一種車用燃油箱油位傳感器的製造方法

2023-05-02 11:54:41

一種車用燃油箱油位傳感器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車用燃油箱油位傳感器，包括定子和轉子，所述定子為筒狀體，所述轉子的一端伸入所述定子內且與所述定子轉動配合，所述定子的內壁上設置有霍爾元件，所述轉子上設置有與所述霍爾元件同圓周布設的第一磁鐵，所述轉子上安裝有連接杆，所述連接杆遠離轉子的一端設置有浮子。該油位傳感器高效、低成本、壽命長，且可靠性和安全性更切合汽車工作特徵與需求特徵，便於推廣應用。
【專利說明】一種車用燃油箱油位傳感器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於傳感器【技術領域】，具體涉及一種車用燃油箱油位傳感器。

【背景技術】
[0002]在汽車使用中，燃油箱中油量的多少是駕駛者必須關注的信息之一，這一信息通常由設於燃油箱中油位感測器、外置電子信號處理及設於駕駛內的油量顯示儀表等構成的裝置所提供的。這一裝置的關鍵為油位傳感器及其工作原理。
[0003]目前實用中燃油箱油位傳感器從原理角度主要有兩類，一類是以電位器為主要原件，分滑動變阻式與厚薄電阻式，其原理在於:浮子隨油麵升降而運動，從而通過與其相連的槓桿帶動電位器的動片轉動而獲取不同的電阻，繼而通過一定的電路輸出與油麵高低相對應的電壓以接入儀表，此類裝置的優點在於:結構簡易，製造成本低。而問題在於:由於為接觸式，在頻繁相對運動下，易於對電阻體產生機械摩損，從而發生接觸不良，導致短路、斷路。另一類則以一定數量的等值電阻與近於同數量的舌簧管及磁浮子為主要元件，其結構原理為:將按一定規則相接為條形排列的一組電阻、舌簧管置於一封閉的細長管內，管外套裝可沿其上下移動的磁浮子，當磁浮子隨油位移至相應位置時，在磁場力的作用下使管內同位置的舌簧管閉合，從而在電路中取得與油麵高度對應的電阻。此類裝置的不足之處在於:電路中的電阻值呈階梯性變化，級差為單只電阻值，測試的精度與解析度決定於電阻與舌簧管的個數，通常需設取數十個等值電阻元件與等效舌簧管，因此，由此原理構成的系統不僅不能以連續方式反映油麵的變化，且在材料、加工、檢驗方面均致成本增高。另外在液位傳感器領域尚有電容結構形成，其原理在於:利用液位變化改變電容極間介質介電常數，從而建立電容量與液位高低的對應關係，此類傳感器目前主要在超低溫液位測量中應用，而在動態特徵突出的汽車上極少應用。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於克服上述現有技術中的不足，提供一種車用燃油箱油位傳感器。該油位傳感器高效、低成本、壽命長，且可靠性和安全性更切合汽車工作特徵與需求特徵，便於推廣應用。
[0005]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:包括定子和轉子，所述定子為筒狀體，所述轉子的一端伸入所述定子內且與所述定子轉動配合，所述定子的內壁上設置有霍爾元件，所述轉子上設置有與所述霍爾元件同圓周布設的第一磁鐵，所述轉子上安裝有連接杆，所述連接杆遠離轉子的一端設置有浮子。
[0006]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述轉子上設置有與所述霍爾元件同圓周布設的第二磁鐵，所述霍爾元件位於第一磁鐵和第二磁鐵之間，所述第一磁鐵和第二磁鐵的同名磁極相對。
[0007]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述轉子上設置有用於安裝所述第一磁鐵的第一嵌磁凸臺和用於安裝所述第二磁鐵的第二嵌磁凸臺，所述定子的內壁上設置有用於與第一嵌磁凸臺相配合以限制轉子順時針轉動極限角度的第一限位凸臺和用於與第二嵌磁凸臺相配合以限制轉子逆時針轉動極限角度的第二限位凸臺。
[0008]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子的內壁上設置有薄壁凸臺，所述薄壁凸臺上開設有通向定子外部的嵌槽，所述霍爾元件安裝在所述嵌槽內。
[0009]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子的外頂部為平臺狀，所述定子的外頂部設置有卡槽框，所述卡槽框內設置有與所述霍爾元件的引腳相接的接線板，所述接線板上連接有外接導線。
[0010]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:包括用於護罩所述接線板的蓋套。
[0011]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述蓋套為注塑件。
