JP7367536B2 - 液面検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、フロート式の液面検出装置に関する。

燃料タンクに充填された液体燃料の残量は、車内に配置された燃料計で視認することができる。燃料計は、液体燃料の液面の高さを検知して、これを基に液体燃料の残量を表示する。液面の高さを検出する装置には、液面に浮かぶフロートを利用するタイプのものが存する。フロート式の液面検出装置の従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に開示された液面検出装置は、センダ本体と、このセンダ本体にスイング可能に設けられたアームと、このアームに取付けられアームがセンダ本体から抜け落ちないようにアームを固定するホルダと、このアームの先端に取付けられ液面に浮かぶフロートと、を有する。

液面が低下すると、フロートは下方に変位し、フロートが取り付けられたアームは、スイングする。アームがスイングすると、アームと共にホルダもスイングする。このとき、ホルダに備えられた回路基板は、センダ本体に備えられた端子の接点に対して摺動する。即ち、液面の高さに応じて、回路基板に対して接点が接触する位置は変わる。この接触する位置に応じた信号が出力されることにより、液面高さが検出される。

特開２０１４－１３９５１６号公報

一般的には、センダ本体は取付板の表面側に取り付けられ、取付板が燃料タンク内の内壁等に取り付けられる。端子にはコードが接続されており、このコードはセンダ本体から外方に延ばされ、取付板の表面側から取付板の裏面側にコードを引き回すように配置されることがある。

この場合にセンダ本体を、取付板を介して燃料タンク内部に取り付けるために、燃料タンクに開口した取付穴にセンダ本体を挿入する際、燃料タンクの壁と取付板との間にコードが挟まれることがある。

本発明は、センダ本体を、取付板を介して燃料タンク内部に取り付けるために、燃料タンクの取付穴にセンダ本体を挿入する際、燃料タンクの壁にコードが接触せず、燃料タンクの壁と取付板との間にコードが挟まれることを防止できる液面検出装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、金属製の取付板と、この取付板に設けられたセンダ本体と、このセンダ本体に回転可能に設けられたアームと、このアームを保持すると共に前記センダ本体に回転可能に設けられたホルダと、このホルダに設けられた回路基板と、この回路基板に接するように前記センダ本体に設けられた端子と、この端子に接続されたコードと、を有する液面検出装置において、
前記取付板には、前記コードを取り囲むように前記取付板の縁から切り欠かれ前記コードを案内するガイド溝と、このガイド溝の外方に形成され前記コードを保護する保護部と、が備えられていることを特徴とする液面検出装置が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記ガイド溝は、Ｔ溝である。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記ガイド溝は、このガイド溝内の縁の一部が折り返された折り返し部を有し、この折り返し部に前記コードが接触する。

請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記コードは、複数配置され、一端側の前記コードから他端側の前記コードまでのコード出口幅は、前記ガイド溝の幅よりも小さい。

請求項１に係る発明では、液面検出装置は、取付板と、センダ本体と、アームと、ホルダと、回路基板と、センダ本体に設けられた端子と、この端子に接続されたコードと、を有する。取付板には、コードを取り囲むように取付板の縁から切り欠かれコードを案内するガイド溝が形成されているので、コードを取付板の縁の外側に引き回すことなくガイド溝に配置することができる。さらに、ガイド溝の外方には保護部が形成されているので、コードを外部との接触から保護することができる。このため、センダ本体を、取付板を介して燃料タンク内部に取り付けるために、燃料タンクの取付穴にセンダ本体を挿入する際、燃料タンクの壁にコードが接触せず、燃料タンクの壁と取付板との間にコードが挟まれることを防止できる。

請求項２に係る発明では、ガイド溝はＴ溝であるので、取付板の縁の開口から容易にコードをガイド溝内に案内し、保護部によりコードを保護することができる。

請求項３に係る発明では、このガイド溝内の縁の一部が折り返された折り返し部を有している。金属製の取付板を折り返すことで折り返し部が滑らかに曲がった形状になるので、ガイド溝を切り欠きや打ち抜きで形成した際に発生するバリや鋭いエッジがない。このため、滑らかに曲がった折り返し部にコードが接触するので、コードが傷つくことを防止できる。

