JP2007132920A - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アームとターミナルとを電気的に導通させてフロートに帯電した静電気を外部へ逃がすことにより、液面検出の精度低下を防止可能な液面検出装置を提供する。
【解決手段】金属棒であるアース棒１１の一端側に設けられたリング部１１ａをアーム５のストッパ５ａと係合した状態でマグネットホルダ２の切欠き溝内に保持し、且つアース棒１１の他端側をグランド端子９のアース片９ａに設けられた貫通孔９ｂに挿通して、アーム５とグランド端子９とを電気的に導通させた。これにより、フロート４表面と燃料１２間の摩擦により発生した静電気は、直ちにアーム５からアース棒１１を経てグランド端子９へ流れるので、静電気の放電による液面検出の精度低下を防止可能な燃料レベルゲージ１を実現することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、容器内に収容される液体の液面レベルを検出する液面検出装置に関するもので、特に、自動車等の燃料タンク内に装着されて、燃料タンク内の燃料残存量を検出する液面検出装置に関するものである。

従来のこの種の液面検出装置としては、たとえば、一端側に液面に浮かぶフロートが連結されたフロートアームの他端側をハウジングにより回動自在に保持したものがある。この場合、フロートアームの他端側にマグネットが固定されるとともに、ハウジングにはマグネットに対向して磁気検出素子である磁気抵抗素子が配置されている。液面レベルの変位に応じて上方、または下方に変位するフロートに応動してフロートアームが回動すると、マグネットから発せられる磁束の磁気抵抗素子を通過する量が変化して液面レベルが検出される（特許文献１参照）。
特開平１４−１０７２０５号公報

ところで、自動車の走行時の振動により燃料タンク内の燃料液面が揺動すると、液面に浮いているフロートと燃料との間に相対運動が生じる。つまり、フロート表面と燃料間の摩擦により静電気が発生する。

上述の、従来の液面検出装置において、アームの他端側に固定され且つマグネットを保持する部材が樹脂材料から形成される場合、すなわち非導電性材料から形成される場合、発生した静電気はアームに留まり、アームが帯電状態となる。何らかの原因により、この静電気が金属製のアームとハウジングに設けられて磁気抵抗素子を外部の電気回路と接続するためのターミナルとの間で放電すると、液面検出装置からの出力信号が乱れて液面検出の精度が低下する可能性がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その主な目的は、アームとターミナルとを電気的に導通させる導通手段を設けてフロートに帯電した静電気をアームおよびターミナルを介して外部へ逃がすことにより、液面検出の精度低下を防止可能な液面検出装置を提供することである。

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。

本発明の請求項１に記載の液面検出装置は、回転部材と、回転部材を回動自在に保持する固定部材と、回転部材に固定され回転部材と一体に回転する変位部材と、変位部材の変位を検出可能に固定部材に固定された検出手段と、液体に浮かぶフロートと、一端側にフロートが固定され且つ他端側が回転部材に固定され液体の液面の上下動によるフロートの上下動を回転部材の回転運動に変換するアームと、液面検出装置を外部と電気接続するために固定部材に設けられたバッテリ端子、グランド端子および信号端子とを備え、液体を貯蔵する容器内に固定されて検出手段により検出された変位部材の位置に基づき液面位置を検出する液面検出装置であって、アームとグランド端子とを電気的に導通させる導通手段を設けることを特徴としている。

これにより、液体を貯蔵する容器が振動する等により液面が揺動して、フロート表面と燃料間の摩擦により静電気が発生すると、この静電気は、直ちにアームから導通手段を介してグランド端子へ伝わり、さらにグランド端子から外部へ伝えられる。すなわち、アームは、常にグランド端子と同電位に保たれる。

