JP6260497B2 - Liquid level detector - Google Patents
Liquid level detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP6260497B2 JP6260497B2 JP2014174436A JP2014174436A JP6260497B2 JP 6260497 B2 JP6260497 B2 JP 6260497B2 JP 2014174436 A JP2014174436 A JP 2014174436A JP 2014174436 A JP2014174436 A JP 2014174436A JP 6260497 B2 JP6260497 B2 JP 6260497B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust
- fixed
- liquid level
- rotating
- radial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Description
本発明は、容器に貯留された液体の液面レベルを検出する液面検出装置に関する。 The present invention relates to a liquid level detection device that detects a liquid level of a liquid stored in a container.
従来、容器に貯留された液体の液面レベルを検出する液面検出装置が知られている。特許文献1に開示の液面検出装置は、容器に対して固定される固定体と、液面レベルに応じて上下動するフロートと、フロートに繋がれたアームと、アームを保持し、固定体に支持され、フロートの上下動に応じて回転中心線周りに回動する回転体とを備えている。固定体は、その中心側にて回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向に回転体を位置決めしている。そして、回転中心線側よりもラジアル方向の外周側において、固定体のラジアル方向に沿った面と、回転体のラジアル方向に沿った面とが、スラスト受け部を構成している。 Conventionally, a liquid level detection device that detects a liquid level of a liquid stored in a container is known. The liquid level detection device disclosed in Patent Document 1 includes a fixed body that is fixed to a container, a float that moves up and down in accordance with the liquid level, an arm that is connected to the float, an arm, and a fixed body. And a rotating body that rotates around the rotation center line according to the vertical movement of the float. The fixed body rotatably supports the rotating body via a bearing portion in a state where the rotating body is superimposed on the fixed body at the center side, and positions the rotating body in the thrust direction. The surface along the radial direction of the fixed body and the surface along the radial direction of the rotating body form a thrust receiving portion on the outer peripheral side in the radial direction from the rotation center line side.
ここで、固定体、および固定体とは膨張率が異なる素材により形成される回転体が、それぞれ、液体浸漬による膨潤したり、又は熱膨張したりすると、スラスト受け部の隙間の大きさが変化することがある。例えば、隙間の大きさが小さくなり、固定体と回転体が接触するようになると、回転体の回転が妨げられて、液面レベルの検出精度が悪化する。また反対に、隙間の大きさが大きくなりすぎると、スラスト方向がスラスト受け部により十分に受けることができなくなるので、やはり液面レベルの検出精度が悪化する。したがって、膨潤や熱膨張に対しても適切な隙間を維持することが重要となる。 Here, when the fixed body and the rotating body formed of a material having a different expansion coefficient from the fixed body are swollen or thermally expanded by liquid immersion, the size of the gap of the thrust receiving portion changes. There are things to do. For example, if the size of the gap decreases and the fixed body and the rotating body come into contact with each other, the rotation of the rotating body is hindered, and the liquid level detection accuracy deteriorates. On the other hand, if the size of the gap becomes too large, the thrust direction cannot be sufficiently received by the thrust receiving portion, so that the detection accuracy of the liquid level is also deteriorated. Therefore, it is important to maintain an appropriate gap against swelling and thermal expansion.
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、液面レベルの検出精度が良好な液面検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid level detection device with good detection accuracy of the liquid level.
開示される発明のひとつは、容器(1)内に貯留された液体の液面レベル(LL)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る固定体(10)と、
液面レベルに応じて上下動するフロート(20)と、
フロートに繋がれたアーム(30)と、
アームを保持するため固定体とは膨張率が異なる素材により形成され、固定体に支持され、フロートの上下動に応じて回転中心線(CL)周りに回動する回転体(40)とを備え、
固定体は、回転中心線側にて回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部(14)を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向(DT)に回転体を位置決めしており、
固定体は、回転中心線側よりもラジアル方向(DR)の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面(16a)および該固定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、回転体から離れる側に向かう程、スラスト面からの距離が拡大する固定テーパ面(16b)を備え、
回転体は、回転中心線側よりもラジアル方向の外周側に、固定スラスト面および固定テーパ面にそれぞれ隙間(60a,70)を介して対向する回転スラスト面(44)および回転テーパ面(46)を備えており、回転テーパ面と固定テーパ面とによりスラスト受け部(60)を構成することを特徴とする。
One of the disclosed inventions is a liquid level detection device for detecting the liquid level (LL) of the liquid stored in the container (1),
A fixed body (10) fixed to the container;
A float (20) that moves up and down according to the liquid level;
An arm (30) connected to the float;
A rotating body (40) that is formed of a material having a different expansion coefficient from the fixed body to hold the arm, is supported by the fixed body, and rotates about the rotation center line (CL) in accordance with the vertical movement of the float. ,
The fixed body rotatably supports the rotating body through the bearing portion (14) in a state where the rotating body is superimposed on the fixed body on the rotation center line side, and positions the rotating body in the thrust direction (DT). And
The fixed body is inclined to the outer peripheral side in the radial direction (DR) from the rotation center line side, the fixed thrust surface (16a) along the thrust direction, and the outer peripheral side in the radial direction from the fixed thrust surface, and is separated from the rotary body. A fixed taper surface (16b) that increases the distance from the thrust surface as it goes to the side,
The rotating body has a rotating thrust surface (44) and a rotating taper surface (46) opposed to the fixed thrust surface and the fixed taper surface through gaps (60a, 70) on the outer peripheral side in the radial direction from the rotation center line side, respectively. The thrust receiving portion (60) is constituted by the rotating taper surface and the fixed taper surface.
このような発明によると、固定体の軸受け部は、回転中心線側にて回転体を該固定体に重ねた状態で、軸受け部を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向に回転体を位置決めしている。さらに、固定体は、回転中心線側よりもラジアル方向の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面および該固定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、回転体から離れる側に向かう程、固定スラスト面からの距離が拡大する固定テーパ面を備えている。またさらに、回転体は、回転中心線側よりもラジアル方向の外周側に、固定スラスト面および固定テーパ面にそれぞれ隙間を介して対向する回転スラスト面および回転テーパ面を備えている。そして、回転テーパ面と固定テーパ面とによりスラスト受け部が構成されている。これによれば、固定体と回転体とが膨張率の異なる素材により形成されていても、膨張の影響で隙間の大きさが変化し難くなる。したがって、隙間の大きさの変化が抑制されることで、液面レベルの検出精度が良好となる。 According to such an invention, the bearing portion of the fixed body is rotatably supported via the bearing portion in a state where the rotating body is superimposed on the fixed body on the rotation center line side, and in the thrust direction. The rotating body is positioned. Further, the fixed body is inclined to the outer peripheral side in the radial direction from the rotation center line side, the fixed thrust surface along the thrust direction, and the outer peripheral side in the radial direction from the fixed thrust surface, and further toward the side away from the rotary body. The fixed taper surface that increases the distance from the fixed thrust surface is provided. The rotating body further includes a rotating thrust surface and a rotating taper surface that are opposed to the fixed thrust surface and the fixed taper surface through a gap, respectively, on the outer peripheral side in the radial direction from the rotation center line side. And the thrust receiving part is comprised by the rotation taper surface and the fixed taper surface. According to this, even if the fixed body and the rotating body are formed of materials having different expansion rates, the size of the gap is hardly changed due to the expansion. Therefore, since the change in the size of the gap is suppressed, the detection accuracy of the liquid level becomes good.
