(57)【要約】【課題】低い液面レベルも測定することができる液面レベルセンサを提供する。【解決手段】マグネット４が取り付けられたフロート３が、タンク２に貯蔵された液体の液面に浮かべられ、液体の液面レベルの変化に応じて上下動する。ロッド５は、フロート３の貫通孔３ａに挿入され、フロート３の上下動をガイドする。上記ロッド５には、磁気センサ６ａ、６ｂが取り付けられている。また、ロッド５には、フロート３の底面と当接してフロート３の抜けを防止するストッパ５ａが設けられている。また、フロート３の底面には、ストッパ５ａと当接する当接面よりもタンク底面側に突出する凸部３ｃが設けられている。【選択図】図１
2014085140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクに貯蔵された液体の液面に浮かべられ、前記液体の液面レベルの変化に応じて上下動するフロートと、前記フロートに取り付けられたマグネットと、前記フロートが上下動自在に嵌合され、前記フロートの上下動をガイドする案内部材と、前記案内部材に取り付けられた磁気センサと、を備え、前記磁気センサの出力に基づいて前記液体の液面レベルを測定する液面レベルセンサにおいて、
前記案内部材には、前記フロートの底面と当接して前記フロートの抜けを防止するストッパが設けられ、
前記フロートの底面には、前記ストッパと当接する当接面よりも前記タンク底面側に突出する凸部が設けられている
ことを特徴とする液面レベルセンサ。
【請求項２】
前記フロートには、前記案内部材が貫通される貫通孔が設けられ、
前記フロート底面において前記貫通孔の周縁部を除いた部分全体に前記凸部が、設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の液面レベルセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液面レベルセンサに係り、特に、自動車のガソリンやエンジンオイルなどの液体を貯蔵するタンクに装着され、前記液体の液面レベルを、磁力を利用して測定する液面レベルセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液面レベルセンサの一例として、図４に示すような液面レベルセンサが知られている（特許文献１）。同図に示すように、液面レベルセンサ１００は、タンク２００に貯蔵された液体の液面に浮かべられ、液体の液面の変化に応じて上下動するフロート１０１と、フロート１０１に取り付けられたマグネット１０２と、フロート１０１に設けられた貫通孔に挿入され、フロート１０１の上下動をガイドする案内部材としてのロッド１０３と、ロッド１０３の上下端に取り付けられた磁気センサ１０４ａ、１０４ｂと、を備えている。以上の構成によれば、液面レベルの変動に応じてフロート１０１が上下動し、これに応じて磁気センサ１０４ａ、１０４ｂの出力も変動するため、磁気センサ１０４ａ、１０４ｂの出力に基づいて液面レベルを測定することができる。
【０００３】
上述したフロート１０１やロッド１０３は、収容ケース１０５に収容されている。収容ケース１０５は、フロート１０１やロッド１０３が収容される筒状ハウジング１０５ａと、筒状ハウジング１０５ａの下側開口を塞ぐように取り付けられた下蓋１０５ｂと、筒状ハウジング１０５ａの上側開口を塞ぐように取り付けられた上蓋１０５ｃと、から構成されている。タンク２００の天井には液面レベルセンサ１００用の開口が設けられ、その開口から収容ケース１０５をタンク２００内に挿入し、上蓋１０５ｃをタンク２００の天井に重ねることにより上記収容ケース１０５は取り付けられている。
【０００４】
上述したように収容ケース１０５は、タンク２００の天井に取り付けられているため、下蓋１０５ｂはタンク２００の底面よりも少し上側に配置される。このため、図５に示すように、液面レベルが（タンク底面から下蓋１０６までの高さＨ１）＋（フロート１０１の喫水Ｈ２）よりも低くなるとフロート１０１の底面がストッパとして働く下蓋１０５ｂに当接してそれ以上降下することができなくなり、下蓋１０５ｂよりも低い液面レベルについては検出することができない、という問題があった。なお、喫水Ｈ２とは、フロート１０１が浮いているときの液面からフロート１０１の底面までの距離である。
【０００５】
そこで、下蓋１０５ｂをタンク２００底面と同じ高さになるようにロッド１０３や収容ケース１０５を設けることが考えられるが、タンク２００天井−底面間の距離のばらつきや液体重量によるタンク２００天井−底面間の距離変化の吸収を考慮すると、そのように精度良く設けることは難しい。