DE102010043307A1

DE102010043307A1 - Kontakt für eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung und Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010043307A1
Application number: DE102010043307A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Fukuhara
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2030-11-04
Also published as: JP5483277B2; CN102062627B; DE102010043307B4; JP2011099824A; US8643496B2; CN102062627A; US20110109463A1

Abstract

Es wird ein Kontakt für eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung angegeben. Der Kontakt umfasst eine Kontakthaltefeder, die in Reaktion auf eine Änderung des Fluidpegels gedreht wird. Die Kontakthaltefeder umfasst einen auskragenden Federarm mit einem nahen Ende, das an einer Halterung zu fixieren ist, und einem freien Ende, sowie weiterhin eine Kontakthalterung, die an dem freien Ende vorgesehen ist. Ein erster Kontakt und ein zweiter Kontakt sind an jeweils einer ersten Position und an einer zweiten Position an der Kontakthalterung angebracht, wobei die erste Position an einem Ende vorgesehen ist, das dem Ende gegenüberliegt, an dem die zweite Position vorgesehen ist. Die Verbindungsposition zwischen der Kontakthalterung und dem auskragenden Federarm ist derart gewählt, dass eine durch die Biegung der Kontakthaltefeder auf den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt ausgeübte Drücklast in einen vorbestimmten Bereich fällt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kontakt für eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung sowie eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung.
5 bis 7 zeigen eine herkömmliche Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung.
Eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung 1 wie in 5 bis 7 gezeigt wird in JP-A-2009-8535 angegeben. Die Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung 1 umfasst; einen Rahmen 3, der in einem Gefäß fixiert ist, das ein Fluid speichert, dessen Pegel erfasst werden soll; eine Halterung 5, die an dem Rahmen 3 gehalten wird, um sich in Reaktion auf eine Änderung des Fluidpegels in dem Gefäß zu drehen; einen Kontakt 7, der an der Halterung 5 fixiert ist; eine Widerstandsplatte 9, die fix an dem Rahmen 3 vorgesehen ist; und Ausgabeanschlüsse 11a, 11b, die ein Signal ausgeben, das den Pegel des Fluids in dem Gefäß angibt.
Wie in 5 gezeigt, ist die Halterung 5 über einen Drehzapfen 13 schwenk- und drehbar an der Rahmeneinheit 3 befestigt. Ein nahes Ende eines Schwimmerarms 15, an dessen fernem Ende ein Schwimmer angebracht ist, ist an der Halterung 5 fixiert. Die Halterung 5 dreht sich um den Drehzapfen 13 aufgrund eines Drehmoments M1 (siehe 5), das durch den auf den Schwimmer wirkenden Auftrieb auf den Schwimmerarm 15 ausgeübt wird.
Wie in 6 gezeigt, umfasst der Kontakt 7: eine Kontakthaltefeder 17, die aus einem leitenden Material ausgebildet ist und auskragend an der Halterung 5 fixiert ist, um sich zusammen mit der Halterung 5 zu drehen; und einen ersten Kontakt 18 und einen zweiten Kontakt 19, die aus einem leitenden Material ausgebildet sind und an einem freien Ende der Kontakthaltefeder 17 angebracht sind.
Wie in 7 gezeigt, umfasst die Kontakthaltefeder 17 eine erste Haltefeder 21, eine zweite Haltefeder 22 und einen Verbindungsteil 23, der die erste Haltefeder 21 und die zweite Haltefeder 22 an deren fixen Enden (nahen Enden) miteinander verbindet. An einem freien Ende (fernen Ende) der ersten Haltefeder 21 ist eine erste Position 21a vorgesehen, an welcher der erste Kontakt 18 angebracht ist. An einem freien Ende (fernen Ende) der zweiten Haltefeder 22 ist eine zweite Position 22a vorgesehen, an welcher der zweite Kontakt 19 angebracht ist.
Folglich sind die erste Haltefeder 21 und die zweite Haltefeder 22 an ihren nahen Enden für eine elektrische Leitung miteinander verbunden.
Wie in 6 gezeigt, wird die Kontakthaltefeder 17 durch den an der Halterung 5 fixierten Halteteil 23 auskragend an der Halterung 5 gehalten.
Die erste Haltefeder 21, die die Kontakthaltefeder 17 bildet, umfasst ein Paar von rechten und linken Plattenfedern 21b, 21c, die an ihren nahen Enden durch den Verbindungsteil 23 miteinander verbunden werden. Das Paar von rechten und linken Plattenfedern 21b, 21c ist an seinen freien Enden miteinander verbunden. Und die erste Position 21a ist an einem Übergang 21d vorgesehen, an dem das Paar von rechten und linken Plattenfedern 21b, 21c miteinander verbunden sind. Die erste Haltefeder 21 funktioniert als ein einzelner Ausleger, wenn eine Biegelast auf die erste Position 21a an dem freien Ende ausgeübt wird.
