KR102480336B1 - 레벨 센더 - Google Patents

Abstract

탱크용 레벨 센더는 센서 장치를 포함한다. 피동부재가 부유 조립체에 연결된다. 센서장치는 피동부재의 각위치에 기반하여 탱크 내의 액체의 수위를 확인하도록 구성된다. 플로트 암의 제1단은 부유체와 결합되고 제2단은 피동부재와 결합된다.

Description

레벨 센더

본 출원은 2015년 2월 18일 출원된 미국 가출원 제62/117,830호, 발명의 명칭 " Level Sender”및 2015년 7월 1일 출원된 미국 가출원 제62/187,354호, 발명의 명칭 " Level Sender”를 우선권으로 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 전체 참조로 통합된다.

본 발명은 탱크 내의 액체의 수위를 모니터링하는 장치에 관한 것이다.

연료 시스템 내의 액체 연료의 공급을 유지하기 위해서 연료 탱크가 사용될 수 있다. 이러한 연료 시스템은 예를 들어, 자동차에 적용되어 엔진 내의 연소를 위해 연료를 공급할 수 있다. 또한, 레벨 센더가 사용되어 연료 탱크 내의 연료의 수위를 모니터하고 연료의 수위를 나타내는 신호를 제공할 수 있다. 탱크 및 레벨 센더는 연료가 아닌 액체에도 사용될 수 있으며, 자동차 연료 시스템이 아닌 다른 부품 내에서도 사용될 수 있다. 탱크 내의 액체의 수위를 확인하는 방법 및 레벨 센더에 대한 추가적인 개선이 요구되는 실정이다.

일 실시예에서는, 탱크용의 레벨 센더는 센서 장치를 포함한다. 피동 부재가 부유 조립체에 연결된다. 센서 장치는 피동 부재의 각위치에 기반하여 탱크 내의 액체의 수위를 판정하도록 구성된다. 플로트 암의 제1단은 부유체와 연결되고 제2단은 상기 피동 부재와 연결된다.

다른 실시예에서는, 탱크용의 레벨 센더는 센서 장치를 포함한다. 피동 부재는 축 방향으로 회전하도록 구성된다. 센서 장치는 피동 부재의 축 방향으로 회전된 위치에 기반하여 탱크 내의 액체의 수위를 판정하도록 구성된다. 플로트 암의 제1단은 부유체와 연결되고 제2단은 상기 피동 부재와 연결된다. 부유 조립체는 피동 부재를 축 방향으로 회전시키도록 구성되고, 피동 부재와 직접 결합된 플로트 암을 포함한다.

또 다른 실시예에서는, 탱크 내의 액체의 수위를 판정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 탱크 내의 액체와 교통하는 부유 조립체를 통해서 피동 부재를 축 방향으로 회전시키는 단계를 포함한다. 부유 조립체는 피동부재와 직접 결합된 플로트 암을 포함한다. 센서 장치를 사용하여, 피동 부재의 축 방향으로 회전된 위치가 탱크 내의 액체의 수위와 관련하여 확인된다.

본 발명의 실시예는 다음과 같은 첨부 도면을 참고하여 상세하게 설명된다.
도 1은 연료 탱크 및 연료 펌프 저장조와 결합된 레벨 센더를 도시한 부분 단면도이다.
도 2는 도 1의 레벨 센더의 사시도이다.
도 3은 도2의 3-3선을 따라 절단한 레벨 센더의 일 부분의 단면도이다.
도4는 도2에 도시된 레벨 센더의 일 부분의 정면도이다.
도5는 피동 부재의 일 실시예 및 그에 해당하는 피동부재의 자속 밀도의 3차원 묘사를 도시한다.
도 6은 도5의 피동 부재를 지향하는 비접촉식 센서의 일 실시예를 도시한다.
도7 내지 도11은 레벨 센더의 다른 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도12는 연료 탱크 및 비접촉식 레벨 센더의 일 부분을 도시한 사시 단면도이다.
도13은 도12에 도시된 레벨 센더의 부분 단면도이다.
도14는 도13의 14-14선을 따라 절단한 레벨 센더의 부유체의 단면도이다.
도15는 도13에 도시된 레벨 센더 및 탱크의 일 부분의 확대도이다.
도16은 플랜지에 의해 탱크 내에 수용된 레벨 센더의 부분 사시도이다.
도17은 탱크의 벽에 부착된 레벨 센더의 사시도로서, 벽의 일 부분만이 도시되었다.

도면을 보다 상세하게 참조하면, 도1은 연료 시스템 내의 액체 연료의 공급을 유지하기 위해서 사용되는 연료 탱크 등의 탱크(10) 및 탱크(10)와 연결된 레벨 센더(12)를 도시하고 있다. 이러한 연료 시스템은 예를 들어, 엔진 내의 연소를 위해 연료를 공급하는 자동차 부품 내에서 사용될 수 있다. 레벨 센더(12)는 탱크(10) 내의 연료의 수위를 모니터하고 연료의 수위를 나타내는 신호를 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 탱크(10) 및 레벨 센더(12)는 연료가 아닌 액체에도 사용될 수 있으며, 자동차 연료 시스템이 아닌 다른 부품 내에서도 사용될 수 있음은 물론이다.

연료 탱크(10)는 연료가 수용되는 내부 용적(16)을 한정하는 하나 이상의 벽(14)을 포함 할 수 있다. 연료 탱크 벽(14)은 임의의 적합한 금속 또는 비금속 재료로 형성 될 수 있다. 일 형태에서, 연료 탱크(10)는 소위 "다층(multi-layer)"연료 탱크(예를 들어, 내측 및 외측 층, 하나 이상의 접착층 및 하나 이상의 장벽 층) 내에서 중합체 물질의 수 개의 층으로부터 형성될 수 있다. 대안적으로는, 탱크 (10)는 단일 물질로 형성 될 수 있거나, 본원에서 특별히 언급 된 것 이외의 층을 가질 수 있다.

연료 탱크(10)는 저장조(20) 내에 연료 펌프(18)를 수용하는 것으로 도시되어 있고, 레벨 센더(12)는 저장조(20) 내에 수용되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 단지 일 예일 뿐이다. 레벨 센더(12)는 또한 연료 펌프(18), 탱크 벽(14) 등에 의해 수용될 수 있다.

레벨 센더(12)는 레벨 센더(12)를 지지하고 내부 전자 장치를 보호하는 마운트(30) 및 마운트(30)에 결합된 부유 조립체(32)를 포함한다. 도2에 도시된 바와 같이, 마운트(30)는 수위 검출 전자 장치를 포함할 수 있는 센서 장치(36)를 운반하기위한 캐리어(34) 및 부유 조립체 (32)를 결합하기 위한 커플러(38)를 포함한다.

