JP6020360B2 - 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高さを検出する液面検出装置に関する。

従来、例えば特許文献１に開示のオイルレベルセンサように、液面に浮かぶフロートと、フロートに保持された磁石と、重力方向への磁石の移動によってオフ状態からオン状態に切り替わるリードスイッチ等のスイッチ機構とを備えた液面検出装置が知られている。このような液面検出装置において、フロートは、筐体を構成するハウジング及びカバーと接触することにより、重力方向に沿った上下の移動を規制される。

特開２００３−１９４６１９号公報

さて、特許文献１の液面検出装置は、ハウジングをカバーの重力方向に位置させた姿勢（以下、「下取付姿勢」という）での設置が想定されている。しかし近年、液面検出装置の取付方向を上述の下取付姿勢から上下に入れ替え、カバーをハウジングの重力方向に位置させた姿勢（以下、「上取付姿勢」という）にて、液面検出装置を設置したいという要望が生じてきた。

ところが、フロートの上下の移動範囲がカバー及びハウジングによって規制される上述の液面検出装置を上取付姿勢にて設置した場合、スイッチ機構は、液面の下降によって、オフ状態からオン状態への切り替わる動作態様しか示すことができない。即ち、下取付姿勢と上取付姿勢とでは、スイッチ機構の動作態様が全く異なってしまうのである。こうしたスイッチ機構における動作態様の変化を回避するためには、上取付姿勢での設置に適した筐体を新規に作製しなければならず、部品種別の増加が引き起こされていた。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、液面の下降に伴ったスイッチ機構における切り替わりの動作態様を変えることなく、同一形状の筐体を用いたうえで、取付方向の上下の入れ替えを可能にする液面検出装置を、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に記載の発明は、容器（９０，１９０，９０ａ）に貯留された液体の液面の高さを検出する液面検出装置であって、容器に対して固定され、重力方向（ＧＤ）において互いに対向する第一規制部（２１）及び第二規制部（３１）を有する筐体（１０）と、液面に浮かび、第一規制部及び第二規制部との接触により、重力方向に沿った上下の移動を規制されるフロート（６０，２６０）と、重力方向に沿って延伸する形状であり、フロートに保持されることで液面に追従して上下に移動する磁石体（５０）と、筐体に保持され、磁石体における延伸方向の一方の磁石端面（５１，５２）が、予め規定された仮想の切替面（ＳＷＰ）を越えて重力方向に移動することにより、オン状態及びオフ状態のうちの一方から他方へと切り替わるスイッチ機構（４０）と、を備え、筐体は、第一規制部を第二規制部の重力方向に位置させた第一姿勢での設置と、第二規制部を第一規制部の重力方向に位置させた第二姿勢での設置と、が想定され、フロートは、筐体の上下方向の設置姿勢に係らず、特定の下端部（６２，２６２）を重力方向に向けた姿勢にて、第一規制部と第二規制部との間に配置され、切替面から第一規制部までの第一距離（Ｄ１）、及び切替面から第二規制部までの第二距離（Ｄ２）は共に、磁石端面から下端部までの寸法（ＬＢ）よりも長いことを特徴としている。

この発明において、第一規制部を第二規制部の重力方向に位置させた第一姿勢にて筐体が設置された場合、下方に位置する第一規制部が、フロートの重力方向への移動を規制する。この第一規制部と、スイッチ機構において予め規定された仮想の切替面との間の第一距離は、磁石端面からフロートの下端部までの寸法よりも長くされている。そのため、容器内の液体が減少した際には、フロートの下端部が第一規制部に接触する以前に、磁石端面は、スイッチ機構にて予め規定された切替面を越えて、重力方向に移動し得る。故に、スイッチ機構は、液面の下降によって、オン状態及びオフ状態のうちの一方から他方へと切り替わることができる。

一方、第二規制部を第一規制部の重力方向に位置させた第二姿勢にて筐体が設置された場合では、下方に位置する第二規制部が、フロートの重力方向への移動を規制する。この場合でも、フロートは、下端部を重力方向に向けた姿勢にて配置されている。加えて、第二規制部と切替面との間の距離は、第一距離と同様に、磁石端面からフロートの下端部までの寸法よりも長くされている。そのため、容器内の液体が減少した際には、フロートの下端部が第二規制部に接触する以前に、磁石端面は、切替面を越えて重力方向に移動し得る。故に、スイッチ機構は、第一姿勢にて筐体が設置された場合と同じように、液面の下降によって、オン状態及びオフ状態のうちの一方から他方へと切り替わることができる。

したがって、液面の下降に伴ったスイッチ機構における切り替わりの動作態様を変えることなく、同一形状の筐体を用いて、液面検出装置の取付方向を上下に入れ替えることが可能となる。

尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。

本発明の第一実施形態による液面検出装置が下取付姿勢にて設置された状態を示す図である。 図３のＩＩ−ＩＩ線断面図を含み、下取付姿勢にて設置された液面検出装置の構成及び作動を説明するための図である。 ボデーの平面図である。 カバーの底面図である。 上取付姿勢にて設置された液面検出装置を示す図である。 上取付姿勢にて設置された液面検出装置の構成及び作動を説明するための図である。 下取付姿勢にて設置された第二実施形態による液面検出装置の構成及び作動を説明するための図である。 上取付姿勢にて設置された第二実施形態による液面検出装置の構成及び作動を説明するための図である。

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場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

（第一実施形態）
図１に示す本発明の第一実施形態による液面検出装置１００は、内燃機関に搭載され、オイルパン９０内に設置されている。オイルパン９０は、内燃機関のシリンダーブロックの底面に取り付けられ、液体としてのエンジンオイルを貯留している。液面検出装置１００は、オイルパン９０に貯留されたエンジンオイルの液面高さを検出する。

液面検出装置１００は、ブラケット９１を介して、オイルパン９０に対して固定されている。ブラケット９１は、蓋部９６、載置部９７、及びコネクタ部９８を有している。蓋部９６は、オイルパン９０内に液面検出装置１００を挿入するための開口９５よりも大径の円盤状に形成されている。蓋部９６は、開口９５の周縁部分にオイルパン９０の外側から液密に密着することで、開口９５を塞いでいる。載置部９７は、蓋部９６から板状に延伸している。載置部９７は、蓋部９６によって支持されている。載置部９７において、重力方向ＧＤとは反対の方向（以下、「反対方向ＲＤ」という）に向けられた上面には、液面検出装置１００が載置されている。コネクタ部９８は、蓋部９６からオイルパン９０の外側に向かって突出している。コネクタ部９８には、外部の車載機器（例えば、コンビネーションメータ等）と液面検出装置１００とを電気的に接続させるための相手側のコネクタ部（図示しない）が嵌合される。

図２に示すように、液面検出装置１００は、筐体１０、フロート６０、マグネット５０、リードスイッチ４０、及びターミナル４６，４７等によって構成されている。

筐体１０は、ボデー２０及びカバー３０等によって構成されている。ボデー２０及びカバー３０は、フロート６０を収容する収容室３５を形成している。ボデー２０及びカバー３０は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等によって形成されている。

図２，３に示すボデー２０は、フランジ部２３及びボデー区画壁２７を有している。フランジ部２３は、円盤状に形成されたボデー区画壁２７の外側に鍔状に設けられている。フランジ部２３には、取付リング２４が埋設されている。またフランジ部２３には、係止孔２９が設けられている。取付リング２４は、鉄等の金属によって形成された円筒状の部品である。取付リング２４には、載置部９７にボデー２０を固定するための締結部材２５（図１参照）が挿通されている。係止孔２９は、ボデー区画壁２７の周囲に、互いに間隔を開けて四つ形成されている。各係止孔２９は、フランジ部２３を重力方向ＧＤに貫通している。

ボデー区画壁２７は、円柱状に形成された収容室３５を区画する壁部である。ボデー区画壁２７には、貫通孔２８及びボデーストッパ２１が設けられている。貫通孔２８は、ボデー区画壁２７の中央に形成されている。貫通孔２８は、ボデー区画壁２７を重力方向ＧＤに貫通している。ボデーストッパ２１は、ボデー区画壁２７の壁面２７ａから、反対方向ＲＤに向けて複数立設されている。各ボデーストッパ２１は、ボデー区画壁２７の径方向に沿って延伸している。各ボデーストッパ２１は、貫通孔２８まわりの周方向に、等間隔（例えば、９０°間隔）で配置されている。

図２，４に示すカバー３０は、全体として有底の円筒状に形成されている。カバー３０は、円筒部３３、カバー区画壁３７、及び係止爪３９を有している。円筒部３３は、カバー３０の底壁部３７ｂにおいて径方向の中央に設けられており、カバー３０の軸方向に沿って円筒状に延伸している。円筒部３３には、リードスイッチ４０及びターミナル４６が収容されている。円筒部３３において、底壁部３７ｂとは反対側に位置する先端部分３３ａは、カバー区画壁３７における貫通孔２８の周縁部分に接触している。

カバー区画壁３７は、ボデー区画壁２７と共に、収容室３５を区画している。カバー区画壁３７は、フロート６０の外周側に位置する周壁部３７ａ、及びフロート６０の反対方向ＲＤに位置する底壁部３７ｂを有している。周壁部３７ａには、複数の連通孔３６ａ，３６ｂが形成されている。連通孔３６ａ，３６ｂは、周壁部３７ａを径方向に貫通している。連通孔３６ａ，３６ｂは、周壁部３７ａの内側に位置する収容室３５を周壁部３７ａの外側に連通させている。一方で、底壁部３７ｂには、カバーストッパ３１が設けられている。カバーストッパ３１は、重力方向ＧＤ（上下方向）において、ボデーストッパ２１と互いに対向するよう配置されている。カバーストッパ３１は、円筒部３３から径方向の外側に向けて、放射状に複数延設されている。各カバーストッパ３１は、円筒部３３まわりの周方向に、等間隔（例えば、６０°間隔）で配置されている。

