JP2011133279A - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リードやターミナルなどの配線部材の変形や、前記リードと前記ターミナルなどの配線部材の分断を防止することが可能な液面検出装置を提供する。
【解決手段】 液面の変位に追従作動するフロート２を備えたフロートアーム３と、フロートアーム３の作動に伴って回動する筒状のマグネット５と、マグネット５の磁気変化を検出する検出素子６と、を備えた液面検出装置１において、マグネット５と検出素子６を覆うシールドケース１０と、シールドケース１０を覆うように設けたケース体８，９と、を備え、シールドケース１０は、底部１０ａと、この底部１０ａの周囲に設けられた壁部１０ｂとを有し、壁部１０ｂの底部１０ａ側とは反対側の端部の外側に平滑部１０ｅを設けたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タンク内の各種燃料などの液体の液面を検出する液面検出装置に関するものである。

従来の液面検出装置は、液面に応じて上下に追従作動するフロートを一端に備えたフロートアームと、前記フロートアームの作動に伴って回動するマグネットと、前記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マグネットの磁気の変化を検出する磁電変換素子などの検出素子と、前記検出素子を保持する回路基板と、前記回路基板を保護する充填剤と、前記回路基板や前記マグネットを取り囲むように設けた磁気シールド部材と、前記磁気シールド部材と前記ハウジングとで形成され前記検出素子や前記回路基板を収納する空間内に前記燃料などの浸入を防止するＯリングなどの密閉材とを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００７−３２２２２２号公報

従来の液面検出装置は、前記磁気シールド部材が露出しており、前記液面検出装置の製造時や組み付け時に、前記液面検出装置を他の部品に接触させて前記磁気シード部材が変形し、前記磁気シールド部材の変形によって磁気回路に支障を来す虞があった。また、前記燃料に導電性を有する場合、前記磁気シールド部材に腐食に耐えうる高価な材料を採用しなければならず、コストの上昇を招いていた。

そこで、前記磁気シールド部材を埋設するように、前記磁気シールド部材をインサート成形によって、合成樹脂で覆って、前記磁気シールド部材を保護する構造を本願発明者が提案し試作品を作成したところ、前記磁気シールド部材を覆うべき合成樹脂が、前記磁気シールド部材を覆うことができないショートショット現象が、発生することが確認された。本願発明者が、前記ショートショット現象が発生する原因を検討したところ、前記磁気シールド部材の開口部に設けた折返し部分によって、前記合成樹脂の流動性を妨げて、前記ショートショット現象が生じることが解明された。そこで、本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、ショートショット現象の発生を抑え、磁気シールド部材を良好に樹脂で覆うことが可能な液面検出装置を提供するものである。

本発明では、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、前記フロートアームの作動に伴って回動する筒状のマグネットと、前記マグネットの筒内に位置し前記マグネットの磁気変化を検出する検出素子と、を備えた液面検出装置において、前記マグネットと前記検出素子を覆うシールドケースと、前記シールドケースを覆うように設けたケース体と、を備え、前記シールドケースは、底部と、この底部の周囲に設けられた壁部とを有し、前記壁部の前記底部側とは反対側の端部の外側に平滑部を設けたものである。

また、前記シールドケースの前記底部に貫通孔を設けたものである。

また、前記壁部の前記底部側とは反対側の端部の外側の一部に鍔部を設けたものである。

本発明の液面検出装置は、ショートショット現象の発生を抑え、磁気シールド部材を良好に樹脂で覆うことが可能な液面検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の液面検出装置の断面図。 同実施形態の液面検出装置を構成する部品の断面図。 同実施形態の液面検出装置を構成する部品の断面図。 同実施形態の液面検出装置を構成する部品の断面図。 同実施形態のシールドケースの斜視図。

以下、添付図面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、フロート２と、フロートアーム３と、アームホルダ４と、マグネット５と、検出素子６と、ホルダ部材７と、第１ケース体８と、第２ケース体９と、シールドケース１０とを備えたものである。なお、１１は、電気接続部材であり、１２は、フレームカバーである。

フロート２は、液体燃料などの液体の液面に浮き、前記液面の変位に追従作動するものであり、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から形成されている。なお、フロート２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。

フロートアーム３は、非磁性体の金属で形成されており、一端でフロート２を保持し、他端でアームホルダ４に取り付けられている。

アームホルダ４は、合成樹脂からなり、フロートアーム３とマグネット５を保持している。

アームホルダ４は、円筒部４ａを備えており、この円筒部４ａの内側にマグネット５を備えている。また、アームホルダ４は、アーム保持部４ｃによってフロートアーム３を保持している。

