KR20120067016A - 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료탱크의 기울기가 변화함에 따라 검출센서의 기울기도 함께 변화되도록 하는 센서보정수단을 이용하여 경사지에서 작업하는 건설기계나 차량 등의 연료탱크에 수용된 연료의 잔량을 최소한의 오차범위 내에서 측정할 수 있는 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 연료탱크와, 상기 연료탱크에 구비되어 상기 연료탱크 내부에 저장된 연료량을 측정 및 검출하는 연료검출센서로 구성되는 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서에 있어서, 상기 연료검출센서는 상기 연료탱크의 일측면에 구비되는 계측기와, 상기 연료탱크의 내부에 구비되는 탐지센서로 구성되되, 상기 탐지센서는 센서보정수단에 의하여 상기 계측기에 회동가능하게 결합되어 상기 연료탱크가 기울어짐에 따라 상기 탐지센서가 중력에 의하여 수직으로 기울어지는 것을 특징으로 한다.

Description

오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서{A TANK CAPACITY DETECTION SENSOR CAPABLE OF ERROR COMPENSATION}

본 발명은 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료탱크의 기울기가 변화함에 따라 검출센서의 기울기도 함께 변화되도록 하는 센서보정수단을 이용하여 경사지에서 작업하는 건설기계나 차량 등의 연료탱크에 수용된 연료의 잔량을 최소한의 오차범위 내에서 측정할 수 있는 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 운전대 전면에 구비된 계기판에는 운전자가 주행중의 차량에 대한 각종 정보를 용이하게 파악할 수 있도록 속도계, 냉각수 온도계, 타코미터 및 연료계기판 등이 구비되어 있다.

연료계기판은 연료탱크 내의 연료량을 표시하는 장치로, 차량 주행중에 연료가 모두 소진되어 차량이 멈추는 것을 방지하기 위하여 운전자에게 미리 현재의 연료 잔량 또는 주유시기를 알려주는 장치이다.

도 1은 종래기술에 따른 연료시스템의 계략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 종래기술에 따른 연료탱크가 일측으로 기울어지는 상태를 나타내는 도면다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 연료탱크는 연료를 수용하는 연료탱크(10)와, 상기 연료탱크(10)에 구비되어 연료의 잔량을 측정하는 연료검출센서(13)와, 상기 연료탱크(10) 내부의 연료를 엔진에 공급하거나 엔진에서 사용하고 남은 연료를 연료탱크(10)로 다시 환원시키는 연료펌프(15)와, 상기 연료검출센서(13)에서 읽어들인 연료량을 연료계기(미도시)로 전달하여 운전자에게 표시해 주거나 상기 연료펌프(15)를 제어하여 엔진에 필요한 연료를 공급하는 마이컴으로 구성된다.

도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 연료검출센서는 연료탱크(10)의 상부에 구비되는 계측기(11)와 일단이 상기 계측기(11)에 고정되고 타단이 연료탱크(10)의 내부로 수직으로 연장되는 검출센서(12)로 구성된다. 종래에 연료탱크(10)의 내부에 수용된 연료량을 측정하기 위하여 플로팅방식의 연료검출센서가 사용되기도 하였으나 연료량을 정확하게 측정하기 어려운 문제점이 있어서 최근에는 정전용량방식의 연료검출센서가 주로 사용되고 있는 추세에 있다.

그러나 종래 기술에 따른 연료검출센서는 검출센서(12)가 연료탱크(10)의 상부에 대하여 수직으로 고정되어 있기 때문에 연료탱크(10)가 기울어짐에 따라 연료 잔량의 오차가 커지게 되는 문제점이 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 연료탱크(10)가 일측으로 기울어지면 연료탱크(10) 내에 실제 존재하는 연료량보다 적은 양의 연료가 검출된다. 또한 연료탱크(10)가 타측으로 기울어지면 상기 연료탱크(10) 내에 실제 존재하는 연료량보다 많은 양의 연료가 존재하는 것으로 검출이 된다.

