JP5176997B2 - 液面検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体に浮かぶフロートの位置に基づいて、タンク内の液体の液面レベルを検出する液面検出装置に関する。

従来技術の液面検出装置は、たとえば自動車の燃料タンクに収容される燃料量を監視するために用いられる。このような液面検出装置は、燃料に浮かぶフロート、マグネットホルダ、アーム、本体部、および磁電変換素子からなる。マグネットホルダは、マグネットを保持し、本体部に対して回転するように設けられる。アームは、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。磁電変換素子は、本体部に固定され、マグネットの磁束密度を検出する。磁電変換素子によって検出されるマグネットの磁束密度はマグネットホルダの角度位置、すなわちフロートの位置によって変化するので、磁束密度を検出することによって、フロートの位置を検出することができる。このように液面検出装置は、燃料に浮かぶフロートの位置を検出することによって、燃料タンク内の燃料量を検出する（たとえば特許文献１参照）。

また従来技術の液面検出装置は、自動車の燃料タンクの形状が多種多様であるので、液面の検出範囲を変更できるように、アームの回転角度範囲を液面の検出範囲に応じて変更できるように、本体部に規制部材を設けている。

特開２００５−２６５４６８号公報

液面検出装置は、複数種類の液面検出範囲に対応するために、アーム長さ、つまりフロートの回転半径長さおよびアームの回転角度範囲の少なくとも一方を調整している。しかしながら、自動車の燃料タンクの形状が複雑化してきているので、フロートの回転半径長さの選択範囲は狭まっている。このため、アームの回転角度範囲を検出される液面の変動範囲に合わせて適宜設定している。換言すると、アームの回転角度範囲を規制する規制部材の配置位置が異なる本体部が何種類も必要となる。

本体部が樹脂材料から形成される場合、規制部材も型成型によって本体部と一体的に作られている。したがって、規制部材の位置を複数種類設定するためには、本体部用の型も複数種類製作する必要が生じる。これによって液面検出装置のコストが上昇および検出に重要な磁電変換素子を設けてある本体部の標準化ができないという問題がある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、本体部の種類を増加させることなく、簡単な構成でアームの回転角度範囲を複数にす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。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、タンク内に収容された液体の液面の高さに応じて、タンク内で変位するフロートと、
フロートを保持し、フロートの変位に伴って回転するアームと、
アームを保持するアームホルダと、
タンクに固定され、アームホルダを回転するように支持する固定部材と、
アームホルダに設けられ、固定部材に対するアームの角度位置を検出する検出手段と、
アームホルダの回転を規制するストッパ部と、
固定部材に設けられ、ストッパ部と接触してアームホルダの回転角度範囲を規制する一対の規制手段と、
アームホルダの回転角度範囲を調整する範囲調整部材を取付可能な取付部と、を含み、
範囲調整部材が取付部に取り付けられていない非取付状態では、アームホルダが回転方向一方に回転するとストッパ部が一方の規制手段に接触し、回転方向他方に回転するとストッパ部が他方の規制手段に接触することによって、アームホルダの回転角度範囲が規制され、
範囲調整部材が取付部に取付けられた取付状態では、アームホルダが回転方向一方に回転すると範囲調整部材が一方の規制手段に接触し、回転方向他方に回転するとストッパ部が他方の規制手段に接触することによって、アームホルダの回転角度範囲が規制されることを特徴とする液面検出装置である。

請求項１に記載の発明に従えば、範囲調整部材が取付部に取付けられた装置と、範囲調整部材が取付部に取付けられた装置とでは、規制手段に接触する部分が異なるので、アームホルダの回転角度範囲が異なるようになる。換言すると、範囲調整部材を取付けまたは取外すことによって、アームホルダの回転角度範囲を変更することができる。したがって検出手段が設けてあるアームホルダの構成を変更することなく、範囲調整部材を取付けまたは取外すことによって、アームホルダの回転角度範囲を変更することができるので、アームホルダに設けられるアームのいわゆる多角化を実現することができる。このように本発明では、本体部およびアームホルダの種類を増加させることなく、アームの回転角度範囲に対応可能な液面検出装置を実現することができる。またアームホルダを成形するための型の種類を増加させることなく、前述の効果を有する液面形態装置を実現することができる。

