JP4089522B2 - 液面検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内に貯蔵される液体の液面レベルを測定する液面検出装置に関するもので、特に、磁電変換素子を用いた非接触式の液面検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の液面検出装置は、例えば、自動車の燃料タンクに貯蔵される燃料量を監視するための液面検出装置として利用されている。
【０００３】
この種の液面検出装置においては、液面レベルの測定対象である液体に浮かぶフロートと、マグネットを保持するとともに孔部を備えるマグネットホルダと、フロートとマグネットホルダとを連結してフロートの上下動をマグネットホルダの回転運動に変換するアームと、軸部を有し、軸部を孔部に嵌合させてマグネットホルダを軸部の周りに回動自在に保持する本体部と、マグネットの磁束と交差するように本体部に内蔵される磁電変換素子とを備え、磁電変換素子により磁電変換素子と交差するマグネットの磁束密度を検出してマグネットホルダの回転角度すなわち液面レベルを検出している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
上述の液面検出装置においては、本体部に内蔵されるターミナルの一端を磁電変換素子に接続するとともに、ターミナルの他端を本体部の端部から外部に延出している。磁電変換素子は、このターミナルの他端を介して、外部に電気的に接続される。
【０００５】
また、上述の液面検出装置は、液面レベルが最高位置（いわゆる満タン状態）から最低位置（いわゆる空状態）までの液面の変動範囲の少なくとも一部の範囲において、液体中に浸漬されている。
【０００６】
ところで、磁電変換素子に液体が接触した場合、液体の種類によっては磁電変換素子が腐蝕されて正常な作動が妨げられる可能性がある。
【０００７】
このため、液面検出装置においては、磁電変換素子を液体に接触させないように保持することが必要となる。
【０００８】
そこで、従来の液面検出装置においては、たとえば、本体部を樹脂材料の型成形により形成し、且つ磁電変換素子およびターミナルを、本体部の型成形時に本体部内にインサート成形することが行われている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２０６９５９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁電変換素子およびターミナルを、本体部の型成形時に本体部内にインサート成形場合、金属製のターミナルと樹脂製の本体部とでは両者の熱膨張係数が異なるため、液面検出装置の使用過程において、ターミナルと本体部間に隙間が生じる場合がある。この隙間に液体が浸入し磁電変換素子まで到達して、磁電変換素子が腐蝕され、液面検出装置が作動不良となる可能性がある。
【００１１】
この問題の解決策として、たとえば、液面検出素子の本体部に接続する外部配線のコネクタに防水タイプのものを使用する、あるいは、ターミナルが本体部から突出する部分おいて、ターミナル、本体部間にＯ−リング等のシール部材を装着して、ターミナル、本体部間の隙間への液体の浸入を阻止することが考えられる。
【００１２】
しかしながら、外部配線のコネクタに防水タイプのものを使用する場合、コネクタの体格が増大する、コストが増大する等の問題がある。
【００１３】
また、ターミナル、本体部間にＯ−リング等のシール部材を装着する方法では、円形断面のターミナルの場合は良好なシール性が得られるが、長方形断面の平板状ターミナルにおいては高いシール性を維持するのは困難である。また、部品点数の増加、組付け工数増大によりコスト増加を招いてしまう。
【００１４】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、その目的は、部品点数の増加および組付け工数の増加を抑えて磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能な液面検出装置およびその製造方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成する為に以下の技術的手段を採用する。
【００１６】
本発明の請求項１に記載の液面検出装置は、液面レベルの測定対象である液体に浮かぶフロートと、マグネットを保持するとともに孔部を備えるマグネットホルダと、フロートとマグネットホルダとを連結してフロートの上下動をマグネットホルダの回転運動に変換するアームと、軸部を有し、該軸部を孔部に嵌合させてマグネットホルダを軸部の周りに回動自在に保持する本体部と、マグネットの磁束と交差するように本体部に内蔵される磁電変換素子と、本体部に内蔵され磁電変換素子を外部と電気的に接続するためのターミナルとを備え、ターミナルの一端は磁電変換素子に接続されるとともにターミナルの他端は本体部の端部から外部に延出され、磁電変換素子により磁電変換素子と交差するマグネットの磁束密度を検出し、この検出信号に基づいてマグネットホルダの回転角度すなわち液面レベルを検出する液面検出装置であって、本体部は樹脂材料からなり、端部と磁電変換素子の間においてターミナルの全周に密着するようにゴム材料が配置され、ゴム材料は、その成形時においてターミナルをインサート成形することによりターミナルと一体化され、磁電変換素子およびターミナルと一体化されたゴム材料は、本体部の成形時に本体部内にインサート成形される構成とした。
【００１７】
この場合、ゴム材料はターミナル表面に焼付けされ、両者間の気密は確実に維持される。さらに、ゴム材料は本体部にインサート成形時に圧縮変形されるので、成形後もその弾性力によりゴム材料と本体部間の気密も確実に維持される。したがって、液面検出装置が液体中に浸漬されても、磁電変換素子周囲への液体の浸入を確実に阻止することができる。
【００１８】
さらに、予めゴム材料をターミナルと一体化し、それを本体部にインサート成形により内蔵させるので、部品点数の増大、組付け工数の増大を抑制することができる。
【００１９】
これにより、部品点数の増加および組付け工数の増加を抑えて磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能な液面検出装置を提供することができる。
【００２０】
なお、本発明の請求項１に記載の液面検出装置では、予めゴム材料をゴム材料成形時にターミナルと一体化しているため、ターミナルが複数個であっても、全てのターミナルを同時に容易にゴム材料と一体化できる。したがって、ターミナル個数の多少に拘わらず、部品点数の増加および組付け工数の増加を抑えて磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能な液面検出装置を提供することができる。
【００２１】
本発明の請求項２に記載の液面検出装置は、ゴム材料の一部は端部から本体部の外側に露出する構成としている。
【００２２】
この場合、外部から、ゴム材料の露出している部分を押圧する、たとえば、外部配線のコネクタを液面検出装置の本体部に装着する際にコネクタの一部をゴム材料に押し当てる等によりゴム材料を圧縮変形させれば、ゴム材料と本体部間の接触圧力を高めて、両者間のシール性をより高めることができる。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の液面検出装置の製造方法では、磁電変換素子とターミナルを接続する工程と、磁電変換素子が接続されたターミナルにゴム材料を型成形により一体化する工程と、磁電変換素子が接続され且つゴム材料を型成形により一体化されたターミナルを本体部内にインサート成形する工程とを備える構成としている。