係止爪３９は、係止孔２９に対応した配置にて、周壁部３７ａの四箇所に設けられている。各係止爪３９は、各係止孔２９に挿入可能なように、周壁部３７ａから重力方向ＧＤに向かって延伸している。各係止爪３９が各係止孔２９に係止されることにより、カバー３０は、ボデー２０に保持されている。

図２に示すフロート６０は、例えば発泡させたフェノール樹脂等のエンジンオイルよりも比重の小さい材料により形成されている。フロート６０は、エンジンオイルの液面に浮かぶことができる。フロート６０は、中心孔６４を有する円筒状に形成されている。中心孔６４には、円筒部３３が挿通されている。中心孔６４の内壁面６５には、周方向に延伸する環状の保持溝６６が形成されている。フロート６０は、ボデーストッパ２１とカバーストッパ３１との間に配置される。フロート６０において、マグネット５０を挟んで互いに反対側に位置するフロート頂面６１及びフロート底面６２は、共に平面状に形成されている。フロート６０は、フロート頂面６１及びフロート底面６２と、ボデーストッパ２１及びフランジ部２３との接触により、重力方向ＧＤに沿った上下の移動を規制される。

マグネット５０は、フェライト磁石等の永久磁石である。マグネット５０は、重力方向ＧＤに沿って延伸する円筒状に形成されている。マグネット５０の外径は、フロート６０の外径よりも小さくされている。マグネット５０の中心孔５４の内径は、フロート６０の中心孔６４の内径よりも、僅かに小さくされている。マグネット５０は、保持溝６６内に内嵌されることにより、フロート６０に保持されている。マグネット５０は、フロート６０と共に円筒部３３に挿通された状態下、液面に追従して上下に移動する。

リードスイッチ４０は、液面の高さを検出するための検出素子である。リードスイッチ４０は、円筒状に形成された本体部分４３、及び本体部分４３の両端から延出する一対のリード４１，４２を有している。リードスイッチ４０は、本体部分４３の軸方向を重力方向ＧＤに沿わせた姿勢にて、円筒部３３内に収容されている。本体部分４３は、中空円筒状のガラス管であって、各リード４１，４２の各端部（以下、「リード端部」という）を収容している。各リード端部は、撓み可能に設けられており、重力方向ＧＤと直交する方向に所定の間隔を開けて対向している。各リード４１，４２に外部から磁界が作用すると、各リード端部は、異なる磁極に磁化することで、互いに引き合う。こうして各リード端部が接触することにより、リードスイッチ４０は、各リード４１，４２間にて導通可能なオン状態となる。

リードスイッチ４０におけるオン状態及びオフ状態は、マグネット５０の相対位置によって切り替わる。このようにオン状態及びオフ状態が切り替わる仮想の切替面ＳＷＰを、リードスイッチ４０には予め規定することができる。切替面ＳＷＰをマグネット５０が重力方向ＧＤに跨いだ状態下では、リードスイッチ４０は、オン状態を維持する。一方で、マグネット５０の上端面５１が切替面ＳＷＰよりも重力方向ＧＤに位置した状態下、及びマグネット５０の下端面５２が切替面ＳＷＰよりも反対方向ＲＤに位置した状態下では、リードスイッチ４０は、オフ状態となる。以上の切替面ＳＷＰは、本体部分４３の軸方向と直交する平面であり、且つ、互いに接触した各リード端部を通過する位置に規定される。加えて第一実施形態の切替面ＳＷＰは、本体部分４３の軸方向における中央から、ターミナル４６に近接した位置に、規定されている。

ターミナル４６，４７は、黄銅等の導電性材料によって帯状に形成されている。ターミナル４６，４７は、ボデー２０にインサート成形されることで、このボデー２０に保持されている。一方のターミナル４６は、円筒部３３に収容され、本体部分４３よりも底壁部３７ｂに近接する位置まで、反対方向ＲＤに延伸している。ターミナル４６は、一方のリード４１と接続されており、このリード４１を支持している。他方のターミナル４７は、貫通孔２８の近傍にて他方のリード４２と接続されており、このリード４２を支持している。各ターミナル４６，４７に取り付けられることにより、リードスイッチ４０は、ボデー２０に対して保持される。

