BRPI1005763A2

BRPI1005763A2 - conjunto de sensores

Info

Publication number: BRPI1005763A2
Application number: BRPI1005763-3A
Authority: BR
Inventors: John Thomas Clark
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2013-04-09
Also published as: CN102183271B; JP5134679B2; US20110158287A1; CN102183271A; US8142073B2; EP2341321A3; EP2341321A2; JP2011137823A

Abstract

CONJUNTO DE SENSORES. Um conjunto de sensores de duas peças (40) é divulgado compreendendo uma inserção do corpo do sensor (20) com um molde do corpo do sensor termoplástico (21) que pode ser de encaixe fácil em um alojamento do sensor termoplástico (30) usando um encaixe fácil de tipo esférico eliminando pontos de vazamento ou aberturas que possam danificar o corpo do sensor (10).

Description

"CONJUNTO DE SENSORES" Antecedentes da Invenção A matéria divulgada aqui diz respeito a um conjunto de sensores, e mais especificamente, um ajuste do sensor de montagem de encaixe fácil.

Em uma série de indústrias, incluindo a indústria automotiva, os

sensores são usados para monitorar uma variedade de parâmetros, incluindo, por exemplo, temperatura. Estes sensores têm tipicamente um alojamento do sensor que encerra um corpo do sensor (por exemplo, um conjunto de termistor para medir a temperatura) para proteger o corpo do sensor de danos ou corrosão provocada pelo ambiente no qual o sensor deve operar, incluindo, por exemplo, produtos químicos e intempéries climáticas. Além de oferecer proteção, o alojamento do sensor é normalmente configurado para ser montado e combinar com uma parte que tem uma abertura para receber o alojamento do sensor Por exemplo, o alojamento do sensor pode ter tópicos para combinar com tópicos em uma abertura na parte em que o sensor é montado.

A fim de proporcionar a necessária proteção do corpo do sensor e configuração para combinar com as peças recebidas, as caixas do sensor são normalmente feitas utilizando termoplásticos moldados por injeção, que cobrem o corpo do sensor e são moldados para combinar com as partes recebidas. Alojamentos de sensores são preferencialmente formados por injeção de material termoplástico em um molde. É desejável que o material termoplástico envolva suficientemente o corpo do sensor, sem quaisquer áreas do corpo do sensor tocarem a superfície externa do material termoplástico (por exemplo, tocar fora), pois estas áreas com fina ou nenhuma cobertura do material termoplástico no corpo do sensor, fornecem indesejados caminhos de vazamento ou outras aberturas para o meio ambiente que podem, ao longo do tempo, causar danos e corrosão do corpo do sensor, por exemplo, produtos químicos, o mau tempo, etc (causando uma resistência elétrica, alta de curto, ou um circuito aberto).

Em muitos casos, no entanto, é difícil evitar a formação destas áreas de tocar para fora. Por exemplo, em um processo de fabricação típico, o corpo do sensor é colocado no centro do molde de injeção para o alojamento do sensor antes da injeção de material termoplástico. Durante a injeção do material termoplástico, a força do plástico pode empurrar ou mover o corpo do sensor de sua posição original centrada em um dos lados do molde de injeção de forma que o corpo do sensor entra em contato com o lado do molde de injeção, limitando a quantidade de material termoplástico que pode fluir através do ponto que toca para cobrir o corpo do sensor. Além do risco de tocar para fora, este processo de fabricação típico também pode ser trabalhoso, pois exige a colocação cuidadosa do corpo do sensor no molde de injeção antes da injeção de material termoplástico.

Seria vantajoso para eliminar o risco de tocar para fora e minimizar o trabalho necessário na fabricação desses conjuntos de sensores.

Descrição Sumária da Invenção A montagem em dois pedaços do sensor é divulgada compreendendo uma inserção do corpo do sensor tendo um corpo de sensor de moldagem termoplástica que pode ser de encaixe fácil em uma caixa do sensor termoplástico usando uma forma esférica do tipo encaixe fácil eliminando pontos de vazamento ou aberturas que podem danificar o corpo do sensor.

Breve Descrição dos Desenhos Para que a maneira pela qual as características da invenção possam ser entendidas, uma descrição detalhada da invenção pode ser tida por referência para certas modalidades, algumas das quais estão ilustradas nos desenhos que acompanham. É de se notar, contudo, que os desenhos ilustram apenas certas modalidades da presente invenção e não devem, portanto, ser considerados como limitação de seu escopo, para o escopo da invenção englobar outras modalidades igualmente eficazes. Os desenhos não são, necessariamente, para escalar, enfase em geral sendo colocada sobre ilustração das características de certas modalidades da invenção. Assim, para uma maior compreensão da invenção, pode ser feita referência à descrição

detalhada a seguir, lido em conexão com os desenhos em que:

A FIG. 1 é um corpo do sensor em uma modalidade exemplar da

invenção.

