JP2005010093A - Liquid level detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内に貯蔵される液体の液面レベルを測定する液面検出装置に関するもので、特に、磁電変換素子を用いた非接触式の液面検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の液面検出装置は、例えば、自動車の燃料タンクに貯蔵される燃料量を監視するための液面検出装置として利用されている。
【0003】
この種の液面検出装置においては、液面レベルの測定対象である液体に浮かぶフロートと、マグネットを保持するとともに孔部を備えるマグネットホルダと、フロートとマグネットホルダとを連結してフロートの上下動をマグネットホルダの回転運動に変換するアームと、軸部を有し、軸部を孔部に嵌合させてマグネットホルダを軸部の周りに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固定される磁電変換素子とを備え、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検出してマグネットホルダの回転角度すなわち液面レベルを検出している(たとえば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−206959号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の液面検出装置においては、マグネットホルダが軸部の軸方向に移動して本体部から抜けることを防止するため、抜け防止フランジを本体部に取り付けている。すなわち、マグネットホルダの孔部を本体部の軸部に嵌合させた後に、抜け防止フランジを本体部に装着している。
【0006】
このため、液面検出装置の部品点数が増加するとともに組付け工数が増大するという問題がある。
【0007】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、その目的は、部品点数、組付け工数を低減できる液面検出装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
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。
【0009】
本発明の請求項1に記載の液面検出装置は、液面レベルの測定対象である液体に浮かぶフロートと、マグネットを保持するとともに孔部を備えるマグネットホルダと、フロートとマグネットホルダとを連結してフロートの上下動をマグネットホルダの回転運動に変換するアームと、軸部を有し、軸部を孔部に嵌合させてマグネットホルダを軸部の周りに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固定される磁電変換素子とを備え、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検出し、この検出信号に基づいてマグネットホルダの回転角度すなわち液面レベルを検出する液面検出装置であって、軸部は、孔部と嵌合する大径部と、大径部の先端に大径部と同軸上に形成される小径部と、小径部の先端に小径部の外周の一部に小径部の径方向に延出するように設けられた第1突起部とから構成され、孔部の内壁の軸部の先端側端部に孔部の径方向に延出するように設けられた第2突起部と、本体部に設けられアームのフロートと反対側の端部に当接してマグネットホルダの軸部周りの回転範囲を規制するストッパとを備え、第1突起部の軸部の軸方向における輪郭線は大径部の軸方向輪郭線に包含され、孔部の内壁に設けられた第2突起部は、軸部の第1突起部が通過可能な形状に形成され、マグネットホルダが少なくとも回転範囲にあるときには、第2突起部が第1突起部に当接してマグネットホルダの本体部から離れる方向への移動が規制される構成とした。
【0010】
上述のような構成により、マグネットホルダの孔部の本体部と反対側開口部の輪郭形状は、孔部の輪郭線である円弧と第2突起部の輪郭線とから形成されている。言い換えると、孔部の一部が塞がれたような形状となっている。さらに、この開口部の輪郭形状は、マグネットホルダの孔部が軸部の大径部に嵌合した状態で、軸部の第1突起部が通過可能な形状に形成されている。
【0011】
したがって、本発明の請求項1に記載の液面検出装置の組付け工程において、アームが装着されていないマグネットホルダを、軸部の第1突起部を孔部の本体部と反対側開口部を通過させて、本体部に装着した後、マグネットホルダを左右どちらかに回転させて軸部の第1突起部をマグネットホルダの孔部の第2突起部に当接させることで、マグネットホルダの抜け防止が可能となる。
【0012】
これにより、従来の液面検出装置に設けられている抜け防止フランジを不要、すなわち抜け防止フランジ取り付け作業を不要にできるので、部品点数、組付け工数を低減できる液面検出装置を実現できる。
【0013】
また、アームが装着前のマグネットホルダ、すなわちマグネットホルダ単体を本体部に装着した後において、マグネットホルダは、少なくとも液面検出装置としての回転範囲にある時は、本体部からの抜けが防止される。言い換えると、アームが未装着の状態で、液面検出装置の電気的特性確認作業あるいは検出信号調整作業を実施することができる。したがって、アームが未装着の状態、つまり体格が小さい状態で作業がおこなえるので、液面検出装置の電気的特性確認作業あるいは検出信号調整作業の作業性を向上することができる。
