JP5142381B2 - Non-contact level sensor - Google Patents
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Description
本発明は、非接触式液面レベルセンサに関し、より詳細には、組み付け方法を簡略化してコストの削減を図ることを可能にした非接触式液面レベルセンサに関する。 The present invention relates to a non-contact type liquid level sensor, and more particularly to a non-contact type liquid level sensor that can simplify the assembly method and reduce costs.
従来の非接触式液面レベルセンサの一例(例えば、特許文献1。)を説明する。図8は従来の非接触式液面レベルセンサの縦断面図、図9は図8の非接触式液面レベルセンサから抜き出した、磁電変換素子、マグネットおよびステータの位置関係を示す斜視図、図10は従来の非接触式液面レベルセンサにおける、マグネット室カバーがマグネット室に装着された状態を示す要部拡大縦断面図である。 An example (for example, patent document 1) of the conventional non-contact-type liquid level sensor will be described. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional non-contact type liquid level sensor, FIG. 9 is a perspective view showing a positional relationship among a magnetoelectric conversion element, a magnet, and a stator extracted from the non-contact type liquid level sensor of FIG. 10 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part showing a state in which a magnet chamber cover is mounted in the magnet chamber in a conventional non-contact type liquid level sensor.
図8に示すように、従来の非接触式液面レベルセンサ100は、合成樹脂製のセンサハウジング110が車両用燃料タンク190内に固定されるように、配設されている。センサハウジング110に形成されたマグネット室110Aには回転軸120が回動自在に配置され、回転軸120の外周面には焼結マグネット130が嵌合し、該焼結マグネット130が接着または係合等の手段によって回転軸120に固定されている。
As shown in FIG. 8, the conventional non-contact type
焼結マグネット130は、磁性粉を円環状に成形して焼成した後、径方向に2極着磁された、例えばフェライトマグネット等である。尚、焼結マグネット130は、硬くて脆く、後述するインサート成形を行なうとひび割れ等が発生するため、本体部分をインサート成形によって形成した後に、前述のように接着または係合等の手段によって回転軸120に固定している。
The sintered
図10に示すように、マグネット室110Aの開口部には、合成樹脂製のマグネット室カバー111が、センサハウジング110に形成された爪110Bと、マグネット室カバー111に設けられた係止孔111Aとを係合させることによって、固定されている。さらに、このマグネット室カバー111には支持孔111Bが形成されており、この支持孔111Bに回転軸120の一端が挿入され且つ回動自在に支持されている。
As shown in FIG. 10, a synthetic resin
図8に示すように、フロート140に一端が取付けられたフロートアーム150の他端は、回転軸120の孔に嵌合し、回転軸120に一体に固定されている。液面Lのレベル変位に伴ってフロート140が上下動すると、その上下動はフロートアーム150を介して回転軸120に伝達され、回転軸120を回動させる。
As shown in FIG. 8, the other end of the
図9に示すように、ステータ160は、略半円形のものを一対組み合わせて構成されており、焼結マグネット130の外周面に対向して、略円を形成するように対向して配設されている。一対のステータ160の両端面の間には、180°の位相差を持つ2つのギャップGが形成されており、一方のギャップGには、例えば、ホール素子、ホールIC、等の磁電変換素子170が一対のステータ160によって挟まれるように配置されている。磁電変換素子170の端子170Aは、図8に示す配線板180に電気的に接続されているとともに、配線板180にはターミナル180Aが電気的に接続されている。
As shown in FIG. 9, the
液面Lのレベル変位に伴ってフロート140が上下動すると、回転軸120が焼結マグネット130と共に回動する。焼結マグネット130の回動に伴って、磁電変換素子170を通過する磁束密度が変化すると、磁電変換素子170がこれを検出して電気信号に変換し、ターミナル180Aに出力する。
When the
次に、このタイプの非接触式液面レベルセンサの製造方法について説明する。
(a)例えば、図11に示すように、初めにホールICや抵抗或いはコンデンサなどの電子部品210をリードフレーム220に溶接してリードフレームアッシー200を形成しておく。
(b)次に、図12に示すように、金型300A、300BのキャビティC内において、リードフレームアッシー200を可動ピン310A、310Bで保持させる中子としてセットし、成形用の樹脂材料をキャビティC内部に射出させるとともに、可動ピン310A、310Bを抜いてインサート成形を行う。なお、図12において、P.L.は、パーティングラインを示す。これにより、図13に示す、リードフレームアッシーが内部に一体成形されたフレーム400を形成する。
(c)また、図14(A)に示すように、マグネット510とマグネットホルダ520とを一体に接着させてマグネットアッシー500を形成する。
(d)最後に、図14(B)に示すように、このマグネットアッシー500をフレーム400の側面のマグネット室410に装着するとともに、マグネットアッシー500のマグネットホルダ520の中央部の孔520Aにアーム600の先端600Aを圧入させる。
(A) For example, as shown in FIG. 11, an
(B) Next, as shown in FIG. 12, in the cavity C of the
(C) Further, as shown in FIG. 14A, the
(D) Finally, as shown in FIG. 14B, the
しかしながら、従来の非接触式液面レベルセンサの製造方法では、下記のような不都合を生じていた。
(i)リードフレームアッシーを用いてインサート成形を行っているので、成形作業者が必要となっている。また、形状的に薄くて脆弱なリードフレームをインサートさせているので、変形防止のため成形金型には可動ピン入りのものが必要となっている。
(ii)ホルダからのマグネットアッシーの抜け止めを行うために、アームを圧入させており、その際に圧入用プレス機が必要になっている。
(iii)マグネットアッシーをホルダに接着固定させているため、接着剤の塗布機が必要になっている。
However, the conventional non-contact type liquid level sensor manufacturing method has the following disadvantages.
