(57)【要約】【課題】フロートを備えた液面検出装置の検出精度を向上する。【解決手段】液面検出装置１は、貯液槽１０の液面９１に浮くフロート２と、フロート２に取り付けられ且つフロート２の上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアーム３と、アーム３の回転角度θを検出することにより液面レベルの位置に関連する出力値を出力する回転角度検出器６、７とを備える。回転角度検出器６、７は、フロート２の軸中心が回転軸の軸中心Ｚと同じ高さに位置する基準位置（θ＝０）において、フロート２が基準位置より上下方向に等距離に位置する際（θ＝−９０、＋９０）の各出力値の略中間値を出力するように構成される。これにより、液面検出装置１の検出精度を向上できる。【選択図】  図５
2006242777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯液槽内の液面に浮くフロートと、
前記フロートに取り付けられ、前記液面の液面レベルの位置に伴う該フロートの上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアームと、
前記アームの回転角度を検出することにより前記液面レベルの位置に関連する出力値を出力する回転角度検出器とを備え、
前記回転角度検出器は、前記フロートの軸中心が前記回転軸の軸中心と同じ高さに位置する基準位置において、該フロートの軸中心が該基準位置より上下方向に等距離に位置する際の各出力値の略中間値を出力するように構成されることを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
前記フロートの上下運動を直線状に移動案内するガイド部を備え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】
前記回転角度検出器の出力値を、前記フロートの上下運動方向の位置に応じた所定の出力特性に調整する出力調整手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液面検出装置。
【請求項４】
前記出力調整手段は、前記回転角度検出器の前記出力値を、前記フロートの上下運動方向の位置に対してリニアな特性となるように調整することを特徴とする請求項３に記載の液面検出装置。
【請求項５】
前記出力調整手段を、前記回転角度検出器内に配設することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液面検出装置。
【請求項６】
前記回転角度検出器は、前記アームの回転運動に連動して回転運動するマグネットと、該マグネットの磁束と交差するように且つ回転運動しないように固定された磁電変換素子とを備え、
前記アームの前記回転角度は、前記磁電変換素子により前記磁電変換素子と交差する前記マグネットの磁束密度を測定することによりを検出されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項７】
貯液槽内の液面に浮くフロートと、該フロートに取り付けられ該フロートの上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアームと、該アームの回転角度を検出する回転角度検出器とを備え、該回転角度検出器が、該フロートが該回転軸と同じ高さに位置する基準位置で、該フロートが該基準位置より上下方向に等距離に位置する際の各出力値の略中間値を出力するように構成された液面検出装置の出力調整方法であって、
前記回転角度検出器の出力値を、前記フロートの上下運動方向の位置に応じた所定の出力特性に調整することを特徴とする液面検出装置の出力調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液面に浮くフロートを備えた液面検出装置とその出力調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液面検出装置は、自動車の燃料タンクに貯蔵される燃料等の液面レベルを監視するために利用される。
【０００３】
例えば、液面検出装置として、フロートと、マグネットを保持するホルダと、これらを連結するアームと、ホルダを回動自在に保持する本体部と、マグネットの磁束と交差するように本体部に内蔵される磁電変換素子と、この磁電変換素子の出力を所定の出力特性に調整するための演算処理手段とを備えるものが開示されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
