JP2022115114A - Fixing structure of surface wave detection unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面波検出ユニットを固定部材に固定するための表面波検出ユニットの固定構造に関する。 The present invention relates to a surface wave detection unit fixing structure for fixing the surface wave detection unit to a fixing member.
例えば特許文献1には、液体に浸る伝搬体に振動を与えて表面波を発生させるとともに、反射した表面波を検出する技術が開示されている。この特許文献1に記載の表面波検出ユニットによれば、検出した表面波の伝搬時間に基づいて液体の液面位置を検出することができる。 For example, Patent Literature 1 discloses a technique of generating surface waves by vibrating a propagating body immersed in liquid and detecting the reflected surface waves. According to the surface wave detection unit described in Patent Document 1, the surface position of the liquid can be detected based on the propagation time of the detected surface wave.
ところで、上述した特許文献1に記載の表面波検出ユニットは、その相手側となる相手側部品としての燃料ポンプケースに簡素な構成により固定されることが望ましいが、特許文献1に記載の表面波検出ユニットにあっては、これを燃料ポンプケースに固定するための表面波検出ユニットの固定構造については何ら言及されていない。 By the way, it is desirable that the surface wave detection unit described in Patent Document 1 described above is fixed to a fuel pump case as a mating part, which is a mating part, with a simple structure. Regarding the detection unit, no mention is made of a fixing structure for fixing the surface wave detection unit to the fuel pump case.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、表面波検出ユニットを簡素な構成により相手側部品に固定することが可能な表面波検出ユニットの固定構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fixing structure for a surface wave detection unit that can fix the surface wave detection unit to a mating component with a simple structure.
本発明は、液体に浸るとともに表面波を伝搬する伝搬部を有する伝搬体と、前記伝搬体に振動を与えて前記表面波を発生させるとともに反射した前記表面波を検出する圧電素子と、を少なくとも備えた表面波検出ユニットをその相手側となる相手側部品に固定するための表面波検出ユニットの固定構造であって、前記伝搬体は、前記表面波を伝搬しない非伝搬部を備え、前記非伝搬部が所定の固定手段を用いて前記相手側部品に固定されることを特徴とする。 The present invention includes at least a propagating body that is immersed in a liquid and has a propagating portion that propagates surface waves, and a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface waves and detect the reflected surface waves. a surface wave detection unit fixing structure for fixing the surface wave detection unit provided with the The propagating portion is fixed to the mating component using a predetermined fixing means.
また本発明は、液体に浸るとともに表面波を伝搬する伝搬部を有する伝搬体と、前記伝搬体に振動を与えて前記表面波を発生させるとともに反射した前記表面波を検出する圧電素子と、を少なくとも備えた表面波検出ユニットをその相手側となる相手側部品に取付部材を介して固定するための表面波検出ユニットの固定構造であって、前記伝搬体は、前記表面波を伝搬しない非伝搬部を備え、前記非伝搬部が所定の固定手段を用いて前記取付部材に固定されることを特徴とする。 Further, the present invention includes a propagating body that is immersed in a liquid and has a propagating portion that propagates surface waves, and a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface waves and detect the reflected surface waves. A surface wave detection unit fixing structure for fixing at least the surface wave detection unit to a mating component via a mounting member, wherein the propagating body is a non-propagating body that does not propagate the surface wave. and the non-propagating portion is fixed to the mounting member using a predetermined fixing means.
また本発明は、液体に浸るとともに表面波を伝搬する伝搬部を有する伝搬体と、前記伝搬体に振動を与えて前記表面波を発生させるとともに反射した前記表面波を検出する圧電素子と、を少なくとも備えた表面波検出ユニットをその相手側となる相手側部品に固定するための表面波検出ユニットの固定構造であって、前記伝搬体は、前記表面波を伝搬しない非伝搬部を備え、前記相手側部品と前記非伝搬部とのうち一方に、ガイド部と、前記ガイド部の一部を切り欠いた係合部とを設け、他方に、前記ガイド部に案内される被ガイド部と、前記係合部に係止する係止部を有する係止手段とを設けたことを特徴とする。 Further, the present invention includes a propagating body that is immersed in a liquid and has a propagating portion that propagates surface waves, and a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface waves and detect the reflected surface waves. A surface wave detection unit fixing structure for fixing a surface wave detection unit including at least the one of the mating part and the non-propagating portion is provided with a guide portion and an engaging portion obtained by cutting out a part of the guide portion, and the other is provided with a guided portion guided by the guide portion; and locking means having a locking portion that locks to the engaging portion.
