JP2003172653A - 液面検出装置 - Google Patents

液面検出装置

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JP2003172653A JP2001371487A JP2001371487A JP2003172653A JP 2003172653 A JP2003172653 A JP 2003172653A JP 2001371487 A JP2001371487 A JP 2001371487A JP 2001371487 A JP2001371487 A JP 2001371487A JP 2003172653 A JP2003172653 A JP 2003172653A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液面検出装置である燃料レベルゲージ1にお
いて、磁石5の配置に工夫を凝らして磁石5への異物付
着を抑制することにより、磁石5等の可動部の円滑な動
きを確実に維持する。 【解決手段】 ボディ2に、軸受け部2aを略有底孔状
に形成し、一方、シャフト4を、軸受け部2aと同軸上
の略有底円筒状に形成し且つその開口端側をボディ2側
にして軸受け部2aに嵌合させた。さらに、磁石5を、
シャフト4の外周面4aより内径側にボディ2に対向さ
せて取付けた。これにより、磁石5を、燃料レベルゲー
ジ1の外部から遮断して燃料に混入している金属粉等の
異物が磁石5に吸着されることを抑制できるので、磁石
5やシャフト4等の可動部の固着を防止して、磁石5や
シャフト4等の可動部の円滑な回動を維持することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体貯蔵槽の中に
貯えられた液体の液面レベルを検出する液面検出装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の液面検出装置としては、たとえ
ば、特開平8−94413号公報に開示される液面レベ
ル測定装置がある。この液面レベル測定装置は、液面に
浮かぶフロートの上下動によって回動する磁石と、この
磁石の回動によって電気的抵抗値が変化する磁気抵抗素
子を備え、液面レベルの変化を磁気抵抗素子の抵抗値の
変化として検出するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この液面レ
ベル測定装置において、磁石は液面レベル測定装置の外
部に露出しているため、液体中に混入した金属粉等の異
物が磁石に吸引され付着して、磁石等の可動部の円滑な
動きが妨げられる可能性があった。
【0004】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、その目的は、磁石の配置に工夫を凝らして磁石へ
の異物付着を抑制することにより、磁石等の可動部の円
滑な動きを確実に維持することができるような液面検出
装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成する為に以下の技術的手段を採用する。
【0006】本発明の請求項1に記載の液面検出装置で
は、本体部に設けられシャフトを回動自在に保持する保
持孔は略有底孔状に形成され、シャフトは、保持孔と同
軸上の略有底円筒状に形成され且つその開口部を本体部
側にして保持孔に嵌合され、磁石はシャフトの円筒の内
側に配置されている構成とした。これにより、磁石は液
面検出装置外の液体に露出させずに配置される。つま
り、磁石が取付けられている空間をシャフトと保持孔と
の間に形成される隙間を介して液面検出装置外部と連通
させた。この隙間は、通常は、シャフトの円滑な回動を
維持する上で必要最小の大きさに設定されている。した
がって、この隙間により、液体内に混入した金属粉等の
異物が磁石が取付けられている空間に到達して磁石に付
着することを抑制できるので、磁石の円滑な回動を確実
に維持することができる。
【0007】本発明の請求項2に記載の液面検出装置で
は、磁気検出素子からの出力信号を処理する信号処理回
路を備える構成とした。これにより、液面検出装置から
の電気信号をノイズの影響を受け難くいものとして、外
部に確実に伝達することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態による液
面検出装置を、自動車に搭載される燃料タンク内に装着
されて燃料の液面位置を検出し表示させる燃料レベルゲ
ージに適用した場合を例として、図に基づいて説明す
る。
【0009】図1は、本発明の一実施形態による液面検
出装置である燃料レベルゲージ1の断面図であり、図2
のI−I線断面図である。図2は、燃料レベルゲージ1
の正面図であり、燃料の液面13が最低位にある状態を
示している。また、図1および図2において、図の上方
が自動車に搭載された状態における上方となっている。
なお、各図において、同一構成部分には同一符号を付し
てある。
【0010】燃料レベルゲージ1は、その本体部である
ボディ2が、図1および図2に示すように、自動車の燃
料タンク(図示せず)の天板内面(図示せず)から垂下