ここまで説明した液面検出装置１００は、図１に示すように、ボデーストッパ２１をカバーストッパ３１の重力方向ＧＤに位置させた姿勢（以下、「下取付姿勢」という）にて、ブラケット９１の上面に設置されている。これに加えて液面検出装置１００は、図５に示すように、カバーストッパ３１をボデーストッパ２１の重力方向ＧＤに位置させた姿勢（以下、「上取付姿勢」という）にて、ブラケット９２の下面に設置可能である。以上のように、下取付姿勢及び上取付姿勢といった異なる設置姿勢での取り付けを可能にする液面検出装置１００の構成について、以下詳細に説明する。

尚、上取付姿勢での設置に用いられるブラケット９２は、下取付姿勢での設置に用いられるブラケット９１（図１参照）と実質的に同一の、蓋部９６、載置部９７、及びコネクタ部９８を有している。ブラケット９２は、オイルパン１９０とエンジンブロック（図示しない）との間に設けられた構造体９０ａの開口９５ａ内に、挿入されている。

図２，６に比較して示すように、液面検出装置１００の設置姿勢によって、筐体１０における上下の向きは、反転される。一方で、フロート６０は、筐体１０の設置姿勢に係らず、特定のフロート底面６２を重力方向ＧＤに向けた姿勢にて、ボデーストッパ２１及びカバーストッパ３１の間に配置される。

以上のフロート６０の配置姿勢において、マグネット５０は、重力方向ＧＤに沿った軸方向におけるフロート６０の中央から、重力方向ＧＤ（下方）にずれた位置に保持されている。第一実施形態では、軸方向（延伸方向）におけるマグネット５０の両端面のうち、上端面５１が、フロート６０における軸方向の中央に配置される。以上により、重力方向ＧＤに沿ったフロート６０の高さ寸法をフロート高さＨＦとし、フロート底面６２から上端面５１までの寸法を下方寸法ＬＢとすると、下方寸法ＬＢは、フロート高さＨＦの半分の長さとなる。また、上端面５１からフロート頂面６１までの寸法を上方寸法ＬＴとすると、上方寸法ＬＴは、下方寸法ＬＢと実質的に等しくなる。

筐体１０において、切替面ＳＷＰからボデーストッパ２１までの距離を、第一距離Ｄ１とする。そして、切替面ＳＷＰからカバーストッパ３１までの距離を、第二距離Ｄ２とする。これら第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２は、実質的に等しくなるよう規定されている。加えて、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２は、下方寸法ＬＢ及び上方寸法ＬＴよりも長くされている。

フロート６０は、液面の高さが所定の検出液面高さＳＯＬ（図１，５参照）である場合に、上端面５１を切替面ＳＷＰに位置させる。こうして上端面５１が切替面ＳＷＰに位置した状態において、ボデーストッパ２１及びカバーストッパ３１のうちで反対方向ＲＤに位置する一方と、フロート頂面６１との間に生じる隙間を、上方隙間ＸＴとする。そして、ボデーストッパ２１及びカバーストッパ３１のうちで重力方向ＧＤに位置する一方と、フロート底面６２との間に生じる隙間を、下方隙間ＸＢとする。これら上方隙間ＸＴ及び下方隙間ＸＢは、実質的に等しくなる。加えて、上方隙間ＸＴは、マグネット５０の軸方向における高さ寸法ＨＭよりも、短くされている。

一方の連通孔３６ａは、周壁部３７ａのうちで、切替面ＳＷＰよりもカバーストッパ３１に近接した部分に形成されている。他方の連通孔３６ｂは、周壁部３７ａのうちで、切替面ＳＷＰよりもボデーストッパ２１に近接した部分に形成されている。以上の配置によれば、連通孔３６ａ，３６ｂは、筐体１０の設置姿勢に係らず、切替面ＳＷＰを挟んだ両側に、少なくとも一つずつ位置する。また、連通孔３６ｂの内径は、連通孔３６ａの内径よりも大きくされている。

以上の液面検出装置１００が、図１，２に示す如く、下取付姿勢にてブラケット９１に設置された場合、検出液面高さＳＯＬよりも液面が十分に高いとき、フロート６０は、フロート頂面６１のカバーストッパ３１への接触により、上方への移動を規制される。このとき、上方寸法ＬＴが第二距離Ｄ２よりも短くされているため、上端面５１は、切替面ＳＷＰの反対方向ＲＤ（上方）に位置し得る。加えて、フロート頂面６１及びカバーストッパ３１間の上方隙間ＸＴがマグネット高さＨＭよりも短くされているため、下端面５２は、切替面ＳＷＰの重力方向ＧＤ（下方）に位置し得る。以上によれば、マグネット５０が切替面ＳＷＰを重力方向ＧＤに跨いだ状態となるため、リードスイッチ４０は、マグネット５０の発生する磁界によってオン状態となる。

