JP4341561B2 - 液面検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、貯液槽内に配設される液面検出手段を備えた液面検出装置に関するものである。

タンク内に配設された液面検出手段を備えた液面検出装置は、自動車の燃料タンクに貯蔵される燃料等の液面レベルを監視するために利用される。

例えば、液面検出装置の液面検出手段として、フロートと、マグネットを保持するホルダと、これらを連結するアームと、ホルダを回動自在に保持する本体部と、マグネットの磁束と交差するように本体部に内蔵される磁電変換素子とを備えるものが開示されている（特許文献１を参照）。

具体的には、フロートは、測定対象である液体に浮かぶものであり、アームは、フロートの上下運動をホルダの回転運動に変換するものである。磁電変換素子は、交差するマグネットの磁束密度を検出するものであり、この液面検出手段を備えた液面検出装置は、これによりホルダの回転角度すなわち液面レベルを検出することができる。

本体部には、ターミナルが内蔵され、その一端を磁電変換素子に接続するとともに、その他端を本体部の端部から外部に延出する。磁電変換素子は、ターミナルの他端を介して、外部に電気的に接続される。

この種の液面検出装置の液面検出手段は、液面の変動範囲の少なくとも一部の範囲において、液体中に浸漬される。このため、液体が磁電変換素子やターミナルに接触した場合、液体の種類によっては、磁電変換素子およびターミナルが腐蝕されて正常な作動が妨げられる可能性がある。

そこで、磁電変換素子およびターミナルを液体に接触させないように保持するため、例えば、本体部を樹脂材料の型成形により形成し、且つ磁電変換素子およびターミナルを本体部の型成形時に本体部内にインサート成形している。
特開２００２−２０６９５９号公報

しかし、上述の液面検出装置の液面検出手段では、磁電変換素子やターミナルを液体に接触させないように保持するため、コストが増大する等の問題がある。

また、磁電変換素子およびターミナルを、本体部の型成形時に本体部内にインサート成形する場合、金属製のターミナルと樹脂製の本体部とでは両者の熱膨張係数が異なるため、液面検出装置の使用過程において、ターミナルと本体部間に隙間が生じる場合がある。液体がこの隙間に浸入し磁電変換素子まで到達して、磁電変換素子およびターミナルが腐蝕され、液面検出装置の液面検出手段が劣化する可能性がある。

この問題を解決するため、例えば、ターミナルと本体部間にＯ−リング等のシール部材を装着したりシール用のポッティング材を充填することが考えられる。しかし、部品点数の増加や組付け工数増大等によりコスト増加を招いてしまう。

このことは、上述の液面検出装置に限らず、タンク（貯液槽）内に配設される液面検出手段を備えた液面検出装置にも同じことが言える。

本発明の目的は、上記点に鑑みてなされたものであり、貯液槽内に配設される液面検出手段が液体により劣化することを、低コストで防止できる液面検出装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成する為に以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の液面検出装置は、電食性を有する部材を少なくとも一部に有し、貯液槽内に配設されて液体の液面レベルを検出する液面検出手段と、
貯液槽から離れて配置され、液面検出手段を間欠的に作動させる制御手段と、
制御手段と液面検出手段との間に、液面検出手段が発生した検出信号を制御手段へ伝達する伝達手段と、を備える液面検出装置において、制御手段は、伝達手段を介して液面検出手段を作動させるとともに、液面検出手段を作動させる制御信号を発生するように構成され、伝達手段は、制御信号のうち液面検出手段を作動させる間欠的な信号、及び液面検出手段からの前記検出信号のうち間欠的な信号を送受信する無線通信手段と、貯液槽側に、無線通信手段から制御信号のうち間欠的な信号を受けて液面検出手段を作動させる電圧を発生する発電手段とを備えるとともに、制御手段は、液面検出手段を作動させる制御信号を発生する期間及び液面検出手段からの検出信号が発生する期間において無線通信手段を作動させ、伝達手段及び液面検出手段を間欠的に作動させる構成とする。

この構成では、貯液槽内に配設される液面検出手段を間欠的に作動させるため、液面検出手段の作動時間を低減できる。これにより、液面検出手段の電食性を有する部材が液体により電食する可能性が低減するため、液面検出手段を液体からシールする必要性が低減する。この結果、液面検出手段のシール構成を簡略化でき、液面検出手段がこの液体により劣化することを、低コストで防止することができる。

