JP2011122836A - Liquid surface sensing device - Google Patents

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寿人 市沢
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid level detection device capable of preventing infiltration of liquid into the surroundings of a magnetoelectric transducer, while reducing a rubber material preventing the infiltration of a liquid into the surroundings of the magnetoelectric transducer and reducing a process of arranging the rubber material to reduce the manufacturing cost. <P>SOLUTION: In the liquid level detection device 1, including a float arm 3 equipped with a float 2 actuated so as to follow the displacement of a liquid level 15a of the liquid 15 stored in a tank 14, a magnet 5 displaced accompanying the actuation of the float arm 3, the magnetoelectric transducer 6 for detecting magnetic variation of the magnet 5, and an electric connection member 11 electrically connected to the magnetoelectric transducer 6, the liquid level detection device includes a first case body 8, covering the magnetoelectric transducer 6 and a part of the electrical connection member 11 and a second case body 9, covering the first case body 8 so that a portion of the electrical connection member 11 is exposed to the outside of the tank 14. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、タンク内の各種燃料などの液体の液面を検出する液面検出装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid level detection device that detects the level of a liquid such as various fuels in a tank.

従来の液面検出装置は、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能とするために、本体部が樹脂材料からなり、前記本体部の端部と前記磁電変換素子周囲の間において前記ターミナルの全周に密着するようにゴム材料が配置され、前記ゴム材料は、その成形時において前記ターミナルをインサート成形することにより前記ターミナルと一体化され、前記磁電変換素子周囲および前記ターミナルと一体化された前記ゴム材料は、前記本体部の成形時に前記本体部内にインサート成形したものであった(例えば、特許文献1を参照)。   In the conventional liquid level detection device, the main body portion is made of a resin material so that liquid can be prevented from entering the periphery of the magnetoelectric conversion element, and the terminal is provided between the end of the main body portion and the periphery of the magnetoelectric conversion element. A rubber material is disposed so as to be in close contact with the entire circumference of the device, and the rubber material is integrated with the terminal by insert molding of the terminal at the time of molding, and is integrated with the periphery of the magnetoelectric conversion element and the terminal. The rubber material was insert-molded in the main body when the main body was molded (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−10047号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-10047

従来の液面検出装置は、前記磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止可能とするために、前記ゴム材料を必要とし、さらに前記ゴム材料を前記ターミナルの全周に密着するように配置する必要があった。   The conventional liquid level detection device requires the rubber material in order to prevent liquid from entering the periphery of the magnetoelectric conversion element, and further arranges the rubber material so as to be in close contact with the entire circumference of the terminal. There was a need.

そこで、本発明は前述した問題点に着目し、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止する前記ゴム材料を削減し、かつ、前記ゴム材料を配置する工程を削減して製造コストの低減を図りながら、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止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。   Therefore, the present invention pays attention to the above-mentioned problems, reduces the rubber material that prevents liquid from entering the periphery of the magnetoelectric conversion element, and reduces the manufacturing cost by reducing the step of arranging the rubber material. An object of the present invention is to provide a liquid level detection device capable of preventing liquid from entering the periphery of a magnetoelectric conversion element.

本発明では、タンクに貯蔵した液体の液面の変位に追従作動するフロートを備えたフロートアームと、前記フロートアームの作動に伴って変位するマグネットと、前記マグネットの磁気変化を検出する磁電変換素子と、前記磁電変換素子と電気的に接続される電気接続部材と、を備えた液面検出装置において、前記電気接続部材の一部分が前記タンク外に露出するように前記磁電変換素子と前記電気接続部材をケース体で覆ったものである。   In the present invention, a float arm having a float that operates following the displacement of the liquid level of the liquid stored in the tank, a magnet that is displaced in accordance with the operation of the float arm, and a magnetoelectric conversion element that detects a magnetic change of the magnet And an electrical connection member electrically connected to the magnetoelectric conversion element, wherein the magnetoelectric conversion element and the electrical connection are arranged such that a part of the electrical connection member is exposed outside the tank. The member is covered with a case body.

