JP2017133900A - 液面検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】合成樹脂を用いた保持構造であって検出精度の高い液面検出装置を提供する。【解決手段】液面検出装置Fは、液面の変動に伴うフロート7の変位に応じて回動するホルダ2と、ホルダ2に固定されホルダ2とともに回動する磁石2aと、磁石2aの回動動作に伴う磁力変化を検出する磁気検出素子を内蔵する樹脂体3と、樹脂体3を保持する第1樹脂体11と、樹脂体3と第1樹脂体とを覆う第2樹脂体12と、を備えた液面検出装置であって、第1樹脂体11は、リード保持部111と樹脂体保持部112とが別体に形成され、樹脂体保持部112に、樹脂体3が載置されるものである。【選択図】図5

Description

本発明は、磁気を利用して液面を検出する液面検出装置に関する。
従来の液面検出装置は、液面の変動に伴うフロートの変位に応じて回動するホルダと、前記ホルダに固定され前記ホルダとともに回動する磁石と、前記磁石の回動動作に伴う磁力変化を検出する磁気検出素子と前記磁気検出素子を内蔵する本体部と、前記本体部とともに前記ホルダを回動可能に支持するカバーと、を備えたものである。また、前記本体部が、第1樹脂体と第2樹脂体とからなり、前記第1樹脂体の成形後に前記磁気検出素子を前記第1樹脂体に配置し、前記第1樹脂体に設けられた端子に前記磁気検出素子のリードをレーザ溶接などによって接続した後、前記第1樹脂体を前記第2樹脂体で覆うようにインサート成形して前記本体部を形成する磁気検出素子の保持構造である(例えば、特許文献1を参照)。
特開2013−242174号公報
しかしながら、従来の液面検出装置は、第1樹脂体の成形後収縮に伴う変形によって、磁気検出素子と磁石の検出距離にばらつきが生じ、検出精度が低下する虞があった。
そこで、本発明は、前述の問題点に着目し、合成樹脂を用いた保持構造であって検出精度の高い液面検出装置を提供することを目的とする。
本発明の液面検出装置Fは、液面の変動に伴うフロート7の変位に応じて回動するホルダ2と、ホルダ2に固定されホルダ2とともに回動する磁石2aと、磁石2aの回動動作に伴う磁力変化を検出する磁気検出素子を内蔵する樹脂体3と、樹脂体3を保持する第1樹脂体11と、樹脂体3と第1樹脂体とを覆う第2樹脂体12と、を備えた液面検出装置であって、第1樹脂体11は、リード保持部111と樹脂体保持部112とが別体に形成され、樹脂体保持部112に、樹脂体3が載置されることを特徴とする。
また、リード保持部111と樹脂体保持部112は、圧入嵌合により接続されていることを特徴とする。
また、樹脂体保持部112は、リード保持部111よりも体積が小さいことを特徴とする。
リード保持部111は、磁気検出素子と電気的に接続する外部接続用の端子1aをインサート成形により一体的に形成されることを特徴とする。
以上の構成によって、本発明は、所期の目的を達成することができ、合成樹脂を用いた保持構造であって検出精度の高い液面検出装置を提供することができる。
本発明の第1実施形態の上面図。 同実施形態の図1中II−II線の断面図。 同実施形態の樹脂体を第1樹脂体に組み付ける前の状態の上面図。 同実施形態の樹脂体を第1樹脂体に組み付けた状態の上面図。 同実施形態の第1樹脂体の斜視図。
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の液面検出装置Fは、ガソリンなどの液体燃料を貯留する図示しない燃料タンク内に設置されるものである。
液面検出装置Fは、本体部1と、ホルダ2と、磁気検出素子を内蔵した樹脂体3と、カバー4とから主に構成されている。
本体部1は、第1樹脂体11と第2樹脂体12とで構成されている。
第1樹脂体11は、ポリアセタール(以下、POMという)等の樹脂材料からなり、リード保持部111と樹脂体保持部112の2部品で構成されている。リード保持部111には、複数の端子1aを成形により内蔵している。この端子1aのリード保持部111から露出した部分に樹脂体3と電子部品(ノイズ吸収用のコンデンサや抵抗)5が実装されている。本実施形態では、樹脂体3に内蔵された前記磁気検出素子と電子部品5は、リード6によって接続されており、また、リード6は端子1aと電気的に接続している。
第1樹脂体11の樹脂体保持部112は、ガイド部11aと、第2ガイド部11bと、固定部11cとを備えている。
樹脂体保持部112は、リード保持部111と比較して樹脂材料部分の体積が小さくなるよう形成されている。リード保持部111と樹脂体保持部112は圧入嵌合によって接続されている。このような構成にすることによって、第1樹脂体11を1部品として成形する場合と比較して、樹脂体保持部112を小さくでき成形後の収縮による変形量も小さくできるため、磁気検出素子の位置ばらつきを抑制することができる。
樹脂体保持部112は、樹脂体3が固定される第1の領域11dと、この第1の領域11dを両側から挟む第2の領域11eとを備えている。第1の領域11dは、第2の領域11eより厚みが薄く形成されており、第1の領域11dは、第1の領域11dと、第2の領域11eに形成された壁部11fによって、三つの面を囲まれた断面形状がコの字形状の凹みを形成している。
ガイド部11aは、樹脂体3に設けられた被ガイド部3aを案内するものである。ガイド部11aは、壁部11fから第1の領域11d側に突出したように設けられている。ガイド部11aは、二つ設けられている。ガイド部11aは、切欠部11gを備えている。この切欠部11gに樹脂体3の被ガイド部3aが案内されて差し込まれると、図5の矢印で示す前後、左右、上下方向において、被ガイド部3aは、切欠部11gによって、左右、上下方向と、後側への移動を規制される。被ガイド部3aは、図5中、前側への移動は可能であるが、樹脂体3が、固定部11cによって保持され、図5中、前側への移動が規制される。したがって、樹脂体3は、ガイド部11aと固定部11cによって、樹脂体保持部112に保持される。
第2ガイド部11bは、電子部品5に設けられた第2被ガイド部5aを案内するものである。第2ガイド部11bは、壁部11fから第1の領域11d側に突出したように設けられている。第2ガイド部11bは、二つ設けられている。第2ガイド部11bは、平板形状で、第1の領域11dの平面部分との間に間隙部11hを備えている。この間隙部11hに電子部品5の第2被ガイド部5aが案内されると、図5の矢印で示す前後、左右、上下方向において、第2被ガイド部5aは、第2ガイド部11bによって、左右、上下方向への移動を規制される。第2被ガイド部5aは、図5中、前後方向への移動は可能であるが、電子部品5とリード6によって連結されている樹脂体3が、ガイド部11aと固定部11cによって、図5中、前後方向への移動が規制されていることによって、第2被ガイド部5aも、図5中、前後方向への移動が規制される。
固定部11cは、樹脂体3を固定するものである。固定部11cは、図5中、樹脂体3が、前方向への移動を規制するものであり、ガイド部11aとともに、樹脂体3を固定するものである。本実施形態では、固定部11cは、弾性片11kと、この弾性片11kに設けた鉤部11mを備えている。弾性片11kは、樹脂体3を樹脂体保持部112に組み付ける時に、変形するように弾性変形可能である。鉤部11mは、樹脂体3がガイド部11aに差し込まれると、樹脂体3の側面に当接し、図5中、前側への移動を規制する。
端子1aは、リード保持部111に設けられる。端子1aに樹脂体3や電子部品5を実装した第1樹脂体11を、第1樹脂体11と同材料の樹脂材料からなる第2樹脂体12によってインサート成形し、本体部1が形成される。第1樹脂体11は、樹脂体3、電子部品5とともに第2樹脂体12によって覆われている。なお、第1樹脂体11は、端子1a、樹脂体3、電子部品5とともに、第2樹脂体12により気密的に封止される。
本体部1は、ホルダ2が回動可能に支持される第1回動支持部1bを備えている。この第1回動支持部1bは、第2樹脂体12に一体に形成されている。第1回動支持部1bは、円柱形状をしており、ホルダ2側に突出している。円柱形状の第1回動支持部1bは、ホルダ2の回動軸方向に対して垂直方向の断面形状が円形の摺動面を備えている。第1回動支持部1bの回動軸上の本体部1内には、前記磁気検出素子の磁気検出面が、ホルダ2の回転軸方向に対して垂直方向となるように配置されている。
また、本体部1の裏面(ホルダ2を設けた側とは反対)側に、例えば、燃料ポンプや取付ステーなどに取り付ける位置を定める位置決めボス1cを備え、本体部1の側面に、前記燃料ポンプや取付ステーなどに取り付けるフック1dを備えている。位置決めボス1c、フック1dともに第2樹脂体12に一体に形成されている。
本体部1は、複数の端子1aを一次成形により第1樹脂体11にインサート形成し、インサート成形された端子1aに樹脂体3、電子部品5を抵抗溶接、あるいは半田付けし、さらに第1樹脂体11を第2樹脂体12で二次成形する。
ホルダ2は、POM等の樹脂材料からなり、磁石2aがインサート成形によって固定され、ホルダ2とともに回動する。なお、磁石2aは、その一部がホルダ2から露出している。
磁石2aは、例えば、ネオジム−フェライト材料などからなり、その形状は、ホルダ2の回動軸を中心とした円柱形状である。磁石2aの着磁は、本実施形態では、2極着磁である。
ホルダ2は、液面の変動に伴うフロート7の変位に応じて回動するものであり、ホルダ2にフロート7の変位を伝達するフロートアーム8が固定されている。
ホルダ2には、磁石2aを保持する保持部2b4が設けられている。
保持部2b4は、円筒形状であり、その下側が磁石2aの外形より小さくなるように窄まっており、磁石2aが露出する第1孔2b5を備えている。
また、ホルダ2には、第1回動部2b2が設けられている。
第1回動部2b2は、保持部2b4の下側に設けられている。第1回動部2b2は、円筒形状をしており、第1回動部2b2に第1孔2b5が設けられている。第1回動部2b2は、円筒形状の第1孔2b5の内周面の一部が、本体部1の第1回動支持部1bの円柱形状の外周の摺動面と摺動する摺動受面となり、ホルダ2を回動可能に支持するものである。
また、ホルダ2には、第2回動部2b3が設けられている。
第2回動部2b3は、円柱形状をしている。第2回動部2b3は、磁石2aの回転軸方向において、磁石2aを間に挟んで、第1回動部2b2の上方に位置している。第1回動部2b2と第2回動部2b3の中心軸は、同一軸上であり、また、この同軸上に、磁石2aの回転軸も位置している。第2回動部2b3は、磁石2aの回動軸方向に対して垂直方向の断面形状が円形の外周が摺動面である。
ホルダ2は、本体部1の第1回動支持部1bに第1回動部2b2を嵌合させると、ホルダ2の磁石2aが、前記磁気検出素子の磁気検出面に対向するように配置され、ホルダ2の回動動作に伴う磁石2aの磁極変化を前記磁気検出素子によって検出することができる。また、本体部1とホルダ2とを同じ樹脂材によって構成することで、ホルダ2の摺動性を向上させている。
樹脂体3は、例えば、ホールICなどの磁気検出素子を内蔵しており、前記磁気検出素子は、磁石2aの回動動作に伴う磁力変化を検出するものである。樹脂体3は、電子部品5とともに、リード6を端子1aにレーザ溶接や抵抗溶接によって電気的に固定されている。樹脂体3は、本体部1に内蔵されている。また、樹脂体3に内蔵された磁気検出素子は、端子1aに電気的に接続されたリード線9によって、電源供給や検出信号の伝達が行われる。
また、樹脂体3は、ガイド部11aに案内される被ガイド部3aを備えている。被ガイド部3aは、樹脂体3の側面から突出した板状体であり、図5で示す上下方向の厚みは、樹脂体3の厚みより薄い。前述したように、被ガイド部3aは、第1樹脂体11に設けたガイド部11aによって案内されて、樹脂体3は、第1樹脂体11に対する位置が定まる。
カバー4は、POM等の樹脂材料からなる。カバー4は、本体部1に固定され、ホルダ2の脱落を防止するものである。カバー4は、第2回動支持部4aと、基部4bと、天板部4cと、第1、第2壁部4d、4eとを備えている。
カバー4は、基部4b、天板部4c、第1、第2壁部4d、4eとで、柄杓を上下反転した形状である。
第2回動支持部4aは、天板部4cに設けられている。第2回動支持部4aは、円筒形状をしており、その内周面が、第2回動部2b3の外周の摺動面と摺動する摺動受面である。第2回動支持部4aは、第2回動部2b3を回動可能に支持する。
基部4bは、図2で示すように、カバー4は本体部1と接していないが、本体部1の図示しない箇所に固定されている。なお、基部4bと本体部1との固定は、レーザ溶着などの適宜手段によって、行われる。
天板部4cは、平板の円盤形状であり、この天板部4cの中央に、第2回動支持部4aを備えている。
第1、第2壁部4d、4eは、分断されており、液面検出装置Fを上側から視認すると、円弧形状をしている。第1、第2壁部4d、4eが分断されている部分からフロートアーム8が露出しており、第1、第2壁部4d、4eがフロートアーム8の回動範囲を規制するストッパの機能を果たしている。なお、第1壁部4dの下端が、図示していないが、レーザ溶着などで適宜手段によって、本体部1に固定されている。
電子部品5は、樹脂によって、例えば、ノイズ吸収用のコンデンサや抵抗などを内蔵している。電子部品5も、樹脂体3と同様に本体部1に内蔵されている。また、電子部品5に内蔵された部品は、端子1aに電気的に接続されたリード線9によって、電源供給や検出信号の伝達が行われる。
また、電子部品5は、第2ガイド部11bに案内される第2被ガイド部5aを備えている。第2被ガイド部5aは、樹脂からなる電子部品5の側面から突出した板状体であり、図5で示す上下方向の厚みは、電子部品5の厚みより薄い。前述したように、第2被ガイド部5aは、第1樹脂体11に設けた第2ガイド部11bによって案内されて、電子部品5は、樹脂体保持部112に対する位置が定まる。
