CN103354895A - 液位检测装置及燃料罐结构 - Google Patents

Abstract

本发明获得一种液位检测装置及燃料罐结构，其无需设置多个独立的检测电极。液位检测装置（40）具备一对电极板（42、44），且具有：第一检测电极（70A），其对一对电极板之间的静电电容进行检测；可变结构（60），其使一对电极板（42、44）的重叠部位的面积可变，并通过相对于第一检测电极（70A）而将面积变更预定量从而切换为第二检测电极（70B）。

Description

液位检测装置及燃料罐结构

技术领域

本发明涉及一种液位检测装置及燃料罐结构。

背景技术

例如，在专利文献1（日本特开2009－210503号公报）中，公开了一种在电阻基体上设置有第一检测电极和第二检测电极的液位传感器。在该液位传感器中，根据由第一检测电极所检测出的静电电容和由第二检测电极所检测出的静电电容，来对液位进行检测。

专利文献1：日本特开2009－210503号公报

专利文献2：日本特开2007－218861号公报

专利文献3：日本特开2008－524618号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，由于在专利文献1（日本特开2009－210503号公报）中，第一检测电极和第二检测电极以独立的方式而设置，因此为了对液位进行检测而需要设置多个检测电极。

本发明考虑到上述事实，其目的在于，获得一种无需设置多个独立的检测电极的液位检测装置及燃料罐结构。

用于解决课题的方法

本发明的第一方式的液位检测装置具有：一对电极板，其以对置的方式配置，并且该对置部之间的静电电容被进行检测；可变结构，其使所述一对电极板的重叠部位的面积、或所述一对电极板之间的距离可变，并通过将所述面积或所述距离变更预定量，从而在用于对所述静电电容进行检测的、电极图案不同的第一检测电极和第二检测电极之间进行切换。

本发明的第二方式的液位检测装置中，在第一方式的液位检测装置中，所述可变结构具备驱动结构，所述驱动结构使所述一对电极板中的至少一个相对于另一个而进行相对移动，从而在所述第一检测电极和所述第二检测电极之间进行切换。

本发明的第三方式的液位检测装置中，在第二方式所述的液位检测装置中，所述驱动结构具有：施力部件，其朝向构成所述第一检测电极的位置而对所述一对电极板施力；液体输送机构，其向所述一对电极板中的一个赋予使该一个电极板克服所述施力部件的施力而进行移动的液体流。

本发明的第四方式的液位检测装置中，在第二方式或第三方式所述的液位检测装置中，所述可变结构具备滑动结构，所述滑动结构使所述一对电极板中的一个相对于另一个而沿着所述一对电极板的表面方向进行滑动。

本发明的第五方式的液位检测装置中，在第一方式至第四方式中的任意一个方式所述的液位检测装置中，所述一对电极板为金属制的板。

本发明的第六方式的燃料罐结构具有：燃料罐，其对燃料进行收纳；第一方式至第五方式中的任意一项所述的液位检测装置，其被设置在所述燃料罐内，并且至少根据由所述第一检测电极所检测出的静电电容和由所述第二检测电极所检测出的静电电容，来对所述燃料的液位进行检测。

根据本发明的第一方式的液位检测装置，通过设置有一对电极板，并且利用可变结构而使一对电极板的重叠部位的面积、或一对电极板之间的距离变更预定量，从而在用于对静电电容进行检测的、电极图案不同的第一检测电极和第二检测电极之间进行切换。并且，通过第一检测电极和第二检测电极而分别对静电电容进行检测，并根据各自的静电电容来对液位进行检测。由于在该液位检测装置中，第一检测电极和第二检测电极由共用的一对电极板构成，因此无需设置多个独立的检测电极。

根据本发明的第二方式的液位检测装置，可变结构具备驱动结构，所述驱动结构使一对电极板中的至少一个相对于另一个而进行相对移动，通过利用驱动结构而使一对电极板的重叠部位的面积、或一对电极板之间的距离变更预定量，从而能够在第一检测电极和第二检测电极之间进行切换。

根据本发明的第三方式的液位检测装置，通过施力部件朝向构成第一检测电极的位置而对一对电极板施力。通过利用液体输送机构向一对电极板中的一个赋予使该一个电极板克服施力部件的施力而进行移动的液体流，从而能够使一对电极板中的一个相对于另一个而进行移动，由此切换为第二检测电极。例如，通过将该液位检测装置用于燃料罐结构中，从而能够利用现有的液体输送机构而无需另行设置驱动结构。

根据本发明的第四方式的液位检测装置，可变结构具备滑动结构，从而使一对电极板中的一个相对于另一个而沿着一对电极板的表面方向进行滑动。由于在该滑动结构中，一对电极板的可动范围较小，因此能够实现液位检测装置的小型化。

根据本发明的第五方式的液位检测装置，一对电极板为金属制的板，由于无需形成电极线，因此能够通过简单的结构而在第一检测电极和第二检测电极之间进行切换。

根据本发明的第六方式的燃料罐结构，在对燃料进行收纳的燃料罐内，设置有第一方式至第五方式中的任意一个方式所述的液位检测装置，并且至少根据由第一检测电极所检测出的静电电容和由第二检测电极所检测出的静电电容，来对燃料的液位进行检测。此时，由于第一检测电极和第二检测电极由共用的一对电极板构成，因此无需设置多个独立的检测电极。