(I) Since insert molding is performed using a lead frame assembly, a molding operator is required. In addition, since a thin lead frame that is fragile in shape is inserted, a molding die containing a movable pin is required to prevent deformation.
(Ii) In order to prevent the magnet assembly from coming off the holder, the arm is press-fitted, and a press-fitting press machine is required at that time.
(Iii) Since the magnet assembly is bonded and fixed to the holder, an adhesive applicator is required.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インサート成形や圧入工程を廃止し、組み付け方法の簡略化を図ることでコストダウンを図ることができる非接触式液面レベルセンサを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to eliminate the insert molding and press-fitting processes, and to reduce the cost by simplifying the assembly method. It is to provide a level sensor.
前述した目的を達成するために、本発明に係る非接触式液面レベルセンサは、下記(1)を特徴としている。
(1) 電子部品が取り付けられたリードフレームと、
マグネットを内部に収容するマグネットホルダと、
前記リードフレームが装着されるリード室と、該リード室の一側面に開口した開口部と、前記マグネットホルダを回動可能に支持する中心軸と、を有するフレームと、
前記マグネットホルダに一端部が固定され、且つ液面のレベルに合わせて上下動するフロートに他端部が取り付けられたアームと、
前記リードフレームを前記リード室に装着し、且つ前記アームが固定された前記マグネットホルダを回動可能に支持した前記フレームを内部に収容するよう、該フレームに装着されるカバーと、
を備え、
前記開口部が前記フレームの一面側に設けられ、そして当該一面とは反対に位置する前記フレームの他面側に前記中心軸が設けられ、
前記マグネットホルダは、該マグネットホルダが前記中心軸に回動可能に装着された場合の該マグネットホルダから前記フレームに向かう方向に穿たれた、前記アームの一端部が挿通する挿入孔を有し、
前記アームは、該アームの一端部が前記挿入孔を挿通するように前記マグネットホルダに固定され、且つ該アームの一端部から他端部に至る少なくとも一箇所において屈曲部を有し、
前記フレームを内部に収容するよう該フレームに装着された前記カバーの一壁面は、前記開口部に臨むことによって、前記リード室の一側面を形成し、前記一壁面とは反対側の壁面は、前記カバーによって収容される前記アームの屈曲部のうちの前記マグネットホルダから最も離れたものに臨むことによって、前記アームの一端部が前記挿入孔を挿通する状態を保持する、こと。
In order to achieve the above-described object, a non-contact type liquid level sensor according to the present invention is characterized by the following (1).
(1) a lead frame with electronic components attached;
A magnet holder that houses the magnet inside;
A frame having a lead chamber in which the lead frame is mounted, an opening opened on one side surface of the lead chamber, and a central shaft that rotatably supports the magnet holder;
An arm having one end fixed to the magnet holder and having the other end attached to a float that moves up and down according to the level of the liquid level;
A cover attached to the lead frame so as to accommodate the frame in which the lead frame is attached to the lead chamber and the magnet holder to which the arm is fixed is rotatably supported;
With
The opening is provided on one side of the frame, and the central axis is provided on the other side of the frame located opposite to the one side;
The magnet holder has an insertion hole that is drilled in a direction from the magnet holder toward the frame when the magnet holder is rotatably mounted on the central axis, and through which one end of the arm is inserted,
The arm is fixed to the magnet holder so that one end portion of the arm passes through the insertion hole, and has a bent portion at at least one position from one end portion to the other end portion of the arm,
One wall surface of the cover attached to the frame so as to accommodate the frame therein forms one side surface of the lead chamber by facing the opening, and a wall surface opposite to the one wall surface is The one end portion of the arm is held in a state of being inserted through the insertion hole by facing the furthest portion of the arm accommodated by the cover that is farthest from the magnet holder.
上記(1)の構成の非接触式液面レベルセンサによれば、カバーによってリードフレームをフレームのリード室に固定させるように構成したので、製造の際にはリードフレームをインサート成形することが不要となる。これにより、可動ピン入りの金型が不要となり、金型のコスト削減を図ることができる。しかも、カバーは、アームが挿入孔に挿通されたマグネットホルダを装着した状態のフレームを覆うため、リード室の開口した一側面を該カバーの一壁面が封止するとともに、アームがマグネットホルダから抜け出ることを別の壁面が防止することができる。このため、製造の際には、アームをマグネットホルダに圧入することなく、単にアームの一端部を挿入孔に差し込めばよく、圧入用のプレス機が不要となり、コスト削減が図れる。 According to the non-contact type liquid level sensor having the configuration (1), since the lead frame is fixed to the lead chamber of the frame by the cover, it is not necessary to insert-mold the lead frame during manufacture. It becomes. Thereby, the metal mold | die containing a movable pin becomes unnecessary and can aim at the cost reduction of a metal mold | die. In addition, since the cover covers the frame with the arm mounted with the magnet holder inserted through the insertion hole, one side wall of the cover is sealed by one wall surface of the lead chamber, and the arm comes out of the magnet holder. Another wall can prevent that. For this reason, in manufacturing, it is only necessary to insert one end of the arm into the insertion hole without press-fitting the arm into the magnet holder, and a press machine for press-fitting is not required, thereby reducing the cost.
