(57)【要約】【課題】液面を正確に検出できる液面検出装置を提供する。【解決手段】液面検出装置１００は、ウォッシャー液を貯留するウォッシャータンク１に対し固定される固定本体部１２、及び固定本体部１２から円筒状に突出する軸部１４を有する固定体１０と、ウォッシャー液に浮かぶように形成され、上下方向に移動可能に固定体１０に組み付けられるフロート２０と、フロート２０に保持され、磁界を発生させるマグネット４０と、軸部１４内に収容され、マグネット４０の位置に応じて液面を検出するリードスイッチ５０と、を備える。フロート２０は、マグネット４０と軸部１４との間に配置されてマグネット４０を保持する保持部３２を有する。軸部１４の軸方向ＤＡに沿って分断される保持部３２は、当該分断箇所６０を分断方向ＤＣに挟む両側のうち少なくとも一方において、軸部１４との接触を回避する開口３５ａ〜ｄを有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する容器（１）に対し固定される固定本体部（１２）、及び前記固定本体部から円筒状に突出する軸部（１４）を有する固定体（１０）と、
前記液体に浮かぶように形成され、前記軸部が挿入される挿入孔（２２）を有し、前記挿入孔に前記軸部が挿入されることによって上下方向に移動可能に前記固定体に組み付けられるフロート（２０）と、
前記フロートに保持され、磁界を発生させるマグネット（４０）と、
前記軸部内に収容され、前記マグネットの位置に応じて液面を検出する検出素子（５０）と、を備え、
前記フロートは、前記マグネットと前記軸部との間に配置されて前記マグネットを保持する保持部（３２）を有し、
前記軸部の軸方向（ＤＡ）に沿って分断される前記保持部は、当該分断箇所（６０）を分断方向（ＤＣ）に挟む両側のうち少なくとも一方において、前記軸部との接触を回避する開口（３５ａ〜ｄ）を有していることを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
前記開口は、前記マグネットの前記軸方向の縁部（４４ａ〜ｂ）を避けて設けられ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】
前記開口は、前記マグネットの前記分断方向の縁部（４４ｃ〜ｄ）まで達していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液面検出装置。
【請求項４】
前記開口は、前記分断箇所を前記分断方向に挟む両側においてそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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、液体を貯留する容器に用いられる液面検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液面検出装置の一種として、例えば特許文献１には、タンクに対し固定された検出器本体と、液体に浮かぶように形成されたフロートとを備える構成が開示されている。そして、マグネットは、フロートに保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７３０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、上述の構成では、マグネットと軸部との間に配置され、マグネットを保持する保持部等のフロートにより、フロートの最下点に達した際のマグネットと軸部内に収容される検出素子との最小距離が制限される懸念があった。最小距離が制限されると、例えば、マグネットの磁界と逆方向の外部磁界が発生している場合であっても、検出素子としてのリードスイッチがオンし難くなる。
【０００５】
そこで、本発明者は、マグネットと軸部の間に配置される保持部が軸方向に沿って分断される構成により、最小距離を小さくすることについて鋭意研究した。ところが、この構成では、マグネットと軸部とが最接近したとき、密閉に近い空間ができるため、当該空間に滞留した液体の表面張力によって、軸部とフロートとが貼り付いて離れなくなるということがあった。その結果、検出素子が液面を正確に検出することが困難となる問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、液面を正確に検出できる液面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】
【０００７】
