JP2009042119A

JP2009042119A - 液面検出装置

Info

Publication number: JP2009042119A
Application number: JP2007208548A
Authority: JP
Inventors: Isao Miyagawa; 功宮川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-09
Also published as: JP5018326B2

Abstract

【課題】本体部と回転部の組付工程で、回転部が本体部から抜けないようにできる液面検出装置を提供する。
【解決手段】液面検出装置１は、フロート２と、マグネット６を内蔵し、孔部４１を有する回転部４と、フロート２と回転部４とを連結するアーム３と、磁電変換素子７を内蔵し、軸部５１を有し、軸部５１を孔部４１に嵌合させ、回転部４を回動自在に保持する本体部５とを備え、孔部４１が、回転範囲θ１内において孔部４１から軸部５１が抜けない形状であって、回転範囲θ１外において本体部５に対する回転部４の所定配置関係で軸部５１が孔部４１を通過可能な形状で形成され、回転部４が、第１梁部４５を備え、本体部５が、回転範囲θ１で第１梁部４５が回動可能な凹部５７と、回転範囲θ１と所定配置関係の間で第１梁部４５の回動を規制する規制部５８とを備え、所定配置関係から回転範囲θ１へ第１梁部４５が回動可能に、第１梁部４５が可撓性有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、タンク内の液面を検出する液面検出装置に関するものである。

自動車の燃料タンクに貯蔵される燃料等の液面レベルを監視するため、磁電変換素子を備えた液面検出装置が利用されている。この液面検出装置は、磁電変換素子を内蔵した本体部と、フロートと、孔部を有する回転部と、フロートと回転部とを連結するアームと、回転部に内蔵されたマグネットとを備えるものである。

この種の液面検出装置として、本出願人は、軸部の先端側に装着する必要があった抜け防止フランジを廃止して、部品点数や組み付け工数を低減した液面検出装置を開示している（特許文献１を参照）。

これは、本体部が、軸部を有し、軸部を孔部に嵌合させて軸部を回転軸として回転部を回動自在に保持し、アームの回転部側の端部と当接して本体部に対する回転部の回転範囲を規制するストッパを備える。軸部は、軸部の先端の外周の一部から径方向へ延出する突起部を備え、孔部は、回転部の回転範囲内で突起部が回転部と当接して孔部から軸部が抜けない形状であって、回転範囲外において本体部に対する回転部の所定配置関係で突起部が孔部を通過可能な形状で形成される。

これにより、回転部が本体部から抜けることを防止するために、軸部の先端側に装着する必要があった、抜け防止フランジを廃止可能としている。
特開２００５−１００９３号公報

特許文献１では、本体部に回転部を回動自在に組み付けた後、アームを回転部に組み付けることによって、突起部が孔部を通過可能な配置関係に回転部が回転しないようにしている。このため、アームを回転部に組み付ける前では、回転部は、突起部が孔部を通過可能な配置関係に回転できて、本体部から抜ける問題が生じている。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、本体部と回転部の組付工程で回転部が本体部から抜けないようにできる液面検出装置を提供することを目的とする。

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。

請求項１に記載の液面検出装置は、フロートと、マグネットを内蔵し、孔部を有する回転部と、フロートと回転部とを連結するアームと、軸部を有し、軸部を孔部に嵌合させ、軸部を回転軸として回転部を回動自在に保持する本体部と、本体部に内蔵され、マグネットの磁束密度を検出する磁電変換素子と、本体部に設けられアームの回転部側の端部と当接して、本体部に対する回転部の回転範囲を規制するストッパとを備え、軸部が、軸部の先端の外周の一部から径方向へ延出する突起部を備え、孔部が、回転範囲内において突起部が回転部と当接して孔部から軸部が抜けない形状であって、回転範囲外において本体部に対する回転部の所定配置関係で突起部が孔部を通過可能な形状で形成され、回転部と本体部の一方が、嵌合方向へ延出する第１梁部を備え、回転部と本体部の他方が、回転範囲で第１梁部が回動可能な凹部と、回転範囲と所定配置関係の間の配置関係で第１梁部の回動を規制する規制部とを備え、所定配置関係から回転範囲へ第１梁部が回動可能に、第１梁部と規制部の少なくとも一方が可撓性有することを特徴とする。

