JP2006119046A - Liquid level detection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid level detection device capable of performing accurate liquid level detection by suppressing propagation of an ultrasonic wave emitted from an ultrasonic vibrator to the entity of a transmission pipe. <P>SOLUTION: A bracket 7 is in contact with a guide pipe 9 which is the transmission pipe and a body 12 at each tip of a plurality of circular cone-shaped projections 74 provided on the outer surface, namely, at the top of each circular cone. Hereby, since contact areas of the bracket 7 with the guide pipe 9 and the body 12 are extremely small, vibration energy transmitted from the bracket 7 to the guide pipe 9 and the body 12 at the oscillation time from an ultrasonic sensor 3 is extremely small or zero. Consequently, since propagation of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 to the entities of the guide pipe 9 and the body 12 can be suppressed surely, this fuel liquid level detection device 1 capable of performing accurate liquid level detection by suppressing a noise received by the ultrasonic sensor 3 can be realized. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、タンク内の液体の液面位置を検出するための液面検出装置に関するものであり、たとえば自動車に装備される燃料タンク内の燃料液面を検出する用途に用いて好適である。   The present invention relates to a liquid level detecting device for detecting a liquid level position of a liquid in a tank, and is suitable for use for detecting a fuel level in a fuel tank installed in an automobile, for example.

従来、タンク内の液体の液面レベルを検出する液面検出装置としては、たとえば、タンク1に深さ方向に細い管状の伝送管を装着し、この伝送管の底部の水密ケースに超音波振動子を装着し、超音波振動子から超音波を発射し且つ超音波の液面からの反射波を超音波振動子で受信することにより液面を正確に計測するものがある。(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a liquid level detecting device for detecting the level of liquid in a tank, for example, a thin tubular transmission tube is attached to the tank 1 in the depth direction, and ultrasonic vibration is applied to a watertight case at the bottom of the transmission tube. There is a type of measuring a liquid level accurately by mounting a child, emitting ultrasonic waves from an ultrasonic vibrator, and receiving reflected waves from the ultrasonic liquid surface by an ultrasonic vibrator. (For example, refer to Patent Document 1).

上述した液面検出装置においては、超音波振動子と水密ケースの底面との間に充填材を設けて、超音波振動子から漏れる超音波パルスを吸収している。
特開平6−249697号公報
In the liquid level detection apparatus described above, a filler is provided between the ultrasonic transducer and the bottom surface of the watertight case to absorb ultrasonic pulses leaking from the ultrasonic transducer.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-249697

上述した従来の液面検出装置の構成において、超音波振動子を内蔵する水密ケースは、伝送管に一体的に設けられている。   In the configuration of the conventional liquid level detection apparatus described above, the watertight case containing the ultrasonic transducer is provided integrally with the transmission tube.

このような構成によると、超音波振動子から発射された超音波は、伝送管内に充満する液体中に伝播するとともに、水密ケースから伝送管自体へも伝達されて伝送管の実体中を伝播する。伝送管の実体中を伝播する超音波は伝送管の端部等で反射し、再び伝送管の実体中を進行して超音波振動子に入射する。すなわち、超音波振動子は、液面からの反射波および伝送管の端部からの反射波の2種類の反射波を受信することになる。液面からの反射波は液面位置検出に必要な信号であるが、伝送管の端部からの反射波はいわゆるノイズであり、このノイズにより正確な液面検出が妨げられるという問題がある。   According to such a configuration, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer propagates in the liquid filling the transmission tube, and is also transmitted from the watertight case to the transmission tube itself to propagate through the substance of the transmission tube. . The ultrasonic wave propagating through the transmission tube is reflected by the end of the transmission tube, etc., travels again through the transmission tube, and enters the ultrasonic transducer. That is, the ultrasonic transducer receives two types of reflected waves, a reflected wave from the liquid surface and a reflected wave from the end of the transmission tube. The reflected wave from the liquid surface is a signal necessary for detecting the liquid surface position, but the reflected wave from the end of the transmission tube is so-called noise, and there is a problem that accurate liquid level detection is hindered by this noise.

本発明は、上記のような点に鑑みなされたものであり、その目的は、超音波振動子から発射された超音波が伝送管の実体に伝播することを抑制して精度の良い液面検出が可能な液面検出装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to suppress the propagation of ultrasonic waves emitted from an ultrasonic transducer to the substance of a transmission tube and to detect liquid levels with high accuracy. It is to provide a liquid level detection device capable of performing the above.

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。   The present invention employs the following technical means to achieve the above object.

本発明の請求項1に記載の液面検出装置は、液体を貯蔵するタンク内の底部に超音波発振素子を配置し、超音波発振素子から発射された超音波タンク内の液面における反射波を超音波発振素子により受信して液面位置を検出する液面検出装置であって、超音波発振素子を密閉的に収納するケースと、その一端側にケースが取り付けられるとともにその内部空間が超音波発振素子から発射された超音波の伝播経路を形成する略筒状の伝送管とを備え、ケースおよび伝送管の取り付け部にケースおよび伝送管間の振動伝播を抑制する防振手段を介在させたことを特徴としている。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid level detection apparatus comprising: an ultrasonic oscillation element disposed at a bottom of a tank that stores a liquid; and a reflected wave at a liquid level in the ultrasonic tank emitted from the ultrasonic oscillation element. Is a liquid level detection device that detects the position of the liquid level by receiving the ultrasonic oscillation element, and a case in which the ultrasonic oscillation element is hermetically stored and a case attached to one end side of the case and the internal space being super A substantially cylindrical transmission tube that forms a propagation path of ultrasonic waves emitted from the sound wave oscillating element, and a vibration isolating means for suppressing vibration propagation between the case and the transmission tube is interposed in the case and the mounting portion of the transmission tube. It is characterized by that.

超音波発振素子が振動して超音波を発射すると、超音波発振素子の振動がケースに伝達されケースが振動する。   When the ultrasonic oscillation element vibrates and emits an ultrasonic wave, the vibration of the ultrasonic oscillation element is transmitted to the case and the case vibrates.

上述の構成によれば、このケースの振動は、ケースと伝送管の間に介在する防振手段により減衰されるので、ケースから伝送管に伝達される振動エネルギは極わずかあるいは0となる。   According to the above-described configuration, the vibration of the case is attenuated by the vibration isolating means interposed between the case and the transmission tube, so that the vibration energy transmitted from the case to the transmission tube is negligible or zero.

これにより、超音波振動子から発射された超音波が伝送管の実体に伝播することを確実に抑制して精度の良い液面検出が可能な液面検出装置を実現することができる。   Thereby, it is possible to realize a liquid level detection device capable of accurately detecting the liquid level by reliably suppressing the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer from propagating to the substance of the transmission tube.

本発明の請求項2に記載の液面検出装置は、防振手段はケースおよび伝送管の少なくとも一方に設けられた突起部であり、ケースおよび伝送管は突起部の先端で当接していることを特徴としている。   In the liquid level detection device according to claim 2 of the present invention, the vibration isolating means is a protrusion provided on at least one of the case and the transmission tube, and the case and the transmission tube are in contact with each other at the tip of the protrusion. It is characterized by.