また、固定テーパ面と回転テーパ面とが対向することにより、スラスト受け部は、スラスト方向だけでなく、ラジアル方向のずれも抑制することができ、液面レベルの検出精度が良好となる。 Further, since the fixed taper surface and the rotation taper surface face each other, the thrust receiving portion can suppress not only the thrust direction but also the radial direction deviation, and the liquid level detection accuracy is improved.
また、開示される発明の他のひとつは、容器(1)内に貯留された液体の液面レベル(LL)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る固定体(310,410)と、
液面レベルに応じて上下動するフロート(20)と、
フロートに繋がれたアーム(30)と、
アームを保持するため固定体とは膨張率が異なる素材により形成され、固定体に支持され、フロートの上下動に応じて回転中心線(CL)周りに回動する回転体(340,440)とを備え、
固定体は、回転中心線側にて回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部(14)を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向(DT)に回転体を位置決めしており、
固定体は、回転中心線側よりもラジアル方向(DR)の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面(16a)を備え、
回転体は、固定スラスト面に隙間(70)を介して対向する回転スラスト面(44)を備え、
固定スラスト面および回転スラスト面のうち一方を特定スラスト面と定義したとき、
固定体および回転体のうち特定スラスト面を備える一方は、特定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、回転体から離れる側に向かう程、特定スラスト面からの距離が拡大するテーパ面(316b,446)を備え、
固定体および回転体のうち他方は、テーパ面に隙間(360a,460a)を介して対向し、テーパ面に向かって突出する突出部(348,416c)を備え、
テーパ面と突出部とによりスラスト受け部(360,460)を構成することを特徴とする。
Another aspect of the disclosed invention is a liquid level detection device that detects a liquid level (LL) of a liquid stored in the container (1),
A fixed body (310, 410) fixed to the container;
A float (20) that moves up and down according to the liquid level;
An arm (30) connected to the float;
Rotating bodies (340, 440) that are formed of a material having a different expansion coefficient from the fixed body to hold the arm, are supported by the fixed body, and rotate around the rotation center line (CL) according to the vertical movement of the float. With
The fixed body rotatably supports the rotating body through the bearing portion (14) in a state where the rotating body is superimposed on the fixed body on the rotation center line side, and positions the rotating body in the thrust direction (DT). And
The fixed body includes a fixed thrust surface (16a) along the thrust direction on the outer peripheral side in the radial direction (DR) from the rotation center line side,
The rotating body includes a rotating thrust surface (44) facing the fixed thrust surface via a gap (70),
When one of the fixed thrust surface and the rotating thrust surface is defined as a specific thrust surface,
One of the fixed body and the rotating body having a specific thrust surface is inclined toward the outer peripheral side in the radial direction from the specific thrust surface, and a taper surface whose distance from the specific thrust surface increases toward the side away from the rotating body ( 316b, 446)
The other of the fixed body and the rotating body includes projecting portions (348, 416c) that face the tapered surface via gaps (360a, 460a) and project toward the tapered surface,
A thrust receiving portion (360, 460) is constituted by the tapered surface and the protruding portion.
このような発明によると、固定体の軸受け部は、回転中心線側にて回転体を該固定体に重ねた状態で、軸受け部を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向に回転体を位置決めしている。さらに、固定体および回転体のうち特定スラスト面を備える一方は、テーパ面を備える。テーパ面は、特定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、回転体から離れる側に向かう程、特定スラスト面からの距離が拡大する。他方は、テーパ面に隙間を介して対向し、テーパ面に向かって突出する突出部を備えている。そして、テーパ面と突出部とによりスラスト受け部が構成されている。これによれば、固定体と回転体とが膨張率の異なる素材により形成されている装置において、膨張の影響でテーパ面と突出部との相対位置が変化しても、テーパ面と突出部との間の隙間の大きさが変化し難くなる。したがって、隙間の大きさの変化が抑制されることで、液面レベルの検出精度が良好となる。 According to such an invention, the bearing portion of the fixed body is rotatably supported via the bearing portion in a state where the rotating body is superimposed on the fixed body on the rotation center line side, and in the thrust direction. The rotating body is positioned. Further, one of the fixed body and the rotating body that includes the specific thrust surface includes a tapered surface. The tapered surface is inclined from the specific thrust surface to the outer peripheral side in the radial direction, and the distance from the specific thrust surface is increased as it is away from the rotating body. The other is provided with a protruding portion that faces the tapered surface through a gap and protrudes toward the tapered surface. And the thrust receiving part is comprised by the taper surface and the protrusion part. According to this, in the device in which the fixed body and the rotating body are formed of materials having different expansion rates, the taper surface and the protruding portion are not affected even if the relative position between the tapered surface and the protruding portion changes due to the expansion. It becomes difficult to change the size of the gap between the two. Therefore, since the change in the size of the gap is suppressed, the detection accuracy of the liquid level becomes good.
なお、括弧内の符号は、記載内容の理解を容易にすべく、後述する実施形態において対応する構成を例示するものに留まり、発明の内容を限定することを意図したものではない。 In addition, the code | symbol in a parenthesis is not what was intended to limit the content of invention, only to illustrate the structure which respond | corresponds in embodiment mentioned later in order to make an understanding of description content easy.
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。なお、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せることができる。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other part of the configuration. In addition, not only combinations of configurations explicitly described in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not explicitly specified unless there is a problem with the combination. .
