JPH0241544Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は自動車用燃料タンク内の燃料残量を計
量する燃料液面レベルセンサに関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、自動車の燃料液面レベルセンサとして一
般に使用されてきたものは第８図に示すようなフ
ロートアーム式の可変抵抗ユニツトである。これ
は燃料液面の垂直変動に追従するフロート２１の
動きをフロートアーム２２を介して接点レバー２
３に伝達する機構のものである。接点レバー２３
の動きにより、接点レバーに取付けられた接点２
４が、巻線抵抗式あるいは厚膜抵抗式の抵抗体２
５上を摺動することにより、抵抗値が変化するも
のである。また燃料残量が少なくなつた場合、運
転者に警告を発するために、第８図に示すような
残量警告センサ２６が支持棒２７に装着されてい
る。この残量警告センサ２６は燃量タンクの膨
張、収縮などの変形に対し、タンク底面との間隔
が常に一定に保持されるよう車輪２８が装着され
た支持棒２７がばねを介して、燃料タンク取付け
用ベース２９に取付けられている。このようにフ
ロートアーム式可変抵抗ユニツトを用いた燃料タ
ンクの液面レベルセンサは種々の機構が組込まれ
複雑な構造になつている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記のフロートアーム式可変抵抗ユニツトは第
９図に示すようにレバー接点と抵抗体との摺動接
触による抵抗値の変化を電気的に検出する接触式
検出構造であるため、製作上のばらつき、摺動接
点部摩耗による接点圧の減少、接触抵抗の増加等
により検出精度が劣化する傾向がある。又、抵抗
線は基板に巻回されているので、基板の角で断線
し易すく、レバー接点の摺動部分においても断線
し易すい。さらにフロートは上下に運動されるの
みならず、液面の傾きによつては左右運動も起
り、その際にアーム支点に摩擦が発生し、アーム
のスムースな運動を阻害することがある。

又、フロートアーム式可変抵抗ユニツトは燃料
液面の垂直変化をフロートアームの回転運動にか
えて検出しているため応答が非線型であり、特に
エンプテイの付近で液面の検出度が低下する。こ
のため別に独立の支持棒２７に取付けた残量警告
センサ２６を設ける必要がある。さらに接点の構
造が第９図に示すごとく、接点レバー２４、導電
性ばね３０、接点ベース３１、それらを上下から
おさえるナツトなどセツト部品数が多い。又、自
動車の燃料タンクの底面は燃料の量の多いとき、
その重みでたわみ、燃料の量が少なくなると、た
わみが元に戻る。加えて内外圧のわずかな差によ
つてもタンクにたわみが生ずる。このたわみに伴
つて液面が上下するため、タンク上部より取付け
たユニツトには、上述の様に車輪２８、支持棒２
７、ばね、残量警告センサ２６等の部品が必要で
ある。これらの部品点数が多いことはユニツトの
コストアツプを引起す。

又、フロートアーム式可変抵抗ユニツトは全体
の形状が第８図に示す如く、枝分れの複雑な形状
であり、燃料タンク内に装着する際、取付け穴か
ら挿入しなければならないことから組付け作業性
が悪い。

又、最近の自動車においては、車体のコンパク
ト化、空力設計などによる車体形状の変化に伴な
いトランクルームの形状、スペース、スベアタイ
ヤの保管位置と燃料タンクとの位置、空間が多様
化し、燃料タンクの形状も複雑多様化する傾向に
ある。燃料タンク内部においても、タンク内部を
小室に区切つて走行中の燃料の急激な流動を防止
し、燃料計のフロートの保護と燃料の流動音を少
なくし、ときにはタンク外壁補強の役割も果たす
バツフルプレートの設計自由度が求められてい
る。又、燃料ポンプを燃料タンク内部に設置する
場合、その設置スペースの確保も必要になつてく
る。このように燃料タンクの形状、内部構造が複
雑多様化する傾向にあるとき、従来のフロートア
ーム式可変抵抗ユニツトでは第１０図に示すごと
く、フロートおよびアームの大きな作動領域が邪
魔になり、設計上問題になつてきている。

