(57)【要約】【課題】インサート成形時に生じる電気コードの捻れによる応力の発生を防ぎ、通電不良の発生を抑える液面検出装置を提供する。【解決手段】液面の変位に追従作動するフロート２を備えたフロートアーム３と、フロートアーム３の作動に伴って回動するマグネット５と、マグネット５の回動に伴う磁気変化を検出する検出素子６と、検出素子６と電気的に接続する電気接続部材１１と、を備えた液面検出装置１において、一端側に検出素子６のリード６ｂと接続し、他端側に電気接続部材１１と接続するリード端子１４を設け、電気接続部材１１と接続するリード端子１４の他端側に凹部１４ｂを設け、電気接続部材１１を凹部１４ｂに配設し、凹部１４ｂに溶着によって接続したものである。【選択図】  図６
2012233747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面の変位に追従作動するフロートを備えたフロートアームと、前記フロートアームの作動に伴って回動するマグネットと、前記マグネットの回動に伴う磁気変化を検出する検出素子と、前記検出素子と電気的に接続する電気接続部材と、を備えた液面検出装置において、一端側に前記検出素子のリードと接続し、他端側に電気接続部材と接続するリード端子を設け、前記電気接続部材と接続する前記リード端子の他端側に凹部を設け、前記電気接続部材を前記凹部に配設し、前記凹部に溶着によって接続したことを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
前記凹部を一つの底面と二つの側面と突き当て面とから構成し、前記底面と前記２つの側面が前記電気接続部材の側面に当接し、さらに、前記突き当て面が前記電気接続部材の端部と当設し、前記電気接続部材の長手方向の移動を規制することを特徴とする請求項１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、タンク内の燃料などの液体の液面を検出する液面検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のタンク内の燃料などの液体の液面を検出するため、磁電変換素子を用いた非接触式の液面検出装置が提案されている。
【０００３】
この液面検出装置は、一組のターミナルの所定の箇所に磁電変換素子、電子部品及び一対のステータを固定してターミナルアッシーとし、該ターミナルアッシーをハウジングにインサート成形してターミナルアッシーを合成樹脂製のハウジング内に埋設したものである（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５１７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記液面検出装置は、前記ターミナルが、外部接続部を備えており、外部機器との接続にコネクタを必要としていた。コネクタを備えることによって、コストの上昇を招いていた。そこで、前記ターミナルに直接配線コードを接続することで、コストの上昇を抑えることができる。
【０００６】
前記ターミナルに前記配線コードを接続する手段として、溶接によって接続する手段がある。
【０００７】
しかしながら、従来の平板状のターミナルと前記配線コードとの接続では、溶接時に容易に溶接位置が定まらず、前記ターミナルに対する前記配線コードの位置精度が出ないという問題点があった。また、接合した前記ターミナルと前記配線コードとを樹脂でインサート成形した場合には、前記配線コードに捻れが生じ、前記ターミナルとの接続箇所に過度な応力による通電不良の発生のおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は前述した問題点に着目し、インサート成形時に生じる電気コードの捻れによる応力の発生を防ぎ、通電不良の発生を抑え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】
【０００９】
本発明の液面検出装置は、液面の変位に追従作動するフロートを備えたフロートアームと、前記フロートアームの作動に伴って回動するマグネットと、前記マグネットの回動に伴う磁気変化を検出する検出素子と、前記検出素子と電気的に接続する電気接続部材と、を備えた液面検出装置において、一端側に前記検出素子のリードと接続し、他端側に電気接続部材と接続するリード端子を設け、前記電気接続部材と接続する前記リード端子の他端側に凹部を設け、前記電気接続部材を前記凹部に配設し、前記凹部に溶着によって接続したものである。
【００１０】
