CASTELLANO ALDAVE JESUS CARLOS (ES)
| US5422448A | 1995-06-06 | |||
| DE29607973U1 | 1996-08-01 |
| 1. | Dispositivo codificador incremental del tipo que comprende una rueda o disco codificador, montada en un eje de mando giratorio, cuyo disco codificador incluye al menos una pista electroconductora con diversas ramas que arrancan de la misma, materializada sobre un soporte electroaislante, e integrando, asociada a la misma unos brazos colectores unidos a unos terminales, susceptibles de apoyar elásticamente sobre diferentes puntos de dicha pista y ramas, en diversas posiciones de giro de dicho disco codificador y proporcionar unas señales pulsantes, caracterizado porque dichos brazos colectores y dichos terminales son de distintos materiales, siendo el de los brazos colectores elástico y delgado y el de los terminales dúctil y grueso, ambos electroconductores y dichos brazos colectores y terminales están unidos entre sí mediante soldadura. |
| 2. | Dispositivo codificador, según la reivindicación 1 caracterizado porque dichos brazos colectores unidos a unos terminales están embebidos en una pieza soporte de material plástico electricamente aislante de manera que cada conjunto de terminal y brazo colector queda aislado electricamente de los otros conjuntos. |
| 3. | Dispositivo codificador, según la reivindicación 1 caracterizado porque la forma de los brazos colectores y el comportamiento elástico del material de los mismos garantiza el contacto del extremo de cada brazo sobre uno u otro punto de la pista electroconductora y ramas o zona no conductora entre dichas ramas. |
| 4. | Dispositivo codificador, según la reivindicación 1 caracterizado porque la citada pista electroconductora posee una porción interior en forma de corona circular de cuyo borde exterior se proyectan radialmente una pluralidad de ramas, y los mencionados brazos colectores son cuatro, situados en paralelo, los dos centrales susceptibles de apoyar permanentemente en dicha porción interior continua de la pista y unidos ambos a un terminal central, y los dos de los lados, derecho e izquierdo, susceptibles de apoyar en la zona conductora de las ramas radiales de dicha pista, o sobre una u otra de las zonas aislante interramas, según sea la posición angular de la rueda codificadora, y unidos independientemente a unos respectivos terminales laterales derecho e izquierdo. |
| 5. | Dispositivo codificador según la reivindicación 4 caracterizada porque por debajo de dichos brazos colectores y rueda codificadora y centrado con dicho eje de mando se halla dispuesto un interruptor de casquete electroconductor de accionamiento axial, habiéndose previsto una pieza de material electricamente aislante, interpuesta entre el extremo inferior del eje de mando, en funciones de pulsador, y el casquete de dicho interruptor de casquete la cual esta formada por un anillo recubierto por ambos lados de material plástico electroaislante. |
| 6. | Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque el citado anillo queda formado en el extremo de un apéndice laminar de material flexible y delgado unido a los brazos colectores centrales e interpuesto entre los mismos. |
| 7. | Procedimiento para fabricar un dispositivo codificador, caracterizadado por comprender las siguientes fases : formación por troquelado sobre una primera banda metálica continua, electroconductora, en un material dúctil y grueso de unos terminales; formación sobre una segunda banda metálica continua, de un material electroconductor, elástico y delgado, de unos segmentos y al menos un apéndice; superposición de dicha segunda banda a dicha primera banda y vinculación de las dos bandas por soldadura de una serie de puntos, quedando unidos los citados segmentos a los terminales; moldeo sobre las citadas primera y segunda bandas unidas por soldadura de sendos cuerpos electroaislantes; corte de una parte de los citados segmentos para formación de unos brazos colectores y separación eléctrica de subconjuntos de brazos y terminal. |
| 8. | Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque sobre una tercera banda se configura por troquelado unas ruedas codificadoras, sobre las que se efectúa ulteriormente un sobremoldeo que proporciona un cuerpo soporte. |
| 9. | Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque sobre una cuarta banda se configuran por troquelado unos terminales y pistas de contacto de un interruptor. |
| 10. | Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque en la citada primera banda se conforman, asimismo por troquelado, junto a cada conjunto de terminales otro conjunto de terminales y brazos de contacto destinado a constituir un interruptor, y una rueda codificadora, sobre cuyos conjuntos y rueda codificadora se efectúa también la operación de sobremoldeo, obteniendo sendos cuerpos soporte. |
| 11. | Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque sobre una porción extrema, anular, del citado apéndice elástico se deposita plástico en el momento del sobremoldeo, de manera que constituye un elemento electroaislante flexible. |
| 12. | Procedimiento, según la reivindicación 8, caracterizado porque se asocia un eje susceptible de giro y de desplazamiento axial limitado a la citada rueda codificadora. |
| 13. | Procedimiento, según la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo codificador se obtiene por ensamblado, apilados, de los subconjuntos eje cuerpo soporte de la rueda codificadora, soporte de los brazos colectores y apéndice elástico de extremo aislante y cuerpo portador del interruptor, de manera que el citado eje apoya por su extremo interior contra el extremo aislado del apéndice, que a su vez queda posicionado sobre un casquete electroconductor superpuesto al interruptor para operación del mismo. |
Antecedentes de la Invención Las características de estructura general de dichos dispositivos codificadores son bien conocidas, conociéndose un gran número de realizaciones de los mismos en el estado de la técnica.