この構成では、回転部と本体部の一方は、嵌合方向へ延出する第１梁部を備え、回転部と本体部の他方は、回転部の回転範囲で第１梁部が回動可能な凹部と、回転範囲と所定配置関係の間の配置関係で第１梁部の回動を規制する規制部とを備える。これにより、本体部に対する回転部の回転範囲を確保しつつ、突起部が孔部を通過可能な所定配置関係にさせない、即ち、回転部が本体部から抜けない状態を維持できる。

また、この構成では、所定配置関係から回転範囲へ第１梁部が回動可能に、第１梁部と規制部の少なくとも一方が可撓性を有するため、第１梁部を、軸部を孔部に嵌合させた状態から凹部まで回動することができる。

したがって、軸部を孔部に嵌合させることと、本体部に対する回転部の回転範囲を確保することと、回転部が本体部から抜けない状態を維持することとを、本体部と回転部の組付工程で実現できる。即ち、本体部と回転部の組付工程で、回転部が本体部から抜けないようにできる液面検出装置を提供できる。

請求項２に記載の液面検出装置は、第１梁部が、片持ち梁状に延出して径方向に可撓性を有することを特徴とする。これにより、第１梁部を、軸部を孔部に嵌合させた状態から凹部まで回動することができる。

請求項３に記載の液面検出装置は、所定配置関係で軸部を孔部に嵌合させた状態において第１梁部が当接する他方の第１部位から規制部までを、軸部を回転軸とする同一の円周上に形成していることを特徴とする。

この構成では、所定配置関係で軸部を孔部に嵌合させた状態において第１梁部が当接する他方の第１部位から規制部までが同一円周上にある。このため、第１梁部は、径方向に撓んだ状態を保ちつつ円滑に、第１部位から規制部まで回動して凹部に到達することができる。したがって、規制部によって回転部が本体部から抜けない状態にすることを、円滑にできる。

請求項４に記載の液面検出装置は、所定配置関係で軸部を孔部に嵌合させる際に第１梁部が当接または近接する他方の第１部位を、規制部において回転軸から径方向の寸法が最大の第２部位より内周側に形成し、第２部位から内周側へ傾斜する傾斜面を、第１部位と第２部位の間に形成していることを特徴とする。

この構成では、嵌合させる際に第１梁部が当接または近接する他方の第１部位を、規制部の第２部位より内周側に形成しているため、軸部を孔部に対してより円滑に嵌合させることができる。また、この構成では、第１部位と第２部位の間に傾斜面を形成しているため、第１梁部を、軸部を孔部に嵌合させた状態から凹部まで円滑に回動できる。したがって、回転範囲外の所定配置関係で突起部が孔部を通過可能な状態を、より円滑に確保しつつ、規制部によって回転部が本体部から抜けない状態にすることを、円滑にできる。

請求項５に記載の液面検出装置は、第１梁部の内周側先端に面取りを形成していることを特徴とする。これにより、回転範囲外の所定配置関係で突起部が孔部を通過する際に、第１梁部は、面取りによって、他方へ円滑に導かれて他方上をスライドできる。したがって、回転範囲外の所定配置関係で突起部が孔部を通過可能な状態を、円滑に確保できる。

請求項６に記載の液面検出装置は、所定配置関係で第１梁部が当接する他方の部位において、一方と対向する端部に面取りを形成していることを特徴とする。これにより、回転範囲外の所定配置関係で突起部が孔部を通過する際に、第１梁部は、面取りによって、他方へ円滑に導かれて他方上をスライドできる。したがって、回転範囲外の所定配置関係で突起部が孔部を通過可能な状態を、円滑に確保できる。

請求項７に記載の液面検出装置は、嵌合方向と垂直な方向へ片持ち梁状に延出して嵌合方向に可撓性を有する第２梁部の先端部を、規制部の一方とし、所定配置関係において、第２梁部が、第１梁部によって押圧されて軸部を孔部に嵌合可能に撓むことを特徴とする。

この構成では、所定配置関係において、第２梁部が、第１梁部によって押圧されて軸部を孔部に嵌合可能に撓む。これにより、回転範囲外の所定配置関係で突起部が孔部を通過可能な状態を、円滑に確保できると共に、第１梁部を、軸部を孔部に嵌合させた状態から凹部まで回動することができる。

