JP3941710B2

JP3941710B2 - 液面検出装置

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Publication number: JP3941710B2
Application number: JP2003042649A
Authority: JP
Inventors: 真二津田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: US20040163466A1; JP2004251768A; US6792800B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液面検出装置に関するものであり、特に、車両の燃料液面を検出する装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液面に浮くフロートを有するフロートアームと、フロートアームを保持する樹脂製のアームホルダと、アームホルダに組み付けられてともに回動し、回路基板上を摺動する摺動接点を有する金属製の板部材とを備え、摺動接点の摺動位置に基づいて液面の位置を検出するように構成された液面検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、摺動接点は板部材の弾性力により回路基板に押し付けられており、板部材の材質および形状は上記弾性力を発揮できるように選定されている。
【０００３】
そして、上記特許文献に記載の液面検出装置では、図７に示すように、アームホルダ４に形成されたピン４ｐを板部材７に形成された穴７ｂに圧入することにより、アームホルダ４に板部材７を組み付けている。なお、圧入による保持力を十分に確保するために、穴７ｂをバーリング形状に形成してピン４ｐと穴７ｂとの接触面積増大を図っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６８６７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように圧入によりアームホルダ４に板部材７を組み付ければ、板面方向に板部材７が位置ずれしてしまうことは確かに防止できる。しかしながら、穴７ｂをバーリング形状に形成しなければならず、バーリング加工においては加工時の割れ損傷防止を図るために穴７ｂの径を極めて大きくする必要が生じ、液面検出装置の大型化を招いてしまう。
【０００６】
これに対し、アームホルダ４のピン４ｐを板部材７の穴７ｂに挿入して熱等でかしめることにより、バーリング加工を不要にしつつアームホルダ４に板部材７を組み付ける構造も知られているが、このようなかしめによる組み付け構造では、ピン４ｐと穴７ｂとの間に隙間が生じてしまうため、板面方向への板部材の位置ずれが生じる恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、板面方向への板部材の位置ずれ防止と、液面検出装置の小型化との両立を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、液面に浮くフロート（２）を有するフロートアーム（３）と、フロートアーム（３）を保持し、フロート（２）の浮力により回動する樹脂製のアームホルダ（４）と、アームホルダ（４）に組み付けられてともに回動し、回路基板（６）上を摺動する摺動接点（７ａ）を有し、摺動接点（７ａ）を回路基板（６）に押し付ける弾性力を発揮する金属製の板部材（７）とを備え、摺動接点（７ａ）の摺動位置に基づいて液面の位置を検出する液面検出装置において、板部材（７）の一部を切り起こして切起部（７３）を形成し、切起部（７３）の幅方向略中央部分にスリット（７３ａ）を設け、切起部（７３）のうちスリット（７３ａ）の両側部分（７３ｂ）が互いに近づくように弾性変形させつつ、切起部（７３）全体を切起方向に弾性変形させた状態で、アームホルダ（４）に設けられた挿入穴（４ｆ）に切起部（７３）を挿入配置し、前記切起部（７３）を前記挿入穴（４ｆ）の内壁に弾性反力にて当接させたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、切起部（７３）の幅方向と、幅方向に垂直な切起方向との２方向に弾性力が生じ、これらの弾性力により板部材（７）がアームホルダ（４）に対して位置決めされることとなる。よって、図７に示す従来のバーリング加工を不要にしつつ、板部材（７）が板面方向に位置ずれしてしまうことを防止でき、アームホルダ（４）に対して板部材（７）をガタつくことなく精度良く位置決めできる。
【００１０】
