JP2016095149A - 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。
【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、を備え、アームホルダ３の回動範囲を規制する回動規制部４ｃをフレーム４に設けるとともに、回動規制部４ｃに当接する被回動規制部３ｈをアームホルダ３に設けた液面検出装置１において、アームホルダ３の回動範囲を規制する補助回動規制部４ｄをフレーム４に設けるとともに、補助回動規制部４ｄに当接する補助被回動規制部３ｎをアームホルダ３に設け、被回動規制部３ｈと回動規制部４ｃが当接した状態で補助被回動規制部３ｎと補助回動規制部４ｄは当接しないものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液面検出装置に関し、特に、フロートアームを保持するアームホルダを備えた液面検出装置に関する。

従来の液面検出装置は、燃料タンクなどの容器内に貯蔵した液体の液面に浮くフロートを備えたフロートアームと、この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、このアームホルダを回動可能に支持するフレームと、からなり、前記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前記アームホルダに設けたものであり、前記アームホルダの回動範囲は、前記アームホルダに設けた前記突起が、前記突部に当接することで規制していた（特許文献１を参照）。

特開２０１０−３８５５０号公報

しかしながら、従来の液面検出装置は、例えば、前記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、前記燃料タンク内に前記液面検出装置を入れて、前記アームホルダに過度の力が加わって回動した場合、前記突起が、前記突部に当接し、この当接した状態で、さらに前記アームホルダに過度の力が加わることによって、前記突起もしくは前記突部の変形や破損や、前記突起が、前記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。

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。

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、を備え、前記アームホルダの回動範囲を規制する回動規制部を前記フレームに設けるとともに、前記回動規制部に当接する被回動規制部を前記アームホルダに設けた液面検出装置において、前記アームホルダの回動範囲を規制する補助回動規制部を前記フレームに設けるとともに、前記補助回動規制部に当接する補助被回動規制部を前記アームホルダに設け、前記被回動規制部と前記回動規制部が当接した状態で前記補助被回動規制部と前記補助回動規制部は当接しないものである。

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Ａ−Ａ線の断面図。 図１中Ｂ−Ｂ線の断面図。 図１中Ｃ−Ｃ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。 同実施形態の補助被回動規制部を設ける範囲を示すアームホルダの正面図。

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、燃料タンクなどの容器内に貯蔵した液体の液面に浮いて、その変動に伴い動く図示しない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、アームホルダ３を介してフロートアーム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を備えた接点部材８，９が設けられている。また、接点部材８，９には、端子部１０，１１が一体に形成されている。

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、逆さＬの字形状のアーム保持部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、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、本発明の液面検出装置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、フレーム４側に伸びる壁３ｇが形成されている。そして、この壁３ｇの一部に、アームホルダ３の中心から放射方向の外側に突出する突起３ｈと補助突起３ｎが形成されている。

突起３ｈは、後述するフレーム４の突部４ｃに当接して、アームホルダ３の回動範囲を規制する被回動規制部である。

補助突起３ｎは、通常の使用状況では後述するフレーム４の補助突部４ｄに当接せず、アームホルダ３に過度の力が加わった時にフレーム４の補助突部４ｄに当接し、アームホルダ３の回動範囲を規制する補助被回動規制部である。

突起３ｈは、突部４ｃと当接する当接部３ｈ１、３ｈ２を備えている。当接部３ｈ１は、アームホルダ３が前記燃料タンクの液体が少ない（いわゆるエンプティ）側に変位し、突部４ｃに当接する部分であり、本実施形態では、平面で構成されている。当接部３ｈ２は、アームホルダ３が前記燃料タンクの液体が多い（いわゆる満タン）側に変位し、突部４ｃに当接する部分であり、当接部３ｈ１と同様に、平面で構成されている。なお、当接部３ｈ１、３ｈ２の形状は、平面に限定されない。他の形状としては、突部４ｃと当接する方向に半球形に突出した形状であってもよい。

補助突起３ｎは、補助突部４ｄと当接する補助当接部３ｎ１、３ｎ２を備えている。補助当接部３ｎ１は、アームホルダ３が前記燃料タンクの液体が少ない（いわゆるエンプティ）側に変位し、かつ、アームホルダ３に過度の力が加わった時に、補助突部４ｄに当接する部分であり、本実施形態では、平面で構成されている。補助当接部３ｎ２は、アームホルダ３前記燃料タンクの液体が多い（いわゆる満タン）側に変位し、かつ、アームホルダ３に過度の力が加わった時に、補助突部４ｄに当接する部分であり、補助当接部３ｎ１と同様に、平面で構成されている。なお、補助当接部３ｎ１、３ｎ２の形状は、平面に限定されない。他の形状としては、補助突部４ｄと当接する方向に半球形に突出した形状であってもよい。

