JP2012518783A

JP2012518783A - 誘導流体レベルセンサ

Info

Publication number: JP2012518783A
Application number: JP2011550667A
Authority: JP
Inventors: ゲリットバンブランケンベネカー
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2012-08-16
Also published as: KR20110127235A; WO2010097680A1; AU2010217355A1; US20100212420A1; CN102326056A; EP2401589A1

Abstract

【課題】流体のレベルを測定する誘導流体レベルセンサを提供する。
【解決手段】流体14のレベル12を測定するためのセンサ10は、部材16と、内部を通るキャビティ22を形成しかつ部材16を受入れるように形作られたボビン20とを含む。センサ10は、ボビン20に巻かれた少なくとも１つの誘導コイル18を含み、この誘導コイル18は、ボビン20の軸方向長さＬに沿って伸びる複数の対称層30を形成する。センサ10は、部材16に作動連結されたフロート38を含み、フロート38は、容器40内にレベル12を有する流体14に浮かんでいる。部材16は、流体14のレベル12に従うフロート38の位置変化に応じてキャビティ22内を軸方向に移動する。その結果、誘導コイル18のインダクタンスは、キャビティ22内の部材16の位置、即ち、流体14のレベル12に関係して変化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体レベルを測定するためのセンサに関する。

流体レベルセンサは、容器内の流体の量を測定する。流体レベルセンサの１つの形式である燃料レベルセンサは、一般的に輸送利用のために役立つ。特に、燃料レベルセンサは、一般的に、燃料タンク内の燃料の量を測定し、車両の燃料ゲージに信号を供給する。

燃料レベルセンサの設置は、しばしば、ワイパーアームに連結されたフロートを含んでいる。このフロートは、燃料タンク内の燃料の頂部にあり、変化する燃料のレベルに基づいてその位置を変える。フロートの位置が変わると、ワイパーアームの一端が抵抗材料のストリップを含む可変抵抗に接触して、電気回路を形成する。ワイパーアームが抵抗材料のストリップ間を摺動すると、電気回路の抵抗が燃料レベルに従って変化する。

しかし、いくつかの燃料レベルセンサは、劣化したガソリン内に見い出される燃料成分から酸化分解の影響を受ける。酸化分解は、電気回路の抵抗を増加させ、そして、燃料レベルセンサの耐久性を減少させる。

流体のレベルを測定するセンサは、ある部材とボビンを含む。このボビンは、その中にキャビティを形成し、上記部材を受け入れるように形成されている。また、センサは、ボビンに巻かれた少なくとも１つの誘導コイルを含む。少なくとも１つの誘導コイルは、ボビンの軸方向長さに沿って延びる複数の対称層を形成する。更に、センサは、上記部材に連結されて作動し、容器内にあるレベルを有する流体中に浮んでいるフロートを含む。上記部材は、流体のレベルに従ってフロートの位置変化に応じてキャビティ内を軸方向に移動する。その結果、少なくとも１つの誘導コイルのインダクタンスが、キャビティ内の上記部材の位置に関係し、また、流体のレベルに関係して変化する。

別の実施形態では、複数の対称層の個々の層は、ほぼ等しい巻数を有する。流体のレベルを測定する方法は、インダクタンスを作り出すために少なくとも１つの誘導コイルに電流を供給するステップを含む、少なくとも１つの誘導コイルは、キャビティを形成するボビンに巻き付けられている。この誘導コイルは、複数の対称層を形成し、各層は、ボビンの軸方向長さに沿って延びている。さらに、フロートは、流体のレベルに従ってキャビティ内を軸方向に移動するように配置された上記部材に連結されて作動する。また、この方法は、上記部材が、流体のレベル変化に応じて少なくとも１つの誘導コイル内を軸方向に移動するとき、上記部材によって少なくとも１つの誘導コイルに作り出されるインダクタンスに対応する出力信号を送出するステップを含む。これにより、流体のレベルが測定される。