そして、貯留されたエンジンオイルが減少した際には、第一距離Ｄ１が下方寸法ＬＢよりも長くされているため、フロート底面６２がボデーストッパ２１に接触する以前に、上端面５１は、切替面ＳＷＰを越えて、重力方向ＧＤ（下方）に移動し得る。故に、エンジンオイルの液面が検出液面高さＳＯＬを下回ることで、リードスイッチ４０は、オン状態からオフ状態へと切り替わることができる。

一方、液面検出装置１００が、図５，６に示す如く、上取付姿勢にてブラケット９２に設置された場合、検出液面高さＳＯＬよりも液面が十分に高いとき、フロート６０は、フロート頂面６１のボデーストッパ２１への接触により、上方への移動を規制される。このとき、上方寸法ＬＴが第一距離Ｄ１よりも短くされているため、上端面５１は、切替面ＳＷＰの反対方向ＲＤ（上方）に位置し得る。加えて、フロート頂面６１及びボデーストッパ２１間の上方隙間ＸＴがマグネット高さＨＭよりも短くされているため、下端面５２は、切替面ＳＷＰの重力方向ＧＤ（下方）に位置し得る。以上によれば、マグネット５０が切替面ＳＷＰを重力方向ＧＤに跨いだ状態となるため、リードスイッチ４０は、マグネット５０の発生する磁界によってオン状態となる。

そして、エンジンオイルが減少した際には、第二距離Ｄ２が下方寸法ＬＢよりも長くされているため、フロート底面６２がカバーストッパ３１に接触する以前に、上端面５１は、切替面ＳＷＰを越えて、重力方向ＧＤ（下方）に移動し得る。故に、エンジンオイルの液面が検出液面高さＳＯＬを下回ることで、リードスイッチ４０は、下取付姿勢にて設置された場合と同じように、オン状態からオフ状態へと切り替わることができる。

ここまで説明した第一実施形態によれば、想定される上方取付姿勢及び下方取付姿勢のそれぞれにおいて、リードスイッチ４０は、液面の下降に伴って、オン状態からオフ状態へと切り替わる。したがって、同一形状の筐体１０を採用していても、リードスイッチ４０の切り替わりの動作態様を変えることなく、液面検出装置１００の取付方向を上下に入れ替えることが可能となる。

加えて第一実施形態によれば、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２は共に、上方寸法ＬＴよりも長くされている。故に、筐体１０の設置姿勢に係らず、ボデーストッパ２１及びカバーストッパ３１の一方にフロート頂面６１が接触した状態において、上端面５１は、切替面ＳＷＰの反対方向ＲＤ（上方）に位置し得る。故に、切替面ＳＷＰの上方から下降へと上端面５１を移動させるマグネット５０の作動が、確実に実現可能となる。

また第一実施形態によれば、筐体１０の設置姿勢に係らずフロート６０の配置姿勢が同じであるため、下方寸法ＬＢは、いずれの設置姿勢でも変わらない。故に、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２に必要とされる長さは、実質的に同一となる。よって、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２を等しくし、且つ、これらを低減させることによって、重力方向ＧＤに沿った上下方向における筐体１０のサイズを、小さくできる。こうして、設置姿勢の柔軟性の確保に加えて、小型化が図られることによれば、液面検出装置１００は、さらに多様な形状のオイルパン等に対して設置可能となる。

さらに第一実施形態では、上方隙間ＸＴがマグネット高さＨＭよりも短くされているので、ボデーストッパ２１又はカバーストッパ３１に接触する位置までフロート６０が上昇していても、マグネット５０は、切替面ＳＷＰを重力方向ＧＤに跨いだ状態を維持し得る。よって、リードスイッチ４０は、オン状態を維持できる。以上によれば、液面が十分に高い場合に、下端面５２が切替面ＳＷＰの反対方向ＲＤ（上方）まで移動してしまい、オン状態からオフ状態へと切り替わってしまう事態は、回避される。

また加えて第一実施形態によれば、筐体１０が下取付姿勢にて設置された場合でも、上取付姿勢にて設置された場合でも、切替面ＳＷＰの重力方向ＧＤ（下方）には、少なくとも一つの連通孔３６ａ，３６ｂが位置する。故に、筐体１０の設置姿勢に係らず、収容室３５からのエンジンオイル流出は、確実に生じ得る。したがって、液面検出装置１００による液面検出の精度は、筐体１０の設置姿勢を上下に入れ替えたとしても、高く維持される。

さらに加えて第一実施形態のように、液面の下降に伴ってリードスイッチ４０をオン状態からオフ状態へと切り替えたい場合には、フロート６０が下降した際に、上端面５１が、切替面ＳＷＰよりも下方に移動していなければならない。故に、マグネット５０は、フロート６０の中央から下方にずれた位置に保持されるのがよい。こうしたマグネット５０の配置によれば、下方寸法ＬＢは、低減され得る。以上によれば、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２の低減も可能となるので、上下方向における筐体１０の小型化が、実現される。

