JPH0339700Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、フロート式液面センサのフロートガ
イド軸構造に関し、特に部品点数を増加させるこ
となくフロートの下降停止位置を適宜選択し得る
と共に、フロートの上下移動を円滑にし得るフロ
ート式液面センサのフロートガイド軸構造に関す
る。

〈従来の技術〉 例えば、自動車等に使用している各種液体のタ
ンクにあつては、空の状態になる前に補充を促す
ために、残量警告灯等を点灯させるべく液面セン
サが設けられているものがある。

液面センサとしては、感磁性素子を用いた所謂
リードスイツチを筒状のフロートガイド軸の中に
収容し、そのリードスイツチを作動させるための
マグネツトを装着したフロートをフロートガイド
軸の軸線方向に移動自在に外嵌してなるフロート
式液面センサが知られている。この液面センサに
あつては、タンク内の液面の上下動に応じてフロ
ートも上下動することとなるが、フロートが所定
の下降停止位置まで下降するとマグネツトにより
リードスイツチが作動して、その位置にて警告信
号を出し続ける必要がある。

ところで、例えばウインドウオツシヤ液のタン
クにあつては、各車種毎にその形状も異なるため
残量警告位置も違い、各車種毎にフロートの下降
停止位置を変えるべく液面センサを各種用意しな
ければならない。

そこで、液面センサのフロートガイド軸の形状
を変えることなくフロートの下降停止位置を変更
可能にしたものが、実開昭61−46428号明細書に
より開示されているが、この液面センサにあつて
はフロートの下降停止位置の変更を高さの違うス
ペーサを変えることにより行つているため、スペ
ーサを各種用意する必要がある。そのため、部品
点数が増加するばかりでなく、組立の煩雑化を生
じる問題がある。

また、実開昭55−60632号明細書により開示さ
れているように、フロートガイド軸にフロートの
移動方向に間隔を有して溝を複数設け、例えばＣ
リングをそれらの溝の一つに係合するようにすれ
ば、フロートの下降停止位置を適宜選択すること
ができるようになる。そのため、フロートの下降
停止位置を定めるストツパとしてのＣリングが一
種類ですむため、部品点数が増加することがな
い。

しかしながら、溝を複数設けてその内の一つを
使用するため、フロートが上下動する際にフロー
トが軸線方向に対して傾いた場合には、フロート
の内縁部が残りの溝に係合して引掛かり、フロー
トの動作不良を生じると云う虞れがある。

〈考案が解決しようとする問題点〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本考案の
主な目的は、部品点数を増加させることなくフロ
ートの下降停止位置を適宜選択可能であると共
に、フロートが円滑に動作し得るフロート式液面
センサのフロートガイド軸構造を提供することに
ある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本考案によれば、感磁性素
子を収容したフロートガイド軸と、感磁性素子を
作動させるマグネツトを備えフロートガイド軸の
少なくとも一部の外周部に軸線方向移動自在に外
嵌された環状のフロートとを有するフロート式液
面センサのフロートガイド軸構造であつて、フロ
ートガイド軸が、フロートの移動範囲に対応する
外周面に所定の等角度ピツチ及び所定の高さをも
つて突設された複数の軸線方向突条と、フロート
ガイド軸外周面に於ける突条間の部分に軸線方向
に間隔をおいて設けられた複数の環状溝と、該環
状溝の少なくとも１つと係合することによりフロ
ートガイド軸に固定されたストツパ部材とを有
し、フロートの環状内周縁とフロートガイド軸外
周面との相互接触が突条によつて規制され、かつ
フロートの移動範囲がストツパ部材によつて規定
されるようにしてなることを特徴とするフロート
式液面センサのフロートガイド軸構造を提供する
ことにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、フロートの環状内周縁とフ
ロートガイド軸の外周面との相互接触が防止され
るため、軸線方向に対してフロートが傾いたりし
た場合にも、ストツパが係合していない残りの環
状溝にフロートの内縁部が引掛かることがなく、
フロートが円滑に上下動し得ることとなる。また
軸線方向に間隔をおく複数の環状溝の内の一つに
ストツパ部材を係合させるものとすることによ
り、ストツパ部材の位置が適宜に調節可能とな
り、一種類のフロートガイド軸をもつてフロート
の下降停止位置を選択変更することが可能とな
る。