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による液面検出装置100は、図1に示すように、液体としての燃料を貯留する容器としての燃料タンク1内に設置されている。液面検出装置100は、燃料ポンプモジュール2等に保持された状態にて、燃料の液面レベルLLを検出する。図1,2に示すように、液面検出装置100は、固定体としてのボデー10、フロート20、アーム30、回転体としてのマグネットホルダ40、マグネット50、磁気シールド部材52、ホールIC54、およびターミナル56を備えている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the liquid
ボデー10は、例えばガラス繊維を含有したポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂等の合成樹脂によって形成されており、燃料ポンプモジュール2を介して燃料タンク1に対して固定されている。ボデー10には、本体部12、並びに本体部12から突出する軸受け部14および外周ガイド部16が設けられている。
The
軸受け部14は、本体部12から燃料ポンプモジュール2との接続側とは反対側の突出する円柱状に形成されている。また、軸受け部14の内部には、ホールIC54を収容する素子収容室14aが設けられている。ここで本実施形態では、軸受け部14に沿った方向をスラスト方向DTと定義し、軸受け部14に実質垂直な方向をラジアル方向DRと定義し、また、回転中心線CL周りの方向を円周方向DCと定義する。
The bearing
外周ガイド部16は、軸受け部14よりもラジアル方向DRの外周側において、本体部12からスラスト方向DTに沿って突出している。外周ガイド部16は、円周方向DCに沿って軸受け部14を囲む円周状に設けられている。
The outer
フロート20は、例えば発泡されたエボナイト等の燃料よりも比重の小さい材料により形成され、燃料の液面に浮かぶようになっている。すなわち、液面レベルLLが変化すると、これに応じてフロート20が上下動するようになっている。フロート20は、アーム30を介してマグネットホルダ40に保持されている。
The
アーム30は、ステンレス鋼等の金属によって丸棒状に形成されており、フロート20とマグネットホルダ40とを繋いでいる。アーム30の一方の端部32aは、フロート20に形成された貫通孔22に挿通されている。アーム30の他方の端部32bには、曲げ部34が設けられている。そして、アームの他方の端部32bは、マグネットホルダ40の保持機構42を用いてマグネットホルダ40に保持されている。
The
マグネットホルダ40は、例えばポリアセタール(POM)樹脂等の、ボデー10とは膨張率が異なる合成樹脂により形成されている。マグネットホルダ40は、軸受け部14に外嵌されることでボデー10に支持され、フロート20の上下動に応じて軸受け部14に沿った回転中心線CL周りに回動するようになっている。
The
また、マグネットホルダ40は、アーム30を保持するための保持機構42を有している。保持機構42は、挿入孔42aおよび弾性クランプ42bを主体として構成されている。挿入孔42aは、スラスト方向DTに沿って設けられており、挿入孔42aにアーム30の曲げ部34が挿入されている。弾性クランプ42bは、マグネットホルダ40から突出して設けられており、その内径をアームの直径よりも僅かに小さく形成され、弾性変形状態で、マグネットホルダ40に沿って延伸するアーム30を係止している。
The
マグネット50は、マグネットホルダ40に保持され、内部において、ホールIC54が収容されている軸受け部14を挟んで対向する2箇所に一対設けられている。一対のマグネット50は、ホールIC54を通過する磁束mfを発生させる。
A pair of
磁気シールド部材52は、鉄等の軟磁性材料により円筒状に形成され、マグネット50よりもラジアル方向DRの外周側に配置されている。
The
このように、アーム30、およびマグネット50や磁気シールド部材52を保持するマグネットホルダ40には、保持に適したボデー10とは異なる前述の素材が採用されている。
Thus, the above-mentioned material different from the
ホールIC54は、ボデー10に対するマグネットホルダ40の回転角を検出する検出素子である。ホールIC54は、マグネットホルダ40のマグネット50から磁界の作用を受けることにより、当該ホールIC54を所定の検出方向に通過する磁束mfの密度に応じた(例えば比例した)電圧を発生させる。したがって、ボデー10に対してマグネットホルダ40がマグネット50とともに回転すると、ホールIC54を通過する磁束mfの密度の検出方向成分が余弦関数に基づいて変化するため、当該磁束mfの密度に応じてホールIC54に発生する電圧も変化する。
The
ターミナル56は、りん青銅等の導電性材料によって、帯板状に3つ形成されている。各ターミナル56は、本体部12を通じて配置され、図示しない外部の制御機器およびホールIC54間において、検出信号の伝送に用いられる。このようにして、ホールIC54に発生した電圧は、各ターミナル56を介し、液面レベルLLの検出結果を示す信号として外部の制御機器に計測される。
Three
以下、ボデー10とマグネットホルダ40との関係を詳細に説明する。ボデー10は、マグネットホルダ40をボデー10に重ねた状態で配置されている。そして、ボデー10は、軸受け部14を介してマグネットホルダ40を回動自在に支持しているとともに、スラスト方向DTにマグネットホルダ40を位置決めしている。具体的には、軸受け部14は、スラスト位置決め部14bを有している。当該スラスト位置決め部14bは、軸受け部14においてラジアル方向DRの回転中心線CL側に凹むように形成されており、その内部にラジアル方向DRに沿った軸受け面14cが設けられることにより、スラスト方向DTの位置決めを行なっている。
Hereinafter, the relationship between the
また、ボデー10は、外周ガイド部16の先端部において、その回転中心線CL側よりもラジアル方向DRの外周側に、固定スラスト面16aおよび固定テーパ面16bを備えている。固定スラスト面16aは、外周ガイド部16においてラジアル方向DRの回転中心線CL側に露出するとともに、スラスト方向DTに沿った面である。固定テーパ面16bは、固定スラスト面16aからラジアル方向DRの外周側に傾斜するとともに、ボデー10に対してマグネットホルダ40から離れる側に向かう程、固定スラスト面16aからの距離が漸次拡大している。
Further, the
一方のマグネットホルダ40は、回転中心線CL側よりもラジアル方向DRの外周側に、回転スラスト面44および回転テーパ面46を備えている。回転スラスト面44は、固定スラスト面16aに隙間70を介して対向している。隙間70は、固定スラスト面16aおよび回転スラスト面44が円周方向DCに沿って形成されていることにより、円周方向DCに沿って形成されている。そして、隙間70は、磁気シールド部材52よりもラジアル方向の外周側において、燃料中の異物を溜めるようになっている。また、回転テーパ面46は、固定テーパ面16bに隙間60aを介して対向している。このように、回転スラスト面44および回転テーパ面46と固定スラスト面16aおよび固定テーパ面16bとの対向は、外周ガイド部16がマグネットホルダ40をラジアル方向DRの外周側からガイドすることによって実現されている。
One
ここで、固定スラスト面16aと回転スラスト面44との間の隙間70は、固定テーパ面16bと回転テーパ面46との間の隙間60aよりも大きく設定されている。特に本実施形態では、隙間70のラジアル方向DRに沿った大きさは0.6mm、隙間60aのスラスト方向DTに沿った大きさは0.15mmとなっている。
Here, the
マグネットホルダ40は、回転テーパ面46と固定テーパ面16bとにより、スラスト受け部60を構成している。スラスト受け部60は、スラスト位置決め部14bよりもスラスト方向DTのマグネットホルダ40から離れる側に位置している。換言すると、スラスト位置決め部14bは、スラスト受け部60よりもスラスト方向DTのマグネットホルダ40側に位置している。このような配置にすることで、軸受け部の突出高さを確保できるとともに、ボデー10を型成形する場合では、ラジアル方向DRに型抜きする際に外周ガイド部16、特に固定テーパ面16bの形成が容易となる。
The
ここで、本実施形態の液面検出装置100において、膨張率が異なる素材により形成されるボデー10およびマグネットホルダ40が膨張した場合のスラスト受け部60について、図3,4を用いて以下に詳細に説明する。なお、以下の説明において、図3に示すように、回転テーパ面46のラジアル方向DRに対する傾斜角度をθ、回転中心線CLとスラスト受け部60との間のラジアル方向DRに沿った距離をL1、軸受け部14とスラスト受け部60との間のスラスト方向DTに沿った距離をh1と定義する。より厳密には、軸受け部14とスラスト受け部60との間とは、軸受け部14のうちスラスト位置決め部14bの軸受け面14cとスラスト受け部60との間を示す。
Here, in the liquid
本実施形態では、まず、ボデー10およびマグネットホルダ40は、膨張率としての燃料への浸漬による膨潤度が異なっており、マグネットホルダ40の膨潤度αlhは、ボデー10の膨潤度αlbよりも大きい。ここで、本実施形態における膨潤度αlh,αlbとは、マグネットホルダ40およびボデー10の素材、すなわちPOM樹脂からなる素材およびPPS樹脂からなる素材を、フル膨潤させることを目的として、それぞれ液体としての燃料に1000時間浸漬させることで膨潤させる試験を行ない、当該試験後の素材の長さを当該試験前の素材の長さで割った値とする。ここで、フル膨潤とは、素材が十分に液体としての燃料を吸収し、これ以上吸収できない状態を意味する。
In the present embodiment, first, the
そして、図4に示すように、スラスト受け部60において、回転テーパ面46における点P1が燃料による膨潤で固定テーパ面16bに対して点P2に相対的に移動する移動量ΔLおよびΔhを考える。ここで、ラジアル方向DRに沿った移動量がΔL、スラスト方向DTに沿った移動量がΔhである。すると、軸受け面14cが基準となり、
ΔL=(L1・αlh)−(L1・αlb)=L1・(αlh−αlb)
Δh=(h1・αlh)−(h1・αlb)=h1・(αlh−αlb)
が成立するものとみなせる。ここで、本実施形態では、固定テーパ面16bと回転テーパ面46とのスラスト方向DTの対向箇所のうち、最もラジアル方向DRの回転中心線側となる位置が、回転テーパ面46における点P1として採用されている。
Then, as shown in FIG. 4, let us consider movement amounts ΔL and Δh at which the point P1 on the
ΔL = (L1 · αlh) − (L1 · αlb) = L1 · (αlh−αlb)
Δh = (h1 · αlh) − (h1 · αlb) = h1 · (αlh−αlb)
Can be considered to hold. Here, in the present embodiment, the position on the
そして、点P1から点P2への移動方向のラジアル方向DRに対する傾斜角度θmは、
θm=tan−1(Δh/ΔL)
=tan−1[(h1・(αlh−αlb))/(L1・(αlh−αlb))]
=tan−1(h1/L1)
である。
And the inclination angle θm with respect to the radial direction DR of the moving direction from the point P1 to the point P2 is:
θm = tan −1 (Δh / ΔL)
= Tan −1 [(h1 · (αlh−αlb)) / (L1 · (αlh−αlb))]
= Tan −1 (h1 / L1)
It is.
