JP2017075853A - Liquid level sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容器などに収容された液体の液面レベルを検知する液面センサに関する。 The present invention relates to a liquid level sensor that detects a liquid level of a liquid contained in a container or the like.
従来の液面センサの一例として、特許文献1には、油タンクの油量を指針で示す油量計が記載されている。この油量計は、油面に浮かぶ浮子と、浮子に設けられた長孔に挿通されたねじれ帯板と、ねじれ帯板に軸杆を介して設けられた指針と、浮子に設けられたガイド孔に挿通されたガイド杆とを備えている。油量計を油タンクに設置した状態において、油面レベルが変動すると、浮子がガイド杆に案内されて上下方向に移動しながら、ねじれ帯板、軸杆および指針を回動させる。したがって、指針の位置を確認することで油面レベルを知ることができる。 As an example of a conventional liquid level sensor, Patent Document 1 describes an oil meter that indicates the amount of oil in an oil tank with a pointer. This oil meter includes a float that floats on the oil surface, a twisted strip that is inserted through a slot provided in the float, a pointer that is provided on the twisted strip via a shaft rod, and a guide that is provided on the float. And a guide rod inserted through the hole. When the oil level is changed in the state where the oil meter is installed in the oil tank, the torsion strip, the shaft rod and the pointer are rotated while the float is guided by the guide rod and moved in the vertical direction. Therefore, the oil level can be known by checking the position of the pointer.
特許文献1に記載された油量計では、振動による油の揺れなどで浮子が暴れるおそれがあり、浮子が暴れた場合には、油面レベルの正確な検出が困難になるおそれがあった。つまり、浮子が暴れると、ねじれ帯板およびガイド杆のそれぞれと浮子との摩擦抵抗が大きくなるため、油面レベルの変動に対する浮子の追従性が損なわれ、指針の指し示す方向が油面レベルに対応しなくなるおそれがあった。 In the oil meter described in Patent Document 1, there is a risk that the float will be violated due to vibration of oil due to vibration, and when the float is violated, there is a risk that accurate detection of the oil level will be difficult. In other words, if the float floats, the friction resistance between the torsion strip and the guide rod and the float increases, so the followability of the float to fluctuations in the oil level is impaired, and the direction indicated by the pointer corresponds to the oil level. There was a risk that it would stop.
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、液面レベルをより正確に検出できる、液面センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made to address the above-described problem, and an object thereof is to provide a liquid level sensor that can detect the liquid level more accurately.
上記目的を達成するため、本発明に係る液面センサの特徴は、液体を収容する液体収容領域に上下方向に延びて回転可能に配置される螺旋状のねじり回動軸と、前記液体の液面に浮かび、前記液体の液面レベルの変動に応じて上下方向に移動するとともに、その移動の際に前記ねじり回動軸に力を付与して前記ねじり回動軸を回動させるフロートと、前記ねじり回動軸の回動角度に応じて前記液体の液面レベルに関する情報を表示する表示部と、前記フロートの一部に当接して前記フロートの回動を阻止する回動阻止部と、前記ねじり回動軸および前記フロートを囲むように上下方向に延びて配置された筒状のケースとを備えることにある。 In order to achieve the above object, the liquid level sensor according to the present invention is characterized in that a helical torsional rotation shaft that is vertically extended and rotated in a liquid storage region that stores a liquid, and the liquid liquid A float that floats on the surface and moves in the vertical direction according to a change in the liquid level of the liquid, and applies a force to the torsional rotation shaft during the movement to rotate the torsional rotation shaft; A display unit for displaying information on a liquid level of the liquid according to a rotation angle of the torsional rotation shaft, a rotation prevention unit for contacting a part of the float and preventing the rotation of the float, And providing a cylindrical case arranged extending in the vertical direction so as to surround the torsional rotation shaft and the float.
この構成では、ねじり回動軸およびフロートを囲むようにして筒状のケースが配置されているので、液体収容領域にある液体が振動などで揺れた場合でも、ケース内の液体の液面に浮かんだフロートを平静に保つことができる。これにより、ねじり回動軸および回動阻止部のそれぞれとフロートとの摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの変動に対するフロートの追従性(動作の安定性)を高めて、液面レベルの検出精度を高めることができる。また、摩擦抵抗を低減できることから、フロートを小型化でき、液面センサの全体を小型化できる。 In this configuration, since the cylindrical case is arranged so as to surround the torsional rotation shaft and the float, even if the liquid in the liquid storage area is shaken by vibration or the like, the float that floats on the liquid surface of the liquid in the case Can be kept calm. As a result, the frictional resistance between the torsional rotation shaft and the rotation prevention part and the float can be reduced, and the followability (operation stability) of the float with respect to fluctuations in the liquid level is improved, and the liquid level detection accuracy Can be increased. Further, since the frictional resistance can be reduced, the float can be miniaturized and the entire liquid level sensor can be miniaturized.
