JP5206574B2 - 液面検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器に貯留されている液体の液面のレベルを検出し、計測装置に向けて検出情報を出力する液面検出装置に関するものである。

従来、容器と一体的に設けられた取付部に固定されている固定体と、この固定体に対して変位自在な変位体を備える液面検出装置が知られている。この液面検出装置は、容器に貯留されている液体の液面のレベルに応じて変位体を変位させるとともに、この変位体の変位を固定体に収容された検出部で検出することによって検出情報を取得している。そしてこの検出情報は、検出部の有する検出側接続部と接続された撓み自在な配線体によって、外部の計測装置へと伝達されるのである。

さて、計測装置への検出情報の伝達にこのような撓み自在な配線体が用いられるのは、液面検出装置が種々の容量および形状の容器に用いられるためである。詳記すると、容器の容量および形状に起因して、液面検出装置から計測装置又は計測装置側の接続部までの距離およびこれら相対位置は異なるものとなる。そこで、配線体の長さ、および計測装置又は計測装置側の接続部までの配線体の取り回しを、容器の種類に対応させて変更することによれば、種々の容器に用いることが可能な液面検出装置とすることができるのである。

以上のような液面検出装置として、例えば特許文献１には、固定体に配線引出溝部を形成するとともに、固定体内の検出側接続部に接続した配線体を該配線引出溝部を通して固定体から引き出す構成が開示されている。特許文献１に開示の液面検出装置における配線引出溝部は、固定体が取付部に固定された状態で、取付部とは反対側に開口している。この配線引出溝部によれば、固定体を取付部に固定する際に、配線体が配線引出溝部から外れた場合であっても、固定体と取付部との間に噛み込まることによる配線体の断線のおそれは、非常に低いものとなるのである。

特開２００６−１４５２４３号公報

さて、特許文献１に開示の液面検出装置において、固定体が取付部に固定された状態で、固定体の配線引出溝部から引き出された配線体は、固定体に対して取付部とは反対方向への引張り力を受け易い。この引張り力を受けた配線体は、取付部とは反対側に開口する配線引出溝部から外れるとともに、検出側接続部に曲げ方向の力を作用させることとなる。この検出側接続部に作用する曲げ方向の力によって引き起こされる検出側接続部の損傷が、正確な検出情報の計測装置への出力を妨げる問題を生じていたのである。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液面のレベルに応じた正確な検出情報を出力することができる液面検出装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、容器に貯留されている液体の液面のレベルを検出し、計測装置に向けて検出情報を出力する液面検出装置において、容器と一体的な取付部に固定される固定体と、固定体に変位自在に支持されて、液面のレベルに応じて固定体に対して変位する変位体と、変位体の変位を検出する検出部であって、固定体に収容され、固定体から突出する検出側接続部を有する検出部と、検出側接続部に接続されるとともに、固定体から引き出されて、計測装置に向けて検出部からの検出情報を伝達する撓み自在な配線体と、を備え、固定体は、配線引出溝部および配線退避溝部を有し、配線体がこの配線引出溝部を通って固定体から引き出されるように、配線引出溝部は、配線部が接続された検出側接続部の突出方向に対応する位置に形成され、取付部側に開口して、取付部に相対する底部を具備し、配線退避溝部は、固定体を取付部に固定する際に、配線部が配線引出溝から外れた場合に、配線体を退避させるために、配線引出溝部と隣接し、取付部側に開口することを特徴とする液面検出装置とする。

この発明によれば、固定体が取付部に固定された状態では、固定体の有する配線引出溝部から引き出された配線体は、固定体に対して取付部とは反対方向の引張り力を受け易い。この引張り力の作用した撓み自在な配線体は、配線引出溝部の具備する取付部と相対した底部に接触して、撓みを規制される。これにより、固定体に収容された検出部の検出側接続部は、固定体内の配線体によって、配線引出溝部側に向う引張り力を受ける。検出側接続部に作用する引張り力の方向が該検出側接続部の突出する方向に沿っていることによれば、検出側接続部に作用する曲げ方向の力は低減される。故に、検出側接続部の損傷は抑制されるのである。

加えて、固定体を取付部に固定する際に、配線体が配線引出溝部の取付部側の開口から外れた場合であっても、配線体は、配線引出溝部と隣接し取付部側に開口する配線退避溝部に収まることで退避することができる。故に、固定体と取付部の間に噛み込まれることに起因した配線体の断線を生じ難くすることができるのである。

以上によれば、配線体の断線および検出側接続部の損傷をともに抑制することができるので、液面検出装置は液面のレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力することができるのである。

請求項２に記載の発明では、配線退避溝部の深さは、配線引出溝部を通る配線体の延長方向と直交する方向の最大断面幅よりも大きくされているので、固定体を取付部に固定する際に配線退避溝部へ退避した配線体が、該配線退避溝部よって押しつぶされて、損傷する懸念を確実に払拭できる、したがって、液面のレベルに応じた正確な検出情報をさらに確実に出力する液面検出装置を提供できるのである。