캐리어(34)는 캐리어의 형상을 한정하는 다수의 벽(40)을 포함한다. 여기서는 사각형 모양이 표시되지만 이는 단지 일 예시일 뿐인 것으로, 캐리어(34)는 다른 형상을 가질 수 있다. 벽(40)의 내부 표면(42)은 캐리어(34)의 외부로부터 밀봉될 수 있는 중공 영역(44)을 한정하나, 밀봉이 필요하지는 않다. 캐리어(34)는 탱크(10) 내의 유체와 접촉하여 사용하기에 적합한 임의의 재료(예를 들어, 폴리 옥시 메틸렌 또는 POM)로 제조 될 수 있다. 벽(40)의 일 외부면(46)은 (도 1에 도시된)저장조(20) 또는 이와 유사한 구조물에 마운트(30)를 고정하기 위한 하나 이상의 체결 요소(미도시)를 가질 수 있으며, 임의의 적절한 체결 요소가 사용될 수 있다. 그와 대향하는 외부면(48)은 커플러(38)를 운반할 수 있다(도2 내지 도3). 예를 들어, 외부면(48)은 커플러(38)를 유지하기 위한 하나 이상의 클립(49)을 가질 수 있다. 이는 단지 하나의 예시일 뿐이며, 다른 구현예들 또한 존재한다. 예를 들어, 캐리어는 저장조(20) 등의 다른 연료 탱크 부품 또는 연료 탱크 벽(14) 내에 내장될 수 있다. 예를 들어, 저장조는 커버 또는 커버 플레이트를 부착 할 수 있는 중공 영역(44)을 한정하는 리세스를 가질 수 있다.

커플러(38)는 부유 조립체(32)를 결합하고 운반하는데 적합한 임의의 구조물일 수 있다. 도 2 내지 도3에 도시된 커플러(38)는 원통형이다. 예를 들어, 원형 벽(60)이 캐리어 (34)의 대향 외부면(48)과 접하고 커플러(38)의 축 방향 단부 벽(62)은 외부면(48)으로부터 이격될 수 있다. 대안적으로는, 커플러(38)는 외부면(48)(또는 적용 가능한 실시 예에서의 커버 플레이트)와 일체로 형성되거나 이와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 커플러(38)는 외부면(48) 상의 클립(49)에 대응하는 하나 이상의 유지요소(63)를 가질 수 있다. 이들은 원형 벽(60)의 지지대 근처에 위치될 수 있다. 단 부벽(62)은 중심에 개구(64)가 있는 환형 형상을 가질 수 있다. 이는 물론 커플러(38)의 일 예일 뿐이며, 다른 형상 또한 가능하다. 개구(64)는 커플러(38)(도 3) 내의 원통형 챔버(66)와 연통한다. 챔버(66)의 형상은 캐리어(34)의 대향 외부면(48)뿐만 아니라 원형 벽(60) 및 축 방향 단부 벽(62)의 내부면에 의해 형성될 수 있다. 커플러(38)는 캐리어(34)와 동일한 재료로 제조 될 수 있다.

센서 장치(36)는 캐리어(34) 내에서 운반 될 수 있다. 센서 장치(36)는 회로 카드 어셈블리(CCA: circuit card assembly) (70), 프로세서 (72), 메모리 (74) 및 CCA에 장착된 비접촉식 센서 (76)를 포함할 수 있다. 상기 CCA(70)는 회로 구성 요소들을 운반하기 위한 임의의 적합한 전자 카드일 수 있으며, 와이어(들) 또는 트레이스(들)을 포함 할 수 있다. 일 실시 예에서, CCA(70)는 인쇄 회로 기판(PCB: printed circuit board)이다. CCA (70)는 다운스트림 전자 제어 유닛 (ECU: electronic control unit) (도시 생략) 또는 연료 게이지 전자 장치(도시되지 않음)과 통신하기 위한 와이어링 하니스 또는 버스(78)를 구비할 수 있다.

프로세서(72)는 전자 명령을 처리 할 수 있는 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 차량 통신 프로세서 및 주문형 집적 회로(ASICs: application specific integrated circuits)를 포함하는 임의의 장치를 포함하도록 광범위하게 해석되어야 한다. 일 실시 예에서, 프로세서(72)는 마이크로 프로세서이다. 따라서, 프로세서 (72)는 메모리 (74)에 저장된 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램과 같은 다양한 유형의 디지털화 되어 저장된 명령을 실행할 수 있다. 그리고 적어도 하나의 구현 예에서는, 프로세서(72)는 프로그램을 실행하고 데이터를 처리하여 본 명세서에서 논의된 방법의 적어도 일부를 수행하도록 구성된다.

메모리(74)는 또한 임의의 적절한 비 일시성(non-transitory)의 컴퓨터에서 사용 가능하거나 판독 가능한 매체를 포함하도록 광범위하게 해석되어야 한다. 몇 가지 예로서, 예시적인 컴퓨터 사용 가능한 저장 매체는 RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable, Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable, Programmable ROM) 등을 포함한다.

일부 실시예는, 센서 장치(36)는 프로세서(72) 및 메모리(74) 중 하나 또는 둘 모두를 포함하지만, 다른 실시예에서는 그렇지 않을 수 있다. 예를 들어, 비접촉식 센서(76) 내에 또는 그 위에 충분한 메모리(74)가 위치할 수 있다. 또는 일부 애플리케이션에서는 메모리(74)가 필요하지 않을 수도 있다. 이와 마찬가지로, 프로세서(72)는 CCA (70) 상에 위치하지 않고 그 대신 다른 곳에 위치할 수 있다. 단지 몇 가지 비 제한적인 예를 든다면, 프로세서(72)는 연료 펌프 (18) (도 1) 상에 위치 될 수 있고(예컨대, 연료 펌프(18) 용 모터 제어 유닛(미도시)와 같을 수도 있고 아닐 수도 있다), 연료 펌프(18)(도 1)와 연결된 탱크 플랜지(19) 상에 위치되거나 탱크 (10) 외부의 연료 시스템 전자 제어 유닛(도시되지 않음) 내부에 위치할 수도 있다.

비접촉식 센서(76)는 감지된 요소의 각 위치의 변화를 결정하기에 적합한 임의의 전자 장치일 수 있다(도 6 참조). 적어도 하나의 실시예에 따르면, 비접촉식 센서(76)는 비접촉식 전위차계이다. 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 센서(76)는 CCA (70) 에 납땜하기 위한 복수의 접촉부(82)를 갖는 몸체(80)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 접촉부(82)는 몸체(80)의 측면(84)을 따라 연장될 수 있다. 몸체(80)는 (예를 들어, 몸체(80)의 상측(88) 상에) 적어도 하나의 감지면(86)을 포함한다. 일부 구현 예에서, 몸체(80)는 (몸체(80)의 하측(92) 상에) 제 2 감지면(90)을 더 포함한다. 비접촉식 센서(76)의 상업적으로 이용 가능한 일례는 AMS사의 비접촉식 전위차계인 AS5600이다.

