JP2533937B2

JP2533937B2 - 残量警告装置付燃料計

Info

Publication number: JP2533937B2
Application number: JP1156839A
Authority: JP
Inventors: 勉飯塚; 達雄池ケ谷
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPH02167433A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、燃料の残量を指示すると共に、燃料の残
量が所定量以下になったときに警告を発する残量警告装
置付燃料計に関するものである。

（従来の技術）燃料残量を指示すると共に、燃料残量が所定量以下に
なったとき点灯する警告ランプを装備した残量警告装置
付燃料計として、例れば第12図に示すものが知られてい
る。この燃料計によれば、文字板100に燃料残量を表示
する目盛110と、この目盛110上を移動する指針120と、
燃料残量が所定量以下になったとき点灯する警告ランプ
130とを装備して構成されている。なお、第12図中160は
スイッチ、170は電源である。

ここで、指針120を動かすコイルL₁〜L₃（第13図参
照）と警告ランプ130は、燃料タンク140に装備したセン
ダ150に接続されている。このセンダ150は、例えば第14
図に示すように、燃料タンク140に固定された円板状の
取付基板151と、この取付基板151のフレーム152に取付
けられたステー153と、このステー153の先端部（図面で
は下端部）に取付けられた燃料残量検知用のサーミスタ
154と、先端（図面では下端）にフロート155を設けて基
端部（図面では上端）が前記フレーム152に回転可能に
取付けられたフロートアーム156と、このフロートアー
ム156の基端部側に固定された摺動子158と、前記フレー
ム152に嵌合固定され、前記フロートアーム156の摺動に
伴って摺動子158が摺接する抵抗板159とから構成されて
いる。

なお、第15図は上記抵抗板159を示しており、セラミ
ック等の基板159aと、この基板159a上に印刷形成される
複数の抵抗体159bと、同じく基板159a上に印刷形成さ
れ、一端が抵抗体159bに接続されて他端に摺動子158が
摺接する複数の導電性接触体159cとから構成されてい
る。また、抵抗体159bの一端は、指針120を動かすコイ
ルL₁〜L₃に接続され、またサーミスタ154が警告ランプ1
30に接続されている（第13図参照）。

上記残量警告装置付燃料計によれば、燃料残量が減っ
て液面が下がると、これに伴いフロート155が下降し、
フロートアーム156が摺動する。このフロートアーム156
の摺動により摺動子158が抵抗体159b（導電性接触体159
c）上を摺動して抵抗が変化し、そしてこの抵抗の変化
によりコイルL₁〜L₃に流れる電流が変化する。この電流
の変化により、コイルL₁〜L₃により形成される合成磁界
が変化して、指針120が目盛110上を移動し、燃料残量を
指示する。

また、燃料残量が所定量以下まで減ると、すなわちサ
ーミスタ154の設置位置まで液面が下がると、サーミス
タ154が燃料中に漬かった状態から空気中に露出する。
これによりサーミスタ154が温度変化を受けてサーミス
タ154の抵抗値が変わり、警告ランプ130が点灯する。

（発明が解決しようとする課題）上記残量警告装置付燃料計では、サーミスタ154が燃
料中から空気中に露出した際のサーミスタ154の抵抗変
化を利用して、警告ランプ130に流れる電流を制御して
いるため、電圧及び温度の使用範囲が狭い問題があり、
また負荷特性の影響が非常に大きく、府下抵抗や警告ラ
ンプ130等が限定されてしまう問題もあった。

また、燃料の残量指示に関する部分（フロートアーム
156、摺動子158、抵抗板159等）と燃料の残量警告に関
する部分（ステー153、サーミスタ154等）とは全く別の
動作をするため、残量指示で既に警告を発する程度まで
燃料が減少しているのに、警告ランプ130が点灯しなか
ったり、あるいは残量指示で警告を発するまで燃料が減
少していないのに、警告ランプ130が点灯したりする
等、残量指示と残量警告とがうまく連動しない問題があ
った。

さらに、燃料残量が僅かになってから警告を発するよ
うにサーミスタ154を燃料タンク140の底面付近に設置し
ているため、ステー153が長くなり、センダ150を燃料タ
ンク140に取付ける際等にステー153とフロートアーム15
6とが絡み合わないように注意しなければならない問題
もあった。

この発明は上記従来技術の問題点を解消するもので、
その目的とするところは、電圧及び温度の使用範囲が広
くとれ、また負荷抵抗や警告ランプ等が特定されず、さ
らに残量指示と残量警告とが正確に連動し、さらにまた
センダを燃料タンクに取付ける際に特別の注意を払わな
くても済む残量警告装置付燃料計を提供することであ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するためこの発明の請求項（１）の残
量警告装置付燃料計では、抵抗板と、燃料タンク中の液
面変位にしたがって抵抗板上の抵抗体を摺動する摺動子
からなる抵抗器を装備して、この抵抗器の抵抗変化によ
り燃料の残量指示を行うように構成し、かつ燃料残量が
所定量以下に減少したとき警告を発する警告手段を装備
した残量警告装置付燃料計において、前記抵抗板上の抵
抗体に残量警告点を設けると共に、前記抵抗器と前記警
告手段を回路で接続し、摺動子が抵抗体の残量警告点に
達したとき、警告手段を動作させるように構成したこと
を特徴としている。

また、請求項（２）の残量警告装置付燃料計では、請
求項（１）の回路に遅延回路を設けたことを特徴として
いる。

さらに、請求項（３）の残量警告装置付燃料計では、
請求項（２）の遅延回路を、抵抗体の回路中に組み込ん
で抵抗板の基板に実装し、燃料に対し耐久性のある封止
材で封止したことを特徴としている。

さらにまた、請求項（４）の残量警告装置付燃料計で
は、請求項（２）の遅延回路にこれのコンデンサの充電
放電を電圧で制御する制御手段を設けたことを特徴とし
ている。

この発明で「残量警告位置」とは、燃料残量が警告を
発するまで減少したとき、その時点での摺動子の抵抗体
上の摺動位置をいう。

また、「警告手段」には、警告ランプやブザー等が使
用される。

（作用）請求項（１）の残量警告装置付燃料計では、燃料の液
面変位に伴って摺動子が抵抗体上を摺動し、抵抗器の抵
抗が燃料残量に対応して変化する。この抵抗器の抵抗変
化により、例えば指針を駆動するコイルに流れる電流が
変化し、この電流の変化により、コイルの合成磁界が変
わって、指針が燃料残量を指示する。燃料残量が減少し
て摺動子が抵抗体上の残量警告点に摺動すると、回路に
より警告手段に電流が流れて、警告手段が動作する。

また、請求項（２）、（３）の残量警告装置付燃料計
では、摺動子が残量警告位置に移動しても直ちに警告手
段が動作せず、遅延回路により一定の時間遅れて動作す
る。

さらにまた、請求項（４）の残量警告装置付燃料計で
は、遅延回路の充電放電は残量警告点に流れる電流の有
無により生じる電圧変化に対応して動作する制御手段に
より制御されるので、抵抗板の絶縁低下により若干の電
流が流れても不所望に警告手段が動作することはない。

（実施例）以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明に係る残量警告装置付燃料計の電気
回路図である。図中符号10はセンダ（図示せず）に装備
される抵抗器、L₁〜L₃は指針（図示せず）を駆動するコ
イル、20は警告ランプ、30はスイッチ、40は電源であ
る。

抵抗器10は、図示しないセンダのフロートアームの基
端部側に固定された摺動子11と、同じく図示しないセン
ダの取付基板のフレームに固定された抵抗板12とからな
り、フロートアームの摺動に伴って摺動子11が抵抗板12
の抵抗体12b（導電性接触体12c）上を摺動して、抵抗が
変化するように構成されている。

ここで、抵抗板12は、第２図に示すように、セラミッ
ク等の基板12a上に、複数の抵抗体12bと、一端が抵抗体
12bに接続されて他端に摺動子11が摺動する複数の導電
性接触体12cとを印刷形成して構成されている。そし
て、抵抗体12bの一端（第１図に示すＡ端）がコイルL₁
とL₂との間に接続され、また摺動子11が摺動する抵抗体
12bの他端部分が導電性接触体12cと摺動子11を介してア
ースＧに接続されている。

燃料タンク（図示せず）に燃料が満たされている場合
には、摺動子11は第１図のＦ側に位置し、燃料が減少す
るに従って同図のＥ側に摺動し、この摺動子11のＦ側か
らＥ側への摺動に伴って、抵抗体12bの抵抗値が変化す
る。

第３図は燃料の液面変位（残量の変化）と抵抗板12
（抵抗体12b）のA,B間の電圧との関係を示すグラフで、
同グラフから明らかなように、液面が高い状態（摺動子
11がＦ側に位置した状態）では電圧が低く、この状態か
ら液面が下降するにしたがって摺動子11がＥ側に摺動し
て、電圧が上昇する。

このように燃料液面の変位で摺動子11が抵抗体12bの
Ｆ側からＥ側に摺動して、抵抗体12bの抵抗値が変わる
ことにより（A,B間の電圧が変化することにより）、コ
イルL₁〜L₃に流れる電流値が変わってコイルL₁〜L₃に発
生する磁界が変化し、この磁界の変化により指針が目盛
上（図示せず）を移動して燃料の残量を指示する。

この発明では、上述の燃料残量を指示する部分を利用
して、燃料残量が少なくなったことを警告する手段を動
作させるように構成した点に特徴を有しており、従来の
ようにサーミスタを使用していない。

すなわち、給油が必要な程度に減少した燃料残量を指
示する際の摺動子11の抵抗体12b（導電性接触体12c）上
の摺動位置を、残量警告点13とし、そしてこの残量警告
点13と警告ランプ20との間に両者を接続する回路50を設
けている。また、残量警告点13とＦ側の抵抗体12bとの
間にダイオード14を介在し、そしてダイオード14のアノ
ード側を残量警告点13よりもＦ側の抵抗体12bに接続
し、またカソード側を残量警告点13に接続して、摺動子
11が残量警告点13よりもＦ側に位置しているとき、回路
50を介して警告ランプ20に電流が流れるのを防止してい
る。

なお、ダイオード14は、第２図に示すように、基板12
a上に実装されているが、回路的に残量警告点13とＦ側
の抵抗体12bとの間に配置されるようになっていれば、
警告ランプ20側に設けてもよい。また、警告ランプ20の
代わりにブザー等を使用してもよい。

このようにすると、サーミスタを使用しなくても、燃
料残量が給油を必要とするまで減少したとき、警告ラン
プ20を点灯させることが出来る。すなわち、燃料残量が
減少して、摺動子11が残量警告点13に対応する導電性接
触体12c位置に達すると、摺動子11、導電性接触体12c、
回路50、抵抗R₆を介して警告ランプ20に電流が流れ、警
告ランプ20が点灯する。燃料残量が更に減少して摺動子
11がＥ側に移動しても、警告ランプ20には摺動子11、導
電性接触体12c、抵抗体12b、回路50、抵抗R₆を介して電
流が流れるため、点灯し続ける。

なお、摺動子11が残量警告点13からＥ側に移動してい
る間もコイルL₁〜L₃には電流が流れ、残量指示を行う。

第４図は上記実施例の変形例を示すもので、摺動子11
をスイッチ30を介して電源40の＋側に接続し、またダイ
オード14のアノード側を残量警告点13に接続し、またカ
ソード側を残量警告点13よりもＦ側の抵抗体12bに接続
している。すなわち、第１図に示す回路とプラス・マイ
ナスが反対になっている。他の点については、第１図に
示す回路と何ら変わらない。

この場合にも、第１図に示す回路と同様に、摺動子11
が残量警告点13に達すると、警告ランプ20に電流が流れ
て点灯する。

上述の第１図および第４図に示す実施例の回路では、
警告ランプ20を点灯する電流が摺動子11、導電性接触子
12c、残量警告点13、回路50、抵抗R₆を通るが、この電
流値が大きいと、残量警告点13以降において残量指示に
悪影響を与える問題がある。また、振動等による燃料タ
ンク中の燃料の液面変位が原因となってフロートアーム
（図示せず）が振動し、摺動子11が一時的に残量警告点
13よりもＦ側に移動すると、警告ランプ20が点灯・消灯
を繰り返してちらつく問題がある。

第５図は、このような問題を解消するため、回路50に
遅延回路60を介在させた他の実施例を示している。第６
図は、第５図の遅延回路60を具体的に示している。

遅延回路60は、例えば、トランジスタQ₁,Q₂,Q₃と、ダ
イオードD₁,D₂と、抵抗R₁〜R₅と、コンデンサＣとから
構成されている。ここで、トランジスタQ₁のベースは抵
抗R₁を介して残量警告位置13に接続されている。また、
トランジスタQ₂,Q₃はダーリントン接続され、それらの
コレクタが抵抗R₆を介して警告ランプ20に接続されてい
る。また、ダイオードD₁,D₂、抵抗R₁〜R₅、コンデンサ
ＣはトランジスタQ₁のコレクタとトランジスタQ₂のベー
スとの間に介在されている。また、抵抗R₁の抵抗値は、
抵抗板12bやコイルL₁に接続されている抵抗R₇よりも大
きく設定されていて、摺動子11が残量警告点13からＥ側
に移動してもコイルL₁〜L₃に流れる電流に影響を与えな
いようにしている。

この実施例では、摺動子11が残量警告点13に移動する
と、トランジスタQ₁が導通状態になり、抵抗R₃とコンデ
ンサＣによる時定数R₃・Ｃで定められた時間遅れの後、
トランジスタQ₂,Q₃が導通状態になって警告ランプ20が
点灯する。

振動等による燃料タンク中の燃料の液面変位が原因と
なってフロートアーム（図示せず）が揺動し、摺動子11
が一時的に残量警告点13よりもＦ側に移動すると、トラ
ンジスタQ₁が一時的に非導通状態になり、このときには
コンデンサＣがダイオードD₂抵抗R₂を介して瞬時に放電
するため、警告ランプ20がちらつくような事態は生じな
い。また、摺動子11が残量警告位置13からＥ側に向かっ
て移動している間も残量指示に何ら影響を与えるような
こともない。また、トランジスタQ₂,Q₃をダーリントン
接続して電流増幅しているため、負荷としての警告手段
の大小や形態等が限定されず、警告ランプ20以外に種々
の警告手段を用いることが出来る。

第７図は遅延回路60を抵抗体12bの回路中に組み込ん
だ更に他の実施例を示している。第８図は第７図の遅延
回路部分を具体的に示している。なお、遅延回路60の構
成については第５図にしめすものと同じであり、また遅
延回路60中の抵抗R₁〜R₃等の抵抗値は抵抗体12bやコイ
ルL₁に接続されている抵抗R₇よりも大きく設定されてい
る。

この実施例のように遅延回路60を抵抗体12bの回路中
に組み込むと、抵抗体12bのA,B間の電圧が残量警告点13
付近で大きいことから（第３図参照）、遅延回路60専用
の電源を設けなくても済むようになる。

なお、遅延回路60専用の電源を設けた場合には、回路
の設計に際し、この実施例よりも自由度がある。

第９図は第７図の実施例における抵抗板12の外観を示
す斜視図で、基板12a上に遅延回路60、ダイオード14が
実装されていて、燃料に対して耐久性のある封止材70に
より封止されている。このため、遅延回路60を実装する
専用の基板を必要とせず、また抵抗板12の基板12aの有
効活用を図ることが出来る。

第10図はさらに別の実施例を示し、この実施例は第５
図に示す他の実施例と同様な構成であるが、遅延回路だ
けが相違しているので、他の部分には同一符号を付して
詳細な説明は省略する。この実施例は、第５図の実施例
と同様にトランジスタQ₁,Q₂およびQ₃を備えているが、
残量警告点13とトランジスタQ₁との間に、シェナーダイ
オードZDIが介挿されている点が大きな相違点である。
いま、摺動子が残量警告点13よりＦ側にあると、ツェナ
ーダイオードZDIのカソード側の電位が高くなっている
ために、トランジスタQ₁はON（動作）状態で、コンデン
サには充電されず、従ってトランジスタQ₂,Q₃はOFF状態
なので警告ランプ20には電流が流れない。摺動子11が残
量警告点13に到達すると、ツェナーダイオードZDIのカ
ソード側の電位が低くなるため、トランジスタQ₁はOFF
しコンデンサＣに充電される。そしてR₁₄・Ｃの時定数
で決まる時間だけ遅延してトランジスタQ₂,Q₃がONし、
警告ランプ20に電流が流れ点灯する。上述したようにこ
の実施例においては、ツェナーダイオードZDIとトラン
ジスタQ₁とでコンデンサＣの制御手段70を構成してい
て、これは残量警告点を通る電流の有無により変化する
電圧に対応して動作することにより、コンデンサＣの充
電、放電を制御する。

第11図は、第10図に示す前記別の実施例の変形例であ
って、この別の実施例とは制御手段70がコンパレータIC
で構成されている点が相違している。第11図に示すよう
に、抵抗対R₂₁,R₂₂の中間点と、抵抗R₂₃,R₂₄の中間点
が、それぞれコンパレータICの入力となっている。摺動
子11が残量警告点13よりＦ側では、抵抗体R₂₁,R₂₂の中
間点の方が抵抗体R₂₃,R₂₄の中間点より電位が高くなっ
ているためコンパレータICはONし、コンデンサＣは充電
されず、トランジスタQ₂,Q₃はOFF状態である。摺動子11
が残量警告点13に到達すると、反対に抵抗体R₂₁,R₂₂の
中間点の方が電位が低くなるためコンパレータICはOFF
し、コンデンサＣは充電され、このコンデンサＣと抵抗
体R₂₈とで決まる時定数だけ遅延してトランジスタQ₂Q₃
はONの状態となり警告ランプ20は点灯する。

この実施例のように電圧の変化によりコンデンサＣの
充電、放電を制御するものは、抵抗体12bが、絶縁性の
低い例えばアルコールなどに浸漬して、わずかな電流が
流れている場合でも、不所望にコンデンサＣが充電され
て、警告ランプ20が点灯するようなことはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように請求項（１）の発明によれば、燃
料残量を指示する部分（抵抗器）を利用して、燃料残量
が少なくなったことを警告する手段を動作させるように
構成して、従来のようにサーミスタを使用していないた
め、電圧及び温度の使用範囲を広くとれ、また負荷抵抗
や警告ランプ等が特定されず、さらに残量指示と残量警
告とが正確に連動し、さらにまたサーミスタを指示する
ステーが省略できるため、センダを燃料タンクに取付け
る際に特別の注意を払わなくても済む。

また、請求項（２）の発明によれば、遅延回路を設け
ているので、警告ランプのちらつき問題がなく、また残
量指示を行う部分の回路にも悪影響を及ぼさない。

また、請求項（３）の発明によれば、遅延回路を低抗
体に組み込んで抵抗板に実装しているため、遅延回路専
用の電源や基板を必要とせず、抵抗板の基板の有効活用
を図ることが出来る。

また、請求項（４）の考案によれば、コンデンサの充
電放電を電圧の変化により制御するようにしたので、抵
抗体の絶縁低下により抵抗板に僅かな電流が流れても、
これによりコンデンサが充電されて警告ランプが点灯す
るようなことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図は電気回路図、第２図は抵抗板の斜視図、第３図
は燃料の液面変位（残量の変化）と抵抗板12（抵抗体12
b）のA,B間の電圧との関係を示すグラフ、第４図は第１
図に示す回路の変形例であり、また第５図および第６図
は他の実施例を示す回路図であり、又第７図乃至第９図
は更に他の実施例を示すもので、第７図は回路図、第８
図は第７図の遅延回路部分を具体的に示した回路図、第
９図は第７図の抵抗板の外観を示した斜視図であり、ま
た第10図および第11図はさらに別の実施例を示すもの
で、第10図は回路図、第11図は変形例の回路図であり、
また第12図乃至第15図は従来技術を示すもので、第12図
は装置全体を示す概略説明図、第13図は回路図、第14図
はセンダの外観を示す斜視図、第15図は抵抗板の外観を
示す斜視図である。Ｃ……コンデンサ 10……抵抗器 11……摺動子 12……抵抗板 12a……基板 12b……抵抗体 12c……導電性接触体 13……残量警告点 14……ダイオード 20……警告手段（警告ランプ） 50……回路 60……遅延回路 70……制御手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗板と、燃料タンク中の液面変位にした
がって抵抗板上の抵抗体を摺動する摺動子からなる抵抗
器を装備して、この抵抗器の抵抗変化により燃料の残量
指示を行うように構成し、かつ燃料残量が所定量以下に
減少したとき警告を発する警告手段を装備した残量警告
装置付燃料計において、前記抵抗板上の抵抗体に残量警告点を設けると共に、前
記抵抗器と前記警告手段を回路で接続し、摺動子が抵抗
体の残量警告点に達したとき、警告手段を動作させるよ
うに構成したことを特徴とする残量警告装置付燃料計。
【請求項２】前記回路に、遅延回路を設けたことを特徴
とする請求項（１）記載の残量警告装置付燃料計。
【請求項３】前記遅延回路を、抵抗体の回路中に組み込
んで抵抗板の基板に実装し、燃料に対し耐久性のある封
止材で封止したことを特徴とする請求項（２）記載の残
量警告装置付燃料計。
【請求項４】前記遅延回路は警告手段の動作を遅延させ
ると共に、このコンデンサは残量警告点を流れる電流の
有無により生じる電圧変化に対応して動作する制御手段
により充電放電が制御されるものであることを特徴とす
る請求項（２）記載の残量警告装置付燃料計。