以下、本発明による液面検出装置を、自動車に搭載される燃料レベルゲージに適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

図１において、液面検出装置である燃料レベルゲージ１は、図示しない燃料タンク内の燃料９の液面９１のレベルを検出するものであり、燃料タンク内で固定される。図１から図３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を示す。

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、アーム３は、たとえば金属棒から形成され、フロート２と回転部であるマグネットホルダ４とを連結する。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。

図１は、燃料の液面９１が、燃料タンク（図示せず）において中位にある状態を示し、燃料の液面９１が最高位状態と最低位状態、つまり満タン状態とほぼ空状態の、それぞれにおける、液面９１、フロート２およびアーム２を破線で示す。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が上下動すると、マグネットホルダ４は、回転範囲θ１で回転する。

マグネットホルダ４は、例えば樹脂等から形成され、図３と図４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に回動可能に組み付けられる。マグネットホルダ４は、ボディ５に回動可能に組み付けられるための孔部４１、アーム３を保持固定するための係止部４２、貫通孔４３、を備える。

以下に、マグネットホルダ４の構成について説明する。

たとえばフェライト磁石等からなるマグネット６は、筒型のものが用いられ、図５に示すように２極着磁される。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、孔部４１と同心上に配置される。これにより、マグネット６の磁束Ｍが、孔部４１の径方向に生じている。

孔部４１は、図３と図４に示すように、貫通孔として形成され、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。

孔部４１は、回転範囲θ１内で、後述する軸部５１の先端に設けられた突起部である第１突起部５４がマグネットホルダ４と当接して孔部４１から軸部５１が抜けない形状で形成される。また、孔部４１は、回転範囲θ１外においてボディ５に対するマグネットホルダ４の所定配置関係で、即ち、図１と図２において、マグネットホルダ４を９０度時計回りまたは９０度反時計回りに回転させた配置関係で、第１突起部５４が孔部４１を通過可能な形状で形成される。

具体的に、図４において孔部４１の内壁の上側には、図２と図４に示すように、孔部４１の径方向に延出する第２突起部４１１が２個形成される。２個の第２突起部４１１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、図１と図２においてマグネットホルダ４を９０度時計回りまたは９０度反時計回りに回転させた配置関係で、第１突起部５４が通過可能、つまり図３と図４の回転軸方向に通過可能なように形成されている。以下、図１と図２において、マグネットホルダ４を９０度時計回りまたは９０度反時計回りに回転させた所定配置関係を、通過配置関係と称する。

また、第２突起部４１１は、第１突起部５４に回転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３の左方、図４の上方向）への移動を規制する。

係止部４２は、図１と図３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、図６に示す開口４２１を有する。図６の左側から、係止部４２の開口４２１にアーム３を押込んでいくと、係止部４２が弾性変形して、係止部４２にアーム３が保持固定される。２個の係止部４２は、中心軸を一致させて配置される。

貫通孔４３は、図３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、アーム３を貫通孔４３に挿入後にアーム３が回動可能な程度の締まり嵌めとなるように形成される。貫通孔４３は、図２に示すように、その中心軸が、両係止部４３の中心軸と交差するように配置される。

第１梁部４５は、図７と図８とに示すように、マグネットホルダ４の側面４４から片持ち梁状にボディ５側へ延出するように形成され、図８に示すように、第１梁部４５の内周側先端に面取り４５１を形成する。また、第１梁部４５は、図９に示すように、径方向（図９において左方向）に可撓性を有するように形成される。

ボディ５は、例えば樹脂等から形成され、図３と図４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を回動自在に保持する。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を内蔵し、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と、マグネットホルダ４の回転範囲θ１を規制するためのストッパ５５とを備える。

以下に、ボディ５の構成について説明する。

軸部５１は、ボディ５と一体成形により形成され、図２から図４に示すように、大径部５２と小径部５３と第１突起部５４とを備える。大径部５２は、マグネットホルダ４の孔部４１と回動可能に嵌合し、小径部５３は、大径部５２の先端（図３の左端側、図４の上端側）に大径部５２と同軸上に形成され、第１突起部５４は、小径部５３の先端（図４の上端）に小径部５３の外周の一部から小径部５３の径方向（図４の左右方向）へ延出する。