互いに固定されている2つの部材において、一方の部材が振動してその振動が他方の部材に伝達される場合、一方から他方へ伝達される振動エネルギの大きさは、両部材の接触面積により変化する。すなわち、両部材の接触面積が大きいほど一方から他方へ伝達される振動エネルギの大きさは大きくなる。   In two members fixed to each other, when one member vibrates and the vibration is transmitted to the other member, the magnitude of vibration energy transmitted from one to the other varies depending on the contact area of both members. To do. That is, the greater the contact area between the two members, the greater the magnitude of vibration energy transmitted from one to the other.

上述の構成によれば、ケースおよび伝送管は突起部の先端で当接しているため、ケースおよび伝送管の接触面積はきわめて小さくなっている。したがって、超音波発振素子が発振した際に、ケースから伝送管に伝達される振動エネルギは極わずかあるいは0となる。   According to the above-described configuration, the contact area between the case and the transmission pipe is extremely small because the case and the transmission pipe are in contact with each other at the tip of the protrusion. Therefore, when the ultrasonic oscillating element oscillates, the vibration energy transmitted from the case to the transmission tube is negligible or zero.

これにより、超音波振動子から発射された超音波が伝送管の実体に伝播することを確実に抑制して精度の良い液面検出が可能な液面検出装置を実現することができる。   Thereby, it is possible to realize a liquid level detection device capable of accurately detecting the liquid level by reliably suppressing the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer from propagating to the substance of the transmission tube.

本発明の請求項3に記載の液面検出装置は、突起部の先端は点状または線状であることを特徴としている。   The liquid level detection device according to claim 3 of the present invention is characterized in that the tip of the protrusion is dot-like or linear.

これにより、ケースおよび伝送管の接触面積を確実に微少とすることができる。   Thereby, the contact area of a case and a transmission pipe can be made very small reliably.

本発明の請求項4に記載の液面検出装置は、防振手段は柔軟なゴム材料または樹脂材料であることを特徴としている。   The liquid level detecting device according to claim 4 of the present invention is characterized in that the vibration isolating means is a flexible rubber material or resin material.

この場合、超音波発振素子が発振した際に、ケースの振動は柔軟な防振手段を介して伝送管に伝達される。このとき、ケースの振動は、防振手段内を伝播中に防振手段のダンパ作用により減衰され、伝送管へ伝達される振動エネルギは極わずかあるいは0となる。   In this case, when the ultrasonic oscillation element oscillates, the vibration of the case is transmitted to the transmission tube via the flexible vibration isolating means. At this time, the vibration of the case is attenuated by the damper action of the vibration isolating means while propagating through the vibration isolating means, and the vibration energy transmitted to the transmission pipe is negligible or zero.

これにより、超音波振動子から発射された超音波が伝送管の実体に伝播することを確実に抑制して精度の良い液面検出が可能な液面検出装置を実現することができる。   Thereby, it is possible to realize a liquid level detection device capable of accurately detecting the liquid level by reliably suppressing the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer from propagating to the substance of the transmission tube.

以下、本発明の第1実施形態による液面検出装置について、自動車の燃料タンク内の燃料液面位置を検出するための燃料液面検出装置1に適用した場合を例に図に基づいて説明する。   Hereinafter, the liquid level detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where the liquid level detection apparatus is applied to a fuel liquid level detection apparatus 1 for detecting a fuel liquid level position in a fuel tank of an automobile. .

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1における燃料タンク2の部分断面図である。図1において、図の上下方向が自動車の上下方向である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial sectional view of a fuel tank 2 in a fuel level detecting device 1 according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the vertical direction in the figure is the vertical direction of the automobile.

図2は、図4中のII−II線断面図である。   2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.

図3は、図1中のIII−III線断面図である。   3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.

図4は、図2中のIV−IV線断面図である。   4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.

図5は、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1における電気回路構成を説明する模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an electric circuit configuration in the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention.

燃料液面検出装置1は、図1に示すように、液体である燃料14を貯蔵するタンクとしての燃料タンク2、超音波発振素子である超音波センサ3、超音波センサ3から発せられた超音波の伝播経路を形成する伝送管としてのボディ12とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the fuel level detecting device 1 includes a fuel tank 2 as a tank that stores fuel 14 that is a liquid, an ultrasonic sensor 3 that is an ultrasonic oscillation element, and an ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3. It is comprised from the body 12 as a transmission tube which forms the propagation path of a sound wave.

すなわち、燃料液面検出装置1は、機能的な見地から見て、大きくは、超音波センサ3を中心とした超音波送受信機能要素と、超音波センサ3と燃料14の液面14a間における超音波伝播経路を形成する超音波伝播経路機能要素の2つの機能要素から構成されている。   That is, the fuel liquid level detection device 1 is largely composed of an ultrasonic transmission / reception functional element centered on the ultrasonic sensor 3 and an ultrasonic wave between the ultrasonic sensor 3 and the liquid level 14a of the fuel 14 from a functional viewpoint. It is composed of two functional elements of an ultrasonic wave propagation path functional element that forms a sound wave propagation path.

以下に、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1の構成について説明する。   Below, the structure of the fuel liquid level detection apparatus 1 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

先ず、超音波センサ3を中心とした超音波送受信機能要素について説明する。   First, ultrasonic transmission / reception functional elements centering on the ultrasonic sensor 3 will be described.

超音波発振素子である超音波センサ3は、ピエゾ効果(電圧が印加されると体積が変化する一方、外部から力を受けると電圧を発生する特性)を有する物質、たとえばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等により円盤状に形成されている。超音波センサ3の表面31および裏面32には、図2に示すように、外部と電気的に接続される電極33が形成されている。両電極33は、それぞれ超音波センサ3の表面31のほぼ全面および裏面32のほぼ全面に亘って形成されている。超音波センサ3は、両電極33間に電圧を印加されると、上述したピエゾ効果により板厚方向である軸方向(図2において左右方向)に振動して超音波を発射する。両電極33には、両電極33を外部に電気的に接続するためのリード部材であるリード線6がそれぞれ接続されている。各リード線6は、それぞれ電極33にはんだ付けされている。また、超音波センサ3は、ケースであるブラケット7およびカバー8内に密閉的に収納されている。   The ultrasonic sensor 3 that is an ultrasonic oscillation element is a substance having a piezo effect (a property that changes in volume when a voltage is applied, but generates a voltage when receiving an external force), such as PZT (zirconate titanate). It is formed in a disk shape with lead. As shown in FIG. 2, electrodes 33 that are electrically connected to the outside are formed on the front surface 31 and the back surface 32 of the ultrasonic sensor 3. Both electrodes 33 are formed over substantially the entire surface 31 and the back surface 32 of the ultrasonic sensor 3, respectively. When a voltage is applied between the electrodes 33, the ultrasonic sensor 3 oscillates in the axial direction (the left-right direction in FIG. 2) which is the thickness direction due to the piezoelectric effect described above and emits ultrasonic waves. Connected to both electrodes 33 are lead wires 6 which are lead members for electrically connecting both electrodes 33 to the outside. Each lead wire 6 is soldered to the electrode 33. The ultrasonic sensor 3 is hermetically housed in a bracket 7 and a cover 8 that are cases.