发明效果

根据本发明所涉及的液位检测装置及燃料罐结构，无需设置多个独立的检测电极。

附图说明

图1为表示应用了本发明的第一实施方式的液位检测装置的燃料罐结构的概要结构图。

图2为表示在本发明的第一实施方式的液位检测装置中所使用的一对电极板的分解立体图。

图3A为表示通过本发明的第一实施方式的液位检测装置而构成了第一检测电极的状态的立体图。

图3B为表示第一检测电极中的一对电极板的重叠部位的电极图案的图。

图4A为表示通过本发明的第一实施方式的液位检测装置而构成了第二检测电极的状态的立体图。

图4B为表示第二检测电极中的一对电极板的重叠部位的电极图案的图。

图5A为表示在本发明的第一实施方式的液位检测装置中所使用的驱动结构的概要结构图。

图5B为表示本发明的第一实施方式的液位检测装置的改变例的立体图。

图6为表示应用了本发明的第二实施方式的液位检测装置的燃料罐结构的概要结构图。

图7为表示第一检测电极和第二检测电极中的、一对电极板的重叠部位的电极图案的一个示例的图。

图8为表示由图7所示的第一检测电极和第二检测电极所产生的静电电容及静电电容比、与液位之间的关系的曲线图。

图9为表示第一检测电极和第二检测电极中的、一对电极板的重叠部位的电极图案的另一示例的图。

图10为表示由图9所示的第一检测电极和第二检测电极所产生的静电电容及静电电容比、与液位之间的关系的曲线图。

图11为表示在本发明的第三实施方式的液位检测装置中所使用的一对电极板的分解立体图。

图12A为表示通过图11所示的液位检测装置而构成了第一检测电极的状态的立体图。

图12B为表示第一检测电极中的一对电极板的重叠部位的电极图案的图。

图13A为表示通过图11所示的液位检测装置而构成了第二检测电极的状态的立体图。

图13B为表示第二检测电极中的一对电极板的重叠部位的电极图案的图。

图14为表示通过本发明的第四实施方式的液位检测装置而构成了第一检测电极的状态的立体图。

图15为表示通过本发明的第四实施方式的液位检测装置而构成了第二检测电极的状态的立体图。

图16为表示在本发明的第五实施方式的液位检测装置中所使用的一对电极板的分解立体图。

图17为表示在本发明的第六实施方式的液位检测装置中所使用的一对电极板的分解立体图。

图18为表示本发明的第七实施方式的液位检测装置的立体图。

图19A为表示通过图18所示的液位检测装置而构成了第一检测电极的状态的图，且为表示从上方侧到下方侧的、一对电极板的重叠部位的各自的俯视图。

图19B为表示第一检测电极中的一对电极板的重叠部位的电极图案的图。

图20A为表示通过图18所示的液位检测装置而构成了第二检测电极的状态的图，且为表示从上方侧到下方侧的、一对电极板的重叠部位的各自的俯视图。

图20B为表示第二检测电极中的一对电极板的重叠部位的电极图案的图。

图21为表示本发明的第八实施方式的液位检测装置的立体图。

图22为表示本发明的第九实施方式的液位检测装置的分解立体图。

图23A为表示通过图22所示的液位检测装置而构成了第一检测电极的状态的侧视图。

图23B为表示第一检测电极中的一对电极板的重叠部位的电极图案的图。

图24A为表示通过图22所示的液位检测装置而构成了第二检测电极的状态的侧视图。

图24B为表示第二检测电极中的一对电极板的重叠部位的电极图案的图。

图25为表示本发明的第十实施方式的液位检测装置的分解立体图。

图26为表示通过图25所示的液位检测装置而构成了第一检测电极的状态的侧视图。

图27为表示通过图25所示的液位检测装置而构成了第一检测电极的状态的主视图。

图28为表示通过图25所示的液位检测装置而构成了第二检测电极的状态的侧视图。

图29为表示比较例的液位检测装置的立体图。

具体实施方式

下面，使用图1至图5A，来对本发明所涉及的液位检测装置的第一实施方式进行说明。另外，在这些附图中适当示出的箭头标记UP表示装置上方侧、箭头标记LW表示装置下方侧。

在图1中，图示了设置有第一实施方式的液位检测装置40的燃料罐结构12。该燃料罐结构12具有被配置在车辆等的地板面板（省略图示）的下方的燃料罐14。作为一个示例，燃料罐14通过上下扁平的容器而构成，且能够将燃料L收纳在内部。在燃料罐14内收纳有燃料泵16，通过驱动燃料泵16，从而燃料罐14内的燃料L经由燃料供给配管18而被供给至发动机（省略图示）。在燃料罐14内设置有对燃料L的液位进行检测的液位检测装置40。

在燃料罐14内，于燃料供给配管18的中途安装有压力调节器（压力调节阀）20，从而对燃料L的喷射压力进行调节。在压力调节器20上连接有压力恢复用的配管22，燃料L经由配管22而被输送到燃料泵16内。配管22的喷出方向下游侧的顶端22A，以朝向液位检测装置40的下部侧的方式而配置。关于配管22的顶端22A与液位检测装置40之间的位置关系，在后文中进行说明。

在燃料罐14的上侧表面上，形成有外表面凹陷的凹部26，且在凹部26内设置有突出为筒状的安装口28。安装口28通过从外侧进行封闭的盖部30而被密封，从而使内部的燃料L不会向外部泄漏，并且盖部30通过与设置在安装口28的外周面上的外螺纹螺合的螺旋盖32而被固定。