樹脂体3と電子部品5との第1樹脂体11への組み付けを説明する。
図3に示すように、電子部品5の第2被ガイド部5aが、樹脂体保持部112のガイド部11aと第2ガイド部11bとの間に配置する。このとき、樹脂体3は、固定部11cの鉤部11mに当接して弾性片11kを変形させている。
次に、樹脂体3の被ガイド部3aをガイド部11aの切欠部11gに差し込むとともに、電子部品5の第2被ガイド部5aを第2ガイド部11bの間隙部11hに差し込む。そして、樹脂体3の被ガイド部3aがガイド部11aの切欠部11gに当接すると、樹脂体3に当接していた鉤部11mが外れて、鉤部11mが弾性片11kの弾性によって元に位置に戻って、鉤部11mが樹脂体3を引っ掛けた状態となり、樹脂体3を保持する。
そして、樹脂体3が、樹脂体保持部112へ固定部11cによって固定された後に、樹脂体3と電子部品5のリード6を、リード保持部111の端子1aに抵抗溶接もしくはレーザ溶接する。以上により、樹脂体3と電子部品5との樹脂体保持部112への組み付けが完了する。
このような構成にすることによって、第1樹脂体11を1部品として成形する場合と比較して、樹脂体保持部112の体積を小さくすることができ、成形後の収縮による樹脂体保持部112の変形を少なくすることができるため、樹脂体保持部112に載置される磁気検出素子の位置ばらつきを抑制することができる。
また、リード保持部111と樹脂体保持部112を圧入嵌合することによって、これらを第2樹脂体12によってインサート成形する際に、リード保持部111と樹脂体保持部112とが外れにくくなる。
また、端子1aを固定するリード保持部111から、別体の樹脂成形品として設けることで、樹脂体保持部112の体積を小さくでき、検出精度に大きく係る樹脂体保持部112の成形後の収縮による変形量を小さくできる。従って、磁気検出素子(樹脂体3)と磁石2aとの検出距離に製品ばらつきが生じにくく、検出精度の高い液面検出装置Fとなる。
以上の説明は、本発明を例示するものであって、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、変形が可能であることは言うまでもない。
本実施形態では、リード保持部111と樹脂体保持部112を圧入嵌合としたが、フック等による弾性体による結合であっても良い。
本発明は、磁気検出素子を内蔵した樹脂体を樹脂成形によって覆う液面検出装置に利用可能である。
F 液面検出装置
1 本体部
1a 端子
1b 第1回動支持部
1c ボス部
1d フック
2 ホルダ
2a 磁石
2b2 第1回動部
2b3 第2回動部
2b4 保持部
2b5 第1孔
3 樹脂体(磁気検出素子)
3a 被ガイド部
4 カバー
4a 第2回動支持部
4b 基部
4c 天板部
4d 第1壁部
4e 第2壁部
5 電子部品
5a 第2被ガイド部
6 リード
7 フロート
8 フロートアーム
9 リード線
11 第1樹脂体
111 リード保持部
112 樹脂体保持部
11a ガイド部
11b 第2ガイド部
11c 固定部
11d 第1の領域
11e 第2の領域
11f 壁部
11g 切欠部
11h 間隙部
11k 弾性片
11m 鉤部
12 第2樹脂体

Claims (4)

  1. 液面の変動に伴うフロートの変位に応じて回動するホルダと、
    前記ホルダに固定され前記ホルダとともに回動する磁石と、
    前記磁石の回動動作に伴う磁力変化を検出する磁気検出素子を内蔵する樹脂体と、
    前記樹脂体を保持する第1樹脂体と、
    前記樹脂体と前記第1樹脂体とを覆う第2樹脂体と、を備えた液面検出装置において、
    前記第1樹脂体は、リード保持部と樹脂体保持部とが別体に形成され、
    前記樹脂体保持部に、前記樹脂体が載置されること
    を特徴とする液面検出装置。
  2. 前記リード保持部と前記樹脂体保持部は、圧入嵌合により接続されていることを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。
  3. 前記樹脂体保持部は、前記リード保持部よりも体積が小さいことを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。
  4. 前記リード保持部は、前記磁気検出素子と電気的に接続する外部接続用の端子をインサート成形により一体的に形成される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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