JP3911137B2

JP3911137B2 - Liquid level sensor

Info

Publication number: JP3911137B2
Application number: JP2001186620A
Authority: JP
Inventors: 幸夫 ▲高▼橋; 聡明福原
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2021-06-20
Also published as: JP2003004511A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液面レベルセンサに係わり、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貯蔵タンクに装着され、その液体の液面レベルを磁力を利用して計測する液面レベルセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の液面レベルセンサの一例として、図５及び図６に示すような液面レベルセンサが知られている。図５は、液面レベルセンサの断面図であり、図６は、液面レベルセンサの正面図である。同図において、液面レベルセンサは、液面に浮かべられたフロート１と、該フロート１が一端に取り付けられているフロートアーム２とを有する。
【０００３】
そして、このフロートアーム２の他端は、約９０度に折り曲げられている。この折り曲げられたフロートアーム２の他端が、フロート１の上下方向Ｙ２の動きにより、矢印Ｙ１方向に回転する回転軸部２ａを形成する。この回転軸部２ａには、マグネットホルダ４が、その中心を貫通された状態で固定されている。このマグネットホルダ４内部には、ＮＳ極が着磁されたマグネット５が固定されている。また、回転軸部２ａは、さらに内部に回転検出センサ６を収納する収納フレーム７の中心に形成された軸受け７ａに貫通している。
【０００４】
上記回転検出センサ６は、回転軸部２ａと共に回転するマグネット５の回転を、液面レベルの変化として検出するセンサであり、マグネット５に対向する位置に設けられたコア６ａと、このコア６ａのギャップ部に設けられたホールＩＣ６ｂとを有する。
【０００５】
以上の構成によれば、液面の上下に伴って、フロート１が矢印Ｙ２方向に上下すると、この上下動によりフロートアーム２の他端である回転軸部２ａが矢印Ｙ１方向に回転する。この回転軸部２ａの回転が、マグネットホルダ４を介して、マグネット５に伝わり、マグネット５も矢印Ｙ１方向に回転する。そして、このマグネット５の回転によるコア６ａの磁界変化を、ホールＩＣ６ｂがマグネット５の回転量、即ち、液面のレベルとして検出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の液面レベルセンサは、フロート１の上下方向Ｙ２の動きを、フロートアーム２を使って回転方向Ｙ１の動きに変換し、この回転をマグネット５及びホールＩＣ６ｂを利用して検出している。従って、フロートアーム２が、回転軸部２ａを中心として、回転できるスペースを必要とする。例えば、２００mmの液面を検出するためには、１００mm以上の回転半径を持つフロートアーム２が回転できるスペースを必要とし、液面レベルを検出できる貯蔵タンクの大きさが限られるという問題があった。
【０００７】
また、フロートアーム２が、回転検出センサ６を収納する収納フレーム７から突出しているため、貯蔵タンク上部の穴から液面レベルセンサを挿入して、設置する際の作業性が悪いという問題があった。
【０００８】
そこで、上述した問題を解決するため、図７に示すような、液面レベルセンサが提案されている。同図に示すように、この液面レベルセンサは、マグネット９０２を内蔵したフロート９０７が、液量に応じて複数個配列されたリードスイッチ９０５Ａ〜９０５Ｄに沿って上下方向に動き、リードスイッチ９０５Ａ〜９０５Ｄの一部を開閉させることにより液面レベルが検出できるようになっている。上述した液面レベルセンサによれば、フロートアームを必要としないため、省スペース化及び貯蔵タンクに設置する際の作業性の向上を図ることができる。
【０００９】
しかしながら、上述した液面レベルセンサには、複数個のリードスイッチ９０５Ａ〜９０５Ｄが必要であり、コスト高になる、段階的出力を得るために多点検出をすることが多いがこれに伴い半田接合部が増え信頼性が低下する、等の問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、フロートアーム及びリードスイッチを廃止することにより、省スペース化、コストダウン及び信頼性の向上を図った液面レベルセンサを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、液体を貯蔵する貯蔵タンクに装着され、前記液体の液面レベルを、磁力を利用して計測する液面レベルセンサであって、前記液面に浮かべられ、前記液面レベルの変化に応じて上下動するフロートと、前記フロートに収容され、前記フロートと共に上下動するマグネットと、前記マグネットに水平方向が挟まれるように配置された、又は、前記マグネットの水平方向を挟むように配置された、前記マグネットから発生する磁界を集磁する集磁体と、前記集磁体により集磁された磁界を検出する磁気検出素子とを備え、前記集磁体の前記マグネットと対向する対向面が、前記マグネットの上下動に応じて前記マグネットとの距離が変化するように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。
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、フロートが、液面に浮かべられ、液面レベルの変化に応じて上下動する。マグネットが、フロートに収容され、フロートと共に、液面レベルの変化に応じて上下動する。集磁体が、マグネットに対向する対向面を有し、マグネットから発生する磁界を集磁する。磁気検出素子が、集磁体により集磁された磁界を検出する。また、対向面は、マグネットの上下動に応じて、マグネットとの距離が変化するように設けられている。
【００１３】
