JP2010175425A - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線の密閉部材の変形を抑制し、密閉性を向上させることが可能な液面検出装置を提供する。
【解決手段】 合成樹脂からなるハウジング２と、このハウジング２に回動可能に支持されるホルダー３と、このホルダー３に取り付けられ、液面の変位に追従作動するフロート４ａを備えたフロートアーム４と、フロート４ａの作動に伴った検出信号を出力する検出部５と、この検出部５と電気的に接続された通電用端子６と、ハウジング２に設けられ通電用端子６の一部が露出する凹部２ｅと、凹部２ｅ内に挿入され通電用端子６と接続する出力端子７と、出力端子７と電気的に接続される配線８と、配線８が貫通するとともに出力端子７に保持され、凹部２ｅに挿入される密閉部材９と、を備えた液面検出装置１であって、凹部２ｅを覆うカバー部材１０を備え、カバー部材１０に配線８を取り囲み配線８の引き出し方向へ突出する筒状のコード保持部１０ｂを設けたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タンク内の各種液体の液量を検出する液面検出装置に関するものである。

従来、例えば車両などの燃料タンク内の燃料などの液面を検出する液面検出装置としては、前記液面に応じて上下に追従作動するフロートと、このフロートを一端に備えたフロートアームと、このフロートアームの他端を回動可能に支持するハウジングと、このハウジング内に設けられるとともに前記フロートアームの動きに連動して回動する磁石の磁気の変化を検出する磁電変換素子などの磁気センサとを備えた液面検出装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

前記液面検出装置においては、ハウジングに内蔵される端子の一端を磁電変換素子に接続するとともに、前記端子の他端をハウジングに設けたコネクタ部内に露出している。前記端子の他端は、雄端子であり、この雄端子にコネクタを接続し、前記コネクタに接続された配線を介して外部に電気的に接続される。

前記液面検出装置は、前記燃料タンク内に設けられるので、液面が最高点（いわゆる満タン状態）の時には、前記液面検出装置は、前記燃料中に浸漬される。このために前記燃料が前記コネクタ部から前記端子を伝ってハウジング内に前記燃料が入り込んで前記磁電変換素子に接触した場合、前記燃料によって磁電変換素子が腐食するなどの悪影響を与える虞があった。

このため、前記液面検出装置においては、前記コネクタ部からハウジング内に前記燃料が入り込まないように、前記コネクタに、下記特許文献２で開示されたゴム栓などの密閉部材を備えた防水コネクタ用端子を採用していた。

特開２００４−３３３２８３号公報 特開平９−９２３５２号公報

ところで、前記液面検出装置は、車両などの要因によって前記燃料タンクの形状が、複雑な形状であったり、あるいは、前記燃料タンク内に、前記液面検出装置の他に燃料ポンプなども収納されるために、前記液面検出装置を固定する場所が限定されている。

限られた前記燃料タンク内に前記液面検出装置を固定するために、前記液面検出装置から引き出される前記配線は、過度に折り曲げられた状態で配設される場合があった。このような配線の状態では、前記配線が折り曲げられたことによって、前記ゴム栓に力が加わって前記ゴム栓が変形し、前記防水コネクタ用端子の前記ゴム栓と前記配線との間に隙間が生じ、この隙間から前記ハウジング内に設けた前記端子内を通じて前記燃料などが前記ハウジング内に入り込んでしまい、前記磁電変換素子に悪影響を及ぼす虞があった。

そこで、本発明は前記のような点に鑑みなされたもので、その目的は、配線の密閉部材の変形を抑制し、密閉性を向上させることが可能な液面検出装置を提供することである。

本発明では、合成樹脂からなるハウジングと、このハウジングに回動可能に支持されるホルダーと、このホルダーに取り付けられ、液面の変位に追従作動するフロートを備えたフロートアームと、前記フロートの作動に伴った検出信号を出力する検出部と、この検出部と電気的に接続された通電用端子と、前記ハウジングに設けられ前記通電用端子の一部が露出する凹部と、前記凹部内に挿入され前記通電用端子と接続する出力端子と、前記出力端子と電気的に接続される配線と、前記配線が貫通するとともに前記出力端子に保持され、前記凹部に挿入される密閉部材と、を備えた液面検出装置であって、前記凹部を覆うカバー部材を備え、前記カバー部材に前記配線を取り囲み前記配線の引き出し方向へ突出する筒状のコード保持部を設けたものである。

