(57)【要約】【課題】  フロートの小型化が図れる液面検出装置を提供する。【解決手段】  回動アーム４がマグネットホルダ３の溝部３ｆ内をスライドできるようにすることで、液面レベルの変化に伴ってフロート８がガイド９に沿って上下動できるようにする。これにより、従来のように回動アーム４を複数の部品によって構成する必要がないことから、回動アーム４の構造の簡略化、軽量化を図ることが可能となる。さらに、回動アーム４が回動した際に、回動アーム４がマグネットホルダ３の溝部３ｆ内をスライドして、フロート８とは反対側に回動アーム４の曲げ部４ａ側が突き出る状態となる。このため、回動アーム４のうち突き出た部分の自重がフロート８を浮かせる方向の力として作用し、よりフロート８の大きさを小さくすることが可能となる。【選択図】        図１
2006208040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク（１０）内に収容された液体の液面の高さに応じて位置が上下移動するフロート（８）と、
前記フロート（８）を保持すると共に、該フロート（８）の移動に伴って回動する回動アーム（４）と、
前記回動アーム（４）の回動軸（２ｂ）が備えられていると共に、前記回動アーム（４）の回動状態に応じた出力を発生させることで、前記フロート（８）の位置に基づいて前記液面の高さを検出する液面検出手段（５、６、７）を有する本体（２）とを備えてなる液面検出装置において、
天地方向を向く棒状のガイド（９）が備えられ、前記フロート（８）には、上下方向に貫通する穴（８ｂ）が形成されていると共に、該穴（８ｂ）に前記ガイド（９）が挿入されることで、前記フロート（８）が前記ガイド（９）に案内されて上下移動するようになっており、
さらに、前記本体（２）には、前記回動軸（２ｂ）を回動中心として回動すると共に、前記回動アーム（４）を保持するホルダ（３）が備えられており、該ホルダ（３）に備えられた溝部（３ｆ）内で前記回動アーム（４）がスライドし、前記回動中心からの前記フロート（８）の距離さが調整可能な構成とされていることを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
前記回動アーム（４）は、前記ホルダ（３）に備えられた溝部（３ｆ）内をスライドしたときに、前記回動中心よりも前記フロート（８）とは反対側に突き出るようになってい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】
前記回動アーム（４）は、棒状部材もしくはパイプ状部材によって構成されている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。
【請求項４】
前記ホルダ（３）には、前記回動アーム（４）を保持する爪部（３ｄ）が形成され、
前記回動アーム（４）のうち前記フロート（８）が保持される側とは反対側の端部には曲げ部（４ａ）が形成され、
前記回動アーム（４）の曲げ部（４ａ）が前記爪部（３ｄ）に接触することで、前記回動アーム（４）の前記ホルダ（３）からの抜け防止構造が構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の液面検出装置。
【請求項５】
前記液面検出手段は、前記ホルダ（３）内に前記回動軸（２ｂ）を中心として回動するマグネット（５）が備えられていると共に、前記回動軸（２ｂ）内に前記マグネット（５）が発生させる磁束密度の変化に応じた出力を発生させる磁気反応素子（６）とを備え、前記マグネット（５）が前記回動軸（２ｂ）を中心として回動した際に生じる磁束密度の変化に基づいて、前記液体の液面の高さを検出する磁気抵抗式のものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つ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、液面の高さの検出を行う液面検出装置に関するもので、例えば、液面の高さによって示される燃料タンク内の燃料の残存量の検出に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１において、液面検出装置として、油面の高さの検出を行う油面計について開示されている。この油面計では、フロートが上下動するように案内を行うガイドが備えられていると共に、このガイドに対してフランジ状のストッパを設けることで、フロートの移動限界位置を規制し、伸縮アームの回転角度が所定範囲に収まるようにされている。そして、ガイドが直線状に構成されており、フロートがガイドに沿って移動する場合に、フロートが取り付けられる回動アームの回動中心からフロートまでの距離が変わることから、回動アームが軸側アームとこの軸側アームがスライドできるフロート側アームに分けられ、軸側アームがフロート側アーム内で摺動することでその距離の変化を吸収できるようにしている。