したがって、回転テーパ面46のラジアル方向DRに対する傾斜角度θを、点P1から点P2への移動方向のラジアル方向DRに対する傾斜角度θmに一致させると、すなわち、
θ=tan−1(h1/L1)
に設定すると、燃料への浸漬によりボデー10およびマグネットホルダ40が膨潤した場合に、隙間60aの大きさの変化が抑制される。
Therefore, when the inclination angle θ with respect to the radial direction DR of the
θ = tan −1 (h1 / L1)
If the
本実施形態では、また、ボデー10およびマグネットホルダ40は、膨張率としての温度変化に伴う線膨張係数も異なっており、マグネットホルダ40の線膨張係数αthは、ボデー10の線膨張係数αtbよりも大きい。
In the present embodiment, the
そして、図4に示すように、スラスト受け部60において、回転テーパ面46における点P1がΔT[°C]の温度変化に伴う熱膨張で固定テーパ面16bに対して点P2に相対的に移動する移動量ΔLtおよびΔhtを考える。ここで、ラジアル方向DRに沿った移動量がΔLt、スラスト方向DTに沿った移動量がΔhtである。すると、
ΔLt=(L1・αth・ΔT)−(L1・αtb・ΔT)
=L1・(αth−αtb)・ΔT
Δht=(h1・αth・ΔT)−(h1・αtb・ΔT)
=h1・(αth−αtb)・ΔT
が成立するものとみなせる。
As shown in FIG. 4, in the
ΔLt = (L1 · αth · ΔT) − (L1 · αtb · ΔT)
= L1 · (αth−αtb) · ΔT
Δht = (h1 · αth · ΔT) − (h1 · αtb · ΔT)
= H1 · (αth-αtb) · ΔT
Can be considered to hold.
そして、点P1から点P2への移動方向のラジアル方向DRに対する傾斜角度θmは、
θm=tan−1(Δht/ΔLt)=tan−1(h1/L1)
である。すなわち、
θ=tan−1(h1/L1)
に設定すると、温度変化に伴ってボデー10およびマグネットホルダ40が熱膨張した場合に、隙間60aの大きさの変化が抑制される。
And the inclination angle θm with respect to the radial direction DR of the moving direction from the point P1 to the point P2 is:
θm = tan −1 (Δht / ΔLt) = tan −1 (h1 / L1)
It is. That is,
θ = tan −1 (h1 / L1)
When the
以上、膨潤の場合においても、熱膨張の場合においても、傾斜角度θは同様の式となる。そして、スラスト受け部60の全域において隙間60aの大きさが一定となることが好ましい。このため、本実施形態では、回転テーパ面46のラジアル方向DRに対する傾斜角度は、θ=tan−1(h1/L1)に設定され、固定テーパ面16bについても回転テーパ面46と同様の角度に設定される。換言すれば、回転テーパ面46と固定テーパ面16bとは実質平行な配置となる。
As described above, in the case of swelling and in the case of thermal expansion, the inclination angle θ is a similar expression. And it is preferable that the magnitude | size of the
なお、固定スラスト面16aに対して固定テーパ面16bがなす傾斜角度であるテーパ角θtは、θt=180−θm[°]の関係により、θt=tan−1(L1/h1)である。
The taper angle θt, which is the inclination angle formed by the fixed
なお、図4では、隙間60a,70の大きさの変化をわかりやすく示すため、点P1からの点P2への移動量ΔL,Δhは、実際の移動量ではなく、模式的に図示したものとなっている。また、図4(b)において、膨張前のマグネットホルダ40が二点鎖線で図示されている。
In FIG. 4, the movement amounts ΔL and Δh from the point P1 to the point P2 are not illustrated as actual movement amounts but are schematically illustrated in order to easily show changes in the sizes of the
(作用効果)
以上説明した第1実施形態の作用効果を以下に説明する。
(Function and effect)
The operational effects of the first embodiment described above will be described below.
第1実施形態によると、固定体としてのボデー10の軸受け部14は、回転中心線CL側にて回転体としてのマグネットホルダ40を該ボデー10に重ねた状態で、軸受け部14を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向DTにマグネットホルダ40を位置決めしている。さらに、ボデー10は、回転中心線CL側よりもラジアル方向DRの外周側に、スラスト方向DTに沿う固定スラスト面16aおよび該固定スラスト面16aからラジアル方向DRの外周側に傾斜するとともに、マグネットホルダ40から離れる側に向かう程、固定スラスト面16aからの距離が拡大する固定テーパ面16bを備えている。またさらに、マグネットホルダ40は、回転中心線CL側よりもラジアル方向DRの外周側に、固定スラスト面16aおよび固定テーパ面16bにそれぞれ隙間60a,70を介して対向する回転スラスト面44および回転テーパ面46を備えている。そして、回転テーパ面46と固定テーパ面16bとによりスラスト受け部60が構成されている。これによれば、ボデー10とマグネットホルダ40とが膨張率の異なる素材により形成されていても、膨張の影響で隙間60aの大きさが変化し難くなる。したがって、隙間60aの大きさの変化が抑制されることで、液面レベルLLの検出精度が良好となる。
According to the first embodiment, the bearing
また、固定テーパ面16bと回転テーパ面46とが対向することにより、スラスト受け部60は、スラスト方向DTだけでなく、ラジアル方向DRのずれも抑制することができ、液面レベルLLの検出精度が良好となる。
Further, since the fixed
また、第1実施形態によると、軸受け部14は、スラスト方向DTの位置決めを行なうスラスト位置決め部14bを有し、スラスト位置決め部14bは、スラスト受け部60よりもスラスト方向DTのマグネットホルダ40側に位置する。このような位置関係により、隙間60aに沿った方向の位置変化となるため、隙間60aの大きさの抑制効果が高い。したがって、液面レベルLLの検出精度の信頼性が高まる。
Further, according to the first embodiment, the bearing
また、第1実施形態によると、固定テーパ面16bのラジアル方向DRに対する傾斜角度θについて、θ=tan−1(h1/L1)となっている。これによれば、ボデー10およびマグネットホルダ40がそれぞれ膨張した場合に、隙間60aに沿った方向の位置変化となるため、隙間60aの大きさ変化の抑制効果が高い。したがって、液面レベルLLの検出精度の信頼性がさらに高まる。
According to the first embodiment, the inclination angle θ of the fixed