자기적으로 민감한 회로(미도시)가 비접촉식 센서(76)의 몸체(80) 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 홀 센서의 배치가 그 안에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 홀 센서는 중심 축(C)을 한정하는 원형 배열을 갖는다.

도2 내지 도3으로 돌아가서, CCA (70)상의 비접촉식 센서(76)의 위치는 원통형 챔버 (66)의 종축과 대략 일치하도록 중심 축(C)을 위치시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 중공 영역 (44) 내의 CCA (70)의 위치 및 CCA (70) 상의 비접촉식 센서(76) 모두 전반적으로 그 중심 축(C)을 챔버(66)의 종축에 맞출 수 있다. 또한, CCA (70)는 중공영역(44) 내에 위치할 수 있어서 센서(76)의 몸체(80) 상의 감지면(86)은 챔버(66)의 기 설정된 축 방향의 근접 영역 내에 있게 된다. 적어도 하나의 실시예에서, 감지면(86)은 캐리어(34)의 내부 표면(42)에 인접하거나 거의 인접한다.

도2 내지 도3에 도시된 부유 조립체(32)를 참조하면, 부유 조립체(32)는 제1단 (104)에서 부유체(102)를 운반하는 플로트 암(100) 및 제2 단(108)에서 피동부재 (106)를 포함한다. 플로트 암(100)은 임의의 강성 종 방향 부재일 수 있고, 부유체(102)는 탱크(10) 내의 액체 표면에서 부유할 수 있는 임의의 적절한 부력 장치일 수 있다. 일부의 실시예에서, 부유체(102)는 플로트 암(100)의 제 1 단(104)에서 선회 가능할 수 있다. 플로트 암(100) 및 부유체(102)는 모두 탱크(10) 내의 액체와 접촉하여 사용할 수 있는 임의의 적절한 재질로 제조될 수 있다.

제2단(108)의 피동부재(106)는 비접촉식 센서(76)와 상호 작용할 수 있는 임의의 장 발생 소자(field producing element)일 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 피동부재 (106)는 직경형 마그넷 등의 마그넷일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 직경형 마그넷은 도5에 가장 잘 도시 된 바와 같은 축 방향으로 연장하는 직경(110)을 따라 분극된 북극(N) 및 남극(S)을 갖는 자화된 장치이다(이는 예를 들어, 양 북쪽 절반부(112) 및 편광 된 남쪽 절반부(114)를 야기한다). 도5는 또한 직경형 마그넷의 양 절반부(112,114)의 자속의 3 차원적인 묘사를 도시한다.

일부 실시예에서, 직경형 마그넷은 원통형 또는 환형의 몸체를 갖는다. 적어도 하나의 구현예에서, 피동부재(106)는 대향하는 축단(116, 118)을 갖는 원통형이다. 또한, 도2 내지 도3에 도시된 바와 같이, 피동부재(106)는 커플러(38)의 챔버(66)에 내에 들어가는 크기이므로, 피동부재(106)는 축단(118)이 비접촉식 센서(76)를 대향하면서(도 3에 도시됨) 자유롭게 축 방향으로 회전할 수 있다(도4에 도시됨). 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 조립되었을 때에는, 피동부재(106)의 종축은 대체로 비접촉식 센서 (76)의 중심 축(C) 및 챔버 (66)의 종축에 맞추어 정렬될 수 있다.

도3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 홀(130)이 피동부재(106)를 플로트 암(100)의 제2단(108)에 고정적으로 결합하기 위해 피동부재(106)의 종축을 따라 위치할 수 있다.

이러한 홀(130)은 홈(blind hole)이거나, 또는 통공(through hole)일 수 있다(피동부재(106)가 환형일 경우). 홀(130)은 프레스 끼움(press-fit), 접착제 또는 다른 적절한 맞물림을 위해 크기가 정해질 수 있다. 물론 이것은 단지 일 예일 뿐이며, 다른 구현예 역시 존재한다. 예를 들어, 플로트 암(100)의 제2단부(108)는 피동부재(106)의 축단 (116)의 전부 또는 일부를 가로질러서 체결될 수 있다.

도5에 도시 된 바와 같이, 피동부재(106)는 보호재층(132)에 의해 코팅되거나 덮일 수 있다. 보호재층(132)은 탱크(10) 내의 액체와의 접촉으로 인한 부식 효과로부터 피동부재(106)를 보호하기 위한 임의의 적절한 재료일 수 있다.

도 1은 연료를 운반하는 탱크(10)를 도시한다. 레벨 센더(12)의 부유체(102)는 연료의 레벨이 변함에 따라 탱크(10) 내에서 상향 및 하향으로 자유롭게 움직인다. 따라서, 탱크(10)가 연료로 가득차면, 부유체(102)는 그의 가장 높은 위치에 있게 된다. 탱크 (10)에 연료가 없을 때에는, 부유체(102)는 가장 낮은 위치에 있게 된다. 따라서, 부유체(102)는 운동 범위(139) 상에서 이동할 수 있고, 그의 운동 범위(139)는 플로트 암(100)의 길이 및 탱크(10)의 형상 및 크기에 의해 적어도 부분적으로 한정된다. 부유체(102)가 운동 범위(139)를 횡단함에 따라, 피동부재(106)는 그의 종축 상에서 축 방향으로 회전한다(즉, 종축에 대한 각위치 또는 방향이 변한다). 피동부재(106)의 각회전은 고정된 비접촉식 센서(76)에 대한 자속의 방향(예를 들어, 다중 벡터 변화)을 변경시킨다. 비접촉식 센서(76)는, 예를 들어, 내부 집적 회로 (I²C: Inter-Integrated Circuit) 또는 임의의 다른 적절한 통신 프로토콜을 사용하여, 감지된 자속에 대응하는 전기적 출력을 프로세서(72)에 제공한다. 따라서, 비접촉식 센서(76)는 정지된 피동부재(106)의 각위치 또는 피동부재(106)가 축 방향으로 회전함에 따라 변화하는 각위치를 판정할 수 있다. 비접촉식 센서(76)의 일부 실시예는 고해상도(예를 들어, 12 비트 해상도)를 가질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 45 °의 동작 범위(139)를 갖는 일 실시 예에 따르면, 비접촉식 센서는 탱크(10) 내의 상이한 연료 레벨을 나타내는 4096증분 또는 피동부재(106)의 0.01 ° 각회전당 연료 레벨을 나타내는 전기 신호를 가질 수 있다.

