专利名称：浮子臂组件和生产方法
技术领域：
本发明总体涉及一种燃料系统，更具体地说涉及在燃料箱中使用的燃料高度传送器。
背景技术：
具有内燃机的交通工具一般具有保持流体燃料的燃料箱。一般，所述燃料箱具有燃料位置发送器以便提供给使用者一种指示，例如在燃料位置表上关于燃料箱中的燃料量。一般，该燃料位置发送器接和在浮子臂组件上，该浮子臂组件具有穿过浮子延伸的浮子臂以易于将所述浮子连接到所述浮子臂上。另外，公知使用至少一个或者多个垫片，所述垫片与诸如自动锁定的Tinnerman类型的垫片或者螺母的紧固件相组和容纳在所述浮子的相邻的对置端，从而将浮子紧固地保持在该浮子臂上。
使用紧固件将浮子固定到浮子臂上，一般在副操作中进行，因为在所述不同构成部件之间积累的误差而导致了浮子臂组件之间的差异(variation)。所产生的差异影响了所述浮子臂的性能，因此，影响了给使用者指示的燃料位置读数的精度。因此，使用者接收了关于燃料箱中剩余燃料数量的可能是误导的数值。另外，在将所述浮子紧固到所述浮子臂中使用的紧固件使所述组件增加了附加的重量。从而影响在所述燃料中的浮子的漂浮并因此影响其性能。此外，在使用紧固件将浮子紧固到该浮子臂中进行的副操作使得所述组装过程复杂，因此，增加了与浮子臂组件组装有关的成本。
发明内容
用在燃料箱中的浮子臂组件具有浮子臂，该浮子臂带自由端和设置成与浮子臂位置传感器可操作连通的另一端。该组件具有被模制到所述浮子臂上的浮子以便提供一个整体的刚性浮子臂组件。
本发明的另一个方面包括一种构造用于燃料箱中的浮子臂组件的方法。步骤包括提供带自由端和设置成与浮子臂位置传感器可操作连通的另一端的浮子臂。此外将浮子模制到所述浮子臂上提供了一种整体的刚性浮子臂组件。
所述浮子臂组件和生产方法因此提供了一种可在燃料箱中响应燃料箱中的连续变化的燃料位置而移动的浮子臂组件，以便提供燃料箱中的燃料位置的精确读数。通过模制到所述浮子臂上的浮子，在浮子和浮子臂之间存在的累积误差被保持最小，从而降低了浮子臂组件之间的可能的差异，另外改进了所述燃料位置读数的精度。此外，构造所述浮子臂组件的方法去除了将所述浮子臂组装到所述浮子上的副操作，从而提高了生产效率并且降低了一般与副操作相关的成本，例如劳动成本，设备投资，设备占地和组件的成本。
至少一些在本发明披露的实施例中包括的目的、特征和优点中的一些包括提供用于燃料箱的浮子臂组件，该组件具有降低数量的组成部件，并提供了一种易于重复和可靠的读出燃料位置的浮子臂组件，还降低了在组件中的潜在的累积误差差异和使用中与该组件相关的问题，降低了浮子臂组件的重量，增加了在浮子臂组件上的浮子的浮力，提高了制造浮子臂组件的效率，增加了用于在浮子臂组件上的浮子的可能的体积，允许优化浮子臂组件上的浮子的几何形状，允许优化设计浮子臂以便改进与浮子臂相连的浮子的浮力，设计相对简单并且提供了长而有用的使用寿命。
本发明的这些和其它目的，特征和优点见下面的对实施例和优选形式的详细描述所附的权利要求书和附图，附图包括图1是具有按照本发明的一个实施例构造的浮子臂组件的燃料位置发送器的透视图；图2是带有图1的燃料位置发送器的燃料箱的局部横截面视图，示出所述燃料位置发送器容纳在所述燃料箱中；图3是图1的具有浮子臂的浮子臂组件的局部横截面视图，浮子模制到所述浮子臂上；图4是根据本发明的另一个实施例构造的浮子臂组件的局部横截面视图，该实施例具有模制了浮子的浮子臂；图5是根据本发明的另一个实施例构造的浮子臂组件的局部横截面视图，该实施例具有模制了浮子的浮子臂；图6是根据本发明的另一个实施例构造的浮子臂组件的局部横截面视图，该实施例具有构造了浮子的浮子臂；和图7是根据本发明的另一个实施例构造的浮子臂的局部横截面视图。