するブラケット12に取付けられている。液面13の変
動に追随するフロート3の上下動によりシャフト4と一
体的に磁石5が回動すると、磁石5に対向してボディ2
に取付けられている磁気検出素子である磁気抵抗素子6
の出力電圧が変化する。この磁気抵抗素子6の出力電圧
によりフロート3の位置、すなわち燃料の液面13レベ
ルが検出される。
【0011】なお、図1および図2は、燃料の液面13
が最低位にある状態を示しているが、燃料の液面13が
最高位にある時、いわゆる満タンの場合は、液面13は
燃料レベルゲージ1より上方となり、燃料レベルゲージ
1は完全に液没する。
【0012】本体部であるボディ2は、たとえば樹脂等
から形成されている。ボディ2には、図1に示すよう
に、後述するシャフト4を回動自在に保持するための保
持孔である軸受け部2aが有底孔状に形成されている。
軸受け部2aの軸方向は、自動車の水平方向、つまり図
1の左右方向に設定されている。また、ボディ2には、
磁気検出素子である磁気抵抗素子6等が実装されたプリ
ント基板7を収容するための袋状の収容部2bが設けら
れている。また、ボディ2には、取付け部2dが設けら
れ、この2dを介して燃料レベルゲージ1が燃料タンク
(図示せず)のブラケット12に取付けられている。
【0013】シャフト4は、たとえば樹脂等から、図1
に示すように、略有底円筒状に形成されており、その円
筒の外周面4aがボディ2の軸受け部2aに嵌合してい
る。シャフト4の開口端側の端部には、磁石5を保持固
定するための保持部4bが形成されている。また、保持
部4bと軸方向反対側には、フロート3とシャフト4を
連結する連結桿9を保持固定するための孔部4cが形成
されている。シャフト4は、その開口端側をボディ2に
対向させて、つまり磁石5をボディ2に対向させて、ボ
ディ2の軸受け部2aに嵌合している。この時、シャフ
ト4の外周面4aとボディ2の軸受け部2aとの間に
は、シャフト4を滑らかに回動させるために必要且つ最
小の環状隙間Cが設けられている。
【0014】磁石5は、たとえばフェライト磁石等から
形成され、シャフト4の保持部4bに接着等により固定
されており、シャフト4と一体的に回動する。また、磁
石5は、図1および図3に示すように、シャフト4の軸
方向と直交する方向に磁極を有し、図1に示すように、
磁束Mが流れている。なお、図3は、図1中におけるI
II矢視図である。
【0015】シャフト4が軸受け部2aに取付けられる
と、磁石5は、シャフト4とボディ2とにより囲まれた
空間K内に配置され、燃料レベルゲージ1の外部には露
出しなくなる。これにより、磁石が燃料レベルゲージの
外部に露出した従来の液面レベル測定装置における燃料
中に混入している金属粉等の異物が磁石に吸引され付着
し磁石等の可動部の円滑な動きが妨げられる、という不
具合を防止することができる。ここで、磁石5が配置さ
れる空間Kは、環状隙間Cを介して燃料レベルゲージ1
の外部と連通しているが、環状隙間Cの大きさは上述し
たように小さく、且つ空間Kは袋小路状のため、金属粉
等の異物が燃料と共に空間K内に流入することはほとん
どない。
【0016】フロート3は、樹脂等からなり、燃料の液
面13に確実に浮かぶように見掛けの比重が設定されて
いる。フロート3は、金属パイプ等からなる連結桿9に
よりシャフト4に連結されている。すなわち、連結桿9
の一方の端部がフロート3に固定され、連結桿9の他方
の端部がシャフト4の孔部4cに圧入固定されている。
燃料の液面レベルの変動に追従したフロート3の上下動
が連結桿9により伝達されると、シャフト4が回動し磁
石5もシャフト4と一体的に回動する。
【0017】プリント基板7には、磁気検出素子である
磁気抵抗素子6が実装されている。
【0018】この磁気抵抗素子6は、磁界の強さが変化
すると電気的抵抗が変化する素子を複数組合わせて形成
されており、磁気抵抗素子6を横切る磁束の方向が変化
すると、磁気抵抗素子6の抵抗値が変化する、すなわち
出力電圧が変化する。したがって、磁気抵抗素子6に対
向して配置されている磁石5が燃料の液面13レベルの
変動に応じて回動すると、磁気抵抗素子6を横切る磁束
Mの方向が変化して磁気抵抗素子6の出力電圧が変化す
る。これにより、フロート3の位置、すなわち液面13
レベルを検出することができる。また、磁気抵抗素子6
は、プリント基板7上に、プリント基板7が収容部2b
内に固定された状態において磁石5に対向し、且つ磁石
5の回動範囲における磁気抵抗素子6の出力電圧の変化
度合ができるだけ大きくなるような位置、すなわち感度
が大きくなるような位置に装着されている。さらに、プ
リント基板7には、磁気抵抗素子6からの出力信号を燃
料レベルゲージ1の外部の電気装置が必要とするような
電気信号に変換する、信号処理回路8が実装されてい
る。
【0019】なお、磁石5の磁力による磁束Mを磁気抵
抗素子6を横切るように流す必要があるので、シャフト
4は、非磁性体の材質、たとえば樹脂あるいはアルミ等
の非磁性金属から形成されることが望ましい。
【0020】磁気抵抗素子6および信号処理回路8が実
装されたプリント基板7がボディ2の収容部2bに挿入