また請求項２に記載の発明では、取付部は、アームホルダに設けられることを特徴とする。

請求項２に記載の発明に従えば、取付部は、アームホルダに設けられるので、既存の本体部を用いた場合であっても、本体部とは別体のアームホルダに取付部を設けることによって、アームのいわゆる多角化を実現することができる。

また請求項３に記載の発明では、取付部は、アームホルダの回転軸周りの同一周上の複数の位置に設けられることを特徴とする。

請求項３に記載の発明に従えば、取付部は、複数の位置に設けられるので、範囲調整部材は、複数の位置に取付可能である。したがって範囲調整部材を取付ける位置を変更することによって、アームホルダの回転角度範囲を変更することができる。これによって、アームのさらなる多角化を実現することができる。

さらに請求項４に記載の発明では、範囲調整部材は、アームホルダの回転軸と略平行に延びる円柱状に形成され、
ストッパ部は、回転軸と略平行に延びる円柱状に形成されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明に従えば、範囲調整部材が取付けられた取付状態では、一対の規制手段に接触する部分は、円柱状の側面である。したがって、接触する部分が一対の規制手段とは、いわゆる面接触することなく、点接触または線接触するので、接触する部分を略等しくすることができる。これによってアームホルダの回転角度範囲を高精度に設定することができる。

第１実施形態の燃料レベルゲージ１０を示す正面図である。 燃料レベルゲージ１０を示す側面図である。 燃料レベルゲージ１０の一部を拡大して示す断面図である。 第２実施形態の燃料レベルゲージ１０を拡大して示す正面図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態の燃料レベルゲージ１０を示す正面図である。図２は、燃料レベルゲージ１０を示す側面図である。図３は、燃料レベルゲージ１０の一部を拡大して示す断面図であって、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。燃料レベルゲージ１０は、液体である燃料（図示せず）を収容する燃料タンク１３内に固定され、燃料タンク１３内の燃料の液面の位置を検出する液面検出装置である。燃料レベルゲージ１０は、たとえば自動車の燃料タンク１３に設けられ、自動車の燃料の残量を監視するために用いられる。燃料レベルゲージ１０は、マグネット２１を支持するマグネットホルダ１４、燃料タンク１３に固定される本体部１５、マグネットホルダ１４に固定されるアーム１６、およびアーム１６に固定されるフロート１７を備える。図１では、燃料レベルゲージ１０は、燃料の液面が最低位にある状態を示している。また、図１中において、燃料の液面が最高位状態、つまり満タン時における液面、フロート１７およびアーム１６を仮想線で示している。また図１および図２において、図の上方が、燃料レベルゲージ１０が燃料タンク１３に取り付けられた状態における上方となっている。

本体部１５は、燃料タンク１３に固定される。本体部１５は、マグネットホルダ１４を回転可能に支持する固定部材である。具体的には、本体部１５は、図３に示すように、マグネットホルダ１４に嵌合する軸部１８を備える。軸部１８の外周部には、マグネットホルダ１４に設けられる孔部１９が嵌合する。これによって本体部１５は、マグネットホルダ１４を回転可能に保持している。本体部１５は、たとえば樹脂材料から形成されている。

本体部１５は、ホール素子２０を備える。ホール素子２０は、マグネットホルダ１４の本体部１５に対する角度位置を検出する。したがってホール素子２０は、マグネットホルダ１４の角度位置を検出する検出手段としての機能を有する。ホール素子２０は、マグネットホルダ１４が備えるマグネット２１の磁気を検出する磁気検出素子である。

また本体部１５は、ホール素子２０と外部の制御装置（図示せず）とを電気的に接続するためのターミナル２２を備えている。ターミナル２２は、導電性金属から形成され、図３に示すように、その一端が、ホール素子２０のリードに電気的に接続されている。ターミナル２２の他端は、本体部１５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。ホール素子２０およびターミナル２２は、本体部１５の樹脂成形時に一体的にインサート成形されている。

