JP6947764B2

JP6947764B2 - 液位検出装置ユニット

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Publication number: JP6947764B2
Application number: JP2019022700A
Authority: JP
Inventors: 慎平加藤; 真太郎中嶋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: CN111551237B; DE102020200179A1; CN111551237A; US20200256719A1; US11150124B2; JP2020128966A

Description

本発明は、液位検出装置ユニットに関する。

容器（タンク）内に貯留された液体の液面の高さを検出する装置として、固定部材により液面検出器（液位検出装置）を容器に固定する形態の液面検出モジュール（液位検出装置ユニット）がある。
この液面検出モジュールは、蓋体に保持されたブラケットプレート等の固定部材の先端部に液面検出器が一体に固定される。液面検出器は、容器に形成された開口を通して当該容器の内部に挿入され、容器に組み付けられる（例えば、特許文献１参照）。
液面検出器は、マグネットホルダの回転角度を検出するための検出素子（ホールＩＣ等）がハウジングの支持軸に収容されている。検出素子は、ハウジングから露出するターミナル（端子）の接続部に電気的に接続されたリード線（検出線）を介して容器の外部の測定部に電気的に接続されている。

また、液面検出モジュールは、長手方向を有する板状に金属材料等によって形成されたブラケットプレートの挟持爪部とブラケット本体部によりハウジングが挟持されることによって、液面検出器がブラケットプレートに保持されている。そこで、液面検出器のハウジングとブラケットプレートのブラケット本体部とは、近接した状態で取り付けられている。

特開２０１３−１７８１４１号公報

ところで、液面検出器は容器内に貯留された液体中で使用され、液体が少なくなると大気中に露出した状態となる。この露出状態では、容器内で結露した水分や、水分を含む液体が、近接した状態のハウジングとブラケット本体部との間に表面張力によって滞留しやすい。そのため、ハウジングから露出するターミナルとリード線との接続部分には、滞留した水分が付着してしまう。
そして、大気中の露出状態では、金属製のブラケットプレートと液面検出器との間に結露による水分が付着すると、液面検出器のターミナルとブラケットプレートとの間に水分の導電性により電流が流れる。その結果、ターミナル材とブラケットプレート材の電位差による電気腐食や、作動電流のリークによる電気腐食によって、ターミナルとリード線との接続部分の電気腐食を促進させてしまう可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、固定部材に取り付けられた液位検出装置における端子と検出線との接続部分に起こる電気腐食を防ぐことが可能な液位検出装置ユニットを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）装置本体と、前記装置本体のハウジング内の検出部に電気的に接続された端子と、前記ハウジングから露出する前記端子の接続部に一端が電気的に接続されて前記ハウジングから引き出される検出線と、を有してタンク内に貯留された液体の液位を検出するための液位検出装置と、
前記液位検出装置を前記タンクの内部に固定するための固定部材と、
前記液位検出装置が取付けられる前記固定部材の取付面に設けられ、前記端子の接続部に対向することにより前記端子と前記検出線との接続部分に前記液体が滞留するのを防止する貫通開口と、を備え、
前記端子の接続部には、前記端子の接続部と前記貫通開口との対向方向に貫通する孔が開けられ、
前記検出線の前記一端は、前記孔の前記貫通開口と反対側から挿通されて前記孔の前記貫通開口側に突出した状態で、前記端子の接続部に電気的に接続され、
細長い長方形状を有して鉛直方向に延びる前記固定部材の取付面には、前記固定部材の長手方向中間部から下方端部まで前記鉛直方向に延びる溝が設けられ、
前記貫通開口は、前記溝の底面に形成されている
ことを特徴とする液位検出装置ユニット。

上記（１）の構成の液位検出装置ユニットによれば、液位検出装置が取付けられる固定部材の取付面には、ハウジングから露出する端子の接続部に対向する貫通開口が設けられている。そこで、固定部材の取付面に近接した状態で取り付けられたハウジングから露出する端子と検出線との接続部分近傍には、水分が表面張力によって溜まりにくい所定の空間が区画形成される。
従って、容器内で結露した水分や、水分を含む液体が、近接した状態の固定部材の取付面と、端子と検出線の接続部分との間には滞留しにくくなる。その結果、端子の材質と固定部材の材質の電位差による電気腐食や、液位検出装置の動作時の電流のリークによる電気腐食によって、端子と検出線との接続部分に起こる電気腐食を促進させてしまうことがない。

