BRPI0805003A2 - suporte de proteção para sensor inercial de um veìculo automotor - Google Patents

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BRPI0805003A2
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Alexandre Maneta De Oliveira Pinto
Gabriel Porto Neto
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Sensata Technologies Sensores
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Abstract

A presente invenção refere-se a um suporte de proteção para sensor inercial (2) normalmente utilizado em veículos automotores para interromper a passagem da corrente elétrica por determinados circuitos do veículo, em caso de colisão. Tal suporte compreende primeira e segunda paredes de proteção (10, 20) paralelas entre si, e uma terceira parede de proteção (30) substancialmente perpendicular às primeira e segunda parecles de proteção (10, 20), as paredes de proteção (10, 20, 30) definindo um suporte capaz de envolver substancialmente todo o sensor inercial (2) na posição montada do sensor no veículo automotor, pelo menos a primeira parede de proteção (10) ou a segunda parede de proteção (20) sendo dotada de pelo menos um elemento de trava (4) capaz de fixar o suporte de proteção no sensor inercial (2).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SUPORTEDE PROTEÇÃO PARA SENSOR INERCIAL DE UM VEÍCULO AUTOMOTOR".
A presente invenção refere-se a um suporte de proteção parasensor inercial normalmente utilizado em veículos automotores para inter-romper a passagem da corrente elétrica por determinados circuitos do veícu-lo em caso de colisão.
Tal suporte é feito com material de baixo custo e peso reduzido,bem como uma estrutura capaz de fixar o sensor inercial de maneira maiseficiente e robusta, proporcionando desta forma uma redução no nível devibração de todo o conjunto suporte mais sensor.
Descrição do Estado da Técnica
Atualmente, uma grande variedade de dispositivos eletrônicos éempregada a fim de oferecer maior eficiência e segurança para a operaçãode aparelhos e equipamentos do dia-a-dia.
Mais particularmente, os sensores são dispositivos capazes deconverter uma grandeza física em uma grandeza elétrica para posterior tra-tamento da informação medida.
Em especial, o sensor inercial, ou sensor de impacto, é um dis-positivo aplicado em veículos automotores, tendo como principal função ainterrupção do fornecimento de energia elétrica para ã bomba de combustí-vel do veículo em caso de colisão do mesmo, entre outras aplicações.
Especialmente para a aplicação acima, o desligamento da bom-ba suspende o fornecimento de combustível para o veículo, contribuindo as-sim para uma redução no risco de incêndio e/ou eventuais choques elétricos.
Após a regularização do veículo, o sensor inercial pode ser re-armado, isto é, a bomba de combustível pode ser ligada novamente pressio-nando-se um botão localizado na região superior do sensor.
Cabe informar que, normalmente, o sensor inercial é instaladodiretamente na carroceria do veículo, todavia dependendo do local de insta-lação, torna-se necessário o uso de um suporte para a correção de ângulode montagem do dito sensor, bem como para a sua melhor conexão.Na esteira deste raciocínio, as soluções do estado da técnicaoferecem um suporte, normalmente metãlicõT para a proteção mecânica dosensor inercial. Tal sensor é composto" por duas partes de aço estampadounidas por solda a ponto.
Uma camada de pintura eletrostática é aplicada ao conjunto paraproteção à corrosão.
Cabe ressaltar que, o processo construtivo e a matéria-primautilizados para a confecção do referido suporte envolve custos e peso relati-vamente altos.
Ademais, os atuais suportes não oferecem uma solução ótimano que diz respeito às vibrações do conjunto suporte mais sensor, ocasio-nando em alguns casos o acionamento indevido do sensor inercial.
Logo, a presente invenção oferece uma solução inovadora parao suporte de um sensor inercial, aplicando matérias mais leves e de baixocusto, reduzindo ainda as vibrações decorrentes da má fixação do suporteno dito sensor.
Objetivos da Invenção
Um primeiro objetivo da presente invenção é propor um suportede proteção para sensor inercial, normalmente empregado para interrompera passagem da corrente elétrica por determinados circuitos de um veículoem caso de colisão, sendo o mesmo capaz de fixar o sensor inercial de ma-neira mais robusta e eficiente.
