ES2321209T3 - Elemento de conexion para posicionar un sistema sensorial de campo magnetico. - Google Patents
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Abstract
Elemento de conexión, que está configurado para medir la fuerza mediante un desplazamiento entre un imán (4) y un sistema sensorial de campo magnético (7), caracterizado porque el sistema sensorial de campo magnético (7) está montado de tal modo sobre un soporte (5), que mediante un movimiento del soporte (5) el sistema sensorial de campo magnético (7) se posiciona en la línea cero (18) del campo magnético del imán (4), porque el soporte (5) presenta un elemento elástico (8), de tal modo que el soporte (5) se mueve mediante un desplazamiento lineal, en donde la distancia entre el imán (4) y el sistema sensorial de campo magnético (7) se mantiene constante o porque el soporte (5) presenta en una región una forma redonda (14), de tal modo que el soporte (5) se mueve mediante una rotación.
Description
Elemento de conexión para posicionar un sistema
sensorial de campo magnético.
La invención se basa en un elemento de conexión
según el género de la reivindicación independiente.
Del documento DE 101 11 020 A1 se conoce ya un
elemento de conexión, que está configurado para medir fuerza, con
preferencia en un asiento de vehículo, en el que se mide el
desplazamiento entre un sensor Hall y un imán que está provocado
mediante aplicación de fuerza, como medida de la fuerza.
Del documento DE 102 29 020 A1 se conoce un
sensor de fuerza para la detección de fuerza en un asiento de
vehículo. El sensor de fuerza presenta dos vigas de flexión, en
donde en un extremo fijo se sujeta un imán permanente mediante una
clavija no magnética introducida a presión en un taladro y en el
otro extremo, movido mediante la viga de flexión, se dispone de un
elemento Hall con un circuito de conmutación integrado conectado.
Asimismo está prevista una bobina para generar un campo de
diagnóstico.
El elemento de conexión conforme a la invención
con las particularidades de la reivindicación independiente tiene
la ventaja, frente a esto, de que a partir de ahora un ajuste, es
decir el posicionamiento del sistema sensorial de campo magnético
en la línea cero del imán, es sencillo y fiable. En especial es
necesaria la generación de un ajuste así de sencillo del sensor
para una producción económica. Para esto se propone conforme a la
invención un soporte, que pueda moverse de forma sencilla para,
mediante una medición eléctrica simultánea en el sistema sensorial
de campo magnético, establecer la línea cero. Si se ha encontrado el
ajuste, después viene la fijación del soporte sobre el elemento de
conexión, con preferencia mediante soldadura láser. Sobre el
soporte se monta el sistema sensorial de campo magnético como sensor
Hall.
Conforme a la invención el soporte sólo puede
desplazarse linealmente, en donde la distancia entre el sistema
sensorial de campo magnético y el imán se mantiene constante. De
este modo el sistema sensorial de campo magnético, que es con
preferencia un sensor Hall que se presenta como circuito de
conmutación integrado, sólo se mueve en un plano, de tal modo que
con ello la línea cero puede encontrarse muy fácilmente. El
desplazamiento lineal en un plano hace posible un elemento
elástico, que presenta el soporte. Este elemento elástico forma con
preferencia parte de una chapa, que está integrada en una pieza de
material sintético del soporte. Con ello el elemento elástico
cumple la función de que el soporte, cuando está instalado en el
elemento de conexión, no tenga juego pero sin embargo pueda moverse
mediante una aplicación de fuerza reducida. Para esto pueden
utilizarse unos actuadores correspondientes. Sin embargo, este
ajuste es también posible manualmente.
Alternativamente, el soporte puede hacer posible
ventajosamente mediante una rotación el posicionamiento del sistema
sensorial de campo magnético en la línea cero del imán. Para esto el
soporte presenta en una región una forma redonda. La forma redonda
presenta con preferencia almas deformables, que hacen posible
introducir el soporte sin juego en un taladro del elemento de
conexión. Mediante el giro del soporte puede girarse después el
sistema sensorial de campo magnético hasta la posición cero, de tal
modo que con ello se genere el ajuste.
Mediante las medidas y los perfeccionamientos
citados en las reivindicaciones subordinadas son posibles mejoras
ventajosas del elemento de conexión indicado en la reivindicación
independiente.