本発明の上記特徴及び利益並びに他の特徴及び利益は、添付の図面と関連させるとき、本発明を実施するための最良のモードにおいて、以下の詳細な記述から容易に明らかにされる。

容器内の流体のレベルを測定するためのセンサを有し、該センサが、ボビンに巻かれた少なくとも１つの誘導コイルを含んでいる、前記容器の概略側面図である。図１のボビンに巻かれた誘導コイルの概略的な斜視図である。図１,２のボビンに巻かれ、複数の対称層を形成している、誘導コイルの拡大した概略斜視図である。容器内の比較的低い流体レベルを測定する図１のセンサの概略側面図である。センサがほぼ等しい巻数を含む複数の対称層を形成する少なくとも１つの誘導コイルを含む、容器内の流体レベルを測定するセンサの概略側面図である。図５の誘導コイルの拡大した概略的な斜視図である。

図面を参照すると、同等の参照番号は、同等の構成部品を示しており、センサは、図１では参照番号１０で概略示されている。このセンサ１０は、一般的に、流体１４のレベル１２を測定するのに役立つ。たとえば、センサ１０は、自動車利用に対して有益となる。特に、センサ１０は、車両用の燃料センサとなる。しかし、センサ１０が自動車以外の利用においても有益となることは理解できる。例えば、限定されるものではないが、飛行機利用、及び蓄積タンクの遠隔測定に必要とする応用にも有用である。

図１において、センサ１０は、部材１６を含む。以下で詳細に説明するように、部材１６は、一般的に、センサ１０の少なくとも１つの誘導コイルのインダクタンスを変化させる。そのようなものとして、部材１６は、磁性を有する。特に、部材１６は、強磁性体、フェリ磁性体、又はそれらの組合せとすることができる。例えば、部材１６は、鉄等の強磁性体材料、磁鉄鉱等のフェリ磁性材料、またはそれらの組合せから形成することができる。部材１６は、金属、例えば、限定的ではないがスチールとすることができる。また、部材１６は、他の適当な形状で形成されても良い。例えば、部材１６は、細長いシリンダまたはバーとすることができる。さらに、部材１６は、中身のある固体、または中空体であっても良い。

図１を参照すると、センサは、また内部にキャビティ２２を形成するボビン２０を含む。ボビン２０は、以下で詳細に説明するように、センサ１０の誘導コイル１８を支持する。ボビン２０は、非磁性体である。即ち、ボビン２０は、従来公知の適当な非磁性体材料から形成することができる。たとえば、ボビン２０は、ガラス充填された熱可塑性樹脂等の成形樹脂から形成することができる。また、ボビン２０は、誘導コイル１８を支持するための１つ以上のフランジ（図示略）を含むことができる。

さらに、ボビン２０がキャビティ２２を形成するので、ボビン２０は中空である。即ち、図２を参照すると、ボビン２０は、内側表面２４及び外側表面２６を有する。ここで用いられる、用語「内側」は、ボビン２０の中央長手軸線Ｃに比較的近接して配置された要素に言及する。対照的に、用語「外側」は、中央長手軸線Ｃから比較的離れて配置された要素に言及する。ボビン２０の内側表面２４は、キャビティ２２を形成し、一方、ボビン２０の外側表面２６は、誘導コイル１８を支持する。

ボビン２０は、部材１６を受け入れるように形成されている。即ち、ボビン２０と部材１６は、同様の形状を有する。１つの例では、ボビン２０は、部材１６より比較的大きい径を有する細長いシリンダとすることができる。即ち、ボビン２０は、固体のシリンダ部材１６を受け入れるために形成された中空の細長いシリンダとすることができる。さらに、部材１６は、ボビン２０よりより長い軸方向長さを有し、その結果、ボビン２０は、部材１６を部分的に受け入れることができる。

