JP2017146130A - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本体部からカバーが外れにくい液面検出装置を提供する。
【解決手段】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して設ける本体部１と、ホルダ２を回転可能にして本体部１との間に挟んで保持するカバー４と、を備えた液面検出装置Ｆにおいて、本体部１とカバー４とのそれぞれに、一対の係合部と、この係合部間に設けられる溶着部とを設ける。
【選択図】図２

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、カバーと本体はレーザー溶着等によって固定されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−２４２１７４号公報

しかしながら、上述の液面検出装置を流動の大きな液体を対象に液面検出する場合や、例えば車両の燃料タンクに搭載されるなど振動をともなう液面を検出する場合には、振動や、液体の揺れによって、少なからずフロートへ力が加わり、この力が、フロートアームを介してホルダに伝わってしまう。この力の大きさや方向によっては、ホルダを支持するカバーが本体部から外れてしまう恐れがあった。

そこで、本発明は、前述の問題点に着目し、本体部からカバーが外れにくい液面検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、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して設ける本体部１と、ホルダ２を回転可能にして本体部１との間に挟んで保持するカバー４と、を備えた液面検出装置Ｆにおいて、本体部１とカバー４とのそれぞれに、一対の係合部１ｇ，１ｇ，４３，４３と、この係合部間に設けられる溶着部１ｅ，１ｅ，４１，４１とを設けることを特徴とする。

また、本体部１に、一対の第１の係合部１ｇと、一対の第２の係合部１ｈと、第１の溶着部１ｅと、第２の溶着部１ｆと、を設け、カバー４に、一対の第１の係合部１ｇと係合する一対の第３の係合部４３と、一対の第２の係合部１ｈと係合する一対の第４の係合部４４と、第１の溶着部１ｅと溶着される第３の溶着部４１と、第２の溶着部１ｆと溶着される第４の溶着部４２と、を設け、一対の第１の係合部１ｇが、第１の溶着部１ｅの中心を通る直線上である本体部１の両側面に配置され、一対の第２の係合部１ｈが、第２の溶着部１ｆの中心を通る直線上である本体部１の両側面に配置されるものである。

また、第１，第２の溶着部１ｅ，１ｆは、２つ以上の溶着ピンからなり、第３，第４の溶着部４１，４２は、２つ以上の孔部からな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、本体部からカバーが外れにくい液面検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の液面検出装置を示す図。 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実装する前の第１樹脂体を示す図。 同実施形態の樹脂体を実装する第１樹脂体を示す図。 同実施形態の第１樹脂体を示す図。 同実施形態の本体部の斜視図。 同実施形態のカバーの斜視図。 同実施形態の本体部とカバーの溶着後の要部拡大図。 同実施形態の本体部における、溶着ピンと係合爪の位置関係を示す要部拡大図。

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。

本発明の実施形態として、液面検出装置Ｆは、走行によって振動や揺れをともなう車両の燃料タンク内に実装され、ガソリンなどの液体燃料量を検出するものに適用した例を以下に説明する。

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、複数の端子１ａを成形により内蔵している。この端子１ａの第１樹脂体１１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、リード６を端子１ａに電気的に接続している。

第１樹脂体１１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。

また、第１樹脂体１１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、被ガイド部３ａは、切欠部１１ｇによって、差し込み方向以外への移動を規制される。また、樹脂体３が、ガイド部１１ａと固定部１１ｃによって、第１樹脂体１１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、第２被ガイド部５ａは、第２ガイド部１１ｂによって、所定方向への移動を規制される。第２被ガイド部５ａは、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、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、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、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を第１樹脂体１１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の側面に当接し移動を規制する。

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。なお、第２樹脂体１２は、リード線９と端子１ａとの接続箇所も封止しており、ガソリン等の液体中に浸かり電食してしまうことを防止できる。また、端子１ａ同士が通電（ショート）しないように絶縁する作用もある。

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。

本体部１は、円柱形状に突出した溶着ピン（第１，第２の溶着部）１ｅ，１ｆと、係合爪（第１，第２の係合部）１ｇ,１ｈを備え、係合爪１ｇは２つの溶着ピン１ｅ，１ｅの中央を結ぶ延長線上に位置し，係合爪１ｈは２つの溶着ピン１ｆ，１ｆの中央を結ぶ延長線上に位置している。この場合、係合爪１ｇ，１ｈは、本体部１の側面から溶着ピン１ｅ，１ｆの長手方向に対して垂直方向で、かつ本体部１の長手方向に対して垂直方向に突出して形成されている。