アーム１６は、マグネットホルダ１４に固定される。アーム１６は、たとえば金属棒から形成され、アーム１６の一方の端部にはフロート１７が保持され、アーム１６の他方の端部はマグネットホルダ１４に固定される。アーム１６のフロート１７とは反対側の端部は、図２に示すように、本体部１５側にほぼ直角に折り曲げられて、ストッパ部２３が形成されている。ストッパ部２３は、マグネットホルダ１４の回転を規制する部分である。アーム１６のストッパ部２３は、マグネットホルダ１４の回転軸Ｌ１と平行に延びるように形成されている。このように本実施の形態では、アーム１６の端部がストッパ部２３として機能する。

フロート１７は、燃料タンク１３内に収容された燃料の液面の高さに応じて、燃料タンク１３内で変位する。フロート１７は、樹脂材料等から形成され、アーム１６に取り付けられた状態で燃料の液面に確実に浮かぶように見掛けの比重が設定されている。液面位置の変動にともないフロート１７が上下動すると、この動きは、アーム１６によりマグネットホルダ１４に伝達されて、マグネットホルダ１４が本体部１５に対して回転運動する。すなわち、アーム１６は、フロート１７の上下動としての液面の位置変動をマグネットホルダ１４の回転運動に変換する役割を果たしている。

次に、マグネットホルダ１４に関して説明する。マグネットホルダ１４は、本体部１５に回転可能に係合している。マグネットホルダ１４は、図３に示すように、本体部１５の軸部１８に回動可能に嵌合する孔部１９を備えている。マグネットホルダ１４は、たとえば樹脂材料から形成されている。

マグネットホルダ１４には、永久磁石であるマグネット２１が固定されている。マグネット２１は、略筒状であって、たとえばフェライト磁石等からなる。マグネット２１は、孔部１９と同心上に配置されている。マグネット２１は、２極着磁されており、マグネット２１の内周側の磁束は孔部１９の径方向に流れている。マグネット２１は、マグネットホルダ１４を樹脂成形する際に、マグネットホルダ１４内に一体的にインサート成形されている。したがってマグネットホルダ１４が本体部１５に対して回転すると、マグネット２１もマグネットホルダ１４と一体的に回転して、本体部１５に対して角変位する。

また、マグネットホルダ１４には、図１に示すように、アーム１６に設けられたストッパ部２３と嵌合する固定孔が複数設けられ、本実施の形態では３つ設けられる。３つの固定孔は、それぞれ第１固定孔２４、第２固定孔２５、および第３固定孔２６と称する。各固定孔２４〜２６は、直径が互いに等しい。各固定孔２４〜２６の直径は、アーム１６の直径と同一あるいはアーム１６の直径よりも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１０の組付け工程においてアーム１６をマグネットホルダ１４に取り付ける際に、アーム１６を各固定孔２４〜２６に作業者が手作業で容易に挿入可能である。

第１固定孔２４は、マグネットホルダ１４の回転軸Ｌ１からの距離が最も小さく、次に第２固定孔２５が小さく、第３固定孔２６が最も大きい。これによりアーム１６のストッパ部２３の回転半径も、各固定孔２４〜２６毎に互いに異なる。

また、マグネットホルダ１４には、アーム１６を保持するための係止部２８が設けられている。係止部２８は、マグネットホルダ１４の本体部１５と反対側の端面上に２個配置されている。係止部２８は、略Ｃ字状の突起であり、Ｃ字状の開口部からアーム１６を押し込むことによって、アーム１６を保持する。したがって係止部２８は、弾性変形することによって、弾性力によりアーム１６が離脱することを抑制している。

このようなマグネットホルダ１４にアーム１６を取り付ける工程に関して説明する。先ず、アーム１６のストッパ部２３をいずれかの固定孔２４〜２６に嵌合させる。次に、嵌合させた固定孔２４〜２６を支点としてアーム１６を回転させながら、アーム１６を係止部２８に嵌まるように押込む。これによってアーム１６は、マグネットホルダ１４に固定される。したがってマグネットホルダ１４は、アーム１６を保持するアームホルダでもある。

