KR100665930B1 - 레벨 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 일측에 형성된 유입구와, 상기 유입구보다 낮게 형성된 배출구를 갖는 몸체와; 상기 몸체의 내에서 상기 유입구와 배출구를 연결하는 나선형의 유로와; 상기 유로 내에 이동 가능하게 구비되고 내부에 마그네트가 마련되며 상기 액체보다 비중이 작은 볼과; 한 쌍 중 적어도 하나는 소정의 탄성을 갖는 자성체로 이루어지고, 서로 일정구간 겹치도록 위치되어지되 소정 간격 이격되게 설치되는 한 쌍의 단자를 포함하며, 상기 유로의 하부에 위치되는 리드스위치를 포함하여 구성되어, 리저버 내에 저장된 와셔액에 출렁거림이 발생하여도 리드스위치 단자의 불필요하게 접촉 및 이격되지 아니하고 이에 따라 와셔액 경고등이 반복적으로 점등되거나 점멸되지 아니하므로 경고등에 의한 운전자를 혼란스러움을 해소할 수 있으며 리드스위치의 수명을 연장시킬 수 있는 레벨 센서를 제공한다.

레벨, 센서, 와셔액, 경고등, 점멸

Description

레벨 센서{Level sensor}

도 1은 종래의 레벨 센서가 구비된 와셔액 리저버를 도시하는 사시도.

도 2는 종래의 레벨 센서를 도시하는 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 레벨 센서가 구비된 와셔액 리저버를 도시하는 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 레벨 센서를 도시하는 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 레벨 센서를 도시하는 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

R : 리저버 S : 레벨 센서

110 : 몸체 112 : 유입구

114 : 유출구 120 : 유로

122 : 필터 130 : 볼

132 : 마그네트 140 : 리드스위치

142, 144 : 제 1 및 제 2 단자

본 발명은 레벨 센서에 관한 것으로, 구체적으로는 차량의 진동 등에 의해 액면이 출렁거리는 경우에도 접점 연결이 안정적으로 유지될 수 있는 레벨 센서에 관한 것이다.

일반적으로 와셔액 러저버에는 와셔액의 잔량을 감지하여 운전자에게 와셔액의 보충시점을 알려주기 위해 레벨 센서가 설치된다. 도 1 또는 도 2를 참조하면, 종래의 레벨 센서(S)는, 액면에 부유하여 수위변동에 따라 승강하고 내측면에 마그네트(12)가 부착되어 있는 플로트(10)와, 와셔액 리저버(R, 이하 리저버라 함)의 바닥 부분에 제공되어 상기 플로트(10) 승강을 안내하는 몸체(20)와, 몸체(20)에 내장되어 상기 플로트(10) 상의 마그네트(12)의 자력에 의해 작동하는 리드스위치(30)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 리드스위치(30)는 리저버(R) 내의 와셔액이 소정 레벨 이하임을 알리는 와셔액 경고 장치의 한 부분으로, 와셔액이 소모되어 플로트(10)가 소정 레벨 이하로 하강하면 그 내부에 단자가 플로트(10) 상의 마그네트(12)와의 자력에 의해 작동하여 접촉하게 되어 전기를 흐르게 한다. 이에 따라 운전석의 와셔액 경고등이 점등되고 운전자에게 와셔액의 보충시기를 알려주게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 레벨센서(S)는 차량의 진동에 의해 러저버(R) 내의 와셔액이 심하게 출렁거리는 경우, 플로트(10)는 액면의 출렁거림에 따라 불규칙적인 승강을 반복하게 되고, 이에 따라 플로트(10) 상의 마그네트(12)에 반응하는 리드 스위치(30)의 단자(32)도 접촉 및 이격을 반복하게 되어 운전석의 와셔액 경고등도 점등과 점멸을 반복하게 된다. 이러한 경고등의 반복적인 점등 및 점멸은 운전자를 혼란스럽게 할 뿐만 아니라, 리드스위치(30)의 단자(32)가 불필요한 접촉 및 이격을 반복함으로써 리드스위치(30)의 수명이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 리저버 내에 저장된 와셔액의 출렁거림에 의하여 와셔액 경고등이 반복적인 점등 및 점멸되는 것을 방지하며, 리드스위치 단자의 불필요한 접촉 및 이격을 감소시킴으로써 리드스위치의 수명을 연장시킬 수 있는 레벨 센서를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 레벨 센서는, 일측에 형성된 유입구와, 상기 유입구보다 낮게 형성된 배출구를 갖는 몸체와; 상기 몸체의 내에서 상기 유입구와 배출구를 연결하는 나선형의 유로와; 상기 유로 내에 이동 가능하게 구비되고 내부에 마그네트가 마련되며 상기 액체보다 비중이 작은 볼과; 한 쌍 중 적어도 하나는 소정의 탄성을 갖는 자성체로 이루어지고, 서로 일정구간 겹치도록 위치되어지되 소정 간격 이격되게 설치되는 한 쌍의 단자를 포함하며, 상기 유로의 하부에 위치되는 리드스위치를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 레벨 센서가 구비된 와셔액 리저버를 도시하는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 레벨 센서를 도시하는 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 레벨 센서를 도시하는 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명 레벨 센서(S)는 와셔액이 저장되는 리저 버(R) 내에 장착되는 것으로, 일측에 형성된 유입구(112)와, 상기 유입구(112)보다 낮게 형성된 배출구(114)를 갖는 몸체(110)와; 상기 몸체(110)의 내에서 상기 유입구(112)와 배출구(114)를 연결하는 나선형의 유로(120)와; 상기 유로(120) 내에 이동 가능하게 구비되고 내부에 마그네트(132)가 마련되며 상기 와셔액보다 비중이 작은 볼(130)과; 한 쌍 중 적어도 하나는 소정의 탄성을 갖는 자성체로 이루어지고, 서로 일정구간 겹치도록 위치되어지되 소정 간격 이격되게 설치되는 한 쌍의 단자(142, 144)를 포함하며, 상기 유로(120)의 하부에 위치되는 리드스위치(140)를 포함하여 구성된다.

