特許 6554829 液面検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6554829

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】液面検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/36 20060101AFI20190729BHJP

【ＦＩ】

   G01F23/36

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-45516(P2015-45516)

(22)【出願日】2015年3月9日

(65)【公開番号】特開2016-166742(P2016-166742A)

(43)【公開日】2016年9月15日

【審査請求日】2018年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】坂牧 明

【審査官】 山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１３９５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７６５４３５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ ２３／３２−２３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液面に追従して動作するフロートを一端に備えるとともに他端に軸部を備えたフロートアームと、前記フロートアームを保持する係止部を備えるとともに前記フロートアームの動きに伴って回動するホルダと、前記軸部を回転可能に支持する軸受部によって前記ホルダを回転可能に支持するフレームと、前記ホルダまたは前記フレームに固定される回路基板と、前記フレームまたは前記ホルダに固定されるとともに前記回路基板の電極部と接触する接点を備えた端子と、を備えた液面検出装置において、
前記ホルダの回転軌跡に沿うように前記フレームに設けられたガイドレール部と、前記ホルダが前記ガイドレール部に沿って移動可能となるように前記ホルダに設けられたスライド部とを設け、
前記ホルダは、前記ホルダの外周の一端部から下方側へ垂れ下がるように延長形成され前記フレームと当接することで前記ホルダの回動範囲を規定する度当り部を備え、
前記度当り部は、前記ホルダの基部の板面方向に沿って突出した突出片を備え、
前記スライド部は、前記ガイドレール部を、前記突出片と、前記突出片と対向する前記基部の一部とで挟み込んでなること
を特徴とする液面検出装置。

【請求項2】

前記突出片は、前記軸部と前記係止部を直線状に結ぶ前記フロートアームと離間して設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。

【請求項3】

前記ホルダは前記ガイドレール部と対向するスライド部の対向面に突設部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の液面検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車の燃料タンク内の燃料の液面を検出する液面検出装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の液面検出装置は、液面の変動に伴い動くフロートアームと回路基板とを保持するホルダと、前記回路基板に設けた複数の電極にそれぞれ摺動接触する接点と、前記接点を保持するとともに前記フロートアームを回転可能に支持するフレームとを備え、前記フロートアームの変動に伴い前記接点が前記複数の電極の少なくとも１つと接触することにより抵抗値を変化させた電気信号を出力するものであった（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−３８５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、コストを削減する手段として、前記フロートアームの直径を細くし、原材料費を削減することが提案されている。しかし、前記フロートアームの直径を細くしたことによって、前記フロートアームの強度が弱くなり、前記フロートアームが変形し易くなった。前記フロートアームの変形によって前記フロートアームを保持している前記ホルダが変形し、前記回路基板と前記接点との接触状態に影響が及び、前記回路基板と前記接点との電気的接続の信頼性の低下が懸念されるといった問題点があった。

【0005】

そこで、本発明は、前記の問題点に着目し、フロートアームの変形によるホルダの変形を抑制し、回路基板と接点との電気的接続の信頼性の低下を抑制することが可能な液面検出装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、液面に追従して動作するフロートを一端に備えるとともに他端に軸部を備えたフロートアームと、前記フロートアームを保持する係止部を備えるとともに前記フロートアームの動きに伴って回動するホルダと、前記軸部を回転可能に支持する軸受部によって前記ホルダを回転可能に支持するフレームと、前記ホルダまたは前記フレームに固定される回路基板と、前記フレームまたは前記ホルダに固定されるとともに前記回路基板の電極部と接触する接点を備えた端子と、を備えた液面検出装置において、前記ホルダの回転軌跡に沿うように前記フレームに設けられたガイドレール部と、前記ホルダが前記ガイドレール部に沿って移動可能となるように前記ホルダに設けられたスライド部とを設け、前記ホルダは、前記ホルダの外周の一端部から下方側へ垂れ下がるように延長形成され前記フレームと当接することで前記ホルダの回動範囲を規定する度当り部を備え、前記度当り部は、前記ホルダの基部の板面方向に沿って突出した突出片を備え、前記スライド部は、前記ガイドレール部を、前記突出片と、前記突出片と対向する前記基部の一部とで挟み込んでなるものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、所期の目的を達成でき、フロートアームの変形によるホルダの変形を抑制し、回路基板と接点との電気的接続の信頼性の低下を抑制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。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態の液面検出装置の斜視図。