また、前記凹部を一つの底面と二つの側面と突き当て面とから構成し、前記底面と前記２つの側面が前記電気接続部材の側面に当接し、さらに、前記突き当て面が前記電気接続部材の端部と当設し、前記電気接続部材の長手方向の移動を規制するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液面検出装置は、インサート成形時に生じる電気コードの捻れによる応力の発生を防ぎ、通電不良の発生を抑える液面検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の液面検出装置の断面図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線の断面図。
【図３】図２中Ｂ−Ｂ線の断面図。
【図４】図２中Ｃ−Ｃ線の断面図。
【図５】同実施形態の要部拡大断面図。
【図６】同実施形態の要部拡大斜視図。
【図７】同実施形態の要部拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を用いて本発明の第１実施形態を説明する。
【００１４】
本発明の液面検出装置１は、フロート２と、フロートアーム３と、アームホルダ４と、マグネット５と、検出素子６と、ホルダ部材７と、第１ケース体８と、第２ケース体９と、電気接続部材１１と、リード端子１４と、フレームカバー１２と、電子部品１３とを備えたものである。なお、１０は、シールドケースである。
【００１５】
フロート２は、液体燃料などの液体の液面に浮き、前記液面の変位に追従作動するものであり、本実施形態において、ステンレスなどの腐食しにくい金属から形成されている。なお、フロート２の材質は本実施形態に限定されるものではなく、合成樹脂などで形成してもよい。
【００１６】
フロートアーム３は、非磁性体の金属で形成されており、一端でフロート２を保持し、他端でアームホルダ４に取り付けられている。
【００１７】
アームホルダ４は、合成樹脂からなり、フロートアーム３とマグネット５を保持している。
【００１８】
アームホルダ４は、円筒部４ａを備えており、この円筒部４ａの内側にマグネット５を備えている。また、アームホルダ４は、アーム保持部４ｃによってフロートアーム３を保持している。
【００１９】
また、アームホルダ４の中央部には、円柱部４ｂが設けられており、この円柱部４ｂにホルダ部材７の後述する支軸部を回動可能に支持する凹部からなる軸受け４ｄを備えており、アームホルダ４は、ホルダ部材７に回動可能に支持されている。
【００２０】
また、アームホルダ４の図１中左側には、フレームカバー１２が配設され、第２ケース体９に固定されている。このフレームカバー１２は、アームホルダ４を抜け止め状態にて保持するとともに、アームホルダ４の円柱部４ｂを軸支する軸受けの機能を果たしている。
【００２１】
マグネット５は、環状で、２極着磁されたものであり、アームホルダ４の成形と同時にインサート成形などの手段によって一体に形成されている。マグネット５は、ホルダ部材７の後述する円柱部の外周に対向するように配置され、検出素子６を囲むように配設されている。マグネット５は、フロートアーム３の作動に伴って回動する。
【００２２】
検出素子６は、例えば、ホール素子などの磁電変換素子からなり、マグネット５の回動に伴う磁気の変化を検出し検出信号を出力する。検出素子６は、検出部を樹脂で覆った本体６ａと、この本体６ａから延びるリード６ｂとで構成されている。
【００２３】
本実施形態の検出素子６は、３本のリード６ｂを備えている。このリード６ｂは、折り曲げた部分を境として、本体側６ｂ１と先端側６ｂ２とを分かれており、リード６ｂの本体側６ｂ１は、検出素子６の本体６ａとともにマグネット５の回転軸方向に向いており、リード６ｂの先端側６ｂ２は、マグネット５の回転軸方向に対して垂直方向に折り曲げられている。そして、複数のリード６ｂの先端側６ｂ２は、隣り合うリード６ｂの先端側６ｂ２は、マグネット５の回動軸方向に対して異なる位置となっている。本実施形態では、３本のリード６ｂのうち、中央のリード６ｂの先端側６ｂ２と両脇の２本のリード６ｂの先端側６ｂ２とは、マグネット５の回転軸方向に対して、中央のリード６ｂの先端側６ｂ２は、両脇の２本のリード６ｂの先端側６ｂ２よりマグネット５から離れた位置に設けられている。
【００２４】
検出素子６は、ホルダ部材７に配設され、検出素子６のリード６ｂは、電子部品１３のリード部１３ｂやリード端子１４と電気的に接続されている。検出素子６のリード６ｂのリード部１３ｂやリード端子１４との接続は、溶接によって接続されている。なお、検出素子６は、例えばＭＲ素子などの検出素子を用いてもよい。
【００２５】
ホルダ部材７は、合成樹脂、たとえば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のような合成樹脂からなる。ホルダ部材７は、アームホルダ４を回動可能に支持する支軸部７ｂを備えた円柱部７ａを有している。又、ホルダ部材７は、円柱部７ａの中心軸に対して垂直方向に延長形成された枠体７ｃを備えている。
【００２６】
ホルダ部材７の円柱部７ａには、検出素子６の本体６ａを保持する凹部からなる第１保持部７ｄが設けられている。また、ホルダ部材７の枠体７ｃには、検出素子６のリード６ｂに当接し保持する第２保持部７ｅが設けられている。この第２保持部７ｅは、検出素子６の各リード部６ｂの先端側６ｂ２に当接するものである。