第１突起部５４は、小径部５３の外周に、図２に示すように、１８０度間隔、つまり互いに対向して形成される。また、第１突起部５４の軸部５１の軸方向（図２の紙面垂直方向）における輪郭形状が、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るように、すなわち、第１突起部５４の円弧部が、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るように形成される。これにより、上述した通過配置関係で、第１突起部５４は、マグネットホルダ４の孔部４１を通過できる。

また、第１突起部５４の幅寸法Ｗは、小径部５３の直径寸法と同一か、またはそれ以下に形成され、大径部５２と小径部５３の合計の長さ寸法Ｌ１は、図４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より大きく設定され、長さ寸法Ｌ３は、第２突起部４１１の厚さ寸法Ｌ４より少し大きく設定される。

これらの結果、通過配置関係で、軸部５１を孔部４１に嵌合させてマグネットホルダ４をボディ５に組み付け、マグネットホルダ４を通過配置関係から回転範囲θ１内へ回転させて第２突起部４１１を第１突起部５４に回転軸方向に当接させ、これにより、マグネットホルダ４がボディ５から抜けないようにする。したがって、マグネットホルダ４がボディ５から抜けることを防止するために、軸部５１の先端側に装着する必要があった、抜け防止フランジを廃止できる。但し、この状態では、マグネットホルダ４がボディ５に対して回動自在であるため、回転範囲θ１内から通過配置関係に戻り、マグネットホルダ４がボディ５から抜ける問題が生じる。

以下に、この問題を解消する構成について説明する。

図２と図３に示す凹部５７は、回転範囲θ１内で第１梁部４５が凹部５７内を回動可能に、即ち、マグネットホルダ４が回転範囲θ１内で回動することによって第１梁部４５が凹部５７内を回動可能に、ボディ５に形成される。また、図２と図７に示す規制部である壁部５８は、回転範囲θ１と通過配置関係の間の配置関係で第１梁部４５の回動を規制するように、即ち、回転範囲θ１と通過配置関係の間の配置関係で第１梁部４５の回動を規制することによってマグネットホルダ４が通過配置関係に戻らないように、ボディ５に形成される。

具体的に、図７において、凹部５７は、回転範囲θ１より大きく且つ１８０度（上述の通過配置関係に対応する）より小さい角度θ２の範囲でボディ５の側面５６に形成され、凹部５７の両端を壁部５８とする。第１梁部４５と凹部５７により、ボディ５に対するマグネットホルダ４の回転範囲θ１を確保しつつ、第１梁部４５と壁部５８により、第１突起部５４が孔部４１を通過可能な状態にさせない、即ち、マグネットホルダ４がボディ５から抜けない状態を維持できる。

但し、マグネットホルダ４が回転範囲θ１の中央に位置する際に第１梁部４５が角度θ２の中央に位置する場合、角度θ２を１８０度未満とすることが可能であるが、マグネットホルダ４が回転範囲θ１の中央に位置する際に第１梁部４５が角度θ２の中央に位置しない場合、角度θ２を、１８０度よりさらに小さくする必要があり、回転範囲θ１よりさらに大きくする必要がある。即ち、角度θ２は、第１梁部４５と凹部５７との配置関係により異なる設定値となる。しかしながら、角度θ２の設定自由度の観点からは、マグネットホルダ４が回転範囲θ１の中央に位置する際に第１梁部４５が角度θ２の中央に位置する配置関係とすることが望ましい。

凹部５７の長さ寸法Ｌ５は、図８に示すように、第１梁部４５の長さ寸法Ｌ６より大きく設定され、凹部５７の奥行き寸法Ｌ７は、第１梁部４５の厚さ寸法Ｌ８より少し大きく設定される。これにより、第１梁部４５は、凹部５７を円滑に回動可能なため、ボディ５に対するマグネットホルダ４の回動を妨げない。

