JP5176644B2

JP5176644B2 - 液面検出装置

Info

Publication number: JP5176644B2
Application number: JP2008085206A
Authority: JP
Inventors: 剛高橋; 孝之山浦
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: JP2009236796A

Description

本発明は、例えば車両の燃料タンク内に備えられる液面検出装置に関し、特に燃料タンクの底面を基準として液面高さを検出する底面基準式の液面検出装置に関するものである。

従来の底面基準式の液面検出装置としては、例えば、下記特許文献１に示されているものがある。この液面検出装置は、液面検出器本体２０が取り付けられた移動管１６を、ばね１７の弾力により上下方向移動可能にガイド筒１４に保持させることによって、移動管１６の下端がタンク内底面１１’に当接されるという底面基準式の液面検出装置である。
実公平３−３２９８０号公報

しかしながら、上記特許文献１の液面検出装置では、ガイド筒１４内に移動管１６を支持させるには、予めガイド筒１４内にばね１７を配置した後、ばね１７が見えない状態でばね１７の弾力に抗して移動管１６を装着しなければならず、組み付け作業性が低下するという問題点を有している。

本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、組み付け作業性を向上させることができる液面検出装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、燃料タンクの底面を基準として液面高さを検出する底面基準式の液面検出装置であって、前記燃料タンクの上部に設けられた開口穴を塞ぐように取り付けられる鍔部とこの鍔部と略直交する方向に延設された筒状の第１のガイド部とを有する止め鍔と、前記第１のガイド部に移動可能に係着される筒状の第２のガイド部と前記底面に当接する当接部とを有する支持体と、この支持体に取り付けられ前記燃料タンク内の液体の量に基づいて上下動するフロートの位置に応じた抵抗値を出力する可変抵抗器ユニットと、前記鍔部と前記支持体との間に配置され前記係着後に組み付け可能であって前記支持体を前記底面側に付勢する弾性部材と、を備えたものである。

また、前記弾性部材の両端側である前記鍔部箇所と前記支持体箇所とに前記弾性部材を位置決めする第１および第２の位置決め部を設けたものである。

また、前記当接部は、前記弾性部材の軸心の延長上に位置するものである。

また、前記第１のガイド部あるいは前記第２のガイド部の何れか一方のガイド部が他方のガイド部内に挿入され、前記一方のガイド部の壁部の外面あるいは前記他方のガイド部の壁部の内面の少なくとも一方に設けられた凸部の先端が接触しながら移動可能となっているものである。

また、前記第２のガイド部の長手方向の延長上の前記支持体箇所にフィルターを備えたフィルターユニットを配置し、前記フィルター内に収納された弾性体が前記フィルターを介して前記底面に当接するものである。

組み付け作業性を向上させることができる液面検出装置を得ることができる。

本発明を、例えば車両に備えられる底面基準式の液面検出装置を実施形態として、図１から図８に基づいて説明する。

液面検出装置１は図１に示す様に、車両の燃料タンク２内に収納され、燃料タンク２内の液体３の量を検出するものであり、燃料タンク２の上部２１に設けられた開口穴２２を塞ぐように取り付けられる鍔部４１と第１のガイド部４２とを有する止め鍔４と、第１のガイド部４２に係着される第２のガイド部５１と燃料タンク２の底面２３に当接する当接部５２とを有する支持体５と、この支持体５に取り付けられ燃料タンク２内の液体３の量に基づいて液面３１上を上下動するフロート６１の位置に応じた抵抗値を出力する可変抵抗器ユニット６と、鍔部４１と支持体５との間に配置された金属製で断面が円形のコイルバネ７（弾性部材）を備えている。

なお、燃料タンク２の開口穴２２には合成ゴムからなるパッキン８が装着されており、このパッキン８を介して鍔部４１が取り付けられるようになっている。また、支持体５の下方（燃料タンク２の底面２３側）には、底面２３に当接するように設けられたフィルターユニット９が装着されている。このフィルターユニット９は予め燃料タンク２内に配置されており、液面検出装置１を燃料タンク２内に収納する際にフィルターユニット９を支持体５に装着するものであるが、フィルターユニット９が装着された液面検出装置１を燃料タンク２内に収納するようにしても良い。

止め鍔４は、例えばポリアセタール樹脂からなり、円板状の鍔部４１と、この鍔部４１の周縁側に設けられた周壁４３と、鍔部４１の裏面側（燃料タンク２の底面２３側）であって鍔部４１と略直交する方向に延設された筒状の第１のガイド部４２と、この第１のガイド部４２の短辺側に第１のガイド部４２と並ぶように設けられた第１の位置決め部４４を有している。

