(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面に浮く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を保持するとともに前記フロートアームの回動支点である軸部を備えたアームホルダと、前記アームホルダの軸部を軸支する第１の軸受部を備えた第１フレームと、前記アームホルダの軸部を軸支する第２の軸受部を備えた第２フレームと、前記第１フレームに固定される回路基板と、前記回路基板上を摺動する摺動接点を有し前記アームホルダに固定される接点保持部材とを備え、前記アームホルダを前記第１，第２フレームで保持するとともに前記第１，第２フレームを固定したことを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
前記第１，第２フレームを溶着により固定したことを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。
【請求項３】
前記第１，第２フレームの前記第１，第２の軸受部近傍に凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の液面検出装置。
【請求項４】
前記第１，第２フレームの少なくとも一方にフロートアームの回動範囲を規制する回動規制部を設け、前記回動規制部の近傍に前記第１，第２フレームを溶着する溶着固定部を設けたことを特徴とする請求項２または３記載の液面検出装置。
【請求項５】
前記溶着固定部が前記第１，第２フレームの位置関係を決める位置決め部材であることを特徴とする請求項１から４のうち何れかに記載の液面検出装置。
【請求項６】
前記第２フレームの裏面に補強用のリブを設けたことを特徴する請求項１から４のうち何れかに記載の液面検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液面検出装置に関するもので、特に液面検出装置の小型化に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液面検出装置１は、実開平５−２０２９号公報で示されており、図９，１０で示すように、液面の変動により移動する図示しないフロートを先端に付設したフロートアーム２をアームホルダ４を介して本体フレーム３に回動可能に支持している。
【０００３】
アームホルダ４に接点保持部材５を固定し、この接点保持部材５の先端に摺動接点６を突設する。アームホルダ４上部には、フロートアーム２と、このアームホルダ４に保持された接点保持部材５とを位置決めするために一対の保持片４ａが形成されており、この保持片４ａの対向面をフロートアーム２の外面形状に合致すべく円弧面に形成し、保持片４ａの上方開放部分から保持片４ａを押し広げながら円弧面内にフロートアーム２を圧入し、保持片４ａの弾性復元力によってフロートアーム２が上方に抜け出さないように構成されている。
【０００４】
摺動接点６は本体フレーム３に設けたセラミックからなる回路基板７に所定の接圧で摺動する。
【０００５】
回路基板７はその表面に図示しない帯状の抵抗体と、この帯状の抵抗体に沿って図示しない帯状に配置した櫛歯電極とを備えており、この櫛歯電極上に所定の接圧で摺動接点６を摺動接地させ、摺動接点６と前記抵抗体の基端との可変する抵抗量に応じた電流変化を出力し、液量を検知するものである。
【０００６】
このような液面検出装置１においてフロートアーム２の軸受構造は、本体フレーム３の対応する位置に軸受嵌合部８を形成し、この軸受嵌合部８に径の異なる二段の円柱状の軸受部材９を回動自在に嵌合し、この軸受部材９上にアームホルダ４と接点保持部材５との基部を重ね、この軸受部材９に設けた軸孔１０並びにアームホルダ４の基部に設けた軸孔１１にフロートアーム２をほぼ直角方向にＬ字状に折り曲げた端部１２を貫通挿入し、この端部１２の軸受部材９下面より突出した貫通端部１２ａに抜け防止部材１３としてプッシュナットを圧入嵌合し、フロートアーム２をこのプッシュナット１３の圧入嵌合により軸受部材９下方へ引き寄せ圧着する。
【０００７】
そして、フロートアーム２の端部１２途中の外周にヘッダー加工により形成した鍔状の係止部１４を受ける受面１５をアームホルダ４の軸孔１１の孔縁部に形成し、本体フレーム３の軸受部材９と当接する位置に当接面１６を形成している。接点保持部材５を備えたアームホルダ４は受面１５でフロートアーム２の係止部１４を受け、フロートアーム２とアームホルダ４と接点保持部材５をガタつかないように組み付けてある。