したがって、フロートに帯電した静電気が金属製のアームと端子間で放電し液面検出装置からの出力信号が乱れる、という不具合を確実に防止することができる。

本発明の請求項２に記載の液面検出装置は、導通手段は金属棒であり、金属棒の一端にはその内径がアームの外径よりも大きいリング部が設けられ、グランド端子にはその内径が金属棒の外径よりも大きい孔が設けられ、金属棒のリング部がアームと係合し且つ金属棒の他端がグランド端子の孔内に挿入されることを特徴としている。

この場合、導通手段を金属棒により単純な形状に形成するとともに、グランド端子に金属棒を挿入可能な孔を設けるという比較的容易な追加工により、アームとグランド端子とを電気的に導通させることができる。したがって、コストの増大を抑制しつつ液面検出の精度低下を防止可能な液面検出装置を提供できる。

本発明の請求項３に記載の液面検出装置は、導通手段は柔軟性を有する金属導線であることを特徴としている。

この場合、導通手段を、たとえば極細い金属導線を紐状に編んで形成した導体とすることにより、導通手段によりアームの円滑な動きが妨げられることを防止しつつ液面検出の精度低下を防止可能な液面検出装置を提供できる。

本発明の請求項４に記載の液面検出装置は、アームは金属材料から形成され、導通手段は導電性材質から形成されるとともにその一端がグランド端子に接続された第１導通部材であり、第１導通部材の他端がアームに導通可能に押接することを特徴としている。

ところで、アーム形状は、液面検出装置が取り付けられる燃料タンク形状に応じた形状に設定される。このため、アームのみを複数種類設定するとともにアーム以外の液面検出装置の構成部品を共通使用とすることが行われている。この場合、加工が容易なことからアーム材質として金属線材が用いられている。

上述の構成によれば、第１導通部材がアームに押接する、つまり両者の接触部にある圧力が発生しているので、第１導通部材とアームとを確実に導通させることができる。これにより、比較的容易な追加工によりアームとグランド端子とを電気的に導通させることができる。したがって、コストの増大を抑制しつつ液面検出の精度低下を防止可能な液面検出装置を提供できる。

本発明の請求項５に記載の液面検出装置は、アームは金属材料から形成され、導通手段は、導電性材質から形成されその一端がグランド端子に接続された第１導通部材と導電性材質から形成されアームに導通可能に固定された第２導通部材とから構成され、第１導通部材の他端が第２導通部材に導通可能に押接することを特徴としている。

上述の構成によれば、第１導通部材を直接アームに押接させることが困難な形状の液面検出装置においても、アームに第２導通部材を固定し、この第２導通部材と第１導通部材とを接触させることで、アームとグランド端子とを電気的に導通させることができる。

本発明の請求項６に記載の液面検出装置は、第１導通部材と第２導通部材とは点接触することにより電気的に導通するように形成され、第１導通部材と前記第２導通部材との接点は回転部材の回転軸上に位置することを特徴としている。

第１導通部材と第２導通部材とを点接触させることにより、両者が接触することにより生じる摩擦力、すなわち回転部材の回転を妨げるように作用する摩擦力の大きさを小さくすることができる。さらに、両者の接触点が回転部材の回転軸上にあることで、回転部材の回転に対する摩擦力の大きさを最小にすることができる。

本発明の請求項７に記載の液面検出装置は、第１導通部材は第２導通部材に向かって開口する凹部を備え、第２導通部材は第１導通部材に向かって突出する凸部を備え、凸部の先端が凹部内において第１導通部材に当接することを特徴としている。

上述の構成によれば、車両の走行等により液面検出装置が振動して第１導通部材と第２導通部材とが相対運動した場合、両者の導通部分である凹部と凸部とが多少相対運動しても、両者の嵌合が外れることが無い。これにより、アームとグランド端子とを確実に安定して電気的に導通させることができる。

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１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、容器である燃料タンク１３内に装着された状態を示している。図１において、燃料レベルゲージ１の各構成部品は、燃料１２の液面１２ａが最低位にある状態を示している。また、図１中において、燃料の液面１２ａが最高位状態、つまり満タン時における液面１２ａ、フロート４およびアーム５位置を破線で示している。なお、図１において、図の分かり易さのために、アーム５の一部を破断省略して示している。

