JP2014190953A - 液面検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】中核部品の形状を維持したまま、マグネットホルダの回転可能範囲を、燃料タンクの形状に対応するよう、任意に設定することが可能な液面検出装置の提供。
【解決手段】液面検出装置100は、燃料の液面の高さを検出するフューエルセンダ10と、このセンダ10が組み付けられるホルダプレート30とを備えている。フューエルセンダ10は、回転するフロートアーム56及びマグネットホルダ50と、マグネットホルダ50を回転可能に支持するボデー40とを有している。またフロートアーム56にはアーム接触部57が形成され、ボデー40には広角ストッパ面46aが形成されている。これらアーム接触部57と広角ストッパ面46aとの接触は、ホルダプレート30のホルダストッパ部36にフロートアーム56の中間部分58が接触することにより、妨げられる。
【選択図】図4

Description

本発明は、容器に貯留されている液体の液面の高さを検出する液面検出装置に関する。
従来、例えば特許文献1に開示のように、液面に浮かぶフロートと、フロートの上下移動により回転するフロートアーム及びアームホルダと、アームホルダを回転可能に支持するセンサフレームとを備えた液面検出装置が知られている。このような液面検出装置では、センサフレームに、ストッパ面が形成されている。ストッパ面は、フロートアームに設けられたストッパ係合部の回転軌道上に位置しており、ストッパ係合部と接触することによって、アームホルダの回転を規制する。
加えて、特許文献1のセンサフレームには、ストッパ係合部の軸方向に沿って階段状に形成された三組のストッパ面が設けられている。こうした構成であれば、ストッパ係合部の長さを調整することにより、アームホルダの回転可能な範囲を、容器の形状に対応するように、予め規定された三段階のうちのいずれかに変更することができる。
特開2001−124615号公報
さて、特許文献1では、アームホルダの回転可能範囲を、三段階のうちのいずれかに調整可能ではあるものの、設定毎の回転可能範囲の差は、小さくない。そのため、アームホルダの回転可能範囲を、容器の形状に正しく対応させられない場合が生じ得た。こうした場合、適切な回転可能範囲が実現されるように、アームホルダ及びセンサフレーム等の形状を変更することが望ましい。
しかし、アームホルダのような回転体及びセンサフレームのような支持体は、一般に、様々な形状の容器に対応するよう構成された複数種類の液面検出装置によって共用されている。故に、特定の容器の形状に対応させるために、回転体及び支持体等の中核部品の形状を変更することは、実質的に不可能であった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、中核部品の形状を維持したまま、回転体の回転可能範囲を、容器の形状に対応するよう、任意に設定することが可能な液面検出装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、容器(90)に貯留されている液体の液面の高さを検出する液面検出装置であって、液面に浮かぶフロート(55)と、フロートの上下移動により回転し、回転接触部(57)を有する回転体(50,56)と、回転体を回転可能に支持し、回転接触部との接触によって回転体の特定方向(SRD)への回転を規制するよう、当該回転接触部の回転軌道上に位置する支持接触部(46a,46b)を有する支持体(40)と、支持体に取り付けられ、特定方向に回転する回転体と接触することによって支持接触部への回転接触部の接触を妨げる取付接触部(36,238,336)を有する取付部材(30,230,330)と、を備えることを特徴としている。
この発明によれば、支持体に取り付けられた取付部材の取付接触部は、回転体と接触することにより、支持接触部への回転接触部の接触を妨げる。故に、特定方向に回転した回転体は、回転接触部を、その回転軌道上に位置する支持接触部に接触させる以前に、取付接触部と接触する。これにより、回転体の回転可能な範囲は、狭められる。以上の構成であれば、取付部材に設ける取付接触部の形状及び配置を調整することにより、支持体のような中核部品の形状を維持したまま、回転体の回転可能範囲を、容器の形状に対応するよう、任意に設定することが可能となる。
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