ケースの一方としてのブラケット7は、たとえば樹脂材料から略有底円筒状に形成され、図2に示すように、その底部71に、超音波センサ3が配置されている。ブラケット7の底部71と反対側の開口端部72(図2中において右端)には、ケースの他方としてのカバー8が装着されている。カバー8は、ブラケット7の開口端部72に密着して固定され、これにより、超音波センサ3をブラケット7内に密閉している。また、ブラケット7の外表面には、図2に示すように、防振手段としての突起部である突起74が設けられている。突起74は、ブラケット7の外表面側を底面とする円錐状に形成されている。突起74は複数個設けられ、カバー8が装着されたブラケット7がボディ12に取り付けられると、突起74は、その先端としての円錐の頂点において、伝送管であるボディ12の内面およびガイドパイプ9の端面に、図2に示すように、当接している。なお、各突起74の形状は、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1においては同一に形成されている。また、ブラケット7の表面において、各突起74は、ボディ12内におけるブラケット7の姿勢が一義的に定まり且つ全ての突起74の先端がガイドパイプ9あるいは9ボディ12に当接するように設定されている。   The bracket 7 as one side of the case is formed in a substantially bottomed cylindrical shape from, for example, a resin material, and the ultrasonic sensor 3 is disposed on the bottom 71 as shown in FIG. A cover 8 as the other side of the case is attached to the opening end 72 (the right end in FIG. 2) opposite to the bottom 71 of the bracket 7. The cover 8 is fixed in close contact with the open end 72 of the bracket 7, thereby sealing the ultrasonic sensor 3 in the bracket 7. Further, as shown in FIG. 2, a projection 74, which is a projection as a vibration isolating means, is provided on the outer surface of the bracket 7. The protrusion 74 is formed in a conical shape having the outer surface side of the bracket 7 as a bottom surface. A plurality of protrusions 74 are provided, and when the bracket 7 to which the cover 8 is attached is attached to the body 12, the protrusion 74 has an inner surface of the body 12 that is a transmission pipe and the guide pipe 9 at the apex of the cone as the tip. As shown in FIG. 2, it abuts on the end face. In addition, the shape of each protrusion 74 is formed in the same in the fuel liquid level detection apparatus 1 by 1st Embodiment of this invention. On the surface of the bracket 7, each projection 74 is set so that the posture of the bracket 7 in the body 12 is uniquely determined and the tips of all the projections 74 abut against the guide pipe 9 or 9 body 12. .

すなわち、ブラケット7は、図4に示すように、3個の突起74によりガイドパイプ9に当接している。この場合、ガイドパイプ9に当接している3個の突起74は、図4に示すように、ガイドパイプ9と略同心上の円弧上に120度間隔で配置されているので、ブラケット7は、ガイドパイプ9に安定して当接できる。また、ブラケット7は、図2に示すように、突起74によりボディ12に当接している。この場合、ボディ12に当接している突起74は、図4に示すように、ブラケット7の外表面上に120度間隔で配置されているので、ブラケット7は、ボディ12の孔部12bと同軸状の位置関係を安定して維持できる。   That is, the bracket 7 is in contact with the guide pipe 9 by the three protrusions 74 as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 4, the three protrusions 74 that are in contact with the guide pipe 9 are arranged at intervals of 120 degrees on an arc that is substantially concentric with the guide pipe 9. The guide pipe 9 can be contacted stably. Further, as shown in FIG. 2, the bracket 7 is in contact with the body 12 by a protrusion 74. In this case, as shown in FIG. 4, the protrusions 74 that are in contact with the body 12 are arranged on the outer surface of the bracket 7 at intervals of 120 degrees, so that the bracket 7 is coaxial with the hole 12 b of the body 12. Can be maintained stably.

カバー8は、たとえば樹脂材料から形成され、図2に示すように、その係止爪82をブラケット7の係止孔73に係止させてブラケット7に固定されている。また、カバー8には、超音波センサ3に接続されたリード線6をカバー8の外側へ延出させるための貫通孔81が設けられている。カバー8のブラケット7と反対側(図2の右側)表面には、図2に示すように、コネクタ部83が形成されている。コネクタ部83には導電性材料からなるターミナル84が配設されている。ターミナル84には、一端が超音波センサ3の電極33に接続されたリード線6の他端が、はんだ付け等により接続されている。コネクタ部83に、外部の電気回路から延出されている図示しないコネクタを係合させることにより、超音波センサ3は外部の電気回路と電気的に接続される。また、カバー8と超音波センサ3との間には、緩衝部材4が配置されている。   The cover 8 is formed of, for example, a resin material, and is fixed to the bracket 7 with its locking claws 82 locked in the locking holes 73 of the bracket 7 as shown in FIG. The cover 8 is provided with a through hole 81 for extending the lead wire 6 connected to the ultrasonic sensor 3 to the outside of the cover 8. A connector portion 83 is formed on the surface of the cover 8 opposite to the bracket 7 (on the right side in FIG. 2), as shown in FIG. The connector portion 83 is provided with a terminal 84 made of a conductive material. The other end of the lead wire 6 whose one end is connected to the electrode 33 of the ultrasonic sensor 3 is connected to the terminal 84 by soldering or the like. The ultrasonic sensor 3 is electrically connected to the external electrical circuit by engaging the connector (not shown) extending from the external electrical circuit with the connector 83. A buffer member 4 is disposed between the cover 8 and the ultrasonic sensor 3.

緩衝部材4は、柔軟な樹脂材料あるいはゴム材料等から形成されている。本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1においては、緩衝部材4は、ニトリルゴムから形成されている。緩衝部材4は、ブラケット7にカバー8が固定されると、ブラケット7内において圧縮されて弾性変形した状態となる。この緩衝部材4の弾性力により、超音波センサ3はブラケット7に押し付けられるので、超音波センサ3はブラケット7内の所定位置に固定される。緩衝部材4は、超音波センサ3から背後(図2における右方)へ漏れる超音波パルスを吸収する役目も果たしている。これにより、超音波センサ3から発射される超音波パルスは、伝送管であるガイドパイプ9内の燃料14中へ向けて(図2の左方に向けて)のみ進行する。   The buffer member 4 is made of a flexible resin material or rubber material. In the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention, the buffer member 4 is made of nitrile rubber. When the cover 8 is fixed to the bracket 7, the buffer member 4 is compressed and elastically deformed in the bracket 7. Since the ultrasonic sensor 3 is pressed against the bracket 7 by the elastic force of the buffer member 4, the ultrasonic sensor 3 is fixed at a predetermined position in the bracket 7. The buffer member 4 also serves to absorb an ultrasonic pulse that leaks from the ultrasonic sensor 3 to the back (right side in FIG. 2). Thereby, the ultrasonic pulse emitted from the ultrasonic sensor 3 advances only into the fuel 14 in the guide pipe 9 which is a transmission pipe (toward the left in FIG. 2).