A FIG. 2 é um sensor do corpo inserido em uma modalidade

exemplar da invenção.

A FIG. 3 é uma secção transversal de um alojamento do sensor,

em uma modalidade exemplar da invenção.

A FIG. 4 é a seção transversal parcial de um conjunto de sensores

em uma modalidade exemplar da invenção. Descrição Detalhada da Invenção

Embora a invenção é descrita utilizando o conjunto do sensor exemplar de um sensor da temperatura do ar exterior (OAT) , será compreendido que a invenção pode ser usada para uma variedade de tipos diferentes de conjuntos de sensores apropriados para o uso com o design de

duas peças inventivas.

A FIG. 1 ilustra um corpo de sensor de exemplares 10 (por

exemplo, um conjunto de termistor) para um sensor OAT em uma modalidade

exemplar da invenção. Neste exemplo, o dispositivo de detecção 18 (por

exemplo, um NTC cerâmico) utilizado para detecção da temperatura por

variação de resistência pode ser conectado a um par de terminais do sensor 12

através de um par de fios 16, que pode ser frisado para os terminais do sensor

12 em friso locais 14. Afim de proteger o corpo do sensor 10, e em particular o

dispositivo sensor 18, a partir do ambiente, o material termoplástico pode ser usado para cobrir o corpo do sensor 10.

A FIG. 2 ilustra uma inserção do corpo do sensor 20 exemplar (masculino) em uma modalidade exemplar da invenção. A inserção do corpo do sensor 20 pode incluir um molde termoplástico do corpo do sensor 21 cobrindo pelo menos uma parte do corpo do sensor 10, incluindo o dispositivo de detecção 18, fios 16, locais de friso 14, e uma parte dos terminais do sensor 12. Em uma modalidade, o molde termoplástico do corpo do sensor 21 pode ser moldado ao longo do corpo do sensor 10. O molde do corpo do sensor 21 pode realizar ambas as funções de cobrir o corpo do sensor 10 e fazer interface com o alojamento do sensor 30.

Quanto à primeira função, cobrindo o corpo do sensor 10, o molde do corpo do sensor 21 pode incluir uma tampa corpo de sensor 22 em seu núcleo entrando em contato e cobrindo o corpo do sensor 10. Atampa do corpo do sensor 22 pode incluir uma ponta 23, que abrange o dispositivo sensor 18 do corpo do sensor 10, mas permite "tocar fora." Quanto à segunda função, a interface com o alojamento do sensor 30, o molde do corpo do sensor 21 pode incluir um anel de arqueado 24 na sua periferia, pelo menos uma parte que é de maior diâmetro do que a tampa do corpo do sensor 22 que pode interagir com o caixa do sensor 30 através de um encaixe fácil tipo esférico, que será discutido a seguir. O anel arqueado 24 pode se estender ao redor de uma parte da tampa do corpo do sensor 22 formando um espaço aberto entre o anel arqueado 24 e a tampa do corpo do sensor 22. Este anel arqueado 24 pode incluir uma ou mais faixas de tamanho ajustável 28 (ou seja, as aberturas) que formam os braços separados 26 no anel arqueado 24, que pode aumentar a flexibilidade do anel arqueado 24 permitindo que os braços 26 dobrem para a tampa do corpo do sensor 22 através do espaço aberto entre o anel arqueado 24 e a tampa do corpo do sensor 22 sob força durante a montagem.

A FIG. 3 ilustra uma seção transversal de um alojamento do sensor exemplar 30 (feminino) em uma modalidade exemplar da invenção. O alojamento do sensor 30 pode incluir uma cavidade de alojamento do sensor 31 desenhado e combinar com e receber corpo do sensor 20 inserido apresentado na FIG. 2. Por exemplo, a cavidade do alojamento do sensor 31 pode incluir uma ponta 33 para receber a ponta 23 da tampa do corpo do sensor 22. Da mesma forma, a cavidade do alojamento do sensor 31 pode incluir uma superfície interna arqueada 34 circunscrevendo a cavidade do alojamento do sensor 31 e moldada para receber o anel arqueado 24 da moldagem do corpo de sensor 21 após o anel arqueado 24 deformar durante a montagem e passa o cume 35 circunscrevendo a cavidade do alojamento do sensor 31. A etapa 36 pode ser localizada após a superfície arqueada interior 34 para controlar a distância da inserção do corpo do sensor 20 dentro do alojamento do sensor 30. Em uma modalidade, os fios 38 podem ser fornecidos no exterior do alojamento do sensor 30 para combinar com os fios localizados em uma parte que tem uma abertura para receber o alojamento do sensor 30.