프로세서(72)는 비접촉식 센서(76)의 전기 출력을 연료 레벨과 상관시킬 수 있다. 이를 달성하기 위해, 예를 들어, 프로세서(72)는 이러한 전기 출력을 메모리 (74)에 저장된 룩업 테이블에 저장된 데이터와 비교할 수 있다. 프로세서(72)는 다른 기능도 수행할 수 있다. 일부 구현 예에서, 프로세서(72)는 탱크 슬러시(즉, 환경적으로 유도된 파도 또는 육지의 지형으로 인한 탱크(10)의 경사)를 처리하기 위해서 평활화 알고리즘을 적용한다. 일단 프로세서(72)가 연료 레벨을 판정하면, 프로세서(72)는 제어기 영역 네트워크(CAN: Controller Area Network) 등의 하네스(78) 또는 임의의 다른 적절한 통신 프로토콜을 통해서 다운스트림 신호를 ECU (도시되지 않음) 및 연료 게이지 전자 장치(도시되지 않음) 등에 제공한다. 또한, 이 신호는 차량의 사용자에게 표시된다.

이와 함께, 종래의 저항식 와이퍼 시스템과는 달리, 비접촉식 센서(76) 및 피동부재(106)의 사용은 바람직하지 않은 히스테리시스(hysteresis)를 최소화 할 수 있다. 또한, 센서(76)와 부재(106)의 페어링은 2 개의 장치가 서로 접촉하지 않기 때문에 종래의 저항식 와이퍼 시스템과 같은 마모 및 피로를 겪지 않는다.

다른 실시 예들도 존재한다. 예를 들어, 전술한 실시예에서, 피동부재(106)의 종축은 비접촉식 센서(76)의 중심 축 (C)과 일치하는 것으로 설명되었으나, 이는 필수적인 것은 아니다. 다른 구현예에서, 피동부재(106)의 종축은 의도적으로 오프셋(offset) 되거나 변위될 수 있다. 예를 들어, 비접촉식 센서(76)는 전술된 AMS사의 AS5600과 같이 상대적으로 작은 오프셋에 대한 정렬 공차로 구성될 수 있다. 대안적으로는, 센서 (76)는 Allegro MicroSystems가 상업적으로 판매하는 A1332와 같이 피동부재의 종축이 보다 큰 정도로 의도적으로 오프셋 되었을 경우의 각위치를 판정하도록 구성될 수 있다.

도7 내지 도11은 탱크(10) 내의 액체 수위를 모니터링하고 수위를 나타내는 신호를 제공하는 레벨 센더의 다른 실시예를 도시한다. 아래에서, 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 특징 및/또는 기능을 나타낸다. 도 7은 레벨 센더(12')의 일부를 도시한다. 여기서, 마운트(30')의 캐리어 (34')는 부유 조립체(32')의 일부에 결합되어 있는 것으로 도시되었다. 도8 및 도10 내지 도11에 도시된 바와 같이, 캐리어(34')의 챔버(66')는 센서 장치(36')를 고정시키도록 배열될 수 있다(여기에서는 CCA (70) 및 비접촉식 센서(76)만을 도시한다). 이 구현 예에서, 캐리어(34')의 챔버 (66')는 밀봉되지 않는다(물론, 다른 실시 예에서는 밀봉될 수도 있다). 따라서, 적어도 하나의 실시예에서, 센서 장치(36')는 상기한 코팅(132)과 유사한 회로보호 코팅층을 가질 수 있다. 마운트(30')는 또한 마운트를 도 1에 도시된 저장조(20)와 같은 연료 탱크 부품에 결합하기 위해서 후방 외측면(46') 상에 구성요소(45)를 포함할 수 있다. 도8 내지 도10에 도시된 바와 같이, 마운트(30')는 플로트 암(100)의 제2단(108')을 수용할 수 있는 크기의 개구(64')(도 9 참조)를 갖는 커플러 (38')(여기에서는 플랜지로서 도시됨)를 가질 수 있다.

도8 내지 도10에 도시 된 바와 같이, 부유 조립체(32')의 제 2 단(108')은 플로트 암 (100)에 결합되어 피동부재(106)를 지지하는 지지부(47)를 포함할 수 있다. 지지부 (47)는 일측(51)에서 플로트 암(100)을 통과하여 대향측(53)에서 피동부재(106)를 운반하는 요크(49)를 포함할 수 있다.

조립시, 요크(49)는 커플러(38')에 걸칠 수 있으므로, 도7 및 도11에 도시 된 바와 같이, 플로트 암(100)은 요크 및 개구(64')를 통과한다. 이렇게 조립된 위치에서, 피동부재(106)는 비접촉식 센서(76)에 대한 기 설정된 근접 위치에 위치할 수 있으며, 예를 들어, 자기 결합을 가능하게 하는 위치에 위치할 수 있다. 또한, 부유체(102)(도7 내지 도11에는 도시되지 않음)가 탱크(10) 내의 연료 레벨의 변화로 인해 상향 또는 하향으로 이동함에 따라, 부유 조립체(32')는 개구(64')를 통해 자유롭게 회동하여 피동부재(106)를 회전시킨다. 레벨 센더(12')는 레벨 센더(12)와 유사하게 기능한다. 예를 들어, 비접촉식 센서(76)는 자속 및/또는 자속 내부의 변화에 기초하여 피동 부재의 축 방향 위치 또는 각위치를 검출할 수 있다.

도12 내지 도15는 센서 장치(36)를 포함하는 레벨 센더의 적어도 일부가 탱크(10)의 외부에 위치하고, 피동부재(106)를 포함하는 레벨 센더의 다른 부분은 탱크 내에 위치하는, 레벨 센더의 다른 실시예를 도시한다. 여기서, 격벽 또는 벽이 레벨 센더의 상기 두 부분을 분리시키며, 상기 격벽 또는 벽은, 예를 들어, 탱크 개구를 밀봉하기위한 탱크 플랜지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 탱크(10) 외부에 위치한 부분은 대체로 축(C')을 따라 탱크(10) 내부에 위치한 부분에 맞추어 정렬될 수 있다. 다시 한번, 이하의 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 특징 및/또는 기능을 나타낸다는 것을 이해할 것이다.

도12 내지 도13에 도시된 바와 같이, 캐리어(34")는 상부 탱크 벽(14a)의 외부 표면(120) 상에 센서 장치(36)를 운반할 수 있으며, 캐리어(34")는 완전히 밀폐되거나 밀봉되지 않을 수 있다. 또한, 캐리어(34")가 필요하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 다른 구현 예에서는, 센서 장치(36)는 이하에 설명된 바와 같은 탱크 형성 공정에서 재료에 의해 적어도 부분적으로 오버몰딩 되거나, 또는 탱크 벽(14) 등의 다른 구조물에 내장될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 도시된 실시예에서는, 와이어링 하니스(122)가 센서 장치(36)에 연결되고, 그로부터 연료 레벨 게이지 또는 도시되지 않은 다른 제어기 전자 장치 등으로 연장되는 것으로 도시되어 있다.