また、前記ケース体は、前記磁電変換素子と前記電気接続部材の一部分を覆った第1ケース体と、前記電気接続部材の一部分が前記タンク外に露出するように前記第1ケース体を覆った第2ケース体とからなるものである。   Further, the case body covers the first case body so as to expose a part of the magnetoelectric conversion element and the electrical connection member, and a part of the electrical connection member exposed to the outside of the tank. It consists of a 2nd case body.

また、前記タンクに設けた開口を塞ぐ蓋部材を前記ケース体に設けたものである。   Further, a lid member for closing the opening provided in the tank is provided in the case body.

また、前記タンクに設けた開口を塞ぐ蓋部材を前記第2ケース体に設けたものである。   Further, a lid member for closing the opening provided in the tank is provided in the second case body.

本発明の液面検出装置は、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止するゴム材料を削減し、かつ、前記ゴム材料を配置する工程を削減して製造コストの低減を図りながら、磁電変換素子周囲への液体の浸入を防止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。   The liquid level detection device of the present invention reduces the rubber material that prevents the liquid from entering the periphery of the magnetoelectric conversion element, and reduces the manufacturing cost by reducing the step of arranging the rubber material. It is possible to provide a liquid level detection device capable of preventing liquid from entering the periphery of the element.

本発明の第1実施形態の液面検出装置の断面図。Sectional drawing of the liquid level detection apparatus of 1st Embodiment of this invention.

以下、添付図面を用いて本発明の第1実施形態を説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明の液面検出装置1は、フロート2と、フロートアーム3と、アームホルダ4と、マグネット5と、磁電変換素子6と、電気接続部材11と、ホルダ部材7と、ケース体8,9と、を備えたものである。なお、10は、シールドケースであり、12は、フレームカバーであり、14は、タンクであり、15は、タンク14に貯蔵した液体である。   The liquid level detection device 1 according to the present invention includes a float 2, a float arm 3, an arm holder 4, a magnet 5, a magnetoelectric transducer 6, an electrical connection member 11, a holder member 7, and case bodies 8 and 9. And. In addition, 10 is a shield case, 12 is a frame cover, 14 is a tank, and 15 is a liquid stored in the tank 14.

タンク14は、金属あるいは合成樹脂からなり、液体15を貯蔵するものである。液体15は、ガソリンやアルコールなどの液体燃料などである。タンク14は、開口14aを備えており、この開口14aを介して、液面検出装置1をタンク内に設置する。   The tank 14 is made of metal or synthetic resin and stores the liquid 15. The liquid 15 is liquid fuel such as gasoline or alcohol. The tank 14 includes an opening 14a, and the liquid level detection device 1 is installed in the tank through the opening 14a.

フロート2は、タンク14に貯蔵した液体燃料などの液体15の液面15aに浮き、液面15aの変位に追従作動するものであり、本実施形態において、ステンレスなどの腐食しにくい金属から形成されている。なお、フロート2の材質は本実施形態に限定されるものではなく、合成樹脂などで形成してもよい。   The float 2 floats on the liquid surface 15a of the liquid 15 such as liquid fuel stored in the tank 14 and operates following the displacement of the liquid surface 15a. In the present embodiment, the float 2 is formed from a metal that is not easily corroded, such as stainless steel. ing. In addition, the material of the float 2 is not limited to this embodiment, You may form with a synthetic resin.

フロートアーム3は、非磁性体の金属で形成されており、一端でフロート2を保持し、他端でアームホルダ4に取り付けられている。   The float arm 3 is made of a nonmagnetic metal, holds the float 2 at one end, and is attached to the arm holder 4 at the other end.

アームホルダ4は、合成樹脂からなり、フロートアーム3とマグネット5を保持している。   The arm holder 4 is made of synthetic resin and holds the float arm 3 and the magnet 5.

アームホルダ4は、円筒部4aを備えており、この円筒部4aの内側にマグネット5を備えている。また、アームホルダ4は、アーム保持部4cによってフロートアーム3を保持している。   The arm holder 4 includes a cylindrical portion 4a, and a magnet 5 is provided inside the cylindrical portion 4a. The arm holder 4 holds the float arm 3 by an arm holding portion 4c.