本発明の第一実施形態による液面検出モジュールの正面図である。 フューエルセンダの斜視図である。 本発明の第一実施形態によるホルダプレートの斜視図である。 マグネットホルダの振れ角度を規制する、ホルダストッパ部の機能を説明するための図である。 ホルダストッパ部を倒すことで接触位置が移動することを説明するための図であって、図4の矢印Vから見たホルダストッパ部の拡大図である。 ボデーからのアーム接触部の離脱を防ぐ、ホルダストッパ部の機能を説明するための図である。 第二実施形態による液面検出モジュールにおいて、マグネットホルダが特定方向に回転した状態を示す図である。 第二実施形態による液面検出モジュールにおいて、マグネットホルダが反対方向に回転した状態を示す図である。 第三実施形態による液面検出モジュールにおいて、マグネットホルダが特定方向に回転した状態を示す図である。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
(第一実施形態)
図1に示す本発明の第一実施形態による液面検出モジュール100は、車両に搭載され、液体としての燃料を貯留する燃料タンク90内に設置されている。まず、液面検出モジュール100の構成を説明する。
液面検出モジュール100は、フューエルセンダ10、燃料タンク90に取り付けられる蓋体20、及びフューエルセンダ10が取り付けられるホルダプレート30等によって構成されている。尚、以下の説明において、液面検出モジュール100を燃料タンク90内に挿入するために当該タンク90の天井部93に設けられた開口95の軸方向を、液面検出モジュール100の挿入方向IDとする。また、挿入方向IDと実質的に直交し且つホルダプレート30の平面方向に沿う方向を、幅方向WDとし、さらに、挿入方向IDと実質的に直交し且つホルダプレート30の板厚方向に沿う方向を、厚さ方向SDとする。
図1,2に示すフューエルセンダ10は、燃料タンク90に貯留されている燃料の液面の高さを検出する。フューエルセンダ10は、フロート55、フロートアーム56、マグネットホルダ50、ボデー40、及びホールIC60等によって構成されている。
フロート55は、例えば発泡させたエボナイト等の燃料よりも比重の小さい材料により形成されている。フロート55は、燃料の液面に浮揚可能である。フロート55は、フロートアーム56を介してマグネットホルダ50に支持されている。
フロートアーム56は、ステンレス鋼等の金属材料からなる丸棒状の心材によって形成されている。フロートアーム56の両端部のうち、フロート55側の端部には、フロート保持部59が形成されている。フロート保持部59がフロート55の貫通孔に挿通されることで、フロートアーム56は、フロート55を保持している。フロートアーム56のマグネットホルダ50側の端部には、アーム接触部57が形成されている。アーム接触部57は、フロートアーム56をマグネットホルダ50の回転軸と同一方向且つボデー40側に90度程度屈曲させることによって形成されている。
マグネットホルダ50は、例えばポリアセタール(POM)樹脂等により円盤状に形成されている。マグネットホルダ50には、マグネット53が収容さている。マグネット53には、フランジ部51、ストッパ孔54a〜54c、及びアーム係止部52等が設けられている。
マグネット53は、永久磁石である。マグネット53は、マグネットホルダ50の周方向に沿って湾曲した板状に形成されている。マグネット53は、ボデー40の後述する支持軸45を挟んで一対配置されている。マグネット53は、マグネットホルダ50と一体でボデー40に対して相対回転する。
フランジ部51は、マグネットホルダ50に設けられた鍔状の部位である。フランジ部51には、ストッパ孔54a〜54cが形成されている。ストッパ孔54a〜54cは、マグネットホルダ50の軸方向に沿ってフランジ部51を貫通している。ストッパ孔54a〜54cは、マグネットホルダ50の径方向に沿って等間隔で並んでいる。
アーム係止部52は、フロートアーム56を係止するための爪部である。アーム係止部52は、フロートアーム56と接するマグネットホルダ50の軸方向の端面から延出している。ストッパ孔54a〜54cのいずれか一つにアーム接触部57を挿通させた状態で、アーム係止部52にフロートアーム56を係止させることにより、フロートアーム56は、マグネットホルダ50に固定される。
ボデー40は、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂等によって形成されている。ボデー40は、ホルダプレート30に組み付けられ、当該プレート30に保持されている。ボデー40は、底壁部41、支持軸45、及び周壁部43を有している。底壁部41は、板状に形成されており、ホルダプレート30に載置されている。支持軸45は、厚さ方向SDに沿って底壁部41から円柱状に突出している。支持軸45には、ホールIC60が収容されている。支持軸45にマグネットホルダの軸受部が外嵌されることにより、ボデー40は、マグネットホルダ50を回転自在に支持する。