また本発明は、液体に浸るとともに表面波を伝搬する伝搬部を有する伝搬体と、前記伝搬体に振動を与えて前記表面波を発生させるとともに反射した前記表面波を検出する圧電素子と、を少なくとも備えた表面波検出ユニットをその相手側となる相手側部品に取付部材を介して固定するための表面波検出ユニットの固定構造であって、前記伝搬体は、前記表面波を伝搬しない非伝搬部を備え、前記取付部材と前記非伝搬部とのうち一方に、ガイド部と、前記ガイド部の一部を切り欠いた係合部とを設け、他方に、前記ガイド部に案内される被ガイド部と、前記係合部に係止する係止部を有する係止手段とを設けたことを特徴とする。 Further, the present invention includes a propagating body that is immersed in a liquid and has a propagating portion that propagates surface waves, and a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface waves and detect the reflected surface waves. A surface wave detection unit fixing structure for fixing at least the surface wave detection unit to a mating component via a mounting member, wherein the propagating body is a non-propagating body that does not propagate the surface wave. wherein one of the mounting member and the non-propagating portion is provided with a guide portion and an engaging portion obtained by cutting out a part of the guide portion, and the other is provided with a guide portion guided by the guide portion. It is characterized by providing a guide portion and locking means having a locking portion that locks onto the engaging portion.
また本発明は、前記表面波検出ユニットは、前記伝搬部が前記相手側部品と対峙するように前記相手側部品に固定されることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the surface wave detection unit is fixed to the mating component so that the propagating portion faces the mating component.
また本発明は、前記表面波検出ユニットは、前記伝搬部が前記取付部材と対峙するように前記取付部材に固定されることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the surface wave detection unit is fixed to the mounting member so that the propagating portion faces the mounting member.
また本発明は、前記非伝搬部は、前記伝搬体の長手方向に沿い相対する一対の周壁部として構成され、前記ガイド部は、前記長手方向に沿い延在する一対の鉤部として構成され、前記係止手段は、前記一対の鉤部に対応して各々設けられる一対の弾性片を備え、前記一対の鉤部に各々設けられた一対の前記係合部に前記一対の弾性片に各々設けられた一対の前記係止部がそれぞれ係止することを特徴とする。 In the present invention, the non-propagating portion is configured as a pair of peripheral wall portions facing each other along the longitudinal direction of the propagating body, and the guide portion is configured as a pair of hook portions extending along the longitudinal direction, The locking means includes a pair of elastic pieces respectively provided corresponding to the pair of hooks, and the pair of elastic pieces are provided to the pair of engaging portions respectively provided to the pair of hooks. It is characterized in that the pair of locking portions that are connected to each other are locked.
また本発明は、前記係止手段は、前記表面波検出ユニットの重心位置を通り、前記長手方向と直交する仮想面上に位置していることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the locking means is positioned on a virtual plane that passes through the center of gravity of the surface wave detection unit and is perpendicular to the longitudinal direction.
本発明によれば、所期の目的を達成でき、表面波検出ユニットを簡素な構成により相手側部品に固定することが可能な表面波検出ユニットの固定構造を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a fixing structure for a surface wave detection unit that achieves the intended purpose and allows the surface wave detection unit to be fixed to a mating component with a simple configuration.
