專利名稱：浮子的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于液位傳感器的浮子，其具有包圍空腔的外殼。這樣的浮子應用在機動車的液位傳感器中。
背景技術：
利用具有浮子的液位傳感器檢測在機動車的燃油箱中的液位是為人熟知的。這樣的浮子為此可回轉地固定在杠桿臂上。為了合適做浮子，浮子必須具有足夠的浮力。此時浮力必須大于桿桿臂和浮子的重力。困難的是，燃油的密度僅僅為大約0.7g/cm3。因此，為了平衡杠桿臂的重量，浮子必須具有明顯低于O.7g/cm3的密度。此外，浮子必須由耐油性的材料構成。
目前只有很少的既具有耐油性又具有這樣小的密度的塑料可以用作浮子。然而這種塑料非常的昂貴。這種塑料的很小的密度常常通過對塑料的復雜處理來實現，例如發泡。基于這一點，這樣的浮子在生產中的費用非常高昂。
使浮子具有足夠浮力的其他可能性是空心體的使用。在這種情況下，一個外殼封閉一個空腔，其中浮子的體積排出足夠多的燃油，從而使空心體漂浮。由金屬制成的浮子已經為人熟知。然而其缺點是相對較大的尺寸，基于相對高的比重必然具有這個缺點。此外浮子各部件的焊接或者軟焊變得昂貴。
此外，設計為空心體的塑料浮子也為人熟知。相對于金屬，塑料的較小的比重允許很小的尺寸，并且基于較低的熔化溫度，每個浮子部件的接合是非常有利的。因為這種塑料僅僅必須耐油，所以可以使用廉價的塑料。然而出于安全的原因，這種浮子不能被接受。燃油箱中的燃油進而浮子基于機動車的運動狀態而持續不斷地運動。這導致浮子與箱體壁或者與在燃油箱中的其他部件觸碰。在觸碰中出現的力可能導致浮子的損壞。在最糟糕的情況中，在浮子的外殼上出現裂縫。燃油可以穿過該裂縫進入到浮子中，由此喪失浮力，并導致杠桿式傳感器的故障。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種由廉價的塑料構成并設計為空心體的浮子，這種浮子即使在損壞的情況下也不會喪失其浮力。
根據本發明的目的這樣實現，即外殼至少由兩個互相連接的部件組成，它們在接合狀態下構成至少兩個相互分開的腔。
利用相互分開的腔實現在一個腔被損壞的情況下，燃油不會注滿浮子圍繞的所有空腔，而是僅僅注滿一個腔。利用這種方法降低浮子的浮力損失。借此，浮子還剩余的浮力足以避免液位傳感器出現故障。
在最簡單的情況下，浮子具有兩個互相分開的腔。當浮子具有兩個以上的腔的時候，在出現損壞的情況下可以進一步降低浮力損失。
當所有的腔都是同樣大小的時候，用于浮子的殼的生產很簡單。
當浮子碰撞燃油箱壁或者燃油箱中的其他部件(所影響)的那個腔小于其他腔時，可以進一步降低由于泄漏導致的浮力損失。這樣僅僅很少的體積被灌滿，而剩下的腔保持其浮力。因此，在浮子的結構中，小的腔針對性的設置在一個區域中，在這個區域中考慮了由于在燃油箱中液體運動導致的浮子與其他部件碰撞而引起的沖擊載荷。
當兩個殼部件大小相同時，殼部件的生產變得特別的有利。利用這種方法，殼部件僅僅需要一個模具就可以生產。由于這種對稱的設計，在每一個殼部件中都具有構成腔的拱形結構。
在另一個有利的設計方案中，只在一個殼部件中存在構成腔的拱形結構。限定腔的分隔壁通到兩個殼之間的分隔面的區域。這使另一個殼部件可以設計為平的蓋子，從而通過在另一個殼部件的邊緣安放蓋子以及分隔壁構成浮子的腔。
殼部件可以特別有利地由耐油的塑料制造。特別是聚甲醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)或者聚酰胺(PA)可以很好地利用注塑方法生產。
焊接或者粘接被證明對于殼部件的液密連接是很有利的。在焊接中，互相接觸的殼部件的面被加熱到直到軟化的溫度并且接著互相連接。
除了材料連接(例如焊接或者粘接)之外，形狀配合連接證明也是可靠的。在這種情況下，殼部件夾在一起。塑料的膨脹確保殼部件連接的液體密封性。
為了將浮子固定在液位傳感器的杠桿臂上，在一個殼部件上設置有一個用于杠桿臂的容納部。如果浮子由相同的殼部件組成，那么容納部這樣的形成，即每個殼部件具有容納部的一部分，并且在接合在一起的狀態下構成容納部。
為了保證浮子獨立于燃油箱中的液位而總是平行于燃油箱箱底指向，杠桿臂可旋轉地安裝在浮子上。為了可以補償必要的間隙和可能的杠桿臂公差，杠桿臂利用一個襯套安裝在浮子上。
本發明利用多個實施例進一步詳細說明。圖中示出了圖1帶有根據本發明的浮子的輸送單元；圖2在圖1中示出的浮子；圖3在圖2中示出的浮子的分解圖；圖4，4a示出了第二實施例中的浮子，以及圖5浮子的第三實施例。