（２）複数の前記貫通開口が、複数の前記端子の接続部にそれぞれ対向して前記固定部材の取付面に設けられている
ことを特徴とする上記（１）に記載の液位検出装置ユニット。

上記（２）の構成の液位検出装置ユニットによれば、複数の端子の接続部に対向してそれぞれ複数の貫通開口が、固定部材の取付面に設けられる。そこで、複数の端子の接続部に対向して一つの貫通開口が固定部材の取付面に設けられる場合に比べて、固定部材の強度低下を抑制することができる。

（３）複数の前記貫通開口の少なくとも一つを含む前記固定部材の取付面には、前記タンク内で前記鉛直方向に延びる前記溝が設けられている
ことを特徴とする上記（２）に記載の液位検出装置ユニット。

上記（３）の構成の液位検出装置ユニットによれば、タンク内で鉛直方向に延びる溝が、貫通開口を含む固定部材の取付面に設けられる。そこで、貫通開口近傍における固定部材の取付面に付着した水滴は、鉛直方向に延びる溝に沿って下方へ速やかに排出され、貫通開口近傍に滞留することが防止される。

本発明によれば、固定部材に取り付けられた液位検出装置における端子と検出線との接続部分に起こる電気腐食を防ぐことが可能な液位検出装置ユニットを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係る液位検出装置ユニットの全体斜視図である。図１に示した液位検出装置を固定部材から取り外した状態の背面斜視図である。図１に示した固定部材の全体斜視図である。図１に示した液位検出装置ユニットの要部正面図である。図４におけるＶ−Ｖ断面矢視図及び要部拡大断面図である。図４におけるＶＩ−ＶＩ断面矢視図である。参考例に係る液位検出装置ユニットの断面図であり、図４におけるＶＩ−ＶＩ断面に相当する断面矢視図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る液位検出装置ユニット１００の全体斜視図である。図２は、図１に示した液位検出装置１０を固定部材５０から取り外した状態の背面斜視図である。図３は、図１に示した固定部材５０の全体斜視図である。図４は、図１に示した液位検出装置ユニット１００の要部正面図である。図５及び図６は、図４におけるＶ−Ｖ断面矢視図及びＶＩ−ＶＩ断面矢視図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る液位検出装置ユニット１００は、液位検出装置１０と、液位検出装置１０を燃料タンク（容器）に固定するための固定部材５０等とによって構成されている。
液位検出装置ユニット１００は、例えば、自動車等の車両に搭載される燃料タンクの天井部に設けられた開口を通して燃料タンクの内部に挿入される。固定部材５０の先端部に取り付けられた液位検出装置１０は、燃料タンクの内部に貯留する燃料（液体）の液位を検出する。

本実施形態に係る液位検出装置１０は、装置本体２０と、マグネットホルダ７０と、フロートアーム９１と、フロート９３とを有している。装置本体２０は、センサハウジング（ハウジング）２１と、センサユニット２２と、保持部材２３とを備えている（図５参照）。

図４〜図６に示すように、センサユニット２２及び保持部材２３は、それぞれセンサハウジング２１に組付けられる。センサユニット２２は、ホール素子２５を有するホールＩＣ（検出部）２７と、ホールＩＣ２７のリード２６が電気的に接続される３つの端子２８とが、絶縁モールド部材によりモールドされて一体化されている。また、センサハウジング２１から露出する各端子２８の接続部２９には、保持部材２３によって保持される検出線２４の一端が電気的に接続されており、これらの検出線２４は、センサハウジング２１の上部から引き出されている。

検出線２４の一端は、端子２８の接続部２９に開けた孔に芯線２４ａを挿通した後、はんだ６０で半田付けすることで接続部２９に電気的に接続される。そこで、各端子２８の接続部２９は、センサハウジング２１の前後方向（図５中、左右方向）に貫通した開口３０の内方に配設され、センサハウジング２１の前後方向に露出して半田付け作業が可能に構成されている。

マグネットホルダ７０には、フロートアーム９１の一端が接続されている。フロートアーム９１の他端は自由端とされており、この自由端には、フロート９３が固定されている。マグネットホルダ７０は、内部に円環状のマグネット７５を有する円筒形状に形成されており、センサハウジング２１の前面側（図５中、左側）に装着されて回動可能に保持される。