上記請求項１に記載のように液面検出装置は、制御手段が貯液槽から離れて配置され、制御手段と液面検出手段との間に、液面検出手段が発生した検出信号を制御手段へ伝達する伝達手段を備え、制御手段が伝達手段を介して液面検出手段を作動させることを特徴とする。

この構成では、制御手段が貯液槽から離れて配置され、制御手段と液面検出手段との間に伝達手段を備える。この構成においても、上述の効果を得ることができる。

上記請求項１に記載のように液面検出装置は、制御手段が液面検出手段を作動させる制御信号を発生するように構成され、伝達手段が無線通信手段と、貯液槽側に、無線通信手段から制御信号を受けて液面検出手段を作動させる電圧を発生する発電手段とを備えることを特徴とする。

この構成では、伝達手段が無線通信手段を備えるため、伝達手段の配線構成を簡略化でき、さらに低コストで上述の効果を得ることができる。

請求項３に記載の液面検出装置は、検出対象の液体がアルコール系の燃料である構成とする。

この構成では、検出対象の液体がアルコール系の燃料であり、この構成においても、上述の効果を得ることができる。

請求項４に記載の液面検出装置は、液面検出手段が貯液槽内の液体の液面に浮くフロートとフロートに取り付けられ且つ該フロートの上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアームとアームの回転角度を検出する回転角度検出器とを備える構成とする。

この構成では、液面検出手段が貯液槽内の液体の液面に浮くフロートを備えるもので、この構成においても、上述の効果を得ることができる。

請求項５に記載の液面検出装置は、回転角度検出器がアームの回転運動に連動して回転運動するマグネットとマグネットの磁束と交差するように且つ回転運動しないように固定された磁電変換素子とを備え、アームの回転角度が磁電変換素子により磁電変換素子と交差するマグネットの磁束密度を測定することによりを検出される構成とする。

この構成では、回転角度検出器がマグネットと磁電変換素子とを備えるもので、この構成においても、上述の効果を得ることができる。

請求項６に記載の液面検出装置は、回転角度検出器がアームの回転運動に連動して回転運動し且つ外部に電気的に接続される摺動接点と回転運動しないように固定され且つその端部を介して外部に電気的に接続される電気抵抗体とを備え、摺動接点が電気抵抗体に押圧接触し且つアームの回動により電気抵抗体上を円弧状に摺動し、アームの回転角度が摺動接点と電気抵抗体の端部間の電気抵抗を測定することにより検出される構成とする。

この構成では、回転角度検出器が電気抵抗体と摺動接点とを備えるもので、この構成においても、上述の効果を得ることができる。

請求項２に記載の液面検出装置は、無線通信手段が、制御手段に接続する第１送受信装置と、液面検出手段及び発電手段の双方に接続する第２送受信装置とを備え、第２送受信装置が、予め設定された、制御手段からの制御信号が発生する期間及び液面検出手段からの検出信号が発生する期間において間欠的に作動する構成とする。

以下、本発明による液面検出装置を、貯液槽である自動車の燃料タンク２０内に配設される液面検出手段である燃料レベルゲージ１０を備えた液面検出装置１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態による液面検出装置１の液面検出手段である燃料レベルゲージ１０の燃料タンク２０内に設置された状態を示す正面図である。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

図４は、図１に示す燃料レベルゲージ１０が備える回転角度検出器の一部を構成するマグネット１５の磁束分布を説明する模式図である。

図５は、本発明の一実施形態による液面検出装置１の電気回路構成を説明するための回路構成図である。

図１と図２において、各図中の矢印が示す上方は、液面検出手段である燃料レベルゲージ１０が自動車に取り付けられた状態の上方を示す。

図１と図２において、燃料レベルゲージ１０は、ガソリン等のアルコール系の燃料２１の液面２１ａのレベルを検出するものであり、模式的に示す貯液槽である燃料タンク２０内に固定される。このガソリン等のアルコール系の燃料２１は、電気が流れた状態の電食性を有する部材に接触すると、これを腐蝕（いわゆる電食）することが知られている。

フロート１１は、樹脂等からなり、燃料２１の液面２１ａに確実に浮かぶように見掛けの比重が設定される。

アーム１２は、たとえば金属棒から形成され、フロート１１とマグネットホルダ１３とを連結する。アーム１２の一方の端部には、図１に示すように、フロート１１が固定され、アーム１２の他方の端部は、マグネットホルダ１３に固定される。液面２１ａのレベルの変動にともないフロート１１が上下方向（図中の矢印が示す上下方向）へ動くと、この動きは、アーム１２によりマグネットホルダ１３に伝達されて、マグネットホルダ１３の回転運動に変換される。