一般に、キャビティ２２の大きさは、部材１６の寸法に従って決定され、その使用において、部材１６が中央長手軸線Ｃに沿って軸方向に移動するとき、部材１６は、キャビティ２２内に完全に受け入れられるようにすることもできる。ここで使用する用語「ほぼ」は、量的比較、値、測定値、または他の代表値に帰する不確かな固有の度合を表すのに用いられる。そのようなものとして、この用語は、正確な応答または行動を示すことが期待される理論に対して、正確さが僅かに劣る実際の形態となる要素または特徴の配置に言及している。また、この用語は、量的な代表値が、未解決の主題の基本的機能に変化を生じることなく、定められた基準から変化する度合を表す。それゆえ、ボビン２０は、部材１６の軸方向の全長より僅かに少なく受け入れることができると考えられる。

図１,２を参照すると、センサ１０は、少なくとも１つの誘導コイル１８を含む。ここで使用する用語「誘導」は、即ち、電流に対する磁束の比率、または電流の変化に対する抵抗の比率を表す、インダクタンスを作り出すことができるコイルに言及する。使用において、以下により詳細に説明するように、電流は、磁束を導くために、電源、例えば、車両のバッテリ等の電源から、誘導コイル１８に印加される。誘導コイル１８は、従来公知のインダクタンスを作り出す電気伝導材料から形成される。例えば、誘導コイル１８は、ワイヤ２８から形成することができる。特に、誘導コイル１８は、銅線とすることができる。

図２,３を参照すると、誘導コイル１８は、ボビン２０に巻き付けられ、ボビン２０の軸方向長さＬに沿って各々が伸びる対称的な複数層３０を形成している。１つの例において、複数の対称層は、各々ボビン２０の軸方向全長Ｌに沿って伸びている。即ち、誘導コイル１８は、複数の対称層３０を形成するためにボビン２０の軸方向長さＬに沿った巻数３２に巻かれた単一コイルとすることができる。ここで使用する「巻数」は、ワイヤ２８によってボビン２０の回りに完成した単一の回転数をいう。用語「層」は、ボビン２０の回りに、ボビン２０の軸方向長さＬに沿って伸びるワイヤ２８を多数回隣接して巻き付けた巻数３２をいう。さらに、用語「対称的」は、基準点の回りの要素の形状及び相対位置に対応することを言う。

例えば、個々に対称層３０を形成するために、ワイヤ２８は、ボビンの基端３４から所定のピッチでボビン２０の回りに連続して巻かれ、ボビン２０の軸方向Ｌに沿ってボビン２０の遠方端３６に伸びている。ここで用いる用語「ピッチ」は、ボビン２０の軸方向長さＬ当たりの巻数３２をいう。誘導コイル１８の隣接する個々の対称層３０は、所定のピッチで、ボビン２０の遠方端３６から基端３４まで、ボビン２０の軸方向長さＬに沿ってボビン２０の回りに連続してワイヤ２８を巻き付けることによって形成することができる。巻き付けは、誘導コイル１８の対称層３０を形成するために続けられる。それゆえ、個々の対称層３０は、ボビン２０の軸方向長さＬに沿ってほぼ対称となる。同様に、個々の対称層３０は、ボビン２０の軸方向長さＬの全長に沿ってほぼ対称となっている。

図２,３を参照すると、複数の対称層３０の個々の対称層３０は、ほぼ等しい巻数３２を有する。すなわち、ボビン２０の回りに個々の対称層３０を形成する単一層で完成した巻数としての巻数３２は、ボビン２０に巻かれた個々の対称層３０に対してほぼ等しい。それゆえ、中央長手軸線Ｃから径方向に積層されるとき、対称層３０は、スタッガー配列されていないかもしれないし、対称でないかもしれない。むしろ、複数の対称層３０は、誘導コイル１８がボビン２０の軸方向長さＬに沿ってほぼ等しい断面の厚さｔを有するように、ボビン２０に巻き付けることが可能である。複数の対称層３０は、誘導コイル１８がボビン２０の軸方向長さＬの全長に沿ってほぼ等しい断面の厚さｔを有するようにボビン２０に巻き付けることも可能である。

