JP2015099129A - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アームホルダの被回動規制部が、フレームの回動規制部を乗り越えることを抑制する液面検出装置を提供するものである。【解決手段】 液面に浮くフロートを備えたフロートアーム２と、フロートアーム２を保持しフロートアーム２の回動に伴って動くアームホルダ３と、アームホルダ３を回動可能に支持するフレーム４とからなる液面検出装置１において、フレーム４に回動規制部４ｃを設け、アームホルダ３をフレーム４に対して回動可能に設けるとともに、回動規制部４ｃに当接しアームホルダ３の回動範囲を規制する被回動規制部３ｈをアームホルダ３に設け、フレーム４の回動規制部４ｃのアームホルダ３の回動中心を中心とした点対称の位置あるいはその近傍に突出片４ｄを設け、アームホルダ３の被回動規制部３ｈのアームホルダ３の回動中心を中心とした点対称の位置あるいはその近傍に突出片４ｄに当接する当接部３ｃを設けたものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、液面検出装置に関し、特に、アームホルダに設けた被回動規制部が、アームホルダの回動範囲を規制する回動規制部を乗り越えることを防止する液面検出装置に関する。

従来の液面検出装置は、液面に浮くフロートを備えたフロートアームと、フロートアームを保持しフロートアームの回動に伴って動くアームホルダと、アームホルダを回動可能に支持するフレームと、からなる液面検出装置において、フレームに回動規制部である突部を設け、この突部に当接する被回動規制部である突起をアームホルダに設けたものであった。

特開２００５−２４１５５３号公報

従来の液面検出装置のアームホルダの回動範囲は、アームホルダに設けた被回動規制部である突起が、フレームに設けた回動規制部である突部に当接することで規制していた。しかし、アームホルダに過度の力が加わって回動した場合、アームホルダの突起がフレームの突部に当接し、この当接した状態で、さらにアームホルダに過度の力が加わることによって、アームホルダの変形や、アームホルダがフレームに対して傾くことによって、アームホルダの突起が、フレームの突部を乗り越えるという不具合が発生するおそれがあった。アームホルダに過度の力が加わる場合としては、例えば、液面検出装置を燃料タンク内に取り付ける際に、前記燃料タンクの開口に前記フロートあるいはフロートアームが引っかかった状態で、強引に前記燃料タンク内に液面検出装置を入れる場合などがある。

そこで、本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、アームホルダの被回動規制部が、フレームの回動規制部を乗り越えることを抑制する液面検出装置を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するため、液面に浮く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を保持し前記フロートアームの回動に伴って動くアームホルダと、前記アームホルダを回動可能に支持するフレームとからなる液面検出装置において、前記フレームに回動規制部を設け、前記アームホルダを前記フレームに対して回動可能に設けるとともに、前記回動規制部に当接し前記アームホルダの回動範囲を規制する被回動規制部を前記アームホルダに設け、前記フレームの回動規制部の前記アームホルダの回動中心を中心とした点対称の位置あるいはその近傍に突出片を設け、前記アームホルダの被回動規制部の前記アームホルダの回動中心を中心とした点対称の位置あるいはその近傍に前記突出片に当接する当接部を設けたものである。

以上、本発明によれば、所期の目的を達成することができ、アームホルダの被回動規制部が、フレームの回動規制部を乗り越えることを抑制することが可能な液面検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の正面図。 同実施形態の側面図。 図１中III−III線の断面図。 図１中IV−IV線の断面図。 図１中V−V線の断面図。 図１中VI−VI線の断面図。 同実施形態のフレームの正面図。 同実施形態のアームホルダの背面図。 同実施形態のアームホルダの当接部の部分斜視図。 同実施形態のアームホルダの被回動規制部の部分斜視図。

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。

本実施形態の液面検出装置１は、液面に浮いて、その変動に伴い動く図示しないフロートと、前記フロートを端部に備えたフロートアーム２と、このフロートアーム２を保持するアームホルダ３と、フロートアーム２を回動可能に支持するフレーム４とを備えている。そして、アームホルダ３には、回路基板５が設けられており、フレーム４には第１、第２の接点６，７を備えた端子８，９が設けられている。この端子８，９には、それぞれ外部回路に電気的に接続するために図示しないリード線が接続される。

フロートアーム２は、剛性を有する金属製のワイヤであり、一端に前記フロートを備えており、他端側に折り曲げて形成した端部２ａを備えている。この端部２ａは、フロートアーム２が回動する中心となるものである。