請求項４に係る発明では、コードは複数配置され、一端側のコードから他端側のコードまでのコード出口幅は、ガイド溝の幅よりも小さいので、コードがガイド溝の幅方向の端部（縁）と接触することがない。このため、コードのガイド溝との接触部分を少なくすることができる。

本発明の実施例による液面検出装置の斜視図である。 図１に示された液面検出装置の分解斜視図である。 図１に示された液面検出装置の背面側斜視図である。 （ａ）は比較例の液面検出装置の作用図である。（ｂ）は実施例の液面検出装置の作用図である。 （ａ）は第１の別態様の実施例による液面検出装置の要部斜視図である。（ｂ）は（ａ）に示された液面検出装置の作用図である。（ｃ）は実施例による液面検出装置のガイド溝の幅に関する作用図である。 第２の別態様の実施例による液面検出装置の要部斜視図である。 実施例による液面検出装置のコードの固定に関する作用図である。 第３の別態様の実施例による液面検出装置について説明する図である。 第４及び第５の別態様の実施例による液面検出装置について説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図中Ｌｅは左、Ｒｉは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。

図１を参照する。図１には、本発明の実施例による液面検出装置１０が示されている。この液面検出装置１０は、液面に浮かぶフロート１３を利用したフロート式のタイプであり、例えば、ガソリンなどの液体燃料を貯留する燃料タンク内に設けられる。検出された液面の高さに基づき燃料の残量が燃料計に表示される。

図１～図３を参照する。液面検出装置１０は、燃料タンク等に取り付けられる止め鍔１１と、この止め鍔１１から燃料タンクの下方側に延びる取付板２０と、この取付板２０に支持されているセンダ本体５０と、液面に浮かぶフロート１３と、を有している。フロート１３は、合成樹脂などからなる。なお、液面検出装置１０は、燃料タンクに開口した取付穴から内部に挿入して燃料タンクの側壁等に取付けられる。

アーム３０は、金属製であり、センダユニット１２を貫通している回転軸部３１と、この回転軸部３１の一端部３２から延びているスイング部３３と、からなる。

取付板２０は、Ｌ字状を呈し、止め鍔１１の中央に溶接されている上部（不図示）と、この上部の端部から延びる第１面部２１と、からなる。

センダユニット１２は、スイング可能に設けられたアーム３０と、このアーム３０に取付けられるホルダ４０と、アーム３０を保持している樹脂製のセンダ本体５０と、このセンダ本体５０が設けられた取付板２０と、からなる。なお、センダユニット１２は、少なくとも、センダ本体５０及び取付板２０を有しているものであればよい。さらに、センダユニット１２は、フロート１３を含むものとしてもよい。

センダ本体５０は、取付板２０に接する平面部５１と、この平面部５１からアーム３０側に突出する突出部５２と、この突出部５２の下部に設けられる収容部５３と、からなる。

平面部５１の左端部には取付板２０に係止する第１のフック部５４と、第２のフック部５５とが形成されている。突出部５２には軸支部５２ａが設けられ、軸支部５２ａには回転軸部３１が貫通する第１の貫通穴５６が形成されている。収容部５３には、インサート成形により端子９０が設けられている。端子９０の下端のかしめ部９１，９１は、かしめられてそれぞれ、コード５９,５９に接続されている。コード５９，５９は、取付板２０の端部の折り返し部分に保護チューブ６１，６１を備えている。

金属製の取付板２０は、センダ本体５０に対向している第１面部２１と、この第１面部２１に対向する第２面部２２と、この第１面部２１と第２面部２２を繋ぐ接続部２３と、からなる。第２面部２２、接続部２３、及び、第１面部２１は、断面が略Ｊ字状を呈し、ホルダ４０と突出部５２の軸支部５２ａとを挟みこんでいる。

第１面部２１の左端部には、第１面部２１から切り起こされた、第１のＬ字挿入部２４及び第２のＬ字挿入部２５が形成されている。第１のＬ字挿入部２４には挿入穴２４ａが形成され、第２のＬ字挿入部２５には挿入穴２５ａが形成されている。センダ本体５０をスライドさせて取付板２０に取り付けられると、第１のＬ字挿入部２４の挿入穴２４ａに第１のフック部５４が係止され、第２のＬ字挿入部２５の挿入穴２５ａに第２のフック部５５が係止される。