すなわち、個々の対称層３０の巻数３２は、層３０から層３０に誘導コイル１８の対応する部分及び軸方向長さＬに沿って一致させることができる。さらに、個々の対称層３０の巻数３２は、層３０から層３０に誘導コイル１８の対応する部分及び軸方向長さＬの全長に沿って一致させることができる。
つまり、別の言い方をすれば、個々の対称層３０が他の全ての個々の対称層３０と対称となるように、個々の対称層３０が、ボビン２０の軸方向長さＬに沿ってほぼ等しい断面の厚さｔ₁を有することが可能である。同様に、個々の対称層３０が、ボビン２０の軸方向長さＬの全長に沿ってほぼ等しい断面の厚さｔ₁を有することも可能である。

それゆえ、個々の対称層３０は、ボビン２０の軸方向長さＬに沿ってほぼ等しい断面の厚さｔを有する誘導コイル１８を形成するために、ボビン２０の回りに巻くこと、例えば、積層することができる。さらに、個々の対称層３０は、ボビン２０の軸方向長さＬの全長に沿ってほぼ等しい断面の厚さｔを有する誘導コイル１８を形成するために、ボビン２０の回りに巻くこと、例えば、積層することができる。センサ１０,１１０は、対称層３０、１３０を含み、かつスタッガー配列の層を必要としないので、センサ１０，１１０は、より単純なものとなり、現在のセンサと比較して製造コストが掛からない。

センサ１０は、１つ以上の誘導コイル１８を含むことができる。たとえば、センサ１０は、第１の誘導コイルが、第２の誘導コイル内に配置されているように、２つ以上の誘導コイル１８を含むことができる。

図１を参照すると、センサ１０は、フロート３８を含んでいる。フロート３８は、部材１６に連結されて作動し、容器４０内のレベル１２を有する流体１４内に浮遊している。すなわち、フロート３８は、流体１４の上方に浮くことができ、流体１４の上、または頂部近くに配置および／または流体１４内に浮いている。フロート３８は、適当な浮き材料で形成され、流体１４の物理的および／または化学的特性に従って選択される。例えば、流体１４としてガソリンを含む利用では、フロート３８は、プラスチックで形成される。流体１４での浮力を最大にするために、フロート３８は、中空となっている。

フロート３８は、部材１６に連結されて作動し、容器４０内の流体１４のレベル１２に従うフロート３８の位置変化に応じて、ボビン２０のキャビティ２２内において、部材１６の軸方向移動を可能にする。すなわち、容器４０内の流体１４のレベル１２が変化すると、フロート３８は、容器４０内で上下動し、ボビン２０のキャビティ２２内を部材１６が出たり入ったりする。

図１を参照すると、フロート３８は、適当なリンケージ４２によって部材１６に連結されて作動することができる。限定的な例ではないが、フロート３８は、アーム、バー、リンクとアームの連結材またはそれらの組合せによって部材１６に作動連結される。また、適当なリンケージ４２は、上記に例示されたように、Ｌ字形状連結によって、曲げられ、又は角度を付けることが可能である。さらに、適当なリンケージ４２は、ボルト、ねじ、および／または接着剤等の適当な取付機構によって、フロート３８及び部材１６に取り付けることができる。

図１を参照すると、使用時、部材１６は、流体１４のレベル１２に従ってフロート３８の位置変化に応じてキャビティ２２内で軸方向に移動する。その結果、誘導コイル１８のインダクタンスが、キャビティ２２内の部材１６の位置に関係して変化する。すなわち、部材１６がキャビティ２２内で軸方向に移動すると、インダクタンスは増加する。別の言い方をすれば、誘導コイル１８は、ボビン２０に巻かれているので、部材１６がキャビティ２２内を軸方向に移動すると、インダクタンスが増加する。逆に、部材１６がキャビティ２２から出る方向に移動すると、インダクタンスは減少する。