また、第1実施形態によると、マグネットホルダ40の膨張率としての膨潤度αlhおよび線膨張係数αthは、ボデー10の膨張率としての膨潤度αlbおよび線膨張係数αtbよりも大きい。この場合に、ボデー10には、固定スラスト面16aおよび固定テーパ面16bを備える外周ガイド部16を備えていて、外周ガイド部16がマグネットホルダ40をラジアル方向DRの外周側からガイドすることによって回転スラスト面44および回転テーパ面46が固定スラスト面16aおよび固定テーパ面16bに対向するように設定されている。そして、固定スラスト面16aと回転スラスト面44との間の隙間70は、固定テーパ面16bと回転テーパ面46との間の隙間60aよりも大きく設定されている。これによれば、ラジアル方向DRの外周側からガイドされるマグネットホルダ40が膨張して固定スラスト面16aと回転スラスト面44との間の隙間70の大きさが小さくなってもボデー10とマグネットホルダ40とが接触してマグネットホルダ40の回動が妨げられることを回避できるので、液面レベルLLの検出精度の信頼性が高まる。
Further, according to the first embodiment, the degree of swelling αlh and the linear expansion coefficient αth as the expansion rate of the
また、第1実施形態によると、マグネットホルダ40およびボデー10が合成樹脂により形成されている場合に、膨張率とは、液体への浸漬による膨潤度αlh,αlbである。これによれば、マグネットホルダ40およびボデー10がそれぞれ液体浸漬により膨潤した場合に、隙間60aの大きさの変化が抑制されることで、液面レベルLLの検出精度が良好となる。
Further, according to the first embodiment, when the
また、第1実施形態によると、膨張率とは、温度変化に伴う線膨張係数αth,αtbである。これによれば、温度変化により、マグネットホルダ40およびボデー10がそれぞれ熱膨張した場合に、隙間60aの大きさの変化が抑制されることで、液面レベルLLの検出精度が良好となる。
Further, according to the first embodiment, the expansion rate is a linear expansion coefficient αth, αtb accompanying a temperature change. According to this, when the
(第2実施形態)
図5〜6に示すように、本発明の第2実施形態は第1実施形態の変形例である。第2実施形態の液面検出装置300について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
As shown in FIGS. 5-6, 2nd Embodiment of this invention is a modification of 1st Embodiment. The liquid
図5に示すように、第2実施形態のボデー310は、第1実施形態と同様に、外周ガイド部16の先端部において、その回転中心線CL側よりもラジアル方向DRの外周側に、スラスト方向DTに沿う固定スラスト面16aおよびテーパ面としての固定テーパ面316bを備えている。
As shown in FIG. 5, the
ここで、固定スラスト面16aを特定スラスト面と定義する。このとき、特定スラスト面としての固定スラスト面16aを備えるボデー310の固定テーパ面316bは、第1実施形態と同様に、固定スラスト面16aからラジアル方向DRの外周側に傾斜する。これとともに、ボデー310に対してマグネットホルダ340から離れる側に向かう程、固定スラスト面16aからの距離が漸次拡大している。
Here, the fixed
他方、マグネットホルダ340は、回転中心線CL側よりもラジアル方向DRの外周側に、回転スラスト面44および突出部348を備えている。回転スラスト面44は、第1実施形態と同様に、固定スラスト面16aに隙間70を介して対向している。
On the other hand, the
突出部348は、固定テーパ面316bに隙間360aを介して対向し、固定テーパ面316bに向かって突出している。より詳細には、突出部348は、マグネットホルダ340においてラジアル方向DRに沿って形成されている回転ラジアル面346からスラスト方向DTのマグネットホルダ340とは離れる側に向かって突出している。また、突出部348は、円周方向DCに沿った壁状に形成されており、その先端は、ラジアル方向DRにおいて凸状に湾曲している湾曲面348aとなっている。
The protruding
そして、突出部348とラジアル方向DRの両側に隣接した空間部380が形成されている。空間部380が、固定テーパ面316bと回転ラジアル面346との間において、その大きさを、固定テーパ面316bと突出部348との間の隙間360aの大きさよりも大きく形成されている。
And the
このようなボデー310およびマグネットホルダ340において、回転スラスト面44および突出部348と固定スラスト面16aおよび固定テーパ面316bとの対向は、外周ガイド部16がマグネットホルダ340をラジアル方向DRの外周側からガイドすることによって実現されている。固定スラスト面16aと回転スラスト面44との隙間70は、固定テーパ面316bと突出部348との隙間360aより大きく設定されている。
In such a
そして、固定テーパ面316bと突出部348とによりスラスト受け部360が構成されている。第1実施形態と同様に、スラスト受け部360は、スラスト位置決め部14bよりもスラスト方向DTのマグネットホルダ340から離れる側に位置している。
A
ボデー310およびマグネットホルダ340は、第2実施形態においても、第1実施形態と同様の膨張率が異なる素材により形成されている。また、マグネットホルダ340は、ボデー310とは硬度も異なっている。具体的には、ボデー310は、ホールIC54を保持するため、マグネットホルダ340の硬度よりも大きな硬度にて形成されている。そして、ボデー310およびマグネットホルダ340のうち硬度の大きなボデー310が、テーパ面としての固定テーパ面316bを備えているのである。ここで、本実施形態における硬度は、例えばビッカース硬度である。
In the second embodiment, the
ここで、固定テーパ面316bのラジアル方向DRに対する傾斜角度をθ、回転中心線CLとスラスト受け部360との間のラジアル方向DRに沿った距離をL1、軸受け部14とスラスト受け部360との間のスラスト方向DTに沿った距離をh1と定義する。
Here, the inclination angle of the fixed
図6に示すように、スラスト受け部360において、突出部348における点P1が膨張で固定テーパ面316bに対して点P2に相対的に移動する移動量を考える。なお、第2実施形態では、突出部348の先端において固定テーパ面316bとのスラスト方向DTに沿った距離が最小となる位置が、マグネットホルダ340における点P1として採用されている。そうすると、第1実施形態と同様に、膨潤の場合においても、熱膨張の場合においても、傾斜角度θについて、
θ=tan−1(h1/L1)
に設定すると、隙間360aの大きさの変化が抑制されることとなる。したがって、第2実施形態では、固定テーパ面316bのラジアル方向DRに対する傾斜角度は、θ=tan−1(h1/L1)に設定されている。
As shown in FIG. 6, in the
θ = tan −1 (h1 / L1)
If set to, a change in the size of the
なお、固定スラスト面16aに対して固定テーパ面316bがなす傾斜角度であるテーパ角θtは、第1実施形態と同様に、θt=tan−1(L1/h1)である。
The taper angle θt, which is the inclination angle formed by the fixed
(作用効果)
以上説明した第2実施形態に特有の作用効果を中心に以下説明する。
(Function and effect)
The following description focuses on the operational effects unique to the second embodiment described above.
