DE102007021027A1

DE102007021027A1 - Signalgeber für einen Füllstandssensor

Info

Publication number: DE102007021027A1
Application number: DE102007021027A
Authority: DE
Inventors: Hans-Guenter Benner; Bernd Pauer
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2008-11-06
Also published as: BRPI0810712A2; WO2008135324A1; BRPI0810712B1; CN101675323A; JP2010526309A; MX2009011833A; EP2059774B1; BRPI0810712B8; CN101675323B; US8284064B2; RU2009144982A; KR101443417B1; JP5044693B2; RU2430337C2; KR20100017535A; WO2008135324A8; EP2059774A1; US20100090842A1

Abstract

Ein Signalgeber (8) für einen Füllstandssensor (2) hat zwei einstückig mit einem Halter (12) und mit Federelementen (15, 15') gefertigte Schleifkontakte (10, 10'). Dies führt zu besonders geringen Fertigungskosten des Signalgebers (8). Die Schleifkontakte (10, 10') sind auf Federzungen (18, 18') angeordnet und über eine Brücke (17) miteinander verbunden. Damit sind die Federzungen (18, 18') und die Federelemente (15, 15') in Reihe angeordnet und ermöglichen eine besonders gleichmäßige Vorspannung der Schleifkontakte (10, 10') gegen Schleifbahnen (9, 9') des Signalgebers (8).