伝送管であるボディ12は、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1においては樹脂材料、たとえば、燃料タンク2内の燃料14に対して安定性に優れる樹脂材料から形成されている。ボディ12は、超音波センサ3を保持固定する、詳しくは、超音波センサ3を収納しているブラケット7を保持固定するための係止爪12aを備えている。係止爪12aは複数個、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置においては、4個設けられている。係止爪12aは、ブラケット7の蓋としてのカバー8の端部に係止すると弾性変形し、その弾性力によりカバー8はガイドパイプ9側(図2において左側)へ押圧される。また、ボディ12は、実際に超音波の伝播経路となる、ガイドパイプ9、反射板11およびガイドパイプ10を備えている。すなわち、ガイドパイプ9およびガイドパイプ10の内部空間が超音波の伝播経路となっている。また、ガイドパイプ9およびガイドパイプ10は、図1に示すように、それらの軸線A、Bを直交させて配置されているが、両ガイドパイプ9、10の中間に配置した反射板11で超音波を反射させることにより、両ガイドパイプ9、10間に超音波を伝播させている。   The body 12 which is a transmission pipe is formed of a resin material, for example, a resin material having excellent stability with respect to the fuel 14 in the fuel tank 2 in the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention. . The body 12 includes a locking claw 12a for holding and fixing the ultrasonic sensor 3, more specifically, for holding and fixing the bracket 7 housing the ultrasonic sensor 3. In the fuel liquid level detection device according to the first embodiment of the present invention, four locking claws 12a are provided. The locking claw 12a is elastically deformed when locked to the end of the cover 8 serving as a lid of the bracket 7, and the cover 8 is pressed toward the guide pipe 9 (left side in FIG. 2) by the elastic force. The body 12 includes a guide pipe 9, a reflecting plate 11, and a guide pipe 10 that are actually ultrasonic wave propagation paths. That is, the internal space of the guide pipe 9 and the guide pipe 10 is an ultrasonic wave propagation path. Further, as shown in FIG. 1, the guide pipe 9 and the guide pipe 10 are arranged with their axes A and B orthogonal to each other. However, the guide pipe 9 and the guide pipe 10 are superposed by a reflecting plate 11 arranged between the guide pipes 9 and 10. Ultrasonic waves are propagated between the guide pipes 9 and 10 by reflecting the sound waves.

ガイドパイプ9は、金属材料から形成され、ガイドパイプ9の一端側(図1において右側)は、超音波センサ3を保持固定しているブラケット7に当接している。詳しくは、図2に示すように、ブラケット7に設けられた突起74の先端、つまり円錐の頂点に当接している。本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1では、ガイドパイプ9は、アルミニウムダイカスト用合金により形成されている。また、ガイドパイプ9は、その軸線Aと直交する方向における断面形状が、図3に示すように、円形に形成されるとともに、その超音波センサ3側端部(図1の右端)における内径寸法がd1、後述する反射板11側端部(図1の左端)における内径寸法がd2となっている。また、ガイドパイプ9は、その軸線Aと直交する方向における断面積が、超音波センサ3から遠ざかるに連れて、すなわち図1において右端から左方向に向かうに連れて小さくなるように形成されている。言い換えると、ガイドパイプ9は、その軸線Aと直交する方向における断面の直径が、超音波センサ3から遠ざかるに連れて小さくなるように形成されている。すなわち、図1に示すように、d1>d2という関係が成り立っている。また、ガイドパイプ9には、図1に示すように、段部91が形成されている。段部91は、図3に示すように、リング状に形成されるとともに、超音波センサ3に対向する面として形成されている。したがって、超音波センサ3から発射された超音波の一部は段部91に入射する。この超音波は、段部91で反射して超音波センサ3に向かって進み、超音波センサ3に入射することになる。   The guide pipe 9 is made of a metal material, and one end side (right side in FIG. 1) of the guide pipe 9 is in contact with the bracket 7 that holds and fixes the ultrasonic sensor 3. Specifically, as shown in FIG. 2, it abuts on the tip of the projection 74 provided on the bracket 7, that is, the apex of the cone. In the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention, the guide pipe 9 is made of an aluminum die casting alloy. Further, the guide pipe 9 has a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the axis A, as shown in FIG. 3, and is formed in a circular shape, and an inner diameter dimension at an end portion on the ultrasonic sensor 3 side (right end in FIG. 1). Is d1, and the inner diameter dimension at the reflection plate 11 side end (left end in FIG. 1) described later is d2. Further, the guide pipe 9 is formed such that the cross-sectional area in the direction orthogonal to the axis A decreases as it moves away from the ultrasonic sensor 3, that is, as it goes from the right end to the left in FIG. . In other words, the guide pipe 9 is formed so that the diameter of the cross section in the direction orthogonal to the axis A decreases as the distance from the ultrasonic sensor 3 increases. That is, as shown in FIG. 1, the relationship d1> d2 is established. Further, as shown in FIG. 1, a step 91 is formed in the guide pipe 9. As shown in FIG. 3, the stepped portion 91 is formed in a ring shape and is formed as a surface facing the ultrasonic sensor 3. Therefore, a part of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 enters the stepped portion 91. This ultrasonic wave is reflected by the step portion 91, travels toward the ultrasonic sensor 3, and enters the ultrasonic sensor 3.

また、ガイドパイプ9の超音波センサ3と反対側(図1において左側)には、超音波センサ3から発射された超音波を燃料タンク2内の液面14aに向けて反射するための反射板11が、図1に示すように、配置されている。反射板11は、金属材料から形成されている。本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1では、反射板11は、鉄系金属、たとえばステンレス鋼板により形成されている。反射板11は、図1に示すように、その反射面11aに入射した超音波センサ3から発射された超音波を、液面14aへ向けて反射するように設置されている。詳しくは、ガイドパイプ9の軸線A上を進む超音波を、液面14aへの入射角が0°となる方向、つまり液面14aに直交する方向に向けて反射するように設置されている。すなわち、反射板11は、図1に示すように、液面に対して45°傾斜させて設けられている。   Further, on the side opposite to the ultrasonic sensor 3 of the guide pipe 9 (left side in FIG. 1), a reflecting plate for reflecting the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 toward the liquid surface 14a in the fuel tank 2. 11 are arranged as shown in FIG. The reflecting plate 11 is made of a metal material. In the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention, the reflecting plate 11 is formed of an iron-based metal, for example, a stainless steel plate. As shown in FIG. 1, the reflecting plate 11 is installed so as to reflect the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 incident on the reflecting surface 11a toward the liquid surface 14a. Specifically, the ultrasonic wave traveling on the axis A of the guide pipe 9 is installed so as to be reflected toward the direction in which the incident angle to the liquid surface 14a becomes 0 °, that is, the direction orthogonal to the liquid surface 14a. That is, as shown in FIG. 1, the reflecting plate 11 is provided with an inclination of 45 ° with respect to the liquid surface.

反射板11から液面14a間の超音波伝播経路を形成する伝送管であるガイドパイプ10は、ガイドパイプ9と同様に、ステンレス鋼管から形成されている。また、ガイドパイプ10は、その軸線Bと直交する方向における断面形状が円形に形成されるとともに、その直径が全長に亘り一様に直径寸法d3に形成されている。ガイドパイプ10の直径寸法d3は、ガイドパイプ9の反射板11側端部における直径寸法d2と等しく形成されている。また、ガイドパイプ10の液面14a側先端位置は、図1に示すように、燃料タンク2内の燃料14貯蔵量が最大時、つまり満タン時における液面14bよりも、所定長さだけ上方に突き出すように設定されている。   The guide pipe 10, which is a transmission pipe that forms an ultrasonic wave propagation path between the reflecting plate 11 and the liquid surface 14 a, is formed of a stainless steel pipe, like the guide pipe 9. Further, the guide pipe 10 has a circular cross-sectional shape in a direction orthogonal to the axis B, and the diameter of the guide pipe 10 is uniformly formed over the entire length to a diameter dimension d3. The diameter d3 of the guide pipe 10 is formed to be equal to the diameter d2 at the end of the guide pipe 9 on the reflecting plate 11 side. As shown in FIG. 1, the tip position of the guide pipe 10 on the liquid surface 14a side is a predetermined length above the liquid surface 14b when the amount of fuel 14 stored in the fuel tank 2 is maximum, that is, when the tank 14 is full. Is set to protrude.