Sin embargo a efectos de su fabricación nos encontramos con el problema de que los terminales de toma de corriente del dispositivo han de ser de un material electro-conductor, dúctil y grueso, para facilitar el pliegue y manipulación de dichos terminales, mientras que los brazos colectores, o miembros de toma de corriente del disco codificador han de ser de un material electro-conductor, elástico y delgado, lo que implica que no puedan realizarse de una sola pieza.
A tal efecto se conoce en el estado de la técnica un procedimiento de
fabricación que propone la fabricación del subconjunto terminal-brazo colector a partir de una misma pieza procediendo a un laminado especial, sectorial de los tramos en funciones de terminal y de brazo colector, para conferirles las propiedades adecuadas. El sistema, si bien alcanza resultados eficaces es costoso y difícil de poner en práctica.
Asimismo se conoce otro procedimiento de fabricación en donde partiendo de una única pieza, se obtienen los terminales, de un mayor grosor, por un pliegue del material sobre si mismo, en determinados tramos.
Breve exposición de la Invención La invención propone un método alternativo a los anteriores, de fácil implementación, y que proporciona unos conjuntos de terminal-brazo colector de corriente, altamente eficientes, partiendo de la unión de dos partes por soldadura.
La invención también propone un dispositivo codificador incremental obtenido mediante el procedimiento indicado y que incorpora un interruptor accionado por el desplazamiento axial del eje de mando de la rueda codificadora.
Las características esenciales del dispositivo preconizado se detallan en su reivindicación 1.
Otros aspectos ventajosos de la invención aparecen descritos en las reivindicaciones dependientes 2 a 6.
Por su parte el procedimiento propuesto se describe en sus aspectos esenciales en la reivindicación 7.
Otros detalles ventajosos del citado procedimiento se detallan en las reivindicaciones dependientes 9 a 13.
Con el fin de que la presente invención pueda ser entendida fácilmente se
aporta la siguiente descripción de un ejemplo de realización ilustrada con unos dibujos.
No obstante, ha de entenderse que la presente invención no esta limitada a los detalles de construcción y disposición de sus partes ilustrados en los dibujos adjuntos, porque la presente invención (y su concepto inventivo) es capaz de materializarse de modo diverso, con variantes y modificaciones y de ser practicado o llevado a la práctica de diversas maneras que caen dentro del ámbito de las reivindicaciones dependientes.
Breve exposición de los dibujos En los citados dibujos : La fig. 1 es un corte transversal de una vista en alzado de un dispositivo codificador incremental según la invención.
La fig. 2 es un dibujo en planta de un detalle de un aspecto clave de la invención.
Las fig. 3-6 son dibujos en planta correspondientes a algunas de las diferentes etapas que comprende un procedimiento para fabricar un dispositivo codificador incremental, según la invención.
La fig. 7 es una vista en planta de un subconjunto clave, terminado, obtenido según el procedimiento de la invención, perteneciente al dispositivo mencionado.
La fig. 8 es una vista en alzado de un detalle ampliado de unos brazos colectores utilizados en el dispositivo codificador propuesto.