周壁部43は、底壁部41の周縁部分から厚さ方向SDに沿って、マグネットホルダ50側に向けて立設されている。周壁部43において、幅方向WDに対向する二つの壁面には、複数組のストッパ面46a〜48bが形成されている。各ストッパ面46a〜48bは、それぞれマグネットホルダ50の径方向に沿って延びている。三組のストッパ面のうちで最も支持軸45に近接している広角ストッパ面46a,46bは、ストッパ孔54aに挿通されたアーム接触部57の回転軌道上に位置している。中間ストッパ面47a,47bは、広角ストッパ面46a,46bに対して、マグネットホルダ50の径方向外側にずれた位置に配置されている。中間ストッパ面47a,47bは、ストッパ孔54bに挿通されたアーム接触部57の回転軌道上に位置している。狭角ストッパ面48a,48bは、中間ストッパ面47a,47bに対して、マグネットホルダ50の径方向外側にずれた位置に配置されている。狭角ストッパ面48a,48bは、ストッパ孔54cに挿通されたアーム接触部57の回転軌道上に位置している。
以上の各ストッパ面46a〜48bは、アーム接触部57との接触によってマグネットホルダ50の回転を規制する。具体的に、周壁部43の一方の壁面に設けられた各ストッパ面46a,47a,48aは、フロート55を下降させる回転方向(以下、「特定方向SRD」という)へのマグネットホルダ50の回転によってアーム接触部57と当接する。こうして各ストッパ面46a,47a,48aは、マグネットホルダ50の特定方向SRDへの回転変位を規制することにより、燃料タンク90内の燃料残量がごく僅かの状態において、燃料タンク90の底面へのフロート55の接触を防止する。また、周壁部43の他方の壁面に設けられた各ストッパ面46b,47b,48bは、フロート55を上昇させる回転方向(以下、「反対方向RRD」という)へのマグネットホルダ50の回転によってアーム接触部57と当接する。こうして各ストッパ面46b,47b,48bは、マグネットホルダ50の反対方向RRDへの回転変位を規制することにより、燃料タンク90内に燃料が最大量充填された状態において、燃料タンク90の天井面へのフロート55の接触を防止する。
ホールIC60は、液面の高さを検出するための検出素子である。ホールIC60は、支持軸45に対するマグネットホルダ50の回転角度を検出する。ホールIC60は、一対のマグネット53に挟まれるように、支持軸45内に配置されている。ホールIC60は、三つのリード線61〜63及びターミナル等を介して、燃料タンク90の外部の機器に接続されている。ホールIC60は、電圧を印加された状態で外部から磁界の作用を受けることにより、当該ホールIC60を通過する磁束の密度に比例した電圧を出力結果として、外部の機器へ向けて出力する。
以上の構成では、マグネットホルダ50に支持されたフロートアーム56によって、燃料に追従して上下移動するフロート55の往復動作は、回転運動に変換されてフロートアーム56およびマグネットホルダ50よりなる一体要素に伝達される。故に、マグネットホルダ50は、燃料タンク90に貯留される燃料の液面に追従し、ボデー40に対して相対回転する。このマグネットホルダ50の相対回転により、ホールIC60に作用する磁界の磁束密度が変化することで、ホールIC60から出力される電圧は変化する。こうしてフューエルセンダ10は、マグネットホルダ50の回転角度、ひいては燃料の液面の高さの検出を実現している。
図1に示す蓋体20は、樹脂材料等によって、開口95よりも大径の円盤状に形成されている。蓋体20は、開口95の周縁部分96に燃料タンク90の外側から液密に密着することにより、開口95を塞いでいる。蓋体20に設けられたコネクタ部23には、ホールIC60と外部の機器とを電気的に接続させるための相手側のコネクタ部(図示しない)が嵌合される。
図1,3に示すホルダプレート30は、燃料タンク90に対し、フューエルセンダ10のボデー40を固定する部材である。ホルダプレート30は、ボデー40を保持しており、且つ、蓋体20によって保持されている。ホルダプレート30は、鉄等の金属材料よりなる板材によって形成されている。ホルダプレート30は、ホルダ本体部31及びガード壁34,35を有している。