以上の構成によれば、液面レベルの変化に応じて、フロート内に収容されたマグネットが上下動する。マグネットの上下動に応じて、マグネットと、集磁体の対向面との距離が変化するため、集磁体により集磁されるマグネットから発生する磁界も変化する。そして、この磁界の変化を、液面レベルの変化として磁気検出素子により検出する。このため、フロートアームや、リードスイッチを用いずに貯蔵タンク内の液体の液面レベルを検出することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の液面レベルセンサであって、前記集磁体は、略Ｕ字の棒状に形成されていることを特徴とする液面レベルセンサに存する。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、集磁体が、略Ｕ字の棒状に形成されている。従って、Ｕ字の棒状の集磁体は、筒状の集磁体に比べて、容易に形成することができるため、集磁体の製造が容易となる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の液面レベルセンサであって、前記集磁体の対向面は、前記マグネットが上がるに従って、前記マグネットとの距離が近づくことを特徴とする液面レベルセンサに存する。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、液面レベルが増加するに従って、マグネットが上がり、このマグネットが上がるに従って、集磁体の対向面との距離が近づき、集磁体に集磁される磁界が増加する。従って、液面レベルの増加に従って、磁気検出素子により検出される磁界を増加することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の液面レベルセンサであって、前記磁気検出素子は、前記集磁体の頂部に設けられたギャップに、配置されていることを特徴とする液面レベルセンサに存する。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、磁気検出素子が、集磁体の頂部に設けられたギャップに、配置されている。従って、磁気検出素子を組み込む回路基板や、磁気検出素子の出力端子を、液体に浸されにくい液面レベルセンサの頂部に設けることが容易となる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３又は４記載の液面レベルセンサであって、前記フロートの内部を貫通し、前記フロートの内側面に沿って、当該フロートの上下動方向に延在する第１フロートガイドをさらに備え、前記集磁体は、前記第１フロートガイド内に収容されていることを特徴とする液面レベルセンサに存する。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、第１フロートガイドが、フロート内部を貫通し、フロートの内側面に沿って、そのフロートの上下動方向に延在する。集磁体は、第１フロートガイド内に収容される。従って、振動により貯蔵タンク内の液面が揺れても、第１フロートガイドにより、フロートの水平方向の揺れを防止することができる。このため、液面の揺れにより、マグネットと対向面との距離が変動することがない。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５何れか１項記載の液面レベルセンサであって、前記フロートは、円柱状であるとき、前記フロートの外側面に、切欠部が設けられ、前記切欠部に沿って、当該フロートの上下動方向に延在する第２フロートガイドをさらに備えることを特徴とする液面レベルセンサに存する。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、フロートが、円柱状であるとき、第２フロートガイドが、フロートの外側面に設けられた切欠部に沿って、そのフロートの上下動方向に延在する。従って、液面が揺れても、第２フロートガイドにより、フロートが回転することなく上下動することができる。このため、フロートの回転により、集磁体に集められる磁界が変動することがない。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６何れか１項記載の液面レベルセンサであって、前記上下動するフロートを収容する収容カバーをさらに備え、前記収容カバーには、前記液体が流出入する流出入口が形成されていることを特徴とする液面レベルセンサに存する。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、収容カバーが、上下動するフロートを収容する。そして、収容カバーに形成された流出入口から収容カバーとフロートとの間に液体が流入する。従って、振動などにより貯蔵タンク内の液体が大きく振動しても、この収容カバーがフロートに対する防波堤の役割を果たすことになり、一時的な大きな振動にフロートが過反応することを防止できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液面レベルセンサの、一実施の形態を示す分解斜視図である。図２は、図１の液面レベルセンサのＩ−Ｉ断面図である。この液面レベルセンサ１００は、例えば、車両に搭載されるガソリン用の貯蔵タンク内に浸され、ガソリンの液面レベルを検出するものである。
【００２７】
図１に示すように、液面レベルセンサ１００は、液面上に浮かべられ、液面レベルの変化に応じて上下動する円柱状のフロート１０１を備えている。また、液面レベルセンサ１００は、このフロート１０１内部を貫通し、フロート１０１の内側面に沿って、フロート１０１の上下動方向Ｙ１１に延在する第１フロートガイド１０２と、フロート１０１の外側面に設けられた切欠部１０１ａに沿って、上下動方向Ｙ１１に延在する一対の第２フロートガイド１０３とを備えている。
【００２８】
そして、フロート１０１は、上述した第１及び第２フロートガイド１０２、１０３に沿って、上下動する。従って、車両の振動などに起因して貯蔵タンク内の液面が揺れても、第１及び第２フロートガイド１０２、１０３により、フロート１０１は、水平方向Ｙ１２や、回転方向Ｙ１３に揺れることなく、上下動することができる。
【００２９】
さらに、液面レベルセンサ１００は、フロート１０１などを収容し、ガソリンが流出入する流出入口１０４ａが設けられた金属製の収容カバー１０４とを備えている。この流出入口１０４ａから収容カバー１０４とフロート１０１との間にガソリンが流入するようになっている。従って、振動などにより貯蔵タンク内の液体が大きく振動しても、この収容カバー１０４が、フロート１０１に対する防波堤の役割を果たし、一時的な大きな振動にフロート１０１が過反応することを防止している。
