JP3645787B2 - Liquid level sensor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンク内の液体の液面レベルを検出する液面レベルセンサに関し、特に、液面レベルに応じて縦長に複数個配列されたリードスイッチをフロートに内蔵されたマグネットにより開閉させることにより液面レベルを検出するタイプの液面レベルセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の液面レベルセンサは、例えば、自動車のガソリンやエンジンオイル等の液量を監視するためのレベルセンサとして使用されている。この液面レベルセンサは、マグネットが内蔵されたフロートが、液量に応じて複数個配列されたリードスイッチに沿って上下方向に摺動し、リードスイッチの一部を開閉させることにより液面レベルを検出するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような液面レベルセンサにおいて液面レベルを広範囲に検出しなければならない場合、複数のリードスイッチを実装する配電板も必然的に縦長にならざるを得ない。そして、このような縦長の配電板を収容するリードスイッチケースと、それに対向して摺動するフロートのリードスイッチケース対向面と間のギャップには、その対向面積に応じた液体の表面張力が働くため、スムーズなフロート摺動を妨げることになる。スムーズなフロート摺動ができないと、マグネットは液面レベルに応じて配列された複数個配列されたリードスイッチを正確に開閉できなくなり、正確な液面レベル検出ができなくなるという問題が発生する。
上記ギャップに働く液体の表面張力を低下させるためには、配電板と配電板対向面との距離を大きくすればよいが、そうすると配電板上のリードスイッチにマグネットの磁力が十分働かなくなり、リードスイッチを正確に開閉できなくなるという問題も発生する。
【0004】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、リードスイッチケースとフロートとの間に働く液体の表面張力を効率的に低減させ、かつリードスイッチに働く磁力も十分に確保することにより、良好な測定精度を得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している。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の液面レベルセンサは、図1及び図2に示すように、液面レベルの変化に応じてシャフト4を介して摺動するフロート1に内蔵されたマグネット2により、液面レベルに応じて複数個配列されたリードスイッチ6の一部を開閉させることにより液面レベルを検出する液面レベルセンサにおいて、前記フロート1の一部を構成し、前記リードスイッチケース5の前記測定面に対向するフロート平面と、前記リードスイッチ6を収容する長方形状のリードスイッチケース5と、前記リードスイッチケース5の一部を構成し、前記摺動の際、前記フロート平面に対向するように構成された長方形状の測定面と、前記フロート面と前記測定面との間に作用する表面張力を低減させると共に前記フロート1の前記シャフト4を軸とする空転を規制するため、前記フロート平面との間に所定の距離xを保って、前記測定面の長手方向に略平行に設けられた断面凸状のフロートガイド手段とを有することを特徴とする。
【0006】
請求項1記載の発明によれば、フロートガイド手段は、リードスイッチ6を収容する長方形状のリードスイッチケース5の測定面の長手方向に略平行に設けられ、断面凸状をしている。このフロートガイド手段は、フロート面と測定面との間に作用する表面張力を低減させると共にフロート1のシャフト4を軸とする空転を規制するためにフロート平面との間に所定の距離xを保って形成されている。
【0007】
上記課題を解決するためになされた請求項2記載の液面レベルセンサは、図1及び図2に示すように、請求項1記載の液面レベルセンサにおいて、前記フロートガイド手段は、所定の距離を保ちながら略平行になるようにそれぞれ配設された複数本のガイドレール5Aであることを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明によれば、フロートガイド手段は、所定の距離を保ちながら略平行になるようにそれぞれ配設された複数本のガイドレール5Aである。このように、複数本のガイドレール5Aが略平行になるようにそれぞれ配設されているので、空転制御がより容易に行えるようになる。
【0009】
上記課題を解決するためになされた請求項3記載の液面レベルセンサは、図1及び図2に示すように、請求項2記載の液面レベルセンサにおいて、前記フロートガイド手段は、前記フロート平面の端部付近に対向するように配設された2本のガイドレール5Aであることを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明によれば、フロートガイド手段は、フロート平面の端部付近に対向するように配設された2本のガイドレール5Aである。このような2本のガイドレール5Aにより、測定平面とフロート平面との間に働く表面張力の低減及びフロート1のシャフト4を軸とする空転を効果的に規制することができるようになる。すなわち、2本のガイドレール5Aはフロート平面の端部付近に対向するように配設されているので、図3(A)及び(B)で示したように、フロート1のシャフト4を軸とする空転角度がより小さくなる。
