JPH0447625Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本案は各種液体のレベルが、所定値以上にある
か否かを検出するのに用いられる圧電式液体レベ
ルセンサに関するものである。

＜従来技術＞ この種の圧電式液体レベルセンサの構成を、第
１図に従つて説明する。

この圧電式液体レベルセンサは、中空ボルト状
本体１の下端開口に、凹状の金属キヤツプ２を被
着して、内部に管路を有する外筐部を構成してお
り、前記本体１は検知すべき液体を収納する液槽
や管の壁部Ｗ（第２図参照）に螺装し得るように、
金属により中空ボルト状に成形してなる。また、
前記金属キヤツプ２は一枚の金属板によりプレス
成形するか、円筒部２ａと底部２ｂとを別々に製
作した上で、両者を一体に接合することにより断
面凹状に形成したものであつて、前記円筒部２ａ
の上部開口縁で拡開形成された鍔２ｃを中空ボル
ト状本体１の下端面１ａに、所望により環状のダ
ンパ６を介して、各当接面を接着剤により接合す
ることにより取り付けられる。

この中空ボルト状本体１の下端面１ａと金属キ
ヤツプの鍔２ｃとの間に挿設されたダンパ６は、
シリコンゴム等の如き振動吸収作用のある弾性物
質よりなり、金属キヤツプ２の円筒部２ａの振動
が、中空ボルト状本体１側に伝播しない様に、こ
れを遮断するものである。

前記凹状金属キヤツプ２の底部は液体感知部２
ｂとなり、その内面中央部には径方向振動モード
で動作する圧電振動子３が一体的に貼着される。
この圧電振動子３は、円板状圧電磁器の表面に大
面積の励振電極３ａと、これと電気絶縁的に隔離
して同面に設けられる帰還電極３ｂと、裏面全面
に形成されて表面側の電極３ａ，３ｂと対向する
共通電極３ｃとを具える。

前記中空ボルト状本体１の上端開口には、絶縁
材料からなる端子蓋板４が該開口を封口するよう
嵌着され、三本の端子ピン４ａ，４ｂ及び４ｃを
上下方向に貫装して、各ピンに圧電振動子３の励
振電極３ａ、帰還電極３ｂ及び共通電極３ｃに半
田付けされるリード線５ａ，５ｂ，５ｃを夫々接
続している。

ここで、外部の電気回路とコネクタ接続するた
めには、剛性のある端子ピン４ａ，４ｂ，４ｃと
することが好ましい。一方、端子ピン４ａ，４
ｂ，４ｃと、圧電振動子の各電極との接続は、端
子蓋板を取り外した状態で行ない、かかる接続後
に、端子蓋板を被着する。このため、接続部材は
弛みのあるリード線５ａ，５ｂ，５ｃとする必要
がある。尚、端子ピン４ａ，４ｂ，４ｃを排し
て、リード線５ａ，５ｂ，５ｃを端子蓋板から引
出しても良い。

而してこの種の圧電式レベルセンサは、検知す
べき液体を収納する液槽の壁面に取り付けられ、
その液体感知部２ｂを所定の液位に臨むように配
置される。そして、外部に設置した発振回路（図
示しない）から端子ピン４ａ〜４ｃ、リード線５
ａ〜５ｃを通して圧電振動子の電極３ａ〜３ｃに
発振信号を入力し、振動子３を常時発振状態に保
持する。これにより、液位が所定レベル以上にあ
るときは感知部２ｂが液中に没して、液体との接
触抵抗により発振が停止し、また使用により液体
が減つてその液位が所定レベル以下になつたとき
は感知部２ｂが空気中に開放され自由に発振する
こととなり、これら感知部２ｂの発振の有無によ
り液位が所定レベルにあるか否かが検出される。

＜考案が解決しようとする課題＞ 上記従来構成にあつて、圧電振動子３の励振電
極３ａと帰還電極３ｂには、端子ピン４ａ，４ｂ
と接続されるリード線５ａ，５ｂが接続される。
このリード線５ａ，５ｂは、圧電振動子３の振動
を阻害しないように比較的長くして中空ボルト状
本体１内で弛みを生じさせている。

このため、リード線５ａ，５ｂの荷重は圧電振
動子３側に掛かり、その振動も重畳して加わるこ
とから、圧電振動子３に過負荷となり、このため
液体が所定レベル以下にあるにもかかわらず、感
知部２ｂの発振を妨げて、誤動作を生じる場合が
あつた。

また、中空ボルト状本体１内で、リード線５
ａ，５ｂ，５ｃに弛み部分を生じ、使用中の振動
等により、該弛み部分が互いに絡んだり、管路内
面に接触して短絡を生じる等の欠点があつた。

本考案は、上述の従来欠点を除去することを目
的とするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案は、中空ボルト状本体の下端開口に、凹
状キヤツプを被着して、該キヤツプの底部を振動
板とし、その内面に圧電振動子を貼着し、該圧電
振動子の各電極に外部回路と接続するリード線を
接続したものにおいて、 キヤツプの上部開口面に金属製のリード線支持
板を封着し、該支持板に、圧電振動子の電極に接
続する所要数のリード線を電気絶縁手段を介して
挿通し、キヤツプ内で弛みを持たせて各リード線
を固定したことを特徴とするものである。

