JP2551815B2 - 液面レベル計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は各種容器内に収容された液体の液面レベル
変位を検出する液面レベル計に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の液面レベル計として、例えば機械作動
油等の液体を収容するタンクに取付けられると共に、そ
の作動油中に浸漬されるケース本体を備え、同作動油の
液面レベルの変位を検出するように構成した液面レベル
計が知られている。

一方、前記液面レベルの変位と共に作動油の温度を検
出する場合には、液面レベル計とは別途の温度検出用の
液体温度計を前記タンクに取付けなければならなかっ
た。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、別々に構成された液面レベル計及び液体温度
計では、それぞれ別々のケース本体を必要とし、各ケー
ス本体にプリント基板等の部品をそれぞれ組付けなけれ
ばならなかった。

又、液面レベル計及び液体温度計を前記タンクに対し
て別々に取付けるために２回の取付作業を必要とし、タ
ンクに各計器のための２箇所の取付部を設けなければな
らなかった。このため、タンク形状が複雑化して、液面
レベル計又は液体温度計の一方のみを取付けるタンクと
比較してその組付け、検査等の取り扱いが面倒になると
いう虞れがあった。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、液面レベルの計測と共に液体温度の計
測を行うことが可能であると共にそのための構成部品点
数を少なくすることが可能で、しかも取付用容器に対す
る取付けを容易にし得ると共に同容器の形状の複雑化を
防止し得る液面レベル計を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するためにこの発明においては、流
体中に浸漬されるケース本体と、前記ケース本体に遊嵌
され、上下動するリング状のフロートと、前記フロート
に取着された磁石と、前記ケース本体内に配設されたプ
リント基板に一体に取付けられ、前記磁石の磁気を検出
する磁気検出素子と、前記プリント基板に一体に取付け
られた測温素子と、前記測温素子のリード線と接触する
ようにプリント基板の下端部に構成され、前記液体と接
触する前記ケース本体より熱伝導性の良い伝熱部材とか
らなっている。

［作用］ 従って、液面レベル計をタンク等の容器に取付けた状
態において、タンク内に収容された液体の量が増減して
その液面が上下動することにより、フロートが追従して
上下動する。そして、フロートの上下動に伴って磁石が
上下動したときに磁気検出素子が磁石の磁気を検出する
ことにより、液面レベルの変動が検出される。又、液体
の熱が伝熱部材を介して測温素子に伝達されることによ
り、液体温度が検出される。このとき、伝熱部材は測温
素子に接触するように設けられるとともに、液体とも接
触している。このため、液体の熱は伝熱部材を介して測
温素子に直ちに且つ確実に伝達されるので、測温素子に
よって実際の液体温度をリアルタイムに計測することが
できるとともに、その計測温度も正確なものとなる。

このように、液面レベル検出用のフロート、磁石及び
磁気検出素子と、液体温度検出用の伝熱部材及び測温素
子とが共に同一ケース本体に設けられ、特にプリント基
板に磁気検出素子と測温素子とが一体的に組付けられて
いるため、これ等をケース本体に取付けることがきわめ
て容易である。

又、この発明の液面レベル計は前記のように液体温度
検出機能を備えているので、同レベル計を容器に取付け
るために１回の取付作業で行われることになり、容器に
液面レベル計用の取付部及び液体温度計用の取付部をそ
れぞれ別々に設ける必要がなく、液面レベル計用の取付
部のみにより対応することが可能となる。よって、容器
に形成する取付部を２箇所に増大する必要がなく、容器
全体の形状が複雑化することはない。

［実施例］ 以下、この発明を自動車のパワーステアリングオイル
のリザーバタンクに取付けられる液面レベル計に具体化
した一実施例を第１図〜第３図に基いて詳細に説明す
る。

第１図に示すように、内部に液体としてのパワーステ
アリングオイル１を収容したリザーバタンク２の上側壁
には、上方へ突出する円筒状の計器取付部３が形成さ
れ、その上端が開口している。この計器取付部３の外周
部には雄ねじ3aが形成されている。

