BRMU8900643Y1 - alojamento para a eletrônica de comando de um motor de corrente contínua sem escovas - Google Patents

Abstract

alojamento para a eletrônica de comando de um motor de corrente contínua sem escovas. o presente modelo refere-se a um alojamento para a eletrônica de comando de um motor de corrente contínua sem escovas de uma bomba de combustível, em que o alojamento (11) contém um circuito integrado de comando. o alojamento (11) é composto por um alojamento básico (1) para a eletrônica de comando, por uma sobremoldagem (2) de material plástico, por conector macho (6) e por conector fêmea (5), o dito alojamento (11) estando posicionado de modo destacável sobre o flange (12) do módulo da bomba de combustível entre o conector (13) do módulo da bomba de combustível e o chicote elétrico do veículo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Modelo de Utilidade para "ALOJAMENTO PARA A ELETRÔNICA DE COMANDO DE UM MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA SEM ESCOVAS". O presente modelo refere-se a um alojamento para a eletrônica de comando de um motor de corrente contínua sem escovas do tipo empregado usualmente para o acionamento de bombas de combustível em veículos.

Descrição do Estado da Técnica Em motores de corrente contínua com escovas, as escovas fazem o contato mecânico com um jogo de contatos elétricos no rotor, chamado de comutador, formando um circuito elétrico entre a fonte elétrica de corrente contínua e os enrolamentos do induzido. Durante a rotação do induzido as escovas estacionárias entram em contato com diferentes seções do comutador rotativo. O comutador e as escovas formam, assim, um conjunto de contatos elétricos, acionados em sequência, de modo que a corrente elétrica sempre flua através dos enrolamentos do induzido que estão próximos do estator. O contato mecânico das escovas com o comutador provoca ao longo do tempo o desgaste das mesmas, o que eventualmente resulta em falhas e necessidade de manutenção.

Nos motores de corrente contínua sem escovas o induzido realiza a função do estator, ou seja, não se move e nesta forma de acionamento do conjunto motor-bomba o rotor possui a função de gerar o campo magnético. O conjunto elétrico comutador-escovas é substituído no motor sem escovas por um controlador eletrônico que realiza a comutação da corrente elétrica.

Bombas de combustível para veículos empregam ainda em sua grande maioria motores de corrente contínua com escovas. Estes dispositivos possuem um baixo custo de aquisição, mas em contrapartida apresentam, como mencionado acima, uma manutenção elevada e um número de falhas considerável. A indústria automobilística, buscando alternativas para diminuir tais problemas, optou recentemente por motores de corrente contínua sem escovas para as bombas de combustível.

Surgiu, contudo, a problemática de onde posicionar a eletrônica de comando do motor de corrente contínua sem escovas.

Como exemplos do estado da técnica podemos citar os documentos US 6.042.349 e US 2005/0212367 A1. No caso do documento US 6.042.349, a figura 1 mostra o alojamento 22 dentro do conjunto motor-bomba. No documento US 2005/0212367 A1, a eletrônica de comando foi posicionada dentro do motor em um alojamento separado, como pode ser visto no item 16 da figura 2. Essa configuração de um alojamento para a eletrônica de comando dentro do conjunto motor-bomba, trás como grande desvantagem o fato de ser de difícil acesso para o caso de uma substituição e/ou manutenção de algum componente da eletrônica. Qualquer serviço exige a desmontagem completa do motor e/ou da bomba, sendo necessária a substituição do conjunto como um todo.

Outra solução do estado da técnica é apresentada no documento US 2008/0053412 A1. Nesse documento pode ser visto um conjunto de bomba para combustível com um dispositivo de comando do motor da bomba posicionado em um alojamento no flange do tanque de combustível, como pode ser observado na figura 1, item 82. A desvantagem de se posicionar o alojamento da eletrônica de comando do motor integrado de modo fixo no flange do tanque é a de que o flange tem que ser desmontado integralmente para o acesso ao dispositivo de comando do motor. É, assim, necessária a substituição do conjunto completo ao invés da troca dos componentes com funcionamento defeituoso ou sem funcionamento, além de limitar a flexibilidade do fornecedor do conjunto da bomba de combustível a um determinado tipo de flange, que usualmente é especificado pela montadora de veículos. Na indústria automobilista existe grande restrição ao espaço disponível para o flange do tanque de combustível, visto que este, na maioria das vezes, se encontra montado sob o banco traseiro do veículo.