ホルダ本体部31は、挿入方向IDを長手とする長手形状に形成されている。ホルダ本体部31は、挿入方向IDに沿って蓋体20から延伸している。ホルダ本体部31は、ボデー40を挟んでマグネットホルダ50とは反対側に位置している。ホルダ本体部31は、各ガード壁34,35を支持している。
ガード壁34,35は、ホルダ本体部31の挿入方向IDの先端部分から、厚さ方向SDに沿ってボデー40側に板状に立設されている。一対のガード壁34,35は、幅方向WDにおいて互いに対向している。各ガード壁34,35は、挿入方向IDに向かうに従い、幅方向WDにおけるホルダ本体部31の中央に向かって傾斜している。
さて、図1に示す上述のフューエルセンダ10では、アーム接触部57を挿通させるストッパ孔54a〜54cを変えることにより、マグネットホルダ50の径方向におけるアーム接触部57の位置が変更可能である。こうしたアーム接触部57の位置変更によれば、マグネットホルダ50の回転可能な範囲(以下、「振れ角度」という)を調整することができる。尚、以下の説明では、最も内周側のストッパ孔54aに挿通されたアーム接触部57の位置を、広角位置という。また、最も外周側のストッパ孔54cに挿通されたアーム接触部57の位置を、狭角位置という。さらに、ストッパ孔54bに挿通されたアーム接触部57の位置を、中間位置という。
具体的に、広角位置に配置されたアーム接触部57は、広角ストッパ面46a,46bによって周方向への変位を規制される。この場合、マグネットホルダ50の触れ角度は、最も大きくなり、120度程度となる。また、中間位置に配置されたアーム接触部57は、中間ストッパ面47a,47bによって周方向への変位を規制される。この場合、マグネットホルダ50の振れ角度は、90度程度となる。さらに、狭角位置に配置されたアーム接触部57は、狭角ストッパ面48a,48bによって周方向への変位を規制される。この場合、マグネットホルダ50の振れ角度は、60度程度となる。
以上のように、フューエルセンダ10においては、マグネットホルダ50の振れ角度を、三段階のうちのいずれかに調整可能ではある。しかし、設定毎の振れ角度の差は、小さくない。そのため、燃料タンク90の形状に振れ角度を正しく対応させられない場合が生じ得る。そこで、図3,4に示す如く、ホルダプレート30には、ホルダストッパ部36が設けられている。
ホルダストッパ部36は、一方のガード壁35の頂上部分35aから厚さ方向SDに立設されている。ホルダストッパ部36は、ガード壁35と一体的に形成されている。ホルダストッパ部36は、ガード壁35と連続した板状に形成されており、板厚方向をマグネットホルダ50の回転中心に向けた姿勢で配置されている。ホルダストッパ部36の辺縁のうちで、幅方向WDの内側に位置する外縁部分37は、マグネットホルダ50の周方向に傾斜しつつ、当該ホルダ50の軸方向に延びている。
ここで、挿入方向IDに沿い、且つ、マグネットホルダ50の回転中心を通過する仮想線を、中心線CLとする。そして、厚さ方向SDに直交する仮想平面にて、中心線CLと、回転中心から広角ストッパ面46aに向かう仮想線とが特定方向SRDになす角度をαとする。また、中心線CLと、回転中心から狭角ストッパ面48aに向かう仮想線とが特定方向SRDになす角度をβとする。さらに、中心線CLと、回転中心から外縁部分37に向かう仮想線とが特定方向SRDになす角度をγとする。外縁部分37の位置を規定する角度γは、狭角ストッパ面48aの位置を規定する角度αよりも大きく、広角ストッパ面46aの位置を規定する角度βよりも小さくされている。
ここまで説明した構成において、アーム接触部57が広角位置に配置された場合をまず説明する。こうした使用形態では、マグネットホルダ50が特定方向SRDに回転すると、フロートアーム56は、アーム接触部57を広角ストッパ面46aに接触させる以前に、中間部分58を外縁部分37に接触させる。このように、ホルダストッパ部36は、フロートアーム56と接触することにより、アーム接触部57の広角ストッパ面46aへの接触を妨げる。以上によれば、マグネットホルダ50の振れ角度は、ホルダプレート30にホルダストッパ部36が設けられない場合と比較して、狭められる。
加えて、図5に示すように、外縁部分37が周方向に傾斜した形状であれば、ホルダストッパ部36を板厚方向に沿って外周側に倒すことにより、フロートアーム56の回転軌道ROAと外縁部分37との交点は、少なくとも特定方向SRDに移動する。こうして外縁部分37と中間部分58との接触位置CPが特定方向SRDに僅かにずれることにより、振れ角度の微調整が、可能となる。