また、アームホルダ４の中央部には、円柱部４ｂが設けられており、この円柱部４ｂに第２ケース体９の後述する支軸部を回動可能に支持する凹部からなる軸受け４ｄを備えており、アームホルダ４は、第２ケース体９に回動可能に支持されている。

また、アームホルダ４の図１中左側には、フレームカバー１２が配設され、第２ケース体９に固定されている。このフレームカバー１２は、アームホルダ４を抜け止め状態にて保持するとともに、アームホルダ４の円柱部４ｂを軸支する軸受けの機能を果たしている。

マグネット５は、筒状で、２極着磁されたものであり、アームホルダ４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。マグネット５は、第２ケース体９の後述する円柱部の外周に対向するように配置され、検出素子６を囲むように配設されている。マグネット５は、フロートアーム３の作動に伴って回動する。

検出素子６は、例えば、ホール素子などの磁電変換素子からなり、マグネット５の筒内に位置するように配設されており、マグネット５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６は、例えばＭＲ素子などの検出素子を用いてもよい。検出素子６は、ホルダ部材７に配設され、リード６ａは、電気接続部材１１と電気的に接続されている。リード６ａと電気接続部材１１とは、溶接によって接続されている。

ホルダ部材７は、合成樹脂、たとえば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のような合成樹脂からなる。ホルダ部材７は、検出素子６を保持する第１配設部７ａと、電気接続部材１１を保持する第２配設部７ｂと、電子部品１３を保持する第３配設部７ｃを備えている。

第１配設部７ａは、カップ形状で、このカップ形状の内部に検出素子６を収納する。第２配設部７ｂは、電気接続部材１１を両側から挟むピンあるいは壁部からなり、電気接続部材１１を保持するものである。第３配設部７ｃは、カップ形状で、このカップ形状の内部に電子部品１３を収納する。

電子部品１３は、例えば、コンデンサやダイオードなどで、検出素子６の入出力のノイズ低減を図るものである。電子部品１３は、リード１３ａを備えており、検出素子６のリード６ａと電気的に接続されている。リード１３ａとリード６ａとは、溶接によって接続されている。

本実施形態では、ケース体８，９は、第１ケース体８と第２ケース体９とで構成されている。

第１ケース体８は、低圧で成形可能な合成樹脂、たとえば、ポリエステル系の合成樹脂からなり、検出素子６と、ホルダ部材７と、電気接続部材１１の一部及び電子部品１３を覆っている。検出素子６と、ホルダ部材７と、電気接続部材１１の一部及び電子部品１３は、第１ケース体８をインサート成形によって形成したことによって覆われている。

第２ケース体９は、合成樹脂、たとえば、ＰＢＴやポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂からなり、第１ケース体８とシールドケース１０を覆っている。

第２ケース体９は、円柱部９ａを備えている。この円柱部９ａは、アームホルダ４を回動可能に支持する支軸部９ａ１を備えている。

第１ケース体８と、第２ケース体９の熱膨張係数は、近似であり、温度変化による剥離などを防止している。

シールドケース１０は、マグネット５と検出素子６を外部磁界の影響から保護するもので、マグネット５と検出素子６を覆っており、例えば、鉄ニッケル合金製で、底部１０ａと、この底部１０ａの周囲に設けられた壁部１０ｂとを備えたカップ形状である。壁部１０ｂは、円筒形状であり、壁部１０ｂの一部には、第１ケース体８をシールドケース１０の外へ引き出すための切り欠き部１０ｃを備えている。シールドケース１０は、壁部１０ｂと底部１０ａで形成される凹部内に、第１ケース体８を収納した状態で、第２ケース体９で覆われるものである。

シールドケース１０は、壁部１０ｂの底部１０ａ側とは反対側の端部の外側に鍔部１０ｄを複数備えている。鍔部１０ｄは、壁部１０ｂの中心から外側方向へ突き出ている。鍔部１０ｄは、シールドケース１０をプレス加工によって形成する時に、押さえとして、使用するものである。

各鍔部１０ｄの間には、所定の間隔を備えており、各鍔部１０ｄの間には、鍔部１０ｄを設けていない平滑部１０ｅとなっている。平滑部１０ｅは、シールドケース１０の壁部１０ｂの開口部（壁部１０ｂの底部１０ａ側とは反対側の端部）が、第２ケース体９を構成する樹脂の流動を損なわないものであり、本実施形態では、平滑部１０ｅは、円筒形の壁部１０ｂの面と同一面を形成するものである。