Existe, portanto, o problema do estado da técnica a ser solucionado de se criar um alojamento para a eletrônica de comando de motores sem escovas de bomba de combustível, que seja de fácil acesso para fins de montagem e manutenção, além de permitir uma grande flexibilidade ao fabricante do conjunto motor-bomba em relação às suas interfaces no veículo, ou seja, o flange do tanque e o chicote elétrico de conexão.

Breve Descrição do Modelo O presente modelo soluciona os problemas do estado da técnica mencionados anteriormente através de um alojamento para a eletrônica de comando de um motor sem escovas para uma bomba de combustível, que é posicionado de modo destacável sobre o flange e montado por engate entre o conector elétrico do flange e o chicote elétrico do veículo. O alojamento básico pode ser composto por duas peças de metal unidas de modo estanque, dentro das quais se posiciona o circuito eletrônico integrado de comando, sendo que apresenta ainda vedações de anéis de vidro para os contatos elétricos que se direcionam para fora da base de metal. O alojamento básico de metal após a montagem e soldagem dos contatos elétricos nos respectivos conectores recebe uma sobremoldagem em plástico para proporcionar uma unidade mecânica ao conjunto e facilitar a sua montagem de modo destacável, que ocorre por engate e/ou encaixe entre o conector do flange e o chicote elétrico do veículo. Alternativamente, visto que o alojamento não fica submerso ou em contato direto com o combustível, e, portanto, não sofre com o ataque químico do mesmo, pode o dito alojamento ser feito inteiramente na peça moldada de material plástico, que recebe posteriormente uma tampa. A dita tampa, também de material plástico, é então unida de modo estanque com o corpo do alojamento básico.

Com tal posicionamento do alojamento engatado de modo destacável entre o conector do flange e o chicote elétrico do veículo, o flange do módulo da bomba de combustível pode apresentar qualquer formato, não havendo, assim, qualquer necessidade de alteração do projeto do mesmo por parte do fabricante do automóvel, pois a interface entre cliente e flange permanece a mesma. Soluciona-se, assim, também o problema do fácil acesso para a montagem e/ou manutenção da eletrônica de comando, permitindo uma substituição sem a necessidade de desmontagem de todo o conjunto motor-bomba ou sequer do flange, além de possibilitar a troca somente dos componentes com funcionamento defeituoso ou sem funcionamento, evitando substituições desnecessárias e consequentemente gerando um custo menor de manutenção.

Breve Descrição dos Desenhos O presente modelo será, a seguir, mais detalhadamente descrito com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram: figura 1 - é uma vista em perspectiva inferior do alojamento básico de metal com os contatos elétricos e os respectivos conectores mais a sobremoldagem mostrada com material transparente; figura 2 - é uma vista em perspectiva superior do alojamento na sua forma montada; figura 3 - é uma vista em perspectiva superior da sobremoldagem em material plástico sem a tampa do qual o alojamento básico faz parte; figura 4 - é uma vista em perspectiva da tampa de material plástico; figura 5 - é uma vista lateral do alojamento formado pela sobremoldagem da figura 3 e pela tampa da figura 4 devidamente posicionada; figura 6 - é uma vista em perspectiva anterior do alojamento para a eletrônica de comando montado sobre o flange do módulo da bomba de combustível do veículo; e figura 7 - é uma vista em perspectiva lateral do alojamento para a eletrônica de comando montado sobre o flange do módulo da bomba de combustível do veículo.

Descrição Detalhada das Figuras Como pode ser observado na figura 1, a eletrônica de comando do motor elétrico sem escovas de uma bomba de combustível para veículos é posicionada dentro de um alojamento básico 1. Esse alojamento básico 1 pode ser feito a partir de uma base metálica e uma cobertura metálica, que após o posicionamento do circuito eletrônico de comando no seu interior é vedado de modo estanque, por exemplo, por soldagem elétrica ou dobra-mento por conformação mecânica e por anéis de vidro para os contatos elé- tricôs. Os contatos elétricos que saem do alojamento básico 1 e se conectam com os contatos elétricos do chicote elétrico recebem o número de referência 3 e os contatos elétricos que se conectam com os contatos elétricos do conector do flange recebem o número de referência 4.