以上説明した、ガイドパイプ9、反射板11およびガイドパイプ10は、ガイドパイプ9の軸線Aとガイドパイプ10の軸線Bとが、図1に示すように、反射板11の反射面11a上において交差するような位置関係を形成している。   As described above, the guide pipe 9, the reflecting plate 11, and the guide pipe 10 are such that the axis A of the guide pipe 9 and the axis B of the guide pipe 10 intersect on the reflecting surface 11a of the reflecting plate 11, as shown in FIG. A positional relationship is formed.

ボディ12は、超音波伝播経路としてのガイドパイプ9、反射板11およびガイドパイプ10相互の位置関係を高精度に維持しつつそれらを保持固定している。   The body 12 holds and fixes the positional relationship among the guide pipe 9, the reflecting plate 11, and the guide pipe 10 as an ultrasonic propagation path with high accuracy.

次に、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1の電気回路構成について図5に基づき説明する。   Next, the electric circuit configuration of the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図5の電気回路構成図に示すように、制御回路15は、イグニッションスイッチ17を介してバッテリ18に接続されている。また、制御回路15は、超音波センサ3が接続されている。また、制御回路15は、表示部16が接続されている。   As shown in the electric circuit configuration diagram of FIG. 5, the control circuit 15 is connected to the battery 18 via the ignition switch 17. The control circuit 15 is connected to the ultrasonic sensor 3. In addition, the display unit 16 is connected to the control circuit 15.

制御回路15は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成され、超音波センサ3へパルス状電圧信号を印加するためのパルス発生回路15a、超音波センサ3から出力される反射波受信信号を処理し、それに基づいて液面位置を算出する演算回路15b、および演算回路15bにより算出された液面位置信号に基づき表示部16を駆動する駆動信号を出力する駆動回路15cから構成されている。制御回路15は、イグニッションスイッチ17がONされてバッテリ18から電力が供給されると、燃料液面検出装置1は作動を開始する。   The control circuit 15 is composed of, for example, a microcomputer or the like, and processes a reflected wave reception signal output from the pulse generation circuit 15a for applying a pulse voltage signal to the ultrasonic sensor 3 and the ultrasonic sensor 3, and based on it. The calculation circuit 15b calculates the liquid level position, and the drive circuit 15c outputs a drive signal for driving the display unit 16 based on the liquid level position signal calculated by the calculation circuit 15b. When the ignition switch 17 is turned on and electric power is supplied from the battery 18, the control circuit 15 starts the operation of the fuel liquid level detecting device 1.

表示部16は、たとえば指針計器あるいは液晶パネル等からなり、自動車の運転席正面のコンビネーションメータ(図示せず)内に設置されている。表示部16は、制御回路15の駆動回路15cに駆動されて演算回路15bにより算出された液面14a位置、すなわち燃料タンク2内の燃料14残量を運転者が視認可能に表示する。   The display unit 16 includes, for example, a pointer instrument or a liquid crystal panel, and is installed in a combination meter (not shown) in front of the driver's seat of the automobile. The display unit 16 is driven by the drive circuit 15c of the control circuit 15 and displays the position of the liquid level 14a calculated by the arithmetic circuit 15b, that is, the remaining amount of fuel 14 in the fuel tank 2 so that the driver can visually recognize it.

次に、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1における、燃料液面検出作動について説明する。   Next, the fuel level detection operation in the fuel level detection device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.

パルス発生回路15aによりパルス状電圧信号が印加されると、超音波センサ3はパルス状の超音波を燃料タンク2内の燃料14中に発射する。すなわち、超音波センサ3の発振面31が振動し、発振面31の振動がブラケット7の底部へ伝わり、さらにブラケット7の外側の表面から超音波が燃料14中に発射される。この超音波の一部は、ガイドパイプ9内を進行して段部91に入射する。そこで反射されて、再び超音波センサ3の発振面31に入射する。一方、超音波センサ3から燃料14中に発射されたパルス状超音波の一部は、ガイドパイプ9内を進行して反射面11aに入射する。そこで反射されて、ガイドパイプ10内を液面14aへ向かって進む。さらに、液面14aで反射されて、往路と同一の経路、すなわちガイドパイプ10、反射面11a、ガイドパイプ9を経て超音波センサ3に入射する。   When a pulse voltage signal is applied by the pulse generation circuit 15 a, the ultrasonic sensor 3 emits pulsed ultrasonic waves into the fuel 14 in the fuel tank 2. That is, the oscillation surface 31 of the ultrasonic sensor 3 vibrates, the vibration of the oscillation surface 31 is transmitted to the bottom of the bracket 7, and ultrasonic waves are emitted into the fuel 14 from the outer surface of the bracket 7. Part of this ultrasonic wave travels through the guide pipe 9 and enters the stepped portion 91. Then, the light is reflected and enters the oscillation surface 31 of the ultrasonic sensor 3 again. On the other hand, part of the pulsed ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor 3 into the fuel 14 travels through the guide pipe 9 and enters the reflecting surface 11a. The light is reflected and travels through the guide pipe 10 toward the liquid level 14a. Further, it is reflected by the liquid surface 14 a and enters the ultrasonic sensor 3 through the same path as the forward path, that is, the guide pipe 10, the reflecting surface 11 a, and the guide pipe 9.

すなわち、超音波センサ3は、パルス発生回路15aに駆動されて1つの超音波パルスを発射すると、それに対応して、上述したように2つの反射パルス、つまり段部91からの反射パルスと液面14aからの反射パルスとを受信する。超音波センサ3から段部91までの伝播経路長さは、図1から明らかなように、超音波センサ3から液面14aまでの伝播経路長さよりも短いので、超音波センサ3は、先ず、段部91からの反射パルスを受信し、次に、液面14aからの反射パルスを受信する。超音波センサ3は、これらの反射パルスを受信する度に電圧信号を発生し、この電圧信号は演算回路15bに入力される。   That is, when the ultrasonic sensor 3 is driven by the pulse generation circuit 15a to emit one ultrasonic pulse, the two reflected pulses, that is, the reflected pulse from the step 91 and the liquid level are correspondingly generated as described above. The reflected pulse from 14a is received. As is clear from FIG. 1, the propagation path length from the ultrasonic sensor 3 to the step portion 91 is shorter than the propagation path length from the ultrasonic sensor 3 to the liquid surface 14a. A reflected pulse from the step 91 is received, and then a reflected pulse from the liquid surface 14a is received. The ultrasonic sensor 3 generates a voltage signal every time these reflected pulses are received, and this voltage signal is input to the arithmetic circuit 15b.

演算回路15bは、パルス発生回路15aがパルス状電圧信号を発してから上述の2つの反射パルスを検出するまでの時間をそれぞれ算出する。   The arithmetic circuit 15b calculates the time from when the pulse generation circuit 15a generates the pulse voltage signal to when the two reflected pulses described above are detected.