本発明の他の特徴は、前記フロートは、前記ねじり回動軸が挿通される第1貫通孔を有しており、前記第1貫通孔の内面には、前記ねじり回動軸に当接する第1突部が設けられていることにある。 In another aspect of the present invention, the float has a first through hole through which the torsional rotation shaft is inserted, and an inner surface of the first through hole has a first contact with the torsional rotation shaft. One protrusion is provided.
この構成では、第1突部がねじり回動軸に当接するので、フロートとねじり回動軸との間の摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの検出精度を高めることができる。 In this configuration, since the first protrusion is in contact with the torsional rotation shaft, the frictional resistance between the float and the torsional rotation shaft can be reduced, and the liquid level detection accuracy can be increased.
本発明の他の特徴は、前記第1貫通孔の少なくとも一部はスリットで構成されており、前記第1突部は、前記スリットの内面に設けられた複数の突起部を有しており、前記複数の突起部の少なくとも1つが前記ねじり回動軸に当接することにある。 Another feature of the present invention is that at least a part of the first through hole is formed of a slit, and the first protrusion has a plurality of protrusions provided on an inner surface of the slit, At least one of the plurality of protrusions is in contact with the torsional rotation shaft.
この構成では、長孔状のスリットの内面に設けれた複数の突起部の少なくとも1つがねじり回動軸に当接するので、フロートとねじり回動軸との間の摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの検出精度を高めることができる。 In this configuration, since at least one of the plurality of protrusions provided on the inner surface of the elongated hole-shaped slit contacts the torsional rotation shaft, the frictional resistance between the float and the torsional rotation shaft can be reduced. The level detection accuracy can be increased.
本発明の他の特徴は、前記フロートは、前記第1突部を有する第1部分と、前記第1部分の上部に設けられた第2部分とを有しており、前記第1部分は、前記液体の比重よりも小さい比重を有する非発泡樹脂で形成されており、前記第2部分は、前記非発泡樹脂の比重よりも小さい比重を有する発泡樹脂または発泡ゴムで形成されていることにある。 In another aspect of the present invention, the float includes a first portion having the first protrusion, and a second portion provided on an upper portion of the first portion. The second part is formed of a foamed resin or a foamed rubber having a specific gravity smaller than the specific gravity of the non-foamed resin. .
この構成において、第1突部は、非発泡樹脂で形成されているので、発泡樹脂で形成されている場合に比べて破損し難い。また、第2部分は、第1部分の非発泡樹脂よりも比重が小さい発泡樹脂で形成されているので、フロート全体としては、非発泡樹脂だけで形成されている場合よりも大きな浮力を得ることができる。さらに、第2部分は第1部分の上部に設けられているので、フロート全体の重心を上下方向の中央部よりも下方に配置することができ、フロートの揺れを抑制できる。 In this configuration, since the first protrusion is made of non-foamed resin, it is less likely to be damaged than when it is made of foamed resin. Moreover, since the second part is formed of a foamed resin having a specific gravity smaller than that of the non-foamed resin of the first part, the float as a whole obtains a greater buoyancy than when formed only of the non-foamed resin. Can do. Furthermore, since the second part is provided at the upper part of the first part, the center of gravity of the entire float can be arranged below the center part in the vertical direction, and the shaking of the float can be suppressed.
本発明の他の特徴は、前記第1突部は、前記フロートの上部に設けられていることにある。 Another feature of the present invention is that the first protrusion is provided on an upper portion of the float.
この構成では、フロート全体の重心が上下方向の中央部よりも下方にあり、フロートの上部がフロートの下部よりも揺れ易くなっているが、ねじり回動軸に当接する第1突部がフロートの上部に設けられているので、フロートの上部の揺れを抑制できる。 In this configuration, the center of gravity of the entire float is below the central part in the vertical direction, and the upper part of the float is more likely to swing than the lower part of the float, but the first protrusion that contacts the torsional rotation shaft is Since it is provided in the upper part, it is possible to suppress shaking of the upper part of the float.
本発明の他の特徴は、前記第1突部は、前記フロートの下部に設けられていることにある。 Another feature of the present invention is that the first protrusion is provided at a lower portion of the float.
この構成では、ねじり回動軸に当接する第1突部がフロートの揺れ難い下部に設けられているので、ねじり回動軸と第1突部との摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの検出精度を高めることができる。 In this configuration, since the first protrusion abutting on the torsional rotation shaft is provided in the lower part where the float does not easily shake, the frictional resistance between the torsional rotation shaft and the first protrusion can be reduced, and the liquid level can be detected. Accuracy can be increased.
本発明の他の特徴は、前記回動阻止部は、上下方向に延びる線状部材を有しており、前記フロートは、前記線状部材が上下方向に挿通される第2貫通孔を有しており、前記第2貫通孔の内面には、第2突部が設けられており、前記第2突部が前記線状部材に当接することで前記フロートの回動が阻止されることにある。 Another feature of the present invention is that the rotation preventing portion has a linear member extending in the vertical direction, and the float has a second through hole through which the linear member is inserted in the vertical direction. A second protrusion is provided on the inner surface of the second through hole, and the rotation of the float is prevented by the second protrusion being in contact with the linear member. .
