JP2011069668A - 液面レベル検出装置の組付け構造、及び液面レベル検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アームホルダへの摺動アームの取付けを、簡単に、かつ、長期にわたって取付け強度の低下をもたらすことなく取付けることができる、摺動体の組付け構造を提供する。
【解決手段】摺動アーム７０は、基端側から接点を設けた自由端側に向けて延設された摺動部７１、７２と、摺動部７１、７２の基端側の一部から摺動部７１、７２と同じ延設方向に延設された爪部７４と、を有し、アームホルダ６０は、爪部７４を挿入可能なスリット６６１と、摺動部７１、７２の少なくとも一部が載置される固定面６６３と、を有し、固定面６６３は、スリット６６１に挿入された爪部７４の挿入方向に対して所定の角度θ傾いた面をなしている。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車の燃料タンク内などでの液面の高さを検出することができる液面レベル検出装置に係り、特に液面レベル検出装置に用いる摺動体の組付け構造及びこれを用いた液面レベル検出装置に関する。

従来、自動車の燃料タンク内の燃料となる液体の液面高さを検出する液面レベル検出装置として、液面レベルに応じてフロートが上下移動することによって電気的な接点が抵抗板上を摺動しながら移動し、これによって液面レベルが電位差に変換されて液面高さが検出できるように構成した液面レベル検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の液面レベル検出装置１００は、図７及び図８に示すように、自動車用などの燃料タンク内の液面の高さを検出するものであって、測定すべき液面レベルの変位に応じて上下移動するフロート１０１と、フロートアーム１０２と、抵抗板１０３と、摺動体１０４と、を備えており、フロートアーム１０２の先端に、燃料タンク内で燃料Ｆとなる液体の液面に浮かぶフロート１０１が取付けられている。

図７において、紙面と直交する垂直方向に基端側が曲げられたフロートアーム１０２は、その基端がフレーム１０５に設けられた軸受け部１１０（図８（Ｂ）参照）に、摺動体１０４を介して回動自在に支持されている。また、フレーム１０５には、抵抗板１０３が取付けられているほか、導電性の摺動アーム（接点ばね又はコンタクトに相当する）１０８及びこの摺動アーム１０８を一体に組付けたアームホルダ１０６からなりフロートアーム１０２の回転に連動して抵抗板１０３上をスライドする前述の摺動体１０４が取付けられている。なお、図中符号１０７は導電パターン、１０９は摺動アーム１０８に設けた接点を示す。

このような液面レベル検出装置１００では、アームホルダ１０６に組付けた摺動アーム１０８と抵抗板１０３との間を電気的に導通させるようになっているが、検出すべき液面レベル（液面高さ）Ｌに応じてアームホルダ１０６が回動して抵抗板１０３に対する相対位置が変動することから、これらの間の抵抗値の変動を利用して液面レベルＬを検出している。

ところで、抵抗板１０３とアームホルダ１０６に組付けた摺動アーム１０８との接触動作は摺動アーム１０８の弾性的な撓みによるため、摺動アーム１０８の撓みにばらつきがあると、検出すべき抵抗値も正確な検出が行えない。そこで、例えばアームホルダ１０６成形の際に摺動アーム１０８をインサート成形することにより、摺動アーム１０８をホルダ１０６に一体化させ、ばらつきを解消させるようなことが行われている。

特開２００９−８５３５号公報

しかしながら、このようなインサート成形では、作業性がわるく、コストの増大をもたらしている。そこで、インサート成形を避け、例えばアームホルダ１０６の固定面に加締め部を設けて摺動アームを加締めるような方法も検討されている。ところが、このような加締めのみに頼る方法では、長期の使用に伴う劣化等によって、加締め部の強度が次第に低下する虞がある。

