KR19990062242A - 연료탱크의 액위 검출장치 - Google Patents

연료탱크의 액위 검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료탱크 내에 나선 코일이 감겨져 있는 샤프트를 회전 가능하게 장착한 다음, 이 나선코일에 부착된 플로우트가 유면의 높이에 따라서 상하로 이동하면서 샤프트를 회전시켜 상부의 회전판을 회전시킴으로써, 유량을 정확히 측정할 수 있는 연료탱크의 액위 검출장치에 관한 것으로, 이 액위 검출장치의 구성을 보면, 하단은 연료탱크(2)의 바닥면에 부착된 축지지판(30)상에 회전 가능하게 장착되고 상단은 가이드 레일(44)을 개재하여 연료탱크 상부면(2a)에 결합되는 고정판(42)에 의해서 회전 가능하게 지지되는 샤프트(30)와, 하단은 축지지판(30)에 고정되고 상단은 고정판(42)의 하단에 인접하게 샤프트(30)에 고정되는 나선 코일(34)과, 링크를 개재하여 유면의 높이에 따라 나선 코일(34)을 타고 상하로 이동할 수 있도록 장착된 플로우트(36)와, 샤프트(30)의 상단에 고정되어 고정판(42)상에서 일체로 회전되는 것으로, 외주면에는 저항선(62)이 감겨져 있는 나선홈(60a)이 형성되어 있으며, 상단에는 제 1단자(47)가 부착되어 있는 회전자(60)와, 접점(52)을 통해 저항선(62)과 접촉된 상태를 유지하는 접점 플레이트의 일단에 고정되는 제 2단자(48)가 부착되어 있으며, 가이드 레일(44)을 따라 상하로 미끄럼 이동되는 가이드(46)로 이루어져 있다.

Description

연료탱크의 액위 검출장치
본 발명은 연료탱크의 액위 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연료탱크 내에 나선 코일이 감겨져 있는 샤프트를 회전 가능하게 장착한 다음, 이 나선코일에 부착된 플로우트가 유면의 높이에 따라서 상하로 이동하면서 샤프트를 회전시켜 상부의 회전판을 회전시킴으로써, 유량을 정확히 측정할 수 있는 연료탱크의 액위 검출장치에 관한 것이다.
물이나 각종 유체가 저장되어 있는 유류탱크에는 남아 있는 유체의 잔량을 정확하게 측정하여 유류의 보충시기를 예측함으로써 지속적으로 기계 설비의 운전을 가능케 하는 유량 측정장치가 설치되어 있다. 이러한 유류탱크에는 산업용 물탱크나 각종 기름탱크뿐만 아니라 실생활에서 흔히 접하는 자동차용 연료탱크 등이 있으며, 이들 탱크에는 대부분 현재의 유량을 측정하여 표시하도록 하는 유량 측정장치가 설치되어 있다.
특히, 자동차를 운행하다 보면 연료탱크 내의 연료가 모두 소모되어 주행이 불가능함으로써 곤란을 겪는 경우가 흔히 발생하므로, 이를 예방하기 위하여 차량용 연료탱크에는 여러 형태의 연료탱크의 액위 검출장치를 설치한다. 이러한 연료탱크의 액위 검출장치로는 유면을 따라 상하로 이동하는 플로트와의 접촉을 통해 가변되는 저항을 전압의 형태로 변환하여 출력하는 코일 저항식이나 열선에 흐르는 통전시간에 비례하여 접점압이 변화되는 것을 이용하는 바이메탈식을 사용하는 바, 본 발명의 이해를 돕기 위해 첨부한 도 1을 참조하여 종래의 바이메탈식 연료 측정장치에 대하여 설명한다.