此时，由于如果安装口28从箱状的燃料罐14的上表面突出，则在将其安装到车辆等的地板面板的下方侧时存在空间效率降低的可能性，因此优选以沉入到燃料罐14的内侧的方式来设置安装口28。在盖部30及螺旋盖32上，以贯穿的方式而安装有燃料供给配管18。

如图2所示，液位检测装置40具备一对电极板42、44（参照图3A及图4A）。在一个电极板42上，于例如由PPS（聚苯硫醚树脂）等树脂构成的、纵长的基板46A上形成有预定图案的、作为正极的电极48（正电极）。在基板46A的上端部和下端部上，设置有大致U字形的导槽46B、46C，所述导槽46B、46C以能够使另一个电极板44沿着表面方向进行滑动的方式而对另一个电极板44进行支承。导槽46B、46C被形成为，以夹着另一个电极板44的上部侧和下部侧的方式而上下对称。

电极48具备：直线部48A，其沿着大致上下方向而被配置在基板46A的表面内的一侧；多个分支部48B，其被配置在与直线部48A大致垂直的方向上；电极连接部48C，其被设置在直线部48A的上端。多个分支部48B从直线部48A起延伸成梳齿状，并在基板46A的上下方向上以预定的间隔而配置。多个分支部48B的长度被设定为，在基板46A的上下大致相同。

在另一个电极板44上，于例如由PPS（聚苯硫醚树脂）等树脂构成的、纵长的基板52A上形成有预定图案的、作为负极的电极54（负电极）。基板52A的横向（与上下方向正交的方向）上的宽度大于基板46A的横向（与上下方向正交的方向）上的宽度。

电极54具备：直线部54A，其沿着大致上下方向而被配置在基板52A的表面内的一侧（与电极48的直线部48A不同的一侧）；多个分支部54B，其被配置在与直线部54A大致垂直的方向上；电极连接部54C，其被设置在直线部54A的上端。多个分支部54B从直线部54A起延伸成梳齿状，并在基板52A的上下方向上以预定的间隔而配置。多个分支部54B的长度被设定为，长度随着从上侧趋向于下侧而逐渐缩短。从基板52A的上下方向中间部的稍下部侧到上方侧的多个分支部54B被形成为，长于一个电极板42的多个分支部48B的长度。电极48中的电极连接部48C、和电极54中的电极连接部54C，与例如被设置于外部的电路（省略图示）电连接。在电路中实施对静电电容的检测等。

如图3A及图4A所示，电极板44能够在被支承于电极板42的导槽46B、46C上的状态下，沿着表面方向进行滑动。即，电极板44相对于被固定在燃料罐14（参照图1）内的电极板42而在水平方向上进行滑动。

在液位检测装置40中设置有作为可变结构的一个示例的驱动结构60，所述驱动结构60通过使电极板44在被支承于电极板42的导槽46B、46C上的状态下滑动预定量，从而变更电极板44的电极54与电极板42的电极48的重叠部位（面积）。驱动结构60使电极板44的电极54与电极板42的电极48的重叠部位（面积），在构成图3A所示的第一检测电极70A的位置、和构成图4A所示的第二检测电极70B的位置之间进行变更（切换）。

更具体而言，驱动结构60具备：作为施力部件的一个示例的螺旋弹簧62，其在电极板44的基板52A的侧部朝向构成第一检测电极70A的位置（另一个电极板44关闭的一侧）而对电极板44施力；板状的承接面64，其在与基板52A的表面垂直的方向上被配置于基板52A的下部。螺旋弹簧62的顶端62A在距电极板42的基板46A的侧部保持了固定的距离的状态下，通过未图示的支承部件而被固定并支承。在电极板42的基板46A的侧部（与螺旋弹簧62相反的一侧）上设置有止动器66，所述止动器66对由螺旋弹簧62的施力所引起的电极板44的移动进行限制。

如图5A所示，电极板44的承接面64被配置在，与配管22的喷出方向下游侧的顶端22A对置的位置处。通过由电极板44的承接面64承接从配管22的顶端22A喷出的回流燃料L，从而电极板44克服螺旋弹簧62的施力而向构成第二检测电极70B（参照图4A）的位置进行滑动。在与电极板44的基板52A的侧部对置的位置（螺旋弹簧62侧）处，设置有对电极板44的滑动范围进行限制的止动器67。燃料泵16（参照图1）构成了液体输送机构，所述液体输送机构向电极板44赋予使其克服螺旋弹簧62的施力而进行移动的燃料（液体）流。

在图3B中，图示了第一检测电极70A（图3A）中的一对电极板42、44的重叠部位的电极图案。在图4B中，图示了第二检测电极70B（图4A）中的一对电极板42、44的重叠部位的电极图案。通过利用驱动结构60而使另一个电极板44相对于一个电极板42在水平方向上滑动预定量，从而在由第一检测电极70A和第二检测电极70B而形成的两种图案之间进行切换。在液位检测装置40中，一对电极板42、44中的电极48、54之间的静电电容根据电极48、54的重叠部位的面积、在上下方向上与燃料L接触的部分的长度、和与空气接触的部分的长度等而发生变动。此时，通过利用由第一检测电极70A和第二检测电极70B而形成的两种图案，而对各自的静电电容进行检测，从而能够对燃料L的液位进行检测。关于对燃料L的液位的检测方法，在后文中进行说明。

