JP2009243928A - 非接触式液面レベルセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】インサート成形や圧入工程を廃止し、組み付け方法の簡略化を図ることでコストダウンを図ることができる非接触式液面レベルセンサを提供すること。
【解決手段】本発明の非接触式液面レベルセンサは、フレーム１１を内部に収容するカバー１５の一壁面γは、開口部Ｒに臨むことによって、リード室の一側面を形成し、一壁面γとは反対側の壁面δは、カバー１５によって収容されるアームＡの被保持部Ａ２に臨むことによって、アームＡの一端部Ａ１が挿入孔１９Ｅを挿通する状態を保持する。
【選択図】図６

Description

本発明は、非接触式液面レベルセンサに関し、より詳細には、組み付け方法を簡略化してコストの削減を図ることを可能にした非接触式液面レベルセンサに関する。

従来の非接触式液面レベルセンサの一例（例えば、特許文献１。）を説明する。図８は従来の非接触式液面レベルセンサの縦断面図、図９は図８の非接触式液面レベルセンサから抜き出した、磁電変換素子、マグネットおよびステータの位置関係を示す斜視図、図１０は従来の非接触式液面レベルセンサにおける、マグネット室カバーがマグネット室に装着された状態を示す要部拡大縦断面図である。

図８に示すように、従来の非接触式液面レベルセンサ１００は、合成樹脂製のセンサハウジング１１０が車両用燃料タンク１９０内に固定されるように、配設されている。センサハウジング１１０に形成されたマグネット室１１０Ａには回転軸１２０が回動自在に配置され、回転軸１２０の外周面には焼結マグネット１３０が嵌合し、該焼結マグネット１３０が接着または係合等の手段によって回転軸１２０に固定されている。

焼結マグネット１３０は、磁性粉を円環状に成形して焼成した後、径方向に２極着磁された、例えばフェライトマグネット等である。尚、焼結マグネット１３０は、硬くて脆く、後述するインサート成形を行なうとひび割れ等が発生するため、本体部分をインサート成形によって形成した後に、前述のように接着または係合等の手段によって回転軸１２０に固定している。

図１０に示すように、マグネット室１１０Ａの開口部には、合成樹脂製のマグネット室カバー１１１が、センサハウジング１１０に形成された爪１１０Ｂと、マグネット室カバー１１１に設けられた係止孔１１１Ａとを係合させることによって、固定されている。さらに、このマグネット室カバー１１１には支持孔１１１Ｂが形成されており、この支持孔１１１Ｂに回転軸１２０の一端が挿入され且つ回動自在に支持されている。

図８に示すように、フロート１４０に一端が取付けられたフロートアーム１５０の他端は、回転軸１２０の孔に嵌合し、回転軸１２０に一体に固定されている。液面Ｌのレベル変位に伴ってフロート１４０が上下動すると、その上下動はフロートアーム１５０を介して回転軸１２０に伝達され、回転軸１２０を回動させる。

図９に示すように、ステータ１６０は、略半円形のものを一対組み合わせて構成されており、焼結マグネット１３０の外周面に対向して、略円を形成するように対向して配設されている。一対のステータ１６０の両端面の間には、１８０°の位相差を持つ２つのギャップＧが形成されており、一方のギャップＧには、例えば、ホール素子、ホールＩＣ、等の磁電変換素子１７０が一対のステータ１６０によって挟まれるように配置されている。磁電変換素子１７０の端子１７０Ａは、図８に示す配線板１８０に電気的に接続されているとともに、配線板１８０にはターミナル１８０Ａが電気的に接続されている。

液面Ｌのレベル変位に伴ってフロート１４０が上下動すると、回転軸１２０が焼結マグネット１３０と共に回動する。焼結マグネット１３０の回動に伴って、磁電変換素子１７０を通過する磁束密度が変化すると、磁電変換素子１７０がこれを検出して電気信号に変換し、ターミナル１８０Ａに出力する。

次に、このタイプの非接触式液面レベルセンサの製造方法について説明する。
（ａ）例えば、図１１に示すように、初めにホールＩＣや抵抗或いはコンデンサなどの電子部品２１０をリードフレーム２２０に溶接してリードフレームアッシー２００を形成しておく。
（ｂ）次に、図１２に示すように、金型３００Ａ、３００ＢのキャビティＣ内において、リードフレームアッシー２００を可動ピン３１０Ａ、３１０Ｂで保持させる中子としてセットし、成形用の樹脂材料をキャビティＣ内部に射出させるとともに、可動ピン３１０Ａ、３１０Ｂを抜いてインサート成形を行う。なお、図１２において、Ｐ．Ｌ．は、パーティングラインを示す。これにより、図１３に示す、リードフレームアッシーが内部に一体成形されたフレーム４００を形成する。
（ｃ）また、図１４（Ａ）に示すように、マグネット５１０とマグネットホルダ５２０とを一体に接着させてマグネットアッシー５００を形成する。
（ｄ）最後に、図１４（Ｂ）に示すように、このマグネットアッシー５００をフレーム４００の側面のマグネット室４１０に装着するとともに、マグネットアッシー５００のマグネットホルダ５２０の中央部の孔５２０Ａにアーム６００の先端６００Ａを圧入させる。
特開２００４−３７１９６号公報