第１のガイド部４２は、断面が例えば長方形をした筒状であり、対向する短辺側の壁部Ｈ１の内側に壁部Ｈ１と離間して設けられた２個の弾性片４２１と、対向する長辺側の壁部Ｈ２の内面に設けられた断面が例えば半円状の凸部４２２を有している。この凸部４２２は壁部Ｈ２の長手方向（第１のガイド部４２の長手方向）に沿って設けてある。また、短辺側の壁部Ｈ１には横方向から見た際、弾性片４２１が臨まれる窓部４２３が設けてある。

弾性片４２１は、図２および図３に示す様に、鍔部４１寄りの壁部Ｈ１箇所より壁部Ｈ１と平行に立設してある。そして、中央にはスリット４２４が設けてある。なお、弾性片４２１は鍔部４１から立設するようにしても良い。

第１の位置決め部４４は、コイルバネ７の内径とほぼ同外径の径小円筒４４１と、この径小円筒４４１と中心を同じくする径大円筒４４２とからなり、この径小円筒４４１と径大円筒４４２との間にコイルバネ７の上端側が挿入されるようになっている。そして、径小円筒４４１の先端には面取部４４３が設けてある。

また、図２に示す様に平面視方向の径小円筒４４１の中心Ｐ１（径大円筒４４２の中心でもある）と第１のガイド部４２の中心Ｐ２とを結ぶ線Ｌ１は、鍔部４１の中心Ｐ３を通るようになっており、径小円筒４４１の中心Ｐ１と第１のガイド部４２の中心Ｐ２は鍔部４１の中心Ｐ３に対して相反する方向にある。即ち、鍔部４１の中心Ｐ３を通る直線Ｌ１上に第１のガイド部４２の中心Ｐ２と第１の位置決め部４４の中心Ｐ１とが位置するように第１のガイド部４２と第１の位置決め部４４が設けられ、その第１の位置決め部４４の中心Ｐ１とコイルバネ７の中心とが一致するようにコイルバネ７が配置されている。

支持体５は、例えばポリアセタール樹脂からなり、筒状の第２のガイド部５１と、燃料タンク２の底面２３に当接する当接部５２と、コイルバネ７が位置決めされる第２の位置決め部５３と、可変抵抗器ユニット６が装着される抵抗器ユニット取付部５４と、燃料タンク２の底面２３に当接するフィルターユニット９が装着されるフィルターユニット取付部５５を有している。

第２のガイド部５１は、断面が例えば長方形をした筒状であり、対向する短辺側の壁部Ｈ３の外面に傾斜面５１１を有する突起５１２が設けてある。この第２のガイド部５１は第１のガイド部４２内に挿入されて、第１のガイド部４２に係着されるものである。なお、５１３は長辺側の壁部Ｈ４間を繋ぐ補強リブである。

第２の位置決め部５３は、止め鍔４の鍔部４１に設けられた第１の位置決め部４４に対応した箇所に設けられており、コイルバネ７の内径とほぼ同外径の円筒部５３１と、この円筒部５３１と中心を同じくし円筒部５３１を囲むように設けられた環状壁部５３２とからなる。この円筒部５３１と環状壁部５３２との間にコイルバネ７の下端側が挿入されるようになっている。また、円筒部５３１の先端には面取部５３３が設けてある。

当接部５２は、燃料タンク２の底面２３に当接するもので、本実施形態に於いては第２の位置決め部５３である環状壁部５３２と外径を同じくする円筒からなる。そして、この当接部５２の軸心Ｘ１と第２の位置決め部５３の軸心Ｘ２が一致している。即ち、当接部５２はコイルバネ７の軸心の延長上に位置するようになっている。

抵抗器ユニット取付部５４は、第２のガイド部５１と類似した断面が例えば長方形をした筒状である。この抵抗器ユニット取付部５４には、フロート６１が固定されたフロートアーム６２と、抵抗体がプリントされた基板（図示せず）と、フロートアーム６２の一端や基板が取り付けられたホルダー（図示せず）などから構成される可変抵抗器ユニット６が装着されるもので、長辺側の壁部Ｈ５の外面にＬ字状リブ５４１を設け、このＬ字状リブ５４１を設けることによって形成された断面Ｕ字状の溝内にホルダーを差し込む。なお、５４２は補強リブである。