また、アームホルダ4の中央部には、円柱部4bが設けられており、この円柱部4bに第2ケース体9の後述する支軸部を回動可能に支持する凹部からなる軸受け4dを備えており、アームホルダ4は、第2ケース体9に回動可能に支持されている。   In addition, a cylindrical portion 4b is provided at the center of the arm holder 4, and a bearing 4d including a concave portion that rotatably supports a later-described support shaft portion of the second case body 9 is provided on the cylindrical portion 4b. The arm holder 4 is rotatably supported by the second case body 9.

また、アームホルダ4の図1中左側には、フレームカバー12が配設され、第2ケース体9に固定されている。このフレームカバー12は、アームホルダ4を抜け止め状態にて保持するとともに、アームホルダ4の円柱部4bを軸支する軸受けの機能を果たしている。   A frame cover 12 is disposed on the left side of the arm holder 4 in FIG. 1 and is fixed to the second case body 9. The frame cover 12 holds the arm holder 4 in a retaining state and functions as a bearing that pivotally supports the cylindrical portion 4 b of the arm holder 4.

マグネット5は、環状で、2極着磁されたものであり、アームホルダ4の成形と同時にインサート成形などの手段によって一体に形成されている。マグネット5は、第2ケース体9の後述する円柱部の外周に対向するように配置され、磁電変換素子6を囲むように配設されている。マグネット5は、フロートアーム3の作動に伴って回動する。   The magnet 5 is annular and is magnetized with two poles, and is integrally formed by means such as insert molding simultaneously with the molding of the arm holder 4. The magnet 5 is disposed so as to oppose the outer periphery of a cylindrical portion described later of the second case body 9, and is disposed so as to surround the magnetoelectric conversion element 6. The magnet 5 rotates with the operation of the float arm 3.

磁電変換素子6は、例えば、ホール素子などからなり、マグネット5の回動に伴う磁気の変化を検出し検出信号を出力する。また、磁電変換素子6は、例えばMR素子などの磁電変換素子を用いてもよい。磁電変換素子6は、ホルダ部材7に配設され、リード6aは、電気接続部材11と電気的に接続されている。リード6aと電気接続部材11とは、溶接によって接続されている。   The magnetoelectric conversion element 6 is composed of, for example, a Hall element, and detects a change in magnetism accompanying rotation of the magnet 5 and outputs a detection signal. The magnetoelectric conversion element 6 may be a magnetoelectric conversion element such as an MR element. The magnetoelectric conversion element 6 is disposed on the holder member 7, and the lead 6 a is electrically connected to the electrical connection member 11. The lead 6a and the electrical connection member 11 are connected by welding.

電気接続部材11は、本実施形態では、リード線であり、銅などの導電性の良好な導体11aと、この導体11aを覆う絶縁被膜11bとで構成されている。リード線11の導体11aが、磁電変換素子6のリード6aと電気的に接続されている。   In this embodiment, the electrical connection member 11 is a lead wire, and is composed of a conductor 11a having good conductivity such as copper and an insulating film 11b covering the conductor 11a. The conductor 11 a of the lead wire 11 is electrically connected to the lead 6 a of the magnetoelectric conversion element 6.

ホルダ部材7は、合成樹脂、たとえば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)のような合成樹脂からなる。ホルダ部材7は、磁電変換素子6を保持する第1配設部7aと、電気接続部材11を保持する第2配設部7bと、電子部品13を保持する第3配設部7cを備えている。   The holder member 7 is made of a synthetic resin, for example, a synthetic resin such as polybutylene terephthalate (PBT). The holder member 7 includes a first arrangement portion 7 a that holds the magnetoelectric conversion element 6, a second arrangement portion 7 b that holds the electrical connection member 11, and a third arrangement portion 7 c that holds the electronic component 13. Yes.

第1配設部7aは、カップ形状で、このカップ形状の内部に磁電変換素子6を収納する。第2配設部7bは、電気接続部材11を両側から挟むピンあるいは壁部からなり、電気接続部材11を保持するものである。第3配設部7cは、カップ形状で、このカップ形状の内部に電子部品13を収納する。   The 1st arrangement | positioning part 7a is cup shape, and accommodates the magnetoelectric conversion element 6 in the inside of this cup shape. The 2nd arrangement | positioning part 7b consists of a pin or wall part which pinches | interposes the electrical connection member 11 from both sides, and hold | maintains the electrical connection member 11. FIG. The 3rd arrangement | positioning part 7c is a cup shape, and accommodates the electronic component 13 in the inside of this cup shape.