【００３０】
上述したフロート１０１の内部には、図２の断面図に示すように、１対の第１マグネットＭｇ１及び第２マグネットＭｇ２（請求項中のマグネットに相当。）が内蔵されている。この第１マグネットＭｇ１は、第１フロートガイド１０２側がＳ極に、その反対側がＮ極に着磁されている。また、第２マグネットＭｇ２は、第１フロートガイド１０２側がＮ極に、その反対側がＳ極に着磁されている。
【００３１】
また、同図に示すように、上述した第１フロートガイド１０２内には、コア１０５（請求項中の集磁体に相当。）が内蔵されている。このコア１０５は、図３に示すように、略Ｕ字の棒状に形成され、上下動方向Ｙ１１に延在する一対の計測部１０５ａと、計測部１０５ａの頂部に形成され、上下動方向Ｙ１１に対して垂直な垂直部１０５ｂとを有する。そして、図２に示すように、コア１０５が有する一対の計測部１０５ａは、フロート１０１が上がる方向に従って、互いの距離が広がるように形成されている。
【００３２】
従って、第１及び第２マグネットＭｇ１及びＭｇ２が上がるに従って、第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２と、計測部１０５ａの外側面１０５ａ−１との距離が近づく。上述した計測部１０５ａの外側面１０５ａ−１は、第１及び第２マグネットＭｇ１及びＭｇ２に対向する面であり、このことから請求項中の対向面に相当することがわかる。また、垂直部１０５ｂにはギャップ１０５ｃが設けられている。
【００３３】
そして、このギャップ１０５ｃに、第１フロートガイド１０２の頂部に設けられた回路基板１０７が半田付けされたホールＩＣ１０６（請求項中の磁気検出素子に相当。）が挿入される。ホールＩＣ１０６は、ギャップ１０５ｃに発生する電界に応じた信号を出力する素子である。また、液面レベルセンサ１００には、その頂部に、回路基板１０７内のホールＩＣ１０６の出力と接続されている出力ターミナル１０８が設けられている。そして、ホールＩＣ１０６の出力は、この出力ターミナル１０８及び図示しないリード線を介して表示パネル等に配置された燃料メータ部に供給される。
【００３４】
上述した構成の液面レベルセンサの動作について以下説明する。
まず、ガソリンの液面レベルが上昇して、フロート１０１が第１及び第２フロートガイド１０２、１０３に沿って上昇すると、フロート１０１内に内蔵された第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２も上昇する。この第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２の上昇に応じて、第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２と、コア１０５の外側面１０５ａ−１との距離が、近づく。従って、コア１０５により集磁される、第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２から発生した磁界も増加する。
【００３５】
一方、ガソリンの液面レベルが下がって、フロート１０１が第１及び第２フロートガイド１０２、１０３に従って上昇すると、フロート１０１内に内蔵された第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２も下がる。この第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２の下降に応じて、第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２と、コア１０５の外側面１０５ａ−１との距離が、遠ざかる。従って、コア１０５により集磁される、第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２から発生した磁界も減少する。
【００３６】
そして、上述した液面レベルセンサ１００は、上述した第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２の上下動によるコア１０５内の磁界の変化を、ホールＩＣ１０６により、液面レベルの変化として検出する。この液面レベルセンサ１００によれば、フロートアームや、リードスイッチを用いずに貯蔵タンク内のガソリンの液面レベルを検出することができるため、省スペース、コストダウン及び信頼性の向上を図ることができる。
【００３７】
また、上述した液面レベルセンサ１００は、ガソリンの液面が上昇するに従って、第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２と、コア１０５の外側面１０５ａ−１との距離が近づくように構成されている。以上の構成によれば、図４に示すように、ガソリンの液面が上昇するに従って、コア１０５により集磁される磁界も増加し、ホールＩＣ１０６の出力も増加する。このため、図示しない燃料メータ部は、簡単に、ホールＩＣ１０６の出力に基づき、ガソリンの残量を求めることができる。
【００３８】
また、上述した液面レベルセンサ１００は、計測部１０５ａの頂部に設けられた垂直部１０５ｂ内のギャップ１０５ｃに、ホールＩＣ１０６が配置されている。以上の構成によれば、ホールＩＣ１０６が組み込まれている回路基板１０７や、出力ターミナル１０８を、ガソリンに浸されにくい液面レベルセンサ１００の頂部に設けることが容易となる。
【００３９】
また、上述した液面レベルセンサ１００によれば、第１及び第２フロートガイド１０２、１０３により、フロート１０１は、振動により貯蔵タンク内の液面が揺れても、水平方向Ｙ１２や、回転方向Ｙ１３に揺れることなく、上下動することができる。このため、液面の揺れにより、第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２とコア１０５の外側面１０５ａ−１との距離が変動することがなく、液面レベルの検出精度の向上を図ることができる。
【００４０】
さらに、上述した液面レベルセンサ１００によれば、防波堤として働く収容カバー１０４により、一時的な大きな振動にフロート１０１が、過反応することを防止している。このため、振動によりフロート１０１が上下動することなく、より一層、液面レベルの検出精度の向上を図ることができる。
【００４１】
