KR100513880B1 - 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 연료량 측정장치에 관한 것으로, 연료탱크에 유도관을 매개로 연결 설치된 연료포집통(30)과, 상기 연료포집통(30)의 내부에 설치되어 부력에 의해 상하 이동되는 부유체(40)와, 상기 연료포집통(30)의 내측 하부에 고정되도록 밀폐체(70)에 의해 밀폐되도록 설치되고 전원(74)에서 공급되는 전기를 받아 자장을 형성시키는 1차 코일(72)과, 상기 부유체(40)의 내부에 밀폐되게 장착되고 상기 1차 코일(72)의 자장에 의해 유도전기를 발생시키는 2차 코일(42)과, 상기 2차 코일(42)의 전류를 측정하여 연료량 표시장치(62)에 전류값을 제공하도록 연결 설치된 전류측정기(60)를 포함하는 구성을 가지며, 이에 의하면 연료탱크의 연료량을 비접촉식으로 정확하고 안정적으로 측정 가능한 효과를 갖는다.

Description

자동차의 비접촉식 연료량 측정장치{Non-contact type fuel amount measuring device in an automobile}

본 발명은 자동차의 연료량 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료탱크의 연료량을 비접촉식으로 정확하고 안정적으로 측정 가능하도록 된 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 연료량 측정장치는 연료탱크에 저장된 연료의 양을 측정하여 계기판에 표시하도록 구성되며, 운전자 등은 계기판에 표시된 연료의 양에 의해 연료의 충전 여부를 판단하게 된다.

도1은 종래의 연료량 측정장치를 나타내며, 연료탱크(1)에 남아있는 연료(2)의 양에 따라 플로터(3)가 부력에 의해 상, 하로 이동되며, 상기 플로터(3)는 연료탱크(1)에 힌지(4)를 매개로 회동 가능하도록 장착된 아암(5)에 고정 설치된다.

그리고, 상기 아암(5)에는 저항기판(6)에 접지되는 접지로드(7)가 연결 설치되어 아암(5)의 회전에 연동되는바, 플로터(3)의 상, 하 이동에 따라 아암(5)이 힌지(4)를 중심으로 회전되고, 이러한 아암(5)의 회전에 의해 접지로드(7)가 저항기판(6)에 접촉되는 위치가 변화됨으로써, 저항 감지부(8)에 입력되는 저항값이 변화되어 계기판(8)의 연료 잔량 위치가 변화되며, 운전자 등은 계기판(9)을 관찰하여 연료의 잔량을 확인할 수 있는 것이다.

또한, 도2에 도시된 것처럼 연료탱크(1)가 서로 연결된 복수개의 연료저장통(1A)(1B)으로 이루어지고 자동차의 구조에 의해 좌, 우 대칭이 아닌 형상을 갖는 경우, 보다 정확한 연료량 측정을 위하여 각각의 연료저장통(1A)(1B)에 연료량 측정장치를 설치하고, 이들 연료량 측정장치를 병렬 또는 직렬로 연결하여 연료량을 측정하는 구성을 갖는다.

그러나, 상기한 종래의 연료량 측정장치는 플로터(3)의 상, 하 이동에 연동되는 접지로드(7)가 저항기판(6)에 접촉되어 이동되는 기구적 구조에 의해 연료량을 측정하는 것이기 때문에, 자동차의 주행에 의해 연료가 유동되면 플로터(3)도 상하로 요동되는바, 이는 접지로드(7)의 위치가 수시로 변화되게 하여 연료량의 정확한 측정을 방해함은 물론, 접지로드(7)와 저항기판(6)의 접촉부위에 이물질이 부착되는 경우 연료량의 측정이 불가능한 문제점을 발생시킨다.

