KR20160019943A

KR20160019943A - 액면 검출 장치

Info

Publication number: KR20160019943A
Application number: KR1020167000862A
Authority: KR
Inventors: 이사오 미야가와
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2016-02-22
Also published as: JP6372180B2; BR112016000640B1; US20160153823A1; KR101849024B1; WO2015008457A1; US10001400B2; JP2015038470A

Abstract

액면 검출 장치는, 액면(91)에 추종하여 회전하는 회전체(50, 3050)와, 용기(90)에 대해 고정되는 본체부(33) 및 회전체의 회전축을 따른 축방향(AD)으로 본체부(33)로부터 돌출되어 회전체를 회전 가능하게 지지하는 지지부(32)를 갖는 고정체(20)와, 지지부를 사이에 끼우는 배치로 회전체에 보유 지지되고, 지지부를 관통하는 자속(mf)을 발생시키는 한 쌍의 자석부(51)와, 지지부의 내부에 배치되는 자전 변환 소자(71, 3071)를 갖고, 자전 변환 소자를 관통하는 자속의 밀도에 따른 검출 결과를 출력하는 검출부(70)를 구비한다. 회전체는, 한 쌍의 자석부 사이에 끼이는 공간의 축방향 외측으로의 투영 영역(57) 전체를 덮음으로써, 자속의 누설을 규제하는 자기 실드 부재(80, 2080, 3080)이며, 지지부 및 한 쌍의 자석부의 축방향 외측에 위치하여 용기 내에 노출되는 노출면(82)을 형성하고 있는 자기 실드 부재를 갖는다.

Description

액면 검출 장치 {LIQUID-LEVEL DETECTION DEVICE}

본 개시는, 2013년 7월 16일에 출원된 일본 출원 번호 2013-147712호와, 2014년 6월 16일에 출원된 일본 출원 번호 2014-123434호에 기초하는 것으로, 여기에 그 기재 내용을 원용한다.

본 개시는, 용기에 저류된 액체의 액면 높이를 검출하는 액면 검출 장치에 관한 것이다.

종래, 용기에 저류된 액체의 액면 높이를 검출하는 액면 검출 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 액면 검출 장치는, 회전체에 보유 지지된 링 형상의 자석부와, 당해 자석부의 회전에 수반하여 변화되는 자속 밀도를 검출하는 자전 변환 소자를 구비하고 있다. 그리고, 자석부의 저부와 외주면을 덮도록 철 니켈제의 자기 실드 부재가 설치되어 있다. 이것에 의하면, 용기 내의 액체 중에 혼입되어 있는 금속 이물이 자석부에 흡인되어 부착되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 자전 변환 소자의 출력의 정밀도를 안정시킬 수 있다.

그러나, 본 발명자는, 금속 이물이 자석부에 직접 부착되지 않는 경우라도, 금속 이물에 의해 자전 변환 소자의 출력의 정밀도에 영향이 발생하는 경우가 있는 것을 발견하였다.

이 점, 특허문헌 1에 개시되어 있는 액면 검출 장치에서는, 노출면의 외측으로 자속이 누설되므로, 노출면에 금속 이물이 부착되어 자기 회로를 구성하면, 소자부를 관통하는 자속 밀도가 변화됨으로써, 자전 변환 소자의 출력이 저하되는 경우가 있었다.

일본 특허 공개 제2006-153679호 공보

본 개시는, 이상 설명한 문제에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 노출면에 금속 이물이 부착되어 자기 회로를 구성하는 것을 억제하여, 자전 변환 소자의 출력의 정밀도를 안정시키는 액면 검출 장치를 제공하는 것에 있다.

본 개시의 제1 양태는, 용기에 저류된 액체의 액면 높이를 검출하는 액면 검출 장치이며, 액면에 추종하여 회전하는 회전체와, 용기에 대해 고정되는 본체부 및 회전체의 회전축을 따른 축방향으로 본체부로부터 돌출되어 당해 회전체를 회전 가능하게 지지하는 지지부를 갖는 고정체와, 지지부를 사이에 끼우는 배치로 회전체에 보유 지지되고, 지지부를 관통하는 자속을 발생시키는 한 쌍의 자석부와, 지지부의 내부에 배치되는 자전 변환 소자를 갖고, 자전 변환 소자를 관통하는 자속의 밀도에 따른 검출 결과를 출력하는 검출부를 구비하고, 회전체는, 한 쌍의 자석부 사이에 끼이는 공간의 축방향 외측으로의 투영 영역 전체를 덮음으로써, 자속의 누설을 규제하는 자기 실드 부재이며, 지지부 및 한 쌍의 자석부의 축방향 외측에 위치하여 용기 내에 노출되는 노출면을 형성하고 있는 자기 실드 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