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、アームホルダへの摺動アームの取付けを、簡単に、かつ、長期にわたって、取付け強度の低下をもたらすことなく取付けることができる、液面レベル検出装置の組付け構造、及び液面レベル検出装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る液面レベル検出装置の組付け構造は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 抵抗板を有するフレームの該抵抗板に設けられた抵抗体に電気的に接触するための接点が設けられた、ばね性を有する摺動アームと、
前記摺動アームが組付けられたアームホルダと、
を備え、
液体の液面レベルの変位に応じて前記アームホルダが回動することによって前記接点が前記抵抗体上を摺動するように構成された液面レベル検出装置の、前記摺動アームを前記アームホルダに組付けるための組付け構造であって、
前記摺動アームは、基端側から前記接点を設けた自由端側に向けて延設された摺動部と、前記摺動部の基端側の一部から前記摺動部と同じ延設方向に延設された爪部と、を有し、
前記アームホルダは、前記爪部を挿入可能なスリットと、前記摺動部の少なくとも一部が載置される固定面と、を有し、
前記固定面は、前記スリットに挿入された前記爪部の挿入方向に対して所定の角度θ傾いた面をなしている、
こと。
（２） 上記（１）の構成の液面レベル検出装置の組付け構造であって、
前記摺動アームは、前記摺動部の基端側にピン孔を有し、
前記アームホルダは、前記ピン孔を挿通した後加締められるピンを有する、
こと。
（３） 上記（１）または（２）の構成の液面レベル検出装置の組付け構造であって、
前記スリットは、前記爪部が挿入される入り口に近くなるほど前記固定面との間の間隔が小さくなる形状である、
こと。

上記（１）の構成により、作業性がわるくコストの増大をもたらしていたインサート成形を避けて、アームホルダへの摺動アームの取付けを簡単に行うことができる摺動体の組付け構造が実現できる。さらに、また、長期の使用に伴う劣化等によって加締め部での強度が次第に低下する虞がある加締めのみによる組付けも避けるようにしてあるので、低コストで、長期にわたってホルダへの摺動アームの組付け強度の低下をもたらすことなく組付けることができる摺動体の組付け構造が実現できる。
上記（２）の構成により、アームホルダのピンがピン孔を貫通した状態で加締められることにより、摺動アームの爪部がスリットに挿入され、且つ摺動アームの摺動部が固定面に載置された状態を確実に実現することができる。この結果、摺動アームの弾性力（つまり、爪部が摺動部の延設方向と同一方向に復元しようとする力、あるいは、摺動部が爪部の延設方向と同一方向に復元しようとする力）を該摺動アームをアームホルダに固定するための保持力として充分に活かすことができる。
上記（３）の構成により、スリット内部でがたつくことなく、爪部をスリット内部に確実に固定することができる。この結果、より一層、摺動アームのアームホルダへの組付け強度の向上を図ることができる。

また、本発明に係る液面レベル検出装置は、下記（４）を特徴としている。
（４） 上記（１）から（３）のいずれか一つの構成の液面レベル検出装置の組付け構造によって、前記摺動アームが前記アームホルダに組付けられたこと。

上記（４）の構成により、作業性がわるくコストの増大をもたらしていたインサート成形を避けて、アームホルダへの摺動アームの取付けを簡単に行うことができる摺動体の組付け構造が実現できる。さらに、また、長期の使用に伴う劣化等によって加締め部での強度が次第に低下する虞がある加締めのみによる組付けも避けるようにしてあるので、低コストで、長期にわたってホルダへの摺動アームの組付け強度の低下をもたらすことなく組付けることができる摺動体の組付け構造が実現できる。
また、アームホルダのピンがピン孔を貫通した状態で加締められることにより、摺動アームの爪部がスリットに挿入され、且つ摺動アームの摺動部が固定面に載置された状態を確実に実現することができる。この結果、摺動アームの弾性力（つまり、爪部が摺動部の延設方向と同一方向に復元しようとする力、あるいは、摺動部が爪部の延設方向と同一方向に復元しようとする力）を該摺動アームをアームホルダに固定するための保持力として充分に活かすことができる。
また、スリット内部でがたつくことなく、爪部をスリット内部に確実に固定することができる。この結果、より一層、摺動アームのアームホルダへの組付け強度の向上を図ることができる。