液位検出装置１０は、液面を追従するフロート９３の移動に伴ってフロートアーム９１が揺動し、フロートアーム９１が接続されたマグネットホルダ７０が装置本体２０に対して回動される。すると、装置本体２０のセンサハウジング２１内に設けられたホールＩＣ２７がマグネットホルダ７０のマグネット７５の磁束の変化を検出し、その検出結果が検出線２４を介して図示しない外部の測定部に送信される。測定部では、ホールＩＣ２７からの検出結果に基づいて、液位の測定を行い、必要に応じて警告を行う。例えば、測定部は、燃料タンク内の燃料切れなどの警告を行う。

図２及び図３に示す固定部材５０は、短冊状（細長い長方形状）の金属板等によって形成されており、長手方向に延びる本体部５１の上端固定部５３が燃料タンクの開口を塞ぐ蓋体（図示せず）に保持される。液位検出装置１０の装置本体２０は、固定部材５０の本体部５１に対して上方側から装着される。

固定部材５０の本体部５１は、係止突部５８とガイド部５９とを有しており、それぞれ本体部５１の短手方向両側部から前方へ突出されている。二対のガイド部５９は、それぞれ左右に間隔をあけて対向位置に配置されている。これらのガイド部５９は、互いに平行に配置された板状の壁部５４と、この壁部５４の縁部から互いに近接する方向へ向かって突出する係止片部５５とを有している。

液位検出装置１０の装置本体２０は、対向するガイド部５９の間へ上方から下方へ向かう挿し込み方向Ａ（図５中、下方向）へスライドされて挿し込まれることで装着される。係止突部５８は、それぞれのガイド部５９の下方位置である挿し込み方向Ａの前方側に形成され、互いに間隔をあけて配置されている。係止突部５８には、係止孔５８ａが開口されている。なお、係止突部５８は、液位検出装置１０が装着された固定部材５０を燃料タンクの開口に挿入する際、液位検出装置１０よりも先に開口の周縁部分に接触し得るので、液位検出装置１０を保護することができる。

また、液位検出装置１０が取付けられる固定部材５０の本体部５１における取付面（装着されたセンサハウジング２１の背面に対向する面）には、センサハウジング２１の開口３０に露出する端子２８の接続部２９に対向して貫通開口５７が設けられている。
本実施形態に係る貫通開口５７は、３つの端子２８の接続部２９にそれぞれ対向して本体部５１の短手方向に並んで３つ設けられている。

尚、本実施形態の貫通開口５７は、開口３０の開口形状に対応して略矩形状に形成されているが、貫通開口５７の形状はこれに限らない。本発明の貫通開口は、端子２８と検出線２４との接続部分に液体が滞留するのを防止するため、端子２８と検出線２４との接続部分近傍に水分が表面張力によって溜まりにくい所定の空間を区画形成することができる開口形状であれば、円形及び楕円形や、多角形等の種々の形状を採り得ることは云うまでもない。また、本発明の貫通開口は、複数の端子２８の接続部２９に対向するように一つ設けられてもよい。

更に、固定部材５０の本体部５１における取付面には、燃料タンク内で鉛直方向に延びる溝５２が設けられている。溝５２は、短手方向に並ぶ３つの貫通開口５７のうち真ん中の貫通開口５７を含むように、本体部５１の長手方向に沿って設けられている。溝５２は、本体部５１の長手方向中間部から下方端部まで延設されている。これにより、固定部材５０に装着された装置本体２０におけるセンサハウジング２１の背面と、本体部５１の取付面との間には、燃料タンク内で鉛直方向に延びる長尺空間が区画形成される。

装置本体２０は、図２に示すように、センサハウジング２１の両側部に、スライド凸部３２を有している。スライド凸部３２は、本体部５１とガイド部５９の係止片部５５との隙間よりも僅かに小さい厚さを有している。スライド凸部３２の端面間の寸法は、ガイド部５９の壁部５４の内面同士の間隔よりも僅かに小さくされている。また、センサハウジング２１には、スライド凸部３２における挿し込み方向Ａの後方側の端部に、スライド凸部３２の断面の外形よりも大きなストッパ部３３が形成されている。また、装置本体２０は、センサハウジング２１の背面に、僅かに突出する複数の当接面部３４を有している。

