JP2016029353A - 液面検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液面検出装置は、ボデー10と、ボデー10とは膨張率が異なる素材により形成されるホルダ40とを備える。ボデー10は、回転中心線CL側にてホルダ40を該ボデー10に重ねた状態で軸受け部14を介して回動自在に支持し、スラスト方向DTにホルダ40を位置決めしている。ボデー10は、ラジアル方向DRの外周側に、スラスト方向DTに沿う固定スラスト面16aおよび該固定スラスト面16aからラジアル方向DRの外周側に傾斜し、ホルダ40から離れる側に向かう程、固定スラスト面16aからの距離が拡大する固定テーパ面16bを備える。ホルダ40は、固定スラスト面16aおよび固定テーパ面16bに隙間60a,70を介して対向する回転スラスト面44および回転テーパ面46を備えており、回転テーパ面46と固定テーパ面16bとによりスラスト受け部60を構成する。
【選択図】図3
Description
容器に対して固定される固定体(10)と、
液面レベルに応じて上下動するフロート(20)と、
フロートに繋がれたアーム(30)と、
アームを保持するため固定体とは膨張率が異なる素材により形成され、固定体に支持され、フロートの上下動に応じて回転中心線(CL)周りに回動する回転体(40)とを備え、
固定体は、回転中心線側にて回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部(14)を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向(DT)に回転体を位置決めしており、
固定体は、回転中心線側よりもラジアル方向(DR)の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面(16a)および該固定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、回転体から離れる側に向かう程、スラスト面からの距離が拡大する固定テーパ面(16b)を備え、
回転体は、回転中心線側よりもラジアル方向の外周側に、固定スラスト面および固定テーパ面にそれぞれ隙間(60a,70)を介して対向する回転スラスト面(44)および回転テーパ面(46)を備えており、回転テーパ面と固定テーパ面とによりスラスト受け部(60)を構成することを特徴とする。
容器に対して固定される固定体(310,410)と、
液面レベルに応じて上下動するフロート(20)と、
フロートに繋がれたアーム(30)と、
アームを保持するため固定体とは膨張率が異なる素材により形成され、固定体に支持され、フロートの上下動に応じて回転中心線(CL)周りに回動する回転体(340,440)とを備え、
固定体は、回転中心線側にて回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部(14)を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向(DT)に回転体を位置決めしており、
固定体は、回転中心線側よりもラジアル方向(DR)の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面(16a)を備え、
回転体は、固定スラスト面に隙間(70)を介して対向する回転スラスト面(44)を備え、
固定スラスト面および回転スラスト面のうち一方を特定スラスト面と定義したとき、
固定体および回転体のうち特定スラスト面を備える一方は、特定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、回転体から離れる側に向かう程、特定スラスト面からの距離が拡大するテーパ面(316b,446)を備え、
固定体および回転体のうち他方は、テーパ面に隙間(360a,460a)を介して対向し、テーパ面に向かって突出する突出部(348,416c)を備え、
テーパ面と突出部とによりスラスト受け部(360,460)を構成することを特徴とする。
本発明の第1実施形態による液面検出装置100は、図1に示すように、液体としての燃料を貯留する容器としての燃料タンク1内に設置されている。液面検出装置100は、燃料ポンプモジュール2等に保持された状態にて、燃料の液面レベルLLを検出する。図1,2に示すように、液面検出装置100は、固定体としてのボデー10、フロート20、アーム30、回転体としてのマグネットホルダ40、マグネット50、磁気シールド部材52、ホールIC54、およびターミナル56を備えている。
ΔL=(L1・αlh)−(L1・αlb)=L1・(αlh−αlb)
Δh=(h1・αlh)−(h1・αlb)=h1・(αlh−αlb)
が成立するものとみなせる。ここで、本実施形態では、固定テーパ面16bと回転テーパ面46とのスラスト方向DTの対向箇所のうち、最もラジアル方向DRの回転中心線側となる位置が、回転テーパ面46における点P1として採用されている。
θm=tan−1(Δh/ΔL)
=tan−1[(h1・(αlh−αlb))/(L1・(αlh−αlb))]
=tan−1(h1/L1)
である。
θ=tan−1(h1/L1)
に設定すると、燃料への浸漬によりボデー10およびマグネットホルダ40が膨潤した場合に、隙間60aの大きさの変化が抑制される。
ΔLt=(L1・αth・ΔT)−(L1・αtb・ΔT)
=L1・(αth−αtb)・ΔT
Δht=(h1・αth・ΔT)−(h1・αtb・ΔT)
=h1・(αth−αtb)・ΔT
が成立するものとみなせる。
θm=tan−1(Δht/ΔLt)=tan−1(h1/L1)
である。すなわち、
θ=tan−1(h1/L1)
に設定すると、温度変化に伴ってボデー10およびマグネットホルダ40が熱膨張した場合に、隙間60aの大きさの変化が抑制される。
以上説明した第1実施形態の作用効果を以下に説明する。
図5〜6に示すように、本発明の第2実施形態は第1実施形態の変形例である。第2実施形態の液面検出装置300について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
θ=tan−1(h1/L1)
に設定すると、隙間360aの大きさの変化が抑制されることとなる。したがって、第2実施形態では、固定テーパ面316bのラジアル方向DRに対する傾斜角度は、θ=tan−1(h1/L1)に設定されている。
以上説明した第2実施形態に特有の作用効果を中心に以下説明する。
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの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に適用することができる。
Claims (11)
- 容器(1)内に貯留された液体の液面レベル(LL)を検出する液面検出装置であって、