또한, 좌, 우 대칭이 아니면서 서로 연결된 복수개의 연료저장통(1A)(1B)에 각각 연료량 측정장치를 구비시킴으로써 자동차의 제작 단가를 상승시키며 공간 활용도 측면에서도 바람직하지 않은 것이었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연료탱크가 유로관을 통해 별도의 연료포집통으로 연결되고 이 연료포집통에서 연료량이 비접촉식으로 측정되어 보다 정확한 연료량이 안정적으로 측정될 수 있도록 된 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 연료탱크가 비대칭 구조로 된 복수개의 연료저장통으로 이루어진 경우에도, 각각의 연료탱크에서 연료가 유로관을 통해 연료포집통에 모여져 비접촉식으로 연료량이 정확하게 측정될 수 있도록 된 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 연료탱크의 연료량을 측정하여 계기판 등의 연료량 표시장치에 표시하도록 된 자동차의 연료량 측정장치에 있어서, 상기 연료탱크에 유도관을 매개로 연결 설치된 연료포집통과, 상기 연료포집통의 내부에 설치되어 부력에 의해 상하 이동되는 부유체와, 상기 연료포집통의 내측 하부에 고정되도록 밀폐체에 의해 밀폐되도록 설치되고 전원에서 공급되는 전기를 받아 자장을 형성시키는 1차 코일과, 상기 부유체의 내부에 밀폐되게 장착되고 상기 1차 코일의 자장에 의해 유도전기를 발생시키는 2차 코일과, 상기 2차 코일의 전류를 측정하여 연료량 표시장치에 전류값을 제공하도록 연결 설치된 전류측정기를 포함함을 특징으로 하는 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치를 마련함에 의한다.

또한, 본 발명의 부유체는 연료포집통의 내부에 상하로 길게 형성된 미끄럼 지지대를 따라 미끄럼 이동되도록 장착됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 연료탱크가 비대칭 구조로 된 복수개의 연료저장통으로 이루어질 때, 상기 연료저장통의 연료가 각각 유도관을 매개로 통합유도관에 합쳐지도록 연결되고, 상기 통합유도관이 연료포집통에 연결 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 연료포집통은 자동차가 경사로에 있는 경우 연료저장통의 연료레벨에 대한 평균값으로 측정될 수 있도록 연료저장통의 사이에 배치됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도3은 본 발명에 따른 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치를 나타낸 개략 구성도로서, 연료탱크(1)가 좌, 우 비대칭인 복수개의 연료저장통(1A)(1B)으로 이루어진다.

상기 연료저장통(1A)(1B)의 각각에서 유로관(20A)(20B)이 인출되고, 상기 유로관(20A)(20B)은 통합 유로관(22)으로 합쳐진다. 이때, 상기 유로관(20A)(20B)은 각각 연료저장통(1A)(1B)의 하단에서 인출된다.

그리고, 상기 통합 유로관(22)은 연료포집통(30)에 연결되어 연료저장통(1A)(1B)의 연료가 연료포집통(30)에 모여지도록 구성된다.

도4는 본 발명의 요부인 연료포집통(30)을 나타낸 상세 단면도로서, 상기 연료포집통(30)의 내부에는 부력에 의해 연료(2)의 상부에 부유함으로써 연료포집통(30)에 존재하는 연료(2)의 양에 따라 상, 하로 이동되는 부유체(40)가 구비된다.

상기 부유체(40)는 상하로 길게 형성된 미끄럼 지지대(50)에 길이방향을 따라 미끄럼 이동 가능하도록 지지되고, 상기 미끄럼 지지대(50)는 연료포집통(30)에 고정 설치된다. 이때, 상기 미끄럼 지지대(50)에는 부유체(40)가 미리 설정된 높이보다 더 하부로 하강되는 것을 방지하기 위한 스토퍼(52)가 설치될 수 있으며, 필요한 경우 부유체(40)가 미리 설정된 높이보다 더 상부로 상승되는 것을 방지하기 위한 다른 스토퍼(미도시됨)가 미끄럼 지지대(50)에 설치되어도 좋으며, 본 발명에서는 상기 미끄럼 지지대(50)의 상단이 연료포집통(30)의 내측 상단에 고정됨으로써 상기 부유체(40)의 상승 한도를 제한하도록 구성된다.

