(57)【要約】【課題】  フロートアームと接触端子とを磁力で結合した液面検出装置において、小型で、かつ接触端子の検出精度の低下を抑制することが可能な液面検出装置を提供する。【解決手段】  液面とともに上下するフロートを装着するフロートアーム１と、フロートアーム１の回動動作に伴って回路基板９上を摺動する接触端子２とを備え、フロートアーム１が装着される第一のホルダー部材３と、第一のホルダー部材３の回動動作に伴って回動する第一のマグネット４と、第一のマグネット４に対向して配設され第一のマグネット４に追従して回動する第二のマグネット６と、第二のマグネット６とともに回転する第二のホルダー部材７と、第一、第二のマグネット４、６の間に位置するとともに、第一、第二のホルダー部材３、７を回転可能に支持するスペーサー部材５と、第二のマグネット６、第二のホルダー部材７および回路基板９をスペーサー部材５とともに形成する空間内に収納するハウジング１０とを備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面とともに上下するフロートを装着するフロートアームと、前記フロートアームの回動動作に伴って回路基板上を摺動する接触端子と、を備えた液面検出装置であって、前記フロートアームが装着される第一のホルダー部材と、前記第一のホルダー部材の回動動作に伴って回動する第一のマグネットと、前記第一のマグネットに対向して配設され前記第一のマグネットに追従して回動する第二のマグネットと、前記第二のマグネットとともに回転する第二のホルダー部材と、前記第一、第二のマグネットの間に位置するとともに、前記第一、第二のホルダー部材を回転可能に支持するスペーサー部材と、前記第二のマグネット、前記第二のホルダー部材および前記回路基板を前記スペーサー部材とともに形成する空間内に収納するハウジングと、を備え、前記回路基板を、前記第二のホルダー部材に装着し、前記接触端子と前記回路基板との接触点が前記第二のマグネットの外形よりも内側に位置するように前記接触端子を前記ハウジングに配設したことを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
前記第一、第二のマグネットの磁極を４極と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】
前記ホルダー部材は前記マグネットを係止するフック部を備え、前記マグネットは前記フック部が係止する係合部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項４】
前記フック部は前記マグネットの前記スペーサー部材側の面から突出しないことを特徴とする請求項３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、液面検出装置に関し、特に、フロートアームと接触端子とを磁力を利用して結合した液面検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液面検出装置は、液面とともに上下するフロートを装着するフロートアームと、前記フロートアームとともに回動する前記フロートアーム側のマグネットと、密閉されたハウジング内に収納されるとともに前記フロートアーム側のマグネットに追従する本体側のマグネットと、前記本体側のマグネットとともに回転する接触端子と、前記接触端子が摺動する回路基板とを備えている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６３−７３６３３号公報（第４図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の液面検出装置は、前記接触端子の回動トルクを増大するために、前記フロートアーム側のマグネットと前記本体側のマグネットとの回転半径を大きく設定していた。このために、各マグネットの大きな回転半径を必要とするので、液面検出装置が大きく小型化が難しいという問題点があった。
【０００４】
また、小型化するために各マグネットの回転半径を小さくすると、前記接触端子の回動トルクが弱くなり、前記フロートアームの回動に追従する能力が低下して検出精度が低下するといった問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は前述した問題点に着目し、フロートアームと接触端子とを磁力で結合した液面検出装置において、小型で、かつ接触端子の検出精度の低下を抑制することが可能な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】
【０００６】