尚、第一実施形態において、ボデーストッパ２１が特許請求の範囲に記載の「第一規制部」に相当し、カバーストッパ３１が特許請求の範囲に記載の「第二規制部」に相当し、ボデー区画壁２７及びカバー区画壁３７が特許請求の範囲に記載の「区画壁」に相当する。また、リードスイッチ４０が特許請求の範囲に記載の「スイッチ機構」に相当し、マグネット５０が特許請求の範囲に記載の「磁石体」に相当し、上端面５１が特許請求の範囲に記載の「磁石端面」に相当する。さらに、フロート頂面６１が特許請求の範囲に記載の「上端部」に相当し、フロート底面６２が特許請求の範囲に記載の「（特定の）下端部」に相当し、オイルパン９０と、オイルパン１９０及び構造体９０ａとが、それぞれ特許請求の範囲に記載の「容器」に相当する。そして、下取付姿勢が特許請求の範囲に記載の「第一姿勢」に相当し、上取付姿勢が特許請求の範囲に記載の「第二姿勢」に相当する。

（第二実施形態）
図７，８に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による液面検出装置２００では、液面の下降に伴うリードスイッチ４０の動作態様が、第一実施形態による液面検出装置１００（図２参照）とは異なっている。具体的に、液面検出装置２００では、液面が検出液面高さＳＯＬを下回ることにより、リードスイッチ４０は、オフ状態からオン状態へと切り替わる。以下、液面検出装置２００の構成について詳細に説明する。

液面検出装置２００は、第一実施形態のフロート６０（図２参照）に相当するフロート２６０を備えている。フロート２６０は、筐体１０の設置姿勢に係らず、特定のフロート底面２６２を重力方向ＧＤに向けた姿勢にて、ボデーストッパ２１及びカバーストッパ３１の間に配置される。マグネット５０は、軸方向におけるフロート２６０の中央から、反対方向ＲＤ（上方）にずれた位置に保持されている。マグネット５０の下端面５２は、フロート２６０において、軸方向の中央に配置されている。そして、フロート底面２６２から下端面５２までの寸法を下方寸法ＬＢとすると、下方寸法ＬＢは、フロート高さＨＦの半分の長さとされている。また、下端面５２からフロート頂面２６１までの寸法を上方寸法ＬＴとすると、上方寸法ＬＴは、下方寸法ＬＢと実質的に等しくされている。これら下方寸法ＬＢ及び上方寸法ＬＴは、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２よりも短くされている。

フロート２６０は、液面の高さが所定の検出液面高さＳＯＬである場合に、下端面５２を切替面ＳＷＰに位置させる。こうして下端面５２が切替面ＳＷＰに位置した状態において、上方隙間ＸＴ及び下方隙間ＸＢは、実質的に等しくなる。加えて、下方隙間ＸＢは、マグネット高さＨＭよりも、短くされている。

以上の液面検出装置２００が、図７に示す如く、下取付姿勢にてブラケット９１に設置された場合、検出液面高さＳＯＬよりも液面が十分に高いとき、フロート２６０は、フロート頂面２６１のカバーストッパ３１への接触により、上方への移動を規制される。このとき、上方寸法ＬＴが第二距離Ｄ２よりも短くされているため、下端面５２は、切替面ＳＷＰの反対方向ＲＤ（上方）に位置し得る。以上によれば、リードスイッチ４０は、オフ状態となる。

そして、エンジンオイルが減少した際には、第一距離Ｄ１が下方寸法ＬＢよりも長くされているため、フロート底面２６２がボデーストッパ２１に接触する以前に、下端面５２は、切替面ＳＷＰを越えて、重力方向ＧＤ（下方）に移動し得る。加えて、フロート底面２６２及びボデーストッパ２１間の下方隙間ＸＢがマグネット高さＨＭよりも短くされているため、上端面５１は、切替面ＳＷＰの反対方向ＲＤ（上方）に位置し得る。以上によれば、マグネット５０が切替面ＳＷＰを重力方向ＧＤに跨いだ状態となるため、リードスイッチ４０は、マグネット５０の発生する磁界によってオン状態となる。よって、エンジンオイルの液面が検出液面高さＳＯＬを下回ることで、リードスイッチ４０は、オフ状態からオン状態へと切り替わることができる。

一方、液面検出装置２００が、図８に示す如く、上取付姿勢にてブラケット９２に設置された場合、検出液面高さＳＯＬよりも液面が十分に高いとき、フロート２６０は、フロート頂面２６１のボデーストッパ２１への接触により、上方への移動を規制される。このとき、上方寸法ＬＴが第一距離Ｄ１よりも短くされているため、下端面５２は、切替面ＳＷＰの反対方向ＲＤ（上方）に位置し得る。以上によれば、リードスイッチ４０は、オフ状態となる。