具体实施例方式
详细参照图1和2，示出了根据本发明的一个实施例构造的浮子臂组件10。该浮子臂组件10臂构造用于在燃料箱12(图2)中使用，例如在摩托车，娱乐用车或者交通工具上的燃料箱。所述组件10具有模制到浮子臂16的至少一部分上或其中的浮子14，使得浮子14被浮子臂16承载并且可以固定到该浮子臂16上以便去除或者降低在所述浮子14和所述浮子臂16之间的废油(slop)或者跳动。因此，所述浮子臂组件10响应于在燃料箱12中的燃料位置的改变，此时最好在所述浮子和所述浮子臂16之间相对运动很小，优选是没有任何相对运动，从而易于相对精确地确定所述燃料箱中的燃料位置。
所述浮子臂组件10一般构造用作机电式燃料位置发送器18的组成部件，尽管与基本上任何形式的燃料位置发送器或者指示器一起使用，所述指示器没有限制地包括机械位置指示器。使用中，所述浮子臂16在与燃料箱12大致空的(图2)位置相应的第一位置和与燃料箱12大致充满流体燃料(图1)的位置对应的第二位置之间移动。所述燃料臂16响应于在流体燃料中漂浮的浮子14的运动而移动，因此响应于在燃料箱中的燃料的位置的改变。当所述浮子臂16在其第一和第二位置之间移动时，电子传感器20检测所述浮子臂16的位置，例如通过在电压读数的改变，并且将这个位置通过一个电信号经由线缆22传递给控制电路或者燃料箱控制单元(未示出)。例如通过所述控制电路接收的电信号一般通过预编程的算法被处理，所述预编程算法根据所述电信号确定了燃料箱12中的燃料位置。因此，被所述电子传感器20发送的所述燃料位置信号的精度在指示给使用者的燃料位置精度中起很重要。
该燃料位置发送器18在这里显示为连接到一个支架24上，并靠近该支架24的一个端部26，其中所述支架24具有另一个与安装法兰30相连的端部28。该安装法兰30在图2中显示为紧固在所述燃料箱12的开口32中以根据需要在所述燃料箱12中定位所述浮子臂组件10。安装法兰30用任何合适的连接机构固定在开口32中，例如用卡环或C形卡子34来保持安装法兰30，并因此浮子臂组件10在燃料箱12中的理想位置上。该安装法兰30具有大致圆柱形侧壁31，该侧壁31具有一个或者多个容纳一个或者多个密封件33的沟槽，密封件在所述法兰30和燃料箱或者被燃料箱承载的插件35之间。该燃料箱12在这里例示为马鞍形摩托车燃料箱，尽管应该认识到所述浮子臂组件10用于任何燃料箱的应用中，例如交通工具或者娱乐车辆，并且能够使用任何和适的安装件或者按需要示范地但是非限制地被支撑或者承载。
该浮子臂16按需要用细长杆构造，该细长杆具有设置用于可操作连接到所述电子传感器20的一个端部36和自由端38(图3)。该浮子臂16可以构造成具有任何和适的外部形状，例如圆柱形，长方形或者根据需要的形状。根据需要，所述浮子臂16形成为期望的最终尺寸和形状，这取决于使用的外壳，之后至少部分设置在注射模具或者吹塑模具的模制空腔中以便该浮子14可以模制到所述浮子臂16的端部38上或其中。应该认识到附加操作可以在将浮子14模制到该浮子臂16上之后在所述浮子臂16上进行，所述浮子臂16不必在将所述浮子14模制到该浮子臂16上之前处于其最后状态或者形式。
该浮子臂16最好用金属材料，例如不锈钢或者电镀琴用钢丝构造，或者如图7的替换实施例所示，浮子臂17可以构造为拉制或者模制的聚和材料。如果聚和物材料用于构造该浮子臂16，为了避免在将所述浮子14模制到该浮子臂16上时所述浮子臂16的降解，这所述聚和物材料可选择具有比构造所述浮子14使用的材料更高的熔点。一些类型的可以使用的聚和物材料，示范而非限定性，包括具有大约320-375°F的熔点的乙缩醛(acetal)(Delrin或者Celcon)，具有大约350-510°F的温度的聚酰胺(例如尼龙)或者具有大约590°F的温度的聚邻苯二甲酰亚胺(例如Amodel)。