なお、上述した実施形態では、コア１０５の形状は略Ｕ字の棒状であったが、コア１０５の形状はこの形に限られたものではなく、例えば、コア１０５を断面略Ｕ字の筒状に形成して、フロート１０１が上がるに従って、その外側面が第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２に近づくようにすることも考えられる。しかしながら、棒状に形成した方が、コア１０５の製造が簡単となるためコストダウンを図ることができる。
【００４２】
また、上述した実施形態では、フロート１０１が上がるに従って、コア１０５の外側面１０５ａ−１と第１及び第２マグネットＭｇ１、Ｍｇ２が近づくようになっていた。しかしながら、例えば、コア１０５を構成する一対の計測部１０５ａを、フロート１０１が上がる方向に従って、互いの距離が狭くなるように形成し、フロート１０１が上がるに従って、コア１０５の外側面１０５ａ−１と第１及び第２のマグネットＭｇ１、Ｍｇ２が遠ざかるようにすることも考えられる。
【００４３】
また、例えば、コア１０５を構成する一対の計測部１０５ａの内側に、マグネットを内蔵したフロート１０１を配置して、フロート１０１が上がるに従って、コア１０５の内側面１０５ａ−２と図示しないマグネットとの距離が近づくようにしたりしてもよい。この場合、内側面１０５ａ−２が請求項中の対向面に相当する。
【００４４】
このように、コア１０５の形状は、上述した実施形態に限られたものでなく、マグネットと対向する対向面を有し、その対向面が、マグネットの上下動に応じて、マグネットとの距離が変化するように形成すれば、どんな形状でもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、フロートアームや、リードスイッチを用いずに貯蔵タンク内の液体の液面レベルを検出することができるので、省スペース化、コストダウン及び信頼性の向上を図った液面レベルセンサを得ることができる。
【００４６】
請求項２記載の発明によれば、Ｕ字の棒状の集磁体は、筒状の集磁体に比べて、容易に形成することができるため、集磁体の製造が容易となるので、コストダウンを図った液面レベルセンサを得ることができる。
【００４７】
請求項３記載の発明によれば、液面レベルの増加に従って、磁気検出素子により検出される磁界を増加することができるので、磁気検出素子出力の処理を行いやすい液面レベルセンサを得ることができる。
【００４８】
請求項４記載の発明によれば、磁気検出素子を組み込む回路基板や、磁気検出素子の出力端子を、液体に浸されにくい液面レベルセンサの頂部に設けることが容易となるので、構成が簡単となりコストダウンを図った液面レベルセンサを得ることができる。
【００４９】
請求項５記載の発明によれば、振動により貯蔵タンク内の液面が揺れても、第１フロートガイドにより、フロートの水平方向の揺れを防止することができる。このため、液面の揺れにより、マグネットと対向面との距離が変動することがないので、液面レベルの検出精度の向上を図った液面レベルセンサを得ることができる。
【００５０】
請求項６記載の発明によれば、液面が揺れても、第２フロートガイドにより、フロートが回転することなく上下動することができる。このため、フロートの回転により、集磁体に集められる磁界が変動することがないので、より一層、液面レベルの検出精度の向上を図った液面レベルセンサを得ることができる。
【００５１】
請求項７記載の発明によれば、振動などにより貯蔵タンク内の液体が大きく振動しても、この収容カバーがフロートに対する防波堤の役割を果たすことになり、一時的な大きな振動にフロートが過反応することを防止できるので、より一層、液面レベルの検出精度の向上を図った液面レベルセンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液面レベルセンサ１００の一実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の液面レベルセンサ１００のＩ−Ｉ断面図である。
【図３】図２のコア１０５の斜視図である。
【図４】図２の液面レベルセンサの液面レベル対ホールＩＣ１０６の出力、液面レベル対コア１０５内に集磁される磁界の磁束密度の関係を示すグラフである。
【図５】従来の液面レベルセンサの一例を示す断面図である。
【図６】図５の液面レベルセンサの正面図である。
【図７】従来の液面レベルセンサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１フロート
１０２第１フロートガイド
１０３第２フロートガイド
１０４収容カバー
１０４ａ流出入口
１０５コア（集磁体）
１０５ａ−１外側面（対向面）
１０６ホールＩＣ（磁気検出素子）
Ｍｇ１第１マグネット（マグネット）
Ｍｇ２第２マグネット（マグネット）
１０１ａ切欠部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid level sensor, and more particularly, to a liquid level sensor that is mounted on a storage tank that stores liquid such as automobile gasoline or engine oil and that measures the liquid level using the magnetic force. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a liquid level sensor as shown in FIGS. 5 and 6 is known as an example of this type of liquid level sensor. FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid level sensor, and FIG. 6 is a front view of the liquid level sensor. In the figure, the liquid level sensor has a float 1 floated on the liquid surface and a float arm 2 to which the float 1 is attached at one end.