しかしながら、従来の非接触式液面レベルセンサの製造方法では、下記のような不都合を生じていた。
（ｉ）リードフレームアッシーを用いてインサート成形を行っているので、成形作業者が必要となっている。また、形状的に薄くて脆弱なリードフレームをインサートさせているので、変形防止のため成形金型には可動ピン入りのものが必要となっている。
（ｉｉ）ホルダからのマグネットアッシーの抜け止めを行うために、アームを圧入させており、その際に圧入用プレス機が必要になっている。
（ｉｉｉ）マグネットアッシーをホルダに接着固定させているため、接着剤の塗布機が必要になっている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インサート成形や圧入工程を廃止し、組み付け方法の簡略化を図ることでコストダウンを図ることができる非接触式液面レベルセンサを提供することである。

前述した目的を達成するために、本発明に係る非接触式液面レベルセンサは、下記（１）を特徴としている。
（１） 電子部品が取り付けられたリードフレームと、
マグネットを内部に収容するマグネットホルダと、
前記リードフレームが装着されるリード室と、該リード室の一側面に開口した開口部と、前記マグネットホルダを回動可能に支持する中心軸と、を有するフレームと、
前記マグネットホルダに一端部が固定され、且つ液面のレベルに合わせて上下動するフロートに他端部が取り付けられたアームと、
前記リードフレームを前記リード室に装着し、且つ前記アームが固定された前記マグネットホルダを回動可能に支持した前記フレームを内部に収容するよう、該フレームに装着されるカバーと、
を備え、
前記開口部が前記フレームの一面側に設けられ、そして当該一面とは反対に位置する前記フレームの他面側に前記中心軸が設けられ、
前記マグネットホルダは、該マグネットホルダが前記中心軸に回動可能に装着された場合の該マグネットホルダから前記フレームに向かう方向に穿たれた、前記アームの一端部が挿通する挿入孔を有し、
前記アームは、該アームの一端部が前記挿入孔を挿通するように前記マグネットホルダに固定され、且つ該アームの一端部から他端部に至る少なくとも一箇所において屈曲部を有し、
前記フレームを内部に収容するよう該フレームに装着された前記カバーの一壁面は、前記開口部に臨むことによって、前記リード室の一側面を形成し、前記一壁面とは反対側の壁面は、前記カバーによって収容される前記アームの屈曲部のうちの前記マグネットホルダから最も離れたものに臨むことによって、前記アームの一端部が前記挿入孔を挿通する状態を保持する、こと。

上記（１）の構成の非接触式液面レベルセンサによれば、カバーによってリードフレームをフレームのリード室に固定させるように構成したので、製造の際にはリードフレームをインサート成形することが不要となる。これにより、可動ピン入りの金型が不要となり、金型のコスト削減を図ることができる。しかも、カバーは、アームが挿入孔に挿通されたマグネットホルダを装着した状態のフレームを覆うため、リード室の開口した一側面を該カバーの一壁面が封止するとともに、アームがマグネットホルダから抜け出ることを別の壁面が防止することができる。このため、製造の際には、アームをマグネットホルダに圧入することなく、単にアームの一端部を挿入孔に差し込めばよく、圧入用のプレス機が不要となり、コスト削減が図れる。

また、上述した目的を達成するために、本発明に係る非接触式液面レベルセンサは、下記（２）を特徴としている。
（２） 上記（１）の構成の非接触式液面レベルセンサにおいて、
前記マグネットホルダは、該マグネットホルダの外周面に設けられた、該マグネットホルダに穿たれた前記挿入孔の方向に直交する方向に延びる狭持溝を有し、
前記アームは、該アームの一端部が前記挿入孔を挿通するように前記マグネットホルダに固定され、且つ前記屈曲部によって該アームの一端部に直交する該アームの一部が前記狭持溝によって狭持され、
前記一壁面とは反対側の壁面は、前記狭持溝によって狭持された前記アームの一部に臨むことによって、前記アームの一端部が前記挿入孔を挿通する状態を保持する、
こと。

