JP5119954B2

JP5119954B2 - 液面検出装置

Info

Publication number: JP5119954B2
Application number: JP2008021160A
Authority: JP
Inventors: 茂樹小出; 義之島崎
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: JP2009180657A

Description

本発明は、燃料タンク内の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、燃料タンク内の液面を検出する液面検出手段と、この液面検出手段を固定する取付部材とで構成されていた。

液面検出手段は、抵抗体を備えた回路基板と、前記回路基板上を摺動する摺動接点部を備えた通電端子と、前記回路基板を保持するとともに液面の変位に基づいて動く回転体であるアームホルダと、前記通電端子を保持するケース体と、を備えたものである。

取付部材は、フューエルポンプモジュールやステーなどから構成されている。

前記液面検出手段は、前記取付部材に取り付けられ、前記液面検出手段の前記通電端子と、前記取付部材に設けられる外部端子と、を電気的に接続し、前記液面検出手段の出力を外部の伝達するものである。
特開平０５−２１５５９２号公報

従来の液面検出装置は、前記液面検出手段を取り付ける位置が１つに規定されていることから液面検出範囲が制限されることや、タンク内の障害物を避けることが困難になるといった問題点を有していた。

そこで、本発明は前述した問題点に着目し、液面検出手段の取付部材に取り付ける位置を複数設け、液面検出範囲の調整と障害物を避けることが可能な液面検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、抵抗体を備えた回路基板と、前記回路基板上を液面の変位に基づいて摺動する摺動接点部を備えた通電端子と、前記回路基板と前記通電端子とを収納する液面検出手段と、前記液面検出手段を固定する取付部材とを備え、前記液面検出手段を前記取付部材に固定する液面検出装置において、前記通電端子に前記液面検出手段から露出する接点部を設け、前記取付部材に前記接点部と電気的に接続する接触部を有する外部取出端子部とを設け、前記接触部を前記取付部材に複数箇所設けたものである。

また、本発明は、前記外部取出端子部は、前記取付部材内に内蔵され、前記外部取出端子部の一部が前記取付部材から露出することによって前記接触部を構成したものである。

また、本発明は、前記液面検出手段に第１の取付部を設け、前記取付部材に前記第１の取付部に対応するとともに前記接触部に対応する第２の取付部を複数設け、前記第１の取付部を前記第２の取付部に選択して係合させることによって、前記接点部が前記第２の取付部に対応する前記接触部と電気的に接触してなるものである。

本発明によれば、所期の目的を達成でき、液面検出手段の取付部材に取り付ける位置を複数設け、液面検出範囲の調整と障害物を避けることが可能な液面検出装置を提供することができる。

以下、添付図面を用いて本発明の第１実施形態を説明する。

本実施形態の液面検出装置Ｆは、液面検出手段１と、この液面検出手段１を固定する取付部材１１とで構成されている。

液面検出手段１は、液面に浮く図示しないフロートと、前記フロートをその端部に備えたフロートアーム２と、抵抗体５ａ、５ｂを備えた回路基板５と、回路基板５上を摺動する摺動接点部６、７を備えた通電端子８、９と、液面の変位に基づいて動く回転体であるアームホルダ３と、フロートアーム２とアームホルダ３とを回動可能に支持するケース体であるフレーム４とを備えている。なお、本実施形態では、アームホルダ３がフロートアーム２と回路基板５とを保持し、フレーム４が、通電端子８、９を保持することで、液面検出手段１が回路基板５と通電端子８、９とを保持している。

フロートアーム２は剛性を有する金属製のワイヤであり、一端に前記フロートを備えており、他端側に折り曲げて形成した端部２ａを備えている。この端部２ａは、フロートアーム２が回動する中心となるものである。

アームホルダ３は合成樹脂からなり、本実施形態では、円盤形状である。そして、フロートアーム２と回路基板５を保持するものである。アームホルダ３は、フロートアーム２の端部２ａが貫通する孔３ａを備えている。また、孔３ａに対応するように、アームホルダ３の背面に円筒形の軸部３ｂを備えている。そして、この軸部３ｂの先端には、係止爪３ｃを備えた弾性変形可能な係止片３ｄが２つ設けられている。この係止爪３ｃを備えた係止片３ｄは、アームホルダ３をフレーム４に回動可能に取り付けるものである。