所述浮子臂16最好具有连接特征以便将所述浮子14保持在所述浮子臂16上。如图3所示，该浮子臂16的所述连接特征包括一个或者多个空穴，诸如从浮子臂16的外表面40向内径向延伸的空腔或者沟槽的。根据需要，所述沟槽42在圆周上围绕所述浮子臂16伸展，并且在这里显示为彼此轴向间隔。应该理解所述沟槽42可以呈现任何几何形状，例如通常用于螺纹的螺旋结构，或者可以是围绕所述浮子臂16的圆周不连续的，例如为狭槽形状或者其它空穴结构。另外，所述沟槽42的几何形状可以是大致方形，V形，或者按照需要任何其它结构。
该浮子14用任何和适的浮子材料构造，所述浮子材料具有提供给使用中的所述浮子14期望的浮力所必须的期望的密度。一些类型的可以使用的材料，示例而非限定地包括具有大约175-210°F的模制温度的泡沫尼龙，具有大约375°F的模制温度的Nitrophyl或者具有大约175-210°F的模制温度的乙缩醛。
如图3所示了，该浮子14最好模制在所述浮子臂16上以便该浮子材料至少部分延伸到所述沟槽42中以便形成在所述浮子14中的不连续的通道45，期望在模制操作期间大致填充在所述浮子臂16中的沟槽42。同样地，该浮子14最好刚性连接到所述浮子臂16上。最好，该浮子14轴向延伸超过该浮子臂16的端部38以便至少该浮子14的一部分(P)在侧向截面中没有浮子臂以便该非连续通道45形成为在该浮子14中的封闭空腔，并且因此该浮子臂16的自由端38被浮子14封闭。因此，该浮子臂16的长度能够被最小化，从而最小化该浮子臂16的重量。通过最小化该浮子臂16的长度和重量，容纳该浮子臂组件所需的壳体能够被减小并且最大化该浮子14的浮力。此外，该浮子臂组件能够被加入的有用的应用的数量和类型通过允许改变该浮子14的结构而得到增强，这样最好地满足了特别的应用的需要。
如图4所示，示出了浮子臂组件110的另一个实施例，其中浮子臂116具有模制在其上的浮子114。该浮子臂116具有的外部表面140，其终止在自由端138，该自由端具有作为多个连接特征或者从大致与自由端138相邻的外部表面向外径向延伸的突起144的所示的至少一个。该突出物144至少部分限定了该连接特征并且显示出彼此轴向间隔以便在相邻的突出物144之间限定环形沟道146。该突出物144在这里显示为关于该浮子臂116沿圆周方向和径向延伸，尽管应认识到所述突出物144可以在任何取向包括径向上延伸，可以围绕所述浮子臂116的周向不连续以便提供向外延伸的突起或者凸缘，还能够呈现螺旋螺纹样式的结构，在这里仅仅是示范而非限定。
该浮子114最好模制到所述浮子臂116上使得该浮子臂116的自由端138最好被所述浮子114封闭。该浮子114最好至少部分延伸并且最好在模制操作期间大致占据在所述突出物144之间的沟道146，从而构成了在所述浮子114中的不连续的通道145。另外，该浮子114可以与上述的实施例中的浮子14总体相同地构造，因此不用进一步讨论。
如图5所示，浮子臂组件210的另一个实施例被示出，其中浮子臂216具有在其上模制的浮子214。该浮子臂216具有纵向轴线217，该浮子臂216的靠近该浮子臂216的自由端238的至少一部分(X)相对于所述纵向轴线217倾斜或者弯曲，从而限定了将所述浮子214保持在所述浮子臂216上的连接特征。