【図2】同実施形態の液面検出装置のフレームの斜視図。

【図3】図１中矢印Ｘ方向から見た液面検出装置の側面図。

【図4】同実施形態の液面検出装置のホルダの斜視図。

【図5】同実施形態の液面検出装置のホルダの背面側からみた斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。

【0010】

本発明の実施形態による液面検出装置Ｆは、フロートアーム１と、ホルダ２と、フレーム３と、回路基板４と、端子５と、電気コード６から主に構成されている。

【0011】

フロートアーム１は、細長い硬鋼線からなり、その一端に液面に追従して動作する図示しないフロートを備えるとともに、ホルダ２に装着するために所定形状に折り曲げ形成されている。本実施形態では、ホルダ２をフレーム３に回転可能に支持するために、他端に軸部１Ａを備えている。

【0012】

なお、図示しないフロートは、ＮＢＲ／フェノール発泡体からなり、例えば、円柱形状をしている。前記フロートは、液面に浮いて、液面に追従して動作するものである。

【0013】

ホルダ２は、フロートアーム１の動きに伴って回動するものであり、例えば、ポリアセタール樹脂からなり、板状形状の基部２Ａと、フレーム３の軸受部３４を挟むＬ字状の保持部２Ｂと、フロートアーム１を保持する係止部２Ｃ１、２Ｃ２と、フレーム３のストッパ部３２に当接させる度当り部２Ｄと、スライド部２Ｅとを備えている。

【0014】

基部２Ａは、フレーム３との対向する側に、回路基板４を保持している。回路基板４は、基部２Ａに設けた複数のフック部２Ａ１によって、回路基板４の外周部を固定されている。そして、回路基板４は、回路基板４に形成された電極部が、フレーム３と対向するように配置されている。また、基部２Ａの回路基板４を設けた側とは反対側には、係止部２Ｃ１、２Ｃ２が設けられており、また、基部２Ａには、フロートアーム１の軸部１Ａが挿通する第１挿通孔２Ａ２が設けられている。

【0015】

保持部２Ｂは、端部２Ｂ１と連結部２Ｂ２とで構成されている。端部２Ｂ１は、基部２Ａと平行であり、連結部２Ｂ２は、端部２Ｂ１と基部２Ａとを連結している。端部２Ｂ１には、フロートアーム１の軸部１Ａが挿通する第２挿通孔２Ｂ３が設けられている。

【0016】

基部２Ａと端部２Ｂ１との間に、フレーム３の軸受部３４を配置するとともに、第１挿通孔２Ａ２、第２挿通孔２Ｂ３および軸受部３４に設けた軸受孔３４Ａとに、フロートアーム１の軸部１Ａを挿通することで、フロートアーム１の軸部１Ａを回転中心として、ホルダ２がフレーム３に対して回動可能に配置される。

【0017】

係止部２Ｃ１、２Ｃ２は、第１係止部２Ｃ１と、第２係止部２Ｃ２とをホルダ２の基部２Ａの表面側に備えている。

【0018】

第１係止部２Ｃ１は、ホルダ２の基部２Ａの中央部に設けられており、フロートアーム１をホルダ２の基部２Ａの板面方向から嵌め込み可能なようにＣ字状形状をなしている。

【0019】

第２係止部２Ｃ２は、フロートアーム１を第１係止部２Ｃ１に装着した後、フロートアーム１が第１係止部２Ｃ１から外れないようにするものであり、ホルダ２の回転軸方向に弾性変形可能なように構成している。したがって、フロートアーム１を第１係止部２Ｃ１に嵌め込む際に第２係止部２Ｃ２が下方側に変形しフロートアーム１を第１係止部２Ｃ１へ誘導可能とし、フロートアーム１が第１係止部２Ｃ１に嵌った後、第２係止部２Ｃ２が元の位置に復帰することによって、フロートアーム１を第１係止部２Ｃ１の係合位置に止めるように作用する。