在本实施方式的驱动结构60中，在车辆空转时，来自配管22的回流燃料L较多，另一个电极板44相对于一个电极板42而向打开方向进行移动，从而构成了第二检测电极70B。在发动机全开时，即，在WOT（Wide OpenThrottle：节气门全开）时，回流燃料L较少，另一个电极板44相对于一个电极板42而向关闭方向进行移动，从而构成了第一检测电极70A。

另外，如图5B所示，作为液位检测装置40的改变例，可以采用如下方式，即，为了将电极板42与电极板44之间的距离保持为固定，而在电极板42与电极板44之间的、上端部和下端部处设置隔板90。

在图6中，图示了具备第二实施方式的液位检测装置80的燃料罐结构。如图6所示，在液位检测装置80中，于配管22的中途设置有切换阀82，在切换阀82上连接有另一个配管84。在回流燃料L从配管84被喷出时，液位检测装置80的电极板44不进行动作。另外，液位检测装置80的其他结构与第一实施方式的液位检测装置40相同。

在该液位检测装置80中，能够通过切换阀82的切换而对回流燃料的喷出路径进行控制。即，能够通过利用切换阀82的切换而从配管22的顶端22A喷出回流燃料L，从而使另一个电极板44相对于一个电极板42而向打开方向进行滑动（参照图3A、图4A）。

接下来，对通过第一检测电极70A和第二检测电极70B，而对燃料罐14内的燃料L的液位进行检测的方法进行说明。

在图7中，图示了由第一检测电极70A形成的电极图案的一个示例、和由第二检测电极70B形成的电极图案的一个示例。第一检测电极70A被设定为，一对电极板42、44的电极48、54（参照图3A）的重叠部位（面积）的宽度在上下方向上大致相等（长方形形状）。此外，第二检测电极70B被设定为，一对电极板42、44的电极48、54（参照图4A）的重叠部位（面积）的宽度随着从上侧趋向于下侧而逐渐减小（倒三角形状）。在该示例中，第一检测电极70A的横向上的宽度被设定为例如5mm，第一检测电极70A的上下方向上的长度被设定为例如100mm，第二检测电极70B的横向上的最大宽度（上边的宽度）被设定为例如10mm。

在图8中，图示了由第一检测电极70A和第二检测电极70B所产生的静电电容及静电电容比（70B/70A）、与液位（mm）之间的关系。如图8所示，由第一检测电极70A对电极48、54之间的静电电容进行检测，且由第二检测电极70B对电极48、54之间的静电电容进行检测。并且，通过将由第二检测电极70B所检测出的静电电容除以由第一检测电极70A所检测出的静电电容，而求出静电电容比（70B/70A），从而根据静电电容比（70B/70A）的曲线图72而检测出燃料L的液位（mm）。对燃料L的液位的检测通过被设置于车辆等中的、具备未图示的电路的控制部来实施。

如图8所示，虽然在第一检测电极70A中，静电电容与液位成比例，且不存在因液位而导致的灵敏度的不同，但在第二检测电极70B中，在低液位时（燃料L的剩余量变得较少时），灵敏度变得更低。

此外，即使燃料L的性状发生改变，静电电容比（70B/70A）也基本固定。在本实施方式中，因为观察静电电容比（70B/70A），所以能够检测出准确的液位。

在图9中，图示了由第一检测电极74A形成的电极图案的示例、和由第二检测电极74B形成的电极图案的示例。第一检测电极74A被设定为，一对电极板的电极的重叠部位（面积）的宽度在上下方向上大致相等（长方形形状）。此外，第二检测电极74B被设定为，一对电极板的电极的重叠部位（面积）的宽度随着从上侧趋向于下侧而逐渐增大（三角形状）。在该示例中，第一检测电极74A的横向上的宽度被设定为例如5mm，第一检测电极74A的上下方向上的长度被设定为例如100mm，第二检测电极74B的横向上的最大宽度（下边的宽度）被设定为例如10mm。

在图10中，图示了由第一检测电极74A和第二检测电极74B所产生的静电电容及静电电容比（74B/74A）、与液位（mm）之间的关系。如图10所示，通过第一检测电极74A而对一对电极间的静电电容进行检测，并通过第二检测电极74B而对一对电极间的静电电容进行检测。并且，通过求出静电电容比（74B/74A），从而根据静电电容比（74B/74A）的曲线图76而检测出燃料L的液位（mm）。如图10所示，虽然在第一检测电极74A中，不存在因液位而导致的灵敏度不同，但在第二检测电极74B中，在高液位时（燃料L较多时），灵敏度变得更低。

虽然可以使用图7或图9中的任一种电极图案，但在第一实施方式的液位检测装置40中，采用在低液位时（燃料L的剩余量变得较少时），灵敏度变得更低的第二检测电极70B。另外，电极图案还可以根据燃料L的液位检测的灵敏度要求而进行变更。

接下来，对第一实施方式的液位检测装置40和第二实施方式的液位检测装置80的作用及效果进行说明。

在第一实施方式的液位检测装置40中，如图3A所示，通过螺旋弹簧62的施力而使另一个电极板44相对于一个电极板42而向关闭方向进行移动，从而构成了第一检测电极70A。此外，如图4A及图5A所示，通过利用驱动结构60而从配管22的顶端22A朝向另一个电极板44的承接面64喷出回流燃料L，从而使另一个电极板44克服螺旋弹簧62的施力而相对于一个电极板42向打开方向进行滑动，由此切换为第二检测电极70B。即，由于第一检测电极70A和第二检测电极70B由共用的电极板42、44构成，因此无需设置多个独立的检测电极。

