(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液位の昇降に伴うフロートの浮泛姿勢の変化により内装スライドウエイトが移動して電気開閉機構を作動させるフロート式液位検出器において、上記電気開閉機構およびスライドウエイトを内装させたフロートは、一端に開口部を有する有底円筒状の合成樹脂製フロート本体と、中心部にケーブルブッシュの嵌着孔を有し前記フロート本体の開口部周壁に嵌合する合成樹脂製フロートキャップとで構成され、管内にリードスイッチを装着し根部をフロートキャップ内に定着させた管状ステムの外周にマグネットおよび該マグネットを支承するスライドウエイトを嵌装させ、前記リードスイッチとマグネットとで電気開閉機構が構成せられ、管状ステムの先端部には裏面を吸着面とする弾性吸盤を装着し、フロート本体の開口部周壁に沿って円周方向へ複数の係止爪を配設すると共に、フロートキャップの周壁には上記係止爪と対抗して複数の係止孔が配設されており、ケーブルブッシュの中心孔に圧挿してフロートキャップ内へ導入されたケーブルの芯線を電気開閉機構に接続し、上記ケーブルの導入部周辺を絶縁性モールド剤でモールドし、上記電気開閉機構をフロート本体内へ収容した状態でフロートキャップをフロート本体の開口部周壁の外周へ押し込んで、各係止爪をそれぞれ対抗する係止孔に係合させてフロート本体とフロートキャップを結合させると共に、上記フロート本体とフロートキャップとの結合時において弾性吸盤の吸着面がフロート本体内の底面中心部に沿うよう弾性変形して吸着することにより、管状ステムがフロート内で両持状に支承されるよう構成したことを特徴とする、フロート式液位検出器。
【請求項２】
ケーブルブッシュの中心孔に圧挿してフロートキャップ内へ導入されたケーブルの導入端近くを結束バンドで緊締し、該結束バンドと共に上記ケーブルの導入部周辺を絶縁性モールド剤でモールドすることを特徴とする、請求項１記載のフロート式液位検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、水中ポンプの自動運転制御等に用いられるフロート式液位検出器に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
従来のフロート式液位検出器は図１６に示すよう、電気開閉機構１０２を内装させたフロート１０１が、合成樹脂製のフロート本体１０１ａと合成樹脂製のフロートキャップ１０１ｂとを螺合構造によって結合されている。樹脂同士の接面は金属に比し摩擦系数が極めて大きいため、螺合操作に大きな締付トルクを必要とし、且つ螺合操作中にフロート本体１０１ａの開口部が歪曲してフロートキャップ１０１ｂの螺装が困難となる。そして、開口部に歪曲を生じさせないようにフロート本体１０１ａの肉厚を大きくすれば浮力が減少する。肉厚を大きくして必要な浮力を保持させるためにはフロート１０１の体積を増やさなければならず、フロート式液位検出器が大型化することになる。また、ケーブル挿通孔１０５から水が侵入し易く且つケーブルが抜け出し易いという欠点もある。
【０００３】
【発明の目的】
本発明の目的は、フロート本体とフロートキャップの結合が簡単・迅速に行われ組立ての作業性に優れ、且つ肉厚の薄いフロートでコンパクトに構成し得られ、また、ケーブル嵌挿部の封水性を高めると共にフロートからケーブルが抜け出すことのない、フロート式液位検出器を提供することにある。
【０００４】
【発明の構成】
本発明に係るフロート式液位検出器では、液位の昇降に伴うフロートの浮泛姿勢の変化により内装スライドウエイトが移動して電気開閉機構を開閉作動させるフロート式液位検出器において、上記電気開閉機構を内装させたフロートは、一端に開口部を有する有底円筒状の合成樹脂製フロート本体と、中心部にケーブルブッシュの嵌着孔を有し前記フロート本体の開口部周壁に嵌合する合成樹脂製フロートキャップとで構成され、管内にリードスイッチを装着し根部をフロートキャップ内に定着させた管状ステムの外周にマグネットおよび該マグネットを支承するスライドウエイトを嵌装させ、前記リードスイッチとマグネットとで電気開閉機構が構成せられ、管状ステムの先端部には裏面を吸着面とする弾性吸盤を装着し、フロート本体の開口部周壁に沿って円周方向へ複数の係止爪を配設すると共に、フロートキャップの周壁には上記係止爪と対抗して複