JPWO2019163653A1 - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

安価に製造することのできる液面検出装置を提供すること。液面検出装置（１０）は、被取付部材（１１）に固定されたフレーム（３０）と、このフレーム（３０）に対して回転可能に設けられたホルダ（６０）と、このホルダ（６０）に固定されたアーム（１２）と、を有している。ホルダ（６０）は、アーム（１２）が載置されアーム（１２）の下面を支持する載置部（７２）と、アーム（１２）の上面に当接しアーム（１２）を載置部（７２）に向かって付勢している付勢部（７４）と、を有している。載置部（７２）は、付勢部（７４）に対向する部位を避けて設けられている。アーム（１２）は、載置部（７２）に載置された部位の上面がホルダ（６０）の外部に露出している。ホルダ（６０）の付勢部（７４）に対向する部位は、開口状に形成された開口部（７５）とされている。

Description

本発明は、フロート式の液面検出装置に関する。

液体燃料を動力源とする車両等の多くの装置には、液体燃料の残量を知ることができるよう、燃料計が搭載されている。燃料計は、例えば、燃料タンクの内部に貯留された液体燃料の液面高さを検出する、液面検出装置を備えている。このような燃料計は、液面検出装置から得られた液体燃料の液面高さを基に、液体燃料の残量を表示する。液面検出装置として、液面にフロートを浮かせ、このフロートの位置から液面の高さを検出するものが知られている。このようなフロート式の液面検出装置に関する従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような、液面検出装置は、フレームと、このフレームに対して回転可能に設けられたホルダと、このホルダに固定されたアームと、このアームの先端に固定され液面に浮いているフロートと、を備えている。

ホルダは、アームが載置されている載置部と、アームを載置部に向かって付勢している付勢部と、を有している。これらの載置部及び付勢部は、略Ｃ字状に一体的に形成されている。

アームは、載置部及び付勢部に挟まれ、ホルダに固定されている。アームは、ホルダと共に回転可能に設けられている。

特開２０１５−２１２７１６号公報

図７を参照する。図７には、特許文献１に示された、ホルダ１６０の断面図、及び、ホルダ１６０を成形する金型部品の１つであるスライドコアＰ’が示されている。

ホルダ１６０は、フレームに嵌合される嵌合部１６１と、この嵌合部１６１からアームが延びる方向に形成された本体部１７０と、を有する。

本体部１７０は、アームが載置された載置部１７２と、この載置部１７２に対向した位置に形成されアームを載置部１７２に向かって付勢する付勢部１７４と、を有する。これらの載置部１７２及び付勢部１７４は、壁部１７３によって繋がれている。載置部１７２、壁部１７３及び付勢部１７４は、側方から見た場合に、略Ｃ字状に連続して形成されている。

このようなホルダ１６０は、金型内部に樹脂を流し込み、樹脂を硬化させ、金型内部の硬化した樹脂（ホルダ１６０）を取り出すことで成形することができる。略Ｃ字状を呈する前後載置部１７２及び付勢部１７４を型から抜くことができるよう、金型は、前後方向に移動可能な型Ｍ’の他に、左右方向に移動可能なスライドコアＰ’が用いられる。

ここで、ホルダ１６０を成形するための金型は、スライドコアＰ’の数が増えるほど高価になる。金型が高価なほど、これによって成形されるホルダ１６０及びこのホルダ１６０を含む液面検出装置が高価になる。

本発明は、安価に製造することのできる液面検出装置の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、被取付部材に固定されたフレームと、このフレームに対して回転可能に設けられたホルダと、このホルダに固定されたアームと、このアームの先端に固定され液面に浮いているフロートと、を有している液面検出装置において、
ホルダは、アームが載置されアームの下面を支持する載置部と、アームの上面に当接しアームを載置部に向かって付勢している付勢部と、を有し、
載置部は、付勢部に対向する部位を避けて設けられ、
アームは、載置部に載置された部位の上面がホルダの外部に露出し、
ホルダの付勢部に対向する部位は、開口状に形成された開口部とされていることを特徴とする液面検出装置が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、付勢部は、アームの延びている方向を基準として、載置部を挟むように少なくとも２箇所に形成されている。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、載置部は、アームの延びている方向を基準として、付勢部を挟むように少なくとも２箇所に形成されている。