アームホルダ３の上面には、逆さＬの字形状のアーム保持部３ｅが２つ形成されている。このアーム保持部３ｅは、フロートアーム２の周囲を挟んで固定するものである。このアーム保持部３ｅは弾性変形可能であり、アーム保持部３ｅに設けたフロートアーム２の直径より小さい開口３ｆを備えており、この開口３ｆからフロートアーム２を挟み込ませて固定するものである。なお、アーム保持部３ｅは２つ形成されているが、フロートアーム２の固定には、どちらか一方を使用すればよく、どちらのアーム保持部３ｅを使用するかは、本発明の液面検出手段１の使用条件によって適宜選択すればよい。

また、アームホルダ３の外周部には、フレーム４側に伸びる壁３ｇが形成されている。そして、この壁３ｇの一部に、外側に突出する突起３ｈが形成されている。この突起３ｈはフレーム４に当接して、アームホルダ３の回動範囲が規制される。

また、アームホルダ３の背面には、回路基板５の固定位置を決めるための位置決め壁部３ｉが形成されており、この位置決め壁部３ｉは、回路基板５の周囲を囲むように設けられている。また、この位置決め壁部３ｉ内には、回路基板５の表面がアームホルダ３の背面とほぼ同一の高さとなるように、底上げ用の壁３ｊが形成されている。また、アームホルダ３には、回路基板５を固定するために、爪３ｋを備えた弾性片３ｍを２つ備えており、この２つの爪３ｋを備えた弾性片３ｍが、回路基板５を弾性片３ｍを設けていない側の位置決め壁部３ｉに押さえつけている。

フレーム４は合成樹脂からなり、本実施形態では、アームホルダ３と同一の材質で形成されている。このフレーム４は、液面検出手段１を取付部材１１に固定されるものである。フレーム４には、アームホルダ３を回動可能に取り付けるために、中央に貫通孔からなる軸受部４ｂを備えた円筒状の突出部４ａが設けられている。フレーム４の背面の軸受部４ｂの開口部４ｃは、アームホルダ３の係止爪３ｃが係止される係合部４ｃとなっている。

また、フレーム４には、本実施形態では四角形であり、その四隅にそれぞれ突部４ｄを備えている。この突部４ｄのうち２つが、アームホルダ３の突起３ｈが当接する回動規制部であり、アームホルダ３の回動を規制するものである。また、この突部４ｄを結ぶように、壁４ｅがフレーム４の周囲に設けられている。この壁４ｅとアームホルダ３の壁３ｇとは当接可能であり、アームホルダ３が回転したときに、過度のブレを抑えるものである。また、フレーム４には、通電端子８、９がインサート成形によって埋め込まれて固定されている。

また、フレーム４には、燃料タンク１０内に設けた取付部材１１に固定するための第１の取付部４ｆを備えている。本実施形態では、第１の取付部４ｆは、２つ設けられている。この第１の取付部４ｆは、フレーム４に一体に形成されており、その先端に係止爪４ｇを備えた弾性片である。この係止爪４ｇを取付部材１１に係止して、液面検出手段１を取付部材１１に固定する。

回路基板５は硬質の回路基板であり、本実施形態ではセラミックを用いている。この回路基板５の中央部には、貫通孔５ｃが形成されている。この貫通孔５ｃはアームホルダ３の軸部３ｂとフレーム４の突出部４ａが貫通するものである。そして、回路基板５はアームホルダ３に形成した位置決め壁部３ｉ内に収納され、そして、弾性片３ｍに設けられた爪３ｈによって、アームホルダ３に固定されている。

