PT90518B - Sensor de aceleracao ou de desaceleracao - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO |

A presente invenção refere-se a um j sensor de aceleração ou de desaceleração com uma carcaça gue pos, i

sui várias reentrâncias paralelas com a forma de túnel na qual | em pelo menos uma das reentrâncias se monta um comutador de Reedj e em pelo menos outra das reentrâncias se montam dois imanes per; manentes com a forma de barra um a seguir ao outro na direcção [ dos seus eixos longitudinais. A colocação dos imanes permanentesj ê feita de tal forma que dois polos da mesma espécie ficam um em| frente do outro e pelo menos um dos imanes permanentes é deslocã| vel na direcção longitudinal. O ou os comutadores de Reed estão [ montados de tal maneira que, quando o iman magnético deslocável se desloca, eles são actuados pelo seu campo magnético.

Sensores deste tipo especialmente com um comutador de Reed e apenas uma reentrância em forma de túnel com os imanes permanentes nela montados de maneira deslocável são por exemplo descritos na memória da Patente Alemã Número 33 38 287. Eles são utilizados, entre outros, em dispositivos de

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segurança para veículos automóveis. Esses dispositivos de segurança podem por exemplo consistir num saco insuflável com ar sobj pressão ou com outro gás que é instalado na zona do volante da ; direcção e que, no caso de se verificar um acidente de viação, j se insufla rapidamente e, dessa forma, evita o embate do condu- ί tor de encontro ao volante. 0 ar sob pressão necessário para a i

insuflação do saco e contido numa garrafa de ar comprimido que : normalmente ê fechada com uma válvula magnética. No caso de um ; acidente de viação, a válvula magnética abre-se e a via para a ^! passagem do ar comprimido fica aberta de modo que este pode pas-; sar da garrafa de armazenagem para o mencionado frasco. A vãlvu-! la magnética pode ser accionada por um sensor previamente proposj to de maneira a abrir. O sensor pode por exemplo ligar imediata-: mente um sistema de desbloqueio por exemplo uma ignição de tirís' tor ou também um outro sistema electrónico de desbloqueio. j

O mencionado domínio de utilização : para esses sensores só se refere a titulo de exemplo. São igual-j mente conhecidos outros domínios de utilização, por exemplo, me-í didores de aceleração para centrífugas e semelhantes. j

Os sensores do tipo descrito são ne-J l

cessãrios em grande número de peças. Por isso, pressupõe-se que ! os sensores devam ocupar um espaço o mais pequeno possível e quej o seu comportamento de resposta varie apenas em limites aperta- dos. Além disso, espera-se que o domínio de resposta, ou seja as· acelerações ou as desacelerações em que o comutador de Reed ê fe chado, seja regulável de acordo com exigências de maneira que na turalmente o valor regulado seja mantido o mais possível de maneira exacta. As exigências sõ se podem manter dificilmente com as construções tradicionais. Procura-se então que um maior número de peças de sensores sejam fabricados, estas sejam medidos e J sejam escolhidas correspondentemente com os resultados das medi-j ções.

A invenção tem como objectivo desenvolver os sensores de aceleração ou de desaceleração anteriormen te conhecidos de modo que seja possível uma fabricação mais exac ta e económica em que então também deve ser menor a base do valor de resposta regulado.

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Para se alcançar o referido objectivo parte-se dos conhecidos sensores com uma carcaça que possui | várias reentrâncias, por exemplo, duas reentrâncias com a forma ί de túnel paralelas uma à outra em que em uma reentrância é alojaj do um comutador de Reed e na outra reentrância são alojados dois' Imanes permanentes com a forma de barra de maneira descrita (me-j môria descritiva da Patente Alemã Número 33 38 287). A solução consiste na combinação das seguintes características: '

- as reentrâncias para a montagem do comutador de Reed são dotadas com uma tampa que se pode tirar transversalmente ao eixo longitudinal da saliência;

- as reentrâncias para a montagem dos imanes permanentes desloca veis são fechadas nos seus lados anteriores que ficam do lado I de fora cada uma com um parafuso de ajustamento. j

As características referidas originam as seguintes vantagens:

Por meio da tampa que normalmente fe cha a reentrância para a montagem do comutador de Reed, o comuta dor de Reed ê facilmente inserível de fora ao proceder-se ã montagem dos sensores. Desta forma, ê possível instalar-se o comuta dor de Reed dentro de limites apertados e a carcaça pode ser fabricada por meio de autómatos de montagem em consequência da sua construção de novo tipo. Depois da inserção do comutador de Reed, assenta-se a tampa de modo que o comutador de Reed ê fixado na sua posição de maneira não removível. Por meio do parafuso de ajustamento igualmente previsto pode colocar-se agora o íman per manente deslocãvel na sua posição de partida óptima, de maneira que se pode regular exactamente a sua posição relativa em relação ao comutador de Reed. Este ajustamento pode realizar-se por ¹ simples rotação do mencionado parafuso do lado anterior. Quando j o íman deslocãvel ê colocado numa posição de partida óptima, então prende-se o parafuso de ajustamento o que, por exemplo, se pode prever que se faça com cera dura, verniz, resina ou semelhante.

O sensor de aceleração ou de desaceleração de acordo com a presente invenção pode ser construído em • princípio de forma que ele possua apenas um comutador de Reed e

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um Iman com a forma de barra deslocável em reentrâncias com a ' forma de túnel paralelas uma â outra. Esta construção normal em | princípio basta para realizar o processo de ligação necessário. J Porém, em muitos casos, ê pretendido, por razões de redundância,j ligar vários comutadores de Reed independentes uns dos outros, j Pelas mesmas razões pode também pretender-se ter à disposição vã rios Imanes permanentes deslocãceis. Neste casos, a carcaça pode fabricar-se com peças duplas ou múltiplas, caso em que a colocação pode ser acertada de tal modo que vários comutadores de Reed possam ser influenciados e ligados por meio de um único íman per manente.

E também possível, para aumentar a j segurança, montar vários ímanes permanentes em diferentes reen- i trâncias que actuam sobre o mesmo comutador de Reed ou sobre o mesmo grupo de comutadores de Reed. j

Ê especialmente vantajoso que a tam-l pa, que se encontra sobre as reentrâncias para o comutador ou os comutadores de Reed, tenha a forma de tampa dobrãvel que está M gada com a carcaça por meio de uma ou varias charneiras de película. Desta maneira, a tampa dobrãvel pode fabricar-se como uma única peça vazada por injecção o que reduz tanto os custos como também os limites de tolerância para as variações das dimensões. Como material para a fabricação da carcaça deste tipo interessam polímeros orgânicos duros e de preferência resistentes ao choquej por exemplo, poliamidas, em especial, poliamidas reforçadas com fibras de vidro.

De acordo com um outro aperfeiçoamen to da presente invenção, reivindica-se que a reentrância para o alojamento dos ímanes permanentes seja subdividida em dois espaços parcelares por trás um do outro por um estreitamento, em cada um dos quais ê colocado um dos dois ímanes permanentes.

Por meio de um estreitamento deste tipo, que se pode facilmente estabelecer na fabricação da carcaça de acordo com o processo de vazamento com pulverização consegue-se que o íman que está fixo e actua como íman de travagem possa ser facilmente colocado na posição prevista sem que se verifiquem desvios na posição. O íman permanente deslocável fica

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então no espaço parcial restante, na maior parte das vezes maior) no qual se pode deslocar sem estorvos. ;

E especialmente vantajoso que o es- ! treitamento seja uma parede intermédia. Neste caso, é possível I encher o espaço parcial para os imanes permanentes deslocáveis | com um liquido amortecedor por intermédio do que se fica ã dispo! sição com um meio adicional para influenciar o comportamento ã j deslocação destes Imanes e, por consequência, o comportamento de ligação do sensor global. Para aproveitar a acção deste líquido amortecedor, ê conveniente que exista uma folga entre a superfície da camisa do Iman permanente deslocãvel e a superfície inte-l rior do espaço parcial que o aloja para a passagem do liquido de! amortecimento. Se uma desaceleração ou uma aceleração de valor j suficiente actuar sobre o sensor, então, o Iman permanente deslo cãvel é obrigado a deslocar-se por causa da sua inércia. De acor do com o valor da mencionada folga assim como também de acordo com a viscosidade do liquido de amortecimento, o Iman permanente desloca-se na direcção do eixo longitudinal do espaço parcial que lhe ê destinado. A deslocação do Iman permanente tem como consequência uma alteração do campo com ele associado que actua final, mente sobre o comutador de Reed e faz ligar este. Para a afina- I ção mais exacta da acção de amortecimento prefere-se ainda alisar ou polir os Imanes permanentes na sua superfície. Também do grau de alisamento ou de polimento pode calcular-se como se pode j regular a acção de amortecimento de modo a obter-se um valor pre j tendido.

