CN108981861B - 具有包括收纳浮动臂的保持槽的臂固定部的液位检测装置 - Google Patents

Abstract

一种液位检测装置，包括：传感器壳体、保持器、设置在保持器中的臂固定部、浮动臂、浮子、设置在保持器中的磁体、和霍尔元件。臂固定部包括：被构造为收纳浮动臂的锁定端部的锁定孔、具有保持槽的保持部、和具有爪部的锁定部。保持部具有保持件，该保持件与保持器的前表面平行地延伸并从而形成保持槽。保持件具有保持突起，该保持突起朝着保持器的前表面突出成使得保持突起的突出长度随着保持件远离锁定孔而逐渐增大。

Description

具有包括收纳浮动臂的保持槽的臂固定部的液位检测装置

现有申请的交叉引用

本申请基于在2017年6月5日提交的日本专利申请(No.2017-111091)，该日本专利申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种液位检测装置。

背景技术

用于检测存储在容器中的液体的液面位置的液位检测装置装备有：具有霍尔元件的装置主体；保持器，其中磁体被设置为能够相对于装置主体旋转；浮动臂，该浮动臂的基部装接于保持器；和浮子，该浮子装接于浮动臂的末端(例如，参见JP-B-5176997)。

在以上种类的液位检测装置中，浮动臂跟随液体的液面位置摆动，并且保持器相对于装置主体旋转。设置在装置主体中的霍尔元件检测由保持器的磁体产生的磁通量的变化，并且基于磁通量变化的检测结果检测液位。在该类型的液位检测装置中，通过将浮动臂通过作为大致C状的突起的锁定部的开口推入到锁定部内，而将浮动臂固定于保持器，从而与保持器的旋转轴交叉。

顺便提及，在具有以上构造的液位检测装置中，在例如组装时，可能发生浮动臂与附近部件进行接触的情形，结果，载荷在与浮动臂的摆动方向交叉的方向上施加于浮动臂。在该情形中，浮动臂可能从保持器的锁定部的开口脱出并且从保持器脱落。加强锁定部以防止浮动臂脱落，这却使得难以将浮动臂装接于保持器，并且，另外，由于结构的复杂化而引起成本或尺寸的增加。

发明内容

已经鉴于以上情况做出了本发明，并且因此，本发明的目的是提供一种液位检测装置，其中，能够将浮动臂容易和可靠地固定于保持器，而不会引起成本或尺寸增加。

为了实现以上目的，本发明提供了下面的条目(1)至(5)的液位检测装置：

(1)一种液位检测装置，包括：

传感器壳体；

保持器，该保持器由所述传感器壳体可旋转地保持；

臂固定部，该臂固定部设置在所述保持器中；

浮动臂，该浮动臂具有通过所述臂固定部固定于所述保持器的基部；

浮子，该浮子装接于所述浮动臂的末端部，并且该浮子的位置随着存储在容器中的液体的液面位置而改变；

磁体，该磁体设置在所述保持器中；和

霍尔元件，该霍尔元件设置在所述传感器壳体中，并且检测所述保持器的磁体的位移，

其中，所述臂固定部包括：

锁定孔，该锁定孔被构造为收纳所述浮动臂的锁定端部，所述锁定端部具有弯曲形状；

保持部，该保持部具有被构造为收纳所述浮动臂的保持槽；和

锁定部，该锁定部具有被构造为锁定于配合在所述保持槽中的所述浮动臂的周面上的爪部；

其中，所述保持部具有保持件，该保持件与所述保持器的前表面平行地延伸并从而形成所述保持槽；并且

其中，所述保持件具有保持突起，该保持突起朝着所述保持器的前表面突出，使得所述保持突起的突出长度随着所述保持件远离所述锁定孔而逐渐增大。

(2)根据条目(1)的液位检测装置，其中，所述保持突起具有保持面，该保持面倾斜成随着所述保持突起朝着所述保持槽的开口行进而更靠近所述保持器的前表面。

(3)根据条目(2)的液位检测装置，其中，所述保持面倾斜，使得所述保持面的在所述保持器的旋转轴的方向上的突出长度随着所述保持面朝着所述保持槽的开口行进而增大。

(4)根据条目(3)的液位检测装置，其中，所述保持突起具有引导面，该引导面与所述保持面相邻并且该引导面布置成比所述保持面靠近所述保持槽的开口；并且所述引导面倾斜，使得所述引导面的在所述保持器的旋转轴的方向上的突出长度随着所述引导面朝着所述保持槽的开口前进而减小。