更に、センサハウジング２１には、ガイド部５９の間への挿し込み方向Ａの前方側である下部に、一対のフック４１が形成されている。これらのフック４１は、それぞれ間隔をあけて下方へ延在されている。これらのフック４１の先端には、外側へ向かって突出する爪部４２が形成されている。これらのフック４１は、爪部４２の先端同士の間隔が、固定部材５０の係止突部５８同士の間隔よりも大きくされている。

液位検出装置１０の装置本体２０を固定部材５０に装着させるには、フック４１を下方へ向けるとともに裏面を固定部材５０の本体部５１側へ向けた装置本体２０を、固定部材５０に対して上方側から近接させる。そして、装置本体２０を、その裏面を本体部５１の取付面に沿わせながらガイド部５９の間に挿し込み、センサハウジング２１の両側部のスライド凸部３２を本体部５１とガイド部５９の係止片部５５との間に入り込ませる。

その後、装置本体２０をさらに押し下げる。このようにすると、フック４１の爪部４２が、固定部材５０の係止突部５８と接触し、それぞれのフック４１がセンサハウジング２１の幅方向の内側へ弾性変形される。そして、スライド凸部３２の上端のストッパ部３３がガイド部５９に当接するまで装置本体２０を押し下げると、フック４１の爪部４２が係止突部５８の係止孔５８ａに係合して弾性変形していたフック４１がセンサハウジング２１の幅方向の外側へ復元し、爪部４２が係止突部５８の係止孔５８ａに係止された状態となる。

これにより、センサハウジング２１の両側部のスライド凸部３２が固定部材５０のガイド部５９によって係止され、また、センサハウジング２１のフック４１が係止突部５８に係止されて抜け止めされた状態となり、固定部材５０に装置本体２０が確実に装着された状態となる。また、センサハウジング２１は、固定部材５０に装着された状態で、背面の複数の当接面部３４が本体部５１に当接される。これにより、装置本体２０は、固定部材５０に対してガタツキなく安定した状態で固定される。

上述したように、本実施形態に係る液位検出装置ユニット１００によれば、液位検出装置１０が取付けられる固定部材５０の本体部５１の取付面には、センサハウジング２１から露出する端子２８の接続部２９に対向する貫通開口５７が設けられている。そこで、固定部材５０の本体部５１の取付面に近接した状態で取り付けられたセンサハウジング２１から露出する端子２８と検出線２４との接続部分近傍には、図５及び図６に示すように、水分が表面張力によって溜まりにくい所定の空間が区画形成される。

従って、燃料タンク内で結露した水分や、水分を含む燃料が、近接した状態の固定部材５０の本体部５１の取付面と、端子２８と検出線２４の接続部分との間には滞留しにくくなる。その結果、端子２８の材質と固定部材５０の材質の電位差による電気腐食や、液位検出装置１０の動作時の電流のリークによる電気腐食によって、端子２８と検出線２４との接続部分に起こる電気腐食を促進させてしまうことがない。

図７は、参考例に係る液位検出装置ユニット５００の断面図であり、図４におけるＶＩ−ＶＩ断面に相当する断面矢視図である。
図７に示す液位検出装置ユニット５００は、液位検出装置１０と、液位検出装置１０を燃料タンクに固定するための固定部材５５０によって構成されている。

固定部材５５０における本体部５５１の取付面には、上記実施形態の固定部材５０における本体部５１のような貫通開口５７が設けられていない。そのため、センサハウジング２１の背面に近接した状態の本体部５５１の取付面には、図７に示すように、水滴８０が表面張力によって滞留しやすい。そして、センサハウジング２１から露出する端子２８と検出線２４との接続部分には、滞留した水滴８０が付着してしまう。このように固定部材５５０と液位検出装置１０の端子２８との間に水滴８０が付着すると、端子２８と固定部材５５０との間に水分の導電性により電流が流れる。その結果、参考例に係る液位検出装置ユニット５００では、液位検出装置１０における端子２８と検出線２４との接続部分に電気腐食が起きてしまう可能性がある。

また、本実施形態に係る液位検出装置ユニット１００では、複数（実施形態では、３つ）の端子２８の接続部２９に対向してそれぞれ複数（実施形態では、３つ）の貫通開口５７が、固定部材５０における本体部５１の取付面に設けられる。そこで、複数の端子２８の接続部２９に対向して一つの貫通開口が固定部材５０における本体部５１の取付面に設けられる場合に比べて、固定部材５０の強度低下を抑制することができる。