具体的には、フロートは、測定対象である液体に浮かぶものであり、アームは、フロートの上下運動をホルダの回転運動に変換するものである。磁電変換素子は、交差するマグネットの磁束密度を検出するものであり、この液面検出装置は、これによりホルダの回転角度すなわち液面レベルを検出することができる。
【０００５】
ここで、液面の最下面と最上面における基準出力をＤＯＥ、ＤＯＦとし、この２カ所の位置における磁電変換素子からの出力をＤＳＥ、ＤＳＦとし、磁電変換素子からの検出時の出力をＤＳθとし、調整出力をＤＯθとする。この場合に、演算処理手段は、調整出力ＤＯθを、ＤＯＥ＋｛（ＤＯＦ−ＤＯＥ）／（ＤＳＦ−ＤＳＥ）｝・（ＤＳθ−ＤＳＥ）の式で演算する。
【特許文献１】特開２００１−１２４６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、液面の最下面と最上面における基準出力を用いて直線近似による演算を行っている。しかし、液面レベルは、アームの回転角度θとサイン（ＳＩＮ）の関係（ＳＩＮθ）にあり、且つ、磁電変換素子からの出力も、アームの回転角度θとサイン（ＳＩＮ）を含む関係にある。このため、液面レベルは、磁電変換素子からの出力と、アームの回転角度θとサイン（ＳＩＮ）を含む複雑な関係となる。
【０００７】
この結果、上述の直線近似による演算では、磁電変換素子の特性のばらつきとその組付のばらつきによる出力特性のばらつきを、所定の出力特性に調整することが困難なため、液面検出装置の検出精度が低下する恐れがある。
【０００８】
特許文献１で開示されている液面検出装置に限らず、フロートを有する液面検出装置にも同じことが言える。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、フロートを備えた液面検出装置の検出精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成する為に以下の技術的手段を採用する。
【００１１】
請求項１に記載の液面検出装置は、貯液槽内の液面に浮くフロートと、フロートに取り付けられ且つ液面の液面レベルの位置に伴うフロートの上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアームと、アームの回転角度を検出することにより液面レベルの位置に関連する出力値を出力する回転角度検出器とを備え、回転角度検出器が、フロートの軸中心が回転軸の軸中心と同じ高さに位置する基準位置において、フロートが基準位置より上下方向に等距離に位置する際の各出力値の略中間値を出力するように構成される構成とする。
【００１２】
この構成では、回転角度検出器は、フロートの軸中心が回転軸の軸中心と同じ高さに位置する基準位置において、フロートの軸中心が基準位置より上下方向に等距離に位置する際の各出力値の略中間値を出力するように構成される。
【００１３】
これにより、アームの回転角度に対する液面検出装置（回転角度検出器）の出力特性を、アームの回転角度に対する液面のレベル（上下方向の高さ）の関係に近づけることができる。この結果、液面のレベルに対する液面検出装置の出力特性を、より単純な関係にすることができ、液面検出装置の検出精度を向上することができる。
【００１４】
請求項２に記載の液面検出装置は、フロートの上下運動を直線状に移動案内するガイド部を備える構成とする。
【００１５】
この構成では、フロートの上下運動を直線状に移動案内するガイド部を備えるため、液面検出装置を、その左右方向に省スペース化することできる。
【００１６】
請求項３に記載の液面検出装置は、回転角度検出器の出力値を、フロートの上下運動方向の位置に応じた所定の出力特性に調整する出力調整手段を備える構成とする。
【００１７】
この構成では、回転角度検出器の出力値を所定の出力特性に調整する出力調整手段を備える。上述したように、本発明では、液面のレベルに対する液面検出装置（回転角度検出器）の出力特性を、より単純な関係にすることができる。このため、出力調整手段は、回転角度検出器の出力値を、容易に所定の出力特性に調整することができる。
【００１８】
このため、液面検出装置の出力特性のばらつきを低減することができ、その結果、液面検出装置の検出精度を向上できる。
【００１９】
請求項４に記載の液面検出装置は、出力調整手段が、回転角度検出器の出力値を、フロートの上下運動方向の位置に対してリニアな特性となるように調整する構成とする。
【００２０】
この構成では、出力調整手段が、回転角度検出器の出力値を、フロートの上下運動方向の位置に対してリニアな特性となるように調整する。これにより、液面検出装置の出力を、制御に利用し易くできる。
【００２１】