そして、エンジンオイルが減少した際には、第二距離Ｄ２が下方寸法ＬＢよりも長くされているため、フロート底面２６２がカバーストッパ３１に接触する以前に、下端面５２は、切替面ＳＷＰを越えて、重力方向ＧＤ（下方）に移動し得る。加えて、フロート底面２６２及びカバーストッパ３１間の下方隙間ＸＢがマグネット高さＨＭよりも短くされているため、上端面５１は、切替面ＳＷＰの反対方向ＲＤ（上方）に位置し得る。以上によれば、マグネット５０が切替面ＳＷＰを重力方向ＧＤに跨いだ状態となるため、リードスイッチ４０は、マグネット５０の発生する磁界によってオン状態となる。よって、エンジンオイルの液面が検出液面高さＳＯＬを下回ることで、リードスイッチ４０は、下取付姿勢にて設置された場合と同じように、オフ状態からオン状態へと切り替わることができる。

ここまで説明した第二実施形態では、上方取付姿勢においても、下方取付姿勢においても、リードスイッチ４０は、液面の下降に伴って、オフ状態からオン状態へと切り替わる。したがって、同一形状の筐体１０を採用していても、リードスイッチ４０の切り替わりの動作態様を変えることなく、液面検出装置２００の取付方向を上下に入れ替えることが可能となる。

加えて第二実施形態では、下方隙間ＸＢがマグネット高さＨＭよりも短くされているので、ボデーストッパ２１又はカバーストッパ３１に接触する位置までフロート２６０が下降しても、マグネット５０は、切替面ＳＷＰを重力方向ＧＤに跨いだ状態を維持し得る。よって、リードスイッチ４０は、オン状態を維持できる。以上によれば、液面が非常に低下した場合に、上端面５１が切替面ＳＷＰの重力方向ＧＤ（下方）まで移動してしまい、オン状態からオフ状態へと切り替わってしまう事態は、回避される。

また第二実施形態のように、液面の下降に伴ってリードスイッチ４０をオフ状態からオン状態へと切り替えたい場合には、フロート２６０が上昇した際に、下端面５２が、切替面ＳＷＰよりも上方に移動していなければならない。故に、マグネット５０は、フロート２６０の中央から上方にずれた位置に保持されるのがよい。こうしたマグネット５０の配置によれば、上方寸法ＬＴは、低減され得る。以上によれば、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２の低減も可能となるので、上下方向における筐体１０の小型化が、実現される。

尚、第二実施形態では、下端面５２が特許請求の範囲に記載の「磁石端面」に相当し、フロート頂面２６１が特許請求の範囲に記載の「上端部」に相当し、フロート底面２６２が特許請求の範囲に記載の「（特定の）下端部」に相当する。

（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、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記実施形態において、切替面ＳＷＰは、軸方向における本体部分４３の中央からリード４１側にずれた位置に規定されていた。しかし、切替面ＳＷＰの位置は、適宜変更されてよい。例えば切替面ＳＷＰは、本体部分の軸方向の中央に規定されてもよく、本体部分の中央からリード４２側にずれた位置に規定されてもよい。

上記実施形態では、マグネット５０の上端面５１又は下端面５２が、フロートの軸方向の中央に位置していた。しかし、フロートにマグネットが装着される位置は、適宜変更されてよい。また、マグネット及びフロートの形状は、上記実施形態のような円筒状に限定されない。フロートは、必要な浮力が獲得可能であれば、例えば球状や角柱状等に形成されていてもよい。またマグネットは、板状に形成され、リードスイッチを挟んで対向するように配置されていてもよい。

上記実施形態において、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２は、互いに等しくされていた。しかし、第一距離Ｄ１及び第二距離Ｄ２は、上方寸法ＬＴ及び下方寸法ＬＢよりも長ければ、互いに異なる長さであってもよい。

上記実施形態において、上方隙間ＸＴ及び下方隙間ＸＢは、マグネット高さＨＭよりも小さくされていた。しかし、例えば上記第一実施形態のように、液面が非常に低い場合にリードスイッチ４０をオフ状態とする形態では、下方隙間ＸＢは、マグネット高さＨＭより大きくてもよい。また、上記第二実施形態のように、液面が十分に高い場合にリードスイッチ４０をオフ状態とする形態では、上方隙間ＸＴは、マグネット高さＨＭより大きくてもよい。

上記実施形態では、切替面ＳＷＰを挟んだ上下に連通孔３６ａ，３６ｂが一つずつ形成されていた。しかし、連通孔は、液体に生じた泡等によって閉塞しないよう、形成される数、位置、形状等を、適宜変更されてよい。また、フロートを収容する収容室が、筐体に設けられていなくてもよい。