上記（２）の構成の非接触式液面レベルセンサによれば、カバーは、マグネットホルダの外周面に臨むようにフレームに装着されるため、カバーの小型化を図ることができる。また、アームの一端部を軸とする該アームの回転が狭持溝によって効果的にマグネットホルダに伝達されるため、アームの一端部を挿入孔に強固に固定する必要がなく、アームの一端部を挿入孔に差し込むことで足りる。このため、非接触式液面レベルセンサを製造するために要する工数を軽減することができる。

また、上述した目的を達成するために、本発明に係る非接触式液面レベルセンサは、下記（３）を特徴としている。
（３） 上記（１）又は（２）の構成の非接触式液面レベルセンサにおいて、
前記フレームは、該フレームの外周面に、該フレームの長手方向上方から装着される前記カバーを固定する係止突起を有し、
前記カバーは、該カバーの内周面であって前記フレームの長手方向上方から該カバーを装着する場合の前記係止突起に臨む位置に、該係止突起に係止される係止爪を有する、
こと。

上記（３）の構成の非接触式液面レベルセンサによれば、カバーをフレームに接着固定させる必要がなくなり、接着剤用ディスペンサーや硬化用恒温槽が不要となり、さらにコスト削減が図れる。

本発明の非接触式液面レベルセンサによれば、カバーによってリードフレームをフレームのリード室に固定させるように構成したので、製造の際にはリードフレームをインサート成形することが不要となる。これにより、可動ピン入りの金型が不要となり、金型のコスト削減を図ることができる。しかも、カバーは、アームが挿入孔に挿通されたマグネットホルダを装着した状態のフレームを覆うため、リード室の開口した一側面を該カバーの一壁面が封止するとともに、アームがマグネットホルダから抜け出ることを別の壁面が防止することができる。このため、製造の際には、アームをマグネットホルダに圧入することなく、単にアームの一端部を挿入孔に差し込めばよく、圧入用のプレス機が不要となり、コスト削減が図れる。

以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサを示す正面図である。図２は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサの分解斜視図である。図３は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのリードフレームアッシーをフレームへ装着する方法を示す分解斜視図である。図４は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのマグネットアッシーなどをフレームへ装着する方法を示す分解斜視図である。図５は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのマグネットアッシーの組付け方法を示す分解斜視図である。図６は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのフレームへカバーを装着する方法を示す分解斜視図である。

本実施形態の非接触式液面レベルセンサ１０は、ガソリンなどの液体の液面レベルを検出させるためのものであり、フレーム（ハウジング）１１と、リードフレームアッシー１２と、マグネットアッシー１３と、フロートアッシー１４と、カバー１５と、を備えている。

フレーム（ハウジング）１１は、一般的な成形方法、例えば適宜の樹脂材料を用いて射出成形などによって形成されており、一面（図１、図２では裏面Ｔ）側の開口した部分（後述するリード室１１Ｂ）にリードフレームアッシー１２を位置決めさせて装着するとともに、反対面（図１、図２では表面Ｈ）にマグネットアッシー１３を回動可能な状態で位置決めさせて支持するようになっている。

本実施形態のフレーム１１は、図３及び図４に示すように、薄手の箱形状で一面側が開口したもの（フレーム１１における開口した箇所を開口部分と称することがある。）であって、裏面Ｔ（図３では左面、図４では右面）側において、縦（Ｙ）方向（一部はＺ方向）に平行な起立壁１１Ａで囲まれたリード室１１Ｂを左右一対形成しており、このリード室１１Ｂ内にリードフレームアッシー１２を収容させている。これにより、リードフレームアッシー１２は、フレーム１１のリード室１１Ｂに収納されてフレーム１１から外部へ突出しないようになっているので、後述するカバー１５をフレーム１１に装着させる際に、カバー１５がリードフレームアッシー１２の一部に係止して装着動作をうまく行えないといったトラブルを回避できるようになっている。

また、リードフレームアッシー１２に溶着させてある電子部品は、その後に樹脂封止されているので、例えば、カバー１５をフレーム１１に装着させる際に、何かがリードフレームアッシー１２の電子部品に直接接触して電子部品が損傷するといったことも回避できる。

また、このフレーム１１の裏面Ｔには、図３に示すように、リード室１１Ｂに複数のピン１１Ｃを立設させている。これらのピン１１Ｃは、所定の温度で溶融する適宜の樹脂で形成されており、例えば本実施形態では、リードフレームアッシー１２の各リードフレーム１６Ａ〜１６Ｃに開口する位置決め孔１６１と対応するように、フレーム１１と一体成形で適宜位置に形成している。これにより、後述するリードフレームアッシー１２の、ピン１１Ｃに対応した位置に開口した位置決め孔１６１に、このピン１１Ｃを挿入させて位置決めさせた後にそのピン１１Ｃを加熱溶融させるとともにその後に固化させて仮止めを行う。