更に、部材１６が、フロート３８に連結して作動し、そして、フロート３８が流体１４内に浮いているので、流体１４のレベル１２が容器４０内で増加すると、部材１６は、誘導コイル１８内へと軸方向に移動し、インダクタンスを増加させる。同様に、流体１４のレベル１２が容器４０内で減少すると、部材１６は、誘導コイル１８から出る方向に移動し、インダクタンスが減少する。それゆえ、インダクタンスを測定することにより、キャビティ２２内の部材１６の位置４４が決定され、そして、この位置を容器４０内の流体１４のレベル１２に関連付けることができる。

図１を参照すると、容器４０内の流体１４のレベル１２が比較的高いとき、フロート３８は、容器４０の上方部分にあり、この場合、部材１６が、誘導コイル１８によって取り囲まれるキャビティ２２内に挿入される。逆に、図４を参照すると、容器４０内の流体１４のレベル１２が比較的低いとき、フロート３８は、容器４０の下方部分にあり、この場合、部材１６がキャビティ２２から引き出される。

使用時、部材１６は、誘導コイル１８に接触してはならない。すなわち、部材１６と誘導コイル１８とが接触すると、誘導コイル１８のインダクタンスは乱れることになる。また、部材１６は、誘導コイル１８を超えて移動できないかもしれない。別の言い方をすれば、使用時、部材１６は、ボビン２０のキャビティ２２から完全に引き出すことができない。

図４を参照すると、センサ１０は、インダクタンスに対応する出力信号４６を発生させる。特に、誘導コイル１８は、交流電流に応じてインダクタンスに対応する出力信号４６を供給する。代わりに、誘導コイル１８は、パルスの直流電流に応じてインダクタンスに対応する出力信号４６を供給することができる。この出力信号は、電気的、デジタル的、機械的、及びそれらの組合せとすることができる。例えば、センサ１０は、車両用の燃料レベルセンサであると、出力信号４６は、指示器４８を作動させ、容器４０内の流体１４のレベル１２の指示を使用者に提供する。図４に概略示されているが、使用時、出力信号は、誘導コイル１８と指示器４８を接続する物理的導体に沿って運ばれる。指示器４８は、ゲージ、例えば、車両の燃料ゲージとすることができる。ここで、インダクタンスに対応する出力信号４６は、車両の燃料タンク内に残る燃料のレベル１２に従うニードルを作動させる電気信号である。代わりに、指示器４８は、車両内のダッシュボードディスプレイ、またはメーター上の値を示すディスプレイとすることができる。

作動において、センサ１０のいくつかの要素は、容器４０の外側に配置することができる。例えば、ボビン２０と誘導コイル１８は、容器４０の外側に配置され、フロート３８は、容器４０内に配置される。代わりに、図１及び図４を参照すると、センサ１０は、容器４０内に配置され得る。すなわち、部材１６、ボビン２０、誘導コイル１８、及びフロート３８は、容器４０内に配置され、すなわち、内蔵される。センサ１０は、接着剤、ボルト、ねじ、および／または溶接等によって容器４０の一側面又は両側に固定することができる。さらに、流体１４と被覆されていない誘導コイル１８の間の接触を避けるために、誘導コイル１８は、スプレー被膜される。特に、誘導コイル１８は、流体１４に対して誘導コイル１８が晒される適用に対して、例えば、容器４０内に配置されたセンサ１０を含む適用に対して、保護被膜でスプレー被膜することができる。

