y la tapa de cuerpo principal 11, 12 forman conjuntamente el elemento de guía circular 7 del cuerpo principal 1. El cuerpo giratorio 2 comprende una base de cuerpo giratorio 15 y una tapa de cuerpo giratorio 16 fijadas la 25 una a la otra por remachado. Más en particular, tal como muestra la Fig. 8, la tapa de cuerpo giratorio 16 tiene formados integralmente unos vástagos 22, los cuales están insertados a través de unos agujeros 23 formados en la base de cuerpo giratorio 15 remachados. Se comprenderá que en una construcción inversa alternativa los vástagos podrían estar formados en la base de cuerpo giratorio 15 y los agujeros en la tapa de cuerpo giratorio 16 con un resultado equivalente. La base y la tapa de cuerpo giratorio 15, 16 están 30 obtenidas por moldeo de un material plástico. La base de cuerpo giratorio 15 define una primera ranura de guía 17a y un alojamiento 18 en el que se aloja un imán permanente 3, y la tapa de cuerpo giratorio 16 está configurada de manera que cierra dicho alojamiento 18 y además define una segunda ranura de guía 17b opuesta a dicha primera ranura de guía 17a. Estas primera y segunda ranuras de guía 17a, 17b se acoplan de manera deslizante con los 35 mencionados primer y segundo nervios de guía 13a, 13b del elemento de guía circular 7 del cuerpo principal 1. La base y la tapa de cuerpo principal 11, 12 tienen formados unos elementos de tope 9 (Fig. 1) adyacentes a los extremos de los respectivos primer y segundo nervios de guía 13a, 13b, y la tapa de cuerpo giratorio 16 tiene formados unos elementos de tope 10 (Fig. 3) adyacentes a la correspondiente ranura de guía 17b. 40 Los respectivos elementos de tope 9, 10 cooperan entre sí para limitar el deslizamiento del cuerpo giratorio 2 respecto al cuerpo principal 1 en los extremos dicho arco de circunferencia de detección. Las Figs. 1 a 6 muestran el cuerpo giratorio 2 en una de sus posiciones límite en relación con el cuerpo base 1, y la Fig. 4 ilustra además, mediante líneas de trazos, el cuerpo giratorio 2 en la otra de sus posiciones límite. Tal como muestra la Fig. 5, el imán permanente 3 tiene una forma arqueada coaxial con el eje de giro E y 45 abarca un arco de circunferencia igual o ligeramente menor que el arco de circunferencia abarcado por el cuerpo giratorio 2, y el sensor 5 está situado en el cuerpo principal 1 en el centro del arco de circunferencia de detección a lo largo de cual puede deslizar el cuerpo giratorio 2. El sensor 5 está configurado de manera que detecta variaciones en el campo magnético producido por dicho imán permanente 3 al girar el cuerpo giratorio 2 respecto al cuerpo principal 1 y genera una señal representativa del ángulo girado por el cuerpo 50 giratorio 2 en relación con el cuerpo principal 1.
5 La base y la tapa de cuerpo principal 11, 12 tienen formados unos respectivos agujeros pasantes 25, 26 mutuamente alineados. La base de cuerpo principal 11 tiene una superficie de apoyo 32 y unos tetones 33 troncocónicos que se extienden desde dicha superficie de apoyo 32 (Figs. 2 y 7). La base y la tapa de cuerpo giratorio 15, 16 comprenden unas respectivas secciones de acoplamiento 28a, 28b que se acoplan la una a la otra formando un elemento de acoplamiento 8 saliente que se extiende radialmente desde el 5 cuerpo giratorio 2 hacia la concavidad 6 y hacia el eje de giro E. La función de los mencionados agujeros pasantes 25, 26 y tetones 33 del cuerpo principal 1 y de dicho elemento de acoplamiento 8 del cuerpo giratorio 2 se describe más abajo en relación con la Fig. 6. La Fig. 6 muestra un ejemplo de aplicación del detector de posición angular de la presente invención para detectar giros de un árbol rotativo 51 en relación con una estructura 50 en la cual el árbol rotativo 51 está 10 montado giratoriamente. La estructura 50 y el árbol rotativo 51 pueden formar parte por ejemplo de un mecanismo tal como un pedal de freno de un vehículo a motor, o similar, donde el giro del árbol rotativo 51 sólo abarca un arco de circunferencia menor que media circunferencia. El árbol rotativo 51 tiene formado un elemento de arrastre 52 en la forma de un entrante complementario del elemento de acoplamiento 8 del cuerpo giratorio 2. 