マグネットホルダ１３は、樹脂等からなり、図２に示すように、回転角度検出器の一部を構成するマグネット１５を内蔵するとともに、後述するボディ１４に回動可能に係合する。マグネットホルダ１３は、図１と図２に示すように、ボディ１４に設けられた軸部１４ａに回動可能に嵌合する孔部１３ａと、アーム１２を保持固定するための係止部１３ｂと、貫通孔１３ｃとを有する。

係止部１３ｂは、マグネットホルダ１３のボディ１４と反対側の端面上に２個配置され、図３に示すように形成される。なお、図３は、アーム１２が未装着な状態を示すとともに、アーム１２を一点鎖線により示す。

係止部１３ｂは、その内径寸法Ｄ２がアーム１２の直径寸法Ｄ１より小さく形成され、係止部１３ｂの開口寸法Ｗがその内径寸法Ｄ２より小さく形成される。２個の係止部１３ｂは、それぞれの中心軸を一致させて配置される。

貫通孔１３ｃは、図１および図２に示すように、マグネットホルダ１３の孔部１３ａと平行に形成される。貫通孔１３ｃの直径寸法は、アーム１２の直径寸法Ｄ２と同等かわずかに小さく形成される。貫通孔１３ｃは、図１に示すように、その中心軸が、両係止部１３ｂの中心軸と交差するように配置される。

マグネットホルダ１３に内蔵されるマグネット１５は、たとえばフェライト磁石等からなり、筒型のものが用いられ、孔部１３ａと同心上に配置される。さらに、マグネット１５は、図４に示すように、その径方向へ着磁されるため、マグネット１５の磁束は、孔部１３ａの径方向に発生する。マグネット１５は、マグネットホルダ１３の樹脂成形時に一体的にインサート成形される。

ボディ１４は、マグネットホルダ１３の回転範囲を規制するためのストッパ１４ｃ，１４ｄを備える。また、マグネットホルダ１３の回転角度を検出する磁電変換素子であるホール素子１６を内蔵するとともに、ホール素子１６を外部と電気的に接続するためのターミナル１７とを備える。

ホール素子１６は回転角度検出器の一部を構成し、図２に示すように、軸部１４ａ内に配置され、軸部１４ａの外周側に、マグネットホルダ１３に固定されるマグネット１５が軸部１４ａと同心上に配置される。このため、ホール素子１６は、図６に示すように、常にマグネット１５の磁束Ｍを受ける。

ホール素子１６は、半導体からなり、ホール素子１６に電圧が印加された状態で外部から磁界が加えられると、ホール素子１６を通過するその磁界の磁束密度に比例したホール電圧を発生する。ホール素子１６通過する磁界の磁束密度は、液面２１ａの変動によりマグネットホルダ１３が回転すると変化するため、ホール素子１６の出力電圧であるホール電圧が変化する。このホール電圧を検出することにより、マグネットホルダ１３の回転角度、すなわち液面２１ａのレベルを測定することができる。

このホール素子１６とマグネット１５とから回転角度検出器が構成される。

ターミナル１７は、導電性金属から形成され、図２に示すように、その一端が、ホール素子１６のリード１６ａに電気的に接続される。この接続は、たとえば、かしめ、あるいはヒュージング等による。一方、ターミナル１７の他端は、ボディ１４の端部から外方へ突出して、模式的に示すリード線１８に接続される。リード線１８は、燃料タンク２０に設けられたターミナル１８ａを介して、その外側に設けられた無線通信手段の一部を構成する送受信装置３１と発電手段である発電回路３２とに接続される。

ホール素子１６およびターミナル１７は、互いに電気的に接続後、ボディ１４の樹脂成形時に一体的にインサート成形される。

ここで、ホール素子１６とリード１６ａとターミナル１７、１８ａとリード線１８は、電気が流れた状態でガソリン等のアルコール系の燃料２１と接触すると腐蝕（いわゆる電食）する電食性を有する部材である。

