CN204128641U - 一种车用燃油箱油位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车用燃油箱油位传感器，包括定子和转子，所述定子为筒状体，所述转子的一端伸入所述定子内且与所述定子转动配合，所述定子的内壁上设置有霍尔元件，所述转子上设置有与所述霍尔元件同圆周布设的第一磁铁，所述转子上安装有连接杆，所述连接杆远离转子的一端设置有浮子。该油位传感器高效、低成本、寿命长，且可靠性和安全性更切合汽车工作特征与需求特征，便于推广应用。

Description

一种车用燃油箱油位传感器

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及一种车用燃油箱油位传感器。

背景技术

在汽车使用中，燃油箱中油量的多少是驾驶者必须关注的信息之一，这一信息通常由设于燃油箱中油位感测器、外置电子信号处理及设于驾驶内的油量显示仪表等构成的装置所提供的。这一装置的关键为油位传感器及其工作原理。

目前实用中燃油箱油位传感器从原理角度主要有两类，一类是以电位器为主要原件，分滑动变阻式与厚薄电阻式，其原理在于：浮子随油面升降而运动，从而通过与其相连的杠杆带动电位器的动片转动而获取不同的电阻，继而通过一定的电路输出与油面高低相对应的电压以接入仪表，此类装置的优点在于：结构简易，制造成本低。而问题在于：由于为接触式，在频繁相对运动下，易于对电阻体产生机械摩损，从而发生接触不良，导致短路、断路。另一类则以一定数量的等值电阻与近于同数量的舌簧管及磁浮子为主要元件，其结构原理为：将按一定规则相接为条形排列的一组电阻、舌簧管置于一封闭的细长管内，管外套装可沿其上下移动的磁浮子，当磁浮子随油位移至相应位置时，在磁场力的作用下使管内同位置的舌簧管闭合，从而在电路中取得与油面高度对应的电阻。此类装置的不足之处在于：电路中的电阻值呈阶梯性变化，级差为单只电阻值，测试的精度与分辨率决定于电阻与舌簧管的个数，通常需设取数十个等值电阻元件与等效舌簧管，因此，由此原理构成的系统不仅不能以连续方式反映油面的变化，且在材料、加工、检验方面均致成本增高。另外在液位传感器领域尚有电容结构形成，其原理在于：利用液位变化改变电容极间介质介电常数，从而建立电容量与液位高低的对应关系，此类传感器目前主要在超低温液位测量中应用，而在动态特征突出的汽车上极少应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种车用燃油箱油位传感器。该油位传感器高效、低成本、寿命长，且可靠性和安全性更切合汽车工作特征与需求特征，便于推广应用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：包括定子和转子，所述定子为筒状体，所述转子的一端伸入所述定子内且与所述定子转动配合，所述定子的内壁上设置有霍尔元件，所述转子上设置有与所述霍尔元件同圆周布设的第一磁铁，所述转子上安装有连接杆，所述连接杆远离转子的一端设置有浮子。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述转子上设置有与所述霍尔元件同圆周布设的第二磁铁，所述霍尔元件位于第一磁铁和第二磁铁之间，所述第一磁铁和第二磁铁的同名磁极相对。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述转子上设置有用于安装所述第一磁铁的第一嵌磁凸台和用于安装所述第二磁铁的第二嵌磁凸台，所述定子的内壁上设置有用于与第一嵌磁凸台相配合以限制转子顺时针转动极限角度的第一限位凸台和用于与第二嵌磁凸台相配合以限制转子逆时针转动极限角度的第二限位凸台。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子的内壁上设置有薄壁凸台，所述薄壁凸台上开设有通向定子外部的嵌槽，所述霍尔元件安装在所述嵌槽内。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子的外顶部为平台状，所述定子的外顶部设置有卡槽框，所述卡槽框内设置有与所述霍尔元件的引脚相接的接线板，所述接线板上连接有外接导线。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：包括用于护罩所述接线板的盖套。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述盖套为注塑件。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子的一端封闭，所述定子和转子通过连接轴相连接，所述转子与所述连接轴转动配合，所述连接轴与所述定子固定连接。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子连接有板状支架，所述板状支架与燃油箱的油箱盖连接。