이러한 양태에 의하면, 액면에 추종하여 회전하는 회전체에 보유 지지되고, 지지부를 관통하는 자속을 발생시키는 한 쌍의 자석부에 의해 자전 변환 소자를 관통하는 자속의 밀도에 따른 검출 결과를 출력하는 검출부가 구비되어 있다. 이것에 의하면, 액면 높이를 자전 변환 소자에 의해 고정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 회전체에 있어서, 지지부 및 한 쌍의 자석부의 돌출 방향에 위치하여 용기 내에 노출되는 노출면에는, 자속의 누설을 규제하는 자기 실드 부재가 한 쌍의 자석부 사이에 끼이는 공간의 축방향 외측으로의 투영 영역의 전체를 덮도록 설치된다. 이것에 의하면, 노출면에 금속 이물이 부착되어 투영 영역 상에서 연결됨으로써, 자기 회로를 구성하는 것을 억제할 수 있다. 이상에 의해, 자전 변환 소자의 출력의 정밀도를 안정시킬 수 있다.

또한, 본 개시의 제2 양태에서는, 각 자석부로부터 자기 실드 부재를 통과하는 자속의 밀도는, 자기 실드 부재의 포화 자속 밀도를 초과하지 않는다.

이러한 양태에 의하면, 각 자석부로부터 통과하는 자속 밀도가, 포화 자속 밀도를 초과하지 않는 자기 실드 부재에 의해, 각 자석부로부터 노출면측을 향한 자속은 자기 실드 부재의 외측으로 빠져나가기 어렵다. 따라서, 자속의 누설이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 개시의 제3 양태에서는, 자기 실드 부재는, 수지에 자성분을 혼합하여 이루어진다.

이러한 양태에 의하면, 수지에 자성분을 혼합하여 이루어지는 자기 실드 부재에 의해, 당해 자기 실드 부재는 가벼워진다. 따라서, 경량이며 또한 노출면에 금속 이물이 부착되어 자기 회로를 구성하여 자전 변환 소자의 출력 정밀도를 안정시키는 액면 검출 장치를 제공할 수 있다.

본 개시에 대한 상기 목적 및 그 밖의 목적, 특징이나 이점은, 첨부 도면을 참조하면서 하기의 상세한 기술에 의해, 보다 명확해진다. 그 도면은,
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 액면 검출 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 IIA-IIA선에 있어서의 하우징의 선 단면도와, 도 1의 IIB-IIB선에 있어서의 자석 홀더의 선 단면도를 조합한 도면이다.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 가상 평면을 도시하는 모식도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 있어서의 투영 영역 및 자기 실드 부재로 덮이는 범위를 도시하는 모식도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 있어서의 도 2에 대응하는 단면도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 있어서의 도 4에 대응하는 모식도이다.
도 7은 제3 실시 형태에 있어서의 도 2에 대응하는 단면도이다.
도 8은 제3 실시 형태에 있어서의 자석 홀더의 개구를 설명하기 위한 부분적인 모식도이다.
도 9는 도 6의 변형예를 도시하는 모식도이다.
도 10은 도 6의 변형예를 도시하는 모식도이다.

이하, 복수의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 실시 형태에 있어서 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 부여함으로써, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다. 각 실시 형태에 있어서 구성의 일부분만을 설명하고 있는 경우, 당해 구성의 다른 부분에 대해서는, 선행하여 설명한 다른 실시 형태의 구성을 적용할 수 있다. 또한, 각 실시 형태의 설명에 있어서 명시하고 있는 구성의 조합뿐만 아니라, 특별히 조합에 지장이 발생하지 않으면, 명시하고 있지 않아도 복수의 실시 형태의 구성끼리를 부분적으로 조합할 수 있다.