도 1은 종래기술에 의한 유류탱크의 유량 측정장치를 도시한 구성도로, 연료탱크(2)의 상부에는 센서 유닛(20)이 장착되어 있으며, 센서유닛(20)의 하부에는 브라켓(4)이 끼워져 있다. 브라켓(4)에는 핀(6)을 중심으로 회동하는 레버(8)가 설치되어 있으며, 레버(8)의 끝에는 유면에 따라 상하로 이동하는 플로우트(10)가 설치되어 있다. 또한, 센서 유닛(20)내에는 외주부에 열선이 권선된 고정철편이 설치되어 있으며, 고정철편의 일단에는 접점(14)이 부착되어 있다. 이 접점(14)은 브라켓(4)과 연결된 컨택트 암(12)과 항상 접촉상태를 유지하게 된다.
이들 컨택트 암(12)과 접점(14)간의 접점압의 변화에 따라 연료량을 표시하기 위하여, 연료 게이지(22)내에는 아마추어(26)를 설치하였으며, 이 아마추어(26)에는 열선(26)을 감아 놓았다.
따라서, 키 스위치(18)를 온(on)시키면 밧데리(16)의 전기가 열선을 통해 아마추어(26)에 공급된다. 이러한 상태에서, 연료탱크(2)내의 유면이 변화되면 플로우트(10)는 상하로 이동하게 되고, 그에 따라 컨택트 암(12)과 접점(14)간의 접점압이 변하게 된다. 즉, 연료가 많이 소모되어 잔량이 적은 경우에 플로우트(10)는 하강하므로, 센서 유닛(20)의 접점압은 약하게 되어 열선에 흐르는 통전시간도 짧기 때문에 아마추어(28)에 흐르는 전압도 작아진다. 그러므로, 아마추어(28)와 연결되어 있는 연료 게이지(22)내의 지침(24)은 E를 가리키게 된다.
반대로, 연료가 많은 경우에 플로우트(10)는 상승되어 접점압이 증가되기 때문에 열선으로 통하는 통전시간도 길어지게 되며, 연료 게이지(22)내의 지침(24)은 핀(26)을 중심으로 회동되면서 F를 가리키게 된다.
이러한 구성을 지닌 종래의 연료탱크의 액위 검출장치에서는 연료의 소모량에 비례하여 플로우트가 하강되면서 컨택트 암의 회전각도에 의해서 연료의 잔량을 측정하기 때문에, 연료의 충만시와 소비시에 연료 게이지 상에 일정한 연료 소비상태를 나타내지 못하는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명은 연료탱크 내에 나선 코일이 감겨져 있는 샤프트를 회전 가능하게 장착한 다음, 이 나선코일에 부착된 플로우트가 유면의 높이에 따라서 상하로 이동하면서 샤프트를 회전시켜 상부의 회전판을 회전시킴으로써, 유량을 정확히 측정할 수 있는 연료탱크의 액위 검출장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 연료탱크의 액위 검출장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 연료탱크의 액위 검출장치를 도시한 구성도,
도 3은 본 고안에서 채용한 가이드의 장착상태를 보인 단면도.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
18:시동키 스위치 22:연료 게이지
30:축지지판 32:샤프트
34:나선 코일 36:플로우트
38, 38':링크 42:고정판
44:가이드 레일 46:가이드
48:이동단자 50:단자 플레이트
52:접점 54, 56:와이어
60:회전자 60a:나선홈
62:저항선
상술한 본 발명의 목적은 연료를 저장하고 있는 연료탱크와, 연료탱크내의 액위에 따라 연료의 잔량을 지시하는 연료 게이지로 이루어진 연료탱크의 액위 검출장치에 있어서, 하단은 연료탱크의 바닥면에 부착된 축지지판상에 회전 가능하게 장착되고 상단은 가이드 레일을 개재하여 연료탱크 상부면에 결합되는 고정판에 의해서 회전 가능하게 지지되는 샤프트와, 하단은 축지지판에 고정되고 상단은 고정판의 하단에 인접하게 샤프트에 고정되는 나선 코일과, 링크를 개재하여 유면의 높이에 따라 나선 코일을 타고 상하로 이동할 수 있도록 장착된 플로우트와, 샤프트의 상단에 고정되어 고정판상에서 일체로 회전되는 것으로, 외주면에는 저항선이 감겨져 있는 나선홈이 형성되어 있으며, 상단에는 제 1단자가 부착되어 있는 회전자와, 접점을 통해 저항선과 접촉된 상태를 유지하는 접점 플레이트의 일단에 고정되는 제 2단자가 부착되어 있으며, 가이드 레일을 따라 상하로 미끄럼 이동되는 가이드로 구성된 것을 특징으로 하는 연료탱크의 액위 검출장치에 의해 달성된다.