図５、図６を参照すると、流体１１４のレベル１１２を測定するためのセンサ１１０は、部材１１６とボビン１２０を含む。ボビン１２０は、内部を貫通するキャビティ１２２を形成し、部材１１６を受け入れるように構成されている。また、センサ１１０は、ボビン１２０に巻き付けられた誘導コイル１１８を含み、この誘導コイル１１８は、ボビン１２０の軸方向長さＬに沿って各々が伸びている複数の対称層１３０を形成している。また、複数の対称層１３０の個々の対称層１３０は、等しい巻数１３２を含んでいる。センサ１１０は、ボビン１２０に巻かれた誘導コイル１１８を含み、この誘導コイル１１８は、ボビン１２０の軸方向長さＬの全長に沿って伸びる複数の対称層３０を形成する。複数の対称層３０の個々の対称層３０は、ほぼ等しい巻数３２を有する。

すなわち、巻数１３２は、個々の対称層1３０を形成する、ボビン１２０回りに完成した単一の回転数であり、この数は、ボビン１２０に巻かれた個々の対称層１３０に対してほぼ等しい。さらに、センサ１１０は、部材１１６に作動連結されたフロート１３８を含み、フロート１３８は、容器１４０内のレベル１１２を有する流体１１４内に浮かんでいる。部材１１６は、流体１１４のレベル１１２に従ってフロート１３８の位置変化に応じて、キャビティ１２２内で軸方向に移動する。その結果、誘導コイル１１８のインダクタンスが、キャビティ１２２内の部材１１６の位置１４４に関係し、それゆえ、流体１１４のレベル１１２に関係して変化する。

図６を参照すると、対称層１３０は、スタッガー配列でなくてもよい。例えば、非対称でなくてもよい。つまり、別の言い方をすれば、ボビン１２０の中央長手軸線Ｃから径方向に積層されるとき、対称層１３０は、互い違いでなくてもよい。むしろ、対称層１３０は、誘導コイル１１８が、ボビン１２０の軸方向長さＬに沿ってほぼ等しい断面厚さｔを有するように、ボビン１２０に巻き付けられる。また、この対称層１３０は、誘導コイル１１８が、ボビン１２０の軸方向長さＬの全長に沿ってほぼ等しい断面厚さｔを有するように、ボビン１２０に巻き付けることもできる。すなわち、個々の対称層１３０の巻数１３２は、誘導コイル１１８の対応する部分及び軸方向長さＬに沿って層１３０から層１３０へ、一致させることができる。また、個々の対称層１３０の巻数１３２は、誘導コイル１１８の対応する部分及び軸方向長さＬの全長に沿って層１３０から層１３０へ、一致させることができる。

つまり、別の言い方をすれば、個々の対称層１３０は、ボビン１２０の軸方向長さＬに沿って、ほぼ等しい断面厚さｔ₁を有するようにすることができ、その結果、個々の対称層１３０は、他の全ての個々の対称層１３０とほぼ対称である。さらに、個々の対称層１３０は、ボビン１２０の軸方向長さＬの全長に沿ってほぼ等しい断面厚さｔ₁を有することができる。その結果、個々の対称層１３０は、他の全ての個々の対称層１３０とほぼ対称である。それゆえ、個々の対称層１３０は、ボビン１２０の軸方向長さＬに沿ってほぼ等しい断面厚さｔを有する誘導コイル１１８を形成するために、ボビン１２０の回りに積層されて巻き付けることができる。すなわち、個々の対称層１３０は、ボビン１２０の軸方向長さＬの全長に沿ってほぼ等しい断面厚さｔを有する誘導コイル１１８を形成するために、ボビン１２０の回りに積層されて巻き付けることもできる。

本発明のセンサ１０,１１０は、抵抗材料とワイパーアームとの間の接触を含むものではないが、センサ１０,１１０は、酸化的分解反応に晒されない。それゆえ、センサ１１０,１０は、現存するセンサ等と比較して、特に、センサを劣化したガソリンに晒すことを要求する場合には、優れた耐久性を示す。さらに、センサ１０，１１０が車両の燃料タンク内に配置されるので、これらのセンサは、存在する燃料タンクを再設計することなく、現存する車両に統合することができる。また、センサ１０,１１０は、対称層３０，１３０を含み、互い違いに配列された層を必要としないので、センサ３０，１３０は、現存のセンサと比較して、より単純化され、かつ製造コストを有効なものとする。