Wie in 7 und 8 gezeigt, funktioniert jede der Plattenfedern 21b, 21c, die die erste Haltfeder 21 bilden, als ein Ausleger mit einem gleichmäßigen, rechteckigen Querschnitt, dessen Breite und Höhe jeweils durch „b” und „h” wiedergegeben werden und dessen Länge durch „L2” wiedergegeben wird.
Die zweite Haltefeder 22 weist eine ähnliche Konfiguration auf wie die erste Haltefeder 21. Die zweite Haltefeder 22 umfasst ein Paar von rechten und linken Plattenfedern 22b, 22c, die an ihren nahen Eden durch den Verbindungsteil 23 miteinander verbunden werden. Das Paar von rechten und linken Plattenfedern 22b, 22c ist an seinen freien Enden miteinander verbunden. Und die zweite Position 22a ist an einem Übergang 22d vorgesehen, an dem das Paar von rechten und linken Plattenfedern 22b, 22c miteinander verbunden ist. Die zweite Haltefeder 21 funktioniert als ein einzelner Ausleger, wenn eine Biegelast auf die zweite Position 22a an dem freien Ende ausgeübt wird.
Wie in 7 und 8 gezeigt, funktioniert jede der Plattenfedern 22b, 22c, die die zweite Haltefeder 22 bilden, als ein Ausleger mit einem gleichmäßigen, rechteckigen Querschnitt, dessen Breite und Höhe jeweils durch „b” und „h” angegeben werden und dessen Lägen durch „L1” wiedergegeben wird.
Wie in 6 und 7 gezeigt, umfasst die Widerstandsplatte 9 einen ersten Gleitwiderstand 25 und einen zweiten Gleitwiderstand 26, die fix an der Widerstandsplatte 9 angebracht sind.
Der erste Gleitwiderstand 25 ist an der Widerstandsplatte 9 angebracht, sodass der erste Kontakt 18 durch die Kontakthaltefeder 17 in einen Druckkontakt mit dem ersten Gleitwiderstand 25 gebracht wird, wenn das freie Ende der Kontakthaltefeder 17 wie in 6 gezeigt in einen Zustand versetzt wird, in dem ihr freies Ende in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung gebogen wird (genauer gesagt, wird das freie Ende der ersten Haltefeder 21 in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung gebogen). Außerdem ist der erste Gleitwiderstand 25 bogenförmig ausgebildet, sodass der erste Kontakt 18 auf ihm gleiten kann, wenn sich die Halterung 5 dreht.
Weiterhin ist der zweite Gleitwiderstand 26 an der Widerstandsplatte 9 befestigt, sodass der zweite Kontakt 19 in einen Druckkontakt mit dem zweiten Gleitwiderstand 26 gebracht wird, wenn die Kontakthaltefeder 17 wie in 6 gezeigt in einen Zustand versetzt wird, in dem ihr freies Ende in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung gebogen wird (genau gesagt, wird das freie Ende der zweiten Haltefeder 22 in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung gebogen). Außerdem ist der zweite Gleitwiderstand 26 bogenförmig ausgebildet, sodass der zweite Kontakt 19 auf ihm gleiten kann, wenn sich die Halterung 5 dreht.
Eine Endseite des Gleitwiderstands 25 ist elektrisch mit dem Ausgabeanschluss 11a verbunden. Außerdem ist eine Endseite des zweiten Gleitwiderstands 26 elektrisch mit dem Ausgabeanschluss 11b verbunden.
Der Kontakt 7 verbindet den Kontaktteil des ersten Kontakts 18 elektrisch mit dem ersten Gleitwiderstand 25 und den Kontaktteil des zweiten Kontakts 19 mit dem zweiten Gleitwiderstand 26 jeweils über die Kontakthaltefeder 17. Folglich sind der ersten Gleitwiderstand 25 und der zweite Gleitwiderstand 26 elektrisch an den Verbindungsteilen miteinander verbunden, die durch den Kontakt 7 kontaktiert werden.
Wenn sich mit anderen Worten in der Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung 1 die Halterung 5 in Reaktion auf eine Änderung in dem Pegel des Fluids in dem Gefäß dreht, werden die Kontaktpositionen des Kontakts 7 mit dem ersten Gleitwiderstands 25 und dem zweiten Gleitwiderstands 26 durch die Änderung in dem Flluidpegel verändert, wodurch der Widerstandswert zwischen den Ausgangsanschlüssen 11a, 11b verändert wird. Die Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung 1 nutzt also den Widerstandswert zwischen den Ausgangsanschlüssen 11a, 11b als ein Signal, das den Pegel des Fluids in dem Gefäß angibt.