請求項１に係る発明では、載置部は、付勢部に対向する部位を避けて設けられ、アームは、載置部に載置された部位の上面がホルダの外部に露出している。ホルダの付勢部に対向する部位は、開口状に形成された開口部とされている。つまり、載置部及び付勢部は、ホルダの上面側及び下面側から観察した時に、それぞれ共に目視可能となっている。このため、載置部及び付勢部を形成するためのスライドコアは不要である。このため、ホルダを成形するための金型を安くすることができる。安価な金型を用いることにより、ホルダを安価にすることができ、結果液面検出装置を安価にすることができる。即ち、安価に製造することができる液面検出装置を提供することができる。

請求項２に係る発明では、付勢部は、アームの延びている方向を基準として、載置部を挟むように少なくとも２箇所に形成されている。アームをホルダに組み付ける際、２箇所に形成された付勢部のうち、一方の付勢部を弾性変形させながらアームを取り付けた後、他方の付勢部を弾性変形させながらアームを組み付けることができる。つまり、付勢部を２つに分割して別々に弾性変形させながら組み付けることができる。付勢部を１つで形成し弾性変形させる場合に比べて、それぞれの付勢部を弾性変形させるのに必要な力は小さくて済む。このため、ホルダに対してアームの組み付けを容易にすることができる。

加えて、載置部を挟むように付勢部が２か所に形成されることにより、アームをより確実に固定することができる。

請求項３に係る発明では、載置部は、アームの延びている方向を基準として、付勢部を挟むように少なくとも２箇所に形成されている。これによって、アームを載置する載置部の面積が増え、アームは、面積が増えた載置部によって支持されることになる。結果、アームを安定的にホルダに固定することができる。

本発明の実施例１による液面検出装置の斜視図である。 図１の２−２線断面図である。 図１に示したフレーム及びホルダの分解図である。 図３に示したホルダ成形時の作用を説明する図である。 図３に示したホルダに対してアームを組み付ける際の作用を説明する図である。 本発明の実施例２によるホルダの断面図である。 従来の液面検出装置に組み付けられるホルダの断面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、燃料タンクに取り付けられた液面検出装置を正面から見た状態を基準として、図中、Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは左、Ｒｉは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例１＞

図１を参照する。図１には、本発明の実施例１による液面検出装置１０が示されている。液面検出装置１０は、例えば、車両に搭載された図示しない燃料タンクの内部に取り付けられる。液面検出装置１０は、燃料タンクに充填された液体燃料の液面の高さを検出し、液面の高さに応じた電気信号を出力する。

液面検出装置１０は、燃料タンクに取り付けられた被取付部材１１と、この被取付部材１１に固定された本体ユニット２０と、この本体ユニット２０に対して回転可能に設けられたホルダユニット５０と、このホルダユニット５０に固定されているアーム１２と、このアーム１２の先端に固定され液面に浮いているフロート１３と、本体ユニット２０に対して電気的に接続されたコード１４と、を有している。

被取付部材１１は、燃料タンクに取り付けられた板部材１１ａと、この板部材１１ａの両端から立ち上げられたガイド部１１ｂ、１１ｂと、このガイド部１１ｂ、１１ｂの一部が欠肉状に形成されてなり本体ユニット２０が嵌め込まれたガイド部溝部１１ｃ、１１ｃと、を有する。