ここで、段部91は、超音波センサ3に対して予め定められた位置に設けられている。すなわち、段部91と超音波センサ3との距離が既知である。したがって、演算回路15bは、パルス発生回路15aがパルス状電圧信号を発してから段部91からの反射パルスを受信するまでの時間と段部91と超音波センサ3との距離に基づいて、燃料14中における超音波パルスの伝播速度を算出する。次に、このようにして算出した燃料14中における超音波パルスの伝播速度とパルス発生回路15aがパルス状電圧信号を発してから液面14aからの反射パルスを受信するまでの時間とに基づいて、液面14a位置、つまり図1中における液面14a高さHを算出し、さらに予め記憶されている燃料タンク2形状に基づいて、燃料タンク2内の燃料14残量を算出する。   Here, the step 91 is provided at a predetermined position with respect to the ultrasonic sensor 3. That is, the distance between the step 91 and the ultrasonic sensor 3 is known. Therefore, the arithmetic circuit 15b determines the fuel based on the time from when the pulse generation circuit 15a generates the pulse voltage signal until the reflected pulse from the step 91 is received and the distance between the step 91 and the ultrasonic sensor 3. 14 is calculated. Next, based on the propagation speed of the ultrasonic pulse in the fuel 14 calculated in this way and the time from when the pulse generation circuit 15a generates the pulse voltage signal until the reflection pulse from the liquid surface 14a is received. Then, the position of the liquid surface 14a, that is, the height H of the liquid surface 14a in FIG. 1, is calculated, and the remaining amount of fuel 14 in the fuel tank 2 is calculated based on the shape of the fuel tank 2 stored in advance.

駆動回路15cは、表示部16に演算回路15bが算出した液面14a高さHあるいは燃料14残量を表示させるための信号、たとえば指針軸(図示せず)を液面14a高さHあるいは燃料14残量に対応した角度まで回動させるための駆動信号を出力する。これにより、表示部16により燃料タンク2内の液面14a高さHあるいは燃料14残量が表示される。   The drive circuit 15c displays a signal for displaying the liquid level 14a height H or the fuel 14 remaining amount calculated by the arithmetic circuit 15b on the display unit 16, for example, a pointer shaft (not shown). The drive signal for rotating to the angle corresponding to 14 remaining amount is output. Accordingly, the liquid level 14a height H or the fuel 14 remaining amount in the fuel tank 2 is displayed on the display unit 16.

次に、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1の特徴である、ブラケット7に設けられた突起74の作用および効果について説明する。   Next, the operation and effect of the protrusion 74 provided on the bracket 7 which is a feature of the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.

超音波センサ3にパルス状電圧信号が印加されると、超音波センサ3の発振面31が振動し、発振面31の振動がブラケット7へ伝達されてブラケット7が振動し、それによりブラケット7の外側の表面から超音波が燃料14中に発射される。   When a pulse voltage signal is applied to the ultrasonic sensor 3, the oscillation surface 31 of the ultrasonic sensor 3 vibrates, the vibration of the oscillation surface 31 is transmitted to the bracket 7, and the bracket 7 vibrates. Ultrasonic waves are fired into the fuel 14 from the outer surface.

ここで、従来の液面検出装置においては、ブラケットである水密ケースが伝送管に密着固定されているため、超音波振動子の振動が水密ケースから伝送管自体へも伝達されて伝送管の実体中を伝播する。伝送管の実体中を伝播する超音波は伝送管の端部等で反射し、再び伝送管の実体中を進行して超音波振動子に入射する。すなわち、超音波振動子は、液面からの反射波および伝送管の端部からの反射波の2種類の反射波を受信することになる。液面からの反射波は液面位置検出に必要な信号であるが、伝送管の端部からの反射波はいわゆるノイズであり、このノイズにより正確な液面検出が妨げられるという問題がある。   Here, in the conventional liquid level detection device, since the watertight case as a bracket is tightly fixed to the transmission pipe, the vibration of the ultrasonic vibrator is also transmitted from the watertight case to the transmission pipe itself, so Propagate through. The ultrasonic wave propagating through the transmission tube is reflected by the end of the transmission tube, etc., travels again through the transmission tube, and enters the ultrasonic transducer. That is, the ultrasonic transducer receives two types of reflected waves, a reflected wave from the liquid surface and a reflected wave from the end of the transmission tube. The reflected wave from the liquid surface is a signal necessary for detecting the liquid surface position, but the reflected wave from the end of the transmission tube is so-called noise, and there is a problem that accurate liquid level detection is hindered by this noise.

これに対して、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1においては、ブラケット7は、その外表面に設けられた複数の円錐状突起74の各先端で、すなわち円錐の頂点で伝送管であるガイドパイプ9およびボディ12に接している。このため、ブラケット7とガイドパイプ9およびボディ12との接触面積は極小さくなっているので、超音波センサ3が発振した際にブラケット7からガイドパイプ9およびボディ12に伝達される振動エネルギは極わずかあるいは0となる。   On the other hand, in the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention, the bracket 7 is transmitted at each tip of the plurality of conical protrusions 74 provided on the outer surface thereof, that is, at the apex of the cone. The pipe is in contact with the guide pipe 9 and the body 12. For this reason, since the contact area between the bracket 7 and the guide pipe 9 and the body 12 is extremely small, the vibration energy transmitted from the bracket 7 to the guide pipe 9 and the body 12 when the ultrasonic sensor 3 oscillates is extremely small. Slightly or 0.

これにより、超音波センサ3から発射された超音波がガイドパイプ9およびボディ12の実体に伝播することを確実に抑制できるので、超音波センサ3が受信するノイズを抑制して精度の良い液面検出が可能な燃料液面検出装置1を実現することができる。   Thereby, since it can suppress reliably that the ultrasonic wave radiated | emitted from the ultrasonic sensor 3 propagates to the substance of the guide pipe 9 and the body 12, the noise which the ultrasonic sensor 3 receives is suppressed and an accurate liquid level The fuel level detecting device 1 capable of detection can be realized.

(第2実施形態)
図6には、本発明の第2実施形態による燃料液面検出装置1の部分断面図を示す。
(Second Embodiment)
In FIG. 6, the fragmentary sectional view of the fuel level detection apparatus 1 by 2nd Embodiment of this invention is shown.

本発明の第2実施形態による燃料液面検出装置1では、防振手段である突起部が形成される部材を一部変更している。すなわち、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1では、防振手段である突起部としての突起74を全てケースであるブラケット7に形成しているが、本発明の第2実施形態による燃料液面検出装置1では、そられの一部を伝送管であるボディ12側に設けている。すなわち、図6に示すように、ボディ12の孔部12bの内壁に突起12cとして形成している。   In the fuel liquid level detection device 1 according to the second embodiment of the present invention, a part of the member on which the protruding portion which is the vibration isolating unit is formed is changed. That is, in the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention, all the projections 74 as the projections that are the vibration isolating means are formed on the bracket 7 that is the case, but the second embodiment of the present invention. In the fuel level detecting device 1 according to the above, a part of the fuel level detecting device 1 is provided on the body 12 side which is a transmission pipe. That is, as shown in FIG. 6, the protrusion 12 c is formed on the inner wall of the hole 12 b of the body 12.