また、本実施形態のフレーム１１には、図４に示すように、反対面（図４では左面。以下、「表面Ｈ」とよぶ。）の中央部よりも下方において、後述するマグネットアッシー１３を回転可能な状態で保持するようになっている。このため、フレーム１１には、その回転中心となる中心軸１１Ｄと、起立した円形壁１１Ｅと、略１８０度だけ位相をずらした２つの円弧状壁１１Ｆと、を同心状に設けている。

なお、この円形壁１１Ｅの外側の円弧状壁１１Ｆの近傍には、マグネットアッシー１３の本体部分である後述するマグネット１８の回転量を検出させるため、磁電変換素子１１Ｇを設置しており、この磁電変換素子１１Ｇを通過する磁束密度が変化すると、磁電変換素子１１Ｇがこれを検出して電気信号に変換して外部へ出力するようになっている。また、このフレーム１１には、ステップ（段差）１１Ｈが形成されている。一方、カバー１５の両側面の中間部に一対の把持部１５Ｄが設けられており、カバー１５をフレーム１１の長手方向から外挿したときにカバー１５の把持部１５Ｄがステップ１１Ｈに係止する。

図３に示すリードフレームアッシー１２は、リードフレーム１６に電子部品１７を溶着して形成したものであり、前述したように、フレーム１１のリード室１１Ｂに収納されている。本実施形態のリードフレーム１６はリードフレーム１６Ａ〜１６Ｃなどで構成されており、前述したフレーム１１のピン１１Ｃに対応する所定の位置には、それぞれ、そのピン１１Ｃを挿通させるために位置決め孔１６１を開口させている。なお、電子部品１７は部品１７Ａ〜１７Ｃで構成されており、これらの部品１７Ａ〜１７Ｃは、それぞれ、適宜の溶着手段でリードフレーム１６Ａ〜１６Ｃに溶着されているとともにフレーム１６内のリード室１１Ｂに接着剤を充填することによって、樹脂封止されている。

図４に示すマグネットアッシー１３は、マグネット１８を一体に収容するマグネットホルダ１９に該マグネット１８を収容したものである。本実施形態のマグネットアッシー１３は、これらマグネット１８及びマグネットホルダ１９を後述する爪固定によって一体に組付けた構成となっており、前述したように、このマグネットアッシー１３をフレーム１１の表面の中心軸１１Ｄに回転可能な状態で支持させている。

本実施形態のマグネット１８は、図５に示すように、適宜の磁性材料で円筒形状に形成されたフェライトマグネット等であって、外周面の一部に突出する爪１８Ａを設けている。この突起状の爪１８Ａは、マグネットホルダ１９に対する回り止めとして機能するばかりでなく、磁界を発生する際に磁界分布に部分的な偏りを発生させるようになっており、これによりマグネット１８の回転位置、換言すれば位相位置を正確に検出できるようになっている。

一方、図５に示す本実施形態のマグネットホルダ１９には、一方の面（図５では左面である、裏面Ｔ）において、中心部にフレーム１１の中心軸１１Ｄに回転自在に支持させる中心孔１９Ａと、この中心孔１９Ａの周囲を取り囲む円筒状の隔壁１９Ｂで分離されたマグネット１８を収容する収容室１９Ｃと、が同心状に設けられているとともに、収容室１９Ｃの一部にはマグネット１８の爪１８Ａを係止させる係止溝１９Ｄを設けている。また、収容室１９Ｃが、フレーム１１の中心軸１１Ｄに支持される際にフレーム１１の円形壁１１Ｅを収容することにより、マグネット１８は、収容室１９Ｃの壁面とフレーム１１の円形壁１１Ｅとによって覆われることによって、収容室１９Ｃ内部に固定される。

このように、本実施形態のマグネット１８及びマグネットホルダ１９は、係止溝１９Ｄに爪１８Ａを係合させた状態でマグネット１８を収容室１９Ｃに収容させる爪固定構造を有しており、これによってマグネット１８がマグネットホルダ１９に組付けられて一体に固定されている。なお、本実施形態では、ホルダ１９に係止溝１９Ｄを設けるとともに、マグネット１８にその係止溝１９Ｄに係合する爪１８Ａを設けた構成としたが、逆に、マグネット１８の方に係止溝を設けるとともにマグネットホルダ１９の方に爪を設ける構成としてもよい。

