JP4591360B2 - 液面検出装置のタンク取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、タンク内の液面を検出する液面検出装置の、タンクへの取付構造に関するものである。

液面検出装置は、自動車の燃料タンクに貯蔵される燃料等の液面レベルを監視するために利用されものであり、この取付構造について、様々な方法が提案されている。

例えば、上下方向に延びる貫通穴が設けられた取付部材を、タンク内に配設し、液面検出装置に、貫通穴に挿入可能な突出部材を形成する。貫通穴を拡大穴部と縮小穴部とから構成し、突出部材を縮小突部と拡大突部とから構成する。両穴部の連通部分を塞ぐ弾性部材を、拡大穴部に形成する。

突出部材を弾性部材に押し付けて連通部分が開くように弾性変形させながら、縮小突部を連通部分から縮小穴部内へ挿入する。縮小突部を縮小穴部の所定位置に収納すると、弾性部材は、その弾性変形は開放されて再び連通部分を塞ぐ。これにより、液面検出装置のタンクへの取付構造を小型化できるとともに、製造の容易化によるコストダウンを図ることもできる（特許文献１を参照）。
特開２００３−２１４９２３号公報

しかし、特許文献１では、液面検出装置の幅方向の一部で、高さ方向の位置決めをするため、液面検出装置が、取付部材に対して、傾き易く、高さ方向の位置のばらつきも大きいという問題があった。これにより、液面検出装置の検出精度が低下する恐れがあった。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、液面検出装置をタンク（取付部材）に対して精度良く取り付けることができる液面検出装置のタンク取付構造を提供することを目的とする。

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。

請求項１に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、タンク内の液面のレベルを検出する液面検出装置と、タンク内に配設され、液面検出装置が取り付けられる板状の取付部材と、を備え、液面検出装置は、スライド部を液面検出装置の幅方向の少なくとも両端に備え、取付部材は、スライド部がスライドするガイド溝を有するガイド部を、液面検出装置が取り付けられる面上に備え、ガイド部は、スライド部を液面検出装置の厚さ方向に拘束するようにガイド溝を有し、スライド部とガイド溝は、スライド部がガイド溝に沿ってスライドする方向に所定長さを有し、液面検出装置と取付部材は、スライドする方向の取付部材に対する液面検出装置の取付位置を決める位置決め手段を、幅方向の少なくとも両端の位置に備え、スライド部は、幅方向の両端の各々に、幅方向へ凹む少なくとも一個の凹部が形成された第１噛み合わせ部を備え、ガイド部は、第１噛み合わせ部と厚さ方向に噛み合うように少なくとも一個の凸部が形成された第２噛み合わせ部を備え、第１噛み合わせ部は、取付位置でスライド部とガイド部が重なる部位において、スライドする方向の両端位置で凹部を形成しないように構成され、第２噛み合わせ部は、重なる部位において、両端位置で凹部を形成しないように構成され、液面検出装置が取付部材から外れることを防止する外れ防止手段を備え、外れ防止手段は、液面検出装置の幅方向の両端のそれぞれに第１突起部と共に形成された第２突起部と、取付部材に形成され且つ第１突起部に掛止される掛止部とを備え、掛止部は、掛止を外す際に幅方向の内側から両外側へ向かって弾性変形させるように形成され、取付部材は、掛止部が内側から両外側へ向かって所定以上に弾性変形することを抑止する掛止部ストッパを備え、掛止部は、幅方向の両外側から内側へ向かって、第１突起部を押圧するように構成され、外れ防止手段は、取付部材の幅方向の両側に形成されている押圧部を備え、第１突起部および第２突起部間の凹所に掛止部の爪部が配置され且つ第１噛み合わせ部の凹部に第２噛み合わせ部の凸部が嵌まる位置は、取付部材に対する液面検出装置の取付開始位置とされ、この取付開始位置から厚さ方向へ向かってガイド溝に挿入されたスライド部がガイド溝に沿ってスライドされることにより、厚さ方向においてスライド部がガイド部に拘束されると共に、掛止部が第１突起部に掛止されることを特徴とする。

この構成では、スライド部とガイド溝、及び、位置決め手段が、それぞれ、液面検出装置の幅方向の少なくとも両端に形成される。また、ガイド部は、スライド部を液面検出装置の厚さ方向に拘束するようにガイド溝を有し、スライド部とガイド溝が、スライドする方向に所定長さを有する。これにより、液面検出装置の幅方向と厚さ方向における取付誤差を低減できるため、液面検出装置を取付部材（タンク）に対して精度良く取り付けることができる。

請求項１に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、スライド部が、幅方向の両端の各々に、幅方向へ凹む少なくとも一個の凹部が形成された第１噛み合わせ部を備え、ガイド部が、第１噛み合わせ部と厚さ方向に噛み合うように少なくとも一個の凸部が形成された第２噛み合わせ部を備え、第１噛み合わせ部が、取付位置でスライド部とガイド部が重なる部位において、スライドする方向の両端位置で凹部を形成しないように構成され、第２噛み合わせ部が、重なる部位において、両端位置で凹部を形成しないように構成されている構成とする。

この構成では、スライド部が第１噛み合わせ部を備え、ガイド部が第１噛み合わせ部と厚さ方向に噛み合う形状を有する第２噛み合わせ部を備え、第１噛み合わせ部と第２噛み合わせ部が、それぞれ、重なる部位のスライドする方向の両端位置において凹部を形成しないように構成されている。

これにより、第１噛み合わせ部と第２噛み合わせ部を厚さ方向に噛み合わせることによって、スライド部を厚さ方向へ向かってガイド溝に挿入できるため、スライドする距離、即ち、取付スペースを短縮化できる。また、取付位置において互いに重なる部位の両端位置で凹部を形成していないため、ガイド部は、スライド部を、少なくともこの両端位置で拘束できる。この結果、取付位置においてガイド部がスライド部を拘束するスライドする方向の長さを短縮させないで、スライドする距離、即ち、取付スペースを短縮化できる。この結果、上述の効果を得つつ、取り付けスペースの省スペース化を図ることができる。

