A presente invenção refere-se a uma unidade para o transporte de combustível de um tanque de combustível para um motor de combustão interna com um recipiente de enchimento e uma carcaça de suporte fixada ao recipiente de enchimento. Para restringir movimentos relativos entre a carcaça de suporte e o recipiente de enchimento esses são conectados um ao outro por meio de um fecho de travamento. A presente invenção refere-se, mais especificamente, sobre a disposição e o modo como é fixado esse fecho de travamento entre a carcaça de suporte da bomba e o recipiente de enchimento do dispositivo de transporte de combustível.

Descrição do Estado da Técnica

Um sistema de alimentação de combustível de um motor de combustão interna para veículos inclui uma série de elementos. Usual- mente uma bomba de combustível bombeia combustível de um tanque de combustível para um motor de combustão interna. Para facilitar o bombeamento do tanque em casos onde o veículo está acelerando/desacelerando ou em aclive/declive, é instalado dentro do tanque de combustível um recipiente de enchimento a fim de garantir um nível mínimo de combustível para a bomba.

O recipiente de enchimento em conjunto com uma carcaça de suporte forma uma unidade de distribuição de combustível. A carcaça de suporte possui entre as suas funções, suportar a bomba e amortecer vibrações inerentes de seu funcionamento. Para fixar a carcaça de suporte ao recipiente de enchimento é feito uso de elementos de fixação, como fechos de travamento ou juntas soldadas, sendo o primeiro mais frequente.

No estado da técnica são encontrados fechos de travamento para unidades de distribuição de combustível apresentando geometrias e dis- posições diversas. Desenvolvimentos que contemplam minimizar o custo, apresentando unidades de distribuição de geometria simples e com redução de material de fabricação. Outro aspecto técnico buscado nos fechos de tra- vamento é evitar o vazamento de combustível através de janelas do fecho de travamento, uma vez que as aberturas ou janelas contidas em recipientes de enchimento conduzem a uma menor quantidade de combustível dentro da unidade de distribuição de combustível. Outro desafio é conciliar as me- lhorias nos aspectos citados com o menor uso possível de espaço vertical no interior do tanque de combustível, pois no estado da técnica a dimensão vertical das unidades de distribuição de combustível ocupa quase a totalidade do espaço vertical no interior do tanque de combustível. Isso é desvantajoso, pois para uma mesma dimensão de unidade de distribuição de com- bustível há um menor volume de combustível armazenado na dita unidade. O documento do estado da técnica US6854451 mostra um fecho de travamento de uma unidade de distribuição de combustível feito de material plástico onde o deslocamento horizontal de uma primeira parte do fecho permite o acoplamento a uma segunda parte do fecho, promovendo travamento en- tre as duas partes. A primeira parte do fecho se encontra fixa à carcaça de suporte, e a segunda parte do fecho encontra-se fixa ao recipiente de enchimento. Esse fecho de travamento é um fecho de pressão do tipo "snap- fit" e tem a particularidade de não possuir faces negativas na primeira e na segunda parte do fecho, não sendo, portanto, necessária a introdução de gavetas no molde para a injeção de polímero para a sua fabricação. A primeira parte do fecho é formada por uma extensão da carcaça de suporte que apresenta resiliência adequada ao desempenho de sua função, e que se estende por fora do recipiente de enchimento e para baixo do nível do liquido contido neste recipiente, tendo sua dimensão principal paralela ao eixo vertical que cruza o centro do recipiente de enchimento. O principal esforço interno responsável pelo deslocamento horizontal da primeira parte do fecho é uma torção em torno de um eixo horizontal, que tangencia a carcaça de suporte na altura onde ela encontra a primeira parte de fecho.

Não obstante, é conhecido o fenómeno de sifonamento, que prejudica a manutenção de combustível no interior de reservatórios, pois por capilarida- des o combustível é conduzido para fora do reservatório. Os fechos de travamento apresentados nos documentos JP2501 19 e US6854451 , supraci- tados, apresentam geometria propícia para a ocorrência do fenómeno de sifonamento. O sifonamento implica em esvaziamento do recipiente de enchimento até um nível correspondente a posição da extremidade inferior da superfície que forma a capilaridade, sendo esse esvaziamento indesejável para o funcionamento da unidade de distribuição de combustível.

