BRMU8900644U2 - alojamento para a eletrÈnica de comando de um motor de corrente contìnua sem escovas - Google Patents

Abstract

ALOJAMENTO PARA A ELETRÈNICA DE COMANDO DE UM MOTOR DE CORRENTE CONTìNUA SEM ESCOVAS. O presente modelo refere-se a um alojamento (10) para a eletrónica de comando de um motor de corrente contínua sem escovas de uma bomba de combustível, sendo que o alojamento (10) contém um circuito integrado de comando. O alojamento (10) é composto por um alojamento básico (1) para a eletrónica de comando, por uma sobremoldagem (6) de mate- rial plástico e por um conector macho (4), o dito alojamento (10) estando posicionado de modo destacável sob o flange (11) do módulo da bomba de combustível, voltado para dentro do tanque.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Modelo de Utilidade para"ALOJAMENTO PARA A ELETRÔNICA DE COMANDO DE UM MOTORDE CORRENTE CONTÍNUA SEM ESCOVAS".

O presente modelo refere-se a um alojamento para a eletrônicade comando de um motor de corrente contínua sem escovas do tipo empre-gado usualmente para o acionamento de bombas de combustível em veículos.

Descrição do Estado da Técnica

Em motores de corrente contínua com escovas, as escovas fa-zem o contato mecânico com um jogo de contatos elétricos no rotor, chama-do de comutador, formando um circuito elétrico entre a fonte elétrica de cor-rente contínua e os enrolamentos do induzido. Durante a rotação do induzi-do, as escovas estacionárias entram em contato com diferentes seções docomutador rotativo. O comutador e as escovas formam, assim, um conjuntode contatos elétricos, acionados em seqüência, de modo que a corrente elé-trica sempre flua através dos enrolamentos do induzido que estão próximosdo estator. O contato mecânico das escovas com o comutador provoca aolongo do tempo o desgaste das mesmas, o que eventualmente resulta emfalhas e necessidade de manutenção.

Nos motores de corrente contínua sem escovas, o induzido rea-liza a função do estator, ou seja, não se move e neste tipo de acionamentodo conjunto motor-bomba o rotor possui a função de gerar o campo magné-tico. O conjunto elétrico comutador-escovas é substituído no motor sem es-covas por um controlador eletrônico que realiza a comutação da correnteelétrica.

Bombas de combustível para veículos empregam ainda em suagrande maioria motores de corrente contínua com escovas. Estes dispositi-vos possuem um baixo custo de aquisição, mas em contrapartida apresen-tam, como mencionado acima, uma manutenção elevada e um número defalhas considerável. A indústria automobilística, buscando alternativas paradiminuir tais problemas, optou recentemente por motores de corrente contí-nua sem escovas para as bombas de combustível.Surgiu, contudo, a problemática de onde posicionar a eletrônicade comando do motor de corrente contínua sem escovas.

Como exemplos do estado da técnica pode-se citar os documen-tos US 6.042.349 e US 2005/0212367 A1. No caso do documento US6.042.349, a figura 1 mostra o alojamento 22 dentro do conjunto motor-bomba. No documento US 2005/0212367 A1, a eletrônica de comando foiposicionada dentro do motor em um alojamento separado, como pode servisto no item 16 da figura 2. Essa configuração de um alojamento para a ele-trônica de comando dentro do conjunto motor-bomba, trás como grandedesvantagem o fato de ser de difícil acesso para o caso de uma substituiçãoe/ou manutenção de algum componente da eletrônica. Qualquer serviço exi-ge a desmontagem completa do motor e/ou da bomba, sendo necessária asubstituição do conjunto como um todo.

Outra solução do estado da técnica é apresentada no documen-to US 2008/0053412 A1. Nesse documento pode ser visto um conjunto debomba para combustível com um dispositivo de comando do motor da bom-ba posicionado em um alojamento no flange do tanque de combustível, co-mo pode ser observado na figura 1, item 82. A desvantagem de se posicio-nar o alojamento da eletrônica de comando do motor integrado de modo fixono flange do tanque é a de que o flange tem que ser desmontado integral-mente para o acesso ao dispositivo de comando do motor. É, assim, neces-sária a substituição do conjunto completo ao invés da troca dos componen-tes com funcionamento defeituoso ou sem funcionamento, além de limitar aflexibilidade do fornecedor do conjunto da bomba de combustível a um de-terminado tipo de flange, que usualmente é especificado pela montadora deveículos. Na indústria automobilista existe grande restrição ao espaço dispo-nível para o flange do tanque de combustível, visto que este, na maioria dasvezes, se encontra montado sob o banco traseiro do veículo.

