JPH0328345Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば自動車の燃料タンク内の油量
を検出するのに用いられるフロート式液量検出装
置に関する。

〔従来技術〕

従来、自動車の燃料タンク内の油量を検出する
ために、フロートの上、下動変位をポテンシヨメ
ータによつて検出するフロート式油量検出装置が
用いられている。

即ち、従来技術による油量検出装置は、タンク
内に位置して基端側が上、下方向に回動自在に支
持されたアームと、該アームの先端に設けられ、
タンク内の油面に応動して上、下方向に変位する
フロートと、前記アームの基端側に位置して上、
下方向に印刷面を有するセラミツク板等からなる
絶縁基板と、該絶縁基板の印刷面に厚膜抵抗素子
材料を印刷、焼成することにより形成された焼成
抵抗と、該焼成抵抗と摺接するように前記アーム
に設けられた接触子とから構成されている。

そして、燃料タンク内の油面の変化に追従して
フロートがアームと一体的に上、下動し、該アー
ムの基端側に設けられた接触子が焼成抵抗と接触
しつつ変位することにより、抵抗変化を電圧の変
化として検出し、この検出信号によつて油量計で
燃料の残量表示を行うようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

然るに、上記従来技術による油量検出装置はセ
ラミツク板等からなる絶縁基板の印刷面に焼成抵
抗を設け、フロートと一体的に変位するアームに
は該焼成抵抗と摺接する接触子を設けてなるポテ
ンシヨメータを用いているため、長期間にわたつ
て接触子が上、下方向に摺動変位することによ
り、焼成抵抗の摺接面が摩耗し、導通不良を生じ
てしまう。特に、燃料タンクは自動車に搭載され
るものであるから、当該自動車が悪路を走行する
ような場合、接触子が焼成抵抗に衝突し、摩耗を
早めてしまうという問題点がある。

一方、焼成抵抗はセラミツク板に例えばAg−
Pd系ペースト、RuO₂系ペースト等からなる抵抗
素子材料を印刷し、これを焼成炉で焼成するもの
であるが、この焼成抵抗は抵抗素子材料に含有す
るペースト分が耐アルコール性に劣るものであ
る。この結果、北アメリカ地域等で自動車用燃料
として用いられているアルコール入りガソリンに
適用する場合、焼成抵抗がセラミツク板から剥離
し、油量検出装置としての寿命を著しく縮めてし
まうという問題点がある。

本考案はこのような従来技術の問題点を鑑みな
されたもので、タンク内の液面高さまたは油量を
非接触状態を検出可能とすると共に、益々ふえつ
つあるアルコール入りガソリンに対しても十分対
応可能となし、もつて長期間にわたつて使用しう
るようにしたフロート式液量検出装置を提供する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本考案は、タンク
内に位置して基端側が上、下方向に回動自在に支
持されたアームと、該アームの先端に設けられ、
タンク内の液面に応動して上、下方向に変位する
フロートと、前記アームの基端側に位置して上、
下方向に取付面を有するように配設された絶縁基
板と、該絶縁基板の取付面に設けられ、前記タン
ク内の液面高さまたは液量に対応して該取付面と
の間の高さ寸法が変化するカム面を有する金属材
からなるカム板と、該カム板と非接触状態で対向
するように前記アームに設けられ、前記フロート
の上、下方向の変位によつて該カム板のカム面と
の間の離間距離が前記高さ寸法と逆の関係で変化
するとき、当該離間距離を検知するヘツドとから
構成し、該ヘツドを含む検出回路からの検出信号
で液量を表示するようにしたことにある。

〔作用〕

液面の変化に追従してアームと一体的にフロー
トが上、下動変位するとき、該アームの基端側に
設けられたヘツドは絶縁基板の取付面に設けられ
たカム板のカム面と非接触状態で対向しつつ該カ
ム板と相対変位し、前記ヘツドとカム面との間の
離間距離に対応した電気信号量を得る。この際、
前記カム面はタンク内の液面高さまたは残量に対
応した形状に構成されているから、前記ヘツドを
含む検出回路によつてタンク内の液量、残量を表
示させることができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を自動車用燃料タンクに
適用した場合を例に挙げ、図面に基づき詳述す
る。

まず、第１図において、１は給油口１Ａを有す
る自動車の燃料タンクを示し、該燃料タンク１内
には燃料２が所定量給油されている。３は前記燃
料タンク１内にその高さ方向に設けられた取付け
用支柱を示し、該支柱３には本実施例を構成する
フロート式の油量検出装置４が設けられている。