【０００８】
従って、プッシュナット１３を締め付けると、フロートアーム２の端部１２は下方に引き寄せられ、フロートアーム２の係止部１４を受面１５で受け、アームホルダ４の当接面１６が軸受部材９に当接することにより、軸受部材９をアームホルダ４とプッシュナット１３とで共締めする状態で固定されることにより、フロートアーム２と軸受部材９とが一緒に回動する構造である。そして、アームホルダ４は接点保持部材５と電気的に接続するコイルばね１７によって上側に常に力が加えられている。コイルばね１７の上側への力を軸受嵌合部８の段差部８ａと軸受部材９の段差部９ａとで受けてフロートアーム２が軸受部材９とともに上側へ抜けないようになっている。そして、軸受部材９が本体フレーム３から突出しアームホルダ４に当接し、本体フレーム３がアームホルダ４から離間しているので、フロートアーム２とアームホルダ４と軸受部材９とを組み付けたものが本体フレーム３に対して回動する。
【０００９】
なお、１８、１９は端子であり、一方の端子１８は回路基板７に接続し、他方の端子１９はコイルばね１７を介して接点保持部材５に接続している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、図示しない燃料タンク内に装備される液面検出装置１や燃料ポンプなどは、組み合わせたユニットとして燃料タンク内に装備されている。このユニット化に伴う組み付け上の問題などから、液面検出装置１も小型化を望まれている。そこで、小型化を達成することのできる液面検出装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、液面に浮く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を保持するとともに前記フロートアームの回動支点である軸部を備えたアームホルダと、前記アームホルダの軸部を軸支する第１の軸受部を備えた第１フレームと、前記アームホルダの軸部を軸支する第２の軸受部を備えた第２フレームと、前記第１フレームに固定される回路基板と、前記回路基板上を摺動する摺動接点を有し前記アームホルダに固定される接点保持部材とを備え、前記アームホルダを前記第１，第２フレームで保持するとともに前記第１，第２フレームを固定したものである。
【００１２】
また、前記第１，第２フレームを溶着により固定したものである。
【００１３】
また、前記第１，第２フレームの前記第１，第２の軸受部近傍に凹凸嵌合部を設けたものである。
【００１４】
また、前記第１，第２フレームの少なくとも一方にフロートアームの回動範囲を規制する回動規制部を設け、前記回動規制部の近傍に前記第１，第２フレームを溶着する溶着固定部を設けたものである。
【００１５】
また、前記溶着固定部が前記第１，第２フレームの位置関係を決める位置決め部材である。
【００１６】
また、前記第２フレームの裏面に補強用のリブを設けたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の液面検出装置は、
液面に浮くフロートを備えたフロートアーム２と、フロートアーム２を保持するとともにフロートアーム２の回動支点である軸部２４を備えたアームホルダ４と、アームホルダ４の軸部２４を軸支する第１の軸受部３１を備えた第１フレームである下フレーム２９と、アームホルダ４の軸部２４を軸支する第２の軸受部３０を備えた第２フレームである上フレーム２８と、下フレーム２９に固定される回路基板７と、回路基板７上を摺動する摺動接点６を有しアームホルダ４に固定される接点保持部材５とを備え、アームホルダ４を上下フレーム２８，２９で保持するとともに上下フレーム２８，２９を固定したものである。このように構成したことにより、従来に比べて、アームホルダ４の保持方法を変更するとともに、部品点数を削減することにより、小型化を達成することのできる液面検出装置を提供することができる。また、軸部２４を第１，第２の軸受部３１，３０の２箇所で支持することで、小型で軸部２４の軸がブレにくい液面検出装置を提供することができる。
【００１８】
また、上下フレーム２８，２９を溶着により固定したものである。このように構成したことにより、より強固に上下フレーム２８，２９を組み付けることができる液面検出装置を提供することができる。
【００１９】
また、上下フレーム２８，２９の軸受部３０，３１近傍に凹凸嵌合部を構成するピン３７と孔３８を設けたものである。このように構成したことにより、軸受部３０，３１の軸心がずれにくい構造となり、アームホルダ４が滑らかに動く液面検出装置を提供することができる。