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、1は表面波検出ユニットであり、2は制御部である。この表面波検出ユニット1と制御部2とで液面位置検出装置100が構成される。液面位置検出装置100は、車両に搭載される図示省略した燃料タンク内に入れられた液体3の液面3aの位置(以下、液面位置とも言う。)を検出する。液体3の量の増減に伴い、液面3aは上下する。
In FIG. 1, 1 is a surface wave detection unit and 2 is a control section. The surface wave detection unit 1 and the
表面波検出ユニット1は、伝搬体10と、素子収容部20と、圧電素子30と、フランジ部40と、を備える。
The surface wave detection unit 1 includes a propagating
以下では、各図に示すように、伝搬体10の長手方向に延びるZ軸や、後述の伝搬面11の法線方向に延びるY軸や、Y軸及びZ軸と直交するX軸を用いて、表面波検出ユニット1の構成を説明する場合がある。また、X、Y、Z軸の各軸に沿う方向をその軸方向とする。さらに、X、Y、Zの各軸の矢印が向く方向を「+」方向とし、その逆方向を「-」方向とする。つまり、X軸に沿う方向はX方向である。矢印の向きも考慮すると、X軸の矢印が向く方向が+X方向であり、その逆方向が-X方向である。Y、Z軸についても同様である。
Hereinafter, as shown in each figure, the Z-axis extending in the longitudinal direction of the
伝搬体10は、後述の表面波Wsを含む超音波を伝搬する。伝搬体10は、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)などの合成樹脂から形成されている。
The propagating
伝搬体10は、Z軸方向に延び、概ね四角柱状に形成されている。伝搬体10は、図4に示すように、断面形状が概ねH状をなし、伝搬部としての伝搬面11と、裏面部12と、一対の側面部13、14と、底面部15と、第1リブR1と、第2リブR2と、第3リブR3と、第4リブR4と、を備える。なお、この場合、伝搬体10に備えられる裏面部12や一対の側面部13、14、第1リブR1、第2リブR2、第3リブR3、第4リブR4、さらには後述の第3、第4対向面は表面波Wsを伝搬しない非伝搬部(非伝搬部)Pとして構成される。
The propagating
伝搬面11は、伝搬体10のうち表面波Wsを伝搬する主要部分であり、図3に示すようにZ方向に延びる帯状をなす。伝搬面11の-Z方向の端は、表面波Wsが反射する反射部11aとして機能する。裏面部12は、図1、図2、図4に示すように、伝搬体10における伝搬面11の反対側に位置する。裏面部12もZ方向に延びる帯状をなす。伝搬面11は-Y方向に向き、裏面部12は+Y方向に向く。伝搬面11と裏面部12は、ZX平面と平行である。図1、図2に示すように、伝搬体10には、裏面部12から伝搬面11に向かって凹む溝12aが形成されている。なお、図1では、伝搬体10及び素子収容部20を-X方向から見た側面図で表した。また、図2は、伝搬体10、素子収容部20及び圧電素子30をYZ平面と平行な面で切った断面図である。
The
図4に示すように、側面部13は-X方向に向き、側面部14は+X方向に向く。非伝搬部Pである一対の側面部13、14は、YZ平面と平行であり、伝搬体10の長手方向(Z方向)に沿い相対する一対の周壁部として構成され、伝搬面11を挟むように互いに対峙している。また、この場合、非伝搬部Pである一対の側面部13、14に、後述するガイド部に案内される被ガイド部16と、後述する係合部に係止する係止部17aを有する係止手段17とを一体的に設けている。
As shown in FIG. 4, the
被ガイド部16は、伝搬体10の上方側にて一対の側面部13、14の外側に張り出すように設けられた一対の張出部として構成されるものであり、後述する第3、第4リブ側(+Y方向側)となる側面部13、14箇所から外側に向けて突出している。
The guided
係止手段17は、前記第3、第4リブ側(+Y方向側)となる側面部13、14箇所から外側に向けて略L字状に突出しており、係止部17aを有する弾性片17bと、連結部17cとを備える。弾性片17bは、片持ち梁形状となっており、その自由端部側に係止爪形状からなる係止部17aが設けられる。そして、この自由端部側とは反対側が連結部17cを通じて側面部13、14にそれぞれ繋がっている。
The locking means 17 protrudes outward in a substantially L-shape from 14 locations on the
底面部15は、図1、図2に示すように、伝搬面11と裏面部12とを繋ぐ傾斜面である。底面部15は、伝搬面11となす角が鋭角で、裏面部12となす角が鈍角の面である。底面部15により、伝搬体10の先端部は先細りの形状をなす。底面部15の傾斜によって、伝搬面11を-Z方向に伝搬する表面波Wsが、裏面部12に回り込むことを抑制することができ、伝搬体10の反射部11aで反射して再び伝搬面11を伝搬する表面波Wsを、効率良く圧電素子30に向かわせることができる。
The
第1リブR1と第2リブR2は、図4に示すように、伝搬面11が向く方向(-Y方向)に突起するとともに、図3に示すように、Z方向に延びる。第1リブR1及び第2リブR2は、図4に示すように、伝搬面11の幅方向(X方向)において伝搬面11を挟んで互いに対向する。例えば、第1リブR1及び第2リブR2のそれぞれの主面(-Y方向に向く面)は、伝搬面11と平行である。また、第1リブR1と第2リブR2の伝搬面11からの高さ(Y方向の高さ)は等しく、表面波Wsの波長λ以上に設定されることが好ましい。
The first rib R1 and the second rib R2 protrude in the direction in which the
第1リブR1の基端部には、伝搬面11と繋がる曲面S1が形成されている。具体的には、曲面S1は、第1リブR1の内面(+X方向に向く面)であって第2リブR2と対向する第1対向面So1と、伝搬面11とを繋ぐ。第2リブR2の基端部には、伝搬面11と繋がる曲面S2が形成されている。具体的には、曲面S2は、第2リブR2の内面(-X方向に向く面)であって第1リブR1と対向する第2対向面So2と、伝搬面11とを繋ぐ。ここで、実際には、圧電素子30の振動による表面波Wsは、伝搬面11だけでなく伝搬面11の周囲にも発生する。上記のような曲面S1、S2を設けることにより、伝搬体10に発生する表面波Wsを伝搬面11に集めることができ、伝搬面11を伝搬する表面波Wsの指向性を高めることができる。
A curved surface S1 connected to the
また、図3に示すように、第1リブR1と第2リブR2の間隔Dは、圧電素子30の幅と略等しく設定されている。具体的に、第1リブR1と第2リブR2の間隔Dとは、第1対向面So1と第2対向面So2の間隔である。この構成により、伝搬面11以外の部分に不要な表面波Wsが発生することを抑制することができる。なお、間隔Dが圧電素子30の幅と略等しいとは、間隔Dが圧電素子30の幅と等しいことだけでなく、伝搬面11の幅が圧電素子30の幅と等しいことも含む。つまり、圧電素子30の幅は、間隔D以下であって、伝搬面11の幅以上の範囲であることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 3, the distance D between the first rib R1 and the second rib R2 is set substantially equal to the width of the
第3リブR3と第4リブR4は、図4に示すように、裏面部12が向く方向(+Y方向)に突起する。また、第3リブR3と第4リブR4は、第1リブR1及び第2リブR2と同様にZ方向に延びる。第3リブR3及び第4リブR4は、図4に示すように、裏面部12の幅方向(X方向)において裏面部12を挟んで互いに対向する。例えば、第3リブR3及び第4リブR4のそれぞれの主面(+Y方向に向く面)は、裏面部12と平行である。例えば、第3リブR3の内面(+X方向に向く面)であって第4リブR4と対向する第3対向面So3と、裏面部12とのなす角は、直角に設定されている。例えば、第4リブR4の内面(-X方向に向く面)であって第3リブR3と対向する第4対向面So4と、裏面部12とのなす角も、直角に設定されている。
As shown in FIG. 4, the third rib R3 and the fourth rib R4 protrude in the direction in which the
第1リブR1及び第2リブR2に加えて、第3リブR3及び第4リブR4を設けることにより、伝搬体10の断面二次モーメントを向上させ、機械的振動に対する耐力を向上させることができる。なお、第3リブR3及び第4リブR4の高さ(裏面部12から+Y方向への高さ)は、設計に応じて任意に設定可能である。
By providing the third rib R3 and the fourth rib R4 in addition to the first rib R1 and the second rib R2, the geometrical moment of inertia of the propagating
素子収容部20は、図2に示すように、伝搬体10の+Z方向に位置し、圧電素子30を収容する。例えば、素子収容部20は、伝搬体10と同一材料で、一体に形成されている。素子収容部20は、円盤部21と、筒体22と、を備える。
The
円盤部21は、伝搬体10と連結されている。筒体22は、円盤部21の外径よりも小さい外径を有する円筒形状をなし、円盤部21から+Z方向に突出する。円盤部21のうち筒体22に囲まれた部分に、圧電素子30が収容される。筒体22の外周面には、筒体22の中心に向かって凹む溝であって、図1に断面で示すシール材5が取り付けられる取付溝22aが形成されている。
The
圧電素子30は、円盤部21を介して伝搬体10に振動を与え、伝搬体10に超音波を発生させる。具体的に、圧電素子30は、超音波として、伝搬体10の伝搬面11に表面波Wsを発生させるとともに、伝搬体10の内部に内部伝搬波Wiを発生させる。また、圧電素子30は、反射部11aで反射した表面波Wsと、溝12aで反射した内部伝搬波Wiとを検出し、検出結果を示す検出信号(電圧信号)を出力する。
The
圧電素子30は、公知の超音波トランスデューサから構成され、直方体状をなす。圧電素子30は、円盤部21を挟んで伝搬体10と対向するとともに、伝搬面11に表面波Wsを発生させるため、その一端部(図2での右端部)が伝搬体10の伝搬面11を跨いで迫り出すように設けられる。例えば、表面波Wsは、空気中ではレイリー波であり、液体3中ではシュルツ波である。なお、表面波Wsは、漏洩レイリー波、横波型弾性表面波(SH-SAW)等であってもよい。内部伝搬波Wiは、横波等であればよい。圧電素子30は、図示しない端子を介して制御部2と電気的に接続される。
The
図1に示すフランジ部40は、例えば合成樹脂により形成され、-Z方向に開口する円筒形状をなす筒状部41と、筒状部41の外径方向に迫り出したフランジ42と、フランジ42よりも+Z方向に位置する中空状のキャップ部43と、を有する。なお、図1では、筒状部41及びシール材5を径方向に沿う断面で示した。
The
筒状部41は、素子収容部20の筒体22を取り囲む。筒状部41の先端は、Z方向において、円盤部21の外周端部と対向する。筒状部41と筒体22の間は、シール材5によって密封される。シール材5は、例えば樹脂ゴムからリング状に形成され、パッキンとして機能する。フランジ42は、前記燃料タンクに、図示しないネジなどによって取り付けられる部分である。キャップ部43は、図示しないカプラを有する。カプラの内部には、図示しない出力端子が位置する。外部機器とカプラが連結されると、当該外部機器と出力端子が電気的に接続される。例えば、キャップ部43の内部には、圧電素子30及び出力端子の各々と電気的に接続され、後述の送信回路、受信回路などが形成された図示しないPCB(Printed Circuit Board)が収容される。
The
図1に模式的に示す制御部2は、例えばマイクロコンピュータから構成され、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備える。制御部2は、圧電素子30が検出した表面波Wsの伝搬時間に基づいて液体3の液面位置を検出する検出部として機能する。PCBの送信回路は、制御部2の制御により、圧電素子30に駆動信号を送信して圧電素子30を駆動する。この結果、伝搬体10には、表面波Ws及び内部伝搬波Wiが発生する。PCBの受信回路は、反射した表面波Ws及び反射した内部伝搬波Wiの各々を示す検出信号を圧電素子30から受信し、制御部2に供給する。検出信号を受信した制御部2は、当該検出信号に基づき、液面3aの位置(高さ)を算出する。
The
なお、送信回路及び受信回路は、制御部2に備えられていてもよい。また、制御部2の少なくとも一部の機能を、フランジ部40の内部に設けられたPCBに実装してもよい。
Note that the transmission circuit and the reception circuit may be provided in the
ここで、液面3aの位置の算出方法の一例を説明する。図5は、振動W0を発生させたことによって伝搬体10を伝搬する内部伝搬波Wi及び表面波Wsが反射した後に圧電素子30に入力する様子を示している。時点t0は、圧電素子30の駆動により伝搬体10に振動W0が発生した時点である。振動W0が発生することによって、伝搬体10が表面波Ws及び内部伝搬波Wiを伝搬する。時点t1は、内部伝搬波Wiが溝12aで反射されて圧電素子30に入力した時点である。期間T1は、時点t0から時点t1までの期間である内部伝搬波伝搬期間T1である。時点t2は、表面波Wsが反射部11aで反射されて圧電素子30に入力した時点である。期間T2は、時点t0から時点t2までの期間である表面波伝搬期間T2である。
Here, an example of a method of calculating the position of the
表面波Wsは、伝搬体10が液体3に浸かった部分では、伝搬体10(伝搬面11)を進む速度が遅くなる。このため、液面3aが高い位置にあるほど、表面波伝搬期間T2が長くなる。この特性を利用して、制御部2は、表面波伝搬期間T2を計測し、予めROMに記憶した、表面波伝搬期間T2と液面3aの位置との関係を示す液面位置検出データを参照し、液面位置を算出する。一方、内部伝搬波Wiは、伝搬体10の内部を進む。このため、伝搬体10が液体3に浸かっている部分には影響されずに内部伝搬波伝搬期間T1の値が定まる。この特性を利用して、制御部2は、内部伝搬波伝搬期間T1を計測し、予めROMに記憶した、内部伝搬波伝搬期間T1と伝搬体10の温度との関係を示す温度特性データを参照し、伝搬体10の温度を求める。そして、温度依存性がある表面波伝搬期間T2を、求めた温度に応じて補正する。つまり、制御部2は、内部伝搬波Wiに基づき表面波伝搬期間T2を温度補正し、温度補正後の表面波伝搬期間T2と、液面位置検出データとに基づき、液面位置を算出する(検出する)。なお、液面位置検出データ、温度補正データは、数式又はテーブルで構成されていればよい。また、液面3aの位置の算出手法、温度補正の手法としては、公知技術を適宜用いることができる。
The speed of the surface wave Ws traveling through the propagating body 10 (propagating surface 11 ) is slowed in the portion where the propagating
制御部2は、検出した液面位置を図示しない報知部によってユーザに報知する。報知部は、例えば、液面位置を画像、インジケータ、指針などによりユーザに報知可能な構成であればよい。
The
以上の各部により、液面位置検出装置100が構成される。次に、液面位置検出装置100の主要部を構成する表面波検出ユニット1をその相手側となる燃料ポンプケース(相手側部品)50に取付部材60を介して固定するための表面波検出ユニット1の固定構造について図6~図9を用いて説明する。
The liquid
前記燃料タンク内に装備される燃料ポンプケース50は、例えばPOM(ポリアセタール)などの合成樹脂により中空の円筒形状に形成され、その内側には図示省略した燃料ポンプが収容される。なお、ここので詳細図示は省略するが、燃料ポンプケース50は、適宜の固定構造を用いて取付部材60に固定されているものとする。
A
取付部材60は、POM(ポリアセタール)などの合成樹脂により正面視略矩形状に形成され、その主要部を構成する本体部61を有している。本体部61の表面波検出ユニット1側を向く面は概ねフラットであり、当該面とは反対側となる本体部61の燃料ポンプケース50との対向面は、燃料ポンプケース50外周曲面に対応した曲面形状を有する。なお、場合によっては、本体部61の燃料ポンプケース50との対向面は、フラットな平坦面でもよい。
The mounting
そして、この取付部材60における本体部61に、表面波検出ユニット1(表面波検出ユニット1に備えられる被ガイド部16や係止手段17)を案内するためのガイド部62と、ガイド部62の一部を切り欠いた係合部63とを設けている。ガイド部62は、例えば取付部材60を左右に等分(二等分)する仮想ラインLに対し線対称となるように本体部61の両端側に形成され、伝搬体10の長手方向(Z方向)に沿い延在する鉤形状溝からなる一対の鉤部として構成される。
A
係合部63は、本体部61の両端側に形成された一対のガイド部62毎にそれぞれ設けられる。係合部63は、ガイド部62の一部を欠落させることで得られる欠落部分として一対のガイド部62に各々形成されるものであり、仮想ラインLに対して線対称となる位置に設けられる。
The engaging
ここで、上述した伝搬体10に形成される一対の被ガイド部16、一対の係止手段17と、取付部材60に形成される一対のガイド部62とに着目すると、一対の被ガイド部16、一対の係止手段17(一対の弾性片17b)は、一対のガイド部62に対応して各々設けられた構成となっている。
Here, focusing on the pair of guided
そして、取付部材60に表面波検出ユニット1を取り付けるにあたっては、一対のガイド部62と一対の被ガイド部16(一対の係止手段17)とが上下で対峙するように取付部材60と表面波検出ユニット1とを位置させ、その後、例えば(燃料ポンプケース50が固定された)取付部材60を上方向(Z方向)に平行移動させることで、まず一対の係止手段17が一対のガイド部62にそれぞれ案内され、この状態からさらに取付部材60を上方向(Z方向)に平行移動させることで、一対の係止手段17に加えて一対の被ガイド部16が一対のガイド部62にそれぞれ案内される。
When attaching the surface wave detecting unit 1 to the mounting
この際、一対の係止部17aは、+Y方向に撓み変形した状態で一対のガイド部62にそれぞれ案内され、あるところまで取付部材60を上方向(Z方向)に平行移動させると、係止部17aの弾性復帰力によって、一対のガイド部62に各々設けられた一対の係合部63に一対の弾性片17bに各々設けられた一対の係止部17aがそれぞれ係止するとともに、一対の被ガイド部16が一対のガイド部62の上端側にで案内される構成となっている。以上により、伝搬体10の裏面部12が本体部61(取付部材60)と対峙するように、表面波検出ユニット1を取付部材60に固定することができる。また、この表面波検出ユニット1の取付部材60への固定時において、耐振動性を高めるために、係止手段17(係止部17aと弾性片17bと連結部17cとのうち少なくとも一部)は、表面波検出ユニット1の重心位置Cを通り、伝搬体10の長手方向(Z方向)と略直交する仮想面H上に位置していることが望ましい。
At this time, the pair of locking
以上のように、本実施形態では、伝搬体10と圧電素子30とを少なくとも備えた表面波検出ユニット1を燃料ポンプケース50に取付部材60を介して固定するための表面波検出ユニットの固定構造であって、伝搬体10は、表面波Wsを伝搬しない側面部13、14(非伝搬部P)を備え、取付部材60に、ガイド部62と、ガイド部62の一部を切り欠いた係合部63とを設け、側面部13、14(非伝搬部P)に、ガイド部62に案内される被ガイド部16と、係合部63に係止する係止部17aを有する係止手段17とを設けたものである。
As described above, in the present embodiment, the surface wave detection unit fixing structure for fixing the surface wave detection unit 1 including at least the propagating
従って、ネジ等の専用の固定具を新たに用いずに、係合部63の形成されたガイド部62と被ガイド部16と係止手段17とを利用した比較的簡素な構成により表面波検出ユニット1を取付部材60を介して相手側部品である燃料ポンプケース50に固定することが可能な表面波検出ユニットの固定構造を提供することができる。また、表面波Wsが伝搬する伝搬面11を除いた非伝搬部P(側面部13、14)に取付部材60が取り付けられることにより、非伝搬部P(側面部13、14)にはノイズとなる不要伝搬波が伝搬しないので、表面波Wsによる信号のSN比(signal-noise ratio)を良好とすることができるという利点がある。
Therefore, the surface wave can be detected by a relatively simple structure using the
本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。例えば下記に示す変形例を挙げることができる。 The present invention is not limited by the above embodiments and drawings. Modifications (including deletion of components) can be made as appropriate without changing the gist of the present invention. For example, the modified examples shown below can be mentioned.
(変形例1)
例えば上述した実施形態では、取付部材60に、ガイド部62と、ガイド部62の一部を切り欠いた係合部63とを設け、非伝搬部P(側面部13、14)に、ガイド部62に案内される被ガイド部16と、係合部63に係止する係止部17aを有する係止手段17とを設けたものであるが、これとは逆に非伝搬部P(側面部13、14)に、ガイド部と、ガイド部の一部を切り欠いた係合部とを設け、取付部材60に、当該ガイド部に案内される被ガイド部と、当該係合部に係止する係止部を有する係止手段とを設けてもよい。
(Modification 1)
For example, in the above-described embodiment, the mounting
(変形例2)
例えば上述した実施形態では、表面波検出ユニット1を燃料ポンプケース50に取付部材60を介して固定するものであったが、取付部材60を廃止して表面波検出ユニット1を燃料ポンプケース50にダイレクトに固定してもよい。図10は、この変形例2による表面波検出ユニット1を燃料ポンプケース50に固定した状態を示している。
(Modification 2)
For example, in the above-described embodiment, the surface wave detection unit 1 is fixed to the
つまり、この変形例2においては、例えば円筒形状に形成された燃料ポンプケース50の外周面の一部に伝搬体10と対向する平坦面形状の対向部51を設け、対向部51(燃料ポンプケース50)に、上述した実施形態にて採用したガイド部62と、ガイド部62の一部を切り欠いた係合部63とを設け、非伝搬部P(側面部13、14)に、ガイド部62に案内される被ガイド部16と、係合部63に係止する係止部17aを有する係止手段17とを設けた構成としている。このように構成した場合であっても、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
That is, in
(変形例3)
例えば上述した変形例2では、対向部51(燃料ポンプケース50)に、ガイド部62と、ガイド部62の一部を切り欠いた係合部63とを設け、非伝搬部P(側面部13、14)に、ガイド部62に案内される被ガイド部16と、係合部63に係止する係止部17aを有する係止手段17とを設けたものであるが、これとは逆に非伝搬部P(側面部13、14)に、ガイド部と、ガイド部の一部を切り欠いた係合部とを設け、対向部51(燃料ポンプケース50)に、当該ガイド部に案内される被ガイド部と、当該係合部に係止する係止部を有する係止手段とを設けてもよい。
(Modification 3)
For example, in
(変形例4)
例えば上述した実施形態では、取付部材60に、ガイド部62と、ガイド部62の一部を切り欠いた係合部63とを設け、非伝搬部P(側面部13、14)に、ガイド部62に案内される被ガイド部16と、係合部63に係止する係止部17aを有する係止手段17とを設けたものであるが、本実施形態の変形例4として例えば図11に示すように、被ガイド部16と係止手段17と係合部63の形成されたガイド部62とを廃止して、所定の固定手段としての接着剤70を用いて非伝搬部P(第3リブR3、第4リブR4)が本体部61(取付部材60)に接合(固定)される構成としてもよい。