請求項３に記載の発明では、固定体は、配線引出溝部と配線退避溝部との境界となり、取付部に当接する頂部を、配線体の通過方向に沿った中心軸を有する円弧状に形成することを特徴とする。この発明によれば、固定体を取付部に固定する際に、配線引出溝部の開口から外れかけた配線体が、配線引出溝部および配線退避溝部の境界と取付部との間に位置した場合、取付部に当接する頂部が配線体を損傷し得る。そこで、この頂部を配線体の通過方向に沿った中心軸を有する円弧状に形成することによれば、配線体は、頂部によって損傷されることなく、配線引出溝部又は配線退避溝部のいずれかに収まり得る。したがって、配線体の断線および検出側接続部の損傷をともに抑制する作用を確実に発揮することができる液面検出装置とすることができるのである。

請求項４に記載の発明では、配線引出溝部の底部は、配線体の通過方向に沿った断面が、配線体側に凸となる円弧状に形成されることを特徴とする。この発明のように、配線引出溝部の底部を円弧状に形成することによれば、引張り力を受けた配線体と底部との接触面積を拡大し得る。故に、配線引出溝部の底部に接触して撓みを規制された配線体が該底部から受ける抗力を分散することができる。以上のように、底部から受ける抗力に起因した配線体の損傷の懸念を払拭することによれば、液面のレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力する液面検出装置の提供が実現し得るのである。

請求項５に記載の発明では、配線体は、検出側接続部の突出方向に沿って接続される配線側接続部、および配線側接続部と結合された撓み自在な配線部を有することを特徴とする。この発明によれば、引張り力を受けて配線引出溝部の底部に接触し、撓みを規制された配線部は、結合された配線側接続部に、検出側接続部の突出方向に沿った引張り力を作用させる。以上の構成によって、配線部から配線側接続部に作用する、検出側接続部の突出方向と交差する方向への引張り力の低減が図られた配線体によれば、配線側接続部と配線部との結合の信頼性を高められる。したがって、配線側接続部および該配線側接続部と結合された配線部を有する配線体を用いる液面検出装置であっても、液面のレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力することができるのである。

請求項６に記載の発明では、配線体は複数設けられ、固定体は、それぞれの配線体の通る複数の配線引出溝部を有し、配線退避溝部は、複数の配線引出溝部の相互間の全域に亘って形成されることを特徴とする。この発明によれば、複数設けられた配線体は、固定体を取付部に固定する際に、いずれかが配線引出溝部から外れる危険性を高く孕んでいる。そこで、それぞれの配線体の通る複数の配線引出溝部を固定体に設け、さらに複数の配線引出溝部の相互間の全域に亘る配線退避溝部を形成することで、配線体のいずれかが配線引出溝部から外れた場合であっても、この配線体の損傷は防止され得るのである。したがって、複数の配線体の設けられる液面検出装置であっても、液面のレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力することができるのである。

請求項７に記載の発明では、変位体は、固定体に回転変位自在に支持される回転部材と、液面に浮かぶフロートと、フロートを先端部側に保持し、基端部側を回転部材に支持されて、フロートの上下移動を回転運動に変換して回転部材に伝達するフロートアームと、を有し、液面のレベルに応じて固定体に対して回転変位することを特徴とする。この発明のように、変位体を、回転部材、フロート、およびフロートアームによって構成することによれば、該液面検出装置は、フロートアームの長さの変更によって、種々の容量および形状の容器に用いられて、該容器内に貯留された液面のレベルを検出することができる。故に、容器の種別毎に異なる液面検出装置から計測装置側までの距離、およびこれら相対位置を吸収するための配線体は、液面検出装置にとって必須の構成となり得る。そして、上述したように、取付部側に開口する配線引出溝部および配線退避溝部の作用発揮によれば、配線体および検出側接続部の損傷は防止されるものである。したがって、種々の容器に用いられることを前提に構成される液面検出装置として、請求項７に記載の発明は、特に好適なのである。

本発明の第一実施形態による燃料レベルゲージを示す正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面視図である。 本発明の第一実施形態による燃料レベルゲージの特徴部分を説明するための図であって、図１のＩＩＩ矢視図である。 図２の要部ＩＶを拡大して示す断面図である。 本発明の第二実施形態による燃料レベルゲージを示す正面図である。 図３の特徴部分の変形例を示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態による液面検出装置を、車両の燃料タンク９０内に設置されて、該燃料タンク９０に貯留されている燃料９１の液面９１ａのレベルを検出し、計測装置としてのコンビネーションメータ（図示しない）等に向けて検出情報を出力する燃料レベルゲージに適用した例を示す。

図１および図２は、本発明の第一実施形態による燃料レベルゲージ１００の正面図およびＩＩ―ＩＩ線断面視図であり、容器である燃料タンク９０内に装着された状態を示している。燃料レベルゲージ１００は、燃料タンク９０内に設置される燃料ポンプモジュール９３の壁面に取り付けられており、該燃料ポンプモジュール９３を介して燃料タンク９０に一体的に固定されている。ただし、燃料レベルゲージ１００の取り付け方法は限定されるものではなく、ステー等（図示しない）を「取付部」として燃料タンク９０内部に直接的に固定されていてもよい。