しかも、１つの切起部（７３）で２方向の弾性力を発揮できるので、各方向の弾性力を別々の切起部で構成する場合に比べて、液面検出装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
また、１つの切起部（７３）で２方向の弾性力を発揮させることを、切起部（７３）にスリット（７３ａ）を設けるだけで実現できるので、液面検出装置のより一層の小型化を図ることができる。
【００１２】
また、スリット（７３ａ）を、切起部（７３）の幅方向略中央部分に設けているので、切起部（７３）のうちスリット（７３ａ）の一方側部分（７３ｂ）による幅方向の弾性力と、他方側部分（７３ｂ）による幅方向の弾性力とが同一となる。よって、挿入穴（４ｆ）のうち前記幅方向の略中央に切起部（７３）を位置決めさせることができ、アームホルダ（４）に対する板部材（７）の幅方向の位置決め精度を、より一層向上できる。
【００１３】
なお、板部材（７）はそもそも、摺動接点（７ａ）を回路基板（６）に押し付ける弾性力を発揮するように選定された部材であり、このように選定された板部材（７）を切り起こして切起部（７３）は形成されているので、本発明によれば、上述のように切起部（７３）で弾性力を発揮させることを容易に実現できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、切起部（７３）および挿入穴（４ｆ）を２つずつ設け、切起方向の弾性変形の復帰する方向が互いに逆向きとなるように２つの切起部（７３）を配置したことを特徴とする。
【００１５】
これにより、板部材（７）の板面に垂直な方向を軸とした軸周りに、板部材（７）が回転してしまうことを確実に防止でき、アームホルダ（４）に対する板部材（７）の上記軸周り方向の位置決め精度を、より一層向上できる。
【００１６】
また、一方の切起部（７３）による切起方向の弾性力と、他方の切起部（７３）による切起方向の弾性力とを同一にすることを容易にでき、このように両切起部（７３）の弾性力を設定すれば、アームホルダ（４）に対する板部材（７）の切起方向の位置決め精度を、より一層向上できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、挿入穴（４ｆ）を矩形に形成し、切起部（７３）が弾性変形していない自然状態における当該切起部（７３）の幅寸法を、矩形の幅寸法よりも大きくし、切起部（７３）が弾性変形していない自然状態における２つの切起部（７３）のピッチを、２つの挿入穴（４ｆ）の最も離れた内壁間の寸法よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１８】
これによれば、切起部（７３）のうちスリット（７３ａ）の両側部分（７３ｂ）が互いに近づくように弾性変形させつつ、切起部（７３）全体を切起方向に弾性変形させた状態で、挿入穴（４ｆ）に切起部（７３）を挿入配置することを、容易に実現できる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明では、アームホルダ（４）に固定用ピン（４ｄ）を設け、板部材（７）に、固定用ピン（４ｄ）が挿入される貫通穴（７１ａ）を設け、固定用ピン（４ｄ）を貫通穴（７１ａ）に挿入してかしめることにより、板部材（７）はアームホルダ（４）に対して貫通穴（７１ａ）の貫通方向に固定されている。
【００２０】
これにより、摺動接点（７ａ）を回路基板（６）に押し付ける弾性力の反力により、切起部（７３）が挿入穴（４ｆ）から抜け出てしまうことを防止できる。しかも、切起部（７３）とは別の部材である固定用ピン（４ｄ）により抜け止めを行うので、切起部（７３）自体により抜け止め機能を発揮させる場合に比べて、切起部（７３）の体格を小さくできる。そして、固定用ピン（４ｄ）を必要とするものの、それ以上に切起部（７３）を小さくできるので、液面検出装置のより一層の小型化を図ることができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明では、切起部（７３）の先端には、前記挿入穴（４ｆ）の内壁面に向けて切起部７３の幅方向に突出する突出部（７３ｃ）が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
これにより、板部材（７）のうち切り起こされた根元の部分を支点とし、突出部（７３ｃ）を力点として、切起部（７３）の幅方向に弾性変形させることを容易に実現できる。
【００２３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
【００２５】
