(57)【要約】【課題】液位センサにおいて、磁気センサが内部に収容されるハウジングの蓋体が変形するのを抑制する。【解決手段】一端が、中央凹部の上部から突出して、この中央凹部内に配置された回路基板６１と電気的に接続され、他端が、図示下方に突出して、外部の電気回路２２２と接続される金属製の３つの端子板５１，５２，５３を、蓋体３５の内部に埋設したものとする。【選択図】            図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面の上下動に追従するフロートとマグネットとが設けられたアーム、該アームを回動自在に軸支する軸受け、および所定のハウジング内部に収容されて前記マグネットとの位置関係に応じて変化する磁界強度を検出する磁気センサを備え、前記磁気センサによって検出された磁界強度に基づいて前記液面の液位検出に用いる液位センサにおいて、
一端が前記磁気センサに接続され、他端が前記ハウジング外部の電気回路に接続される端子板が、前記ハウジングの一部である蓋体に、該蓋体の略全長に亘って埋設されていることを特徴とする液位センサ。
【請求項２】
前記磁気センサと前記蓋体とは一体に形成され、前記端子板は前記磁気センサ自体の端子板であることを特徴とする請求項１に記載の液位センサ。
【請求項３】
前記端子板は、その長手方向に直交するセレーションが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液位センサ。
【請求項４】
前記軸受けは、前記ハウジングと一体成形されていることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の液位センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液位センサに関し、詳細には、液位の検出センサとしての磁気センサを内部に収容したハウジングの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車用の燃料タンクや貯水タンク等の内部に設けられて、燃料や水等の液位を検出する液位センサが知られている。
【０００３】
この液位センサは、先端部に、液面の上下動に追従するフロート（浮袋）が設けられ、基端部が所定の軸受けに軸支されて、この基端部を中心として回動可能のアームと、所定の位置に固定されて、フロートの上下動に応じて回動するアームとの位置関係を検出する位置センサとを備えたものである。
【０００４】
ここで、従来の液位センサは、例えばアームに設けられて回動する導電性の接触子と、所定位置に固定されて、接触子の変位方向に抵抗値が変化する抵抗体（位置センサ）とを接触させ、抵抗体の抵抗値やこの抵抗体を流れる電流を出力するものであり、液位検出装置は、この液位センサから出力されたこれら抵抗値や電流値に基づいて、接触子の回動位置を検出し、アーム上における接触子の設置位置とフロートの設置位置との位置関係から、フロートの位置すなわち液位を検出している。
【０００５】
しかし、上述した従来の液位センサは、変位側と固定側との接触を伴うものであるため、両者間の継続的あるいは繰返しの接触により、経時的にいずれか一方または両者に摩耗が生じ、接触が不十分となって、適切な液位検出ができなくなる等の問題があった。
【０００６】
そこで、近年は、位置センサとして、相手方と非接触でも位置関係を検出することが可能な磁気センサを用いたものが開発されている。
【０００７】
すなわち、この磁気センサを用いた液位センサは、接触子に代えてマグネットがアームに設けられ、所定のハウジング内に設けられた磁気センサが、アームとともに回動するマグネットとの位置関係に対応して変化する磁界強度に応じた電圧値等を出力するものであり、液位検出装置は、この液位センサから出力された電圧値等に基づいて、マグネットの回動位置を検出し、アーム上におけるマグネットの設置位置とフロートの設置位置との位置関係から、フロートの位置すなわち液位を検出している（特許文献１）。
【０００８】
ここで、磁気センサは、マグネットと非接触で、上記磁界強度を検出することができるため、両者に、接触による摩耗が生じることはなく、経時変化による検出精度の低下を招くことがない。
【０００９】
なお、このような磁気センサとしては、磁気抵抗体素子、ホール素子、ホールＩＣ等が用いられている。
【特許文献１】
特開２００２−１０７２０５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁気センサはある程度の防水性を確保するため、所定のハウジングの内部に収容されているが、磁気センサが収容されたハウジングの内部空間を密閉する蓋体をハウジングに溶着する際に、この溶着の熱によって、蓋体が反り返る等変形する場合がある。特に蓋体が樹脂製である場合には、変形の程度が顕著になる虞もある。
【００１１】
