JPH03215715A - 液面レベルセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は液面レベルセンサに係り、特にガソリン、軽油
などの液体燃料を燃料とする車両の燃料タンクに取付け
られ、燃料の残量を検知するのに使用する液面レベルセ
ンサに関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の液面レベルセンサとして、第５図乃至第１
０図に示す構成のものが使用されていた。

乗用車のような車両の燃料タンクに用いられるレベルセ
ンサとしては、第５図及び第６図に示される構成が一般
的である。第５図はレベルセンサと燃料タンクとの位置
関係を示す側面図、第６図はレベルセンサ本体の拡大図
であって、液体を貯蔵する容器１の上面には開口部１ａ
があけられ、この開口部１ａにはセンサ本体２が取付け
られている。センサ本体２は第６図に示すように支持体
２ａと、支持体２ａ上に支軸２ｂによって揺動自在に支
持されたフロートアーム２Ｃと、支持体２ａ上に形成さ
れた抵抗体２ｄと、フロートアーム２ｃの先端に取付け
られたフロート２ｅと、フロートアーム２ｃの上記支軸
２ｂに固定されたコンタクト２ｆとから構成される。

このレベルセンサでは、液面の変動によりフロート２ｅ
が上下動すると、フロー］・アーム２ｃは支点２ｂの回
りに所定の角度範囲内で揺動ずる。

この揺動によりコンタクＩ−２ｆが抵抗体２ｄ上を摺動
し、センサ回路（図示せず）で抵抗体２ｄの抵抗値が変
化するとこれを検出して、液面変動量を示すレヘル信号
を取り出すことができる。

上記レベルセンサにおいて抵抗体２ｄは絶縁基板にコイ
ルを巻回した巻線抵抗であるが、絶縁基板は平板である
ためコンタクトの摺動によってもコイルがずれることも
なく、又液体中でコイルとコンタクトとが接触するため
に、摩擦によって発生する金属摩耗粉が液体にて洗われ
、摩耗促進が阻止され、センサ精度、耐久性については
良好な品質が得られる。更に抵抗体基板は平板状である
ことから、抵抗体としてコイルに代えて厚膜抵抗体を用
いることができ、これによりより一層のセンサ精度の向
上が可能である。

他方、第７図、第８図に示すレベルセンサは、トラック
やダンプカーなどの大型車両の深底燃料タンクに用いら
れるタイプである。第７図はその側面図、第８図は第７
図のＡ−Ａ線断面図であって、センサ本体２は、容器ｌ
の中間部にまで延下する支持体２ｇを有し、支持体２ｇ
の下端部にフロートアーム２ｃを揺動自在に取付け、こ
のフロートアーム２ｃの揺動を図示しないギヤなどを利
用した回転変換機構によって支持体２ｇ内に配置した回
転軸２ｈを回転する回転運動に変換し、支持体２ｇの上
端部において回転軸２ｈに固定したコンタクＩ−２ｆを
、湾曲して配された抵抗体２ｄに摺動させるようにして
いる。

液面の変動によりフロート２ｅ及びフロートアーム２ｃ
が揺動すると、回転軸２ｈが回転してその上端のコンタ
クト２ｆを回転させ、コンタクト２ｆと抵抗体２ｄとの
接触位置を変化させる。従って上述したレヘルセンサと
同様に液面の変動をセンサ回路により検出することがで
きる。

この形式のレベルセンサは、フロートアーム２Ｃの揺動
支軸が容器１の中間にあるためフロートアームの揺動角
を大きくとることができ、深底容器内の液面レベルを検
出するのに適している。