次に、図6に示すように、アーム接触部57が狭角位置に配置された場合について、説明する。こうした使用形態では、通常、マグネットホルダ50が特定方向SRDに回転すると、フロートアーム56は、アーム接触部57を狭角ストッパ面48aに接触させる。そのため、中間部分58と外縁部分37との接触は、生じない。しかし、狭角ストッパ面48aの偶発的に損傷すると、アーム接触部57は、狭角ストッパ面48aを越えて、特定方向SRDに変位する場合がある。こうした場合、ホルダストッパ部36は、外縁部分37を中間部分58に接触させることができる。以上によれば、マグネットホルダ50の特定方向SRDへの回転が規制されるので、ボデー40からのアーム接触部57の離脱は、防止される。
ここまで説明した第一実施形態によれば、ホルダストッパ部36がマグネットホルダ50の回転を規制することにより、ボデー40の広角ストッパ面46aに依らないで、振れ角度を規定することができる。以上によれば、ホルダストッパ部36の形状及び配置等を調整することで、ボデー40のような中核部品の形状を維持したまま、振れ角度を、燃料タンク90の形状に対応するよう、任意に設定することが可能となる。
加えて第一実施形態では、ホルダプレート30が金属材料によって形成されているため、ホルダストッパ部36の強度を低下させることなく、ホルダストッパ部36及びその近傍に塑性変形を生じさせることができる。こうした塑性変形によれば、上述したように、外縁部分37と中間部分58との接触位置CPの微調整が可能となる。したがって、液面検出モジュール100が実際に取り付けられる燃料タンク90の形状に、マグネットホルダ50の振れ角度を細かく合わせることができる。
さらに、周方向に傾斜した外縁部分37の形状によれば、板厚方向にホルダストッパ部36を倒すような塑性変形により、外縁部分37と中間部分58との接触位置CPを特定方向SRDに移動させることができる。したがって、実際の燃料タンク90の形状に合わせた振れ角度の微調整が、確実且つ容易に実施可能となる。
さらに加えて、第一実施形態における中間部分58は、板状に形成されたホルダストッパ部36の外縁部分37に、板面方向に沿って接触する。故に、ホルダストッパ部36は、特定方向SRDに回転しようとするマグネットホルダ50の力を、主に板面方向に沿って受けることができる。こうした構成であれば、ホルダストッパ部36は、マグネットホルダ50の回転を規制するために必要な強度を、確保され易くなる。したがって、ホルダストッパ部36によって規定されたマグネットホルダ50の振れ角度は、長期に亘って維持可能となる。
また第一実施形態につき、ストッパ孔54cに挿通されたアーム接触部57が、損傷した狭角ストッパ面48aを越えてしまった場合でも、マグネットホルダ50の特定方向SRDへの回転変位は、中間部分58の外縁部分37への接触により、規制される。こうしてボデー40からのフロートアーム56の離脱が防がれることにより、振れ角度の規定された状態は、維持され得る。したがって、狭角ストッパ面48aが偶発的に損傷しても、フューエルセンダ10は、液面高さを検出するための作動を継続できる。
さらに加えて第一実施形態では、燃料タンク90に対してボデー40を固定するためのホルダプレート30に、上述のホルダストッパ部36が設けられている。こうした構成であれば、振れ角度を規定するための別部品の追加が不要となる。よって、フューエルセンダ10の構成を複雑化することなく、振れ角度を、任意に設定することが可能となる。
尚、第一実施形態において、ストッパ孔54aによって規定される広角位置が特許請求の範囲に記載の「第一位置」に相当し、ストッパ孔54cによって規定される狭角位置が特許請求の範囲に記載の「第二位置」に相当する。また、ホルダプレート30が特許請求の範囲に記載の「取付部材」に相当し、ホルダストッパ部36が特許請求の範囲に記載の「取付接触部」に相当する。さらに、ボデー40が特許請求の範囲に記載の「支持体」に相当し、広角ストッパ面46aが特許請求の範囲に記載の「支持接触部」及び「第一支持接触部」に相当し、狭角ストッパ面48a特許請求の範囲に記載の「第二支持接触部」に相当する。また、マグネットホルダ50及びフロートアーム56が特許請求の範囲に記載の「回転体」に相当し、アーム接触部57が特許請求の範囲に記載の「回転接触部」に相当する。そして、燃料タンク90が特許請求の範囲に記載の「容器」に相当し、液面検出モジュール100が特許請求の範囲に記載の「液面検出装置」に相当する。
(第二実施形態)
図7,8に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態によるホルダプレート230には、第一実施形態のガード壁34,35(図3参照)に相当するガード壁234,235と、第一ストッパ壁236及び第二ストッパ壁238とが設けられている。以下、第二実施形態によるホルダプレート230の第一ストッパ壁236及び第二ストッパ壁238について詳細に説明する。