Exposición en detalle de un ejemplo de ejecución En la figura 1 puede verse un dispositivo codificador el cual comprende el
ensamblaje por apilamiento de un subconjunto de interruptor 30, un subconjunto portador de brazos colectores y terminales 20, un subconjunto portador de una rueda codificadora 10, y una carcasa guía 3 y un eje de mando 1, todos ellos unidos mediante una pieza laminar a modo de grapa 5, formando, en conjunto, un dispositivo codificador fabricado según el procedimiento de la invención.
Entrando en detalle puede verse el eje de mando 1 insertado en la carcasa guia 2 de manera que puede girar al tiempo que puede desplazarse axialmente un cierto recorrido, y un miembro anular, elástico 4 colocado en una ranura circumferencial la de dicho eje de mando 1 que actúa como tope de retención, generando una serie de pausas, en correspondencia con una serie de posiciones angulares significativas (que producen uno u otro nivel de señal). El eje de mando 1 está rematado por su extremo superior por un botón lb y por su extremo inferior por una porción afacetada con dos caras planas lc, paralelas entre si y al eje de giro que encajan en un cuerpo portador de la rueda codificadora, como se verá mas adelante.
Por la parte inferior de la carcasa guía 2 está insertado el subconjunto de rueda codificadora 10, que comprende una pista electroconductora 11 (ver también las fig. 2 y 5) dotada de una porción interior 12 en forma de corona circular de cuyo borde exterior se proyectan una pluralidad de ramas 13, y por un cuerpo de la rueda 14, de material aislante, que tiene una porción superior cilindrica en cuyo centro tiene un agujero 15 (ver también la fig. 6) con dos caras planas paralelas entre si y al eje de giro, y una porción inferior plana que tiene una corona dentada 16 exterior. Dicho subconjunto de rueda codificadora 10 queda ensartado en el eje de mando 1 a través del agujero 15, de manera que dicha rueda 10 gira
solidariamente con dicho eje 1 cuando se hace girar el botón lb, y permanece inmóvil cuando se oprime axialmente hacia abajo dicho botón lb permitiendo el desplazamiento de éste a su través.
Entre la carcasa guía 2 y la corona dentada 16 de la rueda codificadora 10 está interpuesto el citado miembro anular elástico 4 de retención, que actúa, en cooperación con los dientes de dicha corona dentada 16, como estabilizador de posición angular.
Debajo de la carcasa guía 2 y de la rueda codificadora 10 está situado el subconjunto portador de los brazos colectores 20 formado por dos brazos colectores interiores 21a (ver también las fig. 2 y 7) unidos conjuntamente a un terminal central 22, dos brazos colectores exteriores 23a, 23b derecho e izquierdo, respectivamente unidos a unos respectivos terminales exteriores 24a y 24b derecho e izquierdo, respectivamente, habiéndose previsto un apéndice laminar 25 central, de material flexible, rematado por un anillo 26 recubierto por ambos lados de material electroaislante, y un cuerpo 27 soporte de dichos brazos colectores de material electroaislante. Dicho subconjunto 20 portador de los brazos colectores, que dispone de unos medios de centraje respecto a la carcasa guía 2, queda situado de manera que los brazos colectores interiores 21a apoyan elásticamente sobre la porción interior 12 de la pista electroconductora 11, y los brazos colectores exteriores 23a, 23b apoyan ya sea sobre la trayectoria de las ramas 13 de dicha pista electroconductora 11 o bien sobre las zonas inter-ramas, electro-aislantes, según sea la posición angular de giro. Por su parte el anillo 26, recubierto de material electroaislante, queda en una posición por debajo del extremo inferior del eje de mando 1, centrado con su eje de giro.
El conjunto queda cerrado, por la parte inferior, por el subconjunto de interruptor 30, compuesto por dos brazos de contacto 31 (ver también fig. 6), uno de ellos con un punto de contacto central 32 y el otro con unos puntos de contacto periféricos 33, unidos a unos correspondientes terminales 34 de un cuerpo soporte de un interruptor 35 de material electroaislante. Dicho subconjunto de interruptor 30 queda posicionado respecto al subconjunto de terminales 20 mediante unos medios de centraje de manera que el punto de contacto central 31 queda situado, centrado con el eje de giro, por debajo de la cara inferior del anillo 26 recubierto de material electroaislante. Un casquete esférico 5 de material elástico y electroconductor, a modo de membrana, se halla, con su cara convexa mirando hacia arriba, interpuesto entre dicho anillo 26 recubierto de material aislante y dicho punto de contacto 32 apoyando por su borde periférico en los puntos de contacto periféricos 33, de manera que al presionar hacia abajo el botón lb el eje de mando 1 desciende y el extremo inferior del mismo presiona sobre el anillo 26 recubierto de material aislante, el cuál, flexionando el apéndice 25, desciende presionando la cúspide del casquete esférico 5 que se flexiona descendiendo hasta tocar el punto de contacto central 32, comunicándolo electricamente con los puntos de contacto periféricos. Al cesar la presión hacia abajo sobre el botón lb el eje de mando recupera su posición inicial siendo empujado hacia arriba por la fuerza de recuperación elástica del casquete esférico 5 y del apéndice 25.