따라서 특히 경사지에서 작업하는 경우가 많은 건설용 차량의 경우에는 운전자에게 연료 잔량에 대하여 잘못된 정보를 제공하여 적절한 시기에 연료를 보충해주지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량이 경사지에서 사용되어 연료탱크의 기울기가 변하는 경우에 연료탱크의 내부에 구비된 검출센서의 기울기도 함께 기울어져 연료탱크 내에 잔존하는 연료량을 더욱 정확하게 측정할 수 있는 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 연료탱크와, 상기 연료탱크에 구비되어 상기 연료탱크 내부에 저장된 연료량을 측정 및 검출하는 연료검출센서로 구성되는 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서에 있어서, 상기 연료검출센서는 상기 연료탱크의 일측면에 구비되는 계측기와, 상기 연료탱크의 내부에 구비되는 탐지센서로 구성되되, 상기 탐지센서는 센서보정수단에 의하여 상기 계측기에 회동가능하게 결합되어 상기 연료탱크가 기울어짐에 따라 상기 탐지센서가 중력에 의하여 수직으로 기울어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서에 의하며, 차량의 운전상태의 변화에 관계없이 연료탱크 내의 연료량을 정확하게 측정할 수 있어서 연료가 완전히 소진되기 전에 운전자가 적절한 시기에 연료를 보충할 수 있어서 작업의 효율을 향상시킴은 물론 연료의 소진으로 인하여 기기에 무리가 가는 문제점을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 연료시스템의 계략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 종래기술에 따른 연료탱크가 일측으로 기울어지는 상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 센서보정수단의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 센서보정수단의 또다른 실시예를 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서는, 연료탱크(100)와 상기 연료탱크(100)에 구비되어 연료량을 측정하는 연료검출센서(130)로 구성된다.

차량용 연료탱크에는 연료펌프 또는 온도감지센서 등과 같은 부가적인 구성요소가 포함되는 것이 일반적이지만 본 발명의 명료한 설명을 위하여 이하 도면에서는 본 발명과 무관한 구성요소들은 생략하고 도시하였다.

연료탱크(100)는 자동차나 건설용 차량 등에 사용되는 연료(150)를 수용하는 것으로, 육면체나 원통형 또는 타원형 등 다양한 형상으로 제조된다. 연료탱크(100)는 차량에 필수적으로 구비되는 공지의 구성요소로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

연료검출센서(130)는 연료탱크(100)의 일측면에 구비되는 계측기(133)와 상기 연료탱크(100)의 내부에 구비되어 연료량을 측정하는 탐지센서(137) 및 상기 계측기(133)와 상기 탐지센서(137) 사이에 구비되어 상기 탐지센서(137)가 상기 계측기(133)에 대하여 회동가능하게 결합되도록 하는 센서보정수단(135)으로 구성된다.

계측기(133)는 연료탱크(100)의 상부의 일측면에 구비된다. 본 발명의 바람직한 실시예로 계측기는 연료탱크의 상부의 외측면에 구비된다.

탐지센서(137)는 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 막대형상으로 연료탱크(100)의 상부로부터 하부방향으로 수직으로 구비되고, 몸체의 일부가 상기 연료탱크(100)의 내부에 수용된 연료(150)에 잠겨서 연료의 잔량을 측정한다.

본 발명의 바람직한 실시예로 탐지센서(137)는 정전용량식 탐지센서가 사용된다. 정전용량식 탐지센서는 모든 물질은 반드시 진공보다 높은 유전율을 가진다는 원리를 이용한 것이다. 여기서 유전율은 절연성 물질이 갖는 기본적인 전기적 상수의 하나로, 물질이 반드시 전기적에너지를 보존하는 성질을 나타내는 것이다. 따라서 2개의 도체사이에 유전체(dielectric materials)를 삽입하면 일정한 전위를 만들기 위하여 보다 많은 전하를 필요로 하게 되어 두 도체간의 정전용량이 증가하므로 액체량(액면)의 증감에 따라 정전용량도 증감하는 것을 이용하여 연료량을 검지할 수 있게 된다. 정전용략식 검출센서는 공지의 기술로서 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