(제1 실시 형태)

제1 실시 형태에 의한 액면 검출 장치(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 액체로서의 연료를 저류하는 연료 탱크(90) 내에 설치되어 있다. 액면 검출 장치(100)는, 연료 펌프 모듈(93) 등에 보유 지지된 상태에서, 연료 탱크(90) 내에 설치되어 있는 연료의 액면(91)의 높이를 검출한다. 액면 검출 장치(100)는, 하우징(20), 플로트(60), 자석 홀더(50) 및 홀 IC(70) 등으로 구성되어 있다.

도 2에 도시하는 하우징(20)은, 이너 케이스(21), 터미널(35a∼35c) 및 아우터 케이스(31) 등으로 구성되어 있다. 이너 케이스(21)는, 예를 들어 폴리페닐렌술피드(PPS) 수지 등의 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 이너 케이스(21)에는, 홀 IC(70)를 수용하는 소자 수용실(24)이 설치되어 있다. 3개의 터미널(35a∼35c)(도 1도 참조)은, 인청동 등의 도전성 재료에 의해, 띠판 형상으로 형성되어 있다. 각 터미널(35a∼35c)은, 외부의 기기(예를 들어, 콤비네이션 미터) 및 홀 IC(70) 사이에 있어서, 전압 등의 검출 신호의 전송에 사용된다. 아우터 케이스(31)는, PPS 수지 등의 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 아우터 케이스(31)는, 이너 케이스(21)의 외측을 덮도록 형성됨으로써, 이너 케이스(21)를 수용하고 있다. 아우터 케이스(31)에는, 축부(32)가 형성되어 있다. 축부(32)는 연료 펌프 모듈(93)(도 1 참조)을 통해 연료 탱크(90)(도 1 참조)에 대해 고정되는 본체부(33)로부터, 원통 형상으로 돌출되어 있다. 축부(32)는, 자석 홀더(50)에 내부 끼움됨으로써, 당해 홀더(50)를 회전 가능하게 지지하고 있다.

도 1에 도시하는 플로트(60)는, 예를 들어 발포시킨 에보나이트 등의 연료보다도 비중이 작은 재료에 의해 형성되어 있다. 플로트(60)는, 연료의 액면(91)에 부양 가능하다. 플로트(60)는, 플로트 아암(65)을 통해 자석 홀더(50)에 지지되어 있다. 플로트 아암(65)은, 스테인리스강 등의 자성 재료에 의해 환봉 형상으로 형성되어 있고, 플로트(60)에 형성된 관통 구멍(61)에 삽입 관통되어 있다.

도 1, 도 2에 도시하는 자석 홀더(50)는, 수지 재료 등에 의해 원반 형상으로 형성되어 있다. 자석 홀더(50)는, 본체 회전부(53) 및 홀더 커버로서의 자기 실드 부재(80) 등으로 구성되어 있다. 자석 홀더(50)는, 플로트 아암(65)을 보유 지지하고, 축부(32)에 외부 끼움됨으로써 하우징(20)에 대해 회전 가능하게 지지되어 있다. 이상의 구성에 의해, 자석 홀더(50)는 액면(91)에 추종하도록, 자석과(51)과 일체로 하우징(20)에 대해 상대 회전한다. 이 자석 홀더(50)에는, 한 쌍의 자석(51)이 수용되어 있다. 한 쌍의 자석(51)은, 서로 동일한 부채형으로 형성되어 있고, 당해 홀더(50)의 회전축을 사이에 끼우는 배치로 보유 지지됨으로써, 당해 한 쌍의 자석(51)의 내주면(511)이 축부(32)를 사이에 두고 대향한다. 이상에 의해, 한 쌍의 자석(51)은, 소자 수용실(24)에 수용된 홀 IC(70)를 통과하는 자속(mf)을 발생시킨다.

도 2에 도시하는 홀 IC(70)는, 하우징(20)에 대한 자석 홀더(50)의 상대 각도를 검출하는 검출 소자이다. 홀 IC(70)는, 자전 변환 소자(71) 및 3개의 리드선(72) 등으로 구성되어 있다. 자전 변환 소자(71)는, 평판 형상으로 형성되고, 한 쌍의 자석(51) 사이에 끼워지도록, 축부(32)의 내부에 설치된 소자 수용실(24)에 수용되어 있다. 각 리드선(72)은, 자전 변환 소자(71)로부터 연장되어 있고, 각 터미널(35a∼35c)에 접속되어 있다. 홀 IC(70)는, 전압이 인가된 상태에서 자석(51)으로부터 자계의 작용을 자전 변환 소자(71)에 받음으로써, 당해 홀 IC(70)를 통과하는 자속(mf)의 밀도에 따른(예를 들어, 비례한) 전압을 발생시킨다. 홀 IC(70)에 발생한 전압은, 각 리드선(72) 및 각 터미널(35a∼35c) 등을 통해, 검출 결과를 나타내는 신호로서 외부의 기기에 계측된다.