第一ストッパ壁236及び第二ストッパ壁238は、ホルダ本体部31の辺縁部分から厚さ方向SDに立設されている。第一ストッパ壁236は、ガード壁234よりも幅方向WDの外側に位置している。第一ストッパ壁236は、幅方向WDに沿って板状に延設されている。第一ストッパ壁236の辺縁のうちで、幅方向WDの内側に位置する外縁部分237は、マグネットホルダ50の軸方向に沿って延伸している。
第二ストッパ壁238は、ガード壁235よりも幅方向WDの外側に位置している。第二ストッパ壁238は、挿入方向IDに沿って板状に延設されている。第二ストッパ壁238の辺縁のうちで、挿入方向IDに位置する外縁部分239は、マグネットホルダ50の軸方向に沿って延伸している。
以上の構成において、アーム接触部57を広角位置に配置した使用形態では、マグネットホルダ50が特定方向SRDに回転すると、フロートアーム56は、中間部分58を外縁部分239に接触させる。こうして第二ストッパ壁238は、フロートアーム56と接触することにより、アーム接触部57の広角ストッパ面46aへの接触を妨げ、特定方向SRDへのマグネットホルダ50の回転を規制する(図7を参照)。
また、マグネットホルダ50が反対方向RRDに回転すると、フロートアーム56は、中間部分58を外縁部分237に接触させる。こうして第一ストッパ壁236は、フロートアーム56と接触することにより、アーム接触部57の広角ストッパ面46bへの接触を妨げ、反対方向RRDへのマグネットホルダ50の回転を規制する(図8を参照)。
以上のように、第二実施形態でも、ボデー40の広角ストッパ面46a,46bに依らないで、ホルダプレート230の振れ角度を規定することができる。故に、ボデー40のような中核部品の形状を維持したまま、振れ角度を、燃料タンク90(図1参照)の形状に対応するよう、任意に設定することが可能となる。
加えて第二実施形態では、特定方向SRD及び反対方向RRDへのマグネットホルダ50の回転が、各ストッパ壁236,238によって、共に規制される。故に、各ストッパ壁236,238の形状及び配置の変更により、マグネットホルダ50の振れ角度は、さらに自在に規定可能となる。以上によれば、燃料タンク90(図1参照)の形状に振れ角度を合わせることが、いっそう容易となる。
さらに第二実施形態では、第一ストッパ壁236の中央から板厚方向に沿って規定される仮想の軸線は、マグネットホルダ50の回転中心から外れた方向に向けられている。同様に、第二ストッパ壁238の中央から板厚方向に沿って規定される仮想の軸線は、マグネットホルダ50の回転中心から外れた方向に向けられている。以上のように、各板厚方向が回転中心から外れた方向に向けられていれば、各ストッパ壁236,238を各板厚方向に沿って倒すことにより、中間部分58と各外縁部分237,239との各接触位置CPは、特定方向SRD又は反対方向RRDにずれ得る。したがって、各ストッパ壁236,238を僅かに傾けるといった容易な工程で、実際の燃料タンク90(図1参照)の形状に合わせた振れ角度の微調整が、確実に実施可能となる。
また第二実施形態では、アーム接触部57を狭角位置に配置した使用形態において、アーム接触部57が狭角ストッパ面48aを越えてしまった場合に、フロートアーム56は、中間部分58を外縁部分239に接触させることができる。同様に、ストッパ孔54cに挿通されたアーム接触部57が狭角ストッパ面48bを越えてしまった場合、フロートアーム56は、中間部分58を外縁部分237に接触させることができる。以上によれば、各狭角ストッパ面48a,48bが損傷した場合でも、マグネットホルダ50の特定方向SRD及び反対方向RRDへの回転は、共に規制される。故に、ボデー40からのアーム接触部57の離脱は、防止され得る。したがって、フューエルセンダ10は、液面高さを検出するための作動を継続できる。
尚、第二実施形態において、ホルダプレート230が特許請求の範囲に記載の「取付部材」に相当し、第二ストッパ壁238が特許請求の範囲に記載の「取付接触部」に相当し、第一ストッパ壁236が特許請求の範囲に記載の「反対側接触部」に相当する。
(第三実施形態)
図9に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態によるホルダプレート330には、第一実施形態のホルダストッパ部36(図3参照)に相当する、ホルダストッパ部336が設けられている。以下、第三実施形態によるホルダプレート330のホルダストッパ部336について詳細に説明する。尚、第三実施形態では、フロート55(図1参照)を上昇させるマグネットホルダ50の回転方向を、特定方向SRDという。