電子部品13は、例えば、コンデンサやダイオードなどで、磁電変換素子6の入出力のノイズ低減を図るものである。電子部品13は、リード13aを備えており、磁電変換素子6のリード6aと電気的に接続されている。リード13aとリード6aとは、溶接によって接続されている。   The electronic component 13 is, for example, a capacitor or a diode, and is intended to reduce input / output noise of the magnetoelectric conversion element 6. The electronic component 13 includes a lead 13 a and is electrically connected to the lead 6 a of the magnetoelectric conversion element 6. The lead 13a and the lead 6a are connected by welding.

ケース体8,9は、電気接続部材11の一部分をタンク14外に露出するように磁電変換素子6と電気接続部材11を覆ったものであり、本実施形態では、第1ケース体8と第2ケース体9とで構成されている。   The case bodies 8 and 9 cover the magnetoelectric transducer 6 and the electrical connection member 11 so that a part of the electrical connection member 11 is exposed to the outside of the tank 14. In this embodiment, the case bodies 8 and 9 It consists of two case bodies 9.

第1ケース体8は、たとえば、ポリエステル系の合成樹脂からなり、この第1ケース体8を成形する金型内に、低い圧力で、射出可能であり、本実施形態では、2.5〜4.5MPaの射出圧である。   The first case body 8 is made of, for example, a polyester-based synthetic resin, and can be injected at a low pressure into a mold for molding the first case body 8. In the present embodiment, the first case body 8 is 2.5-4. The injection pressure is 5 MPa.

第1ケース体8は、磁電変換素子6と、ホルダ部材7と、電気接続部材11の一部及び電子部品13を覆っている。第1ケース体8のインサート成形時に、磁電変換素子6と、ホルダ部材7と、電気接続部材11の一部及び電子部品13とは、第1ケース体8に覆われる。   The first case body 8 covers the magnetoelectric conversion element 6, the holder member 7, a part of the electrical connection member 11 and the electronic component 13. At the time of insert molding of the first case body 8, the magnetoelectric conversion element 6, the holder member 7, a part of the electrical connection member 11 and the electronic component 13 are covered with the first case body 8.

第2ケース体9は、ガソリンやアルコールなどによって膨潤しにくい耐油性の合成樹脂、たとえば、PBTやポリアセタール(POM)などの合成樹脂からなり、この第2ケース体9を成形する金型内に、100〜150MPaの射出圧で、射出されて形成される。第2ケース体9は、電気接続部材11の一部分を液面検出装置1を内蔵するタンク14の外に露出するように第1ケース体8を覆ったものである。また、本実施形態では、第1ケース体8の一部分もタンク14の外に露出している。なお、第2ケース体9は、シールドケース10も覆っている。   The second case body 9 is made of an oil-resistant synthetic resin that does not easily swell due to gasoline, alcohol, or the like, for example, a synthetic resin such as PBT or polyacetal (POM). In the mold for molding the second case body 9, It is injected and formed at an injection pressure of 100 to 150 MPa. The second case body 9 covers the first case body 8 so that a part of the electrical connection member 11 is exposed outside the tank 14 containing the liquid level detection device 1. In the present embodiment, a part of the first case body 8 is also exposed outside the tank 14. The second case body 9 also covers the shield case 10.

第2ケース体9は、円柱部9aを備えている。この円柱部9aは、アームホルダ4を回動可能に支持する支軸部9a1を備えている。   The second case body 9 includes a cylindrical portion 9a. The cylindrical portion 9a includes a support shaft portion 9a1 that rotatably supports the arm holder 4.

