JP6447240B2 - 液面検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気を利用して液面を検出する液面検出装置に関する。

従来の液面検出装置は、液面の変動に伴うフロートの変位に応じて回動するホルダと、前記ホルダに固定され前記ホルダとともに回動する磁石と、前記磁石の回動動作に伴う磁力変化を検出する磁気検出素子と、前記磁気検出素子を内蔵する本体部と、前記本体部とともに前記ホルダを回動可能に支持するカバーと、を備えたものである（例えば、特許文献１を参照）。

このような磁気検出装置は、リード線を端子にレーザ溶接や抵抗溶接によって電気的に固定しており、端子に固定されたリード線によって、電源供給や検出信号の伝達を行うものである。

特開２０１３−２４２１７４号公報

しかしながら、端子の表面と同一面となるように形成された配置面にリード線を配置すると、リード線の芯線は、リード線を覆う被覆の厚み分だけ端子の表面の位置から離れることになるので、端子とリード線の芯線との良好な接触が保たれないという問題点があった。

そこで、本発明は、前述の問題点に着目し、端子とリード線の芯線とを良好に接触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。

本発明は、前記課題を解決するために、液面の変動に伴うフロートの変位に応じて回動するホルダと、前記ホルダに固定され前記ホルダとともに回動する磁石と、前記磁石の回動動作に伴う磁力変化を検出する磁気検出素子を内蔵する樹脂パッケージと、前記磁気検出素子と電気的に接続される端子と、前記樹脂パッケージを保持するとともに、前記端子を内蔵する第１樹脂体と、前記樹脂パッケージと前記第１樹脂体とを覆う第２樹脂体と、前記端子と電気的に接続される芯線とこの芯線を覆う被覆部材とからなるリード線と、を備えた液面検出装置において、
前記第１樹脂体は、前記芯線が前記端子の前記リード線が接続される面に沿うように前記被覆部材の一部を収納する凹部を有し、
前記凹部は、前記第２樹脂体が流入する貫通孔を備えているものである。

また、本発明は、前記凹部は、前記リード線の中心方向に向かって突出した突起部を有するものである。

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、端子とリード線の芯線とを良好に接触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実施形態の上面図。 同実施形態の図１中ＩＩ−ＩＩ線の断面図。 同実施形態のリード線を第１樹脂体に組み付ける前の状態の斜視図。 同実施形態のリード線を第１樹脂体に組み付けた状態の断面図。 同実施形態のリード線を第１樹脂体に組み付けた状態の斜視図。

以下に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

本発明の液面検出装置Ｆ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置されるものである。

液面検出装置Ｆは、本体部１と、ホルダ２と、磁気検出素子を内蔵した樹脂パッケージ３と、カバー４とから主に構成されている。

本体部１は、第１樹脂体１１と第２樹脂体１２とで構成されている。

第１樹脂体１１は、ポリアセタール（以下、ＰＯＭという）等の樹脂材料からなり、複数の端子１ａを成形により内蔵している。この端子１ａの第１樹脂体１１から露出した部分に樹脂パッケージ３と電子部品（ノイズ吸収用のコンデンサや抵抗）５が実装されている。本実施形態では、樹脂パッケージ３に内蔵された前記磁気検出素子と電子部品５は、リード６によって接続されており、リード６を端子１ａに電気的に接続している。

図３に示すように、第１樹脂体１１には、リード６とは異なる芯線９ａが端子１ａに接続されるためにリード線９を固定する凹部１１０ａが形成されている。リード線９は、芯線９ａが合成樹脂等からなる被覆部材９ｂで覆われたものである。凹部１１０ａには、少なくともリード線９の一部が収納される。凹部１１０ａに収納されるリード線９の一部は、リード線９の芯線９ａが被覆部材９ｂによって覆われた芯線９ａの外径よりも径大な部分である。