次に、本体部１５とマグネットホルダ１４との接続部分の構成に関してさらに説明する。本体部１５において、マグネットホルダ１４の孔部１９と嵌合する軸部１８の先端側には、直径が軸部１８よりも小さい小径部２９が延出されている。この小径部２９には、溝部３０が設けられている。溝部３０には、スナップリング３１が装着されている。

またマグネットホルダ１４において、孔部１９の軸方向において本体部１５とは反対側（図３において左側）の端部には、マグネットホルダ１４が本体部１５に組み付けられた状態において、マグネットホルダ１４の軸方向（図３において左右方向）移動を規制する抜止部２７が設けられている。

このようなマグネットホルダ１４の抜止部２７がスナップリング３１に当接することによって、マグネットホルダ１４の本体部１５から離れる方向への移動（図２において左側に向かう移動）が規制される。

次に、ホール素子２０に関してさらに説明する。軸部１８内には、図３に示すように、ホール素子２０が内蔵されている。ホール素子２０は、略筒状のマグネット２１の内側であり、かつ軸部１８の軸方向（図３の左右方向）においてマグネット２１との重なる部分の寸法ができるだけ大きくなるように配置されている。これによりホール素子２０と交差するマグネット２１の磁束量を多くして、ホール素子２０の出力電圧を高めて、液面検出精度を高めることができる。

ホール素子２０は、半導体からなり、ホール素子２０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２０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２０と磁束が直交するときにホール素子２０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２０と磁束が平行となるときにホール素子２０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。

本実施の形態では、液面の変動によりマグネットホルダ１４が回転すると、ホール素子２０とマグネット２１の磁束との交差角度が変化し、それにともなって、ホール素子２０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１４の回転角度、すなわち液面位置を測定することができる。

次に、マグネットホルダ１４の回転角度範囲を規制する構成に関して説明する。本体部１５は、マグネットホルダ１４の回転角度範囲を規制するための規制手段として一対の規制部材を備えている。本体部１５は、大略、１つの面が開口する直方体状の枠体状であって、底面部側が図２における右方側であり、開口面側が、図２における左方側である。一対の規制部材は、本体部１５の図１の上下方向に延びる長辺の内周面に、本体部１５と一体に形成される。以下、規制部材の「一対の」という修飾語を省略することがある。本実施の形態では、規制部材を３組備えている。したがって本体部１５は、一対の第１規制部材３２、一対の第２規制部材３３および一対の第３規制部材３４を備えている。

第１規制部材３２は、マグネットホルダ１４の第１固定孔２４に対応して設けられている。第１規制部材３２は、ストッパ部２３を第１固定孔２４に嵌合させてマグネットホルダ１４に固定された場合に、アーム１６が回転すると図１に示すように、ストッパ部２３が第１規制部材３２に当接する位置に形成される。したがってマグネットホルダ１４の回転角度範囲を第１規制部材３２によって規制している。第１規制部材３２は、本体部１５の厚み方向（図１における紙面に垂直な方向）に延び、本体部１５の内周に形成される壁部によって実現される。したがって第１規制部材３２は、本体部１５に一体に形成される。第１規制部材３２のうち、一方の規制部材と他方の規制部材との位置関係は、回転軸Ｌ１周りの同一周上にある。

また第２規制部材３３は、第１規制部材３２と同様の構成であって、マグネットホルダ１４の第２固定孔２５に対応して設けられている。また第３規制部材３４は、第１規制部材３２と同様の構成であって、マグネットホルダ１４の第３固定孔２６に対応して設けられている。

ここで、各規制部材３２〜３４によって規制されるマグネットホルダ１４の回転角度範囲は、互いに異なる角度に設定されている。第１規制部材３２が規制する回転角度範囲は、図１に示すように、３組の規制部材のうち最も大きく、次に第２規制部材３３が規制する回転角度範囲が大きく、第３規制部材３４が規制する回転角度範囲が最も小さい。換言すると、図１に示すように、各規制部材は本体部１５の内周に階段状に形成され、対をなす各規制部材間の回転軸Ｌ１周りの周方向の距離は、第１規制部材３２が３組の規制部材のうち最も大きく、次に第２規制部材３３が大きく、第３規制部材３４が最も小さい。