【００２４】
これにより、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能な液面検出装置の製造方法を提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態による液面検出装置を、自動車の燃料タンク内に装着されて燃料の液面位置を検出する燃料レベルゲージに適用した場合を例として、図に基づいて説明する。なお、各図において、同一構成部分には同一符号を付してある。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１の正面図であり、燃料９の液面９１が最低位にある状態を示している。図１において、分かり易さのために、アーム３の一部を破断省略して示している。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００２８】
図３は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の部分断面図であり、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００３０】
図５は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１における、マグネット６の磁束分布を説明する模式図である。
【００３１】
なお、図１および図２において、図の上方が、燃料レベルゲージ１が自動車に取り付けられた状態における上方となっている。
【００３２】
また、図１および図２において、燃料の液面９１を、最低位にある状態、つまり燃料タンク（図示せず）がほぼ空状態の場合示している。
【００３３】
なお、図１中には、燃料の液面９１が最高位状態、つまり満タン時における液面９１、フロート２およびアーム２を破線で示している。したがって、燃料９の液面９１位置が最高位状態から最低位状態に変化し、それに連動してフロート２が図１に示すように上下動すると、マグネットホルダ４は角度θだけ回転する。すなわち、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１におけるマグネットホルダ４の回転範囲は角度θである。
【００３４】
燃料レベルゲージ１は、液体である燃料９を貯蔵する燃料タンク（図示せず）内に固定されて、液面９１レベルを検出するものである。
【００３５】
フロート２は、樹脂等からなり、燃料の液面９１に確実に浮かぶように見掛けの比重が設定されている。
【００３６】
アーム３は、たとえば金属棒から形成され、フロート２とマグネットホルダ４とを連結している。すなわち、アーム３の一方の端部には、図１に示すように、フロート２が固定され、アーム３の他方の端部は、マグネットホルダ４に固定されている。液面９１レベルの変動にともないフロート２が上下動すると、この動きは、アーム３によりマグネットホルダ４に伝達されて、マグネットホルダ４の回転運動に変換される。
【００３７】
マグネットホルダ４は、樹脂等からなり、図２に示すように、マグネット６を内蔵するとともに、後述する本体部であるボディ５に回動可能に係合している。マグネットホルダ４は、図２に示すように、ボディ５に設けられた軸部５１に回動可能に嵌合する孔部４１を備えている。また、アーム３を保持固定するための係止部４２および貫通孔４６を備えている。
【００３８】
係止部４２は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、図１および図２に示すように、マグネットホルダ４のボディ５と反対側の端面上に２個配置されている。係止部４２は、アーム３を保持固定するための溝４３を備えている。溝４３は、図４に示すように、開口部４４と保持部４５からなっている。なお、図４は、アーム３が未装着状態を示すとともに、アーム３を一点鎖線により示している。保持部４５は、その軸方向、すなわち図４の紙面垂直方向に直交する断面形状を、図４に示すように、円形に形成されるとともに、その直径寸法Ｄ２は、アーム３の直径寸法Ｄ１より小さく形成されている。開口部４４は、その軸方向、すなわち図３の紙面垂直方向に直交する幅寸法Wを、図４に示すように、保持部４５の直径寸法Ｄ２より小さく形成されている。係止部４２の溝４３にアーム３を装着する場合、図４の左側から、係止部４２の溝４３にアーム３を押込んでいくと、係止部４２が弾性変形して、保持部４５にアーム３が保持固定される。このとき、係止部４２は弾性変形した状態であり、この係止部４２の弾性力によりアーム３が保持される。また、２個の係止部４２は、それぞれの保持部４５の中心軸を一致させて配置されている。
【００３９】
貫通孔４６は、図１および図２に示すように、マグネットホルダ４の孔部４１と平行に形成されている。貫通孔４６の直径寸法は、アーム３の直径寸法Ｄ１と同等かわずかに小さく形成されている。すなわち、両者の大きさは、燃料レベルゲージ１の組付け工程でアーム３をマグネットホルダ４に取り付ける際に、アーム３を貫通孔４６に手で容易に挿入可能且つ貫通孔４６に挿入後アーム３が手で回動可能な程度の締まり嵌めとなっている。また、貫通孔４６は、図１に示すように、その中心軸が、両係止部４２の保持部４５の中心軸と交差するように配置されている。
【００４０】
マグネットホルダ４に内蔵されるマグネット６は、たとえばフェライト磁石等からなり、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては筒型のものが用いられ、孔部４１と同心上に配置されている。さらに、マグネット６は、図４に示すように、その内周面に２極着磁されている。したがって、マグネット６の磁束は、孔部４１の径方向に流れている。また、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１では、マグネット６は、マグネットホルダ４の樹脂成形時に一体的にインサート成形されている。
【００４１】
本体部であるボディ５は、たとえば樹脂等から形成されている。ボディ５は、図２に示すように、軸部５１を備え、この軸部５１によりマグネットホルダ４を回動自在に保持している。軸部５１の先端近傍には、リング状の溝５２が軸部５１と同心上に設けられている。軸部５１にマグネットホルダ４の孔部４１を嵌合させた後、この溝５２に止め輪１１を装着することにより、マグネットホルダ４のボディ５から離れる方向（図２の左方）への移動が規制される。また、ボディ５は、マグネットホルダ４の回転範囲を規制するためのストッパ５３を備えている。ストッパ５３は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、図１に示すように、液面９１位置の最高位側および最低位側のそれぞれに対応して２個設けられている。各ストッパ５３は、ボディ５と一体成形により形成され、アーム３のフロート２と反対側の端部、つまり、図２に示すように、アーム３の貫通孔４６から突き出している部分に当接するように設けられている。言い換えると、アーム３がマグネットホルダ４にアーム３が装着されていない状態でマグネットホルダ４がボディに組み付けられた場合、マグネットホルダ４はストッパ５３に当接せずに自由に回転することができる。なお、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１は、ボディ５を介して燃料タンク（図示せず）に固定されている。