A invenção é em seguida esclarecida mais completamente por meio dos desenhos anexos. Eles representam:

a Figura 1, um corte esquemático longitudinal de uma forma de re alização do sensor;

a Figura 2, um corte transversal do sensor de acordo com a Figura 1 com a tampa fechada;

a Figura 3, um corte transversal através da Figura 1 com a tampa parcialmente aberta;

a Figura 4, um corte transversal através de um outro sensor com vários espaços para imanes e comutadores de Reed.

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sensor de aceleração ou desacelera' ção representado nos desenhos das Figuras 1 a 3 é designado globalmente pelo número (1). Consiste na carcaça (2) que possui duas reentrâncias (3 e 4) com a forma de túnel paralelas uma â outra. [ As formas de realização representadas em corte transversal nas i Figuras 2 e 3 possuem inferiormente respectivamente duas reen- i trâncias (22, 23) paralelas uma à outra; na forma de realização I de acordo com a Figura 4 existem ao todo quatro reentrâncias. j

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Na reentrância (3) encontra-se no esi tado montado pronto um comutador de Reed (17) com bandeiras de ligação (18, 19) e, na reentrância (4), encontram-se montados dois Imanes permanentes (5 e 6) com a forma de barra no estado J montado pronto. 0 íman permanente (5) tem a forma de íman permanente não deslocável, fixo; o íman permanente (6), no exemplo de realização representado, pode deslocar-se. Os imanes permanentes estão montados de tal maneira que dois polos com o mesmo tipo de magnetismo fiquem opostos um ao outro, por exemplo, os põlos N.

A disposição global é tal que o comutador de Reed ê accionado quando o íman permanente (6) sai do sítio pelo seu campo magnéti^ co.

A reentrância (3), que serve para alojar o comutador de Reed é, de acordo com a presente invenção, dotado de uma tampa (7) que se pode abrir transversalmente ao ei. xo longitudinal da reentrância (3). Na forma de realização prefe rida representada no desenho, a tampa tem a forma de tampa dobra vel que está ligada com a carcaça (2) por meio de uma charneira de película (8) de maneira impossível de desfazer. De acordo com o tamanho da carcaça ou da tampa, pode ser vantajoso montar uma única charneira de película ( 8) que é aplicada ao longo de todo o comprimento da tampa; ou pode ser vantajoso montar várias char! neiras mais pequenas colocadas umas por trás das outras.

A reentrância (4) para o alojamento dos imanes permanentes (6) deslocáveis é, de acordo com a presen te invenção fechada na sua parte anterior (9) que fica por fora com um parafuso de ajustamento (10). No exemplo de realização preferido representado na Figura 1, a reentrância (4) que serve para o alojamento dos imanes permanentes (5 e 6) ê subdividida

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em dois espaços parciais (12 e 13) que ficam por trás um do ou- :

tro por um estreitamento, de preferência, por uma parede interméj dia (11). Em cada um destes espaços parciais está colocado um I _T í dos dois imanes permanentes (6 e 5) . !

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A subdivisão da reentrância (4) nos '

I dois espaços parciais (12 e 13) tem diversas vantagens. Isso perj mite que um dos espaços (13) seja dimensionado que serve para o ! alojamento dos imanes permanentes fixos (5) de tal maneira que | este espaço concorda exactamente com o volume ou com as dimensõe^ do iman permanente (5). Desta maneira, a posição deste íman permanente ê fixada, o que é de grande importância para a exactidão; dos valores respectivos. A subdivisão permite ainda encher o espaço (12) com um liquido de amortecimento (20) o que permite uma outra possibilidade de influenciar o comportamento de deslocaçãoj do íman (6) e, por consequência, o comportamento de ligação do sensor. Neste caso, é no entanto necessário utilizar um íman per manente ligeiramente mais fino ou - como alternativa a isso - es colher o diâmetro interno do espaço parcial (12) ligeiramente maior. Em todo o caso, entre a superfície da camisa (14) do íman permanente deslocãvel (6) e a superfície interna (16) deve existir uma folga (16) para a passagem do líquido de amortecimento (20). Se o íman permanente (6) se desloca ao aparecimento de um momento de aceleração ou de desaceleração na direcção do eixo longitudinal (21) do espaço parcial (16), o que ê apenas possí- ! vel de maneira comparativamente lenta, de modo que uma travagem i

I não provocasse a actuação do íman permanente. A deslocação mais I lenta deste íman permanente atrasa a resposta do sensor.