そして、このような変形は外観品質の低下となり、また、溶着作業も慎重に行う必要がある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、磁気センサが内部に収容されるハウジングの蓋体が変形するのを抑制することができる液位センサを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る液位センサは、磁気センサから外部回路に接続するための端子板を、補強部材として、ハウジングの蓋体に埋設し、蓋体の変形を抑制したものである。
【００１４】
すなわち、本発明の請求項１に係る液位センサは、液面の上下動に追従するフロートとマグネットとが設けられたアーム、該アームを回動自在に軸支する軸受け、および所定のハウジング内部に収容されて前記マグネットとの位置関係に応じて変化する磁界強度を検出する磁気センサを備え、前記磁気センサによって検出された磁界強度に基づいて前記液面の液位検出に用いる液位センサにおいて、一端が前記磁気センサに接続され、他端が前記ハウジング外部の電気回路に接続される端子板が、前記ハウジングの一部である蓋体に、該蓋体の略全長に亘って埋設されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、磁気センサには、磁気抵抗体素子、ホール素子、ホールＩＣ等種々の公知の磁気センサ素子が用いられた回路基板を含む。
【００１６】
なお、ハウジング外部の電気回路とは、電源電力線、アース線、磁気センサの出力線などが接続される電気回路である。
【００１７】
このように構成された本発明の請求項１に係る液位センサによれば、一端が磁気センサに接続され、他端がハウジング外部の電気回路に接続される端子板が、ハウジングの一部である蓋体に、この蓋体の略全長に亘って埋設されているため、端子板が蓋体の略全長に亘る補強部材となる。
【００１８】
したがって、蓋体をハウジング本体に溶着する際の熱によっても、熱変形しにくい端子板によって蓋体が支持されて、蓋体が変形するのを抑制することができる。
【００１９】
なお、端子板が埋設される蓋体は、樹脂製であってもよいし、端子を絶縁体で被覆した場合には金属製等であってもよいが、ハウジング本体への溶着の際における熱による変形は、樹脂製の場合に一層顕著になるため、本発明はより効果的に作用する。
【００２０】
同様に、軸受けやハウジング本体も、樹脂製であってもよいし、樹脂以外の金属材料等によるものであってもよい。
【００２１】
また、本発明の請求項２に係る液位センサは、請求項１に係る液位センサにおいて、前記磁気センサと前記蓋体とは一体に形成され、前記端子板は前記磁気センサ自体の端子板であることを特徴とする。
【００２２】
このように構成された請求項２に係る液位センサによれば、既存の磁気センサの端子板を蓋体補強部材として利用するため、蓋体を補強するための端子板を別途用いる必要がなく、部品コストの増大を抑制することができる。
【００２３】
また、蓋体が磁気センサ（回路基板）と一体的に形成されているため、ハウジング本体に磁気センサおよび蓋体を組み付ける作業を単一の作業として行うことができ、製造作業の効率化を図ることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項３に係る液位センサは、請求項１または２に係る液位センサにおいて、前記端子板は、その長手方向に直交するセレーションが形成されていることを特徴とする。
【００２５】
このように構成された請求項３に係る液位センサによれば、蓋体に埋設された端子板が、そのセレーションと蓋体とが係合することによって、端子板の長手方向に抜けにくくなり、端子板が不用意に脱落するのを防止することができる。
【００２６】
また、本発明の請求項４に係る液位センサは、請求項１から３のうちいずれか１項に係る液位センサにおいて、前記軸受けは、前記ハウジングと一体成形されていることを特徴とする。
【００２７】
このように構成された請求項４に係る液位センサによれば、アームを軸支する軸受けがハウジングと一体成形されているため、部品点数を減らすことができ、生産管理のコストを低減することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液位センサの具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係る液位センサ１００が、所定の燃料タンク２００内に装着された状態を示す図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面を表す断面図である。
【００３０】
図示の液位センサ１００は、液面の上下動に追従するフロート１２とマグネット６０とが設けられたアーム１０、このアーム１０を回動自在に軸支する軸受け３３が形成されたハウジング３０、およびハウジング３０内部に収容されてマグネット６０との位置関係に応じて変化する磁界強度を検出するホールＩＣ６２を有する回路基板６１（図２参照）を備え、このホールＩＣ６２によって検出された磁界強度に基づいて液面の液位検出に用いるものとして構成されている。