【0014】
本発明の請求項2に記載の液面検出装置は、マグネットホルダには溝を有する係止部が設けられ、アームは溝内において係止部の弾性力により保持固定される構成とした。
【0015】
この場合、係止部を弾性変形させながらアームを係止部の溝に挿入することで、マグネットホルダへのアームの取り付けが完了する。これにより、アームを係止部に容易且つ確実に固定できるので、アームのマグネットホルダへの取り付け作業が容易に行える。
【0016】
本発明の請求項3に記載の液面検出装置は、係止部は開口部と保持部を有し、保持部の軸方向に直交する断面形状を矩形あるいは円形とし、その幅寸法あるいは内径寸法を、アームの外径寸法より小さく設定すると共に、開口部の軸方向に直交する幅寸法を、保持部の幅寸法あるいは内径寸法より小さく設定する構成とした。
【0017】
これにより、アームを係止部に取り付けるときに、係止部を確実に弾性変形させることができるので、アームを係止部に確実に固定することができる。さらに、アームを係止部に取り付けた後、アームには係止部の弾性変形による弾性力が作用し続けるので、液面検出装置の使用過程において、アームが係止部から外れることを防止できる。
【0018】
本発明の請求項4に記載の液面検出装置は、マグネットホルダには孔部と平行な貫通孔が設けられ、アームは貫通孔に嵌合する構成とした。
【0019】
この場合、アームは、マグネットホルダの係止部および貫通孔の両方によって保持されるので、アームとマグネットホルダとの位置関係を正確に維持することができる。したがって、液面検出装置の製品間における検出特性ばらつきを低減できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態による液面検出装置を、自動車の燃料タンク内に装着されて燃料の液面位置を検出する燃料レベルゲージに適用した場合を例として、図に基づいて説明する。なお、各図において、同一構成部分には同一符号を付してある。
図1は、本発明の一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、燃料9の液面91が最低位にある状態を示している。図1において、分かり易さのために、アーム3の一部を破断省略して示している。
【0021】
図2は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の断面図であり、図1のII−II線断面図である。
【0022】
図3は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の部分断面図であり、図1のIII−III線断面図である。
【0023】
図4は、本発明の一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6の磁束分布を説明する模式図である。
【0024】
なお、図1および図2において、図の上方が、燃料レベルゲージ1が自動車に取り付けられた状態における上方となっている。
【0025】
また、図1および図2において、燃料の液面91を、最低位にある状態、つまり燃料タンク(図示せず)がほぼ空状態の場合示している。
【0026】
なお、図1中には、燃料の液面91が最高位状態、つまり満タン時における液面91、フロート2およびアーム2を破線で示している。したがって、燃料9の液面91位置が最高位状態から最低位状態に変化し、それに連動してフロート2が図1に示すように上下動すると、マグネットホルダ4は角度θだけ回転する。すなわち、本発明の一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の回転範囲は角度θである。
【0027】
燃料レベルゲージ1は、液体である燃料9を貯蔵する燃料タンク(図示せず)内に固定されて、液面91レベルを検出するものである。
【0028】
フロート2は、樹脂等からなり、燃料の液面91に確実に浮かぶように見掛けの比重が設定されている。
【0029】
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とを連結している。すなわち、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に固定されている。液面91レベルの変動にともないフロート2が上下動すると、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、マグネットホルダ4の回転運動に変換される。
【0030】
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、マグネット6を内蔵するとともに、後述する本体部であるボディ5に回動可能に係合している。マグネットホルダ4は、図2に示すように、ボディ5に回動可能に係合するための孔部41、アーム3を保持固定するための係止部43および貫通孔47を備えている。
【0031】
以下に、マグネットホルダ4の構成について説明する。
【0032】
マグネット6は、たとえばフェライト磁石等からなり、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1においては筒型のものが用いられ、孔部41と同心上に配置されている。さらに、マグネット6は、図4に示すように、その内周面に2極着磁されている。したがって、マグネット6の磁束Mは、孔部41の径方向に流れている。また、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1では、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ている。