(Modification 4)
For example, in the above-described embodiment, the mounting
(変形例5)
例えば上述した変形例4では、非伝搬部P(第3リブR3、第4リブR4)を接着剤70を介して(燃料ポンプケース50に取り付けられた)取付部材60に固定するものであったが、変形例4にて採用した(ガイド部62や係合部63の形成されていない)取付部材60を廃止して、非伝搬部P(第3リブR3、第4リブR4)が所定の固定手段としての接着剤70を用いて燃料ポンプケース50にダイレクトに接合(固定)されるようにしてもよい。なお、この場合、非伝搬部P(第3リブR3、第4リブR4)は、上述した変形例2のように平坦面形状の対向部51に接着剤70を介して固定される方式を採用することができる。
(Modification 5)
For example, in Modification 4 described above, the non-propagating portion P (the third rib R3 and the fourth rib R4) is fixed to the mounting member 60 (mounted to the fuel pump case 50) via the adhesive 70. However, the mounting member 60 (without the
(変形例6)
例えば上述した実施形態では、伝搬体10の裏面部12が本体部61(取付部材60)と対峙するように、表面波検出ユニット1を取付部材60に固定するものであったが、本実施形態の変形例6として図12に示すように伝搬体10の伝搬面11が本体部61(取付部材60)と対峙するように、表面波検出ユニット1を取付部材60に固定するようにしてもよい。すなわち、上述した実施形態にて採用した図9の取付状態から、表面波検出ユニット1を反転させて(180度回転させて)、この反転状態の表面波検出ユニット1を取付部材60に取り付けた状態が図12の取付状態となる。なお、この場合、被ガイド部16及び係止手段17は、第1、第2リブR1、R2側(-Y方向側)となる側面部13、14箇所から外側に向けて突出する構成としてもよい。
(Modification 6)
For example, in the above-described embodiment, the surface wave detection unit 1 is fixed to the mounting
(変形例7)
例えば上述した変形例6では、伝搬体10の伝搬面11が本体部61(取付部材60)と対峙するように、表面波検出ユニット1を取付部材60に固定するものであったが、本実施形態の変形例として、図13に示すように変形例2の構成と変形例6の構成とを組み合わせて、伝搬体10の伝搬面11が対向部51(燃料ポンプケース50)と対峙するように、表面波検出ユニット1を対向部51(燃料ポンプケース50)に固定するようにしてもよい。
(Modification 7)
For example, in the sixth modification described above, the surface wave detecting unit 1 is fixed to the mounting
(他の変形例)
液体3の液面位置を検出するとは、液面3aの位置を詳細に検出することの他、液面3aの位置を何段階かに分けて現在の液面3aの位置がどの段階に属するかを検出すること、液面3aの位置に応じて変化する液体3の容量を検出することなども含む。また、液体3の種類は限られず、水、ガソリン、アルコール、洗浄液など任意である。
(Other modifications)
Detecting the position of the liquid surface of the liquid 3 means detecting the position of the
伝搬体10の材質も、表面波Wsを良好に伝搬することができれば任意である。例えば、伝搬体10として使用される樹脂は、PPSに限られず、POM(ポリアセタール)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等であってもよい。また、各被ガイド部16及び各係止手段17は、側面部13、14ではなく第3、第4リブR3、R4を起点として(つまり、各連結部17cが第3、第4リブR3、R4に繋がった状態で)側面部13、14の外側に突出するように設けてもよい。
The material of the propagating
以上の手法で、液面位置の検出を行うことができる限りにおいては、表面波Ws、内部伝搬波Wiの種類は任意である。以上では、表面波Ws、内部伝搬波Wiが超音波(例えば、20KHz以上の音波であればよい。)のパルス(超音波パルス)である例を説明したが、例えば、表面波Ws、内部伝搬波Wiは、超音波よりも低い周波数の音波であってもよい。 As long as the liquid surface position can be detected by the above technique, the surface wave Ws and the internal propagation wave Wi may be of any type. In the above, an example in which the surface wave Ws and the internal propagation wave Wi are pulses of ultrasonic waves (for example, a sound wave of 20 kHz or more is acceptable) has been described. The waves Wi may be sound waves of a lower frequency than ultrasound.
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above description, descriptions of well-known technical matters are omitted as appropriate in order to facilitate understanding of the present invention.