此外，作为驱动结构60，由于通过从配管22的顶端22A喷出的回流燃料L，而使另一个电极板44相对于一个电极板42进行滑动，因此能够利用燃料泵16或压力调节器20等现有部件，从而无需另行设置驱动结构。

而且，因为另一个电极板44相对于一个电极板42而沿着表面方向进行滑动，所以另一个电极板44的可动范围较小，从而能够实现小型化。

在第二实施方式的液位检测装置80中，也能够获得同样的作用及效果。而且，在液位检测装置80中，能够通过利用切换阀82的切换来对回流燃料的喷出路径进行控制，从而从配管22的顶端22A喷出回流燃料L，由此使另一个电极板44相对于一个电极板42而向打开方向进行滑动。

在图29中，图示了比较例所涉及的液位检测装置500。如图29所示，在液位检测装置500中，具备大致L字形的基板502，并且基板502具备沿着上下方向的纵板部502A、和从纵板部502A的下端部向水平方向折弯的横板部502B。在横板部502B上，设置有具备梳齿状的电极504A、504B的燃料基准部504，且电极504A、504B的多个分支部交替地进行排列。在纵板部502A上，设置有具备梳齿状的电极506A、506B的液位检测部506，且电极506A、506B的多个分支部交替地进行排列。电极504A和电极506A以连续的方式形成。燃料基准部504沿着燃料罐的下表面而配置。在基板502的上部连接有电缆508，液位检测部506的电极506A、506B和燃料基准部504的电极504B、与电缆508的配线电连接。

在该液位检测装置500中，通过由燃料基准部504所检测出的静电电容值，来判断燃料的性状（例如，乙醇浓度）。此外，根据由燃料基准部504所检测出的静电电容值和由液位检测部506所检测出的静电电容值的比率，来判断燃料的液位。

在该液位检测装置500中，燃料基准部504沿着燃料罐的下表面而配置，当在燃料罐的下表面上积存有分离水或异物时，将存在难以通过燃料基准部504而检测出燃料的准确的静电电容值的可能性。

与此相对，由于在第一及第二实施方式的液位检测装置40、80中无需设置燃料基准部504，因此能够实现对燃料L的更加准确的液位的检测。

接下来，使用图11至图13B，来对本发明所涉及的液位检测装置的第三实施方式进行说明。另外，对于与上述的第一及第二实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图11、图12A及图13A所示，液位检测装置100具备一对电极板102、104。一个电极板102具备扇形的树脂制的基板106A，所述基板106A被形成为，面积随着从下侧趋向于上侧而增大，在基板106A上形成有预定图案的、作为正极的电极108（正电极）。在基板106A的下端部上形成有孔部106B，所述孔部106B上插穿有作为可变结构的旋转轴120。在基板106A的上端部处设置有大致U字形的导槽106C，所述导槽106C以能够使另一个电极板104沿着表面方向进行滑动（能够转动）的方式而对另一个电极板104进行支承。

电极108具备从直线部48A起在大致垂直方向上延伸成梳齿状的多个分支部108A。多个分支部108A向上方侧略微弯曲成凸状，并在大致上下方向上以大致等间隔而配置。多个分支部108A的长度被设定为，长度从上侧趋向于下侧而逐渐缩短。多个分支部108A的顶端被配置为，在倾斜方向上对齐为直线状。

另一个电极板104具备扇形的树脂制的基板112A，所述基板112A被形成为，面积随着从下侧趋向于上侧而增大，在基板112A上形成有预定图案的、作为负极的电极114（负电极）。基板112A的横向（与上下方向正交的方向）上的宽度大于基板106A的横向（与上下方向正交的方向）上的宽度。在基板112A的下端部处形成有孔部112B，所述孔部112B中安装有旋转轴120。

电极114具备从直线部54A起在大致垂直方向上延伸成梳齿状的多个分支部114A。多个分支部114A向上方侧略微弯曲为凸状，并在大致上下方向上以大致等间隔而配置。多个分支部114A的长度被设定为，长度从上侧趋向于下侧而逐渐缩短，多个分支部114A的顶端被配置为，上下方向上的中间部以凹坑形状向直线部54A侧弯曲。

在电极板102的孔部106B和电极板104的孔部112B之间存在有绝缘性的隔板116，所述隔板116用于将电极108、114之间的距离保持为固定。旋转轴120与电极板104的孔部112B相接合，并且旋转轴120能够在被插穿于电极板102的孔部106B和隔板116中的状态下进行旋转。在旋转轴120上连接有作为可变结构的步进电机122。通过利用步进电机122而使旋转轴120进行旋转，从而另一个电极板104能够在被支承在一个电极板102的导槽106C上的状态下沿着表面方向而进行转动。即，一个电极板102被固定，另一个电极板104相对于一个电极板102而以旋转轴120为中心进行滑动。虽然省略了图示，但在电极板104的宽度方向两侧的侧方，设置有对电极板104的转动范围进行限制的止动器。