Um segundo objetivo da presente invenção é propor um suportede proteção para sensor inercial montado em material de baixo custo e pesoreduzido, oferecendo ainda um menor nível de vibração para todo o conjuntosuporte mais sensor.
Breve Descrição da Invenção
O objetivo da presente invenção é alcançado através da provi-são de um suporte de proteção para sensor inercial para uma bomba decombustível de um veículo automotor, compreendendo primeira e segundaparedes de proteção paralelas entre si, e uma terceira parede de proteçãosubstancialmente perpendicular às primeira e segunda paredes de proteção,as paredesJcJe_pioteção_jcl.e.f.inindo-um-suporte capaz-de. eav.olvetsubstanci-almélTte^tõcIcro" ^èTí«õnríe7&i^"na pDSlção montada dõsehsor ho "veículoautomotor, pelo menos a primeira parede de proteção ou a segunda paredede proteção sendo dotada de pelo menos um elemento de trava capaz defixar o suporte de proteção no sensor inercial.
Breve Descrição dos Desenhos
A presente invenção será descrita a seguir em maiores detalhes,com referência aos desenhos anexos, nos quais:
figura 1 - representa uma vista em perspectiva do suporte deproteção para sensor inercial do estado da técnica;
figura 2 - representa uma vista esquemática equivalente à atua-ção do conjunto sensor inercial mais protetor em relação à carroceria de umveículo;
figura 3 - representa uma vista em perspectiva do suporte deproteção para sensor inercial, objeto da presente invenção;
figura 4 - representa uma segunda vista em perspectiva do su-porte de proteção para sensor inercial, objeto da presente invenção;
figura 5 - representa uma vista frontal do suporte para sensorinercial, objeto da presente invenção;
figura 6 - representa uma vista em perspectiva do sensor inercialutilizado em conjunto com o suporte de proteção, objeto da presente inven-ção;
figura 7 - representa uma vista em perspectiva do encaixe doconjunto sensor inercial e suporte de proteção, objeto da presente invenção;
figura 8 - representa uma vista em perspectiva do conjunto sen-sor inercial mais o suporte de proteção, objeto da presente invenção;
figura 9 - representa uma segunda vista em perspectiva do en-caixe do conjunto sensor inercial, chassi veículo e suporte de proteção, obje-to da presente invenção;
figura 10 - representa uma vista em perspectiva do conjuntosensor inercial, chassi veículo e suporte de proteção, conforme os ensina-mentos da presente invenção;figura 11 representa uma vista inferior do conjunto sensor iner-cial, chassi veículo, meios de fixação e suporte de proteção, objeto da pre-sente invenção;
figura 12 - representa uma vista em perspectiva do suporte deproteção para sensor inercial, mais sensor inercial e seu conector; e
figura 13 - representa uma vista frontal do conjunto sensor iner-cial, conector, chassi veículo e suporte de proteção, conforme os ensina-mentos da presente invenção.
Descrição Detalhada das Figuras
Como mencionado anteriormente, as soluções de técnica anteri-or para a proteção de um sensor inercial levam em conta uma estrutura quenão atende aos requisitos de menor custo e menor vibração quando compa-rada à presente invenção.
A figura 1 mostra um protetor para sensor inercial do estado datécnica. Tal como revelado nesta figura, o suporte de proteção atual é com-posto por duas partes, sendo as mesmas feitas em aço estampado e unidaspor solda a ponto 50.
Normalmente, para conferir uma proteção à corrosão, o suporteatual é revestido por uma pintura eletroestática.
Ademais, o processo construtivo atual dos suportes de proteçãopara sensor inercial e a matéria-prima utilizados na sua fabricação resultamem um custo e peso da peça relativamente altos, quando comparados à so-lução-objeto da presente invenção.
Adicionalmente, o peso elevado dos suportes de proteção atuaiscontribui para uma elevação na freqüência das vibrações de todo o conjuntosensor mais protetor, ocasionando em muitos casos o acionamento indevidodo sensor inercial.
A figura 2 ilustra um comportamento típico do conjunto suportemais sensor, de modo que o mesmo se assemelha muito a um sistema tra-dicional do tipo massa-mola.
Neste caso, o chassi, ou a chapa da carroceria do veículo noqual o conjunto sensor mais suporte é instalado, é representado na figura 2coma. uma mola.33,..enquanto 0-Conjunto_sensor_mais. suporta é representa-do pela massa "m".