図１〜図６を参照すると、流体１４,１１４のレベル１２，１１２を測定する方法は、インダクタンスを生じさせるために、少なくとも１つの誘導コイル１８，１１８に電流を供給するステップを含む。この供給ステップは、誘導コイル１８，１１８に交流電流を供給することによりさらに明確になる。代わりに、このステップは、誘導コイル１８，１１８にパルスの直流電流を供給してさらに明確にすることができる。

誘導コイル１８，１１８は、キャビティ２２，１２２を形成するボビン２０，１２０に巻き付けられる。また、誘導コイル１８，１１８は、ボビン２０，１２０の軸方向長さＬに沿って伸びる複数の対称層３０，１３０を形成する。また、この複数の対称層３０，１３０は、ボビン２０，１２０の軸方向長さＬの全長に沿って伸びるようにすることもできる。

さらに、フロート３８，１３８は、部材１６，１１６に作動連結され、部材１６，１１６は、流体１４，１１４のレベル１２，１１２に従ってキャビティ２２，１２２内で軸方向に移動するように位置決められる。たとえば、車両の動作中、燃料の再充填又は燃料消費の後で、車両の燃料タンク内の流体１４，１１４のレベル１２，１１２は変化する。流体１４，１１４のレベル１２，１１２が変化すると、フロート３８，１３８は、流体１４，１１４のレベル１２，１１２に従ってその位置が変化する。すなわち、フロート３８，１３８が部材１６，１１６に連結されて作動するので、フロート３８，１３８の位置が、流体１４，１１４のレベル１２，１１２の変化に応じて変化するとき、部材１６，１１６は、キャビティ２２，１２２内で軸方向に移動する。

また、本発明の方法は、部材１６，１１６が流体１４，１１４のレベル１２，１１２の変化に応じて誘導コイル１８，１１８内に軸方向に移動するとき、部材１６，１１６によって誘導コイル１８，１１８に作り出されるインダクタンスに応答して出力信号４６，１４６を送出するステップを含んでいる。これによって流体１４，１１４のレベル１２，１１２を測定する。

本発明を実施するための最良の形態を詳細に記載してきたが、本発明に関係する技術に詳しい当業者であれば、添付の特許請求の範囲内において本発明を実施するための種々の代替設計及び実施形態を認めることができるであろう。

