JPS6038189Y2 - 液面検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車におけるブレーキ液等の容器内の液体の
液面を検出する液面検出装置に関するものである。

従来周知のブレーキ液の液面検出装置には、液面の変化
に応じて移動するフロートと、該フロートを移動可能に
支えるハウジング、前記フロートが液面検出すべき所定
位置にきた時に、前記ハウジングに内蔵されたマグネッ
トとリードスイッチの組合せにより作動するスイッチン
グ回路を備えたものがある。

ところがフロートを用いた構造では、フロート及びフロ
ートを支えるハウジングにより占める容積でもってリザ
ーバタンクが大きくなってしまうという欠点があり、ま
た磁気的にフロートの位置を検出するため、その吸引力
との関係により検出装置を余り小型にできないという欠
点がある。

本考案は上記欠点を解消するものであり、高入力インピ
ーダンスの能動素子と１次コイル及び２次コイルを有す
る発振回路と、前記１次及び２次コイルと磁気結合関係
にある３次コイルとを液体収納器のキャップ内に配置し
、さらに前記３次コイルの一端に接続された探索電極を
前記キャップに取付けて、この電極と液体との接触状態
に応じて前記発振回路の発振状態を制御することにより
、従来のフロート式センサに比べて一層小型にでき、と
りわけ前記探索電極の状態に関連作動する発振回路中の
能動素子を高入力インピーダンス素子にすることにより
、高インピーダンスの導電性液体に対しても確実に検出
できる液面検出装置を提供することを目的とするもので
ある。

以下本考案を図に示す実施例について説明する。

第１図は本考案を自動車におけるブレーキ液の液面検出
装置に適用した時の全体の構成を示すもので、１０１は
ブレーキ・マスクシリンダ装置のシリンダ部分で、１０
２はリザーバタンク、２００は本考案装置であるブレー
キ液の液面検出装置である。

３００は表示部で、ブレーキ液の液面が一定レベル以下
に減少したことを警告するもので、自動車の計器盤等に
配置される。

４００は自動車のバッテリーである。

第２図は本考案による液面検出装置の内部構造図であり
、２０１はブレーキキャップで、電子部品２５０を組み
込んだプリント板２１０及びハウジング２０２を図中Ａ
部に示すごとく取付可能にしている。

２１１は１次コイル、２次コイル、３次コイルを巻いて
いるコイル部、２１２はフェライト磁石である。

２０１ａはリザーバタンク１０２内部の蒸気を外へ逃が
すための通気口である。

２０３は銅線よりなる電極で、ブレーキ液が不足状態と
なった時、その先端部が空気中に露出するものである。

電極２０３はプリント板２１０及びパイプ２０５で固定
される。

パイプ２０５の上端のカシメによって固定されたゴムリ
ング２０４及びパイプ２０５とワッシャ２０７により押
えつけられたゴムリング２０６でもって、リザーバタン
ク１０２内の蒸気がハウジング２０２内へ侵入するのを
防いでいる。

２０９はリード線で、表示部３００に接続される。

第３図は本考案装置の電気結線図を示すものである。

２５０Ａは第２図中電子部品２５０に係る液面検出回路
で、プリント板２１０に取付けられる。

ブレーキ液は導電性を有するがそのインピーダンスは数
１ＯＫΩ〜撰にΩと高インピーダンスであるため、本考
案装置においてはこのブレーキ液を検出するため入力イ
ンピーダンスの高い電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴ
と称す）２５４を用い、１次コイル２５２．２次コイル
２５３．抵抗２５５とてブロッキング発振回路２５１を
構成している。

２５６は３次コイルで、１次コイル２５２及び２次コイ
ル２５３と磁気的結合関係にある。

この３次コイル２５６の一端２５６ｂは接地を介して一
方の電極となる金属性のブレーキ・マスクシリンダ１０
１（第１図図示）に接続され、他端２５６ａは銅線から
なる電極２０３に接続される。

これらシリンダ１０１と電極２０３との間が遮断状態に
ある時、３次コイルはその両端がブレーキ液を介して導
電状態となり、前記発振回路２５１は発振を行なうよう
になっている。

この発振回路２５１部分の作動について前もって説明し
ておくと、いま液面検出回路２５０Ａに電源が印加され
たとするとＮチャンネル接合形ＦＥＴ （以後ＦＥＴと
呼ぶ）２５４のゲートは２次コイル２５３を介してＯ電
位になるためＦＥＴ２５４にはドレイン電流が流れ１次
コイル２５２に電流が流れ始める。

この１次コイル２５に電流が流れることにより２次コイ
ル２５３にはＦＥＴのゲートに接続される側が高い電位
となる起電力が生じる。

よってＦＥＴ２５４はよりドレイン電流が流れるという
正帰還作用によりＦＥＴ２５４は完全な導通状態になる
。

一方、一次コイル２５２に流れる電流は一次コイル２５
２の自己インダクタンスＬに制限されて時間と共に増大
し、飽和域に達すると、２次コイル２５３には起電力が
発生しなくなるため、ゲート電位は低下するようになる
。

よってドレイン電流が減少し、正帰還作用により２次コ
イルにはゲート電位をより低下させる方向に起電力が発
生してますますドレイン電流を減少させゲート電位を負
の電位追いやりＦＥＴ２５４は遮断される。

そして１次コイル２５３に電流が流れなくなるとゲート
電位は２次コイル２５４を介して０電位となりＦＥＴ２
５４のドレイン電流が流れ始めるという動作を繰り返し
発振する。