この構成では、第2突部が線状部材に当接するので、フロートと回動阻止部との間の摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの検出精度を高めることができる。 In this configuration, since the second protrusion comes into contact with the linear member, it is possible to reduce the frictional resistance between the float and the rotation preventing part and to increase the detection accuracy of the liquid level.
本発明の他の特徴は、前記回動阻止部は、前記ケースの内面に上下方向に延びて設けられた条溝を有しており、前記フロートは、前記条溝に配置される第3突部を有しており、前記第3突部が前記条溝の内面に当接することで前記フロートの回動が阻止されることにある。 Another feature of the present invention is that the rotation preventing portion has a groove provided on the inner surface of the case so as to extend in the vertical direction, and the float is a third protrusion disposed in the groove. And the third protrusion is in contact with the inner surface of the groove to prevent rotation of the float.
この構成では、回動阻止部の条溝がケースの一部で構成されているので、部品点数を削減でき、簡単かつ安価に製造できる。 In this configuration, since the groove of the rotation preventing part is formed of a part of the case, the number of parts can be reduced, and it can be manufactured easily and inexpensively.
本発明の他の特徴は、前記回動阻止部は、前記ケースの内面に上下方向に延びて設けられた突条を有しており、前記フロートは、前記突条が配置される溝を有しており、前記溝の内面が前記突条に当接することで前記フロートの回動が阻止されることにある。 Another feature of the present invention is that the rotation preventing portion has a protrusion provided on the inner surface of the case so as to extend in the vertical direction, and the float has a groove in which the protrusion is disposed. And the rotation of the float is prevented by the inner surface of the groove coming into contact with the protrusion.
この構成では、回動阻止部の突条がケースの一部で構成されているので、部品点数を削減でき、簡単かつ安価に製造できる。 In this structure, since the protrusion of the rotation preventing part is formed of a part of the case, the number of parts can be reduced, and it can be manufactured easily and inexpensively.
本発明の他の特徴は、前記ケースの上部には、空気出入口が設けられており、前記ケースの下部には、液体出入口が設けられており、前記液体出入口には、フィルターが設けられていることにある。 Another feature of the present invention is that an air inlet / outlet is provided at the upper part of the case, a liquid inlet / outlet is provided at the lower part of the case, and a filter is provided at the liquid inlet / outlet. There is.
この構成では、液体出入口に設けられたフィルターを通してケース内に液体を流入させることができるので、異物の流入を防止できるとともに、液体の急激な流入を防止できる。また、液面が上昇する際には、ケース内の空気を空気出入口から速やかに排出することができる。これらにより、フロートの上下方向への移動に伴うねじり回動軸の回動動作を安定させることができ、液面レベルの検出精度を高めることができる。 In this configuration, since the liquid can be allowed to flow into the case through the filter provided at the liquid inlet / outlet, the inflow of foreign matter can be prevented and the rapid inflow of liquid can be prevented. Further, when the liquid level rises, the air in the case can be quickly discharged from the air inlet / outlet. As a result, the rotational operation of the torsional rotational shaft accompanying the vertical movement of the float can be stabilized, and the liquid level detection accuracy can be increased.
本発明の他の特徴は、前記ケースは透明材料で形成されていることにある。 Another feature of the present invention is that the case is made of a transparent material.
この構成では、液面センサにおけるケース内の状態を確認しながら組み立て作業を行えるため組立作業を容易に行うことができるとともに、ねじり回動軸およびフロートの状態をケースの外側から目視で確認できるので、点検作業を容易に行うことができる。 In this configuration, the assembly operation can be performed while checking the state in the case of the liquid level sensor, so that the assembly operation can be easily performed, and the state of the torsional rotation shaft and the float can be visually confirmed from the outside of the case. Inspection work can be easily performed.
本発明の他の特徴は、前記ケースの下部には、前記液体を収容する容器の底部に固定される固定部が設けられていることにある。 Another feature of the present invention is that a lower portion of the case is provided with a fixing portion that is fixed to a bottom portion of a container that stores the liquid.
この構成では、液面センサの全体を容器の底部に固定することができる。 In this configuration, the entire liquid level sensor can be fixed to the bottom of the container.
