KR20120104564A - 액면 검출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액면 검출 장치에 관한 것으로서, 자전 변환 소자 주위로의 액체의 침입을 방지하는 상기 고무 재료를 삭감하고, 또한 상기 고무 재료를 배치하는 공정을 삭감하여 제조 비용의 저감을 도모하면서, 자전 변환 소자 주위로의 액체의 침입을 방지하는 것이 가능한 액면 검출 장치를 제공한다. 탱크(14)에 저장한 액체(15)의 액면(15a)의 변위에 추종 작동하는 플로트(2)를 구비한 플로트 아암(3)과, 플로트 아암(3)의 작동에 따라서 변위하는 마그네트(5)와, 마그네트(5)의 자기 변화를 검출하는 자전 변환 소자(6)와, 자기 변환 소자(6)와 전기적으로 접속되는 전기 접속 부재(11)를 구비한 액면 검출 장치(1)에 있어서, 자전 변환 소자(6)와 전기 접속 부재(11)의 일부분을 덮은 제1 케이스체(8)와, 전기 접속 부재(11)의 일부분을 탱크(14) 외로 노출되도록 제1 케이스체(8)를 덮는 제2 케이스체(9)를 설치한 것을 특징으로 한다.

Description

액면 검출 장치{LIQUID SURFACE SENSING DEVICE}

본 발명은 탱크 내의 각종 연료 등의 액체의 액면을 검출하는 액면 검출 장치에 관한 것이다.

종래의 액면 검출 장치는 자전(磁電) 변환 소자 주위로의 액체의 침입을 방지 가능하게 하기 위해, 본체부가 수지 재료로 이루어지고, 상기 본체부의 단부와 상기 자전 변환 소자 주위의 사이에 있어서 상기 터미널의 전체 둘레에 밀착되도록 고무 재료가 배치되고, 상기 고무 재료는 그 성형 시에 있어서 상기 터미널을 인서트 성형함으로써 상기 터미널과 일체화되고, 상기 자전 변환 소자 주위 및 상기 터미널과 일체화된 상기 고무 재료는 상기 본체부의 성형시에 상기 본체부 내에 인서트 성형한 것이었다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본 특허공개공보 제2005-10047호

종래의 액면 검출 장치는, 상기 자전 변화 소자 주위로의 액체의 침입을 방지 가능하게 하기 위해, 상기 고무 재료를 필요로 하고, 또한 상기 고무 재료를 상기 터미널의 전체 둘레에 밀착되도록 배치할 필요가 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점에 착안하여 자전 변환 소자 주위로의 액체의 침입을 방지하는 상기 고무 재료를 삭감하고, 또한 상기 고무 재료를 배치하는 공정을 삭감하여 제조 비용의 저감을 도모하면서 자전 변환 소자 주위로의 액체의 침입을 방지하는 것이 가능한 액면 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 탱크에 저장한 액체의 액면의 변위에 추종 작동하는 플로트를 구비한 플로트 아암과, 상기 플로트 아암의 작동에 따라서 변위하는 마그네트와, 상기 마그네트의 자기 변화를 검출하는 자전 변환 소자와, 상기 자전 변환 소자와 전기적으로 접속되는 전기 접속 부재를 구비한 액면 검출 장치에 있어서, 상기 전기 접속 부재의 일부분이 상기 탱크 외로 노출되도록 상기 자전 변환 소자와 상기 전기 접속 부재를 케이스체로 덮은 것이다.

또한, 상기 케이스체는 상기 자전 변환 소자와 상기 전기 접속 부재의 일부분을 덮은 제1 케이스체와, 상기 전기 접속 부재의 일부분이 상기 탱크 외로 노출되도록 상기 제1 케이스체를 덮은 제2 케이스체로 이루어진 것이다.

또한, 상기 탱크에 설치된 개구를 막는 덮개 부재를 상기 케이스체에 설치한 것이다.

또한, 상기 탱크에 설치된 개구를 막는 덮개 부재를 상기 제2 케이스체에 설치한 것이다.

본 발명의 액면 검출 장치는, 자전 변환 소자 주위로의 액체의 침입을 방지하는 고무 재료를 삭감하고, 또한 상기 고무 재료를 배치하는 공정을 삭감하여 제조 비용의 저감을 도모하면서 자전 변환 소자 주위로의 액체의 침입을 방지하는 것이 가능한 액면 검출 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 액면 검출 장치의 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 이용하여 본 발명의 제1 실시형태를 설명한다.