【特許文献１】実開昭６２−１４３２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に示される構造の場合、回動アームが軸側アームとフロート側アームに分けられており、構造が複雑になり、重量も重くなる。そして、これら軸側アームとフロート側アームとが常に回動中心に対してフロート側に位置することから、液面で浮かせるために必要とされるフロートの大きさが軸側アームとフロート側アームの総重量を考慮したものにしなければならず、フロートの小型化を図ることができないという問題がある。
【０００４】
本発明は上記点に鑑みて、フロートの小型化が図れる液面検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、天地方向を向く棒状のガイド（９）が備えられ、フロート（８）には、上下方向に貫通する穴（８ｂ）が形成されていると共に、該穴（８ｂ）にガイド（９）が挿入されることで、フロート（８）がガイド（９）に案内されて上下移動するようになっており、さらに、本体（２）には、回動軸（２ｂ）を回動中心として回動すると共に、回動アーム（４）を保持するホルダ（３）が備えられており、該ホルダ（３）に備えられた溝部（３ｆ）内で回動アーム（４）がスライドし、回動中心からのフロート（８）の距離さが調整可能な構成とされていることを特徴としている。
【０００６】
このように、回動アーム（４）がホルダ（３）の溝部（３ｆ）内をスライドすることにより、液面レベルの変化に伴ってフロート（８）がガイド（９）に沿って上下動できるようにしている。このため、従来のように回動アーム（４）を複数の部品によって構成する必要がないことから、回動アーム（４）の構造の簡略化、軽量化を図ることが可能となる。したがって、回動アーム（４）の重量とフロート（８）自身の重量とから決まるフロート（８）の大きさを小さくすることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、回動アーム（４）は、ホルダ（３）に備えられた溝部（３ｆ）内をスライドしたときに、回動中心よりもフロート（８）とは反対側に突き出るようになっていることを特徴としている。
【０００８】
このように、回動アーム（４）が回動した際に、回動アーム（４）がホルダ（３）の溝部（３ｆ）内をスライドし、フロート（８）とは反対側に回動アーム（４）が突き出る状態となるようにしている。このため、回動アーム（４）のうち突き出た部分の自重がフロート（８）を浮かせる方向の力として作用し、よりフロート（８）の大きさを小さくすることが可能となる。
【０００９】
このような液面検出装置に用いられる回動アーム（４）は、例えば、請求項３に示されるように、棒状部材もしくはパイプ状部材によって構成される。また、回動アーム（４）は、軽量であることが望ましいため、例えば、回動アーム（４）をアルミニウムで構成すると好ましい。また、耐久的な摺動の安定を図るにはステンレス材が好ましい。いづれにしても採用は可能である。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、ホルダ（３）には、回動アーム（４）を保持する爪部（３ｄ）が形成され、回動アーム（４）のうちフロート（８）が保持される側とは反対側の端部には曲げ部（４ａ）が形成され、回動アーム（４）の曲げ部（４ａ）が爪部（３ｄ）に接触することで、回動アーム（４）のホルダ（３）からの抜け防止構造が構成されていることを特徴としている。
【００１１】
このように、回動アーム（４）が溝部（３ｆ）内でスライドできるような構造となっていても、ホルダ（３）に爪部（３ｆ）を設けると共に、回動アーム（４）のうちフロート（８）が保持される側とは反対側の端部に曲げ部（４ａ）を設けることで、回動アーム（４）のホルダ（３）からの抜け防止構造とすることができる。
【００１２】
以上のような液面検出装置としては、例えば、請求項５に示されるように、液面検出手段が、マグネット（５）が回動軸（２ｂ）を中心として回動した際に生じる磁束密度の変化を磁気反応素子（６）で検出するような磁気抵抗式のものに適用することができる。その他、いわゆる抵抗式やリードスイッチ式の液面検出装置等のように、他の形式の液面検出装置に本発明を適用することもできる。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の液面検出装置の正面図、図２は、本実施形態の液面検出装置の部分断面図であり、図１における二点鎖線Ｚ中の直線部分の断面を示したものである。
【００１５】
図１、図２に示される液面検出装置は、燃料タンク１０内における燃料１の液面の高さを測ることで燃料１の残存量を検出するために用いられるものである。この液面検出装置は、燃料タンク１０の底面における最も低い位置に固定され、ボデー２と、マグネットホルダ３と、回動アーム４と、マグネット５と、磁気反応素子６、ターミナル７、フロート８およびガイド９を有して構成されている。
【００１６】
ボデー２は、液面検出手段の本体を構成するもので、例えば樹脂等の非導電性材料によって構成される。このボデー２には、支持面２ａ、回動軸２ｂ、ステー２ｃ、保持部２ｄとを有して構成されている。
【００１７】