센서보정수단(135)은 전술한 계측기(133)와 탐지센서(137) 사이에 구비되어 상기 탐지센서(137)가 상기 계측기(133)에 대하여 전후 또는 좌우로 회동가능하게 결합되도록 하는 장치를 말한다. 센서보정수단(135)은 공지의 다양한 방식이 사용될 수 있다. 즉, 체인, 피봇체결구, 유니버셜조인트 또는 벨로우즈 등과 같이 외력에 의하여 쉽게 휘어지는 재질이나 기구로 연결되어 고정될 수도 있다. 다만 본 발명의 바람직한 실시예로 센서보정수단은 유니버셜조인트(Universal joint) 또는 벨로우즈(Bellows)가 사용된다.

도 4는 센서보정수단의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5는 센서보정수단의 또다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서는 센서보정수단으로 유니버셜조인트가 사용되었다.

유니버셜조인트(200)는 두 축이 비교적 떨어진 위치에 있는 경우나 두 축의 각도(편각)가 큰 경우에 이 두 축을 연결하기 위하여 사용되는 축이음(커플링)의 일종이다. 유니버셜조인트(200)는 공지의 구성요소로서 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 오차 보상이 가능한 연료검출센서(130)는 계측기(133)가 연료탱크(100)의 일측면에 고정되고, 유니버셜조인트(200)의 일단이 상기 계측기(133)에 고정되며, 탐지센서(137)가 상기 유니버셜조인트(200)의 타단에 고정되어 상기 탐지센서(137)가 상기 계측기(133)에 대하여 전후 또는 좌우로 회동가능하게 결합된다. 또한 탐지센서(137)와 계측기(133)는 전기적으로 연결된다. 따라서 차량이 경사지에서 운행되어 연료탱크(100)가 기울어지는 경우에도 탐지센서(137)가 중력에 의하여 상기 연료탱크(100)가 기울어진 만큼 기울어지게 되므로, 연료탱크(100) 내의 연료량을 정확하게 측정할 수 있게 된다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서는 센서보정수단으로 벨로우즈(300)가 사용된다.

벨로우즈(300)는 몸체가 자바라형상의 파이프로 구성되어 외력에 의하여 쉽게 휘거나 꺾이게 되는 기구를 말한다.

본 발명에 따른 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서(130)는 연료탱크(100)의 일측면에 고정된 계측기(133)에 벨로우즈(300)의 일단이 결합되고, 상기 벨로우즈(300)의 타단에는 탐지센서(137)가 결합된다. 따라서 연료탱크(100)가 일측 또는 타측으로 기울어짐에 따라 상기 탐지센서(137)가 중력방향으로 기울어지면서 벨로우즈(300)가 휘어지게 되어 상기 탐지센서(137)는 항상 중력방향에 대하여 수직이 되도록 구비된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 연료탱크
130: 연료검출센서
133: 계측기
135: 센스보정수단
137: 탐지센서
150: 연료
200: 유니버셜조인트
300: 벨로우즈

Claims (3)

1. 연료탱크와, 상기 연료탱크에 구비되어 상기 연료탱크 내부에 저장된 연료량을 측정 및 검출하는 연료검출센서로 구성되는 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서에 있어서,
   상기 연료검출센서는 상기 연료탱크의 일측면에 구비되는 계측기와, 상기 연료탱크의 내부에 구비되는 탐지센서로 구성되되, 상기 탐지센서는 센서보정수단에 의하여 상기 계측기에 회동가능하게 결합되어 상기 연료탱크가 기울어짐에 따라 상기 탐지센서가 중력에 의하여 수직으로 기울어지는 것을 특징으로 하는 오차 보상이 가능한 탱크용량 검출센서.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서보정수단은,
   유니버셜조인트(Universal joint)인 것을 특징으로 하는 오차보상이 가능한 탱크용량 검출센서.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서보정수단은,
   벨로우즈(Bellows)인 것을 특징으로 하는 오차보상이 가능한 탱크용량 검출센서.

Images