この構成によっても、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1の場合と同様に、超音波センサ3が発振した際にブラケット7からガイドパイプ9およびボディ12に伝達される振動エネルギを極わずかあるいは0とすることができる。したがって、超音波センサ3から発射された超音波がガイドパイプ9およびボディ12の実体に伝播することを確実に抑制して、超音波センサ3が受信するノイズを抑制して精度の良い液面検出が可能な燃料液面検出装置1を実現することができる。   Also with this configuration, the vibration energy transmitted from the bracket 7 to the guide pipe 9 and the body 12 when the ultrasonic sensor 3 oscillates as in the case of the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention. Very little or zero. Therefore, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 is surely suppressed from propagating to the substance of the guide pipe 9 and the body 12, and the noise received by the ultrasonic sensor 3 is suppressed and the liquid level is detected with high accuracy. It is possible to realize the fuel level detecting device 1 capable of performing

なお、この場合、ガイドパイプ9に当接する突起74をも廃止して、代わりにガイドパイプ9の端面に突起を設けブラケット7に当接させる構成としてもよい。   In this case, the protrusion 74 that contacts the guide pipe 9 may be eliminated, and instead, a protrusion may be provided on the end surface of the guide pipe 9 to contact the bracket 7.

(第3実施形態)
図7には、本発明の第3実施形態による燃料液面検出装置1の部分断面図を示す。
(Third embodiment)
In FIG. 7, the fragmentary sectional view of the fuel liquid level detection apparatus 1 by 3rd Embodiment of this invention is shown.

本発明の第3実施形態による燃料液面検出装置1では、防振手段を突起部から柔軟なゴム材料に変更している。すなわち、図7に示すように、ブラケット7とガイドパイプ9およびボディ12間にゴム材料からなる防振部材19を配置して、ブラケット7を、防振部材19を介してガイドパイプ9およびボディ12に押圧させている。   In the fuel level detecting device 1 according to the third embodiment of the present invention, the vibration isolating means is changed from a protrusion to a flexible rubber material. That is, as shown in FIG. 7, a vibration isolating member 19 made of a rubber material is disposed between the bracket 7 and the guide pipe 9 and the body 12, and the bracket 7 is connected to the guide pipe 9 and the body 12 via the vibration isolating member 19. Is pressed.

なお、防振部材19としては、使用される燃料14に対して安定性が高い材質、つまり燃料14中に長期間浸漬されても柔軟性、すなわちダンパ作用を維持できるような材質を選定しなければならないことは言うまでもない。   As the vibration isolation member 19, a material that is highly stable with respect to the fuel 14 to be used, that is, a material that can maintain flexibility, that is, a damper action even when immersed in the fuel 14 for a long time, must be selected. It goes without saying that it must be done.

この構成によれば、超音波センサ3が発振した際に、ブラケット7の振動は柔軟な防振部材19を介してガイドパイプ9およびボディ12に伝達される。このとき、ブラケット7の振動は、防振部材19内を伝播中に防振部材19のダンパ作用により減衰され、ガイドパイプ9およびボディ12へ伝達される振動エネルギは極わずかあるいは0となる。   According to this configuration, when the ultrasonic sensor 3 oscillates, the vibration of the bracket 7 is transmitted to the guide pipe 9 and the body 12 via the flexible vibration isolating member 19. At this time, the vibration of the bracket 7 is attenuated by the damper action of the vibration isolating member 19 while propagating through the vibration isolating member 19, and the vibration energy transmitted to the guide pipe 9 and the body 12 becomes very little or zero.

これにより、超音波センサ3から発射された超音波がガイドパイプ9およびボディ12の実体に伝播することを確実に抑制できるので、超音波センサ3が受信するノイズを抑制して精度の良い液面検出が可能な燃料液面検出装置1を実現することができる。   Thereby, since it can suppress reliably that the ultrasonic wave radiated | emitted from the ultrasonic sensor 3 propagates to the substance of the guide pipe 9 and the body 12, the noise which the ultrasonic sensor 3 receives is suppressed and an accurate liquid level The fuel level detecting device 1 capable of detection can be realized.

なお、以上説明した、本発明の第3実施形態による燃料液面検出装置1において、防振部材19をブラケット7とボディ12間にのみ配置するとともに、ブラケット7に、第1実施形態における突起74を設け、突起74とガイドパイプ9とを当接させる構成としてもよい。   In the fuel level detecting device 1 according to the third embodiment of the present invention described above, the vibration isolating member 19 is disposed only between the bracket 7 and the body 12, and the protrusion 74 in the first embodiment is provided on the bracket 7. The projection 74 and the guide pipe 9 may be in contact with each other.

また、以上説明した、本発明の第1、第2実施形態による燃料液面検出装置1においては、ガイドパイプ9に当接する突起74の個数を3個としているが、3個に限定する必要は無く、ボディ12の孔部12b内においてブラケット7の所定の姿勢が維持される、すなわち超音波センサ3の表面33がガイドパイプ9の軸線Aに直交するような姿勢が安定して維持可能であれば、何個であってもよい。   Further, in the fuel level detecting device 1 according to the first and second embodiments of the present invention described above, the number of the protrusions 74 that abut on the guide pipe 9 is three, but it is necessary to limit the number to three. The predetermined posture of the bracket 7 is maintained in the hole 12b of the body 12, that is, the posture in which the surface 33 of the ultrasonic sensor 3 is orthogonal to the axis A of the guide pipe 9 can be stably maintained. Any number may be used.

また、以上説明した、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1においてはボディ12に当接する突起74の個数を同一円周上に3個とし、また、第2実施形態による燃料液面検出装置1においてはブラケット7に当接する突起12cの個数を同一円周上3個としているが、同一円周上3個に限定する必要は無く、ボディ12の孔部12b内においてブラケット7の所定の姿勢が維持される、すなわち超音波センサ3の表面33がガイドパイプ9の軸線Aに直交するような姿勢が安定して維持可能であれば、何個であってもよい。   Further, in the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention described above, the number of the protrusions 74 contacting the body 12 is three on the same circumference, and the fuel liquid according to the second embodiment. In the surface detection device 1, the number of protrusions 12 c that abut on the bracket 7 is three on the same circumference, but it is not necessary to limit the number to three on the same circumference. As long as the predetermined posture is maintained, that is, the posture in which the surface 33 of the ultrasonic sensor 3 is orthogonal to the axis A of the guide pipe 9 can be stably maintained, the number may be any number.

また、以上説明した、本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1における突起74の形状、および第2実施形態による燃料液面検出装置1における突起12cの形状を円錐形としているが、円錐形に限る必要は無く、他の形状、たとえば角錐状としてもよい。また、突起74および突起12cの先端を点状としているが、点状に限る必要は無く、線状あるいは微小な面状であってもよい。要は、ブラケット7から突起74あるいは突起12cを経てガイドパイプ9およびボディ12へ伝達されるエネルギが極めて小さいような形状であればよい。   Further, the shape of the protrusion 74 in the fuel level detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention and the shape of the protrusion 12c in the fuel level detecting device 1 according to the second embodiment described above are conical, The shape is not limited to a conical shape, and may be another shape, for example, a pyramid shape. Moreover, although the tips of the protrusions 74 and the protrusions 12c are point-like, it is not necessary to be limited to point-like shapes, and may be linear or minute surface shapes. In short, the shape may be such that the energy transmitted from the bracket 7 to the guide pipe 9 and the body 12 via the protrusion 74 or the protrusion 12c is extremely small.