【００２０】
また、上下フレーム２８，２９の少なくとも一方にフロートアームの回動範囲を規制する回動規制部である当接部４１を設け、当接部４１の近傍に上下フレーム２８，２９を溶着する溶着固定部であるピン３５ｂと孔３６ｂを設けたものである。このように構成したことにより、液面変動により、フロートアーム２の摺動方向以外の動きによって上下フレームが外れることを防止することができる液面検出装置を提供することができる。
【００２１】
また、溶着固定部であるピン３５ｂと孔３６ｂが上下フレーム２８，２９の位置関係を決める位置決め部材である。このように構成したことにより、位置決め部材と溶着固定部を同一箇所に形成することで、さらに小型の液面検出装置を提供することができる。
【００２２】
また、上フレーム２８の裏面に補強用のリブ５５を設けたものである。このように構成することにより、上ケースの剛性が上昇し、小型ではあるが丈夫な液面検出装置を提供することができる。
【００２３】
【実施例】
以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。図１から図８は、本発明の一実施例を示すものである。なお、前記従来例と同一及び相当箇所には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２４】
本発明の液面検出装置１は、図示しない燃料タンクの液面に浮く図示しないフロートに連動するフロートアーム２と、このフロートアーム２の回動に伴って動くアームホルダ４と、このアームホルダ４を回動可能に軸支する本体フレーム３と、この本体フレーム３に固定される回路基板７と、この回路基板７上を摺動する摺動接点６を備えるとともにアームホルダ４に固定される接点保持部材５と、回路基板７に電気的に接続される端子２０と、この端子２０と図示しない外部回路とを接続するリード線２１とを備え、液面の変動に伴い前記フロート、フロートアーム２、アームホルダ４を介して摺動接点６が回路基板７上を摺動することで回路基板７に設けた図示しない抵抗体によって生じる電圧変動をリード線２１により、図示しない外部回路に出力するものである。
【００２５】
フロートアーム２は金属製の棒状で、その先端に液面に浮く図示しないフロートを備えている。また、他方の端部１２は折り曲げられている。
【００２６】
アームホルダ４は合成樹脂からなり、フロートアーム２の折り曲げた端部１２が貫通する孔２２を有する保持部２３を備えるとともに、フロートアーム２を保持する断面形状がＣの字状の保持片４ａを備えている。この保持片４ａは水平方向に開放している。この保持部２３と保持片４ａとにより、フロートアーム２はアームホルダ４に位置決め固定されている。
【００２７】
また、アームホルダ４の胴部２６を挟んで２つに位置的に離間した軸部２４を備え、この軸部２４はアームホルダ４において同一軸上両端に位置して形成されており、胴部２６と軸部２４とは、その中心部に貫通した孔２７を備えた筒状である。この軸部２４はフロートアーム２の回動支点である。さらに、アームホルダ４には、回路基板７上を摺動する一組が３つの接点からなる２組の摺動接点６を備えた接点保持部材５が固定されている。接点保持部材５と摺動接点６とは金属からなり、摺動接点６は接点保持部材５にプレス加工により形成され、接点保持部材５は熱溶着部４ｂによりアームホルダ４に固定されている。
【００２８】
フロートアーム２と接点保持部材５とは、アームホルダ４の軸部２４間の胴部２６に突出形成した保持腕片２５に固定されている。この保持腕片２５は軸部２４の軸方向に対して垂直方向に突出している。
【００２９】
アームホルダ４へのフロートアーム２の組み付けは、図７で示すように、フロートアーム２をアームホルダ４に対して矢印方向に組み付けるものである。つまり、フロートアーム２の端部１２を保持部２３の孔２２に挿入し、同時にアームホルダ４の保持片４ａを弾性変形させてフロートアーム２がアームホルダ４に組み付けられる。以上のように組み付けることにより、フロートアーム２をアームホルダ４に容易に組み付けることができる。
【００３０】
なお、本実施例では、折り曲げられた端部１２の軸方向は、軸部２４の軸方向に対して略直交するものである。
【００３１】
なお、フロートアーム２の折り曲げ部１２ｂの角度は本実施例では直角であるが、前記実施例に限定されるものではなく、折り曲げられていればどのような角度で折り曲げても良い。
【００３２】