支持面２ａは、燃料タンク１０の底面に対して垂直を為すように組みつけられるものである。回動軸２ｂは、マグネットホルダ３の回動中心となる部分であり、支持面２ａに対して垂直方向に突き出すように備えられており、この回動軸２ｂの外周に溝部２ｂａが形成されている。
【００１８】
ステー２ｃは、回動軸２ｂよりも下方位置において、支持面２ａに対して垂直方向に突き出すように設けられたもので、ステーの補強として設けてある。ステー２ｃの下方位置には固定板２ｃａを構成すべく、燃料タンク１０の底面と対向するように水平方向に折り曲げられた形状となっている。このステー２ｃの固定板２ｃａにおける燃料タンク１０の底面とは反対側の面に、ガイド９の一端が固定されるようになっている。ここで、液面検出装置はタンク、またはタンクに固定されるブラケットにボデー背面２ｅで接続固定される（図示せず）。
【００１９】
保持部２ｄは、ボデー２の上方位置において、支持面２ａから垂直方向に突き出すように設けられ、上述したステー２ｃにおける固定板２ｃａと対向するように設けられている。この保持部２ｄにおける下面にガイド９の他端が固定されるようになっている。
【００２０】
そして、このように構成されたボデー２内において、ターミナル７がボデー２の上方において露出しており、かつ、回動軸２ｂまで延設されるように配置された構成となっている。
【００２１】
マグネットホルダ３は、ボデー２に対して回動自在に保持されるものでマグネット５を内蔵している。このマグネットホルダ３に回動アーム４が保持されており、マグネットホルダ３の回動と共に回動アーム４がボデー２に対して回動するようになっている。
【００２２】
具体的には、マグネットホルダ３は、マグネット５を収容する円盤状部分３ａと、回動アーム４の形状に合わせて円盤状部分３ａから伸ばされた突起部分３ｂとによって構成されている。円盤状部分３ａの中央部は、中空状とされており、この中空部にボデー２から伸ばされた回動軸２ｂが嵌め込まれたときに、回動軸２ｂの外周に形成した溝部２ｂａ内に円盤状部分３ａの中空部の内側から突出させた突出部３ｃが嵌まることで、マグネットホルダ３がボデー２に対して軸方向に抜けず、回動できるようになっている。
【００２３】
また、マグネットホルダ３の表面には、回動アーム４を保持するための爪部３ｄが形成されている。この爪部３ｄはフック状になっており、回動アーム４が嵌め込まれることで、爪部３ｄに対してスライド可能に保持されるようになっている。ここで、爪部はホルダに一体で作製しても、別部品でフタをする形で組付け固定しても良い。
【００２４】
さらに、マグネットホルダ３における円盤状部分３ａの表面のうち、回動アーム４の延長線に沿った両側において、突起部３ｅが形成されている。この突起部３ｅは、回動アーム４の延長線上に溝部３ｆを形成するためのもので、回動アーム４がスライドしたときに、回動アーム４を案内する。
【００２５】
回動アーム４は、軽量化を図るために、例えば金属（アルミニウムなど）製の棒状部材もしくはパイプ状部材で構成されており、棒状部材もしくはパイプ状部材を所々折り曲げることで構成されたものである。回動アーム４の一端はマグネットホルダ３に保持され、他端はフロート８を保持している。具体的には、回動アーム４のうちマグネットホルダ３に保持される側の端部には曲げ部４ａが形成されており、この曲げ部４ａにより回動アーム４がマグネットホルダ３の爪部３ｄから抜けることが防止されるようになっている。また、回動アーム４のうちフロート８を保持する側の端部は、回動軸２ｂと平行（水平方向）かつ回動軸２ｂの支持面２ａからの突出方向とは反対方向に折り曲げられており、この折り曲げられた部分にフロート８が回動自在に保持されている。この回動アーム４は、棒状部材もしくはパイプ状部材（例えば断面円形状の棒状部材もしくはパイプ状部材）で構成されているため、マグネットホルダ３の爪部３ｄの内壁面をフロート８を保持する側の端部からマグネットホルダ３に保持される側の端部に至るまでスライドでき、回動中心からのフロート８の距離が調整できるようになっている。
【００２６】
マグネット５は、マグネットホルダ３における円盤状部分３ａ内に収容されている。マグネット５は、例えば扇形のように、回動アーム４が回動させられたときに、その回動状態に応じてマグネット５が発生させる磁束の回動軸２ｂを通過する密度が変化するような形状となっている。
【００２７】
磁気反応素子６は、回動軸２ｂ内に配置されており、マグネット５が発生させる磁束の密度に応じた出力を発生させるようになっている。したがって、回動アーム４の回動に伴ってマグネット５が動くと、それに従って磁気反応素子６を通過する磁束密度が変化することから、磁気反応素子６から異なった出力が発生させられるようになっている。
【００２８】
ターミナル７は、磁気反応素子６に対して外部電源からの電力供給を行う電源端子と、磁気反応素子６の出力を取り出すための出力端子などを有して構成されている。このターミナル７に接続されたワイヤ７ａを通じて、図示しないが、外部電源や磁気反応素子６の出力を受け取る制御装置などに接続されたものとなっている。
【００２９】
