MX2014011941A

MX2014011941A - Dispositivo para detectar la posicion angular de un vastago de un motor de limpiaparabrisas que utiliza un sensor magnetorresistivo.

Info

Publication number: MX2014011941A
Application number: MX2014011941A
Authority: MX
Inventors: Jörg Bürkle
Original assignee: Valeo Wischersysteme Gmbh
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-11-10
Also published as: DE102012102900A1; CN104246441A; EP2834599A1; MX364412B; WO2013149952A1

Abstract

La invención se relaciona con un dispositivo (100) para detectar la posición angular de un vástago (15) de un motor de limpiaparabrisas (10) que tiene una disposición de imán (22) que está conectado al vástago (15) y comprende por lo menos un elemento de imán (23) y una disposición de sensor de campo magnético; de acuerdo con la invención se propone que la disposición de sensor de campo magnético comprenda un solo sensor de campo magnético en la forma de un sensor de magnetorresistencia (25).

Description

DISPOSITIVO PARA DETECTAR LA POSICIÓN ANGULAR DE UN VÁSTAGO DE UN MOTOR DE LIMPIAPARABRISAS QUE UTILIZA UN SENSOR MAGNETORRESISTIVO MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se relaciona con un dispositivo para detectar la posición angular de un vástago de un motor de limpiaparabrisas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La invención además se relaciona con un motor de limpiaparabrisas que utiliza un dispositivo de acuerdo con la invención.

Un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido en el campo y se utiliza con el propósito de detectar la posición precisa de un vástago impulsor de un motor de limpiaparabrisas, de manera que dicho motor de limpiaparabrisas se puede controlar por medio de un dispositivo de control del motor de limpiaparabrisas de tal manera que las escobillas limpiadoras de un dispositivo de limpiaparabrisas que están dispuestas en conexión operativa con el motor de limpiaparabrisas se puedan detener, por ejemplo, en un punto particular en tiempo. Los dispositivos conocidos a partir de la técnica antecedente usan, para este propósito, sensores de Hall para detectar el campo magnético de un elemento de imán que está dispuesto en el vástago del electromotor. Los sensores de Hall están dispuestos en diferentes posiciones radiales en el vástago del electromotor, de manera que es posible determinar una posición angular particular del vastago desde la combinación de las señales que han sido detectadas por los sensores de Hall. En cada caso, los sensores de Hall están materializados como componentes separados y están conectados a manera de líneas de conexión eléctricas correspondientes a un dispositivo de control y/o un circuito de evaluación que está dispuesto en un tablero de circuito impreso que está dispuesto dentro del motor de limpiaparabrisas y que se utiliza para controlar al motor de limpiaparabrisas.

Además, a partir de la posteriormente publicada DE 10 2012 100 829 A1 del solicitante se conoce disponer sensores de campo magnético directamente en el tablero de circuito impreso, cuyos sensores de campo magnético se utilizan de igual forma para controlar al motor de limpiaparabrisas. Los sensores de campo magnético están materializados como sensores de Hall en la forma de componentes de S D.

Con base en la técnica antecedente ilustrada, el objetivo de la invención es desarrollar además un dispositivo para detectar la posición angular de un vástago de un motor de limpiaparabrisas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 , de tal manera que los sensores de campo magnético usados pueden ser de un diseño simplificado y/o que requieren menos espacio de instalación. Este objetivo se logra de acuerdo con la invención en el caso de un dispositivo que tiene las características de la reivindicación 1 gracias al hecho de que la disposición del sensor de campo magnético comprende un solo sensor de campo magnético en la forma de un sensor de magnetorresistencia. En consecuencia, la pluralidad de sensores de Hall y/o componentes de SMD conocidos a partir de la técnica antecedente en el caso de motores de limpiaparabrisas es remplazada por un solo sensor de campo magnético que, como un sensor de ángulo que utiliza el método de medición absoluta, detecta la posición angular del vástago del motor de limpiaparabrisas. Los sensores de magnetorresistencia de este tipo son conocidos, por ejemplo, en la llamada tecnología de AMR y tecnología de GMR de la técnica antecedente. Se entiende que el término "tecnología de AMR" se refiere a una tecnología que toma ventaja del efecto anisotrópico de magnetorresistencia para detectar y evaluar los cambios en el campo magnético. El efecto de GMR es el llamado efecto de magnetorresistencia gigante. Los sensores de magnetorresistencia de este tipo tienen la ventaja de que hacen posible lograr un nivel relativamente alto de precisión y/o alta resolución, son extremadamente robustos y/o insensibles a temperaturas altas o bajas, a la contaminación, radiación, carga mecánica como un resultado de impactos o vibraciones y son extremadamente sensibles.

Las modalidades ventajosas del dispositivo de acuerdo con la invención para detectar la posición angular de un vástago de un motor de limpiaparabrisas se describen en las modalidades dependientes. Todas las combinaciones de por lo menos dos de las características descritas en las reivindicaciones, la descripción y/o las figuras, están cubiertas por el alcance de la invención.