본 발명의 액면 검출 장치(1)는 플로트(2), 플로트 아암(3), 아암 홀더(4), 마그네트(5), 자전 변환 소자(6), 전기 접속 부재(11), 홀더 부재(7), 및 케이스체(8, 9)를 구비한 것이다. 또한, 도면부호 "10"은 실드 케이스이고, "12"는 프레임 커버이며, "14"는 탱크이고, "15"는 탱크(14)에 저장한 액체이다.

탱크(14)는 금속 또는 합성수지로 이루어지고, 액체(15)를 저장하는 것이다. 액체(15)는 가솔린이나 알콜 등의 액체 연료 등이다. 탱크(14)는 개구(14a)를 구비하며, 이 개구(14a)를 통해 액면 검출 장치(1)를 탱크 내에 설치한다.

플로트(2)는 탱크(14)에 저장한 액체 연료 등의 액체(15)의 액면(15a)에 뜨고, 액면(15a)의 변위에 추종 작동하는 것이며, 본 실시형태에서 스텐레스 등 부식되기 어려운 금속으로 형성되어 있다. 또한, 플로트(2)의 재질은 본 실시형태에 한정되지 않고, 합성수지 등으로 형성해도 좋다.

플로트 아암(3)은 비자성체 금속으로 형성되어 있고, 일단에서 플로트(2)를 유지하며, 타단에서 아암 홀더(4)에 장착되어 있다.

아암 홀더(4)는 합성수지로 이루어지고, 플로트 아암(3)과 마그네트(5)를 유지하고 있다.

아암 홀더(4)는 원통부(4a)를 구비하고, 상기 원통부(4a)의 내측에 마그네트(5)을 구비하고 있다. 또한, 아암 홀더(4)는 아암 유지부(4c)에 의해 플로트 아암(3)을 유지하고 있다.

또한, 아암 홀더(4)의 중앙부에는 원기둥부(4b)가 설치되어 있고, 상기 원기둥부(4b)에 제2 케이스체(9)의 후술하는 지축부를 회동 가능하게 지지하는 오목부로 이루어진 베어링(?)(4d)을 구비하며, 아암 홀더(4)는 제2 케이스체(9)에 회동 가능하게 지지되어 있다.

또한, 아암 홀더(4)의 도 1 중 좌측에는 프레임 커버(12)가 설치되고, 제2 케이스체(9)에 고정되어 있다. 상기 프레임 커버(12)는 아암 홀더(4)를 빠짐 고정 상태로 유지하고, 또한 아암 홀더(4)의 원기둥부(4b)를 축으로 지지하는 베어링 기능을 하고 있다.

마그네트(5)는 고리 형상으로 2극 착자된 것이며, 아암 홀더(4)의 성형과 동시에 인서트 성형 등의 수단에 의해 일체로 형성되어 있다. 마그네트(5)는 제2 케이스체(9)의 후술하는 원기둥부의 외부 둘레에 대향하도록 배치되고, 자전 변환 소자(6)를 둘러싸도록 설치되어 있다. 마그네트(5)는 플로트 아암(3)의 작동에 따라서 회동한다.

자전 변환 소자(6)는 예를 들면 홀 소자 등으로 이루어지고, 마그네트(5)의 회동에 따르는 자기의 변화를 검출하여 검출 신호를 출력한다. 또한, 자전 변환 소자(6)는 예를 들면, MR 소자 등의 자전 변환 소자를 이용해도 좋다. 자전 변환 소자(6)는 홀더 부재(7)에 설치되고, 리드(6a)는 전기 접속 부재(11)와 전기적으로 접속되어 있다. 리드(6a)와 전기 접속 부재(11)는 용접에 의해 접속되어 있다.

전기 접속 부재(11)는 본 실시형태에서는 리드선이고, 구리 등의 도전성이 양호한 도체(11a)와, 상기 도체(11a)를 덮는 절연 피막(11b)으로 구성되어 있다. 리드선(11)의 도체(11a)가 자전 변환 소자(6)의 리드(6a)와 전기적으로 접속되어 있다.

홀더 부재(7)는 합성 수지, 예를 들면 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)와 같은 합성 수지로 이루어진다. 홀더 부재(7)는 자전 변환 소자(6)를 유지하는 제1 설치부(7a), 전기 접속 부재(11)를 유지하는 제2 설치부(7b), 및 전자 부품(13)을 유지하는 제3 설치부(7c)를 구비하고 있다.