本発明は、液面とともに上下するフロートを装着するフロートアームと、前記フロートアームの回動動作に伴って回路基板上を摺動する接触端子と、を備えた液面検出装置であって、前記フロートアームが装着される第一のホルダー部材と、前記第一のホルダー部材の回動動作に伴って回動する第一のマグネットと、前記第一のマグネットに対向して配設され前記第一のマグネットに追従して回動する第二のマグネットと、前記第二のマグネットとともに回転する第二のホルダー部材と、前記第一、第二のマグネットの間に位置するとともに、前記第一、第二のホルダー部材を回転可能に支持するスペーサー部材と、前記第二のマグネット、前記第二のホルダー部材および前記回路基板を前記スペーサー部材とともに形成する空間内に収納するハウジングと、を備え、前記回路基板を、前記第二のホルダー部材に装着し、前記接触端子と前記回路基板との接触点が前記第二のマグネットの外形よりも内側に位置するように前記接触端子を前記ハウジングに配設したものである。
【０００７】
また、本発明は、前記第一、第二のマグネットの磁極を４極としたものである。
【０００８】
また、本発明は、前記ホルダー部材は前記マグネットを係止するフック部を備え、前記マグネットは前記フック部が係止する係合部を備えたものである。
【０００９】
また、本発明は、前記フック部は前記マグネットの前記スペーサー部材側の面から突出しないものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所期の目的を達成でき、フロートアームと接触端子とを磁力で結合した液面検出装置において、小型で、かつ接触端子の検出精度の低下を抑制することが可能な液面検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
液面検出装置Ｆの基本的な構成は、液面とともに上下するフロートを装着するフロートアーム１と、フロートアーム１の回動動作に伴って回路基板９上を摺動する接触端子２とを備えたものである。
【００１３】
この液面検出装置Ｆの構成をさらに具体的に説明すると、前記構成の他に、フロートアーム１が装着される第一のホルダー部材３と、第一のホルダー部材３の回動動作に伴って回動する第一のマグネット４と、第一のマグネット４に対向して配設され第一のマグネット４に追従して回動する第二のマグネット６と、第二のマグネット６とともに回転する第二のホルダー部材７と、第一、第二のマグネット４、６の間に位置するとともに、第一、第二のホルダー部材３、７を回転可能に支持するスペーサー部材５と、第二のマグネット６、第二のホルダー部材７および回路基板９をスペーサー部材５とともに形成する空間内に収納するハウジング１０とを備えている。
【００１４】
なお、１１はリード端子、１２は第一のヨーク、１３は第二のヨーク、１４は水密部材、１５は磁気シールド部材および１６はカバー体である。
【００１５】
フロートアーム１は、金属製である。フロートアーム１は、液面検出装置Ｆ側の端部に折り曲げられた短尺部１ａを備えている。また、他方側に、図示しないフロートを備えている。
【００１６】
接触端子２は、金属製であり、本実施形態では、銅を用いた合金で形成されている。接触端子２は、二つ設けられている。この接触端子２は、弾性を有する接触片２ａを備えており、この接触片２ａが回路基板９と接触する。接触端子２は、ハウジング１０内に移動しないように適宜手段によって固定されている。
【００１７】
第一のホルダー部材３は、合成樹脂製である。第一のホルダー部材３は、円盤形状の主要部３ａを備えている。この主要部３ａの片側の面に、フロートアーム１の短尺部１ａを保持する保持部３ｂと、フロートアーム１の主要部を保持するフック部３ｃとを備えている。また、第一のホルダー部材３は、主要部３ａの両面で、かつ円盤形状の主要部３ａの中心に、２つの軸部３ｄ、３ｅを備えている。また、第一のホルダー部材３は、第一のマグネット４を固定する第一のフック部３ｆを３つ備えている。
【００１８】
第一のマグネット４は、磁性を有する合成樹脂製である。その磁極は、４極である。第一のマグネット４は、円盤形状であり、その中心部に貫通孔４ａを備えている。この貫通孔４ａは、内径の小さい径小部４ａ１と、内径の大きい径大部４ａ２とで構成されている。径小部４ａ１の形状は、Ｄの字形状であり、径大部４ａ２の形状は、円形である。そして、第一のホルダー部材３の第一のフック部３ｆが、径小部４ａ１と径大部４ａ２との段差からなる第一の係合部４ｂに係止し、第一のマグネット４が第一のホルダー部材３に固定される。さらに、２つの第一のフック部３ｆが、径小部４ａ１のＤの字形状の直線部分に当接することによって、第一のホルダー部材３が第一のマグネット４に対して空回りすることなく、一緒に回動する。また、第一のホルダー部材３の第一のフック部３ｆは、径大部４ａ２内に収納されており、第一のマグネット４のスペーサー部材５側の面から突出していない。
【００１９】