【００４２】
また、ボディ５は、マグネットホルダ４の回転角度を検出する磁電変換素子であるホール素子７を内蔵するとともに、ホール素子７を外部と電気的に接続するためのターミナル８を備えている。
【００４３】
磁電変換素子であるホール素子７は、図２に示すように、軸部５１内に配置されている。一方、軸部５１の外周側には、マグネットホルダ４に固定されるマグネット６が軸部５１と同心上に配置されている。このため、ホール素子７は、図５に示すように、常にマグネット６の磁束Ｍと交差している。
【００４４】
ここで、ホール素子７の作動について簡単に説明する。
【００４５】
ホール素子７は、半導体からなり、ホール素子７に電圧が印加された状態で外部から磁界が加えられると、ホール素子７を通過する磁束密度に比例したホール電圧を発生する。つまり、ホール素子７と磁束Ｍが直交するときにホール素子７を通過する磁束密度が最大となりホール電圧が最高となる。そして、ホール素子７と磁束Ｍが平行となるときにホール素子７を通過する磁束密度が最小となりホール電圧が最低となる。
【００４６】
本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１では、液面９１の変動によりマグネットホルダ４が回転すると、ホール素子７とマグネット６の磁束Ｍとの交差角度が変化し、それにともなって、ホール素子７の出力電圧であるホール電圧が変化する。したがって、このホール電圧を検出することにより、マグネットホルダ４の回転角度、すなわち液面９１レベルを測定することができる。
【００４７】
ターミナル８は、導電性金属から形成され、図２に示すように、その一端が、ホール素子７のリード７１に電気的に接続されている。この接続は、たとえば、かしめ、あるいはヒュージング等による。一方、ターミナル８の他端は、ボディ５の端部である端面５４から外方へ突出して、外部のワイヤーハーネス（図示せず）のコネクタ（図示せず）に接続している。本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の場合、ホール素子７は、図３に示すように、３本のリード７１を有しているので、ターミナル８もそれに対応して３本設けられている。
【００４８】
また、ボディ５内には、端面５４とホール素子７との間に、各ターミナル８の全周に密着するようにゴム材料であるシールゴム１０が配置されている。シールゴム１０は、燃料に対して安定性を有する、つまり燃料に接触しても腐蝕されたり膨潤したりしない特性を備えるものが用いられる。また、シールゴム１０は型成形により形成されるが、その際、３本のターミナルが、シールゴム１０にインサート成形され、シールゴム１０と一体化される。このため、シールゴム１０は、各ターミナル８の全周に亘りその表面に焼付け付着されて両者は強固に密着する。
【００４９】
また、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１では、ホール素子７およびターミナル８は、ボディ５の樹脂成形時に一体的にインサート成形されている。
【００５０】
次に、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の組付け方法について、特に、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の特徴である、シールゴム１０の形成方法およびボディ５への装着方法を中心に説明する。
【００５１】
このときまでに、３個のターミナル８は、一体的にプレス加工により形成されている。すなわち、図３に示すように、３個のターミナル８は、連結部８１を介してつながって１個の部品となっている。このとき、３個のターミナル８のホール素子７側端部は、ホール素子７の３個のリード７１のピッチと同一間隔で配置されている。また、マグネットホルダ４は、マグネット６がインサート成形されて完成している。さらに、アーム３へのフロート２の組付けが完了している。
【００５２】
先ず、ホール素子７の各リード７１を各ターミナル８にヒュージング等により接続する。
【００５３】
次に、シールゴム１０を型成形により形成するが、このとき、前述の工程でホール素子７が接続されたターミナル８をインサート成形して、シールゴム１０と一体化する。これにより、シールゴム１０は、各ターミナル８の全周に亘りその表面に強固に焼付け付着される。
【００５４】
以上説明した、各工程においては、３個のターミナル８は連結部８１を介してつながって１個の部品となっている。このため、ホール素子７と各ターミナル８との接続工程、およびシールゴム１０型成形時のインサート成形において作業性を向上することができる。
【００５５】
次に、各ターミナル８から連結部８１を切断して切り離す。なお、この時点では、３個のターミナル８は、ホール素子７およびシールゴム１０を介して一体的に連結されているので、切り離し前と同様に、取り扱い作業性は良好である。
【００５６】
次に、ボディ５を、樹脂材料により型成形して形成するが、このとき、前述の工程でターミナル１０と一体成形されたシールゴム１０を、同時にインサート成形する。これにより、ホール素子７は、ボディ５内の所定位置、つまり軸部５１内に配置され、且つターミナル８の連結部８１側端部は端面５４から外方へ突出して、外部のワイヤーハーネス（図示せず）のコネクタ（図示せず）に接続可能となる。
【００５７】
ここで、ボディ５の型成形時において、シールゴム１０は、樹脂の射出圧力によりその周囲を押圧され圧縮変形する。成形後においても、シールゴム１０は圧縮状態を保つので、その弾性力により、シールゴム１０とボディ５との間に面圧が発生している。また、ボディ５の型成形時に樹脂は高温となっているので、シールゴム１０と樹脂は強固に付着している。
【００５８】
すなわち、シールゴム１０とターミナル８間、およびシールゴム１０とボディ５間において高いシール性が得られる。
【００５９】
したがって、燃料レベルゲージ１の使用過程において、ターミナルと本体部間に隙間が生じ、この隙間に燃料９が浸入しても、シールゴム１０により、燃料９がホール素子７まで到達することを確実に阻止することができる。
【００６０】
次に、マグネットホルダ４をボディ５に組付ける。すなわち、マグネットホルダ４の孔部４１にボディ５の軸部５１を挿入して、マグネットホルダ４をボディ５に当接させ、続いて、止め輪１１を軸部５１の溝５２に装着する。
【００６１】
次に、この状態で、専用の調整装置（図示せず）にセットし、マグネットホルダ４を回転させて、ホール素子７の出力電圧の確認および調整を実施する。この場合、たとえばマグネットホルダ４の貫通孔４６に調整装置のピン（図示せず）を挿入してマグネットホルダ４を回転させるとともに、このピンを貫通孔４６から突き出させてストッパ５３に当接させることで、アーム３が未装着状態でも、装着状態と同じ作動をさせることができる。この作業は、マグネットホルダ４にアーム３が未装着状態で実施されるので、調整作業が容易に行えるとともに、調整装置の体格を小型化することが可能となる。
【００６２】
次に、アーム３をマグネットホルダ４に取り付ける。このとき、先ず、アーム３の先端部を貫通孔４６に嵌合させ、続いて、貫通孔４６を支点としてアーム３を回転させながら、アーム３を係止部４２の溝４３に、アーム３が保持部４５に完全に嵌まるように押込む。