그리고, 상기 부유체(40)의 내부에는 후술하는 1차 코일에 의해 유도전기가 발생되는 2차 코일(42)이 설치되며, 상기 2차 코일(42)은 연료포집통(30)의 연료(2)와 접촉하지 않도록 부유체(40)에 의해 감싸 밀폐된다. 또한, 상기 2차 코일(42)은 전선(44a)(44b)을 매개로 상기 연료포집통(30)의 외부에 위치된 전류측정기(60)에 연결 설치되어 2차 코일(42)에서 발생된 전류가 전류측정기(60)에서 측정되며, 상기 전류측정기(60)는 전류값을 연료량으로 변환하여 운전자 등이 인식하도록 표시하는 계기판 등의 연료량 표시장치(62)에 연결된다. 이때, 상기 2차 코일(42)은 연료포집통(30)의 내부에 위치된 부분이 부유체(40)의 상하 이동을 방해하지 않도록 충분한 길이와 굽힘성을 갖는다.

상기 2차 코일(42)에 유도전기를 발생시키는 1차 코일(72)은 상기 연료포집통(30)의 내측 하단에 설치되며, 상기 1차 코일(72)은 연료포집통(30)에 장착된 밀폐체(70)에 의해 감싸 밀폐되어 연료포집통(30)의 연료(2)와 접촉되지 않도록 구성된다. 물론, 상기 1차 코일(72)은 2차 코일(42)에 유도전기를 발생시킬 수 있도록 그 위치가 적정하게 설정된다. 물론, 상기 1차 코일(72)은 전원(74)에 연결되어 전기를 공급받는다.

상기에서 연료포집통(30)은 연료포집통(30)에 모여진 연료의 레벨이 상기 연료저장통(1A)(1B)의 연료량과 비례하도록 설치 위치 및 부유체(40)의 상하 이동 거리가 적절하게 설정되어야 하는바, 연료저장통(1A)(1B)에 연료가 가득 채워진 상태에서 연료가 완전히 고갈된 상태로 연료저장통(1A)(1B)의 연료레벨이 변화될 때 그에 대응하여 상기 연료포집통(30)의 연료레벨로 함께 변화될 수 있도록 한다.

또한, 자동차가 경사로에 있는 경우, 보다 정확한 연료량을 측정 가능하도록 하기 위하여는, 상기 연료포집통(30)이 상기 연료저장통(1A)(1B)의 사이에 위치되어 연료포집통(30)에서 측정되는 연료량이 연료저장통(1A)(1B)의 연료레벨에 대한 평균값으로 측정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

비대칭 구조를 갖는 연료저장통(1A)(1B)의 연료가 유도관(20A)(20B)을 통해 연료포집통(30)으로 유입되고, 이렇게 연료포집통(30)에 유입된 연료의 레벨은 연료저장통(1A)(1B)의 연료 레벨과 대응된다.

그리고, 상기 연료포집통(30)의 연료 레벨은 1차 코일(72)과 2차 코일(42)에 의해 측정되는바, 상기 1차 코일(72)에 전원이 공급되어 자기장이 형성되면, 1차 코일(72)의 자기장에 의해 2차 코일(42)에 유도전기가 발생되며, 이러한 2차 코일(42)의 유도전기에 의해 형성된 전류의 값은 전류측정기(60)에 의해 측정된다.

즉, 상기 1차 코일(72)과 2차 코일(42)의 거리에 의해 2차 코일(42)에서 형성된 전류의 값이 반비례되는바, 상기 연료량 표시장치(62)는 이렇게 변화되는 2차 코일(42)의 전류값에 의해 연료량을 표시하게 된다.