第2実施形態によると、固定体としてのボデー310の軸受け部14は、回転中心線CL側にて回転体としてのマグネットホルダ340を該ボデー310に重ねた状態で、軸受け部14を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向DTにマグネットホルダ340を位置決めしている。さらに、ボデー310およびマグネットホルダ340のうち特定スラスト面としての固定スラスト面16aを備える一方であるボデー310は、テーパ面としての固定テーパ面316bを備える。固定テーパ面316bは、固定スラスト面16aからラジアル方向DRの外周側に傾斜するとともに、マグネットホルダ340から離れる側に向かう程、固定スラスト面16aからの距離が拡大する。他方のマグネットホルダ340は、固定テーパ面316bに隙間360aを介して対向し、固定テーパ面316bに向かって突出する突出部348を備えている。そして、固定テーパ面316bと突出部348とによりスラスト受け部360が構成されている。これによれば、ボデー310とマグネットホルダ340とが膨張率の異なる素材により形成されている装置300において、膨張の影響で固定テーパ面316bと突出部348との相対位置が変化しても、隙間360aの大きさが変化し難くなる。したがって、隙間360aの大きさの変化が抑制されることで、液面レベルLLの検出精度が良好となる。
According to the second embodiment, the bearing
また、第2実施形態によると、テーパ面としての固定テーパ面316bのラジアル方向DRに対する傾斜角度θについて、θ=tan−1(h1/L1)となっている。これによれば、ボデー310およびマグネットホルダ340がそれぞれ膨張した場合に、突出部が固定テーパ面316bの傾斜角度θに沿って位置変化することとなるため、隙間360aの大きさ変化の抑制効果が高い。したがって、液面レベルLLの検出精度の信頼性がさらに高まる。
Further, according to the second embodiment, the inclination angle θ of the fixed tapered
また、第2実施形態によると、固定スラスト面16aと回転スラスト面44との間の隙間70は、固定テーパ面316bと突出部348との間の隙間360aよりも大きく設定されている。これによれば、ラジアル方向DRの外周側からガイドされるマグネットホルダ340が膨張して固定スラスト面16aと回転スラスト面44との間の隙間70の大きさが小さくなってもボデー310とマグネットホルダ340とが接触してマグネットホルダ340の回動が妨げられることを回避できるので、液面レベルLLの検出精度の信頼性が高まる。
Further, according to the second embodiment, the
また、第2実施形態によると、突出部348とラジアル方向DRに隣接する空間部380が形成されている。これによれば、スラスト受け部360に液体中の異物が侵入しても、隣接する空間部380に誘導されるので、隙間360aに異物が挟まることでマグネットホルダ340の回動が妨げられて、液面レベルLLの検出精度が悪化することを抑制することができる。
Further, according to the second embodiment, the
また、第2実施形態によると、ボデー310およびマグネットホルダ340のうち硬度の大きな一方としてのボデー310が、テーパ面としての固定テーパ面316bを備える。これによれば、柔らかい方の突出部348が硬い方の固定テーパ面316bに当たることによる固定テーパ面316bの摩耗変形が抑制される。したがって、隙間360aの大きさの変化が抑制されることで、液面レベルLLの検出精度の信頼性が高まる。
According to the second embodiment, the
(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの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に適用することができる。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the present invention. be able to.
具体的に、第1実施形態に関する変形例1としては、回転テーパ面46および固定テーパ面16bの傾斜角度θについて、θ=tan−1(h1/L1)でなくてもよい。すなわち、マグネットホルダ40から離れる側に向かう程、固定スラスト面16aからの距離が拡大する固定テーパ面16bと、隙間60aを介して対向する回転テーパ面46とを備えていれば、傾斜角度θによらず隙間60aの大きさの変化抑制効果が得られる。また、この例として、傾斜角度θが異なる液面検出装置の複数の試作品が膨張したときの隙間60aの大きさの変化を調べて、最も隙間60aの大きさの変化が小さかったものを採用するようにしてもよい。
Specifically, as a first modification regarding the first embodiment, the inclination angle θ of the rotating tapered
第1実施形態に関する変形例2としては、固定テーパ面16bと回転テーパ面46とは、多少の角度をなして配置されていてもよい。この例として、図7に示すように、製造誤差等により、固定テーパ面16bと回転テーパ面46との距離が、例えばラジアル方向DRの外周側に向かう程、拡大するようになっていたとしても、膨張による隙間60aの大きさの変化抑制効果を得ることができる。逆に、製造誤差等により、固定テーパ面16bと回転テーパ面46との距離が、例えばラジアル方向DRの外周側に向かう程、縮小するようになっていてもよい。
As a second modification related to the first embodiment, the fixed
第2実施形態に関する変形例3としては、回転スラスト面44を特定スラスト面と定義したとき、特定スラスト面としての回転スラスト面44を備えるマグネットホルダ440がテーパ面としての回転テーパ面446を備え、ボデー410が突出部416cを備えるようにしてもよい。図8に示すこの例において、突出部416cは、ボデー410においてラジアル方向DRに沿って形成されている固定ラジアル面416bからスラスト方向DTのマグネットホルダ440側の回転テーパ面446に向かって突出している。また、突出部416cは、円周方向DCに沿った壁状に形成されており、その先端は、ラジアル方向DRにおいて凸状に湾曲している湾曲面416dとなっている。
As a third modified example related to the second embodiment, when the
このような変形例3においても、図9に示すように、スラスト受け部460において、回転テーパ面446が膨張で突出部416cに対して相対的に移動しても、回転テーパ面446と突出部416cとの隙間460aの大きさの変化が抑制される。
Also in the third modified example, as shown in FIG. 9, in the
第2実施形態に関する変形例4としては、固定テーパ面316bの傾斜角度θについて、θ=tan−1(h1/L1)でなくてもよい。すなわち、マグネットホルダ340から離れる側に向かう程、固定スラスト面16aからの距離が拡大する固定テーパ面316bと、隙間360aを介して対向する突出部348とを備えていれば、傾斜角度θによらず隙間360aの大きさの変化抑制効果が得られる。
As a fourth modification related to the second embodiment, the inclination angle θ of the fixed tapered
第2実施形態に関する変形例5としては、突出部348の先端は、湾曲面348a以外の、例えば平面状等に形成されていてもよい。
As a fifth modified example related to the second embodiment, the tip of the protruding
第2実施形態に関する変形例6としては、空間部380は、ラジアル方向DRの回転中心線CL側又は外周側、すなわち片側において、突出部348に隣接して形成されるようにしてもよい。
As a sixth modified example related to the second embodiment, the
第1〜2実施形態に関する変形例7としては、テーパ面16b,46,316bおよび突出部348は、円周方向DCの全周ではなく、断片的に形成されていてもよい。
As a seventh modified example relating to the first and second embodiments, the
第1〜2実施形態に関する変形例8としては、マグネットホルダ40をラジアル方向DRの外周側からガイドする外周ガイド部16を備えていなくてもよい。
As a modification 8 related to the first and second embodiments, the outer
第1〜2実施形態に関する変形例9としては、ボデー10の膨張率が、マグネットホルダ40の膨張率よりも大きくてもよい。この場合に仮に隙間60aがラジアル方向DRに沿って形成された場合では、膨張により、隙間60aの大きさが大きくなる変化が生ずることとなる。例えば第1実施形態に関する本変形例のように、マグネットホルダ40から離れる側に向かう程、固定スラスト面16aからの距離が拡大する固定テーパ面16bと、隙間60aを介して対向する回転テーパ面46とを備えていれば、隙間60aの大きさの変化抑制効果が得られる。同様に、第2実施形態に関する本変形例によっても、隙間の大きさの変化抑制効果が得られる。
As a ninth modification regarding the first and second embodiments, the expansion rate of the
第1〜2実施形態に関する変形例10としては、ボデー10の膨潤度αlbがマグネットホルダ40の膨潤度αlhよりも大きく、ボデー10の線膨張係数αtbがマグネットホルダ40の線膨張係数αthよりも小さくてもよい。また、その逆もありである。
As
第1〜2実施形態に関する変形例11としては、本発明は、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に適用されてもよい。さらに、車両用に限らず、各種民生用機器、各種輸送機器が備える液体容器内に設けられる液面検出装置に、本発明は適用可能である。 As a modification 11 related to the first and second embodiments, the present invention may be applied to a liquid level detection device in a container such as other fluids mounted on a vehicle, such as brake fluid, engine cooling water, engine oil, and the like. Good. Furthermore, the present invention is applicable not only to vehicles but also to liquid level detection devices provided in liquid containers provided in various consumer devices and various transport devices.