ボディ１４は、図２に示すように、軸部１４ａを備え、この軸部１４ａによりマグネットホルダ１３を回動自在に保持する。軸部１４ａの先端近傍には、リング状の溝１４ｂが軸部１４ａと同心上に設けられる。軸部１４ａを、マグネットホルダ１３の孔部１３ａへ嵌合させた後、この溝１４ｂに止め輪１４ｅを装着する。これにより、マグネットホルダ１３のボディ１４から離れる方向（図２の矢印が示す左方向）への移動が規制される。

すなわち、マグネットホルダ１３の孔部１３ａにボディ１４の軸部１４ａを挿入して、マグネットホルダ１３をボディ１４に当接させ、続いて、止め輪１４ｅを軸部１４ａの溝１４ｂに装着する。これにより、マグネットホルダ１３は、ボディ１４に対して回動自在に保持される。

アーム１２を貫通孔１３ｃに挿入後、貫通孔１３ｃを中心としてアーム１２を回転させ、アーム１２を係止部１３ｂに図３の矢印が示す左側から押込む。これにより、係止部１３ｂが弾性変形して、アーム１２を保持固定し、これにより、アーム１２がマグネットホルダ１３に対して固定される。

この様に構成された燃料レベルゲージ１０は、ボディ１４を介して燃料タンク２０に固定される。

ボディ１４に形成されたストッパ１４ｃ、１４ｄは、図４に示すように、フロート１１の位置が最低位側および最高位側のそれぞれに対応して設けられる。各ストッパ１４ｃ，１４ｄは、ボディ１４と一体成形により形成され、アーム１２のフロート１１と反対側の端部、つまり、図１と図２に示すように、アーム１２の貫通孔１３ｃから突き出した部分が当接するように設けられる。

これにより、フロート１１が上下動すると、マグネットホルダ１３は、回転軸Ｚを中心にして角度θだけ回転する。すなわち、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１０におけるマグネットホルダ１３の回転範囲は角度θである。

以上説明した本実施形態による燃料レベルゲージ１０の電気回路構成について、図５に基づいて説明する。

マイクロコンピュータ等から構成された制御手段である制御装置４２には、常時バッテリ６０から電力が供給され、イグニッションスイッチ５０がその操作ポジション（オフポジション、オンポジション）を検出可能に接続される。制御装置４２には、燃料計４１と無線通信手段の一部を構成する送受信装置３３も接続される。

制御装置４２は、燃料レベルゲージ１０（ホール素子１６）と送受信装置３３とを第１の時間ｔ１（例えば２秒）の周期で第２の時間ｔ２（例えば０．０５秒）の間だけ作動させるための制御信号Ｖｃを発生させるものであり、燃料レベルゲージ１０（ホール素子１６）が発生した検出信号Ｖｓを受け取り且つこれに基づいて燃料計４１を駆動させるものである。

送受信装置３１と送受信装置３３は、それぞれのアンテナ３１ａとアンテナ３３ａによって、互いにこれらの信号Ｖｃ、Ｖｓの送受信を行う周知の送受信装置である。

本例では、送受信装置３１およびアンテナ３１ａは、制御装置４２側に配設される送受信装置３３およびアンテナ３３ａと送受信可能となるように、燃料タンク２０の外壁に配設される。

発電回路３２は、送受信装置３１と送受信装置３３とを介して伝達された制御装置４２からの制御信号Ｖｃを受けて、燃料レベルゲージ１０（ホール素子１６）と送受信装置３１とを駆動させる駆動電圧Ｖｄを発生するものである。

具体的には、発電回路３２は、図示しない一次コイルと二次コイルと二次コイル側の平滑回路等とを備えるもので、電磁誘導作用を用いて、一次コイルに印加された制御信号Ｖｃから二次コイルと平滑回路等により駆動電圧Ｖｄを発生する。従って、一次コイルは、送受信装置３１のアンテナ３１ａに接続され、二次コイルは、平滑回路等を介して、送受信装置３１と燃料レベルゲージ１０（ホール素子１６）の各電源端子に接続される。

なお、ターミナル１７は、グランド用と検出信号用と発電回路３２の二次コイル側からの電源電圧用の３端子からなる。

送受信装置３１と送受信装置３３と発電回路３２とから信号Ｖｃ、Ｖｓの送受信を行う伝達手段３０が構成され、燃料レベルゲージ１０と伝達手段３０と制御装置４２とから液面検出装置１が構成され、燃料計４１と制御装置４２とからコンビネーションメータ４０が構成される。