図７と図９に示すように、通過配置関係で第１梁部４５が当接するボディ５の部位において、マグネットホルダ４と対向する端部に面取り５６１を形成する。具体的に、側面５６において、マグネットホルダ４と対向する端部に面取り５６１を形成する。また、上述したように、第１梁部４５が径方向に可撓性を有し、第１梁部４５の内周側先端に面取り４５１を形成している。したがって、通過配置関係で第１突起部５４が孔部４１を通過する際に、第１梁部４５は、図９に示すように径方向に撓みつつ、面取り４５１と面取り５６１によって、ボディ５の側面５６へ円滑に導かれて側面５６をスライドできる。したがって、通過配置関係で第１突起部５４が孔部４１を通過可能な状態を、円滑に確保できる。

通過配置関係で軸部５１を孔部４１に嵌合させた状態において第１梁部４５が当接する第１部位である部位から壁部５８までを、軸部５１を回転軸とする同一の円周に沿って形成する。例えば、側面５６が、当接する部位から壁部５８まで、軸部５１を回転軸とする円柱または円錐の側面として形成される。このため、第１梁部４５は、図９に示すように径方向に撓んだ状態を保ちつつ円滑に、この部位から壁部５８まで回動して凹部５７に到達することができる。したがって、壁部５８によってマグネットホルダ４がボディ５から抜けない状態にすることを、円滑にできる。

したがって、通過配置関係で第１突起部５４が孔部４１を通過することによって軸部５１を孔部４１に嵌合させることと、ボディ５に対するマグネットホルダ４の回転範囲θ１を確保することと、マグネットホルダ４がボディ５から抜けない状態を維持することとを、ボディ５にマグネットホルダ４を組み付ける工程で実現できる。

磁電変換素子であるホール素子７は、図３に示すように、軸部５１内に配置され、軸部５１の外周側に、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る。このため、ホール素子７は、図５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。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。

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。

ターミナル８は、導電性金属から形成され、図３に示すように、その一端が、ホール素子７のリード７１に、かしめやヒュージング等によって電気的に接続される。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）に接続される。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る。

マグネットホルダ４の回転範囲θ１を規制するストッパ５５は、図１と図３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のマグネットホルダ４側の端部、つまり、図３に示すように、貫通孔４３から突き出しているアーム３の部分に当接するように設けられる。

次に、ボディ５にマグネットホルダ４を組み付ける工程と、フロート２の組付けが完了しているアーム３をマグネットホルダ４に組み付ける工程について説明する。

ボディ５にマグネットホルダ４を組み付ける工程では、先ず、通過配置関係で、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３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４１１間を通過させて孔部４１から突き出させ、軸部５１を孔部４１に嵌合させる。

このとき、第１梁部４５は、図９に示すように径方向に撓みつつ、面取り４５１と面取り５６１によって、ボディ５の側面５６へ円滑に導かれて側面５６をスライドできる。したがって、軸部５１を孔部４１に嵌合させることを、円滑にできる。

次に、マグネットホルダ４を軸部５１の周りに回動させ、マグネットホルダ４の第２突起部４２１１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４１１間を通過不能となる回転範囲θ１とする。これにより、マグネットホルダ４の第２突起部４１１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３の左方向）への移動が規制される。

このとき、第１梁部４５は、図９に示すように径方向に撓んだ状態を保ちつつ円滑に、この部位から壁部５８まで回動して凹部５７に到達することができる。また、上述したように、凹部５７は、回転範囲θ１より大きく且つ１８０度（上述の通過配置関係に対応する）より小さい角度θ２の範囲でボディ５の側面５６に形成され、凹部５７の両端を壁部５８とする。このため、第１梁部４５は、凹部５７を円滑に回動可能なため、ボディ５に対するマグネットホルダ４の回転範囲θ１を確保できる。また、第１梁部４５の回動が壁部５８によって規制され、通過配置関係に戻ることができないように規制されるため、マグネットホルダ４がボディ５から抜けない状態を維持できる。

したがって、通過配置関係で第１突起部５４が孔部４１を通過することによって軸部５１を孔部４１に嵌合させることと、ボディ５に対するマグネットホルダ４の回転範囲θ１を確保することと、マグネットホルダ４がボディ５から抜けないようにすることとを、ボディ５とマグネットホルダ４の組付工程で実現できる。