請求項５に記載の液面検出装置は、出力調整手段を、回転角度検出器内に配設する構成とする。
【００２２】
この構成では、出力調整手段を回転角度検出器内に配設するため、液面検出装置の構成を簡略化することができる。
【００２３】
請求項６に記載の液面検出装置は、回転角度検出器が、アームの回転運動に連動して回転運動するマグネットと、マグネットの磁束と交差するように且つ回転運動しないように固定された磁電変換素子とを備え、アームの回転角度が、磁電変換素子により磁電変換素子と交差するマグネットの磁束密度を測定することによりを検出される構成とする。
【００２４】
この構成では、回転角度検出器がマグネットと磁電変換素子とを備えるもので、この構成においても、上述の効果を得ることができる。
【００２５】
請求項７に記載の液面検出装置の出力調整方法は、貯液槽内の液面に浮くフロートと、フロートに取り付けられフロートの上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアームと、アームの回転角度を検出する回転角度検出器とを備え、回転角度検出器が、フロートが回転軸と同じ高さに位置する基準位置で、フロートが基準位置より上下方向に等距離に位置する際の各出力値の略中間値を出力するように構成された液面検出装置の出力調整方法であって、回転角度検出器の出力値を、フロートの上下運動方向の位置に応じた所定の出力特性に調整する調整方法である。
【００２６】
この調整方法では、回転角度検出器が、フロートが回転軸と同じ高さに位置する基準位置で、フロートが基準位置より上下方向に等距離に位置する際の各出力値の略中間値を出力するように構成された液面検出装置において、回転角度検出器の出力値を、フロートの上下運動方向の位置に応じた所定の出力特性に調整する。
【００２７】
これにより、液面のレベルに対する出力特性をより単純な関係にした液面検出装置において、容易に所定の出力特性に調整することができる。このため、液面検出装置の出力特性のばらつきを低減することができ、その結果、液面検出装置の検出精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明による液面検出装置を、自動車に搭載される液面検出装置である燃料レベルゲージ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１の正面図である。
【００３０】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００３１】
図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００３２】
図４は、図１に示す燃料レベルゲージ１が備える回転角度検出器の一部を構成するマグネット６の磁束分布を説明する模式図である。
【００３３】
図５（ａ）は、回転角度θと液面９１のレベルＬを説明する模式図であり、図５（ｂ）は、回転角度θに対する磁電変換素子であるホール素子７とマグネット６の配置関係を説明する模式図である。
【００３４】
図６（ａ）は、回転角度θに対する液面９１のレベルＬの関係を示す特性図であり、図６（ｂ）は、回転角度θに対するホール素子７から出力される電圧Ｖ１の関係を示す特性図であり、図６（ｃ）は、液面９１のレベルＬに対するホール素子７の出力電圧Ｖ１と調整電圧Ｖ２の関係を示す特性図である。
【００３５】
図７は、本発明の第１実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１の電気回路構成を説明するための回路構成図である。
【００３６】
図１、図２、及び図５（ａ）において、各図中の矢印が示す上方は、燃料レベルゲージ１が自動車に取り付けられた状態の上方を示す。
【００３７】
燃料レベルゲージ１は、燃料９の液面９１レベルを検出するものであり、図７に模式的に示す貯液槽である燃料タンク１０内に固定される。図１、図２において、燃料９の液面９１は、最低位の状態を示す。
【００３８】
フロート２は、樹脂等からなり、燃料９の液面９１に確実に浮かぶように見掛けの比重が設定される。
【００３９】
アーム３は、たとえば金属棒から形成され、フロート２とマグネットホルダ４とを連結する。アーム３の一方の端部には、図１に示すように、フロート２が固定され、アーム３の他方の端部は、マグネットホルダ４に固定される。液面９１のレベルの変動にともないフロート２が上下方向（図中の矢印が示す上下方向）へ動くと、この動きは、アーム３によりマグネットホルダ４に伝達されて、回転軸の軸中心である回転軸Ｚを中心に、マグネットホルダ４の回転運動に変換される。
【００４０】