被取付部材１１は、例えば、ポリアセタールからなる。なお、被取付部材１１の素材には、この他の合成樹脂であっても採用することができる。

被取付部材１１は、燃料タンクに直接取り付けられても良く、他の部材を介して燃料タンクに取り付けられても良い。また、燃料タンクと一体的に形成されていても良い。

本体ユニット２０は、被取付部材１１に固定されたフレーム３０と、このフレーム３０に固定され通電可能な端子２１と、からなる。

図２を併せて参照する。フレーム３０は、被取付部材１１に固定され平面上に形成された平面部３１と、この平面部３１から前方（図面手前）に向かって立ち上げられた立ち上げ部３２と、この立ち上げ部３２の上部に設けられ端子２１及びコード１４が収納された収容部３３と、立ち上げ部３２の側壁に形成されホルダユニット５０が回転可能に組み付けられている組み付け部４０と、を有する。

図１及び図３を参照する。平面部３１は、ガイド部１１ｂ、１１ｂにガイドされた被ガイド部３１ａと、この被ガイド部３１ａに連続すると共にガイド部溝部１１ｃ、１１ｃによって係止されている係止部３１ｂと、を有する。平面部３１は、ガイド部溝部１１ｃ、１１ｃに係止部が係止され、被取付部材１１に固定されている。

図３を参照する。収容部３３は、収容部３３の中央に設けられ端子２１を固定している端子固定部３３ａと、端子固定部３３ａの下方に空けられ端子２１が臨んでいる下方開口部３３ｂと、端子固定部３３ａの上方に空けられ端子２１に対してコード１４がかしめられている上方開口部３３ｃと、を有する。

端子固定部３３ａは、合成樹脂からなる。端子２１は、樹脂の内部に一部が埋め込まれることによって、端子固定部３３ａに固定されている。

下方開口部３３ｂは、略矩形状を呈する貫通穴によって構成されている。端子２１の下端は、下方開口部３３ｂ内に露出させている。

上方開口部３３ｃは、略矩形状を呈する２つの貫通穴によって構成されている。端子２１は、上方開口部３３ｃ内に上端を露出させている。２つの貫通穴の大きさは、同一である。

図２を併せて参照する。組み付け部４０は、立ち上げ部３２の側壁から側方に向かって突出した突出部４１と、この突出部４１の先端に設けられた略円柱形状の被嵌合部４２と、を有する。

突出部４１は、立ち上げ部３２及び被嵌合部４２を連結している。突出部４１は、立ち上げ部３２の側壁から略三角形状を呈するよう突出している。突出部４１は、回転するホルダ６０に干渉しない。

図２を参照する。被嵌合部４２は、略筒状を呈し、アーム１２の挿入方向を基準として入口側の端面である上面部４２ａと、アーム１２の挿入方向を基準として出口側の端面である下面部４２ｂと、上面部４２ａ及び下面部４２ｂを繋ぎ外周面を構成する外周部４２ｃと、被嵌合部４２の中心に空けられアーム１２が挿入されている第１の穴部４２ｄと、下面部４２ｂからアーム１２に沿って突出し外周にホルダ６０が回転可能に設けられた軸部４２ｅと、を有する。

上面部４２ａ及び下面部４２ｂは、ホルダユニット５０に挟み込まれている。上面部４２ａ及び下面部４２ｂは、表面が平滑に形成され、ホルダユニット５０の回転をスムーズにしている。

第１の穴部４２ｄの径は、アーム１２の直径（外形）と略同一の貫通穴であり、アーム１２が挿入されている。被嵌合部４２を軸として、ホルダユニット５０及びアーム１２は、共に回転する。

図３を参照する。端子２１は、端子固定部３３ａに埋め込まれている埋め込み部２１ａと、この埋め込み部２１ａの下方に設けられホルダユニット５０に臨んでいる端子部２１ｂと、埋め込み部２１ａの上方に設けられコード１４をかしめているかしめ部２１ｃと、からなる。

端子２１は、埋め込み部２１ａが端子固定部３３ａに埋め込まれることで、フレーム３０に固定されている。

図２を参照する。ホルダユニット５０は、フレーム３０に対して回転可能に設けられたホルダ６０と、このホルダ６０に固定されホルダ６０と共に回転可能な回路基板５１と、を有する。