更に、本実施形態に係る液位検出装置ユニット１００では、燃料タンク内で鉛直方向に延びる溝５２が、すくなくとも一つの貫通開口５７を含む本体部５１の取付面に設けられる。そこで、貫通開口５７近傍における本体部５１の取付面に付着した水滴は、鉛直方向に延びる溝５２に沿って下方へ速やかに排出され、貫通開口５７近傍に滞留することが防止される。

上述したように、本実施形態に係る液位検出装置ユニット１００によれば、固定部材５０に取り付けられた液位検出装置１０における端子２８と検出線２４との接続部分に起こる電気腐食を防ぐことができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、固定部材５０に装着される液位検出装置１０は、液面を追従するフロート９３の移動に伴ってフロートアーム９１が揺動し、フロートアーム９１が接続されたマグネットホルダ７０が装置本体２０に対して回動されることで、装置本体２０のセンサハウジング２１内に設けられたホールＩＣ２７がマグネットホルダ７０のマグネット７５の磁束の変化を検出するタイプの液位検出装置に限らず、種々のタイプの液位検出装置を用いることができる。

ここで、上述した本発明に係る液位検出装置ユニットの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］装置本体（２０）と、前記装置本体のハウジング（センサハウジング２１）内の検出部（ホールＩＣ２７）に電気的に接続された端子（２８）と、前記ハウジングから露出する前記端子の接続部（２９）に一端が電気的に接続されて前記ハウジングから引き出される検出線（２４）と、を有してタンク内に貯留された液体の液位を検出するための液位検出装置（１０）と、
前記液位検出装置を前記タンクの内部に固定するための固定部材（５０）と、
前記液位検出装置が取付けられる前記固定部材の取付面に設けられ、前記端子の接続部に対向することにより前記端子と前記検出線との接続部分に前記液体が滞留するのを防止する貫通開口（５７）と、を備える
ことを特徴とする液位検出装置ユニット（１００）。
［２］複数の前記貫通開口（５７）が、複数の前記端子（２８）の接続部（２９）にそれぞれ対向して前記固定部材（５０）の取付面に設けられている
ことを特徴とする上記［１］に記載の液位検出装置ユニット（１００）。
［３］複数の前記貫通開口（５７）の少なくとも一つを含む前記固定部材（５０）の取付面には、前記タンク内で鉛直方向に延びる溝（５２）が設けられている
ことを特徴とする上記［２］に記載の液位検出装置ユニット（１００）。

１０：液位検出装置
２０：装置本体
２１：センサハウジング（ハウジング）
２４：検出線
２７：ホールＩＣ（検出部）
２８：端子
２９：接続部
５０：固定部材
５１：本体部
５２：溝
５７：貫通開口
１００：液位検出装置ユニット

Claims

装置本体と、前記装置本体のハウジング内の検出部に電気的に接続された端子と、前記ハウジングから露出する前記端子の接続部に一端が電気的に接続されて前記ハウジングから引き出される検出線と、を有してタンク内に貯留された液体の液位を検出するための液位検出装置と、
前記液位検出装置を前記タンクの内部に固定するための固定部材と、
前記液位検出装置が取付けられる前記固定部材の取付面に設けられ、前記端子の接続部に対向することにより前記端子と前記検出線との接続部分に前記液体が滞留するのを防止する貫通開口と、を備え、
前記端子の接続部には、前記端子の接続部と前記貫通開口との対向方向に貫通する孔が開けられ、
前記検出線の前記一端は、前記孔の前記貫通開口と反対側から挿通されて前記孔の前記貫通開口側に突出した状態で、前記端子の接続部に電気的に接続され、
細長い長方形状を有して鉛直方向に延びる前記固定部材の取付面には、前記固定部材の長手方向中間部から下方端部まで前記鉛直方向に延びる溝が設けられ、
前記貫通開口は、前記溝の底面に形成されている
ことを特徴とする液位検出装置ユニット。
複数の前記貫通開口が、複数の前記端子の接続部にそれぞれ対向して前記固定部材の取付面に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液位検出装置ユニット。
複数の前記貫通開口の少なくとも一つを含む前記固定部材の取付面には、前記タンク内で前記鉛直方向に延びる前記溝が設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の液位検出装置ユニット。