マグネットホルダ４は、樹脂等からなり、図２に示すように、回転角度検出器の一部を構成するマグネット６を内蔵するとともに、後述するボディ５に回動可能に係合する。マグネットホルダ４は、図１と図２に示すように、ボディ５に設けられた軸部５１に回動可能に嵌合する孔部４１と、アーム３を保持固定するための係止部４２と、貫通孔４３とを有する。
【００４１】
係止部４２は、マグネットホルダ４のボディ５と反対側の端面上に２個配置され、図３に示すように形成される。なお、図３は、アーム３が未装着な状態を示すとともに、アーム３を一点鎖線により示す。
【００４２】
係止部４２は、その内径寸法Ｄ２がアーム３の外径寸法Ｄ１より小さく形成され、係止部４２の開口寸法Ｗがその内径寸法Ｄ２より小さく形成される。２個の係止部４２は、それぞれの中心軸を一致させて配置される。
【００４３】
貫通孔４３は、図１および図２に示すように、マグネットホルダ４の孔部４１と平行に形成される。貫通孔４３の内径寸法は、アーム３の外径寸法Ｄ１と同等かわずかに小さく形成される。貫通孔４３は、図１に示すように、その中心軸が、両係止部４２の中心軸と交差するように配置される。
【００４４】
マグネットホルダ４に内蔵されるマグネット６は、たとえばフェライト磁石等からなり、筒型のものが用いられ、孔部４１と同心上に配置される。さらに、マグネット６は、図４に示すように、その径方向へ着磁されるため、マグネット６の磁束は、孔部４１の径方向に発生する。マグネット６は、マグネットホルダ４の樹脂成形時に一体的にインサート成形される。
【００４５】
ボディ５は、マグネットホルダ４の回転範囲を規制するためのストッパ５３を備える。また、マグネットホルダ４の回転角度を検出する磁電変換素子であるホール素子７を内蔵するとともに、ホール素子７を外部と電気的に接続するためのターミナル８とを備える。
【００４６】
ホール素子７は回転角度検出器の一部を構成し、図２に示すように、軸部５１内に配置され、軸部５１の外周側に、マグネットホルダ４に固定されるマグネット６が軸部５１と同心上に配置される。このため、ホール素子７は、図４に示すように、常にマグネット６の磁束Ｍを受ける。
【００４７】
ホール素子７は、半導体からなり、ホール素子７に電圧が印加された状態で外部から磁界が加えられると、ホール素子７を通過するその磁界の磁束密度に比例したホール電圧を発生する。ホール素子７通過する磁界の磁束密度は、液面９１の変動によりマグネットホルダ４が回転すると変化するため、ホール素子７の出力電圧であるホール電圧が変化する。このホール電圧を検出することにより、マグネットホルダ４の回転角度、すなわち液面９１のレベルを測定することができる。
【００４８】
このホール素子７とマグネット６とから回転角度検出器が構成される。
【００４９】
ターミナル８は、導電性金属から形成され、図２に示すように、その一端が、ホール素子７のリード７１に電気的に接続される。この接続は、たとえば、かしめ、あるいはヒュージング等による。一方、ターミナル８の他端は、ボディ５の端部から外方へ突出して、外部のワイヤーハーネス（図示せず）のコネクタ（図示せず）に接続される。
【００５０】
ホール素子７およびターミナル８は、互いに電気的に接続後、ボディ５の樹脂成形時に一体的にインサート成形される。
【００５１】
ボディ５は、図２に示すように、軸部５１を備え、この軸部５１によりマグネットホルダ４を回動自在に保持する。軸部５１の先端近傍には、リング状の溝５２が軸部５１と同心上に設けられる。軸部５１を、マグネットホルダ４の孔部４１へ嵌合させた後、この溝５２に止め輪５４を装着する。これにより、マグネットホルダ４のボディ５から離れる方向（図２の矢印が示す左方向）への移動が規制される。
【００５２】
すなわち、マグネットホルダ４の孔部４１にボディ５の軸部５１を挿入して、マグネットホルダ４をボディ５に当接させ、続いて、止め輪５４を軸部５１の溝５２に装着する。これにより、マグネットホルダ４は、ボディ５に対して回動自在に保持される。
【００５３】
アーム３を貫通孔４３に挿入後、貫通孔４３を中心としてアーム３を回転させ、アーム３を係止部４２に図３の矢印が示す左側から押込む。これにより、係止部４２が弾性変形して、アーム３を保持固定し、これにより、アーム３がマグネットホルダ４に対して固定される。
【００５４】
ボディ５に形成されたストッパ５３は、図５（ａ）に示すように、フロート２の位置が最低位および最高位のそれぞれに対応して設けられる。各ストッパ５３は、ボディ５と一体成形により形成され、アーム３のフロート２と反対側の端部、つまり、図２に示すように、アーム３の貫通孔４３から突き出す部分が当接するように設けられる。
【００５５】