센서 장치(36)는, 예를 들어, AMS사의 AS5600 또는 Allegro사의 A1332 등의, 전술된 장치와 동일할 수 있거나, 임의의 다른 유사한 비접촉식 센서일 수 있다. 센서 장치(36)는 축(C')을 따라 위치 될 수 있고, 예를 들어, 도시된 구현예에서, 센서 표면(86)이 외부 표면(120)에 인접하는 것과 같이, 탱크(10) 내에 위치한 레벨 센더의 일부를 향하는 감지면(86)과 함께 배치될 수 있으나, 이것이 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 다른 구현예에서는, 장치(36)와 탱크 벽(14) 사이에 간격이 있을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 적어도 하나의 실시 예에서는, 탱크 벽(14)의 적어도 일부는 센서 장치(36)와 탱크(10)의 내부 사이에 있다.

적어도 일부의 구현예에서는, 부유 조립체(32")는 상부 탱크 벽(14a)과 하부 탱크 벽(14b) 사이의 탱크(10) 내에 위치되고, 부유체(102"), 축(C')과 평행하게 배치될 수 있는 하나 이상의 가이드 또는 가이드 로드(124), 축(C')을 따라 배치된 구동 부재(126) 및 스위블(128), 그리고 축(C') 상에 또는 그에 평행하게 배치되고 센서 장치(36)에 맞추어 정렬되는 피동부재(106)를 포함한다. 도15에는 피동부재(106)가 센서 장치(36)와 대향하는 축단(118)을 구비한 것으로 도시되어 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 부유체(102")는 축 방향으로 연장하는 구동 통로(132) 및 적어도 하나 이상의 축 방향으로 연장되는 가이드 통로(134)를 구비한 몸체(130)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 통로(132)는 대체로 축선(C')과 일치할 수 있으며, 가이드 통로(134)는 그에 평행할 수 있다. 도시된 부유체(102")는 2개의 안내 통로(134)를 가지지만, 이는 필수적인 것은 아니다. 통로(132, 134)는 임의의 적합한 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 실시예에서, 구동 통로(132)는 일반적으로 직사각형 단면을 가질 수 있다. 또한, 도시된 몸체(130)는 원통형이지만, 이것은 단지 예시일 뿐이고, 다른 형태도 가능하다.

도12 내지 도13에 도시 된 바와 같은 구현 예에서, 가이드(124)는 상부 탱크 벽(14a)의 내부면(140)으로부터 하부 탱크 벽(14b)의 내부면(140)으로 연장되며, 예를 들어, 각각의 단부에서 탱크(10)와 결합할 수 있다. 도시된 실시예에서, 예를 들어, 도14에 도시된 바와 같이, 가이드(124)는 가이드 통로(134)보다 작은 직경을 갖는 원통형 로드일 수 있으며, 부유체(102")는 상부 및 하부 탱크 벽(14a, 14b) 사이에서 로드를 따라 상대적으로 자유롭게 움직일 수 있다. 다른 구현 예에서는, 더 많거나 적은 가이드(124)가 사용될 수 있다. 가이드(124)의 몇몇 제한되지 않는 단면 형상은 직사각형 단면, 삼각형 단면, "+" 또는 십자형 단면을 포함한다. 도 12 내지 도 13의 실시예들은 상부 및 하부 탱크 벽(14a, 14b)에 대해 수직으로 배향된 가이드를 도시하지만, 이것이 반드시 필수적인 것은 아니라는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 가이드(124)의 방향은 다를 수 있고, 일부 실시예에서는 탱크(10)의 측벽에 결합 될 수 있다.

구동부재(126)는 축(C')을 따라 상부 및 하부 탱크 벽(14a, 14b) 또는 그의 근처로부터 일반적으로 연장되는 임의의 적절한 구동 요소를 포함한다. 구동 부재(126)는 부유 조립체(32")를 운반하고 부유 조립체(32")가 상부 및 하부 탱크 벽(14a, 14b) 사이에서 이동함에 따라 이동(예를 들어, 회전)하도록 구성된다. 구동부재(126)의 제1단(144)(예를 들어, 상부 탱크 벽(14a)에 보다 가까운 부분)은 피동부재(106)에 결합될 수 있으며, 구동부재(126)의 그에 대향하는 제2단(146) (예를 들어, 하부 탱크 벽(14b)에 보다 가까운 부분)은 스위블(128)에 결합 될 수 있다. 스위블(128)은 탱크 벽 내측면(140)에 고정되지만 구동 부재(126)의 회전을 가능하게 한다. 도시된 실시예에서, 구동 부재(126)는 나선형 장치, 예를 들어, 완전한 일 회전을 통해 꼬인 직사각형 단면을 갖는 종 방향으로 연장되는 스트립인 것으로 도시되었으나, 이는 단지 일 예일 뿐이다. 구동 부재(126)는 부유체(130) 내의 구동 통로(132)를 통해 수용 될 수 있는 크기로 설정될 수 있고, 그 단면 형상은 다른 실시예에서 변경될 수 있다. 또한, 나선형 실시예 역시 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 구동 부재(126)는 액체 수위 감지 기능으로서 부유체(102")의 회전을 야기하는 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 구동 부재(126)는 종 방향으로 연장되는 래칫 장치일 수 있으며, 구동 통로(132)는 그에 대응하는 래칫팅 요소를 가지며, 부유체(102")가 그 길이를 따라 이동함에 따라 이동/회전할 수 있다.

도13 및 도15에 도시된 바와 같이, 탱크(10)는 상부 탱크 벽(14a)의 내부면(140) 상 또는 그와 인접한 위치에 피동부재(106)용 캐리어(150)를 포함할 수 있으며, 축(C')은 캐리어(150)를 관통할 수 있다. 캐리어(150)는 탱크(10) 내의 피동부재(106)를 탱크(10) 외부에 장착된 센서 장치(36)와 함께 운반 및/또는 배향시키기에 적합한, 탱크 벽(14)으로부터 반경 방향 내측으로 연장되는 임의의 적절한 벽, 탭 또는 핑거(152)를 포함할 수 있다. 핑거(152)는 피동부재(106)가 이들 사이에서 회전할 수 있도록 배치될 수 있다. 피동부재(106)의 배치 및 위치는 센서 장치(36)가 피동부재(106)의 각 위치에 기반하여 탱크(10) 내의 유체의 레벨을 판정하는 것을 용이하게 할 수 있으며, 전술한 바와 같이 작동할 수 있다. 따라서, 피동부재(106)는 센서 장치(36)의 감지면(86)의 기설정된 영역에 맞추어 정렬되거나 의도적으로 오프셋 될 수 있다. 이러한 정렬 및 판정과정은 이전에 설명되었으므로 여기서는 다시 설명하지 않는다.