また、下蓋１０５ｂをタンク２００底面に一体に設けることも考えられるが、タンク２００と一体に設けるには構造が複雑となり、コスト的に問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６０−２００１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、低い液面レベルも測定することができる液面レベルセンサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、タンクに貯蔵された液体の液面に浮かべられ、前記液体の液面レベルの変化に応じて上下動するフロートと、前記フロートに取り付けられたマグネットと、前記フロートが上下動自在に嵌合され、前記フロートの上下動をガイドする案内部材と、前記案内部材に取り付けられた磁気センサと、を備え、前記磁気センサの出力に基づいて前記液体の液面レベルを測定する液面レベルセンサにおいて、前記案内部材には、前記フロートの底面と当接して前記フロートの抜けを防止するストッパが設けられ、前記フロートの底面には、前記ストッパと当接する当接面よりも前記タンク底面側に突出する凸部が設けられていることを特徴とする液面レベルセンサに存する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記フロートには、前記案内部材が貫通される貫通孔が設けられ、前記フロート底面において前記貫通孔の周縁部を除いた部分全体に前記凸部が、設けられることを特徴とする請求項１に記載の液面レベルセンサに存する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、フロートの底面には、ストッパと当接する当接面よりもタンク底面側に突出する凸部が設けられているので、ストッパをタンク底面より少し上に設けても、凸部の先端がタンク底面に当接する場合がある。この場合、凸部がないフロートに比べてタンク底面からストッパまでの高さ分だけ低い液面レベルを測定できる。凸部の先端がタンク底面に届かない場合であっても、凸部がないフロートに比べて凸部が突出している分だけ低い液面レベルを測定できる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、フロートに設けた貫通孔周縁を凹部にするだけの簡単な構成で凸部を設けることができる。また、凸部の体積を大きくすることができ、フロートの喫水を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は、本発明の液面レベルセンサの一実施形態を示す縦断面図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すフロートを底面側から見た図である。
【図２】他の実施形態における本発明の液面レベルセンサの部分縦断面である。
【図３】他の実施形態におけるフロートを底面側から見た図である。
【図４】従来の液面レベルセンサの一例を示す縦断面図である。
【図５】従来の問題点を説明するための図４の部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の液面レベルセンサの一実施形態を図１を参照して説明する。図１（Ａ）は、本発明の液面レベルセンサの一実施形態を示す縦断面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すフロートを底面側から見た図である。図１（Ａ）に示すように、液面レベルセンサ１は、タンク２に貯蔵された液体の液面に浮かべられ、液体の液面の変化に応じて上下動するフロート３と、フロート３に取り付けられたマグネット４と、フロート３が上下動自在に嵌合され、フロート３の上下動をガイドする案内部材としてのロッド５と、ロッド５に取り付けられた磁気センサ６ａ、６ｂと、を備えている。
【００１４】
上記ロッド５は、上下方向に延在する棒状に設けられていて、フロート３に設けた貫通孔３ａに通すことによりフロート３が上下動自在に嵌合される。このロッド５の下端部には、フロート３の底面と当接してフロート３の抜けを防止するフランジ状のストッパ５ａが設けられている。ストッパ５ａは、円盤状に設けられていて、その径はフロート３に設けた貫通孔３ａの径よりも大きく設けられている。このストッパ５ａは、フロート３に内蔵されたマグネット４が磁気センサ６ａよりも下側に位置しないようにフロート３の底面と当接して、下方向の移動を制限している。なお、ストッパ５ａとしては、ロッド５と一体に形成しても良いし、ロッド５と別体に設け、ロッド５に取り付けるようにしても良い。
【００１５】
また、ロッド５の上端部には、液面レベルセンサ１をタンク２に取り付けるためのフランジ状の取付フランジ５ｂが設けられている。取付フランジ５ｂは、例えば、円盤状に設けられていて、その径はタンク２天井に設けられた液面レベルセンサ１をタンク２内に挿入するための開口２ａの径よりも大きく設けられている。なお、取付フランジ５ｂは、開口２ａよりも大きく設けられていればよく、その形状は円盤状に限ったものではない。ロッド５は、取付フランジ５ｂとストッパ５ａと間にフロート３を通していて、フロート３は取付フランジ５ｂ及びストッパ５ａの間をロッド５に沿って上下動する。
【００１６】
上記フロート３は、図１に示すように、円柱状に形成されていて、その中央にロッド５を貫通する貫通孔３ａが形成されている。また、フロート３の底面には、貫通孔３ａの周縁部に凹部３ｂが設けられていて、この凹部３ｂの底面にストッパ５ａが当接してロッド５からの抜けを防止している。そして、この凹部３ｂよりも外側に設けられた凸部３ｃが、ストッパ５ａと当接する当接面よりもタンク２底面側に突出している。
【００１７】