これにより、フロート２は、図５（ａ）に示すように、上下動すると、マグネットホルダ４は、回転軸Ｚを中心に、角度θだけ回転する。すなわち、本発明の第１実施形態による燃料レベルゲージ１におけるマグネットホルダ４（即ち、フロート２、アーム３）の回転範囲は回転角度θである。回転角度θは、フロート２が最大限で上下動できるように、１８０度に設定されるが、それ以下であってもよい。
【００５６】
ここで、フロート２の軸中心が回転軸の軸中心である回転軸Ｚと同じ高さに位置する際、即ち、図５（ａ）において、フロート２の軸中心がＸ軸上に位置する際、回転角度θを零度とし、右回りを正の回転角度とし、左回りを負の回転角度とし、回転軸Ｚとフロート２の軸中心との距離をＲとする。また、液面９１のレベルＬは、その零の位置を、回転角度θが零度の位置とし、その零の位置に対して上方を正のレベルとし、下方を負のレベルとする。
【００５７】
これにより、液面９１のレベルＬは、以下に示すサイン波の式（１）で表され、回転角度θに対する液面９１のレベルＬの関係を，図６（ａ）に示す。
【００５８】
Ｌ＝Ｒ・ＳＩＮθ  ・・・（１）
ホール素子７とマグネット６は、フロート２の回転角θが−９０度、零度、及び、＋９０度の際、それぞれ、図５（ｂ）に示す配置関係となるように構成される。これにより、ホール素子７は、フロート２の回転角θが＋９０度において最大電圧Ｖ１２を出力し、フロート２の回転角θが−９０度において最小電圧Ｖ１１を出力し、回転角θが零度においてそれらの中間電圧値（Ｖ１１＋Ｖ１２）／２を出力する。
【００５９】
ホール素子７は、上述したように、ホール素子７を通過するその磁界の磁束密度に比例したホール電圧を発生する。従って、ホール素子７の出力電圧Ｖ１は、以下に示すサイン波の式（２）で表され、回転角度θに対するホール素子７から出力される電圧Ｖ１の関係を，図６（ｂ）に示す。
【００６０】
Ｖ１＝（１／２）・（Ｖ１２−Ｖ１１）・ＳＩＮθ＋（Ｖ１１＋Ｖ１２）／２  ・・・（２）
以上説明した本実施形態による燃料レベルゲージ１の電気回路構成について、図７に基づいて説明する。
【００６１】
マイクロコンピュータ等から構成された制御装置２２には、常時バッテリ４０から電力が供給され、イグニッションスイッチ３０がその操作ポジション（オフポジション、オンポジション）を検出可能に接続され、燃料レベルゲージ１がその出力電圧Ｖ１を入力可能に接続される。
【００６２】
即ち、燃料レベルゲージ１のターミナル８は、図２において、ボディ５の端部から外方へ突出して、外部のワイヤーハーネス（図示せず）のコネクタ（図示せず）に接続される。この外部のワイヤーハーネスが、燃料タンク１０の外側のワイヤーハーネス（図示せず）に接続され、燃料タンク１０の外側のワイヤーハーネスが、制御装置２２に接続される。制御装置２２には、燃料計２１が接続される。
【００６３】
制御装置２２は、燃料レベルゲージ１からの出力電圧Ｖ１を調整電圧Ｖ２に調整する出力調整手段２２ａと、この調整された調整電圧Ｖ２に応じて燃料計２１を駆動する駆動手段２２ｃとを備える。出力調整手段２２ａは、出力電圧Ｖ１を調整電圧Ｖ２に調整するための変換データをマップとして記憶する電気的に書き換え可能な不揮発性メモリもしくはバックアップＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等を含むメモリ２２ｂを内蔵する。
【００６４】
液面９１のレベルＬに対するホール素子７の出力電圧Ｖ１と調整電圧Ｖ２の関係を、図６（ｃ）に示す。
【００６５】
燃料レベルゲージ１と制御装置２２の出力調整手段２２ａとから液面検出装置が構成され、燃料計２１と制御装置２２とからコンビネーションメータ２０が構成される。
【００６６】
次に、本発明の第１実施形態による燃料レベルゲージ１の作動について説明する。
【００６７】
図８は、メモリ２２ｂに記憶される出力電圧Ｖ１とＶ２との変換関係を示すデータテーブルの内容を説明するための表である。
【００６８】
イグニッションスイッチ３０がオンされると、図７において、制御装置２２は、それを検出して作動を開始し、燃料レベルゲージ１のホール素子７に電圧を印加して、これを作動させる。
【００６９】
一方、燃料レベルゲージ１のフロート２は、燃料タンク１０内の燃料９の液面９１に浮かび、その液面９１のレベルＬに対応して、アーム３がマグネットホルダ４をボディ５に対して所定角度θに回転させた状態にしている。
【００７０】
即ち、上述した図６（ａ）に示すサイン波の式（１）より、液面９１のレベルＬからマグネットホルダ４のボディ５に対する回転角度θを決定できる。
【００７１】
