(57)【要約】【課題】接点接触障害を確実に防止して、検出精度を低下させることなく、部品点数を削減することができる液面レベルセンサを提供する。【解決手段】本発明の液面レベルセンサ１は、１本の棒状フロートアーム３と、該フロートアームの回動部３ｂの先端部に取り付けられたフロートと、フロートアーム３の回動部３ｂの回動に連動するコンタクトプレート５と、該コンタクトプレートの先端部に設けられた接点５ａと、該接点が摺動し被測定液体の液面レベルを検出する導体部を有する。そして、接点５ａは、コンタクトプレート５の先端を曲げて形成された２ヶ所に曲げ部であり、該曲げ部の端面が導体部に接触することで液面変動量を示すレベル信号を取り出すことができる。【選択図】　　　図２
2004061420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸部および該回転軸部を中心に回動する回動部によって形成された１本の棒状フロートアームと、前記フロートアームの前記回動部の先端部に取り付けられ、被測定液体の液面レベルに追従して動作するように前記被測定液体に対して浮力を有するフロートと、前記フロートアームの前記回動部の回動に連動するコンタクトプレートと、前記コンタクトプレートの先端部に設けられた接点と、前記接点が摺動し前記被測定液体の液面レベルを検出する導体部を有する抵抗板とを備えた液面レベルセンサであって、
前記接点は、前記コンタクトプレートの先端に一体的に設けられた曲げ部であり、前記曲げ部の端面が前記抵抗板の前記導体部に接触することを特徴とする液面レベルセンサ。
【請求項２】
前記曲げ部は、前記コンタクトプレートの長手方向軸線に対して傾斜しており、前記曲げ部の端面縁部が丸くされていることを特徴とする請求項１に記載の液面レベルセンサ。
【請求項３】
前記曲げ部は、前記コンタクトプレートの複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液面レベルセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液面レベルに応じて回動するフロートアームを具備する液面センサに関し、特にガソリンや軽油等の液体を燃料とする車両の燃料タンクに取り付けられ、燃料の残量を検知するのに好適な接触式の液面レベルセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液面レベルセンサとしては、図８乃至図１０に示したような構造のものが一般的に使用されている。
図８に示したように、従来の液面レベルセンサ９１Ａは、樹脂製のフレーム９２、金属製のフロートアーム９３、樹脂製のアームホルダ９４、コンタクトプレート９５、被測定液体に対して浮力を有し、フロートアーム９３の先端に取り付けられたフロートおよび抵抗板を搭載した回路基板９７等から構成されている。
【０００３】
フロートアーム９３の一方の端部、つまり回転軸部９３ａは、アームホルダ９４に設けられる取付穴９４ａに挿入され、フレーム９２に設けられた取付穴９２ａに回転可能に挿入される。
回転軸部９３ａの先端部は、フレーム９２から下方に突出している環状突出部９６に嵌入されている。このように、アームホルダ９４が回転軸９３ａを中心に回動可能に、フレーム９２に取り付けられている。また、フロートアーム９３の他方の端部、つまり先端部９３ｃには、フロートが取り付けられている。
上述したアームホルダ９４に固定されたコンタクトプレート９５は弾性を有し、先端部に設けられた接点９５ａが、フレーム９２に取り付けられている導体部９７ａに弾性により付勢されて接触している。
【０００４】
図９及び図１０に示したように、２つのコンタクトプレート９５が前後に隣接するように配置されている。第１のコンタクトプレート９５と第２のコンタクトプレート９５とは、抵抗板９７の上に配置された導体部９７ａに接触している。
接点９５ａは、直径の大きい下方部分９８と直径の小さい上方部分９９とからなり、この下方部分９８と上方部分の間に環状溝部分１００が設けられ、この環状溝部分１００がコンタクトプレート９５に開けられた穴と嵌合している。下方部分９８の下面が導体部９７ａに接触するようになっている。
【０００５】
液面レベルセンサ９１Ａは、液体を貯蔵する容器（不図示）に取り付けられ、液面の変動によりフロートが上下動すると、フロートアーム９３が取付穴９２ａの回りに所定の角度範囲で回動する。