〈実施例〉 以下に添附の図面を参照して本考案を特定の実
施例について詳細に説明する。

第１図は、本考案が適用された液面センサを一
部破断して示す全体図である。自動車のウインド
ウオツシヤ液用のタンク１は、例えば図示されな
い蓋付の注水口を有する密閉構造にて略箱型状に
形成されている。第１図に良く示されるように、
タンク１内の下部には液面センサ２が、タンク１
の底壁１ａからタンク１内の上部に向けて立設さ
れている。液面センサ２は、合成樹脂からなるハ
ウジング３を有しており、そのハウジング３がタ
ンク１の底壁１ａにパツキン４を介して固設され
ている。尚、ハウジング３の内部は中空であり、
かつタンク１の底壁１ａから外に向けて開放され
ている。

ハウジング３の上部には上方に向けて延出する
円柱上のフロートガイド軸５が一体的に形成され
ている。フロートガイド軸５はハウジング３の内
部を介してタンク１の外側と連通するべく中空状
に形成されており、フロートガイド軸５内の所定
の位置には感磁性素子を用いた所謂リードスイツ
チ６が収容されている。尚、リードスイツチ６の
接続線６ａがハウジング３を通過してタンク１の
外側へ延出しており、図示されないコネクタを介
して同じく図示されない例えばコントロールユニ
ツトと電気的に接続されている。そして、ハウジ
ング３の開口面を覆うべく、ハウジングカバー１
０がその外周部に設けられた孔１０ａをハウジン
グ３に設けられた爪３ａに弾発的に係合させて冠
着されているため、接続線６ａがその中間部をハ
ウジング３とハウジングカバー１０とにより挾持
されて固定されている。。

フロートガイド軸５には中空円筒状のフロート
７が軸線方向に移動自在に遊嵌されているが、そ
のフロート７の内周部にはリードスイツチ６を作
動させるべく環状のマグネツト８がモールドによ
り固着されている。

また、フロートガイド軸５の下部がハウジング
３に向けて順次拡径されて、フロート７の外径よ
り拡径された拡径段部５ａが形成されている。そ
して、拡径段部５ａの外径と略同一の内径を有す
る円筒状のフロートカバー１１が、フロートガイ
ド軸５及びフロート７を外囲するように同心的に
嵌装されている。尚、フロートガイド軸５の遊端
には突部１２が一体的に設けられており、その突
部１２にはフロートカバー１１の天板１１ａの中
央部に穿設された孔が係合している。そして、フ
ロートカバー１１の下部の開口端部１１ｂが拡径
段部５ａの外周面に達しているため、フロート７
がフロートガイド軸５から抜け出ることがない。

尚、フロートカバー１１の天板１１ａには周方
向に複数のスリツト１３が穿設されていると共
に、拡径段部５ａの外周面には軸線に沿つて溝１
４が凹設されているため、フロートカバー１１の
内部と外部とがスリツト１３及び溝１４を介して
連通している。従つて、フロートカバー１１内の
液面とタンク１内の液面とのレベルが同一に保た
れることとなる。

第２図はフロートガイド軸５を示す分解斜視図
であり、第１図及び第２図に良く示されているよ
うに、フロートガイド軸５の外周面には、例えば
６本の突条１６が等角度ピツチにて軸線に沿つて
一体的に突設されている。また、フロートガイド
軸５の下部の各突条１６間の外周面には係合手段
として複数の環状溝１５が軸線方向にそれぞれ間
隔を有して凹設されている。