【0011】
上記課題を解決するためになされた請求項4記載の液面レベルセンサは、図1及び図2に示すように、請求項3記載の液面レベルセンサにおいて、前記マグネット2は、前記2本のガイドレール5Aにより前記フロート面と前記測定面とが離れたことによる前記マグネット2による前記リードスイッチ6への磁力低下を補償するため、前記2本のガイドレール5Aの間に向けて、前記フロート面から所定の高さだけ突出するように配置されたことを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明によれば、マグネット2は2本のガイドレール5Aの間に向けて、フロート面から所定の高さだけ突出するように配置されている。これは、2本のガイドレール5Aによりフロート面と測定面とが離れたことによるマグネット2によるリードスイッチ6への磁力低下を補償する。
【0013】
上記課題を解決するためになされた請求項5記載の液面レベルセンサは、図4に示すように、請求項1記載の液面レベルセンサにおいて、前記フロートガイド手段は、前記フロート平面上の端部付近に前記摺動方向に略平行に配設された少なくとも2本のレール30Aであることを特徴とする。
【0014】
請求項5記載の発明によれば、フロートガイド手段は、フロート平面上の端部付近に前記摺動方向に略平行に配設された少なくとも2本のレール30Aである。すなわち、フロートガイド手段は、上記請求項2〜4記載の発明と異なり、フロート側に配設されている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図5及び図6を用いて、本発明の液面レベルセンサの適用例及び全体構成を説明する。
図5は、本発明の液面レベルセンサの適用例を示す概略図である。図6は、本発明の液面レベルセンサの全体構成を示す分解斜視図である。
【0016】
図5の適用例に示すように、レベルセンサ100は、例えば、車載されるガソリン用のタンク101内に浸され、ガソリンの液面レベルを検出する。このレベルセンサ100は、筒状に形成され、この筒が上下方向に延びる状態にしてタンク101内にセットされる。このレベルセンサ100は、筒状内部に液面レベルの変化に応じて摺動するフロートを有し、このフロートに内蔵されるマグネットが、液面レベルに応じて複数配列されたリードスイッチの一部を開閉させることにより液面レベルを検出するようになっている。検出出力は、図示しないリード線を介して車輛の表示パネル等に配置された燃料メータ部に供給される。これにより、運転手はガソリンの残量を知ることができる。
なお、このタンク101内のガソリン102は、ポンプ103により所定量汲み上げられ、フィルタを介して、図示しない車輛エンジン部に供給される。
【0017】
図6の分解斜視図に示すように、本発明の液面レベルセンサは、フレーム10、及びリードスイッチケース5から基本的に構成されている。さらに、本発明の液面レベルセンサは、図示していないが、リードスイッチケース5が定着される側と反対側のフレーム10に、摺動するフロート1を覆うような半円筒状をしているカバー1を付加してもよい。
【0018】
フレーム10は、強度及び軽量化の観点から、例えば、アルミ等を材料としている。フレーム10は、上底面部、下底面部、及びこれら底面部をつなぐ2本の側面部から基本的に構成されている。上底面部及び下底面部は、同形状でそれぞれ平行になるようにして配置されている。そしてそれらは、省スペース化の観点から、リードスイッチケース5が装着される側が直線的にカットされた半円形状になっている。
【0019】
縦長形状の2本の側面部は、上記上底面部及び下底面部を連結すると共にこのフレーム10の支柱としても機能している。この側面部は、リードスイッチケース5の幅に基づいて互いに平行に立設している。またこの側面部は、リードスイッチケース5が装着された際、後述の当着されるべきリードスイッチケース5の突壁5Bに対応する形状の切欠部10Aが3カ所づつ設けられている。そして、この切欠部10Aにはそれぞれ、後述のネジ12が螺合される図示しない螺合穴が設けられている。
【0020】
上記上底面部には、シャフト4が貫通されるシャフト孔が設けられている。一方下底面部には、シャフト4が係合するシャフト溝が設けられている。このシャフト溝に一端が係合したシャフト4は、他端が上底面部のシャフト孔を貫通する。この他端はさらにプッシュナット11により上底面部に係止されている。
【0021】