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は、燃料タンク１３内に図示しないブラケット等を介して燃料タンク１３に固定されている。

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中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

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の使用状態における上方となっている。

図３は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１のアース棒１１の外観図である。

図４は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１のグランド端子９の外観図である。

図５は、図１中のＶ−Ｖ線断面図である。

図６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の着磁状態、磁束分布を説明する模式図である。

燃料レベルゲージ１は、液体である燃料１２を収容する燃料タンク１３内に固定されて、燃料１２の液面１２ａ位置を検出するためのものである。

以下に、燃料レベルゲージ１の構成について説明する。

回転部材であるマグネットホルダ２は、たとえば樹脂材料等から形成されている。マグネットホルダ２には、図２に示すように、変位部材としての永久磁石であるマグネット６が固定されている。マグネットホルダ２は、後述する本体部であるボディ３に回動可能に係合している。これにより、マグネットホルダ２がボディ３に対して回転運動すると、マグネット６も、マグネットホルダ２と一体的に回転する、すなわちボディ３に対して変位することになる。

また、マグネットホルダ２には、図１に示すように、アーム５が固定されている。アーム５は、金属材料、たとえばステンレス鋼の丸棒から形成されている。アーム５の一端側には、図１に示すように、後述するフロート４が固定されるとともに、アーム５の他端側は、マグネットホルダ２に固定されている。フロート４は、液体である燃料１２に浮かぶように設定されているので、アーム５は、液面１２ａの上下動によるフロート４の上下動をマグネットホルダ２の回転運動に変換する機能を果たしている。アーム５のフロート４と反対側の端部は、図２に示すように、ボディ３側にほぼ直角に折り曲げられて、ストッパ５ａが形成されている。ストッパ５ａは、マグネットホルダ２の回転軸、つまり後述する孔部２１の中心軸Ｃと平行に形成されている。このストッパ５ａは、マグネットホルダ２の固定孔２３に嵌合することにより、アーム５をマグネットホルダ２に固定する機能を果たしている。同時に、ストッパ５ａは、図１に示すように、後述するボディ３に形成されたストッパ３３に当接する。これにより、マグネットホルダ２の回転角度範囲が規制される。

フロート４は、樹脂材料等から形成され、アーム５に取り付けられた状態で燃料の液面１２ａに確実に浮かぶように見掛けの比重が設定されている。液面１２ａ位置の変動に応じてフロート４が上下動すると、この動きは、アーム５によりマグネットホルダ２に伝達されて、マグネットホルダ２がボディ３に対して回転運動する。

マグネットホルダ２は、図２に示すように、後述するボディ３の軸部３１に回動可能に嵌合する孔部２１を備えている。孔部２１の軸方向においてボディ３と反対側（図２において左側）端部には、マグネットホルダ２がボディ３に組み付けられた状態において、マグネットホルダ２の軸方向（図２において左右方向）移動を規制する規制部２２が設けられている。また、マグネットホルダ２には、図２に示すように、アーム５に設けられたストッパ５ａと嵌合する固定孔２３が設けられている。固定孔２３は、図２に示すように、マグネットホルダ２の孔部２１と平行に形成されている。固定孔２３の直径寸法は、アーム５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の組付け工程においてアーム５をマグネットホルダ２に取り付ける際に、アーム５を固定孔２３に作業者が手で容易に挿入可能且つ固定孔２３に挿入後アーム５が手で回動可能な程度の締まり嵌めとなっている。固定孔２３の中間部には、図２に示すように、切欠き溝２５が形成されている。切欠き溝２５内には、図２に示すように、後述するアース棒１１のリング部１１ａが挿入されている。