本体フレーム３も合成樹脂からなり、第２フレームである上フレーム２８と第１フレームである下フレーム２９とから構成されている。上フレーム２８は平板状で、窓３９を備えており、フロートアーム２やアームホルダ４の一部を露出するものである。また、図５で示すように裏面には窓３９の周囲の一部と裏面の一部にリブ５５を備えている。リブ５５は窓３９の周囲の一部を除いては、格子状に形成されている。下フレーム２９は回路基板７を収納する側面を壁で囲んで底を備え図２中の上方が開放した箱形状である。この上下フレーム２８，２９それぞれにはアームホルダ４を回動可能に軸支するために、アームホルダ４の軸部２４を受ける第１，第２の軸受部３１，３０を備えている。この軸受部３０，３１間にフロートアーム２と接点保持部材５とを備えたアームホルダ４の保持腕片２５が位置している。
【００３３】
上フレーム２８には係止爪３２を備えた弾性片３３が４つ設けられており、下フレーム２９には、係止爪３２が係合する係止部３４が同じく４つ設けられている。また、下フレーム２９には４本のピン３５ａ，３５ｂが２本突出形成されており、上フレーム２８にはこのピン３５ａ、３５ｂが貫通する孔３６ａ，３６ｂが設けられている。なお、ピン３５ａ，３５ｂは孔３６ａ，３６ｂを貫通し、その端部が上フレーム２８から露出する長さである。ピン３５ａ，３５ｂを孔３６ａ，３６ｂに挿入後溶着して固定する溶着固定部である。
【００３４】
また、ピン３５ａと孔３６ａは位置決め部材を兼ねている。よって、位置決め部材と固定手段である溶着固定部を兼ねることにより、位置決め部材と溶着固定部とを別々に設ける必要がなく、上下フレーム２８，２９をより小型にすることができる。なお、ピン３５ｂと孔３６ｂは後述する当接部４１，４２の近傍に設けられている。
【００３５】
上下フレーム２８，２９の組み付け固定は、上下フレーム２８，２９それぞれに設けた係止爪３２と係止部３４とを係合させて仮固定し、孔３６ａ，３６ｂから露出したピン３５ａ，３５ｂの端部を熱溶着により変形させることで完了する。なお、本実施例では、ピン３５ａ，３５ｂを溶着により固定しているが、係止爪３２と係止部３４の係合のみで固定するようにしても良い。この場合は、溶着作業を廃止でき、製造コストを削減することが可能となる。
【００３６】
軸受部３０，３１の近傍に設けられたピン３７と孔３８は凹凸嵌合部を構成し、ピン３７は下フレーム２９に設けられ、上フレーム２８の孔３８に挿入することにより、フレーム２８，２９の位置決めを行うものであるとともに、軸受部３０，３１の近傍に設けたことにより、軸受部３０，３１の軸心がずれないようにするものである。
【００３７】
下フレーム２９は回路基板７の周囲を囲む壁（図４中上側の壁）２９ａの一部を切り欠いた切り欠き部４０を備えている。この切り欠き部４０の両端には、フロートアーム２に当接し、回動範囲を規制する当接部４１，４２を備えている。なお、フロートアーム２ではなく、アームホルダ４が当接部４１，４２に当接し、回動範囲を規制するものでも良い。この切り欠き部４０は、上フレーム２８と下フレーム２９とを組み付けた状態でガイド部４３を構成するものである。このガイド部４３により、フロートアーム２は回動軸方向の動きを抑えることができる。また、前述したように、ピン３５ｂと孔３６ｂは当接部４１，４２の近傍に設けられている。このために、液面の変動によりフロートが動き、フロートアーム２が回転軸方向に動いてガイド部４３に当たり、上下フレーム２８，２９に力が加わっても、当接部４１，４２の近傍に溶着固定部を構成するピン３５ｂ，３６ｂを設けたことにより、上下フレーム２８，２９の剛性が上昇し、また、係止爪３２と係止部３４の係合も外れない強固なフレーム構造を得ることができる。
【００３８】
回路基板７はセラミックからなり、その表面に櫛歯上に配置した導電体４４や図示しない抵抗体を備えている。この回路基板７は下フレーム２９に固定されている。下フレーム２９には、回路基板７を収納する凹部４５を備えており、矩形の回路基板７の相対する一辺にそれぞれ係止する係止爪４６，４７を備えた弾性片４８，４９を備えている。この係止爪４６，４７を備えた弾性片４８，４９により、回路基板７は突起５０側に押しつけられて固定される。
【００３９】
係止爪４６を備えた弾性片４８を設ける位置と、上下フレーム２８，２９を固定する係止爪３２を備えた弾性片３３と係止部３４との位置を同一としたことにより、弾性片４８を上フレーム２８の弾性片３３の弾性によって補助する形となり、より強固に回路基板７を保持することができる。
【００４０】