さらに、このマグネットホルダ１９には、図４に示すように、反対面（図４では左面。以下、「表面Ｈ」とよぶ。）側に、後述するフロートアッシー１４のアームＡの一端部Ａ１を挿入する挿入孔１９Ｅと、アームＡの被保持部Ａ２を挟持するための挟持溝１９Ｇをマグネットホルダ１９中央の外周面に設けた保持部１９Ｆとを備えている。挿入孔１９Ｅは、マグネットホルダ１９が中心軸１１Ｄに回動可能に支持された場合のマグネットホルダ１９からフレーム１１に向かう方向に穿たれた孔であり、図４では、マグネットホルダ１９を中心軸１１Ｄに装着する方向に平行に孔が穿たれている。また、保持部１９Ｆは、挿入孔１９Ｅに挿入されたアームＡの一端部Ａ１に直交して連結される被保持部Ａ２を狭持するために、マグネットホルダ１０に穿たれた挿入孔１９の方向に直交する方向に延びる２つの突条によって形成される。

一方、図２に示すフロートアッシー１４は、フレーム１１に支持されたマグネットホルダ１９のマグネット１８に一端部Ａ１をセットしたアームＡと、アームＡの他端Ａ３に回動可能な状態に取り付けたフロートＦとを備えている。

アームＡは、図２において、一端部Ａ１から９０度下方へ屈曲した部分（以下、被保持部Ａ２とよぶ）のうち、一部（被挟持部）がマグネットホルダ１９の挟持溝１９Ｇに挟持された状態でマグネットホルダ１９に支持されている（図１参照）。また、被保持部Ａ２及び被保持部Ａ２を狭持する保持部１９Ｆは、マグネットホルダ１９がフレーム１１に支持された際に、同心状の円弧状壁１１Ｆで挟まれた空間内に収まっており、且つ、カバー１５がフレーム１１に装着された際に、後述するカバー１５の包囲部１５Ｂ内周面が被保持部Ａ２または保持部１９Ｆを臨むように設けられる。被保持部Ａ２のうち、上述した被挟持部及び収納部はカバー１５の後述する包囲部１５Ｂで包囲された状態となっており、それ以外の部分、つまり、マグネットホルダ１９（フレーム１１）から引き出されて突出する部分は、フレーム１１の一端部（図４では下端部）から突出する。

また、フレーム１１には後述するカバー１５が外挿されるので、フレーム１１に支持されているマグネットホルダ１９及びアームＡはカバー１５で抜け止めされている。したがって、アームＡは、円弧状壁１１Ｆで囲まれた空間内で、換言すれば一対の円弧状壁１１Ｆの間の領域（およそ中心角９０度の範囲）内から脱出することなく、フロートＦの上下動に合わせて被保持部Ａ２が中心軸１１Ｄを中心に回動する。つまり、液面の水位に応じてフロートＦが上下動すると、これに応じてアームＡが回動する。このため、被保持部Ａ２を拘束している保持部１９Ｆを介してマグネットホルダ１９及びこれと一体のマグネット１８も、フレーム１１の中心軸１１Ｄを中心に回動するわけである。

カバー１５は、図６に示すように、フレーム１１の表面Ｈおよび裏面Ｔに直交する一端面である−Ｙ（図６では上）方向から、フロートアッシー１４がマグネットアッシー１３を回動可能な状態を確保しつつフレーム１１へ組付けて装着させ、このフレーム１１とリードフレームアッシー１２とを一体に爪固定する。

図６に示す本実施形態のカバー１５は、背板側が突出した略中空略箱状を有するものであって、平坦な基板部１５Ａと、この基板部１５Ａの一面側から外側（Ｘ）方向へ突出する中空略箱状の包囲部１５Ｂと、フレーム１１両側面のステップ１１Ｈを表裏両面側から挟むように把持する把持部１５Ｄと、包囲部１５Ｂの下端部両側の内側に設けられた爪１５Ｃと、を備えており、爪１５Ｃでフレーム１１に固定されている。本実施形態のカバー１５は、例えば図６において、この包囲部１５Ｂの下端部両側の内側に設けた爪１５Ｃが、フレーム１１の下端部に設けた係止突起１１Ｊに係止されることで、フレーム１１にカバー１５が爪固定されるようになっているが、特にこの構成に限定されるものではない。

なお、本実施形態の構造とは逆に、フレーム１１に爪を設けるとともに、カバー１５にはその爪が係止する溝又は係止突起などを設けるようにして、カバー１５とフレーム１１とを爪固定させる構造などであってもよい。