本実施形態では、補助突起３ｎは、突起３ｈのアームホルダ３の回動中心３ｃを中心とした点対称の位置に設けてある。

補助突起３ｎと突起３ｈとの位置関係は、本実施形態に限定されるものではなく、図８で示すように、当接部３ｈ１とアームホルダ３の回動中心３ｃとを結ぶ直線Ｓ１に直交する垂直線Ｖ１に対して、補助当接部３ｎ１は、当接部３ｈ１を設けた側とは反対側に位置していればよく、また、当接部３ｈ２とアームホルダ３の回動中心３ｃとを結ぶ直線Ｓ２に直交する垂直線Ｖ２に対して、補助当接部３ｎ２は、当接部３ｈ２を設けた側とは反対側に位置していればよい。

図８中の符号３ｎａで示す補助突起３ｎａの場合は、補助突起３ｎａの補助当接部３ｎａ１は、垂直線Ｖ１に対して、当接部３ｈ１を設けた側とは反対側に位置しており、補助突起３ｎａの補助当接部３ｎａ２は、垂直線Ｖ２に対して、当接部３ｈ２を設けた側とは反対側に位置している。

図８中の符号３ｎｂで示す補助突起３ｎｂの場合は、補助突起３ｎｂの補助当接部３ｎｂ１は、垂直線Ｖ１に対して、当接部３ｈ２を設けた側とは反対側に位置しており、補助突起３ｎｂの補助当接部３ｎｂ２は、垂直線Ｖ２に対して、当接部３ｈ２を設けた側とは反対側に位置している。

以上の構成によって、例えば、突起３ｈの当接部３ｈ１が突部４ｃに当接した場合、アームホルダ３は、アームホルダ３の回動中心３ｃが通る垂直線Ｖ１を軸として、突起３ｈを設けた側が回動中心３ｃの軸方向の上側に変位する。他方、当接部３ｈ１を設けた側とは反対側は、回動中心３ｃの軸方向の下側に変位する。したがって、補助当接部３ｎ１、３ｎａ１、３ｎｂ１を、垂直線Ｖ１に対して、当接部３ｈ２を設けた側とは反対側に位置することで、補助当接部３ｎ１、３ｎａ１、３ｎｂ１は、垂直線Ｖ１に対して、下側に変位しつつ補助突部４ｄに当接する。ひいては、アームホルダ３の突起３ｈが、フレーム４の突部４ｃを乗り越えることを抑制できる。

アームホルダ３の背面には、回路基板５の固定位置を決めるための位置決め壁部３ｉが形成されている。この位置決め壁部３ｉは、回路基板５の周囲を囲むように設けられている。また、この位置決め壁部３ｉ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２つ備えており、この２つの爪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位置決め壁部３ｉに押さえつけている。

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１６と固定金具１７が設けられている。固定金具１７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１７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１６は、固定金具１７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、下側に、２つの突部４ｃが設けられている。この突部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、上側に、２つの補助突部４ｄが設けられている。この補助回動規制部４ｄは、アームホルダ３の回動範囲を規制するものである。そして、補助被回動規制部３ｎと補助回動規制部４ｄは、被回動規制部３ｈと回動規制部４ｃが当接した状態で当接せず、隙間を形成するものである。また、この補助突部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に設けられている。

また、壁４ｅがフレーム４の周囲に、突部４ｃと補助突部４ｄとを結ぶように設けられている。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が回動したときに、過度のブレを抑えるものである。また、フレーム４は、コネクタ部４ｆを備えており、このコネクタ部４ｆに接点部材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に形成した位置決め壁部３ｉ内に収納され、そして、弾性片３ｍに設けられた爪３ｋ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２つの抵抗体１２ａ，１２ｂが設けられている。そして、この抵抗体１２ａ，１２ｂと接続する複数の電極１３が設けられている。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、それぞれ独立しており、抵抗体１２ａ，１２ｂによって接続されている。この電極１３は、接点部材９の第２の接点７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、複数の電極１３とは異なるとともに抵抗体１５を介して電気的に接続された固定電極１４が形成されている。この固定電極１４も電極１３と同一の材料で形成されている。この固定電極１４は、接点部材８の第１の接点６が摺動する第２の摺動路を形成している。抵抗体１５も抵抗体１２ａ，１２ｂ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とともに回動する回動中心に対して点対称の形状であり、また、この回路基板５が長方形であるため、この回路基板５を１８０度反転させて取り付けても、液面の検出には何ら問題がないため、回路基板５の組み付けに関しては、誤って組み付けるという問題は発生しない。

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、それぞれ接点部材８，９に形成されている。接点部材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。接点部材８，９の弾性の力によって、アームホルダ３は、その回動軸方向に対して、フレーム４から離れる方向に押されている。