15 En la práctica, el cuerpo principal 1 es fijado a la estructura 50 mediante unos tornillos de fijación 27 insertados a través de los agujeros pasantes 25, 26 de la base y la tapa de cuerpo principal 11, 12 en una posición en la que el elemento de guía circular 7 es coaxial con un árbol rotativo 51, el eje del cual coincide con el eje de giro E, y el elemento de acoplamiento 8 del cuerpo giratorio 2 se acopla en el correspondiente elemento de arrastre 52 del árbol rotativo 51. Los tetones 33 del cuerpo principal 1 cooperan con unos 20 correspondientes agujeros (no mostrados) de la estructura 50 para proporcionar un posicionamiento relativo preciso. La concavidad 6 del cuerpo principal 1 y la forma arqueada del cuerpo giratorio 2 están configuradas para alojar el árbol rotativo 51 sin necesidad de que se produzca contacto entre el cuerpo giratorio 2 y árbol rotativo 51 aparte del contacto entre sus respetivos elemento de acoplamiento 8 y elemento de arrastre 52. 25 Cuando el árbol rotativo 51 es girado, éste arrastra al cuerpo giratorio 2 mientras el cuerpo principal 1 permanece estacionario, y esto ocasiona una variación en el campo magnético producido por el imán permanente 3 que es detectada por el sensor 5, y el sensor 5 en colaboración con el circuito electrónico genera una señal representativa del ángulo girado por el árbol rotativo 51. Se comprenderá que una ventaja del detector de posición angular de la presente invención es que, 30 mientras el cuerpo principal 1 no está fijado a la estructura 50, el elemento de acoplamiento 8 del cuerpo giratorio 2 puede ser acoplado y desacoplado del correspondiente elemento de arrastre 52 del árbol rotativo 51 mediante movimientos en una dirección radial, y por consiguiente no es necesario que el árbol rotativo 51 tenga un extremo libre accesible como ocurre con otros detectores de posición angular del estado de la técnica. 35 La Fig. 9 muestra un detector de posición angular de acuerdo con una segunda realización de la presente invención, la cual es en todo análoga a la primera realización descrita más arriba en relación con las Figs. 1 a 8, excepto en que la base y la tapa de cuerpo principal 11, 12 están unidas la una a la otra por soldadura, y más en particular por soldadura por ultrasonidos, en vez de por tornillos. Esto reduce el número de componentes y facilita las operaciones de ensamblaje. Opcionalmente, base y la tapa de cuerpo giratorio 40 15, 16 también pueden estar unidas la una a la otra por soldadura, tal como soldadura por ultrasonidos. La Fig. 10 muestra un detector de posición angular de acuerdo con una tercera realización de la presente invención, la cual es en todo análoga a la primera realización descrita más arriba en relación con las Figs. 1 a 8, excepto en que el elemento de acoplamiento 8 del cuerpo giratorio 2 es entrante en vez de saliente. Para ello, el cuerpo giratorio 2 tiene un grosor superior al de la primera realización, y la base y la tapa de 45 cuerpo giratorio 15, 16 comprenden unas respectivas secciones de acoplamiento 28a, 28b entrantes que se acoplan la una a la otra formando el elemento de acoplamiento 8 entrante, la cual penetra radialmente en el cuerpo giratorio 2. Obviamente, elemento de arrastre del árbol rotativo en el que se acopla este elemento de acoplamiento 8 entrante es un elemento de arrastre saliente complementario, tal como por ejemplo una chaveta o clavija fijada al árbol rotativo. 50 La Fig. 11 muestra un detector de posición angular de acuerdo con una tercera realización de la presente invención, la cual es en todo análoga a la primera realización descrita más arriba en relación con las Figs. 1
6 a 8, excepto en que el elemento de acoplamiento 8, el cual es un elemento saliente, tiene una prolongación 8a que se extiende axialmente desde el cuerpo giratorio 2, y en esta prolongación 8a hay un agujero 34 a través del cual se instala un tornillo (no mostrado) para fijar el cuerpo giratorio 2 al árbol rotativo. A un experto en la técnica se le ocurrirán fácilmente modificaciones y variaciones respecto a las realizaciones mostradas y descritas sin salirse del alcance de la presente invención según está definido en 5 las reivindicaciones adjuntas.