以下、本発明に係る液面センサの実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of a liquid level sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る液面センサ10の構成を示す縦断面図である。図2は、液面センサ10の構成を示す平面図である。図3は、液面センサ10の構成を示す横断面図である。図1に示すように、液面センサ10は、液体(図示省略)を収容する液体収容領域Qに設けられ、液体の液面レベルを液量の変動の過程を通じて連続的に検知するものである。液体収容領域Qは、例えば、燃料タンク、ウォッシャー液タンクおよびラジエータなどの容器(図示省略)の内部空間であり、液面センサ10は、燃料、ウォッシャー液およびラジエータ液などの液面レベルを連続的に検知するように構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a
図1に示すように、液面センサ10は、ねじり回動軸12と、液体の液面に浮かぶフロート14と、ねじり回動軸12の回動角度に応じて液面レベルに関する情報を表示する第1表示部16および第2表示部18と、フロート14の回動を阻止する回動阻止部20と、筒状のケース22とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ねじり回動軸12は、アルミニウム等の金属で形成された螺旋状の帯状部材である。ねじり回動軸12の上端部には棒状の回動軸部24が設けられており、ねじり回動軸12の下端部には棒状の回動軸部26が設けられている。各回動軸部24,26の先端部24a,26aは、しぼり加工などによって半球状に形成されている。これらの先端部24a,26aが、上下一対の軸受け部28,30によって回動可能に支持されている。液面センサ10を液体収容領域Qに設けた状態において、ねじり回動軸12は、液体収容領域Qに上下方向に延びて配置され、フロート14から受ける力で液面レベルに応じた周方向位置に位置決めされる。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、フロート14は、液体の液面レベルの変動に応じて上下方向に移動するとともに、その移動の際にねじり回動軸12に力を付与してねじり回動軸12を回動させるものである。
As shown in FIG. 1, the
図4(A)はフロート14の構成を示す縦断面図であり、図4(B)はスリット46の構成を示す平面図である。図4(A)に示すように、フロート14は、非発泡樹脂で形成された円柱状の第1部分32と、発泡樹脂または発泡ゴムで形成された円柱状の第2部分34とを有している。第1部分32の非発泡樹脂は、液体の比重よりも小さい比重を有しており、第2部分34の発泡樹脂または発泡ゴムは、非発泡樹脂の比重よりも小さい比重を有している。第2部分34は、第1部分32と同軸となるように、第1部分32の上部にインサート成形等によって一体的に設けられている。これにより、フロート14の重心Gは、フロート14の軸方向中央部よりも下方に位置しており、液面に浮かんだときの安定性が確保されている。なお、第1部分32を構成する非発泡樹脂は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、比重0.83のポリ4−メチルペンテン−1が用いられている。第2部分34を構成する発泡樹脂または発泡ゴムとしては、比重0.3〜0.5程度のものを適宜選択して用いることができる。
4A is a longitudinal sectional view showing the configuration of the
図1に示すように、フロート14は、ねじり回動軸12が上下方向に挿通される第1貫通孔36と、回動阻止部20の線状部材38が上下方向に挿通される第2貫通孔40とを有している。図4(A)に示すように、第1貫通孔36の内面には、ねじり回動軸12(図1)に当たったり接したりする(以下、「当接」という)する第1突部42が設けられており、第2貫通孔40の内面には、線状部材38(図1)に当接する第2突部44が設けられている。第1突部42および第2突部44は、非発泡樹脂からなる第1部分32に設けられている。つまり、非発泡樹脂からなる第1部分32が第1突部42および第2突部44を有している。
As shown in FIG. 1, the
図3に示すように、第1貫通孔36は、フロート14の上部に設けられた長方形のスリット46と、スリット46の下方に設けられた円形の孔48とで構成されている。孔48の内径は、スリット46に外接する外接円Kの直径よりも大きくされている。これにより、孔48の内面に対するねじり回動軸12の接触が防止されている。
As shown in FIG. 3, the first through
図4(B)に示すように、スリット46の内面には、複数の突起部50a〜50fが設けられている。本実施形態では、スリット46の一方の長辺46aに2つの突起部50a,50bが設けられており、スリット46の一方の短辺46bに1つの突起部50cが設けられている。また、スリット46の他方の長辺46cに2つの突起部50d,50eが設けられており、スリット46の他方の短辺46dに1つの突起部50fが設けられている。フロート14(図1)が上下方向に移動する際には、これらの突起部50a〜50fの少なくとも1つがねじり回動軸12に当接する。なお、各突起部50a〜50fの形状および大きさは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、突出長さが0.3〜0.7mm程度の三角形に形成されており、先端部が円弧状に丸められている。
As shown in FIG. 4B, a plurality of
図3および図4(A)に示すように、第1部分32で構成されたフロート14の上面には、複数(本実施形態では3本)の突起52が形成されている。図4(A)に示すように、第1部分32で構成されたフロート14の下面には、複数(本実施形態では3本)の突起54が形成されている。図1に示すように、フロート14が最下位置Peにあるとき、複数の突起54がキャップ部材56の上面に当接し、フロート14が最上位置Pfにあるとき、複数の突起52が表示部本体58の下面に当接する。これにより、最下位置Peまたは最上位置Pfにあるフロート14がキャップ部材56の上面または表示部本体58の下面に付着することを防止でき、液面レベルの変動に対してフロート14を迅速に追従させることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4A, a plurality of (three in the present embodiment)
