JP2006145243A - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来よりもフロートの体積を減らせ、低液位まで計測できる液面検出装置を提供する。
【解決手段】 回動アーム４を中空状のパイプ部材によって構成する。これにより、回動アーム４を鋼線等の線材で構成する場合と比べて軽量化することが可能となる。したがって、回動アーム４とフロート８の総重量が従来と比べて軽量なものとなり、よって、フロート８の体積もそれに応じた小さなものに減らすことが可能となる。このため、扁平タンク等のようにタンク残量ギリギリの低液位まで計測するような場合にも対応できる。なお、フローとの体積を小さくすることが可能となるため、タンクへの組付け性も向上できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液面の高さの検出を行う液面検出装置に関するもので、例えば、液面の高さによって示される燃料タンク内の燃料の残存量の検出に用いて好適である。

従来、例えば、特許文献１、２などにおいて液面検出装置が開示されている。この液面検出装置は、例えば車両等の燃料タンク内における燃料の残存量の検出に用いられる。

液面検出装置による燃料量の検出は、回動アームに接続したフロートを液面に浮かし、フロート位置が燃料の液面高さに応じて変動したときに、その変動量を回動アームの回動軸に備えた回動検出手段で検出することで行われている。例えば、回動アームの中心を同心とした扇形のマグネットを固定しておき、軸内又はマグネットの近辺に磁気反応素子を設置することで、回動アームが回動した際に、扇形のマグネットから発せられる磁束が磁気反応素子を通過する密度が変動することに基づいて、フロート位置の変動、つまり燃料の液面高さの変動を検出するようになっている。

このような液面検出装置において、従来では、回動アームを鋼線等の線材で構成している。
特開２００２−２０６９５９号公報 特開２００２−１０７２０５号公報

フロートが浮くために必要とされるフロートの体積は、フロートと回動アームの総重量によって決まる。このため、扁平タンク等により、タンク残量ギリギリの低液位まで計測する場合には、回動アームの重量が重いとフロートの体積を大きなものとしなければならず、扁平タンクに対して対応できないという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、従来よりもフロートの体積を減らせ、低液位まで計測できる液面検出装置を提供すること目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回動アーム（４）を中空状のパイプ部材によって構成することを特徴としている。

このように、回動アーム（４）が中空状のパイプ部材によって構成されるようにしている。このため、回動アーム（４）を鋼線等の線材で構成する場合と比べて軽量化することが可能となる。

したがって、回動アーム（４）とフロート（８）の総重量が従来と比べて軽量なものとなり、よって、フロート（８）の体積もそれに応じた小さなものに減らすことが可能となる。このため、扁平タンク等のようにタンク残量ギリギリの低液位まで計測するような場合にも対応できる液面検出装置とすることが可能となる。

例えば、請求項２に示されるように、回動アーム（４）を断面円形または四角形のパイプ部材で構成することができる。

このように、回動アーム（４）を中空状とする場合、請求項３に示されるように、回動アーム（４）の長手方向のすべての部位が中空状となるようにすれば、すべてが中空状となるパイプ部材の製造が容易であることから、部分的に中空状となるパイプ部材よりも製造工程を容易にすることができるという効果が得られる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の液面検出装置の正面図、図２は、本実施形態の液面検出装置の部分断面図であり、図２中における断面部分は図１における二点鎖線Ｚ中の直線部分の断面を示したものである。

図１に示される液面検出装置は、燃料タンク１０内における燃料１の液面の高さを測ることで燃料１の残存量を検出するために用いられるものである。この液面検出装置は、燃料タンク１０の開口部１０ａに固定されるステー１１に直接固定され、ボデー２と、マグネットホルダ３と、回動アーム４と、マグネット５と、磁気反応素子６、ターミナル７およびフロート８を有して構成されている。

ボデー２は、液面検出手段の本体を構成するもので、例えば樹脂等の非導電性材料によって構成される。このボデー２の裏面側、つまりマグネットホルダ３とは反対側が燃料タンク１０の開口部１０ａに固定されるステー１１に接続されることで、液面検出装置が燃料タンク１０に対して固定されるようになっている。

このボデー２のうちマグネットホルダ３が配置される場所には、ボデー２の表面から突出するように回動軸２ａが備えられており、この回動軸２ａの外周に溝部２ｂが形成されている。そして、このボデー２内において、ターミナル７がボデー２の上方から突き出し、かつ、回動軸２ａまで延設されるように配置された構成となっている。

マグネットホルダ３は、ボデー２に対して回動自在に保持されるものでマグネット５を内蔵している。このマグネットホルダ３に回動アーム４が固定されており、マグネットホルダ３の回動と共に回動アーム４がボデー２に対して回動するようになっている。

具体的には、マグネットホルダ３は、マグネット５を収容する円盤状部分３ａと、回動アーム４の形状に合わせて円盤状部分３ａから伸ばされた棒状部分３ｂとによって構成されている。円盤状部分３ａの中央部は、中空状とされており、この中空部にボデー２から伸ばされた回動軸２ａが嵌め込まれたときに、回動軸２ａの外周に形成した溝部２ｂ内に円盤状部分３ａの中空部の内側から突出させた突出部３ｃが嵌まることで、マグネットホルダ３がボデー２に対して回動できるようになっている。

また、マグネットホルダ３の表面には、回動アーム４を保持するための爪部３ｄが形成されている。この爪部３ｄはフック状になっており、回動アーム４が嵌め込まれることで保持されている。

