JPH031772Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は自動車用燃料タンク内の燃料残量を計
量する燃料液面レベルセンサに関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、自動車の燃料液面レベルセンサとして一
般に使用されてきたものは第８図に示すようなフ
ロートアーム式の可変抵抗ユニツトである。これ
は燃料液面の垂直変動に追従するフロート２１の
動きをフロートアーム２２を介して接点レバー２
３に伝達する機構のものである。接点レバー２３
の動きにより、接点レバーに取付けられた接点２
４が、巻線抵抗式あるいは厚膜抵抗式の抵抗体２
５上を摺動することにより、抵抗値が変化するも
のである。また燃料残量が少なくなつた場合、運
転者に警告を発するために、第８図に示すような
残量警告センサ２６が支持棒２７に装着されてい
る。この残量警告センサ２６は燃量タンクの膨
張、収縮などの変形に対し、タンク底面との間隔
が常に一定に保持されるよう車輪２８が装着され
た支持棒２７がばねを介して、燃料タンク取付け
用ベース２９に取付けられている。このようにフ
ロートアーム式可変抵抗ユニツトを用いた燃料タ
ンクの液面レベルセンサは種々の機構が組込まれ
複雑な構造になつている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記のフロートアーム式可変抵抗ユニツトは第
９図に示すようにレバー接点と抵抗体との摺動接
触による抵抗値の変化を電気的に検出する接触式
検出構造であるため、製作上のばらつき、摺動接
点部摩耗による接点圧の減少、接触抵抗の増加等
により検出精度が劣化する傾向がある。又、抵抗
線は基板に巻回されているので、基板の角で断線
し易すく、レバー接点の摺動部分においても断線
し易すい。さらにフロートは上下に運動されるの
みならず、液面の傾きによつては左右運動も起
り、その際にアーム支点に摩擦が発生し、アーム
のスムースな運動を阻害することがある。

又、フロートアーム式可変抵抗ユニツトは燃料
液面の垂直変化をフロートアームの回転運動にか
えて検出しているため応答が非線型であり、特に
エンプテイの付近で液面の検出度が低下する。こ
のため別に独立の支持棒２７に取付けた残量警告
センサ２６を設ける必要がある。さらに接点の構
造が第９図に示すごとく、接点レバー２４、導電
性ばね３０、接点ベース３１、それらを上下から
おさえるナツトなどセツト部品数が多い。又、自
動車の燃料タンクの底面は燃料の量の多いとき、
その重みでたわみ、燃料の量が少なくなると、た
わみが元に戻る。加えて内外圧のわずかな差によ
つてもタンクにたわみが生ずる。このたわみに伴
つて液面が上下するため、タンク上部より取付け
たユニツトには、上述の様に車輪２８、支持棒２
７、ばね、残量警告センサ２６等の部品が必要で
ある。これらの部品点数が多いことはユニツトの
コストアツプを引起す。

又、フロートアーム式可変抵抗ユニツトは全体
の形状が第８図に示す如く、枝分れの複雑な形状
であり、燃料タンク内に装着する際、取付け穴か
ら挿入しなければならないことから組付け作業性
が悪い。

又、最近の自動車においては、車体のコンパク
ト化、空力設計などによる車体形状の変化に伴な
いトランクルームの形状、スペース、スペアタイ
ヤの保管位置と燃料タンクとの位置、空間が多様
化し、燃料タンクの形状も複雑多様化する傾向に
ある。燃料タンク内部においても、タンク内部を
小室に区切つて走行中の燃料の急激な流動を防止
し、燃料計のフロートの保護と燃料の流動音を少
なくし、ときにはタンク外壁補強の役割も果たす
バツフルプレートの設計自由度が求められてい
る。又、燃料ポンプを燃料タンク内部に設置する
場合、その設置スペースの確保も必要になつてく
る。このように燃料タンクの形状、内部構造が複
雑多様化する傾向にあるとき、従来のフロートア
ーム式可変抵抗ユニツトでは第１０図に示すごと
く、フロートおよびアームの大きな作動領域が邪
魔になり、設計上問題になつてきている。

又、従来の残量警告センサは燃料の残量が所定
量以下になつて時に警告灯を点灯するのみで、警
告灯が点灯した以後の燃料残量を運転者に知らせ
ることがされてなく、運転者に無用の不安を引起
し非常に不具合となつている。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上述の問題点に鑑みて成されたもの
で、本考案による燃料タンク用燃料液面センサは
燃料タンク内に垂直に配設された支柱と、該支柱
の垂直方向軸線に沿つて、該支柱に配設された母
線と、該支柱の垂直方向軸線に沿つて、所定間隔
を有して該支柱に配設された複数の接点と、該複
数の接点間に夫々接続された複数の抵抗と、前記
支柱に摺動自在に嵌装されたフロートと、該フロ
ートに装架された導電性の摺動片にして、該摺動
片の垂直方向の長さが必ず隣り合う２つの前記接
点を前記母線に接続させる長さであり、前記接点
と前記母線を接続することによつて電気的閉回路
を形成する摺動片と、該摺動片を前記支柱に押圧
する押圧手段と、前記複数個の接点の内、所定接
点とアースとの間に接続された発光体素子からな
る残量警告手段と、前記所定接点と燃料タンク底
面との間隔を一定に保持する機構にして、前記支
柱を燃料タンクに装架するベース部材と、該ベー
ス部材と前記支柱との間に装架され、該支柱を燃
料タンク底面に向つて押圧するばねとからなる間
隔保持機構とを有している。