図1に示すように、第1表示部16は、表示部本体58と、回転体62と、回転体62に記された指針64(図2)と、モニター窓66と、モニター窓66に記された目盛68(図2)とを有している。表示部本体58は、ケース22の上部開口70を閉塞するようにケース22の上端部22aに設けられたキャップ部58aと、キャップ部58aの外周部から上方に突出して形成された筒状部58bとを有している。キャップ部58aの中央部には、ねじり回動軸12の回動軸部24が挿通される貫通孔72が形成されており、キャップ部58aの下面には、固定穴74が形成されている。固定穴74には、線状部材38の上端部38aが挿し込まれて固定されている。
As shown in FIG. 1, the
図5は、回転体62の構成を下方から示す斜視図である。図5に示すように、回転体62は、ねじり回動軸12の回動軸部24に固定される固定部62aと、固定部62aに対して一体的に設けられた円板部62bとを有している。固定部62aは、貫通孔76を有する円筒状に形成されており、回動軸部24が貫通孔76に挿通されて、貫通孔76の内面に固定されている。
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the
図2に示すように、指針64は、液面レベルに対応する目盛68などを指し示す矢印であり、円板部62bの上面に塗料などで記されている。モニター窓66は、表示部本体58における筒状部58bの上部開口78を閉塞する円板状の部材であり、透明樹脂などの透明材料で形成されている。図1に示すように、モニター窓66における下面の中央部には、回動軸部24の先端部24aを回動可能に支持する軸受け部28が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、目盛68は、モニター窓66の上面または下面に塗料などで記された「E」,「M」,「F」の文字指標を有している。「E」は「Empty」を略した文字指標であり、「M」は「Middle」を略した文字指標であり、「F」は「Full」を略した文字指標である。本実施形態では、図1に示すフロート14が最下位置Peにあるとき、指針64は文字指標「E」を指し示す。フロート14が最下位置Peから上昇して図1に示す中間位置Pmに到達すると、指針64は文字指標「M」を指し示す。フロート14がさらに上昇して図1に示す最上位置Pfに到達すると、指針64は文字指標「F」を指し示す。したがって、指針64が指し示す文字指標を確認するだけで、液面レベルを簡単に知ることができる。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、第2表示部18は、回転体62に設けられた磁力発生部80と、磁力発生部80の磁力を検知するホール素子82と、ホール素子82を支持する配線基板84と、配線基板84に電気的に接続された制御部86と、制御部86に電気的に接続された表示装置88とを有している。図5に示すように、磁力発生部80は、回転体62における円板部62bの外周部に周方向に並べて設けられた複数(本実施形態では21個)の磁石部90を有している。本実施形態では、周方向の一方端部の磁石部90aが0ガウスの磁力を有するように構成されており、周方向の他方端部の磁石部90bが200ガウスの磁力を有するように構成されている。そして、磁石部90aと磁石部90bとの間の各磁石部90は、磁力が10ガウスずつ変化するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ホール素子82は、磁力発生部80の下方において、配線基板84を介して表示部本体58の筒状部58bに固定されている。ホール素子82は、フロート14がいずれの位置に配置されているときでも、常に対向する磁石部90(図5)の磁力を検出し、その磁力に対応する信号を制御部86に付与するように構成されている。例えば、フロート14が最下位置Peにあるとき、ホール素子82は、対向する磁石部90a(図5)の磁力「0ガウス」に対応する信号を制御部86に付与する。フロート14が中間位置Pmにあるとき、ホール素子82は、対向する磁石部90c(図5)の磁力「100ガウス」に対応する信号を制御部86に付与する。フロート14が最上位置Pfにあるとき、ホール素子82は、対向する磁石部90b(図5)の磁力「200ガウス」に対応する信号を制御部86に付与する。制御部86は、ホール素子82から付与された信号に基づいて表示装置88を制御し、液面レベルに関する情報を液晶ディスプレイなどに表示させる。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、回動阻止部20は、フロート14の一部に当接してフロート14の回動を阻止するものであり、上下方向に延びる線状部材38を有している。線状部材38は、金属などの高剛性材料からなる線材(例えばピアノ線)、棒材およびワイヤー等であり、フロート14に設けられた第2貫通孔40に挿通されている。線状部材38の横断面形状は、特に限定されるものではないが、第2突部44との摩擦抵抗を小さくするためには、円形であることが望ましい。また、線状部材38の直径は、特に限定されるものではないが、第2突部44との摩擦抵抗を小さくするためには、0.2〜3.0mm程度であることが望ましい。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ケース22は、ねじり回動軸12およびフロート14を囲むように上下方向に延びて配置された円筒状の部材であり、透明樹脂などの透明材料で形成されている。ケース22の上部には、空気出入口92が設けられており、ケース22の下部には、キャップ部材56を介して液体出入口94が設けられている。液体出入口94にはフィルター96が設けられている。また、ケース22の上端部22aには、ケース22の上部開口70を閉塞するように表示部本体58のキャップ部58aが設けられている。ケース22の下端部22bには、ケース22の下部開口98を閉塞するようにキャップ部材56が設けられている。キャップ部材56の上面の中央部には、回動軸部26の先端部26aを回動可能に支持する軸受け部30が設けられている。また、キャップ部材56の上面には、固定穴100が形成されている。固定穴100には、線状部材38の下端部38bが挿し込まれて固定されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、液面センサ10を容器(図示省略)の液体収容領域Qに設置した状態において、容器内に液体が存在しなければ、フロート14は最下位置Peに配置され、図2に示す指針64が文字指標「E」を指し示す。また、ホール素子82は、対向する磁石部90a(図5)の磁力「0ガウス」に対応する信号を制御部86に付与し、制御部86は、表示装置88を制御して液体が存在しないことを示す情報を液晶ディスプレイなどに表示させる。フロート14が最下位置Peから上昇すると、図2に示す指針64は液面レベルに応じた文字指標、或いは、文字指標間の或る方向を指し示す。また、ホール素子82は、対向する磁石部90(図5)の磁力に対応する信号を制御部86に付与し、制御部86は、表示装置88を制御して液面レベルに関する情報を液晶ディスプレイなどに表示させる。
As shown in FIG. 1, in the state where the