マグネットホルダ２には、図２に示すように、アーム５を保持するための固定部２４が設けられている。固定部２４は、図１および図２に示すように、マグネットホルダ２のボディ３と反対側の端面上に２個配置されている。固定部２４は、図５に示すように、アーム５に密着し保持固定する保持部２４ａと、アーム５を取り付ける際に固定部２４への入り口となる開口部２４ｂとからなっている。なお、図５において、固定部２４はアーム５が未装着状態における形状を示すとともに、アーム５を一点鎖線により示している。保持部２４ａは、その軸方向、すなわち図５の紙面垂直方向に直交する断面形状を、図５に示すように、円形に形成されるとともに、その直径寸法ｄ１は、アーム５の直径寸法Ｄ１より小さく形成されている。開口部２４ｂは、その軸方向、すなわち図５の紙面垂直方向に直交する幅寸法Ｗを、図５に示すように、保持部２４ａの直径寸法ｄ１より小さく形成されている。固定部２４の溝２４ａにアーム５を装着する場合、図５の左側から、固定部２４の溝２４ａにアーム５を押込んでいくと、固定部２４が弾性変形して、保持部２４ａにアーム５が保持固定される。このとき、固定部２４は弾性変形した状態であり、この固定部２４の弾性力によりアーム５が保持される。また、２個の固定部２４は、それぞれの保持部２４ａの中心軸を一致させて配置されている。さらに、両保持部２４ａの共通の中心軸は、アーム５に設けられたストッパ５ａと嵌合する固定孔２３の中心軸Ｃと交差するように配置されている。

マグネットホルダ２を上述のように構成したことにより、マグネットホルダ２へのアーム５の取り付け作業を容易かつ確実に行うことができる。

マグネットホルダ２には、変位部材としての永久磁石であるマグネット６が固定されている。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、図２に示すように、孔部２１と同心上に配置されている。さらに、マグネット６は、図６に示すように、２極着磁されている。マグネット６の磁束Ｍは、図６に示すように分布しており、マグネット６の内周側の磁束は孔部２１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２を樹脂成形する際に、マグネットホルダ２内に一体的にインサート成形されている。

固定部材であるボディ３は、たとえば樹脂材料等から形成されている。ボディ３は、図２に示すように、軸部３１を備え、この軸部３１の外周にマグネットホルダ２の孔部２１が嵌合することにより、マグネットホルダ２を回動自在に保持している。マグネットホルダ２の孔部２１と嵌合する軸部３１の先端側には、図２に示すように、直径が軸部３１よりも小さい小径部３２が延出されている。この小径部３２には、図２に示すように、溝部３２ａが設けられている。この溝部３２ａには、図２に示すように、スナップリング１４が装着されている。マグネットホルダ２の規制部２２がスナップリング１４に当接することにより、マグネットホルダ２のボディ３から離れる方向への移動（図２において左側に向かう移動）が規制される。

ボディ３の軸部３１内には、図２に示すように、変位部材であるマグネット６の変位を検出する検出手段としての磁気検出素子であるホール素子７が内蔵されている。ホール素子７は、図２に示すように、マグネット６の内側、且つ軸部３１の軸方向においてマグネット６との重なり長さができるだけ長くなるように配置されている。これにより、ホール素子７と交差するマグネット６の磁束Ｍ量を多くして、ホール素子７の出力電圧を高めて、液面１２ａ検出精度を高めることができる。ホール素子７は、ホール素子７を外部と電気的に接続する、すなわちホール素子７を作動させるための電源である＋極および−極に接続するとともにホール素子７からの検出信号を出力するためのリード７ａを備えている。

ボディ３は、マグネットホルダ２の回転角度範囲を規制するための一対のストッパ３３を備えている。

ここで、ホール素子７の作動について簡単に説明する。

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。

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１２ａの変動によりマグネットホルダ２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２の回転角度、すなわち液面１２ａ位置を測定することができる。