（作動）
次に、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１０の作動について説明する。

図６（ａ）は図５に示す制御装置４２が発する制御信号Ｖｃのタイムチャートであり、図６（ｂ）は図５に示す発電回路３２が制御信号Ｖｃから発生するする駆動電圧Ｖｄのタイムチャートであり、図６（ｃ）は燃料レベルゲージ１０が発する検出信号Ｖｓのタイムチャートである。

イグニッションスイッチ５０がオンされると、制御装置４２は、それを検出して作動を開始し、第１の時間ｔ１の周期で第２の時間ｔ２の間だけ燃料レベルゲージ１０（ホール素子１６）と送受信装置３１を作動させるための制御信号Ｖｃを、図６（ａ）に示すように発生させる。

制御信号Ｖｃは、図５に示すように、送受信装置３３のアンテナ３３ａから送受信装置３１のアンテナ３１ａへ送信され、発電回路３２の一次コイルに伝達される。

発電回路３２は、電磁誘導作用を用いて、その二次コイルと平滑回路等により、一次コイルに印加された制御信号Ｖｃから、図６（ｂ）に示す駆動電圧Ｖｄを発生する。この駆動電圧Ｖｄが送受信装置３１と燃料レベルゲージ１０（ホール素子１６）の各電源端子に印加されて、これらを作動させる。

制御信号Ｖｃは、発電回路３２が電磁誘導作用を用いて駆動電圧Ｖｄを効率よく発生できるように、所定周波数の矩形波を有する。また、制御信号Ｖｃの第３の時間ｔ３は、第２の時間ｔ２を有する駆動電圧Ｖｄを発生できるように設定される。

燃料レベルゲージ１０のフロート１１は、燃料タンク２０内の燃料２１の液面２１ａに浮かび、これに対応して、アーム１２がマグネットホルダ１３をボディ１４に対して所定角度に回転させた状態にしている。このため、駆動電圧Ｖｄが印加されたボディ１４のホール素子１６は、図４に示すマグネットホルダ１３のマグネット１５の磁束を、その所定角度（液面２１ａのレベル）に対応した磁束密度分だけ受けて、検出信号Ｖｓを発生する。

この際、燃料レベルゲージ１０のホール素子１６は、第１の時間ｔ１の周期で第２の時間ｔ２の間だけ作動する。このため、ホール素子１６は、この第１の時間ｔ１の周期で第２の時間ｔ２の間だけ、この検出信号Ｖｓを発生する。

また、送受信装置３１も第１の時間ｔ１の周期で第２の時間ｔ２の間だけ作動するため、送受信装置３１は、そのアンテナ３１ａによって、この第１の時間ｔ１の周期で第２の時間ｔ２の間だけ、この検出信号Ｖｓを送受信装置３３のアンテナ３３ａへ送信する。

アンテナ３１ａとアンテナ３３ａとの間では、制御信号Ｖｃと検出信号Ｖｓとが送受信されるが、図６（ａ）と図６（ｂ）に示すように、駆動電圧Ｖｄが制御信号Ｖｃより遅れるように制御される。このため、制御信号Ｖｃと検出信号Ｖｓは、互いに重なることなく、アンテナ３１ａとアンテナ３３ａとの間で送受信される。

制御装置４２は、送受信装置３３が受信した検出信号Ｖｓに基づいて、燃料計４１を駆動する。この際、検出信号Ｖｓは、図６に示すように、第１の時間ｔ１と第２の時間ｔ２の差の時間（ｔ１−ｔ２）の間でゼロである。このため、制御装置４２は、この差の時間（ｔ１−ｔ２）の間で、これより以前の第２の時間ｔ２における検出信号Ｖｓに基づいて、燃料計４１を駆動する。

即ち、制御装置４２は、検出信号Ｖｓが変化した時に、この検出信号Ｖｓに基づいて燃料計４１を駆動し、この検出信号Ｖｓが変化しない限り、第１の時間ｔ１と第２の時間ｔ２の差の時間（ｔ１−ｔ２）の間も含めて、この駆動状態を維持するように制御する。

上述したように、ホール素子１６やターミナル１７等は、ガソリン等のアルコール系の燃料２１に接触した状態で電気が流れると、これらが腐蝕（いわゆる電食）することが知られている。このため、従来技術では、ホール素子１６やターミナル１７等を液体に接触させないように構成している。