【００３１】
ここで、フロート１２は、アーム本体１１回動側の先端部１１ａに連結され、マグネット６０は、アーム本体１１回動中心側の基端部１１ｂに係合してこのアーム本体１１と一体的に回動するブラケット１５に固着されている。
【００３２】
このブラケット１５は、円板状のマグネット取付部１４とアーム１０の回動範囲を規制するストッパ部１３とからなり、マグネット取付部１４の外周縁部はハウジング本体３１に対して回動自在とされつつ、ハウジング本体３１に形成された２つの爪３４によって軸方向の動きを規制され、ハウジング本体３１から脱落しないように構成されている。
【００３３】
ストッパ部１３は、その上面１３ａがハウジング本体３１に形成された高位側ストッパ３２ａに当接することによってアーム１０の図示時計回り方向への回動を規制し、その下面１３ｂがハウジング本体３１に形成された低位側ストッパ３２ｂに当接することによってアーム１０の図示反時計回り方向への回動を規制している。
【００３４】
なお、高位側ストッパ３２ａとストッパ部１３の上面１３ａとは、高位の液位Ｈｍａｘ以上の液位において当接し、低位側ストッパ３２ｂとストッパ部１３の下面１３ｂとは、低位の液位Ｈｍｉｎ以下の液位において当接するように設定されている。
【００３５】
ハウジング３０は、図２の断面図に示すように、ハウジング本体３１の裏面開口を閉塞する蓋体３５を備え、回路基板６１はこの蓋体３５の中央凹部に配置されてハウジング３０内部に収容され、蓋体３５はハウジング本体３１に水密に溶着されている。
【００３６】
ここで、回路基板６１上のホールＩＣ６２は、ハウジング３１を挟んで、アーム１０の回動に伴うマグネット６０の回動経路上に対向して配置されており、マグネット６０の回動位置に応じて、ホールＩＣ６２が検出する磁界強度は変化する。
【００３７】
ハウジング３０の蓋体３５は樹脂製であり、詳細には図３（ａ）に示すように、一端が、中央凹部の図示上部から紙面手前方向に突出して、この中央凹部内に配置された回路基板６１と電気的に接続され、他端が、図示下端面から図示下方に突出して、外部の電気回路２２２（図１参照）と接続される金属製の３つの端子板５１，５２，５３が、内部に埋設されている。
【００３８】
すなわち、これら端子板５１〜５３は、回路基板６１と外部の電気回路２２２とを電気的に接続するとともに、蓋体３５の略全長に亘って埋設されて、樹脂製の蓋体３５の剛性を増大させる補強部材としても機能している。
【００３９】
したがって、蓋体３５をハウジング本体３１に溶着する際の熱によっても、熱変形しにくい端子板５１〜５３によって蓋体３５が支持されて、蓋体３５が変形するのを抑制することができる。
【００４０】
なお、端子板５３は、ホールＩＣ６２に駆動電力を供給する電源電力線、端子板５２はアース線、端子板５１はホールＩＣ６２が検出した磁界強度に応じて変化する出力信号を出力する出力線にそれぞれ接続されている。
【００４１】
また、各端子板５１〜５３は、詳しくは図４の斜視図に示すように、長手方向に直交する多数のセレーションＳが刻設されている。
【００４２】
このように、各端子板５１〜５３に刻設されたセレーションＳは、蓋体３５とが係合するため、端子板５１〜５３は、その長手方向に抜けにくくなり、端子板５１〜５３が蓋体３５から不用意に脱落するのを防止している。
【００４３】
そして、この液位センサ１００は、液体の燃料Ｆが貯留された燃料タンク２００のタンクリッド２２０に一体的に設けられたステー２２１に取り付けられて、燃料タンク２００内の所定位置に配置される。
【００４４】
次に本実施形態に係る液位センサ１００の作用について簡単に説明する。
【００４５】
まず、この液位センサ１００のフロート１２は、燃料タンク２００内に貯留された燃料Ｆの液面に追従して上下動する。
【００４６】
そして、燃料Ｆの液位Ｈに応じたフロート１２の上下動によって、このフロート１２が連結されたアーム本体１１は、基端部１１ｂを中心として、ブラケット１５とともに回動する。
【００４７】
このとき、ブラケット１５のマグネット取付部１４に取り付けられたマグネット６０も回動するが、マグネット６０の回動位置すなわちホールＩＣ６２との相対的位置関係（具体的には、距離等）に応じて、ホールＩＣ６２を貫くマグネット６０の磁界強度は変動し、この結果、ホールＩＣ６２が検出する磁界強度が変動する。
【００４８】
ホールＩＣ６２が検出した磁界強度は、マグネット６０との相対的位置関係に応じたものであり、この相対的位置関係は、燃料Ｆの液位Ｈに応じたものであるから、ホールＩＣによって検出された磁界強度と液位Ｈとは１対１の対応関係を有する。
【００４９】
したがって、ホールＩＣ６２から回路基板６１および端子板５１を介して外部の電気回路２２２に出力された磁界強度を表す出力値を、液位Ｈに対応させて変換することにより、図示しない燃料残量ゲージやメータに、燃料Ｆの残量等を表示等させることができる。
【００５０】