図３、図４に示すように、凹部１１０ａには、段差部１１０ｂが形成されている。段差部１１０ｂは、凹部１１０ａを構成する一対の対向壁を連結する壁面であり、被覆部材９ｂの厚みと同等もしくはそれ以上である。凹部１１０ａに段差部１１０ｂが形成されていることにより、被覆部材９ｂが収納される。凹部１１０ａには、リード線９に向かって突出する突起部１１０ｃが形成されている。突起部１１０ｃは、凹部１１０ａを構成する一対の対向壁の壁面から互いに対向するように突出形成される例えば断面三角形の突起である。突起部１１０ｃは、リード線９を凹部１１０ａ内に固定するものである。突起部１１０ｃは、複数が向かい合うように配置されるのが効果的である。

また、端子１ａの表面であってリード線９が電気的に接続するように配置される面（接続面）と、芯線９ａと、が同じ高さ（平行）になるように、リード線９の被覆部材９ｂの厚さと、凹部１１０ａの深さ（段差部１１０ｂの段差）を適宜調整するのが好ましい。

また、図２、図４に示すように、凹部１１０ａは、リード線９が収納される凹部１１０ａを形成する底面を上下に貫通する貫通孔１１０ｄを有していてもよく、その場合、貫通孔１１０ｄは、底面の一部もしくは全面を貫通することで後述する第２樹脂体を成形する際に、樹脂材料が液だまりするのを防ぐ効果が期待できる。

端子１ａに樹脂パッケージ３や電子部品５を実装した第１樹脂体１１を、第１樹脂体１１と同材料の樹脂材料からなる第２樹脂体１２によってインサート成形し、本体部１が形成される。第１樹脂体１１は、樹脂パッケージ３、電子部品５とともに第２樹脂体１２によって覆われている。なお、第１樹脂体１１は、端子１ａ、樹脂パッケージ３、電子部品５とともに、第２樹脂体１２により気密的に封止される。

本体部１は、ホルダ２が回動可能に支持される第１回動支持部１ｂを備えている。この第１回動支持部１ｂは、第２樹脂体１２に一体に形成されている。第１回動支持部１ｂは、円柱形状をしており、ホルダ２側に突出している。円柱形状の第１回動支持部１ｂは、ホルダ２の回動軸方向に対して垂直方向の断面形状が円形の摺動面を備えている。第１回動支持部１ｂの回動軸上の本体部１内には、前記磁気検出素子の磁気検出面が、ホルダ２の回転軸方向に対して垂直方向となるように配置されている。

また、本体部１の裏面（ホルダ２を設けた側とは反対）側に、例えば、燃料ポンプや取付ステーなどに取り付ける位置を定める位置決めボス１ｃを備え、本体部１の側面に、前記燃料ポンプや取付ステーなどに取り付けるフック１ｄを備えている。位置決めボス１ｃ、フック１ｄともに第２樹脂体１２に一体に形成されている。

本体部１は、複数の端子１ａを一次成形により第１樹脂体１１にインサート形成し、インサート成形された端子１ａに樹脂パッケージ３、電子部品５を抵抗溶接、あるいは半田付けし、さらに第１樹脂体１１を第２樹脂体１２で二次成形する。

ホルダ２は、ＰＯＭ等の樹脂材料からなり、磁石２ａがインサート成形によって固定され、ホルダ２とともに回動する。なお、磁石２ａは、その一部がホルダ２から露出している。

磁石２ａは、例えば、ネオジム−フェライト材料などからなり、その形状は、ホルダ２の回動軸を中心とした円柱形状である。磁石２ａの着磁は、本実施形態では、２極着磁である。