9 zeigt einen Ausleger 28, dessen Länge durch „L” wiedergegeben wird und der ein Grundmodell für den Entwurf des Kontakts 7 darstellt.
Es soll hier angenommen werden, dass der Ausleger 28 einen gleichmäßigen Querschnitt aufweist, dessen Breite und Höhe jeweils durch „b” und „h” wiedergegeben werden und dessen Young-Modulus durch „E” wiedergegeben wird.
Das zweite Moment I der Fläche des Auslegers 28 wird durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt. I = bh³/12 (1)
Die Beziehung zwischen y und W wird durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt, wobei eine Biegung y an einem freien Ende des Auslegers 28 durch eine Drücklast W erzeugt wird, unter der die Gleitwiderstände 25, 26 in einen Druckkontakt mit dem freien Ende gebracht werden. y = WL³/(3EI) (2)
Wenn die Gleichung (1) in die Gleichung (2) eingesetzt wird, wird die auf das freie Ende ausgeübte Last W durch die folgende Gleichung (3) ausgedrückt: W = yEbh³/(4L3) (3)
Weil das Paar von rechten und linken Plattenfedern 21b, 21c in der ersten Haltefeder 21 und der zweiten Haltefeder 22 einfache Balken sind, deren Breite und Höhe jeweils b und c sind, wird eine Last W1, unter der die Biegung y in der ersten Position 21a der ersten Haltefeder 21 erzeugt wird, zu dem Zweifachen der Last, die durch die vorstehende Gleichung (3) erhalten wird, und wird wie folgt ausgedrückt: W1 = 2{yEbh³/[4(L2)³]} = yEbh³/{2(L2)³} (4)
Entsprechend wird eine Last W2, unter der die Biegung y in der zweiten Position 22a der zweiten Haltefeder 22 erzeugt wird, wie folgt ausgedrückt: W2 = yEbh³/{2(L1)³} (5)
Wenn der Kontakt 7 entworfen wird, müssen die folgenden Bedingungen (a) und (b) erfüllt werden.

(a) Um eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den Gleitwiderständen 25, 26 und der Kontakthaltefeder 17 sicherzustellen, wird in der ersten Haltefeder 21 und der zweiten Haltefeder 22 die aus dem Druckkontakt mit den entsprechenden Gleitwiderständen 25, 26 resultierende Biegung y auf eine bestimmte Größe oder mehr gesetzt.
(b) Die Schnittgrößen b und h und die Längen L1, L2 der ersten Haltefeder 21 und der zweiten Haltefeder 22 sind derart gesetzt, dass sie sicherstellen, dass die Last W, die die unter (a) gesetzte Biegung y erzeugt, auf die erste Haltefeder 21 und die zweite Haltefeder 22 ausgeübt wird, und dass die erste und die zweite Haltefeder 21, 22 eine Stärke aufweisen, die beständig gegenüber den von außen einwirkenden Vibrationen ist.

In dem Kontakt 7 von JP-A-2009-8535 sind jedoch wie in 7 gezeigt der erste Kontakt 18 und der zweite Kontakt 19 derart ausgebildet, dass sie jeweils durch eigens vorgesehene Haltefedern 21, 22 gehalten werden. Wenn also die Schnittgrößen und die Länge L1 der weiter innen angeordneten zweiten Haltefeder 22 die oben genannten Bedingungen (a) und (b) erfüllen, muss die erste Haltefeder 21, die um die zweite Haltefeder 22 herum angeordnet ist, eine größere Größe aufweisen als die zweite Haltefeder 22, sodass der Kontakt 7 vergrößert und dementsprechend die Größe der Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung 1 vergrößert ist.