端子２０は金属製で、板状部材を折り曲げ加工して形成したものである。端子２０は回路基板７の導電体４４につながっている図示しないランドと接触する弾性を有する接触片２０ａを備えている。この接触片２０ａの先端は、２つに分岐し２点で回路基板７に接触する構造である。接触する部分を複数にしたことにより、確実な接触を行うことができる。
【００４１】
また、側面には、回路基板７の端部を挿入保持する溝部２０ｃを備えており、回路基板７を位置決めして接触片２０ａが回路基板７に確実に接続するように設けられている。
【００４２】
２０ｄは本体フレーム３からの抜け止めであり、下フレーム２９に設けた係止部５２で係止され、回路基板７と接続した端子２０が抜けないようにするものである。また、２０ｅはリード線２１の導電線２１ａ部分を固定し端子２０と電気的な接続を行う第１固定部であり、２０ｆはリード線１７の被覆部分２１ｂを固定する第２固定部であり、第１，第２固定部２０ｅ，２０ｆとも変形させて固定するものである。このように構成することにより、端子２０と図示しない外部回路とを接続するとともに、半田を用いずに端子２０とリード線２１とを電気的に接続することができる。
【００４３】
また、端子２０同士は互いに接触しないように、下フレーム２９に端子２０間に隔離壁５４を備えている。隔離壁５４により、端子収納部５４を形成するものである。また、この隔離壁５４は、端子２０を下フレーム２９に取り付けるときの案内部材の役割を果たすこととなる。
【００４４】
端子２０と回路基板７との接続は、下フレーム２９に予め回路基板７を装着しておき、下フレーム２９に設けた端子収納部５３に端子２０を図３中の矢印方向に挿入する。これにより半田を用いずに容易に接続することができ、作業の手間を削減することができ、安価な液面検出装置を提供することができる。
【００４５】
前記構成により、上下フレーム２８，２９それぞれに軸部２４を受ける軸受部３０，３１を設け、この軸受部３０，３１間に、フロートアーム２と接点保持部材５を配置することにより、従来に比べ薄型の液面検出装置１を提供することができる。また、軸部２４を離間して設け、軸受部３０，３１で両側を保持したことにより、アームホルダ４の回動軸の回転中心がブレにくいという効果を得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、小型の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】
【図１】本発明の一実施例の上面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線の断面図である。
【図４】同実施例の上フレームとアームホルダを外した状態の上面図である。
【図５】同実施例の上フレームの裏面図である。
【図６】同実施例の側面図である。
【図７】同実施例のフロートアームとアームホルダの上面図である。
【図８】同実施例のフロートアームとアームホルダの裏面図である。
【図９】従来例の上面図である。
【図１０】図９中のＣ−Ｃ線の断面図である。
【符号の説明】
１        液面検出装置
２        フロートアーム
３        本体フレーム
４        アームホルダ
４ａ      保持片
５        接点保持部材
６        摺動接点
７        回路基板
１２        端部
１２ｂ      折り曲げ部
１８，１９，２０  端子
２３        保持部
２４        軸部
２５        保持腕片
２８        上フレーム（第２フレーム）
２９        下フレーム（第１フレーム）
３０        軸受部（第２の軸受部）
３１        軸受部（第１の軸受部）
３５ａ，３５ｂ  ピン（溶着固定部）
３６ａ，３６ｂ  孔（溶着固定部）
３７        ピン
３８        孔
４１        当接部
４３        ガイド部
５５        リブ
【図１】
0003981858.tif 000002
【図２】
0003981858.tif 000003
【図３】
0003981858.tif 000004
【図４】
0003981858.tif 000005
【図５】
0003981858.tif 000006
【図６】
0003981858.tif 000007
【図７】
0003981858.tif 000008
【図８】
0003981858.tif 000009
【図９】
0003981858.tif 000010
【図１０】
0003981858.tif 000011