マグネット４は、上述したフロート３内に内蔵されている。上記磁気センサ６ａ、６ｂは、パイプ状に形成されたロッド５内に取り付けられている。詳しくは、上記磁気センサ６ａは、ロッド５下端部のストッパ５ａよりも上側に取り付けられている。上記磁気センサ６ｂは、ロッド５の上端部の取付フランジ５ｂよりも下側に取り付けられている。上記磁気センサ６ａ及び６ｂは、例えばホール素子、磁気抵抗素子などで構成され、上下動するマグネット４との距離に応じて変化する磁界の強さをそれぞれ検出する。
【００１８】
よって、液面レベルが例えば増加すると、増加する液面に追従してフロート３が上昇し、マグネット４と上側の磁気センサ６ｂとの距離が近づき、磁気センサ６ｂにより検出される磁界が強くなると共に、マグネット４と下側の磁気センサ６ａとの距離が離れて、磁気センサ６ａにより検出される磁界が弱くなる。これに対して、液面レベルが減少すると、減少する液面に追従してフロート３が下降し、マグネット４と上側の磁気センサ６ｂとの距離が離れ、磁気センサ６ｂにより検出される磁界が弱くなると共に、マグネット４と下側の磁気センサ６ａとの距離が近づき、磁気センサ６ａにより検出される磁界が強くなる。即ち、磁気センサ６ａと磁気センサ６ｂとにより検出された磁界の差に基づいて液面レベルを測定することができる。
【００１９】
上述した構成の液面レベルセンサ１は、タンク２天井に設けた液面レベルセンサ１用の開口２ａからタンク２内に挿入され、取付フランジ５ｂをタンク２の天井に重ねることによりタンク２に取り付けられる。このとき、ロッド５の下端は、タンク２の底面よりも少し上側に位置する。図１に示す例では、タンク２の底面とストッパ５ａとの距離が、凸部３ｃの高さよりも低いため、液面レベルが低いとき、フロート３がストッパ５ａに当たる前に凸部３ｃの先端がタンク２底面に当接する。この場合、液面レベルがフロート３の喫水Ｈ２よりも高くなると、フロート３が浮き上がり、液面レベルが測定できるようになり、凸部３ｃがない図４に示す従来のフロート１０１に比べてタンク２底面からストッパ５ａまでの高さＨ１分だけ低い液面レベルまで測定できる。
【００２０】
また、図２に示す例では、タンク２の底面とストッパ５ａとの距離Ｈ１が、凸部３ｃの高さＨ３よりも高いため、液面レベルが低いとき、フロート３がストッパ５ａに当たっても凸部３ｃがタンク２の底面に届かない。この場合であっても、液面レベルが（フロート３の喫水Ｈ２）＋（凸部３ｃとタンク２底面までの距離Ｈ４）（＜Ｈ１）よりも高くなると、フロート３が浮き上がり、液面レベルが測定できるようになり、凸部３ｃがない図４に示す従来のフロート１０１に比べて凸部３ｃの高さＨ３分だけ低い液面レベルまで測定できる。
【００２１】
また、上述した液面レベルセンサ１によれば、フロート３底面において貫通孔ａの周縁部を除いた部分全体に凸部３ｃが、設けられるので、フロート３に設けた貫通孔３ａ周縁部を凹部３ｂにするだけの簡単な構成で凸部３ｃを設けることができる。また、凸部３ｃの体積を大きくすることができ、フロート３の喫水Ｈ２を低くすることができる。
【００２２】
また、上述した液面レベルセンサ１によれば、ストッパ５ａは、フロート３に内蔵されたマグネット４が磁気センサ６ａよりも下側に位置しないようにフロート３の底面と当接して、下方向の移動を制限している。これにより、液面レベルが低くなってもマグネット４が磁気センサ６ａよりも下側に位置しないので、磁気センサ６ａに入力される磁界の向きは、磁気センサ６ａの上側にマグネット４が位置していたときとは逆となり、正確な液面レベルの測定ができなくなるのを防止している。
【００２３】
なお、上述した液面レベルセンサ１によれば、フロート３の中央のみに凹部３ｂを設け、この凹部３ｂ外側全体を凸部３ｃにしていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、図３に示すように、貫通孔３ａを囲むように複数の凸部３ｃを設けるようにしてもよい。ただし、図１に示すように、凹部３ｂ外側全体を凸部３ｃにした方が凸部３ｃの体積を大きくすることができ、喫水Ｈ２を低くすることができる。
【００２４】
また、上述した液面レベルセンサ１によれば、２つの磁気センサ６ａ、６ｂがロッド５の上下端に設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。ロッド５の上下方向に３つ以上磁気センサを並べて配置した液面レベルセンサ１に適用してもよい。
【００２５】
また、上述した液面レベルセンサ１によれば、ロッド５は、フロート３に設けた貫通孔３ａに貫通していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、ロッド５をパイプ状に設け、その中にフロート３を収容する液面レベルセンサ１に適用するようにしてもよい。
【００２６】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００２７】
２    タンク
３    フロート
３ａ  貫通孔
３ｂ  凹部
３ｃ  凸部
４    マグネット
５    ロッド
５ａ  ストッパ
６ａ  磁気センサ
６ｂ  磁気センサ
【図１】
2014085140.tif 000003
【図２】
2014085140.tif 000004
【図３】
2014085140.tif 000005
【図４】
2014085140.tif 000006
【図５】
2014085140.tif 000007