さらに、マグネットホルダ３における棒状部分３ｂには穴部３ｅが形成されている。この穴部３ｅ内に回動アーム４の一端が嵌入された構成となっている。

回動アーム４は、外見上は金属製の棒状部材であるが、中空状を為したパイプ部材によって構成されている。図３は、図１におけるＡ−Ａ断面を示したものであり、回動アーム４の断面に相当するものである。この図に示されるように、回動アーム４は、円筒形状のパイプ部材となっており、このパイプ部材が所望の箇所で屈曲させられることで回動アーム４が構成されている。そして、回動アーム４の一端が上述したようにマグネットホルダ３における穴部３ｅ内に嵌め込まれ、回動アーム４の他端がフロート８を保持するためのものとして用いられている。

マグネット５は、マグネットホルダ３における円盤状部分３ａ内に収容されている。マグネット５は、例えば扇形のように、回動アーム４が回動させられたときに、その回動状態に応じてマグネット５が発生させる磁束の回転軸２ａを通過する密度が変化するような形状となっている。

磁気反応素子６は、回動軸２ａ内に配置されており、マグネット５が発生させる磁束の密度に応じた出力を発生させるようになっている。したがって、回動アーム４の回動に伴ってマグネット５が動くと、それに従って磁気反応素子６を通過する磁束密度が変化することから、磁気反応素子６から異なった出力が発生させられるようになっている。

ターミナル７は、磁気反応素子６に対して外部電源からの電力供給を行う電源端子と、外部のＧＮＤとの電気的な接続を行うためのＧＮＤ端子と、磁気反応素子６の出力を取り出すための出力端子とを有して構成されている。

フロート８は、略長方体形状で構成され、燃料１の液面で浮くように空洞状のもので構成されている。このフロート８が燃料１の液面で浮くようになっていることから、燃料１の液面の高さの変動に応じたフロート８の位置の移動に伴って、回動アーム４が回転軸２ａを中心として回動するようになっている。

以上のように液面検出装置が構成されている。このように構成された液面検出装置では、燃料１の液面の高さの変動に応じてフロート８の位置が移動すると、それに伴って回動アーム４が回転軸２ａを中心として回動する。このとき、回動アーム４の回動に伴ってマグネット５が動くと、それに従って磁気反応素子６を通過する磁束密度が変化することから、磁気反応素子６から異なった出力が発生させられる。このため、磁気反応素子６の出力に基づいて回動アーム４の回動状態、つまりフロート８の位置が認識され、燃料１の液面の高さから燃料１の残存量を検出することが可能となっている。

このような液面検出装置において、上述したように、回動アーム４が中空状のパイプ部材によって構成されたものとなっている。このため、回動アーム４を鋼線等の線材で構成する場合と比べて軽量化することが可能となる。

したがって、回動アーム４とフロート８の総重量が従来と比べて軽量なものとなり、よって、フロート８の体積もそれに応じた小さなものに減らすことが可能となり、フロートの厚さを薄くできる。このため、扁平タンク等のようにタンク残量ギリギリの低液位まで計測するような場合にも対応できる液面検出装置とすることが可能となる。

また、フロートが小型化する為、本液面計をタンクへ組み付け時組み付けし易くなる。

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して回動アーム４の断面形状を変更したものである。図４は、本実施形態における回動アーム４の断面図を示したものであり、図１に示すＡ−Ａ断面に相当するものである。

この図に示されるように、本実施形態では、断面四角形を為す中空状のパイプ部材によって回動アーム４を構成したものとしている。このように、回動アーム４を断面四角形のパイプ部材によって構成することも可能である。また、断面は四角形にこだわらず、多角形の形状になっても良い。

（他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、マグネット５および磁気反応素子６を用いて液面検出を行うものを例に挙げて説明したが、回動アーム４の回動に伴って電気抵抗値が変化することに基づいて液面検出を行うような、いわゆる抵抗式の液面検出装置に本発明を適用しても良い。

また、上記第１、第２実施形態では、燃料タンクの穴部に固定されるステーに対して直接取り付けられる液面検出装置を例に挙げて説明したが、燃料タンクの穴部に固定される燃料ポンプの側面に取り付けられる液面検出装置に対しても、本発明を適用することができる。

さらに、上記第１、第２実施形態では、回動アーム４をパイプ部材で構成する例、つまり、回動アーム４の長手方向のすべての部位が中空状となる完全なパイプ部材を屈曲させることで回動アーム４を構成するものを例に挙げたが、必ずしもすべてが中空状となっている必要はない。ただし、すべてが中空状となるパイプ部材の製造が容易であることから、すべてが中空状となるパイプ部材によって回動アーム４を構成する方が部分的に中空状となるパイプ部材よりも製造工程を容易にできるという効果も得られる。

本発明の第１実施形態における液面検出装置の正面図である。 図１に示す液面検出装置の部分断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２実施形態における液面検出装置の回動アームの断面図である。

符号の説明

１…燃料、２…ボデー、２ａ…回動軸、２ｂ…溝部、３…マグネットホルダ、３ａ…円盤状部分、３ｂ…棒状部分、３ｃ…突起部、３ｄ…爪部、３ｅ…穴部、４…回動アーム、５…マグネット、６…磁気反応素子、７…ターミナル、８…フロート。

Claims (3)

1. 液面の高さに応じて位置が上下移動するフロート（８）と、
   前記フロート（８）を保持すると共に、該フロート（８）の移動に伴って回動する回動アーム（４）と、
   前記回動アーム（４）の回動軸（２ａ）が備えられていると共に、前記回動アーム（４）の回動状態に応じた出力を発生させることで、前記フロート（８）の位置に基づいて前記液面の高さを検出する液面検出手段（５、６、７）を有する本体（２）とを備え、
   前記回動アーム（４）が中空状のパイプ部材によって構成されていることを特徴とする液面検出装置。
2. 前記回動アーム（４）が断面円形または四角形のパイプ部材によって構成され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。
3. 前記回動アーム（４）のすべての部位が中空状となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の液面検出装置。

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