ホルダ６０は、被嵌合部４２に対して嵌合した嵌合部６１と、この嵌合部６１から左右に延びるアーム１２に沿って形成された本体部７０と、を有する。

嵌合部６１は、上面部４２ａに近接している上方部６１ａと、この上方部６１ａに空けられアーム１２が挿入されている第２の穴部６１ｂと、上方部６１ａから被取付部材１１側に延びる中間部６１ｃと、この中間部６１ｃに連続すると共に上方部６１ａに対向している下方部６１ｄと、この下方部６１ｄに空けられた第３の穴部６１ｅと、中間部６１ｃの側壁の一部が溝形状に形成された中間部溝部６１ｆ（図１参照）と、を有する。

嵌合部６１は、上方部６１ａ及び下方部６１ｄを被嵌合部４２に対して挟み込ませることで、嵌合される。嵌合部６１が嵌合されることにより、ホルダ６０は、フレーム３０に対して回転可能に取り付けられる。

なお、ホルダ６０をフレーム３０に対して回転可能に取り付けることのできる構造であれば、上方部６１ａ及び下方部６１ｄによって挟み込む構成に限らない。例えば、嵌合部６１は、上方部６１ａ及び第２の穴部６１ｂのみによって構成することもできる。この場合、フレーム３０及びホルダ６０はプッシュナット等で回転可能に固定される。

図１を参照する。中間部溝部６１ｆは、中間部６１ｃに設けられた目印であり、略三角形状を呈している。この中間部溝部６１ｆは、嵌合部６１を上方部６１ａ及び第２の穴部６１ｂのみからなる構成としたい場合において、上方部６１ａより後方を切断する目印となる。上方部６１ａより後方が切断されたホルダ６０は、フレーム３０と共に、プッシュナット等で固定されることにより回転可能に取り付けられる。中間部溝部６１ｆの形状は、三角形状以外にも、例えば、略四角形状とすることもできる。

図２を参照する。第２の穴部６１ｂ及び第３の穴部６１ｅは、第１の穴部４２ｄと共に、同軸上に形成されている。

図１及び図２を参照する。本体部７０は、上方部６１ａの側方に形成されている略矩形板状のベース部７１と、ベース部７１の真ん中に設けられアーム１２が載置されている載置部７２と、ベース部７１から前方に突出している壁部７３と、この壁部７３からアーム１２側に突出している付勢部７４、７４と、ベース部７１に設けられている開口部７５と、ベース部７１からアーム１２に向かって延びている離脱防止部７６と、を有している。

図３を参照する。ベース部７１は、回路基板５１を収納している収納部７１ａと、ベース部７１から後方に向かって突起している突起部７１ｂと、を有している。ベース部７１は、略矩形状を呈している。

ホルダ６０は、突起部７１ｂが立ち上げ部３２（図１参照）に接触することにより、回転が規制される。即ち、ホルダ６０は、立ち上げ部３２によって回転可能な領域を規定されている。

図２を参照する。載置部７２は、付勢部７４、７４に対応する部位を避けて設けられ、載置されたアーム１２の下面を支持している。載置部７２は、アーム１２に当接している面が凹状に形成されている。

図１を併せて参照する。壁部７３は、アーム１２側の面が平らに形成されている。壁部７３は、アーム１２の近傍に設けられ、載置部７２及び付勢部７４、７４を繋いでいる。

図２を参照する。付勢部７４、７４は、アーム１２の上面に当接しアーム１２を載置部７２に向かって付勢している。付勢部７４、７４は、載置部７２に対向する部位を避けて設けられている。即ち、アーム１２は、載置部７２に載置された部位の上面がホルダ６０の外部に露出している。