【0033】
孔部41は、図2に示すように、貫通孔として形成されている。孔部41が、ボディ5の軸部51、詳しくは大径部52に回動可能に嵌合することで、マグネットホルダ4は、ボディ5の軸部51の中心を回転軸として回転する。また、孔部41の内壁の軸部51の先端側端部、つまり、図2において左側端部には、図1および図2に示すように、孔部41の径方向に延出するように設けられた第2突起部42が2個形成されている。2個の第2突起部42は、孔部41の内壁に、180度間隔で、つまり互いに対向して形成されている。また、第2突起部42の形状は、後述する本体部であるボディ5の軸部51先端に設けられた第1突起部54が通過可能、つまり図2の軸方向に通過可能なように形成されている。言い換えると、孔部41の第2突起部42側開口部を、第1突起部54が通過可能なように形成されている。また、第2突起部42は、後述するボディ5の軸部51先端の第1突起部54に軸方向に当接することにより、マグネットホルダ4がボディ5から離れる方向(図2の左方)への移動を規制している。
【0034】
係止部43は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1においては、図1および図2に示すように、マグネットホルダ4のボディ5と反対側の端面上に2個配置されている。係止部43は、アーム3を保持固定するための溝44を備えている。溝44は、図3に示すように、開口部45と保持部46からなっている。なお、図3は、アーム3が未装着状態を示すとともに、アーム3を一点鎖線により示している。保持部46は、その軸方向、すなわち図3の紙面垂直方向に直交する断面形状を、図3に示すように、円形に形成されるとともに、その直径寸法D2は、アーム3の直径寸法D1より小さく形成されている。開口部45は、その軸方向、すなわち図3の紙面垂直方向に直交する幅寸法Wを、図3に示すように、保持部46の直径寸法D2より小さく形成されている。係止部43の溝44にアーム3を装着する場合、図3の左側から、係止部43の溝44にアーム3を押込んでいくと、係止部43が弾性変形して、保持部46にアーム3が保持固定される。このとき、係止部43は弾性変形した状態であり、この係止部43の弾性力によりアーム3が保持される。また、2個の係止部43は、それぞれの保持部46の中心軸を一致させて配置されている。貫通孔47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と平行に形成されている。貫通孔47の直径寸法は、アーム3の直径寸法D1と同一あるいは直径寸法D1よりもわずかに小さく形成されている。すなわち、両者の大きさは、燃料レベルゲージ1の組付け工程でアーム3をマグネットホルダ4に取り付ける際に、アーム3を貫通孔47に手で容易に挿入可能且つ貫通孔47に挿入後アーム3が手で回動可能な程度の締まり嵌めとなっている。また、貫通孔47は、図1に示すように、その中心軸が、両係止部43の保持部46の中心軸と交差するように配置されている。
【0035】
本体部であるボディ5は、たとえば樹脂等から形成されている。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を回動自在に保持している。また、ボディ5は、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を備えている。また、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55を備えている。なお、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1は、ボディ5を介して燃料タンク(図示せず)に固定されている。
【0036】
以下に、ボディ5の構成について説明する。
【0037】
軸部51は、ボディ5と一体成形により形成されている。軸部51は、図2に示すように、マグネットホルダ4の孔部41と回動可能に嵌合する大径部52と、大径部52の先端(図2の左端部)に大径部52と同軸上に形成される小径部53と、小径部53の先端(図2の左端部)に小径部53の外周の一部に小径部53の径方向(図2の上下方向)に延出するように設けられた第1突起部54とから構成されている。
【0038】
この第1突起部54は、小径部53の外周に、図1に示すように、180度間隔、つまり互いに対向して形成されている。また、第1突起部54の軸部51の軸方向(図1の紙面垂直方向)における輪郭形状は、図1に示すように、軸部51の輪郭形状、つまり大径部52の輪郭形状に包含されている。すなわち、第1突起部54の円弧部は、大径部52と同軸上且つ同一またはそれ以下の直径の円弧となっている。これにより、燃料レベルゲージ1の組付け作業時にマグネットホルダ4をボディ5に係合する際、第1突起部54は、マグネットホルダ4の孔部41を通過することができる。
【0039】