スペーサー部材５は、非磁性材料の合成樹脂製である。スペーサー部材５は、円盤形状であり、上下両面に、第一、第二のマグネット４、６の一部を収納する凹部５ａ、５ｂを備えている。また、スペーサー部材５の両面で、かつ中心には、軸受５ｃ、５ｄを備えている。この軸受５ｃ、５ｄは、凹部を備えており、それぞれ第一のホルダー部材３の軸部３ｅと、後述する第二のホルダー部材７の軸部とを回転可能に支持するものである。また、スペーサー部材５の外周部５ｅの下側には、水密部材１４を保持する溝部５ｆを備えている。
【００２０】
第二のマグネット６は、磁性を有する合成樹脂製である。その磁極は、４極である。第二のマグネット６は、円盤形状であり、その中心部に貫通孔６ａを備えている。この貫通孔６ａは、内径の小さい径小部６ａ１と、内径の大きい径大部６ａ２とで構成されている。径小部６ａ１の形状は、Ｄの字形状であり、径大部６ａ２の形状は、円形である。そして、径小部６ａ１と径大部６ａ２との段差からなる第二の係合部６ｂを備えている。
【００２１】
第二のホルダー部材７は、合成樹脂製である。第二のホルダー部材７は、円盤形状の主要部７ａを備えている。この主要部７ａの片面に、第二のマグネット６を固定する第二のフック部７ｂを３つ備えている。この第二のフック部７ｂが、第二の係合部６ｂに係止し、第二のマグネット６が第二のホルダー部材７に固定される。さらに、２つの第二のフック部７ｂが径小部６ａ１のＤの字形状の直線部分に当接することによって、第二のホルダー部材７が第二のマグネット６に対して空回りすることなく、一緒に回動する。
【００２２】
また、第二のホルダー部材７は、第二のフック部７ｂを設けた面で、かつ主要部７ａの中心に、軸部７ｃを備えている。この軸部７ｃは、前述したスペーサー部材５の軸受５ｄに回転可能に支持されるものである。また、第二のホルダー部材７の第一のフック部７ｂは、径大部６ａ２内に収納されており、第二のマグネット６のスペーサー部材５側の面から突出していない。
【００２３】
また、第二のホルダー部材７は、第二のフック部７ｂや軸部７ｃを設けた側とは反対の側の面に、回路基板９を保持する第三のフック部７ｄを備えている。この第三のフック部７ｄは、第二のホルダー部材７の周縁に４つ設けられている。
【００２４】
回路基板９は、絶縁性の硬質の基材からなり、基材として、例えば、セラミックなどが適切である。この回路基板９は、正八角形の板状体である。この回路基板９は、第二のホルダー部材７に固定されている。
【００２５】
回路基板９は、酸化ルテニウムなどからなる抵抗体と、この抵抗体に電気的に接続した複数の固定電極とを備えている。前記固定電極は、抵抗値の低い銀などの導電材料から構成されている。この複数の固定電極上を接触端子２の接触片２ａが摺動する。そして、回路基板９の外形は、第二のマグネット６よりも小さいために、接触端子２と回路基板９との接触点が第二のマグネット６の外形よりも内側に位置している。
【００２６】
ハウジング１０は、合成樹脂製である。ハウジング１０の形状は、カップ形状であり、その凹部１０ａ内に、第二のマグネット６、第二のホルダー部材７、回路基板９および第二のヨーク１３を収納する。
【００２７】
また、カップ形状の開口には、内側に向いた第四のフック部１０ｂと、外側に向いた第五のフック部１０ｃが設けられている。本実施形態では、第四のフック部１０ｂは、６つ設けられており、第五のフック部１０ｃは、４つ設けられている。第四のフック部１０ｂは、スペーサー部材５の外周部５ｅに係止し、ハウジング１０にスペーサー部材５を固定する手段である。また、第五のフック部１０ｃは、カバー体１６に係止し、ハウジング１０にカバー体１６を固定する手段である。
【００２８】
また、ハウジング１０は、コネクタ部１０ｄを備えており、このコネクタ部１０ｄ内に、リード端子１１が内蔵されている。リード端子１１は、金属製で、接触端子２と電気的に接続するものである。
【００２９】
第一、第二のヨーク１２、１３は、金属製の磁性材料からなり、本実施形態では、第一のヨーク１２は、第一のホルダー部材３と第一のマグネット４との間に設けられており、第二のヨーク１３は、第二のマグネット６と第二のホルダー部材７との間に設けられている。
【００３０】
水密部材１４は、ゴムなどの弾性材料からなるＯリングであり、スペーサー部材５とハウジング１０とで形成する空間内への液体燃料の侵入を防止するものである。
【００３１】
磁気シールド部材１５は、金属製の磁性材料からなり、本実施形態では、ハウジング１０の外側に設けられている。磁気シールド部材１５を設けたことによって、外部の磁界の影響を防ぐことができ精度を向上することができる。なお、ハウジング１０の内側に設けてもよい。
【００３２】
カバー体１６は、合成樹脂製であり、逆Ｕの字形状である。その中央部には、筒状の軸受１６ａを備えており、両端には、ハウジング１０に設けた第五のフック部１０ｃと係合する孔１６ｂが設けられている。軸受１６ａは、第一のホルダー部材３の軸部３ｄを回転可能に支持するものである。孔１６ｂは、全部で４つ設けられており、片側に２つずつ設けられている。また、このカバー体１６は、逆Ｕの字形状の開口部１６ｃを備えており、この開口部１６ｃは、フロートアーム１の回動動作を妨げるものではない。