数の係止孔が配設されており、ケーブルブッシュの中心孔に圧挿してフロートキャップ内へ導入されたケーブルの芯線を電気開閉機構に接続し、上記ケーブルの導入部周辺を絶縁性モールド剤でモールドし、上記電気開閉機構をフロート本体内へ収容した状態で、フロートキャップをフロート本体の開口部周壁の外周へ押し込んで、各係止爪をそれぞれ対抗する係止孔に係合させてフロート本体とフロートキャップを結合させると共に、上記フロート本体とフロートキャップとの結合時において弾性吸盤の吸着面がフロート本体内の底面中心部に沿うよう弾性変形して吸着することにより、管状ステムがフロート内で両持状に支承されるよう構成した。更に望ましくは、前記ケーブルブッシュの中心孔に圧挿してフロートキャップ内へ導入されたケーブルの導入端近くを結束バンドで緊締し、該結束バンドと共に上記ケーブルの導入部周辺を絶縁性モールド剤でモールドする。
【０００５】
【実施例】
以下実施例の図１ないし図９により各部の構成要素について説明をする。
【０００６】
１は電気開閉機構２を内装するフロートであり、一端に開口部３を有する有底円筒状の合成樹脂製のフロート本体１ａと、中心部にケーブルブッシュ４の嵌着孔５を有し前記開口部３の周壁に嵌合する逆漏斗状の合成樹脂製フロートキャップ１ｂとで構成されている。６ａ・・・・６ａはフロート本体１ａ開口部３の周壁に沿って円周方向へ配設された複数の係止爪、６ｂ・・・・６ｂは上記係止爪６ａ・・・・６ａと対抗してフロートキャップ１ｂの周壁に沿って円周方向へ配設された複数の係止孔である。７はフロートキャップ１ｂ内においてケーブルブッシュ４の嵌着孔５と同心状で且つそれより大径に巡らされた環座であり、その内側後半部は後記基板装着環８の収容室９となり、前半部内周には雌ねじ１０が刻設されて後記管状ステム１１の螺着に供えられる。なお、フロート本体１ａの開口部３の内周面は、外端部から内方へ向けて次第に小径となる緩やかなテーパー面３ｔに形成され、また、フロートキャップ１ｂのケーブルブッシュ嵌着孔５の内周面も、内端部から外方へ向けて次第に小径となる緩やかなテーパー面５ｔに形成されてあることが望ましい。
【０００７】
ケーブルブッシュ４の後端部は、フロートキャップ１ｂ内で嵌着孔５の孔縁の凸環５ｐへ係着する環溝１２ｎ付きの係着鍔１２に形成され、且つ後端部近くの内周面にはケーブル締付用の突起４ｐが設けられている。基板装着環８は内周面に後記基板１３の根部を係挿支持する竪溝１４を刻設して頂部中心にはケーブル１５の嵌挿孔１６を有している。基板１３は表裏に端子板１３ａ，１３ｂが貼設されてあり、電気開閉機構２の構成要素となるリードスイッチ２ａの各接片を端子板１３ａ，１３ｂ上へ半田付けにより定着させ、その根部を基板装着環８内の竪溝１４に係挿して支持させた態様で、管状ステム１１内に嵌装される。管状ステム１１の根部は大径に形成せられ、その外周には雄ねじ１７が刻設されて前記雌ねじ１０と螺合するが、その螺合操作を容易に行わせるため、雄ねじ１７の刻設部直下にボルト頭状の角縁１８が形成されている。１９は管状ステム１１の外周に嵌装されるスライドウエイト、２ｂはスライドウエイト１９の内周部に嵌着されて電気開閉機構２の構成要素となるマグネット、２０はスライドウエイト１９の端面に定着されたクッションリングである。電気開閉機構２はフロート１の浮泛姿勢変化によってＯＮ・ＯＦＦ作動するものであり、例えば前述のように、管状ステム１１内において基板１３に定着されたリードスイッチ２ａと、管状ステム１１の外周に嵌装されたスライドウエイト１９に支承されたマグネット２ｂとで構成される。
【０００８】
次に実施例の図１０ないし図１４および図１により組立手順について説明をする。
【０００９】
図１０に示すよう、ケーブル１５にフロートキャップ１ｂ、ケーブルブッシュ４、基板装着環８の順で挿通する。そしてケーブル１５に先端加工を施して芯線１５ａ，１５ｂを露出させ、ケーブル１５の外皮先端から約１〜２ｍｍほど後方位置を結束バンド２２で緊締する。或いはケーブル１５の外皮先端から約１２〜１３ｍｍほど後方位置を先に結束バンド２２で緊締したのちに、ケーブル１５の先端加工を施してもよい。露出された芯線１５ａ，１５ｂを基板１３の端子板１３ａ，１３ｂにそれぞれ半田付けして接続したのち、基板装着環８をケーブル１５の先端方向へ引き戻して竪溝１４内に基板１３の根部を係挿させると共に、ケーブルブッシュ４もこれに追従させて基板装着環８の背後へ当接させる。そして図１１に示すよう、ケーブルブッシュ４にフロートキャップ１ｂを嵌着させ、係着鍔１２の環溝１２ｎと嵌着孔５の孔縁部凸環５ｐとを嵌め合わせて強固な係着状態に形成すると共に、嵌着孔のテーパー面５ｔによってケーブルブッシュ４が求心方向に締め付けられ、ケーブルブッシュ４内周面の突起４ｐがケーブル１５の外周を締め付けることになる。
【００１０】
このようにして収容室９内に基板装着環８が収容され、該基板装着環８の中心部に基板１３が装着された状態となるが、結束バンド２２で緊締されたケーブルの１５の先端部付近および基板１３の根部が収容された基板装着環８内には図１２に示すよう、エポキシ樹脂等の絶縁性モールド剤２３を充填させて上記各部分を一体状にモールドさせ、また図１３に示すよう、環座７の外周にＯリング２４を装着し、モールド剤２３の硬化を待って管状ステム１１外周の雄ねじ１７を環座７内周の雌ねじに螺合させ、スパナ等の工具を角縁１８部分に当てて締着することで、リードスイッチ２ａを嵌装させた状態で管状ステム１１をフロートキャップ１ｂの中心部へ連結させる。この管状ステム１１の締着によって、基板装着環８がケーブルブッシュ４の後端を押圧する態様となり、ケーブルブッシュ４と嵌着孔５との密着性、およびケーブルブッシュ４とケーブル１５との密着性が更に強化されることになる。そして管状ステム１１の外周面に図１４に示すよう、スライドウエイト１９を嵌装させ、管状ステム１１の先端部には裏面を吸着面とする弾性吸盤２１を装着するが、該吸盤２１は市販のものを利用すればよい。基板１３に定着されて管状ステム１１内に収容されたリードスイッチ２ａと、スライドウエイト１９に嵌着されたマグネット２ｂとで電気開閉機構２が構成されるのであるが、このような電気開閉機構２を装備したフロートキャップ１ｂと、有底円筒状のフロート本体１ａとを結合させるについては、フロート本体１ａの開口部３に管状ステム１１の先端から挿入し、フロート本体１ａにおける係止爪６ａ・・・・６ａと、フロートキャップ１ｂにおける係止孔６ｂ・・・・６ｂの位置合わせをして一気に押し込めば、環座７の外周面が本体開口部内周のテーパー面３ｔに沿って嵌合し、Ｏリング２４に対して内側から応力が加えられてシール効果が強化され、図１に示すよう、各係止爪６ａ・・・・６ａが各係止孔６ｂ・・・・６ｂに係合し、一体状に結合されたフロート１が構成されると共に、弾性吸盤２１がフロート本体１ａの底部へ吸着することにより管状ステム１１がフロート１内で両持状に支承された状態となる。
【００１１】
【作用】
図１５の使用例で説明をすれば、槽内水位の上昇に伴いフロート１も上昇し、所定の上昇限１１に達したときフロート１はフロートキャップ１ｂ側を下方にした浮泛姿勢となり、スライドウエイト１９が管状ステム１１の根部側へ移動し、マグネット２ｂの作用でリードスイッチ２ａは接点ＯＮとなって水中ポンプを起動させ、水中ポンプによる排水作業の進捗により槽内水位が所定の下降限まで達すれば、フロート１はフロートキャップ１ｂ側を上方にした姿勢に転じてスライドウエイト１９が管状ステム１１の先端側へ移動し、マグネット２ｂがリードスイッチ２ａから遠ざかるため接点ＯＦＦとなって水中ポンプを停止させる。このようにして水中ポンプの自動運転制御が行われるのである。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、フロート本体とフロートキャップの結合が簡単・迅速に行われ組立ての作業性に優れ、フロート式液位検出器の組立時において、管状ステム１１の根部を定着させたフロートキャップ１ｂと、フロート本体１ａとを結合させる際に、該結合作業の進行に伴い弾性吸盤２１の吸着面が、フロート本体１ａ内の底面中心部へ沿うように弾性変形して吸着することにより、管状ステム１１は結合されたフロート１内で両持状に支承されることになる。従って、従来のように、フロート本体１０１ａ内の下底部に環状支持座１２１を設けたり、管状ステム１１１の下端部を支承するための中心孔１２１ｈを穿設する必要がなく、且つ、中心孔１２１ｈと管状ステム１１１の下端部との位置合わせに難渋することもなく、加工および組立ての作業性が極めて良好でローコストに生産し得るという利点がある。