이상, 도 1에 도시하는 액면 검출 장치(100)에서는, 연료의 액면(91)에 추종하여 상하 이동하는 플로트(60)의 왕복 동작은, 자석 홀더(50)에 보유 지지된 플로트 아암(65)에 의해 회전 운동으로 변환되어, 이들 일체 요소(50, 65)에 전달된다. 그러므로, 자석 홀더(50)는 연료 탱크(90)에 저류되는 연료의 액면(91)에 추종하고, 하우징(20)에 대해 상대 회전한다. 이 자석 홀더(50)의 상대 회전에 의해, 홀 IC(70)에 작용하는 자계의 자속 밀도가 변화됨으로써, 홀 IC(70)로부터 출력되는 전압은 변화된다. 이와 같이 하여 액면 검출 장치(100)는, 자석 홀더(50)의 회전 각도, 나아가서는 연료의 액면(91)의 높이의 검출을 실현하고 있다.

다음으로, 자석 홀더(50)의 자기 실드 부재(80)의 상세를, 도 2에 기초하여 더 설명한다. 자기 실드 부재(80)는, 일체로 형성되는 본체 판부(84) 및 통 형상 판부(86)에 의해, 바닥이 있는 통 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 자기 실드 부재(80)는, 통 형상 판부(86)를 각 자석(51)의 외주면(513)과 본체 회전부(53) 사이에 내부 끼움하고, 예를 들어 열 코킹 등에 의해 본체 회전부(53)에 고정되어 있다. 이러한 고정에 의해, 자기 실드 부재(80)는 자석 홀더(50)와 일체 회전 가능하게 되어 있다.

또한, 이하의 설명에서는, 축부(32)의 돌출 방향을 축방향 AD로 하고, 한 쌍의 자석(51)이 대향하는 방향을 대향 방향 FD로 하고, 또한 후술하는 노출면(82)을 따라 대향 방향 FD와 실질적으로 직교하는 방향을 폭 방향 WD로 한다.

본체 판부(84)는, 판 형상으로 형성되어 있고, 축부(32) 및 각 자석(51)(도 1 참조)에 대해 축방향 AD의 외측에 위치하고 있다. 이 본체 판부(84)에 있어서, 연료 탱크(90)(도 1 참조) 내에 노출되는 외표면이, 노출면(82)이다. 또한, 한 쌍의 자석(51) 사이에 끼이는 공간을 축방향 AD의 외측을 향해 노출면(82)에 투영한 영역을, 투영 영역(57)으로 한다. 여기서, 한 쌍의 자석(51) 사이에 끼이는 공간이라 함은, 한쪽의 자석(51)의 내주면(511)과 다른 쪽의 자석(51)의 내주면(511)의 윤곽끼리를 연결하는 가상 평면(55)(도 3 참조)으로 둘러싸이는 공간이다.

이러한 투영 영역(57) 전체는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 자기 실드 부재(80)의 본체 판부(84)에 의해 덮여 있다. 여기서, 투영 영역(57)의 대향 방향 FD에 있어서의 치수를, 투영 영역의 길이 L0으로 하고, 투영 영역(57)의 폭 방향 WD에 있어서의 치수를, 투영 영역(57)의 폭 W0으로 한다. 본체 판부(84)는 당해 본체 판부(84)의 대향 방향 FD에 있어서의 치수 L1이 L0보다도 크고, 또한 본체 판부(84)의 폭 방향 WD에 있어서의 치수 W1이 W0보다도 크게 설계되어 있다. 또한 L1은, 한쪽의 자석(51)의 외주면(513)으로부터 다른 쪽의 자석(51)의 외주면(513)까지의 치수 L2보다도 크게 설계되어 있다. 또한, 도 4에서는, 노출면(82)에 있어서의 투영 영역(57)은, 해칭을 부여하여 도시되어 있고, 자기 실드 부재(80)로 덮이는 범위는 굵은 선으로 둘러쌈으로써 도시되어 있다.