O documento do estado da técnica US0192922 mostra um fecho de travamento de uma unidade de distribuição de combustível que compreende um elemento deformável fixo à carcaça de suporte, uma primeira parte de fecho fixo ao elemento deformável e uma segunda parte de fecho fixa ao recipien- te de enchimento. O deslocamento horizontal do elemento deformável permite acoplamento da primeira parte de fecho à segunda parte de fecho, promovendo travamento da unidade. Esse fecho de travamento é um fecho de pressão do tipo "snap-fit" e apresenta um elemento deformável de direção principal essencialmente vertical. Esse elemento se deforma sob esfor- ços torcionais em torno de dois eixos horizontais, um eixo tangente à carcaça de suporte e outro eixo paralelo ao primeiro - mais afastado em relação ao cento do recipiente de enchimento. O fato de o fecho de travamento ser separado da parede do recipiente de enchimento pelo elemento deformável afasta a possibilidade de vazamento de combustível através da janela do fecho de travamento. Contudo, como mencionado, a geometria apresentada no documento US0 92922 tem maior grau de complexidade comparada à disposição apresentada no documento US6854451 e, consequentemente, maior custo de fabricação devido à necessidade de moldes para a injeção de polímero mais complexos.

O documento do estado da técnica WO2009017685A1 mostra um fecho de travamento de uma unidade de distribuição de combustível feito de material plástico, onde o deslocamento horizontal de uma segunda parte do fecho, parte essa fixa ao recipiente de enchimento, permite o acoplamento a uma primeira parte do fecho fixa à carcaça de suporte, promovendo o travamento entre as duas partes. Esse fecho de travamento é um fecho de pressão do tipo "snap-fit" e tem as particularidades de: possuir faces negativas; e não possuir partes formando capilarídades externas ao reservatório do recipiente de enchimento devido ao fato das extremidades da carcaça de suporte se estenderem para dentro do recipiente de enchimento, evitando assim o sifo- namento. Contudo, como mencionado, o documento WO2009017685A1 apresenta faces negativas nas primeira e segunda partes do fecho de tra- vamento, o que leva à necessidade de se introduzir gavetas no molde para injeção de polímero para fabricação da unidade de distribuição.

Breve Descrição da Invenção

O objeto da presente invenção é uma unidade de distribuição de combustível e um fecho de travamento para o mesmo. A unidade de distribuição compreende um recipiente de enchimento e uma carcaça de suporte. O recipiente e a carcaça são intertravados através da união positiva de uma primeira e uma segunda parte de fecho, fixas respectivamente ao recipiente e à carcaça.

A primeira parte de fecho se fixa ao recipiente através de um elemento de- formável que permite seu deslocamento horizontal. A partir desse deslocamento horizontal é permitida à segunda parte de fecho ocupar o espaço abaixo da primeira parte de fecho. Ao retomar sua posição original a primeira parte de fecho promove o travamento das duas partes, e consecutivamente o travamento da unidade formada pelo recipiente de enchimento e pela carcaça de suporte.

A unidade de distribuição de combustível é montada no interior do tanque de combustível, onde há restrição de espaço vertical. Nota-se que o elemento deformável possui uma orientação essencialmente horizontal fazendo que as partes de fecho sejam dispostas de maneira a minimizar o uso de espaço vertical. Essa disposição, que será aqui descrita, apresentando uma importante melhoria em relação aos elementos já conhecidos do estado da técnica.

Na presente invenção ambas as partes de fecho e o recipiente de enchimento são isentos de faces negativas quando observadas de topo ou de fundo. Essa característica particular permite que a fabricação por injeção de polímero dispense o uso de gavetas complementares ao molde, sendo necessário apenas um molde bipartido no caso do recipiente de enchimento. Essa particularidade reduz o gasto de material, o consumo de energia e principalmente o tempo de fabricação do recipiente de enchimento, se mostrando uma vantagem importante.

A carcaça de suporte é encaixada internamente ao recipiente de enchimen- to. Essa característica faz com que a invenção não apresente uma comunicação capilar para fora do volume interno do recipiente, se estendendo abaixo do nível do combustível. Com isso evita-se que haja esvaziamento do recipiente de enchimento por sifonamento, garantindo a funcionalidade principal da invenção de preservar o nível de combustível na seção de sucção da bomba acima de um nível mínimo desejado.

Sumarizando o exposto, a presente invenção soluciona concomitantemente os problemas do estado da técnica de minimização o uso de espaço vertical e de evitar vazamento por sifonamento através da janela do fecho de trava- mento. Além disso, apresenta ainda respectiva fabricação simplificada.