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る非接触式液面レベルセンサは、下記(2)を特徴としている。
(2) 上記(1)の構成の非接触式液面レベルセンサにおいて、
前記マグネットホルダは、該マグネットホルダの外周面に設けられた、該マグネットホルダに穿たれた前記挿入孔の方向に直交する方向に延びる狭持溝を有し、
前記アームは、該アームの一端部が前記挿入孔を挿通するように前記マグネットホルダに固定され、且つ前記屈曲部によって該アームの一端部に直交する該アームの一部が前記狭持溝によって狭持され、
前記一壁面とは反対側の壁面は、前記狭持溝によって狭持された前記アームの一部に臨むことによって、前記アームの一端部が前記挿入孔を挿通する状態を保持する、
こと。
In order to achieve the above-described object, the non-contact type liquid level sensor according to the present invention is characterized by the following (2).
(2) In the non-contact liquid level sensor having the configuration of (1) above,
The magnet holder has a holding groove provided on the outer peripheral surface of the magnet holder and extending in a direction perpendicular to the direction of the insertion hole formed in the magnet holder;
The arm is fixed to the magnet holder so that one end portion of the arm passes through the insertion hole, and a part of the arm perpendicular to the one end portion of the arm is narrowed by the holding groove by the bent portion. Held,
The wall surface opposite to the one wall surface faces a part of the arm held by the holding groove, thereby maintaining a state where one end of the arm is inserted through the insertion hole.
about.
上記(2)の構成の非接触式液面レベルセンサによれば、カバーは、マグネットホルダの外周面に臨むようにフレームに装着されるため、カバーの小型化を図ることができる。また、アームの一端部を軸とする該アームの回転が狭持溝によって効果的にマグネットホルダに伝達されるため、アームの一端部を挿入孔に強固に固定する必要がなく、アームの一端部を挿入孔に差し込むことで足りる。このため、非接触式液面レベルセンサを製造するために要する工数を軽減することができる。 According to the non-contact type liquid level sensor having the configuration (2), since the cover is mounted on the frame so as to face the outer peripheral surface of the magnet holder, the cover can be reduced in size. Further, since the rotation of the arm around the one end portion of the arm is effectively transmitted to the magnet holder by the holding groove, it is not necessary to firmly fix the one end portion of the arm to the insertion hole. It is sufficient to insert the into the insertion hole. For this reason, the man-hour required in order to manufacture a non-contact-type liquid level sensor can be reduced.
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る非接触式液面レベルセンサは、下記(3)を特徴としている。
(3) 上記(1)又は(2)の構成の非接触式液面レベルセンサにおいて、
前記フレームは、該フレームの外周面に、該フレームの長手方向上方から装着される前記カバーを固定する係止突起を有し、
前記カバーは、該カバーの内周面であって前記フレームの長手方向上方から該カバーを装着する場合の前記係止突起に臨む位置に、該係止突起に係止される係止爪を有する、
こと。
In order to achieve the above-described object, the non-contact liquid level sensor according to the present invention is characterized by the following (3).
(3) In the non-contact type liquid level sensor configured as described in (1) or (2) above,
The frame has a locking projection for fixing the cover attached from above in the longitudinal direction of the frame on the outer peripheral surface of the frame,
The cover has a locking claw locked to the locking projection at a position facing the locking projection when the cover is mounted from above in the longitudinal direction of the frame on the inner peripheral surface of the cover. ,
about.
上記(3)の構成の非接触式液面レベルセンサによれば、カバーをフレームに接着固定させる必要がなくなり、接着剤用ディスペンサーや硬化用恒温槽が不要となり、さらにコスト削減が図れる。 According to the non-contact type liquid level sensor having the configuration (3), it is not necessary to adhere and fix the cover to the frame, and no dispenser for adhesive or a thermostat for curing is required, thereby further reducing costs.
本発明の非接触式液面レベルセンサによれば、カバーによってリードフレームをフレームのリード室に固定させるように構成したので、製造の際にはリードフレームをインサート成形することが不要となる。これにより、可動ピン入りの金型が不要となり、金型のコスト削減を図ることができる。しかも、カバーは、アームが挿入孔に挿通されたマグネットホルダを装着した状態のフレームを覆うため、リード室の開口した一側面を該カバーの一壁面が封止するとともに、アームがマグネットホルダから抜け出ることを別の壁面が防止することができる。このため、製造の際には、アームをマグネットホルダに圧入することなく、単にアームの一端部を挿入孔に差し込めばよく、圧入用のプレス機が不要となり、コスト削減が図れる。 According to the non-contact type liquid level sensor of the present invention, since the lead frame is fixed to the lead chamber of the frame by the cover, it is not necessary to insert-mold the lead frame during manufacture. Thereby, the metal mold | die containing a movable pin becomes unnecessary and can aim at the cost reduction of a metal mold | die. In addition, since the cover covers the frame with the arm mounted with the magnet holder inserted through the insertion hole, one side wall of the cover is sealed by one wall surface of the lead chamber, and the arm comes out of the magnet holder. Another wall can prevent that. For this reason, in manufacturing, it is only necessary to insert one end of the arm into the insertion hole without press-fitting the arm into the magnet holder, and a press machine for press-fitting is not required, thereby reducing the cost.