またマグネットホルダ１４には、範囲調整部材３５が取付可能な取付部として機能する凹部３６が形成される。範囲調整部材３５は、マグネットホルダ１４の回転角度範囲を調整する部材である。範囲調整部材３５は、マグネットホルダ１４とは別体に構成される。範囲調整部材３５は、四角柱状であって、凹部３６に取付けられた取付状態では、マグネットホルダ１４から本体部１５に向かって（図２の右方に向かって）突出するように設けられる。範囲調整部材３５は、たとえばマグネットホルダ１４に嵌合することによって取付可能に設けられる。具体的には、マグネットホルダ１４の本体部１５側の面部には、範囲調整部材３５に嵌合する凹部３６が形成される。範囲調整部材３５は、凹部３６に嵌合することによって、マグネットホルダ１４から本体部１５側に向かって突出するように設けられる。したがって範囲調整部材３５が凹部３６に取り付けられた取付状態では、ストッパ部２３と同様に、範囲調整部材３５はマグネットホルダ１４の回転軸Ｌ１と平行に延びるように設けられる。範囲調整部材３５がマグネットホルダ１４に取付けられた取付状態では、マグネットホルダ１４が回転すると図１に示すように、範囲調整部材３５が一方の第１規制部材３２（図１の右方側）に当接する位置に凹部３６が形成される。換言すると、凹部３６は、回転軸Ｌ１周りの位置が、第１規制部材３２と同一周上に配置される。

次に、範囲調整部材３５が凹部３６に取付けられた取付状態のときの、マグネットホルダ１４の回転角度範囲に関して説明する。ストッパ部２３は、図１に示すように、第２固定孔２５に嵌合させてマグネットホルダ１４に固定されている場合には、マグネットホルダ１４が回転方向一方（図１における時計回り）に回転すると範囲調整部材３５が一方の第１規制部材３２（図１における右方側）に接触し、回転方向他方（図１における反時計回り）に回転するとストッパ部２３が他方の第２規制部材３３（図１における左方側）に接触する。これによってマグネットホルダ１４の回転角度範囲が、範囲調整部材３５と一方の第１規制部材３２に接触する位置から、ストッパ部２３が第２規制部材３３に接触する位置までとなる。

次に、範囲調整部材３５が凹部３６から取り外された非取付状態のときの、マグネットホルダ１４の回転角度範囲に関して説明する。ストッパ部２３は、図１に示すように、第２固定孔２５に嵌合させてマグネットホルダ１４に固定されている場合には、マグネットホルダ１４が回転方向一方（図１における時計回り）に回転すると、前述のようにストッパ部２３が一方の第２規制部材３３に接触し、回転方向他方（図１における反時計回り）に回転するとストッパ部２３が他方の第２規制部材３３（図１における左方側）に接触する。これによってマグネットホルダ１４の回転角度範囲が、ストッパ部２３が一方の第２規制部材３３に接触する位置から、ストッパ部２３が他方の第２規制部材３３に接触する位置までとなる。

このように本実施の形態では、取付状態と非取付状態とで回転角度範囲が異なり、さらにストッパ部２３を嵌合する固定孔によって回転角度範囲が異なる。

以上説明したように本実施の形態の燃料レベルゲージ１０では、マグネットホルダ１４に範囲調整部材３５が凹部３６から外れた非取付状態と、範囲調整部材３５が凹部３６に取付けられた取付状態とでは、各規制部材に接触する部分が異なるので、マグネットホルダ１４の回転角度範囲が異なるようになる。換言すると、範囲調整部材３５を取付または取外すことによって、マグネットホルダ１４の回転角度範囲を変更することができる。したがってホール素子２０などの電子部品が設けてあるマグネットホルダ１４の構成を変更することなく、範囲調整部材３５を取付けまたは取外すことによって、マグネットホルダ１４の回転角度範囲を変更することができるので、マグネットホルダ１４に設けられるアーム１６のいわゆる多角化を実現することができる。このように本実施の形態では、マグネットホルダ１４の種類を増加させることなく、アーム１６の回転角度範囲に対応可能な燃料レベルゲージ１０を実現することができる。

