WO2011070885A1 - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

　磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止する前記ゴム材料を削減し、かつ、前記ゴム材料を配置する工程を削減して製造コストの低減を図りながら、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止することが可能な液面検出装置を提供する。　タンクに１４貯蔵した液体１５の液面１５ａの変位に追従作動するフロート２を備えたフロートアーム３と、フロートアーム３の作動に伴って変位するマグネット５と、マグネット５の磁気変化を検出する磁電変換素子６と、磁電変換素子６と電気的に接続される電気接続部材１１と、を備えた液面検出装置１において、磁電変換素子６と電気接続部材１１の一部分を覆った第１ケース体８と、電気接続部材１１の一部分をタンク１４外に露出するように第１ケース体８を覆った第２ケース体９とを設けたものである。

Description

液面検出装置

　本発明は、タンク内の各種燃料などの液体の液面を検出する液面検出装置に関するものである。

　従来の液面検出装置は、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能とするために、本体部が樹脂材料からなり、前記本体部の端部と前記磁電変換素子周囲の間において前記ターミナルの全周に密着するようにゴム材料が配置され、前記ゴム材料は、その成形時において前記ターミナルをインサート成形することにより前記ターミナルと一体化され、前記磁電変換素子周囲および前記ターミナルと一体化された前記ゴム材料は、前記本体部の成形時に前記本体部内にインサート成形したものであった（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００５－１００４７号公報

　従来の液面検出装置は、前記磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能とするために、前記ゴム材料を必要とし、さらに前記ゴム材料を前記ターミナルの全周に密着するように配置する必要があった。

　そこで、本発明は前述した問題点に着目し、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止する前記ゴム材料を削減し、かつ、前記ゴム材料を配置する工程を削減して製造コストの低減を図りながら、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止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。

　本発明では、タンクに貯蔵した液体の液面の変位に追従作動するフロートを備えたフロートアームと、前記フロートアームの作動に伴って変位するマグネットと、前記マグネットの磁気変化を検出する磁電変換素子と、前記磁電変換素子と電気的に接続される電気接続部材と、を備えた液面検出装置において、前記電気接続部材の一部分が前記タンク外に露出するように前記磁電変換素子と前記電気接続部材をケース体で覆ったものである。

　また、前記ケース体は、前記磁電変換素子と前記電気接続部材の一部分を覆った第１ケース体と、前記電気接続部材の一部分が前記タンク外に露出するように前記第１ケース体を覆った第２ケース体とからなるものである。

　また、前記タンクに設けた開口を塞ぐ蓋部材を前記ケース体に設けたものである。

　また、前記タンクに設けた開口を塞ぐ蓋部材を前記第２ケース体に設けたものである。

　本発明の液面検出装置は、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止するゴム材料を削減し、かつ、前記ゴム材料を配置する工程を削減して製造コストの低減を図りながら、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止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実施形態の液面検出装置の断面図。

　以下、添付図面を用いて本発明の第１実施形態を説明する。

　本発明の液面検出装置１は、フロート２と、フロートアーム３と、アームホルダ４と、マグネット５と、磁電変換素子６と、電気接続部材１１と、ホルダ部材７と、ケース体８，９と、を備えたものである。なお、１０は、シールドケースであり、１２は、フレームカバーであり、１４は、タンクであり、１５は、タンク１４に貯蔵した液体である。

　タンク１４は、金属あるいは合成樹脂からなり、液体１５を貯蔵するものである。液体１５は、ガソリンやアルコールなどの液体燃料などである。タンク１４は、開口１４ａを備えており、この開口１４ａを介して、液面検出装置１をタンク内に設置する。

　フロート２は、タンク１４に貯蔵した液体燃料などの液体１５の液面１５ａに浮き、液面１５ａの変位に追従作動するものであり、本実施形態において、ステンレスなどの腐食しにくい金属から形成されている。なお、フロート２の材質は本実施形態に限定されるものではなく、合成樹脂などで形成してもよい。

　フロートアーム３は、非磁性体の金属で形成されており、一端でフロート２を保持し、他端でアームホルダ４に取り付けられている。

　アームホルダ４は、合成樹脂からなり、フロートアーム３とマグネット５を保持している。

　アームホルダ４は、円筒部４ａを備えており、この円筒部４ａの内側にマグネット５を備えている。また、アームホルダ４は、アーム保持部４ｃによってフロートアーム３を保持している。