この回動によりコンタクトプレート９５の接点９５ａの下方部分９８が導体部９７ａとの接触を保持しながら、導体部９７ａ上を摺動し、センサ回路（不図示）で導体部９７ａの一端と、上記図示しない出力端子、すなわちコンタクト９５の接点９５ａとの間の抵抗値が変化する。この抵抗変化を検出して、液面変動量を示すレベル信号を取り出すことができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の液面レベルセンサは、コンタクトプレート９５に別部品としての接点９５ａが固定されているが、接点９５ａの下方部分の下面と導体部とが一点で接触する場合には、燃料中に含まれている微小な浮遊物が接点９５ａと導体部９７ａの間に挟まってしまうことがある。
また、燃料中に含まれる硫黄により硫化皮膜が燃料中に発生して、一時的に接点接触障害が起こり、出力値が不安定になる。従って、接点接触障害によって導通が阻害され、燃料計の指示が不正確となり、燃料計が搭載された車両の運行に支障が生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、接点接触障害を確実に防止して、検出精度を低下させることなく、部品点数を削減することができる液面レベルセンサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の液面レベルセンサは、回転軸部および該回転軸部を中心に回動する回動部によって形成された１本の棒状フロートアームと、前記フロートアームの前記回動部の先端部に取り付けられ、被測定液体の液面レベルに追従して動作するように前記被測定液体に対して浮力を有するフロートと、前記フロートアームの前記回動部の回動に連動するコンタクトプレートと、前記コンタクトプレートの先端部に設けられた接点と、前記接点が摺動し前記被測定液体の液面レベルを検出する導体部を有する抵抗板とを備えた液面レベルセンサであって、前記接点は、前記コンタクトプレートの先端に一体的に設けられた曲げ部であり、前記曲げ部の端面が前記抵抗板の前記導体部に接触することを特徴とする。
【０００９】
前記構成の液面レベルセンサによれば、接点をコンタクトプレートの先端を曲げ加工により設けた曲げ部とし、曲げ部の端面を電気回路基板の導体部に接触させ、２つの端面で導体部に接触することにより、接点接触障害を防止することができる。従って、接点を別部品として設ける必要がないので、コストの低減を図ることができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の液面レベルセンサは、前記曲げ部が、前記コンタクトプレートの長手方向軸線に対して傾斜しており、前記曲げ部の端面縁部が丸くされていることを特徴とする請求項１に記載の液面レベルセンサである。
前記構成の液面レベルセンサによれば、曲げ部をコンタクトプレートの長手方向軸線に対して傾斜するようにして、曲げ部の端面縁部を丸くすることによって、導体部すなわち抵抗板との摺動が円滑になり、引っかかり等の作動上の不具合をなくすことができる。
【００１１】
本発明の請求項３記載の液面レベルセンサは、前記曲げ部が、前記コンタクトプレートの複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液面レベルセンサである。
前記構成のコンタクトプレートの曲げ部が複数箇所に設けられているので、接点接触障害を起こすことになっても他方により必要なデータを検出することができるために、接点接触障害を確実に防止することができ、燃料計の指示の不具合を解消することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液面レベルセンサの一実施形態を図１乃至図７に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の液面レベルセンサの一実施形態を示す斜視図、図２は図１における要部断面図、図３は図１におけるコンタクトプレートの拡大図、図４は図３におけるコンタクトプレートの接点の拡大図、図５は図４におけるコンタクトプレートの接点の端面図、図６は図４におけるコンタクトプレートの接点の側面図、図７は図４におけるコンタクトプレートの接点の断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の液面レベルセンサ１は、フレーム２、金属製のフロートアーム３、アームホルダ４、コンタクトプレート５、被測定液体に対して浮力を有するフロート６、および配線基板７とから構成される。
フレーム２は、矢印で示すような被測定液体の液面レベル変動に応じたフロートアーム３の回動に基づき、液面レベルを検出するための電気回路、例えば、後述する抵抗板７ａや出力端子８等を備えている。
【００１４】