（基本構成）
はじめに、燃料レベルゲージ１００の基本構成について図に基づいて説明する。燃料レベルゲージ１００は、フロート６０、フロートアーム５０、マグネットホルダ３０、ハウジング２０、検出回路部４０、および配線７０等を組み合わせてなる。

フロート６０は、例えば発泡させたエボナイト等の比重の小さい材料により形成されている。フロート６０は、液体である燃料９１よりも比重が小さい材料から形成されることで、燃料９１の液面９１ａに浮揚可能に形成されている。フロート６０は、第一実施形態では厚さの薄い直方体形状で示しているが、図１に実線で示すように燃料９１の残量がごく僅かな状態においても、液面９１ａのレベルが検出可能であれば、例えば円柱形状等であってもよい。またフロート６０には、貫通孔６１がフロート６０の重心を通るよう形成されている。

フロートアーム５０は、ステンレス鋼等の金属材料からなる丸棒状の心材によって形成されている。フロートアーム５０のフロート６０側である先端部側には、マグネットホルダ３０の回転軸と同一方向にほぼ９０度屈曲させる曲げ加工によって、フロート保持部５３が形成されている。このフロート保持部５３がフロート６０の貫通孔６１に挿通されることによって、フロートアーム５０はフロート６０を保持している。フロートアーム５０のマグネットホルダ３０側である基端部側には、マグネットホルダ３０の回転軸と同一方向且つハウジング２０側にほぼ９０度屈曲させる曲げ加工によって、ストッパ部５１が形成されている。

マグネットホルダ３０は、耐油・耐溶剤性が良く、機械的性質に優れる、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂等により円筒形状に形成されている。このマグネットホルダ３０は、軸受け部３３、マグネット３１、ストッパ孔３５を有するフランジ部３４、およびフロートアーム固定部３２を有している。マグネットホルダ３０は、その内周面に形成される軸受け部３３によってハウジング２０に回転変位自在に支持されている。

マグネット３１は、強磁性を示す円筒形状の部材であって、インサート成形によってマグネットホルダ３０に埋設されている。マグネット３１は、その中心軸がマグネットホルダ３０の中心軸と一致するよう埋設されており、マグネットホルダ３０と一体に回転する。尚、マグネット３１としては、例えばフェライト磁石、希土類磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石等の永久磁石が用いられる。

フランジ部３４は、マグネットホルダ３０の外周面に設けられており、ストッパ孔３５を具備している。加えて、２つの固定部３２がマグネットホルダ３０には形成されている。この固定部３２は、円環状のリング部と、リング部の周方向の一箇所に開口する開口部とを具備している。これらフランジ部３４および固定部３２によれば、フロートアーム５０のストッパ部５１をストッパ孔３５に挿通させた状態下、フロートアーム５０を開口部側から押し込むことによって、フロートアーム５０がリング部に固定されることとなる。

以上の構成によって、基端部側をマグネットホルダ３０に支持されたフロートアーム５０は、燃料９１の液面９１ａに追従して上下移動するフロート６０の往復動作を、フロートアーム５０およびマグネットホルダ３０よりなる一体要素へ回転運動に変換して伝達することができる。

ハウジング２０は、燃料９１のような有機溶剤に侵されることがなく、高温でも強度が低下しないポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳＧ）樹脂等によって形成される有底容器である。ハウジング２０は、その底部側から燃料ポンプモジュール９３の壁面に取付けられて、燃料レベルゲージ１００を燃料タンク９０側に固定する。このハウジング２０は、軸部２１、ストッパ壁２４、および配線引出溝部２６を有している。

軸部２１は、ハウジング２０の中央部付近に形成される円柱形状の凸部である。この軸部２１には、マグネットホルダ３０の軸受け部３３が外嵌されている。また、軸部２１の先端部の外周表面上には、リング溝が円環状に形成されている。軸部２１にマグネットホルダ３０が外嵌された状態下、該ホルダ３よりもフロートアーム５０側のリング溝にスナップリングが組み付けられることにより、マグネットホルダ３０がハウジング２０に回転変位自在に支持されている。加えて、軸部２１の外径が軸受け部３３の内径よりも僅かに小径であることによれば、マグネットホルダ３０はハウジング２０に対して滑らかに回転可能となっている。

ストッパ壁２４は、ハウジング２０の相対する二つの壁部に設けられている。ストッパ壁２４は、フロートアーム５０のストッパ部５１と当接するよう、該ストッパ部５１の回転軌道上となる二箇所に配置されている。一方のストッパ壁２４は、フロート６０の燃料タンク９０の底面９０ｂへの接触を防止するためのストッパ壁２４であって、燃料タンク９０内の燃料９１残量がごく僅かの状態（図１の実線）において、ストッパ部５１が当接するよう設けられている。また、他方のストッパ壁２４は、フロート６０の燃料タンク９０の天井面９０ａへの接触を防止するためのストッパ壁２４であって、燃料タンク９０内に燃料９１が最大量充填された状態（図１の二点鎖線）において、ストッパ部５１が当接するよう設けられている。