Existe, portanto, o problema do estado da técnica a ser solucio-nado de se criar um alojamento para a eletrônica de comando de motoressem escovas de bomba de combustível, que seja de fácil acesso para finsde montagem e manutenção, além de permitir uma grande flexibilidade aofabricante do conjunto motor-bomba em relação às suas interfaces no veícu-lo, 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 técnicamencionados anteriormente através de um alojamento para a eletrônica decomando de um motor sem escovas para uma bomba de combustível, que éposicionado de modo destacável sob o flange e montado por engate no co-nector elétrico do flange voltado para dentro do tanque. O alojamento básicopode ser composto por duas peças de metal unidas de modo estanque, den-tro das quais se posiciona o circuito eletrônico integrado de comando, sendoque apresenta ainda vedações de anéis de vidro para os contatos elétricosque se direcionam para fora da base de metal. O alojamento básico de metalapós a montagem e soldagem dos contatos elétricos nos respectivos conec-tores recebe uma sobremoldagem em plástico para proporcionar uma unida-de mecânica ao conjunto e facilitar a sua montagem de modo destacável,que ocorre por engate e/ou encaixe no conector do flange voltado para den-tro do tanque.

Com tal posicionamento do alojamento engatado de modo des-tacável no conector do flange voltado para dentro do tanque, o flange dotanque de combustível pode apresentar qualquer formato, não havendo, as-sim, necessidade de alteração do projeto do mesmo por parte do fabricantedo automóvel, pois a interface entre cliente e flange permanecerá a mesma.Soluciona-se, desta forma, também o problema do fácil acesso para a mon-tagem e/ou manutenção da eletrônica de comando, permitindo uma substitu-ição sem a necessidade de desmontagem de todo o conjunto motor-bomba,além de possibilitar a troca somente dos componentes com funcionamentodefeituoso ou sem funcionamento, evitando substituições desnecessárias econsequentemente gerando um custo menor de manutenção.

Descrição Resumida dos Desenhos

O presente modelo será, a seguir, mais detalhadamente descritocom base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As fi-guras mostram:figura 1 - é uma vista em perspectiva do alojamento básico;

figura 2 - é uma vista em perspectiva da base de metal do alo-jamento básico da figura 1;

figura 3 - é uma vista em perspectiva da tampa de metal do alo-jamento básico da figura 1;

figura 4 - é uma vista superior do alojamento completamentemontado;

figura 5 - é uma vista inferior do alojamento da figura 3;

figura 6 - é uma vista lateral do alojamento da figura 3;

figura 7 - é uma vista anterior do alojamento da figura 3;

figura 8 - é uma vista em perspectiva da sobremoldagem sem oalojamento básico da figura 3;

figura 9 - é urna vista em perspectiva anterior do alojamento dafigura 3, montado sob o flange do módulo da bomba de combustível.

Descrição Detalhada das Figuras

A eletrônica de comando do motor elétrico sem escovas de umabomba de combustível para veículos é posicionada dentro de um alojamentobásico 1 mostrado na figura 1. Esse alojamento básico 1 pode ser feito apartir de uma base metálica 2 e uma cobertura metálica 3, conforme respec-tivamente figuras 2 e 3. Após o posicionamento do circuito eletrônico de co-mando no seu interior, o alojamento básico 1 é vedado de modo estanque,por exemplo, por soldagem elétrica ou dobramento por conformação mecâ-nica e por anéis de vidro, que vedam a saída dos contatos elétricos. Com avedação estanque do alojamento básico 1 evita-se a entrada de combustívelno mesmo em função da total ausência de permeabilidade ao combustíveldo metal empregado.

O emprego de metal para esse alojamento básico 1, como porexemplo, aço inoxidável estampado para a cobertura 3 e aço de construçãomecânica com revestimento de níquel ou estanho para a base de metal 2,tem a função de impedir que qualquer líquido ou vapor alcance a placa decircuito eletrônico através da penetração pelas paredes do material do alo-jamento. Como é sabido, os materiais plásticos apresentam permeabilidadeaos combustíveis (inchamento), tornando-se, portanto, materiais não apro-priados para garantir a estanqueidade do alojamento básico 1, quando mon-tado dentro do tanque de combustível de um veículo.