ホルダ２、液面の変動に伴うフロート７の変位に応じて回動するものであり、ホルダ２にフロート７の変位を伝達するフロートアーム８が固定されている。

ホルダ２には、磁石２ａを保持する保持部２ｂ４が設けられている。

保持部２ｂ４は、円筒形状であり、その下側が磁石２ａの外形より小さくなるように窄まっており、磁石２ａが露出する第１孔２ｂ５を備えている。

また、ホルダ２には、第１回動部２ｂ２が設けられている。

第１回動部２ｂ２は、保持部２ｂ４の下側に設けられている。第１回動部２ｂ２は、円筒形状をしており、第１回動部２ｂ２に第１孔２ｂ５が設けられている。第１回動部２ｂ２は、円筒形状の第１孔２ｂ５の内周面の一部が、本体部１の第１回動支持部１ｂの円柱形状の外周の摺動面と摺動する摺動受面となり、ホルダ２を回動可能に支持するものである。

また、ホルダ２には、第２回動部２ｂ３が設けられている。

第２回動部２ｂ３は、円柱形状をしている。第２回動部２ｂ３は、磁石２ａの回転軸方向において、磁石２ａを間に挟んで、第１回動部２ｂ２の上方に位置している。第１回動部２ｂ２と第２回動部２ｂ３の中心軸は、同一軸上であり、また、この同軸上に、磁石２ａの回転軸も位置している。第２回動部２ｂ３は、磁石２ａの回動軸方向に対して垂直方向の断面形状が円形の外周が摺動面である。

ホルダ２は、本体部１の第１回動支持部１ｂに第１回動部２ｂ２を嵌合させると、ホルダ２の磁石２ａが、前記磁気検出素子の磁気検出面に対向するように配置され、ホルダ２の回動動作に伴う磁石２ａの磁極変化を前記磁気検出素子によって検出することができる。また、本体部１とホルダ２とを同じ樹脂材によって構成することで、ホルダ２の摺動性を向上させている。

樹脂パッケージ３は、例えば、ホールＩＣなどの磁気検出素子を内蔵しており、前記磁気検出素子は、磁石２ａの回動動作に伴う磁力変化を検出するものである。樹脂パッケージ３は、電子部品５とともに、リード６を端子１ａにレーザ溶接や抵抗溶接によって電気的に固定されている。樹脂パッケージ３は、本体部１に内蔵されている。また、樹脂パッケージ３に内蔵された磁気検出素子は、端子１ａに電気的に接続されたリード線９によって、電源供給や検出信号の伝達が行われる。

カバー４は、ＰＯＭ等の樹脂材料からなる。カバー４は、本体部１に固定され、ホルダ２の脱落を防止するものである。カバー４は、第２回動支持部４ａと、基部４ｂと、天板部４ｃと、第１、第２壁部４ｄ、４ｅとを備えている

カバー４は、基部４ｂ、天板部４ｃ、第１、第２壁部４ｄ、４ｅとで、柄杓を上下反転した形状である。

第２回動支持部４ａは、天板部４ｃに設けられている。第２回動支持部４ａは、円筒形状をしており、その内周面が、第２回動部２ｂ３の外周の摺動面と摺動する摺動受面である。第２回動支持部４ａは、第２回動部２ｂ３を回動可能に支持する。

基部４ｂは、図２で示すように、カバー４は本体部１と接していないが、本体部１の図示しない箇所に固定されている。なお、基部４ｂと本体部１との固定は、レーザ溶着などの適宜手段によって、行われる。

天板部４ｃは、平板の円盤形状であり、この天板部４ｃの中央に、第２回動支持部４ａを備えている。

第１、第２壁部４ｄ、４ｅは、分断されており、液面検出装置Ｆを上側から視認すると、円弧形状をしている。第１、第２壁部４ｄ、４ｅが分断されている部分からフロートアーム８が露出しており、第１、第２壁部４ｄ、４ｅがフロートアーム８の回動範囲を規制するストッパの機能を果たしている。なお、第１壁部４ｄの下端が、図示していないが、レーザ溶着などで適宜手段によって、本体部１に固定されている。

電子部品５は、樹脂によって、例えば、ノイズ吸収用のコンデンサや抵抗などを内蔵している。電子部品５も、樹脂パッケージ３と同様に本体部１に内蔵されている。また、電子部品５に内蔵された部品は、端子１ａに電気的に接続されたリード線９によって、電源供給や検出信号の伝達が行われる。