第1実施形態によれば、上記構成により以下の各効果を奏することができる。すなわち、図1に示すように、ねじり回動軸12およびフロート14を囲むようにして筒状のケース22が配置されているので、液体収容領域Qにある液体が振動などで揺れた場合でも、ケース22内の液体の液面に浮かんだフロート14を平静に保つことができる。これにより、ねじり回動軸12および線状部材38のそれぞれとフロート14との摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの変動に対するフロート14の追従性(動作の安定性)を高めて、液面レベルの検出精度を高めることができる。また、摩擦抵抗を低減できることから、フロート14を小型化でき、液面センサ10の全体を小型化できる。
According to the first embodiment, the following effects can be achieved by the above configuration. That is, as shown in FIG. 1, since the
図1に示すように、第1突部42を構成する複数の突起部50a〜50fの少なくとも1つがねじり回動軸12に当接するので、フロート14とねじり回動軸12との間の摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの検出精度を高めることができる。
As shown in FIG. 1, since at least one of the plurality of
図4(A)に示すように、第1部分32を構成する第1突部42および第2突部44は非発泡樹脂で形成されているので、発泡樹脂で形成されている場合に比べて破損し難い。また、第2部分34は、第1部分32の非発泡樹脂よりも比重が小さい発泡樹脂で形成されているので、フロート14全体としては、非発泡樹脂だけで形成されている場合よりも大きな浮力を得ることができる。さらに、第2部分34は第1部分32の上部に設けられているので、フロート14全体の重心Gを上下方向の中央部よりも下方に配置することができ、フロート14の揺れを抑制できる。
As shown in FIG. 4 (A), the
図4(A)に示すように、フロート14全体の重心Gが上下方向の中央部よりも下方にあり、フロート14の上部がフロート14の下部よりも揺れ易くなっているが、ねじり回動軸12に当接する第1突部42がフロート14の上部に設けられているので、フロート14の上部の揺れを抑制できる。
As shown in FIG. 4A, the center of gravity G of the
図1に示すように、第2突部44が線状部材38に当接するので、フロート14と回動阻止部20との間の摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの検出精度を高めることができる。
As shown in FIG. 1, since the
図1に示すように、液体出入口94に設けられたフィルター96を通してケース22内に液体を流入させることができるので、異物の流入を防止できるとともに、液体の急激な流入を防止できる。また、液面が上昇する際には、ケース22内の空気を空気出入口92から速やかに排出することができる。これらにより、フロート14の上下方向への移動に伴うねじり回動軸12の回動動作を安定させることができ、液面レベルの検出精度を高めることができる。
As shown in FIG. 1, since the liquid can be flowed into the
図1に示すケース22は透明材料で形成されているので、ねじり回動軸12およびフロート14の状態をケース22の外側から目視で確認でき、これらの点検作業を容易に行うことができる。
Since the
なお、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、図5に示す磁力発生部80は、図6に示す他の磁力発生部104に変更されてもよい。図6に示すように、他の磁力発生部104は、回転体106における円板部106bの外周部に周方向に連続して設けられた磁石部108を有している。磁石部108の下面108aは、周方向において一定角度で傾斜しており、下面108aとホール素子82との間の上下方向距離は、磁力発生部104の一方端部104aから他方端部104bに向けて徐々に短くなっている。したがって、回転体106を回動させたときにホール素子82が検知する磁力の大きさは、一方端部104aから他方端部104bに向けて徐々に大きくなり、磁力の大きさに基づいて液面レベルを知ることができる。
In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention. For example, the
第1実施形態では、フロート14が非発泡樹脂で形成された第1部分32と、発泡樹脂または発泡ゴムで形成された第2部分34とを有しているが、例えば、液体の比重が0.9よりも大きい場合には、フロート14の全体が非発泡樹脂で形成されてもよい。
In the first embodiment, the
(第2実施形態)
図7は、第2実施形態に係る液面センサ110の構成を示す縦断面図である。図8は、液面センサ110の構成を示す平面図である。図9は、液面センサ110の構成を示す横断面図である。図7に示すように、第2実施形態の液面センサ110は、ケース112と、ケース112の内部に収容されたフロート114と、ねじり回動軸116と、回動阻止部118とを備えている。回動阻止部118は、2本の線状部材120を有している。フロート114には、ねじり回動軸116が挿通される第1貫通孔122と、各線状部材120が挿通される2つの第2貫通孔124とが設けられている。フロート114の下部における第1貫通孔122の内面には、ねじり回動軸116に当接する第1突部126が設けられている。フロート114の下部における各第2貫通孔124の内面には、線状部材120に当接する第2突部128が設けられている。図9に示すように、第1突部126および第2突部128の各構成は、図3に示す第1突部42および第2突部44の各構成とほぼ同じである。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the
図7に示すように、ケース112の上端部に設けられたキャップ部材130には、ねじり回動軸116に設けられた回動軸部116aが挿通される貫通孔130aと、各線状部材120が挿通される2つの貫通孔130bとが形成されている。ケース112の下端部に設けられたキャップ部材132には、各線状部材120が挿通される2つの貫通孔132aが形成されている。各線状部材120の下端部は、各貫通孔132aからケース112の外部に引き出されて互いに連結されている。各線状部材120の上端部は、各貫通孔130bからケース112の外部に引き出されてキャップ部材130の上面に設けられた突部134に接合されている。図8に示すように、キャップ部材130の上面には目盛136が記されており、キャップ部材130の上面に突出した回動軸部116aに指針138が取り付けられている。
As shown in FIG. 7, the