フィルターユニット９は、フィルター９１と、パイプ９２と、フィルター９１とパイプ９２とを繋ぐ連結部材９３と、フィルター９１内に収納されフィルター９１の下部を燃料タンク２の底面２３に当接させる金属製で断面が円形のスプリング９４（弾性体）などから構成されている。パイプ９２は、燃料タンク２内の燃料を例えばメーンの燃料タンクに移送するためのパイプです。

フィルターユニット取付部５５は、断面が例えば長方形をした筒状の枠５５１を設け、この枠５５１内に係止爪５５２を有する２個の係止片５５３を設けたものである。詳細は図示しないが、フィルターユニット９のパイプ９２に設けた装着部を係止片５５３に係止させることによって、フィルターユニット９がフィルターユニット取付部５５に装着されるようになっている。この際、図６に示す様に、第２のガイド部５１の長手方向の延長上に燃料タンク２の底面２３に当接するフィルターユニット９の中心（スプリング９４の中心）が位置するようになっている。

液面検出装置の組み付けについて説明する。先ず、止め鍔４の第１のガイド部４２内に支持体５の第２のガイド部５１を挿入する。挿入の際は、突起５１２の傾斜面５１１が鍔部４１に設けられた弾性片４２１の下端に当接する。この状態で更に第２のガイド部５１を第１のガイド部４２内に押し込もうとすると、傾斜面５１１に沿って２個の弾性片４２１の下端側が外側に開く（傾く）。そして、下端が突起５１２から外れた時点で弾性片４２１が元の位置に戻って、第２のガイド部５１が第１のガイド部４２に係着される。

この際、弾性片４２１にスリット４２４が設けてあるために、スリット４２４範囲に於いて突起５１２、即ち第２のガイド部５１が移動可能となって係着されるものである（図６および図７参照）。また、第１のガイド部４２内で第２のガイド部５１が移動する際は、第２のガイド部５１の壁部Ｈ４が第１のガイド部４２の壁部Ｈ２の内面に設けられた凸部４２２の先端に接触しながら移動可能となる。

続いて、止め鍔４の鍔部４１に設けた第１の位置決め部４４と支持体５に設けた第２の位置決め部５３との間にコイルバネ７をセットする。例えば、コイルバネ７の下端側を第２の位置決め部５３の円筒部５３１と環状壁部５３２との間に挿入し、コイルバネ７を圧縮させながら上端側を第１の位置決め部４４の径小円筒４４１と径大円筒４４２との間に挿入する（図８参照）。

次に、可変抵抗器ユニット６を抵抗器ユニット取付部５４に装着する。前述した様に、Ｌ字状リブ５４１を設けることによって形成された断面Ｕ字状の溝内にホルダー（図示せず）を差し込めば良い。

その後、フィルターユニット９を組み付けるが、本実施形態の場合、前述した様にこのフィルターユニット９は予め燃料タンク２内に配置されている。従って、液面検出装置１を燃料タンク２内に収納する際にフィルターユニット９を支持体５のフィルターユニット取付部５５に装着する。なお、フィルターユニット９が装着された液面検出装置１を燃料タンク２内に収納するようにしても良い。

車両の燃料タンク２内に液面検出装置１を収納した際、コイルバネ７およびスプリング９４が圧縮された状態となる。従って、コイルバネ７の反発力（復帰力）によって当接部５２は常に燃料タンク２の底面２３に当接されるようになっており、燃料タンク２の底面２３を基準とした液面検出装置１となる。同様に、スプリング９４の反発力（復帰力）によってフィルター９１を介してスプリング９４は常に燃料タンク２の底面２３に当接されるようになる。

そして、詳細は図示しないが、燃料タンク内２の液体３の量に応じて上下に追従作動するフロート６１の動きに連動する接点（摺動子）が抵抗体に接続された固定電極を覆う保護層上を摺動することで、抵抗体の抵抗値（即ち、液体３の液面３１位置）が検出されるものである。

この様に構成したことにより、止め鍔４に支持体５を係着した（組み付けた）後に、コイルバネ７の装着位置を確認できる状態でコイルバネ７を組み付けることが可能となり、止め鍔４と支持体５との組み付けが容易となると共に、コイルバネ７の組み付けも容易となり、液面検出装置１を組み付ける際の作業性を向上させることができる。

また、止め鍔４の鍔部４１と支持体５の両方に第１および第２の位置決め部４４，５３を設けたことにより、コイルバネ７の位置が定まると共に、第１の位置決め部４４である径小円筒４４１と、第２の位置決め部５３である円筒部５３１との両方にそれぞれに面取部４４３，５３３を設けたため、面取部４４３，５３３がコイルバネ７を挿入する際の誘い込みとなり、コイルバネ７を挿入しやすくなる。