第2ケース体9は、タンク14に設けた開口14aを塞ぐ蓋部材9bを備えている。この蓋部材9bは、円盤形状である。なお、蓋部材9bの形状は、円盤形状に限定されず、四角形などの多角形であってもよい。また、第2ケース体9には、磁電変換素子6や第1ケース体8を内包する部分と蓋部材9bとを延長部9cにて接続している。なお、この延長部9cは、第2ケース体9と一体に形成されている。   The second case body 9 includes a lid member 9 b that closes the opening 14 a provided in the tank 14. The lid member 9b has a disk shape. The shape of the lid member 9b is not limited to the disk shape, and may be a polygon such as a quadrangle. In addition, the second case body 9 is connected to a portion including the magnetoelectric conversion element 6 and the first case body 8 and the lid member 9b by an extension portion 9c. The extension 9c is formed integrally with the second case body 9.

第1ケース体8と、第2ケース体9の熱膨張係数は、近似であり、温度変化による剥離などを防止している。   The thermal expansion coefficients of the first case body 8 and the second case body 9 are approximate and prevent peeling due to a temperature change.

シールドケース10は、磁電変換素子6を外部磁界から保護するものであり、例えば、鉄ニッケル合金製で、円筒部10aと底部10bとを備えたカップ形状である。円筒部10aの一部には、第1ケース体8をシールドケース10の外へ引き出すための切り欠き部8cを備えている。   The shield case 10 protects the magnetoelectric conversion element 6 from an external magnetic field, and is made of, for example, an iron-nickel alloy and has a cup shape including a cylindrical portion 10a and a bottom portion 10b. A part of the cylindrical portion 10 a is provided with a notch portion 8 c for drawing the first case body 8 out of the shield case 10.

シールドケース10は、円筒部10aと底部10bで形成される凹部内に、第1ケース体8を収納した状態で、第2ケース体9で覆われるものである。シールドケース10は、第1ケース体8の磁電変換素子6に対応する部位を収納するように形成されている。このシールドケース10によって、液面検出装置1の外部側からの磁気の影響を遮断することができ、高精度の検出出力を得ることができる。   The shield case 10 is covered with the second case body 9 in a state where the first case body 8 is housed in a recess formed by the cylindrical portion 10a and the bottom portion 10b. The shield case 10 is formed so as to house a portion corresponding to the magnetoelectric conversion element 6 of the first case body 8. The shield case 10 can block the influence of magnetism from the outside of the liquid level detection device 1 and obtain a highly accurate detection output.

シールドケース10を第2ケース体9で覆ったことによって、シールドケース10の変形を防止することができる。このシールドケース10変形を防止することによって、磁気特性の変化を防止することができる。さらに、シールドケース10の腐食を防止することができる。特に、前記燃料がアルコールを含有する場合に効果的である。   By covering the shield case 10 with the second case body 9, deformation of the shield case 10 can be prevented. By preventing the deformation of the shield case 10, it is possible to prevent a change in magnetic characteristics. Furthermore, corrosion of the shield case 10 can be prevented. This is particularly effective when the fuel contains alcohol.

以上のように、電気接続部材11の一部分をタンク14外に露出するようにケース体8,9で覆ったことによって、磁電変換素子6周囲への液体の浸入を防止する前記ゴム材料を削減し、かつ、前記ゴム材料を配置する工程を削減して製造コストの低減を図りながら、磁電変換素子6周囲への液体の浸入を防止することが可能な液面検出装置1を提供することができる。   As described above, by covering a part of the electrical connection member 11 with the case bodies 8 and 9 so as to be exposed to the outside of the tank 14, the rubber material that prevents the liquid from entering the periphery of the magnetoelectric conversion element 6 can be reduced. In addition, it is possible to provide the liquid level detection device 1 capable of preventing liquid from entering the periphery of the magnetoelectric conversion element 6 while reducing the manufacturing cost by reducing the step of arranging the rubber material. .

また、本実施形態のように電気接続部材11がリード線である場合、リード線11をケース体8,9で覆っているので、リード線11の絶縁被覆11bを傷つける虞がなく、絶縁被覆11bの破損により絶縁被覆11b内からの磁電変換素子6周囲への液体の浸入を防止することができる。   Further, when the electrical connecting member 11 is a lead wire as in the present embodiment, the lead wire 11 is covered with the case bodies 8 and 9, so there is no risk of damaging the insulating coating 11b of the lead wire 11, and the insulating coating 11b. It is possible to prevent liquid from entering the periphery of the magnetoelectric conversion element 6 from the inside of the insulating coating 11b due to breakage of the insulating coating 11b.