図7に示すように、第2実施形態では、フロート114の重心Gがフロート114の軸方向中央部よりも下方に位置しており、ねじり回動軸116に当接する第1突部126がフロート114の揺れ難い下部に設けられている。また、各線状部材120に当接する各第2突部128がフロート114の揺れ難い下部に設けられている。したがって、ねじり回動軸116と第1突部126との摩擦抵抗や、各線状部材120と各第2突部128との摩擦抵抗を低減でき、液面レベルの検出精度を高めることができる。
As shown in FIG. 7, in the second embodiment, the center of gravity G of the
(第3実施形態)
図10は、第3実施形態に係る液面センサ140の構成を示す縦断面図である。図11は、液面センサ140の構成を示す横断面図である。図10に示すように、第3実施形態の液面センサ140は、ケース142と、ケース142の内部に収容されたフロート144と、ねじり回動軸146と、回動阻止部148とを備えている。図11に示すように、回動阻止部148は、ケース142の内面に上下方向に延びて互いに対向して設けられた2本の条溝150を有している。フロート144は、各条溝150に配置される2つの第3突部152を有している。各第3突部152は、フロート144の側面に上下方向に延びて形成された突起または突条(本実施形態では突条)であり、各第3突部152が対応する条溝150の内面に当接することでフロート144の回動が阻止される。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the
図10に示すように、ケース142の下端部には、磁石部(図示省略)を有する回転体156とホール素子158とが組み込まれた表示部160が設けられている。表示部160は、ケース142の下部開口162を閉塞するキャップ部160aと、オーリング164が装着される環状の溝部160bと、液体を収容する容器166の底部166aに固定されるフランジ状の固定部160cとを有している。固定部160cには、複数の貫通孔168が設けられている。液面センサ140を容器166に取り付ける際には、固定部160cが底部166aに当接され、固定手段としてのボルト(図示省略)が各貫通孔168に挿通され、これらのボルトが底部166aに対してナット等を用いて固定される。なお、ケース142とフロート144との間の隙間を0.7mm以上確保することでフロート144の動きをより滑らかにすることができる。
As shown in FIG. 10, a
第3実施形態では、回動阻止部148の各条溝150がケース142の一部で構成されているので、部品点数を削減でき、簡単かつ安価に製造できる。
In the third embodiment, since each
(第4実施形態)
図12は、第4実施形態に係る液面センサ170の構成を示す横断面図である。図12に示すように、第4実施形態の液面センサ170は、ケース172と、ケース172の内部に収容されたフロート174と、ねじり回動軸176と、回動阻止部178とを備えている。回動阻止部178は、ケース172の内面に上下方向に延びて互いに対向して設けられた2本の突条180を有している。フロート174は、各突条180が配置される2つの溝182を有している。各溝182の内面が対応する突条180に当接することでフロート174の回動が阻止される。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the
第4実施形態では、回動阻止部178の各突条180がケース172の一部で構成されているので、部品点数を削減でき、簡単かつ安価に製造できる。なお、ケース172とフロート174との間の隙間を0.7mm以上確保することでフロート144の動きをより滑らかにすることができる。
In the fourth embodiment, since each
Q…液体収容領域、10…液面センサ、12…ねじり回動軸、14…フロート、
16…第1表示部、18…第2表示部、20…回動阻止部、22…ケース
Q ... Liquid storage area, 10 ... Liquid level sensor, 12 ... Twist rotation shaft, 14 ... Float,
16 ... 1st display part, 18 ... 2nd display part, 20 ... Turning prevention part, 22 ... Case
Claims (12)
前記液体の液面に浮かび、前記液体の液面レベルの変動に応じて上下方向に移動するとともに、その移動の際に前記ねじり回動軸に力を付与して前記ねじり回動軸を回動させるフロートと、
前記ねじり回動軸の回動角度に応じて前記液体の液面レベルに関する情報を表示する表示部と、
前記フロートの一部に当接して前記フロートの回動を阻止する回動阻止部と、
前記ねじり回動軸および前記フロートを囲むように上下方向に延びて配置された筒状のケースとを備える、液面センサ。 A helical torsional rotation shaft that is arranged to be able to rotate by extending in the vertical direction in a liquid storage region that stores liquid;
It floats on the liquid level of the liquid and moves in the vertical direction according to the fluctuation of the liquid level of the liquid. At the time of the movement, a force is applied to the torsional rotation axis to rotate the torsional rotation axis. Float to
A display unit for displaying information on a liquid level of the liquid according to a rotation angle of the torsion rotation shaft;
A rotation prevention unit that contacts a part of the float and prevents rotation of the float;
A liquid level sensor comprising: a torsional rotation shaft and a cylindrical case arranged to extend in the vertical direction so as to surround the float.
前記第1貫通孔の内面には、前記ねじり回動軸に当接する第1突部が設けられている、請求項1に記載の液面センサ。 The float has a first through hole through which the torsional rotation shaft is inserted,
