JP2014085140A - Liquid level sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液面レベルセンサに係り、特に、自動車のガソリンやエンジンオイルなどの液体を貯蔵するタンクに装着され、前記液体の液面レベルを、磁力を利用して測定する液面レベルセンサに関するものである。 The present invention relates to a liquid level sensor, and more particularly, to a liquid level sensor that is mounted on a tank that stores liquid such as automobile gasoline or engine oil and that measures the liquid level of the liquid using magnetic force. Is.
従来、この種の液面レベルセンサの一例として、図4に示すような液面レベルセンサが知られている(特許文献1)。同図に示すように、液面レベルセンサ100は、タンク200に貯蔵された液体の液面に浮かべられ、液体の液面の変化に応じて上下動するフロート101と、フロート101に取り付けられたマグネット102と、フロート101に設けられた貫通孔に挿入され、フロート101の上下動をガイドする案内部材としてのロッド103と、ロッド103の上下端に取り付けられた磁気センサ104a、104bと、を備えている。以上の構成によれば、液面レベルの変動に応じてフロート101が上下動し、これに応じて磁気センサ104a、104bの出力も変動するため、磁気センサ104a、104bの出力に基づいて液面レベルを測定することができる。
Conventionally, a liquid level sensor as shown in FIG. 4 is known as an example of this type of liquid level sensor (Patent Document 1). As shown in the figure, the
上述したフロート101やロッド103は、収容ケース105に収容されている。収容ケース105は、フロート101やロッド103が収容される筒状ハウジング105aと、筒状ハウジング105aの下側開口を塞ぐように取り付けられた下蓋105bと、筒状ハウジング105aの上側開口を塞ぐように取り付けられた上蓋105cと、から構成されている。タンク200の天井には液面レベルセンサ100用の開口が設けられ、その開口から収容ケース105をタンク200内に挿入し、上蓋105cをタンク200の天井に重ねることにより上記収容ケース105は取り付けられている。
The
上述したように収容ケース105は、タンク200の天井に取り付けられているため、下蓋105bはタンク200の底面よりも少し上側に配置される。このため、図5に示すように、液面レベルが(タンク底面から下蓋106までの高さH1)+(フロート101の喫水H2)よりも低くなるとフロート101の底面がストッパとして働く下蓋105bに当接してそれ以上降下することができなくなり、下蓋105bよりも低い液面レベルについては検出することができない、という問題があった。なお、喫水H2とは、フロート101が浮いているときの液面からフロート101の底面までの距離である。
Since the storage case 105 is attached to the ceiling of the
そこで、下蓋105bをタンク200底面と同じ高さになるようにロッド103や収容ケース105を設けることが考えられるが、タンク200天井−底面間の距離のばらつきや液体重量によるタンク200天井−底面間の距離変化の吸収を考慮すると、そのように精度良く設けることは難しい。また、下蓋105bをタンク200底面に一体に設けることも考えられるが、タンク200と一体に設けるには構造が複雑となり、コスト的に問題があった。
Therefore, it is conceivable to provide the
そこで、本発明は、低い液面レベルも測定することができる液面レベルセンサを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the liquid level sensor which can also measure a low liquid level.
上述した課題を解決するための請求項1記載の発明は、タンクに貯蔵された液体の液面に浮かべられ、前記液体の液面レベルの変化に応じて上下動するフロートと、前記フロートに取り付けられたマグネットと、前記フロートが上下動自在に嵌合され、前記フロートの上下動をガイドする案内部材と、前記案内部材に取り付けられた磁気センサと、を備え、前記磁気センサの出力に基づいて前記液体の液面レベルを測定する液面レベルセンサにおいて、前記案内部材には、前記フロートの底面と当接して前記フロートの抜けを防止するストッパが設けられ、前記フロートの底面には、前記ストッパと当接する当接面よりも前記タンク底面側に突出する凸部が設けられていることを特徴とする液面レベルセンサに存する。
The invention according to
請求項2記載の発明は、前記フロートには、前記案内部材が貫通される貫通孔が設けられ、前記フロート底面において前記貫通孔の周縁部を除いた部分全体に前記凸部が、設けられることを特徴とする請求項1に記載の液面レベルセンサに存する。
According to a second aspect of the present invention, the float is provided with a through-hole through which the guide member passes, and the protrusion is provided on the entire bottom surface of the float excluding the peripheral edge of the through-hole. It exists in the liquid level sensor of
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、フロートの底面には、ストッパと当接する当接面よりもタンク底面側に突出する凸部が設けられているので、ストッパをタンク底面より少し上に設けても、凸部の先端がタンク底面に当接する場合がある。この場合、凸部がないフロートに比べてタンク底面からストッパまでの高さ分だけ低い液面レベルを測定できる。凸部の先端がタンク底面に届かない場合であっても、凸部がないフロートに比べて凸部が突出している分だけ低い液面レベルを測定できる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the bottom surface of the float is provided with the convex portion that protrudes more toward the tank bottom surface than the contact surface that contacts the stopper. Even if it is provided slightly above, the tip of the convex portion may abut against the tank bottom surface. In this case, it is possible to measure a liquid level that is lower by the height from the bottom surface of the tank to the stopper than a float having no convex portion. Even when the tip of the convex portion does not reach the bottom surface of the tank, it is possible to measure a liquid level that is lower than the float without the convex portion by the amount that the convex portion protrudes.
