(57)【要約】【課題】  小型の燃料タンクにおいてもタンク内の液量を良好に検出可能な液面検出装置を提供する。【解決手段】  液面検出装置は、少なくとも一方が開口部１ａ，２ａを有する一対の板状部材１，２と、板状部材１，２間に収納空間を形成するように配設されるスペーサー部材３と、開口部１ａ，２ａと対向するように配設され開口部１ａ，２ａから液面レベルに連動して変化する液体の圧力を受ける薄膜部材４，５と、前記収納空間内に薄膜部材４，５と対向するように配設され、前記液体の圧力の変化に伴う薄膜部材４，５の変位を検出する圧力センサ８と、を備えてなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が開口部を有する一対の板状部材と、
前記板状部材間に収納空間を形成するように配設されるスペーサー部材と、
前記開口部と対向するように配設され前記開口部から液面レベルに連動して変化する液体の圧力を受ける薄膜部材と、
前記収納空間内に前記薄膜部材と対向するように配設され、前記液体の圧力の変化に伴う前記薄膜部材の変位を検出する圧力センサと、を備えてなることを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
前記薄膜部材は、前記板状部材と前記スペーサー部材とで挟持されることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項３】
前記薄膜部材と前記圧力センサとの間に配設され、前記薄膜部材の変位を前記圧力センサに伝達する伝達部材を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項４】
前記開口部は、少なくとも前記圧力センサと対向するように形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項５】
前記開口部は、前記圧力センサを囲むように複数形成されてなることを特徴とする請求項４に記載の液面検出装置。
【請求項６】
前記スペーサー部材は、外部と通じる導入管から前記収納空間内に外部の気圧を導入する導入部を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項７】
前記導入管内に前記圧力センサと電気的に接続される配線部材が挿通されてなることを特徴とする請求項６に記載の液面検出装置。
【請求項８】
前記第一，第二の板状部材は、円板状に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項９】
前記圧力センサは、半導体圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク内に貯留された液体の液量を検出する液面検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両などの燃料タンク内の燃料などの液量を検出する液面検出装置としては、液面に応じて上下に追従作動するフロートと、このフロートを一端に備えたフロートアームと、このフロートアームの他端を回動可能に支持するハウジングと、このハウジング内に設けられるとともに前記フロートアームの動きに連動して回動する永久磁石と、この永久磁石の回動によって電気的抵抗値が変化する半導体センサーとを備えた液面検出装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９４４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特に車両における前記燃料タンクは近年小型化の傾向にあり、さらに複雑な形状となると前記フロートの動作範囲が不十分となって前記フロートによる液面検出ができなくなるおそれがあり、液面検出装置として更なる改良の余地があった。
【０００５】
そこで、本発明は前記のような点に鑑みなされたものであり、小型の燃料タンクにおいてもタンク内の液量を良好に検出可能な液面検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、前記課題を解決するために、少なくとも一方が開口部を有する一対の板状部材と、前記板状部材間に収納空間を形成するように配設されるスペーサー部材と、前記開口部と対向するように配設され前記開口部から液面レベルに連動して変化する液体の圧力を受ける薄膜部材と、前記収納空間内に前記薄膜部材と対向するように配設され、前記液体の圧力の変化に伴う前記薄膜部材の変位を検出する圧力センサと、を備えてなることを特徴とする。
【０００７】
また、前記薄膜部材は、前記板状部材と前記スペーサー部材とで挟持されることを特徴とする。
【０００８】