回路基板５上には２つの抵抗体５ａ、５ｂが設けられている。この抵抗体５ａ、５ｂは酸化ルテニウムなどから構成されている。そして、この抵抗体５ａ、５ｂと接続する電極５ｄが設けられている。この電極５ｄの材質は銀パラジウム合金などによって形成されている。この電極５ｄは、詳しくは図示していないが、それぞれ独立しており、抵抗体５ａ、５ｂによって接続されている。この電極５ｄは、通電端子９の第２の接点７が摺動する第１の摺動路を形成している。

また、回路基板５上には、電極５ｄと電気的に接続された電極５ｅが形成されている。この電極５ｅも電極５ｄと同一の材料で形成されている。この電極５ｅは、通電端子８の第１の接点６が摺動する第２の摺動路を形成している。本実施形態では、電極５ｄと電極５ｅとの間に抵抗体５ｆを設けている。この抵抗体５ｆも抵抗体５ａ、５ｂと同一の材料で形成されている。第１、第２の接点６、７が接触する電極５ｄ、５ｅの形状は、回路基板５がアームホルダ３とともに回転する回転中心に対して点対称の形状であり、また、この回路基板５が長方形であるため、この回路基板５を１８０度反転させて取り付けても、液面の検出には何ら問題がないため、回路基板５の組み付けに関しては、誤って組み付けるという問題は発生しない。

また、この回路基板５の電極５ｄ、５ｅを設けた面はフレーム４に対向しており、結果的に、フレーム４で覆われ、電極５ｄ、５ｅを設けた側が外部に露出していないために、他の部品による接触を防止し、電極５ｄ、５ｅの断線などを防止することができる。

通電端子８、９は、それぞれに摺動接点部である第１、第２の接点６、７を備えている。また、通電端子８、９は、それぞれに接点部１３、１４を備えている。

通電端子８、９は板状で、その材質は本実施形態では洋白からなる。第１、第２の接点６、７は複数の接触点を備えており、本実施形態ではそれぞれ３つ備えている。また、第１、第２の接点６、７が良好に電極５ｅ、５ｄに接触するために、通電端子８、９の中程で、図４中左方向に折り曲げられている。また、第１、第２の接点６、７が電極５ｅ、５ｄを良好に摺動できるように、その先端部が図４で示すように、断面形状が左方向に突出した円弧状に折り曲げられている。この通電端子８、９の弾性の力によって、アームホルダ３は、その回転軸方向に対して、フレーム４から離れる方向に押されている。

また、接点部１３、１４は、液面検出手段１を構成するフレーム４から露出しており、第１、第２の接点６、７とは異なり、接触点は単一である。また、接点部１３、１４が良好に後述する外部取出端子部１２に接触するために、通電端子８、９の中程で、図４中右方向に折り曲げられている。また、接点部１３、１４は、その先端側が図４中左方向に折り曲げられている。この通電端子８、９の弾性の力によって、接点部１３、１４は、後述する外部取出端子部１２に充分な接触圧にて接触する。また、フレーム４に設けた２つの第１の取付部４ｆの間に、接点部１３、１４を設けてある。このように構成したことによって、接点部１３、１４と後述する外部取出端子部１２とを確実に接続することができる。

この通電端子８、９は、後述する外部取出端子部１２と電気的に接続し、図示しない外部回路などに接続される。

この液面検出手段１は、前記フロートの変動に伴いフロートアーム２とアームホルダ３が回動する。これによって、アームホルダ３に固定された回路基板５が回動する。この回動に伴い、第１の接点６が電極５ｅの少なくとも１つと接触する。これによって、抵抗体５ａ、５ｂの抵抗値を変化させた電気信号を前記外部回路に出力するものである。

燃料タンク１０は、油などの液体である被測定対象、本実施形態では、ガソリンや軽油などの液体燃料を収納する収納部材である。燃料タンク１０は、金属や合成樹脂から構成されている。

取付部材１１は、合成樹脂からなり、液面検出手段１を燃料タンク１０に固定する部材である。燃料タンク１０に設けた開口１０ａを塞ぐ蓋部１１ａと一体に形成されている。取付部材１１は、蓋部１１ａに対して垂直方向に突出形成されている。取付部材１１は、液面検出手段１のフレーム４に設けた第１の取付部４ｆが係止する貫通孔１１ｂを備えている。