【００６３】
以上で、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の組付けが完了する。
【００６４】
以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、ボディ５内の端面５４とホール素子７との間に、各ターミナル８の全周に密着するようにシールゴム１０を配置する、言い換えると、３個のターミナル８を1個のシールゴム１０により一体化するとともに、各ターミナル８を、シールゴム１０にインサート成形した。さらに、ホール素子７、シールゴム１０およびターミナル８を、ボディ５の樹脂成形時にボディ５内に一体的にインサート成形した。
【００６５】
これにより、従来の液面検出装置の場合のように、各ターミナルと本体部間にＯ−リング等のシール部材を装着する等により、部品点数および組付け工数の増大、コスト増加を招くことなしに、ホール素子７周囲への燃料９の浸入を防止可能な燃料レベルゲージ１を提供することができる。
【００６６】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の製造方法によれば、部品点数および組付け工数の増大、コスト増加を招くことなしに、ホール素子７周囲への燃料９の浸入を防止可能な燃料レベルゲージ１の製造方法を提供することができる。
【００６７】
図６には、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１における変形例の断面図を示す。図６は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図に相当する。
【００６８】
この変形例では、ボディ５内において、シールゴム１０を、その一部を端面５４からボディ５の外側に露出させている。
【００６９】
この場合、外部から、シールゴム１０を押圧する、たとえば、外部配線のコネクタ（図示せず）をボディ５に装着する際にコネクタの一部をシールゴム１０に押し当てる等によりシールゴム１０を圧縮変形させれば、シールゴム１０とボディ５間の接触圧力を高めて、両者間のシール性をより高めることができる。
【００７０】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、ターミナル８の個数、つまりホール素子７のリード７１の個数を３個としているが、３個に限る必要はなく、１個あるいは３個以上としてもよい。
【００７１】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の製造方法においては、各ターミナル８から連結部８１を切断して切り離す工程を、ターミナル８をシールゴム１０の型成形時にインサート成形してシールゴム１０と一体化する工程後、且つボディ５にインサート成形する前に実施している。しかし、この順番に限る必要は無く、各ターミナル８から連結部８１を切断して切り離す工程を、シールゴム１０と一体化されたターミナル８をボディ５の型成形時にインサート成形してボディ５と一体化した後に実施してもよい。
【００７２】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の製造方法においては、ホール素子７の各リード７１を各ターミナル８に接続する工程を、ターミナル８をシールゴム１０の型成形時にインサート成形してシールゴム１０と一体化する工程の前に実施しているが、この順序を逆にしてもよい。すなわち、ターミナル８をシールゴム１０の型成形時にインサート成形した後に、ホール素子７の各リード７１を各ターミナル８に接続してもよい。
【００７３】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、係止部４２の個数を２個としているが、２個に限る必要はなく、１個あるいは３個以上としてもよい。
【００７４】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、マグネット６の材質をフェライト磁石としているが、他の材質、たとえば希土類磁石、あるいはボンド系磁石としてもよい。
【００７５】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、磁気検出素子としてホール素子７を用いているが、これ以外の磁気検出素子、たとえば磁気抵抗素子、あるいは磁気ダイオード等を用いてもよい。
【００７６】
また、以上説明した本発明の一実施形態は、液面検出装置を自動車用の燃料レベルゲージ１に適用した場合を例に説明したが、その用途は自動車用の燃料レベルゲージ１に限らず、それ以外の液面検出装置に適用してもよい。また、液面検出対象としての液体も、燃料に限る必要はなく、水、潤滑油、各種薬品等であってもよい。この場合、シールゴム１０の材質として、液面検出装置が適用される液体に対して安定性を有する、つまり当該液体に接触しても腐蝕されたり膨潤したりしない特性を備えるものが用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の正面図であり、液面９１レベルが最低位の状態を示す。
【図２】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の部分断面図であり、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の部分断面図であり、図１中のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１における、マグネット６の磁束分布を説明する模式図である。
【図６】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１における変形例の部分断面図を示す。
【符号の説明】
１ 燃料レベルゲージ（液面検出装置）
２ フロート
３ アーム
４ マグネットホルダ
４１ 孔部
４２ 係止部
４３ 溝
４４ 開口部
４５ 保持部
４６ 貫通孔
５ ボディ（本体部）
５１ 軸部
５２ 溝
５３ ストッパ
５４ 端面（端部）
６ マグネット
７ ホール素子（磁電変換素子）
７１ リード
８ ターミナル
８１ 連結部
９ 燃料（液体）
９１ 液面
１０ ゴム（ゴム材料）
１１ 止め輪
Ｄ１ 直径寸法
Ｄ２ 直径寸法
Ｗ 幅寸法
θ 回転角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内に貯蔵される液体の液面レベルを測定する液面検出装置に関するもので、特に、磁電変換素子を用いた非接触式の液面検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の液面検出装置は、例えば、自動車の燃料タンクに貯蔵される燃料量を監視するための液面検出装置として利用されている。
【０００３】
この種の液面検出装置においては、液面レベルの測定対象である液体に浮かぶフロートと、マグネットを保持するとともに孔部を備えるマグネットホルダと、フロートとマグネットホルダとを連結してフロートの上下動をマグネットホルダの回転運動に変換するアームと、軸部を有し、軸部を孔部に嵌合させてマグネットホルダを軸部の周りに回動自在に保持する本体部と、マグネットの磁束と交差するように本体部に内蔵される磁電変換素子とを備え、磁電変換素子により磁電変換素子と交差するマグネットの磁束密度を検出してマグネットホルダの回転角度すなわち液面レベルを検出している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