アーム３をマグネットホルダ４に組み付ける工程では、アーム３の端部を貫通孔４３に嵌合させ、貫通孔４３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４２の開口４２１に、アーム３が係止部４２に完全に嵌まるように押込む。貫通孔４３から突き出しているアーム３の部分とボディ５のストッパ５５とによって、マグネットホルダ４の回転範囲θ１が規制される。

ボディ５とマグネットホルダ４の組付工程で、マグネットホルダ４がボディ５から抜けないようにしているため、この組付工程後の、アーム３組付工程等で、マグネットホルダ４がボディ５に対して回動して、回転範囲θ１内から通過配置関係に戻り、マグネットホルダ４がボディ５から抜けるという問題が生じることがない。このため、ボディ５とマグネットホルダ４の組付工程後に、マグネットホルダ４がボディ５から抜けることによる手直しが不要となり、燃料レベルゲージ１の組み付けの自動化が容易になる。

ここで、孔部４１が回転範囲θ１内において第１突起部５４がマグネットホルダ４（第２突起部４１１）と当接して孔部４１から軸部５１が抜けない形状であって、通過配置関係で第１突起部５４が孔部４１を通過することによって軸部５１を孔部４１に嵌合させることと、ボディ５に対するマグネットホルダ４の回転範囲θ１を確保することとによって、抜け防止フランジを廃止した燃料レベルゲージ１の提供が可能になる。したがって、抜け防止フランジを廃止し、ボディ５とマグネットホルダ４の組付工程で、マグネットホルダ４がボディ５から抜けないようにできる燃料レベルゲージ１を提供できる。

以上説明した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、フロート２と、マグネット６を内蔵し、孔部４１を有する回転部であるマグネットホルダ４と、フロート２とマグネットホルダ４とを連結するアーム３と、軸部５１を有し、軸部５１を孔部４１に嵌合させ、軸部５１を回転軸としてマグネットホルダ４を回動自在に保持する本体部であるボディ５と、ボディ５に内蔵され、マグネット６の磁束密度を検出する磁電変換素子であるホール素子７と、ボディ５に設けられアーム３のマグネットホルダ４側の端部と当接して、ボディ５に対するマグネットホルダ４の回転範囲θ１を規制するストッパ５５とを備え、軸部５１が、軸部５１の先端の外周の一部から径方向へ延出する突起部である第１突起部５４を備え、孔部４１が、回転範囲θ１内において第１突起部５４がマグネットホルダ４と当接して孔部４１から軸部５１が抜けない形状であって、回転範囲θ１外においてボディ５に対するマグネットホルダ４の所定配置関係で第１突起部５４が孔部４１を通過可能な形状で形成され、マグネットホルダ４とボディ５の一方が、軸部５１を孔部４１に嵌合させる嵌合方向へ延出する第１梁部４５を備え、マグネットホルダ４とボディ５の他方が、回転範囲θ１で第１梁部４５が回動可能な凹部５７と、回転範囲θ１と所定配置関係の間の配置関係で第１梁部４５の回動を規制する規制部である壁部５８とを備え、通過配置関係から回転範囲θ１へ第１梁部４５が回動可能に、第１梁部４５が可撓性有する。

これにより、抜け防止フランジを廃止し、本体部と回転部の組付工程で、回転部が本体部から抜けないようにできる液面検出装置を提供できる。

（変形例）
第１梁部４５と凹部５７と壁部５８の代わりに、図１０に示す形状で、第１梁部４５Ａと凹部５７Ａと壁部５８Ａを形成することが可能である。第１梁部４５Ａは、マグネットホルダ４の側面４４から径方向へ張り出してから、片持ち梁状にボディ５側へ延出するように形成され、先端にボディ５の側面５６に突出する爪部を形成する。爪部の内周側先端に面取り４５１Ａを形成する。

凹部５７Ａは、ボディ５の側面５６に第１梁部４５Ａの爪部に対応する位置に、角度θ２の範囲で形成され、凹部５７Ａの両端を壁部５８Ａとする。また、側面５６において、マグネットホルダ４側の端部に面取り５６１Ａを形成する。この構成によっても、上述と同様の効果を得ることができる。