ケース体8,9が、磁電変換素子6と電気接続部材11の一部分を覆う第1ケース体8と、電気接続部材11の一部分がタンク14外に露出するように第1ケース体8を覆った第2ケース体9とからなることによって、第2ケース体9の成型時の樹脂の射出圧による成型時の電気接続部材11の動きを規制することができ、第2ケース体9の成形不良を防止できる。また、射出圧による電気接続部材11の破損を防止することができる。本実施形態では、電気接続部材11として、リード線を用いていたが、例えば、金属の棒状の端子を採用した場合においては、射出圧による端子の変形を防止することができる。   The case bodies 8 and 9 covered the first case body 8 so as to expose a part of the magnetoelectric transducer 6 and the electrical connection member 11, and a part of the electrical connection member 11 exposed to the outside of the tank 14. By comprising the second case body 9, the movement of the electrical connection member 11 at the time of molding due to the injection pressure of the resin at the time of molding the second case body 9 can be restricted, and molding failure of the second case body 9 can be prevented. Can be prevented. Moreover, damage to the electrical connection member 11 due to the injection pressure can be prevented. In this embodiment, a lead wire is used as the electrical connection member 11. However, for example, when a metal rod-like terminal is employed, it is possible to prevent the terminal from being deformed by the injection pressure.

本発明は、タンク内の各種液体の液面を検出する液面検出装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a liquid level detection device that detects the liquid level of various liquids in a tank.

1 液面検出装置
2 フロート
3 フロートアーム
5 マグネット
6 磁電変換素子
8 第1ケース体(ケース体)
9 第2ケース体(ケース体)
9b 蓋部材
11 電気接続部材
14 タンク
14a 開口
15 液体
15a 液面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid level detection apparatus 2 Float 3 Float arm 5 Magnet 6 Magnetoelectric conversion element 8 1st case body (case body)
9 Second case body (case body)
9b Lid member 11 Electrical connection member 14 Tank 14a Opening 15 Liquid 15a Liquid surface

Claims (4)

タンクに貯蔵した液体の液面の変位に追従作動するフロートを備えたフロートアームと、前記フロートアームの作動に伴って変位するマグネットと、前記マグネットの磁気変化を検出する磁電変換素子と、前記磁電変換素子と電気的に接続される電気接続部材と、を備えた液面検出装置において、前記電気接続部材の一部分が前記タンク外に露出するように前記磁電変換素子と前記電気接続部材をケース体で覆ったことを特徴とする液面検出装置。 A float arm provided with a float that follows the displacement of the liquid level of the liquid stored in the tank; a magnet that is displaced in accordance with the operation of the float arm; a magnetoelectric transducer that detects a magnetic change of the magnet; and the magnetoelectric In a liquid level detection apparatus comprising an electrical connection member electrically connected to a conversion element, the magnetoelectric conversion element and the electrical connection member are arranged in a case body so that a part of the electrical connection member is exposed outside the tank. A liquid level detection device characterized by being covered with. 前記ケース体は、前記磁電変換素子と前記電気接続部材の一部分を覆った第1ケース体と、前記電気接続部材の一部分が前記タンク外に露出するように前記第1ケース体を覆った第2ケース体とからなることを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。 The case body includes a first case body that covers the magnetoelectric conversion element and a part of the electrical connection member, and a second case that covers the first case body so that a part of the electrical connection member is exposed to the outside of the tank. The liquid level detection device according to claim 1, comprising a case body. 前記タンクに設けた開口を塞ぐ蓋部材を前記ケース体に設けたことを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。 The liquid level detection device according to claim 1, wherein a lid member that closes an opening provided in the tank is provided in the case body. 前記タンクに設けた開口を塞ぐ蓋部材を前記第2ケース体に設けたことを特徴とする請求項2に記載の液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 2, wherein a lid member that closes an opening provided in the tank is provided in the second case body.
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