本発明の液面レベル検出装置の組付け構造、及び液面レベル検出装置は、作業性がわるくコストの増大をもたらしているインサート成形を避けた、アームホルダへの摺動アームの取付けを簡単に行うことができる。さらに、また、長期の使用に伴う劣化等によって加締め部での強度が次第に低下する虞がある加締めのみによる組付けも避けるようにしてある。これにより、低コストで、長期にわたってホルダへの摺動アームの組付け強度の低下をもたらすことなく組付けることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の第１の実施形態に係る液面レベル検出装置の要部を示す斜視図である。 その液面レベル検出装置を示す分解斜視図である。 （Ａ）は本発明に係る摺動体の組付け構造を示す斜視図、（Ｂ）はその分解斜視図である。 （Ａ）は摺動体のアームホルダへフロートアームのアーム軸を取付けるときの状態を示す斜視図、（Ｂ）は摺動体のアームホルダへフロートアームのアーム軸を拘束させるための組付け状態を示す斜視図である。 本発明の摺動体とアームホルダの弾性壁との相互作用を示す説明図ある。 本発明の第２の実施形態に係る摺動体の爪部の作用を示す説明図である。 従来の液面レベルセンサを示す平面図である。 （Ａ）はその摺動体の側面図、（Ｂ）はその平面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１及び図２は、本発明に係る摺動体の組付け構造が適用された液面レベル検出装置を示すものであり、この液面レベル検出装置１０は、大略構成として、フレーム２０と、摺動体３０と、フロートアーム４０と、を備えている。

フレーム２０は、絶縁基板上に複数の導電セグメントを有する抵抗体（いずれも図示しない）が設けられた抵抗板５０を取付けたものであって、一面（以下、内面）が開放された略箱状に形成されており、この開放された内面の複数個所に設けた爪部材２１によって抵抗板５０が止め付けられて固定されている。また、このフレーム２０には、開放された上記内面に軸受部２２と、一対の壁２３と、を設けている。

このうち、軸受部２２は、図２に示すように、フロートアーム４０の基端を回動可能な状態で止め付けるために、フレーム２０の内面に対して垂直な向きに立設された状態に形成されている。一方、壁２３は、液面レベル検出装置１０を図示外の燃料タンクに装着させる際に、燃料タンク壁面などに形成された一対の突起がこの壁２３の中空状の孔２３１に挿入されることで、燃料タンクに液面レベル検出装置１０が装着されるようになっている。

さらに、このフレーム２０には、抵抗板５０に設けた図示外の＋／−電極と接続された、＋／−端子５１が引き出される端子孔２４を設けており、この端子孔２４から引き出された＋／−端子５１が導電線５２と接続されている。

摺動体３０は、図３に示すように、アームホルダ６０と摺動アーム７０で構成されており、摺動アーム７０がアームホルダ６０に組付けられる。摺動体３０は、フレーム２０に支持（挟着）された状態で液体（燃料）の液面レベルの変位に応じてフロートアーム４０が回動することにより、摺動アーム７０に設けた後述する接点７１Ａ、７２Ａが導電セグメント上を摺接・摺動する。

本実施形態のアームホルダ６０は、図４に示すように、適宜の樹脂材料で形成された略矩形状板状の本体６１と、この本体６１の裏面（図１にてフレーム２０と対面する方の面）６１Ａ及びこの裏面６１Ａとは反対の表面６１Ｂとに、それぞれ設けられている軸支突部６２及び挟持壁６３と、本体６１の一端部（以下、「基部」とよぶ）に設けられて突出した加締め用の一対のピン６５を有する突起片６４と、を備えている。さらに、アームホルダ６０には、本体６１の裏面６１Ａに、図４（Ａ）及び図５に示すような圧入用スリット６６１を設けた押圧部６６が付設されている。

軸支突部６２は、本体６１の裏面６１Ａ中央に穿設した貫通孔６１１に嵌挿されるフロートアーム４０のアーム軸４１が同時に貫通される軸支孔６２１を設けている。

挟持壁６３は、本体６１の表面６１Ｂの前後においてそれぞれ左右１対からなるものが２組、都合４個立設された構成のものであって、それぞれ各組ごとにフロートアーム４０のアーム軸４１を位置ずれしないように拘束させている。