また、ホール素子７とマグネット６は、上述した図５（ｂ）に示す配置関係となるように構成されている。このため、ホール素子７は、上述した図６（ｂ）に示すサイン波の式（２）より、回転角度θに対応した電圧Ｖ１を出力する。
【００７２】
式（１）と式（２）とは、それらの周期と位相とがそれぞれ互いに等しい。このため、液面９１のレベルＬに対するホール素子７から出力される電圧Ｖ１の関係を，以下に示す線形である単純な式（３）で表すことができ、この関係を，図６（ｃ）に示す。
【００７３】
Ｖ１＝（１／（２Ｒ））・（Ｖ１２−Ｖ１１）・Ｌ＋（Ｖ１１＋Ｖ１２）／２  ・・・（３）
制御装置２２の出力調整手段２２ａは、液面９１のレベルＬに対し線形である出力電圧Ｖ１を、液面９１のレベルＬに対し線形である図６（ｃ）に示す調整電圧Ｖ２に調整する。
【００７４】
しかし、ホール素子７の出力特性のばらつきとホール素子７の燃料タンク１０に対する組付のばらつきにより、燃料レベルゲージ１の出力特性、即ち、液面９１のレベルＬに対するホール素子７から出力される電圧Ｖ１の関係にばらつきが生ずる。
【００７５】
従来技術では、図６（ｂ）において、回転角度θが零度の際に、（Ｖ１１＋Ｖ１２）／２を出力する構成を取っていない。即ち、式（１）のサイン波と式（２）のサイン波とでは、回転角度θが、位相θ１だけずれる。このため、ホール素子７から出力される電圧Ｖ１と回転角度θとの関係は、式（２）のθに（θ−θ１）を代入したサイン波となり、液面９１のレベルＬに対するホール素子７から出力される電圧Ｖ１の関係が、線形である単純な式（３）と異なり、複雑な関係となる。
【００７６】
この結果、上述の直線近似による演算では、ホール素子７の特性のばらつきとホール素子７の燃料タンク１０に対する組付のばらつきによる出力特性のばらつきを、液面９１のレベルＬに対し線形である調整電圧Ｖ２に調整することが困難である。このため、液面検出装置の検出精度が低下する。
【００７７】
これに対して、本発明の第１実施形態による燃料レベルゲージ１では、位相θ１のズレが排除できるため、ホール素子７の出力電圧Ｖ１は、線形である単純な式（３）で表される。このため、従来技術に比較して格段に容易に、その出力特性のばらつきを、線形である調整電圧Ｖ２に調整することができるため、燃料レベルゲージ１の検出精度を容易に向上することができる。
【００７８】
具体的には、図８に示すように、制御装置２２の出力調整手段２２ａは、フロート２の回転角θが−９０度の出力Ｖ１１とフロート２の回転角θが＋９０度の出力Ｖ１２とを、出力調整手段２２ａのメモリ２２ｂに取り込み、メモリ２２ｂの変換データを個々の場合（Ｖ１）に適合させる。即ち、それらの値を予め定めた調整電圧Ｖ２のＶ２１とＶ２２に設定すると共に、その中間電圧Ｖ１Ｘに対応した中間電圧Ｖ２Ｘを関数変換して求め、データテーブルを作成してメモリ２２ｂに記憶させる。
【００７９】
この適合されたメモリ２２ｂの変換データ（データテーブル）を用いて、出力調整手段２２ａが、出力電圧Ｖ１を、調整電圧Ｖ２に調整する。
【００８０】
このため、燃料レベルゲージ１（ホール素子７）が発生する出力電圧Ｖ１にバラツキが生じても、これを制御装置２２の出力調整手段２２ａが調整電圧Ｖ２となるように調整する。これにより、調整電圧Ｖ２にはバラツキがないため、検出値にバラツキが生じることがなく、その結果、燃料レベルゲージ１と制御装置２２の出力調整手段２２ａとから構成される液面検出装置の検出値のバラツキを低減し、その検出精度を向上させることができる。
【００８１】
制御装置２２の駆動手段２２ｃは、この調整電圧Ｖ２に基づいて、燃料計２１を駆動するため、燃料計２１は、液面９１のレベルＬを精度良く表示することができる。
【００８２】
尚、フロート２の回転角θの範囲が、上述の場合に限らず、例えば、−６０度と＋８０度の間であってもよい。この場合、ホール素子７が、フロート２の回転角θが零度において、フロート２の回転角θが−６０度の出力値とフロート２の回転角θが＋６０度の出力値との中間電圧値を出力するように、ホール素子７とマグネット６とを構成する。
【００８３】
即ち、ホール素子７は、フロート２の軸中心が回転軸の軸中心である回転軸Ｚと同じ高さに位置する基準位置（フロート２の回転角θが零度の位置）において、フロート２の軸中心がその基準位置より上下方向に等距離に位置する際の各出力値（例えば、フロート２の回転角θが−６０度の出力値とフロート２の回転角θが＋６０度の出力値）の中間値を出力する。このように、ホール素子７とマグネット６とを構成する。
【００８４】
また、係止部４２の個数を２個に限る必要はなく、１個あるいは３個以上としてもよい。
【００８５】
（第２実施形態）