また、前記薄膜部材と前記圧力センサとの間に配設され、前記薄膜部材の変位を前記圧力センサに伝達する伝達部材を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記開口部は、少なくとも前記圧力センサと対向するように形成されてなることを特徴とする。
【００１０】
また、前記開口部は、前記圧力センサを囲むように複数形成されてなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記スペーサー部材は、外部と通じる導入管から前記収納空間内に外部の気圧を導入する導入部を備えてなることを特徴とする。
【００１２】
また、前記導入管内に前記圧力センサと電気的に接続される配線部材が挿通されてなることを特徴とする。
【００１３】
また、前記第一，第二の板状部材は、円板状に形成されてなることを特徴とする。
【００１４】
また、前記圧力センサは、半導体圧力センサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液面検出装置は、小型の燃料タンクにおいてもタンク内の液面レベルを良好に検出可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態である液面検出装置を示す斜視図。
【図２】同上液面検出装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
液面検出装置は、図１及び図２に示すように、第一の板状部材１と、第二の板状部材２と、スペーサー部材３と、第一の薄膜部材４と、第二の薄膜部材５と、第一の金属板（伝達部材）６と、第二の金属板（伝達部材）７と、圧力センサ８と、導入管９と、配線部材１０と、から主に構成されるものである。液面検出装置は、例えば車両の燃料タンク内に配設され、タンク内の液体（燃料）の液量を検出するものである。
【００１９】
第一，第二の板状部材１，２は、例えばＳＵＳ等の金属材料を円板状に形成してなり、所定の間隔を空けて対向するものである。第一，第二の板状部材１，２は、それぞれ複数の開口部１ａ，２ａが形成されている。開口部１ａ，２ａは第一，第二の板状部材１，２の略中央に圧力センサ８と対向するように１個所ずつ形成され、さらに、圧力センサ８を囲むように同一円周上に複数形成される。
【００２０】
スペーサー部材３は、例えばＳＵＳ等の金属材料からなり、リング状に形成され第一，第二の板状部材１，２の間に圧力センサ８等の各部材を収納する収納空間を形成するように配設されるスペーサー部３ａと、スペーサー部３ａから延設される鍔部３ｂと、を有するものである。なお、第一，第二の板状部材１，２とスペーサ部材３とは例えばビス等の手段によって固定されている。鍔部３ｂには、導入管９が挿入される挿入孔３ｃが形成されている。また、スペーサー部材３には、導入管９から前記収納空間に外部となる前記タンク内の気圧を導入するとともに配線部材１０を導入管９内に導く導入孔（導入部）３ｄが形成されている。
【００２１】
第一の薄膜部材４は、例えばポリイミド等の柔軟性を有する樹脂材料を円板状に形成してなり、第一の板状部材１とスペーサー部材３とで挟持され、第一の板状部材１の開口部１ａと対向するように配設されるものである。第一の薄膜部材４は、開口部１ａから前記液体の液面レベルに連動して変化する前記液体の圧力を受け、変位が生じるものである。具体的には、前記液体の圧力を受けると圧力センサ８側方向に撓みが生じる。
【００２２】
第二の薄膜部材５は、例えばポリイミド等の樹脂材料を円板状に形成してなり、第二の板状部材２とスペーサー部材３とで挟持され、第二の板状部材２の開口部２ａと対向するように配設されるものである。第二の薄膜部材５は、開口部２ａから前記液体の液面レベルに連動して変化する前記液体の圧力を受け、変位が生じるものである。具体的には、前記液体の圧力を受けると圧力センサ８側方向に撓みが生じる。
【００２３】
第一の金属板６は、例えばＳＵＳ等の金属材料を円板状に形成してなり、前記収納空間内に第一の薄膜部材４と圧力センサ８との間に位置するように配設されるものである。第一の金属板６は、一方の面（図２における上面）が第一の薄膜部材４と接するとともに他方の面（図２における下面）が圧力センサ８の検出部８ａと接するように配設されている。
【００２４】
第二の金属板７は、例えばＳＵＳ等の金属材料を円板状に形成してなり、前記収納空間内に第二の薄膜部材５と圧力センサ８との間に位置するように配設されるものである。第二の金属板７は、一方の面（図２における下面）が第二の薄膜部材５と接するように配設されるとともに、他方の面（図２における上面）に圧力センサ８が台座８ｂを介して載置されている。
【００２５】
圧力センサ８は、例えば微小な変位を検出可能な半導体圧力センサが用いられ、検出部８ａから受けた圧力をストレーン（ひずみ）ゲージを用いて電気信号に変換するものである。圧力センサ８は、前記収納空間内に第一，第二の薄膜部材４，５と対向するように配設され、前記液体の圧力の変化に伴う第一，第二の薄膜部材４，５の変位を検出する。本実施形態においては、圧力センサ８は、第二の金属板７上に配設される台座８ｂに載置されている。