なお、本実施形態では、鍔部１０ｄを備えていたが、本実施形態に限定されるものではなく、壁部１０ｂの底部１０ａ側とは反対側の端部の外側を全て平滑部１０ｅとしてもよい。この壁部１０ｂの端部の外側を全て平滑部１０ｅとするには、外側に突出した鍔部１０ｄを壁部１０ｂの面と同一の面を形成するように折り曲げればよい。

本実施形態のように、平滑部１０ｅを設けたことによって、第２ケース体９を成型する時に、樹脂の流動を阻害することなく、シールドケース１０を覆うことができないショートショット現象の発生を抑制することができる。

シールドケース１０は、検出素子６を内蔵した第１ケース体８の部位を収納するように形成されている。このシールドケース１０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、高精度の検出出力を得ることができる。なお、シールドケース１０は、マグネット５と検出素子６を完全に覆うことは、物理的に不可能であり、マグネット５と検出素子６の一部を覆うものであればよい。

シールドケース１０を第２ケース体９で覆ったことによって、シールドケース１０の変形を防止することができる。このシールドケース１０変形を防止することによって、磁気特性の変化を防止することができる。さらに、シールドケース１０の腐食を防止することができる。特に、腐食しやすいアルコールを含有した燃料などの場合に効果的である。また、シールドケース１０に腐食しにくい高価な材料ではなく、安価な材料を用いることができ、コストの削減を図ることができる。

また、シールドケース１０の底部１０ａに貫通孔１０ｆを設けたことによって、第２ケース体９を成型する時に、カップ形状のシールドケース１０内部に樹脂が流れ込み、シールドケース１０などを覆うことができないショートショット現象の発生を抑制することができる。

電気接続部材１１は、本実施形態では、リード線であり、銅などの導電性の良好な導体１１ａと、この導体１１ａを覆う絶縁被膜１１ｂとで構成されている。リード線１１の導体１１ａが、検出素子６のリード６ａと電気的に接続されている。

次に、本実施形態の液面検出装置１の製造方法を図２〜図４を用いて説明する。

第１に、ホルダ部材７に、検出素子６、電子部品１３及びリード線１１とを取り付け、検出素子６のリード６ａとリード線１１の導体１１ａとを電気的に接続し、さらに、検出素子６のリード６ａと電子部品１３のリード１３ａとを電気的に接続する。（図２参照）。

第２に、検出素子６、電子部品１３及びリード線１１とを取り付けたホルダ部材７を、第１ケース体８成型用の金型内に設置し、第１ケース体８を形成する。（図３参照）。

第３に、図３で示す第１ケース体８を、第２ケース体９成型用の金型内に設置し、第２ケース体９を形成する。（図４参照）。この時に、シールドケース１０に平滑部１０ｅを設けたことによって、樹脂の流動を阻害することなく、シールドケース１０などを覆うことができ、ショートショット現象の発生を抑制することができる。

また、シールドケース１０の底部１０ａに貫通孔１０ｆを設けたことによって、第２ケース体９を成型する時に、カップ形状のシールドケース１０内部に樹脂が流れ込み、シールドケース１０などを覆うことができ、ショートショット現象の発生を抑制することができる。

この後、図４で示す第２ケース体９に、フロート２とフロートアーム３を備えたアームホルダ４を設置し、フレームカバー１２を第２ケース体９に固定すると、液面検出装置１が、完成する。

なお、本実施形態では、電気接続部材として、リード線を用いていたが、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、金属の棒状の端子であってもよい。

また、本実施形態では、ケース体８，９は、第１ケース体８と第２ケース体９とで構成していたが、本実施形態に限定されるものではなく、単一のケース体としたものであっても良い。

本発明は、タンク内の各種液体の液面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 フロート
３ フロートアーム
５ マグネット
６ 検出素子
８ 第１ケース体（ケース体）
９ 第２ケース体（ケース体）
１０ シールドケース
１０ａ 底部
１０ｂ 壁部
１０ｄ 鍔部
１０ｅ 平滑部
１０ｆ 貫通孔

Claims (3)

1. 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、前記フロートアームの作動に伴って回動する筒状のマグネットと、前記マグネットの筒内に位置し前記マグネットの磁気変化を検出する検出素子と、を備えた液面検出装置において、前記マグネットと前記検出素子を覆うシールドケースと、前記シールドケースを覆うように設けたケース体と、を備え、前記シールドケースは、底部と、この底部の周囲に設けられた壁部とを有し、前記壁部の前記底部側とは反対側の端部の外側に平滑部を設けたことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記シールドケースの前記底部に貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記壁部の前記底部側とは反対側の端部の外側の一部に鍔部を設けた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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