また、前記コード保持部の外径が前記密閉部材から離れるに従って小さくなるものである。

本発明の液面検出装置は、配線の密閉部材の変形を抑制し、密閉性を向上させることが可能な液面検出装置を提供することができる。

本発明の液面検出装置の第１実施形態（実施形態）を示す断面図。 図１中矢印Ａ方向から見た断面図。 本発明の第２実施形態を示す断面図。

以下、図１から図３を用いて本発明の第１実施形態を説明する。

本発明の液面検出装置１は、ハウジング２と、ホルダー３と、フロートアーム４と、検出部５と、通電用端子６と、出力端子７と、配線８と、密閉部材９と、カバー部材１０とを備えたものである。

ハウジング２は、合成樹脂製である。ハウジング２には、円柱部２ａが設けられている。この円柱部２ａには、ホルダー３を回動可能に支持する支軸部２ａ１が設けられている。また、円柱部２ａには、凹みとなる中空状の空間部２ｂが形成され、この空間部２ｂ内に検出部５を構成する後述する検出素子が配設されている。また、ハウジング２には、空間部２ｂにつながった収納凹部２ｃを備えている。この収納凹部２ｃは、検出部５を構成する後述する回路基板を収納するものである。

また、ハウジング２は、図１中上側に突出するコネクタ部２ｄを備えている。このコネクタ部２ｄは、フロートアーム４の回転軸方向に対して垂直方向に突出している。これは、仮にフロートアーム４の回転軸方向に突出した場合、液面検出装置１の回転軸方向の厚みが増え、液面検出装置１を燃料タンク内に挿入しにくくなるのに対して、本実施形態のように構成することによって、液面検出装置１の回転軸方向の厚みを抑え、液面検出装置１を燃料タンク内に挿入しやすくするためである。このコネクタ部２ｄには、凹部２ｅが設けられている。本実施形態では、凹部２ｅは、３つ設けられている。この凹部２ｅ内には、通電用端子６の一部が露出しており、出力端子７と密閉部材９とが収納されている。また、コネクタ部２ｄの外側には、カバー部材１０を係止する爪部２ｆが設けられている。

ホルダー３は、合成樹脂材料からなり、ハウジング２に回動可能に支持されるものである。ホルダー３は、円筒部３ａを備えており、この円筒部３ａの内側に検出部５を構成する後述する磁石が配置されている。また、ホルダー３の中央部には、円柱部３ｂが設けられており、この円柱部３ｂが、ハウジング２の支軸部２ａ１を回動可能に支持する軸受けの機能を果たしている。また、ホルダー３には、フロートアーム４を保持するアーム保持部３ｃが設けられている。

また、ホルダー３の図１中左側には、フレームカバー１２が配設され、ハウジング２に固定されている。このフレームカバー１２は、ホルダー３を抜け止め状態にて保持するとともに、ホルダー３の円柱部３ｂを軸支する軸受部材の機能を果たしている。

フロートアーム４は、ホルダー３に取り付けられ、液面の変位に追従作動するフロート４ａを備えている。フロートアーム４は非磁性体の金属で形成されており、一端にフロート４ａを保持している。

フロート４ａは本実施形態において、ステンレスなどの腐食しにくい金属材料から形成されている。なお、フロート４ａの材質は本実施形態に限定されるものではなく、合成樹脂などで形成してもよい。

