(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に設けられ、液位に応じて回転する容器内マグネットと、
前記容器内マグネットと磁気的に結合された検出側マグネットと、
前記検出側マグネットの回転に応じた信号を出力する信号出力部と、
前記容器内マグネットと前記検出側マグネットとを隔てると共に、前記容器の開口部を塞ぐベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、容器側が金属製の金属部材により構成され、容器反対側が樹脂製の樹脂部材により構成されている
ことを特徴とする液位検出装置。
【請求項２】
前記ベース部材は、金属部材が樹脂部材よりも薄くされている
ことを特徴とする請求項１に記載の液位検出装置。
【請求項３】
前記金属部材は、ステンレスにより構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の液位検出装置。
【請求項４】
前記検出側マグネット及び前記信号出力部を収納する樹脂製の収納ケースをさらに備え、
前記収納ケースは前記樹脂部材と一体成型されている
ことを特徴とする請求項３に記載の液位検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出指示量の誤差を抑制することが可能な液位検出装置が提案されている。この液位検出装置は、容器内の液位に応じて回転する容器内マグネットと、容器内マグネットと磁気的に結合した回転伝達用マグネットと、回転伝達用マグネットと共に回転する検出側マグネットと、検出側マグネットの回転により変化する磁束によって起電力が変化するホールＩＣとを備え、ホールＩＣから出力される起電力の大きさにより液位を検出する。また、この液位検出装置では、液位の検出に要する部材同士が非接触となっているため、摩耗劣化などが殆どなく、劣化による検出指示量の誤差を抑えることができる（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２００１−２０１３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の液位検出装置は小型化と軽量化の両立が困難であった。例えば、従来の液位検出装置において、容器内の液体（液化ガスも含む）の種類にもよるが液体がベースを透過しないように、ベースが金属で構成されている。このため、金属製のベースによって液位検出装置は重くなってしまう。そこで、ベースを樹脂にて構成したとすると、液体がベースを透過しないように樹脂にある程度の厚みを持たせる必要があり、大型化の原因となってしまう。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、小型化と軽量化の両立を図ることが可能な液位検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液位検出装置は、容器内に設けられ、液位に応じて回転する容器内マグネットと、容器内マグネットと磁気的に結合された検出側マグネットと、検出側マグネットの回転に応じた信号を出力する信号出力部と、容器内マグネットと検出側マグネットとを隔てると共に、容器の開口部を塞ぐベース部材と、を備え、ベース部材は、容器側が金属製の金属部材により構成され、容器反対側が樹脂製の樹脂部材により構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この液位検出装置によれば、ベース部材は容器側が金属製の金属部材により構成されているため、ベース部材は、金属部材により液体の透過が防止される。また、ベース部材は容器反対側が樹脂製の樹脂部材により構成されているため、全体が樹脂製である場合と比較して大型化を抑えると共に、全体が金属製である場合と比較して重量を抑えることができる。従って、小型化と軽量化の両立を図ることができる。
【０００８】
また、本発明の液位検出装置において、ベース部材は、金属部材が樹脂部材よりも薄くされていることが好ましい。
【０００９】
この液位検出装置によれば、ベース部材は金属部材が樹脂部材よりも薄くされている。ここで、金属部材は薄い状態で配置されても、液体の透過を防止することができる。このため、金属部材を樹脂部材より薄くすることで、より金属の使用量を減らして軽量化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明の液位検出装置において、金属部材は、ステンレスにより構成されていることが好ましい。
【００１１】
この液位検出装置によれば、金属部材はステンレスにより構成されているため、例えば容器内に鉄やアルミでは腐食する液体を収納していたとしても、金属部材が腐食することなく、液体の透過を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の液位検出装置において、検出側マグネット及び信号出力部を収納する樹脂製の収納ケースをさらに備え、収納ケースは樹脂部材と一体成型されていることが好ましい。
【００１５】
この液位検出装置によれば、検出側マグネット及び信号出力部を収納する樹脂製の収納ケースをさらに備え、収納ケースは樹脂部材と一体成型されている。このため、検出側マグネットと容器内マグネットとの距離を短くすることが可能となり、磁気的結合が弱いマグネットを用いることができる。さらに、収納ケースと樹脂部材とが一体成型されていることから、収納ケースと樹脂部材とを接続するためのビスの数を減らすことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、小型化と軽量化の両立を図ることが可能な液位検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る液位検出装置の一部断面図である。