これに対して、本発明の一実施形態による液面検出装置１では、図６に示すように、第１の時間ｔ１と第２の時間ｔ２の差の時間（ｔ１−ｔ２）の間、ホール素子１６やターミナル１７等に電気を流さない。このため、これらがガソリン等のアルコール系の燃料２１により腐蝕される可能性が著しく低減される。

その結果、ホール素子１６やターミナル１７等を、ガソリン等のアルコール系の燃料２１からシールする必要性が低くなり、これらのシール構成を簡略化（たとえば省略）することができ、低コストで、ホール素子１６やターミナル１７等がガソリン等のアルコール系の燃料２１により腐蝕することを防止することができる。

以上、本発明の一実施形態による液面検出装置１は、電食性を有する部材であるホール素子１６とリード１６ａとターミナル１７、１８ａとリード線１８を備え且つ貯液槽である燃料タンク２０の内部に配設された液面検出手段である燃料レベルゲージ１０と、燃料レベルゲージ１０を間欠的に作動させる制御手段である制御装置４２とを備える。

これにより、燃料タンク２０に配設される燃料レベルゲージ１０が燃料２１により劣化することを、低コストで防止できる。

さらに、伝達手段３０を無線通信手段である送受信装置３１、３３とから構成するため、伝達手段３０の配線の構成及び燃料タンクから制御回路への配線の取り出し分のシール構成も簡略化できる。また、発電回路３２により、燃料レベルゲージ１０のホール素子１６を、無線通信において作動させることを可能とした。

なお、送受信装置３１と発電回路３２を、ターミナル１８ａと共に、燃料タンク２０の内部に配設してもよい。この場合、アンテナ３１ａのみ燃料タンク２０の外部に配設する。

また、伝達手段３０を、送受信装置３１、３３の代わりに、リード線で構成してもよい。この場合は、発電回路３２を省略し、制御装置４２は、制御信号Ｖｃの代わりに、図６（ｂ）に示す波形の作動電圧を、リード線を介して、ホール素子１６に直接印加する。

また、駆動電圧Ｖｄの第１の時間ｔ１と第２の時間ｔ２を、それぞれ、上述の２秒と０．０５秒に限る必要はない。

また、駆動電圧Ｖｄは、周期的である必要はなく、単なる間欠的な波形を有するものであってもよい。

また、本発明による液面検出装置１は、自動車用の液面検出装置１に限らず、それ以外の液面検出装置に適用してもよい。また、液面検出対象としての液体も、液面検出装置１の燃料レベルゲージ１０が作動する際にこれを劣化させる（例えば、燃料レベルゲージ１０のホール素子１６やターミナル１７等を電食する）液体であるならば、燃料２１に限る必要はなく、潤滑油、各種薬品等であってもよい。

また、マグネット１５の材質をフェライト磁石の代わりに、他の材質、たとえば希土類磁石としてもよい。

また、磁気検出素子としてホール素子１６の代わりに、これ以外の磁気検出素子、たとえば磁気抵抗素子等を用いてもよい。

また、本発明による液面検出装置の液面検出手段は、マグネットホルダ１３に固定されたマグネット１５と、そのマグネット１５の磁束と交差するようにボディ１４に固定された磁電変換素子（ホール素子）１６とを備えるものに限る必要はない。例えば、ボディに固定され且つその端部を介して外部に電気的に接続される電気抵抗体と、ホルダに固定され且つ外部に電気的に接続される摺動接点とを備えるものであってもよい。

具体的には、この摺動接点は、電気抵抗体に押圧接触し且つホルダの回動により電気抵抗体上を円弧状に摺動し、ホルダの回転角度を、摺動接点と電気抵抗体の端部間の電気抵抗を測定することにより検出するものである。

即ち、本発明による液面検出装置の液面検出手段は、貯液槽内に配設される液面検出手段であれば、なんでもよい。

図１は、本発明の一実施形態による液面検出装置１の液面検出手段である燃料レベルゲージ１０の燃料タンク２０内に設置された状態を示す正面図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図１に示す燃料レベルゲージ１０が備える回転角度検出器の一部を構成するマグネット１５の磁束分布を説明する模式図である。 図５は、本発明の一実施形態による液面検出装置１の電気回路構成を説明するための回路構成図である。 図６（ａ）は図５に示す制御装置４２が発する制御信号Ｖｃのタイムチャートであり、図６（ｂ）は図５に示す発電回路３２が制御信号Ｖｃから発生するする駆動電圧Ｖｄのタイムチャートであり、図６（ｃ）は燃料レベルゲージ１０が発する検出信号Ｖｓのタイムチャートである。