＜作用＞ リード線がリード線支持板により固定され、リ
ード線の荷重は圧電振動子側にほとんど作用しな
い。また、該固定により各リード線は位置決めさ
れ、弛み部分による絡みを生じにくい。しかもキ
ヤツプ内で弛みを持たせてあるから、圧電振動子
の振動を阻害しない。

＜実施例＞ 本考案の一実施例を、第２図に従つて説明す
る。

凹状金属キヤツプ２の液体感知部２ｂの内面に
は、厚みまたは縦振動モードで動作する圧電振動
子３′が貼着される。この振動子３′は円柱状圧電
磁器よりなり、その表面に励振電極３a′と帰還電
極３b′とを、裏側全面に共通電極３c′を設けて、
帰還発振型に構成してある。尚、この帰還電極３
b′を省略して、二端子型で発振してもよい。

この厚みまたは縦振動モードで動作する圧電振
動子３′は径方向に対する振動の結合が小さく、
かかる振動子３′を凹状金属キヤツプ２の内底面
に貼着した場合に、底部の液体感知部２ｂのみが
圧電振動子３′と一体になつて振動し、金属キヤ
ツプ２の円筒部２ａは底部から漏れる僅かな振動
の影響を受けるに過ぎない。このため、円筒部２
ａを直接中空ボルト状本体の下端面に接合しても
圧電振動子の発振を妨げるようなことはない。従
つて、このような構成にすると、第１図に示すダ
ンパ６を必ずしも要しない利点を生ずる。

次に、本考案の要部について説明する。

中空ボルト状本体１の下端面１ａと、凹状金属
キヤツプ２の円筒部２ａの鍔２ｃ間には、金属製
のリード線支持板７が電気溶接により接合されて
封着される。

前記リード線支持板７には、二箇所の挿通孔が
形成され、該挿通孔に、励振電極３a′と帰還電極
３b′とに夫々接続したリード線５ａ，５ｂを挿通
し、ガラス接着剤８ａ，８ｂ等を封入して、該リ
ード線５ａ，５ｂを電気絶縁的に固定している。

このとき金属キヤツプ２内ではリード線５ａ，
５ｂに少し弛みを持たせて、圧電振動子３′の振
動を阻害しないようにしている。

ここで、上述したように、端子ピン４ａ，４
ｂ，４ｃと、圧電振動子３′の各電極との接続は、
端子蓋板４を取り外した状態で行ない、かかる接
続後に、端子蓋板４を被着する。このためその組
み付け上、比較的寸法の長いリード線５ａ，５ｂ
を使用するため、金属キヤツプ２の感知部２ｂに
加わる負荷荷重が大きくなつて、金属キヤツプ２
の発振を妨げる懸念があるが、リード線支持板７
により、リード線５ａ，５ｂを圧電振動子３′の
わずかに上方位置で、短めに支持し、圧電振動子
３′に対する負荷荷重を小さくしている。このた
め、リード線５ａ，５ｂの荷重による感知部２ｂ
の発振阻害を生じない。また、リード線５ａ，５
ｂは、その位置をリード線支持板７により整一に
保持されるから、相互に絡みにくい。

その他の構成は、第１図の従来構成と同一であ
り、同一符合を付して、その説明を省略する。

尚、第２図は、厚みまたは縦振動モードで動作
する圧電振動子３′を適用したものであるが、径
方向振動モードで動作する圧電振動子３を適用し
た第１図の構成にリード線支持板７を適用しても
良い。

＜考案の効果＞ 本考案は、リード線支持板７で、リード線５
ａ，５ｂを固定したから、その重さや、振動によ
る金属キヤツプ２の感知部２ｂへの負荷荷重の発
生を阻止して、その発振を保全することができ、
リード線５ａ，５ｂの弛み部による相互の絡み
や、管路内壁との接触による短絡事故を可及的に
防止することができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来構成の縦断側面図、第２図は本考
案の一実施例の縦断側面図である。る。 １……中空ボルト状本体、２……金属キヤツ
プ、３′……圧電振動子、３a′，３b′，３c′……電
極、５ａ，５ｂ，５ｃ……リード線、７……リー
ド線支持板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 中空ボルト状本体の下端開口に、凹状キヤツプ
   を被着して、該キヤツプの底部を振動板とし、そ
   の内面に圧電振動子を貼着し、該圧電振動子の各
   電極に外部回路と接続するリード線を接続したも
   のにおいて、 キヤツプの上部開口面に金属製のリード線支持
   板を封着し、該支持板に、圧電振動子の電極に接
   続する所要数のリード線を電気絶縁手段を介して
   挿通し、キヤツプ内で弛みを持たせて各リード線
   を固定したことを特徴とする圧電式液体レベルセ
   ンサ。