【0020】

度当り部２Ｄは、基部２Ａの外周の一部分から下方側へ垂れ下がるように延長形成されており、フレーム３の後述する第１、２ストッパ３２Ａ、３２Ｂとそれぞれ当接する当接面２Ｄ１、２Ｄ２を有している。

【0021】

スライド部２Ｅは、後述する。

【0022】

フレーム３は、例えば、ポリアセタール樹脂からなり、枠形状をなしており、ベース部３１と、ストッパ部３２と、フック部３３と、軸受部３４と、ガイドレール部３６とを一体に備えている。

【0023】

ベース部３１は、３つの矩形状の貫通孔３Ａ、３Ｂ、３Ｃを有しており、貫通孔３Ａ、３Ｂに、それぞれ、２つの端子５が露出しており、この貫通孔３Ａ、３Ｂから露出した端子５の加締部５Ｂで電気コード６を加締めて、電気的、物理的に固定されている。また、貫通孔３Ｃから２つの端子５の接点５Ａが、フレーム３から露出している。

【0024】

ストッパ部３２は、ベース部３１の側面に形成した第１ストッパ３２Ａと第２ストッパ３２Ｂとから構成されており、第１、第２ストッパ３２Ａ、３２Ｂとでホルダ２の回動角度、すなわちフロートアーム１の動作範囲を規定している。なお、第２ストッパ３２Ｂには、スライド部２Ｅの後述する突出片２Ｅ１が、入り込む凹み３２Ｂ１を備えている。この凹み３２Ｂ１を設けたことによって、ホルダ２の当接面２Ｄ２が、第２ストッパ３２Ｂに当接することができ、ホルダ２の回動範囲を狭めることがない。

【0025】

フック部３３は、３つ設けられており、図示しない取付部材に取り付けることができる。

【0026】

軸受部３４は、フロートアーム１の軸部１Ａが挿通する軸受孔３４Ａを備えている。軸受部３４は、ホルダ２の基部２Ａと端部２Ｂ１との間に位置し、第１挿通孔２Ａ２、軸受孔３４Ａ、第２挿通孔２Ｂ３を軸部１Ａが挿通する。軸受部３４によって、軸部１Ａを回転可能に支持し、ホルダ２がフレーム３に対して回転可能に支持される。

【0027】

ガイドレール部３６は、ベース部３１の側面で、ホルダ２の回転軌跡に沿うように、第１ストッパ３２Ａと第２ストッパ３２Ｂ間に形成されている。また、ガイドレール部３６は、ベース部３１の上面と同一面となるように形成されている。このように、ガイドレール部３６をベース部３１の上面と同一面となるように形成したことによって、ホルダ２に形成するスライド部２Ｅを、ホルダ２の基部２Ａに近接させて設けることができ、スライド部２Ｅの強度を確保することができる。

【0028】

回路基板４は、導体材料と抵抗材料が絶縁基板上に印刷・焼成により形成されている部品であり、端子５が接触する電極部を備えている。本実施形態では、ホルダ２に取付けられており、液面に追従して動作する前記フロートに連動するものである。

【0029】

端子５は、例えば洋白材からなるものであり、フレーム３にインサート成形によって肯定されており、接点５Ａと加締部５Ｂとを一体に備えている。

【0030】

接点５Ａは、回路基板４の電極部に接触するとともに、この電極部上を摺動するものである。

【0031】

加締部５Ｂは、電気コード６を挟んで電気的、物理的に保持するものである。

【0032】

電気コード６は、グランド線と、出力信号線の２線からなり、耐油性の架橋ポリエチレンの被覆を有するものである。

【0033】

ホルダ２に設けたスライド部２Ｅは、ホルダ２がフレーム３のガイドレール部３６に沿って移動可能となるようにホルダ２に設けられている。本実施形態では、スライド部２Ｅは、度当り部２Ｄの下端に基部２Ａの板面方向に沿って突出した突出片２Ｅ１と、この突出片２Ｅ１と対向する基部２Ａの一部とで構成されており、スライド部２Ｅは、フレーム３のガイドレール部３６を、突出片２Ｅ１と、この突出片２Ｅ１と対向する基部２Ａの一部とで、挟み込んでいる。スライド部２Ｅが、ガイドレール部３６に沿って移動することによって、ホルダ２の浮き上がりを防止することができる。