開口部７５は、付勢部７４、７４に対向する部位が開口状になるよう形成されている。開口部７５は、付勢部７４、７４の数に応じて複数形成されている。

図１を参照する。離脱防止部７６は、アーム１２に対して近接し、アーム１２が載置部７２及び付勢部７４、７４から離脱することを防止している。

図２を参照する。回路基板５１は、フレーム３０に固定されている端子２１と接触しており、ホルダ６０が回転することによって端子２１に対して摺動する。

アーム１２は、第１の穴部４２ｄ、第２の穴部６１ｂ及び第３の穴部６１ｅに挿入されている回転軸部１２ａと、この回転軸部１２ａの一端部から垂直方向に延びるスイング部１２ｂと、からなる。

スイング部１２ｂは、液面に浮くフロート１３が先端に固定されている。スイング部１２ｂは、フロート１３に向かって真っ直ぐ延びる形状であっても良いし、フロート１３に向かって蛇行して延びる形状であっても良い。

図１を参照する。コード１４は、端子２１の上方開口部３３ｃに露出している部位によって、かしめられている。

次に、本発明の作用を説明する。

図２を参照する。液面検出装置１０は、素材が樹脂であるホルダ６０が本体ユニット２０に対して回転可能に設けられている。ホルダ６０は、互いに対向する部位を避けて設けられた載置部７２及び付勢部７４、７４を有している。

付勢部７４、７４は、アーム１２の延びている方向を基準として、載置部７２を挟むように少なくとも２箇所に形成されている。

まず、ホルダ６０を成形する際の作用について説明する。

図４を参照する。図４には、実施例１によるホルダ６０を成形する方法が記載されている。ホルダ６０は、金型内部に樹脂を流し込み、樹脂を硬化させ、金型内部の硬化した樹脂（ホルダ６０）を取り出すことによって成型されている。金型内部のホルダ６０は、金型を構成している２つの型Ｍが分割されることによって取り出しが可能である。

ここで、載置部７２及び付勢部７４、７４は、上面側及び下面側から観察した時に、それぞれ共に目視可能となっている。このため、目視可能な載置部７２及び付勢部７４、７４は、ホルダ６０が金型内部から取り出される際に、型Ｍの前後移動に対して干渉されない。つまり、金型は、載置部７２及び付勢部７４、７４に対してのスライドコアが不要となる。

次いで、アームをホルダ６０に取り付ける際の作用について説明する。

図５を参照する。図５は、アーム１２をホルダ６０に取り付ける際の説明が示されている。

図２及び図５（ａ）を参照する。アーム１２の取り付けは、まず最初に、アーム１２を第１〜第３の穴部４２ｄ、６１ｂ、６１ｅに回転軸部１２ａを挿入し、アーム１２の回転軸を中心に載置部７２及び付勢部７４、７４に向かって回転させる。付勢部７４、７４は、分割され、２箇所に形成されている。

図５（ｂ）〜５（ｃ）を参照する。回転させたアーム１２が分割された付勢部７４、７４の１箇所目に到達したら、アーム１２を１箇所目の付勢部７４及び載置部７２の間に挟み込ませ、１箇所目の付勢部７４を弾性変形させながら組み付ける。１箇所目の付勢部７４に対しての組み付けが終わったら、２箇所目の付勢部７４に向かってアーム１２を回転させる。２箇所目の付勢部７４にアーム１２が到達したら、２箇所目の付勢部７４を弾性変形させながらアーム１２を組み付ける。途中、離脱防止部７６を下方に向かって付勢させる必要もある。これにより、アーム１２は、ホルダ６０に対する取り付けられる。付勢部７４、７４が２つに分割されているため、それぞれの付勢部７４、７４（１箇所目及び２箇所目）に組み付ける際の力は、付勢部７４を１つで形成し弾性変形させる場合に比べて小さくなる。

次に、発明の効果を説明する。

図２及び図３を参照する。載置部７２は、付勢部７４、７４に対向する部位を避けて設けられ、アーム１２は、載置部７２に載置された部位の上面がホルダ６０の外部に露出している。ホルダ６０の付勢部７４、７４に対向する部位は、開口状に形成された開口部７５とされている。つまり、載置部７２及び付勢部７４、７４は、ホルダ６０の上面側及び下面側から観察した時に、それぞれ共に目視可能となっている。このため、載置部７２及び付勢部７４、７４を形成するためのスライドコアは不要である。このため、ホルダ６０を成形するための金型を安くすることができる。安価な金型を用いることにより、ホルダ６０を安価にすることができ、結果液面検出装置１０を安価にすることができる。即ち、安価に製造することができる液面検出装置１０を提供することができる。