상기 각 구성요소를 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 몸체(110)는 리저버(R)의 바닥면에 설치되고, 수직방향으로 소정의 길이를 갖는 원통형상을 형성되며, 그 하부는 리저버(R)의 바닥면과 탈착 가능한 구조로 형성된다. 상기 몸체(110)의 상면과 외주면 일측에는 각각 유입구(112)와 배출구(114)가 형성되는 바, 상기 유입구(112)와 배출구(114)는 소정의 높이 차를 갖도록 형성되어지되, 상기 유입구(112)는 상기 배출구(114)보다 높게 위치되도록 형성된다. 그리고 상기 몸체(110) 내부에는 유로(120)가 형성되고, 상기 유로(120)의 양단에는 상기 유입구(112)와 배출구(114)가 각각 위치되며, 상기 유입구(112)와 배출구(114)에는 상기 볼의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼가 구비된다.

상기와 같이 유로(120) 내에 구비된 볼(130)의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼에는 여러 가지 형태의 스토퍼가 사용될 수 있는 바, 그 일예로 유입구(112)와 배출구(114) 내측으로 하나 이상이 돌기가 돌출되게 형성되면, 볼(130)의 이탈을 방 지할 수 있다. 본 실시예의 경우 상기 유입구(112)와 배출구(114)에 망으로 형성되는 필터(122)를 장착하여 상기 볼(130)의 이탈을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 유로(120) 내부로 불순물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 상기 유로(120)를 나선형으로 형성하고, 상기 유입구(112)의 직경을 상기 배출구(114)보다 크게 형성하여 상기 유로(120) 내의 와셔액 이동속도를 경감시켰다. 이때, 상기 유로(120)의 하단부는 상기 볼(130)의 부력에 의해 상승할 수 있을 정도의 경사만을 갖고 상기 리드스위치(140)에 인접하도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 상기 유로(120)의 형상을 나선형으로 형성하고, 상기 유입구(112)와 배출구(114)의 직경을 달리한 이유는 와셔액의 출렁거림에 의해 상기 리드스위치(140)가 민감하게 반응하지 않도록 하기 위함으로 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 유로(120)의 내부에 구비되는 볼(130)은 상술한 바와 같이 내부에 마그네트(132)가 마련되어지되 와셔액보다 작은 비중으로 형성되어 항상 와셔액의 액면 상에 위치하게 된다.

상기 리드스위치(140)에는 외부전원과 연결되는 제 1 단자(142)와, 와셔액 경고등과 연결되는 제 2 단자(144)와, 상기 단자(142, 144)를 보호하기 위한 유리관(146)으로 구성된다. 상기 제 1 단자(142)는 수평방향으로 설치되고, 상기 제 2 단자(144)는 상기 제 1 단자(142)와 일정구간 겹치도록 위치되어지되 서로 소정간격 이격되게 설치된다. 이때, 상기 볼(130)이 하강하여 상기 리드스위치(140)에 근접할 경우 볼(130)에 마련된 마그네트(132) 의 자력에 의해 서로 접촉될 수 있도록 상기 제 2 단자(144)는 소정의 탄성을 갖는 자성체로 이루진다. 특히, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제 1 단자(142)의 길이를 짧게 하고 상기 제 2 단자(144)의 길이를 길게 하면, 상기 마그네트(132)가 제 2 단자(144)의 단부로 인접하게 될 때 마그네트(132)의 자력에 의해 제 2 단자(144)가 제 1 단자(142)와 더 쉽게 접촉할 수 있다.