また、第1突起部54の幅寸法Wは、図1に示すように、小径部53の直径寸法D3と同一か、またはそれ以下に形成されている。また、小径部53の長さ寸法L1は、図2に示すように、マグネットホルダ4の孔部41の長さ寸法L2より十分大きく設定されている。また、長さ寸法L3は、図2に示すように、孔部41の第2突起部42の厚さ寸法L4より少し大きく設定されている。すなわち、長さ寸法L3と長さ寸法L4は、マグネットホルダ4が滑らかに回動可能且つボディ5とマグネットホルダ4の軸方向隙間、つまりL3−L4が出来るだけ小さくなるように設定されている。これにより、燃料レベルゲージ1の組付け作業時において、マグネットホルダ4をボディ5に容易に係合させることができる。
【0040】
磁電変換素子であるホール素子7は、図2に示すように、軸部51内に配置されている。一方、軸部51の外周側には、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ている。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と交差している。
【0041】
ここで、ホール素子7の作動について簡単に説明する。
【0042】
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を通過する磁束密度に比例したホール電圧を発生する。つまり、ホール素子7と磁束Mが直交するときにホール素子7を通過する磁束密度が最大となりホール電圧が最高となる。そして、ホール素子7と磁束Mが平行となるときにホール素子7を通過する磁束密度が最小となりホール電圧が最低となる。
【0043】
本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1では、液面91の変動によりマグネットホルダ4が回転すると、ホール素子7とマグネット6の磁束Mとの交差角度が変化し、それにともなって、ホール素子7の出力電圧であるホール電圧が変化する。したがって、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レベルを測定することができる。
【0044】
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ている。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)に接続している。本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1では、ホール素子7およびターミナル8は、ボディ5の樹脂成形時に一体的にインサート成形されている。
【0045】
マグネットホルダ4の回転範囲を規制するストッパ55は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1においては、図1に示すように、液面91位置の最高位側および最低位側のそれぞれに対応して2個設けられている。各ストッパ55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47から突き出している部分に当接するように設けられている。言い換えると、アーム3がマグネットホルダ4にアーム3が装着されていない状態でマグネットホルダ4がボディに組み付けられた場合、マグネットホルダ4はストッパ55に当接せずに自由に回転することができる。
【0046】
次に、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の組付け方法について、特に、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の特徴である、マグネットホルダ4の孔部41およびボディ5の軸部51の作用・効果を中心に説明する。
【0047】
このときまでに、マグネットホルダ4およびボディ5はそれぞれ組付けが完了している。また、アーム3へのフロート2の組付けが完了している。
【0048】
先ず、マグネットホルダ4をボディ5に組付ける。このとき、マグネットホルダ4の孔部41にボディ5の軸部51を嵌合させて、マグネットホルダ4をボディ5に対して図2の右方向に挿入していく。そして、軸部51の第1突起部54を、マグネットホルダ4の対向する第2突起部42間を通過させて孔部41から突き出させる。
【0049】
次に、マグネットホルダ4を軸部51の周りに回転させ、マグネットホルダ4の第2突起部42とボディ5の第1突起部54の位相をずらす。言い換えると、第1突起部54が、マグネットホルダ4の対向する第2突起部42間を通過不能となる角度関係とする。これにより、マグネットホルダ4の第2突起部42がボディ5の第1突起部54に当接して、マグネットホルダ4がボディ5から離れる方向(図2の左方向)への移動が規制される。すなわち、マグネットホルダ4がボディ5から抜け落ちることが防止される。
【0050】
ここで、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1においては、マグネットホルダ4の第2突起部42とボディ5の第1突起部54の位相は、マグネットホルダ4が、少なくとも作動回転範囲、つまり図1に示す回転角度θの範囲内にあるときは、第2突起部42が必ず第1突起部54に当接して、マグネットホルダ4の軸方向移動を規制するように設定されている。
【0051】
このような構成としたことにより、従来の液面検出装置に設けられている抜け防止フランジを不要にできる。すなわち、抜け防止フランジ取り付け作業を不要にできる。したがって、部品点数、組付け工数を低減できる燃料レベルゲージ1を実現できる。
【0052】