Claims

流体（14,114）のレベル（12,112）を測定するセンサ（10,110）であって、該センサ（10,110）は、
部材（16,116）と、
キャビティ（22,122）を形成し、この中に前記部材（16,116）を受け入れるように形成されたボビン（20,120）と、
該ボビン（20,120）に巻きつけられた少なくとも１つの誘導コイル（18,118）とを含み、
前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）は、各々が前記ボビン（20,120）の軸方向長さ（Ｌ）に沿って伸びる複数の対称層（30,130）を形成しており、さらに、
前記部材（16,116）に連結されて作動し、かつ容器（40,140）内にレベル（12,112）を有する前記流体（14,114）に浮かんでいるフロート（38,138）を含み、
前記部材（16,116）は、前記流体（14,114）のレベル（12,112）に従って前記フロート（38,138）の位置変化に応じて前記キャビティ（22,122）内で軸方向に移動し、その結果、
前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）のインダクタンスは、前記キャビティ（22,122）内の前記部材（16,116）の位置（44,144）に関係し、かつ、それにより、前記流体（14,114）のレベル（12,112）に関係して、変化することを特徴とするセンサ。
前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）は、前記複数の対称層（30,130）を形成するために、前記ボビン（20,120）の軸方向長さ（Ｌ）に沿った巻数（32,132）により巻かれた単一ワイヤ（28）であることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
前記複数の対称層（30,130）の個々の対称層（30,130）は、ほぼ等しい巻数（32,132）を含むことを特徴とする請求項２記載のセンサ。
前記複数の対称層（30,130）は、スタッガー配列ではないことを特徴とする請求項２記載のセンサ。
前記複数の対称層（30,130）は、前記ボビン（20,120）の軸方向長さ（Ｌ）の全長に沿ってそれぞれ伸びていることを特徴とする請求項２記載のセンサ。
前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）は、交流電流に応じたインダクタンスに対応する出力信号（46）を出力することを特徴とする請求項１記載のセンサ。
前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）は、パルスの直流電流に応じたインダクタンスに対応する出力信号（46）を出力することを特徴とする請求項１記載のセンサ。
前記センサ（10,110）は、前記容器（40,140）内に配置されていることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
前記部材（16,116）は、前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）を完全に越えて軸方向に移動しないことを特徴とする請求項１記載のセンサ。
前記部材（16,116）は、前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）に接触しないことを特徴とする請求項１記載のセンサ。
前記部材（16,116）は、磁性体であることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
前記ボビン（20,120）は、非磁性体であることを特徴とする請求項１１記載のセンサ。
前記センサ（10,110）は、車両用の燃料レベルセンサであることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
流体（114）のレベル（112）を測定するセンサ（110）であって、
部材（116）と、
キャビティ（122）を形成し、この中に前記部材（116）を受け入れるように形成されたボビン（120）と、
該ボビン（120）に巻きつけられた少なくとも１つの誘導コイル（118）とを含み、
前記少なくとも１つの誘導コイル（118）は、各々が前記ボビン（120）の軸方向長さ（Ｌ）に沿って伸びる複数の対称層（130）を形成しており、
該複数の対称層（130）の個々の対称層（130）は、ほぼ等しい巻数（132）を含んでおり、さらに、
前記部材（116）に連結されて作動し、かつ容器（140）内にレベル（112）を有する前記流体（114）に浮かんでいるフロート（138）を含み、
前記部材（116）は、前記流体（114）のレベル（112）に従って前記フロート（138）の位置変化に応じて前記キャビティ（122）内で軸方向に移動し、その結果、
前記少なくとも１つの誘導コイル（118）のインダクタンスは、前記キャビティ（122）内の前記部材（116）の位置（144）に関係し、かつ、それにより、前記流体（114）のレベル（112）に関係して、変化することを特徴とするセンサ。
前記複数の対称層（130）は、スタッガー配列ではないことを特徴とする請求項１４記載のセンサ。
流体（14,114）のレベル（12,112）を測定する方法であって、
インダクタンスを作り出すために、少なくとも１つの誘導コイル（18,118）に電流を供給し、
前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）は、内部にキャビティ（22,122）を形成するボビン（20,120）に巻き付けられており、
前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）は、各々が前記ボビン（20,120）の軸方向長さ（Ｌ）に沿って伸びる複数の対称層（30,130）を形成しており、さらに、
フロート（38,138）が、前記流体（14,114）のレベル（12,112）に従って前記キャビティ（22,122）内で軸方向に移動するように配置された金属部材（16,116）に連結して作動し、さらに、
前記部材（16,116）が前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）内で軸方向に移動するとき、前記流体（14,114）のレベル（12,112）における変化に応じて、前記（16,116）によって前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）内に作り出されるインダクタンスに対応する出力信号（46）を送出し、これにより、前記流体（14,114）のレベル（12,112）を測定する、各ステップを有することを特徴とする方法。
電流を供給するステップは、さらに、前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）に交流電流を供給するように定められることを特徴とする請求項１６記載の方法。
電流を供給するステップは、さらに、前記少なくとも１つの誘導コイル（18,118）にパルスの直流電流を供給するように定められることを特徴とする請求項１６記載の方法。