이때, 상기 1차 코일(72)과 2차 코일(42)의 거리는 2차 코일(42)의 상하 이동에 의해 변화되며, 이는 상기 2차 코일(42)이 내장된 부유체(40)가 연료(2)의 레벨에 대응하여 미끄럼 지지대(30)를 따라 상하 이동되기 때문이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치에 의하면, 자동차의 연료가 소모되는 상태를 1차 코일과 2차 코일에 의한 유도전기작용을 이용하여 비접촉으로 측정하여 표시하므로 내구성 및 연료량 측정의 정확성을 기할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

또한, 비대칭 구조로 된 복수개의 연료저장통이 연료포집통에 각각 연결되어 연료포집통으로 유입된 연료의 레벨에 의해 연료량이 선형적으로 측정되기 때문에 연료 소모에 따른 연료량 측정이 선형적으로 정확하게 측정될 수 있을 뿐만 아니라, 복수개의 연료저장통으로 이루어진 연료탱크에 저장된 연료가 1개의 연료포집통에 모여져 연료량이 측정되므로 구조의 단순화 및 재료비 절감의 효과를 갖는다.

특히, 연료량 측정을 위한 1차 코일과 2차 코일이 연료에 노출되지 않도록 밀폐된 상태를 유지하면서 1차 코일과 2차 코일의 거리에 의해 연료량이 측정되기 때문에 종래와 같이 구성요소의 부식에 의한 장치의 수명저하를 예방할 수 있는 효가를 갖는다.

도1은 종래 기술에 따른 자동차의 연료량 측정장치를 나타낸 구성도;

도2는 좌, 우 비대칭 구조로 이루어진 복수개의 연료저장통을 갖는 연료탱크를 나타낸 외관도;

도3은 본 발명에 따른 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치를 나타낸 개략 구성도;

도4는 본 발명의 요부인 연료포집통(30)을 나타낸 상세 단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 연료탱크 1A, 1B : 연료저장통

2 : 연료 20A, 20B : 유도관

22 : 통합유도관 30 : 연료포집통

40 : 부유체 42 : 2차 코일

50 : 미끄럼 지지대 60 : 전류측정기

62 : 연료량 표시장치 70 : 밀폐체

72 : 1차 코일 74 : 전원

Claims (4)

1. 연료탱크의 연료량을 측정하여 계기판 등의 연료량 표시장치에 표시하도록 된 자동차의 연료량 측정장치에 있어서,

   상기 연료탱크에 유도관을 매개로 연결 설치된 연료포집통(30)과,

   상기 연료포집통(30)의 내부에 설치되어 부력에 의해 상하 이동되는 부유체(40)와,

   상기 연료포집통(30)의 내측 하부에 고정되도록 밀폐체(70)에 의해 밀폐되도록 설치되고 전원(74)에서 공급되는 전기를 받아 자장을 형성시키는 1차 코일(72)과,

   상기 부유체(40)의 내부에 밀폐되게 장착되고 상기 1차 코일(72)의 자장에 의해 유도전기를 발생시키는 2차 코일(42)과,

   상기 2차 코일(42)의 전류를 측정하여 연료량 표시장치(62)에 전류값을 제공하도록 연결 설치된 전류측정기(60)를 포함함을 특징으로 하는 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 부유체(40)는 연료포집통(30)의 내부에 상하로 길게 형성된 미끄럼 지지대(50)를 따라 미끄럼 이동되도록 장착됨을 특징으로 하는 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료탱크가 비대칭 구조로 된 복수개의 연료저장통(1A)(1B)으로 이루어질 때, 상기 연료저장통(1A)(1B)의 연료가 각각 유도관(20A)(20B)을 매개로 통합유도관(22)에 합쳐지도록 연결되고, 상기 통합유도관(22)이 연료포집통(30)에 연결 설치됨을 특징으로 하는 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 연료포집통(30)은 자동차가 경사로에 있는 경우 연료저장통(1A)(1B)의 연료레벨에 대한 평균값으로 측정될 수 있도록 연료저장통(1A)(1B)의 사이에 배치됨을 특징으로 하는 자동차의 비접촉식 연료량 측정장치.