また、このシャフト4には、このシャフト4にガイドされ液面レベルの変化に応じて摺動する後で詳述するフロート1が貫通されている。このフロート1は、浮力、強度等を考慮して発砲ゴムによって形成されている。このフロート1は、所定高の円筒又は楕円筒を略4分割した内の一辺に対して、組立完了時にリードスイッチケース5の測定面に対向する面が直線的にカットされたような外形を有している。すなわち、上底面、下底面、及びこれらを結ぶ4つの側面を有している。4つの側面は、上記リードスイッチケース5に対向する四辺形状の平面部(以下フロート平面という)と、この平面部の反対側の面であり、上記上底面部及び下底面部の曲面に対応する曲面からなる外側面と、上記平面と外側面とを結ぶ二つの四辺形状の内側面とから構成される。上底面部及び下底面部には、シャフト4が貫通されるシャフト孔の開口部が設けられている。フロート1は摺動により、上記リードスイッチを開閉制御するためのマグネットが、上記平面部に近い端部に内蔵されている。
【0022】
リードスイッチケース5は長方形状の樹脂製であり、複数個配列されたリードスイッチを含む長方形状のリードスイッチ配電板を内部に密閉して収容する。またリードスイッチケース5は、ネジ孔5Cを有する6つの突壁を有している。そして、このリードスイッチケース5のフロート対向面上には、後述する本発明の特徴となるガイドレール5Aがリードスイッチケース5の長手方向に2本略平行になるように設けられている。またリードスイッチケース5の側面の一部に設けられたスリット5Dを介して、配電板上のリードスイッチに電気的に接続されるリード線13が、外部に導出されている。このリード線13にはリード線アッシー14が接続されており、リード線アッシー14からレベルセンスの出力結果が所定の外部機器に供給される。
【0023】
上述のように、長方形状のリードスイッチ配電板を内部に密閉して収容する樹脂製リードスイッチケース5が、非磁性体金属で形成されたフレーム10に定着される。そしてこの定着は、リードスイッチケース5に突設された突壁5Bとこの突壁5Bに対応するフレーム10側の切欠部10Aの係着及びこれらのネジ6止めによって行われている。
【0024】
次に図1及び図2を用いて、本発明の液面レベルセンサの一実施形態を説明する。
図1(A)は本発明の液面レベルセンサの一実施形態を説明するための上からの断面図である。図1(B)は本発明の液面レベルセンサの一実施形態を説明するための横からの断面図である。図2は、本発明に関連する表面張力を説明するための図である。
【0025】
図1(A)の断面図に示すように、フロート1を上から見ると、その底面は円又は楕円を4分割したうちの一片に対して、その曲面と反対側が直線的にカットされたような形になっている。この直線的にカットされた辺は、上述のフロート平面の一辺を構成する。1Aはフロート平面の端部である。このフロート1の略中央部には円形断面の中央孔が設けられており、中央孔には断面円筒状のスペーサ3が挿着されている。そして、このスペーサ3に当接するようにシャフト4が貫通している。フロート1は液面レベルに応じて、このシャフト4にガイドされながら上下方向に摺動する。フロート平面の一部からは、立方体形状のマグネット2が所定の高さだけ突出するように配置されている。
【0026】
一方、長方形状のリードスイッチケース5は、図1(A)の断面図に示すように矩形状の断面を有し、また図1(B)の断面図に示すように液面レベルに応じて複数個配列されたリードスイッチ6を実装する配電板7を収容する。この配電板7はリードスイッチケース5の組立時に、液体21が浸透しないように振動溶着によりケース内部に気密性を保って収容されている。液体21の液面レベルに対応するリードスイッチ6は、20で磁力線が示されるマグネット2の磁力により、開閉制御され、これにより液面レベルが検出される。
【0027】
そして、リードスイッチケース5の上述した長方形状の測定面の端部には、上記フロート平面から距離xの間隔があり、幅yのガイドレール5Aが2本設けられている。また、このガイドレール5Aは所定の高さを有し、リードスイッチケース5の長手方向に略平行に、かつ互いに平行になるように延びている。また、図1(B)に示すzは、上記測定平面及びフロート平面において、これら平面間の液体21に接する図面上下方向の距離である。マグネット2及びスペーサ3を含むフロート1の浮力により、この距離zだけフロート1は液体21に浸ることになる。これらの距離x、y及びzは、フロート1とリードスイッチケース5との間に働く液体21の表面張力を低減するために最適な距離に設定されている。
【0028】
これらの2本のガイドレール5Aの高さにより、フロート面と測定面とが離れたことによるマグネット2によるリードスイッチ6への磁力低下を補償するため、2本のガイドレールの間に向けて、マグネット2が上記フロート面から所定の高さだけ突出するように配置されている。これは、2本のガイドレール5Aによりフロート面と測定面とが離れたことによるマグネット2によるリードスイッチ6への磁力低下を補償することになる。
【0029】
また、この2本のガイドレール5Aは、フロート1のシャフト4を軸とする空転を効率的に規制するため、フロート平面の端部1Aに対向するように設けられている。
【0030】
従って、2本のガイドレール5Aによって表面張力低減及び空転規制の効果を享受しつつも、突設したマグネット2によりレール5Aの高さによる磁力低下を補償することによって、摺動の際に液面レベルに対応してリードスイッチ6の開閉がより正確に行われ、またさらに正確な液面レベルの検出ができるようになるという効果が得られる。