제1 설치부(7a)는 컵 형상이고, 상기 컵 형상의 내부에 자전 변환 소자(6)를 수납한다. 제2 설치부(7b)는 전기 접속 부재(11)를 양측에서 끼우는 핀 또는 벽부로 이루어지고, 전기 접속 부재(11)를 유지하는 것이다. 제3 설치부(7c)는 컵 형상이고, 상기 컵 형상의 내부에 전자 부품(13)을 수납한다.

전자 부품(13)은 예를 들면 콘덴서나 다이오드 등으로 자전 변환 소자(6)의 입출력의 노이즈 저감을 도모하는 것이다. 전자 부품(13)은 리드(13a)를 구비하고, 자전 변환 소자(6)의 리드(6a)와 전기적으로 접속되어 있다. 리드(13a)와 리드(6a)는 용접에 의해 접속되어 있다.

케이스체(8, 9)는 전기 접속 부재(11)의 일부분을 탱크(14) 외로 노출되도록 자전 변환 소자(6)와 전기접속 부재(11)를 덮은 것이며, 본 실시형태에서는 제1 케이스체(8)와 제2 케이스체(9)로 구성되어 있다.

제1 케이스체(8)는, 예를 들면 폴리에스테르계 합성수지로 이루어지고, 상기 제1 케이스체(8)를 형성하는 금형 내에 낮은 압력으로 사출 가능하며, 본 실시형태에서는 2.5~4.5MPa의 사출압이다.

제1 케이스체(8)는 자전 변환 소자(6), 홀더 부재(7), 전기 접속 부재(11)의 일부 및 전자 부품(13)을 덮고 있다. 제1 케이스체(8)의 인서트 성형 시에 자전 변환 소자(6), 홀더 부재(7), 전기 접속 부재(11)의 일부 및 전자 부품(13)은 제1 케이스체(8)로 덮인다.

제2 케이스체(9)는 가솔린이나 알콜 등에 의해 팽윤되기 어려운 내유성 합성 수지, 예를 들면 PBT나 폴리아세탈(POM) 등의 합성수지로 이루어지고, 상기 제2 케이스체(9)를 성형하는 금형 내에 100~150MPa의 사출압으로 사출되어 형성된다. 제2 케이스체(9)는 전기 접속 부재(11)의 일부분을 액면 검출 장치(1)를 내장하는 탱크(14) 외로 노출되도록 제1 케이스체(8)를 덮은 것이다. 또한, 본 실시형태에서는 제1 케이스체(8)의 일부분도 탱크(14) 외로 노출되어 있다. 또한, 제2 케이스체(9)는 실드 케이스(10)도 덮고 있다.

제2 케이스체(9)는 원기둥부(9a)를 구비하고 있다. 상기 원기둥부(9a)는 아암 홀더(4)를 회동 가능하게 지지하는 지축부(9a1)를 구비하고 있다.

제2 케이스체(9)는 탱크(14)에 설치된 개구(14a)를 막는 덮개 부재(9b)를 구비하고 있다. 상기 덮개 부재(9b)는 원반 형상이다. 또한, 덮개 부재(9b)의 형상은 원반 형상에 한정되지 않고, 사각형 등 다각형이라도 좋다. 또한, 제2 케이스체(9)에는 자전 변환 소자(6)나 제1 케이스체(8)를 내포하는 부분과 덮개 부재(9b)를 연장부(9c)로 접속하고 있다. 또한, 이 연장부(9c)는 제2 케이스체(9)와 일체로 형성되어 있다.

제1 케이스체(8)와, 제2 케이스체(9)의 열팽창 계수는 근사이고, 온도 변화에 의한 박리 등을 방지하고 있다.

실드 케이스(10)는 자전 변환 소자(6)를 외부 자계로부터 보호하는 것이고, 예를 들면 철 니켈 합금제이며, 원통부(10a)와 저부(10b)를 구비한 컵형상이다. 원통부(10a)의 일부에는 제1 케이스체(8)를 실드 케이스(10)의 외부로 인출하기 위한 절개부(8c)를 구비하고 있다.