本実施形態の押圧部６６は、図５に示すように、本体６１の外側面にスリット６６１を形成するために架設された弾性壁６６２と、この弾性壁６６２の両脇に形成された、弾性壁６６２の延設方向とは所定の角度θをなす傾きをもつ固定面６６３と、を有する。スリット６６１は、本体６１の基部（図５では右端部）に向けて開口し、弾性壁６６２と本体６１の外側面の間に形成されている。摺動アーム７０をアームホルダ６０に組付ける際、スリット６６１には後述する爪部７４が挿入され、固定面６６３には後述する摺動部７１、７２の一部が載置される。

本実施形態の摺動アーム７０は、適宜の導電性材料で形成されているとともに、接点となる電極７１Ａ、７２Ａが摺動部７１、７２の自由端寄りに２箇所設けられている。なお、これらの電極７１Ａ、７２Ａは、上述した図示外の２箇所の導電セグメントに接触し、この上を摺動・摺接する。

さらに、本実施形態の摺動アーム７０は、図３に示すように、折曲部７０Ａにおいて、基端面に対して直交する（Ｘ）方向よりもさらに角度θ度だけ外側方向へ屈曲した摺動部７１、７２を、自由端寄りに２箇所分割させて設けている。即ち、この摺動アーム７０は、尖状を呈する自由端側が基端側よりも抵抗板５０に向けて接近する方向に傾斜した形状を有する。なお、摺動部７２の内側には、大きく開口された開口７３を設けており、この開口７３には軸支突部６２が挿通・挿入される。

また、この摺動アーム７０には、摺動部７１、７２の自由端側に、接点となる電極７１Ａ、７２Ａが取り付けられている。さらに、この摺動アーム７０には、折曲部７０Ａ近傍の開口７３に臨む部分に、舌片形状を呈する圧入用の爪部７４を有しており、この爪部７４がアームホルダ６０の押圧部６６に設けたスリット６６１に圧入される。アームホルダ６０に組付ける前の摺動アーム７０は、摺動部７１、７２と爪部７４が同一平面に含まれている。

さらに、この摺動アーム７０には、基端部にピン孔７５が左右一対形成されており、このピン孔７５にアームホルダ６０の基部の突起片６４に設けたピン６５が挿通されて加締められている。また、折曲部７０Ａ寄りのピン孔７５近傍には、細幅形状の長孔（或いはミシン目などでもよい）７６が各ピン孔７５と対を成すように穿設されている。この長孔７６は、摺動アーム７０の基端部寄りの所望部分で所定の角度に折り曲げて折曲部７０Ａを形成する際に、その折曲に要する力を減殺させ、直線状に確実に折り曲げて、折曲部７０Ａを形成するようになっている。

フロートアーム４０は、基端側がクランク状に折曲されたアーム軸４１と、検出すべき液体（本実施形態では自動車燃料のガソリン）の比重よりも軽い材質のものからなり、アーム軸４１の先端部に固設されたフロート８０と、を備えており、液面レベルの昇降動作に連動して上下に回動する。

アーム軸４１は、基端部がアームホルダ６０の貫通孔６１１及び軸支孔６２１に挿通されるとともに挟持壁６３により回り止めされており、アーム軸４１の回動動作と連動してアームホルダ６０及びこれと一体の摺動アーム７０が回動するようになっている。なお、アーム軸４１の基端は、軸受部２２の軸孔２２１に回動自在に軸装されている。

次に、アームホルダ６０への摺動アーム７０の組付け方法について説明する。

（Ｉ）図２に示すように、初めに、フレーム２０の爪部材２１に（抵抗体を構成する）抵抗板５０を止め付けるとともに、導電線５２の＋／−端子５１を端子孔２４に挿入して、半田その他の適宜の手段で抵抗板５０の図示しない＋／−電極と電気的に接続させる。