【００２７】
ホルダ部材７の枠体７ｃには、他に、電子部品１３の本体部１３ａを保持する第３保持部７ｆ、電子部品１３のリード部１３ｂを保持する第４保持部７ｇ、電気接続部材１１を保持する第５保持部７ｈ、リード端子１４を保持する第６保持部７ｉを備えている。
【００２８】
ホルダ部材７の第３保持部７ｆは、電子部品１３の本体部１３ａのマグネット５の回転軸方向の移動と傾きを規制するものであり、本実施形態では、カップ形状である。このカップ形状の内部に電子部品１３の本体部１３ａを収納する。なお、第３の保持部７ｆの形状は、カップ形状に限定されるものではなく、電子部品１３の本体部１３ａのマグネット５の回転軸方向の移動と傾きを規制するものであればよい。
【００２９】
ホルダ部材７の第４保持部７ｇは、電子部品１３ａの各リード部１３ｂに当接し保持するものである。ホルダ部材７の第５保持部７ｈは、電気接続部材１１に当接するとともに、電気接続部材１１を両側から挟む壁部を備えており、電気接続部材１１を保持するものである。ホルダ部材７の第６保持部７ｉは、リード端子１４に当接し、保持するものである。
【００３０】
電子部品１３は、例えば、コンデンサやダイオードなどで、検出素子６の入出力のノイズ低減を図るものである。電子部品１３は、検出素子６の３本並んだリード６ｂの先端側６ｂ２に対して、３本のリード６ｂの両脇に配設されている。電子部品１３は、本体部１３ａと、この本体部１３ａから延びるリード部１３ｂとで構成されている。
【００３１】
本実施形態の電子部品１３は、２本のリード部１３ｂを備えている。このリード部１３ｂは、折り曲げた部分を境として、本体側１３ｂ１と先端側１３ｂ２とに分かれており、リード部１３ｂの本体側１３ｂ１は、電子部品１３の本体部１３ａとともにマグネット５の回転軸方向に向いており、リード部１３ｂの先端側１３ｂ２は、マグネット５の回転軸方向に対して垂直方向に折り曲げられており、検出素子６のリード６ｂの先端側６ｂ２に対して直角に交わる方向に折り曲げられている。そして、電子部品１３の複数のリード部１３ｂの各々の先端側１３ｂ２は、マグネット５の回動軸方向に対して異なる位置となっている。本実施形態では、２本のリード部１３ｂのうち、一方のリード部１３ｂの先端側１３ｂ２と他方のリード部１３ｂの先端側１３ｂ２とは、マグネット５の回転軸方向に対して、一方のリード部１３ｂの先端側１３ｂ２は、他方のリード部１３ｂの先端側１３ｂ２よりマグネット５から離れた位置に設けられている。
【００３２】
電子部品１３のリード部１３ｂは、検出素子６のリード６ｂと電気的に接続されている。リード部１３ｂは、リード６ｂに溶接によって接続されている。
【００３３】
第１ケース体８は、低圧で成形可能な合成樹脂、たとえば、ポリエステル系の合成樹脂からなり、検出素子６、ホルダ部材７の一部、電気接続部材１１の一部、電子部品１３及びリード端子１４は、第１ケース体８をインサート成形によって形成したことによって覆われている。ホルダ部材７の円柱部７ａの一部と支軸部７ｂとは、第１ケース体８で覆われずに露出している。
【００３４】
第２ケース体９は、合成樹脂、たとえば、ＰＢＴやポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂からなり、ホルダ部材７の円柱部７ａの一部と支軸部７ｂとを除いて、第１ケース体８とシールドケース１０を覆っている。
【００３５】
ホルダ部材７と第２ケース体９とを同一の材料、例えば、ＰＢＴで形成したことによって、第２ケース体９を形成するときに、ホルダ部材７と第２ケース体９とが、溶融して、ホルダ部材７と第２ケース体９とが接着する。よって、ホルダ部材７と第２ケース体９との接着部分から第２ケース体９内に、燃料などが浸入することを防止することができる。
【００３６】
第１ケース体８と第２ケース体９の熱膨張係数は、近似であり、温度変化による剥離などを防止している。
【００３７】
シールドケース１０は、検出素子６を外部磁界から遮断するものであり、例えば、鉄ニッケル合金製で、円筒部１０ａと底部１０ｂとを備えたカップ形状である。円筒部１０ａの一部には、第１ケース体８をシールドケース１０の外へ引き出すための切り欠き部１０ｃを備えている。
【００３８】
シールドケース１０は、円筒部１０ａと底部１０ｂで形成される凹部内に、第１ケース体８を収納した状態で、第２ケース体９で覆われるものである。シールドケース１０は、第１ケース体８の検出素子６に対応する部位を収納するように形成されている。このシールドケース１０によって、液面検出装置１の外部側からの磁気の影響を遮断することができ、高精度の検出出力を得ることができる。
【００３９】
シールドケース１０を第２ケース体９で覆ったことによって、シールドケース１０の変形を防止することができる。このシールドケース１０の変形を防止することによって、磁気特性の変化を防止することができる。さらに、シールドケース１０の腐食を防止することができる。特に、前記燃料がアルコールを含有する場合に効果的である。