第９図及び第１０図は上記深底容器のレヘルセンサの改
変例であり、第７図及び第８図の例のように回転軸２ｈ
を用いて抵抗体を容器外に設けたものではなく、フロー
トアーム２ｃの揺動を容器１内に配した抵抗体２ｄにて
直接検出しようとするものである。この形式は、第５図
及び第６図で説明したレベルセンサと同様に、コイルと
コンタクトとの接触が液体中で行われるため、コイル、
コンタクトの耐摩耗性に優れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のように浅底容器のレベルセンサは容器
の深さが小であるため、フロートアームの揺動角θ１が
比較的小さく（例えば５５度）で済むため、抵抗体とし
て平板基板に平行コイルを巻回したタイプや基板上に抵
抗体を塗布したタイプのものが用いられ、これらによっ
て比較的精度の良いレベル゛センサを得ることが可能で
あるが、深底容器のレベルセンサでは、フロートアーム
の揺動角θ２が大（例えば１１０度）となるため、コイ
ルは第８図及び第９図に示すように湾曲基板上に配され
なければならず、精度としては不十分とならざるを得な
い。

そこで、厚膜抵抗体又は平板コイル抵抗体を用いること
が考えられるが、第１１図に示す如く、揺動角１１０度
の場合は、揺動支点が同一であるとすると揺動角５５度
の場合に比べ厚膜抵抗体の大きさが２点鎖線で示すよう
に非常に大きなものとなるため、容器内への挿入、取付
けが困難となる。

勿論、フロートアームの揺動半径を小さくすれば、小さ
な厚膜抵抗体上にてコンタクト接点を得ることは可能で
あるが、そうすると、コンタクトの厚膜抵抗体上での移
動軌跡は曲率が大となるため、所望の抵抗値変化を得る
ことができないという問題がある。

本発明は上述した従来の問題点に鑑み、小型で精度及び
耐久性に優れた深底容器に適した液面レベルセンサを提
供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明により成された液面レベ
ルセンサは、容器内に貯蔵した液体の液面レベルの変動
に応して上下動するフロートと、該フロートを一端に支
持し他端が容器内に揺動可能に取付けられるフロートア
ームと、該フロートアームの揺動によって移動されるコ
ンタクトと、該コンタクトが摺接される抵抗体とを備え
、容器内の液面レベルの変動を前記フロート及びフロー
トアームを介してコンタクトに伝達し、コンタクトを抵
抗体上で移動して液面レベルを抵抗値の変化として検出
するようにした液面レベルセンサにおいて、前記フロー
トアームと前記コンタクトとの間に回転角減少機構を介
在したことを特徴としている。

〔作　用〕

上記構成において、回転角減少機構により、大きな移動
角をもつフロートアームに対してコンタクトを小さな回
転角で駆動し、これにより小さな抵抗体上で所望の抵抗
値変化を得ることができるようになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は本発明による液面レベルセンサの第
１実施例を示し、レベルセンサ本体の正面、側面及び背
面をそれぞれ示している。

第１図乃至第３図において、レベルセンサ本体２は図示
しないシャフトによって第９図の従来例と同様に容器の
中間部に取付けられ、また第６図の従来例と同様に支持
体２ａ、支軸２ｂ、フロートアーム２ｃ、抵抗体２ｄ、
フロート２ｅ、コンタクト２ｆを有している。

フロートアーム２Ｃを揺動自在に支持する支軸２ｂには
小径ギャ３が同心的に形成されており、この小径ギャ３
は支持体２ａの他の支軸４に同心的に形成されている大
径ギャ５に噛合されている。

上記小径ギャ３と大径ギャ５とは回転角減少機構６を構
成しており、本実施例では小径ギャ３と大径ギャ５との
ギヤ比を１＝２とし、支軸２ｂの回転角度の半分の回転
角度の回転を支軸４に伝達するようになっている。この
大径ギャ５にはコンタクトアーム７の一端が固定されて
おり、コンタクトアーム７の他端には、支持体２ａに固
定された抵抗体２ｄに摺接するコンタクト２ｒが形成さ
れている。