【図２】樹脂部材と収納ケースとが一体成型されていない場合における一部断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る液位検出装置の一部断面図である。図１に示すように、液位検出装置１は、液体Ｆを収納した容器Ｒ内の液位を検出するものであって、容器Ｒの内側領域に設けられた内側機構２と、容器Ｒの外側領域に設けられた外側機構３とからなっている。
【００１９】
まず、内側機構２について説明する。内側機構２は、フロート２１と、遥動ロッド２２と、第１歯車２３と、第２歯車２４と、回転シャフト２５と、軸受筒２６と、回転軸２７と、容器内マグネット２８とを備えている。
【００２０】
フロート２１は、容器Ｒ内に収納された液体Ｆの液面に追従して浮かぶ中空の物体である。このフロート２１には遥動ロッド２２の一端が固定されている。また、遥動ロッド２１の他端には第１歯車２３が接続されている。第１歯車２３は、略半円形の歯車であって、円弧に該当する部位に歯が形成されている。この第１歯車２３は例えば鉛直方向に沿って回転可能に設けられている。第２歯車２４は、第１歯車２３と歯が噛み合って配置されたものであって、水平方向に沿って回転可能に設けられている。
【００２１】
回転シャフト２５は、第２歯車２４の中心軸として設けられたものであって、軸受筒２６に収納されている。軸受筒２６は、端部に回転軸２７が設けられ、この回転軸２７が第１歯車２３の中心軸として機能している。また、回転シャフト２５の第２歯車２４が接続される反対側の端部には、容器内マグネット２８が設けられている。
【００２２】
このような構成であるため、液位が変化すると、フロート２１が上下動し、遥動ロッド２２は回転軸２７を中心に回転動作する。これにより、第１歯車２３についても回転し、これと歯が噛み合う第２歯車２４についても回転する。そして、回転シャフト２５を介して第２歯車２４と接続される容器内マグネット２８が回転することとなる。すなわち、容器内マグネット２８は液位に応じて回転することとなる。
【００２３】
次に、外側機構３について説明する。外側機構３は、検出側マグネット３１と、基盤３２と、信号出力部として機能するホールＩＣ（Integrated Circuit）３３と、収納ケース３４と、第１〜第３ビス３５ａ〜３５ｃと、蓋部材３６と、ベース部材３７と、ガスケット３８とを備えている。
【００２４】
検出側マグネット３１は、容器内マグネット２８と磁気的に結合されたものであって、容器内マグネット２８の回転にあわせて回転する。この検出側マグネット３１は、軸受が設けられた基盤３２に接続されている。また、基盤３２の検出側マグネット３１が設けられる反対面にはホールＩＣ３３が配置されている。ホールＩＣ３３は、検出側マグネット３１の回転に応じた信号を出力するものである。
【００２５】
また、基盤３２は、収納ケース３４に第１ビス３５ａを介して固定されている。収納ケース３４は、内部が階段状に形成された筒状の部材であって、階段面３４ａに第１ビス３５ａを介して基盤３２が固定されている。
【００２６】
また、収納ケース３４の上部には、第２ビス３５ｂを介して蓋部材３６が設けられている。このため、検出側マグネット３１及びホールＩＣ３３は収納ケース３４及び蓋部材３６によって封止された状態となる。
【００２７】
さらに、収納ケース３４の下部には、ベース部材３７が設けられている。このベース部材３７は容器内マグネット２８と検出側マグネット３１とを隔てると共に、容器Ｒの開口部Ｒ’を塞ぐ役割を果たしている。このようなベース部材３７は第３ビス３５ｃを介して容器Ｒに固定されている。ガスケット３８は、容器Ｒ内の気密性を持たせるためのシール部材であって、容器Ｒの開口部Ｒ’近傍に設けられた周状の窪み内に配置されている。このガスケット３８は例えば一般的なゴムや比較的柔らかい金属により構成されている。
【００２８】
このような構成であるため、液位に応じて容器内マグネット２８が回転すると、磁気的に結合される検出側マグネット３１についても回転する。これにより、ホールＩＣ３３から出力される信号に変化が生じ、この変化を捉えることにより、液位が検出されることとなる。
【００２９】
また、本実施形態に係るベース部材３７は、容器Ｒ側が金属製の金属部材３７ａにより構成され、容器Ｒの反対側が樹脂製の樹脂部材３７ｂにより構成されている。特に、金属部材３７ａは樹脂部材３７ｂより薄く形成されており、望ましくはステンレスにより構成されている。なお、図１から明らかなように、樹脂部材３７ｂは収納ケース３４と一体形成されている。
【００３０】
次に、本実施形態に係る液位検出装置１の作用等について説明する。まず、容器Ｒ内は液体Ｆで満たされている。このため、液体Ｆは、容器Ｒやベース部材３７を透過しようとする。本実施形態において容器Ｒは例えばステンレスなどの金属により構成されており、容器Ｒを介した透過は防止されている。
【００３１】
一方、本実施形態においてベース部材３７は容器Ｒ側が金属部材３７ａにより構成されている。このため、液体Ｆは、ベース部材３７の金属部材３７ａにより透過が防止されることとなる。また、本実施形態においてベース部材３７は容器Ｒの反対側が樹脂部材３７ｂにより構成されている。このため、全体が樹脂製である場合と比較して、一部が金属であるベース部材３７は大型化が抑制されることとなる。また、全体が金属製である場合と比較して重量が抑制されることとなる。