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサを示す正面図である。図2は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサの分解斜視図である。図3は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのリードフレームアッシーをフレームへ装着する方法を示す分解斜視図である。図4は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのマグネットアッシーなどをフレームへ装着する方法を示す分解斜視図である。図5は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのマグネットアッシーの組付け方法を示す分解斜視図である。図6は本発明の実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのフレームへカバーを装着する方法を示す分解斜視図である。 FIG. 1 is a front view showing a non-contact type liquid level sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the non-contact type liquid level sensor according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view showing a method of attaching the lead frame assembly of the non-contact type liquid level sensor according to the embodiment of the present invention to the frame. FIG. 4 is an exploded perspective view showing a method of mounting the magnet assembly of the non-contact type liquid level sensor according to the embodiment of the present invention on the frame. FIG. 5 is an exploded perspective view showing a method of assembling the magnet assembly of the non-contact type liquid level sensor according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is an exploded perspective view showing a method of attaching the cover to the frame of the non-contact type liquid level sensor according to the embodiment of the present invention.
本実施形態の非接触式液面レベルセンサ10は、ガソリンなどの液体の液面レベルを検出させるためのものであり、フレーム(ハウジング)11と、リードフレームアッシー12と、マグネットアッシー13と、フロートアッシー14と、カバー15と、を備えている。
The non-contact type
フレーム(ハウジング)11は、一般的な成形方法、例えば適宜の樹脂材料を用いて射出成形などによって形成されており、一面(図1、図2では裏面T)側の開口した部分(後述するリード室11B)にリードフレームアッシー12を位置決めさせて装着するとともに、反対面(図1、図2では表面H)にマグネットアッシー13を回動可能な状態で位置決めさせて支持するようになっている。
The frame (housing) 11 is formed by a general molding method, for example, injection molding or the like using an appropriate resin material, and an open portion (a lead to be described later) on one side (the back surface T in FIGS. 1 and 2). The
本実施形態のフレーム11は、図3及び図4に示すように、薄手の箱形状で一面側が開口したもの(フレーム11における開口した箇所を開口部分と称することがある。)であって、裏面T(図3では左面、図4では右面)側において、縦(Y)方向(一部はZ方向)に平行な起立壁11Aで囲まれたリード室11Bを左右一対形成しており、このリード室11B内にリードフレームアッシー12を収容させている。これにより、リードフレームアッシー12は、フレーム11のリード室11Bに収納されてフレーム11から外部へ突出しないようになっているので、後述するカバー15をフレーム11に装着させる際に、カバー15がリードフレームアッシー12の一部に係止して装着動作をうまく行えないといったトラブルを回避できるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、リードフレームアッシー12に溶着させてある電子部品は、その後に樹脂封止されているので、例えば、カバー15をフレーム11に装着させる際に、何かがリードフレームアッシー12の電子部品に直接接触して電子部品が損傷するといったことも回避できる。
Since the electronic component welded to the
また、このフレーム11の裏面Tには、図3に示すように、リード室11Bに複数のピン11Cを立設させている。これらのピン11Cは、所定の温度で溶融する適宜の樹脂で形成されており、例えば本実施形態では、リードフレームアッシー12の各リードフレーム16A〜16Cに開口する位置決め孔161と対応するように、フレーム11と一体成形で適宜位置に形成している。これにより、後述するリードフレームアッシー12の、ピン11Cに対応した位置に開口した位置決め孔161に、このピン11Cを挿入させて位置決めさせた後にそのピン11Cを加熱溶融させるとともにその後に固化させて仮止めを行う。
Further, as shown in FIG. 3, a plurality of
また、本実施形態のフレーム11には、図4に示すように、反対面(図4では左面。以下、「表面H」とよぶ。)の中央部よりも下方において、後述するマグネットアッシー13を回転可能な状態で保持するようになっている。このため、フレーム11には、その回転中心となる中心軸11Dと、起立した円形壁11Eと、略180度だけ位相をずらした2つの円弧状壁11Fと、を同心状に設けている。
Further, as shown in FIG. 4, the
