JP2017150912A - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂を用いた保持構造であって接続不良の発生を抑え、歩留まりの低下を抑えた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と、ホルダに固定されホルダとともに回動する磁石と、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１と、を備えた液面検出装置であって、本体部１は、磁気検出素子を収納する凹部１１ａと、凹部１１ａを覆う第１蓋体１２と、を設ける。
【選択図】図４

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ー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、上述の液面検出装置は、第１樹脂体を第２樹脂体で覆う際に、磁気検出素子のリードに力が加わることで、リードが断線するなど接続不良が発生し、歩留まりが低下してしまう虞があった。

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接続不良の発生を抑え、歩留まりの低下を抑えた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３を内蔵して設ける本体部１と、を備えた液面検出装置Ｆであって、本体部１は、磁気検出素子３を収納する凹部１１ａと、凹部１１ａを覆う第１蓋体１２と、を設けたものである。

磁気検出素子３の電源供給や検出信号の伝達を行い、本体部１の外部に引き出されているコード９と、凹部１１ａと連なり、コード９を挿通させる孔部１１ｂと、孔部１１ｂを覆う第２蓋体１３と、を設けたものである。

凹部１１ａと、第１蓋体１２は、溶着されてなることを特徴とする。

孔部１１ｂは、シール部材９ｂによって封止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接続不良の発生を抑え、歩留まりの低下を抑えた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Ａ−Ａ線の断面図。 同実施形態の樹脂体を実装する本体部を示す図。 同実施形態の本体部を示す図。 同実施形態の磁気検出素子、第１端子、第２端子、リード線が接続された状態を示す図。

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、実装体１１と第１蓋体１２と第２蓋体１３とから主に構成され、それぞれポリアセタール（以下、ＰＯＭという）等の樹脂材料からなる。

実装体１１は、カバー４が取り付けられる面と反対側の面に、凹部１１ａが設けられている。また、リード線（コード）９が引き出される面に、円筒形状の孔部１１ｂを備えた係合部１１ｃが設けられている。凹部１１ａと孔部１１ｂは連通している。凹部１１ａは第１蓋体１２によって覆われ、係合部１１ｃは円筒形状の孔部１３ａを備えた第２蓋体１３によって覆われる。

凹部１１ａには、複数の第１端子１ａが配設されている。この第１端子１ａ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、抵抗溶接、あるいは半田付け等の方法でリード６によって接続されており、リード６を第１端子１ａに電気的に接続している。

係合部１１ｃには、円筒形からなる３つの孔部１１ｂが設けられている。リード線９の一端には、第２端子９ｄ、Ｏリング（シール部材）９ｂ、例えばフッ素ゴムからなる防水キャップ（シール部材）９ａの順に取り付けられる。第２端子９ｄの一端は、リード線９と溶接などの方法で接合される。第２端子９ｄの他端は、第１端子１ａに圧入嵌合される。第１端子１ａは、第２端子９ｄを介してリード線９と電気的に接続される。Ｏリング９ｂが、孔部１１ｂに挿入された後、リード線９に設けられた加締め部９ｃを加締める。さらに孔部１１ｂに防水キャップ９ａを挿入する。このようにして、リード線９とＯリング９ｂと防水キャップ９ａが孔部１１ｂに固定される。

凹部１１ａは第１蓋体１２によって覆われ、凹部１１ａに形成される段部と第１蓋体１２は、レーザー溶着等によって一周に亘って接合される。したがって、凹部１１ａは、第１蓋体１２によって塞がれ、孔部１１ｂは、Ｏリング９ｂ、防水キャップ９ａによって塞がれて、凹部１１ａ内の樹脂体３やリード６は空洞内に気密的に封止される。

第２蓋体１３は、孔部１１ｂにそれぞれ対応した円筒形からなる３つの孔部１３ａが設けられ、弾性を有している。第２蓋体１３は孔部１１ｂを覆い、係合フックなどによって実装体１１の係合部１１ｃに係合される。

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が一体に形成されている。第１回動支持部１ｂは、円筒形状をしており、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。

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の円筒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を第１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、第１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１１ｄ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、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、実装体１１に設けたガイド部１１ｄによって案内されて、樹脂体３は、実装体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、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、レーザー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、レーザー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、第１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、凹部１１ａを第１蓋体１２で覆い、内部を空洞にすることによって、本体部１の内部に設けられる樹脂体３のリード６に対して、冷熱サイクルや経年変化による変形が生じてもリード６等へ加わる応力を小さくでき、接触不良や断線などを防止した構造とすることができる。

また、凹部１１ａと第１蓋体１２を溶着することによって、気密にでき、本体部１と第１蓋体１２との隙間をなくし、燃料等が本体部１に浸入することを防止できる。このため、端子１ａやリード６間の短絡等の接続不良を防止できる。

孔部１１ｂをＯリング９ｂ、防水キャップ９ａによって封止することで、更に本体部１の気密性を高くすることができ、燃料等が本体部１に浸入することを防止できる。このため、端子１ａやリード６間の短絡等の接続不良を防止できる。

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、リード線９に第２端子９ｄを設け、第１端子１ａと第２端子９ｄを圧入嵌合によって固定する場合を例示したが、レーザー溶接等の手段によって第１端子１ａにリード線９の芯線を直接電気的に接続しても差し支えない。

また、本実施形態では、実装体１１と第２蓋体１３を係合フックによって固定する場合を例示したが、レーザー溶着、接着等の手段によって固定しても差し支えない。

また、本実施形態では、シール部材としてＯリングを例示したが、シール可能であればほかの部材であっても差し支えない。

また、本実施形態では、孔部１１ｂ，１３ａが円柱形状の場合を例示したが、角注形状等、他の形状であっても差し支えない。

本発明は、磁気検出素子を内蔵した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 第１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（コード）
９ａ 防水キャップ（シール部材）
９ｂ Ｏリング（シール部材）
９ｃ 加締め部
９ｄ 第２端子
１１ 実装体
１１ａ 凹部
１１ｂ 孔部
１１ｃ 係合部
１１ｄ ガイド部
１２ 第１蓋体
１３ 第２蓋体
１３ａ 孔部

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して設ける本体部と、
   を備えた液面検出装置において、
   前記本体部は、前記磁気検出素子を収納する凹部と、
   前記凹部を覆う第１蓋体と、
   を設けたことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記磁気検出素子の電源供給や検出信号の伝達を行い、前記本体部の外部に引き出されているコードを備え、
   前記本体部は、
   前記凹部と連なり、前記コードを挿通させる孔部と、
   前記孔部を覆う第２蓋体と、
   を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. 前記凹部と、前記第１蓋体は、溶着されてなることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
4. 前記孔部は、シール部材によって封止され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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