该浮子214最好模制到所述浮子臂216上使得该浮子臂216的自由端238最好被浮子214封闭。通过在所述浮子214的材料中的弯曲或者倾斜的浮子臂216，该浮子214形成为具有不连续通道245，在所述不连续通道245中的至少一个弯曲部分进一步确保了所述浮子214可靠的保持并且刚性固定到所述浮子臂216上。该倾斜部分(X)抵抗浮子214从所述浮子臂216上特别是沿该纵轴线217的方向卸下。另外，该浮子214大致与上述的实施例相同构造，因此不再讨论。
如图6所示示出了浮子臂组件310的另一个实施例，其中浮子臂316具有在其上模制的浮子314。该浮子臂316终止于自由端338并且具有连接特征，所述连接特征包括伸入该浮子臂316的开口及最好包括延伸穿过所述大致靠近该自由端338的浮子臂316的通孔321。
该浮子314被模制到所述浮子臂316上使得该浮子臂316的自由端338最好被所述浮子314封闭。该浮子314的材料在所述模制操作期间最好至少部分并且优选大致所述通孔321中以便在使用时将所述浮子314保持在所述浮子臂316上。因此，该浮子314具有由进入到所述通孔321中的该浮子314的材料导致的不连续通道345。应该认识到尽管只有一个通孔示出，但是可以在所述浮子臂316中形成多个通孔。另外，该浮子314可以如同上述的实施例所述那样构造，因此不再讨论。
应该认识到上述的浮子臂组件的实施例用于显示本发明的一些目前的优选实施例，而不是进行限制。在本发明的实质和扩展不同的改进将对本领域技术人员来说显而易见。例如，非限定地，在上述实施例中的所述浮子臂可以具有向外暴露给在上面模制的浮子的所述浮子臂的一部分，此外，上述浮子臂实施例的任何特征可以按需要彼此组和。另外，该浮子不必完全地刚性连接到该浮子臂上，可以发生该浮子相对所述浮子臂的一些跳动和移动。即使起初刚性连接到该浮子臂上，该浮子或者浮子臂的尺寸改变引入在它们之间的跳动或者移动。此外，尽管具有不连续通道的浮子的多个实施例已经示出并且描述，但是还能够使用其它的具有通道的浮子结构(盲孔或者通孔或者通道)，该结构不是带有大致光滑连续的表面的正圆柱通道。本发明由下面的权利要求书限定。
权利要求
1.一种用于一个燃料箱中的浮子臂组件，包括一个浮子臂；和直接模制到所述浮子臂的至少一部分上的一个浮子使得该浮子臂承载所述浮子。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，该浮子臂具有自由端，该浮子至少部分延伸超过该自由端。
3.根据权利要求1所述的组件，其中，该浮子臂包括至少一个连接特征，所述连接特征将所述浮子保持在该浮子臂上并且该浮子模制到连接特征上。
4.根据权利要求3所述的组件，其中，该连接特征包括在其中形成的沟槽，同时所述浮子至少部分延伸到所述沟槽中。
5.根据权利要求4所述的组件，其中，该浮子臂具有多个在其中形成的沟槽，同时所述浮子至少部分延伸到该沟槽中。
6.根据权利要求3所述的组件，其中，该连接特征包括该浮子臂的一个弯曲部分。
7.根据权利要求6所述的组件，其中，所述弯曲部分靠近所述浮子臂的自由端设置。
8.根据权利要求2所述的组件，其中，该自由端被所述浮子封闭。
9.根据权利要求3所述的组件，其中，该连接特征包括在所述浮子臂上的一个突起。
10.根据权利要求9所述的组件，其中，该浮子臂具有多个突起，一个沟道限定在每对相邻突起和在所述沟道中延伸的所述浮子之间。
11.根据权利要求10所述的组件，其中，所述浮子大致占据所述沟道。
12.根据权利要求3所述的组件，其中，该连接特征包括形成在浮子臂中的一个孔，该浮子至少部分延伸到该孔中。
13.根据权利要求1所述的组件，其中，该浮子臂是一种聚和物材料。
14.根据权利要求13所述的组件，其中，该浮子臂的材料的熔化温度大于该浮子的材料的熔化温度。