Und weil in dem Kontakt 7 von JP-A-2009-8535 der erste Kontakt 18 und der zweite Kontakt 19 jeweils einzeln durch die jeweils eigens vorgesehenen entsprechenden Haltefedern 21, 22 gehalten werden, werden die Lasten W1, W2 (siehe die weiter oben angegebenen Gleichungen (4), (5)), unter denen die Biegung y an den freien Enden der Haltefedern 21, 22 erzeugt wird, jeweils vollständig zu Drucklasten, die auf die Kontakte 18, 19 ausgeübt werden, sodass die auf die entsprechenden Kontakte 18, 19 ausgeübten Drucklasten zu hoch werden. Weil dadurch der durch das Gleiten der Kontakte verursachte Verschleiß verstärkt wird, ist die Lebensdauer der Kontakte verkürzt, was wiederum zu dem Problem führt, dass es schwierig ist, die Beständigkeit der Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung 1 zu verbessern.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorstehend geschilderten Probleme zu lösen und insbesondere einen Kontakt für eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung, mit dem die Größe der Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung reduziert werden kann und die Beständigkeit derselben verbessert werden kann, sowie weiterhin eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung mit einem derartigen Kontakt anzugeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Kontakt für eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung angegeben. Der Kontakt umfasst eine Kontakthaltefeder für eine Drehung in Reaktion auf eine Änderung des Fluidspegels. Die Kontakthaltefeder umfasst einen auskragenden Federarm mit einem nahen Ende, das an einer Halterung fixiert wird, und einem freien Ende sowie weiterhin eine Kontakthalterung, die an dem freien Ende vorgesehen ist. Ein erster und ein zweiter Kontakt sind jeweils an einer ersten und einer zweiten Position angebracht, wobei die erste Position an einem Ende vorgesehen ist, das dem Ende gegenüberliegt, an dem die zweite Position vorgesehen ist. Die Verbindungsposition zwischen der Kontakthalterung und dem auskragenden Federarm ist derart gewählt, dass eine durch die Biegung der Kontakthalterung auf den ersten und den zweiten Kontakt an der Kontakthalterung ausgeübte Drücklast in einen vorbestimmten Bereich fällt.
In dem Kontakt für eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der Erfindung werden der erste Kontakt und der zweite Kontakt durch den einzelnen auskragenden Federarm in einen Drückkontakt mit den entsprechenden Gleitwiderständen gebracht, während in dem herkömmlichen Fall die entsprechenden Kontakte durch die jeweils eigens vorgesehenen Haltefedern in einen Drückkontakt mit den entsprechenden Gleitwiderständen gebracht werden. Dadurch kann die Größe des Kontakts kompakter vorgesehen werden und kann entsprechend die Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung mit einem derartigen Kontakt kompakter vorgesehen werden.
Dank des Aufbaus, in dem der erste Kontakt und der zweite Kontakt durch den einzelnen auskragenden Federarm in einen Drückkontakt mit den entsprechenden Gleitwiderständen gebracht werden und die durch die Biegung des freien Endes des einzelnen auskragenden Federarms erzeugte Drücklast in einen vorbestimmten Bereich fällt oder gleichmäßig auf den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt verteilt wird, kann die zwischen den entsprechenden Kontakten und den entsprechenden Gleitwiderständen ausgeübte Kontaktlast im Vergleich zu dem herkömmlichen Kontakt auf im wesentlichen die halbe Kontaktlast reduziert werden. Dadurch wird ein durch das Gleiten verursachter Verschleiß der Kontakte reduziert, wodurch wiederum die Lebensdauer der Kontakte verlängert wird und die Beständigkeit der Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung verbessert werden kann.
1 ist eine Seitenansicht eines Kontakts einer Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein freies Ende des Kontakts von 1 nicht gebogen ist.
3 ist eine Draufsicht auf den Kontakt von 1.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von 3.
5 ist eine schematische Vorderansicht, die den Aufbau einer herkömmlichen Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung zeigt.
6 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein in 5 gezeigter Kontakt an einer Halterung angebracht ist.
7 ist eine Draufsicht auf den Kontakt von 6.
8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7.
9 ist eine Ansicht, die die Biegung ,y' an einem freien Ende eines Auslegers mit einem gleichmäßigen, rechteckigen Querschnitt und eine Last ,W', die die Biegung ,y' erzeugt, erläutert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Kontakt für eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung angegeben, der umfasst: eine Kontakthaltefeder aus einem leitenden Material, die auskragend an einer Halterung zu fixieren ist, um in Reaktion auf eine Änderung des Fluidpegels gedreht zu werden, wobei die Kontakthaltefeder einen auskragenden Federarm mit einem nahen Ende, das an der Halterung zu fixieren ist, und einem freien Ende sowie eine Kontakthalterung, die an dem freien Ende des auskragenden Federarms vorgesehen ist, umfasst, wobei eine erste Position an einer Endseite und eine zweite Position an der anderen Endseite der Kontakthalterung vorgesehen ist, wobei die zweite Position näher an dem nahen Ende des auskragenden Federarms liegt als die erste Position; einen ersten Kontakt, der an der ersten Position an der Kontakthalterung angebracht ist, um durch eine Biegung des freien Endes des auskragenden Federarms und der Kontakthalterung in einen Drückkontakt mit einem ersten Gleitwiderstand an dem Rahmen gebracht zu werden; und einen zweiten Kontakt, der an der zweiten Position an der Kontakthalterung angebracht ist, um durch eine Biegung des freien Endes des auskragenden Federarms und der Kontakthalterung in einen Drückkontakt mit einem zweiten Gleitwiderstand an dem Rahmen gebracht zu werden, wobei die Kontakthalterung an einer Verbindungsposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position mit dem auskragenden Federarm verbunden ist, wobei die Verbindungsposition derart vorgesehen ist, dass eine durch die Biegung des freien Endes des auskragenden Federarms und der Kontakthalterung auf den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt an der Kontakthalterung ausgeübte Drücklast in einen vorbestimmten Bereich fällt.