本実施形態では、自動車等の車両の液面検出装置に本発明を適用しており、図１は、液面検出装置の全体図である。
【００２６】
液面検出装置１は、燃料タンクの液面に浮くフロート２と、フロート２の浮き沈みに連動し、フロート２の浮力により回動するフロートアーム３と、フロートアーム３を保持するアームホルダ４と、アームホルダ４の軸部４ａを軸支する本体フレーム５とを備えている。
【００２７】
フロートアーム３は金属製の棒状で、その先端に液面に浮くフロート２を回動可能に備えている。また、他方の端部は折り曲げられている。
【００２８】
図２は、アームホルダ４単体を示す斜視図であり、アームホルダ４は合成樹脂からなり、フロートアーム３の折り曲げた端部が貫通する孔４ｂが形成されている。また、アームホルダ４には、フロートアーム３を保持する保持部４ｃが形成されており、この保持部４ｃにより、フロートアーム３はアームホルダ４に位置決め固定されている。
【００２９】
なお、本体フレーム５に回動可能に保持される上述した軸部４ａは、その中心部に孔４ｂを備えた筒状に形成され、フロートアーム３の回動支点として機能する。
【００３０】
本体フレーム５は合成樹脂からなり、燃料タンク内に配置された燃料ポンプのケーシングまたは液面検出装置用ブラケットに固定されている。そして、本体フレームには、上述した軸部４ａが回動可能に保持されるとともに、回路基板６が固定されている。
【００３１】
回路基板６には、複数の抵抗体が設けられるとともに、抵抗体から延出された電極６ａに電気的に接続される端子６ｂが備えられている。この端子６ｂには、図示しない外部回路と接続するリード線８が接続されている。なお、符号９は、上記外部回路に設けられたコネクタと接続するコネクタを示している。
【００３２】
また、アームホルダ４には、回路基板６上を摺動して抵抗体から延出された電極６ａに接触する摺動接点７ａを有する、金属製の板部材７が組み付けられている。図３は、アームホルダ４に板部材７を組み付けた状態を示す斜視図であり、この組付構造は後に詳述する。板部材７は、アームホルダ４に組み付けられてアームホルダ４とともに回動し、摺動接点７ａを回路基板６上に押し付ける弾性力を発揮する。
【００３３】
従って、板部材７の材質および形状は、良好な電気導通性を有するとともに上記弾性力を発揮できるように選定されている。例えば、材質に、洋白等の銅合金を採用して好適であり、板厚寸法が０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの板材を採用して好適である。
【００３４】
図４は板部材７単体を示す斜視図、図５は図４のＡ矢視図、図６は図４のＢ矢視図であり、これらの図４〜６は弾性変形していない自然状態の板部材７を示している。板部材７は、本体部７１、延出部７２および切起部７３から構成されており、本体部７１には貫通穴７１ａが形成されており、図３に示すように、アームホルダ４に樹脂にて一体に形成された固定用ピン４ｄが、貫通穴７１ａに挿入されている。
【００３５】
そして、固定用ピン４ｄのうち貫通穴７１ａから露出した先端部４ｅを熱溶着してかしめることにより、本体部７１は、アームホルダ４の表面に密着した状態で固定される。このようにかしめて固定することにより、本体部７１は、アームホルダ４に対して貫通穴７１ａの貫通方向に抜け止めされる。なお、本実施形態では上記貫通穴７１ａおよび固定用ピン４ｄを２箇所に設けている。
【００３６】
延出部７２は、本体部７１から抵抗体の電極６ａに向けて延びるように形成されている。当該延出方向は、回路基板６上に設けられた複数の抵抗体の電極６ａの並ぶ方向と一致するように形成されている。そして、延出部７２の延出端部には上述の摺動接点７ａが形成されている。
【００３７】
また、図５に示すように、延出部７２は、本体部７１から折り曲げられて形成され、アームホルダ４の表面から所定量浮いた状態になっている。従って、延出部７２は上記所定量だけ弾性変形して、この弾性変形により、摺動接点７ａを回路基板６に押し付ける弾性力を発揮するようになっている。なお、本実施形態では延出部７２および摺動接点７ａを２つ設けており、一方の摺動接点７ａは抵抗体から延出された電極６ａとの接触に用いられ、他方の摺動接点７ａは、回路基板６上に設けられたグランドパターンとの接触に用いられている。
【００３８】
切起部７３は、板部材７の一部を切り起こして形成されており、切起部７３の幅方向略中央部分には、スリット７３ａが設けられている。なお、図３および図６中の矢印Ｃは切起部７３の幅方向を示し、図３および図５中の矢印Ｄは切起部７３の切起方向を示している。
【００３９】