Description

Die Erfindung betrifft einen Signalgeber für einen Füllstandssensor eines Behälters eines Kraftfahrzeuges zur Erzeugung von elektrischen Signalen in Abhängigkeit eines Schwenkwinkels eines einen Schwimmer tragenden Hebelarms des Füllstandssensors mit einem zur Befestigung an einer vertikalen Wandung im Behälter vorgesehenen, Schleifbahnen aufweisenden Träger, mit an dem Hebelarm angeordneten Schleifkontakten, mit einem Federelement zur Vorspannung der Schleifkontakte gegen die Schleifbahnen und mit einem Halter zur Halterung des Federelementes an dem Hebelarm, wobei zwei Schleifkontakte jeweils auf einzelnen Federzungen und voneinander beabstandet auf einer gemeinsamen Brücke angeordnet sind.
Solche Signalgeber werden insbesondere zur Ermittelung von Füllständen an Kraftstoff in Kraftstoffbehältern heutiger Kraftfahrzeuge eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. In der Regel überbrücken zwei Schleifkontakte zwei Schleifbahnen des Signalgebers, so dass der Anschluss von weiterführenden elektrischen Leitungen ausschließlich an feststehenden Bauteilen erfolgen kann. Bei den bekannten Signalgebern ist die Brücke beweglich in dem Hebelarm gehalten. Das Federelement ist ebenfalls in dem Hebelarm gehalten und spannt die Brücke mittig vor. Die bewegliche Halterung der Brücke und das Federelement ermöglichen einen Kippausgleich der beiden Schleifkontakte zueinander. Hierdurch wird sichergestellt, dass die beiden Federkontakte jeweils mit derselben Kraft gegen die jeweilige Schleifbahn vorgespannt sind. Die Gesamtvorspannkraft der Schleifkontakte gegen die Schleifbahnen wird durch die in Reihe angeordneten Federzungen mit dem Federelement festlegt. Nachteilig bei dem bekannten Signalgeber ist jedoch, dass er aus sehr vielen zu montierenden Bauteilen besteht und daher sehr aufwändig zu fertigen ist.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Signalgeber der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass er besonders einfach zu fertigen ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Halter, das Federelement, die Brücke und die Schleifkontakte mit den Federzungen einstückig gefertigt sind.
Durch diese Gestaltung wird die Anzahl der zu montierenden Bauteile des erfindungsgemäßen Signalgebers besonders gering gehalten. Hierdurch lässt sich der erfindungsgemäße Signalgeber besonders einfach fertigen. Da der erfindungsgemäße Signalgeber wie der bekannte Signalgeber mit dem Federelement und den Federzungen zwei in Reihe angeordnete Federungen aufweist, wird ein Abheben der Schleifkontakte von den Schleifbahnen bei im Kraftfahrzeug häufig vorhandenen Vibrationen zuverlässig vermieden. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass beispielsweise durch die Vibrationen oder ein Verschwenken des Hebelarms hervorgerufene Relativbewegungen zwischen mehreren Bauteilen dank der Einstückigkeit der Bauteile vermieden werden. Solche Relativbewegungen erzeugen unerwünschten Verschleiß und Reibung.
Der Kippausgleich der Schleifkontakte gestaltet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn das Federelement über einen quer zur Brücke angeordneten Querbalken mit der Brücke verbunden ist.
Die einstückige Fertigung der Bauteile des erfindungsgemäßen Signalgebers gestaltet sich besonders einfach, wenn der Halter, das Federelement und die Schleifkontakte mit den Federzungen aus einem Federblech ausgestanzt oder ausgeschnitten sind.
Der Querbalken könnte beispielsweise mittig an der Brücke angelenkt sein. Eine besonders gleichmäßige Vorspannung der Schleifkontakte gegen die Schleifbahnen lässt sich jedoch einfach erreichen, wenn der Querbalken näher an dem vom Halter entfernten Schleifkontakt an die Brücke angelenkt ist als an dem dem Halter nahen Schleifkontakt.
Eine besonders zuverlässige Vorspannung der Schleifkontakte gegen die Schleifbahnen lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sicherstellen, wenn das Federelement lang gestreckt gestaltet und parallel zu der Brücke angeordnet ist.
Zur weiteren Vereinfachung des Kippausgleichs der Schleifkontakte trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn zwei Federelemente zwischen dem Halter und dem Querbalken parallel zueinander angeordnet sind.
Eine vorgesehene Federvorspannung der Schleifkontakte gegen die Schleifbahnen lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach durch eine entsprechende Wahl der Abmessungen der Federelemente einstellen, wenn der Halter einen die beiden lang gestreckten Federelemente verbindenden Steg hat und wenn der Steg an dem Halter angelenkt ist. Bei festgelegtem Abstand des Halters zu den Schleifkontakten lassen sich die Längen der Federelemente durch die entsprechende Länge des Steges einfach variieren und damit die Federvorspannung einstellen. Insbesondere, wenn die lang gestreckten Federelemente über den Querbalken miteinander verbunden sind, wird ein verwindungssteifer Rahmen erzeugt, welcher zur Vergleichmäßigung der Vorspannung der Schleifkontakte gegen die Schleifbahnen beiträgt.
Die Fertigung der Schleifkontakte mit den Federzungen und den Federelementen aus einem Federblech gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn in einer Draufsicht auf die Schleifkontakte einer der Schleifkontakte zwischen den Federelementen angeordnet ist.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 einen Füllstandssensor mit einem erfindungsgemäßen Signalgeber,
2 stark vergrößert einen Teilschnitt durch den Füllstandssensor aus 1 entlang der Linie II-II.
1 zeigt einen in einer senkrechten Wandung 1 innerhalb eines Kraftstoffbehälters montierten Füllstandssensor 2. Der Füllstandssensor 2 hat einen an einem Hebelarm 3 befestigten Schwimmer 4. Der Schwimmer 4 folgt einem nicht dargestellten Füllstand an Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter und verschwenkt dabei den Hebelarm 3. Der Hebelarm 3 ist mit einem aus Kunststoff gefertigten Bügel 5 an einem Träger 6 schwenkbar gelagert und hat einen an dem Bügel 5 befestigten Hebeldraht 7 zur Halterung des Schwimmers 4. Der Schwenkwinkel des Hebelarms 3 wird von einem als Potentiometer ausgebildeten Signalgeber 8 erfasst und in elektrische Signale umgesetzt. Der Signalgeber 8 hat zwei auf dem Träger 6 angeordnete Schleifbahnen 9, 9' und zwei an dem Bügel 5 befestigte und elektrisch miteinander verbundene Schleifkontakte 10, 10' zur Überbrückung der Schleifbahnen 9, 9'. Damit fallen die dem Füllstand an Kraftstoff entsprechenden elektrischen Signale an dem Träger 6 und damit an einem feststehenden Bauteil des Füllstandssensors 2 an. Der Hebelarm 3 hat eine Lagerung in dem Träger 6 mit senkrecht zur Zeichenebene verlaufender Lagerachse 11.
2 zeigt stark vergrößert in einer Schnittdarstellung durch den Füllstandssensor 2 aus 1 entlang der Linie II- II wesentliche Bauteile des Signalgebers 8. Die Schleifkontakte 10, 10' sind mit einem Halter 12 verbunden. Der Halter 12 ist in einer Ausnehmung 13 des Bügels 5 verrastet und über einen abgewinkelten Steg 14 mit zwei lang gestreckten Federelementen 15, 15' verbunden. Die dem Steg 14 abgewandten Enden der Federelemente 15, 15' sind über einen Querbalken 16 untereinander und mit einer Brücke 17 der Schleifkontakte 10, 10' verbunden. Die beiden lang gestreckten Federelemente 15, 15' sind parallel zu der Brücke 17 angeordnet. Die Schleifkontakte 10, 10' sind über Federzungen 18, 18' an der Brücke 17 angelenkt. Der Halter 12, der Steg 14, die lang gestreckten Federelemente 15, 15', der Querbalken 16, die Brücke 17, die Federzungen 18, 18' und die Schleifkontakte 10, 10' sind einstückig aus einem Federblech durch Ausschneiden und Biegen gefertigt. Hierfür sind die lang gestreckten Federelemente 15, 15' weiter voneinander beabstandet als die Schleifkontakte 10, 10' mit den Federzungen 18, 18' breit sind. Die lang gestreckten Federelemente 15, 15' bilden mit dem Steg 14 und dem Querbalken 16 einen Rahmen, welcher die beiden Schleifkontakte 10, 10' gemeinsam gegen die Schleifbahnen 9, 9' vorspannt und einen Kippausgleich zwischen den Schleifkontakten 10, 10' ermöglicht. Damit wird sichergestellt, dass die beiden Schleifkontakte 10, 10' jeweils mit derselben Kraft gegen die Schleifbahnen 9, 9' vorgespannt sind. Die Federzungen 18, 18' und die mit ihnen in Reihe angeordneten Federelemente 15, 15' erzeugen eine Vorspannung der Schleifkontakte 10, 10' gegen die Schleifbahnen 9, 9'. Der Querbalken 16 ist näher an dem dem Halter 12 entfernten Schleifkontakt 10' an der Brücke 17 angelenkt als an dem dem Halter 12 nahen Schleifkontakt 10, was zusätzlich zum Kippausgleich beiträgt.