【0031】
なお、液体21は、例えば、図5におけるタンク101内のガソリン102である。
【0032】
図2は、図1の実施形態に関連する表面張力を説明するための図である。
図2において、距離x、y及びzは、図1(A)及び(B)に示すそれらに対応する。ABCD面は、図1(A)及び(B)のリードスイッチケース5の上述の測定平面において、液体21に接している部分である。一方、EFGH面は図1(A)及び(B)のフロート1のフロート平面において、同じく液体21に接している部分である。
【0033】
これらABCD面及びEFGH面に働く表面張力Fは、
F=2yzT*COS(θ/2)
と表現される。
ここで、yzは液体の表面張力が働いている部分の接触面積であり、上記ABCD面又はEFGH面の面積(mm2)、Tは図に矢印で示す液体の表面張力(N/mm)、そしてθは液体の接触角(°)である。
【0034】
測定平面上にガイドレール5Aを設けることなしに上記測定平面とフロート平面との距離がxであった従来例に対して、図1に示した実施形態では、フロート平面に対して距離がxのガイドレール5Aを設けることによって、測定平面とフロート平面との間の距離を従来よりも大きくし、表面張力を低減させている。この従来よりも大きくした平面間距離によるリードスイッチ6への磁力低下は、マグネット2を突設することにより補償している。これによりリードスイッチ6を開閉するためのの磁力を低下させることなく、従来例よりも表面張力が低減するように距離y及びzを小さくし、測定平面とフロート平面との間の距離を大きくするようしている。
【0035】
このように上述の実施形態によれば、ガイドレール5Aは所定の高さの断面凸状をしているので、測定平面とフロート平面との間に働く表面張力が大幅に低減される。またこの所定の高さの断面凸状のガイドレール5Aは、フロート1のシャフト4を軸とする空転を効果的に規制することができる。さらにガイドレール5Aはマグネット2によるリードスイッチ6の開閉に影響を与えないような高さに設定されているので、摺動の際に液面レベルに対応してリードスイッチ6の開閉が正確に行われる。これらの結果、上述の実施形態によれば、正確な液面レベルの検出ができるようになるという効果が得られる。
【0036】
なお、ガイドレール5Aは必ずしも連続的なレール構造をしてなくてもよく、所定の間隔で連設されたリブ状のものでもよい。
【0037】
次に、図3を用いて、本発明に関連する空転制御を説明する。
図3(A)及び(B)は、本発明に関連する空転制御を説明するための図である。図3(A)は、図1(A)及び(B)の実施形態に対応するものであり、図3(B)は、図3(A)の実施形態の有効性を説明するために想定した例である。図3(A)及び(B)における、フロート1、端部1A、マグネット2、リードスイッチケース5及びガイドレール5Aは、図1(A)及び(B)に記載したものに対応し、その他の部分は説明に必要ないので省略している。
【0038】
図4(B)に示すように、ガイドレール5Bがフロート1のフロート平面の端部1Aより大きく内側にあると、フロート1はシャフトを軸としてθ2の角度空転する。一方、図4(A)に示す本発明の実施形態のように、ガイドレール5Bがフロート1のフロート平面の端部1Aに略対向するように配置すると、フロート1はシャフトを軸としてθ1(<θ2)の角度しか空転しない。
なお、図4(A)及び(B)に示す距離Lは等しいものとする。
【0039】
このように、本実施形態によれば、2本のガイドレール5Aにより、測定平面とフロート平面との間に働く表面張力の低減及びフロート1のシャフト4を軸とする空転を効果的に規制することができるようになる。すなわち、2本のガイドレール5Aはフロート平面の端部付近に対向するように配設されているので、フロート1のシャフト4を軸とする空転角度がより小さくなる。従って、摺動の際に液面レベルに対応してリードスイッチ6の開閉が正確に行われ、さらに正確な液面レベルの検出ができるようになるという効果が得られる。
【0040】
さらに図4を用いて、本発明の液面レベルセンサの他の実施形態を説明する。図4は、本発明の液面レベルセンサの他の実施形態を説明するための上からの断面図である。
【0041】
図4に示す実施形態では、図1に示した実施形態に対して、ガイドレール30Aがフロート1のフロート平面の両端部にそれぞれ設けられている。ガイドレール30Aは、この図面と垂直方向に延びている。そして、摺動の際には、図1の実施形態と同様、ガイドレール30Aは、フロート30とリードスイッチケース50との間に働く表面張力の低減及びフロート空転制御を行う。また、マグネット2もまた、図1の実施形態と同様、2本のガイドレール30Aの高さにより、フロート面と測定面とが離れたことによるマグネット2によるリードスイッチ6への磁力低下を補償するため、2本のガイドレールの間から、マグネット2が上記フロート面から所定の高さだけ突出するように配置されている。