ここで、前記油量検出装置４は第２図に示す如
く、一側面が開口した平箱状のケーシング５を有
し、該ケーシング５は底面５Ａと、該底面５Ａの
前側に位置し、該ケーシング５を支柱３に取付け
るための取付部５Ｂ，５Ｂと、前記底面５Ａの後
側に位置し、後述のアーム６を回動自在に支持す
る軸受部５Ｃとから形成されている。

６は矢示Ａに示すようにケーシング５の開口側
に位置して回動自在に設けられたアームを示し、
該アーム６の基端側は回動軸７を介してケーシン
グ５の軸受部５Ｃに上、下方向に回動自在に軸支
されている。そして、前記アーム６の先端には燃
料２の油面に浮遊するフロート８が設けられ、該
フロート８が油面に追従して変位することによ
り、アーム６が回動するようになつている。な
お、前記アーム６は例えばポリアセタールからな
る絶縁性樹脂材が用いられる。

９はケーシング５の底面５Ａに取付面９Ａが開
口側に面するようにして取付けられた絶縁基板と
してのセラミツク板、１０は該セラミツク板９の
取付面９Ａに固着され、回動軸７を中心とする湾
曲状に形成されたカム板を示し、該カム板１０は
金属材であつて、かつ耐アルコール性を有する材
料、例えばステンレス材が用いられる。ここで、
前記カム板１０の表面側はカム面１０Ａとなり、
該カム面１０Ａは第３図に具体的に示すような曲
面ないし傾斜面をもつて形成され、該カム板１０
の高さ寸法ｈと、燃料タンク１内の油面高さＨ
（第１図参照）または油量Ｑとは所定の相関関係
をもつて設定されている。なお、カム板１０と後
述の検出ヘツド１１との離間距離ｔは前記高さ寸
法ｈと逆の関係にある。

１１は前記カム板１０と非接触状態で対向する
ようにアーム６に設けられた検出ヘツドとしての
検出コイルを示し、該検出コイル１１は後述する
発振回路１２の発振コイルの一部を構成し、カム
板１０のカム面１０Ａとの間の離間距離ｔに対応
してインダクタンスが変化するようになつてい
る。

さらに、第４図は検出コイル１１を含む検出回
路を示し、該検出回路は高周波を発振し、検出コ
イル１１とカム面１０Ａとの間の離間距離ｔに対
応して発振振幅または周波数が変化する発振回路
１２と、該発振回路１２の発振周波数を検波し、
周波数−電圧変換する検波回路１３と、該検波回
路１３の次段に設けられた前置増幅用の増幅回路
１４と、該増幅回路１４からの高周波電圧をその
振幅に応じた直流電圧に信号変換するＤ／Ａ変換
回路１５と、該Ｄ／Ａ変換回路１５の次段に設け
られた出力用の増幅回路１６と、これらに電源を
供給する電源回路１７とからなり、前記増幅回路
１６の出力端子１６Ａは油量表示計（図示せず）
と接続される。ここで、前記発振回路１２は、カ
ム板１０のカム面１０Ａと検出コイル１１との離
間距離ｔが大となつたとき、即ち燃料タンク１内
の残量が零のとき、発振振幅または周波数が大と
なり、逆に前記離間距離ｔが小のとき、即ち燃料
タンク１内が満タンのとき、発振振幅または周波
数が小となるように設定されている。この結果、
増幅回路１６の出力端子１６Ａからは第６図に示
す如く燃料タンク１内残量が零のとき高い電圧を
出力し、満タンのときには低い電圧を出力するよ
うになつている。

本実施例はこのように構成されるが、燃料タン
ク１内の液面高さＨが変動すると、これに追従し
てフロート８が上、下方向に変位し、アーム６は
回動軸７を支点として回動する。この結果、アー
ム６に設けられた検出コイル１１もカム板１０の
カム面１０Ａに対して非接触状態で対向しつつ回
動変位する。

ここで、カム板１０は第３図、第５図に示すよ
うな関係に設定され、検出コイル１１は発振回路
１２の発振コイルの一部を構成し、該発振回路１
２は検出コイル１１とカム板１０の離間距離ｔが
大となると発振振幅または周波数が大となり、逆
に離間距離ｔが小となると発振振幅または周波数
が小となるように構成されている。