由此，另一个电极板104的电极114与一个电极板102的电极108的重叠部位（面积），在构成如图12A所示的第一检测电极124A的位置、和构成如图13A所示的第二检测电极124B的位置之间被变更（被切换）。如图12B所示，在第一检测电极124A中形成如下的电极图案，即，从上侧趋向于下侧，电极114与电极108的重叠部位（面积）在倾斜方向上以直线状减小的电极图案。在第二检测电极124B中，形成如下的电极图案，即，从上侧趋向于下侧，重叠部位（面积）以弯曲成凹状的方式而减小的电极图案。另外，也可以根据对燃料L的液位检测的灵敏度要求，而对第一检测电极124A和第二检测电极124B的电极图案进行变更。

在这种液位检测装置100中，通过利用步进电动机122而使旋转轴120进行旋转，以使另一个电极板104相对于一个电极板102而转动（滑动）预定量，从而能够在由第一检测电极124A和第二检测电极124B所形成的两个图案之间进行切换。并且，通过利用由第一检测电极124A和第二检测电极124B所形成的两个图案，而对各自的静电电容进行检测，并求出静电电容比，从而能够通过与第一实施方式相同的方法来对燃料L的液位进行检测。另外，省略了静电电容比与燃料L的液位之间的关系的曲线图。

由于在这种液位检测装置100中，第一检测电极124A和第二检测电极124B由共用的电极板102、104构成，因此无需设置多个独立的检测电极。

此外，因为另一个电极板104相对于一个电极板102而沿着表面方向进行转动（滑动），所以另一个电极板104的可动范围较小，从而能够实现小型化。

接下来，使用图14及图15，来对本发明所涉及的液位检测装置的第四实施方式进行说明。另外，对于与上述的第一至第三实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图14及图15所示，液位检测装置130具备一对电极板102、104。在液位检测装置130中设置有作为可变结构的驱动结构132，所述驱动结构132对另一个电极板104的电极108与一个电极板102的电极114的重叠部位（面积）进行变更。

驱动结构132具备：作为施力部件的一个示例的受扭螺旋弹簧134，其被安装在插穿于电极板102的孔部106B和电极板104的孔部112B中的旋转轴（省略图示）上；承接面64，其被配置在与基板112A的表面垂直的方向上并承接从配管22（参照图1）喷出的回流燃料L。如图14所示，受扭螺旋弹簧134朝向构成第一检测电极124A的位置（另一个电极板104关闭的一侧）而对另一个电极板104施力。虽然省略了图示，但在电极板104的宽度方向两侧的侧方，设置有对电极板104的转动范围进行限制的止动器。

在这种液位检测装置130中，如图14所示，通过受扭螺旋弹簧134的施力而使另一个电极板104向关闭侧进行移动，从而构成了第一检测电极124A。如图15所示，通过由承接面64承接从配管22（参照图1）喷出的回流燃料L，从而使另一个电极板104克服受扭螺旋弹簧134的施力，而以未图示的旋转轴为中心向构成第二检测电极124B的位置（箭头标记所示的另一个电极板104打开的一侧）进行转动。通过利用由第一检测电极124A和第二检测电极124B形成的两个图案，来对各自的静电电容进行检测，并求出静电电容比，从而能够对燃料L的液位进行检测。

接下来，使用图16，来对本发明所涉及的液位检测装置的第五实施方式进行说明。另外，对于与上述的第一至第四实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图16所示，液位检测装置150具备由金属制的板构成的一对电极板152、154。电极板152为正电极，且横向上的宽度在上下方向上被形成为相同的长度。电极板154为负电极，且横向上的宽度被形成为，随着从上侧趋向于下侧而逐渐缩短。在电极板152的上端部和下端部处，设置有大致U字形的绝缘性的导槽156、158，所述导槽156、158以能够使电极板154进行滑动的方式而对电极板154进行支承。在电极板152和电极板154之间的上下存在绝缘性的隔板160，所述隔板160用于将电极板152、154之间的距离保持为固定。

虽然省略了图示，但在液位检测装置150中，设置有驱动结构60（参照图3A及图4A），所述驱动结构60使另一个电极板154相对于一个电极板152而在水平方向上进行滑动。由此，能够在构成第一检测电极70A（参照图3B）的位置、和构成第二检测电极70B（参照图4B）的位置之间进行移动，从而使电极板152与电极板154的重叠部位（面积）在不同的两个图案之间进行切换。

在这种液位检测装置150中，通过代替图1所示的具备电极48、54的电极板，而设置由金属制的板构成的一对电极板152、154，从而无需形成电极线，进而能够进一步简化结构。

接下来，使用图17，来对本发明所涉及的液位检测装置的第六实施方式进行说明。另外，对于与上述的第一至第五实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图17所示，液位检测装置170具备由金属制的板构成的一对电极板172、174。电极板172为正电极，且被形成为，横向上的宽度随着从上侧趋向于下侧而逐渐减小的扇形。电极板172的宽度方向两侧的边缘部172A以在倾斜方向上倾斜的方式而被形成为直线状。电极板174为负电极，且被形成为，横向上的宽度随着从上侧趋向于下侧而以与电极板172相比更急剧的程度减小的扇形。电极板174的宽度方向上的一个边缘部174A，以在倾斜方向上倾斜的方式而被形成为直线状，电极板174的宽度方向上的另一个边缘部174B被形成为，上下方向的中间部弯曲成凹坑形状。

在电极板172的上端部上设置有大致U字形的绝缘性的导槽176，所述导槽176以能够使电极板174以被设置在下端部上的旋转轴（省略图示）为中心而进行转动的方式，对电极板174进行支承。