【００３２】
特に、本実施形態においてベース部材３７は金属部材３７ａがステンレスにより構成されている。このため、容器Ｒ内に鉄やアルミでは腐食する液体Ｆを収納していたとしても、金属部材３７ａが腐食することなく、液体Ｆの透過を防止することができる。
【００３３】
加えて、本実施形態に係るベース部材３７は樹脂部材３７ｂが収納ケース３４と一体成型されている。このため、容器内マグネット２８と検出側マグネット３１との距離を短くすることが可能となり磁気的結合が弱いマグネットを用いることができる。さらには、ビスの数を減らすことができる。
【００３４】
図２は、樹脂部材３７ｂと収納ケース３４とが一体成型されていない場合における一部断面図を示している。図２に示すように、収納ケース３４はベース部材３７と別体で構成されている。このため、両者を接続するビス１００が必要となる。このため、ビスの数が増加してしまう。また、容器内マグネット２８と検出側マグネット３１との距離Ｌが長くなり、磁気的結合が強いマグネットを用いる必要がある。
【００３５】
しかし、本実施形態では両者が一体成型されているため、ビス１００が不要となると共に、距離Ｌを短くすることができ、磁気的結合を弱いものとすることができる。
【００３６】
このようにして、本実施形態に係る液位検出装置１によれば、ベース部材３７は容器Ｒ側が金属製の金属部材３７ａにより構成されているため、ベース部材３７は、金属部材３７ａにより液体Ｆの透過が防止される。また、ベース部材３７は容器Ｒの反対側が樹脂製の樹脂部材３７ｂにより構成されているため、全体が樹脂製である場合と比較して大型化を抑えると共に、全体が金属製である場合と比較して重量を抑えることができる。従って、小型化と軽量化の両立を図ることができる。
【００３７】
また、ベース部材３７は金属部材３７ａが樹脂部材３７ｂよりも薄くされている。ここで、金属部材３７ａは薄い状態で配置されても、液体Ｆの透過を防止することができる。このため、金属部材３７ａを樹脂部材３７ｂより薄くすることで、より金属の使用量を減らして軽量化を図ることができる。
【００３８】
また、金属部材３７ａはステンレスにより構成されているため、例えば容器Ｒ内に鉄やアルミでは腐食する液体Ｆを収納していたとしても、金属部材３７ａが腐食することなく、液体Ｆの透過を防止することができる。
【００３９】
また、検出側マグネット３１及びホールＩＣ３３を収納する樹脂製の収納ケース３４をさらに備え、収納ケース３４は樹脂部材３７ｂと一体成型されている。このため、検出側マグネット３１と容器内マグネットとの距離を短くすることが可能となり、磁気的結合が弱いマグネットを用いることができる。さらに、収納ケース３４と樹脂部材３７ｂとが一体成型されていることから、収納ケース３４と樹脂部材３７ｂとを接続するためのビスの数を減らすことができる。
【００４０】
また、本実施形態ではベース部材３７が金属部材３７ａのみで構成されておらず、樹脂材料３７ｂも含むことから、全体が金属である場合と比較してコストを抑えることができる。また、ベース部材３７が金属部材３７ａを備えており、液体透過と耐薬品性を改善することができることから、樹脂材料３７ｂについては低コストのものを用いることができる。さらに、金属部材３７ａは薄手のものを用いることができるため、形状が複雑となってもプレス加工により製造することができる。特に、プレス加工し難い金属であるステンレスを用いても、金属部材３７ａが薄手であるとプレス加工により対応できる。
【００４１】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００４２】
例えば、本実施形態においては樹脂部材３７ｂと収納ケース３４とが一体成型されているが、これに限らず、図２に示すように別体にて構成されていてもよい。また、本実施形態ではホールＩＣ３３を備えているが、これに代えて、摺動抵抗を用いてもよい。
【００４３】
また、容器内マグネット２８の磁束を直接ホールＩＣ３３で検出できれば、検出側マグネット３１を省略してもよい。これにより、構成の一層の簡素化を図ることができるからである。なお、樹脂部材３７ｂと収納ケース３４とが一体成型されている場合には、容器内マグネット２８の磁束を直接ホールＩＣ３３で検出し易くなることはいうまでもない。
【００４４】
また、本実施形態において容器Ｒ内に設けられた各部材、すなわち内側機構２の少なくとも１部材はステンレスにより構成されていることが望ましい。これにより、例えば容器Ｒ内に鉄やアルミでは腐食する液体Ｆを収納していたとしても、容器Ｒ内の部材が腐食することを防止することができるからである。
【００４５】
なお、上記実施形態においベース部材３７を薄い金属部材３７ａのみで構成することも考えられるが、この場合、応力耐性が弱くなってしまう。このため、本実施形態のように樹脂材料３７ｂを備えることが好ましいといえる。
【符号の説明】
【００４６】
１…液位検出装置
２…内側機構
３…外側機構
２１…フロート
２２…遥動ロッド
２３…第１歯車
２４…第２歯車
２５…回転シャフト
２６…軸受筒
２７…回転軸
２８…容器内マグネット
３１…検出側マグネット
３２…基盤
３３…ホールＩＣ（信号出力部）
３４…収納ケース
３５ａ〜３５ｃ…第１〜第３ビス
３６…蓋部材
３７…ベース部材
３８…ガスケット
【図１】
0005529655.tif 000002
【図２】
0005529655.tif 000003