CN110672184A - 车辆箱的液位传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆箱(2)的液位传感器(1)，具有可变的电阻，所述电阻包括至少一个滑轨(4)和与所述滑轨(4)电接触的滑触头元件(3)，其中，所述滑触头元件(3)为了与所述滑轨(4)电接触而具有至少一个第一接触指(5)和至少一个第二接触指(6)，其中，所述滑触头元件(3)能够沿所述滑轨(4)运动。根据本发明，所述第二接触指(6)具有直接电接触所述滑轨(4)并且一体地成型在所述第二接触指(6)上的接触区段(9)，并且，在第一接触指(5)上设置用于电接触所述滑轨(4)的附加接触元件(7)，其中，所述附加接触元件(7)用比所述第二接触指(6)更贵的金属或更贵的金属合金制成。
Description
技术领域
本发明涉及车辆箱的液位传感器。本发明还涉及一种包括这种液位传感器的车辆箱。该车辆箱尤其是用于接收燃料的油箱。
背景技术
从现有技术中已知液位传感器。例如DE 20 2013 004 885 U1或US 5,746,088 A公开了这种液位传感器。其中分别存在浮子，浮子在箱中存在的燃料的表面上浮动。浮子通过杠杆机构与电位计连接，从而在液位不同的情况下在电位计上产生不同的电阻。电位计又具有滑动触点，该滑动触点设置在滑轨上并且可以相对于滑轨移动。根据滑动触点相对于滑轨处于什么位置而定产生较大或较小的电阻。因此可以根据电阻推断出箱的液位。
发明内容
根据本发明的车辆箱的液位传感器允许电位计的滑轨与滑动触点安全可靠地接触，其中，滑动触点可简单且成本有利地制成。存在至少两个彼此独立的接触部位，使得滑动触点安全且可靠地电接触滑轨，其中，通过所述至少两个独立的接触部位产生冗余。
根据本发明的车辆箱的液位传感器包括滑轨和与滑轨电接触的滑触头元件。滑轨和滑触头元件形成电位计，使得通过滑触头元件相对于滑轨的位置可以改变可以在滑触头元件和滑轨的端部之间测量的电阻。为此，滑触头元件具有至少一个第一接触指和至少一个第二接触指。第一接触指和第二接触指分别与滑轨电接触。滑触头元件可沿着滑轨运动，使得第一接触指和第二接触指与滑轨电接触的接触部位是可变的。这使得可以调整前述可变电阻。进一步设置，第二接触指具有一体地形成在第二接触指上的接触区段，该接触区段直接与滑轨电接触。而在第一接触指上设置有用于与滑轨电接触的附加接触元件。该接触元件在此由比第二接触指更贵的金属或更贵的金属合金制成。一种金属或金属合金尤其在存在更大的标准电位时比另一种金属或金属合金更贵。尤其是，接触元件的材料在与腐蚀性物质接触时具有比第二接触指更高的表面接触耐抗性和体积完整性。通过使用接触元件实现了滑轨和滑触头元件之间的非常耐受环境影响的电接触。尤其是，该液位传感器使用在容纳燃料的车辆箱中。因此，滑轨和滑触头元件之间的电接触耐受所述燃料。由此确保安全可靠的电接触，避免了所述电接触的腐蚀并从而避免了恶化，或者至少使其变得困难。接触元件由于用贵金属或贵金属合金的制成而成本相对较高，所以第二电接触通过第二接触指进行，第二接触指不是由贵金属或贵金属合金制成，而是用没有接触元件贵的金属或没有接触元件贵的金属合金制成，因此可以比附加接触元件更容易和更成本有利地制造。因此，一方面实现了滑轨接触的冗余，另一方面可以实现简单且成本有利的制造和安装。
从属权利要求的内容是本发明的优选扩展方案。
接触区段优选相对于滑轨伸出或突出。此外有利的是，接触区段凸形地或弓形地成型。由于第二接触指与第一接触指不同没有附加接触元件，因此在第二接触指上设置有用于与滑轨电接触的区域。这是通过接触区段实现的。所述接触区段尤其允许与滑轨线接触或面接触，使得能够实现安全可靠的电接触。尤其有利地设置线接触。
滑触头元件尤其具有载体区段。在载体区段上设置或构成所述至少一个第一接触指和所述至少一个第二接触指。尤其是，载体区段和第一接触指和/或第二接触指一体地构成。因此，第一接触指和第二接触指向离开载体区段方向延伸。这一方面简化了滑触头元件的制造，另一方面简化了用于测量滑触头元件和滑轨之间的电阻的接触指的电接触。
载体区段尤其构造为导电的。尤其有利的是，载体区段由板材冲裁出来并且因此是板材冲压件。通过冲裁尤其也能够制成接触指，即所述至少一个第一接触指和所述至少一个第二接触指。