このため、燃料タンク１内の燃料２が零に近づ
くとフロート８が下降して検出コイル１１とカム
板１０との離間距離ｔが大となると、検出回路の
最終段をなす増幅回路１６からの出力電圧は大と
なり、また燃料タンク１内の燃料２が満タンとな
ると、該増幅回路１６からの出力電圧は小とな
り、油量Ｑに応じて第６図に示す特性の検出信号
を得ることができ、油量表示計を表示駆動しう
る。

而して、センサのヘツドを構成する検出コイル
１１とカム板１０とは非接触状態で対向するもの
であるから、自動車が悪路を走行するような場合
にも、従来技術によるポテンシヨメータの如く衝
突による摩耗の慮れがなく、油量検出装置の寿命
を著しく延ばすことができる。

一方、カム板１０は耐アルコール性に優れたス
テンレス材が使用されているから、アルコール入
りガソリンに適用した場合においても、発錆、化
学反応等の恐れがない。しかも、錆の有無は検出
コイル１１によるインダクタンスの変化に大きな
影響を与えるが、本実施例のカム板１０は錆びる
ことはないから、常に高精度な油量検出を行うこ
とができる。

なお、実施例では、カム板１０のカム面１０Ａ
の形状を、高さ寸法ｈと油量Ｑまたは油面高さＨ
と比例させるように形成したが、題５図中の二点
鎖線で示すように両者の対応関係を逆にし、高さ
寸法ｈと油量Ｑまたは油面高さＨとを反比例の関
係とさせてもよい。この場合には、検出回路から
は第６図中の二点鎖線に示すような出力電圧を得
ることができる。

また、検出ヘツドとしては検出コイル１１を用
い、インダクタンスの変化から検出信号を導出す
るものとして述べたが、カム板１０として磁性金
属材または永久マグネツトを用いることにより、
磁気抵抗素子、ホール素子等からなる検出ヘツド
を用いることができる。

さらに、カム板１０のカム面１０Ａは燃料タン
ク１の形状に応じて、油量または油面高さに対応
した形状に適宜設定しうるものであり、かつ該カ
ム板１０は耐アルコール性に優れたものであれ
ば、ステンレス材に限らず、種々の金属材が適用
しうる。

〔考案の効果〕

本考案に係るフロート式液量検出装置は以上詳
細に述べた如く、カム板と検出ヘツドとを非接触
状態で対向させ、しかもカム板と検出ヘツドとの
間の離間距離がタンク内の液面高さまたは液量に
よつて変化するようにに構成としたから、油量セ
ンサとして自動車の燃料タンクに用いられる場合
にもこれらが外部振動によつて摩耗し、導通不良
を起すような事態を防止し、しかもカム板として
耐アルコール性を有する金属板とすることによ
り、アルコール入りガソリンに対しても発錆、化
学反応等の恐れがなく、検出装置の寿命を延ばす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例によるフロート式液量検出装
置をタンク内に配設した状態を示す全体構成図、
第２図はフロート式液量検出装置の外観斜視図、
第３図はカム板の断面形状を示す第２図中の−
矢示方向断面図、第４図は検出ヘツドを含む検
出回路を示す回路構成図、第５図はカム板の高さ
とタンク内の油面高さまたは油量との関係を示す
特性線図、第６図はタンク内油量と出力電圧との
関係を示す特性線図である。 １……燃料タンク、２……燃料、４……油量検
出装置、５……ケーシング、６……アーム、８…
…フロート、９……セラミツク板、９Ａ……取付
面、１０……カム板、１０Ａ……カム面、１１…
…検出コイル、１２……発振回路、１３……検波
回路、１５……Ｄ／Ａ変換回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. タンク内に位置して基端側が上、下方向に回動
   自在に支持されたアームと、該アームの先端に設
   けられ、タンク内の液面に応動して上、下方向に
   変位するフロートと、前記アームの基端側に位置
   して上、下方向に取付面を有するように配設され
   た絶縁基板と、該絶縁基板の取付面に設けられ、
   前記タンク内の液面高さまたは液量に対応して該
   取付面との間の高さ寸法が変化するカム面を有す
   る金属材からなるカム板と、該カム板と非接触状
   態で対向するように前記アームに設けられ、前記
   フロートの上、下方向の変位によつて該カム板の
   カム面との間の離間距離が前記高さ寸法と逆の関
   係で変化するとき、当該離間距離を検知するヘツ
   ドとから構成されるフロート式液量検出装置。