2. The liquid level sensor according to claim 1, wherein a first protrusion that contacts the torsional rotation shaft is provided on an inner surface of the first through hole.
前記第1突部は、前記スリットの内面に設けられた複数の突起部を有しており、
前記複数の突起部の少なくとも1つが前記ねじり回動軸に当接する、請求項2に記載の液面センサ。 At least a portion of the first through hole is formed of a slit;
The first protrusion has a plurality of protrusions provided on the inner surface of the slit,
The liquid level sensor according to claim 2, wherein at least one of the plurality of protrusions is in contact with the torsional rotation shaft.
前記第1部分は、前記液体の比重よりも小さい比重を有する非発泡樹脂で形成されており、
前記第2部分は、前記非発泡樹脂の比重よりも小さい比重を有する発泡樹脂または発泡ゴムで形成されている、請求項2または3に記載の液面センサ。 The float has a first portion having the first protrusion, and a second portion provided on an upper portion of the first portion,
The first portion is formed of a non-foamed resin having a specific gravity smaller than the specific gravity of the liquid,
The liquid level sensor according to claim 2 or 3, wherein the second portion is formed of a foamed resin or a foamed rubber having a specific gravity smaller than that of the non-foamed resin.
前記フロートは、前記線状部材が上下方向に挿通される第2貫通孔を有しており、
前記第2貫通孔の内面には、第2突部が設けられており、
前記第2突部が前記線状部材に当接することで前記フロートの回動が阻止される、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液面センサ。 The rotation prevention unit has a linear member extending in the vertical direction,
The float has a second through hole through which the linear member is inserted in the vertical direction,
A second protrusion is provided on the inner surface of the second through hole,
7. The liquid level sensor according to claim 1, wherein rotation of the float is prevented when the second protrusion comes into contact with the linear member.
前記フロートは、前記条溝に配置される第3突部を有しており、
前記第3突部が前記条溝の内面に当接することで前記フロートの回動が阻止される、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液面センサ。 The rotation prevention portion has a groove provided on the inner surface of the case so as to extend vertically.
The float has a third protrusion disposed in the groove,
The liquid level sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein rotation of the float is prevented when the third protrusion comes into contact with an inner surface of the groove.
前記フロートは、前記突条が配置される溝を有しており、
前記溝の内面が前記突条に当接することで前記フロートの回動が阻止される、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液面センサ。 The rotation preventing portion has a protrusion provided on the inner surface of the case so as to extend vertically.
The float has a groove in which the protrusion is disposed,
The liquid level sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein rotation of the float is prevented by contact of an inner surface of the groove with the protrusion.
前記ケースの下部には、液体出入口が設けられており、
前記液体出入口には、フィルターが設けられている、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の液面センサ。 An air inlet / outlet is provided at the top of the case,
A liquid inlet / outlet is provided at the lower part of the case,
The liquid level sensor according to claim 1, wherein a filter is provided at the liquid inlet / outlet.
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