虽然省略了图示，但在液位检测装置170中设置有步进电动机（参照图11）或受扭螺旋弹簧（参照图14），所述步进电动机或受扭螺旋弹簧使另一个电极板174相对于一个电极板152以下端部的旋转轴（省略图示）为中心而进行转动。由此，能够在构成第一检测电极70A（参照图12B）的位置、和构成第二检测电极70B（参照图13B）的位置之间进行移动，从而使电极板172与电极板174的重叠部位（面积）在不同的两个图案之间进行切换。

在这种液位检测装置170中，通过代替如图11所示的具备电极108、114的电极板，而设置由金属制的板构成的一对电极板172、174，从而无需形成电极线，进而能够进一步简化结构。

接下来，使用图18至图20B，来对本发明所涉及的液位检测装置的第七实施方式进行说明。另外，对于与上述的第一至第六实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图18所示，在液位检测装置200中，在被配置于上下方向上的轴部202上，设置有由金属板构成的多个扇形的电极板204（正电极）。此外，在液位检测装置200中，在以贯穿轴部202的中心部的方式而配置的轴部206上，设置有由金属板构成的多个扇形的电极板208（负电极）。电极板204和电极板208沿着上下方向而交替地进行配置。轴部202和轴部206为金属制，并以互相绝缘的状态而被配置。轴部202被固定，且轴部206能够相对于轴部202而进行旋转。在轴部202的圆周面的一部分上，沿着圆周方向而形成有能够供电极板208进行旋转的多个狭缝210。在轴部206的上端部处，连接有作为可变结构的步进电动机122的旋转轴212。

电极板204在轴部202的上下方向上以大致等间隔而配置，并且被设定为，上下的电极板204的形状（面积）大致相同。多个电极板204以在俯视观察时多个电极板204重叠的方式，于上下方向上被设置在轴部202的圆周面的大致相同的位置上。

电极板208在轴部206的上下方向上以大致等间隔而配置，且被设定为，电极板208的形状（面积）随着从下部侧趋向于上部侧而增大。另外，虽然省略了图示，但在轴部206的旋转方向两侧，设置有对轴部206的转动范围进行限制的止动器。

在图19A及图20A中，图示了轴部206的上下方向上的各个部位的、电极板204与电极板208的重叠部位的俯视图。通过利用步进电动机122而使轴部206相对于轴部202进行旋转，从而在构成图19A所示的第一检测电极214A的位置、和构成图20A所示的第二检测电极214B的位置之间进行移动。由此，轴部206的上下方向上的、电极板152与电极板154的重叠部位（重叠面积）发生变化，从而如图19B及图20B所示，能够在两个电极图案之间进行切换。

通过利用由第一检测电极214A和第二检测电极214B所形成的两个图案，来对各自的静电电容进行检测，并求出静电电容比，从而能够对燃料L的液位进行检测。另外，也可以根据对燃料L的液位检测的灵敏度要求，而对第一检测电极214A和第二检测电极214B的电极图案进行变更。

由于在这种液位检测装置200中，第一检测电极214A和第二检测电极214B由共用的电极板204、208构成，因此无需设置多个独立的检测电极。

接下来，使用图21，来对本发明所涉及的液位检测装置的第八实施方式进行说明。另外，对于与上述的第一至第七实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图21所示，在液位检测装置230中设置有驱动结构232，所述驱动结构232使轴部206相对于轴部202进行旋转，从而变更电极板204与电极板208的重叠部位（重叠面积）。驱动结构232具备：作为施力部件的一个示例的受扭螺旋弹簧234，其朝向使电极板208向电极板204侧关闭的方向（箭头标记A方向）而对轴部206施力；承接面64，其从下端部的电极板208起向与旋转方向交叉的方向直立设置，并承接从配管22（参照图1）喷出的回流燃料L。受扭螺旋弹簧234朝向构成第一检测电极214A的位置（参照图19A）而对电极板208施力。

在这种液位检测装置130中，通过受扭螺旋弹簧234的施力而使电极板208在向电极板204侧关闭的方向上移动，从而构成了第一检测电极214A。并且，通过由承接面64承接从配管22（参照图1）喷出的回流燃料L，从而使轴部206克服受扭螺旋弹簧234的施力而相对于轴部202向构成第二检测电极214B的位置（参照图20A）进行旋转。

接下来，使用图22至图24B，来对本发明所涉及的液位检测装置的第九实施方式进行说明。另外，对于与上述的第一至第八实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图22所示，液位检测装置250具备一对电极板252、254。一个电极板252具备矩形形状的树脂制的基板252A，并且在基板252A上形成有预定图案的、作为正极的电极48（正电极）。在基板252A的上端部的宽度方向两侧，突出设置有左右一对支承部252B，在支承部252B上形成有孔部252C，所述孔部252C中插穿有作为可变结构的旋转轴260。在基板252A的下端部处设置有导槽252D，所述导槽252D具备插入有另一个电极板254的开口部252E。

另一个电极板254具备矩形形状的树脂制的基板254A，并且在基板254A上形成有预定图案的、作为负极的电极256（负电极）。在基板254A的上端部处，形成有与基板254A相比较厚的圆柱状的安装部254B，在安装部254B上，于与上下方向正交的方向上安装有旋转轴260。旋转轴260能够在被插穿于电极板252的支承部252B的孔部252C中的状态下进行旋转。在旋转轴260上连接有作为可变结构的步进电动机122的旋转轴212。通过旋转轴260的旋转，从而电极板254在接近或远离电极板252的方向上进行移动。