フロート８は、略長方体形状で構成され、燃料１の液面で浮くように発泡状又は空洞状のもので構成されている。このフロート８には、水平方向にガイド用穴８ｂ手前でふさがれた穴８ａが形成されており、この穴８ａ内に回動アーム４の端部が嵌め込まれることで、フロート８が回動アーム４に保持されるようになっている。ただし、回動アーム４の端部がフロート８の穴８ａに対して遊嵌合とされることから、回動アーム４の端部に対してフロート８が回動自在な状態とされる。
【００３０】
また、フロート８には、天地方向に貫通する穴８ｂも形成されている。この穴８ｂにガイド９が挿入されたものとなっている。ただし、ガイド９がフロート８の穴８ｂに対して遊嵌合とされていることから、ガイド９に対してフロート８が摺動できるようになっている。
【００３１】
ガイド９は、例えば断面円形状の真っ直ぐな棒状部材で構成されている。このガイド９の両端は、それぞれ、ボデー２におけるステー２ｃの固定板２ｃａと保持部２ｄの下面とに固定されることで、液面検出装置を燃料タンク１０に固定した際に、天地方向を向くような構成となっている。このように固定されたガイド９に沿ってフロート８が上下移動することになるため、フロート８の下方限界位置と上方限界位置は、それぞれボデー２におけるステー２ｃの固定板２ｃａの上面と保持部２ｄの下面となる。
【００３２】
続いて、上記のように構成された本実施形態の液面検出装置の作動について、図３に示す液面検出装置の作動中の様子を参考にして説明する。
【００３３】
本実施形態の液面検出装置では、燃料１の液面の高さの変動に応じてフロート８の位置が移動すると、それに伴って回動アーム４が回動軸２ｂを中心として回動する。このとき、フロート８の穴８ｂにガイド９の直線状部分９ａを挿入してあるため、フロート８はガイド９に沿って上下に移動することになる。そして、回動アーム４の回動中心となる回動軸２ｂからガイド９までの距離が液面レベルに応じて変化することから、図３に示されるように、その距離の変動分、回動アーム４がマグネットホルダ３における溝部３ｆ内をスライドし、その変動分が吸収される。
【００３４】
さらに、回動アーム４の回動に伴ってマグネット５が動くと、それに従って磁気反応素子６を通過する磁束密度が変化することから、磁気反応素子６から異なった出力が発生させられる。このため、磁気反応素子６の出力に基づいて回動アーム４の回動状態、つまりフロート８の位置が認識され、燃料１の液面の高さから燃料１の残存量を検出することが可能となる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態の液面検出装置では、回動アーム４がマグネットホルダ３の溝部３ｆ内をスライドすることにより、液面レベルの変化に伴ってフロート８がガイド９に沿って上下動できるようになっている。
【００３６】
このため、従来のように回動アーム４を複数の部品によって構成する必要がないことから、回動アーム４の構造の簡略化、軽量化を図ることが可能となる。したがって、回動アーム４の重量とフロート８自身の重量とから決まるフロート８の大きさを小さくすることが可能となる。
【００３７】
また、燃料１の液面の高さに応じて回動アーム４が回動した際に、回動アーム４がマグネットホルダ３の溝部３ｆ内をスライドするようになっていることから、フロート８とは反対側に回動アーム４の曲げ部４ａ側が突き出る状態となる。このため、回動アーム４のうち突き出た部分の自重がフロート８を浮かせる方向の力として作用し、よりフロート８の大きさを小さくすることが可能となる。
【００３８】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、マグネット５および磁気反応素子６を用いて液面検出を行うものを例に挙げて説明したが、回動アーム４の回動に伴って電気抵抗値が変化することに基づいて液面検出を行うような、いわゆる抵抗式やリードスイッチ式の液面検出装置等のように、他の形式の液面検出装置に本発明を適用しても良い。
【００３９】
上記実施形態では、燃料タンク１０に収容される燃料１の液面の検出を行う液面検出装置を例に挙げて説明したが、もちろん、タンク内に収容される液体の液面の検出を行うものであれば、どのようなものに対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態における液面検出装置の正面図である。
【図２】図１に示す液面検出装置の断面図である。
【図３】図１に示す液面検出装置の作動中の様子を示した正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…燃料、２…ボデー、２ａ…支持面、２ｂ…回動軸、２ｂａ…溝部、
２ｃ…ステー、２ｃａ…固定板、２ｄ…保持部、２ｄａ…保持穴、
３…マグネットホルダ、３ａ…円盤状部分、３ｂ…突起部分、３ｃ…突出部、
３ｄ…爪部、３ｅ…突起部、３ｆ…溝部、４…回動アーム、４ａ…曲げ部、
５…マグネット、６…磁気反応素子、７…ターミナル、７ａ…ワイヤ、
８…フロート、８ａ、８ｂ…穴、９…ガイド、１０…燃料タンク。
【図１】
2006208040.tif 000003
【図２】
2006208040.tif 000004
【図３】
2006208040.tif 000005