次に、本実施形態の非接触式液面レベルセンサの製造方法について、図面を参照しながら、前述した非接触式液面レベルセンサ１０に基づいて説明する。
本実施形態の非接触式液面レベルセンサの製造方法は、図７に示すように、溶着ステップＳ１と、リード装着ステップＳ２と、マグネット装着ステップＳ３と、アーム装着ステップＳ４と、カバー装着ステップＳ５と、で構成されている。

溶着ステップＳ１では、電子部品１７、例えば本実施形態では、図３に示すように、部品１７Ａ〜１７Ｃを、リードフレームであるリードフレーム１６Ａ〜１６Ｃにそれぞれ溶着させて、リードフレームアッシー１２を形成する。ここでの溶着方法としては、例えば、半田、振動溶着、超音波溶着、レーザ溶着、などが挙げられる。

リード装着ステップＳ２では、図３において、電子部品１７が溶着されたリードフレームアッシー１２を、フレーム１１の裏面Ｔのリード室１１Ｂに位置決めさせた状態で装着して収容する。ここで、リード装着ステップＳ２の具体的な装着の作業工程について説明する。本実施形態のリード装着ステップＳ２では、図７に示すように、位置決めステップＳ２１と、仮止めステップＳ２２と、封止ステップＳ２３と、を有する。

このうち、位置決めステップＳ２１では、フレーム１１のリード室１１Ｂ内に立設する各ピン１１Ｃに、リードフレームアッシー１２の各リードフレーム１６Ａ〜１６Ｃに開口する位置決め孔１６１をそれぞれ挿通させることにより、リードフレームアッシー１２をフレーム１１の裏面Ｔに物理的に位置決めさせる。因みに、フレーム１１の裏面Ｔに立設する各ピン１１Ｃは、前述したように、リードフレームアッシー１２の各リードフレーム１６Ａ〜１６Ｃに開口する位置決め孔１６１と対応するように、フレーム１１に予め一体成形されている。

次に、仮止めステップＳ２２では、リードフレームアッシー１２の各リードフレーム１６Ａ〜１６Ｃの位置決め孔１６１に挿通された状態となっている各ピン１１Ｃを、それぞれ加熱溶融させ、その溶融させた樹脂を固化させることでリードフレームアッシー１２をフレーム１１に仮止めする。ここで、ピン１１Ｃの加熱溶融方法であるが、電子部品１７などが同時に加熱されて電気的に破壊されることがないように、ピン１１Ｃのみを局所的に樹脂の溶融温度まで昇温させることができるような方法などであればよい。

なお、リード室１１Ｂ内でのフレーム１１に対するリードフレームアッシー１２の位置決めは、通常、それほど高い精度が要求されているわけではないことが多い。一方、例えばピンの溶融から固化するまでの間は、リードフレームアッシー１２の位置がずれる虞があるが、各リードフレーム１６Ａ〜１６Ｃとフレーム１１側の図示しない端子などとの接触状態が外れなければよい。このため、図３に示すような重力加速度の作用する縦方向にフレーム１１を起立させずに、例えばこのフレーム１１を水平に横臥させた状態で仮止め作業を行えば特に問題ないが、必要であれば、適宜の固定用治具などを用いて固定させてもよい。

また、封止ステップＳ２３では、仮止めステップＳ２２においてリードフレームアッシー１２を仮止め後に、フレーム１１の裏面Ｔのリード室１１Ｂ内に適宜の接着剤を充填・固化して電子部品１７及びリードフレームアッシー１２を樹脂封止させる。これにより、仮止め状態であったリードフレームアッシー１２がフレーム１１裏面Ｔのリード室１１Ｂ内に完全に固定されるとともに、封止した樹脂により、外部からの接触や衝突による電子部品１７の損傷や液面レベルを検出すべき液体または気化した気体などが被着することによる故障などの発生を防止できる。

マグネット装着ステップＳ３では、図５に示すように、マグネット１８とマグネットホルダ１９とを一体に組付けたマグネットアッシー１３を形成後、マグネットアッシー１３を、図４に示すように、フレーム１１裏面Ｔとは反対の表面Ｈに回動可能な状態で支持する。マグネット１８をマグネットホルダ１９に一体に組付ける方法として、本実施形態では、前述した図５に示すように爪固定構造を用いており、マグネットホルダ１９の係止溝１９Ｄにマグネット１８の爪１８Ａを係合させ、マグネットホルダ１９の収容室１９Ｃにマグネット１８を収容させるようになっている。