なお、この円形壁11Eの外側の円弧状壁11Fの近傍には、マグネットアッシー13の本体部分である後述するマグネット18の回転量を検出させるため、磁電変換素子11Gを設置しており、この磁電変換素子11Gを通過する磁束密度が変化すると、磁電変換素子11Gがこれを検出して電気信号に変換して外部へ出力するようになっている。また、このフレーム11には、ステップ(段差)11Hが形成されている。一方、カバー15の両側面の中間部に一対の把持部15Dが設けられており、カバー15をフレーム11の長手方向から外挿したときにカバー15の把持部15Dがステップ11Hに係止する。
A
図3に示すリードフレームアッシー12は、リードフレーム16に電子部品17を溶着して形成したものであり、前述したように、フレーム11のリード室11Bに収納されている。本実施形態のリードフレーム16はリードフレーム16A〜16Cなどで構成されており、前述したフレーム11のピン11Cに対応する所定の位置には、それぞれ、そのピン11Cを挿通させるために位置決め孔161を開口させている。なお、電子部品17は部品17A〜17Cで構成されており、これらの部品17A〜17Cは、それぞれ、適宜の溶着手段でリードフレーム16A〜16Cに溶着されているとともにフレーム16内のリード室11Bに接着剤を充填することによって、樹脂封止されている。
The
図4に示すマグネットアッシー13は、マグネット18を一体に収容するマグネットホルダ19に該マグネット18を収容したものである。本実施形態のマグネットアッシー13は、これらマグネット18及びマグネットホルダ19を後述する爪固定によって一体に組付けた構成となっており、前述したように、このマグネットアッシー13をフレーム11の表面の中心軸11Dに回転可能な状態で支持させている。
The
本実施形態のマグネット18は、図5に示すように、適宜の磁性材料で円筒形状に形成されたフェライトマグネット等であって、外周面の一部に突出する爪18Aを設けている。この突起状の爪18Aは、マグネットホルダ19に対する回り止めとして機能するばかりでなく、磁界を発生する際に磁界分布に部分的な偏りを発生させるようになっており、これによりマグネット18の回転位置、換言すれば位相位置を正確に検出できるようになっている。
As shown in FIG. 5, the
一方、図5に示す本実施形態のマグネットホルダ19には、一方の面(図5では左面である、裏面T)において、中心部にフレーム11の中心軸11Dに回転自在に支持させる中心孔19Aと、この中心孔19Aの周囲を取り囲む円筒状の隔壁19Bで分離されたマグネット18を収容する収容室19Cと、が同心状に設けられているとともに、収容室19Cの一部にはマグネット18の爪18Aを係止させる係止溝19Dを設けている。また、収容室19Cが、フレーム11の中心軸11Dに支持される際にフレーム11の円形壁11Eを収容することにより、マグネット18は、収容室19Cの壁面とフレーム11の円形壁11Eとによって覆われることによって、収容室19C内部に固定される。
On the other hand, the
このように、本実施形態のマグネット18及びマグネットホルダ19は、係止溝19Dに爪18Aを係合させた状態でマグネット18を収容室19Cに収容させる爪固定構造を有しており、これによってマグネット18がマグネットホルダ19に組付けられて一体に固定されている。なお、本実施形態では、ホルダ19に係止溝19Dを設けるとともに、マグネット18にその係止溝19Dに係合する爪18Aを設けた構成としたが、逆に、マグネット18の方に係止溝を設けるとともにマグネットホルダ19の方に爪を設ける構成としてもよい。
As described above, the
さらに、このマグネットホルダ19には、図4に示すように、反対面(図4では左面。以下、「表面H」とよぶ。)側に、後述するフロートアッシー14のアームAの一端部A1を挿入する挿入孔19Eと、アームAの被保持部A2を挟持するための挟持溝19Gをマグネットホルダ19中央の外周面に設けた保持部19Fとを備えている。挿入孔19Eは、マグネットホルダ19が中心軸11Dに回動可能に支持された場合のマグネットホルダ19からフレーム11に向かう方向に穿たれた孔であり、図4では、マグネットホルダ19を中心軸11Dに装着する方向に平行に孔が穿たれている。また、保持部19Fは、挿入孔19Eに挿入されたアームAの一端部A1に直交して連結される被保持部A2を狭持するために、マグネットホルダ10に穿たれた挿入孔19の方向に直交する方向に延びる2つの突条によって形成される。
Further, as shown in FIG. 4, the
一方、図2に示すフロートアッシー14は、フレーム11に支持されたマグネットホルダ19のマグネット18に一端部A1をセットしたアームAと、アームAの他端A3に回動可能な状態に取り付けたフロートFとを備えている。
On the other hand, the
アームAは、図2において、一端部A1から90度下方へ屈曲した部分(以下、被保持部A2とよぶ)のうち、一部(被挟持部)がマグネットホルダ19の挟持溝19Gに挟持された状態でマグネットホルダ19に支持されている(図1参照)。また、被保持部A2及び被保持部A2を狭持する保持部19Fは、マグネットホルダ19がフレーム11に支持された際に、同心状の円弧状壁11Fで挟まれた空間内に収まっており、且つ、カバー15がフレーム11に装着された際に、後述するカバー15の包囲部15B内周面が被保持部A2または保持部19Fを臨むように設けられる。被保持部A2のうち、上述した被挟持部及び収納部はカバー15の後述する包囲部15Bで包囲された状態となっており、それ以外の部分、つまり、マグネットホルダ19(フレーム11)から引き出されて突出する部分は、フレーム11の一端部(図4では下端部)から突出する。
In FIG. 2, a part of the arm A that is bent 90 degrees downward from the one end A <b> 1 (hereinafter referred to as a held portion A <b> 2) is held in a holding
また、フレーム11には後述するカバー15が外挿されるので、フレーム11に支持されているマグネットホルダ19及びアームAはカバー15で抜け止めされている。したがって、アームAは、円弧状壁11Fで囲まれた空間内で、換言すれば一対の円弧状壁11Fの間の領域(およそ中心角90度の範囲)内から脱出することなく、フロートFの上下動に合わせて被保持部A2が中心軸11Dを中心に回動する。つまり、液面の水位に応じてフロートFが上下動すると、これに応じてアームAが回動する。このため、被保持部A2を拘束している保持部19Fを介してマグネットホルダ19及びこれと一体のマグネット18も、フレーム11の中心軸11Dを中心に回動するわけである。
Further, since a
カバー15は、図6に示すように、フレーム11の表面Hおよび裏面Tに直交する一端面である−Y(図6では上)方向から、フロートアッシー14がマグネットアッシー13を回動可能な状態を確保しつつフレーム11へ組付けて装着させ、このフレーム11とリードフレームアッシー12とを一体に爪固定する。
As shown in FIG. 6, the
図6に示す本実施形態のカバー15は、背板側が突出した略中空略箱状を有するものであって、平坦な基板部15Aと、この基板部15Aの一面側から外側(X)方向へ突出する中空略箱状の包囲部15Bと、フレーム11両側面のステップ11Hを表裏両面側から挟むように把持する把持部15Dと、包囲部15Bの下端部両側の内側に設けられた爪15Cと、を備えており、爪15Cでフレーム11に固定されている。本実施形態のカバー15は、例えば図6において、この包囲部15Bの下端部両側の内側に設けた爪15Cが、フレーム11の下端部に設けた係止突起11Jに係止されることで、フレーム11にカバー15が爪固定されるようになっているが、特にこの構成に限定されるものではない。