前記容器に対して固定される固定体(10)と、
前記液面レベルに応じて上下動するフロート(20)と、
前記フロートに繋がれたアーム(30)と、
前記アームを保持するため前記固定体とは膨張率が異なる素材により形成され、前記固定体に支持され、前記フロートの上下動に応じて回転中心線(CL)周りに回動する回転体(40)とを備え、
前記固定体は、前記回転中心線側にて前記回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部(14)を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向(DT)に前記回転体を位置決めしており、
前記固定体は、前記回転中心線側よりもラジアル方向(DR)の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面(16a)および該固定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、前記回転体から離れる側に向かう程、前記固定スラスト面からの距離が拡大する固定テーパ面(16b)を備え、
前記回転体は、前記回転中心線側よりもラジアル方向の外周側に、前記固定スラスト面および前記固定テーパ面にそれぞれ隙間(60a,70)を介して対向する回転スラスト面(44)および回転テーパ面(46)を備えており、前記回転テーパ面と前記固定テーパ面とによりスラスト受け部(60)を構成することを特徴とする液面検出装置。 - 前記固定テーパ面のラジアル方向に対する傾斜角度をθ、前記回転中心線と前記スラスト受け部との間のラジアル方向に沿った距離をL1、前記軸受け部と前記スラスト受け部との間のスラスト方向に沿った距離をh1と定義すると、
θ=tan−1(h1/L1)であることを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。 - 前記回転体の膨張率は、前記固定体の膨張率よりも大きく、
前記固定体には、前記固定スラスト面および前記固定テーパ面を備える外周ガイド部(16)を備えていて、前記外周ガイド部が前記回転体をラジアル方向の外周側からガイドすることによって前記回転スラスト面および前記回転テーパ面が前記固定スラスト面および前記固定テーパ面に対向するように設定されており、前記固定スラスト面と前記回転スラスト面との間の隙間(70)は、前記固定テーパ面と前記回転テーパ面との間の隙間(60a)よりも大きく設定されてい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。 - 容器(1)内に貯留された液体の液面レベル(LL)を検出する液面検出装置であって、
前記容器に対して固定される固定体(310,410)と、
前記液面レベルに応じて上下動するフロート(20)と、
前記フロートに繋がれたアーム(30)と、
前記アームを保持するため前記固定体とは膨張率が異なる素材により形成され、前記固定体に支持され、前記フロートの上下動に応じて回転中心線(CL)周りに回動する回転体(340,440)とを備え、
前記固定体は、前記回転中心線側にて前記回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部(14)を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向(DT)に前記回転体を位置決めしており、
前記固定体は、前記回転中心線側よりもラジアル方向(DR)の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面(16a)を備え、
前記回転体は、前記固定スラスト面に隙間(70)を介して対向する回転スラスト面(44)を備え、
前記固定スラスト面および前記回転スラスト面のうち一方を特定スラスト面と定義したとき、
前記固定体および前記回転体のうち前記特定スラスト面を備える一方は、前記特定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、前記回転体から離れる側に向かう程、前記特定スラスト面からの距離が拡大するテーパ面(316b,446)を備え、
前記固定体および前記回転体のうち他方は、前記テーパ面に隙間(360a,460a)を介して対向し、前記テーパ面に向かって突出する突出部(348,416c)を備え、
前記テーパ面と前記突出部とによりスラスト受け部(360,460)を構成することを特徴とする液面検出装置。 - 前記テーパ面のラジアル方向に対する傾斜角度をθ、前記回転中心線と前記スラスト受け部との間のラジアル方向に沿った距離をL1、前記軸受け部と前記スラスト受け部との間のスラスト方向に沿った距離をh1と定義すると、
θ=tan−1(h1/L1)であることを特徴とする請求項4に記載の液面検出装置。 - 前記回転体の膨張率は、前記固定体の膨張率よりも大きく、
前記固定体には、前記固定スラスト面を備える外周ガイド部(16)を備えていて、前記外周ガイド部が前記回転体をラジアル方向の外周側からガイドすることによって前記回転スラスト面と前記固定スラスト面とが対向し、かつ前記テーパ面と前記突出部とが対向するように設定されており、前記固定スラスト面と前記回転スラスト面との間の隙間(70)は、前記テーパ面と前記突出部との間の隙間(360a,460a)よりも大きく設定されてい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。 - 前記突出部とラジアル方向に隣接する空間部(380,480)が形成されていることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の液面検出装置。
- 前記回転体は、前記固定体とは硬度が異なる素材により形成され、
前記固定体および前記回転体のうち硬度の大きな一方が前記テーパ面を備えることを特徴とする請求項4から7のいずれか1項に記載の液面検出装置。 - 前記軸受け部は、スラスト方向の位置決めを行なうスラスト位置決め部(14b)を有し、
前記スラスト位置決め部は、前記スラスト受け部よりもスラスト方向の前記回転体側に位置することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の液面検出装置。 - 前記回転体は、合成樹脂により形成され、
前記固定体は、合成樹脂により形成され、
前記膨張率とは、前記液体への浸漬による膨潤度であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の液面検出装置。 - 前記膨張率とは、温度変化に伴う線膨張係数であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の液面検出装置。
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