[0003]
The other end of the float arm 2 is bent at about 90 degrees. The other end of the bent float arm 2 forms a rotating shaft portion 2a that rotates in the arrow Y1 direction by the movement of the float 1 in the vertical direction Y2. A magnet holder 4 is fixed to the rotary shaft portion 2a in a state of being penetrated through the center thereof. Inside the magnet holder 4, a magnet 5 with NS poles is fixed. Further, the rotating shaft portion 2a passes through a bearing 7a formed at the center of a storage frame 7 that stores the rotation detection sensor 6 therein.
[0004]
The rotation detection sensor 6 is a sensor that detects the rotation of the magnet 5 that rotates together with the rotating shaft portion 2a as a change in the liquid level. The core 6a provided at a position facing the magnet 5 and the core 6a Hall IC 6b provided in the gap portion.
[0005]
According to the above configuration, when the float 1 moves up and down in the direction of the arrow Y2 as the liquid level rises and falls, the rotary shaft 2a that is the other end of the float arm 2 rotates in the direction of the arrow Y1 due to this up and down movement. The rotation of the rotating shaft 2a is transmitted to the magnet 5 via the magnet holder 4, and the magnet 5 also rotates in the direction of the arrow Y1. The Hall IC 6b detects the change in the magnetic field of the core 6a due to the rotation of the magnet 5 as the amount of rotation of the magnet 5, that is, the liquid level.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional liquid level sensor described above converts the movement of the float 1 in the vertical direction Y2 into the movement in the rotational direction Y1 using the float arm 2, and detects this rotation using the magnet 5 and the Hall IC 6b. Yes. Therefore, the float arm 2 needs a space that can rotate around the rotation shaft portion 2a. For example, in order to detect a liquid level of 200 mm, there is a problem that a space in which the float arm 2 having a radius of rotation of 100 mm or more is rotatable is required, and the size of the storage tank capable of detecting the liquid level is limited. .
[0007]
In addition, since the float arm 2 protrudes from the storage frame 7 that stores the rotation detection sensor 6, there is a problem that workability is poor when the liquid level sensor is inserted from the hole in the upper part of the storage tank and installed. It was.
[0008]
Therefore, in order to solve the above-described problem, a liquid level sensor as shown in FIG. 7 has been proposed. As shown in the figure, in this liquid level sensor, a float 907 with a built-in magnet 902 moves in the vertical direction along a plurality of reed switches 905A to 905D arranged in accordance with the amount of liquid. The liquid level can be detected by opening and closing a part of 905D. According to the liquid level sensor described above, since a float arm is not required, it is possible to save space and improve workability when installing in a storage tank.
[0009]
However, the liquid level sensor described above requires a plurality of reed switches 905A to 905D, which increases the cost and often performs multipoint detection in order to obtain a stepped output. There was a problem that the number of parts increased and the reliability decreased.
[0010]
Accordingly, the present invention focuses on the above problems and provides a liquid level sensor that saves space, reduces costs, and improves reliability by eliminating the float arm and the reed switch. Let it be an issue.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Invention of Claim 1 made | formed in order to solve the said subject is a liquid level sensor with which it mounts | wears with the storage tank which stores a liquid, and measures the liquid level of the said liquid using magnetic force, A float that floats on the liquid level and moves up and down in response to a change in the liquid level, a magnet that is housed in the float and moves up and down with the float, and is arranged so that a horizontal direction is sandwiched between the magnets , or, which is arranged so as to sandwich the horizontal direction of the magnet, and the focusing magnet body that magnetism collecting the magnetic field generated from the magnet, and a magnetic sensing element for detecting the current magnetic field is magnetic flux collecting by magnetized body, wherein liquid surface the magnet and the opposed facing surfaces of the collecting magnetized member, characterized in that the distance between the magnet in response to vertical movement of the magnet are provided so as to vary It resides in Berusensa.
[0012]
According to the first aspect of the present invention, the float is floated on the liquid level and moves up and down according to the change in the liquid level. A magnet is accommodated in the float and moves up and down together with the float in accordance with a change in the liquid level. The magnetic current collector has a facing surface facing the magnet, and collects a magnetic field generated from the magnet. The magnetic detection element detects the magnetic field collected by the magnetic collector. Further, the facing surface is provided such that the distance from the magnet changes according to the vertical movement of the magnet.
[0013]
According to the above configuration, the magnet accommodated in the float moves up and down according to the change in the liquid level. As the magnet moves up and down, the distance between the magnet and the opposing surface of the current collector changes, so the magnetic field generated from the magnet that is collected by the current collector also changes. Then, the change in the magnetic field is detected by the magnetic detection element as a change in the liquid level. Therefore, the liquid level of the liquid in the storage tank can be detected without using a float arm or a reed switch.
[0014]
A second aspect of the present invention is the liquid level sensor according to the first aspect, wherein the magnetic current collector is formed in a substantially U-shaped bar shape.
[0015]
According to the invention described in claim 2, the magnetic current collector is formed in a substantially U-shaped bar shape. Accordingly, the U-shaped magnetic current collector can be easily formed as compared with the cylindrical magnetic current collector, so that the magnetic current collector can be easily manufactured.