ホルダストッパ部336は、第一実施形態のガード壁34(図3参照)と実質的同一であるガード壁334と一体的に形成されており、このガード壁334と連続した板状である。ホルダストッパ部336は、ガード壁334の頂上部分334aから厚さ方向SDに立設されている。ホルダストッパ部336は、板厚方向をマグネットホルダ50の回転中心に向けた姿勢で配置されている。ホルダストッパ部336の幅方向WDの内側には、マグネットホルダ50の軸方向に沿って延びる外縁部分337が形成されている。外縁部分337は、マグネットホルダ50の径方向外側に向けて屈曲されている。また、ホルダストッパ部336の頂上部分336aは、マグネットホルダ50の径方向外側に向けて屈曲されている。外縁部分337及び頂上部分336aによって形成されるリブにより、ホルダストッパ部336は、補強されている。
ここまで説明した構成において、アーム接触部57を広角位置に配置した使用形態では、マグネットホルダ50が特定方向SRDに回転すると、フロートアーム56は、中間部分58を外縁部分337に接触させる。故に、ホルダストッパ部336は、特定方向SRDへのマグネットホルダ50の回転を規制できる。以上によれば、第三実施形態でも、ボデー40の広角ストッパ面46bに依らないで、マグネットホルダ50の振れ角度を規定することができる。故に、フューエルセンダ10の中核部品の形状を維持したまま、振れ角度を、燃料タンク90(図1参照)の形状に対応するよう、任意に設定することが可能となる。
加えて第三実施形態では、アーム接触部57を狭角位置に配置した使用形態において、アーム接触部57が狭角ストッパ面48bを越えてしまった場合に、フロートアーム56は、中間部分58を外縁部分337に接触させることができる。故に、狭角ストッパ面48bが損傷した場合でも、マグネットホルダ50の特定方向SRDへの回転は、規制される。こうしてボデー40からのアーム接触部57の離脱が防止されることにより、フューエルセンダ10は、液面高さを検出するための作動を継続できる。
尚、第三実施形態において、ホルダプレート330が特許請求の範囲に記載の「取付部材」に相当し、ホルダストッパ部336が特許請求の範囲に記載の「取付接触部」に相当する。また、広角ストッパ面46bが特許請求の範囲に記載の「支持接触部」及び「第一支持接触部」に相当し、狭角ストッパ面48bが特許請求の範囲に記載の「第二支持接触部」に相当する。
(他の実施形態)
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
上記実施形態では、マグネットホルダ50の振れ角度を調整可能とするために、ボデー40には、複数組のストッパ面46a〜48bが設けられていた。しかし、ボデーに設けられるストッパ面は、一組であってもよい。
また、アーム接触部を中間位置に配置した使用形態において、フロートアームは、アーム接触部を中間ストッパ面に接触させる以前に、中間部分をホルダストッパ部に接触させてもよい。又は、フロートアームは、中間部分をホルダストッパ部に接触させる以前に、アーム接触部を中間ストッパ面に接触させてもよい。
上記第一,第二実施形態では、ホルダストッパ部又は各ストッパ壁を板厚方向に倒すことにより、振れ角度の微調整が可能とされていた。こうした振れ角度の微調整を実施する際に、ホルダストッパ部又は各ストッパ壁を倒す方向は、マグネットホルダ50の内周側であってもよく、当該ホルダ50の外周側であってもよい。
上記実施形態では、フューエルセンダ10を保持するホルダプレートが、「取付接触部」を形成する「取付部材」に相当していた。しかし、「取付部材」は、ホルダプレートに限定されない。ホルダストッパ部等の「取付接触部」を形成する専用のストッパ部材が、「取付部材」として、ホルダプレートとは別に、ボデーに取り付けられていてもよい。さらに、「取付部材」を形成する材料は、ホルダプレートのような金属材料に限定されず、適宜変更されてよい。
また、「取付接触部」によって規制されるマグネットホルダの回転方向、即ち特定方向SRDは、上記第一,第二実施形態のようにフロートを下降させる回転方向であってもよく、又は上記第三実施形態のようにフロートを上昇させる回転方向であってもよい。さらに、「取付接触部」の形状は、上記実施形態のような板状に限定されず、適宜変更されてよい。例えば「取付接触部」は、ホルダ本体部から厚さ方向SDに突出する柱状であってもよい。