この実施例において、液面レベル計４は計器取付部３
に取付けられるものであって、計器取付部３の雄ねじ3a
に螺合される雌ねじ5aを有する蓋部５と、その下側中央
部から下方へ向かって延び、リザーバタンク２内のオイ
ル１中に浸漬される筒状部６とから構成されたケース本
体７を備えている。このケース本体７には、蓋部５の上
側面から筒上部６の下側面まで貫通する取付孔８が穿設
され、蓋部５の上側面及び筒状部６の下側面にはそれぞ
れ開口5b,6aが形成されている。又、取付孔８の上部内
壁には、段差部8aが形成されると共に係合突起8bが形成
されている。

第1,2図に示すように、取付孔８内には、吸収性の少
ないガラスエポキシよりなるプリント基板９が配設され
ている。このプリント基板９は、取付孔８内に挿入され
てオイル１の液面1aの変位を検出するための検出部9a
と、その検出部9aの上部に一体形成されて蓋部５の開口
5bから上方へ突出配置される接続部9bとから構成されて
いる。検出部9aの上端にはゴム栓10が固着され、このゴ
ム栓10が蓋部５の開口5bに嵌合されている。又、検出部
9aの下端は筒状部６を貫通して同筒状部６から外方へ突
出されている。

プリント基板９の検出部9a上部において、その両側縁
には段差部9cが形成され、この段差部9cが取付孔８の段
差部8aに係止されている。又、検出部9aの上部両側にお
いて、ゴム栓10の下方位置には係合凹部9dが形成され、
この係合凹部9dが取付孔８の係合突起8bに係合して位置
決めされている。

一方、プリント基板９の検出部9a下部において、その
一側縁には縦長の切欠部9eが形成され、この切欠部9e内
には常開接点を有する磁気検出素子としてのリードスイ
ッチ11が配設されている。そして、リードスイッチ11の
上下両端の端子11aの先端がそれぞれ折曲され、切欠部9
eの上下近傍のプリント基板９を貫通して同基板９の反
対側側面にてハンダにより固着することによりプリント
基板９に一体に取付けられている。このリードスイッチ
11は、オイル１の液面1aの変位を検出するためのもので
ある。

筒状部６の外側にはその液面1aの上下方向への変位に
追従して上下動するリング状のフロート12が遊嵌されて
いる。又、フロート12の内周上部にはリードスイッチ11
を駆動するための磁石13が取着されている。そして、オ
イル１の液面1aが、第１図の実線位置から同図の２点鎖
線位置まで下がることにより、フロート12が液面1aに追
従して下がり、磁石13がリードスイッチ11に対向してリ
ードスイッチ11が作動される。

又、筒状部６の下端部には、同筒状部６からのフロー
ト12の脱落を防止すると共に、磁石13の所定位置からの
下降を規制してリードスイッチ11を作動状態に保持する
ためのフロートストッパ14が固着されている。このフロ
ートストッパ14の下側壁には、ケース本体７の取付孔８
に連通すると共にプリント基板９の貫通を許容し得る程
度の大きさの透孔14aが形成されている。

更に、プリント基板９の切欠部9eの下方において、検
出部9aの下端はプリント基板９の導箔（熱伝導性の良い
銅よりなる）を露出させて伝熱部材15が構成されてい
る。そして、この伝熱部材15の下端部が筒状部６の開口
6a及びフロートストッパ14の透孔14aを介して筒状部
６、即ちケース本体７の外方へ突出配置され、オイル１
中に浸漬されている。又、筒状部６内側、即ち取付孔８
内において、伝熱部材15の上端部にはオイル１の温度を
検出するための感熱抵抗素子よりなる測温素子16が配設
されている。そして、測温素子16のリード線16bが伝熱
部材15に接続され、測温素子16と伝熱部材15とは機械的
に接触されている。そして、オイル１の熱が伝熱部材15
を介して測温素子16に伝達される。又、測温素子16の出
力端子16aはプリント基板９を貫通して同基板９の反対
側側面にてハンダにより固着されてプリント基板９に一
体に取付けられ、同側面上に形成された導箔のプリント
配線（図示略）を介して、検出部9aの上部に配設された
温度検出回路17及びレギュレータ18等（第３図参照）よ
りなる回路部19に接続されている。