次に、この状態で、専用の調整装置(図示せず)にセットし、マグネットホルダ4を回転させて、ホール素子7の出力電圧の確認および調整を実施する。この場合、たとえばマグネットホルダ4の貫通孔47に調整装置のピン(図示せず)を挿入してマグネットホルダ4を回転させるとともに、このピンを貫通孔47から突き出させてストッパ55に当接させることで、アーム3が未装着状態でも、装着状態と同じ作動をさせることができる。この作業は、マグネットホルダ4にアーム3が未装着状態で実施されるので、調整作業が容易に行えるとともに、調整装置の体格を小型化することが可能となる。
【0053】
次に、アーム3をマグネットホルダ4に取り付ける。このとき、先ず、アーム3の先端部を貫通孔47に嵌合させ、続いて、貫通孔47を支点としてアーム3を回転させながら、アーム3を係止部43の溝44に、アーム3が保持部46に完全に嵌まるように押込む。
【0054】
以上で、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の組付けが完了する。
【0055】
図5には、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1における変形例の部分断面図を示す。図5は、図1中のIII−III断面図に相当する。
【0056】
この変形例では、係止部43の形状を、図5に示すように変更している。この変形例においては、アーム3をマグネットホルダ4に取り付ける際、アーム3を、図4において上から下へ動かして、係止部43の保持部46に挿入する。
【0057】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1においては、マグネットホルダ4の第2突起部42を2個、180度対向して設けるとともに、ボディ5の第1突起部54の個数を2個、180度対向して設けているが、第2突起部42および第1突起部54の個数、配置関係を、上述の一実施形態の例に限る必要はなく、燃料レベルゲージ1の作動時に、マグネットホルダ4の作動回転範囲にあるときは、第2突起部42が必ず第1突起部54に当接して、マグネットホルダ4の軸方向移動を規制することができれば、1個、あるいは3個以上とし、また、180度以外の角度関係としてもよい。
【0058】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1においては、係止部43の個数を2個としているが、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。
【0059】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1においては、マグネット6の材質をフェライト磁石としているが、他の材質、たとえば希土類磁石、あるいはボンド系磁石としてもよい。
【0060】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1においては、磁気検出素子としてホール素子7を用いているが、これ以外の磁気検出素子、たとえば磁気抵抗素子、あるいは磁気ダイオード等を用いてもよい。
【0061】
また、以上説明した本発明の一実施形態は、液面検出装置を自動車用の燃料レベルゲージ1に適用した場合を例に説明したが、その用途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】
【図1】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の正面図であり、液面91レベルが最低位の状態を示す。
【図2】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の断面図であり、図1中のII−II線断面図である。
【図3】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の部分断面図であり、図1中のIII−III線断面図である。
【図4】本発明の一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6の磁束分布を説明する模式図である。
【図5】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1における変形例の部分断面図を示す。
【符号の説明】
1 燃料レベルゲージ(液面検出装置)
2 フロート
3 アーム
4 マグネットホルダ
41 孔部
42 第2突起部
43 係止部
44 溝
45 開口部
46 保持部
47 貫通孔
5 ボディ(本体部)
51 軸部
52 大径部
53 小径部
54 第1突起部
55 ストッパ
6 マグネット
7 ホール素子(磁電変換素子)
71 リード
8 ターミナル
9 燃料(液体)
91 液面
D1 直径寸法
D2 直径寸法
D3 直径寸法
L1 長さ寸法
L2 長さ寸法
L3 長さ寸法
L4 厚さ寸法
W 幅寸法
θ 回転角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid level detection device for measuring the liquid level of a liquid stored in a container, and more particularly to a non-contact type liquid level detection device using a magnetoelectric conversion element.