【００３３】
カバー体１６をハウジング１０に固定したことによって、第一のホルダー部材３を、スペーサー部材５とカバー体１６とによって、回転可能に支持することができる。
【００３４】
なお、カバー体１６をハウジング１０の第五のフック部１０ｃにフック止めすることによって、カバー体１６の組み付けが容易となる。
【００３５】
次に、液面検出装置Ｆの組み付け方法を説明する。
【００３６】
第１に、インサート成型によってリード端子１１を備えるとともに磁気シールド部材１５を備えたハウジング１０に、接触端子２を熱溶着などの適宜手段によって固定する。
【００３７】
第２に、第二のマグネット６、回路基板９及び第二のヨーク１３を組み付けた第２のホルダー部材７をハウジング１０の凹部１０ａ内に配置する。
【００３８】
第３に、スペーサー部材５をハウジング１０に組み付ける。この時に、水密部材１４をスペーサー部材５の溝部５ｆに設けておくとともに、第二のホルダー部材７の軸部７ｃを、スペーサー部材５の軸受５ｄ内に挿入する。スペーサー部材５をハウジング１０に組み付けると、第二のホルダー部材７が、スペーサー部材５とハウジング１０とに回転可能に支持される。
【００３９】
第４に、フロートアーム１、第一のマグネット４及び第一のヨーク１２を組み付けた第一のホルダー部材３をスペーサー部材５に配置する。この時、第一のホルダー部材３の軸部３ｅをスペーサー部材５の軸受５ｃに挿入する。
【００４０】
最後に、カバー体１６をハウジング１０に組み付ける。この時に、第一のホルダー部材３の軸部３ｄを、カバー体１６の軸受１６ａ内に挿入する。カバー体１６をハウジング１０に組み付けると、第一のホルダー部材３が、ハウジング１０とカバー体１６とに回転可能に支持される。
【００４１】
以上で、液面検出装置Ｆの組付けが完了する。なお、フロートアーム１を予め第一のホルダー部材３に組み付けておく必要はなく、カバー体１６をハウジング１０に組み付けた後に、フロートアーム１を第一のホルダー部材３に組み付けてもよい。
【００４２】
以上の液面検出装置Ｆでは、第二のマグネット６は、第一のマグネット４と回転軸方向に対向して配設され第一のマグネットに追従して回動する。よって、フロートアーム１の変動が、二つのマグネット４、５の磁気的結合によって、回路基板９に伝達されて、回路基板９が接触端子２に対して回動する。
【００４３】
また、スペーサー部材５は、第一のホルダー部材３に配設される第一のマグネット４の対向面と、第二のホルダー部材７に配設される第二のマグネット６の対向面との間に、隙間を備えており、各マグネット４、６とスペーサー部材５とが擦れて発生する摺動トルクを防ぐことができる。
【００４４】
また、接触端子２と回路基板９との接触点が第二のマグネット６の外形よりも内側に位置するように接触端子２をハウジング１０に配設したことによって、前記接触点の摺動トルクが小さくなり、精度を向上させることができる。
【００４５】
また、各マグネット４、６の磁極を４極としたことによって、各マグネット４、６の引力が大きくなり、精度を向上させることができる。
【００４６】
また、各マグネット４、６を各ホルダー部材３、７に固定する各フック部３ｆ、７ｂが各マグネット４、６のスペーサー部材５側の面から突出しないことによって、各マグネット４、６間の距離を短くでき、各マグネット４、６間の引力が大きくなり、精度を向上させることができる。
【００４７】
また、各ホルダー部材３、７に各マグネット４、６をフック止めすることで、インサート形成による各マグネット４、６にかかる負荷を小さくすることができ、各マグネット４、６などの割れや欠けなどの製造時の歩留まりを改善し、安価に製造することができる。また、組み付け性を向上させることができ、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態の液面検出装置を上側から見た斜視図。
【図２】同実施形態の液面検出装置を上側から見た分解斜視図。
【図３】同実施形態の液面検出装置を下側から見た分解斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
Ｆ      液面検出装置
１      フロートアーム
２      接触端子
３      第一のホルダー部材
３ｆ    第一のフック部
４      第一のマグネット
４ｂ    第一の係合部
５      スペーサー部材
６      第二のマグネット
６ｂ    第二の係合部
７      第二のホルダー部材
７ｂ    第二のフック部
９      回路基板
１０      ハウジング
【図１】
2009244016.tif 000003
【図２】
2009244016.tif 000004
【図３】
2009244016.tif 000005