Para tal configuração, a amplitude das vibrações do conjunto édiretamente proporcional à massa "m", logo, quanto menor a sua massa,menor será o nível de vibrações desenvolvido por todo o sistema.
A fim de eliminar os problemas acima descritos para os produtoshoje disponíveis, a presente invenção oferece um suporte de proteção parasensor inercial para uma bomba de combustível de um veículo automotor 1,tal como ilustrado nas figuras 3 a 5.
A figura 6 mostra um sensor inercial 2, objeto de proteção confe-rida pelo presente suporte.
O referido suporte 1 compreende primeira 10 e segunda 20 pa-redes de proteção paralelas entre si, e uma terceira parede de proteção 30substancialmente perpendicular às primeira 10 e segunda 20 paredes deproteção. Preferencialmente, o presente suporte de proteção compreendeum corpo configurado substancialmente na forma de "U".
As três referidas paredes de proteção definem um suporte, ca-paz de envolver substancialmente todo o sensor inercial 2, na posição mon-tada do sensor no veículo automotor.
A figura 8 mostra o sensor inercial 2 devidamente encaixado nosuporte 1, conforme os ensinamentos da presente invenção.
As figuras 9 e 11 mostram a montagem do suporte de proteção,objeto da presente invenção, mais o sensor inercial 2, no chassi 3 ou carro-ceria do veículo.
As figuras 12 e 13 ilustram ainda o conector 100 do sensor iner-cial 2r responsável-pela coleta da informação enviada pelo-referido sensorem um momento de colisão do veículo.
Uma característica adicional e inovadora do objeto ora reivindi-cado refere-se à primeira parede de proteção 10 ou a segunda parede deproteção 20 sendo dotada de pelo menos um elemento de trava 4, capaz defixar o suporte de proteção no sensor inercial 2.
Os ditos elementos de trava 4 garantem a melhor fixação dosensor inerciaL2 ao presente^ suporte-de_pro.teção, tornando-O-Conjunto umúnico produto, facilitando sobremaneira o seu manuseio e montagem.
De maneira alternativa, as primeira parede de proteção 10 e se-gunda parede de proteção 20 são dotadas de pelo menos um elemento detrava 4.
O encaixe otimizado do sensor inercial 2 no suporte de proteção1 oferece como vantagem, frente às anterioridades, o fato de que o dito sen-sor está em contato regular com a superfície, ou chassi 3, do veículo, garan-tido desta forma que desacelerações sejam corretamente transmitidas aomesmo.
As figuras 3 a 5 mostram outros detalhes do suporte de proteção1 ora proposto. Mais particularmente, o presente suporte compreende umaprimeira aba de apoio 15 substancialmente perpendicular à primeira paredede proteção 10.
Analogamente, o suporte de proteção para sensor inercial, con-forme os ensinamentos da presente invenção, compreende uma segundaaba de apoio 25 substancialmente perpendicular à segunda parede de pro-teção 20.
A figura 4 ilustra ainda uma característica construtiva inovadorafrente às técnicas anteriores, notadamente pelo fato de que as primeira esegunda abas de apoio, tais como descritas, compreendem pelo menos du-as projeções de contato 5 cada.
As referidas projeções de contato 5 são, preferencialmente, coo-perantes com o veículo automotor.
Cabe destacar que tais projeções de contato 5 são elementosresponsáveis pela distribuiçãode forças de fixação com o chassi 3 do veícu-lo. Tal distribuição de forças contribui para a redução das vibrações do con-junto suporte mais sensor, o que poderia acarretar, como já mencionado, noacionamento do sensor inercial 2 mesmo sem a ocorrência de colisões doveículo.
A figura 5 mostram que as primeira e segunda abas de apoio,conforme a presente invenção, são dotadas de pelo menos um orifício 8 ca-da.
Neste caso, o suporte ora reivindicado é solidário ao veículo a-través de meios de fixação 7 projetados através do orifício 8, tal como ilus-trado na figura 7.
Preferencialmente, o suporte de proteção para sensor inercial deum veículo automotor, objeto da presente invenção, é feito em material deplástico injetado. Para a fabricação do suporte ora proposto utiliza-se prefe-rencialmente o Nyion-PA6, todavia outros materiais similares podem ser em-pregados.