付勢部７４、７４は、アーム１２の延びている方向を基準として、載置部７２を挟むように少なくとも２箇所に形成されている。アーム１２をホルダ６０に組み付ける際、２箇所に形成された付勢部７４、７４のうち、一方の付勢部７４を弾性変形させながらアーム１２を取り付けた後、他方の付勢部７４を弾性変形させながらアーム１２を組み付けることができる。つまり、付勢部７４、７４を２つに分割して別々に弾性変形させながら組み付けることができる。付勢部７４を１つで形成し弾性変形させる場合に比べて、それぞれの付勢部７４、７４を弾性変形させるのに必要な力は小さくて済む。このため、ホルダ６０に対してアーム１２の組み付けを容易にすることができる。加えて、載置部７２を挟むように付勢部７４、７４が２か所に形成されることにより、アーム１２をより確実に固定することができる。

＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。

図６を参照する。図６は、実施例２による液面検出装置１０Ａのホルダ６０Ａ断面図が示されており、上記図４に対応させて表している。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

実施例２による液面検出装置１０Ａにおいては、載置部７２Ａ、７２Ａは、アーム１２（図１参照）の延びている方向（図左右方向）を基準として、付勢部７４Ａを挟むように少なくとも２箇所に形成されている。載置部７２Ａ、７２Ａ及び付勢部７４Ａは、ホルダ６０Ａの上面側及び下面側から観察した時に、それぞれ共に目視可能となっている。

このように構成された実施例２による液面検出装置１０Ａにおいても、本発明所定の効果を得ることができる。

更に、実施例２による液面検出装置１０Ａでは、実施例１による液面検出装置１０（図４参照）に比べて、アーム１２が載置部７２Ａに対して接触する面積が大きい。アーム１２は、接触可能な面積の大きな載置部７２Ａによって支持されている。アーム１２をより確実に固定することができる。

尚、本発明による液面検出装置１０、１０Ａは、車両等に搭載された燃料タンク内部の液体燃料の液面高さを検出するために用いられることを例に説明した。しかし、検出対象は、車両等に搭載された燃料タンク内部の液体燃料に限られず、液体の液面高さを検出することができるものであれば良い。即ち、車両等の乗り物の他、建機や工場設備等にも適用が可能である。

即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明の液面検出装置は、車両に搭載された燃料タンク内部の液体燃料の液面高さを検出するのに好適である。

１０、１０Ａ…液面検出装置
１２…アーム
１３…フロート
３０…フレーム
６０、６０Ａ…ホルダ
７２、７２Ａ…載置部
７４、７４Ａ…付勢部
７５…開口部

Claims (3)

1. 被取付部材に固定されたフレームと、このフレームに対して回転可能に設けられたホルダと、このホルダに固定されたアームと、このアームの先端に固定され液面に浮いているフロートと、を有している液面検出装置において、
   前記ホルダは、前記アームが載置され前記アームの下面を支持する載置部と、前記アームの上面に当接し前記アームを前記載置部に向かって付勢している付勢部と、を有し、
   前記載置部は、前記付勢部に対向する部位を避けて設けられ、
   前記アームは、前記載置部に載置された部位の上面がホルダの外部に露出し、
   前記ホルダの前記付勢部に対向する部位は、開口状に形成された開口部とされていることを特徴とする液面検出装置。
2. 前記付勢部は、前記アームの延びている方向を基準として、前記載置部を挟むように少なくとも２箇所に形成されていることを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。
3. 前記載置部は、前記アームの延びている方向を基準として、前記付勢部を挟むように少なくとも２箇所に形成されていることを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。

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