이하, 첨부한 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료탱크의 액위 검출장치에 대하여 상세히 설명한다.(도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일한 부호로 표시한다.)
도 2는 본 발명에 따른 연료탱크의 액위 검출장치를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 고안에서 채용한 가이드의 장착상태를 보인 단면도.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 연료탱크의 액위 검출장치의 전체적인 구성을 보면, 연료탱크(2)내에 회전 가능하게 장착되며, 외주면에는 나선 코일(34)이 감겨져 있는 샤프트(30)와, 고정판(42)에 연결된 링크를 개재하여 유면의 높이에 따라 나선 코일(34)을 타고 상하로 이동되는 플로우트(36)와, 고정판(42)상에서 샤프트(30)와 함께 회전되면서 저항값을 가변시키는 회전자(60)로 이루어져 있다. 샤프트(30)의 하단은 축지지판(30)의 중심돌기(30a)상에서 회전하게 된다.
여기에서, 샤프트(30)의 하단은 연료탱크(2)의 바닥면에 부착된 축지지판(30)상에 회전 가능하게 장착되고 상단은 가이드 레일(44)을 개재하여 연료탱크 상부면(2a)에 결합되는 고정판(42)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 상단이 이 샤프트(30)에 고정되어 있으며, 하단은 축지지판(30)에 고정되어 있는 나선 코일(34)에는 플로우트(36)가 끼워져 있다.
플로우트(36)는 링크를 개재하여 유면의 높이에 따라 나선 코일(34)을 타고 상하로 이동할 수 있도록 장착되어 있다. 또한, 샤프트(30)의 상단에 고정되어 샤프트(30)와 일체적으로 회전되는 회전자(60)의 외주면에는 저항선(62)이 감겨져 있는 나선홈(60a)이 형성되어 있으며, 상단에는 제 1단자(47)가 부착되어 있다. 제 1단자(47)는 와이어(56)를 통해 차체에 접지되어 있다.
링크는 제 1로드(38)와 제 2로드(38')로 구성하되, 제 1로드(38)의 하단은 핀(40')에 의해서 플로우트(36)에 고정되며, 제 2로드(38')의 하단은 핀(40)에 의해서 제 1로드(38)의 상단과 결합되고, 상단은 피(40)에 의해서 상기 고정판(42)에 고정되어 있다.
회전자(60)의 나선홈(60a)에 감겨져 있는 저항선(62)에는 접점(52)이 항상 접촉된 상태를 유지하게 되며, 접점(52)은 접점 플레이트(50)의 하단면에 부착되어 있다. 접점 플레이트(50)의 타단에는 제 2단자(48)가 고정되어 있다. 제 2단자(48)는 접점(52)을 통해서 전달되는 가변 저항값을 연료 게이지(22)의 아마추어(28)에 전달하도록 구성되어 있다.
접점 플레이트(50)가 고정되어 있는 가이드(46)는 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(44)을 따라 상하로 미끄럼 이동되면서, 샤프트(30)를 통해 전달되는 회전자(60)의 회전에 따라 접점(52)은 항상, 회전자(60)의 나선홈(60a)에 감겨져 있는 저항선(62)과 접촉된 상태를 유지하도록 한다.
다음에는 이러한 구성을 지닌 연료탱크의 액위 검출장치를 이용하여 유량을 측정하는 과정을 설명한다.
연료탱크(2)내의 연료량이 감소됨에 따라, 부력에 의해서 플로우트(36)는 연료탱크(2)의 유면에 비례하여 나선 코일(34)을 타고 하방으로 이동하게 된다. 이때, 플로우트(36)는 고정판(42)에 연결되어 있는 링크의 하단에 결합되어 있으므로, 나선 코일(34)을 타고 수직으로 하강하게 되면, 나선 코일(34)의 상단이 고정되어 있는 샤프트(30)가 회전하기 시작한다.