【００２６】
導入管９は、ＳＵＳ等の金属材料からなり、一端がスペーサー部材３の挿入孔３ｃに挿入される。導入管９は、他端が前記タンク内と通じており、導入孔３ｄを介して前記収納空間に前記タンク内の気圧を導入する。また、導入孔３ｄを介して配線部材１０が導入管９内に挿通されている。
【００２７】
配線部材１０は、銅などの導電性の良好な導体とこの導体を覆う絶縁被膜とで構成され、圧力センサ８と電気的に接続され、圧力センサ８への通電や圧力センサ８からの電気信号を外部に出力するものである。配線部材１０は導入孔３ｄ及び導入管９内を通じて前記タンクの外部に引き出される。
【００２８】
次に、本実施形態の液面検出装置の液面の検出について説明する。
【００２９】
第一，第二の薄膜部材４，５は、それぞれ開口部１ａ，２ａを介して前記タンク内の液面レベルに連動する前記液体の圧力を受け、前記液体の圧力の変化に伴う変位（圧力センサ８側方向に向けての撓み）を生じさせる。第一の薄膜部材４の変位については、第一の薄膜部材４の変位に応じて第一の金属板６が圧力センサ８の検出部８ａに圧力を加えることで圧力センサ８に伝達される。また、第二の薄膜部材５の変位については、第二の薄膜部材５の変位に応じて第二の金属板７が圧力センサ８を第一の金属板６に押圧し、検出部８ａに圧力が加えられることで圧力センサ８に伝達される。すなわち、圧力センサ８は、第一，第二の薄膜部材４，５の変位を合わせて検出することとなる。圧力センサ８は第一，第二の薄膜部材４，５の変位に応じた検出信号を図示しない外部の機器に出力し、前記タンク内の液量が検出される。
【００３０】
本実施形態は、前記タンク内の液量を検出する構造として、一対の板状部材１，２に形成された開口部１ａ，２ａから前記液体の圧力を受ける薄膜部材４，５の変位を圧力センサ８によって検出する構造を採用することにより、従来のようにフロートを用いる必要がないことから液面検出装置の小型化を可能とし、小型で複雑な形状を有する前記タンクにおいても前記タンク内の液量を良好に検出することが可能となる。なお、薄膜部材４，５を１つとして第一，第二の板状部材１，２の一方にのみ開口部を形成する構成であってもよい。しかしながら、第一，第二の板状部材１，２の両方に開口部１ａ，２ａを形成し圧力センサ８の上下方向に２つの薄膜部材４，５を配設することにより、圧力センサ８の上下方向から前記液体の圧力の変化を感知することができ、前記液体の圧力の変化が小さい場合においても前記タンクにおいての液量検出を良好に行うことができ更に好適である。
【００３１】
また、第一，第二の薄膜部材４，５と圧力センサ８との間にそれぞれ第一，第二の金属板６，７を配設し、第一，第二の金属板６，７によって第一，第二の薄膜部材４，５の変位を圧力センサ８に伝達することにより、柔軟性のある材料からなる第一，第二の薄膜部材４，５の変位を圧力センサ８にて良好に検出することが可能となる。
【００３２】
また、圧力センサ８と対向するように開口部１ａ，２ａを形成することにより、圧力センサ８に近接した個所で第一，第二の薄膜部材４，５の変位が生じることとなり、第一，第二の薄膜部材４，５の変位を圧力センサ８によって精度良く検出することが可能となる。また、圧力センサ８を囲むように開口部１ａ，２ａをさらに複数形成することにより、第一，第二の薄膜部材４，５の変位量を増大させ、検出精度をさらに高めることが可能となる。
【００３３】
また、スペーサー部材３に、前記タンク内と通じる導入管９から前記収納空間内に前記タンク内の気圧を導入する導入孔３ｄを形成することにより、前記収納空間内の気圧を外部の気圧と同等として薄膜部材４，５の変位を良好に検出することが可能となる。さらに、導入管９内に圧力センサ８と電気的に接続される配線部材１０を挿通することにより、前記液体の侵入を防ぐとともに圧力センサ８の前記検出信号を確実に前記タンク外へ伝達することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、タンク内の各種液体の液量を検出する液面検出装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  第一の板状部材
２  第二の板状部材
３  スペーサー部材
４  第一の薄膜部材
５  第二の薄膜部材
６  第一の金属板（伝達部材）
７  第二の金属板（伝達部材）
８  圧力センサ
９  導入管
１０  配線部材
【図１】
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【図２】
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