Descrição Resumida dos Desenhos

A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:

Figura 1 - é uma vista frontal apresentando uma unidade de distribuição de combustível da presente invenção;

Figura 2 - é uma vista de topo de um recipiente de enchimento da unidade de distribuição de combustível da presente invenção;

Figura 3 - é uma vista frontal de uma carcaça de suporte da unidade de distribuição de combustível da presente invenção;

Figura 4 - é uma vista em perspectiva de um detalhe do recipiente de enchimento de uma segunda concretização de unidade de distribuição de combustível da presente invenção; e,

Figura 5 - é uma vista em perspectiva de um detalhe do recipiente de enchimento de uma terceira concretização de unidade de distribuição de com- bustível da presente invenção.

Descrição Detalhada das Figuras 6

Na figura 1 é representada uma unidade distribuição de combustível 10, ob- jeto da presente invenção. A unidade distribuição de combustível 10 possui, entre outros elementos, um recipiente de enchimento 1 , uma carcaça de suporte 2, um elemento deformável 3. Tal unidade 10 ainda apresenta uma primeira parte de fecho 8, e uma segunda parte de fecho 9, que não são visualizadas na mesma figura.

O recipiente de enchimento 1 é um sub-reservátório de combustível posicionado dentro de um tanque de combustível, sendo responsável pela manutenção de um nível mínimo de liquido na seção de sucção da bomba de combustível 100. A fim de garantir que a bomba trabalhe sem admitir gases ou vapores, posto que esses fluidos compressíveis causam prejuízo ao funcionamento e à integridade da bomba de combustível 100.

O recipiente de enchimento 1 tem ainda a função de suportar e fixar a carcaça de suporte 2.

Por sua vez, a carcaça de suporte 2 tem como principal função suportar a bomba de combustível 100. O elemento deformável principal 3 encontra-se fixo e é parte do recipiente de enchimento 1. Por meio de deslocamento horizontal do elemento deformável principal 3 é possibilitado acoplamento e travamento entre o recipiente de enchimento 1 e a carcaça de suporte 2. Está representado também na figura 1 o recipiente de enchimento 1. O recipiente de enchimento 1 possui um fundo 12 e uma parede lateral de geometria cilíndrica de seção circular, podendo a presente invenção apresentar qualquer outro tipo de seção transversal. O volume interno 14 compreendido entre o fundo 12 e a parede lateral 1 1 é o espaço onde fica armazena- do o combustível na unidade distribuição de combustível 10.

Destaca-se ainda a função do recipiente de enchimento 1 de fixar e suportar a carcaça de suporte 2, sendo que o recipiente de enchimento 1 possui uma abertura superior 13 por onde se introduz em seu volume interno 14 uma parte inferior 21 da carcaça de suporte 2.

Como já exposto, superfícies formando capilaridade para fora do recipiente de enchimento 1 e abaixo do nível de combustível promovem o fenómeno do sifonamento. Também foi exposto que níveis baixos de combustível na seção de sucção da bomba de combustível 100 são prejudiciais ao seu funcionamento e à sua integridade.

O fato da parte inferior 21 da carcaça de suporte 2 estar totalmente contida no volume interno 14 afasta a possibilidade de ocorrer o sifonamento por capilaridade e consequente esvaziamento do recipiente de enchimento 1. Dessa forma é garantido o nível desejado para o bom desempenho da unidade de distribuição 10.

Estão dispostas no recipiente de enchimento 1 uma pluralidade de reentrâncias 4, três delas, como pode ser visto na figura 2. As reentrâncias 4 são projetadas para o interior do recipiente de enchimento 1 e se estendem da extremidade inferior 5 até a extremidade superior 6 do recipiente formando superfícies paralelas à parede lateral 11 do recipiente de enchimento 1.

São fixos à parede lateral 11 uma pluralidade de elementos deformáveis 3, em número igual ao de reentrâncias 4. O elemento deformável principal 3 é uma continuação da parede lateral 11 em forma de recorte que sobrepassa a reentrância 4 e está localizado logo abaixo da extremidade superior 6. A dimensão principal horizontal do elemento deformável principal 3 é paralela à superfície da parede lateral 11 e é notadamente maior que sua dimensão vertical e espessura. A disposição essencialmente horizontal do elemen- to deformável principal 3 é uma vantagem característica da presente invenção, pois estando a unidade de distribuição de combustível 10 montada no interior de um tanque de combustível, há uma restrição no uso do espaço vertical.

Pelo fato do dispositivo de travamento necessitar de um menor uso do es- paço vertical, possibilitando o aumento do volume interno 14 do recipiente de enchimento 1 , há uma melhora no desempenho de função principal de reservar combustível em um nível mínimo à seção de sucção da bomba de combustível. Assim a presente invenção garante a integridade e o bom funcionamento da bomba com maior confiabilidade se comparada ao estado da técnica.