検出部５は、磁石５ａと、磁電変換素子５ｂ及び回路基板５ｃとで構成されている。磁石５ａは、ホルダー３に配設され、フロート４ａの作動に伴いホルダー３とともに回動する。磁石５ａは、環状で、２極着磁されたものであり、ハウジング２の円柱部２ａの外周に対向するように配置されている。なお、磁石５ａは、ホルダー３の成形と同時にインサート成形などの手段によって一体に形成されている。

検出素子５ｂは、例えばホール素子などの磁電変換素子からなり、磁石５ａの回動に伴う磁気の変化を検出し検出信号を出力する。また、検出素子５ｂは、例えばＭＲ素子などの検出素子を用いてもよい。

回路基板５ｃは、ガラスエポキシ樹脂などの硬質の基板からなるものである。回路基板５ｃは、検出素子５ｂと通電用端子６と電気的接続されており、検出素子５ｂと通電用端子６とを電気的に接続するものである。また、回路基板５ｃ上には図示しない電子部品が実装されている。

通電用端子６は、金属からなり、棒状あるいは、平板状で、両端が雄端子である。そして、この通電用端子６の主要部分が、ハウジング２に設けられている。本実施形態では、通電用端子６は、ハウジング２を形成する際にインサート成型によって内蔵されるものである。通電用端子６の一端が、検出部５である回路基板５ｃと半田によって電気的に接続されている。また、通電用端子６の他端側の一部が、凹部２ｅに露出している。

出力端子７は、金属からなり、平板を折り曲げ形成した雌端子である。出力端子７は、導体保持片７ａと密閉部材保持片７ｂとを備えている。導体保持片７ａは、配線８の導体を保持し、出力端子７と配線８との電気的な接続を行うものである。密閉部材保持片７ｂは、配線８の絶縁皮膜と密閉部材９とを保持するものである。この出力端子は、凹部２ｅ内に挿入され、通電用端子６と接触し電気的接続を行うものである。

配線８は、銅などの導電性の良好な導体と、この導体を覆う絶縁被膜とで構成されている。

密閉部材９は、ゴムなどの弾性部材からなり、円筒形である。また、密閉部材９は、３つの径大部９ａを備えており、密閉部材９が凹部２ｅ内に挿入されると、この径大部９ａが凹部２ｅの内面に接する。また、密閉部材９を配線８が貫通している。

カバー部材１０は、合成樹脂からなるカップ形状である。このカバー部材１０は、コネクタ部２ｄに固定され、凹部２ｅを覆うものである。カバー部材１０で凹部２ｅを覆うことによって、凹部２ｄから出力端子７や密閉部材９が抜け出ることを防止している。

カップ形状のカバー部材１０の底部１０ａには、配線８の引き出し方向へ突出するコード保持部１０ｂと、密閉部材９方向へ突出する密閉部材接触部１０ｃとが設けられている。コード保持部１０ｂと密閉部材接触部１０ｃとは、筒状であり、その内部を配線８が貫通している。言い換えると、コード保持部１０ｂと密閉部材接触部１０ｃとが、配線８を取り囲んでいる。本実施形態では、コード保持部１０ｂと密閉部材接触部１０ｃとは、同等の直径であり、カバー部材１０の成形時のヒケなどの歪みを防止している。

配線８を取り囲むとともに配線８の引き出し方向へ突出するコード保持部１０ｂを設けたことによって、配線８を折り曲げることによって、生じる力をコード保持部１０ｂで受けることによって、密閉部材９に力が加わることを抑制することで、密閉部材９の変形を抑制し、密閉性を向上させることができ、配線８と密閉部材９との間から前記燃料などの液体がハウジング２内に入り込むことを抑制することができる。