ボディ３は、ホール素子７を外部の電気回路と接続するために３個の電極を備えている。すなわち、バッテリの＋極に接続するためのバッテリ端子８、バッテリの−極に接続するためのグランド端子９およびホール素子７の検出信号を外部回路へ出力するための信号端子１０の３個である。各端子８、９、１０は、導電性金属、たとえば燐青銅板あるいは黄銅板等から形成されている。各端子８、９、１０は、それぞれの一端が、図２に示すように、ホール素子７のリード７ａ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、各端子８、９、１０の他端は、図１に示すように、電線１５に電気的に接続されている。この接続も、かしめ、あるいはヒュージング等によっている。各電線１５は燃料タンク１３外へ引出されて外部の電気回路に接続されている。

グランド端子９には、図４に示すように、その一部が延出されてアース片９ａが一体的に形成されている。アース片９ａには、図４に示すように、孔である貫通孔９ｂが設けられている。燃料レベルゲージ１の完成状態において、貫通孔９ｂには、後述するアース棒１１が挿通されている。貫通孔９ｂの直径ｄ１は、アース棒１１の直径Ｄ２よりも大きく設定されている。

ホール素子７および各端子８、９、１０は、ホール素子７のリード７ａを各端子８、９、１０に接続した状態で、ボディ３の樹脂成形時に一体的にインサート成形されている。

ボディ３は、図示しないブラケット等を介して燃料タンク１３に固定されている。これにより、燃料レベルゲージ１が燃料タンク１３内に設置固定される。

アーム５とグランド端子９とを電気的に導通させる導通手段としてのアース棒１１は、導電性材料である金属棒として、たとえば、直径寸法Ｄ２であるステンレス鋼の針金から形成されている。アース棒１１の一端には、図３に示すように、円環状のリング部１１ａが形成されている。リング部１１ａの内径寸法ｄ２は、アーム５の直径寸法Ｄ１よりも大きく設定されている。

アース棒１１は、図２に示すように、その一端側、つまりリング部１１ａがアーム５のストッパ５ａと係合した状態でマグネットホルダ２の切欠き溝内に保持され、且つ他端側がグランド端子９のアース片９ａに設けられた貫通孔９ｂに挿通されている。リング部１１ａの内径寸法ｄ２がアーム５の直径寸法Ｄ１よりも大きいため、アース棒１１はアーム５のストッパ５ａの周りにストッパ５ａと接触しつつ回転することができる。また、アース片９貫通孔９ｂの直径ｄ１がアース棒１１の直径Ｄ２よりも大きいため、アース棒１１は貫通孔９ｂ内においてアース片９ａ、言い換えるとグランド端子９と接触しつつアース棒１１の軸方向に移動することができる。すなわち、アーム５とグランド端子９とはアース棒１１を介して電気的に導通されている。アース棒１１の長さＬは、アーム５の回転角度範囲全域において、アース棒１１がアース片９ａの貫通孔９ｂから外れることが無いように設定されている。

次に、上述したように構成された本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の作用効果、すなわちアーム５とグランド端子９とをアース棒１１を介して電気的に導通した構成の作用効果について説明する。

本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の作動中、つまり自動車の作動中において、自動車の走行時の振動により燃料タンク１３内の燃料１２液面１２ａが揺動すると、液面１２ａに浮いているフロート４と燃料１２との間に相対運動が生じる。つまり、フロート４表面と燃料１２間の摩擦により静電気が発生する。発生した静電気は、フロート４からアーム５へ流れ、アーム５が帯電状態となる。

従来の液面検出装置の場合、アームは外部の電気導体と電気的に導通していないため、自動車の作動中においてアームの帯電状態が続く。何らかの原因により、アームとハウジングに設けられて磁気抵抗素子を外部の電気回路と接続するためのターミナルとの間でこの静電気が放電すると、液面検出装置からの出力信号が乱れて液面検出の精度が低下する可能性がある。