Pela sua forma construtiva o elemento deformável principal 3 é suscetível a maiores deformações elásticas se comparadas as deformações experimen- tadas pela parede lateral 11. As deformações elásticas do elemento defor- mável principal 3 estão relacionadas principalmente a esforços que geram torção em torno de um eixo vertical na seção solicitada 7, sendo que o deslocamento linear relacionado a essa torção é substancialmente na direção horizontal.

Uma primeira parte de fecho 8 está localizada entre o elemento deformável principal 3 e sua respectiva reentrância 4, sendo essa primeira parte de fecho 8 fixa ao elemento deformável 3. Há um espaço de encaixe 15 abaixo de cada elemento deformável principal 3 que é uma extensão superior de cada respectiva reentrância 4. Sendo assim, há uma pluralidade de espaços de encaixe 5 igual em número à pluralidade de reentrâncias 4 e uma pluralidade de superfícies de apoio 16 igual em número à pluralidade de reentrâncias 4.

Na figura 3 está representada a carcaça de suporte 2. Um flange de apoio 23 da carcaça de suporte 2 se apoia sobre a superfície de apoio 16 do recipiente de enchimento 1. Cabe ao flange de apoio 23 e à superfície de apoio 16 resistir aos esforços verticais do peso próprio da carcaça de suporte 2 e dos elementos montados sobre a carcaça de suporte, em particular a bomba de combustível 100.

Como mencionado, a parte inferior 21 da carcaça de suporte 2 se estende para dentro do volume interno 14 do recipiente de enchimento 1 , sendo que a parte superior 22 da carcaça de suporte 2 se estende para cima da extremidade superior 6 do recipiente de enchimento 1.

Uma segunda parte de fecho 9 está localizada logo abaixo da parte superior 22 da carcaça de suporte 2. Ao se inserir a segunda parte de fecho 9 no espaço de encaixe 15 ocorre travamento entre a carcaça de suporte 2 e o recipiente de enchimento 1.

Cabe ressaltar que a primeira e a segunda partes de fecho 8, 9 são partes inteiriças, diferindo de fechos de travamento, nos quais uma parte de fecho é um elemento macho e a outra parte de fecho é um elemento fêmea.

Em um fecho de travamento macho-fêmea a parte de fecho macho é inserida na janela da parte de fecho fêmea promovendo o travamento. Usualmen- te a janela da parte de fecho fêmea constitui local propenso a vazamentos. A disposição do fecho de travamento da presente invenção afasta a possibilidade de vazamento, garantindo o funcionamento confiável da unidade distribuição de combustível 10, objeto da invenção em tela.

Não obstante ao acima exposto, ressalta-se que a primeira e segunda partes de fecho 8, 9 se olhadas em vistas superior e inferior não apresentam faces negativas. Sendo o objeto da invenção, bem como o estado da técnica, de fabricação por injeção de polímero, se faz necessário o uso um molde. A ausência de faces negativas simplifica o molde de injeção na medida que exclui a necessidade de gavetas complementares para formar tais faces. Dessa forma é possível reduzir o custo de fabricação da unidade de distribuição de combustível 10. Portanto, a simplicidade da fabricação por injeção é uma vantagem característica da presente invenção.

Está representada na figura 4 uma vista esquemática de uma segunda con- cretização do recipiente de enchimento 1. O elemento deformável principal 3 é uma extensão da parede lateral 1 1 através de duas seções solicitadas 7. Dessa forma o elemento deformável apresenta maior rigidez, mantendo as características de minimizar o uso de espaço vertical e de não possuir faces negativas.

Está representada ainda na figura 5 uma vista esquemática de uma terceira concretização do recipiente de enchimento . O elemento deformável principal 3, desta vez, está fixo a parede lateral 1 1 através de duas seções solicitadas 7. Essas duas seções solicitadas 7 na posição não deformada posicionam o elemento deformável principal 3 deslocado do plano da parede late- ral 11 para fora do volume interno 14. Dessa forma o elemento deformável apresenta rigidez intermediária comparada às disposições das figuras 2 e 4, mantendo as características de minimizar o uso de espaço vertical e de não possuir faces negativas.

Números de referência

1 - recipiente de enchimento

2 - carcaça de suporte

3 - elemento deformável 4 - reentrância

5 - extremidade inferior

6 - extremidade superior

7 - seção solicitada

8 - primeira parte de fecho

9 - segunda parte de fecho

10 - unidade de distribuição de combustível

11 - parede lateral

12 - fundo

13 - abertura superior

14 - volume interno

15 - espaço de encaixe

16 - superfície de apoio

21 - parte inferior

22 - parte superior

23 - flange de apoio

00 - bomba de combustível