リード線９の凹部１１０ａへの組み付けを説明する。

図４に示すように、リード線９の芯線９ａが端子１ａの表面（配線面）に当接するように配置する。この際、リード線９は、凹部１１０ａに一部分が収納され、図４に示すように、被覆部材９ｂの長手方向（図４、図５中の両矢印Ｘで示す方向）の端面と段差部１１０ｂとが当接する。

また、リード線９は、凹部１１０ａに形成された突起部１１０ｃにより、凹部１１０ａ内に固定される。以上により、リード線９の凹部１１０ａへの組み付けが完了する。

以上のように、液面の変動に伴うフロート７の変位に応じて回動するホルダ２と、ホルダ２に固定されホルダ２とともに回動する磁石２ａと、磁石２ａの回動動作に伴う磁力変化を検出する磁気検出素子を内蔵する樹脂パッケージ３と、磁気検出素子と電気的に接続される端子１ａと、樹脂パッケージ３を保持するとともに、端子１ａを内蔵する第１樹脂体１１と、樹脂パッケージ３と第１樹脂体１１とを覆う第２樹脂体１２と、端子１ａと電気的に接続される芯線９ａとこの芯線９ａを覆う被覆部材９ｂとからなるリード線９と、を備えた液面検出装置Ｆにおいて、第１樹脂体１１は、芯線９ａが端子１ａ面に沿うように被覆部材９ｂの一部を収納する凹部１１０ａを有することによって、端子１ａとリード線９の芯線９ａとを良好に接触することができる。

また、凹部１１０ａは、リード線９をリード線９が収納される方向の垂直方向からリード線９の中心方向へ突出する突起部１１０ｃを有することによって、リード線９を凹部１１０ａへ固定することができる。

以上の説明は、本発明を例示するものであって、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、変形が可能であることは言うまでもない。

Ｆ 液面検出装置
１ 本体部
１ａ 端子
１ｂ 第１回動支持部
１ｃ ボス部
１ｄ フック
２ ホルダ
２ａ 磁石
２ｂ２ 第１回動部
２ｂ３ 第２回動部
２ｂ４ 保持部
２ｂ５ 第１孔
３ 樹脂パッケージ（磁気検出素子）
３ａ 被ガイド部
４ カバー
４ａ 第２回動支持部
４ｂ 基部
４ｃ 天板部
４ｄ 第１壁部
４ｅ 第２壁部
５ 電子部品
５ａ 第２被ガイド部
６ リード
７ フロート
８ フロートアーム
９ リード線
９ａ 芯線
９ｂ 被覆部材
１１ 第１樹脂体
１１ａ ガイド部
１１ｂ 第２ガイド部
１２ 第２樹脂体
１１０ａ 凹部
１１０ｂ 段差部
１１０ｃ 突起部
１１０ｄ 貫通孔

Claims (2)

1. 液面の変動に伴うフロートの変位に応じて回動するホルダと、前記ホルダに固定され前記ホルダとともに回動する磁石と、前記磁石の回動動作に伴う磁力変化を検出する磁気検出素子を内蔵する樹脂パッケージと、前記磁気検出素子と電気的に接続される端子と、前記樹脂パッケージを保持するとともに、前記端子を内蔵する第１樹脂体と、前記樹脂パッケージと前記第１樹脂体とを覆う第２樹脂体と、前記端子と電気的に接続される芯線とこの芯線を覆う被覆部材とからなるリード線と、を備えた液面検出装置において、
   前記第１樹脂体は、前記芯線が前記端子の前記リード線が接続される面に沿うように前記被覆部材の一部を収納する凹部を有し、
   前記凹部は、前記凹部は、前記第２樹脂体が流入する貫通孔を備えていることを特徴とする液面検出装置。
2. 前記凹部は、前記リード線の中心方向に向かって突出する突起部を有することを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
   

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