請求項2記載の発明によれば、フロートに設けた貫通孔周縁を凹部にするだけの簡単な構成で凸部を設けることができる。また、凸部の体積を大きくすることができ、フロートの喫水を低くすることができる。 According to invention of Claim 2, a convex part can be provided with the simple structure which only makes the through-hole periphery provided in the float into a recessed part. Moreover, the volume of a convex part can be enlarged and the draft of a float can be made low.
以下、本発明の液面レベルセンサの一実施形態を図1を参照して説明する。図1(A)は、本発明の液面レベルセンサの一実施形態を示す縦断面図である。図1(B)は、図1(A)に示すフロートを底面側から見た図である。図1(A)に示すように、液面レベルセンサ1は、タンク2に貯蔵された液体の液面に浮かべられ、液体の液面の変化に応じて上下動するフロート3と、フロート3に取り付けられたマグネット4と、フロート3が上下動自在に嵌合され、フロート3の上下動をガイドする案内部材としてのロッド5と、ロッド5に取り付けられた磁気センサ6a、6bと、を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the liquid level sensor of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the liquid level sensor of the present invention. FIG. 1B is a view of the float shown in FIG. As shown in FIG. 1A, the
上記ロッド5は、上下方向に延在する棒状に設けられていて、フロート3に設けた貫通孔3aに通すことによりフロート3が上下動自在に嵌合される。このロッド5の下端部には、フロート3の底面と当接してフロート3の抜けを防止するフランジ状のストッパ5aが設けられている。ストッパ5aは、円盤状に設けられていて、その径はフロート3に設けた貫通孔3aの径よりも大きく設けられている。このストッパ5aは、フロート3に内蔵されたマグネット4が磁気センサ6aよりも下側に位置しないようにフロート3の底面と当接して、下方向の移動を制限している。なお、ストッパ5aとしては、ロッド5と一体に形成しても良いし、ロッド5と別体に設け、ロッド5に取り付けるようにしても良い。
The
また、ロッド5の上端部には、液面レベルセンサ1をタンク2に取り付けるためのフランジ状の取付フランジ5bが設けられている。取付フランジ5bは、例えば、円盤状に設けられていて、その径はタンク2天井に設けられた液面レベルセンサ1をタンク2内に挿入するための開口2aの径よりも大きく設けられている。なお、取付フランジ5bは、開口2aよりも大きく設けられていればよく、その形状は円盤状に限ったものではない。ロッド5は、取付フランジ5bとストッパ5aと間にフロート3を通していて、フロート3は取付フランジ5b及びストッパ5aの間をロッド5に沿って上下動する。
A flange-
上記フロート3は、図1に示すように、円柱状に形成されていて、その中央にロッド5を貫通する貫通孔3aが形成されている。また、フロート3の底面には、貫通孔3aの周縁部に凹部3bが設けられていて、この凹部3bの底面にストッパ5aが当接してロッド5からの抜けを防止している。そして、この凹部3bよりも外側に設けられた凸部3cが、ストッパ5aと当接する当接面よりもタンク2底面側に突出している。
As shown in FIG. 1, the float 3 is formed in a columnar shape, and a through
マグネット4は、上述したフロート3内に内蔵されている。上記磁気センサ6a、6bは、パイプ状に形成されたロッド5内に取り付けられている。詳しくは、上記磁気センサ6aは、ロッド5下端部のストッパ5aよりも上側に取り付けられている。上記磁気センサ6bは、ロッド5の上端部の取付フランジ5bよりも下側に取り付けられている。上記磁気センサ6a及び6bは、例えばホール素子、磁気抵抗素子などで構成され、上下動するマグネット4との距離に応じて変化する磁界の強さをそれぞれ検出する。
The
よって、液面レベルが例えば増加すると、増加する液面に追従してフロート3が上昇し、マグネット4と上側の磁気センサ6bとの距離が近づき、磁気センサ6bにより検出される磁界が強くなると共に、マグネット4と下側の磁気センサ6aとの距離が離れて、磁気センサ6aにより検出される磁界が弱くなる。これに対して、液面レベルが減少すると、減少する液面に追従してフロート3が下降し、マグネット4と上側の磁気センサ6bとの距離が離れ、磁気センサ6bにより検出される磁界が弱くなると共に、マグネット4と下側の磁気センサ6aとの距離が近づき、磁気センサ6aにより検出される磁界が強くなる。即ち、磁気センサ6aと磁気センサ6bとにより検出された磁界の差に基づいて液面レベルを測定することができる。
Therefore, when the liquid level increases, for example, the float 3 rises following the increasing liquid level, the distance between the
上述した構成の液面レベルセンサ1は、タンク2天井に設けた液面レベルセンサ1用の開口2aからタンク2内に挿入され、取付フランジ5bをタンク2の天井に重ねることによりタンク2に取り付けられる。このとき、ロッド5の下端は、タンク2の底面よりも少し上側に位置する。図1に示す例では、タンク2の底面とストッパ5aとの距離が、凸部3cの高さよりも低いため、液面レベルが低いとき、フロート3がストッパ5aに当たる前に凸部3cの先端がタンク2底面に当接する。この場合、液面レベルがフロート3の喫水H2よりも高くなると、フロート3が浮き上がり、液面レベルが測定できるようになり、凸部3cがない図4に示す従来のフロート101に比べてタンク2底面からストッパ5aまでの高さH1分だけ低い液面レベルまで測定できる。
The
また、図2に示す例では、タンク2の底面とストッパ5aとの距離H1が、凸部3cの高さH3よりも高いため、液面レベルが低いとき、フロート3がストッパ5aに当たっても凸部3cがタンク2の底面に届かない。この場合であっても、液面レベルが(フロート3の喫水H2)+(凸部3cとタンク2底面までの距離H4)(<H1)よりも高くなると、フロート3が浮き上がり、液面レベルが測定できるようになり、凸部3cがない図4に示す従来のフロート101に比べて凸部3cの高さH3分だけ低い液面レベルまで測定できる。
Further, in the example shown in FIG. 2, since the distance H1 between the bottom surface of the tank 2 and the