以上の構成により、フロート２ｅが液面に応じて上下動
し、フロートアーム２Ｃが支軸２ｂについて摺動角θ．
＝１１０度の範囲内で揺動すると、回転角減少機構６を
構成する小径ギャ３及び大径ギャ５によって回転角は１
／２に減少され、コンタクトアーム７は支軸４について
揺動角θ４＝５５゜の範囲内で揺動する。この揺動によ
りコンタクトアーム７上のコンタクト２ｆが抵抗体２ｄ
上を移動し、抵抗値が液面レベルに応じた値に変化して
液面レベルが検出される。なお、図示しないが、抵抗体
２ｄ及びコンタクト２ｆには信号線が接続され、この信
号線が容器の開口部を通して燃料タンク外に導出されて
いる。

第４図は本発明による液面レベルセンサの第２の実施例
を示す背面図であり、回転角減少機構６としてギヤ結合
に代えてリンク結合を用いたものである。

すなわち、図に示すように、フロートアーム２Ｃの基端
部付近背面にピン８を設け、他方コンタクトアーム７の
支軸４に支持体２ａの背面側においてリンク９を固定し
、リンク９に形成した長孔９ａにビン８を係合させたも
のである。

この構成により、フロートアーム２ｃが揺動すると長孔
９ａ内のピン８は長孔９ａ内壁に当接してリンク９を支
軸４を中心にして揺動させ、この際ピン８は長孔９ａの
内壁を摺動する。今、支軸２ｂと支軸４との距離Ｌｌ、
支軸２ｂとピン８との距離Ｌｔ、支軸４に対する長孔９
ａの位置などを適宜設定することで、フロートアーム２
との揺動角θ，に対しコンタクトアーム７の揺動角θ４
を１／２に減衰させることができ、第１の実施例と同様
の作用を得ることができる。なお、図示の実施例では、
Ｌ．とＬ２との関係が回転角度に応じて変化し、液面レ
ベルの高い時と低いときで減少比が大きくなり、中間レ
ベルのとき小さくなるようになっているので、抵抗体２
ｄを直線的な抵抗特性のものを使用した場合、液面レベ
ルが中間レベルのときのセンサ出力の変化が大きくなる
という作用が得られる。

〔効　果〕

以上説明したように本発明によれば、フロートアームと
コンタクトとの間に回転角減少機構を介在させているの
で、フロートアームの大きな揺動角を小さなコンタクト
回路に変換することができ、これにより、深底容器であ
っても厚膜抵抗又は小さな平板コイル抵抗体を用いるこ
とが可能となり所望の抵抗値変化を得ることができ、し
かも小型で耐久性に優れ、精度の高いレベルメータを得
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液面レベルセンサの第１の実施例
を示す正面図、 第２図は第１図のセンサの側面図、 第３図は第１図のセンサの背面図、 第４図は本発明による液面レベルセンサの第２の実施例
を示す背面図、 第５図は従来の浅底容器用液面レベルセンサの概略構造
図、 第６図は第５図の液面レベルセンサ本体の正面図、 第７図は従来の深底容器用液面レベルセンサの概略構造
図、 第８図は第７図のＡ−Ａ線断面図、 第９図は他の従来の深底容器用液面レベルセンサの概略
構造図、 第１０図は第９図のセンサの要部拡大図、第１１図は厚
膜抵抗体に対するコンタクトの回動軌跡の説明図である
。 １・・・容器、２・・・レベルセンサ本体、２ａ・・・
支持体、２ｃ・・・フロートアーム、２ｄ・・・抵抗体
、２ｅ・・・フロート、２ｆ・・・コンタクト、６・・
・回転角減少機構。 第 １ 口 ｌ′ 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ８ 図 第 ９ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　容器内に貯蔵した液体の液面レベルの変動に応じて上
   下動するフロートと、該フロートを一端に支持し他端が
   容器内に揺動可能に取付けられるフロートアームと、該
   フロートアームの揺動によって移動されるコンタクトと
   、該コンタクトが摺接される抵抗体とを備え、容器内の
   液面レベルの変動を前記フロート及びフロートアームを
   介してコンタクトに伝達し、コンタクトを抵抗体上で移
   動して液面レベルを抵抗値の変化として検出するように
   した液面レベルセンサにおいて、 前記フロートアームと前記コンタクトとの間に回転角減
   少機構を介在した、 ことを特徴とする液面レベルセンサ。