これに対して、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、アース棒１１を設けることにより、これを介してアーム５とグランド端子９とを電気的に導通している。このため、フロート４表面と燃料１２間の摩擦により発生した静電気は、直ちにアーム５からアース棒１１を経てグランド端子９へ流れ、アーム５と各端子８、９、１０の何れかとの間で間歇的に放電することが無い。

これにより、液面検出の精度低下を防止可能な燃料レベルゲージ１を実現することができる。

また、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、アーム５の導通先をグランド端子９としている。グランド端子９はバッテリの−極に接続されているため最も電位が低い。したがって、アーム５に帯電した静電気を効果的に放電させることができるとともに、ホール素子７からの検出信号に及ぼす影響をなくすことができる。

また、アース棒１１は、アーム５のストッパ５ａの周りにストッパ５ａと接触しつつ回転可能、且つアース片９の貫通孔９ｂ内においてアース片９ａと接触しつつアース棒１１の軸方向に移動可能に保持されている。これにより、液面１２ａの変動に伴うフロート４の上下動に対応してアーム５が回転運動しても、アース棒１１は、アーム５およびアース片９ａと相対運動しつつも常に両者に接触して両者を電気的に導通している。したがって、燃料レベルゲージ１の作動中、つまり自動車の作動中、常にアーム５とグランド端子９とは電気的に導通されているので、燃料レベルゲージ１の作動中において継続的に液面検出の精度を良好に維持することができる。なお、燃料レベルゲージ１の作動中にアース棒１１によりアーム５の回転運動が妨げられることがないように、アース棒１１のリング部１１ａの内径寸法ｄ２はアーム５のストッパ５ａの周りを滑らかに回転可能なように設定されるとともに、アース片９ａの貫通孔９ｂの直径ｄ１アース棒１１が滑らかに往復運動できるように設定されている。

次に、本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１について説明する。

図７に、本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１の正面図を示す。図８に、本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１の断面図を示す。図９に、本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１の部分拡大図を示す。図１０に、本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１の部分拡大図を示す。

本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１においては、先に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に対して導通手段の構成を変更している。

すなわち、導通手段を、グランド端子９に電気的に導通可能に固定された第１導通部材であるアース板１６と、アーム５に導通可能に固定された第２導通部材であるアース体１７とから構成し、アース板１６をアース体１７に押接させることにより両者を導通させて、アーム５をグランド端子９に導通させている。

以下に、アース板１６およびアース針の構成について説明する。

アース板１６は、導電性材質、たとえば金属である真鍮板等から、図８に示すように、略Ｌ字状に形成されている。アース板１６の一端は、図８に示すように、グランド端子９に電気的に導通可能に固定されている。アース板１６とグランド端子９との固定は、たとえば溶接、圧着等により行われる。アース板１６の他端には、その内面が略円錐状を成す凹部１６ａが形成されている。凹部１６ａは、図８に示すように、マグネットホルダ２の回転軸である中心軸Ｃと同軸上且つアーム５に向かって（図８の右側に向かって）開口するように形成されている。

アース体１７は、導電性材質、たとえば金属の線材等から、図８に示すような形状に形成されている。アース体１７は、アーム５に溶接、かしめ等により電気的に導通可能に固定されている。アース体１７は、図８に示すように、アース板１６に向かって突き出す凸部である円錐部１７ａを備えている。アース体１７は、円錐部１７ａがマグネットホルダ２の回転軸である中心軸Ｃと同軸上となるようにしてアーム５に固定されている。

燃料レベルゲージ１の完成状態において、アース体１７の先端、つまり円錐部１７ａの頂点は、アース板１６の凹部１６ａの底部と点接触している。凹部１６ａおよびアース体１７はマグネットホルダ２の回転軸である中心軸Ｃと同軸上に配置されることから、アース体１７の円錐部１７ａとアース板１６の凹部１６ａとの接点は中心軸Ｃ上にある。このため、液面１２ａ変動に伴うアーム５の回転運動に対する抵抗となるアース体１７とアース板１６との接触部に生じる摩擦力の大きさを最小限度とすることができる。