本発明は、液体を貯留する容器に対し固定される固定本体部、及び固定本体部から円筒状に突出する軸部を有する固定体と、液体に浮かぶように形成され、軸部が挿入される挿入孔を有し、挿入孔に軸部が挿入されることによって上下方向に移動可能に固定体に組み付けられるフロートと、フロートに保持され、磁界を発生させるマグネットと、軸部内に収容され、マグネットの位置に応じて液面を検出する検出素子と、を備え、フロートは、マグネットと軸部との間に配置されてマグネットを保持する保持部を有し、軸部の軸方向に沿って分断される保持部は、当該分断箇所を分断方向に挟む両側のうち少なくとも一方において、軸部との接触を回避する開口を有していることを特徴とする。
【０００８】
このような発明によると、マグネットと軸部との間に配置され、マグネットを保持する保持部が軸方向に沿って分断されるため、マグネットと軸部内に収容される検出素子との間の最小距離を小さくすることができる。これによれば、例えば、マグネットの磁界と逆方向の外部磁界が発生している場合であっても、検出素子が液面を正確に検出することが容易となる。また、保持部の開口が、軸部との接触を回避するので、マグネットと軸部との間が開放的になり、液体が溜まったとしても、当該液体を効率良く排液することができる。これによれば、軸部とフロートとが貼り付いて離れなくなることを抑制し、検出素子が液面を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態における液面検出装置がウォッシャータンクに取り付けられた状態を示す図である。
【図２】一実施形態におけるフロートを示す斜視図である。
【図３】一実施形態における保持板等の形状及びマグネットとの位置関係を示す上視図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図であって、マグネットと軸部とが最接近する場合を示す図である。
【図５】変形例２における図３に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示す本発明の一実施形態による液面検出装置１００は、容器としてのウォッシャータンク１に取り付けられている。ウォッシャータンク１は、図示しないが、例えば車両のエンジンルーム内に搭載され、液体としてのウォッシャー液を貯留している。液面検出装置１００は、ウォッシャータンク１に貯留されたウォッシャー液の減少に伴う液面の低下を検出する。液面検出装置１００は、ウォッシャータンク１に形成された装着孔１ａを通して、当該タンク１内に挿入されている。
【００１２】
このような液面検出装置１００は、固定体１０、フロート２０、マグネット４０、及び検出素子としてのリードスイッチ５０を備えている。
【００１３】
固定体１０は、ポリプロピレン等の合成樹脂によって形成されており、ウォッシャータンク１に対し固定されている。固定体１０は、固定本体部１２、軸部１４、及び規制部１６等を有している。固定本体部１２は、円環状に形成されており、装着孔１ａよりも大型に形成されている。固定本体部１２は、ウォッシャータンク１の外側から装着孔１ａを液密に塞いでいる。軸部１４は、軸方向ＤＡに沿って、固定本体部１２から円筒状に突出している。軸部１４は、軸方向ＤＡに延伸する形状により、リードスイッチ５０を収容する収容室１４ａを形成している。軸部１４における先端には、鍔状突起１４ｂが形成されている。規制部１６は、上下方向に延伸しており、フロート２０と接触することにより、軸部１４まわりのフロート２０の回転を規制する。ここで、本実施形態における上下方向とは、水平面上の車両及びウォッシャータンク１が受ける重力に沿った方向である。
【００１４】
フロート２０は、ウォッシャー液の液面に浮かぶことができるよう、ウォッシャー液よりも比重の小さい材料によって形成されている。具体的にフロート２０は、発泡フェノール樹脂等の発泡剤を加えた合成樹脂によって形成されている。フロート２０は、軸方向ＤＡに延伸する円柱状に形成されている。フロート２０には、貫通孔２２及び凸壁部２４が設けられている。貫通孔２２は、軸部１４が挿入される挿入孔である。貫通孔２２は、フロート２０を軸方向ＤＡに貫通している。貫通孔２２の水平方向における内幅は、鍔状突起１４ｂの外径よりも小さくされている。貫通孔２２に軸部１４が挿通されると、軸部１４からのフロート２０の離脱は、鍔状突起１４ｂによって防がれ得る。こうした構成により、フロート２０は、固定体１０に組み付けられ、固定体１０に対し上下方向に移動可能となる。凸壁部２４は、フロート２０の軸方向ＤＡにおける両端部のうち、固定本体部１２に近接する一方の端部に形成されている。凸壁部２４は、上下方向に沿って延設されている。フロート２０が軸部１４まわりに回転しようとすると、凸壁部２４は、規制部１６と接触することによってフロート２０の姿勢を維持させる。
【００１５】