又、従来の残量警告センサは燃料の残量が所定
量以下になつて時に警告灯を点灯するのみで、警
告灯が点灯した以後の燃料残量を運転者に知らせ
ることがされてなく、運転者に無用の不安を引起
し非常に不具合となつている。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上述の問題点に鑑みて成されたもの
で、本考案による燃料タンク用燃料液面センサは
燃料タンク内に垂直に配設された支柱と、該支柱
に摺動自在に嵌装され、永久磁石を備えたフロー
トと、前記支柱に沿つて一定の間隔をおいて斜め
に配置された複数個の磁力感応式リードスイツチ
にして、該間隔は前記フロートの永久磁石が必ず
隣り合せの２つのリードスイツチを同時に作動さ
せるように設定された長さであるリードスイツチ
と、動作してリードスイツチに応じて電流値を変
化するべく前記複数個のリードスイツチに接続さ
れた複数個の抵抗と、前記複数個のリードスイツ
チの内、所定リードスイツチとアースとの間に接
続された発光体素子からなる残量警告手段と、前
記所定リードスイツチと燃料タンク底面との間隔
を一定に保持する機構にして、ベース部材に取付
けられ、前記支柱を垂直に案内するガイドと、前
記ベース部材と前記支柱との間に装架され、該支
柱を燃料タンク底面に向かつて押圧するばねとか
ら成る間隔保持機構とを有している。

（実施例） 本考案による実施例を第１図から第７図を参照
して説明する。

符号１は燃料タンクに取付ける為の取付け用ベ
ースであり、取付け用ベース１の下面にはガイド
２が固着されている。ガイド２は矩形断面の管状
体であり、取付け用ベースに固着される側と反対
側にはストツパ３が突設されている。さらに互い
に対向する二面には長孔４が形成されている。ガ
イド２には燃料タンクに垂直に配設される支柱５
が上下動可能に挿入されており、前記長孔４に対
応する箇所にはめねじが形成されており、該めね
じには適当なボルト６が長孔４を通つて螺合して
いる。さらにガイド２中の取付けベース１と支柱
５の端部との間には圧縮コイルばね７が介装され
ており、支柱５を下方へ付勢している。支柱５に
は永久磁石８を備えたフロート９がゆるく嵌装さ
れており、燃料タンク内の液面変化に応じて上下
動する。支柱５は非磁性体材料でできており、複
数個の磁力感応式リードスイツチ１０が支柱の長
手方向に対して斜めに一定の間隔をもつて配列さ
れ、さらにリードスイツチ１０に対応して抵抗１
１が配列された基板１２が支柱５に装架されてい
る。本実施例では複数個のリードスイツチ１０は
その接点部が不活性ガスと共に密封された防爆型
のリードスイツチである。互いに隣接するリード
スイツチ１０の支柱の長手方向の間隔は、フロー
ト９の永久磁石８が必ず隣り合せの２つのリード
スイツチを同時に作動させるように設定されてい
る。但し、支柱５の最下端においては、リードス
イツチS_oのみを作動する。リードスイツチ１０は
第５図に示すように複数個の抵抗に接続されてお
り、最上端のリードスイツチS₁及びその下のリー
ドスイツチS₂が作動されると、回路全体の抵抗は
R₀となり、次にスイツチS₁及びその下のスイツ
チS₂が作動されると抵抗は R₀＋R₁となり、スイツチS₂及びその下のスイ
ツチS₃が作動されると、抵抗は R₀＋R₁＋R₂となる。このように作動されるス
イツチの位置が変動するのに伴ない回路全体の抵
抗が変動する回路となつている。

又、エンプテイ付近のリードスイツチS_o-2とア
ースとの間（第５図のAB間）には発光ダイオー
ド１３が接続されている。符号１４は燃料計であ
る。

次に作用を説明する。

本考案の燃料液面センサは第７図に示す如く支
柱５が燃料タンク１５の底面に当接するように垂
直に装架され、支柱５は取付けベース１との間に
装架された圧縮コイルばね７によつて燃料タンク
１５の底面に押圧されている。フロート９は液面
の変化に応じて支柱５に沿つて上下し、フロート
９の永久磁石８はフロート位置に対応している。
磁力感応式リードスイツチ１１を磁力で吸引する
ことによつて作動させる。今リードスイツチS₁と
S₂が作動されると回路の全抵抗はR₀となり、リ
ードスイツチS₂とS₃が作動されると回路の全抵抗
はR₀＋R₁となる。最下端のリードスイツチS_oが
作動された時、すなわちフロート９が支柱５の下
端のストツパに当接した時であつて燃料タンク内
の燃料の量がエンプテイの時には回路の全抵抗は
R₀＋R₁＋……＋R_o-2＋R_o-1となる。このように
作動されるリードスイツチの位置が液面変化に対
応して変化されると、回路全体の抵抗が増加し、
回路内を流れる電流が減少する。この電流を液面
計に導き燃料タンク内の燃料の量が測定される。