取付板２０には、ねじ穴２８，２８が形成されている。センダ本体５０には、取付用貫通穴５７，５７が形成されている。締結部材９３，９３を取付用貫通穴５７，５７に挿通し、ねじ穴２８，２８に締結することで、センダ本体５０が取付板２０に固定される。

取付板２０には、コード５９，５９を取り囲むように取付板２０の縁から切り欠かれコード５９，５９を案内するガイド溝２６と、このガイド溝２６の外方に形成されコード５９，５９を保護する保護部２７，２７と、が備えられている。ガイド溝２６は、いわゆるＴ溝であり、取付板２０の縁の開口から容易にコード５９，５９をガイド溝２６内に案内し、保護部２７，２７によりコード５９，５９を保護することができる。

第１面部２１の略中央には、回転軸部３１が貫通する第２の貫通穴２１ａが形成されている。第２面部２２には、回転軸部３１が貫通する第３の貫通穴２２ａが形成されている。

ホルダ４０は、合成樹脂からなり、センダユニット１２から抜け落ちないようにアーム３０を固定する。ホルダ４０は、センダ本体５０に対向する面にセラミック製の回路基板４５を有している。回路基板４５は、端子９０の下端の接点部（不図示）と接触可能な配線パターンを備える。回路基板４５及び配線パターンの詳細な説明は省略する。なお、回路基板４５はセラミックなどの絶縁基材からなり、複数の固定電極と、抵抗体とを備えている。

液面検出装置１０の動作について説明する。液面検出装置１０は、止め鍔１１を介して、燃料タンクに固定される。燃料が消費され、燃料タンク内の液面が低下すると、フロート１３は下方に変位し、フロート１３が取り付けられたアーム３０は、スイングする。アーム３０がスイングすると、アーム３０と共にホルダ４０もスイングする。このとき、ホルダ４０に備えられた回路基板４５は、センダ本体５０に備えられた接点部に対して摺動する。即ち、液面の高さに応じて、回路基板４５に対して接点部が接触する位置は変わる。この接触する位置に応じた信号が出力されることにより、液面高さが検出される。

ホルダ４０は、断面が略Ｊ字状を呈し、軸支部５２ａを挟む挟み込み部４１を有している。挟み込み部４１には、回転軸部３１が貫通する第１の保持穴４２と、第２の保持穴４３とが形成されている。第１の保持穴４２と、第２の保持穴４３との間には、第１の貫通穴５６が位置する。挟み込み部４１は、第２の貫通穴２１ａと、第３の貫通穴２２ａとに挟まれている。さらに、ホルダ４０は、アーム３０が回転軸部３１の軸方向に移動することを抑える抑え部４４を有している。

第１の貫通穴５６～第３の貫通穴２２ａは、同一の軸線Ｃ上に位置している。第２の貫通穴２１ａの径～第３の貫通穴２２ａの径は、第１の貫通穴５６の径と、等しい。

図３を参照する。一方のコード５９の先端には、取付板２０にかしめ固定される丸形板端子６２が設けられている。取付板２０の上下方向中間部には、切起こされた保持部２１ｂが形成され、この保持部２１ｂに他方のコード５９が保持されている。他方のコード５９は、保持部２１ｂに保持される部分が保護チューブ６１で覆われている。さらに、止め鍔１１には半田付部１４が設けられており、この半田付部１４に他方のコード５９の端部が半田付けされている。

図４（ａ），（ｂ）を参照する。（ａ）は比較例の液面検出装置１００であり、取付板１０１の縁が直線状である。センダ本体１０２から延びたコード１０３，１０３は取付板１０１の縁に接触しつつ取付板１０１の裏側に引き回されている。コード１０３，１０３は、取付板１０１の縁に接触する部分が保護チューブ１０４，１０４で覆われている。しかし、センダ本体１０２を、取付板１０１を介して燃料タンク内部に取り付けるために、燃料タンクに開口した取付穴に液面検出装置１００を挿入する際、燃料タンクの壁と取付板１０１との間にコード１０３，１０３及び保護チューブ１０４，１０４が挟まれることがある。