図1の実施形態で説明したと同様の理由で、フロート30上のガイドレール30Aの幅はy、このガイドレール30Aとリードスイッチケース5の測定平面との距離はxに設定されている。そして、ガイドレール30Aの高さも図1のガイドレール5Aの高さと同様に設定されている。
【0042】
このように、図4に示す実施形態によれば、ガイドレール30Aは、フロート平面上の端部付近に前記摺動方向に略平行に配設された2本のレールである。すなわち、ガイドレール30Aは、上記図1の実施形態と異なり、フロート1側に配設されている。ガイドレール30Aが設けられるフロート平面の上下方向は、測定平面の長手方向よりも短いので、設計時の位置決め及び成形等が容易である。また、ガイドレール30Aは、フロート平面上の端部付近に2本配設されているので、図1の実施形態同様、フロート30のシャフト4を軸とする空転角度がより小さくなる。従って、摺動の際に液面レベルに対応してリードスイッチ6の開閉が正確に行われ、正確な液面レベルの検出ができるようになるという効果が得られる。
【0043】
なお、上述のガイドレールは、フロート側あるいはリードスイッチケース側のいずれか一方だけに設ける他に、両方にそれぞれ設けるようにしてもよい。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、フロートガイド手段は、リードスイッチ6を収容する長方形状のリードスイッチケース5の測定面の長手方向に略平行に設けられ、断面凸状をしている。このフロートガイド手段は、フロート面と測定面との間に作用する表面張力を低減させると共にフロート1のシャフト4を軸とする空転を規制するため、マグネット2によるリードスイッチ6の開閉に影響を与えないような高さ及びフロート平面との間に所定の距離xを保って形成されている。
【0045】
このように、フロートガイド手段は所定の高さの断面凸状をしているので、測定平面とフロート平面との間に働く表面張力が大幅に低減される。またこの所定の高さの断面凸状のフロートガイド手段は、フロート1のシャフト4を軸とする空転を効果的に規制することができる。これらの結果、請求項1記載の発明によれば、正確な液面レベルの検出ができるようになるという効果が得られる。
【0046】
請求項2記載の発明によれば、フロートガイド手段は、所定の距離を保ちながら略平行になるようにそれぞれ配設された複数本のガイドレール5Aである。このように、複数本のガイドレール5Aが略平行になるようにそれぞれ配設されているので、空転制御がより容易に行えるようになる。従って、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加え、より正確な液面レベルの検出ができるようになるという効果が得られる。
【0047】
請求項3記載の発明によれば、フロートガイド手段は、フロート平面の端部付近に対向するように配設された2本のガイドレール5Aである。このような2本のガイドレール5Aにより、測定平面とフロート平面との間に働く表面張力の低減及びフロート1のシャフト4を軸とする空転を効果的に規制することができるようになる。すなわち、2本のガイドレール5Aはフロート平面の端部付近に対向するように配設されているので、図3(A)及び(B)で示したように、フロート1のシャフト4を軸とする空転角度がより小さくなる。従って、請求項3記載の発明によれば、請求項1及び2記載の発明の効果に加え、さらに正確な液面レベルの検出ができるようになるという効果が得られる。
【0048】
請求項4記載の発明によれば、マグネット2は2本のガイドレール5Aの間に向けて、フロート面から所定の高さだけ突出するように配置されている。これは、2本のガイドレール5Aによりフロート面と測定面とが離れたことによるマグネット2によるリードスイッチ6への磁力低下を補償する。
従って、請求項4記載の発明によれば、請求項1〜3記載の発明にる表面張力低減及び空転規制の効果を享受しつつも、さらにマグネット2によるリードスイッチ6への磁力低下を補償することによって、摺動の際に液面レベルに対応してリードスイッチ6の開閉がより正確に行われ、またさらに正確な液面レベルの検出ができるようになるという効果が得られる。
【0049】
請求項5記載の発明によれば、フロートガイド手段は、フロート平面上の端部付近に前記摺動方向に略平行に配設された少なくとも2本のレール30Aである。すなわち、フロートガイド手段は、上記請求項2〜4記載の発明と異なり、フロート30側に配設されている。フロートガイド手段が設けられるフロート平面の上下方向は、測定平面の長手方向よりも短いので、設計時の位置決め及び成形等が容易である。また、フロートガイド手段は、フロート平面上の端部付近に2本配設されているので、請求項3記載の発明同様、フロート30のシャフト4を軸とする空転角度がより小さくなる。従って、請求項5記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加え、設計時の位置決め及び成形等が容易な液面レベルセンサが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(A)及び図1(B)は共に本発明の液面レベルセンサの一実施形態を説明するための断面図である。