請求項２に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、取付部材が、幅方向における液面検出装置の動きを取付位置で抑える抑制部を備える構成とする。

この構成では、取付部材が、幅方向における液面検出装置の動きを取付位置で抑える抑制部を備えるため、幅方向の成分を含む外力が液面検出装置に作用しても、幅方向における取付部材に対する液面検出装置の動きが抑制される。これにより、抑制部は、幅方向の成分を含む外力が液面検出装置に作用しても、液面検出装置を取付部材から外れ難くさせることができる。

請求項３に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、スライド部と前記ガイド溝が厚さ方向に互いに嵌め合い寸法を有する構成とする。

この構成では、スライド部と前記ガイド溝が液面検出装置の厚さ方向に互いに嵌め合い寸法を有するため、液面検出装置の厚さ方向における取付誤差をより低減できる。この結果、上述の効果をより精度良く得ることができる。

請求項４に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、位置決め手段が、スライド部がガイド溝内をスライドすることを取付位置で抑止するストッパを、取付部材の面上に備える構成とする。

この構成では、位置決め手段が、ストッパを取付部材に備えるもので、上述の効果を、簡易な構成で得ることができる。

請求項５に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、ガイド部をストッパとして用い、ガイド部と当接することによりスライド部がガイド溝内をスライドすることを取付位置で抑止する段部を、液面検出装置上に形成し、位置決め手段をガイド部と段部とから構成する構成とする。

この構成では、位置決め手段をガイド部と段部とから構成するもので、上述の効果を、より簡易な構成で得ることができる。

請求項１に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、液面検出装置が取付部材から外れることを防止する外れ防止手段を備える構成とする。

この構成では、外れ防止手段が、液面検出装置が取付部材に対しスライドすることを抑止する。これにより、位置決め手段は、液面検出装置の取付位置を、より確実に決めることができ、この結果、上述の効果をより確実に得ることができる。

請求項１に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、外れ防止手段が液面検出装置の幅方向の両端のそれぞれに第１突起部と共に形成された第２突起部と、取付部材に形成され且つ第１突起部に掛止される掛止部とから構成される構成とする。

この構成では、外れ防止手段として、掛止部と第１および第２突起部とを、液面検出装置の幅方向の両端の位置に形成する。これにより、位置決め手段は、液面検出装置の取付位置を、さらにより確実に決めることができ、この結果、上述の効果をさらにより確実に得ることができる。

請求項１に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、掛止部が、掛止を外す際に幅方向の内側から両外側へ向かって弾性変形させるように形成され、取付部材が、掛止部が内側から両外側へ向かって所定以上に弾性変形することを抑止する掛止部ストッパを備える構成とする。

この構成では、取付部材は、掛止部が内側から両外側へ向かって所定以上に弾性変形することを抑止する掛止部ストッパを備える。これにより、掛止状態を外す作業をする際に、掛止部を内側から両外側へ向かって過変形させてしまうことを防止でき、このため、掛止部の過変形や破損を防止できる。

請求項１に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、掛止部が、幅方向の両外側から内側へ向かって、第１突起部を押圧するように構成されている構成とする。

この構成では、掛止部が、幅方向の両外側から内側へ向かって、第１突起部を押圧するように構成されているため、幅方向における取付誤差をより確実に低減できると共に、取付強度をより高めることができる。

請求項１に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、外れ防止手段が、取付部材の幅方向の両側に形成され且つ幅方向の両外側から内側へ向かって液面検出装置を押圧するように形成されている押圧部を備える構成とする。

この構成では、外れ防止手段が、取付部材の幅方向の両側に形成され且つ幅方向の両外側から内側へ向かって液面検出装置を押圧するように形成されている押圧部を備える。このため、幅方向における取付誤差をより確実に低減できると共に、取付強度をより高めることができる。

請求項６に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、取付部材がタンク内に固定されてタンク内の液体をタンク外へ送出するポンプの側面側に固定される構成とする。

この構成では、取付部材がタンク内に固定されたポンプの側面側に固定されるもので、この構成においても、上述の効果を得ることができる。

請求項７に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、液面検出装置がタンク内の液面に浮くフロートと、フロートに取り付けられ且つフロートの上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアームと、アームの回転角度を検出する回転角度検出器とを備える構成とする。

この構成では、液面検出装置がタンク内の液面に浮くフロートを備えるもので、この構成においても、上述の効果を得ることができる。

請求項８に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、回転角度検出器が、アームの回転運動に連動して回転運動するマグネットと、マグネットの磁束と交差するように且つ回転運動しないように固定された磁電変換素子とを備え、アームの回転角度が、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測定することによりを検出される構成とする。

この構成では、回転角度検出装置がマグネットと磁電変換素子とを備えるもので、この構成においても、上述の効果を得ることができる。

請求項９に記載の液面検出装置のタンク取付構造は、回転角度検出器が、アームの回転運動に連動して回転運動し且つ外部に電気的に接続される摺動接点と、回転運動しないように固定され且つその端部を介して外部に電気的に接続される電気抵抗体とを備え、摺動接点が、電気抵抗体に押圧接触し且つアームの回動により電気抵抗体上を円弧状に摺動し、アームの回転角度が、摺動接点と電気抵抗体の端部間の電気抵抗を測定することにより検出される構成とする。

この構成では、回転角度検出器が電気抵抗体と摺動接点とを備えるもので、この構成においても、上述の効果を得ることができる。

以下、本発明による液面検出装置のタンク取付構造を、自動車に搭載される液面検出装置である燃料レベルゲージ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造を示す正面図である。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