（ｂ）は実施例の液面検出装置１０であり、コード５９，５９は、ガイド溝２６内を通して取付板２０の裏側に引き回されている。コード５９，５９の外方には、保護部２７，２７があるので、コード５９，５９が保護されている。このため、液面検出装置１０を燃料タンク内に挿入して組付ける際、コード５９，５９が、燃料タンクの壁と取付板２０との間に挟まれることがないので、コード５９，５９の保護性を高めることができる。

図５を参照する。（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第１の別態様の実施例による液面検出装置１０Ａは、ガイド溝２６には、コード５９，５９が接触する下部側の縁が折り返された折り返し部２９を有している。

折り返し部２９は、金属製の取付板２０を折り返すこと形成され、その表面が滑らかに曲がった形状を呈する。この場合、ガイド溝２６を切り欠きや打ち抜きで形成した際に発生するバリや鋭いエッジがない。このため、滑らかに曲がった折り返し部２９にコード５９，５９が接触するので、コード５９，５９をより保護することができる。さらに、保護チューブ６１（図３参照）を廃止してもコード５９，５９の保護性を高めることができるので、部品点数を削減し、組立作業効率を向上させることができる。

（ｃ）に示されるように、コード５９は複数配置され、一端側（左側）のコード５９から他端側（右側）のコード５９までのコード出口幅Ｗ１は、ガイド溝２６の幅Ｗ２よりも小さい。

コード出口幅Ｗ１よりもガイド溝２６の幅Ｗ２が大きいので、コード５９，５９がガイド溝２６の幅方向の端部（縁）と接触することがない。このため、コード５９，５９のガイド溝２６との接触部分を少なくしてコード５９，５９の保護性能をより高めることができる。

図６を参照する。第２の別態様の実施例による液面検出装置１０Ｂは、ガイド溝２６は、取付板２０の横方向に開口する形状を呈する。取付板２０の上端部から柱部２７ａが立ち上げられ、この柱部２７ａの上端に横方向に伸びるように保護部２７が形成されている。

このような構造とすることで、組立の際、２本のコード５９，５９を同時にガイド溝２６，２６に案内することができ、組立性をより向上させることができる。

図７を参照する。（ａ）は樹脂フック７１を説明する図である。取付板２０の裏面側には樹脂フック７１が設けられている。取付板２０の裏面側の保持部２１ｂを廃止して、樹脂フック７１によりコード５９を保持している。

（ｂ）は通常の状態を説明する図である。取付板２０の裏面側には、切起こされた保持部２１ｂが形成されている。この保持部２１ｂにコード５９が保持されている。

（ａ），（ｃ）は樹脂フック７１の取付方法を説明する図である。樹脂フック７１は、弾性を有し、コード５９を保持する溝状のコード保持部７２と、先端側に形成された爪部７３とを備えている。樹脂フック７１の先端側が複数に割られており、それぞれの割られた先端に爪部７３が形成されている。また、樹脂フック７１の先端から割られた状態が延長されてコード保持部７２の溝形状が形成されている。このため、樹脂フック７１は容易に成形することができる。

樹脂フック７１は、コード５９をコード保持部７２に挟んだ状態で、取付板２０の下側のねじ穴２８に差し込み、そのままセンダ本体５０の取付用貫通穴２８まで挿通させて、センダ本体５０の表面に爪部７３を係止させる。これにより、１つの締結部材９３を廃止でき、より組立性を向上させることができる。

図８を参照する。（ａ）は第３の別態様の実施例による液面検出装置１０Ｃの正面図であり、センダ本体５０の平面部５１の端部には、補強リブ５８が設けられている。補強リブ５８は、センダ本体５０の第２のフック部５５が設けられた端部の反対側の端部に設けられている。

（ｂ）は補強リブ５８の斜視図であり、補強リブ５８があることで、センダ本体５０を取付板２０にスライドさせてセットする際、指で補強リブ５８をスライド方向に容易に押すことができ、組立性をより向上させることができる。さらに、補強リブ５８はセンダ本体５０の平面部５１を部分的に補強することができる。