【図2】本発明に関連する表面張力を説明するための図である。
【図3】図4(A)及び(B)は、本発明に関連する空転制御を説明するための図である。
【図4】本発明の液面レベルセンサの他の実施形態を説明するための断面図である。
【図5】本発明の液面レベルセンサの適用例を示す概略図である。
【図6】本発明の液面レベルセンサの全体構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
1 フロート
2 マグネット
3 スペーサ
4 シャフト
5 リードスイッチケース
6 リードスイッチ
7 配電板
20 磁力線
21 液体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid level sensor that detects the liquid level of a liquid in a tank, and in particular, by opening and closing a plurality of reed switches arranged vertically according to the liquid level by a magnet built in a float. The present invention relates to a liquid level sensor that detects a liquid level.
[0002]
[Prior art]
This type of liquid level sensor is used as a level sensor for monitoring the amount of liquid such as automobile gasoline or engine oil. This liquid level sensor has a float with a built-in magnet that slides up and down along a plurality of reed switches arranged according to the amount of liquid, and opens and closes a part of the reed switch. Is supposed to be detected.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the liquid level must be detected over a wide range in the liquid level sensor as described above, the power distribution board on which a plurality of reed switches are mounted inevitably becomes vertically long. The surface tension of the liquid according to the facing area acts on the gap between the reed switch case that accommodates such a vertically long power distribution plate and the reed switch case facing surface of the float that slides oppositely. Therefore, smooth float sliding is hindered. If smooth float sliding cannot be performed, the magnet cannot accurately open and close a plurality of reed switches arranged in accordance with the liquid level, which causes a problem that accurate liquid level detection cannot be performed.
In order to reduce the surface tension of the liquid acting on the gap, the distance between the power distribution plate and the surface facing the power distribution plate may be increased. However, the magnetic force of the magnet does not work sufficiently on the reed switch on the power distribution plate, and the reed switch There is also a problem that it becomes impossible to open and close correctly.