図９（ａ）は、本発明の第２実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１の正面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）中のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【００８６】
図１０は、図９（ａ）中のＸ−Ｘ線断面図である。
【００８７】
図１１は、回転角度θと液面９１のレベルＬを説明する模式図である。
【００８８】
本発明の第２実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１では、第１実施形態と異なり、フロート２は、回転軸Ｚを中心に回転運動する代わりに、図９（ａ）の矢印が示す上下方向へ運動する。
【００８９】
具体的には、フロート２を上下方向へ案内するガイド部である第１フロートガイド５６と第２フロートガイド５７を、新たに設け、図９（ｂ）に示すように、フロートガイド５６、５７が嵌まるガイド溝２ａを、フロート２の両側面に設ける。また、フロート２は、フロートガイド５６、５７に案内され易いように、円柱形状の代わりに、四角柱形状に形成される。
【００９０】
マグネットホルダ４には、係止部４２に加え、アームガイド４２ａが一体形成される。係止部４２の内径Ｄ２、アームガイド４２ａの間の寸法を、アーム３の外径Ｄ１と同等かわずかに大きく形成する。
【００９１】
アーム３を係止部４２に取り付け、両フロートガイド５６、５７をフロート２のガイド溝２ａに嵌めた後、第２フロートガイド５７の両端を、第１ガイド穴５５ａと第２ガイド穴５８に挿入して、ボディ５に対して接着や超音波溶着等で固定する。尚、アーム３の係止部４２に対する取り付け方法は、第１実施形態と同じである。
【００９２】
第１フロートガイド５６とガイドベース５５は、ボディ５に一体形成され、第２フロートガイド５７は、ボディ５と別体に形成される。第１ガイド穴５５ａは、ガイドベース５５に設けられ、第２ガイド穴５８は、ボディ５の本体部の設けられる。
【００９３】
マグネットホルダ４とボディ５との取付構造、及び、マグネット６とホール素子７とターミナル８の配置等は、図１０に示すように、第１実施形態と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００９４】
ここで、フロート２の軸中心が回転軸の軸中心である回転軸Ｚと同じ高さに位置する際、即ち、図１１において、フロート２の軸中心がＸ軸上に位置する際、回転角度θを零度とし、右回りを正の回転角度とし、左回りを負の回転角度とし、回転軸Ｚと下限（または上限）に位置するフロート２の軸中心との距離をＲとする。また、液面９１のレベルＬは、その零の位置を、回転角度θが零度の位置とし、その零の位置に対して上方（図中の矢印が示す上方）を正のレベルとし、下方を負のレベルとする。
【００９５】
ホール素子７とマグネット６は、回転角度θが零度の位置で図５（ｂ）に示すように構成される。
【００９６】
以上の構成により、フロート２がフロートガイド５６、５７に案内されて上下運動する際、アーム３は、係止部４２とアームガイド４２ａによって、移動案内される。これにより、フロート２の上下運動は、アーム３により、マグネットホルダ４の回転軸Ｚを中心とする回転運動に変換される。
【００９７】
フロート２が上下運動するため、フロート２が回転運動する場合（図１１注の符号２Ａで示す）に比較して、距離（Ｘ１−Ｘ２）分だけ省スペース化できるが、回転角度θが位相θ２だけずれる。しかも、位相θ２は、回転角度θに応じて変化するため、回転角度θに対するホール素子７から出力される電圧Ｖ１の関係は、式（２）より複雑なものとなる。
【００９８】
しかし、本実施形態でも、ホール素子７とマグネット６を、回転角度θが零度の位置で図５（ｂ）に示すように構成するため、図６（ｂ）に示す位相θ１のズレを除去できる。このため、この出力電圧Ｖ１を、制御装置２２の出力調整手段２２ａにより、液面９１のレベルＬに対し線形である調整電圧Ｖ２へ比較的容易に調整することができる。
【００９９】
以上、本発明では、ホール素子７は、フロート２の軸中心が回転軸の軸中心である回転軸Ｚと同じ高さに位置する基準位置（回転角θが零度の位置）において、フロート２の軸中心がその基準位置より上下方向に等距離に位置する際の各出力値（例えば、回転角θが−６０度の出力値と回転角θが＋６０度の出力値）の中間値を出力する。この要件を満足する限り、上述の例に限らないで、種々の変形例が考えられる。
【０１００】
また、出力調整手段２２ａを、ホール素子７の近傍に配置するか、またはホール素子７に内蔵させてもよい。
【０１０１】