上述の液面検出装置においては、本体部に内蔵されるターミナルの一端を磁電変換素子に接続するとともに、ターミナルの他端を本体部の端部から外部に延出している。磁電変換素子は、このターミナルの他端を介して、外部に電気的に接続される。
【０００５】
また、上述の液面検出装置は、液面レベルが最高位置（いわゆる満タン状態）から最低位置（いわゆる空状態）までの液面の変動範囲の少なくとも一部の範囲において、液体中に浸漬されている。
【０００６】
ところで、磁電変換素子に液体が接触した場合、液体の種類によっては磁電変換素子が腐蝕されて正常な作動が妨げられる可能性がある。
【０００７】
このため、液面検出装置においては、磁電変換素子を液体に接触させないように保持することが必要となる。
【０００８】
そこで、従来の液面検出装置においては、たとえば、本体部を樹脂材料の型成形により形成し、且つ磁電変換素子およびターミナルを、本体部の型成形時に本体部内にインサート成形することが行われている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２０６９５９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁電変換素子およびターミナルを、本体部の型成形時に本体部内にインサート成形場合、金属製のターミナルと樹脂製の本体部とでは両者の熱膨張係数が異なるため、液面検出装置の使用過程において、ターミナルと本体部間に隙間が生じる場合がある。この隙間に液体が浸入し磁電変換素子まで到達して、磁電変換素子が腐蝕され、液面検出装置が作動不良となる可能性がある。
【００１１】
この問題の解決策として、たとえば、液面検出素子の本体部に接続する外部配線のコネクタに防水タイプのものを使用する、あるいは、ターミナルが本体部から突出する部分おいて、ターミナル、本体部間にＯ−リング等のシール部材を装着して、ターミナル、本体部間の隙間への液体の浸入を阻止することが考えられる。
【００１２】
しかしながら、外部配線のコネクタに防水タイプのものを使用する場合、コネクタの体格が増大する、コストが増大する等の問題がある。
【００１３】
また、ターミナル、本体部間にＯ−リング等のシール部材を装着する方法では、円形断面のターミナルの場合は良好なシール性が得られるが、長方形断面の平板状ターミナルにおいては高いシール性を維持するのは困難である。また、部品点数の増加、組付け工数増大によりコスト増加を招いてしまう。
【００１４】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、その目的は、部品点数の増加および組付け工数の増加を抑えて磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能な液面検出装置およびその製造方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成する為に以下の技術的手段を採用する。
【００１６】
本発明の請求項１に記載の液面検出装置は、液面レベルの測定対象である液体に浮かぶフロートと、マグネットを保持するとともに孔部を備えるマグネットホルダと、フロートとマグネットホルダとを連結してフロートの上下動をマグネットホルダの回転運動に変換するアームと、軸部を有し、該軸部を孔部に嵌合させてマグネットホルダを軸部の周りに回動自在に保持する本体部と、マグネットの磁束と交差するように本体部に内蔵される磁電変換素子と、本体部に内蔵され磁電変換素子を外部と電気的に接続するためのターミナルとを備え、ターミナルの一端は磁電変換素子に接続されるとともにターミナルの他端は本体部の端部から外部に延出され、磁電変換素子により磁電変換素子と交差するマグネットの磁束密度を検出し、この検出信号に基づいてマグネットホルダの回転角度すなわち液面レベルを検出する液面検出装置であって、本体部は樹脂材料からなり、端部と磁電変換素子の間においてターミナルの全周に密着するようにゴム材料が配置され、ゴム材料は、その成形時においてターミナルをインサート成形することによりターミナルと一体化され、磁電変換素子およびターミナルと一体化されたゴム材料は、本体部の成形時に本体部内にインサート成形される構成とした。
【００１７】
この場合、ゴム材料はターミナル表面に焼付けされ、両者間の気密は確実に維持される。さらに、ゴム材料は本体部にインサート成形時に圧縮変形されるので、成形後もその弾性力によりゴム材料と本体部間の気密も確実に維持される。したがって、液面検出装置が液体中に浸漬されても、磁電変換素子周囲への液体の浸入を確実に阻止することができる。
【００１８】
さらに、予めゴム材料をターミナルと一体化し、それを本体部にインサート成形により内蔵させるので、部品点数の増大、組付け工数の増大を抑制することができる。
【００１９】
これにより、部品点数の増加および組付け工数の増加を抑えて磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能な液面検出装置を提供することができる。
【００２０】
なお、本発明の請求項１に記載の液面検出装置では、予めゴム材料をゴム材料成形時にターミナルと一体化しているため、ターミナルが複数個であっても、全てのターミナルを同時に容易にゴム材料と一体化できる。したがって、ターミナル個数の多少に拘わらず、部品点数の増加および組付け工数の増加を抑えて磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能な液面検出装置を提供することができる。
【００２１】
本発明の請求項２に記載の液面検出装置は、ゴム材料の一部は端部から本体部の外側に露出する構成としている。
【００２２】
この場合、外部から、ゴム材料の露出している部分を押圧する、たとえば、外部配線のコネクタを液面検出装置の本体部に装着する際にコネクタの一部をゴム材料に押し当てる等によりゴム材料を圧縮変形させれば、ゴム材料と本体部間の接触圧力を高めて、両者間のシール性をより高めることができる。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の液面検出装置の製造方法では、磁電変換素子とターミナルを接続する工程と、磁電変換素子が接続されたターミナルにゴム材料を型成形により一体化する工程と、磁電変換素子が接続され且つゴム材料を型成形により一体化されたターミナルを本体部内にインサート成形する工程とを備える構成としている。
【００２４】
これにより、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能な液面検出装置の製造方法を提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態による液面検出装置を、自動車の燃料タンク内に装着されて燃料の液面位置を検出する燃料レベルゲージに適用した場合を例として、図に基づいて説明する。なお、各図において、同一構成部分には同一符号を付してある。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ１の正面図であり、燃料９の液面９１が最低位にある状態を示している。図１において、分かり易さのために、アーム３の一部を破断省略して示している。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００２８】