통 형상 판부(86)는 통 형상, 또한 판 형상이고, 본체 판부(84)의 외측 테두리를 따라 일체로, 또한 본체 판부(84)와 수직으로 형성되어 있다. 또한, 통 형상 판부(86)는, 전술한 바와 같이 각 자석(51)의 외주면(513)과 본체 회전부(53) 사이에 배치되어 있다.

이러한 본체 판부(84), 및 통 형상 판부(86)의 배치에 의해, 자기 실드 부재(80)는 축방향 AD의 외측으로부터 한 쌍의 자석(51)을 내포하고 있다.

본 실시 형태의 자기 실드 부재(80)는, 수지 재료에 철분 등의 자성분을 혼합하여 이루어짐으로써, 한 쌍의 자석(51)으로부터 발생하는 자속(mf)의 누설을 규제한다. 구체적으로는, 한 쌍의 자석(51)은, 한쪽의 자석(51)으로부터 다른 쪽의 자석(51)을 향하는 자속(mf)을 주위에 발생시킨다. 이 자속(mf)은, 자극으로 되는 내주면(511)이나 외주면(513)으로부터 발생하고, 가령 자기 실드 부재(80)가 설치되어 있지 않으면 축방향 AD의 외측으로도 돌아 들어갈 수 있다. 그런데, 수지 재료에 철분 등의 자성분을 혼합하여 이루어지는 자기 실드 부재(80)가 투영 영역(57) 전체를 덮도록 설치됨으로써, 당해 자속(mf)의 대부분은, 주변과 비교하여 투자율이 높은 자기 실드 부재(80) 중의 경로를 통과한다. 바꾸어 말하면, 노출면(82)보다 축방향 AD 외측에 대한 반대측의 자석으로부터 발생하는 자속(mf)의 대부분은, 노출면(82)보다 축방향 AD 외측으로 누설되는 것이 규제된다. 여기서, 한 쌍의 자석(51)으로부터 자기 실드 부재(80)를 통과하는 자속(mf)의 밀도는, 자기 실드 부재(80)의 포화 자속 밀도를 초과하지 않도록 설계되어 있다.

이상 설명한 제1 실시 형태의 작용 효과를 이하에 설명한다.

제1 실시 형태에 의하면, 액면(91)에 추종하여 회전하는 회전체(50)에 보유 지지되고, 지지부를 관통하는 자속을 발생시키는 한 쌍의 자석부(51)에 의해 자전 변환 소자(71)를 관통하는 자속의 밀도에 따른 검출 결과를 출력하는 홀 IC(70)가 구비되어 있다. 이것에 의하면, 액면 높이를 자전 변환 소자(71)에 의해 고정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 회전체(50)에 있어서, 지지부(32) 및 한 쌍의 자석부(51)의 돌출 방향에 위치하여 용기 내에 노출되는 노출면(82)에는, 자속의 누설을 규제하는 자기 실드 부재(80)가 한 쌍의 자석부(51) 사이에 끼이는 공간의 축방향 AD 외측으로의 투영 영역(57)의 전체를 덮도록 설치된다. 이것에 의하면, 노출면(82)에 금속 이물이 부착되어 투영 영역(57) 상에서 연결됨으로써, 자기 회로를 구성하는 것을 억제할 수 있다. 이상에 의해, 자전 변환 소자(71)의 출력의 정밀도를 안정시킬 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 의하면, 각 자석부(51)로부터 통과하는 자속(mf)의 밀도가, 포화 자속 밀도를 초과하지 않는 자기 실드 부재(80)에 의해, 각 자석부(51)로부터 노출면(82)측을 향한 자속(mf)은 자기 실드 부재(80)의 외측으로 빠져나가기 어렵다. 따라서, 자속(mf)의 누설이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 의하면, 한 쌍의 자석부(51)를 내포하는 바닥이 있는 통으로 형성되는 자기 실드 부재(80)에 의해, 각 자석부(51)로부터 노출면(82)측을 향한 자속(mf)은, 자기 실드 부재(80)의 외측으로 빠져나가기 어렵다. 따라서, 확실하게 노출면(82)에 금속 이물이 부착되어 자기 회로를 구성하여 자전 변환 소자(71)의 출력의 정밀도를 안정시킬 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 의하면, 수지에 자성분을 혼합하여 이루어지는 자기 실드 부재(80)에 의해, 당해 자기 실드 부재(80)는 가벼워진다. 따라서, 경량이며, 또한 노출면(82)에 금속 이물이 부착되어 자기 회로를 구성하여 자전 변환 소자(71)의 출력의 정밀도를 안정시키는 액면 검출 장치(100)를 제공할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 있어서, 하우징(20)이 「고정체」에 상당하고, 축부(32)가 「지지부」에 상당하고, 자석 홀더(50)가 「회전체」에 상당한다. 또한, 자석(51)이 「자석부」에 상당하고, 홀 IC(70)가 「검출부」에 상당하고, 연료 탱크(90)가 「용기」에 상당한다.