在特别有利的构型中，滑触头元件具有唯一的第一接触指和两个第二接触指。以这种方式，一方面得到滑轨的优化的电接触，另一方面减小了滑触头元件的制造费用。因此，滑触头元件的所描述的特别有利的构型是了“易于制造”和“优化的电接触”的冲突目标之间的最佳平衡。
滑轨有利地是导体轨或电阻轨。尤其是，滑轨可以根据对滑触头元件和滑轨之间的待测量电阻的要求来制造。因此可以确保，当液位改变时总是出现足够的电阻差。因此，根据滑轨的构型而定，可以实现液位传感器的不同分辨率。
此外优选，设置两个滑轨和分别用于接触两个滑轨之一的各一个滑触头元件。两个滑触头元件尤其具有共同的载体区段。在该共同的载体区段上尤其一体式地构成两个滑触头元件。因此得到在滑触头元件和滑轨之间的电阻的确定方面的冗余。该液位传感器因而可以非常可靠地检测液位。
第一接触指和第二接触指、尤其还有载体区段优选由相同的材料制成。该材料特别优选为钢或不锈钢。尤其是，第一接触指和第二接触指、尤其还有载体区段一体地构成。通过这种配置可以容易且省事地制成滑触头元件。因此尤其能够实现，仅在一个制造过程中将滑触头元件整体制成，其中，后续给第一接触指设置附加接触元件。附加接触元件尤其形状锁合地和/或力锁合地和/或材料锁合地与第一接触指连接。由此存在接触元件和第一接触指之间的安全可靠的电接触，使得滑轨和第一接触指之间也能够实现安全可靠的电接触也是可能的。通过第一接触指和第二接触指、尤其还有载体区段的一体式构造，还能够在第一接触指和第二接触指之间、尤其还和载体区段之间实现安全可靠的电接触。因此，滑触头元件可以简单省事地调整由滑触头元件和滑轨形成的电位计的电阻。
接触元件优选由包含金和/或钯和/或铂和/或镍和/或钴和/或银的合金制成。这些金属不仅是贵金属，它们还属于用作接触元件时特别有利的贵金属(precious metal)组。尤其提高了针对由环境中的侵蚀性物质而导致的腐蚀的抵抗力。这种侵蚀性物质例如由于存在于车辆箱中的燃料而在车辆箱中经常存在。
在有利的实施方式中，液位传感器还具有浮子元件。浮子元件在被引入到车辆箱的流体中漂浮。尤其是，浮子元件构型成使得它总是留在被引入的流体的表面上。浮子元件尤其通过杠杆机构与滑触头元件耦合。因此，当浮子元件由于车辆箱中的流体的量更大或更小而改变其位置时，滑触头元件可沿着滑轨运动。由于由此引起滑轨和滑触头元件之间电阻的改变，可以求得车辆箱的液位。
接触元件有利地是第一接触指的涂层或安置在第一接触指上的接触体，该接触体具有朝向滑轨拱曲的接触面。接触体优选为铆钉。可选地或附加地，接触元件构造为第一接触指上的附聚材料或块。由此实现，接触元件可以在滑轨和第一接触指之间建立电接触，同时使为制造接触元件所要使用的材料量最小化。
在一个有利的实施方式中规定，第一接触指和第二接触指平行于滑触头元件的纵轴线延伸。滑触头元件尤其长形地成型并且具有纵轴线，该纵轴线是这样的轴线：滑触头元件沿着该轴线具有最大尺寸。接触指优选也是细长地构造并且全部平行于所述纵轴线延伸。通过这样的布置，可以实现一个第一接触指与一个第二接触指相邻地设置。也可以实现两个第一接触指或两个第二接触指彼此相邻地布置。在任何情况下设置，在两个相邻的接触指之间存在垂直于所述纵轴线测量的间距。该间距小于第一接触指或第二接触指的也垂直于所述纵轴测量的尺寸。尤其是，垂直于纵轴线的尺寸在沿着纵轴线的整个延伸尺度上是恒定的。通过这种构型确保第一接触指和第二接触指的接触部位彼此靠近地布置。因此可以使用于制造第一接触指和第二接触指所需的材料量最小化，从而使制造成本最小化。
第一接触指和/或第二接触指有利地构造为弹簧元件。因此，尤其通过作为弹簧元件的作用可以实现，附加接触元件压抵滑轨，其中，第一接触指的弹性复位力确保接触元件对滑轨的挤压力建立安全可靠的电接触。同样，有利地，第二接触指的先前描述的凸形成型的区域被第二接触指的弹性复位力安全可靠地挤压到滑轨上，由此又建立可靠的电接触。
有利地，为每个滑触头元件配属有自己的滑轨。因此，存在导体轨和滑触头元件的至少一个组合。还特别有利地设置，液位传感器具有两个或更多个尤其彼此平行地布置的滑触头元件。如之前已经说明的那样，每个滑触头元件具有纵轴线，其中，所述纵轴线有利地彼此平行地定向。同样设置，存在至少两个滑轨，其中，每个滑触头元件与自己的一个滑轨电接触。所述多个滑触头元件特别优选一件式构成。通过使用多个滑触头元件和多个滑轨实现了冗余，使得液位传感器可以安全可靠地显示车辆箱的液位。
最后，本发明涉及一种车辆箱。该车辆箱包括如上所述的液位传感器。车辆箱尤其是车辆的燃料箱。通过滑触头元件的上述构型在此确保，即使在车辆料的腐蚀环境中也可以在滑触头元件和滑轨之间实现安全可靠的电接触。因此，车辆箱一方面具有长的使用寿命，另一方面具有安全可靠的功能方式。