도 5를 참조하여 상기와 같은 구성을 갖는 레벨 센서에 의한 와셔액 경고등의 점등 및 점멸과정을 살펴보면 다음과 같다.

리저버(도 3의 R) 내의 와셔액이 충분하면 도 5의 실선으로 도시된 바와 같이 볼(130)은 몸체(110)의 유입구(112) 측으로 상승되며, 리드스위치(140)의 양단자(142, 144)는 서로 이격된 상태를 유지한다. 따라서, 외부전원과 와셔액 경고등은 전기적으로 단락된 상태이므로 와셔액 경고등은 점멸된 상태이다.

반면, 리저버(R) 내의 와셔액이 부족하면 도 5의 가상선으로 도시된 바와 같이 상기 볼(130)은 유로(120)를 따라 배출구(114) 측으로 하강하게 되고, 상기 리드스위치(140)의 양단자(142, 144)는 상기 볼(130)이 근접함에 따라 서로 접촉하게 된다. 따라서, 외부전원과 와셔액 경고등은 전기적으로 접속되어 와셔액 경고등은 점등된다.

상기와 같이 와셔액 경고등이 점등된 상태에서 와셔액에 출렁거림이 발생되면 상기 볼(130)은 와셔액 액면을 따라 승강하게 되는데, 본 실시예의 경우 상술한 바와 같이 나선형 유로(120)를 가지며, 유입구(112)의 직경을 상기 배출구(114)보다 크게 형성되어 상기 유로(120) 내의 와셔액 이동속도가 경감되므로 상기 유로 (120)를 따라 이동하는 볼(130)의 흔들림은 거의 없다. 즉, 상기 볼(130) 내부의 마그네트(132)가 리드스위치(140)의 양단자(142, 144)에 자력을 행사할 수 있는 범위 내에서 승강하게 된다. 따라서 와셔액에 출렁거림이 발생하더라도 양단자(142, 144)가 서로 이격되지 않아 점등된 와셔액 경고등이 점멸되거나 반복적으로 깜빡이는 것을 방지할 수 있다.

한편, 종래의 리저버(R)는 와셔액의 출렁거림을 방지하기 위하여 그 내부에 격벽(도 1의 40)이 구비되는 바, 본 실시예의 경우 상기와 같은 구조의 레벨 센서(S)를 사용하여 와셔액의 출렁거림에 의한 문제점을 해소하였으므로 리저버의 격벽(40)을 제거할 수 있다. 따라서, 리저버(R)의 금형구조가 간단하며, 그 제작이 용이한 장점이 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레벨 센서의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명 레벨 센서는, 레벨 센서 내에 나선형 유로가 형성되고 그 유로를 따라 이동하는 볼에 의해 리드스위치가 작동하도록 구성되는 바, 리저버 내에 저장된 와셔액에 출렁거림이 발생하여도 리드스위치 단자의 불필요하게 접촉 및 이격되지 아니하고, 이에 따라 와셔액 경고등이 반복적으로 점등되거나 점멸되지 않는다. 따라서, 종래의 경고등에 의한 운전자를 혼란스러움을 해소할 수 있으 며, 리드스위치의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 액체가 저장되는 리저버 내에 장착되는 레벨 센서에 있어서,

   일측에 형성된 유입구와, 상기 유입구보다 낮게 형성된 배출구를 갖는 몸체와;

   상기 몸체의 내에서 상기 유입구와 배출구를 연결하는 나선형의 유로와;

   상기 유로 내에 이동 가능하게 구비되고 내부에 마그네트가 마련되며 상기 액체보다 비중이 작은 볼과;

   적어도 하나는 소정의 탄성을 갖는 자성체로 이루어지고, 서로 일정구간 겹치도록 위치되어지되 소정 간격 이격되게 설치되는 한 쌍의 단자를 포함하며, 상기 유로의 하부에 위치되는 리드스위치;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레벨 센서.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유입구의 직경은 상기 배출구의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 레벨 센서.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 유입구와 배출구에는 상기 볼의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 레벨 센서.

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