そして、切起部７３は、アームホルダ４に設けられた図２に示す挿入穴４ｆに挿入されており、このように挿入された状態では、切起部７３のうちスリット７３ａの両側部分７３ｂが互いに近づくように幅方向Ｃに弾性変形しつつ、切起部７３全体が切起方向Ｄに弾性変形している。
【００４０】
これにより、切起部７３の幅方向ｃと、幅方向Ｃに垂直な切起方向Ｄとの２方向に弾性力が生じ、これらの弾性力により板部材７がアームホルダ４に対して位置決めされることとなる。よって、図７に示す従来のバーリング加工を不要にしつつ、板部材７が板面方向に位置ずれしてしまうことを防止でき、アームホルダ４に対して板部材７をガタつくことなく精度良く位置決めできる。
【００４１】
しかも、１つの切起部７３で２方向Ｃ、Ｄの弾性力を発揮できるので、各方向Ｃ、Ｄの弾性力を別々の切起部で構成する場合に比べて、液面検出装置の小型化を図ることができる。
【００４２】
また、１つの切起部７３で２方向Ｃ、Ｄの弾性力を発揮させることを、切起部７３にスリット７３ａを設けるだけで実現できるので、液面検出装置のより一層の小型化を図ることができる。
【００４３】
また、スリット７３ａを、切起部７３の幅方向略中央部分に設けているので、切起部７３のうちスリット７３ａの一方側部分７３ｂによる幅方向Ｃの弾性力と、他方側部分７３ｂによる幅方向Ｃの弾性力とが同一となる。よって、挿入穴４ｆのうち幅方向Ｃの略中央に切起部７３を位置決めさせることができ、アームホルダ４に対する板部材７の幅方向Ｃの位置決め精度を、より一層向上できる。
【００４４】
なお、板部材７はそもそも、摺動接点７ａを回路基板６に押し付ける弾性力を発揮するように選定された部材であり、このように選定された板部材７を切り起こして切起部７３は形成されているので、上述のように切起部７３で弾性力を発揮させることを容易に実現できる。
【００４５】
また、本実施形態では、切起部７３および挿入穴４ｆを２つずつ設け、切起方向Ｄの弾性変形が互いに逆向きとなるように、本体部７１の両側に２つの切起部７３が対向するように配置している。
【００４６】
これにより、板部材７の板面に垂直な方向を軸とした軸周りに、板部材７が回転してしまうことを確実に防止でき、アームホルダ４に対する板部材７の上記軸周り方向の位置決め精度を向上できる。また、一方の切起部７３による切起方向Ｄの弾性力と、他方の切起部７３による切起方向Ｄの弾性力とを同一にすることを容易にでき、このように両切起部７３の弾性力を設定すれば、アームホルダ４に対する板部材７の切起方向Ｄの位置決め精度を、より一層向上できる。
【００４７】
次に、挿入穴４ｆおよび切起部７３の寸法関係等をより具体的に説明すると、図２に示すように挿入穴４ｆは角形に形成されており、切起部７３が弾性変形していない自然状態における当該切起部７３の幅寸法Ｌ１を、角形の幅寸法Ｌ２よりも大きく設定している。また、切起部７３が弾性変形していない自然状態における２つの切起部７３のピッチＰ１を、２つの挿入穴４ｆのピッチＰ２よりも大きく設定している。
【００４８】
これにより、上述のように２方向Ｃ、Ｄに弾性変形した状態で切起部７３を挿入穴４ｆに挿入配置させることを容易に実現可能にしている。また、切起部７３のうちスリット７３ａの両側部分７３ｂが互いに近づくように弾性変形させつつ、切起部７３全体を切起方向に弾性変形させた状態で、挿入穴４ｆに切起部７３を挿入配置することを、容易に実現できる。
【００４９】
また、本実施形態では、切起部７３の先端には、挿入穴４ｆの内壁面に向けて切起部７３の幅方向Ｃに突出する突出部７３ｃが形成されている。これにより、切起部７３のうち本体部７１に隣接する根元部分（切り起こされた根元の部分）７３ｄを支点とし、突出部７３ｃを力点として、切起部７３の幅方向Ｃに弾性変形させることを容易に実現可能にしている。
【００５０】
因みに、図５および図６中の符号７３ｅは、挿入穴４ｆの内壁面に向けて切起部７３の切起方向Ｄに突出する突出部を示しており、上記根元部分７３ｄを支点とし、突出部７３ｅを力点として、切起部７３の幅方向Ｃに弾性変形させることを容易に実現可能にしている。
【００５１】
また、本実施形態では、切起部７３の幅方向Ｃ端部のうち突出部７３ｃよりも先端側部分に、テーパ形状の案内部７３ｆを形成している。この案内部７３ｆにより、切起部７３の挿入穴４ｆへの挿入が案内され、板部材７のアームホルダ４への組み付け作業性向上を図ることができる。
【００５２】
また、切起部７３の板面のうち突出部７３ｅから先端にかけての部分７３ｇは、挿入穴４ｆの内壁面から遠ざかるように曲げ加工されている。当該曲げ加工された部分７３ｇにより、切起部７３の挿入穴４ｆへの挿入が案内され、板部材７のアームホルダ４への組み付け作業性向上を図ることができる。
【００５３】