[0012]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子的一端封閉，所述定子和轉子通過連接軸相連接，所述轉子與所述連接軸轉動配合，所述連接軸與所述定子固定連接。
[0013]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子連接有板狀支架，所述板狀支架與燃油箱的油箱蓋連接。
[0014]上述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子和轉子均為注塑件。
[0015]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0016]1、本實用新型引用霍爾元件及霍爾效應，直接將位移變量轉化為電壓變量，原理清晰、應用合理；
[0017]2、本實用新型基於霍爾元件的技術特徵，使整個系統具有更高的可靠性與穩定性。
[0018]3、本實用新型基於在原理及結構方面，非接觸形式的選擇與設計，因而不存在對關鍵部件的摩擦等形式的外力作用，也不存在易現導體接觸不良之處，使用壽命得以較大程度的提升。
[0019]4、本實用新型主體部分電子元件單一，且直接輸出電壓，後端信號處理大為簡化，因此電路系統的檢測與維護極為方便。
[0020]5、結構簡單，部件少，形體設計合理，注塑件的選取等致加工製造成本大幅下降。
[0021]6、本實用新型在超低溫霍爾元件下，定子、轉子和蓋套的注塑件均取材聚四氟乙烯，該油位傳感器可推廣應用於以低溫液化氣為燃料的LNG與CNG汽車上。
[0022]7、本實用新型的實現成本低，使用效果好，便於推廣使用。
[0023]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的主視圖。
[0025]圖2為圖1的右視圖。
[0026]圖3為本實用新型轉子的主視圖。
[0027]圖4為圖3中的A-A剖視圖。
[0028]圖5為圖3的右視圖。
[0029]圖6為本實用新型定子的主視圖。
[0030]圖7為圖6中的B-B剖視圖。
[0031]圖8為圖6的俯視圖。
[0032]附圖標記說明:
[0033]I—定子；1-1—薄壁凸臺；1-2—嵌槽；
[0034]1-3一第一限位凸臺；1-4一方孔；1-5—卡槽框；
[0035]1-6—第二限位凸臺；2—轉子；2-1—第一嵌磁凸臺；
[0036]2-2一第一磁鐵；2-3—第二磁鐵；2-4—第二嵌磁凸臺；
[0037]3一霍爾兀件；4一連接軸；5—接線板；
[0038]6—蓋套；7—夕卜接導線；8—板狀支架；
[0039]9—油箱蓋；10—接線座；11一連接杆；
[0040]12—浮子。

【具體實施方式】
[0041]如圖1所示的一種車用燃油箱油位傳感器，包括定子I和轉子2，所述定子I為筒狀體，所述轉子2的一端伸入所述定子I內且與所述定子I轉動配合，所述定子I的內壁上設置有霍爾元件3，所述轉子2上設置有與所述霍爾元件3同圓周布設的第一磁鐵2-2，所述轉子2上安裝有連接杆11，所述連接杆11遠離轉子2的一端設置有浮子12。其中，所述霍爾元件3為線性霍爾元件。轉子2最大圓柱面處徑向設螺紋孔，用於裝設連接浮子12的連接杆11。
[0042]本實施例中，優選的做法是，所述轉子2上設置有與所述霍爾元件3同圓周布設的第二磁鐵2-3,所述霍爾兀件3位於第一磁鐵2-2和第二磁鐵2-3之間,所述第一磁鐵2_2和第二磁鐵2-3的同名磁極相對。
[0043]使用時，浮子12隨燃油箱內油位的升降而呈上下擺動，通過連接杆11帶動轉子2同步轉動，設於轉子2上的第一磁鐵2-2和第二磁鐵2-3與設於定子I之上的霍爾元件3感應面的間距發生變化，導致霍爾元件3外加磁場強度及方向變化，已接通電源的霍爾元件3依霍爾效應，其輸出端電壓則與之對應變化，輸出電壓接入駕駛室內的與之匹配的儀表，儀表則顯不出與油位對應的信息。
[0044]如圖3、圖4和圖5所示，所述轉子2上設置有用於安裝所述第一磁鐵2_2的第一嵌磁凸臺2-1和用於安裝所述第二磁鐵2-3的第二嵌磁凸臺2-4，所述定子I的內壁上設置有用於與第一嵌磁凸臺2-1相配合以限制轉子2順時針轉動極限角度的第一限位凸臺1-3和用於與第二嵌磁凸臺2-4相配合以限制轉子2逆時針轉動極限角度的第二限位凸臺1-6。所述轉子2為注塑件，呈階梯形空心軸狀體。所述第一磁鐵2-2和第二磁鐵2-3均為六面體分別壓注於第一嵌磁凸臺2-1和第二嵌磁凸臺2-4中，所述第一磁鐵2-2頂面與主側面外露於第一嵌磁凸臺2-1,所述第二磁鐵2-3頂面與主側面外露於第二嵌磁凸臺2-4。
[0045]如圖6、圖7和圖8所示，所述定子I的內壁上設置有薄壁凸臺1-1，所述薄壁凸臺1-1上開設有通向定子I外部的嵌槽1-2，嵌槽1-2形狀與霍爾元件3外形相對應，所述霍爾元件3安裝在所述嵌槽1-2內。