また本実施の形態では、凹部３６はマグネットホルダ１４に設けられるので、既存の本体部１５を用いた場合であっても、本体部１５とは別体のマグネットホルダ１４にだけ凹部３６を設けることによって、アーム１６のいわゆる多角化を実現することができる。

また範囲調整部材３５はマグネットホルダ１４の凹部３６に嵌合する構成であるので、範囲調整部材３５を製作することは容易であり、かつマグネットホルダ１４に凹部３６を形成することも容易である。したがって、これらの部品増加および設計変更によるコスト増加はわずかである。これによって本体部製作用の樹脂成形型の種類増加、また種類増加によるコスト増大を抑えつつ、多種類のアーム１６の回転角度範囲に対応可能な燃料レベルゲージ１０を提供することができる。

また本実施の形態では、本体部１５には複数の規制部材が設けられる。このような複数の規制部材は、ストッパ部２３または範囲調整部材３５が接触することによって、マグネットホルダ１４の回転角度範囲を規制する。各規制部材３２〜３４は、規制するマグネットホルダ１４の回転角度範囲がそれぞれ異なる。このような構成において、アーム１６をマグネットホルダ１４に取付るための固定孔の変更、および範囲調整部材３５を取り外すことにより、マグネットホルダ１４の回転角度範囲を変更することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図４を用いて説明する。図４は、第２実施形態の燃料レベルゲージ１０を拡大して示す正面図である。本実施の形態では、範囲調整部材３５Ａを複数の位置に取付可能に構成している点に特徴を有する。

マグネットホルダ１４には、厚み方向（図４の紙面に垂直な方向）に貫通する貫通孔が形成される。貫通孔は、複数形成され、本実施の形態では２つの貫通孔として第１貫通孔３７（図４における右方側）と第２貫通孔３８（図４における左方側）が形成される。各貫通孔３７，３８は、マグネットホルダ１４の回転軸Ｌ１周りの同一周上（略同一周上も含む）の異なる位置にそれぞれ形成される。貫通孔は、範囲調整部材３５Ａが嵌合する部分であり、前述の第１実施形態の凹部３６（取付部）に対応する部分である。

範囲調整部材３５Ａは、本実施の形態では頭部を有するピン状に形成される。換言すると、２つの円柱部からなり、半径が小さい小円柱部３９は各貫通孔３７，３８に嵌合可能な外径が選択され、半径が大きい大円柱部４０は各貫通孔３７，３８を挿通することができない外径が選択される。このような大円柱部４０が頭部として機能し、小円柱部３９をマグネットホルダ１４の本体部１５とは反対側から貫通孔に挿通することによって、頭部である大円柱部４０がマグネットホルダ１４に当接する。したがって貫通孔の内径を小円柱部３９の外径よりわずかに小さく選択することによって、貫通孔に小円柱部３９を押し込むことによって、小円柱部３９が貫通孔に嵌合する。これによって範囲調整部材３５Ａが、貫通孔３７，３８に固定される。換言すると、小円柱部３９と貫通孔３７，３８との寸法関係は、アーム１６のストッパ部２３と固定孔との寸法関係と同様である。これによって範囲調整部材３５Ａの取付工程において、範囲調整部材３５Ａを各貫通孔３７，３８に作業者が手作業で容易に挿入可能である。

また範囲調整部材３５Ａが貫通孔に取付けた状態では、小円柱部３９がマグネットホルダ１４から本体部１５に向かって突出するように小円柱部３９の軸寸法が選択される。したがって範囲調整部材３５Ａは、貫通孔に嵌合することによって、マグネットホルダ１４から本体部１５側に向かって突出する。したがって範囲調整部材３５Ａが貫通孔に取り付けられた取付状態では、ストッパ部２３と同様に、範囲調整部材３５Ａはマグネットホルダ１４の回転軸Ｌ１と平行に延びるように設けられる。範囲調整部材３５Ａがマグネットホルダ１４に取付けた取付状態では、回転すると図４に示すように、範囲調整部材３５Ａが一方の第１規制部材３２（図１の右方側）に当接する位置に貫通孔が形成される。