[0002]
[Prior art]
This type of liquid level detection device is used, for example, as a liquid level detection device for monitoring the amount of fuel stored in a fuel tank of an automobile.
[0003]
In this type of liquid level detection device, a float that floats on a liquid whose liquid level is to be measured, a magnet holder that holds a magnet and includes a hole, and a float and a magnet holder are connected to move the float up and down. An arm that converts the rotational movement of the magnet holder, a shaft portion, a body portion that fits the shaft portion into the hole portion and rotatably holds the magnet holder around the shaft portion, and a magnetic flux of the magnet And a magneto-electric conversion element fixed to the main body so as to intersect, and the magnetic flux density of the magnet intersecting the magneto-electric conversion element is detected by the magneto-electric conversion element to detect the rotation angle of the magnet holder, that is, the liquid level. For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-206959
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional liquid level detection device, the magnet holder is attached to the main body portion in order to prevent the magnet holder from moving from the main body portion in the axial direction of the shaft portion. That is, after the hole portion of the magnet holder is fitted into the shaft portion of the main body portion, the prevention flange is attached to the main body portion.
[0006]
For this reason, there is a problem that the number of parts of the liquid level detection device increases and the number of assembling steps increases.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a liquid level detection device capable of reducing the number of parts and the number of assembly steps.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
[0009]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid level detection apparatus, comprising: a float that floats on a liquid that is a liquid level measurement target; a magnet holder that holds a magnet and includes a hole; An arm that converts the vertical movement of the float into a rotational movement of the magnet holder, and a main body portion that has a shaft portion, fits the shaft portion into the hole portion, and rotatably holds the magnet holder around the shaft portion. And a magnetoelectric conversion element fixed to the main body so as to cross the magnetic flux of the magnet, and the magnetic flux density of the magnet crossing the magnetoelectric conversion element is detected by the magnetoelectric conversion element, and the magnet holder is rotated based on the detection signal A liquid level detecting device for detecting an angle, that is, a liquid level, wherein a shaft portion includes a large diameter portion fitted into a hole portion, and a small diameter portion formed coaxially with the large diameter portion at a tip of the large diameter portion. , The first protrusion is provided at the tip of the diameter portion so as to extend in the radial direction of the small diameter portion on a part of the outer periphery of the small diameter portion, and has a hole at the tip end side end of the shaft portion of the inner wall of the hole portion. The second protrusion provided to extend in the radial direction of the portion, and a stopper provided on the main body to contact the end of the arm opposite to the float to regulate the rotation range around the shaft portion of the magnet holder The contour line in the axial direction of the shaft part of the first protrusion part is included in the axial direction contour line of the large diameter part, and the second protrusion part provided on the inner wall of the hole part is the first protrusion of the shaft part The portion is formed in a shape that allows passage, and when the magnet holder is at least in the rotation range, the second protrusion is in contact with the first protrusion and the movement of the magnet holder in the direction away from the main body is restricted. did.
[0010]
With the configuration as described above, the contour shape of the opening of the magnet holder opposite to the main body portion is formed by the arc that is the contour line of the hole portion and the contour line of the second protrusion. In other words, the hole is partially closed. Further, the contour shape of the opening is formed such that the first protrusion of the shaft can pass through in a state where the hole of the magnet holder is fitted to the large diameter portion of the shaft.
[0011]
Therefore, in the assembling step of the liquid level detection device according to
[0012]
This eliminates the need for the escape prevention flange provided in the conventional liquid level detection device, that is, eliminates the need for attaching the prevention flange, thereby realizing a liquid level detection device that can reduce the number of parts and assembly man-hours.