アーム装着ステップＳ４では、フレーム１１に装着したマグネットホルダ１９にアームＡの一端部をセットする。ここで、アームＡのマグネットホルダ１９への装着方法として、本実施形態では、図４に示すように、アームＡの一端部Ａ１をマグネットホルダ１９の挿入孔１９Ｅへ挿入するとともに、アームＡの被保持部Ａ２をマグネットホルダ１９の保持部１９Ｆに設けた挟持溝１９Ｇに挟持させる。その結果、前述したように、アームＡは、フレーム１１に対して下端部（図１参照）側から引き出される格好となるとともに、フロートＦの上下動に合わせて回動可能となる。

カバー装着ステップＳ５では、図６に示すように、フレーム１１の表面および裏面と直交する上端部から、フレーム１１へスライドさせながらカバー１５を外挿させて装着させる。これにより、フレーム１１とリードフレームアッシー１２を一体に固定して保持できる。また、アームＡを回動可能な状態に保持させるのと同時に、マグネットアッシー１３及びアームＡの抜け止めを行うことができる。

ここで、カバー１５をフレーム１１へ外挿させて装着させる方法として、本実施形態の場合には、図６に示すように、カバー１５の略箱状を呈する包囲部１５Ｂの内周面（４面α、β、γ、δ）をフレーム１１の４面（Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ）に沿って当接させながらスライドさせることで、スムースな外挿動作ができる。そして、最終的には包囲部１５Ｂの下端部に設けた爪１５Ｃを、フレーム１１の係止突起１１Ｊに係止させることで、フレーム１１にカバー１５を爪固定させるようになっている。このため、カバー１５が一定量以上にスライドできないようになっており、抜け落ち防止を図っている。

以上、本発明の本実施形態に係る非接触式液面レベルセンサによれば、フレーム１６を挿通させているピン１１Ｃを溶融させ、その後固化させることで、リードフレームアッシー１２をフレーム１１に仮止めさせることができる。さらに、その後にカバー１５をフレームに外挿させることでリードフレームアッシー１２をフレーム１１に確実に固定させるように構成したので、リードフレームアッシーのインサート成形が不要となる。これにより、可動ピン入りの金型が不要となり、金型のコスト削減を図ることができるとともに、成形作業の自動化が実現できる。

さらに、アームＡをマグネットホルダ１９にセットしてから、その後でカバー１５で抜け止めを行うので、圧入作業が必要なくなり、圧入用のプレス機などが不要となり、コスト削減が図れる。しかも、フレーム１１にカバー１５を爪固定させるので、フレーム１１にカバー１５を接着固定させる必要がなくなり、接着剤用ディスペンサーや硬化用恒温槽が不要となり、さらにコスト削減が図れる。

しかも、カバー１５は、アームＡが挿入孔１９Ｅに挿通されたマグネットホルダ１９を装着した状態のフレーム１１を覆うため、リード室１１Ｂの開口した一側面を該カバー１９の一壁面が封止するとともに、アームＡがマグネットホルダ１９から抜け出ることを別の壁面が防止することができる。このため、製造の際には、アームＡをマグネットホルダ１９に圧入することなく、単にアームＡの一端部Ａ１を挿入孔に差し込めばよく、圧入用のプレス機が不要となり、コスト削減が図れる。

また、アームＡの一端部Ａ１を軸とする該アームＡの回転が狭持溝１９Ｇによって効果的にマグネットホルダ１９に伝達されるため、アームＡの一端部Ａ１を挿入孔１９Ｅに強固に固定する必要がなく、アームＡの一端部Ａ１を挿入孔１９Ｅに差し込むことで足りる。このため、非接触式液面レベルセンサを製造するために要する工数を軽減することができる。