실드 케이스(10)는, 원통부(10a)와 저부(10b)로 형성되는 오목부 내에 제1 케이스체(8)를 수납한 상태로 제2 케이스체(9)로 덮인 것이다. 실드 케이스(10)는 제1 케이스체(8)의 자전 변환 소자(6)에 대응하는 부위를 수납하도록 형성되어 있다. 이 실드 케이스(10)에 의해 액면 검출 장치(1)의 외부측으로부터의 자기의 영향을 차단할 수 있고, 고정밀도의 검출 출력을 얻을 수 있다.

실드 케이스(10)를 제2 케이스체(9)로 덮은 것에 의해, 실드 케이스(10)의 변형을 방지할 수 있다. 이 실드 케이스(10) 변형을 방지하는 것에 의해 자기 특성의 변화를 방지할 수 있다. 또한, 실드 케이스(10)의 부식을 방지할 수 있다. 특히, 상기 연료가 알콜을 함유하는 경우에 효과적이다.

이상과 같이, 전기 접속 부재(11)의 일부분을 탱크(14) 외로 노출되도록 케이스체(8, 9)로 덮은 것에 의해 자전 변환 소자(6) 주위로의 액체의 침입을 방지하는 상기 고무 재료를 삭감하고, 또한 상기 고무 재료를 배치하는 공정을 삭감하여 제조 비용의 저감을 도모하면서 자전 변환 소자(6) 주위로의 액체의 침입을 방지하는 것이 가능한 액면 검출 장치(1)를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시형태와 같이 전기 접속 부재(11)가 리드선인 경우, 리드선(11)을 케이스체(8, 9)로 덮고 있으므로, 리드선(11)의 절연 피복(11b)을 손상시킬 우려가 없고, 절연 피복(11b)의 파손에 의해 절연 피복(11b) 내로부터의 자전 변환 소자(6) 주위로의 액체의 침입을 방지할 수 있다.

케이스체(8, 9)가 자전 변환 소자(6)와 전기 접속 부재(11)의 일부분을 덮는 제1 케이스체(8)와, 전기 접속 부재(11)의 일부분이 탱크(14) 외로 노출되도록 제1 케이스체(8)를 덮은 제2 케이스체(9)로 이루어지는 것에 의해, 제2 케이스체(9)의 성형시의 수지의 사출압에 의한 성형시의 전기 접속 부재(11)의 작용을 규제할 수 있고, 제2 케이스체(9)의 성형 불량을 방지할 수 있다. 또한, 사출압에 의한 전기 접속 부재(11)의 파손을 방지할 수 있다. 본 실시형태에서는 전기 접속 부재(11)로서 리드선을 이용하고 있지만, 예를 들면 금속의 막대 형상의 단자를 채용한 경우에는 사출압에 의한 단자의 변형을 방지할 수 있다.

본 발명은 탱크 내의 각종 액체의 액면을 검출하는 액면 검출 장치에 이용 가능하다.

1 : 액면 검출 장치 2 : 플로트
3 : 플로트 아암 5 : 마그네트
6 : 자전 변환 소자 8 : 제1 케이스체(케이스체)
9 : 제2 케이스체(케이스체) 9b : 덮개 부재
11 : 전기 접속 부재 14 : 탱크
14a : 개구 15 : 액체
15a : 액면

Claims (4)

1. 탱크에 저장한 액체의 액면의 변위에 추종 작동하는 플로트를 구비한 플로트 아암과, 상기 플로트 아암의 작동에 따라서 변위하는 마그네트와, 상기 마그네트의 자기 변화를 검출하는 자전 변환 소자와, 상기 자전 변환 소자와 전기적으로 접속되는 전기 접속 부재를 구비한 액면 검출 장치에 있어서,
   상기 전기 접속 부재의 일부분이 상기 탱크 외로 노출되도록 상기 자전 변환 소자와 상기 전기 접속 부재를 케이스체로 덮은, 액면 검출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스체는 상기 자전 변환 소자와 상기 전기 접속 부재의 일부분을 덮은 제1 케이스체와, 상기 전기 접속 부재의 일부분이 상기 탱크 외로 노출되도록 상기 제1 케이스체를 덮은 제2 케이스체로 이루어진, 액면 검출 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 탱크에 설치된 개구를 막는 덮개 부재를 상기 케이스체에 설치한, 액면 검출 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 탱크에 설치된 개구를 막는 덮개 부재를 상기 제2 케이스체에 설치한, 액면 검출 장치.

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