Es particularmente preferido que el sensor de campo magnético esté dispuesto en un tablero de circuito impreso que se utiliza simultáneamente para recibir los componentes eléctricos y/o electrónicos para controlar al motor de limpiaparabrisas. Como una consecuencia, no es necesario proporcionar un tablero de circuito impreso separado y/o un elemento de montaje separado para el sensor de campo magnético que se deba conectar entonces al tablero de circuito impreso a manera de líneas de conexión adecuadas, dicho tablero de circuito impreso se utiliza para controlar el motor de limpiaparabrisas. Además de los costos de producción que se reducen en consecuencia, también es posible, como un resultado de omitir el elemento de montaje adicional, construir un motor de limpiaparabrisas de una manera particularmente compacta en la región relevante.

Ya que el vástago (rotor) del motor de limpiaparabrisas está normalmente montado en la región de sus dos caras de extremo en los elementos de rodamiento, cualquier disposición del elemento de imán sobre una cara de extremo del vástago (rotor) del motor de limpiaparabrisas podría incrementar el tamaño estructural del motor de limpiaparabrisas en la extensión axial. Por lo tanto, se prefiere que el elemento de imán abarque al vástago (rotor) en su periferia.

Es particularmente más preferido que el elemento de imán esté dispuesto en la región de un alojamiento de engranaje del motor de limpiaparabrisas. Esto se logra con base en el antecedente de que el tablero de circuito impreso para controlar el motor de limpiaparabrisas esté igualmente dispuesto en el alojamiento de engranaje, ya que en este sitio, en comparación con el alojamiento del motor, como un resultado de que la rueda de engranaje que normalmente está provista y a las proporciones geométricas, hay mayor espacio de instalación para acomodar un tablero de circuito impreso que en la región del alojamiento de motor.

Es particularmente preferido que en el caso de una disposición en el alojamiento de engranaje que el por lo menos un elemento de imán esté dispuesto entre una región de alojamiento de motor y una rueda de engranaje. El máximo espacio de instalación para acomodar elementos adicionales y/o para el tablero de circuito impreso está normalmente disponible en esta región.

Además es preferido usar el dispositivo de acuerdo con la invención en el caso de un motor de limpiaparabrisas sin cepillos. Para el correcto control de bobinados individuales en el caso de un motor de limpiaparabrisas sin cepillos de este tipo es necesario energizar y/o controlar dichos bobinados dependiendo de la posición angular del vástago de rotor. En consecuencia, el dispositivo no solo se usa para detener y/o activar el motor de limpiaparabrisas en una posición angula particular para mover hacia adelante y hacia atrás el limpiaparabrisas que está operativamente conectado al motor de limpiaparabrisas, sino que dicho dispositivo también es necesario para ser capaz de operar realmente el motor de limpiaparabrisas.

En la disposición estructuralmente preferida del sensor de campo magnético se propone que dicho sensor de campo magnético esté dispuesto en la cara del tablero de circuito impreso que está frente al vástago, en donde el plano del tablero de circuito impreso se extiende en paralelo al eje longitudinal del vástago. Como una consecuencia, el diseño particularmente compacto del dispositivo se logra y el se simplifica el procedimiento de detectar el campo magnético del elemento de imán, cuyo campo magnético se mueve más allá del sensor de campo magnético.

La invención también comprende un motor de limpiaparabrisas que tiene un dispositivo de acuerdo con la invención. Un motor de limpiaparabrisas de este tipo hace posible proporcionar un dispositivo particularmente compacto para detectar la posición angular del vástago por medio del uso de un solo sensor de campo magnético en la forma de un sensor de magnetorresistencia.

Ventajas, características y detalles adicionales de la invención son evidentes a partir de la siguiente descripción de modalidades ejemplares preferidas y con referencia a los dibujos, en los cuales: La figura 1 muestra una ilustración simplificada de un motor de limpiaparabrisas que utiliza un dispositivo de acuerdo con la invención para detectar la posición angular de su vástago de rotor y La figura 2 muestra una vista amplificada de una sección del motor de limpiaparabrisas como se muestra en la figura 1 en la región del dispositivo de acuerdo con la invención.

Los componentes similares y/o componentes que funcionan en una manera similar están provistos en las figuras con números de referencia similares.

La figura 1 ilustra una vista mayormente simplificada de un motor de limpiaparabrisas 10 como un componente de un dispositivo de limpiaparabrisas en un vehículo de motor. El motor de limpiaparabrisas 10 comprende un alojamiento 11 que está subdividido en una región de motor 12 y una región de engranaje 13. La región de motor 12 y la región de engranaje 13 se pueden lograr por medio de componentes de alojamiento separados, que son, por ejemplo, atornillados juntos o, de lo contrario, por medios de una parte de alojamiento común o, en su defecto, en una construcción de armazón. El vástago 15 que es un componente de un motor de impulso sin cepillos, está dispuesto en el alojamiento 1 1. En consecuencia, el vástago 15 se materializa como un vástago de rotor en el caso de una construcción de rotor interno e imanes que cooperan con bobinados que están dispuestos en la periferia interior de la región del motor 12 (la cual se materializa normalmente como una sección transversal circular) y que están dispuestos en la periferia del vástago de rotor. Por ejemplo, el vástago está montado de manera giratoria en tres dispositivos de rodamiento 16 a 18 en el alojamiento 11. Una disposición dentada (no ilustrada) que está materializada en el vástago 15 se engrana con un contra dentado correspondiente en una rueda de engranaje 20. La rueda de engranaje se usa para aumentar el par de torsión y dicha rueda de engranaje coopera con, por ejemplo tampoco ilustrada, una palanca que está dispuesta fuera del alojamiento 1 1 , cuya palanca está mecánicamente acoplada en particular con una varilla conectora del limpiador.