(제2 실시 형태)

도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태는 제1 실시 형태의 변형예이다. 제2 실시 형태에 대해, 제1 실시 형태와는 다른 점을 중심으로 설명한다.

본 실시 형태의 자기 실드 부재(2080)는, 수지 재료에 철분 등의 자성분을 혼합하여 이루어짐으로써 판 형상으로 형성되어 있고, 축방향 AD의 외측으로부터, 본체 회전부(53)의 개구(52)에 끼움 삽입되어 있다. 자기 실드 부재(2080)는, 열 코킹 등에 의해, 본체 회전부(53)에 고정되어 있다. 자기 실드 부재(2080)는, 축부(32) 및 각 자석(51)(도 1 참조)에 대해 축방향 AD의 외측에 위치하고 있다. 이 자기 실드 부재(2080)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 투영 영역(57) 전체를 덮도록 설치되어 있다. 단, 자기 실드 부재(2080)는, 대향 방향 FD에 있어서의 치수 L1이 L2와 실질적으로 동등하게, 또한 폭 방향에 있어서의 치수 W1이 W0보다도 크게 설계되어 있다.

또한, 자기 실드 부재(2080)와는 별도로, 통 형상 판 부재(2086)가 설치되어 있다. 통 형상 판 부재(2086)는, 예를 들어 철판 등의 자성체로 이루어지고, 통 형상 또한 판 형상으로 형성되어 있고, 각 자석(51)의 외주면(513)과 본체 회전부(53) 사이에 배치되어 있다.

노출면(82)에 있어서의, 자기 실드 부재(2080)의 기능에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 따라서, 이상 설명한 구성으로부터 제2 실시 형태에 의해서도, 제1 실시 형태에 준한 작용 효과의 발휘가 가능해진다.

(제3 실시 형태)

도 7, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태는 제1 실시 형태의 변형예이다. 제3 실시 형태에 대해, 제1 실시 형태와는 다른 점을 중심으로 설명한다.

제3 실시 형태의 액면 검출 장치(300)에 있어서의 자전 변환 소자(3071)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 평판 형상으로 형성되고, 한 쌍의 자석 사이에 끼워지도록, 축부의 내부에 설치된 소자 수용실(24)에 수용되어 있다. 자전 변환 소자(3071)에 있어서 축방향 AD 외측에서는, 반도체를 주로 하여 형성되고, 자속(mf)의 밀도를 검출하는 검출부(71a)가 형성되어 있다. 또한, 자전 변환 소자(3071)에 있어서 축방향 AD 외측에 대한 반대측, 즉, 리드선(72)과의 접속측에서는, 검출 결과를 검출 신호로 변환하기 위한 집적 회로(71b)가 형성되어 있다. 집적 회로(71b)에 의도하지 않은 외부의 자계가 작용하면, 집적 회로(71b)가 자화됨으로써 검출부에 악영향을 초래할 가능성이 있다.

제3 실시 형태에 있어서의 자석 홀더(3050)는, 전체를 자기 실드 부재(3080)로 하여 형성된다. 구체적으로는, 자기 실드 부재(3080)로서의 자석 홀더(3050)는 수지 재료에, 철, 퍼멀로이 내지는 비정질 금속 등의 연자성 재료의 자성분을 혼합하여 이루어진다.

자석 홀더(3050)는, 본체 판부(84), 외통부(3046) 및 내통부(3048)를 일체적으로 갖고 있다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 본체 판부(84)는, 노출면(82)을 형성하고 있다.