一方、プリント基板９の接続部9bには、４片のコネク
タ接続端子20a,20b,20c,20dが側方へ突出配置され、各
接続端子20a〜20dはプリント基板９の前記プリント配線
を介して回路部19及びリードスイッチ11の上下両端子11
aにそれぞれ電気的に接続されている。

又、前記のようにケース本体７にプリント基板９を取
付けた状態において、ケース本７の取付孔８の空隙部分
にはエポキシ樹脂（図示略）が封入されている。そし
て、このエポキシ樹脂の封入により、特に筒状部６下端
の開口6a部分が密閉されて取付孔８内へのオイル１の浸
入が阻止されている。

更に、蓋部５の上面において、開口5bの両側には、一
対のコネクタガイド21,22が対向して形成されている。
そして、前記各コネクタ接続端子20a〜20dに電源供給線
や信号出力線を接続するために、各接続端子を20a〜20d
に対応する別の接続端子を有するコネクタケース（図示
略）が、前記コネクタガイド21,22の間に嵌着固定され
る。

次に、この液面レベル計４の電気的構成について第３
図に従って説明する。

液面レベル計４を構成するリードスイッチ11の両端
は、コネクタ接続端子20a,20dにそれぞれ接続されてい
る。そして、この実施例において、一方のコネクタ接続
端子20dにはバッテリ23の負極が接続され、他方のコネ
クタ接続端子20aには運転席に配設された報知ランプ24
を介してバッテリ23の正極が接続されている。従って、
リードスイッチ11が作動することにより、報知ランプ24
が点灯する。

又、回路部19を構成する温度検出回路17の電源端子の
一端は電圧調節用のレギュレータ18を介してコネクタ接
続端子20bに接続され、同回路17の電源端子の他端はコ
ネクタ接続端子20dに接続されている。そして、この実
施例において、コネクタ接続端子20bにはバッテリ23の
正極が接続されている。

更に、温度検出回路17の信号入力側には測温素子16が
接続され、同素子16の検出信号が入力される。又、温度
検出回路17の出力側はコネクタ接続端子20cに接続され
ている。そして、この実施例において、コネクタ接続端
子20cには、運転席に配設された温度表示ユニット25が
接続されている。従って、測温素子16からの検出信号が
温度検出回路17に入力されることにより、その検出信号
のレベルに応じた電圧が温度表示ユニット25に出力され
て温度表示が行われる。

次に、上記のように構成された液面レベル計４の作用
を説明する。

第１図に示すように、液面レベル計４がリザーバタン
ク２に取付けられ、そのコネクタ端子20a〜20dに前記コ
ネクタケースを介してバッテリ23、報知ランプ24及び温
度表示ユニット25等が接続された状態において、この液
面レベル計４は通常の液面レベル計と同様の機能を発揮
する。即ち、オイル１の液面1aが第１図の実線位置から
２点鎖線位置まで下がると、その液面1aの変位に追従し
てフロート12が下がり、磁石13がリードスイッチ11に対
向配置されて同スイッチ11が作動する。これによって、
運転席に配設された報知ランプ24が点灯して液面1aの低
下、つまりオイル１の減少が報知される。

又、オイル１中にはケース本体７の下端から突出する
伝熱部材15が浸漬されているので、オイル１の熱が伝熱
部材15を介して測温素子16に伝達される。そして、測温
素子16からの検出信号が温度検出回路17に入力され、そ
の検出信号のレベルに応じた電圧が温度表示ユニット25
に出力され、運転席にてオイル１の温度表示が行われ
る。又、この実施例では、プリント基板９の下端に設け
られた伝熱部材15を介してオイル１の温度が検出され、
測温素子16がオイル１中に直接浸漬されることがないの
で、測温素子16をオイル１から保護してその耐久性を向
上することができる。

しかも、測温素子16は伝熱部材15に直接接触されてい
るので、オイル１の熱は伝熱部材15を介して測温素子16
に直ちに且つ確実に伝達される。従って、オイル１の温
度変化が測温素子16に遅れて伝達されたり、測温素子16
で計測された温度がオイル１の実際の温度と異なったり
するというおそれがなく、測温素子16によってオイル１
の実際の温度をリアルタイムに且つ正確に計測すること
ができる。