(5)根据条目(1)至(4)的任意一项所述的液位检测装置，其中，所述锁定部从所述保持器延伸，从而呈现柔性悬臂结构。

在具有以上构造的液位检测装置中，通过以(插入锁定孔内的)锁定端部作为支点旋转浮动臂而将浮动臂嵌合到保持部的保持槽内，能够将浮动臂锁定在保持部的保持件的保持突起和锁定部的爪部上。

保持部的保持件的保持突起的突出长度随着位置远离锁定孔而逐渐增大。即，在当浮动臂在与其摆动方向交叉的方向上受到载荷时浮动臂的位移增大的方向上，保持突起的突出长度逐渐增大。这防止浮动臂在与其摆动方向交叉的方向上受到载荷时从保持槽脱落。

此外，由于保持突起的突出长度随着位置远离锁定孔而逐渐增大，所以能够将浮动臂从锁定孔侧配合到保持槽内，而不需要用力地这样做。即，通过以浮动臂的(插入到锁定孔中的)锁定端部作为支点旋转浮动臂，能够以弱的力容易地将浮动臂由保持部保持。

在具有以上构造的液位检测装置中，即使载荷在与浮动臂的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂从而使保持件变形，保持面也不易于与保持器的前表面形成允许浮动臂通过它们之间的间隙脱落的角度。这是用于防止浮动臂从保持槽脱落的额外措施。

在具有以上构造的液位检测装置中，当被配合到保持槽内的浮动臂推动时，锁定部容易地弯曲。从而，通过以弱的力将浮动臂配合到保持槽内，浮动臂能够由保持部保持。

本发明使得能够提供一种液位检测装置，其中，能够将浮动臂容易和可靠地固定于保持器，而不导致成本或尺寸的增加。

以上已经简要描述了本发明。当参考附图通读下面描述的用于实施本发明的形式(在下文中称为实施例)时，本发明的细节将变得更加明显。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的液位检测装置的整体的立体图。

图2是根据实施例的液位检测装置的分解立体图。

图3是根据实施例的液位检测装置的主要部分的立体图。

图4是根据实施例的液位检测装置的截面图。

图5是传感器壳体的立体图。

图6是传感器壳体的一部分的前视图。

图7(A)和7(B)分别是装接浮动臂之前和期间的立体图，并且图示出如何将浮动臂装接于保持器。

图8(A)和8(B)分别是保持器的底视图和侧视图，并且图示出保持器的结构。

图9(A)和9(B)分别是保持器的底视图和侧视图，并且示出浮动臂装接于保持器的状态。

图10是保持器的侧视图，并且图示出载荷如何在与浮动臂的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂。

图11(A)和11(B)示出载荷在与浮动臂的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂的状态；图11(A)是在实施例中采用的保持器的一部分的底视图，该保持器设置有具有保持突起的保持部，并且图11(B)是参考例的设置有不具有保持突起的保持部的保持器的一部分的底视图。

具体实施方式

在下文中将参考附图描述本发明的实施例。图1是根据实施例的液位检测装置10的整体的立体图。图2是液位检测装置10的分解立体图。图3是液位检测装置10的主要部分的立体图。图4是液位检测装置10的截面图。

如图1和2所示，根据实施例的液位检测装置10包括：装置主体20、保持器70、浮动臂71、和浮子72。装置主体20具有：传感器壳体21、端子22和保持部件23。

如图3和4所示，端子22和保持部件23装接于传感器壳体21。设置在传感器壳体21内的霍尔元件25的引线26电连接于端子22。由保持部件23保持的检测线24连接于端子22并且从传感器壳体21的顶部被引出。