符号の説明

１ 液面検出装置
１０ 燃料レベルゲージ（液面検出手段）
１１ フロート
１２ アーム
１３ マグネットホルダ
１３ａ 孔部
１３ｂ 係止部
１３ｃ 貫通孔
１４ ボディ
１４ａ 軸部
１４ｂ 溝
１４ｃ、１４ｄ ストッパ
１４ｅ 止め輪
１５ マグネット（回転角度検出器）
１６ ホール素子（電食性を有する部材、回転角度検出器、磁電変換素子）
１６ａ リード（電食性を有する部材）
１７、１８ａ ターミナル（電食性を有する部材）
１８ リード線（電食性を有する部材）
２０ 燃料タンク（貯液槽）
２１ 燃料（液体）
２１ａ 液面
３０ 伝達手段
３１、３３ 送受信装置（無線通信手段）
３１ａ、３３ａ アンテナ
３２ 発電回路（発電手段）
４０ コンビネーションメータ
４１ 燃料計
４２ 制御装置（制御手段）
５０ イグニッションスイッチ
６０ バッテリ
Ｚ 回転軸
Ｄ１、Ｄ２ 直径寸法
Ｗ 幅寸法
θ 回転角度
Ｖｃ 制御信号
Ｖｓ 検出信号
ｔ１ 第１の時間
ｔ２ 第２の時間
ｔ３ 第３の時間

Claims (6)

1. 電食性を有する部材を少なくとも一部に有し、貯液槽内に配設されて液体の液面レベルを検出する液面検出手段と、
   前記貯液槽から離れて配置され、前記液面検出手段を間欠的に作動させる制御手段と、
   前記制御手段と前記液面検出手段との間に、前記液面検出手段が発生した検出信号を前記制御手段へ伝達する伝達手段と、
   を備える液面検出装置において、
   前記制御手段は、前記伝達手段を介して前記液面検出手段を作動させるとともに、前記液面検出手段を作動させる制御信号を発生するように構成され、
   前記伝達手段は、
   前記制御信号のうち前記液面検出手段を作動させる間欠的な信号、及び前記液面検出手段からの前記検出信号のうち間欠的な信号を送受信する無線通信手段と、
   前記貯液槽側に、該無線通信手段から前記制御信号のうち前記間欠的な信号を受けて前記液面検出手段を作動させる電圧を発生する発電手段とを備えるとともに、
   前記制御手段は、前記液面検出手段を作動させる前記制御信号を発生する期間及び前記液面検出手段からの検出信号が発生する期間において前記無線通信手段を作動させ、前記伝達手段及び前記液面検出手段を間欠的に作動させることを特徴とする液面検出装置。
2. 前記無線通信手段は、前記制御手段に接続する第１送受信装置と、前記液面検出手段及び前記発電手段の双方に接続する第２送受信装置とを備え、
   前記第２送受信装置は、予め設定された、前記制御手段からの前記制御信号が発生する期間及び前記液面検出手段からの検出信号が発生する期間において間欠的に作動することを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記液体は、アルコール系の燃料であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液面検出装置。
4. 前記液面検出手段は、前記貯液槽内の前記液体の液面に浮くフロートと、該フロートに取り付けられ且つ該フロートの上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアームと、
   該アームの回転角度を検出する回転角度検出器とを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液面検出装置。
5. 前記回転角度検出器は、前記アームの回転運動に連動して回転運動するマグネットと、
   該マグネットの磁束と交差するように且つ回転運動しないように固定された磁電変換素子とを備え、
   前記アームの前記回転角度は、前記磁電変換素子により前記磁電変換素子と交差する前記マグネットの磁束密度を測定することにより検出されることを特徴とする請求項４に記載の液面検出装置。
6. 前記回転角度検出器は、前記アームの回転運動に連動して回転運動し且つ外部に電気的に接続される摺動接点と、回転運動しないように固定され且つその端部を介して外部に電気的に接続される電気抵抗体とを備え、
   前記摺動接点は、前記電気抵抗体に押圧接触し且つ前記アームの回動により前記電気抵抗体上を円弧状に摺動し、
   前記アームの前記回転角度は、前記摺動接点と前記電気抵抗体の前記端部間の電気抵抗を測定することにより検出されることを特徴とする請求項５に記載の液面検出装置。

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