上述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子和转子均为注塑件。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型引用霍尔元件及霍尔效应，直接将位移变量转化为电压变量，原理清晰、应用合理；

2、本实用新型基于霍尔元件的技术特征，使整个系统具有更高的可靠性与稳定性。

3、本实用新型基于在原理及结构方面，非接触形式的选择与设计，因而不存在对关键部件的摩擦等形式的外力作用，也不存在易现导体接触不良之处，使用寿命得以较大程度的提升。

4、本实用新型主体部分电子元件单一，且直接输出电压，后端信号处理大为简化，因此电路系统的检测与维护极为方便。

5、结构简单，部件少，形体设计合理，注塑件的选取等致加工制造成本大幅下降。

6、本实用新型在超低温霍尔元件下，定子、转子和盖套的注塑件均取材聚四氟乙烯，该油位传感器可推广应用于以低温液化气为燃料的LNG与CNG汽车上。

7、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的右视图。

图3为本实用新型转子的主视图。

图4为图3中的A-A剖视图。

图5为图3的右视图。

图6为本实用新型定子的主视图。

图7为图6中的B-B剖视图。

图8为图6的俯视图。

附图标记说明:

1—定子；            1-1—薄壁凸台；   1-2—嵌槽；

1-3—第一限位凸台；  1-4—方孔；       1-5—卡槽框；

1-6—第二限位凸台；  2—转子；         2-1—第一嵌磁凸台；

2-2—第一磁铁；      2-3—第二磁铁；   2-4—第二嵌磁凸台；

3—霍尔元件；        4—连接轴；       5—接线板；

6—盖套；            7—外接导线；     8—板状支架；

9—油箱盖；          10—接线座；      11—连接杆；

12—浮子。

具体实施方式

如图1所示的一种车用燃油箱油位传感器，包括定子1和转子2，所述定子1为筒状体，所述转子2的一端伸入所述定子1内且与所述定子1转动配合，所述定子1的内壁上设置有霍尔元件3，所述转子2上设置有与所述霍尔元件3同圆周布设的第一磁铁2-2，所述转子2上安装有连接杆11，所述连接杆11远离转子2的一端设置有浮子12。其中，所述霍尔元件3为线性霍尔元件。转子2最大圆柱面处径向设螺纹孔，用于装设连接浮子12的连接杆11。

本实施例中，优选的做法是，所述转子2上设置有与所述霍尔元件3同圆周布设的第二磁铁2-3，所述霍尔元件3位于第一磁铁2-2和第二磁铁2-3之间，所述第一磁铁2-2和第二磁铁2-3的同名磁极相对。

使用时，浮子12随燃油箱内油位的升降而呈上下摆动，通过连接杆11带动转子2同步转动，设于转子2上的第一磁铁2-2和第二磁铁2-3与设于定子1之上的霍尔元件3感应面的间距发生变化，导致霍尔元件3外加磁场强度及方向变化，已接通电源的霍尔元件3依霍尔效应，其输出端电压则与之对应变化，输出电压接入驾驶室内的与之匹配的仪表，仪表则显示出与油位对应的信息。

如图3、图4和图5所示，所述转子2上设置有用于安装所述第一磁铁2-2的第一嵌磁凸台2-1和用于安装所述第二磁铁2-3的第二嵌磁凸台2-4，所述定子1的内壁上设置有用于与第一嵌磁凸台2-1相配合以限制转子2顺时针转动极限角度的第一限位凸台1-3和用于与第二嵌磁凸台2-4相配合以限制转子2逆时针转动极限角度的第二限位凸台1-6。所述转子2为注塑件，呈阶梯形空心轴状体。所述第一磁铁2-2和第二磁铁2-3均为六面体分别压注于第一嵌磁凸台2-1和第二嵌磁凸台2-4中，所述第一磁铁2-2顶面与主侧面外露于第一嵌磁凸台2-1，所述第二磁铁2-3顶面与主侧面外露于第二嵌磁凸台2-4。