（ＩＩ）次に、アームホルダ６０に摺動アーム７０を組付けて摺動体３０を組み立てる。ここで、このアームホルダ６０への摺動アーム７０の組付け方法については、図３（Ｂ）に示すように（要部についての詳細は図５を参照）、アームホルダ６０の押圧部６６に設けたスリット６６１に、摺動アーム７０の爪部７４を圧入させる。このとき、同時に、この摺動アーム７０のピン孔７５にアームホルダ６０のピン６５を挿通させるようにする。爪部７４をスリット６６１に挿入するべく摺動アーム７０をアームホルダ６０に対してスライドさせることになるが、図５に示すように、爪部７４は弾性壁６６２によって摺動部７１、７２と同一平面になろうとする弾性力が押さえ込まれ、他方、摺動部７１、７２は固定面６６３によって、スリット６６１に挿入された爪部７４（より詳細には爪部７４がスリット６６１に挿入される挿入方向）とは所定の角度θをなす角度で保持される。この状態では、摺動アーム７０は、上記の弾性力を解放するために、アームホルダ６０に対して爪部７４をスリット６６１に挿入する方向とは反対方向に移動しようとする。

（ＩＩＩ）そこで、ピン孔７５をピン６５の根元に位置するまで摺動アーム７０をアームホルダ６０に対してスライドさせた状態で、摺動アーム７０のピン孔７５に挿通させたアームホルダ６０のピン６５を加締めする。なお、この加締めとは、プラスチック樹脂のピン６５を熱溶着、超音波溶着、振動溶着等で押しつぶし、摺動アーム７０のピン孔７５を塞ぐとともに、ピン孔７５を位置固定する作業のことである。つぶし後のピンによって、アームホルダ６０に対して爪部７４をスリット６６１に挿入する方向とは反対方向に摺動アーム７０が移動しようとすることを押さえつける。

（ＩＶ）次に、このようにして一体に組付けられて完成した摺動体３０を、フレーム２０の所定位置に配置する。

（Ｖ）その後、先端にフロート８０が組付けられたフロートアーム４０のアーム軸４１の基端側（図２では右端側）を、貫通孔６１１、軸支孔６２１（それぞれ、図３参照）の順でこれらの孔に挿通させる。アーム軸４１の基端部は、軸受部２２に回動可能な状態で、かつ、抜け出すことがないような状態で取付ける。

なお、ここで、アーム軸４１と摺動体３０との一体化を行うには、アーム軸４１の基端部側の第１クランク部４１Ａの長さＤ（但し、軸受部２２の孔に挿入される分の長さは除く）を、摺動体３０の厚さと同等にすることで、第２クランク部４１Ｂを挟持壁６３で挟持させることができる。換言すれば、アーム軸４１の第２クランク部４１Ｂと軸受部２２との間で摺動体３０をがたつきなく、かつ、回動可能な状態に挟持させればよい。

以上、本実施形態によれば、作業性がわるくコストの増大をもたらしているインサート成形を避けた、アームホルダ６０への摺動アーム７０の取付けを簡単に行うことができる摺動体３０の組付け構造を有する液面レベル検出装置１０が実現できる。

即ち、本実施形態によれば、長期の使用に伴う劣化等によって加締め部での強度が次第に低下する虞がある、加締めのみに頼る方法も避けるようにしている。換言すれば、圧入と加締めとによって、アームホルダ６０への摺動アーム７０の取付けが行われている。従って、低コストで、長期にわたってアームホルダ６０への摺動アーム７０の取付け強度の低下をもたらすことなく取付けられた、摺動体３０の組付け構造を有する液面レベル検出装置１０が実現できる。