Em uma modalidade, o alojamento do sensor termoplástico 30 pode ser moldado por injeção. A fim de evitar linhas de malha ou outras áreas onde a frente de fluxo de múltiplos fluxos de termoplástico vêm junto e não se fundem criando pequenas aberturas no alojamento do sensor 30, em uma modalidade, o material termoplástico pode ser injetado na matriz em uma fonte de fluxo fechada no final da ponta do sensor de alojamento 33 do alojamento inserido do corpo do sensor 30.

A FIG. 4 ilustra uma seção transversal parcial exemplar de um conjunto de sensor 40, em uma modalidade exemplar da invenção. Para melhor ilustrar a invenção, a inserção do corpo do sensor 20 exemplar da FIG. 2 (não transversal) tem sido apresentado inserido na seção transversal exemplar de um alojamento do sensor 30 da FIG. 3. Conforme ilustrado na FIG. 3, a inserção do corpo do sensor 20 é protegido da ambiente pelo alojamento do corpo do sensor 30 de tal forma que, mesmo se o dispositivo de detecção 18 na ponta de inserção do corpo do sensor 23 for igual ou próximo à superfície do corpo, a tampa do corpo do sensor 22 (por exemplo, se o dispositivo de detecção 18 tocou para fora durante a moldagem da inserção do corpo do sensor 20), o dispositivo de detecção 18 é ainda completamente fechado pelo alojamento do sensor 30.

Para montar a inserção do corpo do sensor 20 o alojamento do sensor 30, a inserção do corpo do sensor 20 pode ser empurrada de modo axial dentro do alojamento do sensor 30 fazendo com que os braços 26 do anel arqueado 24 formado pelos encaixes 28 para contatar a crista 35 da cavidade do alojamento do sensor 31. Gomo a inserção do corpo do sensor 20 é empurrada de modo axial na cavidade do alojamento do sensor 31, a força radial aplicada pela crista 35 curva o anel arqueado 24 (por exemplo, os braços 26) para a tampa do corpo do sensor 22 através do espaço aberto entre o anel arqueado 24 e a tampa do corpo do sensor 22. Quando uma força axial suficiente for aplicada à inserção corpo do sensor 20 durante a montagem para empurrar o anel arqueado 24 passada a crista 35 e sentar-se na superfície interna arqueada 34 circunscrevendo a cavidade do alojamento do sensor 31, a inserção do corpo do sensor 20 e o alojamento do sensor 30 formam um encaixe fácil tipo esférico, impedindo a remoção da inserção do corpo do sensor 20 da cavidade do alojamento do sensor. Depois de montada, a retirada da inserção do corpo do sensor 20 do alojamento do sensor 30 pode exigir força de remoção axial significativa que provavelmente prejudicaria a inserção do corpo do sensor 20. O fato de que os danos da inserção do corpo do sensor 20 seria resultado de qualquer tentativa de remoção do alojamento do sensor pode ser útil para determinar se um cliente tiver violado um conjunto sensor 40, antes de requerer a substituição de uma peça defeituosa.

Vários materiais termoplásticos diferentes podem ser usados para a inserção do corpo do sensor 20 e o alojamento do corpo do sensor. Os materiais termoplásticos particulares escolhidos para a inserção do corpo do sensor 20 e o alojamento do sensor 30 , bem como o design da forma e da configuração do anel arqueado 24, crista 35, e a superfície interna arqueada 34 (por exemplo, raios, o número de encaixes , etc), pode determinar a quantidade de força de montagem e força de remoção exigida pelo encaixe fácil de tipo esférico particular. Em algumas modalidades, a inserção do corpo do sensor 20 pode ser mais flexível do que o alojamento do sensor rígido 30, enquanto que em outras modalidades, a configuração oposta pode ser utilizada (ou seja, inserção do corpo do sensor 20 mais rígida e alojamento do sensor 30 mais flexível). Em uma modalidade, a inserção do corpo do sensor 20 pode ser feita a partir do PA 66 (ou seja, poliamida 6 / 6 ou nylon 6 / 6), enquanto o alojamento do sensor 30 pode ser feito usando PBT GF30 (isto é, de tereftalato de polibutileno com reforço de fibra de vidro de 30% ). A seleção de PBT GF30 pode fornecer as propriedades não higroscópicas, quando moldadas sem linhas da malha, assim a umidade não pode penetrar no dispositivo de detecção 18. Em outras modalidades, outros termoplásticos com módulo de flexão e propriedades de alongamento similares podem ser usados para a inserção do corpo do sensor 20 e o alojamento do sensor 30. Esta combinação particular de materiais termoplásticos utilizados

com o design exemplar do conjunto do sensor 40 mostrado na FIG. 4 pode exigir cerca de 50 libras de força axial de montagem para montar a inserção do corpo do sensor 20 dentro do alojamento do sensor 30. A escolha de materiais termoplásticos e design do encaixe fácil de tipo esférico pode ser feita para fornecer uma determinada gama de montagem aceitável e as forças de remoção (por exemplo, fornecer uma determinada força de montagem para permitir a automatização do processo de montagem).