In dem oben beschriebenen Aufbau sind der ersten Kontakt und der zweite Kontakt an der Kontakthalterung angebracht. Die Last, die den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt gegen die entsprechenden Gleitwiderstände drückt, wird durch den einzelnen auskragenden Federarm, der an seinem freien Ende mit der Kontakthalterung verbunden ist, derart vorgesehen, dass sie in den vorbestimmten Bereich fällt.
Der erste Kontakt und der zweite Kontakt werden durch den einzelnen auskragenden Federarm gegen die entsprechenden Gleitwiderstände gedrückt. Im Vergleich zu dem herkömmlichen Kontakt, in dem jeweils eigens vorgesehene Haltefedern für jeden der Kontakte vorgesehen sind, kann der Kontakt hier kompakter vorgesehen werden. Und indem der Kontakt derart kompakt vorgesehen wird, kann die Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung mit einer kleinen Größe ausgebildet werden.
Der Kontakt kann derart konfiguriert sein, dass die Verbindungsposition derart vorgesehen ist, dass die durch die Biegung des freien Endes des auskragenden Federarms und der Kontakthalterung auf die Kontakthalterung ausgeübte Drücklast gleichmäßig auf den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt verteilt ist.
Weil bei dem oben beschriebenen Aufbau die durch die Biegung des freien Endes des einzelnen auskragenden Federarms erzeugte Drücklast gleichmäßig auf den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt verteilt ist, kann im Vergleich zu dem herkömmlichen Kontakt, in dem die durch die Biegungen der jeweils eigens vorgesehenen Haltefedern erzeugten Drücklasten vollständig die auf die Kontakte ausgeübten Kontaktlasten bilden, die zwischen den entsprechenden Kontakten und den entsprechenden Gleitwiderständen ausgeübte Last auf im wesentlichen die Hälfte reduziert werden. Deshalb wird der durch das Gleiten verursachte Verschleiß der Kontakte vermindert, wodurch die Lebensdauer der Kontakte verlängert wird und dementsprechend die Beständigkeit der Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung verbessert wird.
Der Kotakt kann derart konfiguriert sein, dass der auskragende Federarm ein Paar von Plattenfedern, die mit der Kontakthalterung an der Verbindungsposition verbunden sind, und einen Verbindungsteil, der das Paar von Plattenfedern an dem nahen Ende des auskragenden Federarms miteinander verbindet, umfasst.
Der Kontakt kann derart konfiguriert sein, dass das Paar von Plattenfedern symmetrisch in Bezug auf eine Mittelachse des auskragenden Federarms angeordnet ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung angegeben, die umfasst: einen Rahmen; eine Halterung, die derart an dem Rahmen gehalten wird, dass sie sich in Reaktion auf eine Änderung des Fluidpegels dreht; den weiter oben definierten Kontakt, der auskragend an der Halterung fixiert ist und sich zusammen mit der Halterung dreht; einen ersten Gleitwiderstand, der fix an dem Rahmen angebracht ist, sodass der erste Kontakt des Kontakts auf ihm gleitet, wenn sich die Halterung dreht; einen zweiten Gleitwiderstand, der fix an dem Rahmen angebracht ist, sodass der zweite Kontakt des Kontakts auf ihm gleitet, wenn sich die Halterung dreht; und einen Ausgabeanschluss zum Ausgeben eines Signals, das einen Fluidpegel angibt, auf der Basis der Kontaktposition des ersten Kontakts an dem ersten Gleitwiderstand und der Kontaktposition der zweiten Kontakts an dem zweiten Gleitwiderstand.
In dem oben beschriebenen Aufbau kann die Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung klein ausgebildet werden, weil der Kontakt so kompakt ist. Außerdem kann die Beständigkeit der Vorrichtung verbessert werden, weil die auf jeden der Kontakte des Kontakts ausgeübte Kontaktlast reduziert ist.
Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform eines Kontakts einer Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung gemäß der Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 bis 4 zeigt eine Ausführungsform eines Kontakts einer Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Ein Kontakt 31 dieser Ausführungsform ist auskragend an einer Halterung 33 fixiert. Die Halterung 33 weist dieselbe Konfiguration auf wie die herkömmliche Halterung 5 von 5 und 6 und wird derart an einem Rahmen gehalten, dass sie in Reaktion auf eine Änderung in dem Fluidpegel geschwenkt und gedreht werden kann.
Die Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung, die den Kontakt 31 dieser Ausführungsform verwendet, kann mit Ausnahme des nachfolgend beschriebenen Kontakts 31 dieselbe Konfiguration wie die herkömmliche Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung 1 aufweisen.
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst der Kontakt 31 der Ausführungsform eine Kontakthaltefeder 35, die aus einem leitenden Material ausgebildet ist und auskragend an der Halterung 33 fixiert ist, um sich an dem Rahmen (nicht in der Figur gezeigt) zusammen mit der Halterung 33 zu drehen. Der Kontakt 31 umfasst weiterhin einen ersten Kontakt 37 und einen zweiten Kontakt 38, die fix an einer freien Endseite der Kontakthaltefeder 35 angebracht sind.
Der erste Kontakt 37 ist an einer ersten Position 41 (siehe 3), die an einem freien Ende der Kontakthaltefeder 35 vorgesehen ist, fix an der Kontakthaltefeder 35 befestigt. Der erste Kontakt 37 wird durch eine Biegung eines freien Endes der Kontakthaltefeder 35 in einen Drückkontakt mit einem ersten Gleitwiderstand 25A an dem Rahmen gebracht.
Der erste Gleitwiderstand 25A ist an einer Widerstandsplatte 9A vorgesehen, die fix an dem Rahmen angebracht ist. Der erste Gleitwiderstand 25A ist bogenförmig ausgebildet, sodass der erste Kontakt 37 an der Kontakthaltefeder 35, die sich zusammen mit der Halterung 33 dreht, auf dem ersten Gleitwiderstand 25A gleitet, wenn sich die Halterung 35 dreht. Die Widerstandsplatte 9A und der erste Gleitwiderstand 25A entsprechen jeweils der Widerstandsplatte 9 und dem ersten Gleitwiderstand 25 von 5.
Der zweite Kontakt 38 ist fix an einer zweiten Position 43 (siehe 3) an der freien Endseite der Kontakthaltefeder 35, die näher an der Drehmitte der Kontakthaltefeder 35 liegt als die erste Position 41, an der Kontakthaltefeder 35 angebracht. Der zweite Kontakt 38 wird durch eine Biegung des freien Endes der Kontakthaltefeder 35 in einen Drückkontakt mit einem zweiten Gleitwiderstand 26A an dem Rahmen gebracht.
Der zweite Gleitwiderstand 26A ist an der Widerstandsplatte 9A vorgesehen. Der zweite Gleitwiderstand 26A ist bogenförmig vorgesehen, sodass der zweite Kontakt 38 an der Kontakthaltefeder 35, die sich zusammen mit der Halterung 33 dreht, an dem zweiten Gleitwiderstand 26A gleitet, wenn sich die Halterung 33 dreht. Der zweite Gleitwiderstand 26A entspricht dem zweiten Gleitwiderstand 26 von 5.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Kontakthaltefeder 35 dieser Ausführungsform eine einzelne Kontakthalterung 61 und einen einzelnen auskragenden Federarm 63, die einstückig durch das Stanzen eines Blechs aus einem leitenden Metallmaterial ausgebildet wurden.
Wie in 3 gezeigt, ist die Kontakthalterung 61 eine Bandplatte, die sich entlang einer Mittelachse X1 der Kontakthaltefeder 35 erstreckt. Die erste Position 41 ist an einer Endseite vorgesehen, und die zweite Position 43 ist an der anderen Endseite der Kontakthalterung 61 vorgesehen.
Der auskragende Federarm 63 umfasst ein Paar von rechten und linken Plattenfedern 63b, 63c, die symmetrisch in Bezug auf die Mittelachse X1 angeordnet sind, und einen Verbindungsteil 63d, der nahe Endteile des Paares von rechten und linken Plattenfedern 63b, 63c miteinander verbindet.
Der Verbindungsteil 63d, der ein nahes Ende des auskragenden Federarms 63 bildet, wird fix an der Halterung 33 gehalten.