また、取付部材１１には、金属からなる外部取出端子部１２を備えており、この外部取出端子部１２は内蔵されている。この取付部材１１に内蔵された外部取出端子部１２の一部が露出する開口１１ｃが設けられている。この開口１１ｃから露出した部分が、接点部１３、１４と接触する接触部１２ａである。この開口１１ｃを介して、通電端子８、９と外部取出端子部１２の接触部１２ａとが接触する。開口１１ｃと接触部１２ｃとは、複数箇所設けられている。本実施例では、１つの外部取出端子部１２に付き、３つ設けられている。

外部取出端子部１２は、液面検出手段１の通電端子８、９と接触して電気的に接続するものである。

なお、１１ｄは、コネクタであり、蓋部１１ａに一体に形成されている。このコネクタ１１ｄ内に、外部取出端子部１２の一部が露出している。このコネクタ１１ｄを介して、外部取出端子部１２と電気的に接続して、図示しない外部回路などに接続される。

また、取付部材１１には、複数の接触部１２ｃ毎に対応する第２の取付部１１ｂが複数設けられている。この第２の取付部１１ｂは、貫通した孔であり、第１の取付部４ｆに対応するものである。

第１の取付部４ｆを第２の取付部１２ｂに選択し、第１の取付部４ｆを取付部材１１に設けた貫通孔１１ｂに挿入して、第１の取付部４ｆの先端に設けた係止爪４ｇを貫通孔１１ｂの周囲に係合させることによって、液面検出手段１が取付部材１１に固定される。

液面検出手段１を取付部材１１に固定するときに、液面検出手段１の通電端子８、９の接点部１３、１４が取付部材１１に設けた外部取出端子部１２の接触部１２ｃと接触し、接点部１３、１４と外部取出端子部１２とが電気的に接続する。

以上のように構成したことによって、前記液面検出手段を取り付ける位置を複数の位置から選択することができ、液面検出範囲が制限されることを緩和し、また、タンク内の障害物を避けることができる。

なお、前記各実施形態では、取付部材１１は、液面検出手段１を取り付ける専用部品であったが、前記実施形態に限定されるものではなく、燃料供給ポンプを収納するケースなどと兼用したものであってもよい。

本発明の第１実施形態の正面図。同実施形態の側面図。図１中Ａ−Ａ線の断面図。図１中Ｂ−Ｂ線の断面図。図１中Ｃ−Ｃ線の断面図。同実施形態のフレームの正面図。同実施形態のアームホルダの背面図。同実施形態の取付部材の正面図。

符号の説明

１液面検出手段
２フロートアーム
３アームホルダ
４フレーム（ケース体）
４ｃ開口部（係合部）
４ｆ第１の取付部
５回路基板
６摺動接点部（第１の接点）
７摺動接点部（第２の接点）
８、９通電端子
１１取付部材
１１ｂ第２の取付部
１２外部取出端子部
１２ａ接触部
１３、１４接点部
Ｆ液面検出装置

Claims

抵抗体を備えた回路基板と、前記回路基板上を液面の変位に基づいて摺動する摺動接点部を備えた通電端子と、前記回路基板と前記通電端子とを収納する液面検出手段と、前記液面検出手段を固定する取付部材とを備え、前記液面検出手段を前記取付部材に固定する液面検出装置において、前記通電端子に前記液面検出手段から露出する接点部を設け、前記取付部材に前記接点部と電気的に接続する接触部を有する外部取出端子部とを設け、前記接触部を前記取付部材に複数箇所設けたことを特徴とする液面検出装置。
前記外部取出端子部は、前記取付部材内に内蔵され、前記外部取出端子部の一部が前記取付部材から露出することによって前記接触部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
前記液面検出手段に第１の取付部を設け、前記取付部材に前記第１の取付部に対応するとともに前記接触部に対応する第２の取付部を複数設け、前記第１の取付部を前記第２の取付部に選択して係合させることによって、前記接点部が前記第２の取付部に対応する前記接触部と電気的に接触し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。