上述の例では、通過配置関係で軸部５１を孔部４１に嵌合させた状態において第１梁部４５が当接する部位から壁部５８までを、軸部５１を回転軸とする同一の円周に沿って形成したが、これに限らない。

図１１と図１２に示すように、通過配置関係で軸部５１を孔部４１に嵌合させる際に第１梁部４５が当接または近接するボディ５の第１部位である部位５８３を、壁部５８において回転軸から径方向の寸法が最大の第２部位である側面５８２より内周側に形成し、側面５８２から内周側へ傾斜する傾斜面５８１を、部位５８３と側面５８２の間に形成することも可能である。

本変形例では、嵌合させる際に第１梁部４５がボディ５と当接または近接する部位５８３を、側面５８２より内周側に形成しているため、軸部５１を孔部４１に対してより円滑に嵌合させることができる。また、部位５８３と側面５８２の間に傾斜面５８１を形成しているため、第１梁部４５を、軸部５１を孔部４１に嵌合させた状態から凹部５７まで円滑に回動できる。したがって、通過配置関係で第１突起部５４が孔部４１を通過可能な状態を、より円滑に確保しつつ、壁部５８によってマグネットホルダ４がボディ５から抜けない状態にすることを、円滑にできる。

また、上述の例では、通過配置関係から回転範囲θ１へ第１梁部４５が回動可能にするために、第１梁部４５が径方向に可撓性を有するようにしたが、これに限らない。

図１３と図１４に示すように、軸部５１を孔部４１に嵌合させる嵌合方向（図１３において紙面に垂直な方向、図４において矢印Ｚで示す方向）と垂直な方向へ片持ち梁状にボディ５から延出して嵌合方向に可撓性を有する第２梁部５９を形成し、第２梁部５９の先端部である先端面５９１を、規制部とする。具体的に、図２において、右側の壁部５８を変更しないで、左側の壁部５８の代わりに、第２梁部５９を形成し、第２梁部５９先端面５９１を、左側の壁部５８とする。

また、通過配置関係において、第１梁部４５Ｂによって押圧されて軸部５１を孔部４１に嵌合可能に、即ち、図１５に示す状態から図１６に示す状態に第２梁部５９が撓むように、第２梁部５９を形成する。図１６に示す状態から第１梁部４５Ｂを右側へ回動すると、第２梁部５９は、図１６に示す状態から図１５に示す状態に戻り、図１５に示す状態の先端面５９１が、上述した左側の壁部５８の機能を果たす。

これにより、通過配置関係で第１突起部５４が孔部４１を通過可能な状態を、円滑に確保できると共に、第１梁部４５Ｂを、軸部５１を孔部４１に嵌合させた状態から凹部５７まで回動することができる。したがって、上述と同様の効果を得ることができる。

尚、第１梁部４５Ｂは、径方向に可撓性を有する必要はないが、径方向に可撓性を有する場合、第１梁部４５Ｂと第２梁部５９の両方が撓むことによって、上述の効果をより高めることができる。

上述の例では、第１梁部４５，４５Ｂをマグネットホルダ４の側面４４に形成し、凹部５７と壁部５８または第２梁部５９をボディ５の側面５６に形成したが、これに限らない。第１梁部４５，４５Ｂをボディ５の側面５６に形成し、凹部５７と壁部５８または第２梁部５９をマグネットホルダ４の側面４４に形成することも可能である。

上述の例では、第１梁部４５，４５Ｂと凹部５７と壁部５８を、図２に示すように、貫通孔４３の反対側に配置したが、これに限らない。即ち、凹部５７が、回転範囲θ１内で第１梁部４５，４５Ｂが凹部５７内を回動可能であって、壁部５８または第２梁部５９（先端面５９１）が、回転範囲θ１と通過配置関係の間の配置関係で第１梁部４５，４５Ｂの回動を規制するように配置される限りにおいて、第１梁部４５，４５Ｂと凹部５７と壁部５８または第２梁部５９を、どのような位置に設けることも可能である。

また、マグネット６の材質をフェライト磁石の代わりに、他の材質、たとえば希土類磁石、あるいはボンド系磁石とすることが可能である。

また、ホール素子７の代わりに、これ以外の磁電変換素子、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ることが可能である。