도 12 내지 도14에는 탱크 슬러시에 의해 야기된 부유체(102")의 과도한 움직임을 최소화하여 결과적으로 레벨 감지 오차를 최소화할 수 있는 가드 또는 배플(160)이 도시되어 있다. 가드(160)는 부유 조립체(32") 주위에 부분적으로 연장되는 하프 파이프(half-pipe)로 도시되어있으나, 이는 단지 일 예일 뿐이며 다른 예가 존재할 수 있다. 예를 들어, 가드(160)는 탱크(10) 내의 액체가 통과할 수 있게 하는 구멍 또는 유로(들)을 갖는 임의의 배리어일 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, 배리어는 부유 조립체(32") 주위로 완전히 연장된다. 또한, 배플(160)은 필요하지 않을 수 있다.

이 실시예의 작동 중에, 부유체(102")는 탱크(10) 내의 액체 수위의 변화에 따라 가이드(124)를 따라 위아래로 이동한다. 부유체(102")가 위로 이동함에 따라(예를 들어, 액체가 탱크(10)에 추가됨에 따라), 구동부재(126)가 부유체(102")의 구동통로(132)를 통과하면서, 구동부재(126)는 제1방향(예컨대, 시계 방향)으로 회전할 수 있다. 부유체(102")가 아래로 이동함에 따라(예를 들어, 액체가 탱크(10)로부터 펌핑되어 나옴에 따라), 구동부재(126)가 부유체(102")의 구동통로(132)를 통과하면서, 구동부재(126)는 제2방향(예컨대, 반 시계 방향)으로 회전될 수 있다. 부유체(102")가 상측 또는 하측으로 이동할 때, 가이드(124)는 부유체(102")의 회전을 억제하고, 대신에 구동부재(126)가 회전된다. 예를 들어, 나선형 장치(126)가 직사각형 통로(132)를 통과할 수 있다. 나아가서, 구동부재(126)가 회전할 때 피동부재(106) 역시 회전할 수 있다. 전술한 바와 같이, 센서 장치(36)는 비접촉식 센서(76)에 대한 피동부재(106)의 회전 위치 또는 각 위치에 기초하여 탱크(10) 내의 액체의 수위를 판정할 수 있다.

센서 장치(36)를 탱크(10)에 의해 운반되는 액체와 분리하는 또 다른 실시예가 존재한다. 예를 들어, 센서 장치(36)는 측벽(14)의 외부에 위치될 수 있고, 부유 조립체는 측벽(14)의 내부에 장착되어, 탱크 벽 재료의 적어도 일부는 센서(36)와 피동 부재(106) 사이에 있을 수 있다. 도 17은 레벨 센더(12'")의 일 예를 도시하고 있다. 이하에서, 유사한 참조번호는 유사한 기능을 가진 유사한 구성요소를 표시한다. 마운트(30')는 벽(14)의 내부 표면(140)에 결합되고 탱크(10)의 내부공간(16)으로 연장된다. 탱크(10)의 외부에 있는 캐리어(34")는 센서(36)를 운반할 수 있다. 마운트(30')는 탱크(10) 내의 액체의 수위의 변화에 따라, 예를 들어, 플로트 암(32')의 대향단에 있는 부유체(도시되지 않음)가 상측 또는 하측으로 이동하게 되면, 피동부재(106)를 운반하는 플로트 암(32')을 커플러(도 17에는 가려져 있음)를 중심으로 회동하도록 한다. 도시 된 바와 같이, 캐리어(34")는 둘러싸이지 않을 수 있으며, 일부 구현 예에서는 생략 될 수 있다. 적어도 하나의 구현 예에서, 센서(36)는 탱크 형성 공정 중에 물질에 의해 적어도 부분적으로 오버몰딩 될 수 있다. 그 예는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 전술한 바와 같이, 피동부재(106)는 센서(36)에 맞추어서 정렬되거나 위치할 수 있다. 보다 구체적으로는, 피동부재(106)는 CCA (70)상의 센서(76)에 대해 정렬되거나 그에 맞추어 위치할 수 있다. 또한, 벽(14)을 통한 비접촉 감지에 의한 회전 변화를 검출함으로써, 센서 장치(36)는 탱크(10) 내의 유체 수위를 판정할 수 있다.

또 다른 구현 예에서, 레벨 센더는 탱크(10)의 제조 공정 중에 탱크(10) 내에 구비될 수 있다. 탱크(10)는 두 개의 절반부를 갖는 주형 내의 중합체 물질로 성형 될 수 있다. 이러한 프로세스에 대한 간단한 개요가 아래에 설명되어 있다.

일반적으로, 하나 또는 두 개의 몰드 절반부는, 탱크 (10)의 외부 표면(120)에 부품을 적어도 부분적으로 매립하거나 오버 몰딩하기 위한, 캐리어(34") 또는 캐리어(34")를 갖는 센서 장치(36) 등의, 탱크 구성 요소를 운반할 수 있다. 탱크(10)를 형성하는데 사용되는 압출된 패리슨(parison)은 분리된 몰드 절반부들 사이의 몰드 내로 제공될 수 있다. 이후, 몰드 절반부는 적어도 부분적으로 폐쇄 될 수 있고, 가압된 가스(예를 들어, 공기)가 블로우 핀을 사용하여 패리슨의 내부로 제공되어 패리슨을 외측으로 블로우하여 몰드 캐비티 내로 불어낼 수 있다. 프리 블로우(pre-blow)는 몰드 절반부에 의해 적어도 부분적으로 운반되는 임의의 탱크 구성 요소를 탱크 벽(14)에 내장하거나 오버몰딩 할 수 있다. 그 다음, 각각의 몰드 절반부에 패리슨 절반부 하나씩 패리슨을 절단하거나 파열시킴으로써, 패리슨 재료는 패리슨 절반부 또는 부분으로 분리될 수 있다. 그런 다음, 몰드 절반부는 개방되어 패리슨 절반의 내부를 노출시킬 수 있다. 이로써 패리슨 내부로의 접근이 가능하게 되어, 몰드 절반부가 합체 폐쇄되고 탱크(10)의 최종 블로우 몰딩이 탱크 내부로 구성 요소들로 일체화되기 이전에, 부유 조립체(32, 32', 32") 등의 다른 탱크 구성 요소가 로봇 팔 등에 의해 패리슨의 내부로 도입될 수 있다. 구성 요소들을 그 내부에 위치시키기 위해 패리슨을 형성하고 패리슨을 패리슨 절반부로 분리하는 한 방법이 미국 특허 출원 공보 제 2009/0324866호에 개시되어 있으며, 그 개시 내용은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.