また、挿入穴４ｆの縁部は符号４ｇに示すようにテーパ形状に形成されており、切起部７３の挿入を案内することで、板部材７のアームホルダ４への組み付け作業性向上を図っている。
【００５４】
また、本実施形態では、本体部７１、延出部７２および切起部７３を、プレス加工により一体に形成している。また、貫通穴７１ａ、摺動接点部７ａ、スリット７３ａ、突出部７３ｃ、案内部７３ｆおよび曲げ加工部分７３ｇも、上記プレス加工時にともに形成されている。
【００５５】
次に、上記構成による液面検出装置の作動を簡単に説明すると、液面の変動に伴いフロート２が上下し、フロート２の浮力により、フロートアーム３を介してアームホルダ４が回動する。そして、アームホルダ４に組み付けられた板部材７がともに回動することにより摺動接点７ａが回路基板６上を摺動し、摺動接点７ａの摺動位置に応じて抵抗体によって生じる電圧変動が発生する。そして、この電圧変動による液面検出信号は、端子６ｂ、リード線８、コネクタ９を介して外部回路に出力される。
【００５６】
（他の実施形態）
上記実施形態では切起部７３および挿入穴４ｆを２つ設けていたが、本発明の実施にあたり、切起部７３および挿入穴４ｆを１つとしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では挿入穴４ｆを角形に形成しているが、本発明の挿入穴４ｆは角形に限られるものではないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液面検出装置の全体図である。
【図２】図１のアームホルダ単体を示す斜視図である。
【図３】図２のアームホルダに図１の板部材を組み付けた状態を示す、斜視図である。
【図４】図１および図３の板部材単体を示す斜視図である。
【図５】図４のＡ矢視図である。
【図６】図４のＢ矢視図である。
【図７】従来の液面検出装置に係るアームホルダと板部材との組付構造を示す、断面図である。
【符号の説明】
２…フロート、３…フロートアーム、４…アームホルダ、４ｆ…挿入穴、
６…回路基板、７…板部材、７ａ…摺動接点、７３…切起部、
７３ａ…スリット、７３ｂ…スリットの両側部分。

Claims

液面に浮くフロート（２）を有するフロートアーム（３）と、
前記フロートアーム（３）を保持し、前記フロート（２）の浮力により回動する樹脂製のアームホルダ（４）と、
前記アームホルダ（４）に組み付けられてともに回動し、回路基板（６）上を摺動する摺動接点（７ａ）を有し、前記摺動接点（７ａ）を前記回路基板（６）に押し付ける弾性力を発揮する金属製の板部材（７）とを備え、
前記摺動接点（７ａ）の摺動位置に基づいて前記液面の位置を検出する液面検出装置において、
前記板部材（７）の一部を切り起こして切起部（７３）を形成し、
前記切起部（７３）の幅方向略中央部分にスリット（７３ａ）を設け、
前記切起部（７３）のうち前記スリット（７３ａ）の両側部分（７３ｂ）が互いに近づくように弾性変形させつつ、前記切起部（７３）全体を切起方向に弾性変形させた状態で、前記アームホルダ（４）に設けられた挿入穴（４ｆ）に前記切起部（７３）を挿入配置し、前記切起部（７３）を前記挿入穴（４ｆ）の内壁に弾性反力にて当接させたことを特徴とする液面検出装置。
前記切起部（７３）および挿入穴（４ｆ）を２つずつ設け、
前記切起方向の弾性変形の復帰する方向が互いに逆向きとなるように前記２つの切起部（７３）を配置したことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
前記挿入穴（４ｆ）を矩形に形成し、
前記切起部（７３）が弾性変形していない自然状態における当該切起部（７３）の幅寸法を、前記矩形の幅寸法よりも大きくし、
前記切起部（７３）が弾性変形していない自然状態における前記２つの切起部（７３）のピッチを、前記２つの挿入穴（４ｆ）の最も離れた内壁間の寸法よりも大きくしたことを特徴とする請求項２に記載の液面検出装置。
前記アームホルダ（４）に固定用ピン（４ｄ）を設け、
前記板部材（７）に、前記固定用ピン（４ｄ）が挿入される貫通穴（７１ａ）を設け、
前記固定用ピン（４ｄ）を前記貫通穴（７１ａ）に挿入してかしめることにより、前記板部材（７）は前記アームホルダ（４）に対して前記貫通穴（７１ａ）の貫通方向に固定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の液面検出装置。
前記切起部（７３）の先端には、前記前記挿入穴（４ｆ）の内壁面に向けて前記切起部７３の幅方向に突出する突出部（７３ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の液面検出装置。