なお、本発明の本実施形態に係る非接触式液面レベルセンサでは、挿入孔１９Ｅに挿通されるアームＡの一端部Ａ１と、挟持溝１９Ｇに狭持されるアームＡの被保持部Ａ２とが直交するアームについて説明したが、アームＡの屈曲のさせ方はこれに限るものではない。重要なのは、アームＡが複数箇所で屈曲している場合であっても、カバー１５によって収容される、一端部Ａ１がマグネットホルダ１９に固定されたアームＡの屈曲部のうちの、最もマグネットホルダ１９から離れた位置にある屈曲部に、カバー１５の一壁面δが臨むことである。これにより、カバー１５は、アームＡがマグネットホルダ１９から抜け出ることを防止するとともに、そのアームＡが固定されているマグネットホルダ１９が中心軸１１Ｄから抜け出ることを防止することができる。一方で、本発明の本実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのように、アームＡの一端部Ａ１と被保持部Ａ２が直交する屈曲部をカバー１５が唯一内部に収容する屈曲部とする構成によって、カバー１５の内部の体積を最小化することができる結果、カバー１５の小型化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサを示す正面図 本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサの分解斜視図 本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのリードフレームアッシーをフレームへ装着する方法を示す分解斜視図 図４は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのマグネットアッシーなどをフレームへ装着する方法を示す分解斜視図 本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのマグネットアッシーの組付け方法を示す分解斜視図 本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのフレームへカバーを装着する方法を示す分解斜視図 本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサの製造方法を示すフローチャートである。 従来の非接触式液面レベルセンサの縦断面図 図８の非接触式液面レベルセンサから抜き出した、磁電変換素子、マグネットおよびステータの位置関係を示す斜視図 図８に示す従来の非接触式液面レベルセンサのマグネットカバーがマグネット室に装着された状態を示す要部拡大断面図 別の従来の非接触式液面レベルセンサのリードフレームアッシーを示す斜視図である。 （Ａ）および（Ｂ）はインサート成形により従来のリードフレームアッシーをフレームと一体成形する方法を示す説明図である。 図１２に示す方法で一体成形された従来のフレームを示す斜視図である。 図１３に示す従来のフレーム、マグネットアッシー及びアームの組付け状態を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０ 非接触式液面レベルセンサ
１１ フレーム
１１Ｂ リード室
１１Ｃ ピン
１１Ｄ 中心軸
１１Ｅ 円形壁
１１Ｆ 円弧状壁
１１Ｇ 磁電変換素子
１１Ｈ ステップ
１１Ｊ 係止突起
１２ リードフレームアッシー
１３ マグネットアッシー
１４ フロートアッシー
１５ カバー
１５Ａ 基板部
１５Ｂ 包囲部
１５Ｃ 爪
１５Ｄ 把持部
１６Ａ〜１６Ｃ リードフレーム
１６１ 位置決め孔
１７ 電子部品
１７Ａ〜１７Ｃ 部品
１８ マグネット
１９ マグネットホルダ
１９Ｅ 挿入孔
１９Ｆ 保持部
１９Ｇ 挟持溝
Ａ アーム
Ａ１ 一端部
Ａ２ 被保持部
Ａ３ 他端
Ｆ フロート

Claims (3)

1. 電子部品が取り付けられたリードフレームと、
   マグネットを内部に収容するマグネットホルダと、
   前記リードフレームが装着されるリード室と、該リード室の一側面に開口した開口部と、前記マグネットホルダを回動可能に支持する中心軸と、を有するフレームと、
   前記マグネットホルダに一端部が固定され、且つ液面のレベルに合わせて上下動するフロートに他端部が取り付けられたアームと、
   前記リードフレームを前記リード室に装着し、且つ前記アームが固定された前記マグネットホルダを回動可能に支持した前記フレームを内部に収容するよう、該フレームに装着されるカバーと、
   を備え、
   前記開口部が前記フレームの一面側に設けられ、そして当該一面とは反対に位置する前記フレームの他面側に前記中心軸が設けられ、
   前記マグネットホルダは、該マグネットホルダが前記中心軸に回動可能に装着された場合の該マグネットホルダから前記フレームに向かう方向に穿たれた、前記アームの一端部が挿通する挿入孔を有し、
   前記アームは、該アームの一端部が前記挿入孔を挿通するように前記マグネットホルダに固定され、且つ該アームの一端部から他端部に至る少なくとも一箇所において屈曲部を有し、
   前記フレームを内部に収容するよう該フレームに装着された前記カバーの一壁面は、前記開口部に臨むことによって、前記リード室の一側面を形成し、前記一壁面とは反対側の壁面は、前記カバーによって収容される前記アームの屈曲部のうちの前記マグネットホルダから最も離れたものに臨むことによって、前記アームの一端部が前記挿入孔を挿通する状態を保持する、
   ことを特徴とする非接触式液面レベルセンサ。
2. 前記マグネットホルダは、該マグネットホルダの外周面に設けられた、該マグネットホルダに穿たれた前記挿入孔の方向に直交する方向に延びる狭持溝を有し、
   前記アームは、該アームの一端部が前記挿入孔を挿通するように前記マグネットホルダに固定され、且つ前記屈曲部によって該アームの一端部に直交する該アームの一部が前記狭持溝によって狭持され、
   前記一壁面とは反対側の壁面は、前記狭持溝によって狭持された前記アームの一部に臨むことによって、前記アームの一端部が前記挿入孔を挿通する状態を保持する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の非接触式液面レベルセンサ。
3. 前記フレームは、該フレームの外周面に、該フレームの長手方向上方から装着される前記カバーを固定する係止突起を有し、
   前記カバーは、該カバーの内周面であって前記フレームの長手方向上方から該カバーを装着する場合の前記係止突起に臨む位置に、該係止突起に係止される係止爪を有する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触式液面レベルセンサ。

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