[0004]
Therefore, in view of the present situation described above, the present invention effectively reduces the surface tension of the liquid acting between the reed switch case and the float, and also ensures a sufficient magnetic force acting on the reed switch, thereby achieving good measurement accuracy. It is an object to provide a liquid level sensor capable of obtaining
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The liquid level sensor according to
[0006]
According to the first aspect of the present invention, the float guide means is provided substantially parallel to the longitudinal direction of the measurement surface of the rectangular
[0007]
The liquid level sensor according to
[0008]
According to the second aspect of the present invention, the float guide means is a plurality of
[0009]
The liquid level sensor according to
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the float guide means is the two
[0011]
The liquid level sensor according to
[0012]
According to the fourth aspect of the present invention, the
[0013]
The liquid level sensor according to
[0014]
According to the fifth aspect of the present invention, the float guide means are at least two
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an application example and an overall configuration of the liquid level sensor of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a schematic view showing an application example of the liquid level sensor of the present invention. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the entire configuration of the liquid level sensor of the present invention.
[0016]
As shown in the application example of FIG. 5, the level sensor 100 is immersed in, for example, a gasoline tank 101 mounted on a vehicle, and detects the level of gasoline. The level sensor 100 is formed in a cylindrical shape, and is set in the tank 101 with the cylinder extending in the vertical direction. The level sensor 100 has a float that slides in response to a change in the liquid level inside the cylinder, and a part of a reed switch in which a plurality of magnets are arranged in accordance with the liquid level. The liquid level is detected by opening and closing. The detection output is supplied to a fuel meter unit arranged on a vehicle display panel or the like via a lead wire (not shown). Thereby, the driver can know the remaining amount of gasoline.
The gasoline 102 in the tank 101 is pumped up by a predetermined amount by a pump 103 and supplied to a vehicle engine unit (not shown) through a filter.
[0017]
As shown in the exploded perspective view of FIG. 6, the liquid level sensor of the present invention basically includes a
[0018]
The
[0019]
The two vertically long side surfaces connect the upper bottom surface portion and the lower bottom surface portion, and also function as pillars of the
[0020]
A shaft hole through which the
[0021]
Further, a
[0022]
The
[0023]
As described above, the resin
[0024]
Next, an embodiment of the liquid level sensor of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1A is a sectional view from above for explaining an embodiment of the liquid level sensor of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view from the side for explaining an embodiment of the liquid level sensor of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the surface tension related to the present invention.
[0025]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1A, when the
[0026]
On the other hand, the rectangular
[0027]
Two
[0028]
Due to the height of these two
[0029]
The two
[0030]
Therefore, while enjoying the effects of surface tension reduction and idling restriction by the two
[0031]
The liquid 21 is, for example, gasoline 102 in the tank 101 in FIG.
[0032]
FIG. 2 is a diagram for explaining the surface tension related to the embodiment of FIG. 1.
In FIG. 2, the distances x, y, and z correspond to those shown in FIGS. 1 (A) and (B). The ABCD surface is a portion in contact with the liquid 21 in the above-described measurement plane of the
[0033]
The surface tension F acting on these ABCD and EFGH surfaces is:
F = 2yzT * COS (θ / 2)
It is expressed.
Here, yz is the contact area of the portion where the surface tension of the liquid is working, and the area of the ABCD surface or EFGH surface (mm 2 ), T is the surface tension (N / mm) of the liquid indicated by the arrow in the figure, and θ is the contact angle (°) of the liquid.
[0034]
In contrast to the conventional example in which the distance between the measurement plane and the float plane is x without providing the
[0035]
As described above, according to the above-described embodiment, the
[0036]
Note that the
[0037]
Next, idling control related to the present invention will be described with reference to FIG.
3 (A) and 3 (B) are diagrams for explaining idling control related to the present invention. FIG. 3 (A) corresponds to the embodiment of FIGS. 1 (A) and 1 (B), and FIG. 3 (B) is assumed to explain the effectiveness of the embodiment of FIG. 3 (A). This is an example. 3A and 3B, the
[0038]
As shown in FIG. 4B, when the
Note that the distances L shown in FIGS. 4A and 4B are equal.
[0039]
As described above, according to the present embodiment, the two
[0040]
Furthermore, other embodiment of the liquid level sensor of this invention is described using FIG. FIG. 4 is a sectional view from above for explaining another embodiment of the liquid level sensor of the present invention.