そしてフロート本体１ａ内の下底部に従来のような環状支持座１２１を要しないことに伴う副次的効果として、スライドウエイト１９の有効移動巾を大きくとることができ、フロート１の反転作動の確実性が高められ、且つ、該スライドウエイトの移動に伴う衝撃が弾性吸盤２１によって吸収されることになり、従来のようなクッションリング１２０を付設する必要もないという利点がある。また、従来危惧されているケーブルの抜け出しについて、本発明フロート式液位検出器では、基板１３の根部が基板装着環８内の竪溝１４に係止し、且つケーブル１５の先端部付近が結束バンド２２で緊締された状態で、基板装着環８内において絶縁性モールド剤２３により一体状にモールドされているため、ケーブル１５がフロートキャップ１ｂから抜け出すことはない。そして上記モールドと管状ステム１１の締着に伴うケーブルブッシュ４の押圧作用とが相俟って封水性が一層高められることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明フロート式液位検出器の縦断側面図である。
【図２】本発明フロート式液位検出器におけるフロート本体の半断面図である。
【図３】本発明フロート式液位検出器におけるフロートキャップの半断面図である。
【図４】本発明フロート式液位検出器におけるケーブルブッシュの半断面図である。
【図５】本発明フロート式液位検出器における基板装着環の半断面図である。
【図６】本発明フロート式液位検出器における基板の表側面図である。
【図７】本発明フロート式液位検出器における基板の裏側面図である。
【図８】本発明フロート式液位検出器における管状ステムの半断面図である。
【図９】本発明フロート式液位検出器におけるスライドウエイトおよびマグネットの半断面図である。
【図１０】本発明フロート式液位検出器の組立手順の説明図であって、ケーブルにフロートキャップ、ケーブルブッシュ、基板装着環の順で挿通させ、ケーブルの先端部近くを結束バンドで緊締した状態を示す。
【図１１】本発明フロート式液位検出器の組立手順の説明図であって、図１０の状態からケーブルブッシュにフロートキャップを嵌着し、フロートキャップ内に基板装着環および基板を支承させた状態を示す。
【図１２】本発明フロート式液位検出器の組立手順の説明図であって、図１１の状態において基板装着環内に絶縁性モールド剤を充填させた状態を示す。
【図１３】本発明フロート式液位検出器の組立手順の説明図であって、図１２の状態から管状ステムを締着させた状態を示す。
【図１４】本発明フロート式液位検出器の組立手順の説明図であって、図１３の状態から管状ステムの外周にスライドウエイトを嵌装させ、且つ管状ステムの先端部に弾性吸盤を装着した状態を示す。
【図１５】本発明フロート式液位検出器の使用状態を例示した説明図である。
【図１６】従来の螺合構造で結合されるフロート式液位検出器の縦断側面
図である。
【符号の説明】
１      フロート
１ａ    合成樹脂製フロート本体
１ｂ    合成樹脂製フロートキャップ
２      電気開閉機構
２ａ    リードスイッチ
２ｂ    マグネット
３      開口部
４      ケーブルブッシュ
５      嵌着孔
６ａ    係止爪
６ｂ    係止孔
１１    管状ステム
１５    ケーブル
１５ａ  ケーブルの芯線
１５ｂ  ケーブルの芯線
１９    スライドウエイト
２１    弾性吸盤
２２    結束バンド
２３    絶縁性モールド剤
【図１】
0003911521.tif 000002
【図２】
0003911521.tif 000003
【図３】
0003911521.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003911521.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003911521.tif 000008
【図８】
0003911521.tif 000009
【図９】
0003911521.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003911521.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
0003911521.tif 000015
【図１５】
0003911521.tif 000016
【図１６】
0003911521.tif 000017