次に、範囲調整部材３５Ａがマグネットホルダ１４に取付けた取付状態のときの、マグネットホルダ１４の回転角度範囲に関して説明する。ストッパ部２３は、図４に示すように、第２固定孔２５に嵌合させてマグネットホルダ１４に固定されており、かつ範囲調整部材３５Ａは第１貫通孔３７（図４における右方側）に取付けられている場合には、マグネットホルダ１４が回転方向一方（図４における時計回り）に回転すると範囲調整部材３５Ａが一方の第１規制部材３２に接触し、回転方向他方（図４における反時計回り）に回転するとストッパ部２３が他方の第２規制部材３３（図４における左方側）に接触する。これによってマグネットホルダ１４の回転角度範囲が、範囲調整部材３５Ａと一方の第１規制部材３２に接触する位置から、ストッパ部２３が第２規制部材３３に接触する位置までとなる。

またストッパ部２３は、第２固定孔２５に嵌合させてマグネットホルダ１４に固定されており、かつ範囲調整部材３５Ａは第２貫通孔３８（図４における左方側）に取付けられている場合には、マグネットホルダ１４が回転方向一方（図４における時計回り）に回転すると範囲調整部材３５Ａが一方の第１規制部材３２に接触し、回転方向他方（図４における反時計回り）に回転するとストッパ部２３が他方の第２規制部材３３（図４における左方側）に接触する。これによってマグネットホルダ１４の回転角度範囲が、範囲調整部材３５Ａと一方の第１規制部材３２に接触する位置から、ストッパ部２３が第２規制部材３３に接触する位置までとなる。したがって範囲調整部材３５Ａを取付ける位置（第１貫通孔３７か第２貫通孔３８か）で、回転角度範囲が異なり、さらにストッパ部２３を嵌合する固定孔によって回転角度範囲が異なる。

このように本実施の形態では、範囲調整部材３５Ａは、複数の位置に取付可能であるので、範囲調整部材３５Ａを取付ける位置を変更することによって、マグネットホルダ１４の回転角度範囲を変更することができる。これによって、アーム１６のさらなる多角化を実現することができる。

また本実施の形態では、各規制部材３２〜３４と範囲調整部材３５Ａとが接触する部分は、小円柱部３９の外周面部である。したがって範囲調整部材３５Ａが取付けられた状態では、一対の規制部材に接触する部分は、小円柱部３９の外周面部であるので円弧状に凸となっている部分である。したがって、接触する部分が一対の規制部材とは、いわゆる面接触することなく、点接触または線接触するので、接触する部分を略等しくすることができる。これによってマグネットホルダ１４の回転角度範囲を高精度に設定することができる。またストッパ部２３も同様に円柱状であるので、一対の規制部材との接触に関して、小円柱部３９と同様の作用および効果を達成することができる。

また本実施の形態では、範囲調整部材３５Ａを嵌合させる部分は、貫通孔である。このような貫通孔は、既存のマグネットホルダ１４に容易に形成することができる。このように加工が容易な貫通孔に、単純な構成の範囲調整部材３５Ａを嵌合させることによって、本実施の形態の範囲調整部材３５Ａを実現することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の第１実施形態では、凹部３６は、第１規制部材３２に対応する位置に設けられるが、第１規制部材３２に限るものではなく、第２規制部材３３に対応する位置であっても、第３規制部材３４に対応する位置であってもよい。また凹部３６は、固定孔の時計回り側だけに設ける構成であるが、このような構成に限るものではなく、固定孔の反時計回り側に設けてもよい。

また前述の各実施形態では、範囲調整部材３５，３５Ａはマグネットホルダ１４に対し取付けおよび取外し可能な別部品で説明しているが、マグネットホルダ１４を形成するための型の入れ子対応で、範囲調整部材３５，３５Ａとマグネットホルダ１４とを取付部に一体化成形してもよい。これによって部品費をさらに下げることができ、しかも範囲調整部材３５，３５Ａの強度の向上を図ることができる。