また、本発明を、自動車用の燃料レベルゲージ１以外の液面検出装置に適用することが可能であり、燃料以外の、水、潤滑油、各種薬品等を、液面検出対象とすることが可能である。

また、上述の例に限らず、種々の変形例が考えられる。

図１は、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２は、燃料レベルゲージ１からアーム３を取り除いた状態の正面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ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の磁束分布を説明する模式図である。図６は、図２中のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図７は、図２中のＶＩＩ矢視図である。図８は、図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。図９は、通過配置関係の第１梁部４５とボディ５を示す断面図である。図１０は、図８の変形例を示す断面図である。図１１は、図２の変形例を示す正面図である。図１２は、図１１中のＸＩＩ矢視の斜視図である。図１３は、図２の他の変形例を示す正面図である。図１４は、図１３中のＸＩＶ矢視の斜視図である。図１５は、図１３中のＸＶ矢視の側面図である。図１６は、第２梁部５９が撓んでいる状態の側面図である。

符号の説明

１燃料レベルゲージ（液面検出装置）、２フロート、３アーム
４マグネットホルダ（回転部）、４１孔部、４１１第２突起部
４２係止部、４２１開口、４３貫通孔、４４側面、４５第１梁部
４５１面取り、５ボディ（本体部）、５１軸部、５２大径部
５３小径部、５４第１突起部（突起部）、５５ストッパ、５６側面
５６１面取り、５７凹部、５８壁部、５８１傾斜面、５８２側面（第２部位）
５８３部位（第１部位）、５９第２梁部、５９１先端面（先端部）
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、θ１回転範囲

Claims

フロートと、
マグネットを内蔵し、孔部を有する回転部と、
前記フロートと前記回転部とを連結するアームと、
軸部を有し、該軸部を前記孔部に嵌合させ、前記軸部を回転軸として前記回転部を回動自在に保持する本体部と、
前記本体部に内蔵され、前記マグネットの磁束密度を検出する磁電変換素子と、
前記本体部に設けられ前記アームの前記回転部側の端部と当接して、前記本体部に対する前記回転部の回転範囲を規制するストッパとを備え、
前記軸部は、該軸部の先端の外周の一部から径方向へ延出する突起部を備え、
前記孔部は、前記回転範囲内において前記突起部が該回転部と当接して該孔部から該軸部が抜けない形状であって、該回転範囲外において前記本体部に対する前記回転部の所定配置関係で該突起部が該孔部を通過可能な形状で形成され、
前記回転部と前記本体部の一方は、前記嵌合方向へ延出する第１梁部を備え、
前記回転部と前記本体部の他方は、前記回転範囲で前記第１梁部が回動可能な凹部と、該回転範囲と前記所定配置関係の間の配置関係で該第１梁部の回動を規制する規制部とを備え、
前記所定配置関係から前記回転範囲へ前記第１梁部が回動可能に、前記第１梁部と前記規制部の少なくとも一方が可撓性有することを特徴とする液面検出装置。
前記第１梁部は、片持ち梁状に延出して前記径方向に可撓性を有することを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
前記所定配置関係で前記軸部を前記孔部に嵌合させた状態において前記第１梁部が当接する前記他方の第１部位から前記規制部までを、該軸部を回転軸とする同一の円周上に形成していることを特徴とする請求項２に記載の液面検出装置。
前記所定配置関係で前記軸部を前記孔部に嵌合させる際に前記第１梁部が当接または近接する前記他方の第１部位を、前記規制部において前記回転軸から径方向の寸法が最大の第２部位より内周側に形成し、
前記第２部位から内周側へ傾斜する傾斜面を、前記第１部位と前記第２部位の間に形成していることを特徴とする請求項２に記載の液面検出装置。
前記第１梁部の内周側先端に面取りを形成していることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の液面検出装置。
前記所定配置関係で前記第１梁部が当接する前記他方の部位において、前記一方と対向する端部に面取りを形成していることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の液面検出装置。
前記嵌合方向と垂直な方向へ片持ち梁状に延出して前記嵌合方向に可撓性を有する第２梁部の先端部を、前記規制部とし、
前記所定配置関係において、前記第２梁部は、前記第１梁部によって押圧されて前記軸部を前記孔部に嵌合可能に撓むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液面検出装置。