また、当接部５２をコイルバネ７の軸心の延長上に位置させることで、当接部５２の傾き（即ち、支持体５の傾き）が抑えられた状態で燃料タンク２の底面２３に当接可能となり、液体３の液面３１位置検出精度の低下を抑えることができる。

また、鍔部４１の中心Ｐ３を通る直線Ｌ１上に第１のガイド部４２の中心Ｐ２とコイルバネ７の中心でもある径小円筒４４１の中心Ｐ１とが位置するように第１のガイド部４２とコイルバネ７とが設けられていることにより、第１のガイド部４２内で第２のガイド部５１が傾くことなく安定した状態で移動可能となる。

また、第２のガイド部５１が第１のガイド部４２内で凸部４２２の先端に線接触状態で移動可能となっていることにより、摩擦抵抗が少なくスムーズな移動が可能となる。

また、第２のガイド部５１の長手方向（第２のガイド部５１の移動方向）の延長上の支持体５箇所にフィルターユニット９を配置し、このフィルターユニット９内に収納されたスプリング９４がフィルターを介して常に底面２３に当接されるようにしたことにより、底面２３に当接する箇所が２箇所となって液面検出装置１が安定した状態で燃料タンク２内に取り付け可能となる。

なお、本実施形態に於いては、第１のガイド部４２の壁部Ｈ２の内面に凸部４２２を設けたが、第２のガイド部５１の壁部Ｈ４の外面に設けても良く、或いは両方の壁部Ｈ２，Ｈ４に設けるようにしても良い。また、第１のガイド部４２内に第２のガイド部５１を挿入するようにしたが、第２のガイド部５１内に第１のガイド部４２が挿入されるように形成しても良い。

本発明の実施形態を示す液面検出装置の正面図であり、車両の燃料タンクに取り付けられた状態を示す。同液面検出装置に用いられる止め鍔の裏面図である。同止め鍔の断面図（図２に於けるＡ−Ａ断面）である。同液面検出装置に用いられる支持体の平面図である。同支持体の断面図（図４に於けるＢ−Ｂ断面）である。同液面検出装置の部分側面図である。同止め鍔と支持体の係着状態を示す部分断面図（図６に於けるＣ−Ｃ断面）である。同止め鍔と支持体との間に弾性部材を配置した状態を示す部分断面図（図１に於けるＤ−Ｄ断面）である。

符号の説明

１液面検出装置
２燃料タンク
２１上部
２２開口穴
２３底面
３液体
３１液面
４止め鍔
４１鍔部
４２第１のガイド部
４２２凸部
４４第１の位置決め部
５支持体
５１第２のガイド部
５２当接部
５３第２の位置決め部
６可変抵抗器ユニット
６１フロート
７コイルバネ（弾性部材）
９フィルターユニット
９４スプリング（弾性体）

Claims

燃料タンクの底面を基準として液面高さを検出する底面基準式の液面検出装置であって、前記燃料タンクの上部に設けられた開口穴を塞ぐように取り付けられる鍔部とこの鍔部と略直交する方向に延設された筒状の第１のガイド部とを有する止め鍔と、前記第１のガイド部に移動可能に係着される筒状の第２のガイド部と前記底面に当接する当接部とを有する支持体と、この支持体に取り付けられ前記燃料タンク内の液体の量に基づいて上下動するフロートの位置に応じた抵抗値を出力する可変抵抗器ユニットと、前記鍔部と前記支持体との間に配置され前記係着後に組み付け可能であって前記支持体を前記底面側に付勢する弾性部材と、を備えたことを特徴とする液面検出装置。
前記弾性部材の両端側である前記鍔部箇所と前記支持体箇所とに前記弾性部材を位置決めする第１および第２の位置決め部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
前記当接部は、前記弾性部材の軸心の延長上に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液面検出装置。
前記第１のガイド部あるいは前記第２のガイド部の何れか一方のガイド部が他方のガイド部内に挿入され、前記一方のガイド部の壁部の外面あるいは前記他方のガイド部の壁部の内面の少なくとも一方に設けられた凸部の先端が接触しながら移動可能となっていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の液面検出装置。
前記第２のガイド部の長手方向の延長上の前記支持体箇所にフィルターを備えたフィルターユニットを配置し、前記フィルター内に収納された弾性体が前記フィルターを介して前記底面に当接することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の液面検出装置。