The
なお、本実施形態の構造とは逆に、フレーム11に爪を設けるとともに、カバー15にはその爪が係止する溝又は係止突起などを設けるようにして、カバー15とフレーム11とを爪固定させる構造などであってもよい。
Contrary to the structure of the present embodiment, the
次に、本実施形態の非接触式液面レベルセンサの製造方法について、図面を参照しながら、前述した非接触式液面レベルセンサ10に基づいて説明する。
本実施形態の非接触式液面レベルセンサの製造方法は、図7に示すように、溶着ステップS1と、リード装着ステップS2と、マグネット装着ステップS3と、アーム装着ステップS4と、カバー装着ステップS5と、で構成されている。
Next, a manufacturing method of the non-contact type liquid level sensor of the present embodiment will be described based on the above-described non-contact type
As shown in FIG. 7, the manufacturing method of the non-contact type liquid level sensor according to this embodiment includes a welding step S1, a lead mounting step S2, a magnet mounting step S3, an arm mounting step S4, and a cover mounting step S5. And is composed of.
溶着ステップS1では、電子部品17、例えば本実施形態では、図3に示すように、部品17A〜17Cを、リードフレームであるリードフレーム16A〜16Cにそれぞれ溶着させて、リードフレームアッシー12を形成する。ここでの溶着方法としては、例えば、半田、振動溶着、超音波溶着、レーザ溶着、などが挙げられる。
In the welding step S1, the
リード装着ステップS2では、図3において、電子部品17が溶着されたリードフレームアッシー12を、フレーム11の裏面Tのリード室11Bに位置決めさせた状態で装着して収容する。ここで、リード装着ステップS2の具体的な装着の作業工程について説明する。本実施形態のリード装着ステップS2では、図7に示すように、位置決めステップS21と、仮止めステップS22と、封止ステップS23と、を有する。
In the lead mounting step S2, the
このうち、位置決めステップS21では、フレーム11のリード室11B内に立設する各ピン11Cに、リードフレームアッシー12の各リードフレーム16A〜16Cに開口する位置決め孔161をそれぞれ挿通させることにより、リードフレームアッシー12をフレーム11の裏面Tに物理的に位置決めさせる。因みに、フレーム11の裏面Tに立設する各ピン11Cは、前述したように、リードフレームアッシー12の各リードフレーム16A〜16Cに開口する位置決め孔161と対応するように、フレーム11に予め一体成形されている。
Among these, in the positioning step S21, the lead frame is inserted into the
次に、仮止めステップS22では、リードフレームアッシー12の各リードフレーム16A〜16Cの位置決め孔161に挿通された状態となっている各ピン11Cを、それぞれ加熱溶融させ、その溶融させた樹脂を固化させることでリードフレームアッシー12をフレーム11に仮止めする。ここで、ピン11Cの加熱溶融方法であるが、電子部品17などが同時に加熱されて電気的に破壊されることがないように、ピン11Cのみを局所的に樹脂の溶融温度まで昇温させることができるような方法などであればよい。
Next, in the temporary fixing step S22, the
なお、リード室11B内でのフレーム11に対するリードフレームアッシー12の位置決めは、通常、それほど高い精度が要求されているわけではないことが多い。一方、例えばピンの溶融から固化するまでの間は、リードフレームアッシー12の位置がずれる虞があるが、各リードフレーム16A〜16Cとフレーム11側の図示しない端子などとの接触状態が外れなければよい。このため、図3に示すような重力加速度の作用する縦方向にフレーム11を起立させずに、例えばこのフレーム11を水平に横臥させた状態で仮止め作業を行えば特に問題ないが、必要であれば、適宜の固定用治具などを用いて固定させてもよい。
Note that the positioning of the
また、封止ステップS23では、仮止めステップS22においてリードフレームアッシー12を仮止め後に、フレーム11の裏面Tのリード室11B内に適宜の接着剤を充填・固化して電子部品17及びリードフレームアッシー12を樹脂封止させる。これにより、仮止め状態であったリードフレームアッシー12がフレーム11裏面Tのリード室11B内に完全に固定されるとともに、封止した樹脂により、外部からの接触や衝突による電子部品17の損傷や液面レベルを検出すべき液体または気化した気体などが被着することによる故障などの発生を防止できる。
Further, in the sealing step S23, after the
マグネット装着ステップS3では、図5に示すように、マグネット18とマグネットホルダ19とを一体に組付けたマグネットアッシー13を形成後、マグネットアッシー13を、図4に示すように、フレーム11裏面Tとは反対の表面Hに回動可能な状態で支持する。マグネット18をマグネットホルダ19に一体に組付ける方法として、本実施形態では、前述した図5に示すように爪固定構造を用いており、マグネットホルダ19の係止溝19Dにマグネット18の爪18Aを係合させ、マグネットホルダ19の収容室19Cにマグネット18を収容させるようになっている。
In the magnet mounting step S3, as shown in FIG. 5, after forming the
アーム装着ステップS4では、フレーム11に装着したマグネットホルダ19にアームAの一端部をセットする。ここで、アームAのマグネットホルダ19への装着方法として、本実施形態では、図4に示すように、アームAの一端部A1をマグネットホルダ19の挿入孔19Eへ挿入するとともに、アームAの被保持部A2をマグネットホルダ19の保持部19Fに設けた挟持溝19Gに挟持させる。その結果、前述したように、アームAは、フレーム11に対して下端部(図1参照)側から引き出される格好となるとともに、フロートFの上下動に合わせて回動可能となる。
In the arm mounting step S4, one end of the arm A is set on the