滑触头元件有利地固定在杠杆臂上。杠杆臂可运动，尤其可旋转。此外，浮子与杠杆臂机械地耦合。因此，浮子的运动可以导致杠杆臂的运动，其中，杠杆臂将该运动转换成滑触头元件的运动。因此，滑触头元件优选实施沿圆弧轨道的运动。因此，滑轨有利地构造成弧形。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明的实施例。附图中是：
图1具有根据本发明实施例的液位传感器的车辆箱的示意图，
图2根据本发明实施例的液位传感器的滑触头元件的示意图，和
图3根据本发明另一实施例的液位传感器的滑触头元件的示意图。
具体实施方式
图1示意性地示出了车辆箱2，在该车辆箱中可接收流体10，尤其是车辆的燃料。车辆箱2具有根据本发明实施例的液位传感器1。此外，车辆箱具有流入口11和出口12。
液位传感器1具有滑轨4和滑触头元件3。在此，滑触头元件3接触滑轨4，使得在滑轨4的端部和滑触头元件3之间可测量到电阻R。滑触头元件3可沿着滑轨4运动，使得电阻R是可变的。在此设置，滑触头元件3通过杠杆机构13与浮动元件8连接，该杠杆机构围绕转动支点14支承。浮子元件8漂浮在安置于车辆箱2内部的流体10的表面上。因此，当车辆箱2中的液位改变时，浮子元件8可以使滑触头元件3沿着滑轨4运动。这导致所述电阻R改变，从而可以基于电阻识别车辆箱2的当前液位。为了与滑轨4电接触，滑触头元件3具有至少一个第一接触指5和至少一个第二接触指6。第二接触指6直接接触滑轨4，而第一接触指5通过附加接触元件7接触滑轨4。
滑触头元件3尤其在图2中示出。因此设置，滑触头元件3具有纵轴线100，滑触头元件3沿着该纵轴线延伸。纵轴线100是这样的轴线：滑触头元件沿着该轴线具有最大延伸尺度。举例示出了一个第一接触指5和两个第二接触指6。所有这些接触指5,6平行于纵轴线100延伸并且尤其构造为弹簧元件。在第一接触指5和第二接触指6的端部上设置有接触面，用于接触滑轨4。此外存在载体区段15，第一接触指5和第二接触指6一体地构造在该载体区段上。如上所述，第一接触指5具有附加接触元件7。第二接触指6具有凸形成型的区域9，其中，凸形成型的区域9和接触元件7关于纵轴线100而言处于相同的高度上。由此确保，凸形成型的区域9以及接触元件7都能够安全可靠地接触滑轨4。在一个替代方案中，这些间距也可以是不同的，以产生不同的接触力，由此可以减少磨损。
第一接触指5和第二接触指6具有垂直于纵轴线100的尺寸Y，该尺寸尤其对于所有接触指5,6是相同的。相邻的接触指5,6，即第一接触指5和第二接触指6之一以及两个第二接触指6分别具有相对彼此的间距X，该间距X小于先前说明的尺寸Y。因此实现了各个接触指5,6彼此靠近地布置，以便由此使在制造第一接触指5和第二接触指6时的材料耗费最小化。尤其是，通过冲裁掉接触指5,6之间的区域来进行制造，从而通过所说明的小的间距X使产生的废料量最小化。
通过第一接触指5和第二接触指6构造为沿着纵轴线100延伸的指，可以实现，接触元件7和凸形成型的区域9通过第一接触指5和第二接触指6的弹性复位力而压到滑轨4上。该压紧力或挤压力使得能够实现安全可靠的电接触。
为了进一步改善电接触，设置，接触元件7由比第二接触指6更贵的金属合金制成。第二接触指6尤其由与第一接触指5相同的材料制成，因为尤其设置，第一接触指5和第二接触指6一体地构造。
通过用比第二接触指6更贵的金属合金制造接触元件7可以实现，接触元件7在滑轨4和滑触头元件3之间建立安全可靠的电连接。尤其可以实现该连接对腐蚀的耐抗性。同时，通过使更贵且因此更费成本的金属合金仅限于接触元件7可以实现，可以简单且成本有利地制造其他的滑触头元件3。此外，通过第二接触指6还实现了在与滑轨4的接触方面的冗余。
例如，接触元件7可以由包含金和/或钯和/或铂和/或镍和/或钴和/或银组分的合金制成。第一接触指5和/或第二接触指6尤其由不那么贵重的合金或不那么贵的金属制成，有利地使得所述组分的含量较低。
图3示意性示出滑触头元件3的另一实施例。在该实施例中尤其设置，如上所述存在两个滑触头元件3。滑触头元件3中的每一个与自己的一个滑轨4接触，从而得到液位传感器1的冗余。这导致对车辆箱2的液位的安全可靠的检测和显示。尤其设置，每个滑触头元件3分别与一个滑轨接触。
Claims (15)