マグネット４０は、フェライト磁石等の永久磁石であって、磁界を発生させている。マグネット４０は、矩形の横断面を有し、軸方向ＤＡに延伸する角柱状に形成されている。マグネット４０は、フロート２０に保持されており、軸部１４の上方に位置している。マグネット４０は、フロート２０と共に液面に追従して上下方向に移動することができる。
【００１６】
リードスイッチ５０は、マグネット４０の位置に応じて液面の高さを検出するためのスイッチ機構である。リードスイッチ５０は、軸方向ＤＡに沿って円筒状に延伸するスイッチ本体部５２、及びスイッチ本体部５２の両端から突出する一対のリード５４ａ〜ｂを有している。リードスイッチ５０は、スイッチ本体部５２を軸方向ＤＡに沿わせた姿勢にて、軸部１４の収容室１４ａ内に収容されている。スイッチ本体部５２は、中空のガラス管であって、各リード５４ａ〜ｂの各端部（以下、リード端部）を収容している。各リード端部は、撓み可能に設けられており、所定の間隔を空けて対向している。各リード５４ａ〜ｂにマグネット４０から磁界が作用すると、各リード端部は、異なる磁極に磁化することで、互いに引き合う。こうして各リード端部が接触することとなり、リードスイッチ５０は、各リード５４ａ〜ｂ間にて導通可能なオン状態となる。反対に、各リード５４ａ〜ｂにマグネット４０から十分な磁界が作用しなければ、各リード端部は接触せず、リードスイッチ５０はオフ状態となる。
【００１７】
以上説明した液面検出装置１００では、ウォッシャー液の液面が十分高いとき、フロート２０は軸部１４に対し上方に変位している。この場合、マグネット４０がリードスイッチ５０から離間した状態となるため、リードスイッチ５０は、オフ状態となる。一方、ウォッシャータンク１に貯留されたウォッシャー液が減少した際には、フロート２０は、リードスイッチ５０に対し下方に変位する。こうしてマグネット４０がリードスイッチ５０に近接することにより、リードスイッチ５０は、マグネット４０から発生する磁界によって、オフ状態からオン状態へと切替わる。すなわち、リードスイッチ５０は、マグネット４０の位置に応じて液面を検出する。
【００１８】
ここで、このような液面検出装置１００におけるマグネット４０の保持について詳細に説明する。フロート２０は、図２，３に示すように、軸部１４の上方において、マグネット４０を収容する収容部２６、マグネット４０を上方から押さえる押さえ部３０ａ〜ｂ、及びマグネット４０を下方から保持する保持部３２を有している。なお、図２では、マグネット４０を収容する前であって、押さえ部３０ａ〜ｂが形成される前の状態を示している。
【００１９】
収容部２６は、上方からマグネット４０を挿入可能に形成された収容空間である。具体的に、収容部２６は、側方の囲み壁２８に囲まれた空間である。囲み壁２８は、マグネット４０の形状に合わせて形成されており、フロート２０に対してマグネット４０が動くことを抑制している。
【００２０】
押さえ部３０ａ〜ｂは、囲み壁２８の上部において収容部２６の分断方向ＤＣの脇に一対形成されている。押さえ部３０ａ〜ｂは、事前にフロート２０に形成されていた図２に示す突起物を、図３に示すように、マグネット４０を収容部２６に収容した後で熱と圧力とをかけて熱かしめによって爪状に変形させることにより形成される。押さえ部３０ａ〜ｂは、フロート２０の上下方向の移動や車両からの振動等の際、マグネット４０が上方に飛び出すことを抑制している。
【００２１】
保持部３２は、上下方向に沿って並ぶマグネット４０と軸部１４との間に配置され、マグネット４０を下方から保持している。具体的に、保持部３２は、軸部１４の軸方向ＤＡに沿って分断されている。保持部３２は、分断箇所６０を分断方向ＤＣに挟む両側にそれぞれ、一対の板状の保持板３３，３４を形成している。ここで本実施形態における分断方向ＤＣとは、分断された一対の保持板３３，３４が対向する方向であって、軸方向ＤＡに実質垂直な方向である。保持部３２の各保持板３３には、切り込み状の開口３５ａ〜ｄが複数ずつ設けられている。
【００２２】
開口３５ａ〜ｄは、分断箇所６０を分断方向ＤＣに挟む両側にそれぞれ設けられている。特に本実施形態では、開口３５ａ〜ｄは、各保持板３３，３４にそれぞれ２つずつ、保持部３２全体として４つ設けられている。より詳細には、各開口３５ａ〜ｄは、各保持板３３，３４において押さえ部３０ａ〜ｂと上下方向に重なる箇所を挟んで２つずつ設けられている。その結果、各開口３５ａ〜ｄは、マグネット４０の軸方向ＤＡの縁部４４ａ〜ｂを避けて設けられている。このように各開口３５ａ〜ｄが両縁部４４ａ〜ｂを避けることで、角柱状のマグネット４０の四隅は、保持板３３，３４と接している。また各開口３５ａ〜ｄは、マグネット４０の分断方向ＤＣの縁部４４ｃ又は４４ｄまで達している。
【００２３】