フレーム２の開口側の上下縁部の一部には、フロートアーム３の構造を考慮した所定高さのストッパ９ａ，９ｂが設けられており、フロートアーム３の回動可能角度が規定される。すなわち、フロートアーム３がストッパ９ａに接した点が液面最上位レベルに対応し、ストッパ９ｂに接した点が液面最下位レベルに対応するようになっている。
【００１５】
図２に示すように、フレーム２の右側端部付近はフレーム２の一部として第１軸受部２ａが形成されている。この第１軸受部２ａには、フロートアーム３の回転軸部３ａが挿入される第１軸受部回転軸穴２ｃが設けられている。
【００１６】
第１軸受部２ａの下方には、第１軸受部２ａと略平行に所定距離を保って、フレーム２の一部として第２軸受部２ｂが形成されている。この第２軸受部２ｂには、第１軸受部回転軸穴２ｃに対向して、回転軸部３ａが回転可能に挿入される第２軸受部回転軸穴２ｄが設けられている。
第１軸受部２ａと第２軸受部２ｂとの間は、後述するアームホルダ４の下側保持部４ｂが噛み合うように取り付け可能な形状になっている。
【００１７】
フロートアーム３は、１本の金属棒であり、回転の支点となる回転軸部３ａおよび該回転軸部３ａに対して略直角に折り曲げられ、回転軸部３ａを軸として回動する回動部３ｂとからなる。フロートアーム３の回動部３ｂの先端部には、被測定液体に対して浮力を有する直方体のフロート６が取り付けられている。
【００１８】
アームホルダ４は、フロートアーム３を保持すると共に、フレーム２と噛み合って、保持しているフロートアーム３を回転軸部３ａを支点として回動させる。アームホルダ４は、フレーム２の第１軸受部２ａを上下から挟んでお互いに略平行になるように形成された上側保持部４ａおよび下側保持部４ｂを含む断面コ字状をしている。
【００１９】
上側保持部４ａおよび下側保持部４ｂには、対向するようにして上側保持部回転軸穴４ｄおよび下側保持部回転軸穴４ｅが設けられている。上側保持部回転軸穴４ｄおよび下側保持部回転軸穴４ｅには、フロートアーム３の回転軸部３ａが回転可能に挿入される。
上側保持部４ａの上面部には、フロートアーム３の回動部３ｂが上側から圧入可能であり、且つ圧入された回動部３ｂを保持する爪形状のアーム保持部４ｃが形成されている。
【００２０】
アームホルダ４に固定されたコンタクトプレート５は、弾性を有しており、その先端部に設けられた接点５ａが、フレーム２に取り付けられている回路基板７の抵抗板７ａに弾性によって付勢されて接触している。
上側保持部回転軸穴４ｄは、その内周縁に面取りを施しており、上側保持部４ａの上面部から下方に進むのに伴って徐々に直径が細くなり、上側保持部４ａの下面部に回転軸部３ａと略同径となるように形成されている。従って、フロートアーム３の回転軸部３ａを回転軸穴４ｄに挿通し易くなり、組立時間が短縮される。
【００２１】
すなわち、組立時には、フロートアーム３の回転軸部３ａは、上側保持部回転軸穴４ｄ、第１軸受部回転軸穴２ｃ、下側保持部回転軸穴４ｅおよび第２軸受部回転軸穴２ｄの順に上から挿通される。フロートアーム３の回転部３ｂはアーム保持部４ｃに圧入されて保持される。
この時、第１軸受部２ａの下面部と下側保持部４ｂの上面部とが当接されており、回転軸部３ａの各軸穴への挿通、回動部３ｂのアーム保持部４ｃによる保持、並びに第１軸受部２ａと下側保持部４ｂとの接触によって、フロートアーム３がフレーム２から抜け落ちないようになっている。
【００２２】
上述したような液面レベルセンサ１は、ガソリン等の被測定液体を貯蔵する容器（不図示）に取り付けられ、液面レベルの変動によりフロート６が上下動すると、フロートアーム３は回転軸部３ａを支点として、規制された所定角度範囲内で回動する。
この回動により、コンタクトプレート５の接点５ａが抵抗板７ａ上を摺動し、検出回路で抵抗板７ａの一端と、コンタクトプレート５の接点５ａとの間の抵抗値が変化する。この抵抗変化を検出して、液面変動量を示すレベル信号を出力端子８から取り出すことができる。
【００２３】
図３に示すように、コンタクトプレート５は、外側アームプレート１０，１０と内側アームプレート１１，１１と有し、外側アームプレート１０，１０と内側アームプレート１１，１１とが、ベースプレート２０から互いに平行に延びている。外側アームプレート１０及び内側アームプレート１１の先端部１２に一体的に接点５ａ，５ａが形成されている。
【００２４】
図４及び図５に示すように、接点５ａは、２つの外側アームプレート１０，１０間または内側アームプレート１１，１１間に配置されている。接点５ａの側縁５ｂと外側アームプレート１０，１０の先端部１２との間または接点５ａと内側アームプレート１１，１１の先端部１２との間の接合部１３は、幅狭く形成されている。これにより、２カ所の接点５ａの接点圧をより均一にすることができる。