図９を参照する。（ａ）はセンダ本体５０を取付板２０に組み付ける際の要部作用図である。センダ本体５０は、本体部分から突出するように仮止め部５４ａ，５５ａが形成されており、この仮止め部５４ａ，５５ａの先端にフック部５４，５５が形成されている。センダ本体５０を取付板２０に組み付ける際は、センダ本体５０を取付板２０の第１面部２１上をスライドさせて、仮止め部５４ａ，５５ａを挿入穴２４ａ，２５ａに差し込む。

（ｂ）は第４の別態様の実施例による液面検出装置の係止状態を説明する図である。側面視で、フック部５４，５５がＬ字挿入部２４，２５に係止されている。

（ｃ）は第５の別態様の実施例による液面検出装置の係止状態を説明する図である。仮止め部５４ａ，５５ａには、突起状に形成された入れ過ぎ防止部６４，６５が設けられている。センダ本体５０を取付板２０に組み付ける際、作業者がセンダ本体５０を必要以上に取付板２０に押し込もうとしても、入れ過ぎ防止部６４，６５がＬ字挿入部２４，２５の手前側に引っ掛かり、センダ本体５０の取付板２０への入れ過ぎを防止することができる。

次に以上に述べた液面検出装置１０の作用効果を説明する。取付板２０には、コード５９，５９を取り囲むように取付板２０の縁から切り欠かれコード５９，５９を案内するガイド溝２６が形成されているので、コード５９，５９を取付板２０の縁の外側に引き回すことなくガイド溝２６に配置することができる。さらに、ガイド溝２６の外方には保護部２７が形成されているので、コード５９，５９を外部との接触から保護することができる。このため、センダ本体５０を、取付板２０を介して燃料タンク内部に取り付けるために、燃料タンクの取付穴にセンダ本体５０を挿入する際、燃料タンクの壁にコード５９，５９が接触せず、燃料タンクの壁と取付板２０との間にコード５９，５９が挟まれることを防止できる。

さらに、ガイド溝２６はＴ溝であるので、取付板２０の縁の開口から容易にコード５９，５９をガイド溝２６内に案内し、保護部２７によりコード５９，５９を保護することができる。

さらに、金属製の取付板２０を折り返すことで折り返し部２９が滑らかに曲がった形状になるので、ガイド溝２６を切り欠きや打ち抜きで形成した際に発生するバリや鋭いエッジがない。このため、滑らかに曲がった折り返し部２９にコード５９，５９が接触するので、コード５９，５９の保護性能を高めることができる。

さらに、コード５９，５９は複数配置され、一端側のコード５９，５９から他端側のコード５９，５９までのコード出口幅Ｗ１は、ガイド溝２６の幅Ｗ２よりも小さいので、コード５９，５９がガイド溝２６の幅方向の端部（縁）と接触することがない。このため、コード５９，５９のガイド溝２６との接触部分を少なくしてコード５９，５９の保護性能を高めることができる。

尚、本発明は、フロートの変位により磁気が変化して液面高さを検出する液面検出装置に適用しても良い。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明の液面検出装置は、建設機械等の燃料タンクに搭載するのに好適である。

１０…液面検出装置
２０…取付板
２６…ガイド溝
２７…保護部
２９…折り返し部
３０…アーム
４０…ホルダ
５０…センダ本体
５９…コード
９０…端子
Ｗ１…コード手口幅
Ｗ２…ガイド溝の幅

Claims (4)

1. 金属製の取付板と、この取付板に設けられたセンダ本体と、このセンダ本体に回転可能に設けられたアームと、このアームを保持すると共に前記センダ本体に回転可能に設けられたホルダと、このホルダに設けられた回路基板と、この回路基板に接するように前記センダ本体に設けられた端子と、この端子に接続されたコードと、を有する液面検出装置において、
   前記取付板には、前記コードを取り囲むように前記取付板の縁から切り欠かれ前記コードを案内するガイド溝と、このガイド溝の外方に形成され前記コードを保護する保護部と、が備えられていることを特徴とする液面検出装置。
2. 前記ガイド溝は、Ｔ溝であることを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。
3. 前記ガイド溝は、このガイド溝内の縁の一部が折り返された折り返し部を有し、この折り返し部に前記コードが接触することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液面検出装置。
4. 前記コードは、複数配置され、
   一端側の前記コードから他端側の前記コードまでのコード出口幅は、
   前記ガイド溝の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項記載の液面検出装置。

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