15.根据权利要求1所述的组件，其中，该浮子臂用一种金属材料构造。
16.根据权利要求1所述的组件，其中，该浮子具有一个不连续的通道，该浮子臂至少部分容纳在所述不连续通道中。
17.根据权利要求16所述的组件，其中，该不连续通道包括至少一个弯曲部分，所述浮子臂延伸穿过该弯曲。
18.根据权利要求16所述的组件，其中，该浮子臂具有至少一个沟槽，所述不连续通道包括伸入该沟槽中的所述浮子的至少一部分。
19.根据权利要求16所述的组件，其中，该浮子臂具有至少一个突起，不连续通道包括围绕该突起设置的浮子的至少一部分。
20.一种构造用于一个燃料箱中的一个浮子臂的方法，包括如下步骤提供一个浮子臂；将所述浮子臂设置在一个模制空腔中；和在所述浮子臂的至少一部分上模制一个浮子。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，该模制步骤是通过注塑把所述浮子模制到该浮子臂上而进行的。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，该模制步骤通过吹塑把所述浮子模制到该浮子臂上而进行的。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其包括用聚和物材料形成该浮子臂。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其包括用具有比所述浮子的材料高的熔点的一种材料构造该浮子臂。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其包括注塑模制该浮子臂。
26.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其包括拉制所述浮子臂。
27.根据权利要求26所述的方法，其包括在所述拉制步骤之后在所述浮子臂中形成至少一个弯曲。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的方法，其中，提供的该浮子臂具有自由端并且包括模制所述浮子使得该浮子的至少一部分超过所述自由端向外延伸。
29.根据权利要求20至28中任一项所述的方法，其包括在所述模制步骤之前在所述浮子臂中形成一个沟槽的步骤。
30.根据权利要求29所述的方法，其包括模制所述浮子使得该浮子的至少一部分延伸到所述沟槽中。
31.根据权利要求20至30中任一项所述的方法，其包括在所述模制步骤之前弯曲所述浮子臂的步骤。
32.根据权利要求20至31中任一项所述的方法，其包括在所述模制步骤之前在所述浮子臂上形成突起的步骤，其中该模制步骤包括在所述突起上模制所述浮子。
33.根据权利要求32所述的方法，其包括形成具有多个突起的浮子臂，以便在相邻突起之间限定沟道。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，该模制步骤包括模制该浮子使得该浮子的至少一部分伸入到至少一个沟道中。
全文摘要
一种浮子臂组件和其生产方法，该浮子臂组件具有浮子臂，该浮子臂具有自由端和设置用于和浮子臂位置传感器可操作连通的另一端部。浮子被模制到浮子臂上以提供整体的刚性浮子臂组件。
文档编号B60K15/03GK1715839SQ200510081070
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月29日
发明者K·J·科顿, D·H·卡利奥, R·J·帕洛特二世 申请人:沃尔布罗发动机使用有限责任公司