そして、環状のストツパ部材１７がその内周部
１８を環状溝１５の一つに係合してフロートガイ
ド軸５に固定されている。ストツパ部材１７は、
例えば合成樹脂からなり、環状溝１５の幅と略同
一の厚さをもつて環状をなしているが、その外径
がフロート７の下端の内周縁１９の径よりも大き
く、かつその内径がフロートガイド軸５の外周面
２０の外径よりも若干小さくされている。また、
第２図に良く示されているように、内周部１８に
は突条１６に対応する同数の溝２１が切設されて
いる。このストツパ部材１７をフロートガイド軸
５に取付けるには、溝２１を突条１６に合わせた
上でその内周部１８を弾性変形させつつフロート
ガイド軸５を嵌挿する。そして、内周部１８の変
形が環状溝１５の一つに係合して復元することに
より、ストツパ部材１７がフロートガイド軸５に
固定されることとなる。

従つて、フロート７が下降した際にはストツパ
部材１７によりフロート７の下降が止められるた
め、ストツパ部材１７の位置を変えることにより
フロート７の下降停止位置が適宜定められること
となる。

このようにして構成された液面センサ２にあつ
ては、タンク１内の液面の上下動に合わせてフロ
ート７が上下動することとなり、フロート７がリ
ードスイツチ６の位置まで下降した際にはリード
スイツチ６が作動して、その信号が接続線６ａを
介して図示されないコントロールユニツトに入力
され、そのコントロールユニツトから残量警告信
号が出力されることなる。

ところで、異なる形状のタンク１にあつては各
容量が互いに異なるため、それぞれフロート７の
下降停止位置が異なることになるが、本考案によ
る液面センサ２によれば、ストツパ部材１７を各
環状溝１５のどれか一つに係合して固定すること
によりそれぞれ対応できるため、各種タンク１に
同一形状の液面センサ２を使用することが可能と
なる。

更に、フロート７が上下動する際にフロート７
の内周面が突条１６と摺接することとなり、フロ
ートガイド軸５の外周面２０と摺接する場合に対
して接触面積が小さくなるため、表面張力が減少
することによりフロートガイド軸５の外周面２０
に張付かなくなり、フロート７が円滑に上下動し
得ることとなる。

ところで、フロート７が下降する際に軸線方向
に対して傾いた場合には、フロート７の内周縁１
９が環状溝１５と係合してフロート７が下降しな
くなる虞れがあるが、以下に示す式により求めた
関係により、突条１６の角度ピツチ等の好適に定
めることにより、フロート７の内周縁１９と環状
溝１５とが係合することを防止できる。

第３図はフロートガイド軸５の外周面２０及び
突条１６とフロート７の内周縁１９との関係を示
すための説明図であり、図に於てフロート７の内
周縁１９がフロートガイド軸５の隣り合う突条１
６にそれぞれ接触している。フロートガイド軸５
の外周面２０及びフロート７の内周縁１９の曲率
中心をそれぞれ０１及び０２とし、フロートガイ
ド軸５の外周面２０の曲率半径をｒ１、及びフロ
ート７の内周縁１９の曲率半径をｒ２とする。Ａ
は突条１６とフロート７の内周縁１９との接触点
であり、０１とＡとの距離をａとする。また、図
に於ける０１と０２との距離をｘとし、０１及び
０２を結ぶ線上でありかつ両接触点Ａ，Ａ間の２
等分線Ｌ上にある、フロートガイド軸５の外周面
２０とフロート７の内周縁１９との最短距離をδ
とする。尚、２等分線Ｌと線分０１及び線分０
２Ａとのなす角度をそれぞれθ及びαとする。

ところで、フロート７の内周縁１９が環状溝１
５と係合しないようにするためには、第３図に於
けるδを正の値とするようにするようにすれば良
い。

第３図に良く示されているように、 δ＝r2−（ｘ＋r1） …(1) の関係がある。

尚、 ｘ＝r2 cosα−ａ cosθ …(2) であり、更に α＝sin^-1（ａ sinθ／r2） …(3) である。

そこで、式（３）を式（２）に代入し、その式
（２）を式（１）に代入して整理すると、 δ＝r2−r1＋ａ cosθ −r2 cos（sin^-1（ａ sinθ／r2） となる。

そこで、δ＞０とするようにｒ１，ｒ２，ａの
各寸法に応じて、突条１６を等角度ピツチにて配
設し得るθを定めれば良いこととなり、例えばｒ
１＝3.45mm、ｒ２＝4.6mm、ａ＝3.7mmとした場合
には、θ＝30°が選択でき、突条１６が６箇所と
なる。