上記実施形態において、フューエルセンダ10は、ホールIC60によってマグネットホルダ50の回転角度を計測することで、ひいては燃料の液面の高さの検出を実現する形態であった。しかし、フューエルセンダは、上記実施形態のような磁電変換方式のものではなく、例えば、回転体の回転によって増減する電気抵抗値を計測することで、燃料の液面高さの検出を実現する、電気抵抗式のものであってもよい。
以上、車両の燃料タンク90に貯留された燃料の液面の高さを検出する液面検出モジュールに適用した例に基づいて本発明を説明したが、本発明の適用対象は、燃料の液面高さの検出に限られない。車両に搭載される他の液体、例えばブレーキフルード、エンジン冷却水、エンジンオイル等の容器内の液面検出装置に本発明は適用可能である。さらに、車両用に限らず、各種民生用機器、各種輸送機械が備える容器内の液面検出装置に、本発明は適用されてもよい。
SRD 特定方向、RRD 反対方向、30,230,330 ホルダプレート(取付部材)、36,336 ホルダストッパ部(取付接触部)、236 第一ストッパ壁(反対側接触部)、37,237,239,337 外縁部分、238 第二ストッパ壁(取付接触部)、40 ボデー(支持体)、46a,46b 広角ストッパ面(支持接触部,第一支持接触部)、48a,48b 狭角ストッパ面(第二支持接触部)、50 マグネットホルダ(回転体)、55 フロート、56 フロートアーム(回転体)、57 アーム接触部(回転接触部)、90 燃料タンク(容器)、100 液面検出モジュール(液面検出装置)

Claims (8)

  1. 容器(90)に貯留されている液体の液面の高さを検出する液面検出装置であって、
    前記液面に浮かぶフロート(55)と、
    前記フロートの上下移動により回転し、回転接触部(57)を有する回転体(50,56)と、
    前記回転体を回転可能に支持し、前記回転接触部との接触によって前記回転体の特定方向(SRD)への回転を規制するよう、当該回転接触部の回転軌道上に位置する支持接触部(46a,46b)を有する支持体(40)と、
    前記支持体に取り付けられ、前記特定方向に回転する前記回転体と接触することによって前記支持接触部への前記回転接触部の接触を妨げる取付接触部(36,238,336)を有する取付部材(30,230,330)と、
    を備えることを特徴とする液面検出装置。
  2. 前記回転体における前記回転接触部の位置は、第一位置と、前記第一位置に対して前記回転体の径方向にずれた第二位置とのうちで変更可能であり、
    前記支持体は、前記第一位置に配置された前記回転接触部の回転軌道上に位置する前記支持接触部としての第一支持接触部、及び前記第一支持接触部に対してずれて配置され、前記第二位置に配置された前記回転接触部の回転軌道上に位置する第二支持接触部(48a,48b)を有し、
    前記取付接触部は、前記第二位置に配置された前記回転接触部が前記第二支持接触部を超えて前記特定方向に変位することにより、前記回転体と接触することを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。
  3. 前記取付部材は、金属材料により形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の液面検出装置。
  4. 前記取付接触部は、板状に形成され、前記特定方向に回転する前記回転体に、外縁部分(37,239,337)を接触させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液面検出装置。
  5. 前記外縁部分(37)は、前記回転体の周方向に傾斜しつつ、前記回転体の軸方向に延びることを特徴とする請求項4に記載の液面検出装置。
  6. 前記取付接触部(238)の板厚方向は、前記回転体の回転中心から外れた方向に向けられることを特徴とする請求項4又は5に記載の液面検出装置。
  7. 前記取付部材は、前記支持体を保持することにより、前記容器に対し前記支持体を固定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の液面検出装置。
  8. 前記取付部材(230)は、前記特定方向とは反対の方向(RRD)に回転する前記回転体と接触することにより、前記反対方向への前記回転体の回転を規制する反対側接触部(236)を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の液面検出装置。
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