Como líquido de amortecimento (20), j interessam em primeiro lugar óleos de silicone que podem ser escolhidos de acordo com a viscosidade pretendida. Os óleos de sili cone têm, em relação aos outros líquidos, por exemplo, parafinas, a vantagem de possuirem um coeficiente de temperatura relativamente pequena da viscosidade de tal modo que os sensores cheios ! com óleo de silicone podem ser empregados a temperaturas compreendidas entre cerca de -409 C.

Pelo que diz respeito ao intervalo de temperatura em que os sensores devem ser empregados, têm tam- 7 12:02:12

in-:

bém de ser escolhidos os materiais de construção do íman gue teressam. Ê essencial que o material de construção do íman tenha;

um coeficiente de temperatura da força de coercitividade relati-| vamente pequeno; sobre o valor da força coerciva em si, ele não interessa muito porque os comutadores de Reed já reagem a campos!

magnéticos relativamente fracos. Relativamente a estas circuns- j tâncias os imanes de AINiCo, em ensaios correspondentemente rea-j lizados deram os melhores resultados. !

ι

Na Figura 4, estão representados dois; sensores (1 e 1') montados paralelamente um ao outro, costas com costas. A construção permite uma abertura dos respectivos sensores (7, 7') em torno de charneiras (8, 8') e assim a acessibili-i dade aos comutadores de Reed (17, 17') e aos espaços do comuta- ! dor de Reed (3 e 3').

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Sensor de aceleração ou de desaceleração com uma carcaça que possui várias reentrâncias em forma de túnel paralelas, em que em pelo menos uma das reentrâncias se co loca um comutador de Reed e em pelo menos uma outra reentrância se colocam dois imanes permanentes com a forma de barra por trâs

I um do outro na direcção do seu eixo longitudinal de tal maneira que

- dois pólos do mesmo nome dos Imanes permanentes ficam em frente um do outro,

- pelo menos um dos Imanes permanentes ê deslocãvel na direcção longitudinal e

- o ou os comutadores de Reed são accionados pelo campo magnético devido a deslocação do ou dos imanes permanentes, caracterizado por compreender as seguintes caracteristicas especificas:

- as reentrâncias (3, 3') para o alojamento dos comutadores de Reed são respectivamente dotadas com uma tampa (7, 7') que se pode retirar transversalmente ao eixo longitudinal (21) da reentrância ou se pode abrir;

- as reentrâncias (4, 4’) para o alojamento dos Imanes permanentes deslocáveis (6, 6') são fechadas no seu lado anterior (9, 9') que fica do lado de fora com um parafuso de ajustamento (10, 10') .

Claims (6)

1. Sensor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a tampa (7) ser uma tampa dobrável que é ligada com a carcaça (
2. 2) por meio de uma ou mais char- 9 12:02:12

   I neiras de película (8).

   -
3. 3ã

   Sensor de acordo com as reivindica- , ções 1 ou 2, caracterizado pelo facto de a reentrância (4) para o alojamento dos Imanes permanentes (5, 6)! ser subdividida em dois espaços parciais (12, 13) que ficam por ! trás um do outro por um estreitamento em cada um dos quais se co] loca um dos dois ímanes permanentes (5, 6).
4. 4- Sensor de acordo com a reivindicação] 3, caracterizado pelo facto de oestreitamento (11) ser uma pare-J de intermédia. í
5. 5- Sensor de acordo com as reivindicações 3 ou 4, caracterizado pelo facto de o espaço parcial (12) para o alojamento do íman deslocável (6) ser cheio com um líquido de amortecimento (20) e, entre a superfície da camisa (14) do íman permanente (6) e a superfície interna (15) do espaço parcial (12) existir uma folga (16) para a passagem do líquido de amor' tec imento. ”|
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   - ₆ã Sensor de acordo com as reivindicações 3, 4 ou 5, caracterizado pelo facto de a superfície (14) do iman permanente deslocável (6) ser alisada ou polida.

   - 7- Sensor de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de serem montados mais do que duas reentrâncias paralelas uma ã outra (3) para mais do que um comutador de Reed (17) assim como eventualmente mais do que dois pares de Imanes permanentes (5, 6) numa única carcaça.

   A requerente reivindica a prioridade do pedido alemão apresentado em 11 de Maio de 1988, sob o nÇ. G 88 06 240.6. í