【0034】

また、スライド部２Ｅ、特に、突出片２Ｅ１は、回路基板４のホルダ２の回転軸の長手方向（言い換えれば、ホルダ２の基部２Ａの板面に対して法線方向）の投影部分に位置しないように設けられている。これは、ホルダ２の基部２Ａに回路基板４を収納し固定する際に、突出片２Ｅ１に遮られることなく、基部２Ａの板面の法線方向から回路基板４をホルダ２の基部２Ａに固定することができ、回路基板４をホルダ２に組み付ける作業が容易となる。仮に、突出片２Ｅ１が、回路基板４のホルダ２の回転軸の長手方向の投影部分に一部でも位置すると、回路基板４をホルダ２に組み付ける際に、突出片２Ｅ１を避けるために、回路基板４を基部２Ａの板面方向に対して、斜め方向から固定することとなり、作業性が悪く、生産性を下げるおそれがある。

【0035】

また、ホルダ２は、スライド部Ｅを構成する基部２Ａのガイドレール部３６と対向する対向面に突設部２Ｅ２を備えている。この突設部２Ｅ２は、基部２Ａの回路基板４を保持するフック部２Ａ１などがフレーム３に接触することを防止するものである。

【0036】

以上のように、本発明の液面検出装置Ｆは、液面に追従して動作するフロートを一端に備えるとともに他端に軸部１Ａを備えたフロートアーム１と、フロートアーム１を保持する係止部２Ｃを備えるとともにフロートアーム１の動きに伴って回動するホルダ２と、ホルダ２を回転可能に支持するフレーム３と、ホルダ２またはフレーム３に固定される回路基板４と、フレーム３またはホルダ２に固定されるとともに回路基板４の電極部と接触する接点５Ａを備えた端子５と、を備えた液面検出装置Ｆにおいて、ホルダ２の回転軌跡に沿うようにフレーム３に設けられたガイドレール部３６と、ホルダ２がガイドレール部３６に沿って移動可能となるようにホルダ２に設けられたスライド部２Ｅとを設けたことによって、フロートアーム１の変形によるホルダ２の変形を抑制し、回路基板４と接点５Ａとの電気的接続の信頼性の低下を抑制することが可能な液面検出装置Ｆを提供することができる。

【0037】

また、回路基板４は、ホルダ２に固定されるとともに、スライド部２Ｅは、回路基板４のホルダ２の回転軸の長手方向の投影部分に位置しないことによって、回路基板４をホルダ２への組み付け作業性を損なうことがない。

【0038】

また、ホルダ２はガイドレール部３６と対向するスライド部２Ｅの少なくとも一方の対向面に突設部２Ｅ２を設けたことによって、ガイドレール部３６とスライド部２Ｅ以外のホルダ２とフレーム３との接触を防止し、ホルダ２の良好な回動を維持することが可能となる。

【0039】

なお、前記実施形態では、回路基板４が、ホルダ２に固定され、端子５が、フレーム３に固定されていたが、前記実施形態に限定されるものではなく、回路基板４が、フレーム３に固定され、端子５が、ホルダ２に固定されるものであってもよい。なお、この場合、回路基板４は、電気コード６と電気的に接続する必要があるとともに、端子５は、互いに電気的に接続した状態で、ホルダ２に固定される必要がある。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明は、自動車の燃料タンク内の燃料の液面を検出する液面検出装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0041】

Ｆ 液面検出装置
１ フロートアーム
１Ａ 軸部
２ ホルダ
２Ｃ１ 第１係止部
２Ｃ２ 第２係止部
２Ｅ スライド部
２Ｅ１ 突出片
２Ｅ２ 突設部
３ フレーム
４ 回路基板
５ インサート端子
５Ａ 接点
６ 電気コード
３４ 軸受部
３６ ガイドレール部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】