アームホルダ３は、合成樹脂からなり、本実施形態では、円盤形状である。そして、フロートアーム２と回路基板５を保持し、フロートアーム２の変動に伴い、回動するものである。アームホルダ３は、フロートアーム２の端部２ａが貫通する孔３ａを備えている。また、孔３ａに対応するように、アームホルダ３の背面に円筒形の軸部３ｂを備えている。そして、この軸部３ｂは、フレーム４の軸受部４ｂに回転可能に支持される。

アームホルダ３の上面には、相対する鍵状の突出片からなるアーム保持部３ｅが２つ形成されている。このアーム保持部３ｅは、フロートアーム２の周囲を挟んで固定するものである。このアーム保持部３ｅは、弾性変形可能であり、アーム保持部３ｅに設けたフロートアーム２の直径より小さい開口３ｆを備えており、この開口３ｆからフロートアーム２を挟み込ませて固定するものである。なお、アーム保持部３ｅは、２つ形成されているが、フロートアーム２の固定には、どちらか一方を使用すればよく、どちらのアーム保持部３ｅを使用するかは、液面検出装置１の使用条件によって適宜選択すればよい。

また、アームホルダ３の外周部には、アームホルダ３の回動軸方向に伸びる円筒形状の壁３ｇが形成されている。アームホルダ３は、アームホルダ３の回動範囲を規制する被回動規制部３ｈを備えている。この被回動規制部３ｈは、壁３ｇの一部に、外側に突出するように、アームホルダ３の中心から放射方向に突出した突起で構成されている。この被回動規制部３ｈは、後述するフレーム４に設けた回動規制部に当接し、アームホルダ３の回動範囲を規制するものである。

また、本実施形態では、アームホルダ３は、被回動規制部３ｈを２つ備えている。これは、アームホルダ３の回動範囲を設定するためであるとともに、幅が広い、すなわち、被回動規制部３ｈを大型化すると、樹脂成形時のヒケの発生や、アームホルダ３の重量増加などの問題が生じるおそれがあるが、これらの問題を抑えるためである。

また、アームホルダ３は、アームホルダ３の中心から放射方向の突出するとともにアームホルダ３の回動軸に対して垂直方向に延びる鍔部３ｃを備えている。この鍔部３ｃは、被回動規制部３ｈと一体に形成されている。このように鍔部３ｃを被回動規制部３ｈと一体に形成することによって、被回動規制部３ｈの強度を向上させることができる。

また、アームホルダ３の被回動規制部３ｈのアームホルダ３の回動中心を中心とした点対称の位置、あるいはその近傍に、フレーム４に設けた後述する突出片に当接する当接部３ｄを備えている。この当接部３ｄは、アームホルダ３の中心から放射方向に突出した鍔形状であり、本実施形態では、被回動規制部３ｈを２つ備えているために、アームホルダ３の回動中心から放射方向に、２つの被回動規制部３ｈに対応するように大きく形成されている。

また、アームホルダ３は、その上面に当接部３ｄと同一の高さの補強壁３ｎを備えている。この補強壁３ｎを設けたことによって、アームホルダ３の剛性が向上し、アームホルダ３に設けた被回動規制部である突起３ｈが、後述するフレーム４に設けた回動規制部である突部４ｄに当接した場合に、アームホルダ３の変形を抑え、アームホルダ３の突起３ｈが、フレーム４の突部４ｄを乗り越えるという不具合の発生を抑制することができる。

また、アームホルダ３は、その上面に鍔部３ｃと同一の高さの補強壁３ｐを備えている。この補強壁３ｎを設けたことによって、アームホルダ３の剛性が向上し、アームホルダ３に設けた被回動規制部である突起３ｈが、フレーム４に設けた回動規制部である突部４ｄに当接した場合に、アームホルダ３の変形を抑え、アームホルダ３の突起３ｈが、フレーム４の突部４ｄを乗り越えるという不具合の発生を抑制することができる。

アームホルダ３の背面には、回路基板５を収納する凹部３ｑが形成されている。この凹部３ｑには、回路基板５を取り囲むように壁部３ｉが形成されている。壁部３ｉは、四角形の回路基板５の各辺に対向するように設けられている。この壁部３ｉには、回路基板５の２つの辺に接触する凸片３ｒが設けられている。この凸片３ｒは、回路基板５の各辺に対して、それぞれ２つ設けられている。また、凹部３ｑ内には、回路基板５の表面がアームホルダ３の背面とほぼ同一の高さとなるように、底上げ用の壁３ｊが形成されている。また、アームホルダ３には、回路基板５を固定するために、爪３ｋを備えた弾性片３ｍを備えている。爪３ｋを備えた弾性片３ｍは、回路基板５の各辺にそれぞれ２つ、合計４つ設けられている。これら爪３ｋを備えた弾性片３ｍが、回路基板５を弾性片３ｍを設けていない側の凸辺３ｒ側へ押しつけている。凸片３ｒと弾性片３ｍとを備えたことによって、回路基板５が、弾性片３ｍによって、凸片３ｒ側に押しつけることで、回路基板５の位置が定まる。