Jede der rechten und linken Plattenfedern 63b, 63c weist einen rechteckigen Querschnitt auf, dessen Breite und Höhe jeweils durch „b” und „h” wiedergegeben werden. Außerdem weist wie in 3 gezeigt jede der Plattenfedern 63b, 63c eine Länge auf, die durch „L” wiedergegeben wird, und funktioniert als Ausleger, der an einem nahen Ende der Halterung 33 fixiert ist. Wie in 3 gezeigt, sind freie Enden fb, fc des Paares von rechten und linken Plattenfedern 63b, 63c an einer mittleren Position zwischen der ersten Position 41 und der zweiten Position 43 mit der Kontakthalterung 61 verbunden.
Wenn die Kontakthaltefeder 35 an der Halterung 33 an dem Rahmen angebracht ist, werden der erste Kontakt 37 und der zweite Kontakt 38 in einen Drückkontakt jeweils mit dem ersten Kontakt 37 und dem zweiten Kontakt 38 an der Widerstandsplatte 9 gebracht, sodass eine Biegung ,y' an einer freien Endseite der Kontakthaltefeder 35 wie in 1 und 2 gezeigt erzeugt wird.
In dieser Ausführungsform wird in der Kontakthaltefeder 35 die Verbindungsposition zwischen den freien Enden fb, fc des Paares von rechten und linken Plattenfedern 63b, 63c und der Kontakthalterung 61 derart vorgesehen, dass eine durch die Biegung y des freien Endes derselben auf die Kontakthalterung 61 ausgeübte Drücklast gleichmäßig auf den ersten Kontakt 37 und den zweiten Kontakt 38 verteilt wird.
Insbesondere wird eine durch die folgende Gleichung (6) ausgedrückte Drücklast W3 auf die Kontakthalterung 61 ausgeübt, wenn die Biegung ,y' an dem freien Ende des auskragenden Federarms 63, der das Paar von rechten und linken Plattenfedern 63b, 63c aufweist, erzeugt wird. W3 = yEbh³/(2L³) (6)
Weiterhin wird eine auf die entsprechenden Kontakte 37, 38 ausgeübte Kontaktlast W4 durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt: W4 = (W3)/2 = Ebh³/(4L³) (7)
In dem Kontakt 31 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind der erste Kontakt 37 und der zweite Kontakt 38 an der einzelnen Kontakthalterung 61 angebracht. Die Last zum Drücken des ersten Kontakts 37 und des zweiten Kontakts 38 gegen die entsprechenden Gleitwiderstände wird durch den auskragenden Federarm 63 ausgeübt, der an seinem freien Ende mit der Kontakthalterung 61 verbunden ist.
Der erste Kontakt 37 und der zweite Kontakt 38 können nämlich durch den einzelnen auskragenden Federarm 63 gegen die entsprechenden Gleitwiderstände gedrückt werden. Im Vergleich zu dem herkömmlichen Kontakt, in dem eine eigens vorgesehene Haltefeder für jeden der Kontakte vorgesehen ist, kann der Kontakt 31 kompakt vorgesehen werden, sodass der Kontakt 31 dieselbe Größe aufweist wie die zweite Haltefeder 22 (siehe 7) alleine. Weil der Kontakt 31 derart kompakt vorgesehen werden kann, kann eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung mit dem darin enthaltenen Kontakt 31 mit einer entsprechend kleinen Größe ausgebildet werden.
Insbesondere liegt L2 in dem herkömmlichen Kontakt 7 von 7 bei 19,5 mm. In dem Kontakt 31 von 3 dagegen liegt L bei 15,6 mm. Es ist also deutlich, dass der Kontakt 31 der vorliegenden Ausführungsform mit einer sehr kompakten Größe oder Länge vorgesehen werden kann.
Weil die Drücklast W3 (siehe 1), die durch die Biegung des freien Endes des einzelnen auskragenden Federarms 63 erzeugt wird, gleichmäßig auf den ersten Kontakt 37 und den zweiten Kontakt 38 verteilt ist, kann im Vergleich zu dem herkömmlichen Kontakt, in dem die durch die Biegungen der freien Enden der eigens vorgesehenen Haltefedern erzeugten Drücklasten vollständig die auf die entsprechenden Kontakte ausgeübten Kontaktlasten bilden, die Kontaktlast zwischen den entsprechenden Kontakten 37, 38 und den entsprechenden Gleitwiderständen 25A, 26A auf im wesentlichen die Hälfte reduziert werden. Deshalb kann ein durch das Gleiten verursachter Verschleiß der Kontakte vermindert werden, wodurch die Lebensdauer der Kontakte verlängert werden kann. Auf diese Weise kann die Beständigkeit der Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung mit dem darin enthaltenen Kontakte 31 verbessert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert oder verbessert werden. Die für die hier beschriebene Ausführungsform genannten Materialien, Konfigurationen, Abmessungen, Werte, Formen, Anzahlen und Anordnungen sind beispielhaft aufzufassen und schränken die Erfindung nicht ein.