上記実施形態において、液面検出装置は、ブラケットを介して、オイルパン等の容器に固定されていた。しかし、液面検出装置の取付構造は、上述したものに限定されない。例えば、オイルパンに設けられたブラケットに、液面検出装置が直接的に取り付けられ、蓋部９６とハーネスで接続されている構成であってもよい。

以上、車両のオイルパン等に貯留されたエンジンオイルの液面の高さを検出する液面検出装置に適用した例に基づいて本発明を説明したが、本発明の適用対象は、エンジンオイルの液面高さの検出に限られない。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、燃料等の容器内の液面検出装置に本発明は適用可能である。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容器内の液面検出装置に、本発明は適用可能である。

Ｄ１ 第一距離、Ｄ２ 第二距離、ＧＤ 重力方向、ＨＭ マグネット高さ、ＬＢ 下方寸法、ＬＴ 上方寸法、ＳＷＰ 切替面、ＸＴ 上方隙間、１０ 筐体、２１ ボデーストッパ（第一規制部）、２７ ボデー区画壁（区画壁）、３１ カバーストッパ（第二規制部）、３５ 収容室、３６ａ３６ｂ 連通孔、３７ カバー区画壁（区画壁）、４０ リードスイッチ（スイッチ機構）、５０ マグネット（磁石体）、５１ 上端面（磁石端面）、５２ 下端面（磁石端面）、６０，２６０ フロート、６１，２６１ フロート頂面（上端部）、６２，２６２ フロート底面（下端部）、９０，１９０ オイルパン（容器）、９０ａ 構造体（容器）、１００，２００ 液面検出装置

Claims (8)

1. 容器（９０，１９０，９０ａ）に貯留された液体の液面の高さを検出する液面検出装置であって、
   前記容器に対して固定され、重力方向（ＧＤ）において互いに対向する第一規制部（２１）及び第二規制部（３１）を有する筐体（１０）と、
   前記液面に浮かび、前記第一規制部及び前記第二規制部との接触により、重力方向に沿った上下の移動を規制されるフロート（６０，２６０）と、
   重力方向に沿って延伸する形状であり、前記フロートに保持されることで前記液面に追従して上下に移動する磁石体（５０）と、
   前記筐体に保持され、前記磁石体における延伸方向の一方の磁石端面（５１，５２）が、予め規定された仮想の切替面（ＳＷＰ）を越えて重力方向に移動することにより、オン状態及びオフ状態のうちの一方から他方へと切り替わるスイッチ機構（４０）と、を備え、
   前記筐体は、前記第一規制部を前記第二規制部の重力方向に位置させた第一姿勢での設置と、前記第二規制部を前記第一規制部の重力方向に位置させた第二姿勢での設置と、が想定され、
   前記フロートは、前記筐体の上下方向の設置姿勢に係らず、特定の下端部（６２，２６２）を重力方向に向けた姿勢にて、前記第一規制部と前記第二規制部との間に配置され、
   前記切替面から前記第一規制部までの第一距離（Ｄ１）、及び前記切替面から前記第二規制部までの第二距離（Ｄ２）は共に、前記磁石端面から前記下端部までの寸法（ＬＢ）よりも長いことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記磁石体を挟んで前記下端部の反対側に位置する前記フロートの上端部（６１，２６１）から前記磁石端面までの寸法（ＬＴ）は、前記第一距離及び前記第二距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記磁石端面は、重力方向における前記フロートの中央に配置され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. 前記第一距離は、前記第二距離と実質的に等しい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. 前記磁石端面が前記切替面に位置した状態にて、前記磁石体を挟んで前記下端部の反対側に位置する前記フロートの上端部（６１）と、前記第一規制部及び前記第二規制部のうちで前記上端部に対向する一方との間に生じた隙間を、上方隙間（ＸＴ）とすると、
   前記上方隙間は、重力方向に沿った前記磁石体の寸法（ＨＭ）よりも短い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. 前記筐体は、区画壁（２７，３７）によって区画されて前記フロートを収容する収容室（３５）、を形成し、
   前記区画壁には、前記収容室の内外を連通する連通孔（３６ａ，３６ｂ）が、前記切替面を挟んだ両側に、少なくとも一つずつ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. 前記磁石体は、重力方向における前記フロートの中央から、下方にずれた位置に保持され、
   前記スイッチ機構は、前記磁石体において上方に位置する前記磁石端面（５１）が、前記切替面を越えて重力方向に移動することにより、オン状態からオフ状態へと切り替わ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。
8. 前記磁石体は、重力方向における前記フロートの中央から、上方にずれた位置に保持され、
   前記スイッチ機構は、前記磁石体の下方に位置する前記磁石端面（５２）が、前記切替面を越えて重力方向に移動することにより、オフ状態からオン状態へと切り替わ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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