[0016]
A third aspect of the present invention is the liquid level sensor according to the first or second aspect, wherein the opposing surface of the current collector is closer to the magnet as the magnet is raised. It exists in the surface level sensor.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, as the liquid level increases, the magnet rises, and as the magnet rises, the distance from the opposing surface of the current collector becomes closer, and the magnetic field collected by the current collector increases. . Therefore, the magnetic field detected by the magnetic detection element can be increased as the liquid level increases.
[0018]
A fourth aspect of the present invention is the liquid level sensor according to the first, second, or third aspect, wherein the magnetic detection element is disposed in a gap provided at a top portion of the magnetic current collector. Exists in the liquid level sensor.
[0019]
According to the fourth aspect of the present invention, the magnetic detection element is disposed in the gap provided at the top of the magnetic current collector. Therefore, it becomes easy to provide the circuit board into which the magnetic detection element is incorporated and the output terminal of the magnetic detection element at the top of the liquid level sensor that is difficult to be immersed in the liquid.
[0020]
A fifth aspect of the present invention is the liquid level sensor according to the first, second, third or fourth aspect, wherein the float penetrates through the inside of the float and moves in the vertical direction of the float along the inner surface of the float. The liquid level sensor further includes a first float guide extending in the first float guide, and the magnetism collector is accommodated in the first float guide.
[0021]
According to the fifth aspect of the present invention, the first float guide penetrates through the inside of the float and extends in the vertical movement direction of the float along the inner surface of the float. The magnetic current collector is accommodated in the first float guide. Therefore, even if the liquid level in the storage tank is shaken by vibration, the horizontal float can be prevented from being shaken by the first float guide. For this reason, the distance between the magnet and the opposing surface does not fluctuate due to the fluctuation of the liquid level.
[0022]
Invention of Claim 6 is a liquid level sensor in any one of Claims 1-5, Comprising: When the said float is a column shape, a notch part is provided in the outer surface of the said float, The liquid level sensor further includes a second float guide extending in the vertical movement direction of the float along the notch.
[0023]
According to the sixth aspect of the present invention, when the float is cylindrical, the second float guide extends in the vertical movement direction of the float along the notch provided in the outer surface of the float. Therefore, even if the liquid level fluctuates, the float can be moved up and down without rotating by the second float guide. For this reason, the magnetic field collected by the magnetic collector does not fluctuate due to the rotation of the float.
[0024]
A seventh aspect of the present invention is the liquid level sensor according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a storage cover that stores the float that moves up and down, wherein the liquid is contained in the storage cover. The present invention resides in a liquid level sensor characterized in that an outflow inlet for inflow and outflow is formed.
[0025]
According to the seventh aspect of the invention, the accommodation cover accommodates the float that moves up and down. And a liquid flows in between an accommodation cover and a float from the outflow entrance formed in the accommodation cover. Therefore, even if the liquid in the storage tank vibrates greatly due to vibration or the like, the housing cover serves as a breakwater for the float, and it is possible to prevent the float from overreacting to a temporary large vibration.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a liquid level sensor according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of the liquid level sensor of FIG. The liquid level sensor 100 is, for example, immersed in a gasoline storage tank mounted on a vehicle and detects the liquid level of gasoline.
[0027]
As shown in FIG. 1, the liquid level sensor 100 includes a columnar float 101 that floats on the liquid level and moves up and down in accordance with the change in the liquid level. Further, the liquid level sensor 100 penetrates the inside of the float 101 and extends along the inner surface of the float 101 to the first float guide 102 extending in the vertical movement direction Y11 of the float 101, and on the outer surface of the float 101. A pair of second float guides 103 extending in the vertical movement direction Y11 is provided along the provided notch 101a.
[0028]
The float 101 moves up and down along the first and second float guides 102 and 103 described above. Therefore, even if the liquid level in the storage tank is shaken due to the vibration of the vehicle or the like, the first and second float guides 102 and 103 cause the float 101 to not move in the horizontal direction Y12 or the rotation direction Y13. Can move up and down.
[0029]
Furthermore, the liquid level sensor 100 includes a metal housing cover 104 that houses the float 101 and the like and is provided with an outflow inlet 104a through which gasoline flows in and out. Gasoline flows between the storage cover 104 and the float 101 from the outflow port 104a. Therefore, even if the liquid in the storage tank vibrates greatly due to vibration or the like, the housing cover 104 serves as a breakwater for the float 101 and prevents the float 101 from overreacting to a temporary large vibration. .
[0030]
As shown in the sectional view of FIG. 2, a pair of first magnet Mg1 and second magnet Mg2 (corresponding to the magnets in the claims) are built in the float 101 described above. In the first magnet Mg1, the first float guide 102 side is magnetized to the S pole, and the opposite side is magnetized to the N pole. The second magnet Mg2 is magnetized on the first float guide 102 side to the N pole and on the opposite side to the S pole.