分断箇所６０を設けることにより、図４に二点鎖線で示す分断箇所６０を設けない場合の軸部よりも、マグネット４０と軸部１４とが最接近したときの、マグネット４０と軸部１４内に収容されるリードスイッチ５０との間の最小距離Ｄｍｉｎが小さくなっている。この最小距離Ｄｍｉｎとなる場合では、分断箇所６０により、マグネット４０と軸部１４との間に空間が形成されている。保持部３２の保持板３３，３４において開口３５ａ〜ｄが非形成となる部分では保持板３３，３４と軸部１４とが接触しているが、開口３５ａ〜ｄが形成される部分では保持板３３，３４と軸部１４との接触が回避されている。液面検出装置１００の使用中、この空間にウォッシャー液が入り込むことがあり得るが、ウォッシャー液が開口３５ａ〜ｄを介して、当該空間から排液され得る。
【００２４】
（作用効果）
以上説明した本実施形態の作用効果を以下に説明する。
【００２５】
本実施形態によると、マグネット４０と軸部１４との間に配置され、マグネット４０を保持する保持部３２が軸方向ＤＡに沿って分断されるため、マグネット４０と軸部１４内に収容されるリードスイッチ５０との間の最小距離Ｄｍｉｎを小さくすることができる。これによれば、例えば、マグネット４０の磁界と逆方向の外部磁界が発生している場合であっても、リードスイッチ５０が液面を正確に検出することが容易となる。具体的には、リードスイッチ５０をオン状態に切替えることが容易となる。また、保持部３２の開口３５ａ〜ｄが、軸部１４との接触を回避するので、マグネット４０と軸部１４との間が開放的になり、ウォッシャー液が溜まったとしても、当該ウォッシャー液を効率良く排液することができる。これによれば、軸部１４とフロート２０とが貼り付いて離れなくなることを抑制し、リードスイッチ５０が液面を正確に検出することができる。具体的には、リードスイッチ５０をオフ状態に切替えることができる。以上により、リードスイッチ５０のオン状態とオフ状態との切替えが確実な液面検出装置１００を提供することができる。
【００２６】
また、本実施形態によると、開口３５ａ〜ｄは、マグネット４０の軸方向ＤＡの縁部４４ａ〜ｂを避けて設けられるので、マグネット４０を安定的に保持でき、かつ、マグネット４０と軸部１４との間のウォッシャー液を効率良く排液することができる。
【００２７】
また、本実施形態によると、開口３５ａ〜ｄは、マグネット４０の分断方向ＤＣの縁部４４ｃ又は４４ｄまで達している。これによれば、開口３５ａ〜ｄが形成される部分の面積を最大限大きくして、マグネット４０と軸部１４との間のウォッシャー液を効率良く排液することができる。
【００２８】
また、本実施形態によると、開口３５ａ〜ｄは、分断箇所６０を分断方向ＤＣに挟む両側においてそれぞれ設けられる。これによれば、マグネット４０から保持部３２に生ずる荷重をバランスよく配分でき、かつ、開口３５ａ〜ｄが形成される部分の面積を最大限大きくして、マグネット４０と軸部１４との間のウォッシャー液を効率良く排液することができる。
【００２９】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００３０】
具体的に変形例１としては、開口３５ａ〜ｄは、マグネット４０の軸方向ＤＡの両縁部４４ａ〜ｂのうち少なくとも一方に設けられていてもよい。
【００３１】
変形例２としては、図５に示すように、開口３５ａ〜ｄは、軸部１４との接触を回避するものであれば、マグネット４０の分断方向ＤＣの縁部４４ｃ又は４４ｄまで達していなくてもよい。
【００３２】
変形例３としては、開口３５ａ〜ｄは、分断箇所６０を分断方向ＤＣに挟む両側のうち一方に設けられていてもよい。
【００３３】
変形例４としては、本発明の適用対象は、ウォッシャー液の液面の検出に限られない。車両に搭載される他の液体、例えばエンジンオイル、ブレーキフルード、エンジン冷却水、燃料等の容器内の液面検出装置に、本発明は適用可能である。さらに、車両用に限らず、各種民生用品、各種輸送機器が備える容器に用いられる液面検出装置に、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  液面検出装置、１  ウォッシャータンク（容器）、１０  固定体、１２  固定本体部、１４  軸部、２０  フロート、２２  貫通孔（挿入孔）、３２  保持部、３５ａ〜ｄ  開口、４０  マグネット、４４ａ〜ｄ  縁部、５０  リードスイッチ（検出素子）、６０  分断箇所、ＤＡ  軸方向、ＤＣ  分断方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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