Zum Beispiel wird in der beschriebenen Ausführungsform die auf die Kontakthalterung ausgeübte Drücklast gleichmäßig auf den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt verteilt. Die auf die Kontakthalterung ausgeübte Drücklast kann jedoch auch derart gewählt werden, dass sie unter Berücksichtigung des Materials der Gleitwiderstände und des Materials des Kontakts in einen vorbestimmten Bereich fällt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-8535 A [0003, 0027, 0028]

Claims

Kontakt für eine Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung, der umfasst: eine Kontakthaltefeder (35) aus einem leitenden Material, die auskragend an einer Halterung (33) zu fixieren ist, um in Reaktion auf eine Änderung des Fluidpegels gedreht zu werden, wobei die Kontakthaltefeder (35) umfasst: einen auskragenden Federarm (63) mit einem nahen Ende, das an der Halterung (33) zu fixieren ist, und einem freien Ende, und eine Kontakthalterung (61), die an dem freien Ende des auskragenden Federarms (63) vorgesehen ist, wobei eine erste Position (41) an einer Endseite und eine zweite Position (43) an der anderen Endseite der Kontakthalterung (61) vorgesehen ist, wobei die zweite Position (43) näher an dem nahen Ende des auskragenden Federarms (63) liegt als die erste Position (41), einen ersten Kontakt (37), der an der ersten Position (41) an der Kontakthalterung (61) angebracht ist, um durch eine Biegung des freien Endes des auskragenden Federarms (63) und der Kontakthalterung (61) in einen Drückkontakt mit einem ersten Gleitwiderstand (25A) an dem Rahmen gebracht zu werden, und einen zweiten Kontakt (38), der an der zweiten Position (43) an der Kontakthalterung (61) angebracht ist, um durch eine Biegung des freien Endes des auskragenden Federarms (63) und der Kontakthalterung (61) in einen Drückkontakt mit einem zweiten Gleitwiderstand (26A) an dem Rahmen gebracht zu werden, wobei die Kontakthalterung (61) an einer Verbindungsposition zwischen der ersten Position (41) und der zweiten Position (43) mit dem auskragenden Federarm (63) verbunden ist, wobei die Verbindungsposition derart vorgesehen ist, dass eine durch die Biegung des freien Endes des auskragenden Federarms (63) und der Kontakthalterung (61) auf den ersten Kontakt (37) und den zweiten Kontakt (38) an der Kontakthalterung (61) ausgeübte Drücklast in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsposition derart vorgesehen ist, dass die durch die Biegung des freien Endes des auskragenden Federarms (63) und der Kontakthalterung (61) auf die Kontakthalterung (61) ausgeübte Drücklast gleichmäßig auf den ersten Kontakt (37) und den zweiten Kontakt (38) verteilt ist.
Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auskragende Federarm (63) ein Paar von Plattenfedern (63b, 63c), die an der Verbindungsposition mit der Kontakthalterung (61) verbunden sind, und einen Verbindungsteil, der das Paar von Plattenfedern (63b, 63c) an dem nahen Ende des auskragenden Federarms (63) miteinander verbindet, umfasst.
Kontakt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von Plattenfedern (63b, 63c) symmetrisch in Bezug auf eine Mittelachse (X1) des auskragenden Federarms (63) angeordnet ist.
Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Position (41) und die zweite Position (43) entlang einer Mittelachse (X1) des auskragenden Federarms (63) angeordnet sind.
Fluidpegel-Erfassungsvorrichtung, die umfasst: einen Rahmen, eine Halterung (35), die derart an dem Rahmen gehalten wird, dass sie sich in Reaktion auf eine Änderung des Fluidpegels dreht, einen Kontakt (31) nach Anspruch 1, der auskragend an der Halterung (35) fixiert ist und sich zusammen mit der Halterung (31) dreht, einen ersten Gleitwiderstand (25A), der fix an dem Rahmen angebracht ist, sodass der erste Kontakt (37) des Kontakts (31) auf ihm gleitet, wenn sich die Halterung (35) dreht, einen zweiten Gleitwiderstand (26A), der fix an dem Rahmen angebracht ist, sodass der zweite Kontakt (38) des Kontakts (31) auf ihm gleitet, wenn sich die Halterung (35) dreht, und einen Ausgabeanschluss (11b) zum Ausgeben eines Signals, das einen Fluidpegel angibt, auf der Basis der Kontaktposition des ersten Kontakts (37) an dem ersten Gleitwiderstand (25A) und der Kontaktposition der zweiten Kontakts (38) an dem zweiten Gleitwiderstand (26A).