如图6、图7和图8所示，所述定子1的内壁上设置有薄壁凸台1-1，所述薄壁凸台1-1上开设有通向定子1外部的嵌槽1-2，嵌槽1-2形状与霍尔元件3外形相对应，所述霍尔元件3安装在所述嵌槽1-2内。

如图6和图7所示，所述定子1的外顶部为平台状，所述定子1的外顶部设置有卡槽框1-5，所述卡槽框1-5内设置有与所述霍尔元件3的引脚相接的接线板5，所述接线板5上连接有外接导线7。本实施例中，所述外接导线7与设置在燃油箱的油箱盖9上的接线座10相接。

如图1和图2所示，该车用燃油箱油位传感器包括用于护罩所述接线板5的盖套6。所述盖套6为注塑件，其作用在于护罩接线板5及规整外接导线7，盖套6通过螺钉固连于定子1上方的平台处。

如图1和图7所示，所述定子1的一端封闭，所述定子1和转子2通过连接轴4相连接，所述转子2与所述连接轴4转动配合，所述连接轴4与所述定子1固定连接。

如图1和图2所示，所述定子1连接有板状支架8，所述板状支架8与燃油箱的油箱盖9连接。

本实施例中，所述连接轴4取材为非铁质，主部为光轴，用以以间隙配合方式安装转子2，中部断面为四方形，以伸入定子1的方孔1-4进而固定安装定子1及与板状支架8的固连，端部螺纹用于装合紧固。所述板状支架8的下端设方形孔，以通过连接轴4安装定子1与转子2，上端连接油箱盖9，板状支架8的空间形状设计取决于油箱的结构，以装设后使浮子12近于油箱前后向之中部位为原则，其目的在于尽可能地减小汽车处于纵向坡道位时引发的检测误差。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：包括定子(1)和转子(2)，所述定子(1)为筒状体，所述转子(2)的一端伸入所述定子(1)内且与所述定子(1)转动配合，所述定子(1)的内壁上设置有霍尔元件(3)，所述转子(2)上设置有与所述霍尔元件(3)同圆周布设的第一磁铁(2-2)，所述转子(2)上安装有连接杆(11)，所述连接杆(11)远离转子(2)的一端设置有浮子(12)。

2.根据权利要求1所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述转子(2)上设置有与所述霍尔元件(3)同圆周布设的第二磁铁(2-3)，所述霍尔元件(3)位于第一磁铁(2-2)和第二磁铁(2-3)之间，所述第一磁铁(2-2)和第二磁铁(2-3)的同名磁极相对。

3.根据权利要求2所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述转子(2)上设置有用于安装所述第一磁铁(2-2)的第一嵌磁凸台(2-1)和用于安装所述第二磁铁(2-3)的第二嵌磁凸台(2-4)，所述定子(1)的内壁上设置有用于与第一嵌磁凸台(2-1)相配合以限制转子(2)顺时针转动极限角度的第一限位凸台(1-3)和用于与第二嵌磁凸台(2-4)相配合以限制转子(2)逆时针转动极限角度的第二限位凸台(1-6)。

4.根据权利要求1所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子(1)的内壁上设置有薄壁凸台(1-1)，所述薄壁凸台(1-1)上开设有通向定子(1)外部的嵌槽(1-2)，所述霍尔元件(3)安装在所述嵌槽(1-2)内。

5.根据权利要求1所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子(1)的外顶部为平台状，所述定子(1)的外顶部设置有卡槽框(1-5)，所述卡槽框(1-5)内设置有与所述霍尔元件(3)的引脚相接的接线板(5)，所述接线板(5)上连接有外接导线(7)。

6.根据权利要求5所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：包括用于护罩所述接线板(5)的盖套(6)。

7.根据权利要求6所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述盖套(6)为注塑件。

8.根据权利要求1所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子(1)的一端封闭，所述定子(1)和转子(2)通过连接轴(4)相连接，所述转子(2)与所述连接轴(4)转动配合，所述连接轴(4)与所述定子(1)固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子(1)连接有板状支架(8)，所述板状支架(8)与燃油箱的油箱盖(9)连接。

10.根据权利要求1所述的一种车用燃油箱油位传感器，其特征在于：所述定子(1)和转子(2)均为注塑件。