図３は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の部分断面図であり、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００３０】
図５は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１における、マグネット６の磁束分布を説明する模式図である。
【００３１】
なお、図１および図２において、図の上方が、燃料レベルゲージ１が自動車に取り付けられた状態における上方となっている。
【００３２】
また、図１および図２において、燃料の液面９１を、最低位にある状態、つまり燃料タンク（図示せず）がほぼ空状態の場合示している。
【００３３】
なお、図１中には、燃料の液面９１が最高位状態、つまり満タン時における液面９１、フロート２およびアーム２を破線で示している。したがって、燃料９の液面９１位置が最高位状態から最低位状態に変化し、それに連動してフロート２が図１に示すように上下動すると、マグネットホルダ４は角度θだけ回転する。すなわち、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１におけるマグネットホルダ４の回転範囲は角度θである。
【００３４】
燃料レベルゲージ１は、液体である燃料９を貯蔵する燃料タンク（図示せず）内に固定されて、液面９１レベルを検出するものである。
【００３５】
フロート２は、樹脂等からなり、燃料の液面９１に確実に浮かぶように見掛けの比重が設定されている。
【００３６】
アーム３は、たとえば金属棒から形成され、フロート２とマグネットホルダ４とを連結している。すなわち、アーム３の一方の端部には、図１に示すように、フロート２が固定され、アーム３の他方の端部は、マグネットホルダ４に固定されている。液面９１レベルの変動にともないフロート２が上下動すると、この動きは、アーム３によりマグネットホルダ４に伝達されて、マグネットホルダ４の回転運動に変換される。
【００３７】
マグネットホルダ４は、樹脂等からなり、図２に示すように、マグネット６を内蔵するとともに、後述する本体部であるボディ５に回動可能に係合している。マグネットホルダ４は、図２に示すように、ボディ５に設けられた軸部５１に回動可能に嵌合する孔部４１を備えている。また、アーム３を保持固定するための係止部４２および貫通孔４６を備えている。
【００３８】
係止部４２は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、図１および図２に示すように、マグネットホルダ４のボディ５と反対側の端面上に２個配置されている。係止部４２は、アーム３を保持固定するための溝４３を備えている。溝４３は、図４に示すように、開口部４４と保持部４５からなっている。なお、図４は、アーム３が未装着状態を示すとともに、アーム３を一点鎖線により示している。保持部４５は、その軸方向、すなわち図４の紙面垂直方向に直交する断面形状を、図４に示すように、円形に形成されるとともに、その直径寸法Ｄ２は、アーム３の直径寸法Ｄ１より小さく形成されている。開口部４４は、その軸方向、すなわち図３の紙面垂直方向に直交する幅寸法Wを、図４に示すように、保持部４５の直径寸法Ｄ２より小さく形成されている。係止部４２の溝４３にアーム３を装着する場合、図４の左側から、係止部４２の溝４３にアーム３を押込んでいくと、係止部４２が弾性変形して、保持部４５にアーム３が保持固定される。このとき、係止部４２は弾性変形した状態であり、この係止部４２の弾性力によりアーム３が保持される。また、２個の係止部４２は、それぞれの保持部４５の中心軸を一致させて配置されている。
【００３９】
貫通孔４６は、図１および図２に示すように、マグネットホルダ４の孔部４１と平行に形成されている。貫通孔４６の直径寸法は、アーム３の直径寸法Ｄ１と同等かわずかに小さく形成されている。すなわち、両者の大きさは、燃料レベルゲージ１の組付け工程でアーム３をマグネットホルダ４に取り付ける際に、アーム３を貫通孔４６に手で容易に挿入可能且つ貫通孔４６に挿入後アーム３が手で回動可能な程度の締まり嵌めとなっている。また、貫通孔４６は、図１に示すように、その中心軸が、両係止部４２の保持部４５の中心軸と交差するように配置されている。
【００４０】
マグネットホルダ４に内蔵されるマグネット６は、たとえばフェライト磁石等からなり、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては筒型のものが用いられ、孔部４１と同心上に配置されている。さらに、マグネット６は、図４に示すように、その内周面に２極着磁されている。したがって、マグネット６の磁束は、孔部４１の径方向に流れている。また、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１では、マグネット６は、マグネットホルダ４の樹脂成形時に一体的にインサート成形されている。
【００４１】
本体部であるボディ５は、たとえば樹脂等から形成されている。ボディ５は、図２に示すように、軸部５１を備え、この軸部５１によりマグネットホルダ４を回動自在に保持している。軸部５１の先端近傍には、リング状の溝５２が軸部５１と同心上に設けられている。軸部５１にマグネットホルダ４の孔部４１を嵌合させた後、この溝５２に止め輪１１を装着することにより、マグネットホルダ４のボディ５から離れる方向（図２の左方）への移動が規制される。また、ボディ５は、マグネットホルダ４の回転範囲を規制するためのストッパ５３を備えている。ストッパ５３は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、図１に示すように、液面９１位置の最高位側および最低位側のそれぞれに対応して２個設けられている。各ストッパ５３は、ボディ５と一体成形により形成され、アーム３のフロート２と反対側の端部、つまり、図２に示すように、アーム３の貫通孔４６から突き出している部分に当接するように設けられている。言い換えると、アーム３がマグネットホルダ４にアーム３が装着されていない状態でマグネットホルダ４がボディに組み付けられた場合、マグネットホルダ４はストッパ５３に当接せずに自由に回転することができる。なお、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１は、ボディ５を介して燃料タンク（図示せず）に固定されている。
【００４２】
また、ボディ５は、マグネットホルダ４の回転角度を検出する磁電変換素子であるホール素子７を内蔵するとともに、ホール素子７を外部と電気的に接続するためのターミナル８を備えている。
【００４３】
磁電変換素子であるホール素子７は、図２に示すように、軸部５１内に配置されている。一方、軸部５１の外周側には、マグネットホルダ４に固定されるマグネット６が軸部５１と同心上に配置されている。このため、ホール素子７は、図５に示すように、常にマグネット６の磁束Ｍと交差している。
【００４４】
ここで、ホール素子７の作動について簡単に説明する。
【００４５】
ホール素子７は、半導体からなり、ホール素子７に電圧が印加された状態で外部から磁界が加えられると、ホール素子７を通過する磁束密度に比例したホール電圧を発生する。つまり、ホール素子７と磁束Ｍが直交するときにホール素子７を通過する磁束密度が最大となりホール電圧が最高となる。そして、ホール素子７と磁束Ｍが平行となるときにホール素子７を通過する磁束密度が最小となりホール電圧が最低となる。
