CN100585347C - 采用非接触传感器感知燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于采用非接触传感器感知燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元，该感知车辆燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元固定在燃料箱内，以通过探测浮子的位置感知剩余燃料的高度，该浮子根据燃料液面的高度进行浮动。该发射器单元包括：壳体110；盘形转子轭130，其可枢转地容纳在壳体110内；环形磁铁140，其固定在转子轭130的下部；定子轭150，其是磁性体，包括与磁铁140的下表面相隔的多个水平臂151、152和153，从而与该磁铁140一起形成封闭的磁路；磁性感知元件160，其固定在形成于定子额150中的间隙内；板170，其固定地容纳在壳体110内，定子轭150固定在该板170上；以及杆120，其一端连接至浮子101，另外一端深入壳体110，固定至转子轭130上。根据本发明，有可能以非接触方式准确感知燃料箱内剩余燃料的高度，以改善装置的持久性。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用非接触传感器感知燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元，更具体地说，涉及一种可提高制造工艺的效率并且可以被微型化的采用非接触传感器感知燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元。
背景技术
通常情况下，能够表明储存在燃料箱内燃料高度的仪表设置在位于车辆司机座位前方的仪表盘上，而能够感知燃料高度的发射器单元安装在燃料箱内，这样，对应于由发射器单元感知的燃料高度的信号被传送至该仪表，以指明燃料箱中剩余的燃料的高度。
图1是示出用于感知剩余燃料高度的传统装置的视图，该装置安装在车辆的燃料箱内。发射器单元10固定在导向元件2上，该导向元件固定在燃料箱1内部的上端，发射器单元10具有可枢转的金属丝臂21，浮子20固定至金属丝臂21的一端。
浮子20根据燃料的高度在浮力的作用下上下移动，并且浮子20的上下移动被转化成金属丝臂的转动。
同时，金属丝臂21通过铰轴可枢转地连接至发射器单元10，在该发射器单元10中设有可变电阻，该可变电阻的阻值根据金属丝臂21的转动而变化。根据可变电阻的阻值变化，信号被发送至仪表盘上的燃油表，以表明燃料箱内剩余的燃料的高度。
如上所述，采用可变电阻的接触式的传统发射器单元已经被广泛使用。除了这种接触式的发射器单元，还有非接触式的发射器单元，例如采用霍尔元件的单元、磁力式的单元、和具有编码板的编码式单元。
然而，在上述的接触式的发射器单元中，感知燃料高度的操作通过金属丝臂的转动而实施，该金属丝臂与移动触点连接，移动触点与在PCB或陶瓷基底上形成的电阻轨道电连通。
即，由于在传统的接触式发射器单元中燃料的高度根据移动触点在电阻轨道上的相对的转动角度进行探测，有许多问题与由于刷磨损或电阻不良导致的使用寿命和输出值线形度恶化有关，即测量准确度等受到限制。
另外一方面，与接触式的发射器单元不同，非接触式的发射器单元在持久性和准确度方面具有优越的特性。然而，存在着需要精确的处理操作和制造成本高的问题。特别是，在非接触式磁性位置传感器的情况下，以更小的尺寸进行制造就非常困难，并且为了减少涡流损失而采用叠层硅钢片，存在的问题是引入了层叠硅钢片的操作，这导致了处理效率的下降。
发明内容
技术问题
本发明用于解决上述问题。因此，本发明的目的是提供一种采用非接触传感器感知燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元，其安装在燃料箱内，以感知燃料的高度，并且可以被微型化为薄片型，以提高制造工艺的效率。
技术方案
根据本发明的感知车辆燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元固定在燃料箱内，以通过探测浮子的位置感知剩余燃料的高度，该浮子根据燃料液面的高度进行浮动。该发射器单元包括：壳体；盘形转子轭，其可枢转地容纳在壳体内；环形磁铁，其固定在转子轭的下部；定子轭，其是磁性体，包括与磁铁的下表面相隔的多个水平臂，从而与该磁铁一起形成封闭的磁路，至少一个臂设有间隙；磁性感知元件，其固定在形成于定子额中的间隙内；板，其固定地容纳在壳体内，定子轭固定在该板上；以及杆，其一端连接至浮子，另外一端深入壳体，固定至转子轭上。
对附图的简要说明
图1是示出用于感知剩余燃料高度的传统装置的视图，该装置安装在车辆的燃料箱内。
图2是示出根据本发明的感知燃料箱内剩余燃料高度的装置外观的视图。
图3是根据本发明的用于感测燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元的分解透视图。
图4是根据本发明的用于感测燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元的横截面图。
图5是示出磁铁和定子轭之间磁路的视图，图示出根据本发明的用于感知燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元的操作实例。
图6和图7是示出本发明定子轭其他实施例的视图。
实施本发明的最佳方式
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