また、以上説明した、本発明の第1〜第3実施形態による燃料液面検出装置1においては、ガイドパイプ9をアルミニウムダイカスト用合金から、ガイドパイプ10をステンレス鋼管からそれぞれ形成しているが、これらの金属材料に限る必要は無く、他の種類の金属材料を用いても良い。たとえば、ガイドパイプ9を鉄鋼材料から、ガイドパイプ10をアルミニウム管からそれぞれ形成してもよい。さらに、ガイドパイプ9およびガイドパイプ10を金属材料以外の材質、たとえば樹脂材料やセラミックス材料等から形成してもよい。その内部の液体中に超音波を高効率で伝播させることができる材質であればよい。   Moreover, in the fuel liquid level detecting device 1 according to the first to third embodiments of the present invention described above, the guide pipe 9 is formed from an aluminum die casting alloy, and the guide pipe 10 is formed from a stainless steel pipe. It is not necessary to limit to these metal materials, and other types of metal materials may be used. For example, the guide pipe 9 may be formed from a steel material, and the guide pipe 10 may be formed from an aluminum pipe. Further, the guide pipe 9 and the guide pipe 10 may be formed of a material other than a metal material, such as a resin material or a ceramic material. Any material can be used as long as the ultrasonic wave can be propagated into the liquid inside thereof with high efficiency.

また、本発明の第1〜第3実施形態による燃料液面検出装置1においては、ガイドパイプ9に段部91を設けているが、特に段部91を設けなくてもよい。この場合、たとえば、燃料タンク2内の燃料14温度を温度センサ(図示せず)等により検出し、それにより燃料14中の超音波伝播速度を補正して液面14a高さHを算出することにより、高精度で液面14a高さHを算出することができる。   Further, in the fuel level detecting device 1 according to the first to third embodiments of the present invention, the step 91 is provided in the guide pipe 9, but the step 91 may not be provided. In this case, for example, the temperature of the fuel 14 in the fuel tank 2 is detected by a temperature sensor (not shown) or the like, thereby correcting the ultrasonic propagation velocity in the fuel 14 and calculating the liquid surface 14a height H. Thus, the liquid surface 14a height H can be calculated with high accuracy.

また、以上説明した各実施形態は、本発明による液面検出装置を自動車の燃料液面検出装置1に適用した場合を例に説明したが、燃料液面検出装置1以外に適用してもよい。すなわち、車両に搭載される他の液体、たとえば、エンジンオイル、ブレーキフルードあるいはウィンドウォッシャ液等の液面検出、あるいは液体輸送用車両に備えられた液体輸送用タンク内の液面を検出するために適用してもよい。さらには、自動車・車両以外の各種民生用機器の液体容器における液面検出の用途に適用してもよい。   Moreover, although each embodiment described above demonstrated the case where the liquid level detection apparatus by this invention was applied to the fuel liquid level detection apparatus 1 of a motor vehicle, you may apply other than the fuel liquid level detection apparatus 1 as an example. . That is, in order to detect the liquid level in other liquids installed in the vehicle, such as engine oil, brake fluid or window washer liquid, or in the liquid transport tank provided in the liquid transport vehicle You may apply. Furthermore, the present invention may be applied to the use of liquid level detection in liquid containers of various consumer devices other than automobiles and vehicles.

本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1における燃料タンク2の部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of a fuel tank 2 in a fuel level detecting device 1 according to a first embodiment of the present invention. 図4中のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line in FIG. 図1中のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line in FIG. 図2中のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line in FIG. 本発明の第1実施形態による燃料液面検出装置1における電気回路構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the electric circuit structure in the fuel liquid level detection apparatus 1 by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による燃料液面検出装置1の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the fuel liquid level detection apparatus 1 by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による燃料液面検出装置1の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the fuel liquid level detection apparatus 1 by 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料液面検出装置(液面検出装置)
2 燃料タンク(タンク)
21 底面(底部)
3 超音波センサ(超音波発振素子)
31 表面
32 裏面
33 電極
4 緩衝部材
41 切欠き
5 スリーブ(カバー)
6 リード線
7 ブラケット(ケース)
71 底部
72 開口端部
73 係止孔
74 突起(防振手段、突起部)
8 カバー(ケース)
81 貫通孔
82 係止爪
83 コネクタ部
84 ターミナル
9 ガイドパイプ
91 段部
10 ガイドパイプ
11 反射板
11a 反射面
12 ボディ
12a 係止爪
12b 孔部
12c 突起(防振手段、突起部)
13 電線
14 燃料(液体)
14a 液面
14b 液面
15 制御回路
15a パルス発生回路
15b 演算回路
15c 駆動回路
16 表示部
17 イグニッションスイッチ
18 バッテリ
19 防振部材(防振手段、柔軟なゴム)
A 軸線
B 軸線
H 液面高さ
1 Fuel level detector (Liquid level detector)
2 Fuel tank (tank)
21 Bottom (bottom)
3 Ultrasonic sensor (Ultrasonic oscillator)
31 Front surface 32 Back surface 33 Electrode 4 Buffer member 41 Notch 5 Sleeve (cover)
6 Lead wire 7 Bracket (case)
71 Bottom 72 Open end 73 Locking hole 74 Protrusion (vibration isolation means, protrusion)
8 Cover (case)
81 Through-hole 82 Locking claw 83 Connector part 84 Terminal 9 Guide pipe 91 Step part 10 Guide pipe 11 Reflecting plate 11a Reflecting surface 12 Body 12a Locking claw 12b Hole part 12c Protrusion (vibration isolation means, protrusion part)
13 Electric wire 14 Fuel (liquid)
14a Liquid level 14b Liquid level 15 Control circuit 15a Pulse generation circuit 15b Arithmetic circuit 15c Drive circuit 16 Display unit 17 Ignition switch 18 Battery 19 Vibration isolation member (vibration isolation means, flexible rubber)
A Axis B B Axis H Liquid level

Claims (4)

液体を貯蔵するタンク内の底部に超音波発振素子を配置し、
前記超音波発振素子から発射された超音波の前記タンク内の液面における反射波を前記超音波発振素子により受信して前記液面位置を検出する液面検出装置であって、
前記超音波発振素子を密閉的に収納するケースと、
その一端側に前記ケースが取り付けられるとともにその内部空間が前記超音波発振素子から発射された超音波の伝播経路を形成する略筒状の伝送管とを備え、
前記ケースおよび前記伝送管の取り付け部に前記ケースおよび前記伝送管間の振動伝播を抑制する防振手段を介在させたことを特徴とする液面検出装置。
An ultrasonic oscillator is placed at the bottom of the tank that stores the liquid,
A liquid level detection device for detecting the position of the liquid level by receiving a reflected wave of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic oscillation element on the liquid level in the tank by the ultrasonic oscillation element,
A case for hermetically housing the ultrasonic oscillation element;
The case is attached to one end side thereof, and the internal space includes a substantially cylindrical transmission tube that forms a propagation path of ultrasonic waves emitted from the ultrasonic oscillation element,
An apparatus for detecting a liquid level, characterized in that a vibration isolating means for suppressing vibration propagation between the case and the transmission pipe is interposed between the case and the transmission pipe mounting portion.
前記防振手段は前記ケースおよび前記伝送管の少なくとも一方に設けられた突起部であり、前記ケースおよび前記伝送管は前記突起部の先端で当接していることを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。   2. The vibration isolating means is a protrusion provided on at least one of the case and the transmission tube, and the case and the transmission tube are in contact with each other at the tip of the protrusion. Liquid level detection device. 前記先端は点状または線状であることを特徴とする請求項2に記載の液面検出装置。   The liquid level detection device according to claim 2, wherein the tip has a dot shape or a line shape. 前記防振手段は柔軟なゴム材料または樹脂材料であることを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。   The liquid level detection device according to claim 1, wherein the vibration isolating means is a flexible rubber material or a resin material.
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