[0013]
Further, after the arm is attached to the main body before mounting the magnet holder, that is, the magnet holder alone, the magnet holder is prevented from coming off from the main body at least when it is in the rotation range as the liquid level detecting device. . In other words, it is possible to perform an electrical characteristic confirmation operation or a detection signal adjustment operation of the liquid level detection device with the arm not attached. Therefore, since the work can be performed in a state where the arm is not attached, that is, in a state where the physique is small, it is possible to improve the workability of the electrical characteristic confirmation work or detection signal adjustment work of the liquid level detection device.
[0014]
In the liquid level detection device according to the second aspect of the present invention, the magnet holder is provided with a locking portion having a groove, and the arm is held and fixed in the groove by the elastic force of the locking portion.
[0015]
In this case, the attachment of the arm to the magnet holder is completed by inserting the arm into the groove of the locking portion while elastically deforming the locking portion. As a result, the arm can be easily and reliably fixed to the locking portion, so that the arm can be easily attached to the magnet holder.
[0016]
In the liquid level detection device according to the third aspect of the present invention, the locking portion has an opening and a holding portion, and the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the holding portion is rectangular or circular, and the width dimension or the inner diameter dimension thereof. Is set smaller than the outer diameter dimension of the arm, and the width dimension orthogonal to the axial direction of the opening is set smaller than the width dimension or inner diameter dimension of the holding portion.
[0017]
Thereby, when attaching an arm to a latching | locking part, since a latching | locking part can be reliably elastically deformed, an arm can be reliably fixed to a latching | locking part. Further, after the arm is attached to the locking portion, the elastic force due to the elastic deformation of the locking portion continues to act on the arm, so that the arm can be prevented from coming off from the locking portion in the process of using the liquid level detection device. .
[0018]
In the liquid level detection device according to the fourth aspect of the present invention, the magnet holder is provided with a through hole parallel to the hole, and the arm is fitted into the through hole.
[0019]
In this case, since the arm is held by both the locking portion and the through hole of the magnet holder, the positional relationship between the arm and the magnet holder can be accurately maintained. Therefore, variation in detection characteristics between products of the liquid level detection device can be reduced.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a case where the liquid level detection device according to the embodiment of the present invention is applied to a fuel level gauge that is mounted in a fuel tank of an automobile and detects the level of fuel will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.
FIG. 1 is a front view of a
[0021]
2 is a cross-sectional view of the
[0022]
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the
[0023]
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the magnetic flux distribution of the
[0024]
1 and 2, the upper part of the figure is the upper part in the state where the
[0025]
1 and 2 show the state where the
[0026]
In FIG. 1, the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
Below, the structure of the
[0032]
The
[0033]
As shown in FIG. 2, the
[0034]
In the
[0035]
The
[0036]
Below, the structure of the
[0037]
The
[0038]
As shown in FIG. 1, the
[0039]
Moreover, the width dimension W of the
[0040]
As shown in FIG. 2, the
[0041]
Here, the operation of the
[0042]
The
[0043]
In the
[0044]
The terminal 8 is made of a conductive metal, and one end thereof is electrically connected to the
[0045]
In the
[0046]
Next, regarding the assembly method of the
[0047]
By this time, the
[0048]
First, the
[0049]
Next, the
[0050]
Here, in the
[0051]
By adopting such a configuration, it is possible to eliminate the escape prevention flange provided in the conventional liquid level detection device. That is, it is possible to eliminate the work for attaching the prevention flange. Therefore, the