O material acima apresenta as seguintes propriedades: alta re-sistência mecânica, elevada resistência ao impacto e baixo peso específico.
Tal material plástico proporciona ainda uma redução significativanos custos de produção dos referidos suportes frente aos produtos hoje dis-poníveis, especialmente para aqueles fabricados em aço estampado, taiscomo descritos anteriormente.
A redução de custo alcançada com o suporte ora proposto deve-se principalmente pelos seguintes fatores:
- dispensa de operação de acabamento (pintura), uma vez que oproduto do estado da técnica exige uma pintura eletrostática, e a presentesolução emprega o material plástico não-corrosivo;
- dispensa de operações de solda-ponto para unir os componen-tes de aço estampado;
- dispensa de parafusos para unir o sensor inercial 2 ao suporte,uma vez que o presente suporte é dotado de pelo menos um elemento detrava 4, ou garras plásticas, para a fixação do dito sensor;
- montagem simples e por encaixe do sensor 2 no presente su-porte de proteção, diferentemente das soluções do estado da técnica quecontam com o uso de parafusos como elementos de união entre as duaspartes;
Adicionalmente, o suporte de proteção para sensor inercial 1,conforme os ensinamentos da presente invenção, proporciona uma reduçãode peso em torno de 60% frente às soluções do estado da técnica que utili-zam o aço estampado .na sua fabricação.-A_partirda-presente solução, o su-porte de proteção 1 é fabricado com um peso em torno de 35 g.
Como já mencionado, a referida redução de peso confere umconjunto sensor mais suporte mais leve, reduzindo significativamente even-tuais vibrações no dito conjunto.
A mesma redução de preço proporciona ainda uma economia defrete, uma vez que o conjunto sensor mais suporte é, normalmente, importa-do por frete aéreo.
Finalmente, o presente suporte de proteção é aplicado alternati-vãmente em sensores inerciais aplicados no fechamento de válvula paraveículos que utilizam GNV, na desativação de contatores para veículos elé-tricos, na ativação do pisca-alerta do veículo, na ativação de alarme via GPSou ainda na abertura das portas (travas) do veículo.
Tendo sido descritos exemplos de concretizações preferidos,deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras pos-síveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicaçõesapenas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (10)

1. Suporte de proteção para sensor inercial de um veículo auto-motor (1), caracterizado pelo fato de que compreende primeira e segundaparedes de proteção (10, 20) paralelas entre si, e uma terceira parede deproteção (30) substancialmente perpendicular às primeira e segunda pare-des de proteção (10, 20), as paredes de proteção (10, 20, 30) definindo umsuporte capaz de envolver substancialmente todo o sensor inercial (2) naposição montada do sensor no veículo automotor, pelo menos a primeiraparede de proteção (10) ou a segunda parede de proteção (20) sendo dota-da de pelo menos um elemento de trava (4) capaz de fixar o suporte de pro-teção no sensor inercial (2).
2. Suporte de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende um corpo configurado substancialmente na formade"U".
3. Suporte de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende uma primeira aba de apoio (15) substancialmenteperpendicular à primeira parede de proteção (10).
4. Suporte de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende uma segunda aba de apoio (25) substancialmenteperpendicular à segunda parede de proteção (20).
5. Suporte de acordo com as reivindicações 3 e 4, caracterizadopelo fato de que as primeira e segunda abas de apoio (15, 25) compreen-dem pelo menos duas projeções de contato (5) cada.
6. Suporte de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que as projeções de contato (5) são cooperantes com o veículo au-tomotor.
7. Suporte de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que as primeira e segunda abas de apoio (15, 25) são dotadas depelo menos um orifício (8) cada.
8. Suporte de acordo com as reivindicações 6 e 7, caracterizadopelo fato de ser solidário ao veículo através de meios de fixação (7) projeta-dos através do orifício (8).
9. Suportede acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a primeira parede de proteção (10) e a segunda parede de pro-teção (20) são dotadas de pelo menos um elemento de trava (4) capaz defixar o suporte de proteção no sensor inercial (2).
10. Suporte de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que é feito em material plástico injetado.
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