このように範囲調整部材とマグネットホルダとが一体に構成される場合においては、取付部に範囲調整部材が取付られていない装置は、既存のマグネットホルダの構成を有する装置と略等しい。したがってマグネットホルダを型成形するときに、範囲調整部材を成形するための型を入れ子によって設けるか否かを選択することによって、取付部に範囲調整部材の取付および取り外しを選択することができる。

また前述の第１実施形態では、アーム１６の端部がストッパ部２３として機能するように構成されるが、このような構成に限るものではなく、アーム１６の端部が本体部１５に突出することなくマグネットホルダ１４に装着し、マグネットホルダ１４に別途、ストッパ部２３として機能する突起を設けてもよい。換言すると、マグネットホルダ１４とストッパ部２３とを一体に、樹脂成形によって形成してもよい。

また前述の第１実施形態では、磁気検出素子として、ホール素子２０を用いているが、ホール素子２０に限るものではなく、他の種類の磁気検出素子を用いてもよい。たとえば、磁気抵抗素子および磁気ダイオード等を用いてもよい。また前述の第１実施形態では、マグネット２１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。

また前述の第１実施形態では、検出対象として永久磁石であるマグネット２１を、検出手段として磁気検出素子であるホール素子２０を用いているが、検出対象および検出手段を他の種類のものに置き換えてもよい。たとえば、検出対象物を導電部材からなる摺動片、いわゆるブラシとし、かつ検出手段を抵抗素子としてもよい。この場合、ブラシが液面の変動に対応して回転すると、抵抗素子上におけるブラシとの接触点の位置が変わり、これにより、ブラシと抵抗素子の端部との間の抵抗値が変化する。この抵抗値に基づいて、液面を測定することができる。

また前述の第１実施形態では、液面検出装置を自動車用の燃料レベルゲージ１０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１０に限らず、燃料レベルゲージ１０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。

１０…燃料レベルゲージ（液面検出装置）
１３…燃料タンク
１４…マグネットホルダ（アームホルダ）
１５…本体部（固定部材）
１６…アーム
１７…フロート
２０…ホール素子（検出手段）
２３…ストッパ部
３２…第１規制部材（規制手段）
３３…第２規制部材（規制手段）
３４…第３規制部材（規制手段）
３５，３５Ａ…範囲調整部材
３６…凹部（取付部）
３７…第１貫通孔（取付部）
３８…第２貫通孔（取付部）
３９…小円柱部
４０…大円柱部

Claims (4)

1. タンク内に収容された液体の液面の高さに応じて、前記タンク内で変位するフロートと、
   前記フロートを保持し、前記フロートの前記変位に伴って回転するアームと、
   前記アームを保持するアームホルダと、
   前記タンクに固定され、前記アームホルダを回転するように支持する固定部材と、
   前記アームホルダに設けられ、前記固定部材に対する前記アームの角度位置を検出する検出手段と、
   前記アームホルダの回転を規制するストッパ部と、
   前記固定部材に設けられ、前記ストッパ部と接触して前記アームホルダの回転角度範囲を規制する一対の規制手段と、
   前記アームホルダの回転角度範囲を調整する範囲調整部材を取付可能な取付部と、を含み、
   前記範囲調整部材が前記取付部に取り付けられていない非取付状態では、前記アームホルダが回転方向一方に回転すると前記ストッパ部が前記一方の規制手段に接触し、回転方向他方に回転すると前記ストッパ部が前記他方の規制手段に接触することによって、前記アームホルダの前記回転角度範囲が規制され、
   前記範囲調整部材が前記取付部に取付けられた取付状態では、前記アームホルダが回転方向一方に回転すると前記範囲調整部材が前記一方の規制手段に接触し、回転方向他方に回転すると前記ストッパ部が前記他方の規制手段に接触することによって、前記アームホルダの前記回転角度範囲が規制されることを特徴とする液面検出装置。
2. 前記取付部は、前記アームホルダに設けられることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記取付部は、前記アームホルダの回転軸周りの同一周上の複数の位置に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の液面検出装置。
4. 前記範囲調整部材は、前記アームホルダの回転軸と略平行に延びる円柱状に形成され、
   前記ストッパ部は、前記回転軸と略平行に延びる円柱状に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の液面検出装置。

Images