【００２５】
図５に示すように、接点５ａは、上面１４と曲げ部１５とが略直角になるようにコ字型に形成され、曲げ部１５の下面１６と抵抗板７ａに支持されている導体部１８とが接触するようになっている。曲げ部１５の端面１９は、コンタクトプレート５の長手方向軸線Ｘ（図４参照）に対して傾斜している。これにより、接点５ａの導体部１８に対する引っ掛かり状態がなくなり円滑な摺動性を得ることができる。
【００２６】
図６に示すように、曲げ部１５の端面１９の縁部２１が円弧状に形成されている。これにより、接点５ａの導体部１８（図５参照）に対する引っ掛かり状態がなくなり接触抵抗を低くして円滑な摺動性を得ることができる。
【００２７】
図７に示すように、曲げ部１５の２カ所の下面１６，１６で導体部１８と接触するため、一方の下面１６で接点接触障害が発生しても他方の下面１６で導通が確保でき、燃料計の指示の不具合を確実に防止できる。
なお、２カ所の下面１６，１６の接点圧は、曲げ部１５の長さを任意に設定することに容易に所定の接点圧を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の液面レベルセンサは、接点がコンタクトプレートの先端に一体的に設けられた曲げ部であり、曲げ部の端面が抵抗板の導体部に接触するので、燃料中の浮遊絶縁性物質の付着或いは接点の硫化被膜発生による一時的な接点接触障害を確実に防止することができる。
また、接点を別部品として設ける必要がないので、コスト低減を図ることができる。
【００２９】
本発明の請求項２記載の液面レベルセンサは、曲げ部がコンタクトプレートの長手方向軸線に対して傾斜しており、曲げ部の端面縁部が丸くされているので、抵抗板との摺動が円滑になり、引っかかり等の作動上の不具合をなくすことができる。
【００３０】
本発明の請求項３記載の液面レベルセンサは、曲げ部がコンタクトプレートの複数箇所に設けられているので、一方の接点が接点接触障害を起こすことになっても他方の接点により必要なデータを検出することができるため、接点接触障害を一層確実に防止することができ、燃料計の指示の不具合を解消することができる。
従って、接点接触障害を確実に防止して、検出精度を低下させることなく、部品点数を削減することができる液面レベルセンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液面レベルセンサの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は図１における要部断面図である。
【図３】図３は図１におけるコンタクトプレートの拡大図である。
【図４】図４は図３におけるコンタクトプレートの接点の拡大図である。
【図５】図５は図４におけるコンタクトプレートの接点の端面図である。
【図６】図６は図４におけるコンタクトプレートの接点の側面図である。
【図７】図７は図４におけるコンタクトプレートの接点のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】従来の液面レベルセンサの断面図である。
【図９】図８におけるコンタクトプレートの接点の拡大図である。
【図１０】図９におけるコンタクトプレートの接点の側面図である。
【符号の説明】
１　　　　液面レベルセンサ
２　　　　フレーム
２ａ　　　第１軸受部
２ｂ　　　第２軸受部
２ｃ　　　第１軸受部回転軸穴
２ｄ　　　第２軸受部回転軸穴
３　　　　フロートアーム
３ａ　　　回転軸部
３ｂ　　　回動部
３ｃ　　　先端部
４　　　　アームホルダ
４ａ　　　上側保持部
４ｂ　　　下側保持部
４ｃ　　　アーム保持部
５　　　　コンタクトプレート
５ａ　　　接点
６　　　　フロート
７　　　　配線基板
７ａ　　　抵抗板
８　　　　出力端子
９ａ，９ｂ　ストッパ
１０　　　外側アームプレート
１１　　　内側アームプレート
１２　　　先端部
１３　　　接合部
１５　　　曲げ部
１６　　　下面
１７　　　抵抗板
１８　　　導体部
１９　　　端面
【図１】
2004061420.tif 000003
【図２】
2004061420.tif 000004
【図３】
2004061420.tif 000005
【図４】
2004061420.tif 000006
【図５】
2004061420.tif 000007
【図６】
2004061420.tif 000008
【図７】
2004061420.tif 000009
【図８】
2004061420.tif 000010
【図９】
2004061420.tif 000011
【図１０】
2004061420.tif 000012