図４は、図１に示す燃料レベルゲージ１が備える回転角度検出器の一部を構成するマグネット６の磁束分布を説明する模式図である。

図５は、図１中のＶ矢視図である。

図１と図２において、各図中の矢印が示す上方は、燃料レベルゲージ１が自動車に取り付けられた状態の上方を示す。

図１および図２において、燃料レベルゲージ１は、燃料９の液面９１のレベルを検出するものであり、燃料タンク１０内に配設された取付部材であるブラケット３０に固定される。ブラケット３０は、燃料ポンプホルダ２０の側面にねじ留め（図示せず）等により固定される。

燃料ポンプホルダ２０は、燃料タンク１０内の燃料９を燃料タンク１０外部、たとえばエンジン（図示せず）へ送出するためのポンプである燃料ポンプ（図示せず）を内蔵しており、燃料ポンプを燃料タンク１０内の所定位置、すなわち燃料９の液面９１が最低位近傍にあるときでも燃料９を送出可能な位置に保持するためのものである。

具体的には、燃料ポンプホルダ２０の一端、つまり図１における上端（図中の矢印が示す上側の端部）には、フランジ部２１が設けられる。燃料ポンプホルダ２０は、フランジ部２１を燃料タンク１０の開口１１に嵌合させて、燃料タンク１０に、ねじ留め（図示せず）等により固定される。

フロート２は、樹脂等からなり、燃料９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る。

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とを連結する。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に固定される。液面９１のレベルの変動にともないフロート２が上下方向（図中の矢印が示す上下方向）へ動くと、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。

マグネットホルダ４は、図２に示すように、回転角度検出器の一部を構成するマグネット６を内蔵すると共に、後述するボディ５に回動可能に係合するように、樹脂材料から形成される。マグネットホルダ４は、図１と図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と、アーム３を保持固定するための保持部４２と貫通孔４３とを有する。

保持部４２は、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、図３に示すように形成される。なお、図３は、アーム３が未装着な状態を示すとともに、アーム３を一点鎖線により示す。

保持部４２は、その内径寸法Ｄ２がアーム３の外径寸法Ｄ１より小さく形成され、保持部４２の挿入口４２ａの開口寸法Ｗがその内径寸法Ｄ２より小さく形成される。２個の保持部４２は、それぞれの中心軸を一致させて配置される。

貫通孔４３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と平行に形成される。貫通孔４３の内径寸法は、アーム３の外径寸法Ｄ１と同等かわずかに小さく形成される。貫通孔４３は、図１に示すように、その中心軸が、両保持部４２の中心軸と交差するように配置される。

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、筒型のものが用いられ、孔部４１と同心上に配置される。さらに、マグネット６は、図４に示すように、その径方向へ着磁されるため、マグネット６の磁束は、孔部４１の径方向に発生する。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る。この成型時に、保持部４２も形成される。

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とを備える。

ホール素子７は回転角度検出器の一部を構成し、図２に示すように、軸部５１内に配置され、軸部５１の外周側に、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る。このため、ホール素子７は、図４に示すように、常にマグネット６の磁束Ｍを受ける。

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を通過するその磁界の磁束密度に比例したホール電圧を発生する。ホール素子７通過する磁界の磁束密度は、液面９１の変動によりマグネットホルダ４が回転すると変化するため、ホール素子７の出力電圧であるホール電圧が変化する。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のレベルを測定することができる。

このホール素子７とマグネット６とから回転角度検出器が構成される。

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）に接続される。

ホール素子７およびターミナル８は、互いに電気的に接続後、ボディ５の樹脂成形時に一体的にインサート成形される。また、ボディ５は、図１、図２、図５に示すように、その幅方向（図１と図５の矢印が示す左右方向）の両端に、それぞれ、スライド部５４と、被掛止部である第１突起部５５と第２突起部５６と、段部５７とを有し、ボディ５の成型時に、これらも形成される。

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を回動自在に保持する。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る。軸部５１を、マグネットホルダ４の孔部４１へ嵌合させた後、この溝５２に止め輪５３を装着する。これにより、マグネットホルダ４のボディ５から離れる方向（図２の矢印が示す左方向）への移動が規制される。

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、止め輪５３を軸部５１の溝５２に装着する。これにより、マグネットホルダ４は、ボディ５に対して回動自在に保持される。

アーム３を貫通孔４３に挿入後、貫通孔４３を中心としてアーム３を回転させ、アーム３を保持部４２に図３の矢印が示す左側から押込む。これにより、保持部４２が弾性変形して、アーム３を保持固定し、これにより、アーム３がマグネットホルダ４に対して固定される。

次に、本発明の特徴である、燃料レベルゲージ１を燃料タンク１０（ブラケット３０）へ取付ける構造について説明する。

ボディ３のスライド部５４は、段部５７が取付部材であるブラケット３０に形成されたストッパでもあるガイド部３１に当接するまで、ガイド部３１のガイド溝３１ａに沿ってスライドするものである。

このスライドは、両段部５７が両ガイド部３１に当接することにより停止する。即ち、位置決め手段は、段部５７とガイド部３１から構成される。尚、図１に示す所定長さであるスライド長さＬは、設計上、可能な限り長めに設定することが望ましい。

スライド部５４とガイド溝３１ａは、燃料レベルゲージ１の厚さ方向（図２の矢印が示す左右方向であり図５の矢印が示す上下方向）に、互いに嵌め合い寸法を有する。即ち、スライド部５４は、ガイド溝３１ａに対して軽圧入となるように形成される。

ガイド部３１から図１と図２の矢印が示す上方に延出する掛止部であるフック３２の先端に設けられた爪部３２ａは、段部５７がガイド部３１に当接した時に、第１突起部５５に掛合するものである。これにより、燃料レベルゲージ１がブラケット３０から外れることを、防止できる。