[0046]如圖6和圖7所示，所述定子I的外頂部為平臺狀，所述定子I的外頂部設置有卡槽框1-5，所述卡槽框1-5內設置有與所述霍爾元件3的引腳相接的接線板5，所述接線板5上連接有外接導線7。本實施例中，所述外接導線7與設置在燃油箱的油箱蓋9上的接線座10相接。
[0047]如圖1和圖2所示，該車用燃油箱油位傳感器包括用於護罩所述接線板5的蓋套6。所述蓋套6為注塑件，其作用在於護罩接線板5及規整外接導線7，蓋套6通過螺釘固連於定子I上方的平臺處。
[0048]如圖1和圖7所示，所述定子I的一端封閉，所述定子I和轉子2通過連接軸4相連接，所述轉子2與所述連接軸4轉動配合,所述連接軸4與所述定子I固定連接。
[0049]如圖1和圖2所示，所述定子I連接有板狀支架8，所述板狀支架8與燃油箱的油箱蓋9連接。
[0050]本實施例中，所述連接軸4取材為非鐵質，主部為光軸，用以以間隙配合方式安裝轉子2，中部斷面為四方形，以伸入定子I的方孔1-4進而固定安裝定子I及與板狀支架8的固連，端部螺紋用於裝合緊固。所述板狀支架8的下端設方形孔，以通過連接軸4安裝定子I與轉子2，上端連接油箱蓋9，板狀支架8的空間形狀設計取決於油箱的結構，以裝設後使浮子12近於油箱前後向之中部位為原則，其目的在於儘可能地減小汽車處於縱向坡道位時引發的檢測誤差。
[0051]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:包括定子(I)和轉子(2)，所述定子(I)為筒狀體，所述轉子(2)的一端伸入所述定子(I)內且與所述定子(I)轉動配合，所述定子(I)的內壁上設置有霍爾元件(3)，所述轉子(2)上設置有與所述霍爾元件(3)同圓周布設的第一磁鐵(2-2)，所述轉子(2)上安裝有連接杆(11)，所述連接杆(11)遠離轉子(2)的一端設置有浮子(12)。
2.根據權利要求1所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述轉子(2)上設置有與所述霍爾元件(3)同圓周布設的第二磁鐵(2-3)，所述霍爾元件(3)位於第一磁鐵(2-2)和第二磁鐵(2-3)之間，所述第一磁鐵(2-2)和第二磁鐵(2-3)的同名磁極相對。
3.根據權利要求2所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述轉子(2)上設置有用於安裝所述第一磁鐵(2-2)的第一嵌磁凸臺(2-1)和用於安裝所述第二磁鐵(2-3)的第二嵌磁凸臺(2-4)，所述定子(I)的內壁上設置有用於與第一嵌磁凸臺(2-1)相配合以限制轉子(2)順時針轉動極限角度的第一限位凸臺(1-3)和用於與第二嵌磁凸臺(2-4)相配合以限制轉子(2)逆時針轉動極限角度的第二限位凸臺(1-6)。
4.根據權利要求1所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子(I)的內壁上設置有薄壁凸臺(1-1)，所述薄壁凸臺(1-1)上開設有通向定子(I)外部的嵌槽(1-2)，所述霍爾元件(3)安裝在所述嵌槽(1-2)內。
5.根據權利要求1所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子(I)的外頂部為平臺狀，所述定子(I)的外頂部設置有卡槽框(1-5)，所述卡槽框(1-5)內設置有與所述霍爾元件(3)的引腳相接的接線板(5)，所述接線板(5)上連接有外接導線(7)。
6.根據權利要求5所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:包括用於護罩所述接線板(5)的蓋套(6)。
7.根據權利要求6所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述蓋套(6)為注塑件。
8.根據權利要求1所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子(I)的一端封閉，所述定子(I)和轉子(2)通過連接軸(4)相連接，所述轉子(2)與所述連接軸(4)轉動配合，所述連接軸(4)與所述定子(I)固定連接。
9.根據權利要求1所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子(I)連接有板狀支架(8)，所述板狀支架(8)與燃油箱的油箱蓋(9)連接。
10.根據權利要求1所述的一種車用燃油箱油位傳感器，其特徵在於:所述定子(I)和轉子(2)均為注塑件。
【文檔編號】G01F23/38GK204128641SQ201420643508
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】朱經訓, 朱海豐 申請人:陝西恆達實業有限公司