如图2所示，非接触式发射器单元由壳体110保护，并且通过杆120连接至壳体110之外的浮子101。尽管图中没有示出，壳体110可以设有固定支架或固定元件，壳体可以由此被固定在燃料箱内。
壳体110的结构或构造是密封结构就够了，以防止燃料进入该装置，该结构可以在本发明的范围内进行多种修改，以实现发明目的。
图3是根据本发明的用于感测燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元的分解透视图，其中没有示出用于保护整个装置的壳体。
如图3和4所示，根据本发明一个实施例的发射器单元包括：壳体(未示出)，用于容纳整个装置；盘形转子轭130，其可枢转地容纳在壳体内；环形磁铁140，其固定在转子轭130的下部；定子轭150，其是磁性体，包括与磁铁140的下表面相隔的多个水平臂，从而与该磁铁一起形成封闭的磁路；磁性感知元件160，其固定在形成于定子额150中的间隙内；板170，其固定地容纳在壳体内，定子轭150固定在该板170上；以及杆120，其一端连接至浮子，另外一端深入壳体，固定至转子轭130上。
在转子轭130的中央设有轴孔131，杆120压配在轴孔131内，这样，转子轭130可以根据杆120的转动一体地转动。
磁铁140固定在转子轭130的下表面，可以是环形永磁铁或类似磁铁。
定子轭150是磁性体，与磁铁140的下表面相隔预定距离地设置，从而与该磁铁140一起形成封闭的磁路。
特别是，本发明的定子额150的特征在于，由金属粉末制成单层的核，优点是可以降低涡流损失，定子轭可以微型化为具有特定厚度的薄片型。
定子轭150包括第一、第二、第三臂151、152和153，它们沿直径方向相连，以形成环形。第一、第二、第三臂151、152和153分别具有间隙151a、152a和153a。在一个间隙内放置磁性感知元件。这些间隙没有必要形成在各臂内，设置至少一个间隙就足够了，这样，可以在第一、第二、第三臂的任意一个内设置磁性感知元件。如图3所示，可以看出，磁性感知元件160固定在第二臂152内形成的间隙152a。
在第二臂152的中央设有铰孔152b，杆120插入至铰孔152b内。
通过在第一、第二、第三臂151、152和153内分别形成间隙151a、152a和153a，本发明实施例中的定子轭150可以被分别制造成两个零件。然而，为了便于制造，定子轭可以被制造成核形式的独体件。
如示出特定实施例的图6和7所示，第一和第三臂251和253分别设有间隙，而第二臂252形成为连续体，没有间隙，这样，如图6所示，磁性感知元件260可以仅放置在第一和第三臂251和253的其中一个间隙内。
由于定子轭250可仅由一套模具以一体化的结构进行制造，因此，可以容易地被制造，可以提高制造工艺的效率。
同时，如图7所示，两个磁性感知元件261和262安装在第一和第三臂251和253的两个间隙内，这样，定子轭的转动角度可以被由磁性感知元件261和262探测的霍尔(HALL)电动势确定，从而提高数据的可靠性。
然后，霍尔元件被用作本发明的磁性感知元件160，置于在臂内形成的间隙中，以探测电磁场产生的霍尔电动势，并且通过连接至霍尔元件的终端(未示出)，信号被传送至控制单元或传感器。
板170固定在定子轭150上，并且固定地容纳在壳体中。
下面说明根据本发明上述结构实施例的发射器单元的操作关系。
图5是示出磁铁和定子轭之间磁路的视图，图示出根据本发明的用于感知燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元的操作实例，其中，箭头标示的方向表示由磁铁140产生的磁场经由定子轭150反馈至磁铁140的磁路。
同时，磁性感知元件160置于第二臂152的间隙中，以探测在第二臂152的间隙中由电磁场产生的霍尔电动势。此时，由磁性感知元件160探测的霍尔电动势根据磁铁140和定子轭150之间的相对位置而改变，磁铁140固定在转子轭130上，以产生磁场。
即，固定在转子轭130上的磁铁140根据在燃料箱内设置的浮子101所处的高度而转动，磁性感知元件160的位置与定子轭150固定在一起，由磁性感知元件160探测的霍尔电动势根据磁铁140的转动量而改变，这样，燃料箱内剩余燃料的高度可以通过探测霍尔电动势的变化而确定。
工业上的可应用性
根据本发明，上述发射器单元采用非接触传感器感知燃料箱内剩余燃料的高度，该发射器单元采用磁路以非接触方式感知燃料箱内剩余燃料的高度，这样，可以准确地探测剩余燃料的高度，提高装置的持久性。另外，由于在本发明中构成磁路的定子轭通过金属膜制由金属粉末制成，与传统技术相比，定子轭可以被制成具有减薄厚度的薄片型，从而具有产品微型化的优点。
Claims (3)
1、一种用于感知车辆燃料箱内剩余燃料高度的发射器单元，该发射器单元固定在燃料箱内，以通过探测浮子的位置感知剩余燃料的高度，该浮子根据燃料液面的高度进行浮动，该发射器单元包括：
壳体；
盘形转子轭，其可枢转地容纳在壳体内；
环形磁铁，其固定在转子轭的下部；
定子轭，其是磁性体，包括与磁铁的下表面相隔的多个水平臂，从而与该磁铁一起形成封闭的磁路，多个臂中的至少一个设有间隙；
磁性感知元件，其固定在形成于定子额中的间隙内；
板，其固定地容纳在壳体内，定子轭固定在该板上；以及
杆，其一端连接至浮子，另外一端深入壳体，固定至转子轭上。
2、如权利要求1所述的发射器单元，其中，磁性感知元件是霍尔元件。
3、如权利要求1所述的发射器单元，其中，定子额是由金属粉末制成单层的核。
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