[0052]
Next, in this state, it is set in a dedicated adjustment device (not shown), and the
[0053]
Next, the
[0054]
This completes the assembly of the
[0055]
FIG. 5 shows a partial cross-sectional view of a modified example of the
[0056]
In this modification, the shape of the locking
[0057]
In the
[0058]
Further, in the
[0059]
In the
[0060]
In the
[0061]
Moreover, although one Embodiment of this invention demonstrated above demonstrated the case where the liquid level detection apparatus was applied to the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a
2 is a cross-sectional view of a
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a magnetic flux distribution of a
FIG. 5 shows a partial cross-sectional view of a modified example of the
[Explanation of symbols]
1 Fuel level gauge (Liquid level detector)
2
51
71 Lead 8
91 Liquid level D1 Diameter dimension D2 Diameter dimension D3 Diameter dimension L1 Length dimension L2 Length dimension L3 Length dimension L4 Thickness dimension W Width dimension θ Rotation angle
Claims (4)
マグネットを保持するとともに孔部を備えるマグネットホルダと、
前記フロートと前記マグネットホルダとを連結して前記フロートの上下動を前記マグネットホルダの回転運動に変換するアームと、
軸部を有し、該軸部を前記孔部に嵌合させて前記マグネットホルダを前記軸部の周りに回動自在に保持する本体部と、
前記マグネットの磁束と交差するように前記本体部に固定される磁電変換素子とを備え、
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検出し、この検出信号に基づいて前記マグネットホルダの回転角度すなわち前記液面レベルを検出する液面検出装置であって、
前記軸部は、前記孔部と嵌合する大径部と、該大径部の先端に前記大径部と同軸上に形成される小径部と、前記小径部の先端に前記小径部の外周の一部に前記小径部の径方向に延出するように設けられた第1突起部とから構成され、
前記孔部の内壁の前記軸部の先端側端部に前記孔部の径方向に延出するように設けられた第2突起部と、
前記本体部に設けられ前記アームの前記フロートと反対側の端部に当接して前記マグネットホルダの前記軸部周りの回転範囲を規制するストッパとを備え、
前記第1突起部の前記軸部の軸方向における輪郭線は前記大径部の軸方向輪郭線に包含され、
前記孔部の内壁に設けられた第2突起部は、前記軸部の第1突起部が通過可能な形状に形成され、
前記マグネットホルダが少なくとも前記回転範囲にあるときには、前記第2突起部が前記第1突起部に当接して前記マグネットホルダの前記本体部から離れる方向への移動が規制されることを特徴とする液面検出装置。A float floating in the liquid whose liquid level is to be measured;
A magnet holder that holds a magnet and has a hole;
An arm that connects the float and the magnet holder to convert the vertical movement of the float into a rotational motion of the magnet holder;
A main body portion having a shaft portion, fitting the shaft portion into the hole portion, and holding the magnet holder so as to be rotatable around the shaft portion;
A magnetoelectric conversion element fixed to the main body so as to intersect the magnetic flux of the magnet,
A liquid level detection device that detects a magnetic flux density of the magnet that intersects the magnetoelectric conversion element by the magnetoelectric conversion element, and detects a rotation angle of the magnet holder, that is, the liquid level based on the detection signal,
The shaft portion includes a large-diameter portion that fits into the hole portion, a small-diameter portion that is formed coaxially with the large-diameter portion at the tip of the large-diameter portion, and an outer periphery of the small-diameter portion at the tip of the small-diameter portion. A first protrusion provided to extend in the radial direction of the small diameter portion in a part of
A second protrusion provided to extend in the radial direction of the hole at the end of the shaft on the inner end of the hole;
A stopper provided on the main body portion and in contact with an end of the arm opposite to the float to regulate a rotation range around the shaft portion of the magnet holder;
The contour line in the axial direction of the shaft portion of the first protrusion is included in the axial contour line of the large diameter portion,
The second protrusion provided on the inner wall of the hole is formed in a shape through which the first protrusion of the shaft can pass,
The liquid is characterized in that when the magnet holder is at least in the rotation range, the second protrusion is in contact with the first protrusion and movement of the magnet holder in a direction away from the main body is restricted. Surface detection device.
前記アームは前記溝内において前記係止部の弾性力により保持固定されることを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。The magnet holder is provided with a locking portion having a groove,
The liquid level detection device according to claim 1, wherein the arm is held and fixed in the groove by an elastic force of the locking portion.
前記アームは前記貫通孔に嵌合することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の液面検出装置。The magnet holder is provided with a through hole parallel to the hole,
The liquid level detection device according to claim 2, wherein the arm is fitted into the through hole.
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