（実施例） 本考案による実施例を第１図から第７図を参照
して説明する。

符号１は燃料タンクに取付ける為の取付け用ベ
ースであり、取付け用ベース１の下面には支柱ガ
イド２及びカバーガイド３が固着されている。支
柱ガイド２は矩形断面の管状体であり、互いに対
向する二面には長孔４が夫々形成されている。支
柱ガイド２には燃料タンクに垂直に配設される支
柱５が上下動可能に挿入されており、前記長孔４
に対応する箇所にはめねじが形成されており、該
めねじには適当なボルト６が長孔４を貫通して螺
合している。さらに支柱ガイド２中の取付けベー
ス１と支柱５の端部との間には圧縮コイルばね７
が介装されており、支柱５を下方へ付勢してい
る。支柱５は磁性材料でできており、さらに支柱
の長手方向軸線にそつて母線８が配設されてい
る。母線８の表面は支柱５の表面より、わずかに
突出している。さらに支柱５には長手方向軸線に
沿つて所定間隔を有して複数の接点S_oが配列され
ており、同じく支柱表面よりわずかに突出してい
る。各接点間には等価の抵抗体Ｒが接続されてい
て、母線８との間に第５図に示される電気回路を
形成している。支柱５にはフロート９がゆるく嵌
装されており、燃料タンク内の液面変化に応じて
上下動する。フロート９には導電性の摺動片１０
が装架されており、該摺動片１０の裏面には摺動
片１０を支柱５、すなわち母線８及び複数の接点
Ｓに押圧する押圧手段である永久磁石１１が装架
されている。前述したごとく、本実施例において
は支柱５は磁性材料であるので、永久磁石の磁力
によつて導電性の摺動片１０は母線８及び接点Ｓ
に押圧されることになる。摺動片１０の支柱５の
長手方向（垂直方向）に沿う長さは、必ず隣り合
う２つの接点Ｓを同時に母線８へ接続させる長さ
である。

第５図は本発明の電気回路であつて、前述した
如く、複数の接点Ｓ間には等価の抵抗体Ｒが接続
されており、母線８と接続される接点Ｓの位置に
応じて回路全体の抵抗が変動する回路となつてい
る。エンプテイ付近の接点S_o-2とアースとの間
（第５図のAB間）には残量警告手段である発光
ダイオード１３が接続されている。符号１４は燃
料計である。

カバーガイド３にはカバー１２が摺動自在に嵌
装されており、支柱５及びフロート９を包囲して
いる。カバー９の底部には貫通孔１５が形成され
ており、該孔にはフイルター１６が設けられてい
る。

上記構成による本考案の燃料液面センサは第７
図に示す如く支柱５及びカバー１２が取付けベー
ス１との間に装架された圧縮コイルばね７によつ
て燃料タンク１８の底面に当接するよう垂直に装
架される。

次に作用を説明する。

燃料タンク内の燃料はカバー１２の貫通孔１５
及びフイルター１６を通つて液面センサ内へ侵入
する。この結果、フロート９は液面の変化に応じ
て支柱５に沿つて上下動される。フロート９に装
架された導電性摺動片１０は永久磁石１１の支柱
５へ吸着しようとする磁力によつて母線８及び接
点Ｓに押圧されている。したがつて、摺動片１０
は液面位置に対応した接点Ｓを母線８に接続する
ことになる。摺動片１０の支柱に沿う方向の長さ
は、必ず隣り合う２つの接点Ｓを同時に母線８に
接続する長さであるから、摺動片１０が隣りの接
点Ｓに移動する時に電気回路を開にすることはな
い。つまり、燃料タンク内の液量を常に表示する
ことができる。フロートが最上位置にある時、接
点S₁及びS₂が同時に母線８に接続される。この時
の回路の全抵抗はR₀となる。次に液面が降下す
ると、接点S₂及びS₃が母線８に接続され、回路の
全抵抗はR₀＋R₁となる。フロート９が最下位置
にある時は回路の全抵抗は R₀＋R₁＋…＋R_o-2＋R_o-1となる。このように、
回路の抵抗が液面変化に応じて変化するので、回
路を流れる電流も液面変化に応じて変化する。こ
の電流を液面計に流すことによつて、燃料タンク
内の燃料の量が測定される。