외통부(3046)는, 본체 판부(84)로부터 수직으로 축방향 AD 외측에 대한 반대측을 향해 돌출되고, 통 형상으로 형성되어 있다. 외통부(3046)는, 회전축의 외주측으로 돌출되는 플랜지(3047)를 갖고 있다. 플랜지(3047)는, 자기 실드 부재(3080)의 일부로서 포화 자속 밀도를 높임과 함께, 자석 홀더(3050)가 요동한 경우에 하우징(20)과 접촉하도록 되어 있다. 본체 판부(84)와 외통부(3046)에 의해, 자기 실드 부재(3080)로서의 자석 홀더(3050)는, 한 쌍의 자석(51)을 내포하는 바닥이 있는 통 형상으로 형성되어 있다.

또한, 축방향 AD 외측에 대한 반대측으로 돌출되는 외통부(3046)는, 자전 변환 소자(3071)를 내포하고 있다. 바꾸어 말하면, 자전 변환 소자(3071)는, 자기 실드 부재(3080)로서의 자석 홀더(3050)의 외통부(3046)에 있어서의 축방향 AD 외측에 대한 반대측의 단부면(3045)보다도, 축방향 AD 외측에 배치되어 있다.

내통부(3048)는, 본체 판부(84)로부터 수직으로 축방향 AD 외측에 대한 반대측을 향해 돌출되어, 통 형상으로 형성되고, 축부(32)를 축받이하고 있다. 각 자석(51)은, 내통부(3048)와 외통부(3046) 사이에 끼워져, 자석 홀더(3050)에 보유 지지되어 있다. 여기서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 내통부(3048)에 있어서 각 자석(51)의 내주면(511)에 대응하는 개소에는, 자석(51)의 내주면(511)과 자전 변환 소자(3071)의 검출부(71a) 사이에 자속(mf)을 통과시키는 개구(3049)가 설치되어 있다.

노출면(82)에 있어서의, 자기 실드 부재(3080)의 기능에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 따라서, 이상 설명한 구성으로부터 제3 실시 형태에 의해서도, 제1 실시 형태에 준한 작용 효과의 발휘가 가능해진다.

또한, 제3 실시 형태에 의하면, 자전 변환 소자(3071)는, 한 쌍의 자석(51)을 내포하는 바닥이 있는 통 형상으로 형성되는 자기 실드 부재(3080)에 있어서의 축방향 AD 외측에 대한 반대측의 단부면(3045)보다도, 축방향 AD 외측에 배치되어 있다. 이것에 의하면, 각 자석(51)으로부터 노출면(82)측을 향한 자속(mf)은 자기 실드 부재(3080)의 외측으로 빠져나가기 어려워짐과 함께, 외부의 자계에 의한 자전 변환 소자(3071)에의 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 자전 변환 소자(3071)의 출력의 정밀도를 안정시킬 수 있다.

또한, 제3 실시 형태에 의하면, 자석 홀더(3050)는, 전체를 자기 실드 부재(3080)로 하여 형성된다. 이것에 의하면, 제조 용이하게, 자기 실드 부재(3080)의 포화 자속 밀도를 높일 수 있다.

이상, 복수의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 개시는, 그들 실시 형태에 한정하여 해석되는 것은 아니며, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 실시 형태 및 조합에 적용할 수 있다. 상기 실시 형태의 변형예에 대해 서술한다.

구체적으로, 변형예 1에서는, 자기 실드 부재(80, 2080, 3080)는, 철판 등의 자성체로 이루어지는 것이어도 된다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서의 통 형상 판 부재(2086)는 자속의 누설을 규제하는 것이면, 수지 재료에 철분 등의 자성분을 혼합하여 이루어지는 것이어도 되고, 자기 실드 부재(2080)와 동일한 소재여도 되고, 다른 소재여도 된다.

변형예 2에서는, 자석(51)으로부터 자기 실드 부재(80, 2080, 3080)를 통과하는 자속(mf)의 밀도는, 자기 실드 부재(80, 2080)의 포화 자속 밀도를 초과하고 있어도 된다.

변형예 3에서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 자기 실드 부재(2080)는, 투영 영역(57) 전체를 덮고 있으면, L1이 L0보다도 크고, 또한 L2보다도 작게 설계되어 있어도 된다. 또한, 도 7의 예에서는, W1이 W0보다도 크게 설계되어 있다.