　また、アームホルダ４の中央部には、円柱部４ｂが設けられており、この円柱部４ｂに第２ケース体９の後述する支軸部を回動可能に支持する凹部からなる軸受け４ｄを備えており、アームホルダ４は、第２ケース体９に回動可能に支持されている。

　また、アームホルダ４の図１中左側には、フレームカバー１２が配設され、第２ケース体９に固定されている。このフレームカバー１２は、アームホルダ４を抜け止め状態にて保持するとともに、アームホルダ４の円柱部４ｂを軸支する軸受けの機能を果たしている。

　マグネット５は、環状で、２極着磁されたものであり、アームホルダ４の成形と同時にインサート成形などの手段によって一体に形成されている。マグネット５は、第２ケース体９の後述する円柱部の外周に対向するように配置され、磁電変換素子６を囲むように配設されている。マグネット５は、フロートアーム３の作動に伴って回動する。

　磁電変換素子６は、例えば、ホール素子などからなり、マグネット５の回動に伴う磁気の変化を検出し検出信号を出力する。また、磁電変換素子６は、例えばＭＲ素子などの磁電変換素子を用いてもよい。磁電変換素子６は、ホルダ部材７に配設され、リード６ａは、電気接続部材１１と電気的に接続されている。リード６ａと電気接続部材１１とは、溶接によって接続されている。

　電気接続部材１１は、本実施形態では、リード線であり、銅などの導電性の良好な導体１１ａと、この導体１１ａを覆う絶縁被膜１１ｂとで構成されている。リード線１１の導体１１ａが、磁電変換素子６のリード６ａと電気的に接続されている。

　ホルダ部材７は、合成樹脂、たとえば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のような合成樹脂からなる。ホルダ部材７は、磁電変換素子６を保持する第１配設部７ａと、電気接続部材１１を保持する第２配設部７ｂと、電子部品１３を保持する第３配設部７ｃを備えている。

　第１配設部７ａは、カップ形状で、このカップ形状の内部に磁電変換素子６を収納する。第２配設部７ｂは、電気接続部材１１を両側から挟むピンあるいは壁部からなり、電気接続部材１１を保持するものである。第３配設部７ｃは、カップ形状で、このカップ形状の内部に電子部品１３を収納する。

　電子部品１３は、例えば、コンデンサやダイオードなどで、磁電変換素子６の入出力のノイズ低減を図るものである。電子部品１３は、リード１３ａを備えており、磁電変換素子６のリード６ａと電気的に接続されている。リード１３ａとリード６ａとは、溶接によって接続されている。

　ケース体８，９は、電気接続部材１１の一部分をタンク１４外に露出するように磁電変換素子６と電気接続部材１１を覆ったものであり、本実施形態では、第１ケース体８と第２ケース体９とで構成されている。

　第１ケース体８は、たとえば、ポリエステル系の合成樹脂からなり、この第１ケース体８を成形する金型内に、低い圧力で、射出可能であり、本実施形態では、２．５～４．５ＭＰａの射出圧である。

　第１ケース体８は、磁電変換素子６と、ホルダ部材７と、電気接続部材１１の一部及び電子部品１３を覆っている。第１ケース体８のインサート成形時に、磁電変換素子６と、ホルダ部材７と、電気接続部材１１の一部及び電子部品１３とは、第１ケース体８に覆われる。

　第２ケース体９は、ガソリンやアルコールなどによって膨潤しにくい耐油性の合成樹脂、たとえば、ＰＢＴやポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂からなり、この第２ケース体９を成形する金型内に、１００～１５０ＭＰａの射出圧で、射出されて形成される。第２ケース体９は、電気接続部材１１の一部分を液面検出装置１を内蔵するタンク１４の外に露出するように第１ケース体８を覆ったものである。また、本実施形態では、第１ケース体８の一部分もタンク１４の外に露出している。なお、第２ケース体９は、シールドケース１０も覆っている。