また、変形例12としては、図10に示すように、スラスト位置決め部214bとスラスト受け部260とは、ラジアル方向DRに重なって配置されており、スラスト受け部260において、ボデー210のラジアル方向DRに沿った固定受け面216bとマグネットホルダ240のラジアル方向DRに沿った回転受け面246とは、隙間260aを挟んで対向している。より詳細には、スラスト位置決め部214bのラジアル方向DRに沿った軸受け面214cの延長面EP上に、隙間260aが位置している。そして、固定受け面216bは、延長面EPから最短距離が0.5mm以下となる位置に設けられている。
As Modification 12, as shown in FIG. 10, the thrust positioning portion 214 b and the thrust receiving portion 260 are arranged so as to overlap in the radial direction DR, and in the thrust receiving portion 260, the radial direction DR of the body 210. The stationary receiving surface 216b extending along the radial direction DR of the magnet holder 240 faces the rotation receiving surface 246 along the radial direction DR. More specifically, the
このような変形例12によっても、ボデー210とマグネットホルダ240とが膨張率の異なる素材により形成されていても、隙間260aに沿った方向の位置変化となるため、膨張の影響で隙間260aの大きさが変化し難くなる。
Even in this modified example 12, even if the body 210 and the magnet holder 240 are formed of materials having different expansion rates, the position changes in the direction along the
100,300 液面検出装置、1 燃料タンク(容器)、10,310,410 ボデー(固定体)、14 軸受け部、14b スラスト位置決め部、16 外周ガイド部、16a 固定スラスト面、16b,316b 固定テーパ面、20 フロート、30 アーム、40,340,440 マグネットホルダ(回転体)、46,446 回転テーパ面、60,360,460 スラスト受け部、60a,360a,460a 隙間、70 隙間、416c,348 突出部、CL 回転中心線、DR ラジアル方向、DT スラスト方向、LL 液面レベル、L1 距離、h1 距離、θ 傾斜角度 100,300 Liquid level detection device, 1 Fuel tank (container), 10,310,410 Body (fixed body), 14 Bearing portion, 14b Thrust positioning portion, 16 Outer peripheral guide portion, 16a Fixed thrust surface, 16b, 316b Fixed taper Surface, 20 Float, 30 Arm, 40, 340, 440 Magnet holder (rotating body), 46, 446 Rotating taper surface, 60, 360, 460 Thrust receiving part, 60a, 360a, 460a Clearance, 70 Clearance, 416c, 348 Projection Part, CL rotation center line, DR radial direction, DT thrust direction, LL liquid level, L1 distance, h1 distance, θ inclination angle
Claims (11)
前記容器に対して固定される固定体(10)と、
前記液面レベルに応じて上下動するフロート(20)と、
前記フロートに繋がれたアーム(30)と、
前記アームを保持するため前記固定体とは膨張率が異なる素材により形成され、前記固定体に支持され、前記フロートの上下動に応じて回転中心線(CL)周りに回動する回転体(40)とを備え、
前記固定体は、前記回転中心線側にて前記回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部(14)を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向(DT)に前記回転体を位置決めしており、
前記固定体は、前記回転中心線側よりもラジアル方向(DR)の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面(16a)および該固定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、前記回転体から離れる側に向かう程、前記固定スラスト面からの距離が拡大する固定テーパ面(16b)を備え、
前記回転体は、前記回転中心線側よりもラジアル方向の外周側に、前記固定スラスト面および前記固定テーパ面にそれぞれ隙間(60a,70)を介して対向する回転スラスト面(44)および回転テーパ面(46)を備えており、前記回転テーパ面と前記固定テーパ面とによりスラスト受け部(60)を構成することを特徴とする液面検出装置。 A liquid level detection device for detecting a liquid level (LL) of a liquid stored in a container (1),
A fixed body (10) fixed to the container;
A float (20) that moves up and down according to the liquid level;
An arm (30) connected to the float;
A rotating body (40) formed of a material having an expansion coefficient different from that of the fixed body to hold the arm, supported by the fixed body, and rotated around a rotation center line (CL) according to the vertical movement of the float. )
The fixed body rotatably supports the rotating body via a bearing portion (14) in a state where the rotating body is superimposed on the fixed body on the rotation center line side, and rotates in the thrust direction (DT). Positioning the body,
The fixed body is inclined to the outer peripheral side in the radial direction (DR) from the rotation center line side, the fixed thrust surface (16a) along the thrust direction, and the outer peripheral side in the radial direction from the fixed thrust surface. A fixed taper surface (16b) in which the distance from the fixed thrust surface increases toward the side away from the body,
The rotating body has a rotating thrust surface (44) and a rotating taper facing the fixed thrust surface and the fixed taper surface through gaps (60a, 70), respectively, on the outer peripheral side in the radial direction from the rotation center line side. A liquid level detecting device comprising a surface (46), wherein the rotational tapered surface and the fixed tapered surface constitute a thrust receiving portion (60).
θ=tan−1(h1/L1)であることを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。 The inclination angle of the fixed taper surface with respect to the radial direction is θ, the distance along the radial direction between the rotation center line and the thrust receiving portion is L1, and the thrust direction between the bearing portion and the thrust receiving portion is in the thrust direction. If the distance along is defined as h1,
The liquid level detection device according to claim 1, wherein θ = tan −1 (h1 / L1).
前記固定体には、前記固定スラスト面および前記固定テーパ面を備える外周ガイド部(16)を備えていて、前記外周ガイド部が前記回転体をラジアル方向の外周側からガイドすることによって前記回転スラスト面および前記回転テーパ面が前記固定スラスト面および前記固定テーパ面に対向するように設定されており、前記固定スラスト面と前記回転スラスト面との間の隙間(70)は、前記固定テーパ面と前記回転テーパ面との間の隙間(60a)よりも大きく設定されてい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。 The expansion coefficient of the rotating body is larger than the expansion coefficient of the fixed body,
The fixed body includes an outer peripheral guide portion (16) including the fixed thrust surface and the fixed taper surface, and the outer peripheral guide portion guides the rotating body from the outer peripheral side in the radial direction, thereby rotating the rotating thrust. And a clearance (70) between the fixed thrust surface and the rotary thrust surface is formed between the fixed thrust surface and the fixed taper surface. The liquid level detection device according to claim 1, wherein the liquid level detection device is set to be larger than a gap (60 a) between the rotation taper surface and the rotation taper surface.