【００４６】
本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１では、液面９１の変動によりマグネットホルダ４が回転すると、ホール素子７とマグネット６の磁束Ｍとの交差角度が変化し、それにともなって、ホール素子７の出力電圧であるホール電圧が変化する。したがって、このホール電圧を検出することにより、マグネットホルダ４の回転角度、すなわち液面９１レベルを測定することができる。
【００４７】
ターミナル８は、導電性金属から形成され、図２に示すように、その一端が、ホール素子７のリード７１に電気的に接続されている。この接続は、たとえば、かしめ、あるいはヒュージング等による。一方、ターミナル８の他端は、ボディ５の端部である端面５４から外方へ突出して、外部のワイヤーハーネス（図示せず）のコネクタ（図示せず）に接続している。本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の場合、ホール素子７は、図３に示すように、３本のリード７１を有しているので、ターミナル８もそれに対応して３本設けられている。
【００４８】
また、ボディ５内には、端面５４とホール素子７との間に、各ターミナル８の全周に密着するようにゴム材料であるシールゴム１０が配置されている。シールゴム１０は、燃料に対して安定性を有する、つまり燃料に接触しても腐蝕されたり膨潤したりしない特性を備えるものが用いられる。また、シールゴム１０は型成形により形成されるが、その際、３本のターミナルが、シールゴム１０にインサート成形され、シールゴム１０と一体化される。このため、シールゴム１０は、各ターミナル８の全周に亘りその表面に焼付け付着されて両者は強固に密着する。
【００４９】
また、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１では、ホール素子７およびターミナル８は、ボディ５の樹脂成形時に一体的にインサート成形されている。
【００５０】
次に、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の組付け方法について、特に、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の特徴である、シールゴム１０の形成方法およびボディ５への装着方法を中心に説明する。
【００５１】
このときまでに、３個のターミナル８は、一体的にプレス加工により形成されている。すなわち、図３に示すように、３個のターミナル８は、連結部８１を介してつながって１個の部品となっている。このとき、３個のターミナル８のホール素子７側端部は、ホール素子７の３個のリード７１のピッチと同一間隔で配置されている。また、マグネットホルダ４は、マグネット６がインサート成形されて完成している。さらに、アーム３へのフロート２の組付けが完了している。
【００５２】
先ず、ホール素子７の各リード７１を各ターミナル８にヒュージング等により接続する。
【００５３】
次に、シールゴム１０を型成形により形成するが、このとき、前述の工程でホール素子７が接続されたターミナル８をインサート成形して、シールゴム１０と一体化する。これにより、シールゴム１０は、各ターミナル８の全周に亘りその表面に強固に焼付け付着される。
【００５４】
以上説明した、各工程においては、３個のターミナル８は連結部８１を介してつながって１個の部品となっている。このため、ホール素子７と各ターミナル８との接続工程、およびシールゴム１０型成形時のインサート成形において作業性を向上することができる。
【００５５】
次に、各ターミナル８から連結部８１を切断して切り離す。なお、この時点では、３個のターミナル８は、ホール素子７およびシールゴム１０を介して一体的に連結されているので、切り離し前と同様に、取り扱い作業性は良好である。
【００５６】
次に、ボディ５を、樹脂材料により型成形して形成するが、このとき、前述の工程でターミナル１０と一体成形されたシールゴム１０を、同時にインサート成形する。これにより、ホール素子７は、ボディ５内の所定位置、つまり軸部５１内に配置され、且つターミナル８の連結部８１側端部は端面５４から外方へ突出して、外部のワイヤーハーネス（図示せず）のコネクタ（図示せず）に接続可能となる。
【００５７】
ここで、ボディ５の型成形時において、シールゴム１０は、樹脂の射出圧力によりその周囲を押圧され圧縮変形する。成形後においても、シールゴム１０は圧縮状態を保つので、その弾性力により、シールゴム１０とボディ５との間に面圧が発生している。また、ボディ５の型成形時に樹脂は高温となっているので、シールゴム１０と樹脂は強固に付着している。
【００５８】
すなわち、シールゴム１０とターミナル８間、およびシールゴム１０とボディ５間において高いシール性が得られる。
【００５９】
したがって、燃料レベルゲージ１の使用過程において、ターミナルと本体部間に隙間が生じ、この隙間に燃料９が浸入しても、シールゴム１０により、燃料９がホール素子７まで到達することを確実に阻止することができる。
【００６０】
次に、マグネットホルダ４をボディ５に組付ける。すなわち、マグネットホルダ４の孔部４１にボディ５の軸部５１を挿入して、マグネットホルダ４をボディ５に当接させ、続いて、止め輪１１を軸部５１の溝５２に装着する。
【００６１】
次に、この状態で、専用の調整装置（図示せず）にセットし、マグネットホルダ４を回転させて、ホール素子７の出力電圧の確認および調整を実施する。この場合、たとえばマグネットホルダ４の貫通孔４６に調整装置のピン（図示せず）を挿入してマグネットホルダ４を回転させるとともに、このピンを貫通孔４６から突き出させてストッパ５３に当接させることで、アーム３が未装着状態でも、装着状態と同じ作動をさせることができる。この作業は、マグネットホルダ４にアーム３が未装着状態で実施されるので、調整作業が容易に行えるとともに、調整装置の体格を小型化することが可能となる。
【００６２】
次に、アーム３をマグネットホルダ４に取り付ける。このとき、先ず、アーム３の先端部を貫通孔４６に嵌合させ、続いて、貫通孔４６を支点としてアーム３を回転させながら、アーム３を係止部４２の溝４３に、アーム３が保持部４５に完全に嵌まるように押込む。
【００６３】
以上で、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の組付けが完了する。
【００６４】
以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、ボディ５内の端面５４とホール素子７との間に、各ターミナル８の全周に密着するようにシールゴム１０を配置する、言い換えると、３個のターミナル８を1個のシールゴム１０により一体化するとともに、各ターミナル８を、シールゴム１０にインサート成形した。さらに、ホール素子７、シールゴム１０およびターミナル８を、ボディ５の樹脂成形時にボディ５内に一体的にインサート成形した。
【００６５】
これにより、従来の液面検出装置の場合のように、各ターミナルと本体部間にＯ−リング等のシール部材を装着する等により、部品点数および組付け工数の増大、コスト増加を招くことなしに、ホール素子７周囲への燃料９の浸入を防止可能な燃料レベルゲージ１を提供することができる。