また、この接点部材８，９には、前述したように、端子部１０，１１が一体に形成されている。この端子部１０，１１は、雄型であり、外部回路に電気的に接続する図示しない雌型端子と接続するものである。

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５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に補助回動規制部４ｄを設け、補助回動規制部４ｄに当接する補助被回動規制部３ｎ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の補助被回動規制部３ｎが、フレーム４の補助回動規制部４ｄに当接し、アームホルダ３の過度の応力による回動を抑制し、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。

以上のように、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、を備え、アームホルダ３の回動範囲を規制する回動規制部４ｃをフレーム４に設けるとともに、回動規制部４ｃに当接する被回動規制部３ｈをアームホルダ３に設けた液面検出装置１において、アームホルダ３の回動範囲を規制する補助回動規制部４ｄをフレーム４に設けるとともに、補助回動規制部４ｄに当接する補助被回動規制部３ｎをアームホルダ３に設け、被回動規制部３ｈと回動規制部４ｃが当接した状態では、補助被回動規制部３ｎと補助回動規制部４ｄは、当接していないことによって、アームホルダ３に過度の力が加わった場合にアームホルダ３の被回動規制部３ｈが、フレーム４の回動規制部４ｃを乗り越えようとした際に、アームホルダ３の被回動規制部３ｈとフレーム４の回動規制部４ｃとが、応力限界以下の状態で、アームホルダ３の補助被回動規制部３ｎがフレーム４の補助回動規制部４ｄに当接し、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を乗り越えることや、アームホルダ３の被回動規制部３ｈとフレーム４の回動規制部４ｃとが変形したり破損したりすることを抑制できる。

また、補助被回動規制部３ｎと補助回動規制部４ｄとは、被回動規制部３ｈ及び回動規制部４ｃが当接した際に隙間を形成することによって、通常時の回動範囲を規制する動作の妨げを防止できる。

また、被回動規制部３ｈが回動規制部４ｃと当接する当接部３ｈ１、３ｈ２を備え、補助被回動規制部３ｎが補助回動規制部４ｄと当接する補助当接部３ｎ１、３ｎ２を備え、当接部３ｈ１、３ｈ２とアームホルダ３の回動中心とを結ぶ直線に直交する垂直線Ｖ１、Ｖ２に対して、補助当接部３ｎ１、３ｎ２を当接部３ｈ１、３ｈ２を設けた側とは反対側に設けたことによって、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を乗り越えることや、アームホルダ３の被回動規制部３ｈとフレーム４の回動規制部４ｃとが変形したり破損したりすることを抑制できる。

また、補助被回動規制部３ｎと補助回動規制部４ｄとを、被回動規制部３ｈと回動規制部４ｃとのアームホルダ３の回動軸を中心とした点対称に位置に設けたことによって、アームホルダ３に過度の力が加わって回動した場合、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、さらにアームホルダ３に過度の力が加わることによって、アームホルダ３やその回転軸部分が変形して傾斜し、被回動規制部３ｈが、回動規制部４ｃを乗り越えようとしても、相対する位置にある補助被回動規制部３ｎと補助回動規制部４ｄとの位置関係は、補助被回動規制部３ｎが補助回動規制部４ｄを乗り越えない方向に変位し、回動が規制される為、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を乗り越えることを防止できる。

なお、本実施形態では、被回動規制部３ｈ、補助被回動規制部３ｎは、ともに１つであったが、被回動規制部３ｈ、補助被回動規制部３ｎの個数は、例えば、２つでもよい。

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、端子部１０、１１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、端子部１０、１１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、端子部１０、１１は、電気的に接続しておくことが必要である。

本発明は、液面検出装置に関し、特に、フロートアームを保持するアームホルダ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
３ アームホルダ
３ｈ 被回動規制部（突起）
３ｎ 補助被回動規制部（補助突起）
４ フレーム
４ｃ 回動規制部（突部）
４ｄ 補助回動規制部（補助突部）

Claims (3)

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、を備え、前記アームホルダの回動範囲を規制する回動規制部を前記フレームに設けるとともに、前記回動規制部に当接する被回動規制部を前記アームホルダに設けた液面検出装置において、前記アームホルダの回動範囲を規制する補助回動規制部を前記フレームに設けるとともに、前記補助回動規制部に当接する補助被回動規制部を前記アームホルダに設け、前記被回動規制部と前記回動規制部が当接した状態で前記補助被回動規制部と前記補助回動規制部は当接しないことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記被回動規制部が前記回動規制部と当接する当接部を備え、前記補助被回動規制部が前記補助回動規制部と当接する補助当接部を備え、前記当接部と前記アームホルダの回動中心とを結ぶ直線に直交する垂直線に対して、前記補助当接部を前記当接部を設けた側とは反対側に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. 前記補助被回動規制部は前記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に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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