1: Wandung
2: Füllstandssensor
3: Hebelarm
4: Schwimmer
5: Bügel
6: Träger
7: Hebeldraht
8: Signalgeber
9: Schleifbahn
10: Schleifkontakt
11: Lagerachse
12: Halter
13: Ausnehmung
14: Steg
15: Federelement
16: Querbalken
17: Brücke
18: Federzunge

Claims

Signalgeber für einen Füllstandssensor eines Behälters eines Kraftfahrzeuges zur Erzeugung von elektrischen Signalen in Abhängigkeit eines Schwenkwinkels eines einen Schwimmer tragenden Hebelarms des Füllstandssensors mit einem zur Befestigung an einer vertikalen Wandung im Behälter vorgesehenen, Schleifbahnen aufweisenden Träger, mit an dem Hebelarm angeordneten Schleifkontakten, mit einem Federelement zur Vorspannung der Schleifkontakte gegen die Schleifbahnen und mit einem Halter zur Halterung des Federelementes an dem Hebelarm, wobei zwei Schleifkontakte jeweils auf einzelnen Federzungen und voneinander beabstandet auf einer gemeinsamen Brücke angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (12), das Federelement (15, 15'), die Brücke (17) und die Schleifkontakte (10, 10') mit den Federzungen (18, 18') einstückig gefertigt sind.
Signalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (15, 15') über einen quer zur Brücke (17) angeordneten Querbalken (16) mit der Brücke (17) verbunden ist.
Signalgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (12) , das Federelement (15, 15') und die Schleifkontakte (10, 10') mit den Federzungen (18, 18') aus einem Federblech ausgestanzt oder ausgeschnitten sind.
Signalgeber nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querbalken (16) näher an dem vom Halter (12) entfernten Schleifkontakt (10') an die Brücke (17) angelenkt ist als an dem dem Halter (12) nahen Schleifkontakt (10).
Signalgeber nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (15, 15') lang gestreckt gestaltet und parallel zu der Brücke (17) angeordnet ist.
Signalgeber nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Federelemente (15, 15') zwischen dem Halter (12) und dem Querbalken (16) parallel zueinander angeordnet sind.
Signalgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (12) einen die beiden lang gestreckten Federelemente (15, 15') verbindenden Steg (14) hat und dass der Steg (14) an dem Halter (12) angelenkt ist.
Signalgeber nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Draufsicht auf die Schleifkontakte (10, 10') einer der Schleifkontakte (10) zwischen den Federelementen (15, 15') angeordnet ist.