ここで、アース板１６の凹部１６ａの中心角θ１は、図１０に示すように、アース体１７の円錐部１７ａの中心角θ２よりも大きく設定されている。これにより、アース体１７の円錐部１７ａは、必ずその頂点でアース板１６の凹部１６ａと点接触することになる。

また、燃料レベルゲージ１の完成状態において、アース板１６はアース体１７を押接している。すなわち、アース板１６は、単品状態では、図９中において破線で示す形状をなし、燃料レベルゲージ１が組立てられると弾性変形して、図９中の実線で示す形状となる。この弾性変形による弾性力により、アース板１６は、アース体１７との接点において、アース体１７に対して図９の右向きの力をおよぼし、その結果、アース体１７の円錐部１７ａとアース板１６の凹部１６ａとの接点に或る大きさの面圧が発生している。この面圧により、アース板１６とアース体１７間の電気的導通が確保される。

以上により、本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１においても、液面１２ａ変動に伴うアーム５の回転を妨げることなく、アーム５とグランド端子９とを電気的に確実に導通させることができる。

また、凹部１６ａ内に円錐部１７ａが内包されるとともに、凹部１６ａが円錐部１７ａに押圧しているので、車両の走行等により燃料レベルゲージ１が振動しアース板１６とアース体１７とが相対運動した場合でも、円錐部１７ａが凹部１６ａ外に飛び出すことを抑制することができる。これにより、アームとグランド端子とを確実に安定して電気的に導通させることができる。

なお、以上説明した本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１においては、アース板１６に凹部１６ａを設け且つアース体１７に凸部である円錐部１７ａを設けて、凹部１６ａ内に円錐部１７ａが内包される構成としているが、この構成に限る必要はなく、たとえば、アース板１６にアース体１７に向かって突出する凸部を設け且つアース体１７にアース板１６に向かって開口する凹部を設けてもよい。このような構成によっても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。

また、以上説明した本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１においては、アース体１７を金属の線材から形成しているが、必ずしも金属線材を用いなくてもよい。アース体１７を、たとえば導電性金属の板材から形成してプレス加工等によりアース板１６と導通するための凹部あるいは凸部を設けるとともに、板材から成るアース体１７をアーム５に固定、たとえば、かしめ、ヒュージング、溶接等により固定してもよい。

また、以上説明した本発明の一実施形態および別の実施形態による燃料レベルゲージ１においては、検出手段である磁気検出素子としてホール素子７を用いているが、これに限る必要はなく、他の種類の磁気検出素子、たとえばＭＲＥ素子（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。

また、以上説明した、本発明の一実施形態および別の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、アルニコ磁石あるいはボンド系磁石としてもよい。

また、以上説明した本発明の一実施形態および別の実施形態による燃料レベルゲージ１においては、外部の電気回路と接続するためのターミナル８の個数を３個としているが、３個に限定する必要はなく、必要に応じて増減してもよい。その場合、アース棒１１をバッテリの−極に接続される端子に接触させる、あるいはアース板１７をバッテリの−極に接続される端子に導通可能に固定すれば、上述した実施形態の場合と同じ効果が得られる。

また、以上説明した本発明の一実施形態および別の実施形態においては、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に限る必要はない。自動車に搭載される他の液体、たとえばブレーキフルード、エンジン冷却水等の容器内の液面検出用に適用してもよい。さらに、自動車用に限らず、各種民生用機器が備える液体容器内の液面検出用に適用してもよい。

本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の正面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１のアース棒１１の外観図である。 本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１のグランド端子９の外観図である。 図１中のＶ−Ｖ線断面図である。 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の着磁状態、磁束分布を説明する模式図である。 本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１の正面図である。 図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１の部分拡大図である。 本発明の別の実施形態による燃料レベルゲージ１の部分拡大図である。