具體實施例方式
圖1示出了一個燃油箱2中的輸送單元1。輸送單元1支撐液位傳感器3。液位傳感器3包括支架4，在該支架上設置有電阻網絡5。圖中未示出的滑動觸點在電阻網絡5上滑動，借此獲得對應于液位的電子信號。滑動觸點固定在托架6(或者稱為彎形物)上，該托架同時支撐杠桿臂7，托架6可旋轉地安裝在支架4上。杠桿臂7在遠離托架6的一端具有一個浮子8。浮子8由兩個互相焊接在一起的半殼9、9′構成。
圖2中示出了浮子8的透視圖。兩個半殼9、9′的每一個都具有四個球形的拱形結構10、11，它們在半殼9、9′之間的分隔面12的區域中彼此保持間距的設置。每個拱形結構10與另一個半殼9、9′的相對設置的拱形結構11構成腔13。浮子8進一步具有一個孔14，杠桿臂(圖中未示出)安裝在該孔中，這樣浮子8就可以圍繞沿著孔14延伸的軸線15轉動。
圖3中示出了浮子8的結構。帶有各自的半球形拱形結構10、11的半殼9、9′由PPS構成。除了拱形結構10、11之外，每個半殼9、9′具有一個沿著軸線15延伸的容納部16、16′。由POM構成的襯套17放置在容納部16、16′中。每個在襯套17的兩端一體形成的襯環阻止襯套17從浮子8中滑出。在襯套17中安裝有杠桿臂。
在圖4，4a中示出了一個浮子殼9和浮子8的截面圖。在兩個半殼9、9′中設計有分隔壁18、19，分隔壁延伸到分隔面12的區域中。在結合的狀態下，相對設置的分隔壁18、19互相連接，從而構成多個腔20、22。腔20-22具有小的體積并且具有大的垂直延伸，而腔21具有相當大的體積以及很小的垂直高度。腔20、22設置在這樣一個區域內，在該區域中，浮子8可以在強烈的偏轉時與其他部件例如燃油箱2、輸送單元1觸碰。如果這種觸碰導致腔20、22損壞，那么燃油就會進入到腔20、22中。由于它們的體積微小，與之相聯系的浮子8的浮力損失可以忽略不計。盡管燃油進入到腔20、22中，腔21的體積足以使浮子8獲得足夠的浮力。
圖5中示出了浮子8的另一設計方案，其中殼9設計為蓋子，該蓋子封閉另一半殼9′。與在圖4、4a中的浮子8的帶有對稱設計的半殼9、9′相反，圖5中的殼9、9′設計為不對稱的。蓋子9設計為平坦的。分隔壁18僅僅設置在半殼9′上。由于它的設計，蓋子9放置在分隔壁18上，借此構成腔20-22。兩個殼9、9′接合在一起，蓋子9夾緊在殼9′上。在此，塑料的膨脹性能確保兩個殼9、9′的液密連接，這樣就不會有燃油滲入到腔20-22中。
權利要求
1.用于液位傳感器的浮子，其包括包圍空腔的外殼和用于液位傳感器的杠桿臂的容納部，其特征在于，所述浮子(8)由至少兩個互相連接的殼(9，9′)構成，所述殼在接合狀態下構成至少兩個互相分開的腔(13，20-22)。
2.根據權利要求1所述的浮子，其特征在于，所述腔(13)大小相同。
3.根據權利要求1所述的浮子，其特征在于，與其它部件(1，2)觸碰的所述腔(20，22)小于不與所述其它部件(1，2)觸碰的腔(21)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的浮子，其特征在于，所述殼(9，9′)設計為對稱的。
5.根據前述權利要求中任一項所述的浮子，其特征在于，在所述殼(9′)中設計有構成所述腔(20-22)的拱形結構(10，11)。
6.根據前述權利要求中任一項所述的浮子，其特征在于，所述殼(9，9′)互相焊接或者粘接在一起。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的浮子，其特征在于，所述殼(9，9′)互相夾緊或者相互插接在一起。
8.根據前述權利要求中任一項所述的浮子，其特征在于，所述殼(9，9′)中的至少一個具有用于杠桿臂(7)的容納部(16，16′)。
9.根據前述權利要求中任一項所述的浮子，其特征在于，所述殼(9，9′)由POM、PA或者PPS制成。
全文摘要
本發明涉及一種用于液位傳感器(3)的浮子(8)，該浮子包括包圍空腔的外殼和用于液位傳感器(3)的杠桿臂(7)的容納部(16，16′)。浮子由至少兩個互相連接的殼(9，9′)構成，它們在接合狀態時構成至少兩個互相分開的腔(13，20－22)。
文檔編號G01F23/32GK1860352SQ200480028281
公開日2006年11月8日 申請日期2004年8月20日 優先權日2003年9月30日
發明者京特·勞赫豪斯 申請人:西門子公司
專業數控銑床產品供應商
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