さらにエンプテイ付近の接点S_o-2とアースとの
間（第５図のAB間）には発光ダイオード１３が
接続されているから、接点S_o-1とS_oとが母線８に
接続されると、抵抗R_o-2に相当する電位差がAB
間に生じ、発光ダイオード、すなわち警告灯が点
灯する。次にタンク内の燃料がさらに減少し、最
下端の接点S_oが母線８に接続されると、抵抗
R_o-2＋R_o-1に相当する電位差がAB間に生じ、発
光ダイオードをさらに明るく点灯させる。これに
より警告灯が点灯された以後のタンク内の燃料の
変化を知ることができる。

上述したように支柱５は常に燃料タンク１８の
底面に押圧されているから、発光ダイオードが接
続されている接点S_o-2とタンク底面との間隔が常
に一定に保持されるので底面の変化があつても常
に一定の残量時に警告灯を点灯できる。

本実施例においては、導電性摺動片１０の母線
８及び接点Ｓへの押圧手段は、支柱５を磁性材料
とし、摺動片裏面に永久磁石を装架することによ
つて成されているが、これを第４図に示す押圧手
段に変更することもできる。該押圧手段は、摺動
片１０の裏面とフロートとの間に介装されたばね
１７である。この構成では、支柱５が磁性材料で
ある必要がない。

（考案の効果） 本考案によれば、摺動片は母線及び接点上を摺
動しているので、摩耗による抵抗変化がなく、抵
抗線の切断の危険性もない液面センサが提供され
る。

さらに、残量警告手段を一本の支柱の態様で組
込むことができるので、構造が簡単で、部品点数
が少なく、安価な液面センサが提供される。

さらに、液量の検出がフロートの垂直移動によ
つて行なわれることから、液量検出精度が高く、
作動空間の少ない液面センサが提供される。

さらに、全体が一本の支柱の態様であるので燃
料タンクへの組付けが容易な液面センサが提供さ
れる。

さらに、カバーを備えていることから、自動車
の加減速及び旋回などによる液面の急激な変化に
感応しない液面センサが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の自動車燃料タンク用燃料液面
センサの斜視図。第２図は本考案の液面センサの
正面図。第３図は第２図の−線から見たフロ
ートの断面図。第４図は第３図と同じくフロート
の断面図であつて別の実施例を示す断面図。第５
図は本考案の液面センサに用いられている電気回
路図。第６図は本考案の液面センサの支柱ガイド
と支柱部を示す部分断面図。第７図は本考案の液
面センサを燃料タンク内に装架した状態を示す断
面図。第８図は従来技術のフロートアーム式可変
抵抗液面センサの斜視図。第９図は従来技術のフ
ロートアーム式可変抵抗液面センサの摺動接点部
を示す部分図。第１０図は従来技術のフロートア
ーム式可変抵抗液面センサを燃料タンク内に装架
した状態を示す断面図。 １……取付けベース、２……支柱ガイド、３…
…カバーガイド、４……長孔、５……支柱、６…
…ボルト、７……圧縮コイルばね、８……母線、
９……フロート、１０……摺動片、１１……永久
磁石、１２……カバー、１３……発光ダイオー
ド、１４……液面計、１５……貫通孔、１６……
フイルター、１７……ばね、１８……燃料タン
ク、Ｓ……接点、Ｒ……抵抗。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 燃料タンク内に垂直に配設された支柱と、 該支柱の垂直方向軸線に沿つて、該支柱に配
   設された母線と、 該支柱の垂直方向軸線に沿つて、所定間隔を
   有して該支柱に配設された複数の接点と、 該複数の接点間に夫々接続された複数の抵抗
   と、 前記支柱に摺動自在に嵌装されたフロート
   と、 該フロートに装架された導電性の摺動片にし
   て、該摺動片の垂直方向の長さが必ず隣り合う
   ２つの前記接点を前記母線に接続させる長さで
   あり、前記接点と前記母線を接続することによ
   つて電気的閉回路を形成する摺動片と、 該摺動片を前記支柱に押圧する押圧手段と、 前記複数個の接点の内、所定接点とアースと
   の間に接続された発光体素子からなる残量警告
   手段と、 前記所定接点と燃料タンク底面との間隔を一
   定に保持する機構にして、前記支柱を燃料タン
   クに装架するベース部材と、該ベース部材と前
   記支柱との間に装架され、該支柱を燃料タンク
   底面に向つて押圧するばねとからなる間隔保持
   機構とを 有することを特徴とする自動車燃料タンク用
   燃料液面センサ。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の液面
   センサにおいて、前記押圧手段が、磁性材の前
   記支柱と、前記フロートに装架された導電性摺
   動片の裏面に装架された永久磁石とからなる液
   面センサ。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の液面
   センサにおいて、前記押圧手段が、前記導電性
   摺動片と前記フロートとの間に装架されたばね
   である液面センサ。 (4) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の液面
   センサにおいて、前記液面センサが底部に孔を
   備えたカバーを有している液面センサ。 (5) 実用新案登録請求の範囲第４項に記載の液面
   センサにおいて、前記孔にはフイルターが設け
   られている液面センサ。