El soporte está diseñado ventajosamente de forma
simétrica. Esto hace posible una estructura en gran medida sin
tensión. Debido a que el sensor Hall está montado como IC
directamente sobre las piezas intercambiables, se consigue un
desacoplamiento de los Ics Hall respecto a las piezas de material
sintético. Esto reduce posibles tensiones mecánicas, que son
posibles a causa de diferentes coeficientes de temperatura de los
diferentes componentes dentro del margen de temperaturas. Los
contactos del sensor Hall o alternativamente las piezas
intercambiables están conformados de tal modo, que se puentea una
diferencia en altura entre las piezas intercambiables y los
contactos Hall.
En el dibujo se han representado ejemplos de
ejecución de la invención, que se se explican con más detalle en la
siguiente descripción.
Aquí muestran
la figura 1 una vista del elemento de
conexión,
la figura 2 un soporte para el sistema sensorial
de campo magnético,
la figura 3 una vista del soporte durante el
montaje,
la figura 4 el soporte instalado en el elemento
de conexión,
la figura 5 otra vista del soporte durante el
montaje,
la figura 6 un soporte con forma redonda,
las figuras 7a y b el ajuste mediante rotación
del soporte y
la figura 8 un diagrama de flujo.
Cada vez más se utilizan sensores de fuerza de
asiento, para caracterizar un objeto sobre el asiento con relación
a su peso y distribución del peso. Estos sensores de fuerza de
asiento pueden ser con preferencia elementos de conexión, que se
instalan en el bastidor de asiento en lugar de pernos o tornillos y
que están configurados de tal manera, que pueden establecer el peso
ejercido sobre el asiento. Para esto se utiliza el desplazamiento
de un imán con relación a un sistema sensorial de campo magnético,
que es con preferencia un sensor Hall. Para el funcionamiento de
este sensor de fuerza de asiento es decisivo que, en la situación
descargada, el sistema sensorial de campo magnético esté en la
línea cero del imán, es decir que no presente ningún desplazamiento.
El elemento de conexión se compone de un elemento de flexión
interior y de un manguito exterior, que está soldado en un extremo
de forma estanca y fija. Este ensamblaje es el elemento activo del
elemento de unión. Dentro del elemento de unión se recoge el
desplazamiento a causa de la acción de la fuerza mediante un sensor
Hall. A casa de las tolerancias de las piezas constructivas y del
montaje no es posible una disposición exacta del imán con relación
al sensor Hall, de tal modo que el elemento de medición del sensor
Hall esté exactamente en la línea cero del campo magnético del
imán.
Para ajustar el sistema sensorial de campo
magnético en la fabricación se usa el soporte hecho patente conforme
a la invención.
El soporte está diseñado y dispuesto de tal modo
que en la fabricación es posible un ajuste sencillo del sensor, es
decir del elemento de conexión en la posición cero del campo
magnético.
El elemento activo o el muelle del sensor de
fuerza de asiento se compone de un elemento de flexión 1, que está
ejecutado como viga de flexión doble, de un manguito 2 soldado. Esto
puede verse en la figura 1. La figura 1 muestra una vista del
elemento de conexión. Al elemento de flexión 1 está fijado un imán
4. El manguito 2 tiene sobre el perímetro un fresado libre 9, es
decir una ranura y un orificio rasgado 12, de tal modo que el
soporte 5 puede introducirse con el sensor de campo magnético 7, es
decir con el IC Hall, en el manguito 2 y el IC Hall 7 se monta
delante del imán 4. El soporte 5 se compone de una pieza de material
sintético, en la que se inyecta una chapa 13 y piezas
intercambiables 6. Las piezas intercambiables 6 sirven para guiar
las señales del sistema sensorial de campo magnético hacia fuera
sobre tres superficies de contacto. La chapa 13 sirve como tope
para limitar en profundidad y como tope para el manguito o la ranura
10 (figuras 3 y 2). Asimismo la chapa 13 tiene un elemento elástico
8 integrado, de tal modo que la chapa 13 se sujeta en la ranura,
pero puede desplazarse todavía con un gasto de energía pequeño.
Mediante el muelle se aplica el soporte 5 sin juego a la arista 11
y, de este modo, se mantiene constante también durante el ajuste de
la distancia del sistema sensorial de campo magnético 7 con
relación al imán 4. Después del ajuste se une la chapa 13 fijamente
al manguito 2 por soldadura láser o resistiva.
Primero se encaja el elemento de conexión en el
orificio rasgado del manguito, de tal modo que la pieza de chapa
está situada enrasada sobre el aplanamiento (la ranura) del
manguito. Los redondeados sobre los elementos elásticos facilitan
la implantación de la chapa en la ranura, de tal modo que los
muelles presionan la chapa contra el lado opuesto (sin juego).