En las fig. 3-6 se puede ver una correlación de las etapas principales seguidas por el procedimiento de fabricación.
En la fig. 3, que representa la primera fase, puede verse una porción de una primera banda 40 continua, de material dúctil, grueso y electroconductor, provista
a intervalos regulares de una serie de agujeros de registro 41 para transferencia de dicha banda, en la que se han formado de manera continua por troquelación; en la franja superior una serie de pares de brazos de contacto 31, uno de ellos con un punto de contacto central 32 y el otro con unos puntos de contacto periférico 33, unidos a unos correspondientes terminales 34; en la franja central, una serie de conjuntos de tres terminales, el terminal central 22 y los terminales exteriores 24a, 24b; y en la franja inferior una serie de pistas electroconductoras 11 con una porción interior 12 en forma de corona circular de cuyo borde exterior se proyectan una pluralidad de ramas 13.
En la fig. 4, que representa la segunda fase, puede verse una porción de una segunda banda 50 continua de material elástico, delgado y electroconductor, provista a intervalos regulares de una serie de agujeros de transferencia 51, en la que se han formado de manera continua por troquelación una serie de conjuntos de dos segmentos interiores 21, dos segmentos exteriores 23 y un apéndice 25 rematado por un anillo 26.
La tercera fase y esencial del procedimiento propuesto, se ilustra mediante la fig. 5, en la que se puede ver la segunda banda 50 superpuesta a la franja central de primera banda 40, con la posición garantizada por la coincidencia de los agujeros de transferencia 51 de la segunda banda 50 con unos agujeros 43 de la franja central de la primera banda 40, estando unidas ambas bandas entre si mediante unos puntos de soldadura 52. En la Fig. 2 se ha ilustrado de forma esquemática este aspecto principal de la invención, permitiendo ver como los subconjuntos de terminal-brazo colector se obtienen a partir de soldadura de unas partes de características mecánicas y eléctricas bien precisas con otras de características mecánicas y eléctricas
diferenciadas.
En la fig. 6 se ilustra la cuarta fase. En ella se puede ver como sobre la primera banda 40 y la segunda banda 50, unidas entre sí, se ha sobre-moldeado con un material electroaislante las piezas que constituyen; en la franja superior el cuerpo del interruptor 35; en la franja central el cuerpo portador de los brazos colectores 27; y en la franja inferior el cuerpo de la rueda codificadora 14 con el agujero 15 y la corona dentada 16, habiéndose retirado el sobrante de la segunda banda 50.
Una quinta fase, no mostrada en los dibujos, consiste en la separación del sobrante de la primera banda 40, con lo que se obtienen; de la franja superior unos subconjuntos de interruptor 30 terminados; de la franja inferior unos subconjuntos de rueda codificadora 10 terminados; y de la banda central unos subconjuntos portadores de los brazos colectores a los que todavía les falta una operación para estar terminados.
En la fig. 7 se puede ver un subconjunto portador de los brazos colectores ya terminado, en el que se le han practicado unos cortes en puntos estratégicos A, B, C y D para separar electricamente los conjuntos de brazos colectores interiores 21a unidos al terminal central 22 de los conjuntos de brazos colectores exteriores 23a unidos a los terminales exteriores 24, y se han dado unos pliegues E (ver fig.
8) al extremo de los brazos colectores 21a y 23a resultantes para proporcionarles unos puntos de contacto adecuados, y se han doblado dichos brazos un cierto ángulo para dotarlos de la posibilidad de un apoyo elástico sobre la pista electroconductora 11 de la rueda colectora 10.