特に、アームホルダ６０における摺動アーム７０の取付け部分において、図５に示すように、アームホルダのピンがピン孔を貫通した状態で加締められることにより、摺動アームの爪部がスリットに挿入され、且つ摺動アームの摺動部が固定面に載置された状態を確実に実現することができる。この結果、摺動アームの弾性力（つまり、爪部が摺動部の延設方向と同一方向に復元しようとする力、あるいは、摺動部が爪部の延設方向と同一方向に復元しようとする力）を該摺動アームをアームホルダに固定するための保持力として充分に活かすことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図６を参照しながら説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図６に示す本実施形態の摺動体の組付け構造が適用された液面レベル検出装置が第１の実施形態の液面レベル検出装置１０と異なる点は、アームホルダ６０の押圧部６６において、特に、弾性壁６６２がスリット６６１の入口６６１Ａに向けて徐々に狭まっていることである。

即ち、本実施形態の押圧部６６は、図６に示すように、本体６１の基部（図６では右端部）に向けて鋭角θで徐々に入口６６１Ａが狭まっている弾性壁６６２と、この弾性壁６６２の両脇に形成された、弾性壁６６２の延設方向とは所定の角度θをなす傾きをもつ固定面６６３と、を有する。スリット６６１は、本体６１の基部（図５では右端部）に向けて爪部７４が挿入可能な程度開口し、弾性壁６６２と本体６１の外側面の間に形成されている。

上述のように弾性壁６６２が入り口６６１Ａに向けて徐々に狭まることにより、弾性壁６６２の入り口６６１Ａ側の端部が、スリット６６１に挿入された爪部７４を本体６１の外側面との間で挟持することになる。この結果、スリット６６１内に爪部７４が確実に保持されることになる。これは、例えば、爪部７４をスリット６６１に挿入する過程において爪部７４がガタツクことがなくなるため、摺動アーム７０をアームホルダ６０により容易に組み付けることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。

１０ 液面レベル検出装置
２０ フレーム
２１ 爪部材
２２ 軸受部
２３ 壁
２３１ 孔
３０ 摺動体
４０ フロートアーム
４１ アーム軸
４１Ａ 第１クランク部
４１Ｂ 第２クランク部
５０ 抵抗板
６０ アームホルダ
６１ 本体
６１１ 貫通孔
６１Ａ 裏面
６１Ｂ 表面
６２ 軸支突部
６２１ 軸支孔
６３ 挟持壁
６４ 突起片
６５ ピン
６６ 押圧部
６６１ スリット
６６１Ａ 入り口
６６２ 弾性壁
６６３ 固定面
７０ 摺動アーム
７０Ａ 折曲部
７１、７２ 摺動部
７１Ａ、７２Ａ 電極（接点）
７３ 開口
７４ 爪部
７５ ピン孔
７６ 長孔
８０ フロート

Claims (4)

1. 抵抗板を有するフレームの該抵抗板に設けられた抵抗体に電気的に接触するための接点が設けられた、ばね性を有する摺動アームと、
   前記摺動アームが組付けられたアームホルダと、
   を備え、
   液体の液面レベルの変位に応じて前記アームホルダが回動することによって前記接点が前記抵抗体上を摺動するように構成された液面レベル検出装置の、前記摺動アームを前記アームホルダに組付けるための組付け構造であって、
   前記摺動アームは、基端側から前記接点を設けた自由端側に向けて延設された摺動部と、前記摺動部の基端側の一部から前記摺動部と同じ延設方向に延設された爪部と、を有し、
   前記アームホルダは、前記爪部を挿入可能なスリットと、前記摺動部の少なくとも一部が載置される固定面と、を有し、
   前記固定面は、前記スリットに挿入された前記爪部の挿入方向に対して所定の角度θ傾いた面をなしている、
   ことを特徴とする液面レベル検出装置の組付け構造。
2. 前記摺動アームは、前記摺動部の基端側にピン孔を有し、
   前記アームホルダは、前記ピン孔を挿通した後加締められるピンを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液面レベル検出装置の組付け構造。
3. 前記スリットは、前記爪部が挿入される入り口に近くなるほど前記固定面との間の間隔が小さくなる形状である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液面レベル検出装置の組付け構造。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の液面レベル検出装置の組付け構造によって、前記摺動アームが前記アームホルダに組付けられたことを特徴とする液面レベル検出装置。

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