符号の説明

１ 燃料レベルゲージ（液面検出装置）
２ マグネットホルダ（回転部材）
２１ 孔部
２２ 規制部
２３ 固定孔
２４ 固定部
２４ａ 保持部
２４ｂ 開口部
２５ 切欠き溝
３ ボディ（固定部材）
３１ 軸部
３２ 小径部
３２ａ 溝部
３３ ストッパ
４ フロート
５ アーム
５ａ ストッパ
６ マグネット（変位部材、永久磁石）
７ ホール素子（検出手段、磁気検出素子）
７ａ リード
８ バッテリ端子
９ グランド端子
９ａ アース片
９ｂ 貫通孔(孔)
１０ 信号端子
１１ アース棒（導通手段、金属棒）
１１ａ リング部
１２ 燃料（液体）
１２ａ 液面
１３ 燃料タンク（容器）
１４ スナップリング
１５ 電線
１６ アース板（導通手段、第１導通部材）
１６ａ 凹部
１７ アース体（導通手段、第２導通部材）
１７ａ 円錐部（凸部）
Ｃ 中心軸
Ｄ１ 直径
Ｄ２ 直径
ｄ１ 直径
ｄ２ 直径
ｄ３ 直径
Ｌ 長さ
Ｍ 磁束
Ｗ 幅寸法
θ１ 角度
θ２ 角度

Claims (7)

1. 回転部材と、
   前記回転部材を回動自在に保持する固定部材と、
   前記回転部材に固定され前記回転部材と一体に回転する変位部材と、
   前記変位部材の変位を検出可能に前記固定部材に固定された検出手段と、
   液体に浮かぶフロートと、
   一端側に前記フロートが固定され且つ他端側が前記回転部材に固定され前記液体の液面の上下動による前記フロートの上下動を前記回転部材の回転運動に変換するアームと、
   液面検出装置を外部と電気接続するために前記固定部材に設けられたバッテリ端子、グランド端子および信号端子とを備え、
   前記液体を貯蔵する容器内に固定されて前記検出手段により検出された前記変位部材の位置に基づき前記液面位置を検出する液面検出装置であって、
   前記アームと前記グランド端子とを電気的に導通させる導通手段を設けることを特徴とする液面検出装置。
2. 前記導通手段は金属棒であり、
   前記金属棒の一端にはその内径が前記アームの外径よりも大きいリング部が設けられ、
   前記グランド端子にはその内径が前記金属棒の外径よりも大きい孔が設けられ、
   前記金属棒の前記リング部が前記アームと係合し且つ前記金属棒の他端が前記グランド端子の前記孔内に挿入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。
3. 前記導通手段は柔軟性を有する金属導線であることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
4. 前記アームは金属材料から形成され、
   前記導通手段は導電性材質から形成されるとともにその一端が前記グランド端子に接続された第１導通部材であり、
   前記第１導通部材の他端が前記アームに導通可能に押接することを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
5. 前記アームは金属材料から形成され、
   前記導通手段は、導電性材質から形成されその一端が前記グランド端子に接続された第１導通部材と導電性材質から形成され前記アームに導通可能に固定された第２導通部材とから構成され、
   前記第１導通部材の他端が前記第２導通部材に導通可能に押接することを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
6. 前記第１導通部材と前記第２導通部材とは点接触することにより電気的に導通するように形成され、
   前記第１導通部材と前記第２導通部材との接点は前記回転部材の回転軸上に位置することを特徴とする請求項５に記載の液面検出装置。
7. 前記第１導通部材は前記第２導通部材に向かって開口する凹部を備え、
   前記第２導通部材は前記第１導通部材に向かって突出する凸部を備え、
   前記凸部の先端が前記凹部内において前記第１導通部材に当接することを特徴とする請求項６に記載の液面検出装置。

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