Después de esto se coloca desde "arriba" un
dispositivo de sujeción ajustado, en el que están introducidas 3
clavijas de contacto elásticas. Estas hacen contacto sobre las 3
superficies de contacto y presionan a través de su fuerza elástica
el elemento de conexión sobre el aplanamiento. Al mismo tiempo el
dispositivo agarra la chapa o el material sintético del elemento de
conexión por los dos lados libres.
Mediante el dispositivo se desplaza a
continuación hacia un lado el elemento de conexión, haciendo tope o
guiándose hace fuera, de tal modo que el IC Hall esté de forma
segura por fuera de la línea cero.
A continuación se desplaza el elemento de
conexión simultáneamente a una vigilancia de señal en dirección al
centro, hasta que la señal de partida se corresponde con el centro
(es cero). En esta posición se fija la chapa al manguito mediante
soldadura láser y después de extrae el dispositivo.
En el caso de la variante con ajuste de giro se
procede de forma análoga, pero con movimiento giratorio en lugar de
movimiento de desplazamiento.
La figura 4 muestra en una vista lateral el
soporte 5 en el orificio rasgado 12. A continuación puede montarse
el elemento de conexión y conectarse eléctricamente. La figura 5
muestra un soporte alternativo al montarse en el elemento de
conexión. El soporte presenta un redondeado 14, con el que se
implanta en un soporte alternativo 17. La forma redonda 14 está
dispuesta por debajo de una chapa 15, como muestra la figura 6.
Sobre el perímetro de la región redonda 14 están dispuestos al
menos tres almas 16, que pueden deformarse y hacen posible que el
soporte pueden introducirse sin juego en el taladro 17. El taladro
17 está practicado en el manguito 2.
Las figuras 7a y b muestran el ajuste mediante
rotación del soporte. En la figura 7a se ha marcado mediante el
símbolo de referencia 19 la distancia entre el soporte y el centro
de simetría del soporte. Con el símbolo de referencia 18 se marca
la posición cero. En la figura 7a puede verse una diferencia clara
entre la distancia 19 y la línea cero 18, que tiene que
solucionarse mediante el ajuste. La distancia 19 entre el soporte y
el centro de simetría del soporte está diseñada de tal modo, que
mediante el giro del soporte el sistema sensorial de campo
magnético se gira durante el ajuste en la posición cero 18 del campo
magnético. Esto se produce en la figura 7. Ahora está ajustado el
sensor de campo magnético.
La figura 8 explica en un diagrama de flujo el
procedimiento conforme a la invención. En el paso de procedimiento
100 se produce el montaje del soporte en el manguito. En el paso de
procedimiento 101 se produce después el ajuste mediante el
movimiento del soporte en el manguito. Con ello puede llevarse a
cabo un desplazamiento lineal o una rotación del soporte. También
puede pensarse en una combinación de estas dos clases de movimiento.
Si se ha determinado el ajuste, en el paso de procedimiento 102 se
lleva a cabo una fijación del soporte en el manguito, de tal modo
que el ajuste tenga un componente duradero. Esta fijación se
consigue con preferencia mediante soldadura láser o resistiva. En
el caso de desplazamiento lineal la chapa 13 puede utilizarse con
ello por ejemplo para soldarse.
Claims (4)
1. Elemento de conexión, que está configurado
para medir la fuerza mediante un desplazamiento entre un imán (4) y
un sistema sensorial de campo magnético (7), caracterizado
porque el sistema sensorial de campo magnético (7) está montado de
tal modo sobre un soporte (5), que mediante un movimiento del
soporte (5) el sistema sensorial de campo magnético (7) se
posiciona en la línea cero (18) del campo magnético del imán (4),
porque el soporte (5) presenta un elemento elástico (8), de tal
modo que el soporte (5) se mueve mediante un desplazamiento lineal,
en donde la distancia entre el imán (4) y el sistema sensorial de
campo magnético (7) se mantiene constante o porque el soporte (5)
presenta en una región una forma redonda (14), de tal modo que el
soporte (5) se mueve mediante una rotación.
2. Elemento de conexión según la reivindicación
1, caracterizado porque el elemento elástico (8) forma parte
de una chapa (13), en donde la chapa (13) está integrada en una
pieza de material sintético del soporte (5).
3. Elemento de conexión según la reivindicación
1, caracterizado porque el soporte (5) presenta en la región
(14) al menos tres almas (16) deformables.
4. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte
(5) está configurado simétricamente y presenta piezas
intercambiables (6), a las que está unida directamente el sistema
sensorial de campo magnético (7).
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