Un dispositivo 100 de acuerdo con la invención para detectar la posición angular del vástago 15 está dispuesto dentro de la región de engranaje 13 en la región entre la rueda de engranaje 20 y la cara de extremo 21 de la región de motor 12. El dispositivo 100 comprende una disposición de imán 22 que usa por lo menos un elemento de imán 23 que tiene un polo norte y un polo sur, en donde la disposición de imán 22 rodea al vástago 15 de manera radial en la periferia de dicho vástago y/o cubre a dicho vástago de una manera radial. La disposición de imán 22 coopera con un sensor de campo magnético en la forma de un sensor de magnetorresistencia 25. Tal como es particularmente evidente a partir de la figura 2, el sensor de magnetorresistencia 22 está materializado en la forma de un IC y/o ASIC y está dispuesto en un tablero de circuito impreso 28 en la cara del tablero de circuito impreso 28 que está de frente a la disposición de imán 22. Es esencial que el tablero de circuito impreso 28 soporte de manera simultánea componentes 29 que se usan para controlar el motor del limpiador 10. El tablero de circuito impreso 28 está conectado por medio de una conexión eléctrica 31 (figura 1 ) a una región de conexión de clavija 32 del alojamiento 11 , en particular de la región de engranaje 13, a través de la que el motor del limpiaparabrisas 10 está suministrado con voltaje por medio del mazo de cables del vehículo de motor. El sensor de magnetorresistencia 25 está preferiblemente materializado en la forma de un sensor de GMR o de AMR y es un componente del IC y/o ASIC. Sin embargo, también se puede materializar como un dispositivo montado en la superficie y puede comprender un circuito externo de evaluación.

El motor del limpiaparabrisas 10 descrito hasta el momento y/o su dispositivo 100 para detectar la posición angular del vástago se pueden alterar y/o modificar de varias maneras sin alejarse de la idea inventiva. Por lo tanto, la disposición de imán 22 también puede comprender una pluralidad de elementos de imán 23. Además, el sensor de magnetorresistencia 25 también puede estar dispuesto en la cara del tablero de circuito impreso 28 remoto desde la disposición de imán 22.

Lista de Números de Referencia 10 Motor de limpiaparabrisas 1 1 Alojamiento 12 Región del motor 13 Región del engranaje 15 Vástago 16 Dispositivo de rodamiento 17 Dispositivo de rodamiento 18 Dispositivo de rodamiento 20 Rueda de engranaje 21 Cara de extremo de la región del motor 22 Disposición de imán 23 Elemento de imán 25 Sensor de magnetorresistencia 28 Tablero de circuito impreso 29 Componente 31 Conexión eléctrica 32 Región de conexión de la clavija Dispositivo

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (100) para detectar la posición angular de un vástago (15) de un motor de limpiaparabrisas (10), con una disposición de imán (22) conectada al vástago (15), con por lo menos un elemento de imán (23) que tiene un polo norte y un polo sur con una disposición de sensor de campo magnético, caracterizado porque la disposición del sensor de campo magnético comprende un solo sensor de campo magnético en la forma de un sensor de magnetorresistencia (25).

2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el sensor del campo magnético está dispuesto en un tablero de circuito impreso (28) que sirve al mismo tiempo para recibir los componentes eléctricos o, respectivamente, electrónicos (29) para controlar al motor de limpiaparabrisas (10).

3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque por lo menos un elemento de imán (23) rodea al vástago (15) en una forma anular en su periferia.

4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque por lo menos un elemento de imán (23) está dispuesto en la región de un alojamiento de engranaje (13) del motor de limpiaparabrisas (10).

5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque por lo menos un elemento de imán (23) está dispuesto entre una región de alojamiento de motor (12) y una rueda de engranaje (20).

6. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque el motor de limpiaparabrisas (10) está configurado como un motor de limpiaparabrisas (10) sin cepillo.

7. El dispositivo de conformidad con las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado además porque el plano del tablero de circuito impreso (28) corre en paralelo al eje longitudinal del vástago (15).

8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el sensor de magnetorresistencia (25) está dispuesto en el lado del tablero del circuito impreso (28) que está frente al vástago (15).

9. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque el sensor de magnetorresistencia (25) es un componente de un IC o ASIC y está constituido en construcción de SMD.

10. Un motor de limpiaparabrisas (10) con un dispositivo (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.