(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傾斜角度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、上記スライドウエイトおよび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フロート本体と、中心部にケーブル挿通孔を有し前記フロート本体の開口部を蓋装する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、フロート本体とフロートキャップの結合時において上記吸着面がフロート本体内の底面中心部に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。
【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、管内にリードスイッチ１０２ａを装着し外周にマグネット１０２ｂおよび該マグネット１０２ｂを支承するスライドウエイト１１９を嵌装させた管状ステム１１１の根部をフロートキャップ１０１ｂ内に定着させ、該フロートキャップ１０１ｂとフロート本体１０１ａとの結合時においてフロート本体１０１ａの底面に付設された環状支持座１２１の中心孔１２１ｈ内へ管状ステム１１１の先端部が嵌入するよう構成されている。
【０００３】
そして、フロート１０１の下傾作動時にはスライドウエイト１１９が環状支持座１２１の上面へクッションリング１２０を介して当接することになるため、フロート本体１０１ａの底面からスライドウエイト１１９の端面までの距離ｔ２が長くなってスライドウエイト１１９の有効移動巾が狭くなり、フロート１０１の反転作動の確実性が乏しくなるという欠点がある。
【０００４】
また、フロート本体１０１ａとフロートキャップ１０１ｂは一般に螺合構造によって結合され、該結合時において管状ステム１１１の先端部を環状支持座１２１の中心孔１２１ｈ内へ容易に嵌入させるためには、該中心孔１２１ｈの口径を管状ステム１１１の外径よりも大径に形成しておくことが必要で、両者の嵌合面に間隙ｇを有するため、スライドウエイト１１９の移動時において管状ステム１１１が横振れを起こして根部に応力が加わり、フロートキャップ１０１ｂとの嵌着面１０９にも弛みを生じて管状ステム１１１と共にリードスイッチ１０２ａが軸方向に位置ずれし、電気開閉機構１０２のＯＮ・ＯＦＦ作用に悪影響を及ぼすことになる。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、根部をフロートキャップ内に定着させた管状ステムの先端部が、フロート本体の底面中心部へ確実に定着してフロート内で両持状に支承され、横振れや位置ずれを生じることなく電気開閉機構のＯＮ・ＯＦＦ作用の精度が保持し得られ、且つ、組立ての作業性にも優れたフロート液位検出器を提供することにある。
【０００６】
【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傾斜角度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、上記スライドウエイトおよび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フロート本体と、中心部にケーブル挿通孔を有し前記フロート本体の開口部を蓋装する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、フロート本体とフロートキャップの結合時において上記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。
【０００７】
【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。
【０００８】
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、中心部にケーブル挿通孔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の開口部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挿通孔５と同心状で、且つ、それよりも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の螺着に供せられる。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のケーブル挿通孔５の内周面は、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。
【０００９】
ケーブルブッシュ４の後端部は、フロートキャップ１ｂ内でケーブル挿通孔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の傾斜角度の変化によって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。
【００１０】
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。
【００１１】
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とケーブル挿通孔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、ケーブル挿通孔５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。
【００１２】
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とケーブル挿通孔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、図１４に示すよう、管状ステム１１の外周面にスライドウエイト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、該弾性吸盤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内の底面中心部に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がフロート１内で両持状に支承された状態となる。
【００１３】
【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ｌ１に達したときフロート１はフロートキャップ１ｂ側を下方にした傾斜姿勢となり、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。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、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、加工および組み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、従来のようなクンションリング１２０を付設する必要もないという利点がある。
【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】従来の管状ステム支承構造を有す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    フロート本体
１ｂ    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
５      ケーブル挿通孔
１１    管状ステム
１９    スライドウエイト
２１    弾性吸盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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