电极256具备从直线部54A起在大致垂直方向上延伸成梳齿状的多个分支部256A。多个分支部256A在大致上下方向上以大致等间隔而配置，且多个分支部256A的长度被形成为上下大致相同的长度。

在这种液位检测装置250中，通过利用步进电动机122而使旋转轴260进行旋转，从而另一个电极板254沿着一个电极板252的导槽252D而在接近或远离的方向上进行移动。由此，使另一个电极板254的电极256和一个电极板252的电极48之间的距离，在构成图23A所示的第一检测电极264A的位置、和构成图24A所示的第二检测电极264B的位置之间进行变更（切换）。导槽254D具备作为对电极板254的移动范围进行限制的止动器的功能。

由于在第一检测电极264A中，电极48和电极256之间的距离（与表面垂直的方向上的距离）上下相等，因此如图23B所示，构成了横向上的宽度相等的电极图案。在第二检测电极264B中，电极48和电极256之间的距离随着从上侧趋向于下侧而增大，从而如图24B所示，构成了横向上的宽度从上侧趋向于下侧而减小的电极图案。另外，也可以根据对燃料L的液位检测的灵敏度要求，而对第一检测电极264A和第二检测电极264B的电极图案进行变更。

由于在这种液位检测装置250中，第一检测电极264A和第二检测电极264B由共用的电极板252、254构成，因为无需设置多个独立的检测电极。

接下来，使用图25至图28，来对本发明所涉及的液位检测装置的第十实施方式进行说明。另外，对于与上述的第一至第九实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图25至图28所示，在液位检测装置270中，设置有作为可变结构的驱动结构272，所述驱动结构272对一个电极板252的电极48和另一个电极板254的电极256之间的、与表面垂直的方向上的距离进行变更。驱动结构272具备：作为施力部件的一个示例的受扭螺旋弹簧274，其被安装在旋转轴260上并朝向构成第一检测电极264A的位置（另一个电极板254关闭的一侧）而对另一个电极板254施力；承接面64，其在基板254A的下部沿着基板254A的表面而向侧方突出设置，并承接从配管22（参照图1）喷出的回流燃料L。

在电极板252的基板252A上设置有导槽276，所述导槽276具备插入有电极板254的开口部252E。导槽276具备作为对电极板254的旋转范围进行限制的止动器的功能。

在这种液位检测装置270中，如图26所示，通过受扭螺旋弹簧274的施力，从而电极板254向关闭侧（靠近电极板252的一侧）进行移动，由此构成了第一检测电极264A。如图28所示，通过由承接面64承接从配管22（参照图1）喷出的回流燃料L，从而电极板254克服受扭螺旋弹簧274的施力而以旋转轴260为中心向构成第二检测电极264B的位置（另一个电极板254打开的一侧）进行旋转。通过利用由第一检测电极264A和第二检测电极264B所形成的两个图案，来对各自的静电电容进行检测，并求出静电电容比，从而能够对燃料L的液位进行检测。

另外，在第一至第十实施方式中，使一个电极板相对于另一个电极板而进行相对移动的可变结构，可以变更为其他结构。例如，可以采用如下结构，即，使用电磁阀或致动器等，来使一个电极板相对于另一个电极板而进行相对移动。另外，还可以采用如下结构，即，利用被配置在燃料罐内的喷射泵喷出燃料，来使一个电极板相对于另一个电极板而进行相对移动。

此外，虽然在第一至第十实施方式中，采用使一个电极板相对于另一个电极板而进行移动的结构，但也可以采用使一对电极板双方进行移动以在第一检测电极和第二检测电极之间进行切换的结构。

另外，燃料罐14内的结构部件并不限定于图1等所示的结构部件，而是可以进行变更。此外，燃料罐14内的液位检测装置的位置也可以进行变更。

此外，并不限定于燃料L，在对其他液体的液位进行检测时，也能够应用本发明的液位检测装置。

Claims (6)

1.一种液位检测装置，具有：

一对电极板，其以对置的方式配置，并且该对置部之间的静电电容被进行检测；

可变结构，其使所述一对电极板的重叠部位的面积、或所述一对电极板之间的距离可变，并通过将所述面积或所述距离变更预定量，从而在用于对所述静电电容进行检测的、电极图案不同的第一检测电极和第二检测电极之间进行切换。

2.如权利要求1所述的液位检测装置，其中，

所述可变结构具备驱动结构，所述驱动结构使所述一对电极板中的至少一个相对于另一个而进行相对移动，从而在所述第一检测电极和所述第二检测电极之间进行切换。

3.如权利要求2所述的液位检测装置，其中，

所述驱动结构具有：

施力部件，其朝向构成所述第一检测电极的位置而对所述一对电极板施力；

液体输送机构，其向所述一对电极板中的一个赋予使该一个电极板克服所述施力部件的施力而进行移动的液体流。

4.如权利要求2或权利要求3所述的液位检测装置，其中，

所述可变结构具备滑动结构，所述滑动结构使所述一对电极板中的一个相对于另一个而沿着所述一对电极板的表面方向进行滑动。

5.如权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的液位检测装置，其中，

所述一对电极板为金属制的板。

6.一种燃料罐结构，具有：

燃料罐，其对燃料进行收纳；

权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的液位检测装置，其被设置在所述燃料罐内，并且至少根据由所述第一检测电极所检测出的静电电容和由所述第二检测电极所检测出的静电电容，来对所述燃料的液位进行检测。

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