カバー装着ステップS5では、図6に示すように、フレーム11の表面および裏面と直交する上端部から、フレーム11へスライドさせながらカバー15を外挿させて装着させる。これにより、フレーム11とリードフレームアッシー12を一体に固定して保持できる。また、アームAを回動可能な状態に保持させるのと同時に、マグネットアッシー13及びアームAの抜け止めを行うことができる。
In the cover mounting step S5, as shown in FIG. 6, the
ここで、カバー15をフレーム11へ外挿させて装着させる方法として、本実施形態の場合には、図6に示すように、カバー15の略箱状を呈する包囲部15Bの内周面(4面α、β、γ、δ)をフレーム11の4面(P、Q、R、S)に沿って当接させながらスライドさせることで、スムースな外挿動作ができる。そして、最終的には包囲部15Bの下端部に設けた爪15Cを、フレーム11の係止突起11Jに係止させることで、フレーム11にカバー15を爪固定させるようになっている。このため、カバー15が一定量以上にスライドできないようになっており、抜け落ち防止を図っている。
Here, as a method of attaching the
以上、本発明の本実施形態に係る非接触式液面レベルセンサによれば、フレーム16を挿通させているピン11Cを溶融させ、その後固化させることで、リードフレームアッシー12をフレーム11に仮止めさせることができる。さらに、その後にカバー15をフレームに外挿させることでリードフレームアッシー12をフレーム11に確実に固定させるように構成したので、リードフレームアッシーのインサート成形が不要となる。これにより、可動ピン入りの金型が不要となり、金型のコスト削減を図ることができるとともに、成形作業の自動化が実現できる。
As described above, according to the non-contact type liquid level sensor according to the present embodiment of the present invention, the
さらに、アームAをマグネットホルダ19にセットしてから、その後でカバー15で抜け止めを行うので、圧入作業が必要なくなり、圧入用のプレス機などが不要となり、コスト削減が図れる。しかも、フレーム11にカバー15を爪固定させるので、フレーム11にカバー15を接着固定させる必要がなくなり、接着剤用ディスペンサーや硬化用恒温槽が不要となり、さらにコスト削減が図れる。
Furthermore, since the arm A is set on the
しかも、カバー15は、アームAが挿入孔19Eに挿通されたマグネットホルダ19を装着した状態のフレーム11を覆うため、リード室11Bの開口した一側面を該カバー19の一壁面が封止するとともに、アームAがマグネットホルダ19から抜け出ることを別の壁面が防止することができる。このため、製造の際には、アームAをマグネットホルダ19に圧入することなく、単にアームAの一端部A1を挿入孔に差し込めばよく、圧入用のプレス機が不要となり、コスト削減が図れる。
Moreover, since the
また、アームAの一端部A1を軸とする該アームAの回転が狭持溝19Gによって効果的にマグネットホルダ19に伝達されるため、アームAの一端部A1を挿入孔19Eに強固に固定する必要がなく、アームAの一端部A1を挿入孔19Eに差し込むことで足りる。このため、非接触式液面レベルセンサを製造するために要する工数を軽減することができる。
Further, since the rotation of the arm A about the one end A1 of the arm A is effectively transmitted to the
なお、本発明の本実施形態に係る非接触式液面レベルセンサでは、挿入孔19Eに挿通されるアームAの一端部A1と、挟持溝19Gに狭持されるアームAの被保持部A2とが直交するアームについて説明したが、アームAの屈曲のさせ方はこれに限るものではない。重要なのは、アームAが複数箇所で屈曲している場合であっても、カバー15によって収容される、一端部A1がマグネットホルダ19に固定されたアームAの屈曲部のうちの、最もマグネットホルダ19から離れた位置にある屈曲部に、カバー15の一壁面δが臨むことである。これにより、カバー15は、アームAがマグネットホルダ19から抜け出ることを防止するとともに、そのアームAが固定されているマグネットホルダ19が中心軸11Dから抜け出ることを防止することができる。一方で、本発明の本実施形態に係る非接触式液面レベルセンサのように、アームAの一端部A1と被保持部A2が直交する屈曲部をカバー15が唯一内部に収容する屈曲部とする構成によって、カバー15の内部の体積を最小化することができる結果、カバー15の小型化を図ることができる。
In the non-contact type liquid level sensor according to this embodiment of the present invention, the one end A1 of the arm A inserted through the
10 非接触式液面レベルセンサ
11 フレーム
11B リード室
11C ピン
11D 中心軸
11E 円形壁
11F 円弧状壁
11G 磁電変換素子
11H ステップ
11J 係止突起
12 リードフレームアッシー
13 マグネットアッシー
14 フロートアッシー
15 カバー
15A 基板部
15B 包囲部
15C 爪
15D 把持部
16A〜16C リードフレーム
161 位置決め孔
17 電子部品
17A〜17C 部品
18 マグネット
19 マグネットホルダ
19E 挿入孔
19F 保持部
19G 挟持溝
A アーム
A1 一端部
A2 被保持部
A3 他端
F フロート
10 Non-contact type
Claims (3)
マグネットを内部に収容するマグネットホルダと、
前記リードフレームが装着されるリード室と、該リード室の一側面に開口した開口部と、前記マグネットホルダを回動可能に支持する中心軸と、を有するフレームと、
前記マグネットホルダに一端部が固定され、且つ液面のレベルに合わせて上下動するフロートに他端部が取り付けられたアームと、
前記リードフレームを前記リード室に装着し、且つ前記アームが固定された前記マグネットホルダを回動可能に支持した前記フレームを内部に収容するよう、該フレームに装着されるカバーと、
を備え、
前記開口部が前記フレームの一面側に設けられ、そして当該一面とは反対に位置する前記フレームの他面側に前記中心軸が設けられ、
前記マグネットホルダは、該マグネットホルダが前記中心軸に回動可能に装着された場合の該マグネットホルダから前記フレームに向かう方向に穿たれた、前記アームの一端部が挿通する挿入孔を有し、
前記アームは、該アームの一端部が前記挿入孔を挿通するように前記マグネットホルダに固定され、且つ該アームの一端部から他端部に至る少なくとも一箇所において屈曲部を有し、
前記フレームを内部に収容するよう該フレームに装着された前記カバーの一壁面は、前記開口部に臨むことによって、前記リード室の一側面を形成し、前記一壁面とは反対側の壁面は、前記カバーによって収容される前記アームの屈曲部のうちの前記マグネットホルダから最も離れたものに臨むことによって、前記アームの一端部が前記挿入孔を挿通する状態を保持する、