1 表面波検出ユニット
2 制御部
3 液体
3a 液面
10 伝搬体
11 伝搬面(伝搬部)
12 裏面部
12a 溝
13、14 一対の側面部
15 底面部
16 被ガイド部
17 係止手段
17a 係止部
17b 弾性片
17c 連結部
20 素子収容部
30 圧電素子
40 フランジ部
50 燃料ポンプケース(相手側部品)
60 取付部材
61 本体部
62 ガイド部
63 係合部
70 接着剤(固定手段)
P 非伝搬部
R1 第1リブ
R2 第2リブ
R3 第3リブ
R4 第4リブ
Ws 表面波
Wi 内部伝搬波
REFERENCE SIGNS LIST 1 surface
12
60 Mounting
P non-propagating portion R1 1st rib R2 2nd rib R3 3rd rib R4 4th rib Ws surface wave Wi internal propagation wave
Claims (8)
前記伝搬体は、前記表面波を伝搬しない非伝搬部を備え、
前記非伝搬部が所定の固定手段を用いて前記相手側部品に固定されることを特徴とする表面波検出ユニットの固定構造。 A surface wave comprising at least a propagating body that is immersed in a liquid and has a propagating portion that propagates a surface wave, and a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface wave and detect the reflected surface wave. A fixing structure of a surface wave detection unit for fixing the detection unit to a mating part that is the mating side of the detection unit,
The propagating body has a non-propagating portion that does not propagate the surface wave,
A fixing structure for a surface wave detection unit, wherein the non-propagating portion is fixed to the mating part using a predetermined fixing means.
前記伝搬体は、前記表面波を伝搬しない非伝搬部を備え、
前記非伝搬部が所定の固定手段を用いて前記取付部材に固定されることを特徴とする表面波検出ユニットの固定構造。 A surface wave comprising at least a propagating body that is immersed in a liquid and has a propagating portion that propagates a surface wave, and a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface wave and detect the reflected surface wave. A fixing structure for a surface wave detection unit for fixing the detection unit to a mating component via a mounting member, comprising:
The propagating body has a non-propagating portion that does not propagate the surface wave,
A fixing structure for a surface wave detection unit, wherein the non-propagating portion is fixed to the mounting member using a predetermined fixing means.
前記伝搬体は、前記表面波を伝搬しない非伝搬部を備え、
前記相手側部品と前記非伝搬部とのうち一方に、ガイド部と、前記ガイド部の一部を切り欠いた係合部とを設け、
他方に、前記ガイド部に案内される被ガイド部と、前記係合部に係止する係止部を有する係止手段とを設けたことを特徴とする表面波検出ユニットの固定構造。 A surface wave comprising at least a propagating body that is immersed in a liquid and has a propagating portion that propagates a surface wave, and a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface wave and detect the reflected surface wave. A fixing structure of a surface wave detection unit for fixing the detection unit to a mating part that is the mating side of the detection unit,
The propagating body has a non-propagating portion that does not propagate the surface wave,
A guide portion and an engagement portion obtained by cutting out a part of the guide portion are provided in one of the mating component and the non-propagating portion,
A fixing structure for a surface wave detection unit, characterized in that, on the other side, a guided portion guided by said guide portion and locking means having a locking portion locked to said engaging portion are provided.
前記伝搬体は、前記表面波を伝搬しない非伝搬部を備え、
前記取付部材と前記非伝搬部とのうち一方に、ガイド部と、前記ガイド部の一部を切り欠いた係合部とを設け、
他方に、前記ガイド部に案内される被ガイド部と、前記係合部に係止する係止部を有する係止手段とを設けたことを特徴とする表面波検出ユニットの固定構造。 A surface wave comprising at least a propagating body that is immersed in a liquid and has a propagating portion that propagates a surface wave, and a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface wave and detect the reflected surface wave. A fixing structure for a surface wave detection unit for fixing the detection unit to a mating component via a mounting member, comprising:
The propagating body has a non-propagating portion that does not propagate the surface wave,
one of the mounting member and the non-propagating portion is provided with a guide portion and an engagement portion obtained by cutting out a part of the guide portion;
A fixing structure for a surface wave detection unit, wherein on the other side, a guided portion guided by the guide portion and locking means having a locking portion locked to the engaging portion are provided.
前記ガイド部は、前記長手方向に沿い延在する一対の鉤部として構成され、
前記係止手段は、前記一対の鉤部に対応して各々設けられる一対の弾性片を備え、
前記一対の鉤部に各々設けられた一対の前記係合部に前記一対の弾性片に各々設けられた一対の前記係止部がそれぞれ係止することを特徴とする請求項3から請求項6のうち何れか1つに記載の表面波検出ユニットの固定構造。 The non-propagating portion is configured as a pair of peripheral wall portions facing each other along the longitudinal direction of the propagating body,
The guide portion is configured as a pair of hook portions extending along the longitudinal direction,
The locking means comprises a pair of elastic pieces respectively provided corresponding to the pair of hooks,
6. A pair of engaging portions provided on the pair of elastic pieces are engaged with a pair of engaging portions provided on the pair of hooks, respectively. fixing structure of the surface wave detection unit according to any one of the above.
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