Após a soldagem dos contatos elétricos 3 e 4 com os respectivos contatos elétricos dispostos nos conectores 5 e 6 é feita uma sobremol-dagem 2 com material plástico. Esse material plástico pode apresentar alta resistência química, tal como sulfeto de polifenileno (PPS), polioximetileno (POM), poliamida (PA), entre outros.

Na figura 2 pode ser visto o alojamento básico 1 composto, por exemplo, de metal envolto pela sobremoldagem 2. Pode ser visto ainda o conector fêmea 5 que se destina à conexão com o chicote elétrico do veículo, sendo que esse conector apresenta usualmente quatro pinos. O conector macho 6 destina-se à conexão com o conector 13 do flange do tanque e possui usualmente cinco pinos, podendo apresentar seis pinos no caso de exigências de aterramento. Pode ser visto ainda o dispositivo de vedação 7 do conector macho 6 e o elemento de engate 8 e o elemento de guia 9 para a fixação no conector do flange. O dispositivo de vedação 7 tem por objetivo evitar que qualquer líquido ou vapor vindo externamente ao tanque tenha contato com a eletrônica de comando. A figura 3 mostra uma opção de concretização do presente modelo onde o alojamento básico 1 é constituído de material plástico. O alojamento básico 1 nesta concretização faz parte da sobremoldagem 2, sendo representado na figura pela cavidade 1 mostrada no meio desta. O alojamento básico 1 é coberto pela tampa 10, mostrada na figura 4, para a proteção do circuito de comando contra possíveis vapores ou líquidos que possam comprometer o seu funcionamento. Na figura 3 pode ser observado ainda a sobremoldagem 2 com o alojamento básico 1 aberto, o conector macho 5 com o elemento de engate 8 e o conector fêmea 6. A figura 4 apresenta uma tampa 10 de material plástico, que é posicionada sobre a sobremoldagem 2 onde o alojamento básico 1 mostrado na figura 3 faz parte e posteriormente a tampa é unida de modo estanque, por meio de soldagem, colagem, entre outros. A figura 5 mostra em uma vista lateral o alojamento 11 em material plástico já completamente montado com o conector macho 5, com o elemento de engate 8 e o elemento de guia 9, bem como o conector fêmea 6.

Nas figuras 6 e 7 é mostrado o alojamento 11 montado sobre o flange 12 do módulo da bomba de combustível de um veículo. Como pode ser visto, o alojamento 11 da eletrônica de comando do motor é posicionado e engatado no conector 13 do flange 12. Nas figuras não é mostrada a conexão do chicote elétrico do veículo no conector fêmea 6 do alojamento 11, pois esta interface permanece inalterada. A compatibilidade eletromagnética do alojamento 11, ou seja, a limitação de interferência eletromagnética e a correta operação de diversos componentes eletromagnéticos no mesmo ambiente, também é dada em função do seu posicionamento em relação ao conjunto motor-bomba, de seu projeto construtivo e dos materiais empregados.

REIVINDICAÇÕES

Claims (7)

1. Alojamento para a eletrônica de comando de um motor de corrente contínua sem escovas de uma bomba de combustível, em que o alojamento (11) contém um circuito integrado de comando, caracterizado pelo fato de que o alojamento (11) é composto por um alojamento básico (1) para a eletrônica de comando, por uma sobremoldagem (2) de material plástico, por um conector macho (6) e por um conector fêmea (5), o dito alojamento (11) estando posicionado de modo destacável sobre o flange (12) do módulo da bomba de combustível, entre o conector (13) do módulo da bomba de combustível e o chicote elétrico do veículo.

2. Alojamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento básico (1) de metal é constituído por uma base de metal e uma cobertura metálica, sendo ambas unidas de modo estanque uma com a outra em todo o seu perímetro externo.

3. Alojamento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a união da base de metal e da cobertura metálica do alojamento básico é feita por soldagem ou dobramento.

4. Alojamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que alojamento básico (1) pode ser feito de material plástico na sobremoldagem (2) e então unido de modo estanque com uma tampa (10) também de material plástico.

5. Alojamento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a união do alojamento básico (1) com a tampa (10) é feita por meio de soldagem, colagem, entre outros.

6. Alojamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a sobremoldagem (2) pode ser feita com plástico de alta resistência química.

7. Alojamento de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a sobremoldagem (2) pode ser feita com um plástico do tipo sulfeto de polifenileno (PPS), polioximetileno (POM), poliamida (PA), entre outros.