また、マグネット６は、筒型の１個の磁石に限る必要はなく、２個でも３個であってもよい。
【０１０２】
また、マグネット６の材質をフェライト磁石の代わりに、他の材質、たとえば希土類磁石としてもよい。
【０１０３】
また、磁気検出素子としてホール素子７の代わりに、これ以外の磁気検出素子、たとえば磁気抵抗素子等を用いてもよい。
【０１０４】
また、本発明による液面検出装置は、測定対象である液体の液面に浮くフロートを備えることを必要とするが、ホルダの回転角度を検出する方法は、上述の例に限らないで、種々の変形例が考えられる。
【０１０５】
また、本発明による液面検出装置は、自動車用の燃料レベルゲージ１に限らず、それ以外の液面検出装置に適用してもよい。また、液面検出対象としての液体も、燃料に限る必要はなく、水、潤滑油、各種薬品等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１の正面図である。
【図２】図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、図１に示す燃料レベルゲージ１が備える回転角度検出器の一部を構成するマグネット６の磁束分布を説明する模式図である。
【図５】図５（ａ）は、回転角度θと液面９１のレベルＬを説明する模式図であり、図５（ｂ）は、回転角度θに対する磁電変換素子であるホール素子７とマグネット６の配置関係を説明する模式図である。
【図６】図６（ａ）は、回転角度θに対する液面９１のレベルＬの関係を示す特性図であり、図６（ｂ）は、回転角度θに対するホール素子７から出力される電圧Ｖ１の関係を示す特性図であり、図６（ｃ）は、液面９１のレベルＬに対するホール素子７の出力電圧Ｖ１と調整電圧Ｖ２の関係を示す特性図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１の電気回路構成を説明するための回路構成図である。
【図８】図８は、メモリ２２ｂに記憶される出力電圧Ｖ１とＶ２との変換関係を示すデータテーブルの内容を説明するための表である。
【図９】図９（ａ）は、本発明の第２実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１の正面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）中のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【図１０】図１０は、図９（ａ）中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図１１は、回転角度θと液面９１のレベルＬを説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１    燃料レベルゲージ（液面検出装置）
２    フロート
２ａ    ガイド溝
３    アーム
４    マグネットホルダ
４１    孔部
４２    係止部
４２ａ    アームガイド
４３    貫通孔
５    ボディ
５１    軸部
５２    溝
５３    ストッパ
５４    止め輪
５５    ガイドベース
５５ａ    第１ガイド穴
５６    第１フロートガイド（ガイド部）
５７    第２フロートガイド（ガイド部）
５８    第２ガイド穴
６    マグネット（回転角度検出器）
７    ホール素子（回転角度検出器、磁電変換素子）
７１    リード
８    ターミナル
９    燃料（液体）
９１    液面
１０    燃料タンク（貯液槽）
２０    コンビネーションメータ
２１    燃料計
２２    制御装置
２２ａ    出力調整手段
２２ｂ    メモリ
２２ｃ    駆動手段
３０    イグニッションスイッチ
４０    バッテリ
Ｚ    回転軸（回転軸の軸中心）
Ｄ１    外径寸法
Ｄ２    内径寸法
Ｗ    開口寸法
θ    回転角度
【図１】
2006242777.tif 000003
【図２】
2006242777.tif 000004
【図３】
2006242777.tif 000005
【図４】
2006242777.tif 000006
【図５】
2006242777.tif 000007
【図６】
2006242777.tif 000008
【図７】
2006242777.tif 000009
【図８】
2006242777.tif 000010
【図９】
2006242777.tif 000011
【図１０】
2006242777.tif 000012
【図１１】
2006242777.tif 000013