上記のようにこの実施例の液面レベル計４は、液面1a
の変位検出機能と共に、オイル１の温度検出機能を合わ
せ持つ計器が構成されている。そして、液面レベル計４
を構成するケース本体７にオイル１の温度を検出するた
めの測温素子16が取付けられているので、液面レベル計
４のケース本体７をオイル１の温度検出用のケース本体
として共用することができ、しかも液面レベル計４に付
随するプリント基板９、各コネクタ接続端子20a〜20d等
の部品をオイル１の温度検出用の部品として共用するこ
とができる。

この結果、従来例のように液面レベル計と液体温度計
とを別々に設けた場合と異なり、全体の構成部品点数を
少なくすることができる。又、この実施例の液面レベル
計４では、オイル１の温度を検出するためにケース本体
７の下端から伝熱部材15を突出させただけなので、通常
の液面レベルの変位のみを検出する液面レベル計と比較
して実質的な寸法形状の拡大がほとんどなく、オイル１
の温度検出機能を備えた液面レベル計４としてコンパク
トなものを提供することができる。

又、この実施例では、オイル１の温度検出機能を備え
た液面レベル計４であるため、液面レベル計及び液体温
度計を別々に取付けるために２箇所の取付部をリザーバ
タンク２に設ける従来例とは異なり、液面レベル計４を
取付けるための１箇所の計器取付部３をリザーバタンク
２に設けるだけでよい。従って、リザーバタンク２に形
成する取付部の数を増大する必要がまったくなく、計器
取付部３に対する１回の取付作業を行うだけでよい。

又、リザーバタンク２に２箇所の取付部を設ける場合
と比較して、同タンク２全体の形状を複雑化することが
なく、リザーバタンク２の組付、検査等の取り扱いを容
易にすることができる。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を
適宜に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記実施例では、プリント基板９の下端に導箔を
利用した伝熱部材15を設け、同部材15に測温素子16を接
続するように構成したが、伝導部材としては第４図に示
すようにプリント基板９の下端にアルミ製の伝熱板26を
リベット26aにより固着し、同伝熱板26に測温素子16を
接続するように構成したり、第５図に示すようにプリン
ト基板９の下端にアルミ製の伝熱片27をかしめ着し、同
伝熱片27に測温素子16を接続するように構成したりして
もよい。これらの場合においても、測温素子16と伝熱板
26又は伝熱片27とは機械的に接触されている。

（２）前記実施例では、プリント基板９の下端に導箔を
利用した伝熱部材15を設け、同部材15の一部をフロート
ストッパ14の透孔14aから外方へ突出させると共に、ケ
ース本体の取付孔８内において測温素子16を伝熱部材15
に接続するように構成したが、第６図に示すようにプリ
ント基板９の下端をフロートストッパ14の透孔14aから
外方へ突出させ、その突出端部に円錐台形状のアルミ製
伝熱ブロック28をかしめ圧着すると共に、ケース本体７
の取付孔８内において測温素子16を伝熱ブロック28に接
続して、両者16,28を機械的に接触されるように構成し
てもよい。

（３）前記実施例では、プリント基板９の下端に導箔を
利用した伝熱部材15を設け、同部材15に測温素子16を接
続するように構成したが、第７図に示すようにプリント
基板９の下端をケース本体７から外方へ突出させないよ
うに設け、ケース本体７の下端に熱伝導性の良好な非磁
性材料よりなるキャップ状のフロートストッパ29を嵌着
すると共に、ケース本体７の取付孔８内において測温素
子16をフロートストッパ29に接続して、両者16,29を機
械的に接触されるように構成してもよい。

（４）前記実施例では、感温度抵抗素子により測温素子
16を構成したが、白金抵抗体、サーミスタ及びダイオー
ド等により測温素子を構成してもよい。又、温度測定の
必要性に応じ、一定の温度でオン・オフのみを行う測温
素子として、感温リードスイッチを用いてもよい。これ
は、感温フェライト、フェライトマグネットとリードス
イッチ、ホール素子、磁気抵抗素子の何れかで構成され
るものである。

（５）前記実施例では、自動車のパワーステアリングオ
イル１のリザーバタンク２に用いる液面レベル計４に具
体化したが、その他、ブレーキオイル用のリザーバタン
ク及び燃料タンク等に用いる液面レベル計に具体化して
もよい。又、自動車以外の貯水タンクや薬剤タンク等に
用いる液面レベル計に具体化することもできる。

（６）前記実施例では、コネクタ接続端子20a〜20dを突
設した接続部9bを有するプリント基板９を用いたが、プ
リント基板からリード線を引き出してその先端に接続端
子を設けるように構成してもよい。

（７）前記実施例では、ケース本体７内に温度検出用の
回路部19を内蔵するように構成したが、前記回路部19を
ケース本体７と別体に設けるように構成してもよい。

（８）前記実施例では、液面レベルの変位検出用の負荷
として液面レベル計４に報知ランプ24のみを接続するよ
うに構成したが、報知ランプ24とブザーとの並列負荷を
接続するように構成してもよい。

（９）前記実施例では、オイル１の温度検出用の負荷と
して液面レベル計４に温度表示ユニット25を接続するよ
うに構成したが、目的に応じてそれ以外の液温により制
御を行う必要のあるユニットに接続するように構成して
もよい。

（10）前記実施例では、液面レベル計４をリザーバタン
ク２の上方から取付けるタイプのものに具体化したが、
リザーバタンク２の下方から取付けるタイプの液面レベ
ル計に具体化してもよい。

（11）前記実施例以外の実施例としては、第８図に示す
ような構成としてもよい。これは、ケース本体７をリザ
ーバタンク２と一体に合成樹脂により成形し、ケース本
体７の下部には合成樹脂に金属粉末を混入して熱伝導を
良くした伝熱部材15が設けられている。この伝熱部材15
は、ケース本体７の成形時にインサートして一体に形成
され、測温素子16を包むように設けられている。又、フ
ロート12の外周には、液面1aの揺動に対してフロート12
の上下動を抑える円筒状の防波筒30及び防波筒下部材31
が設けられており、ストッパリング32より係止されてい
る。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、液面レベルの
計測と共に液温の計測を行うことができる。そして、液
面レベルの計測と温度の計測を行なうための構成部品が
共用可能となっているので部品点数を少なくすることが
できる。従って取付容器に対する取付作業が容易である
ばかりでなく同容器の形状が複雑となるのを防止するこ
とができ、更には液面レベル計測はいう迄もなく、液体
の熱を測温素子に直ちに且つ確実に伝達することがで
き、その測温素子によって実際の液体温度をリアルタイ
ムに正確に計測することができるという優れた効果を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明を具体化した一実施例を示す
図面であって、第１図は液面レベル計のリザーバタンク
に対する取付状態を示す部分破断正面図、第２図はプリ
ント基板の正面図、第３図は液面レベル計の電気的構成
を示すブロック回路図である。第４図〜第８図はこの発
明を具体化した別の実施例を示す図面であって、第４図
及び第５図はプリント基板の先端の構成を示す部分破断
側面図、第６図及び第７図は液面レベル計の先端部分の
構成を示す部分破断正面図、第８図は液面レベル計のリ
ザーバタンクに対する取付状態を示す部分破断正面図で
ある。 １……液体としてのパワーステアリングオイル、５……
蓋部、６……筒状部（5,6はケース本体７を構成してい
る）、９……プリント基板、11……磁気検出素子として
のリードスイッチ、12……フロート、13……磁石、15…
…伝熱部材、16……測温素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 誠 愛知県西春日井郡春日村大字落合字長畑 １番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 菊田 光宏 愛知県西春日井郡春日村大字落合字長畑 １番地 豊田合成株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−115016（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−195723（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−139684（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭41−11614（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体（１）の中に浸漬されるケース本体
   （７）と、 前記ケース本体（７）に遊嵌され、上下動するリング状
   のフロート（12）と、 前記フロート（12）に取着された磁石（13）と、 前記ケース本体（７）内に配設されたプリント基板
   （９）に一体に取付けられ、前記磁石（13）の磁気を検
   出する磁気検出素子（11）と、 前記プリント基板（９）に一体に取付けられた測温素子
   （16）と、 前記測温素子（16）のリード線（16b）と接触するよう
   にプリント基板（９）の下端部に構成され、前記液体
   （１）と接触する前記ケース本体（７）より熱伝導性の
   良い伝熱部材（15）とからなることを特徴とする液面レ
   ベル計。