1.车辆箱(2)的液位传感器(1)，具有可变的电阻，所述电阻包括至少一个滑轨(4)和与所述滑轨(4)电接触的滑触头元件(3)，其中，所述滑触头元件(3)为了与所述滑轨(4)电接触而具有至少一个第一接触指(5)和至少一个第二接触指(6)，其中，所述滑触头元件(3)能够沿所述滑轨(4)运动，其特征在于，所述第二接触指(6)具有直接电接触所述滑轨(4)并且一体地成型在所述第二接触指(6)上的接触区段(9)，并且，在第一接触指(5)上设置用于电接触所述滑轨(4)的附加接触元件(7)，其中，所述附加接触元件(7)用比所述第二接触指(6)更贵的金属或更贵的金属合金制成。
2.根据权利要求1所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述接触区段(9)朝向滑轨突出或伸出并且凸形或弧形地成型。
3.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述滑触头元件(3)具有载体区段(15)，所述至少一个第一接触指(5)和所述至少一个第二接触指(6)尤其一体地设置或构造在所述载体区段上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述载体区段(15)是能导电的和/或是板材冲压件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述滑触头元件(3)具有唯一一个第一接触指(5)和两个第二接触指(6)。
6.根据前述权利要求之一所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述滑轨是导体轨或电阻轨。
7.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，具有两个滑轨(4)和分别用于接触所述两个滑轨(4)之一的各一个滑触头元件(3)，其中，所述两个滑触头元件(3)具有共同的载体区段(15)，所述两个滑触头元件(3)尤其一体式地构造在所述载体区段上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述第一接触指(5)、所述第二接触指(6)和所述载体区段(15)由相同的材料制成，尤其由钢或不锈钢制成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述接触元件(7)由包含金和/或钯和/或铂和/或银和/或镍的合金制成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述接触元件(7)是所述第一接触指(5)的涂层或是固定在第一接触指(5)上的接触体，尤其是铆钉，所述接触体具有朝向所述滑轨(4)拱曲的接触面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述第一接触指(5)和所述第二接触指(6)平行于所述滑触头元件(3)的纵轴线(100)延伸，其中，尤其是两个相邻的第一接触指(5)或两个相邻的第二接触指(6)或相邻的第一接触指(5)和第二接触指(6)分别具有垂直于纵轴线(100)的间距(X)，该间距小于第一接触指(5)或第二接触指(6)的垂直于纵轴线(100)的尺寸(Y)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，所述第一接触指(5)和/或所述第二接触指(6)构造为弹簧元件。
13.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，至少每个滑触头元件(3)与一个自己的滑轨(4)电接触，其中，尤其设置至少两个滑轨(4)和至少两个滑触头元件(3)，其中，尤其每个滑触头元件(3)与一个单独的滑轨(4)电接触，并且，尤其所述滑触头元件(3)尤其彼此平行地布置和/或尤其一体地构造。
14.根据前述权利要求中任一项所述的液位传感器(1)，其特征在于，设置有浮子元件(8)用于漂浮在被引入到所述车辆箱(2)中的流体中，其中，所述浮子元件(8)与所述滑触头元件(3)耦合，以使所述滑触头元件(3)沿着所述滑轨(4)运动。
15.车辆箱(2)，包括根据前述权利要求之一所述的液位传感器(1)。
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