[0031]
Further, as shown in the figure, a core 105 (corresponding to a magnetic current collector in claims) is incorporated in the first float guide 102 described above. As shown in FIG. 3, the core 105 is formed in a substantially U-shaped rod shape, and is formed on a pair of measuring portions 105a extending in the vertical movement direction Y11 and the top of the measurement portion 105a, and in the vertical movement direction Y11. The vertical portion 105b is perpendicular to the vertical portion. As shown in FIG. 2, the pair of measuring units 105 a included in the core 105 is formed so that the distance between them increases in the direction in which the float 101 rises.
[0032]
Therefore, as the first and second magnets Mg1 and Mg2 rise, the distance between the first and second magnets Mg1 and Mg2 and the outer surface 105a-1 of the measuring unit 105a becomes closer. The outer side surface 105a-1 of the measurement unit 105a described above is a surface facing the first and second magnets Mg1 and Mg2, and it can be understood from this that it corresponds to the facing surface in the claims. In addition, a gap 105c is provided in the vertical portion 105b.
[0033]
Then, a Hall IC 106 (corresponding to a magnetic detection element in claims) to which a circuit board 107 provided on the top of the first float guide 102 is soldered is inserted into the gap 105c. The Hall IC 106 is an element that outputs a signal corresponding to the electric field generated in the gap 105c. Further, the liquid level sensor 100 is provided with an output terminal 108 connected to the output of the Hall IC 106 in the circuit board 107 at the top thereof. The output of the Hall IC 106 is supplied to a fuel meter unit arranged on a display panel or the like via the output terminal 108 and a lead wire (not shown).
[0034]
The operation of the liquid level sensor having the above configuration will be described below.
First, when the gasoline level rises and the float 101 rises along the first and second float guides 102 and 103, the first and second magnets Mg1 and Mg2 built in the float 101 also rise. . As the first and second magnets Mg1 and Mg2 rise, the distance between the first and second magnets Mg1 and Mg2 and the outer surface 105a-1 of the core 105 approaches. Therefore, the magnetic fields generated by the first and second magnets Mg1 and Mg2 collected by the core 105 also increase.
[0035]
On the other hand, when the gasoline level is lowered and the float 101 is raised according to the first and second float guides 102 and 103, the first and second magnets Mg1 and Mg2 built in the float 101 are also lowered. As the first and second magnets Mg1 and Mg2 descend, the distance between the first and second magnets Mg1 and Mg2 and the outer surface 105a-1 of the core 105 increases. Therefore, the magnetic fields generated by the first and second magnets Mg1 and Mg2 collected by the core 105 are also reduced.
[0036]
The liquid level sensor 100 described above detects a change in the magnetic field in the core 105 due to the vertical movement of the first and second magnets Mg1 and Mg2 as a change in the liquid level by the Hall IC 106. According to the liquid level sensor 100, since the liquid level of gasoline in the storage tank can be detected without using a float arm or a reed switch, space saving, cost reduction, and improvement of reliability can be achieved. Can do.
[0037]
Further, the liquid level sensor 100 described above is configured such that the distance between the first and second magnets Mg1, Mg2 and the outer surface 105a-1 of the core 105 approaches as the liquid level of gasoline rises. . According to the above configuration, as shown in FIG. 4, as the gasoline level rises, the magnetic field collected by the core 105 also increases, and the output of the Hall IC 106 also increases. For this reason, a fuel meter unit (not shown) can easily obtain the remaining amount of gasoline based on the output of the Hall IC 106.
[0038]
Further, in the liquid level sensor 100 described above, the Hall IC 106 is disposed in the gap 105c in the vertical portion 105b provided at the top of the measuring unit 105a. According to the above configuration, the circuit board 107 in which the Hall IC 106 is incorporated and the output terminal 108 can be easily provided on the top of the liquid level sensor 100 that is not easily immersed in gasoline.
[0039]
Further, according to the liquid level sensor 100 described above, the first and second float guides 102 and 103 cause the float 101 to move in the horizontal direction Y12 and the rotational direction Y13 even if the liquid level in the storage tank is shaken by vibration. It can move up and down without shaking. For this reason, the distance between the first and second magnets Mg1 and Mg2 and the outer surface 105a-1 of the core 105 does not fluctuate due to the fluctuation of the liquid level, and the detection accuracy of the liquid level can be improved. .
[0040]
Furthermore, according to the liquid level sensor 100 described above, the float 101 prevents the float 101 from excessively reacting with a temporary large vibration by the accommodating cover 104 that functions as a breakwater. Therefore, the detection accuracy of the liquid level can be further improved without the float 101 moving up and down due to vibration.
[0041]
In the above-described embodiment, the shape of the core 105 is a substantially U-shaped rod. However, the shape of the core 105 is not limited to this shape. For example, the core 105 has a substantially U-shaped cylindrical shape. It is also conceivable that as the float 101 rises, its outer surface approaches the first and second magnets Mg1 and Mg2. However, the formation of the core 105 is easier when the core 105 is formed, so that the cost can be reduced.
[0042]
In the above-described embodiment, the outer surface 105a-1 of the core 105 and the first and second magnets Mg1 and Mg2 approach each other as the float 101 rises. However, for example, the pair of measuring units 105a constituting the core 105 is formed such that the distance between the measurement units 105a becomes narrower in accordance with the direction in which the float 101 rises. It is also conceivable that the first and second magnets Mg1 and Mg2 are moved away from each other.