[0041]
In the embodiment shown in FIG. 4, the guide rails 30 </ b> A are provided at both end portions of the float plane of the
For the same reason as described in the embodiment of FIG. 1, the width of the
[0042]
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 4, the
[0043]
The above-described guide rails may be provided on both the float side and the reed switch case side, as well as on both sides.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the float guide means is provided substantially parallel to the longitudinal direction of the measurement surface of the rectangular
[0045]
Thus, since the float guide means has a cross-sectional convex shape with a predetermined height, the surface tension acting between the measurement plane and the float plane is greatly reduced. Further, the float guide means having a convex section having a predetermined height can effectively regulate idling around the
[0046]
According to the second aspect of the present invention, the float guide means is a plurality of
[0047]
According to the third aspect of the present invention, the float guide means is the two
[0048]
According to the fourth aspect of the present invention, the
Therefore, according to the invention described in
[0049]
According to the fifth aspect of the present invention, the float guide means are at least two
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views for explaining an embodiment of a liquid level sensor of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining surface tension related to the present invention.
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining idling control related to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining another embodiment of the liquid level sensor of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing an application example of the liquid level sensor of the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the liquid level sensor of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Float
2 Magnet
3 Spacer
4 Shaft
5 Reed switch case
6 Reed switch
7 Power distribution board
20 Magnetic field lines
21 liquid
Claims (5)
前記フロートの一部を構成し、前記リードスイッチケースの前記測定面に対向するフロート平面と、
前記リードスイッチを収容する長方形状のリードスイッチケースと、
前記リードスイッチケースの一部を構成し、前記摺動の際、前記フロート平面に対向するように構成された長方形状の測定面と、
前記フロート面と前記測定面との間に作用する表面張力を低減させると共に前記フロートの前記シャフトを軸とする空転を規制するため、前記フロート平面との間に所定の距離を保って、前記測定面の長手方向に略平行に設けられた断面凸状のフロートガイド手段と、
を有することを特徴とする液面レベルセンサ。The liquid level is detected by opening and closing some of the reed switches arranged according to the liquid level by a magnet built in the float that slides through the shaft according to the change in the liquid level. In the liquid level sensor
Forming a part of the float, and a float plane facing the measurement surface of the reed switch case;
A rectangular reed switch case that houses the reed switch;
A part of the reed switch case, and a rectangular measuring surface configured to face the float plane during the sliding,
In order to reduce the surface tension acting between the float surface and the measurement surface and to restrict idling around the shaft of the float, the measurement is performed while maintaining a predetermined distance from the float plane. A float guide means having a convex cross section provided substantially parallel to the longitudinal direction of the surface;
A liquid level sensor characterized by comprising:
前記フロートガイド手段は、
所定の距離を保ちながら略平行になるようにそれぞれ配設された複数本のガイドレールである
ことを特徴とする液面レベルセンサ。The liquid level sensor according to claim 1,
The float guide means includes
A liquid level sensor, comprising: a plurality of guide rails arranged so as to be substantially parallel while maintaining a predetermined distance.
前記フロートガイド手段は、
前記フロート平面の端部付近に対向するように配設された2本のガイドレールである
ことを特徴とする液面レベルセンサ。The liquid level sensor according to claim 2,
The float guide means includes
A liquid level sensor, comprising two guide rails arranged so as to face each other near an end of the float plane.
前記マグネットは、前記2本のガイドレールにより前記フロート面と前記測定面とが離れたことによる前記マグネットによる前記リードスイッチへの磁力低下を補償するため、前記2本のガイドレールの間に向けて、前記フロート面から所定の高さだけ突出するように配置された
ことを特徴とする液面レベルセンサ。In the liquid level sensor according to claim 3,
The magnet is directed between the two guide rails in order to compensate for a decrease in the magnetic force applied to the reed switch by the magnet due to the separation of the float surface and the measurement surface by the two guide rails. The liquid level sensor is arranged so as to protrude from the float surface by a predetermined height.
前記フロートガイド手段は、
前記フロート平面上の端部付近に前記摺動方向に略平行に配設された少なくとも2本のレールである
ことを特徴とする液面レベルセンサ。The liquid level sensor according to claim 1,
The float guide means includes
A liquid level sensor, comprising at least two rails arranged substantially in parallel with the sliding direction in the vicinity of an end portion on the float plane.
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