【００６６】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の製造方法によれば、部品点数および組付け工数の増大、コスト増加を招くことなしに、ホール素子７周囲への燃料９の浸入を防止可能な燃料レベルゲージ１の製造方法を提供することができる。
【００６７】
図６には、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１における変形例の断面図を示す。図６は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図に相当する。
【００６８】
この変形例では、ボディ５内において、シールゴム１０を、その一部を端面５４からボディ５の外側に露出させている。
【００６９】
この場合、外部から、シールゴム１０を押圧する、たとえば、外部配線のコネクタ（図示せず）をボディ５に装着する際にコネクタの一部をシールゴム１０に押し当てる等によりシールゴム１０を圧縮変形させれば、シールゴム１０とボディ５間の接触圧力を高めて、両者間のシール性をより高めることができる。
【００７０】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、ターミナル８の個数、つまりホール素子７のリード７１の個数を３個としているが、３個に限る必要はなく、１個あるいは３個以上としてもよい。
【００７１】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の製造方法においては、各ターミナル８から連結部８１を切断して切り離す工程を、ターミナル８をシールゴム１０の型成形時にインサート成形してシールゴム１０と一体化する工程後、且つボディ５にインサート成形する前に実施している。しかし、この順番に限る必要は無く、各ターミナル８から連結部８１を切断して切り離す工程を、シールゴム１０と一体化されたターミナル８をボディ５の型成形時にインサート成形してボディ５と一体化した後に実施してもよい。
【００７２】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の製造方法においては、ホール素子７の各リード７１を各ターミナル８に接続する工程を、ターミナル８をシールゴム１０の型成形時にインサート成形してシールゴム１０と一体化する工程の前に実施しているが、この順序を逆にしてもよい。すなわち、ターミナル８をシールゴム１０の型成形時にインサート成形した後に、ホール素子７の各リード７１を各ターミナル８に接続してもよい。
【００７３】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、係止部４２の個数を２個としているが、２個に限る必要はなく、１個あるいは３個以上としてもよい。
【００７４】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、マグネット６の材質をフェライト磁石としているが、他の材質、たとえば希土類磁石、あるいはボンド系磁石としてもよい。
【００７５】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１においては、磁気検出素子としてホール素子７を用いているが、これ以外の磁気検出素子、たとえば磁気抵抗素子、あるいは磁気ダイオード等を用いてもよい。
【００７６】
また、以上説明した本発明の一実施形態は、液面検出装置を自動車用の燃料レベルゲージ１に適用した場合を例に説明したが、その用途は自動車用の燃料レベルゲージ１に限らず、それ以外の液面検出装置に適用してもよい。また、液面検出対象としての液体も、燃料に限る必要はなく、水、潤滑油、各種薬品等であってもよい。この場合、シールゴム１０の材質として、液面検出装置が適用される液体に対して安定性を有する、つまり当該液体に接触しても腐蝕されたり膨潤したりしない特性を備えるものが用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の正面図であり、液面９１レベルが最低位の状態を示す。
【図２】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の部分断面図であり、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１の部分断面図であり、図１中のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１における、マグネット６の磁束分布を説明する模式図である。
【図６】本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ１における変形例の部分断面図を示す。
【符号の説明】
１ 燃料レベルゲージ（液面検出装置）
２ フロート
３ アーム
４ マグネットホルダ
４１ 孔部
４２ 係止部
４３ 溝
４４ 開口部
４５ 保持部
４６ 貫通孔
５ ボディ（本体部）
５１ 軸部
５２ 溝
５３ ストッパ
５４ 端面（端部）
６ マグネット
７ ホール素子（磁電変換素子）
７１ リード
８ ターミナル
８１ 連結部
９ 燃料（液体）
９１ 液面
１０ ゴム（ゴム材料）
１１ 止め輪
Ｄ１ 直径寸法
Ｄ２ 直径寸法
Ｗ 幅寸法
θ 回転角度
Claims (3)
- 液面レベルの測定対象である液体に浮かぶフロートと、
マグネットを保持するとともに孔部を備えるマグネットホルダと、
前記フロートと前記マグネットホルダとを連結して前記フロートの上下動を前記マグネットホルダの回転運動に変換するアームと、
軸部を有し、該軸部を前記孔部に嵌合させて前記マグネットホルダを前記軸部の周りに回動自在に保持する本体部と、
前記マグネットの磁束と交差するように前記本体部に内蔵される磁電変換素子と、
前記本体部に内蔵され前記磁電変換素子を外部と電気的に接続するためのターミナルとを備え、
前記ターミナルの一端は前記磁電変換素子に接続されるとともに前記ターミナルの他端は前記本体部の端部から外部に延出され、
前記磁電変換素子により前記磁電変換素子と交差する前記マグネットの磁束密度を検出し、この検出信号に基づいて前記マグネットホルダの回転角度すなわち前記液面レベルを検出する液面検出装置であって、
前記本体部は樹脂材料からなり、
前記端部と前記磁電変換素子の間において前記ターミナルの全周に密着するようにゴム材料が配置され、
前記ゴム材料は、その成形時において前記ターミナルをインサート成形することにより前記ターミナルと一体化され、
前記磁電変換素子および前記ターミナルと一体化された前記ゴム材料は、前記本体部の成形時に前記本体部内にインサート成形されることを特徴とする液面検出装置。 - 前記ゴム材料の一部は前記端部から前記本体部の外側に露出することを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
- 請求項１または請求項２に記載の液面検出装置の製造方法であって、
前記磁電変換素子と前記ターミナルを接続する工程と、前記磁電変換素子が接続された前記ターミナルに前記ゴム材料を型成形により一体化する工程と、前記磁電変換素子が接続され且つ前記ゴム材料を型成形により一体化された前記ターミナルを前記本体部内にインサート成形する工程とを備えることを特徴とする液面検出装置の製造方法。
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