この発振周期はコイルのインピーダンスとＦＥＴの順伝
達アドミッタンス及び入力容量等で定まる。

上記の発振回路２５１の出力信号は結合コンデンサ２５
８を介してダイオード２５９，２６０及びコンデンサ２
６１からなる整流回路部２５７でもって直流信号に波形
整形され、さらにこの信号は抵抗２６２を介してスイッ
チングトランジスタ２６３のベースに加えられるように
なっている。

２６４はコレクタ抵抗、２６５はブレーキ液の液面状態
に応じた信号を出力する出力端子、４００はバッテリで
ある。

次に上記構成においてその作動を説明する。

まず第２図に示すブレーキキャップのの構造によるその
作用を述べると、ブレーキ液の液温上昇により、ブレー
キ液中に混入した水分は蒸発し水蒸気がリザーバタンク
１０２内に発生する。

その際、この水蒸気は第２図に示す通気口２０１ａより
リザーバタンク１０２の外へ逃げる。

また電極２０３をつたわりハウジング２０２内へ侵入す
る蒸気及びブレーキ液に対してはゴムリング２０４でも
って防ぎ、他方へハウジング２０２をつたわり侵入する
水蒸気に対してはゴムリング２０６及びブレーキキャッ
プ２０１のＡ部で防いでいる。

次に第３図に示す電気回路についてその作動を述べる。

まずブレーキ液が充分にある状態においては、電極２０
３はブレーキ液中に浸っている。

ブレーキ液は通常数１ＯＫΩ〜数１００にΩのインピー
ダンスを有し多少導電性があるので、３次コイル２５６
の両端２５６ ａ、 ２５６ ｂはブレーキ液のインピ
ーダンスを負荷として接続された状態となる。

この状態の時、発振回路２５１の１次コイル２５２．２
次コイル２５３の相互誘導係数Ｍは３次コイル２５６に
よるインピーダンス変換作用により変化し、回路の定数
設定により発振回路２５１は所定の発振条件を満足しな
くなり発振動作しない。

従って発振出力が表われないので、次段の整流回路２５
７出力は０ （Ｖ）でトランジスタ２６３は遮断腰出力
端子２６５は゛Ｈ゛レベルを出力する。

次にブレーキ液が不足した状態になると、電極２０３は
ブレーキ液中から露出するため３次コイル２５６の両端
２５６ ａ、 ２５６ ｂは開放状態になり、発振回
路２５１の１次コイル２５２．２次コイル２５３への影
響はなくなり、発振回路２５１は所定の発振条件を満足
して発振する。

この発振信号は次段の整流回路２５７で整流されトラン
ジスタ２６３を導通させ、出力端子２６５はｉｌＬ“レ
ベルを出力する。

ここで本実施例においては、電極２０３ともう一方の電
極であるシリンダ１０１間には交流信号が印加されるの
みであるから、電極２０３がイオンの溶出により消耗す
ることはない。

なお、上述の実施例はブレーキ液の液面を検出するもの
であるが、被測定液体が導電性のものであれば何でもよ
い。

以上述べたように本考案においては、高入力インピーダ
ンスの能動素子の出力端子に１次コイルを接続し、制御
端子に２次コイルを接続した発振回路と、前記１次及び
２次コイルと磁気結合関係にある３次コイルとを液体収
納容器のキャップ内に配置し、さらに前記３次コイルの
一端に接続された液面探索電極を前記キャップに取付け
て、この電極と液体との接触状態に応じて前記発振回路
の発振状態を制御しているから、従来のフロート式セン
サに比べてより一層小型にして既存のキャップ内に取付
けることができるため、配設場所の選択や設置の手数を
大巾に省略できるという優れた効果があり、とりわけ前
記探索電極の状態に関連作動する発振回路中の前記能動
素子を高入力インピーダンス素子にしているから、高イ
ンピーダンスの導電性液体に対しても確実に液面検出で
きるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案になる液面検出装置の一実施例を示す
ものであり、第１図は本考案装置を実車装着した時の概
要を示す構成図、第２図は本考案装置の内部構造を示す
断面図、第３図は本考案装置の電気結線図である。 １０２・・・・・・リザーバタンク、２０１・・・・・
・ブレーキキャップ、２０２・・・・・・ハウジング、
２０３・・・・・・電極、２５１・・・・・・発振回路
、２５４・・・・・・高入力インピーダンスの能動素子
をなすＦＥＴ、 ２５２゜２５３．２５６・・・・・・
１次コイル、２次コイル、３次コイル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 導電性の液体を収納する液体収納容器、 高入力インピーダンスの能動素子と、こお能動素子の負
   荷側と制御入力側とを正帰還結合するように磁気結合関
   係にある１次コイルおよび２次コイルと、を含む発振回
   路、 前記１次コイルおよび２次コイルと磁気結合関係にあっ
   て両端が導電状態にあるか開放されたかにより前記１次
   コイルおよび２次コイルの相互誘導係数を変化させる３
   次コイルであって、一端が前記液体収納容器と電気的に
   接続されている３次コイル、 前記発振回路および前記３次コイルを収納配置した前記
   液体収納容器のキャップ、および前記キャップに支持さ
   れ、その先端が液体収納容器内の所定液面検出位置に伸
   長された探索電極であって、前記３次コイルの他端と電
   気的に接続された探索電極、 を備えてなる液面検出装置。