フレーム４は、合成樹脂からなり、本実施形態では、アームホルダ３と同一の材質で形成されている。このフレーム４は、この液面検出装置１を燃料タンク内に固定するために設けたステーなどの取付部材に固定されるものである。フレーム４には、アームホルダ３を回動可能に取り付けるために、中央に貫通孔からなる軸受部４ｂを備えた円筒状の突出部４ａが設けられている。フレーム４の背面の突出部４ａの軸受部４ｂの開口側には、ワッシャー１０と固定金具１１が位置している。固定金具１１によって、アームホルダ３がフレーム４に対して回動可能に支持されている。固定金具１１は、フロートアーム２の端部２ａに固定されるものであり、ワッシャー１０は、固定金具１１と、アームホルダ３及びフレーム４との間に位置しており、アームホルダ３が、滑らかに回動するために設けられたものである。

また、フレーム４は、本実施形態では、図１中、上側に、２つの回動規制部４ｃが設けられている。この回動規制部４ｃは、アームホルダ３の被回動規制部３ｈが当接する回動規制部であり、アームホルダ３の回動を規制するものである。また、フレーム４には、図１中、下側に、２つの突出片４ｄが設けられている。この突出片４ｄは、回動規制部４ｃのアームホルダ３の回動中心を中心とした点対称の位置あるいはその近傍に設けられている。また、フレーム４は、その外周に回動規制部４ｃと突出片４ｄを結ぶように、壁４ｅがフレーム４の周囲に設けられている。この壁４ｅとアームホルダ３の壁３ｇとは当接可能であり、アームホルダ３が回転したときに、過度のブレを抑えるものである。また、フレーム４には、端子８，９がインサート成形によって埋め込まれて固定されている。

回路基板５は、硬質の回路基板であり、本実施形態では、基材にセラミックを用いている。この回路基板５の中央部には、貫通孔５ａが形成されている。この貫通孔５ａは、アームホルダ３の軸部３ｂとフレーム４の突出部４ａが貫通するものである。そして、回路基板５は、アームホルダ３に形成した凹部３ｑ内に収納され、そして、弾性片３ｍに設けられた爪３ｈによって、アームホルダ３に固定されている。

回路基板５上には、抵抗体１２が設けられている。この抵抗体１２に電極１３が接続している。この電極１３の材質は、銀パラジウム合金などによって形成されている。この電極１３は、詳しくは図示していないが、それぞれ独立しており、抵抗体１２によって接続されている。この電極１３は、端子８の第１の接点６が摺動する第１の摺動路を形成している。

また、回路基板５上には、電極１３と電気的に接続された電極１４が形成されている。この電極１４も電極１３と同一の材料で形成されている。この電極１４は、端子９の第２の接点７が摺動する第２の摺動路を形成している。本実施形態では、電極１３と電極１４との間に抵抗体１５を設けている。この抵抗体１５も抵抗体１２と同一の材料で形成されている。第１，第２の接点６，７が接触する電極１３，１４の形状は、回路基板５がアームホルダ３とともに回転する回転中心に対して点対称の形状である。

また、回路基板５上には、抵抗体１２の抵抗値調整時に使用する電極パッド１６が複数設けられている。この電極パッド１６は、回路基板５の一つの辺に沿って配置してある。このように電極バッド１５を回路基板５の一つの辺に沿って配置したことによって、機種毎に応じた検査用のプローブを用意する必要がなく、検査用のプローブを共通化することで、製造コストの削減を図ることができる。また、電極パッド１６を回路基板５の一つの辺に配置することで、電極パッド１６を設けるための回路基板５の面積を抑え、回路基板５の小型化を実現できる。

また、この回路基板５の電極１３，１４を設けた面は、フレーム４に対向しており、結果的に、フレーム４で覆われたようになり、電極１３，１４を設けた側が外部に露出していないために、他の部品による接触を防止することとなり、電極１３，１４の断線などを防止することができる。