【００４０】
電気接続部材１１は、本実施形態では、リード線であり、導体１１ａと、この導体１１ａを覆う絶縁性を有する合成樹脂などからなる絶縁被膜１１ｂとで構成されている。導体１１ａは、銅などの導電性の良好な金属からなる細線を複数まとめたものであり、絶縁皮膜１１ｂから露出した部分は、図示しない半田などによって、ばらけないようにまとめられている。なお、電気接続部材１１の導体１１ａは、１本の導体で構成されるものであっても良い。リード線１１の導体１１ａが、リード端子１４と電気的に接続されている。
【００４１】
リード端子１４は、導電性を有する金属からなり、検出素子６のリード６ｂと電気接続部材１１とを電気的に接続するものである。リード端子１４の両端に、それぞれ検出素子６のリード６ｂと電気接続部材１１の導体１１ａが接続する。リード端子１４の両端には、それぞれ検出素子６のリード６ｂ用の凹部１４ａと電気接続部材１１の導体１１ａ用の凹部１４ｂが設けられている。
【００４２】
この凹部１４ａ、１４ｂは、プレス可能などによって形成されるものであり、凹部１４ａ、１４ｂは、一つの底面１４ａ１、１４ｂ１と、二つの側面１４ａ２、１４ｂ２と、凹部１４ａ、１４ｂの奥に位置する突き当て面１４ａ３、１４ｂ３とからなる４つの面を備えている。リード端子１４の凹部１４ａ、１４ｂは、細長い棒状の部材に形成されるため、側面１４ａ２、１４ｂ２を形成するために、凹部１４ａ、１４ｂの両側には、壁部１４ａ４、１４ｂ４が設けられている。
【００４３】
各凹部１４ａ、１４ｂは、底面１４ａ１、１４ｂ１と、側面１４ａ２、１４ｂ２の３つの面で、検出素子６のリード６ｂと電気接続部材１１の導体１１ａのそれぞれ側面に当接することで、３点で検出素子６のリード６ｂと電気接続部材１１の導体１１ａとを支持する。さらに、突き当て面１４ａ３、１４ｂ３にて、検出素子６のリード６ｂと電気接続部材１１の導体１１ａの端部と当設することによって、検出素子６と電気接続部材１１の長手方向の移動を規制することができる。この凹部１４ａ、１４ｂに、それぞれ検出素子６のリード６ｂと、電気接続部材１１の導体１１ａを配設し、この凹部１４ａ、１４ｂに溶接によって固定し、電気的に接続する。
【００４４】
リード端子１４の凹部１４ａ、１４ｂを設けたことによって、検出素子６のリード６ｂと電気接続部材１１の導体１１ａとをリード端子１４に保持することができ、インサート成形時に生じる検出素子６のリード６ｂや電気接続部材１１の捻れによる応力の発生を防ぎ、通電不良の発生を抑えることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、３つのリード端子１４のうち、両脇のリード端子１４は、クランク状に折り曲げられており、マグネット５の回動軸方向に対して異なる位置となっているリード６ｂの先端側６ｂ２と、同等の位置に整列している３本の電気接続部材１１との接続を容易にするものである。なお、両脇のリード端子１４にクランク状の折り曲げを施さず平板とし、代わりに、電気接続部材１１をマグネット５の回転軸方向に対して異なるように配置しても良い。
【００４６】
検出素子６のリード６ｂ、電気接続部材１１、電子部品１３のリード部１３ｂ及びリード端子１４との電気的接続は、ホルダ部材７に、検出素子６、電気接続部材１１、電子部品１３及びリード端子１４を配置し、溶接して電気的接続を行うものである。
【００４７】
以上のように構成により、インサート成形時に生じる検出素子６のリード６ｂや電気接続部材１１の捻れによる応力の発生を防ぎ、通電不良の発生を抑えることが可能な液面検出装置１を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、タンク内の各種液体の液面を検出する液面検出装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１      液面検出装置
２      フロート
３      フロートアーム
５      マグネット
６      検出素子
６ｂ    リード
６ｂ１  リード（本体側）
６ｂ２  リード（先端側）
１１      電気接続部材
１１ａ    導体
１１ｂ    絶縁皮膜
１４      リード端子
１４ａ、１４ｂ  凹部
１４ａ１、１４ｂ１  底面
１４ａ２、１４ｂ２  側面
１４ａ３、１４ｂ３  突き当て面
１４ａ４、１４ｂ４  壁部
【図１】
2012233747.tif 000003
【図２】
2012233747.tif 000004
【図３】
2012233747.tif 000005
【図４】
2012233747.tif 000006
【図５】
2012233747.tif 000007
【図６】
2012233747.tif 000008
【図７】
2012233747.tif 000009