さらにエンプテイ付近のリードスイツチS_o-2と
アースとの間（第５図のAB間）には発光ダイオ
ード１３が接続されているから、リードスイツチ
S_o-1とS_oとが作動されると、抵抗R_o-2に相当する
電位差がAB間に生じ、発光ダイオードすなわち
警告灯が点灯する。次にタンク内の燃料がさらに
減少し、最下端のリードスイツチS_oが作動される
と、抵抗R_o-2＋R_o-1に相当する電位差がAB間に
生じ、発光ダイオードをさらに明るく点灯させ
る。これにより警告灯が点灯された以後のタンク
内の燃料の変化を知ることができる。

上述したように支柱５は常に燃料タンク１５の
底面に押圧されているから、発光ダイオードが接
続されているリードスイツチS_o-2とタンク底面と
の間隔が常に一定に保持されるので底面の変化が
あつても常に一定の残量時に警告灯を点灯でき
る。

本実施例においては、スイツチ接点部がガラス
管内に不活性ガスとともに封入された防爆型リー
ドスイツチと、これを磁力により吸引、作動させ
る永久磁石とを用いているので、環境の影響を受
けず、又従来技術に見られる摺動接点部を廃止す
ることができる。加えて、万が一過剰電流が流れ
た場合にも火災の危険がない。フロートアーム式
可変抵抗ユニツトは液面レベルセンサと残量警告
センサとが、夫々別のアームの二系列になつてい
るが、本実施例においては、一本の支柱の中に配
置され形状的にまとまりよく小型単純化されてい
るので組付工数も低減でき、フロートの運動も垂
直上下運動のみであるのでタンク内の占有空間も
小さく、燃料タンクの形状バツフルプレート、あ
るいは燃料ポンプの配置などの設計自由度を増す
ことができる。

（考案の効果） 本考案は以上説明した如く、一本の支柱にリー
ドスイツチからなる液面検知用スイツチと残量警
告用スイツチとを斜めに組込み、支柱に対して常
に円滑に動く磁石付フロートにより、スイツチを
作動させ、また圧縮コイルばねによつて残量警告
スイツチとタンク底面の間隔を一定に保ち、液面
センサの必要な機能を満足させ、さらに構造を単
純小型化したので、組立て及び取付け作業性、信
頼性及び経済性を向上させ、燃料タンク設計の自
由度を増すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の自動車用燃料タンク用燃料液
面センサの斜視図。第２図は取付け用ベースを省
略した本考案の液面センサの正面図。第３図は取
付け用ベースを省略した本考案の液面センサの側
面図。第４図は第２図の−線から見た断面
図。第５図は本考案の液面センサに用いられてい
る電気回路図。第６図は本考案の液面センサのガ
イドと支柱部を示す部分断面図。第７図は本考案
の液面センサを燃料タンク内に装架した状態を示
す断面図。第８図は従来技術のフロートアーム式
可変抵抗液面センサの斜視図。第９図は従来技術
のフロートアーム式可変抵抗液面センサの摺動接
点部を示す部分図。第１０図は従来技術のフロー
トアーム式可変抵抗液面センサを燃料タンク内に
装架した状態を示す断面図。 １……取付け用ベース、２……ガイド、３……
ストツパ、４……長孔、５……支柱、６……ボル
ト、７……圧縮コイルばね、８……永久磁石、９
……フロート、１０……リードスイツチ、１１…
…抵抗、１２……基板、１３……発光ダイオー
ド、１４……液面計、１５……燃料タンク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 燃料タンク内に垂直に配設された支柱と、 該支柱に摺動自在に嵌装され、永久磁石を備
   えたフロートと、 前記支柱に沿つて一定の間隔をおいて斜めに
   配置された複数個の磁力感応式リードスイツチ
   にして、該間隔は前記フロートの永久磁石が必
   ず隣り合せの２つのリードスイツチを同時に作
   動させるように設定された長さであるリードス
   イツチと、 動作したリードスイツチに応じて電流値を変
   化するべく前記複数個のリードスイツチに接続
   された複数個の抵抗と、 前記複数個のリードスイツチの内、所定リー
   ドスイツチとアースとの間に接続された発光体
   素子からなる残量警告手段と、 前記所定リードスイツチと燃料タンク底面と
   の間隔を一定に保持する機構にして、ベース部
   材に取付けられ前記支柱を垂直に案内するガイ
   ドと、前記ベース部材と前記支柱との間に装架
   され、該支柱を燃料タンク底面に向かつて押圧
   するばねとから成る間隔保持機構とを 有することを特徴とする自動車燃料タンク用
   燃料液面センサ。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の液面セ
   ンサにおいて、前記リードスイツチがその接点
   部を不活性ガスと共にガラス管内に封入された
   防爆用リードスイツチである液面センサ。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の液面セ
   ンサにおいて、前記発光体素子が、点灯された
   後の液面変化に応じて輝度変化される液面セン
   サ。