配線引出溝部２６は、燃料タンク９０の天井面９０ａに近接する側の壁部に複数形成されている。配線引出溝部２６は、ハウジング２０の長手方向に沿って形成される溝部であって、配線７０を通過させるための溝部である。

検出回路部４０は、磁電変換素子４２およびターミナル４１を有しており、マグネットホルダ３０の回転変位を検出する回路部である。

磁電変換素子４２は、マグネットホルダ３０内に埋設されたマグネット３１の内周側に位置するように、軸部２１の内部に配置されている。磁電変換素子４２は、入力端子、接地端子および出力端子としての三つの入出力部４２ａを備えている。磁電変換素子４２はホール素子であり、電圧が印加された状態で外部から磁界の作用を受けることで、磁電変換素子４２の通過磁束の密度に比例する電圧の検出信号を出力端子としての入出力部４２ａから出力する。

ターミナル４１は、導電性の高い燐青銅板又は黄銅板等によってなり、ハウジング２０内にインサート成形によって三つ埋設されている。この三つのターミナル４１は、それぞれの一端部が磁電変換素子４２の各入出力部４２ａと電気的に接続されている。また、埋設された各ターミナル４１の他端部は、ハウジング２０の外表面に突出している。

配線７０は、三つ設けられており、各配線７０の一端側はターミナル４１に接続され、他端側は各配線引出溝部２６を通りハウジング２０から引き出されている。加えて各配線７０の他端側は、燃料ポンプモジュール９３に挿入されて電気接続をなすプラグ側コネクタ（図示しない）に接続されている。このプラグ側コネクタの接続によれば、各配線７０を介して、燃料タンク９０外部の例えばコンビネーションメータ等の計測装置に検出情報が伝達される。また配線７０は、それぞれ端子部７２およびリード線７３を有している。各端子部７２は、導電性の高い燐青銅板又は黄銅板等によって形成されており、三つのターミナル４１にそれぞれ接合されている。加えて各端子部７２は、かしめ又はヒュージング（熱かしめ）等が施されることによって、各ターミナル４１に確実に電気接続されている。リード線７３は、導電性の高い金属製の線材の外表面を、ゴム等の絶縁体で被覆してなる導線であって、撓み自在である。このリード線７３は、三つの端子部７２のそれぞれに結合されている。

以上によれば、一つのターミナル４１は、接続された配線７０等を介してバッテリ（図示しない）に電気接続されて、磁電変換素子４２の入力端子としての入出力部４２ａにバッテリ電圧を印加可能となっている。別のターミナル４１は、接続された配線７０等を介して接地されており、磁電変換素子４２の接地端子としての入出力部４２ａに接地電圧を提供可能となっている。さらに別のターミナル４１は、接続された配線７０等を介して、コンビネーションメータ等の外部の計測装置と接続されており、磁電変換素子４２の出力端子としての入出力部４２ａから検出情報を出力可能となっている。

これまで説明した構成によって、燃料レベルゲージ１００は燃料９１の液面９１ａのレベルに応じた電圧を出力する。具体的には、マグネットホルダ３０と一体で回転変位するマグネット３１による磁力線が磁電変換素子４２の長手方向と直交する場合、磁電変換素子４２を通過する磁束密度が最大となる。これにより、磁電変換素子４２よって出力される検出情報としての電圧が最大となる。液面９１ａレベルの変化によってマグネット３１が特定方向に回転し、磁電変換素子４２を通過する磁束密度が減少した場合、磁電変換素子４２より出力される検出信号の電圧が減少する。さらに、マグネット３１が特定方向に回転して、磁電変換素子４２と磁力線の方向とが平行になる場合、磁電変換素子４２を通過する磁束密度が最小となり、磁電変換素子４２より出力される検出情報としての電圧が最低となる。

（特徴部分）
つづいて、第一実施形態による燃料レベルゲージ１００の特徴部分について説明する。

ハウジング２０は、天井面９０ａ側の壁部に、上述した配線引出溝部２６に加えて、図３に示すような配線退避溝部２８有している。配線引出溝部２６は、ハウジング２０の固定されている燃料ポンプモジュール９３の壁面側に開口している。加えて配線引出溝部２６は、燃料ポンプモジュール９３の壁面に相対するよう形成された底部２７を具備している。この配線引出溝部２６は、燃料ポンプモジュール９３側に向うにしたがい開口幅の漸増するテーパ状の配線案内部２６ａを形成している。また、配線引出溝部２６の底部２７側には、リード線７３の線径と略同一幅に形成され、リード線７３の挿入される配線挿入部２６ｂが形成されている。

配線退避溝部２８は、配線７０の通過方向に沿って形成され、燃料ポンプモジュール９３側に開口する溝部である。この配線退避溝部２８は、配線引出溝部２６と隣接して設けられ、且つ複数設けられた配線引出溝部２６の相互間の全域に亘って形成されている。配線退避溝部２８の溝の深さは、配線引出溝部２６を通る配線７０の部位の延長方向と直交する方向の最大断面幅であるリード線７３の線径よりも大きく形成されている。

さらに、これら配線引出溝部２６と配線退避溝部２８との境界となり、燃料ポンプモジュール９３の壁面に当接する頂部２９は、配線７０の通過方向に沿った中心軸を有する円弧状に形成されている。加えて、図２および図４に示すように配線引出溝部２６の底部２７は、配線７０の通過方向に沿った断面が、配線７０側に凸となる円弧状に形成されている。

さらに、図１および図２に示すようにハウジング２０内に収容されている検出回路部４０のターミナル４１は、配線引出溝部２６側に突出している。そしてこのターミナル４１には、その突出方向に沿って配線７０の端子部７２が接続されている。

以上の構成による燃料レベルゲージ１００では、ハウジング２０が燃料ポンプモジュール９３の壁面に固定された状態では、配線引出溝部２６から引き出された配線７０は、ハウジング２０に対して燃料ポンプモジュール９３とは反対方向（図２および図４の左方向）の引張り力を受け易い。このような引張り力の作用する状況としては、例えば、配線引出溝部２６から引き出された配線７０に設けられる図示しないコネクタを、燃料ポンプモジュール９３側に挿入する作業時等がある。このような引張り力の作用した配線７０のリード線７３は、配線引出溝部２６の底部２７に接触して、その撓みを規制される（図４二点鎖線）。これにより、ハウジング２０内の各ターミナル４１は、リード線７３に結合された端子部７２によって、配線引出溝部２６側に向う引張り力を受ける。ターミナル４１に作用する引張り力の方向が、該ターミナル４１の突出する方向に沿っていることによれば、ターミナル４１に作用する曲げ方向の力は低減される。故に、ターミナル４１の損傷は抑制されるのである。

加えて、ハウジング２０を燃料ポンプモジュール９３の壁部に固定する際に、配線７０が配線引出溝部２６の開口から外れた場合であっても、配線７０は、配線引出溝部２６と隣接するいずれかの配線退避溝部２８に収まることで退避することができる（図３二点鎖線）。故に、ハウジング２０と燃料ポンプモジュール９３の壁部との間に噛み込まれることに起因した配線７０のリード線７３の断線を生じ難くすることができるのである。

したがって第一実施形態では、配線７０の断線およびターミナル４１の損傷をともに抑制することができるので、燃料レベルゲージ１００は液面９１ａのレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力することができるのである。

加えて第一実施形態では、配線退避溝部２８の深さをリード線７３の線径よりも大きく形成しているので、配線退避溝部２８へ退避した配線７０が、この配線退避溝部２８内で燃料ポンプモジュール９３の壁面に押しつぶされて、損傷する懸念を確実に払拭できる（図３参照）。したがって、液面９１ａのレベルに応じた正確な検出情報をさらに確実に出力する燃料レベルゲージ１００を提供できるのである。

また第一実施形態では、ハウジング２０を燃料ポンプモジュール９３の壁面に固定する際に、配線引出溝部２６から外れかけた配線７０が、配線引出溝部２６および配線退避溝部２８の境界と燃料ポンプモジュール９３の壁面との間に位置した場合、図３に示す頂部２９がリード線７３を損傷し得る。そこで、この頂部２９を円弧状に形成することによれば、配線７０は、頂部２９によって損傷されることなく、配線引出溝部２６又は配線退避溝部２８のいずれかに収まり得る。したがって、配線７０の断線およびターミナル４１の損傷をともに抑制する作用を確実に発揮することができるのである。

さらに第一実施形態では、図４に示すように、配線引出溝部２６の底部２７を円弧状に形成することによって、引張り力を受けた配線７０のリード線７３と底部２７との接触面積を拡大し得る。故に、底部２７に接触して撓みを規制されたリード線７３が該底部２７から受ける抗力を分散することができる。以上のように、底部２７から受ける抗力に起因した配線７０の損傷の懸念を払拭することによれば、液面９１ａのレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力する燃料レベルゲージ１００の提供が実現し得るのである。

また加えて第一実施形態では、引張り力を受けて底部２７に接触し、撓みを規制されたリード線７３は、図１および図２に示すように、結合された端子部７２へ、ターミナル４１の突出方向に沿った引張り力を作用させる。この構成によってリード線７３から端子部７２に作用するターミナル４１の突出方向と交差する方向への引張り力の低減された配線７０によれば、端子部７２とリード線７３との結合の信頼性を高められる。したがって、端子部７２およびリード線７３を有する配線７０を用いる燃料レベルゲージ１００であっても、液面９１ａのレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力することができるのである。

さらに加えて第一実施形態では、複数の配線７０の設けられる燃料レベルゲージ１００は、ハウジング２０の固定に際して、いずれかの該配線７０が配線引出溝部２６から外れる危険性を高く孕んでいる。しかし、各配線７０の通る複数の配線引出溝部２６の相互間に、その全域に亘る配線退避溝部２８を設けるとによれば、配線引出溝部２６から外れたいずれかの配線７０を、いずれかの配線退避溝部２８に確実に収め得る。故に、すべての配線７０の損傷は防止され得るのである。以上によれば、複数の配線７０を備える燃料レベルゲージ１００であっても、液面９１ａのレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力することができるのである。

またさらに第一実施形態では、フロートアーム５０の長さおよび燃料ポンプモジュール９３への取り付け位置の変更等によって、種々の容量および形状の燃料タンク９０に用いられて、該燃料タンク９０内に貯留された液面９１ａのレベルを検出する燃料レベルゲージ１００とすることができる。故に、燃料タンク９０の種別毎に異なる燃料レベルゲージ１００から燃料ポンプモジュール９３に設けられた図示しないコネクタの挿入位置までの距離を吸収するための長さ変更容易な配線７０は、燃料レベルゲージ１００にとって必須の構成となり得る。そして、上述したように、配線引出溝部２６および配線退避溝部２８の作用発揮によれば、配線７０およびターミナル４１の損傷は防止されるものである。したがって、種々の燃料タンク９０に用いられることを前提に構成される燃料レベルゲージ１００として、本発明は、特に好適なのである。

尚、第一実施形態において、燃料タンク９０が請求項に記載の「容器」に、ハウジング２０が請求項に記載の「固定体」に、マグネットホルダ３０、フロートアーム５０およびフロート６０の一体要素が請求項に記載の「変位体」に、マグネットホルダ３０が請求項に記載の「回転部材」に、検出回路部４０が請求項に記載の「検出部」に、ターミナル４１が請求項に記載の「検出側接続部」に、配線７０が請求項に記載の「配線体」に、端子部７２が請求項に記載の「配線側接続部」に、リード線７３が請求項に記載の「配線部」に、燃料レベルゲージ１００が請求項に記載の「液面検出装置」に、それぞれ相当する。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。この第二実施形態による燃料レベルゲージ２００は、第一実施形態の検出回路部４０、マグネットホルダ３０、配線７０およびハウジング２０に換えて、図５に示す検出回路部２４０、ホルダ２３０、配線２７０およびハウジング２２０を備えている。この燃料レベルゲージ２００は、磁電変換素子４２を用いてマグネットホルダ３０の回転変位を検出していた燃料レベルゲージ１００に対して、後述するような可変抵抗を用いてホルダ２３０の回転変位を検出する方式を採っている。

検出回路部２４０は、全体として可変抵抗をなすことで、ホルダ２３０の回転変位を検出する。この検出回路部２４０は、プレート部材２４４、接点部２４５、回路基板２４２、電極部２４３、ターミナル２４１を有している。プレート部材２４４は、金属材料よりなる板状部材であって、ホルダ２３０の燃料ポンプモジュール９３側の面に取り付けられている。このプレート部材２４４は、ホルダ２３０と一体で回転する。接点部２４５は、プレート部材２４４に二箇所形成されて、燃料ポンプモジュール９３側となる回路基板２４２側に向けて突出している。この接点部２４５は、プレート部材２４４の具備する弾性力によって回路基板２４２側に付勢されている。回路基板２４２には、複数の抵抗体が実装されている。加えて回路基板２４２には、これらの抵抗体と導通された一対の電極部２４３が形成されている。この電極部２４３は、ホルダ２３０の回転変位によって移動する接点部２４５の軌道に沿って、該接点部２４５と常に対向するよう形成されている。これにより回路基板２４２上の電極部２４３には、プレート部材２４４によって付勢された接点部２４５が常に接触する。ターミナル２４１は、導電性の高い燐青銅板又は黄銅板等によってなり、ハウジング２０内に二つ収容されている。各ターミナル２４１は、一端部が回路基板２４２上の一対の電極部２４３にそれぞれ電気的に接続されている。加えて、各ターミナル２４１の他端部は、ハウジング２２０の配線引出溝部２６に向って突出している。

ホルダ２３０は、マグネットホルダ３０と同様に、フロートアーム５０を介して伝達された燃料９１の液面９１ａに追従して上下移動するフロート６０の往復動作によって、ハウジング２２０に対して回転運動する。このホルダ２３０の回転運動によれば、接点部２４５は回路基板２４２上の電極部２４３に対して摺動することとなる。尚、ホルダ２３０には、マグネットホルダ３０のマグネット３１に相当する構成は設けられない。

配線２７０は、一端側がターミナル２４１のそれぞれの他端部に接続されるとともに、他端側が、各配線引出溝部２６を通り、ハウジング２２０から引き出されている。この配線２７０の他端側は、配線７０と同様に、燃料ポンプモジュール９３に挿入されて電気接続をなすプラグ側コネクタ（図示しない）と接続されている。加えて、各配線２７０の有する端子部７２は、かしめ又はヒュージング（熱かしめ）等が施されることによって、各ターミナル２４１に確実に電気接続されている。

このような配線２７０の接続によって、一つのターミナル２４１は、該配線２７０等を介してバッテリ（図示しない）に電気接続されて、回路基板２４２にバッテリ電圧を印加可能となっている。別のターミナル２４１は、接続された配線７０等を介して、コンビネーションメータ等の外部の計測装置と接続されており、回路基板２４２に生じている電位を検出情報として出力可能となっている。

以上の構成によれば、燃料レベルゲージ２００は、配線２７０等を介して接続されたコンビネーションメータ等の外部の計測装置に、各ターミナル２４１間の抵抗値に応じた電位を検出情報として出力するのである。具体的には、ホルダ２３０と一体で回転変位する接点部２４５と電極部２４３との接触位置が、回路基板２４２においてターミナル２４１の接続されている側に最も近接する場合、検出回路部２４０の電気的抵抗は最小となる。故に、検出情報としての電位の値は最も高くなる。液面９１ａのレベルの変化によってホルダ２３０が特定方向に回転し、接触位置がターミナル２４１側から遠ざかると、検出回路部４０の電気的抵抗は次第に増加する。さらに、ホルダ２３０が特定方向に回転し、接触位置がターミナル２４１の接続側から最も離間した場合、検出回路部２４０の電気的抵抗は最大になる。故に、検出情報としての電位の値は最も低くなる。

ここまで説明した第二実施形態による燃料レベルゲージ２００では、ハウジング２２０は、第一実施形態のハウジング２０と同様に、燃料ポンプモジュール９３側に開口する配線引出溝部２６および、配線引出溝部２６と隣接する配線退避溝部２８を有している（図６参照）。配線引出溝部２６は、その底部２７によってリード線７３の撓みを規制し、ターミナル２４１に作用する引張り力の方向を、その突出方向に沿う方向へ変える。この配線引出溝部２６によって、配線２７０から受ける曲げ力の低減が図られたターミナル２４１は、損傷し難くなり得る。加えて、配線２７０の噛み込みを配線退避溝部２８が抑えることとなるので、リード線７３の断線は生じ難い。これらのことから、配線２７０の断線およびターミナル２４１の損傷をともに抑制することができるので、可変抵抗式である検出回路部２４０を字用いた燃料レベルゲージ２００であっても、液面９１ａのレベルに応じた正確な検出情報を確実に出力することができるのである。

尚、第二実施形態において、ハウジング２２０が請求項に記載の「固定体」に、ホルダ２３０、フロートアーム５０およびフロート６０の一体要素が請求項に記載の「変位体」に、ホルダ２３０が請求項に記載の「回転部材」に、検出回路部２４０が請求項に記載の「検出部」に、ターミナル２４１が請求項に記載の「検出側接続部」に、配線２７０が請求項に記載の「配線体」に、燃料レベルゲージ２００が請求項に記載の「液面検出装置」に、それぞれ相当する。

（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

上記実施形態においては、配線引出溝部２６は、配線案内部２６ａおよび配線挿入部２６ｂを形成していた。しかし、配線の引き出しが可能であれば、配線引出溝部２６の形状を限定するものではなく、これら配線案内部２６ａおよび配線挿入部２６ｂを形成しない配線引出溝部や、例えばリード線７３を損傷しない程度に該リード線７３を挟持する幅に形成された配線挿入部２６ｂを形成する配線引出溝部２６であってもよい。

上記実施形態においては、配線退避溝部２８の深さ方向の幅を、配線７０，２７０の損傷防止を目的として、リード線７３の線径よりも大きく形成していた。しかし、配線退避溝部２８の形状を限定するものではなく、リード線７３の断線を防止することができるのであれば、その深さ方向の幅が線径と同程度、又は僅かに浅い配線退避溝部２８であってもよい。しかしながら、配線退避溝部２８の深さ方向の幅は、該配線退避溝部２８を通過する配線の伸張方向と直交する方向の断面の最大幅よりも大きく形成されることが望ましい。また、配線の伸張方向と直交する方向の断面形状も、円断面形状に限定しない。

上記実施形態においては、配線引出溝部２６と配線退避溝部２８と間の燃料ポンプモジュール９３側に当接する頂部２９を円弧状に形成していた。しかし、この頂部２９を、ハウジングが燃料ポンプモジュール９３の壁面に取り付けた状態で、該壁面より離間するよう形成してもよい。この頂部２９と壁面との間の間隙が、配線７０の線径よりも僅かに小さくなるよう形成することによれば、円弧状でない頂部であっても、配線の断線を防ぎ得るのである。又は、燃料ポンプモジュール９３の壁面に当接するとともに、円弧状に形成されていない上部であってもよい。あるいは、配線引出溝部２６と配線退避溝部２８との境界の頂部を省略することで、これら配線引出溝部および配線退避溝部が形成されたハウジング２０としてもよい。

上記実施形態においては、各配線引出溝部２６の相互間の全体にわたって配線退避溝部２８を設けていた。しかし、配線退避溝部２８は、配線引出溝部２６毎に分かれて設けられていてもよい。また、配線引出溝部２６の底部２７と同様に、配線の通過方向に沿った断面が、配線側に凸となる円弧状に形成された配線退避溝部２８の底部としてもよい。

上記実施形態においては、配線引出溝部２６の底部２７は、円弧状に形成されていたが、配線又はリード線の撓みを規制する際に、該配線を損傷する危険性の低い場合、例えばリード線７３の被覆の高強度である場合であれば、円弧状等への加工を必須としはない。あるいは、底部２７とリード線７３との間に、弾性変形自在な緩衝材等を設ける等の手法を用いて、引張り力によるリード線７３の損傷防止を図ってもよい。

上記実施形態においては、ターミナル４１，２４１は、すべて同一方向に突出していた。しかし、ハウジングの配線引出溝部に向って突出していれば、例えば放射状に突出するよう配置されたターミナルや、それぞれ逆方向に突出するよう配置されたターミナルであってもよい。加えて、ターミナルの数は、検出部の検出方式によるものであって、第一実施形態のような三つのターミナル４１を有する検出回路部であっても、第二実施形態のように二つのターミナル２４１を有する検出回路部であってもよい。

上記実施形態においては、「回転部材」、「フロートアーム」、「フロート」等から構成された「変位体」を用いて液面９１ａのレベルを検出していたが、「変位体」は上述した構成に限定されない。加えて、この「変位体」の変位を検出する方式を、第一実施形態の磁電変換素子を用いる方式や、第二実施形態の可変抵抗を用いる方式に限定するものではなく、例えばリードスイッチ等を用いて検出する方式であってもよい。

以上、本発明を車両用の燃料レベルゲージ１００に適用した例に基づいて説明したが、本発明の適用対象は、燃料レベルゲージ１００に限る必要はなく、車両に搭載される他の液体、例えばブレーキフルード、エンジン冷却水、エンジンオイル等の容器内の液面検出装置であってもよい。さらに、車両用に限らず、各種民生用機器、各種輸送機械が備える液体容器内の液面検出装置に、本発明を適用してもよい。

２０，２２０ ハウジング（固定体）、２１ 軸部、２４ ストッパ壁、２６ 配線引出溝部、２６ａ 配線案内部、２６ｂ 配線挿入部、２７ 底部、２８ 配線退避溝部、２９ 頂部、３０ マグネットホルダ（変位体・回転部材）、２３０ ホルダ（変位体・回転部材）、３１ マグネット、３２ 固定部、３３ 軸受け部、３４ フランジ部、３５ ストッパ孔、４０，２４０ 検出回路部（検出部）、４１，２４１ ターミナル、４２ 磁電変換素子、４２ａ 入出力部、２４２ 回路基板、２４３ 電極部、２４４ プレート部材、２４５ 接点部、５０ フロートアーム（変位体）、５１ ストッパ部、５３ フロート保持部、６０ フロート（変位体）、６１ 貫通孔、７０，２７０ 配線（配線体）、７２ 端子部（配線側接続部）、７３ リード線（配線部）、９０ 燃料タンク（容器）、９０ａ 天井面、９０ｂ 底面、９１ 燃料（液体）、９１ａ 液面、９３ 燃料ポンプモジュール、１００，２００ 燃料レベルゲージ（液面検出装置）

Claims (7)

1. 容器に貯留されている液体の液面のレベルを検出し、計測装置に向けて検出情報を出力する液面検出装置において、
   前記容器と一体的な取付部に固定される固定体と、
   前記固定体に変位自在に支持されて、前記液面のレベルに応じて前記固定体に対して変位する変位体と、
   前記変位体の変位を検出する検出部であって、前記固定体に収容され、前記固定体から突出する検出側接続部を有する検出部と、
   前記検出側接続部に接続されるとともに、前記固定体から引き出されて、前記計測装置に向けて前記検出部からの検出情報を伝達する撓み自在な配線体と、を備え、
   前記固定体は、配線引出溝部および配線退避溝部を有し、
   前記配線体が前記配線引出溝部を通って前記固定体から引き出されるように、前記配線引出溝部は、当該配線部が接続された前記検出側接続部の突出方向に対応する位置に形成され、前記取付部側に開口して、前記取付部に相対する底部を具備し、
   前記配線退避溝部は、前記固定体を前記取付部に固定する際に、前記配線部が前記配線引出溝から外れた場合に、前記配線体を退避させるために、前記配線引出溝部と隣接し、前記取付部側に開口することを特徴とする液面検出装置。
2. 前記配線退避溝部の深さは、前記配線引出溝部を通る前記配線体の延長方向と直交する方向の最大断面幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記固定体は、前記配線引出溝部と前記配線退避溝部との境界となり、前記取付部に当接する頂部を、前記配線体の通過方向に沿った中心軸を有する円弧状に形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の液面検出装置。
4. 前記配線引出溝部の前記底部は、前記配線体の通過方向に沿った断面が、前記配線体側に凸となる円弧状に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液面検出装置。
5. 前記配線体は、前記検出側接続部の突出方向に沿って前記検出側接続部と接続される配線側接続部、および前記配線側接続部と結合された撓み自在な配線部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液面検出装置。
6. 前記配線体は複数設けられ、
   前記固定体は、それぞれの前記配線体の通る複数の前記配線引出溝部を有し、
   前記配線退避溝部は、複数の前記配線引出溝部の相互間の全域に亘って形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液面検出装置。
7. 前記変位体は、
   前記固定体に回転変位自在に支持される回転部材と、
   前記液面に浮かぶフロートと、
   前記フロートを先端部側に保持し、基端部側を前記回転部材に支持されて、前記フロートの上下移動を回転運動に変換して前記回転部材に伝達するフロートアームと、を有し、前記液面のレベルに応じて前記固定体に対して回転変位することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液面検出装置。

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