第１，第２の接点６，７は、それぞれ端子８，９に形成されている。端子８，９は、板状で、その材質は、本実施形態では洋白からなる。第１，第２の接点６，７は、複数接触点を備えており、本実施形態ではそれぞれ３つ備えている。また、第１，第２の接点６，７が良好に電極１４，１３に接触するために、端子８，９の中程で、図４中上方向に折り曲げられている。また、第１，第２の接点６，７が電極１４，１３を良好に摺動できるように、その先端部が図４中下方向に折り曲げられている。この端子８，９の弾性の力によって、アームホルダ３は、その回転軸方向に対して、フレーム４から離れる方向に押されている。

また、この端子８，９には、前述したように、前記外部回路に電気的に接続する前記リード線が図示しないコネクタなどによって接続される。

この液面検出装置１は、前記フロートの変動に伴いフロートアーム２とアームホルダ３が回動する。これによって、アームホルダ３に固定された回路基板５が回動する。この回動に伴い、第１の接点６が電極１３の少なくとも１つと接触する。これによって、抵抗体１２の抵抗値を変化させた電気信号を前記外部回路に出力するものである。

以上のように構成したことによって、アームホルダ３の被回動規制部３ｈが、フレーム４の回動規制部４ｃに当接し、この当接した状態で、アームホルダ３に過度の力が加わった場合、図６を参考に説明すると、アームホルダ３に加わった力によって、アームホルダ３の被回動規制部３ｈを設けた側が、アームホルダ３の回動軸を中心として、フレーム４から離れる方向に変位する（すなわち、アームホルダ３が、フレーム４に対して傾く）が、フレーム４に突出片４ｄを設け、突出片４ｄに当接する当接部３ｄをアームホルダ３に設けたことによって、アームホルダ３が変位すると、アームホルダ３の当接部３ｄが、フレーム４の突出片４ｄに当接し、アームホルダ３の過度の変位を抑制し、ひいては、アームホルダ３の被回動規制部３ｈが、フレーム４の回動規制部４ｃを乗り越えるという不具合を抑制することができる。

なお、本実施形態では、回路基板５をアームホルダ３に固定し、端子８，９をフレーム４に設けていたが、前記実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態として、回路基板５をフレーム４に固定し、端子８，９をアームホルダ３に設けたものであってもよい。この場合、端子８、９は、電気的に接続しておくことが必要である。

本発明は、燃料タンク内の各種液体の液面を検出するフロートアームを備えた液面検出装置に利用可能である。

１ 液面検出装置
２ フロートアーム
２ａ 端部
３ アームホルダ
３ａ 孔
３ｂ 軸部
３ｃ 鍔部
３ｄ 当接部
３ｅ アーム保持部
３ｆ 開口
３ｇ 壁
３ｈ 被回動規制部（突起）
３ｉ 壁部
３ｊ 底上げ用の壁
３ｋ 爪
３ｍ 弾性片
３ｎ 補強壁
３ｐ 補強壁
３ｑ 凹部
３ｒ 凸片
４ フレーム
４ｂ 軸受部
４ｃ 回動規制部（突部）
４ｄ 突出片
５ 回路基板
５ａ 貫通孔
６ 第１の接点
７ 第２の接点
８，９ 端子
１０ ワッシャー
１１ 固定金具

Claims (6)

1. 液面に浮く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を保持し前記フロートアームの回動に伴って動くアームホルダと、前記アームホルダを回動可能に支持するフレームとからなる液面検出装置において、前記フレームに回動規制部を設け、前記アームホルダを前記フレームに対して回動可能に設けるとともに、前記回動規制部に当接し前記アームホルダの回動範囲を規制する被回動規制部を前記アームホルダに設け、前記フレームの回動規制部の前記アームホルダの回動中心を中心とした点対称の位置あるいはその近傍に突出片を設け、前記アームホルダの被回動規制部の前記アームホルダの回動中心を中心とした点対称の位置あるいはその近傍に前記突出片に当接する当接部を設けたことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記当接部を前記アームホルダの中心から放射方向に突出した鍔形状としたことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記アームホルダは、前記アームホルダの中心から放射方向の突出するとともに前記アームホルダの回動軸に対して垂直方向に延びる鍔部を設け、この鍔部と前記被回動規制部を一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
4. 前記被回動規制部を２つ以上設けたことを特徴とする請求項３に記載の液面検出装置。
5. 前記アームホルダに前記当接部と同一の高さの補強壁を設けたことを特徴とする請求項２に記載の液面検出装置。
6. 前記アームホルダに前記鍔部と同一の高さの補強壁を設けたことを特徴とする請求項３に記載の液面検出装置。
   
   

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