ことを特徴とする非接触式液面レベルセンサ。 A lead frame with electronic components attached;
A magnet holder that houses the magnet inside;
A frame having a lead chamber in which the lead frame is mounted, an opening opened on one side surface of the lead chamber, and a central shaft that rotatably supports the magnet holder;
An arm having one end fixed to the magnet holder and having the other end attached to a float that moves up and down according to the level of the liquid level;
A cover attached to the lead frame so as to accommodate the frame in which the lead frame is attached to the lead chamber and the magnet holder to which the arm is fixed is rotatably supported;
With
The opening is provided on one side of the frame, and the central axis is provided on the other side of the frame located opposite to the one side;
The magnet holder has an insertion hole that is drilled in a direction from the magnet holder toward the frame when the magnet holder is rotatably mounted on the central axis, and through which one end of the arm is inserted,
The arm is fixed to the magnet holder so that one end portion of the arm passes through the insertion hole, and has a bent portion at at least one position from one end portion to the other end portion of the arm,
One wall surface of the cover attached to the frame so as to accommodate the frame therein forms one side surface of the lead chamber by facing the opening, and a wall surface opposite to the one wall surface is The one end of the arm holds the insertion hole through the insertion hole by facing the furthest part of the arm accommodated by the cover that is farthest from the magnet holder.
A non-contact type liquid level sensor.
前記アームは、該アームの一端部が前記挿入孔を挿通するように前記マグネットホルダに固定され、且つ前記屈曲部によって該アームの一端部に直交する該アームの一部が前記狭持溝によって狭持され、
前記一壁面とは反対側の壁面は、前記狭持溝によって狭持された前記アームの一部に臨むことによって、前記アームの一端部が前記挿入孔を挿通する状態を保持する、
ことを特徴とする請求項1に記載の非接触式液面レベルセンサ。 The magnet holder has a holding groove provided on the outer peripheral surface of the magnet holder and extending in a direction perpendicular to the direction of the insertion hole formed in the magnet holder;
The arm is fixed to the magnet holder so that one end portion of the arm passes through the insertion hole, and a part of the arm perpendicular to the one end portion of the arm is narrowed by the holding groove by the bent portion. Held,
The wall surface opposite to the one wall surface faces a part of the arm held by the holding groove, thereby maintaining a state where one end of the arm is inserted through the insertion hole.
The non-contact type liquid level sensor according to claim 1.
前記カバーは、該カバーの内周面であって前記フレームの長手方向上方から該カバーを装着する場合の前記係止突起に臨む位置に、該係止突起に係止される係止爪を有する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の非接触式液面レベルセンサ。 The frame has a locking projection for fixing the cover attached from above in the longitudinal direction of the frame on the outer peripheral surface of the frame,
The cover has a locking claw locked to the locking projection at a position facing the locking projection when the cover is mounted from above in the longitudinal direction of the frame on the inner peripheral surface of the cover. ,
The non-contact type liquid level sensor according to claim 1 or 2, wherein
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