전술된 프로세스에 따르면, 다른 실시예에서, 도 12에 도시된 레벨 센더(12")의 일부, 예를 들어, 캐리어(34"), 센서 장치(36) 또는 양자 모두는 몰드 절반부들 중 하나에 의해 운반되어 압출된 패리슨의 상측 또는 내측으로 적어도 부분적으로 성형되어 탱크(10) 외부에 위치하게 된다. 또한, 부유 조립체(32")와 같은 레벨 센더(12")의 다른 부분은 로봇 팔에 의해 운반될 수 있고, 패리슨이 절단되거나 파열되어 몰드 절반부가 분리된 후에 탱크(10)의 내부로 제공될 수 있다. 부유 조립체(32")는 몰드 절반부가 폐쇄될 때 내부에 피동부재(106)를 갖는 캐리어(150)가 내부에 센서장치(36)를 갖는 캐리어(34")에 근접하게 될 수 있도록 정렬될 수 있다. 이와 유사하게, 스위블(128)은 탱크 벽(14)의 다른 영역에 위치할 수 있다.

일부 실시예에서, 부유 조립체(32")는 탱크 벽(14a 및 14b) 사이와 같은 탱크 벽(14) 사이에 경성 및 강성을 제공할 수 있으며, 부유 조립체(32")의 양단은 탱크 벽의 각각 다른 영역에 결합될 수 있다. 예를 들어, 연료 탱크를 외측으로 팽창시키는 힘 등의 연료 탱크 벽(14)을 분리하려는 경향이 있는 힘이 탱크(10) 내의 증가된 압력 또는 연료에 작용하는 완전 탱크 내의 연료의 중량으로 인해 발생할 수 있다. 또한, 온도 상승(연료 탱크(10) 외부의 주위 온도 및 연료 탱크 내의 온도 모두 해당됨)은 중합체 연료 탱크의 경성, 강성 또는 강도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 부유 조립체(32")의 가이드(124)는 그러한 특징이 없는 탱크와 비교하여 증가된 압력 및/또는 증가된 온도에서 액체를 수용하는 데 사용될 수 있다. 또한, 플로트 조립체(32")에 의해 제공되는 연료 탱크(10)의 증가된 경성 및 강성으로 인해, 조립체 (32")가 없는 연료 탱크(10)와 비교하여 보다 얇은 연료 탱크 벽(14)이 적용될 수 있으므로, 비용을 절감할 수 있으며, 경우에 따라서는 중량을 절감할 수 있다.

또 다른 탱크 제조 구현예에서는, 2개의 개방된 몰드 절반부들 사이에 도입 된 절단되지 않은 또는 분할되지 않은 원통형 패리슨으로부터 탱크(10)를 형성하는 제조 공정 중에, 레벨 센더가 탱크(10)에 제공될 수 있다. 몰드 절반부는 탱크(10)의 외측에 장착되는 탱크 구성요소들을 구비할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 일부 예에서, 이 프로세스는 하나 이상의 연료 탱크 구성 요소(예를 들어, 레벨 센더(12, 12') 또는 부유 조립체(32"))를 운반하는 구성 요소 캐리어를 도입하는 암을 포함 할 수 있다. 몰드 절반부는 적어도 부분적으로 폐쇄될 수 있으며, 패리슨의 대향측은 적어도 부분적으로 폐쇄될 수 있고, 압축된 공기가 패리슨 내부로 제공되어 우선 부분적으로 이를 확장시킬 수 있다. 암은 구성요소 캐리어 및 탱크 구성요소들을 내부에 배치 및/또는 정렬할 수 있으며, 이후 몰드 절반부가 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 그 다음, 암은 구성요소 캐리어 및 탱크 구성요소들을 패리슨 내부에 남긴 채 제거될 수 있다. 이후, 몰드 절반부는 패리슨 물질 내의 구성요소 캐리어 및 탱크 구성요소들을 결합시키면서 완전히 폐쇄될 수 있다. 이러한 공정 중에, 그리고 몰드가 완전히 폐쇄된 이후에라도, 추가적인 압축 공기가 패리슨 내부로 제공됨으로써, 패리슨을 개방 상태로 유지하여 패리슨이 붕괴되는 것을 방지하고 패리슨을 원하는 연료 탱크 형태로 형성시킬 수 있다. 이 방법의 다른 양태는 미국 특허 제 6,712,234 호에 개시되어 있으며, 그 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

전술한 프로세스에 따르면, 일 실시예에서, 구성요소 캐리어를 갖는 레벨 센더(12, 12')는 암에 의해 탱크(10)의 내부로 제공된다. 그리고 전술한 바와 같이, 몰드 절반부는 부분적으로 닫히고, 암은 구성요소 캐리어 및 레벨 센더(12, 12")를 제 위치에 남겨둔 채 제거되고, 몰드 절반부는 완전히 그리고 최종적으로 닫혀진다. 암을 통해 탱크(10)의 내부로 제공되는 구성 요소 캐리어는 다른 구성 요소들(예를 들어, 단지 몇 가지 예를 들자면, 연료 펌프(18), 저장조(20) 등)을 포함 할 수 있음을 이해할 것이다.

다른 실시예에 따르면, 구성 요소 캐리어는 마운트(30, 30') 또는 레벨 센더(12)의 일부에 연결되도록 구성된 브래킷이거나, 브래킷을 포함한다. 브래킷은 패리슨 내부에 수용되고 패리슨은 브래킷을 구비한 채 경화된다. 레벨 센더(12, 12')는 이후에 탱크 개구를 통해 경화된 탱크(10)의 내부로 수용되어 브래킷에 결합 될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 예를 들어, 캐리어(34") 및 센서 장치(36)와 같은 레벨 센더(12")의 일부는 몰드 절반부들 중 하나에 의해 운반되고 압출된 패리슨의 상측 또는 내부에 적어도 부분적으로 몰딩되어 탱크 (10)의 외부에 위치한다. 또한, 부유 조립체(32")와 같은 레벨 센더(12")의 다른 부분은 구성 요소 캐리어 등의 암에 의해 운반 될 수 있고, 패리슨의 개방 단부를 통해 탱크(10)의 내부로 제공될 수 있다. 몰드 절반부가 폐쇄될 때, 암은 내부에 피동부재(106)를 구비한 캐리어(150)가 내부에 센서 장치(36)를 구비한 캐리어(34") 에 근접하도록 부유 조립체(32")를 위치시키고 정렬할 수 있다. 이와 유사하게, 몰드 절반부가 폐쇄될 때, 탱크 벽(14)의 다른 영역은 암을 통해 스위블(128)을 수용 할 수 있다. 몰드 절반부가 폐쇄될 때, 암은 부유 조립체(32") 및 스위블(128)을 계속 붙잡고 있을 수 있으며, 이후 암은 몰드 절반부들 사이로부터 후퇴하여 몰드가 더 나아가서 결국에는 완전히 폐쇄되도록 할 수 있다. 전술한 바와 같이, 레벨 센더(12")는 패리슨 재료가 경화 될 때까지 이 위치에 남아있을 수 있다.