A figura 4 mostra uma vista superior do alojamento 10 do pre-sente modelo na sua forma final montada. O alojamento 10 apresenta umconector macho 4 que se engata em um conector fêmea 12 na parte de bai-xo do flange 11 do módulo da bomba de combustível. Após a soldagem doscontatos elétricos do circuito de comando posicionado dentro do alojamentobásico 1 com o conector macho 4 e com os cabos 5 é feita uma sobremol-dagem 6 com material plástico para facilitar a montagem ou desmontagem eauxiliar na sustentação mecânica. Esse material plástico pode apresentaralta resistência química, tais como os plásticos sulfeto de polifenileno (PPS),polioximetileno (POM)1 poliamida (PA), entre outros.

O conjunto do alojamento 10 formado pelo alojamento básico 1,conector macho 4, cabos 5 e sobremoldagem 6 forma uma unidade que po-de ser facilmente manuseada, tal como um chicote elétrico, seja durante amontagem seja numa manutenção.

Na figura 5 pode ser observado o alojamento 10 do presentemodelo em uma vista inferior. O conector macho 4, como já indicado, desti-na-se à conexão com o conector fêmea 12 do flange 11 do módulo e possuiusualmente quatro pinos. Pode ser visto ainda o dispositivo de vedação 7 doconector macho 4. O dispositivo de vedação 7 tem por objetivo vedar a en-trada de combustível líquido ou em vapor vindo do tanque através da interfa-ce entre o conector macho 4 e o conector fêmea 12 do flange 11, evitando ocontato com a eletrônica de comando dentro do alojamento básico 1.

A figura 6 mostra em uma vista lateral o alojamento 10 com oconector macho 4, o elemento de engate 8 e o elemento de guia 9. O ele-mento de engate 8 irá engatar/encaixar com um elemento respectivo na par-te inferior do flange 11 impedindo a desconexão entre o conector fêmea 12 eo conector macho 4 devido à vibração, força do peso próprio do conjunto docircuito de comando, entre outros. O elemento de guia 9 visa facilitar esseengate/encaixe.A figura 7 mostra uma vista anterior do alojamento 10 onde po-dem ser vistos os contatos elétricos no conector macho 4, além do elementode engate 8 e o elemento guia 9.

A figura 8 mostra a sobremoldagem 6 sem o respectivo aloja-mento básico 1.

Na figura 9 é mostrado o alojamento 10 montado sob o flange 11do módulo da bomba de combustível de um veículo. Como pode ser obser-vado, o alojamento 10 da eletrônica de comando do motor é posicionado sobo flange 11 e engatado no conector fêmea 12 na parte voltada para dentrodo tanque.

A compatibilidade eletromagnética do alojamento 10, ou seja, alimitação de interferência eletromagnética e a correta operação de diversoscomponentes eletromagnéticos no mesmo ambiente, também é dada emfunção do seu posicionamento em relação ao conjunto motor-bomba, de seuprojeto construtivo e dos materiais empregados.

Claims (6)

1. Alojamento (10) para a eletrônica de comando de um motorde corrente contínua sem escovas de uma bomba de combustível, sendoque o alojamento (10) contém um circuito integrado de comando, caracteri-zado pelo fato de que o alojamento (10) é composto por um alojamento bá-sico (1) para a eletrônica de comando, por uma sobremoldagem (6) de mate-rial plástico e por um conector macho (4), o dito alojamento (10) estando po-sicionado de modo destacável sob o flange (11) do módulo da bomba decombustível, voltado para dentro do tanque.

2. Alojamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o alojamento básico (1) de metal é constituído por uma ba-se de metal (2) e uma cobertura metálica (3), sendo ambas unidas de modoestanque uma com a outra em todo o seu perímetro externo.

3. Alojamento de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a união da base de metal (2) e da cobertura metálica (3) doalojamento básico é feita por soldagem ou dobramento.

4. Alojamento (10) de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo fato de que a sobremoldagem (6) pode ser feita com plástico de altaresistência química.

5.

Alojamento de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que a sobremoldagem (6) pode ser feita com um plástico do tiposulfeto de polifenileno (PPS), polioximetileno (POM), poliamida (PA), entreoutros.