Esta descrição escrita usa exemplos para divulgar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer pessoa versada na técnica de praticar a invenção, incluindo fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realização de quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e podem incluir outros exemplos que ocorrem para aqueles versados na técnica. Esses exemplos destinam-se a estar dentro do escopo das reivindicações se eles tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais a partir da linguagem literal das reivindicações.

Claims

1. CONJUNTO DE SENSORES (40) compreendendo: um corpo do sensor (10) compreendendo um dispositivo sensor (18) conectado a um terminal do sensor (12); uma inserção do corpo do sensor (20), compreendendo o dito corpo do sensor (10) e um molde do corpo do sensor ( 21) feito de um primeiro material termoplástico que compreende pelo menos uma porção do dito corpo do sensor (10), em que o dito molde do corpo do sensor (21) compreende uma tampa do corpo do sensor (22) que contata e cobre pelo menos uma dita porção do dito sensor corpo (10), e um anel arqueado (24) de diâmetro superior, e se estendendo em torno de, pelo menos uma porção da referida tampa do corpo do sensor (22) formando um espaço aberto entre o dito anel arqueado (24) e a dita tampa do corpo do sensor ( 22); e um alojamento do sensor (30) feito de um segundo material termoplástico compreendendo uma a cavidade do alojamento do sensor (31) para a recepção da dita inserção do corpo do sensor (20), em que a dita cavidade do alojamento do sensor (31) compreende uma superfície interior arqueada (34) circunscrevendo a dita cavidade do alojamento do sensor (31) formado para receber o dito anel arqueado (24) do dito molde do corpo do sensor (21), e uma crista (35) circunscrevendo da dita cavidade do alojamento sensor (31) próximo à dita superfície interna arqueada (34), onde durante a montagem do dito conjunto de sensor (40), a dita inserção do corpo do sensor (20) é pressionada de modo axial dentro da dita cavidade do alojamento do sensor (31) fazendo com que a dita crista (35) aplique uma força radial sobre o dito anel arqueado (24), dobrando o dito anel arqueado (24) para tampa do corpo do sensor (22) e permitindo ao dito anel arqueado (24) passar a dita crista (35) e se sentar na dita superfície arqueada interna (34) formando um encaixe fácil de tipo esférico .

2. CONJUNTO DE SENSORES (40), de acordo com a reivindicação 1, em que o dito anel arqueado (24) do dito molde do corpo do sensor (21) compreende ainda uma pluralidade de encaixes (28) que formam uma pluralidade de braços (26) no dito anel arqueado (24) para aumentar a flexibilidade do dito anel arqueado (24).

3. CONJUNTO DE SENSORES (40), de acordo com a reivindicação 1, onde a dita cavidade do alojamento do sensor (31) ainda compreende uma etapa (36) localizada após a dita superfície interna arqueada (34) para controlar a distância que a dita inserção do corpo do sensor (20) é inserida na dita cavidade do alojamento do sensor (31).

4. CONJUNTO DE SENSORES (40), de acordo com a reivindicação 1, em que o dito primeiro materiaUermoplástico é.poliamida 6 / 6.

5. CONJUNTO DE SENSORES (40), de acordo com a reivindicação 1, em que o dito segundo material termoplástico é tereftalato de polibutileno com reforço de fibra de vidro.

6. CONJUNTO DE SENSORES (40), de acordo com a reivindicação 1, onde o dito molde do corpo do sensor (21) é mais flexível que o dito alojamento do sensor (30).

7. CONJUNTO DE SENSORES (40), de acordo com a reivindicação 1, onde o dito molde do corpo do sensor (21) é menos flexível que o dito alojamento do sensor (30).

8. CONJUNTO DE SENSORES (40), de acordo com a reivindicação 1, onde o dito conjunto do sensor (40) é um sensor de temperatura.

9. CONJUNTO DE SENSORES (40), de acordo com a reivindicação 1, em que o dito dispositivo de detecção (18) é um termistor NTC de cerâmica.