샤프트(30)의 회전으로 상단에 고정되어 있는 회전자(60)가 고정판(42)상에서 회전하게 되다. 그 결과, 가이드(46)를 개재하여 가이드 레일(44)에 장착되어 있는 접점 플레이트(50)의 일단이 회전자(60)에 형성된 나선홈(60a)을 타고 하강하게 되며, 이때, 가변되는 저항값은 제 2단자(48)를 통해서 아마추어(28)로 전달된다.
따라서, 키 스위치(18)를 온시키면 밧데리(16)의 전기가 열선을 통해 아마추어(26)에 공급되면서, 접점(52)에서의 접점압 변화가 발생된다. 이때, 플로우트(36)의 하강에, 접점압은 약해지게 되며, 약화된 접점압에 의해서 열선에 흐르는 통전시간도 짧아지기 때문에 아마추어(28)에 흐르는 전압도 작아진다. 그러므로, 아마추어(28)와 연결되어 있는 연료 게이지(22)내의 지침(24)은 점차 E쪽으로 이동하게 된다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 연료탱크 내에 나선 코일이 감겨져 있는 샤프트를 회전 가능하게 장착한 다음, 이 나선코일에 부착된 플로우트가 유면의 높이에 따라서 상하로 이동하면서 샤프트를 회전시켜 상부의 회전판을 회전시켜 가변되는 저항값을 측정하므로, 연료 잔량과 계기판의 상태가 2차원적인 곡선으로 표시되는 종래의 방식에 비해, 1차원적인 직선으로 표시되어 운전자가 정확한 연료의 잔량을 파악할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 연료를 저장하고 있는 연료탱크(2)와, 상기 연료탱크(2)내의 액위에 따라 연료의 잔량을 지시하는 연료 게이지(22)로 이루어진 연료탱크의 액위 검출장치에 있어서,
    하단은 연료탱크(2)의 바닥면에 부착된 축지지판(30)상에 회전 가능하게 장착되고 상단은 가이드 레일(44)을 개재하여 연료탱크 상부면(2a)에 결합되는 고정판(42)에 의해서 회전 가능하게 지지되는 샤프트(30)와,
    하단은 상기 축지지판(30)에 고정되고 상단은 상기 고정판(42)의 하단에 인접하게 상기 샤프트(30)에 고정되는 나선 코일(34)과,
    링크를 개재하여 유면의 높이에 따라 상기 나선 코일(34)을 타고 상하로 이동할 수 있도록 장착된 플로우트(36)와,
    상기 샤프트(30)의 상단에 고정되어 상기 고정판(42)상에서 일체로 회전되는 것으로, 외주면에는 저항선(62)이 감겨져 있는 나선홈(60a)이 형성되어 있으며, 상단에는 제 1단자(47)가 부착되어 있는 회전자(60)와,
    접점(52)을 통해 상기 저항선(62)과 접촉된 상태를 유지하는 접점 플레이트의 일단에 고정되는 제 2단자(48)가 부착되어 있으며, 상기 가이드 레일(44)을 따라 상하로 미끄럼 이동되는 가이드(46)로 구성된 것을 특징으로 하는 연료탱크의 액위 검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 링크는 제 1로드(38)와 제 2로드(38')로 구성하되, 상기 제 1로드(38)의 하단은 핀(40')에 의해서 상기 플로우트(36)에 고정되며, 상기 제 2로드(38')의 하단은 핀(40)에 의해서 상기 제 1로드(38)의 상단과 결합되고, 상단은 피(40)에 의해서 상기 고정판(42)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 액위 검출장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1단자(47)는 와이어(56)를 개재하여 차체에 접지되어 있으며, 상기 제 2단자(48)는 상기 접점(52)을 통해서 전달되는 가변 저항값을 연료 게이지(22)의 아마추어(28)에 전달하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 액위 검출장치.
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