尚、本実施例にあつては突条１６を６箇所に配
設したが、例えば上記計算式の条件によればθ＝
20°も選択可能であり、この場合には突条１６が
９箇所になるなど、突条１６の数が任意であるの
は言うまでもなく、各寸法関係も上記式を満足す
るものであれば良い。また、環状溝１５の数及び
各間隔も任意に定め得るものである。

また、本実施例にあつては液面センサをウイン
ドウオツシヤ液用タンクに用いたが、フロート式
液面センサを用いたタンクであれば良く、各種タ
ンクに用いることができる。

〈考案の効果〉 このように本考案によれば、液面センサのフロ
ートガイド軸に係合手段としての環状溝を複数設
けることにより、一種類のストツパ部材のみでフ
ロートの下降停止位置を適宜調節することができ
るため、部品点数を増加することなく一種類の液
面センサを異なる形状のタンクに適用することが
可能となる。

また、フロートガイド軸に等角度ピツチにて複
数の突条を軸線に沿つて好適に設けることによ
り、フロートの内周が突条のみと摺接するため、
フロートの内周縁が環状溝に係合して引掛かるこ
とを防止できるばかりでなく、フロートガイド軸
の外周面に張付いて動作不良となることが好適に
防止され、フロートが円滑に移動し得るなどその
効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に基づくフロート式液面セン
サの全体を一部破断して示す図である。第２図
は、フロート式液面センサのフロートガイド軸を
拡大して示す分解斜視図である。第３図は、フロ
ートガイド軸及び突条とフロートとの関係を示す
ための説明図である。 １……タンク、１ａ……底壁、２……液面セン
サ、３……ハウジング、３ａ……爪、４……パツ
キン、５……フロートガイド軸、５ａ……拡径段
部、６……リードスイツチ、６ａ……接続線、７
……フロート、８……マグネツト、１０……カバ
ー、１０ａ……孔、１１……フロートカバー、１
１ａ……天板、１１ｂ……開口端部、１２……突
部、１３……スリツト、１４……溝、１５……環
状溝、１６……突条、１７……ストツパ部材、１
８……内周部、１９……内周縁、２０……外周
面、２１……溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 感磁性素子を収容したフロートガイド軸と、
   前記感磁性素子を作動させるマグネツトを備え
   前記フロートガイド軸の少なくとも一部の外周
   部に軸線方向に移動自在に外嵌された環状のフ
   ロートとを有するフロート式液面センサのフロ
   ートガイド軸構造であつて、 前記フロートガイド軸が、前記フロートの移
   動範囲に対応する外周面に所定の等角度ピツチ
   及び所定の高さをもつて突設された複数の軸線
   方向突条と、前記外周面に於ける前記突条間の
   部分に軸線方向に間隔をおいて設けられた複数
   の係合溝と、該係合溝の少なくとも１つと係合
   することにより前記フロートガイド軸に固定さ
   れたストツパ部材とを有し、前記フロートの環
   状内周縁と前記フロートガイド軸外周面との相
   互接触が前記突条によつて規制され、かつ前記
   フロートの移動範囲が前記ストツパ部材によつ
   て規定されるようにしてなることを特徴とする
   フロート式液面センサのフロートガイド軸構
   造。 (2) 前記フロートの内周部と前記突条のうちの互
   いに隣り合う２つとの接触状態にて、前記フロ
   ートガイド軸外周面の曲率半径をｒ１、前記フ
   ロート内周部の曲率半径をｒ２、前記フロート
   ガイド軸の中心から前記フロート内周部と前記
   突条との接触点までの距離をａ、前記フロート
   内周部の中心に於ける隣り合う前記接触点間の
   ２等分角をα、前記フロートガイド軸の中心に
   於ける前記接触点間の２等分角をθとした時
   に、 r2−r1＋ａ cosθ −r2cos｛sin^-1（ａ sinθ／r2）｝＞０ の関係式を満足するように各部の関係寸法を定
   めてなることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項に記載のフロート式液面センサのフ
   ロートガイド軸構造。