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にレーザー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。また、カバー４は、丸穴形状の孔部（第３，第４の溶着部）４１，４２と、係合孔（第３,第４の係合部）４３，４４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（カバー４）は、孔部４１と本体部１の溶着ピン１ｅの箇所で固定されている。

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。

係合孔４３，４４は四角穴形状であり、係合孔４３は係合爪１ｇと嵌合され、係合孔４４は係合爪１ｈと嵌合される。孔部４１，４２は丸穴形状であり、溶着ピン１ｅは、孔部４１に挿入された後、孔部４１から突出する部分が熱溶着される。また、溶着ピン１ｆは、孔部４２に挿入された後、孔部４２から突出する部分が熱溶着される。このようにカバー４の両端側において、嵌合及び溶着によってカバー４と本体部１は固定されている。

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、第１樹脂体１１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、第１樹脂体１１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、第１樹脂体１１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、第１樹脂体１１の端子１ａに抵抗溶接もしくはレーザー溶接する。以上により、樹脂体３と電子部品５との第１樹脂体１１への組み付けが完了する。

また、一対の係合爪１ｇが、第１の溶着部１ｅの中心を通る直線上の両端に配置され、一対の係合爪１ｈが、第２の溶着部１ｆの中心を通る直線上の両端に配置される。従って、カバー４と本体部１とを外す方向の力が、一箇所に集中し難くなる。例えば、係合爪１ｇを外す方向に力が働いたとしても、第１の溶着部１ｅによってカバーと本体部が固定されているため、外れにくくなる。

また、第１，第２の溶着部１ｅ、１ｆが溶着ピンで構成され、第３,第４の溶着部が孔部４１，４２で構成されることによって、溶着ピン１ｅ，１ｆの挿入によりカバー４の組み付け面方向の移動を規制できるため、カバー４の係合孔４３が外れにくくなる。更に溶着接続によって、カバー４と本体部１の結合がより強固になることが期待できる。

また、第２樹脂体１２の側面に係合爪１ｇ，１ｈが設けられることにより、ビス等の固定用部品を別途必要とせず、また、カバー４の小型化が期待できる。

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。

例えば、本実施形態では、溶着ピン１ｅ，１ｆが円柱形状、孔部４１，４２が丸穴形状の場合を例示したが、角柱と角穴、三角柱と三角穴等の形状で構成しても差し支えない。

また、本実施形態では、第１，第２の溶着部が溶着ピン、第３，第４の溶着部が孔部の場合を例示したが、溶着ピンや孔部の代わりに突部を設ける等によって、レーザー溶着等の手段を用いてカバーを固定しても差し支えない。

本実施形態では、第１，第２，第３，第４の溶着部がそれぞれ２つの場合を例示したが、それぞれ３つ以上設けても差し支えない。

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
１ｅ 溶着ピン（第１の溶着部）
１ｆ 溶着ピン（第２の溶着部）
１ｇ 係合爪（第１の係合部）
１ｈ 係合爪（第２の係合部）
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
４１ 孔部（第３の溶着部）
４２ 孔部（第４の溶着部）
４３ 係合孔（第３の係合部）
４４ 係合孔（第４の係合部）
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
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 (3)

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して設ける本体部と、
   前記ホルダを回転可能にして前記本体部との間に挟んで保持するカバーと、
   を備えた液面検出装置において、
   前記本体部と前記カバーとのそれぞれに、一対の係合部と、この係合部間に設けられる溶着部とを設ける
   ことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記本体部に、一対の第１の係合部と、一対の第２の係合部と、第１の溶着部と、第２の溶着部と、を設け、
   前記カバーに、一対の前記第１の係合部と係合する一対の第３の係合部と、一対の前記第２の係合部と係合する一対の第４の係合部と、前記第１の溶着部と溶着される第３の溶着部と、前記第２の溶着部と溶着される第４の溶着部と、を設け、
   一対の前記第１の係合部が、前記第１の溶着部の中心を通る直線上である前記本体部の両側面に配置され、
   一対の前記第２の係合部が、前記第２の溶着部の中心を通る直線上である前記本体部の両側面に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記第１，第２の溶着部は、２つ以上の溶着ピンからなり、
   前記第３，第４の溶着部は、２つ以上の孔部からなる
   ことを特徴とする請求項２に記載の液面検出装置。
   
   
   

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