固定された後に、プリント基板7の絶縁保護のために絶
縁性樹脂11(たとえば、シリコン樹脂等)が収容部2
b内に充填される。その後、キャップ10がボディ2に
密着固定されて収容部2b内の気密が確保される。
【0021】以上説明した、本発明の一実施形態による
燃料レベルゲージ1においては、ボディ2に、シャフト
4を回動自在に保持する保持孔である軸受け部2aを略
有底孔状に形成し、一方、シャフト4を、軸受け部2a
と同軸上の略有底円筒状に形成し且つその開口端側をボ
ディ2側にして軸受け部2aに嵌合させた。さらに、磁
石5を、シャフト4の外周面4aより内径側にボディ2
に対向させて取付けた。こうすることにより、磁石5
は、シャフト4とボディ2とにより囲まれた空間K内に
配置され、燃料レベルゲージ1の外部には露出しなくな
る。このため、燃料レベルゲージ1の外部の燃料に混入
している金属粉等の異物が空間Kに燃料と共に流入する
ことが抑制される。したがって、燃料中に混入している
金属粉等の異物が磁石5に吸引され付着し、磁石5やシ
ャフト4等の可動部が固着してしまう等の不具合を防止
して、磁石5やシャフト4等の可動部の円滑な回動を維
持することができる。
【0022】なお、本発明の一実施形態による燃料レベ
ルゲージ1においては、磁気検出素子として磁気抵抗素
子6を用いているが、これ以外の磁気検出素子、たとえ
ばホール素子(ホール効果素子)、あるいは磁気ダイオ
ード等を用いてもよい。
【0023】また、本発明の一実施形態による指針を燃
料レベルゲージ1に適用した場合を例に説明したが、そ
の用途は自動車用の燃料レベルゲージ1に限らず、それ
以外の液面検出装置に適用してもよい。また、検出対象
である液体も、燃料以外に水、潤滑油、各種薬品等であ
ってもよい。その場合も、上述の一実施形態による燃料
レベルゲージ1の場合と同様の構成とすることにより、
液体中に混入している金属粉等の異物が磁石5に吸引さ
れ付着し、磁石5やシャフト4等の可動部が固着してし
まう等の不具合を防止して、磁石5やシャフト4等の可
動部の円滑な回動を維持することができる。
【0024】図4には、本発明の一実施形態による燃料
レベルゲージ1の変形例の断面図を示す。この変形例に
おいては、シャフト4と連結桿9の固定部分の形状を、
図4に示すような形状に変更している。すなわち、シャ
フト4の孔部4cを外周面4aと略同軸上に設けると共
に、連結桿9の他方の端部をL字状に曲げて孔部4cに
圧入している。この場合も、本発明の一実施形態による
燃料レベルゲージ1の場合と同様の効果が得られる。さ
らに、経年変化により連結桿9がシャフト4から外れる
可能性を、上述の本発明の一実施形態による燃料レベル
ゲージ1よりも小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1
の断面図で、図2中のI−I線断面図である。
【図2】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1
の正面図であり、液面13レベルが最低位の状態を示
す。
【図3】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1
のシャフト4の正面図であり、図1のIII矢視図であ
る。
【図4】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1
の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 燃料レベルゲージ(液面検出装置) 2 ボディ(本体部) 2a 軸受け部 3 フロート 4 シャフト 4a 外周面 4b 保持部 4c 孔部 5 磁石 6 磁気抵抗素子(磁気検出素子) 7 プリント基板 8 信号処理回路 9 連結桿 C 環状隙間 K 空間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液面に浮かぶフロート(3)と、 前記フロート(3)に連結されたシャフト(4)と、 前記シャフト(4)を回動自在に保持する保持孔(2
    a)を有する本体部(2)と、 前記シャフト(4)に前記本体部(2)と対向するよう
    に取付けられた磁石(5)と、 前記本体部(2)に前記磁石に対向して取付けられ前記
    フロート(3)の上下動により前記磁石(5)が回動し
    た時の回動角度を検出する磁気検出素子(6)とを備え
    る液面検出装置において、 前記保持孔(2a)は略有底孔状に形成され、 前記シャフト(4)は、前記保持孔(2a)と同軸上の
    略有底円筒状に形成され且つその開口部を前記本体部
    (2)側にして前記保持孔(2a)に嵌合され、前記磁
    石(5)は前記シャフト(4)の外周面(4a)の内側
    に配置されていることを特徴とする液面検出装置。
  2. 【請求項2】 前記磁気検出素子(6)からの出力信号
    を処理する信号処理回路(8)を備えることを特徴とす
    る請求項1に記載の液面検出装置。
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