密閉部材接触部１０ｃは、密閉部材９を押しつけるように接触することによって、密閉部材９が弾性変形して、凹部２ｅ内の密閉性を高めている。

なお、１０ｄは、係止部であり、コネクタ部２ｄに設けた爪部２ｆに係止することで、カバー部材１０をコネクタ部２ｄに固定する。

また、１３は、磁気シールド部材であり、この磁気シールド部材１３は、例えば鉄ニッケル製で、ハウジング２を溶着することでハウジング２に固定されている。磁気シールド部材１３は、カップ状で、磁石５ａと検出素子５ｂ及び回路基板５ｃを取り巻くように形成されている。この磁気シールド部材１３によって、液面検出装置１の外部側からの磁気の影響を遮断することができ、高信頼性及び高精度の検出出力を得ることができる。また、磁気シールド部材１３の内面側とハウジング２側との間にＯリング１４を配設したことにより、液体や塵埃が磁気シールドケース１３内に侵入しないように密閉状態を保ち、内部部品を保護することができる。

そして、前述したコード保持部１０ｂを備えたカバー部材１０と組み合わせることによって、ハウジング２と磁気シールドケース１３とで形成した空間内に燃料などの液体の浸入を防止できるため、ハウジング２の空間部２ｂや収納凹部２ｃに設けた検出素子５ｂ、回路基板５ｃあるいは通電用端子６の一部を、合成樹脂からなる充填剤などで覆って保護する必要がなくなり、前記充填剤そのものや前記充填剤を充填する行程を削減することができ、コストを削減することができる。

なお、１５は、液面検出装置１を前記燃料タンク内に固定するためのステーである。液面検出装置１は、適宜手段によってステー１５に固定されている。

次に、本実施形態の液面検出装置１の液面の検出について説明する。

タンク２内の液面の変位に伴いフロート４ａが上下動し、フロート４ａの移動によってフロートアーム４とともにホルダー３が回動する。このホルダー３の回動により磁石５ａも回動し、磁石５ａの磁気の変化を検出素子５ｂが検出し、回路基板５ｃから通電用端子６等を介して検出信号が図示しない外部の機器に出力され、前記タンク内の液量が検出される。

なお、本発明の第２実施形態として、図３に示すように、コード保持部１０ｂの外径が密閉部材９から離れるに従って小さくなるように形成してもよい。以上のように構成したことによって、配線８が折り曲げ易くなり、液面検出装置１の固定が容易となる。

また、前述した実施形態においては、液面検出装置１をステー１５のみに取り付け固定するだけでなく、燃料ポンプユニットなどに液面検出装置１を取り付ける場合にも適用することができるものである。

なお、本実施形態では、検出部５は、検出部５は、磁石５ａと、磁電変換素子５ｂ及び回路基板５ｃとで構成された、いわゆる非接触タイプの液面検出装置１であったが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、絶縁基板上に導体と抵抗体とを設け、前記導体あるいは前記抵抗体上を可動接点が摺動する、いわゆる接触タイプの液面検出装置１であってもよい。

本発明は、タンク内の各種液体の液量を検出する液面検出装置に利用可能である。

１ 液面検出装置
２ ハウジング
２ｅ 凹部
３ ホルダー
４ フロートアーム
４ａ フロート
５ａ（５） 磁石（検出部）
５ｂ（５） 検出素子（検出部）
５ｃ（５） 回路基板（検出部）
６ 通電用端子
７ 出力端子
８ 配線
９ 密閉部材
１０ カバー部材
１０ｂ コード保持部

Claims (2)

1. 合成樹脂からなるハウジングと、このハウジングに回動可能に支持されるホルダーと、このホルダーに取り付けられ、液面の変位に追従作動するフロートを備えたフロートアームと、前記フロートの作動に伴った検出信号を出力する検出部と、この検出部と電気的に接続された通電用端子と、前記ハウジングに設けられ前記通電用端子の一部が露出する凹部と、前記凹部内に挿入され前記通電用端子と接続する出力端子と、前記出力端子と電気的に接続される配線と、前記配線が貫通するとともに前記出力端子に保持され、前記凹部に挿入される密閉部材とを備えた液面検出装置であって、前記凹部を覆うカバー部材を備え、前記カバー部材に前記配線を取り囲み前記配線の引き出し方向へ突出する筒状のコード保持部を設けたことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記コード保持部の外径が前記密閉部材から離れるに従って小さくなることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
   

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