다른 탱크 제조 구현예에서는, 연료 탱크(10)는 진공 성형 또는 다른 유형의 공정과 같은 재료의 시트로 형성 될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(34")를 중첩시키는 일부 구현 예에서는, 몰드 절반부가 개방되면, 재료는 양측의 몰드 절반부에 제공될 수 있다. 이후, 재료가 진공 성형과 같은 방법에 의하여 몰드 캐비티 내에 형성 될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 부유 조립체(32")가 몰드 절반부가 닫히기 전에 몰드 절반부들 사이에 제공될 수 있으며, 이렇게 해서 부유 조립체(32")는 몰드 절반부가 닫혀서 탱크 (10)를 형성할 때 탱크 벽(14)에 결합될 수 있다. 몰드 절반부가 레벨 센더 구성 요소를 운반하지 않는 경우를 제외한다면, 유사한 공정이 레벨 센더(12, 12') 를 수용할 때에도 적용될 수 있다.

또 다른 탱크 제조 구현예에서는, 탱크(10)는 레벨 센더(12, 12', 12")의 적어도 일부가 도입되기 전에 형성되고 경화될 수 있다. 예를 들어, 일단 탱크 재료가 경화되면, 레벨 센더는 탱크 벽(14)의 개구를 통해 삽입됨으로써 탱크(10)의 내부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 레벨 센더(12, 12', 12")는 탱크 (10) 내의 임의의 다른 적절한 위치, 즉, 탱크 벽(14), 연료 펌프(18), 저장조(20), 플랜지 또는 플랜지와 저장도 사이의 지지부 등에 결합될 수 있다. 이와 유사하게, 부유 조립체(32")는 탱크(10) 또는 다른 탱크 구성 요소의 임의의 적절한 부분에 결합 될 수 있다. 캐리어(34") (및/또는 센서 장치(36))는 탱크가 경화된 후에 탱크(10)의 외부 표면(120)에 결합 될 수 있거나, 전술한 프로세스 중 임의의 프로세스에 따라 탱크(10)와 함께 형성될 수 있다.

레벨 센더(12")의 적어도 하나의 구현예에서는(도 16 참조), 탱크 벽(14) 내의 개구(182)를 통해 구성 요소가 탱크(10) 내로 삽입되는데, 이후 플랜지(180)가 개구(182)를 폐쇄하도록 탱크(10)에 밀봉될 수 있다. 플랜지(180)는 센서 장치(36)를 플랜지(180)의 외측 (184) 상 또는 그의 내측에 적어도 부분적으로 소지할 수 있으며, 피동부재(106)는 플랜지(180)의 내측(186)에 소지되므로 플랜지의 적어도 일부분은 장치(36) 및 피동부재(106)와 이격될 수 있다. 따라서, 플랜지(180)는 탱크 벽(14)의 일 부분으로 간주될 수 있다. 이 실시예의 다른 양태는 도12 내지 도15에 도시된 것과 유사할 수 있다.

이와 같이, 액체 탱크용 레벨 센더가 설명되었다. 레벨 센더는 마운트 및 부유 조립체를 포함하며, 마운트는 비접촉식 전위차계와 같은 비접촉식 센서를 지니고, 부유 조립체는 직경형 마그넷과 같은 피동부재를 운반한다. 작동 중에, 피동부재 및 비접촉식 센서는 자기적으로 결합 및 상호 작용하여 탱크 내의 연료 수위를 나타내는 전기 출력을 제공한다.

본 명세서에 개시된 본 발명의 형태는 현재 바람직한 실시 예를 구성하지만, 많은 다른 실시예들이 가능하다. 본 발명의 모든 가능한 균등 형태 또는 결과가 본 명세서에서 언급된 것은 아니다. 본 명세서에서 사용 된 용어는 본 발명을 한정하는 것이 아닌 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 가해질 수 있음을 이해할 수 있다.

Claims (15)

1. 탱크용의 레벨 센더로서,
   중심축을 한정하는 비접촉 센서를 포함하는 센서 장치;
   상기 중심축에 정렬된 길이 방향 축을 가지는 자석을 포함하여, 상기 자석이 상기 중심축을 중심으로 축방향으로 회전하도록 구성되는 피동 부재로서, 상기 센서 장치는 상기 피동 부재의 축방향으로 회전된 위치에 기초하여 상기 탱크 내의 액체의 수위를 판정하도록 구성된, 피동 부재; 및
   구동 부재, 스위블 및 부유체를 포함하는 부유 조립체
   를 포함하고,
   상기 부유 조립체는
   상기 중심축과 평행하게 배치되는 하나 또는 그 이상의 가이드 또는 가이드 로드; 및
   상기 부유 조립체의 주위에 부분적으로 연장되는 하프 파이프(half-pipe)로서 구성되는 가드 또는 배플;
   을 더 포함하고,
   상기 구동 부재는 상기 중심축을 중심으로 상기 피동 부재를 축방향으로 회전시키도록 구성되고, 제1단에서 상기 자석과 직접 결합되고 제2단에서 상기 스위블과 결합되며,
   상기 부유체는 축방향으로 연장되는 구동 통로를 구비하는 몸체를 포함하고, 상기 몸체는 상기 구동 부재의 회전을 구동하기 위하여 상기 중심축에 정렬된 길이 방향 축을 따라 위아래로 이동하고,
   상기 센서 장치를 가지는 캐리어가 상기 탱크의 외부에 분리가능하게 부착되고, 상기 부유 조립체를 가지는 피동 부재는 상기 탱크의 내부에 제공되고 상기 캐리어에 정렬되어 상기 피동 부재가 상기 센서 장치에 근접하게 되는, 레벨 센더.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서 장치는 비접촉식 전위차계인 레벨 센더.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스위블은 상기 탱크의 내측 표면에 고정되고, 상기 구동 부재의 회전을 허용하도록 구성되는 레벨 센더.
4. 제1항에 있어서,
   상기 피동 부재는 직경형 마그넷이고, 상기 직경형 마그넷의 축단이 상기 비접촉 센서와 대향하는, 레벨 센더.
5. 제1항에 있어서,
   상기 부유체의 몸체는
   상기 중심축과 평행한 축방향으로 연장되는, 적어도 하나의 가이드 통로
   를 더 포함하는 레벨 센더.
6. 제1항에 있어서,
   상기 피동 부재는 상기 센서 장치의 기 설정된 근접거리 이내에서 축 방향으로 위치하는 것을 특징으로 하는 레벨 센더.
7. 제1항에 있어서,
   탱크 벽은 상기 센서 장치를 가지는 캐리어와 상기 피동 부재 사이에서 연속적으로 연장되는, 레벨 센더.
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