もちろん、この出力値を所定のコントローラに入力して、燃料消費量や残存燃料による走行可能距離の算出、燃料補充警告の表示等の制御に用いることもできる。
【００５１】
このように、本実施形態に係る液位センサ１００によれば、蓋体３５に埋設された端子板５１〜５３が、蓋体３５の補強部材として機能するため、蓋体３５をハウジング本体３１に溶着する際の熱によっても、蓋体３５が過度に変形するのを防止することができ、変形による外観品質の低下を招いたり、変形防止のために溶着作業を慎重に行わなければならない、という問題を解決することができる。
【００５２】
また、本実施形態における液位センサ１００は、軸受け３３がハウジング本体３１と一体成形されているため、軸受け３３をハウジング本体３１と別体部品によって製作されたものと比べて、部品点数を減らすことができ生産管理のコストを低減することができる。
【００５３】
なお、本実施形態に係る液位センサ１００における端子板５１〜５３は、回路基板６１と外部の電気回路２２２とを接続するために、ホールＩＣ６２や回路基板６１とは別体に設けられたものであるが、本発明の液位センサは、この形態に限定されるものではなく、例えばホールＩＣ６２自体の端子を延長して形成し、この端子を、端子板５１〜５３の代わりに蓋体３５の略全長に亘って埋設したり、回路基板６１から端子を延長して、この延長された端子を、端子板５１〜５３の代わりに蓋体３５の略全長に亘って埋設してもよく、これらの構成の液位センサによれば、既存のホールＩＣ６２の端子等を蓋体３５の補強部材として利用するため、蓋体３５を補強するための端子板５１〜５３を別途用いる必要がなく、部品コストの増大を抑制することができる。
【００５４】
また、回路基板６１を蓋体３５と一体的に形成してもよく、ハウジング本体３１に回路基板６１および蓋体３５を組み付ける作業を単一の作業として行うことができ、製造作業の効率化を図ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液位センサによれば、ハウジングの蓋体に埋設された端子板が補強部材として作用し、蓋体の変形を抑制することができる。
【００５６】
すなわち、本発明の請求項１に係る液位センサによれば、一端が磁気センサに接続され、他端がハウジング外部の電気回路に接続される端子板が、ハウジングの一部である蓋体に、この蓋体の略全長に亘って埋設されているため、端子板が蓋体の略全長に亘る補強部材となり、蓋体をハウジング本体に溶着する際の熱によっても、熱変形しにくい端子板によって蓋体が支持されて、蓋体が変形するのを抑制することができる。
【００５７】
また、本発明の請求項２に係る液位センサによれば、既存の磁気センサの端子板を蓋体補強部材として利用するため、蓋体を補強するための端子板を別途用いる必要がなく、部品コストの増大を抑制することができる。
【００５８】
また、蓋体が磁気センサ（回路基板）と一体的に形成されているため、ハウジング本体に磁気センサおよび蓋体を組み付ける作業を単一の作業として行うことができ、製造作業の効率化を図ることができる。
【００５９】
また、本発明の請求項３に係る液位センサによれば、蓋体に埋設された端子板が、そのセレーションと蓋体とが係合することによって、端子板の長手方向に抜けにくくなり、端子板が不用意に脱落するのを防止することができる。
【００６０】
また、本発明の請求項４に係る液位センサによれば、アームを軸支する軸受けがハウジングと一体成形されているため、部品点数を減らすことができ、生産管理のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液位センサを示す図である。
【図２】図１に示した液位センサのＡ−Ａ線断面を表す断面図である。
【図３】蓋体の詳細を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面を表す断面図である。
【図４】蓋体に埋設される端子板の詳細を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０    アーム
１１    アーム本体
１１ａ  先端部
１１ｂ  基端部
１２    フロート
１３    ストッパ部
１３ａ  上面
１３ｂ  下面
１４    マグネット取付部
１５    ブラケット
３０    ハウジング
３１    ハウジング本体
３２ａ  高位側ストッパ
３２ｂ  低位側ストッパ
３３    軸受け
３４    爪
３５    蓋体
５１，５２，５３  端子板
６０    マグネット
６１    回路基板
６２    ホールＩＣ
１００  液位センサ
２００  燃料タンク
２２０  タンクリッド
２２１  ステー
２２２  外部の電気回路
Ｆ      燃料
Ｈ      液位
Ｓ      セレーション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004184178.tif 000006