변형예 4에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 자기 실드 부재(2080)는, 투영 영역(57) 전체를 덮고 있으면, L1이 L0과 실질적으로 동등하고, 또한 W1이 W0과 실질적으로 동등하게 설계되어 있어도 된다.

변형예 5에서는, 본 개시는, 차량에 탑재되는 다른 액체, 예를 들어 브레이크액, 엔진 냉각수, 엔진 오일 등의 용기 내의 액면 검출 장치여도 된다. 또한, 차량용에 한정되지 않고, 각종 민생용 기기, 각종 수송 기계가 구비하는 액체 용기 내에 설치되는 액면 검출 장치에, 본 개시는 적용 가능하다.

변형예 6에서는, 자기 실드 부재(80, 2080, 3080)는, 합성 수지로 이루어지는 기재의 표면에 금속 도금을 실시한 것이어도 된다.

변형예 7에서는, 자기 실드 부재(80, 2080, 3080)는, 합성 수지로 이루어지는 기재의 표면에, 철, 퍼멀로이 내지는 비정질 금속 등의 연자성 재료의 자성분을 혼합한 도료를 도장한 것이어도 된다.

변형예 8에서는, 내통부(3048)는, 그 두께를 외통부(3046)보다도 충분히 얇게 형성함으로써, 자석(51)의 내주면(511)과 자전 변환 소자(3071)의 검출부(71a) 사이에 자속을 통과시키도록 해도 된다.

본 개시는, 실시예에 준거하여 기술되었지만, 본 개시는 당해 실시예나 구조에 한정되는 것은 아니라고 이해된다. 본 개시는, 다양한 변형예나 균등 범위 내의 변형도 포함한다. 또한, 다양한 조합이나 형태, 나아가 그것들에 1요소만, 그 이상, 혹은 그 이하를 포함하는 다른 조합이나 형태도, 본 개시의 범주나 사상 범위에 들어가는 것이다.

Claims

용기(90)에 저류된 액체의 액면(91) 높이를 검출하는 액면 검출 장치이며,
상기 액면(91)에 추종하여 회전하는 회전체(50, 3050)와,
상기 용기(90)에 대해 고정되는 본체부(33) 및 상기 회전체(50, 3050)의 회전축을 따른 축방향(AD)으로 상기 본체부(33)로부터 돌출되어 당해 회전체(50, 3050)를 회전 가능하게 지지하는 지지부(32)를 갖는 고정체(20)와,
상기 지지부(32)를 사이에 끼우는 배치로 상기 회전체(50, 3050)에 보유 지지되고, 상기 지지부(32)를 관통하는 자속(mf)을 발생시키는 한 쌍의 자석부(51)와,
상기 지지부(32)의 내부에 배치되는 자전 변환 소자(71, 3071)를 갖고, 상기 자전 변환 소자(71, 3071)를 관통하는 상기 자속(mf)의 밀도에 따른 검출 결과를 출력하는 검출부(70)를 구비하고,
상기 회전체(50, 3050)는, 상기 한 쌍의 자석부(51) 사이에 끼이는 공간의 상기 축방향(AD) 외측으로의 투영 영역(57) 전체를 덮음으로써, 상기 자속(mf)의 누설을 규제하는 자기 실드 부재(80, 2080, 3080)이며, 상기 지지부(32) 및 상기 한 쌍의 자석부(51)의 상기 축방향(AD) 외측에 위치하여 상기 용기(90) 내에 노출되는 노출면(82)을 형성하고 있는 상기 자기 실드 부재(80, 2080, 3080)를 갖는 것을 특징으로 하는, 액면 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 각 자석부(51)로부터 상기 자기 실드 부재(80)를 통과하는 상기 자속(mf)의 밀도는, 상기 자기 실드 부재(80)의 포화 자속 밀도를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는, 액면 검출 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 자기 실드 부재(80, 3080)는, 상기 한 쌍의 자석부(51)를 내포하는 바닥이 있는 통 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 액면 검출 장치.
제3항에 있어서,
상기 자전 변환 소자(3071)는, 상기 자기 실드 부재(3080)에 있어서의 상기 축방향(AD) 외측에 대한 반대측의 단부면(3045)보다도, 상기 축방향(AD) 외측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 액면 검출 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자기 실드 부재(80, 2080, 3080)는, 수지에 자성분을 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 액면 검출 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전체(3050)는, 전체가 상기 자기 실드 부재(3080)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 액면 검출 장치.