浮动臂71的基部连接于保持器70。浮子72固定于作为浮动臂71的自由端部的另一端部。圆形的并且在内部具有圆环状的磁体75的保持器70装接于传感器壳体21的前部并且被可旋转地保持。保持器70在其后侧的中心处具有轴凹部76。磁体75安置在轴凹部76的外侧。在磁体75的外侧，保持器70在后侧处具有引导凹部77。保持器70还在其后侧的周部的顶部和底部位置具有一对边缘部78。边缘部78在相反的径向上向外突出。

液位检测装置10装接于例如安装在诸如汽车这样的车辆中燃料容器的装接目标部，并且检测存储在燃料容器内的油的液位。

在液位检测装置10中，随着浮子72跟随液面位置移动，浮动臂71摆动。并且浮动臂71连接到的保持器70相对于装置主体20旋转。作为响应，设置在装置主体20中的霍尔元件25检测由设置在保持器70中的磁体75产生的磁通量的变化，并且通过检测线24将检测结果发送到测量单元。测量单元基于从霍尔元件25收到的检测结果确定液位，并且在需要时发出警报。例如，测量单元发出燃料容器缺油的警报。

图5是传感器壳体21的立体图。图6是传感器壳体21的一部分的前视图。

如图5和6所示，装置主体20的传感器壳体21在前侧具有旋转凹部30，保持器70可旋转地设定在旋转凹部30中。旋转凹部30在前视图中是圆形的。设置有霍尔元件25的轴部31在旋转凹部30的中心处突出。在传感器壳体21中，锁定槽32与旋转凹部30的外侧部分相邻地形成在整个周边上(参见图4)。传感器壳体21在前侧形成有在旋转凹部30的周部上的相反位置(即，左右位置)的一对插入孔33。插入孔33与锁定槽32连通。引导突条34在旋转凹部30的底部处形成于整个周部，从而围绕轴部31。

图7(A)和7(B)分别是在装接浮动臂71之前和在装接期间的立体图，并且图示出如何将浮动臂71装接于保持器70。图8(A)和8(B)分别是保持器的底视图和侧视图，并且图示出保持器70的结构。图9(A)和9(B)分别是保持器70的底视图和侧视图，并且示出浮动臂71装接于保持器70的状态。

如图7(A)和7(B)所示，保持器70具有臂固定部82。浮动臂71通过臂固定部82固定于保持器70，从而与保持器70的旋转轴O垂直地穿过旋转轴O延伸。臂固定部82具有锁定孔81、保持部83和锁定部84。锁定孔81是在厚度方向上贯通保持器70的孔，形成在保持器70的位于周部的部分中。浮动臂71的基部(一端部)具有以直角弯曲并且插入锁定孔81中的锁定端部71a。

如图8(A)和8(B)所示，保持部83形成于保持器70的前表面。保持部83具有向侧面突出的保持件85，并且保持槽86形成在保持件85与保持器70的前表面的一部分之间。浮动臂71的在其基侧端部的附近的部分从侧面嵌合到保持槽86内。

保持部83的保持件85的左侧缘的底部形成有朝着保持器70的前表面突出的保持突起91。保持突起91相比保持器70的旋转轴O形成在更靠近浮动臂71的末端的位置处。保持突起91的突出长度随着位置远离锁定孔81而逐渐增大。结果，在侧视图中，保持件85的保持突起91的末端缘倾斜，从而与保持件85的内表面形成倾斜角度θs。

保持突起91分别在保持槽86的开口侧和深侧具有引导面92和保持面93。引导面92是倾斜成随着位置在浮动臂71插入到保持槽86内的方向上行进而逐渐更靠近保持器70的前表面的倾斜面。保持面93是倾斜成随着位置在与浮动臂71的插入方向相反的方向上，即，朝着保持槽86的开口前进而靠近保持器70的前表面的倾斜面。

锁定部84形成在保持部83中的锁定孔81的相反侧，并且具有朝着保持器70的前侧突出的爪部87。嵌合在保持部83的保持槽86中的浮动臂71的周面锁定于爪部87。锁定部84从保持器的前缘在其底部旁边延伸。如此，在具有柔性的悬臂结构的情况下(参见图7(A)和7(B))，锁定部84能够容易地弹性变形，并从而爪部87能够容易地位移。

为了将保持器70装接于传感器壳体21，将保持器70的边缘部78设定为与传感器壳体21的各个插入孔33对置，并且然后将保持器70嵌合到旋转凹部30内。结果，边缘部78通过各个插入孔33插入，并且传感器壳体21的轴部31插入到保持器70的轴凹部76内。并且传感器壳体21的引导突条34进入到保持器70的引导凹部77内。

随后，旋转配合在旋转凹部30中的保持器70，使得锁定孔81将位于顶部。结果，保持器70的边缘部78进入到传感器壳体21的锁定槽32内，从而防止保持器70从传感器壳体21的旋转凹部30脱落。

为了将浮动臂71装接于保持器70，首先，将作为浮动臂71的基部的一部分的锁定端部71a插入到保持器的锁定孔81内(参见图7(A))。

随后，在(插入到锁定孔81内的)锁定端部71a作为支点并且浮动臂71的基侧端部的附近的一部分从侧面嵌合到保持部83的保持槽86内的情况下，旋转浮动臂71(参见图7(B))。结果，如图9(A)和9(B)所示，浮动臂71的基侧端部的附近的部分由保持部83保持，并且浮动臂71的周面锁定于锁定部84的爪部87。以这种方式，基部固定于保持器70。

保持突起91以其突出长度随着位置远离锁定孔81而增大的方式形成在保持部83的保持件85中。从而，当浮动臂71嵌合到保持槽86内时，保持件85被以其锁定端部71a作为支点旋转的浮动臂71从锁定孔81侧逐渐开始向上抬起。此外，保持突起91具有引导面92，该引导面92倾斜成，随着位置在浮动臂71插入到保持槽86内的方向上前进而逐渐靠近保持器70的前表面。从而，当将浮动臂71插入到保持槽86内时，浮动臂71与引导面92进行接触，从而平顺地向上抬起保持件85。利用这些特征，通过以浮动臂71的锁定端部71a作为支点旋转浮动臂71，能够容易地以弱的力将浮动臂71嵌合到保持部83的保持槽86内。

锁定部84从保持器的前缘在其底部旁边延伸。如此，在具有柔性的悬臂结构的情况下，锁定部84能够弹性变形，并从而爪部87能够容易地位移。从而，当浮动臂71嵌合到保持槽86内时，具有柔性悬臂结构的锁定部84容易地弹性变形。并且如此嵌合在保持槽86中的浮动臂71的周面锁定于爪部87。

图10是保持器70的侧视图，并且图示出载荷如何在与浮动臂71的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂71。图11(A)和11(B)示出载荷在与浮动臂71的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂71的状态；图11(A)是设置有具有保持突起91的保持部83的在实施例中采用的保持器70的一部分的底视图，并且图11(B)是设置有不具有保持突起的保持部583的参考例的保持器570的一部分的底视图。

如图10所示，在例如组装时，可能发生以上述方式由保持器70保持的浮动臂71与附近部件进行接触的情形，结果，载荷F在与浮动臂71的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂71。在该情形中，浮动臂71的位移随着位置朝着其末端前进而逐渐增大(由图10中的虚线表示)。

在根据实施例的液位检测装置10中，保持部83的保持件85的左缘的底部在比保持器70的旋转轴O更靠近浮动臂71的末端的位置处形成有保持突起91，保持突起91的突出长度随着位置远离锁定孔81而逐渐增大。从而，即使载荷F在与浮动臂71的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂71并从而向上抬起保持件85，也能够防止浮动臂71从保持部83的保持槽86脱落。

此外，在该实施例中，保持件85的保持突起91具有保持面93，该保持面93是倾斜成随着位置朝着保持槽86的开口前进而逐渐靠近保持器70的前表面的倾斜面。从而，即使载荷F在与浮动臂71的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂71并且从而向上抬起保持件85，如图11(A)所示，保持面93也不易于与保持器70的前表面形成允许浮动臂71通过它们之间的间隙脱落的角度。这是用于防止被锁定于锁定部84的爪部87的浮动臂71从保持槽86脱落的额外措施。

相反地，在图11(B)所示的参考例中，由于保持件585未设置有具有保持面的保持突起，所以保持件585的内表面与保持器570的前表面形成产生间隙的角度θf，浮动臂71能够通过该间隙从保持槽586脱落。从而，浮动臂71可能移动越过保持件585的内表面并且从保持部583的保持槽586脱落。

如上所述，在根据实施例的液位检测装置10中，通过以(插入到锁定孔81内的)锁定端部71a作为支点旋转浮动臂71而将浮动臂71嵌合到保持部83的保持槽86内，能够将浮动臂71固定成锁定于保持部83的保持件85的保持突起91和锁定部84的爪部87。

保持部83的保持件85的保持突起91的突出长度随着位置远离锁定孔81而逐渐增大。即，当浮动臂71在与其摆动方向交叉的方向上受到载荷F时，保持突起91的突出长度在浮动臂71的位移增大的方向上逐渐增大。这防止浮动臂71在与其摆动方向交叉的方向上受到载荷F时从保持槽86脱落。

由于保持突起91的突出长度随着位置远离锁定孔81而逐渐增大，所以能够将浮动臂71从锁定孔81侧嵌合到保持槽86内，而不需要用力地这样做。即，通过以(插入到锁定孔81内的)锁定端部71a作为支点旋转浮动臂71，能够以弱的力容易地将浮动臂71通过保持部83保持。

保持突起91具有保持面93，该保持面93倾斜成随着位置朝着保持槽86的开口前进而靠近保持器70的前表面。从而，即使载荷F在与浮动臂71的摆动方向交叉的方向上作用于浮动臂71并从而保持件85变形，保持面93也不易于与保持器70的前表面形成允许浮动臂71通过它们之间的间隙脱落的角度。这是用于防止浮动臂71从保持槽86脱落的额外措施。

此外，锁定部84从保持器70延伸，从而呈现柔性悬臂结构。从而，当被嵌合到保持槽86内的浮动臂71推动时，锁定部84容易地弯曲。从而，通过以弱的力将浮动臂71嵌合到保持槽86内，使浮动臂71能够由保持部83保持。

本发明不限于以上实施例，并且能够适当地进行各种修改、改进等。只要能够实现本发明，以上实施例的各个构成元件的材料、形状、尺寸设定、数量、位置等不限于所公开的，并且能够以期望的方式确定。

下面将以条目[1]至[5]的形式简要概括上述根据本发明的实施例的液位检测装置10的特征：

[1]一种液位检测装置(10)，包括：

传感器壳体(21)；

保持器(70)，该保持器由所述传感器壳体(21)可旋转地保持；

臂固定部(82)，该臂固定部设置在所述保持器(70)中；

浮动臂(71)，该浮动臂(71)具有通过所述臂固定部(82)固定于所述保持器(70)的基部；

浮子(72)，该浮子(72)装接于所述浮动臂(71)的末端部，并且该浮子(72)的位置随着存储在容器中的液体的液面位置而改变；

磁体(75)，该磁体(75)设置在所述保持器(70)中；和

霍尔元件(25)，该霍尔元件(25)设置在所述传感器壳体(21)中，并且检测所述保持器(70)的磁体(75)的位移，

其中，所述臂固定部(82)包括：

锁定孔(81)，该锁定孔(81)被构造为收纳所述浮动臂(71)的锁定端部(71a)，所述锁定端部(71a)具有弯曲形状；

保持部(83)，该保持部(83)具有被构造为收纳所述浮动臂(71)的保持槽(86)；和

锁定部，该锁定部具有被构造为锁定于配合在所述保持槽(86)中的所述浮动臂(71)的周面上的爪部(87)；

其中，所述保持部(83)具有保持件(85)，该保持件(85)与所述保持器(70)的前表面平行地延伸并从而形成所述保持槽(86)；并且

其中，所述保持件(85)具有保持突起(91)，该保持突起(91)朝着所述保持器(70)的前表面突出，使得所述保持突起(91)的突出长度随着所述保持件远离所述锁定孔(81)而逐渐增大。

[2]根据条目[1]的液位检测装置，其中，所述保持突起(91)具有保持面(93)，该保持面(93)倾斜成随着所述保持突起(91)朝着所述保持槽(86)的开口行进而靠近所述保持器(70)的前表面。

[3]根据条目[2]的液位检测装置，其中，所述保持面(93)倾斜成使得所述保持面(93)的在所述保持器(70)的旋转轴(O)的方向上的突出长度随着所述保持面朝着所述保持槽(86)的开口行进而增大。

[4]根据条目[3]的液位检测装置，其中，所述保持突起(91)具有引导面(92)，该引导面(92)与所述保持面(93)相邻并且该引导面(92)布置为比所述保持面(93)靠近所述保持槽(86)的开口；并且

其中，所述引导面(92)倾斜成使得所述引导面(92)的在所述保持器(70)的旋转轴的方向上的突出长度随着所述引导面(92)朝着所述保持槽(86)的开口前进而减小。

[5]根据条目[1]至[4]的任意一项的液位检测装置，其中，所述锁定部(84)从所述保持器(70)延伸，从而具有柔性悬臂结构。

Claims (7)

1.一种液位检测装置，包括：

传感器壳体；

保持器，该保持器由所述传感器壳体可旋转地保持；

臂固定部，该臂固定部设置在所述保持器中；

浮动臂，该浮动臂具有通过所述臂固定部固定于所述保持器的基部；

浮子，该浮子装接于所述浮动臂的末端部，并且该浮子的位置随着存储在容器中的液体的液面位置而改变；

磁体，该磁体设置在所述保持器中；和

霍尔元件，该霍尔元件设置在所述传感器壳体中，并且检测所述保持器中的所述磁体的位移，

其中，所述臂固定部包括：

锁定孔，该锁定孔被构造为收纳所述浮动臂的锁定端部，所述锁定端部具有弯曲形状；

保持部，该保持部具有被构造为收纳所述浮动臂的保持槽；和

锁定部，该锁定部具有爪部，该爪部被构造为锁定于嵌合在所述保持槽中的所述浮动臂的周面；

其中，所述保持部具有保持件，该保持件与所述保持器的前表面平行地延伸，从而形成所述保持槽；并且

其中，所述保持件具有保持突起，该保持突起朝着所述保持器的前表面突出，使得所述保持突起的突出长度随着所述保持件远离所述锁定孔而逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的液位检测装置，其中，所述保持突起具有保持面，该保持面倾斜，使得所述保持面随着所述保持突起接近所述保持槽的开口而更靠近所述保持器的前表面。

3.根据权利要求2所述的液位检测装置，其中，所述保持面倾斜，使得所述保持面的在所述保持器的旋转轴的方向上的突出长度随着所述保持面接近所述保持槽的开口而增大。

4.根据权利要求3所述的液位检测装置，其中，所述保持突起具有引导面，该引导面与所述保持面相邻，并且该引导面布置成比所述保持面更靠近所述保持槽的开口；并且

其中，所述引导面倾斜，使得所述引导面的在所述保持器的旋转轴的方向上的突出长度随着所述引导面接近所述保持槽的开口而减小。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的液位检测装置，其中，所述锁定部从所述保持器延伸，从而具有柔性悬臂结构。

6.根据权利要求1至4的任意一项所述的液位检测装置，其中，所述容器是安装在车辆中的存储作为所述液体的燃料的燃料容器，并且所述液位检测装置用于检测所述燃料容器中的燃料的液面位置。

7.根据权利要求5所述的液位检测装置，其中，所述容器是安装在车辆中的存储作为所述液体的燃料的燃料容器，并且所述液位检测装置用于检测所述燃料容器中的燃料的液面位置。

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