前記容器に対して固定される固定体(310,410)と、
前記液面レベルに応じて上下動するフロート(20)と、
前記フロートに繋がれたアーム(30)と、
前記アームを保持するため前記固定体とは膨張率が異なる素材により形成され、前記固定体に支持され、前記フロートの上下動に応じて回転中心線(CL)周りに回動する回転体(340,440)とを備え、
前記固定体は、前記回転中心線側にて前記回転体を該固定体に重ねた状態で軸受け部(14)を介して回動自在に支持しているとともに、スラスト方向(DT)に前記回転体を位置決めしており、
前記固定体は、前記回転中心線側よりもラジアル方向(DR)の外周側に、スラスト方向に沿う固定スラスト面(16a)を備え、
前記回転体は、前記固定スラスト面に隙間(70)を介して対向する回転スラスト面(44)を備え、
前記固定スラスト面および前記回転スラスト面のうち一方を特定スラスト面と定義したとき、
前記固定体および前記回転体のうち前記特定スラスト面を備える一方は、前記特定スラスト面からラジアル方向の外周側に傾斜するとともに、前記回転体から離れる側に向かう程、前記特定スラスト面からの距離が拡大するテーパ面(316b,446)を備え、
前記固定体および前記回転体のうち他方は、前記テーパ面に隙間(360a,460a)を介して対向し、前記テーパ面に向かって突出する突出部(348,416c)を備え、
前記テーパ面と前記突出部とによりスラスト受け部(360,460)を構成することを特徴とする液面検出装置。 A liquid level detection device for detecting a liquid level (LL) of a liquid stored in a container (1),
A fixed body (310, 410) fixed to the container;
A float (20) that moves up and down according to the liquid level;
An arm (30) connected to the float;
A rotating body (340) that is formed of a material having an expansion coefficient different from that of the fixed body to hold the arm, is supported by the fixed body, and rotates around a rotation center line (CL) in accordance with the vertical movement of the float. , 440),
The fixed body rotatably supports the rotating body via a bearing portion (14) in a state where the rotating body is superimposed on the fixed body on the rotation center line side, and rotates in the thrust direction (DT). Positioning the body,
The fixed body includes a fixed thrust surface (16a) along the thrust direction on the outer peripheral side in the radial direction (DR) from the rotation center line side,
The rotating body includes a rotating thrust surface (44) opposed to the fixed thrust surface via a gap (70),
When one of the fixed thrust surface and the rotating thrust surface is defined as a specific thrust surface,
One of the fixed body and the rotating body that includes the specific thrust surface is inclined from the specific thrust surface to the outer peripheral side in the radial direction, and the distance from the specific thrust surface as the distance from the rotating body increases. Has a tapered surface (316b, 446) that expands,
The other of the fixed body and the rotating body includes protrusions (348, 416c) that face the tapered surface via gaps (360a, 460a) and protrude toward the tapered surface,
The liquid level detection device, wherein the taper surface and the protrusion constitute a thrust receiving portion (360, 460).
θ=tan−1(h1/L1)であることを特徴とする請求項4に記載の液面検出装置。 The inclination angle of the tapered surface with respect to the radial direction is θ, the distance along the radial direction between the rotation center line and the thrust receiving portion is L1, and the thrust direction between the bearing portion and the thrust receiving portion is along the thrust direction. If we define the distance as h1,
The liquid level detection device according to claim 4, wherein θ = tan −1 (h1 / L1).
前記固定体には、前記固定スラスト面を備える外周ガイド部(16)を備えていて、前記外周ガイド部が前記回転体をラジアル方向の外周側からガイドすることによって前記回転スラスト面と前記固定スラスト面とが対向し、かつ前記テーパ面と前記突出部とが対向するように設定されており、前記固定スラスト面と前記回転スラスト面との間の隙間(70)は、前記テーパ面と前記突出部との間の隙間(360a,460a)よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の液面検出装置。 The expansion coefficient of the rotating body is larger than the expansion coefficient of the fixed body,
The fixed body is provided with an outer peripheral guide portion (16) having the fixed thrust surface, and the outer peripheral guide portion guides the rotating body from the outer peripheral side in the radial direction, whereby the rotating thrust surface and the fixed thrust are provided. A gap between the fixed thrust surface and the rotating thrust surface is set between the tapered surface and the protruding surface, and the tapered surface and the protruding portion are set to face each other. 6. The liquid level detection device according to claim 4, wherein the liquid level detection device is set to be larger than a gap between the first portion and the second portion.
前記固定体および前記回転体のうち硬度の大きな一方が前記テーパ面を備えることを特徴とする請求項4から7のいずれか1項に記載の液面検出装置。 The rotating body is formed of a material having a hardness different from that of the fixed body,
8. The liquid level detection device according to claim 4, wherein one of the fixed body and the rotating body having a higher hardness includes the tapered surface. 9.
前記スラスト位置決め部は、前記スラスト受け部よりもスラスト方向の前記回転体側に位置することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の液面検出装置。 The bearing portion has a thrust positioning portion (14b) for positioning in the thrust direction,
The liquid level detection device according to any one of claims 1 to 8, wherein the thrust positioning portion is positioned closer to the rotating body in a thrust direction than the thrust receiving portion.
前記固定体は、合成樹脂により形成され、
前記膨張率とは、前記液体への浸漬による膨潤度であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の液面検出装置。 The rotating body is formed of a synthetic resin,
The fixed body is formed of a synthetic resin,
The liquid level detection apparatus according to claim 1, wherein the expansion coefficient is a degree of swelling due to immersion in the liquid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014174436A JP6260497B2 (en) | 2014-07-23 | 2014-08-28 | Liquid level detector |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014150100 | 2014-07-23 | ||
JP2014150100 | 2014-07-23 | ||
JP2014174436A JP6260497B2 (en) | 2014-07-23 | 2014-08-28 | Liquid level detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016029353A JP2016029353A (en) | 2016-03-03 |
JP6260497B2 true JP6260497B2 (en) | 2018-01-17 |
Family
ID=55435297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014174436A Expired - Fee Related JP6260497B2 (en) | 2014-07-23 | 2014-08-28 | Liquid level detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6260497B2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5269630B2 (en) * | 2009-01-23 | 2013-08-21 | 矢崎総業株式会社 | Liquid level sensor |
JP2010175425A (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Nippon Seiki Co Ltd | Liquid level detecting device |
JP2011141146A (en) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Nippon Seiki Co Ltd | Liquid level detector and manufacturing method the same |
JP5896223B2 (en) * | 2012-03-28 | 2016-03-30 | 日本精機株式会社 | Liquid level detector |
DE102013215015A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Measuring device for filling level of a container |
-
2014
- 2014-08-28 JP JP2014174436A patent/JP6260497B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016029353A (en) | 2016-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4165422B2 (en) | Liquid level detector | |
JP5983494B2 (en) | Liquid level detector | |
JP2009257911A (en) | Contactless liquid surface level sensor | |
JP2008232850A (en) | Liquid level detector | |
JP6123521B2 (en) | Liquid level detector | |
KR20160094272A (en) | Liquid level detector | |
JP2017211337A (en) | Magnetic rotation detecting device | |
JP6260497B2 (en) | Liquid level detector | |
US20150192453A1 (en) | Liquid level detection device and manufacturing method of liquid level detection device | |
WO2014112012A1 (en) | Liquid level detecting module | |
JP4867531B2 (en) | Liquid level detector | |
JP6555090B2 (en) | Liquid level detector | |
JP2018205135A (en) | Liquid level detector | |
US9612139B2 (en) | Position detecting device | |
WO2016088325A1 (en) | Liquid level detection device | |
JP4466461B2 (en) | Liquid level detector | |
JP2012098210A (en) | Liquid level detection apparatus | |
JP6107462B2 (en) | Liquid level detector | |
JP6156239B2 (en) | Liquid level detector | |
JP6287772B2 (en) | Liquid level detector | |
JP2006284459A (en) | Liquid level detector | |
JP2010139490A (en) | Liquid level sensor | |
JP6477067B2 (en) | Liquid level detector | |
JP6842454B2 (en) | Liquid level detector | |
EP3543561A1 (en) | Gear device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170316 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171108 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171127 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6260497 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |