JP5896223B2

JP5896223B2 - 液面検出装置

Info

Publication number: JP5896223B2
Application number: JP2012073952A
Authority: JP
Inventors: 幸夫小笠原
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: JP2013205195A

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料などの液体の液面を検出する液面検出装置に関するものである。

従来の液面検出装置は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この液面検出装置は、液体の液面に浮かぶフロートと、本体部に係止部により回動可能に保持されるホルダと、このホルダにホルダの回転軸と同軸上に固定された筒型のマグネットと、前記フロートと前記ホルダとを連結して前記フロートの上下動を前記ホルダの回転運動に変換するアームと、前記ホルダの略回転中心部に位置し前記本体部に固定されて前記マグネットの変位に伴う磁気の変化を検出して電気信号に変換し出力する磁気検出素子とを備え、前記磁気検出素子からの電気信号に基づいて前記液面を検出するものであった。

特開２００４−３３３２８３号公報

しかしながら、このような液面検出装置は、前記燃料タンク内の燃料の移動に伴う前記フロートの変位によって、前記ホルダに前記ホルダの回転運動方向以外の力が加わり、前記ホルダを固定している前記係止部に変形が生じ、それに伴い燃料量の検出結果に誤差が生じたり、場合によっては、前記係止部が破損するおそれがあるといった問題を有していた。

そこで、本発明は前記問題点に着目し、ホルダの回動可能の保持する構造を強化し、検出精度の低下を抑制す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。

本発明の液面検出装置は、液体の液面に浮かぶフロートを備えたアームと、このアームを保持するホルダと、前記ホルダを回転可能に支持する本体部と、前記ホルダを前記本体部に回転可能に保持するホルダ抑えと、を備えた液面検出装置において、前記ホルダ抑えは、前記ホルダの円柱部が、内部に挿入する貫通孔を中央部に設け、かつ前記ホルダ抑えの前記ホルダの回転軸方向の断面形状を前記中央部が外周部に比べて厚肉としたものである。

また、前記ホルダ抑えに前記中央部から外周部に設けた傾斜部に凹部状の肉抜き部を形成したものである。

以上の構成によって、本発明は、所期の目的を達成することができ、ホルダの回動可能の保持する構造を強化し、検出精度の低下を抑制することが可能な液面検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の液面検出装置の上面図。図１中Ａ−Ａ線の断面図。同実施形態の液面検出装置の側面図。同実施形態のホルダ抑えを取り外した上面図。同実施形態のホルダ抑えの上面図。図５中Ｂ−Ｂ線の断面図。

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。

本発明の液面検出装置１は、ガソリンなどの液体燃料を貯留する図示しない燃料タンク内に設定されるものである。

液面検出装置１は、フロート２を一端に備えたアーム３と、ホルダ４と、マグネット５と、磁気検出素子６と、本体部７と、ホルダ抑え８とを備えたものである。なお、１０は、ターミナルであり、１１は、配線である。

フロート２は、液体燃料などの液体の液面に浮き、前記液面の変位に追従作動するものであり、本実施形態において、ステンレスなどの腐食しにくい金属から形成されている。なお、フロート２の材質は本実施形態に限定されるものではなく、合成樹脂などで形成してもよい。

アーム３は、非磁性体の金属で形成されており、その長手方向に対して垂直方向の断面形状が、ほぼ円形の棒状体であり、一端でフロート２を保持し、他端でホルダ４に取り付けられており、フロート２の液面の変位による上下動が、回動可能に支持されたホルダ４によって回転運動するものである。

ホルダ４は、合成樹脂からなり、本体部７とホルダ抑え８とで回動可能に保持されている。また、ホルダ４は、アーム３とマグネット５を保持している。ホルダ４とマグネット５の回転軸Ｌは、同一である。

ホルダ４は、円筒部４ａを備えており、この円筒部４ａの内側にマグネット５を備えている。

また、ホルダ４の円筒部４ａの一端側（図２中上側）の中央部には、円柱部４ｂが設けられており、この円柱部４ｂに本体部７の後述する支軸部で回動可能に支持される凹部からなる軸受４ｂ１を備えており、ホルダ４は、本体部７に回動可能に支持されている。

また、ホルダ４は、円筒部４ａの他端側に外周方向に延長形成した円盤状の鍔部４ｃを備えている。この鍔部４ｃには、第一取付部４ｄと第二取付部４ｅとを備えている。第一取付部４ｄと第二取付部４ｅとは、ホルダ４のマグネット５の外側に設けられている。

第一取付部４ｄは、アーム３のフロート２側をホルダ４に固定するものであり、本実施形態では、第一取付部４ｄは、２つ設けられており、どちらか一方を選択してアーム３を固定するものである。その断面形状は、アーム３の断面形状に合致したＣの字形状で、一部に切り欠きを備えており、前記切り欠きからアーム３を挿入し固定するものである。

第二取付部４ｅは、本実施形態では、ほぼ直角に折り曲げたアーム３のフロート２を設けた側とは反対側を固定するものであり、第二取付部４ｅは、図示していないが貫通した孔であり、この孔にアーム３を挿入し固定するものである。

ホルダ４に固定したアーム３の長手方向は、ホルダ４の回転軸Ｌ方向に対して、垂直方向である。特に、ホルダ４の第一、第二取付部４ｄ、４ｅに固定したアーム３の部分は、マグネット５の回転軸Ｌ方向に対して、垂直方向である。

なお、４ｆは、シールドケースであり、磁気検出素子６を外部磁界から保護するものであり、例えば、鉄ニッケル合金製で、円筒部４ｆ１とフランジ部４ｆ２とを備えている。フランジ部４ｆ２は、円筒部４ｆ１の内部に突出し、ホルダ４の円柱部４ｂが貫通する孔を備えており、ホルダ４の円筒部４ａを覆うように設けられている。

マグネット５は、円筒形状で、２極着磁されたものであり、ホルダ４の成形と同時にインサート成形などの手段によってホルダ４と一体に形成されている。マグネット５は、本体部７の後述する配設部の外周に対向するように配置され、磁気検出素子６を囲むように配設されている。マグネット５は、アーム３の上下動に伴って回動する。

磁気検出素子６は、例えば、ホール素子などの磁気検出素子からなり、ホルダ４の回転中心部に位置し、マグネット５の磁束と交差するように本体部７に固定されている。マグネット５の回転する変位に伴う磁気の変化を検出し検出信号である電気信号を出力する。なお、磁気検出素子６は、例えばＭＲ素子などの磁気検出素子を用いてもよい。磁気検出素子６のリード６ａは、ターミナル１０と配線１１と電気的に接続されている。

本体部７は、第一本体部７ａと第二本体部７ｂとから構成されている。第一本体部７ａと第二本体部７ｂとは、ともに合成樹脂、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂からなる。

第一本体部７ａは、磁気検出素子６を収納保持する配設部７ａ１と、ターミナル１０の一部を露出するように内蔵する胴部７ａ２とを備えている。

配設部７ａ１は、カップ形状で、このカップ形状の内部に磁気検出素子６を収納する。また、配設部７ａ１は、その外形が円柱形状であり、その上端には、ホルダ４を回動可能に支持する支軸部７ａ３を備えている。

第一本体部７ａの胴部７ａ２は、平板形状であり、ターミナル１０をインサート成形にて、その内部に内蔵している。

第二本体部７ｂは、第一本体部７ａの一部と、磁気検出素子６と、ターミナル１０と、配線１１の一部をインサート成形によって覆っている。

第二本体部７ｂは、ホルダ４の周囲に第１、第２突出壁７ｂ１、７ｂ２を備えている。第１、第２突出壁７ｂ１、７ｂ２ともに、図２で示すように、ホルダ４の回転軸方向の図２中の上向きに突出している。また、第１、第２突出壁７ｂ１、７ｂ２は、ホルダ４の回転軸を中心とした円弧形状であり、第１突出壁７ｂ１に対して第２突出壁７ｂ２の円弧の長さは、長い。

第１、第２突出壁７ｂ１、７ｂ２は、係止爪７ｂ３を備えている。係止爪７ｂ３は、第１突出壁７ｂ１には一つ、第２突出壁７ｂ２には二つ設けられている。この係止爪７ｂ３をホルダ抑え８の係合孔８ｂに係止することによって、ホルダ抑え８を本体部７に固定する。なお、第１、第２突出壁７ｂ１、７ｂ２の係止爪７ｂ３を設けた部分は、突出壁７ｂ１、７ｂ２の厚みを厚くしたことにより、突出壁７ｂ１、７ｂ２の強度を向上させている。

また、ホルダ４の回転軸方向を上下方向とし、各係止爪７ｂ３の左右には、係止爪７ｂ３に係止した係合片８ａを保護する保護壁７ｂ４、７ｂ５、７ｂ６が設けられている。この保護壁７ｂ４〜７ｂ６は、第１、第２突出壁７ｂ１、７ｂ２の外側に突出し、第１、第２突出壁７ｂ１、７ｂ２に沿ってホルダ４の回転軸方向に延びている。第２突出壁７ｂ２に設けた保護壁７ｂ５は、アーム３と接触し、アーム３の回動範囲を規制するストッパ面７ｂ５１を備えたストッパ部を兼用している。

第１突出壁７ｂ１に設けた係止爪７ｂ３の下側には、下側保護壁７ｂ７が設けられている。この下側保護壁７ｂ７も、係止爪７ｂ３に係止した係合片８ａを保護するものであり、係合片８ａが係止爪７ｂ３から外れないように設けたものである。

また、第１突出壁７ｂ１の係止爪７ｂ３を中心とし、ホルダ４の回転軸方向を上下方向とした保護壁７ｂ４の左右には、アーム３と接触し、アーム３の回動範囲を規制するストッパ面７ｂ８を備えたストッパ部７ｂ９を第二本体部７ｂに一体に設けてある。このストッパ部７ｂ９は、第１突出壁７ｂ１の外側に突出し、第１突出壁７ｂ１に沿ってホルダ４の回転軸方向に延びている。

このストッパ部７ｂ９とストッパ部を兼用する保護壁７ｂ５により、アーム３の回動範囲Ｒが、規定される。なお、本実施形態の液面検出装置１は、図１中、上側と下側にそれぞれアーム３の回動範囲を備えており、液面検出装置１を燃料タンクに取り付ける位置などの諸条件によって、上側か下側のどちらかを選択する。なお、本実施形態では、下側の回動範囲Ｒを選択している。

ストッパ部７ｂ９のストッパ面７ｂ８とは反対側の面にアーム３の回動方向に延びている補強部７ｂ１０が、設けられている。補強部７ｂ１０は、平板形状である。本実施形態では、補強部７ｂ１０は、ストッパ部７ｂ９と保護壁７ｂ４と連結するものである。保護壁７ｂ４は、本発明の補強壁部であり、ストッパ部７ｂ９のストッパ面７ｂ８とは反対側に設けたものである。

図３で示すように、液面検出装置１を側面から見た場合、ストッパ部７ｂ９、補強壁部である保護壁７ｂ４、補強部７ｂ１０の形状は、アルファベットのＨの字形状である。そして、ストッパ部７ｂ９、補強壁部である保護壁７ｂ４、補強部７ｂ１０で、３面を構成する凹み７ｂ１１が形成される。以上のように構成したことにより、ストッパ部７ｂ９、補強壁部である保護壁７ｂ４、補強部７ｂ１０の厚みを抑えることができ、樹脂成形によるヒケの発生を抑制することができる。

補強部７ｂ１０をストッパ部７ｂ９に設けた位置は、アーム３がストッパ面７ｂ８に当接する位置、すなわち、ストッパ部７ｂ９のストッパ面７ｂ８のアーム３が当接した位置の反対側の面である。本実施形態では、断面形状が円形のアーム３とストッパ面７ｂ８との当接する箇所は、補強部７ｂ１０の厚み（回転軸方向）内である。

また、第二本体部７ｂは、液面検出装置１を図示しない取付片や燃料ポンプなどに固定するために、固定爪７ｂ１３を備えた弾性片７ｂ１２を３つ備えている。

また、第二本体部７ｂには、ホルダ抑え８を固定する溶着ピン７ｂ１４が、第１突出壁７ｂ１に一つ、第２突出壁部７ｂ２に二つ設けられている。

ホルダ抑え８は、ホルダ４の図２中上側に配設され、ホルダ４を本体部７に回転可能に保持するものである。

ホルダ抑え８は、合成樹脂からなり、円盤形状である。ホルダ抑え８は、その外周部に係合孔８ｂを有する係合片８ａを３つ備えている。また、この係合片８ａの根本の部分には、溶着孔８ｃが設けられている。そして、ホルダ抑え８の係合孔８ｂを有する係合片８ａを本体部７に係止するとともに、ホルダ抑え８の溶着孔８ｃに、本体部７に設けた溶着ピン７ｂ１４を貫通させ、この溶着ピン７ｂ１４の先端を熱などで溶かして変形させることで、ホルダ抑え８が本体部７に固定される。

ホルダ抑え８は、その中央部にホルダ４の円柱部４ｂが、内部に挿入する貫通孔８ｄが設けられている。

ホルダ抑え８のホルダ４の回転軸Ｌ方向の断面形状は、中央部が外周部に比べて厚肉となっている。ホルダ抑え８は、図２で示すように、下面８ｅが、平坦面であり、上面８ｆが、中央部が盛り上がった傾斜部を有する円錐面である。ホルダ抑え８の下面８ｅは、ホルダ４と当接しているが、ホルダ４は、回転可能である。

本実施形態では、ホルダ抑え８の中央部の肉厚が４ｍｍで、外周部の肉厚が２ｍｍであり、中央部に対する外周部の比が、２：１であり、必要強度を十分に満足するものである。

ホルダ抑え８の中央部が外周部に比べて厚肉としたことによって、ホルダ抑え８の剛性を向上させ、ホルダ抑え８の変形、破損を抑制するとともに、検出精度の低下を抑制することができる。

また、ホルダ抑え８の上面８ｆの中央部から外周部に設けた傾斜部に凹部状の肉抜き部８ｇを設けたものである。この肉抜き部８ｇは、液面検出装置１を上側から見た場合に、ホルダ抑え８の中央部を中心とした放射方向に広がる涙滴型をしている。この肉抜き部８ｇを設けたことによって、ホルダ抑え８の重量増加を抑えるとともに成形時のヒケを抑制することができる。

ターミナル１０は、金属製で、平らで細長い形状である。

配線１１は、本実施形態では、リード線であり、銅などの導電性の良好な導体１１ａと、この導体１１ａを覆う絶縁被膜１１ｂとで構成されている。配線１１の導体１１ａが、ターミナル１０と電気的に接続されている。

以上のように構成したことによって、ホルダ４の回動可能の保持する構造を強化し、検出精度の低下を抑制することが可能な液面検出装置１を提供することができる。

また、本実施形態では、液面検出装置１の検出に磁気を利用したものであったが、例えば、検出に電気を利用したものであっても良い。

本発明は、燃料タンク内の各種液体の液面を検出する液面検出装置に利用可能である。

１液面検出装置
２フロート
３アーム
４ホルダ
７本体部
８ホルダ抑え
８ｇ肉抜き部
１０ターミナル

Claims

液体の液面に浮かぶフロートを備えたアームと、このアームを保持するホルダと、前記ホルダを回転可能に支持する本体部と、前記ホルダを前記本体部に回転可能に保持するホルダ抑えと、を備えた液晶表示装置において、
前記ホルダ抑えは、前記ホルダの円柱部が、内部に挿入する貫通孔を中央部に設け、かつ前記ホルダ抑えの前記ホルダの回転軸方向の断面形状を前記中央部が外周部に比べて厚肉としたことを特徴とする液面検出装置。
前記ホルダ抑えに前記中央部から外周部に設けた傾斜部に凹部状の肉抜き部を形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。