フック３２の爪部３２ａは、スライド部５４を段部５７がガイド部３１に当接するまでガイド溝３１ａに沿ってスライドさせない場合（いわゆる組付けが不完全な場合）、第２突起部５６に掛合することができる。即ち、第２突起部５６は、いわゆる組付けが不完全な場合であっても、燃料レベルゲージ１がブラケット３０から外れることを防止するものである。

即ち、外れ防止手段は、爪部３２ａを含めたフック３２と第１突起部５５と第２突起部５６とから構成される。

フック３２は、第１突起部５５と第２突起部５６とが両爪部３２ａの間を図１の矢印が示す下方へ通過できるように、図中の矢印が示す左右方向へ開くことができるように弾性変形可能なものである。このため、ブラケット３０は、ポリアセタール（ポリオキシメチレン）樹脂等の弾性材料から形成される。

次に、本発明の特徴である、燃料レベルゲージ１を燃料タンク１０（ブラケット３０）へ取付ける構造の作用とその効果について説明する。

図１において、燃料レベルゲージ１を燃料タンク１０へ取付ける際、ボディ３のスライド部５４は、両段部５７が両ガイド部３１に当接するまで、ガイド部３１のガイド溝３１ａに沿って軽圧入状態でスライドする。この際、第１突起部５５と第２突起部５６とは、フック３２を図中の矢印が示す左右方向へ開くように弾性変形させながら、両爪部３２ａの間を図１の矢印が示す下方へ通過する。

段部５７がガイド部３１に当接した時に、フック３２の爪部３２ａは、第１突起部５５に掛合し、燃料レベルゲージ１のブラケット３０への取付け作業が終了する。

段部５７とガイド部３１とが、それぞれ、燃料レベルゲージ１の幅方向（図１の矢印が示す左右方向）の両端の位置に形成されている。このため、スライドする方向（図１の矢印が示す上下方向）とＹ軸（図１を参照）の回転方向において、燃料レベルゲージ１のブラケット３０に対する取付位置を、正確に決めることができる。

尚、フック３２の爪部３２ａと第１突起部５５は、燃料レベルゲージ１の幅方向の両端の位置に形成され、且つ、爪部３２ａが第１突起部５５に掛合する。このため、両フック３２は、その弾性力により、燃料レベルゲージ１がブラケット３０に対しスライドすることを抑止し、両段部５７をガイド部３１に対して確実に当接させることができる。この結果、スライドする方向（図１の矢印が示す上下方向）とＹ軸（図１を参照）の回転方向において、燃料レベルゲージ１のブラケット３０に対する取付位置を、確実に正確に決めることができる。

また、スライド部５４とガイド溝３１ａとが、それぞれ、燃料レベルゲージ１の幅方向（図１の矢印が示す左右方向）の両端の位置に形成され、所定長さＬを有し、且つ、燃料レベルゲージ１の厚さ方向（図２の矢印が示す左右方向であり図５の矢印が示す上下方向）に、互いに嵌め合い寸法を有する。これにより、このため、Ｘ軸（図２を参照）とＺ軸（図５を参照）の各回転方向において、燃料レベルゲージ１のブラケット３０に対する取付位置を、正確に決めることができる。

この結果、燃料レベルゲージ１の燃料タンク１０内への取付誤差により、燃料レベルゲージ１の検出精度が低下することを防止できる。

即ち、本発明の第１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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造おいて、燃料レベルゲージ１は、スライド部５４を燃料レベルゲージ１の幅方向（図１の矢印が示す左右方向）の両端に備え、取付部材であるブラケット３０は、スライド部５４がスライドするガイド溝３１ａを有するガイド部３１を、燃料レベルゲージ１が取り付けられる面上に備える。

また、スライド部５４とガイド溝３１ａは、スライド部５４がガイド溝３１ａに沿ってスライドする方向に所定長さＬを有し、燃料レベルゲージ１とブラケット３０は、スライドする方向（図１の矢印が示す上下方向）のブラケット３０に対する燃料レベルゲージ１の取付位置を決める位置決め手段である段部５７とガイド部３１とを、燃料レベルゲージ１の幅方向の両端の位置に備える。

さらに、スライド部５４とガイド溝３１ａは、燃料レベルゲージ１の厚さ方向（図２の矢印が示す左右方向であり図５の矢印が示す上下方向）に、互いに嵌め合い寸法を有する。

これにより、燃料レベルゲージ１を燃料タンク１０（ブラケット３０）に対して精度良く取り付けることができる。この結果、燃料レベルゲージ１の燃料タンク１０内への取付誤差により、燃料レベルゲージ１の検出精度が低下することを防止できる。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造を示す正面図である。

図７（ａ）は、図６に示す燃料レベルゲージ１の正面図であり、図７（ｂ）は、図６に示す取付部材であるブラケット３０の正面図である。

図８（ａ）は、ブラケット３０に対する燃料レベルゲージ１の取り付け作業を開始した状態を示す正面模式図あり、図８（ｂ）は、この取り付け作業が完了した状態を示す正面模式図である。

本発明の第２実施形態においては、図７に示すように、凹部である第１凹部５４ａが、燃料レベルゲージ１のスライド部５４に形成され、第２凹部３１ｂが、ブラケット３０のガイド部３１に形成される。

第１凹部５４ａは、燃料レベルゲージ１の幅方向（図７（ａ）の矢印が示す左右方向）へ凹むように形成され、燃料レベルゲージ１の幅方向においてスライド部５４の両端の各々に形成される。第１凹部５４ａの下側（図７（ａ）の矢印が示す下側）の端部は、凹部が形成されないで、第１凸部５４ｂを形成する。第１噛み合わせ部５４ｃは、第１凹部５４ａと第１凸部５４ｂとから構成される。

第２凹部３１ｂも、燃料レベルゲージ１の幅方向（図７（ｂ）の矢印が示す左右方向）へ凹むように形成され、両ガイド部３１の各々に形成される。第２凹部３１ｂの上側（図７（ｂ）の矢印が示す上側）の端部は、凹部が形成されないで、第２凸部３１ｃを形成する。第２噛み合わせ部３１ｄは、第２凹部３１ｂと第２凸部３１ｃとから構成される。

第２噛み合わせ部３１ｄは、第１噛み合わせ部５４ｃと燃料レベルゲージ１の厚さ方向に噛み合う形状を有する。即ち、第１凹部５４ａと第１凸部５４ｂと第２凹部３１ｂと第２凸部３１ｃは、第１噛み合わせ部５４ｃと第２噛み合わせ部３１ｄが燃料レベルゲージ１の厚さ方向に互いに噛み合うように形成される。

燃料レベルゲージ１は、図８（ａ）に示すように、スライド部５４の第１凸部５４ｂがガイド部３１の第２凹部３１ｂに嵌まるように、且つ、ガイド部３１の第２凸部３１ｃがスライド部５４の第１凹部５４ａに嵌まるように、燃料レベルゲージの厚さ方向（図８（ａ）の紙面に対して上側から下側の方向）へ向かって、ブラケット３０に対して装着する。即ち、スライド部５４を、第１噛み合わせ部５４ｃと第２噛み合わせ部３１ｄを噛み合わせることによって、燃料レベルゲージの厚さ方向へ向かってガイド部３１のガイド溝３１ａに挿入する。

スライド部５４は、ガイド溝３１ａに挿入後に、ガイド溝３１ａに沿って図８の矢印が示す上方から下方へ向かってスライドされる。ここで、第１噛み合わせ部５４ｃは、取付位置でスライド部５４とガイド部３１が重なる部位において、スライドする方向（図８（ｂ）の矢印が示す上下方向）の両端位置で凹部を形成しないように構成されている。また、第２噛み合わせ部３１ｄも、取付位置でスライド部５４とガイド部３１が重なる部位において、スライドする方向の両端位置で凹部を形成しないように構成されている。

即ち、第１凹部５４ａと第２凹部３１ｂを、図８（ｂ）に示すスライド長さＬの範囲の両端位置に配置しないようにしている。これにより、スライド部５４は、取付位置において、少なくとも重なる部位の両端でガイド部３１に拘束される。この結果、取付位置においてガイド部３１がスライド部５４を拘束するスライドする方向の長さＬを短縮させないで、スライドする距離をΔＬＷだけ短縮できる、即ち、取付スペースＬＷをΔＬＷだけ短縮化できる。この結果、第１実施形態において上述した効果を得つつ、取り付けスペースの省スペース化を図ることができる。

また、フック３２は、燃料レベルゲージの幅方向（図８（ｂ）の矢印が示す左右方向）の両外側から内側へ向かって、第１突起部５５を押圧する押圧部として形成することができる。即ち、左側のフック３２は、左側の第１突起部５５を右側へ押圧するように形成され、右側のフック３２は、右側の第１突起部５５を左側へ押圧するように形成される。これにより、燃料レベルゲージの幅方向における取付誤差をより確実に低減できると共に、ブラケット３０に対する燃料レベルゲージ１の取付強度をより高めることができる。

図９（ａ）は、図８に示すガイド部３１とスライド部５４の第１変形例を示す正面模式図であり、図９（ｂ）は、ガイド部３１対するスライド部５４の取り付け作業を開始した状態を示す正面模式図あり、図９（ｃ）は、この取り付け作業が完了した状態を示す正面模式図である。

図７では、第２凹部３１ｂを、ガイド部３１の上側に形成しているが、これに限る必要はなく、図９（ａ）に示すように、ガイド部３１の中央側に形成することができる。

即ち、第１噛み合わせ部５４ｃと第２噛み合わせ部３１ｄは、図９（ｂ）に示すように、第１噛み合わせ部５４ｃと第２噛み合わせ部３１ｄが燃料レベルゲージ１の厚さ方向に互いに噛み合うように形成され、且つ、図９（ｃ）に示すスライド長さＬの範囲の両端位置において凹部を形成しないように形成される限り、上述の例に限らず、種々の変形例が考えられる。

図１０（ａ）は、図８に示すガイド部３１とスライド部５４の第２変形例を示す正面模式図であり、図１０（ｂ）は、ガイド部３１対するスライド部５４の取り付け作業を開始した状態を示す正面模式図あり、図１０（ｃ）は、この取り付け作業が完了した状態を示す正面模式図である。

上述の例では、第２凹部３１ｂを、一個形成しているが、これに限る必要はなく、図１０（ａ）に示すように、２個形成することができる。

即ち、第１噛み合わせ部５４ｃと第２噛み合わせ部３１ｄは、図１０（ｂ）に示すように、第１噛み合わせ部５４ｃと第２噛み合わせ部３１ｄが燃料レベルゲージ１の厚さ方向に互いに噛み合うように形成され、且つ、図９（ｃ）に示すスライド長さＬの範囲の両端位置において凹部を形成しないように形成される限り、上述の例に限らず、第２凹部３１ｂを、複数個形成する等の種々の変形例が考えられる。

（第３実施形態）
図１１は、本発明の第３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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造を示す正面図である。

図１２（ａ）は、ブラケット３０に対する燃料レベルゲージ１の取り付け作業を開始した状態を示す正面模式図あり、図１２（ｂ）は、この取り付け作業が完了した状態を示す正面模式図である。

図１３（ａ）は、図１２（ｂ）中のＸＩＩＩＡ部の拡大図であり、図１３（ｂ）は、燃料レベルゲージ１（ボディ５）を取り外す際にフック３２を変形させた状態を示す拡大図である。

図１４は、図１２（ｂ）中のＸＩＶ部の拡大図である。

図１５は、燃料レベルゲージ１（ボディ５）に外力Ｆが作用した際にフック３２に作用するモーメントＭを説明するための拡大図である。

図１６は、比較例を説明するための拡大図である。

本発明の第３実施形態においては、図１１に示すように、取付部材であるブラケット３０は、幅方向（図１１の矢印が示す左右方向）における液面検出装置である燃料レベルゲージ１の動きを取付位置で抑える抑制部５８を備える。抑制部５８は、燃料レベルゲージ１のボディ５を左右から挟むように、この両側に形成される。

燃料レベルゲージ１は、図１２（ａ）に示すように、図８（ａ）の場合と同様にして、スライド部５４を、燃料レベルゲージの厚さ方向へ向かってガイド部３１のガイド溝３１ａに挿入する。スライド部５４は、ガイド溝３１ａに挿入後に、ガイド溝３１ａに沿って図１２の矢印が示す上方から下方へ向かって、図１２（ｂ）に示す取付位置までスライドされて、燃料レベルゲージ１がブラケット３０に取り付けられる。

抑制部５８は、図１２（ｂ）に示す取付位置において、幅方向におけるブラケット３０に対する燃料レベルゲージ１の動きを抑制する。即ち、抑制部５８は、幅方向の成分を含む外力が燃料レベルゲージ１に作用しても、燃料レベルゲージ１をブラケット３０から外れ難くさせることができる。

具体的には、図１１と図１２（ｂ）に示す取付位置において、幅方向におけるブラケット３０に対する燃料レベルゲージ１の動きが抑制されるため、フック３２が幅方向に弾性変形することが抑制される。これにより、爪部３２ａと第１突起部５５の掛合が外れることが抑制されて、燃料レベルゲージ１をブラケット３０から外れ難くさせることができる。

尚、抑制部５８は、スライド部５４がガイド溝３１ａに沿ってスライドすることを補助する補助ガイドとしても機能する。

また、本実施形態においては、図１１に示すように、ブラケット３０は、掛止部であるフック３２が内側から両外側へ向かって所定以上に弾性変形することを抑止する掛止部ストッパであるフックストッパ５９を備える。フック３２は、掛止を外す際に幅方向（図１１において左右方向）の内側から両外側へ向かって弾性変形させるように形成され、フックストッパ５９は、フック３２の両側に、これらと所定の寸法をおいて形成される。

具体的には、図１２（ａ）示す状態から図１２（ｂ）に示す取付位置までスライドされて、フック３２は、幅方向の内側から両外側へ向かって弾性変形して、第１突起部５５が爪部３２ａを通過し、掛止の際に、即ち、爪部３２ａと第１突起部５５の掛合する際に、幅方向の両外側から内側へ向かって弾性変形する。

掛止状態を外す作業をする際に、即ち、図１３（ａ）示す取り付け作業が完了した状態から、燃料レベルゲージ１をブラケット３０から外す作業（図１３（ｂ）において矢印ＴＯの方向）をする際に、爪部３２ａが妨げとならないように、図１３（ｂ）に示すように、フック３２を変形させる。この際に、フック３２を内側から両外側へ向かって（図１３（ｂ）において右方向に）過変形させてしまう恐れがあるが、フックストッパ５９が、これを防止し、フック３２の過変形や破損を防止する。

（第４実施形態）
図１７は、本発明の第４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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造を示す正面図である。

図１８は、図１７中のＸＶＩＩＩ部の拡大模式図である。

本発明の第４実施形態においては、図１７に示すように、掛止部であるフック３２を、左右方向へ広げた構成とする。即ち、フック３２は、図１８に示すように、被掛止面５５ａに押圧される掛止面３２ｂの押圧中心Ｐと変形中心Ｏとを結ぶ直線Ｒがスライドする方向Ｓに対して変形中心Ｏを中心として内側から両外側（図１８において右側）へ向かって傾斜して配置されるように形成される。

尚、フック３２を左右方向へ広げた構成とするため、図１７に示すように、被掛止部である第１突起部５５も左右方向へ広げ、被掛止部である第２突起部５６を廃止している。

外力Ｆが加わった際に、図１８に示すように、掛止面３２ｂは、被掛止面５５ａから外力Ｆのスライドする方向Ｓへのベクトル成分である力Ｆ１で押圧される。この時、力Ｆ１は、直線Ｒより両外側から内側へ向かって（図１８において左側に）傾斜する方向へ作用するため、フック３２に対して、回転モーメントＭとして両外側から内側へ向かって作用する。

ここで、両外側から内側へ向かって作用する回転モーメントＭは、フック３２を第１突起部５５に対して掛止させる方向へ作用する。このため、燃料レベルゲージ１がブラケット３０から外れることをより確実に防止できる。

尚、図１８において、フック３２を、直線Ｒがスライドする方向Ｓと同一方向に配置されるように形成することも可能である。この構成では、外力Ｆが加わった際に、スライドする方向Ｓへのベクトル成分である力Ｆ１は、直線Ｒと同一方向であるため、フック３２に対して、回転モーメントＭとして作用しない。

従って、力Ｆ１は、フック３２を第１突起部５５に対して掛止させる方向へも外す方向へも作用しない。これにより、燃料レベルゲージ１がブラケット３０から外れることを確実に防止できる。

尚、スライド部５４とガイド溝３１ａとが、燃料レベルゲージ１の厚さ方向に、互いに嵌め合い寸法を有しなくても、それぞれ、燃料レベルゲージ１の幅方向の両端の位置に形成され、所定長さＬを有するため、Ｘ軸とＺ軸の各回転方向において、燃料レベルゲージ１のブラケット３０に対する取付位置を、所定の誤差範囲内に決めることができる。

つまり、本発明では、第１要件として、スライド部５４とガイド溝３１ａとが燃料レベルゲージ１の幅方向の両端の位置に形成され、スライドする方向に所定長さＬを有し、ガイド部３１が、スライド部５４を燃料レベルゲージ１の厚さ方向に拘束するようにガイド溝３１ａを有することを必要とする。また、第２要件として、段部５７とガイド部３１とが、それぞれ、燃料レベルゲージ１の幅方向の両端の位置に形成されることを必要とする。

この第１要件と第２要件を満足する限り、本発明は、上述の例に限らず種々の変形が考えられる。

尚、ガイド部３１を、ストッパとして用いないで、ストッパとして、新たな突起部を、ブラケット３０上であって燃料レベルゲージ１の幅方向の両端の位置に形成してもよい。

また、第２突起部５６は、廃止してもよい。

また、保持部４２の個数を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。

また、マグネット６の材質をフェライト磁石の代わりに、他の材質、たとえば希土類磁石としてもよい。

また、磁電変換素子としてホール素子７の代わりに、これ以外の磁電変換素子、たとえば磁気抵抗素子等を用いてもよい。

また、本発明による液面検出装置は、マグネットホルダ４に固定されたマグネット６と、そのマグネット６の磁束と交差するようにボディ５に固定された磁電変換素子（ホール素子等）７とを備えるものに限る必要はない。例えば、ボディ５に固定され且つその端部を介して外部に電気的に接続される電気抵抗体と、ホルダに固定され且つ外部に電気的に接続される摺動接点とを備えるものであってもよい。

具体的には、この摺動接点は、電気抵抗体に押圧接触し且つホルダの回動により電気抵抗体上を円弧状に摺動し、ホルダの回転角度を、摺動接点と電気抵抗体の端部間の電気抵抗を測定することにより検出するものである。

また、測定対象である液体の液面に浮くフロートを備えない、例えば超音波タイプの液面検出装置であっても良い。

また、以上説明した本発明の各実施形態による燃料レベルゲージ１においては、取付部材であるブラケット３０を、燃料ポンプホルダ２０と別々の部品として形成した後、ブラケット３０を燃料ポンプホルダ２０に固定する構成としている。しかし、これに限る必要はなく、これらを一体成型品として形成してもよい。

また、以上説明した本発明の各実施形態においては、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に限る必要はない。自動車に搭載される他の液体、たとえばブレーキフルード、エンジン冷却水等の容器内の液面検出用に適用してもよい。さらに、自動車用に限らず、各種民生用機器が備える液体容器内の液面検出用に適用してもよい。

図１は、本発明の第１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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造を示す正面図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図１に示す燃料レベルゲージ１が備える回転角度検出器の一部を構成するマグネット６の磁束分布を説明する模式図である。 図５は、図１中のＶ矢視図である。 図６は、本発明の第２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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造を示す正面図である。 図７（ａ）は、図６に示す燃料レベルゲージ１の正面図であり、図７（ｂ）は、図６に示す取付部材であるブラケット３０の正面図である。 図８（ａ）は、ブラケット３０に対する燃料レベルゲージ１の取り付け作業を開始した状態を示す正面模式図あり、図８（ｂ）は、この取り付け作業が完了した状態を示す正面模式図である。 図９（ａ）は、図８に示すガイド部３１とスライド部５４の第１変形例を示す正面模式図であり、図９（ｂ）は、ガイド部３１対するスライド部５４の取り付け作業を開始した状態を示す正面模式図あり、図９（ｃ）は、この取り付け作業が完了した状態を示す正面模式図である。 図１０（ａ）は、図８に示すガイド部３１とスライド部５４の第２変形例を示す正面模式図であり、図１０（ｂ）は、ガイド部３１対するスライド部５４の取り付け作業を開始した状態を示す正面模式図あり、図１０（ｃ）は、この取り付け作業が完了した状態を示す正面模式図である。 図１１は、本発明の第３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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造を示す正面図である。 図１２（ａ）は、ブラケット３０に対する燃料レベルゲージ１の取り付け作業を開始した状態を示す正面模式図あり、図１２（ｂ）は、この取り付け作業が完了した状態を示す正面模式図である。 図１３（ａ）は、図１２（ｂ）中のＸＩＩＩＡ部の拡大図であり、図１３（ｂ）は、燃料レベルゲージ１（ボディ５）を取り外す際にフック３２を変形させた状態を示す拡大図である。 図１４は、図１２（ｂ）中のＸＩＶ部の拡大図である。 図１５は、燃料レベルゲージ１（ボディ５）に外力Ｆが作用した際にフック３２に作用するモーメントＭを説明するための拡大図である。 図１６は、比較例を説明するための拡大図である。 図１７は、本発明の第４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のタンクである燃料タンク１０内への取付構造を示す正面図である。 図１８は、図１７中のＸＶＩＩＩ部の拡大模式図である。

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 保持部、４２ａ 挿入口、４３ 貫通孔
５ ボディ、５１ 軸部、５２ 溝、５３ 止め輪
５４ スライド部、５４ａ 第１凹部（凹部）
５４ｂ 第１凸部、５４ｃ 第１噛み合わせ部
５５ 第１突起部（被掛止部、外れ防止手段）、５５ａ 被掛止面
５６ 第２突起部（被掛止部、外れ防止手段）、５７ 段部（位置決め手段）
５８ 抑制部、５９ フックストッパ（掛止部ストッパ）
６ マグネット（回転角度検出器）
７ ホール素子（回転角度検出器、磁電変換素子）、７１ リード、８ ターミナル
９ 燃料、９１ 液面、１０ 燃料タンク、１１ 開口
２０ 燃料ポンプホルダ、２１ フランジ部
３０ ブラケット（取付部材）
３１ ガイド部（ストッパ、位置決め手段）、３１ａ ガイド溝、３１ｂ 第２凹部
３１ｃ 第２凸部、３１ｄ 第２噛み合わせ部
３２ フック（掛止部、外れ防止手段、押圧部）
３２ａ 爪部（掛止部、外れ防止手段）、３２ｂ 掛止面
Ｄ１ 外径寸法、Ｄ２ 内径寸法、Ｗ 開口寸法
Ｏ 変形中心、Ｐ 押圧中心、Ｒ 直線、スライドする方向 Ｓ

Claims (9)

1. タンク内の液面のレベルを検出する液面検出装置と、
   前記タンク内に配設され、前記液面検出装置が取り付けられる板状の取付部材と、を備え、
   前記液面検出装置は、スライド部を該液面検出装置の幅方向の少なくとも両端に備え、
   前記取付部材は、前記スライド部がスライドするガイド溝を有するガイド部を、前記液面検出装置が取り付けられる面上に備え、
   前記ガイド部は、前記スライド部を前記液面検出装置の厚さ方向に拘束するように前記ガイド溝を有し、
   前記スライド部と前記ガイド溝は、該スライド部が該ガイド溝に沿ってスライドする方向に所定長さを有し、
   前記液面検出装置と前記取付部材は、前記スライドする方向の該取付部材に対する該液面検出装置の取付位置を決める位置決め手段を、前記幅方向の少なくとも両端の位置に備え、
   前記スライド部は、前記幅方向の両端の各々に、該幅方向へ凹む少なくとも一個の凹部が形成された第１噛み合わせ部を備え、
   前記ガイド部は、前記第１噛み合わせ部と前記厚さ方向に噛み合うように少なくとも一個の凸部が形成された第２噛み合わせ部を備え、
   前記第１噛み合わせ部は、前記取付位置で該スライド部と前記ガイド部が重なる部位において、前記スライドする方向の両端位置で前記凹部を形成しないように構成され、
   前記第２噛み合わせ部は、前記重なる部位において、前記両端位置で凹部を形成しないように構成され、
   前記液面検出装置が前記取付部材から外れることを防止する外れ防止手段を備え、
   前記外れ防止手段は、前記液面検出装置の前記幅方向の両端のそれぞれに第１突起部と共に形成された第２突起部と、前記取付部材に形成され且つ該第１突起部に掛止される掛止部とを備え、
   前記掛止部は、掛止を外す際に前記幅方向の内側から両外側へ向かって弾性変形させるように形成され、
   前記取付部材は、前記掛止部が前記内側から前記両外側へ向かって所定以上に弾性変形することを抑止する掛止部ストッパを備え、
   前記掛止部は、前記幅方向の両外側から内側へ向かって、前記第１突起部を押圧するように構成され、
   前記外れ防止手段は、前記取付部材の前記幅方向の両側に形成され且つ前記幅方向の両外側から内側へ向かって前記液面検出装置を押圧するように形成されている押圧部を備え、
   前記第１突起部および前記第２突起部間の凹所に前記掛止部の爪部が配置され且つ前記第１噛み合わせ部の前記凹部に前記第２噛み合わせ部の前記凸部が嵌まる位置は、前記取付部材に対する前記液面検出装置の取付開始位置とされ、この取付開始位置から前記厚さ方向へ向かって前記ガイド溝に挿入された前記スライド部が前記ガイド溝に沿ってスライドされることにより、前記厚さ方向において前記スライド部が前記ガイド部に拘束されると共に、前記掛止部が前記第１突起部に掛止されることを特徴とする液面検出装置のタンク取付構造。
2. 前記取付部材は、前記幅方向における前記液面検出装置の動きを前記取付位置で抑える抑制部を備えることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置のタンク取付構造。
3. 前記スライド部と前記ガイド溝は、前記厚さ方向に、互いに嵌め合い寸法を有することを特徴とする請求項１または請求項２のどちらか一項に記載の液面検出装置のタンク取付構造。
4. 前記位置決め手段は、前記スライド部が前記ガイド溝内をスライドすることを前記取付位置で抑止するストッパを、前記取付部材の前記面上に備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液面検出装置のタンク取付構造。
5. 前記ガイド部を、前記ストッパとして用い、
   前記ガイド部と当接することにより前記スライド部が前記ガイド溝内をスライドすることを前記取付位置で抑止する段部を、前記液面検出装置上に形成し、
   前記位置決め手段を、前記ガイド部と前記段部とから構成することを特徴とする請求項４に記載の液面検出装置のタンク取付構造。
6. 前記取付部材は、前記タンク内に固定されて該タンク内の液体を該タンク外へ送出するポンプの側面側に固定されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の液面検出装置のタンク取付構造。
7. 前記液面検出装置は、前記タンク内の前記液面に浮くフロートと、該フロートに取り付けられ且つ該フロートの上下運動を回転軸を中心に回転運動に変換するアームと、該アームの回転角度を検出する回転角度検出器とを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の液面検出装置のタンク取付構造。
8. 前記回転角度検出器は、前記アームの回転運動に連動して回転運動するマグネットと
   該マグネットの磁束と交差するように且つ回転運動しないように固定された磁電変換素子とを備え、
   前記アームの前記回転角度は、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測定することにより検出されることを特徴とする請求項７に記載の液面検出装置のタンク取付構造。
9. 前記回転角度検出器は、前記アームの回転運動に連動して回転運動し且つ外部に電気的に接続される摺動接点と、回転運動しないように固定され且つその端部を介して外部に電気的に接続される電気抵抗体とを備え、
   前記摺動接点は、前記電気抵抗体に押圧接触し且つ前記アームの回動により前記電気抵抗体上を円弧状に摺動し、
   前記アームの前記回転角度は、前記摺動接点と前記電気抵抗体の前記端部間の電気抵抗を測定することにより検出されることを特徴とする請求項７に記載の液面検出装置のタンク取付構造。

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