　第２ケース体９は、円柱部９ａを備えている。この円柱部９ａは、アームホルダ４を回動可能に支持する支軸部９ａ１を備えている。

　第２ケース体９は、タンク１４に設けた開口１４ａを塞ぐ蓋部材９ｂを備えている。この蓋部材９ｂは、円盤形状である。なお、蓋部材９ｂの形状は、円盤形状に限定されず、四角形などの多角形であってもよい。また、第２ケース体９には、磁電変換素子６や第１ケース体８を内包する部分と蓋部材９ｂとを延長部９ｃにて接続している。なお、この延長部９ｃは、第２ケース体９と一体に形成されている。

　第１ケース体８と、第２ケース体９の熱膨張係数は、近似であり、温度変化による剥離などを防止している。

　シールドケース１０は、磁電変換素子６を外部磁界から保護するものであり、例えば、鉄ニッケル合金製で、円筒部１０ａと底部１０ｂとを備えたカップ形状である。円筒部１０ａの一部には、第１ケース体８をシールドケース１０の外へ引き出すための切り欠き部８ｃを備えている。

　シールドケース１０は、円筒部１０ａと底部１０ｂで形成される凹部内に、第１ケース体８を収納した状態で、第２ケース体９で覆われるものである。シールドケース１０は、第１ケース体８の磁電変換素子６に対応する部位を収納するように形成されている。このシールドケース１０によって、液面検出装置１の外部側からの磁気の影響を遮断することができ、高精度の検出出力を得ることができる。

　シールドケース１０を第２ケース体９で覆ったことによって、シールドケース１０の変形を防止することができる。このシールドケース１０変形を防止することによって、磁気特性の変化を防止することができる。さらに、シールドケース１０の腐食を防止することができる。特に、前記燃料がアルコールを含有する場合に効果的である。

　以上のように、電気接続部材１１の一部分をタンク１４外に露出するようにケース体８，９で覆ったことによって、磁電変換素子６周囲への液体の浸入を防止する前記ゴム材料を削減し、かつ、前記ゴム材料を配置する工程を削減して製造コストの低減を図りながら、磁電変換素子６周囲への液体の浸入を防止することが可能な液面検出装置１を提供することができる。

　また、本実施形態のように電気接続部材１１がリード線である場合、リード線１１をケース体８，９で覆っているので、リード線１１の絶縁被覆１１ｂを傷つける虞がなく、絶縁被覆１１ｂの破損により絶縁被覆１１ｂ内からの磁電変換素子６周囲への液体の浸入を防止することができる。

　ケース体８，９が、磁電変換素子６と電気接続部材１１の一部分を覆う第１ケース体８と、電気接続部材１１の一部分がタンク１４外に露出するように第１ケース体８を覆った第２ケース体９とからなることによって、第２ケース体９の成型時の樹脂の射出圧による成型時の電気接続部材１１の動きを規制することができ、第２ケース体９の成形不良を防止できる。また、射出圧による電気接続部材１１の破損を防止することができる。本実施形態では、電気接続部材１１として、リード線を用いていたが、例えば、金属の棒状の端子を採用した場合においては、射出圧による端子の変形を防止することができる。

　本発明は、タンク内の各種液体の液面を検出する液面検出装置に利用可能である。

　　１　　　液面検出装置
　　２　　　フロート
　　３　　　フロートアーム
　　５　　　マグネット
　　６　　　磁電変換素子
　　８　　　第１ケース体（ケース体）
　　９　　　第２ケース体（ケース体）
　　９ｂ　　蓋部材
　１１　　　電気接続部材
　１４　　　タンク
　１４ａ　　開口
　１５　　　液体
　１５ａ　　液面

Claims (4)

1. タンクに貯蔵した液体の液面の変位に追従作動するフロートを備えたフロートアームと、前記フロートアームの作動に伴って変位するマグネットと、前記マグネットの磁気変化を検出する磁電変換素子と、前記磁電変換素子と電気的に接続される電気接続部材と、を備えた液面検出装置において、前記電気接続部材の一部分が前記タンク外に露出するように前記磁電変換素子と前記電気接続部材をケース体で覆ったことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記ケース体は、前記磁電変換素子と前記電気接続部材の一部分を覆った第１ケース体と、前記電気接続部材の一部分が前記タンク外に露出するように前記第１ケース体を覆った第２ケース体とからなることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記タンクに設けた開口を塞ぐ蓋部材を前記ケース体に設けたことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
4. 前記タンクに設けた開口を塞ぐ蓋部材を前記第２ケース体に設けたことを特徴とする請求項２に記載の液面検出装置。

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