[0043]
In addition, for example, a float 101 containing a magnet is arranged inside a pair of measuring units 105a constituting the core 105, and the distance between the inner side surface 105a-2 of the core 105 and a magnet (not shown) as the float 101 rises. Or may be approached. In this case, the inner surface 105a-2 corresponds to the opposing surface in the claims.
[0044]
Thus, the shape of the core 105 is not limited to the above-described embodiment, and has a facing surface that faces the magnet, and the facing surface has a distance from the magnet in accordance with the vertical movement of the magnet. Any shape can be used as long as it is formed to change.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the liquid level in the storage tank can be detected without using a float arm or a reed switch. A liquid level sensor with improved reliability can be obtained.
[0046]
According to the invention described in claim 2, since the U-shaped rod-shaped current collector can be easily formed as compared with the cylindrical current collector, the manufacture of the current collector is facilitated. The intended liquid level sensor can be obtained.
[0047]
According to the invention described in claim 3, since the magnetic field detected by the magnetic detection element can be increased as the liquid level increases, it is possible to obtain a liquid level sensor that can easily process the magnetic detection element output. it can.
[0048]
According to the fourth aspect of the present invention, the circuit board incorporating the magnetic detection element and the output terminal of the magnetic detection element can be easily provided on the top of the liquid level sensor which is difficult to be immersed in the liquid. As a result, a liquid level sensor can be obtained with reduced costs.
[0049]
According to the fifth aspect of the invention, even if the liquid level in the storage tank is shaken by vibration, the first float guide can prevent the float from shaking in the horizontal direction. For this reason, the distance between the magnet and the opposing surface does not fluctuate due to the fluctuation of the liquid level, so that a liquid level sensor that improves the detection accuracy of the liquid level can be obtained.
[0050]
According to invention of Claim 6, even if a liquid level shakes, it can move up and down by the 2nd float guide, without rotating a float. For this reason, since the magnetic field collected by the magnetic collector does not fluctuate due to the rotation of the float, it is possible to obtain a liquid level sensor that further improves the detection accuracy of the liquid level.
[0051]
According to the seventh aspect of the present invention, even if the liquid in the storage tank vibrates greatly due to vibration or the like, the housing cover serves as a breakwater for the float, and the float overreacts to a temporary large vibration. Therefore, it is possible to obtain a liquid level sensor that further improves the detection accuracy of the liquid level.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a liquid level sensor 100 of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II of the liquid level sensor 100 of FIG.
3 is a perspective view of the core 105 of FIG. 2. FIG.
4 is a graph showing the relationship between the liquid level of the liquid level sensor of FIG. 2 versus the output of the Hall IC 106 and the magnetic flux density of the magnetic field collected in the core 105. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional liquid level sensor.
6 is a front view of the liquid level sensor in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional liquid level sensor.
[Explanation of symbols]
101 Float 102 First Float Guide 103 Second Float Guide 104 Housing Cover 104a Outlet / Inlet 105 Core (Magnetic Collector)
105a-1 outer surface (opposite surface)
106 Hall IC (Magnetic Detector)
Mg1 1st magnet (magnet)
Mg2 Second magnet (magnet)
101a Notch

Claims

A liquid level sensor mounted on a storage tank for storing liquid and measuring the liquid level of the liquid using magnetic force,
A float that floats on the liquid level and moves up and down in response to a change in the liquid level ;
A magnet housed in the float and moving up and down with the float;
A magnetic current collector that collects a magnetic field generated from the magnet , arranged so that a horizontal direction is sandwiched between the magnets, or arranged so as to sandwich a horizontal direction of the magnet, and
A magnetic detection element for detecting a magnetic field collected by the magnetic collector,
The liquid level sensor , wherein a facing surface of the current collector facing the magnet is provided such that a distance from the magnet changes according to the vertical movement of the magnet .

The liquid level sensor according to claim 1,
The liquid level sensor, wherein the magnetic collector is formed in a substantially U-shaped bar shape.

The liquid level sensor according to claim 1 or 2,
The liquid level sensor according to claim 1, wherein the opposing surface of the magnetic current collector is closer to the magnet as the magnet is raised.

The liquid level sensor according to claim 1, 2, or 3,
The liquid level sensor according to claim 1, wherein the magnetic detection element is disposed in a gap (105c) provided at a top portion of the current collector.

The liquid level sensor according to claim 1, 2, 3 or 4,
A first float guide (102) extending through the inside of the float and extending in the vertical movement direction of the float along the inner surface of the float;
The liquid level sensor, wherein the magnetic current collector is accommodated in the first float guide.

The liquid level sensor according to any one of claims 1 to 5,
When the float is cylindrical,
A cutout (101a) is provided on the outer surface of the float,
The liquid level sensor further comprising a second float guide (103) extending in the vertical movement direction of the float along the notch.

The liquid level sensor according to any one of claims 1 to 6,
A storage cover (104) for storing the float that moves up and down;
The liquid level sensor, wherein the storage cover is formed with an outflow inlet (104a) through which the liquid flows in and out.