また、上述した液面レベルセンサ1によれば、フロート3底面において貫通孔aの周縁部を除いた部分全体に凸部3cが、設けられるので、フロート3に設けた貫通孔3a周縁部を凹部3bにするだけの簡単な構成で凸部3cを設けることができる。また、凸部3cの体積を大きくすることができ、フロート3の喫水H2を低くすることができる。
Further, according to the
また、上述した液面レベルセンサ1によれば、ストッパ5aは、フロート3に内蔵されたマグネット4が磁気センサ6aよりも下側に位置しないようにフロート3の底面と当接して、下方向の移動を制限している。これにより、液面レベルが低くなってもマグネット4が磁気センサ6aよりも下側に位置しないので、磁気センサ6aに入力される磁界の向きは、磁気センサ6aの上側にマグネット4が位置していたときとは逆となり、正確な液面レベルの測定ができなくなるのを防止している。
Further, according to the
なお、上述した液面レベルセンサ1によれば、フロート3の中央のみに凹部3bを設け、この凹部3b外側全体を凸部3cにしていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、図3に示すように、貫通孔3aを囲むように複数の凸部3cを設けるようにしてもよい。ただし、図1に示すように、凹部3b外側全体を凸部3cにした方が凸部3cの体積を大きくすることができ、喫水H2を低くすることができる。
According to the
また、上述した液面レベルセンサ1によれば、2つの磁気センサ6a、6bがロッド5の上下端に設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。ロッド5の上下方向に3つ以上磁気センサを並べて配置した液面レベルセンサ1に適用してもよい。
Further, according to the
また、上述した液面レベルセンサ1によれば、ロッド5は、フロート3に設けた貫通孔3aに貫通していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、ロッド5をパイプ状に設け、その中にフロート3を収容する液面レベルセンサ1に適用するようにしてもよい。
Further, according to the
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 Further, the above-described embodiments are merely representative forms of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
2 タンク
3 フロート
3a 貫通孔
3b 凹部
3c 凸部
4 マグネット
5 ロッド
5a ストッパ
6a 磁気センサ
6b 磁気センサ
2 Tank 3
Claims (2)
前記案内部材には、前記フロートの底面と当接して前記フロートの抜けを防止するストッパが設けられ、
前記フロートの底面には、前記ストッパと当接する当接面よりも前記タンク底面側に突出する凸部が設けられている
ことを特徴とする液面レベルセンサ。 A float that floats on the liquid level of the liquid stored in the tank and moves up and down in response to a change in the liquid level of the liquid, a magnet attached to the float, and the float are fitted so as to freely move up and down. In a liquid level sensor that includes a guide member that guides the vertical movement of the float, and a magnetic sensor attached to the guide member, and that measures the liquid level of the liquid based on the output of the magnetic sensor,
The guide member is provided with a stopper that comes into contact with the bottom surface of the float to prevent the float from coming off,
The liquid level sensor, wherein the bottom surface of the float is provided with a convex portion that protrudes toward the bottom surface of the tank from the contact surface that contacts the stopper.
前記フロート底面において前記貫通孔の周縁部を除いた部分全体に前記凸部が、設けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の液面レベルセンサ。 The float is provided with a through hole through which the guide member passes,
2. The liquid level sensor according to claim 1, wherein the convex portion is provided on an entire portion of the bottom surface of the float except for a peripheral edge portion of the through hole.
Priority Applications (1)
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JP2012231984A JP2014085140A (en) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Liquid level sensor |
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JP2012231984A Pending JP2014085140A (en) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Liquid level sensor |
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2012
- 2012-10-19 JP JP2012231984A patent/JP2014085140A/en active Pending
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