液量檢測裝置及具備液量檢測裝置的燃料泵模塊的制作方法
【專利摘要】液量檢測裝置(20)具備浮子(22)、臂構件(24)、磁傳感器單元(30)。臂構件(24)安裝有浮子(22)，臂構件(24)將浮子(22)的上下方向的運動轉換為旋轉運動。磁傳感器單元(30)具備磁傳感器(40)和多個蓋。磁傳感器(40)輸出與臂構件(24)的旋轉運動對應的模擬信號。多個蓋覆蓋磁傳感器(40)。多個蓋包括第一蓋(46)和第二蓋(32)。第一蓋(46)由第一樹脂材料制成，用于覆蓋磁傳感器(40)的整個表面。第二蓋(32)由與第一樹脂材料不同的第二樹脂材料制成，用于覆蓋第一蓋(46)的整個表面。
【專利說明】
液量檢測裝置及具備液量檢測裝置的燃料泵模塊
技術領域
[0001]本說明書公開的技術涉及檢測積存在容器內(nèi)的液體的液量的液量檢測裝置(例如，檢測積存在汽車等的燃料箱內(nèi)的燃料量的裝置)及具備液量檢測裝置的燃料栗模塊。
【背景技術】
[0002]日本特開2010-230537號公報中公開了液面檢測裝置，其具備:浮子臂，其具有浮子;磁鐵，其隨著浮子臂的動作而移位;磁傳感器，其檢測磁鐵的磁場變化。磁傳感器配置在燃料箱內(nèi)，并浸漬于燃料中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明要解決的問題
[0004]在日本特開2010-230537號公報的液面檢測裝置中，磁傳感器被由樹脂制成的第一蓋覆蓋，針對第一蓋，除了一部分，大部分被由樹脂制成的第二蓋覆蓋。即，第一蓋的一部分在第二蓋的外部露出。在第一蓋露出在第二蓋的外部的部位中，磁傳感器僅通過第一蓋來與液體隔離。在該結構中，如果液體透過第一蓋，磁傳感器與液體接觸。因此，出現(xiàn)以下狀況，即:不能夠利用磁傳感器來恰當?shù)貦z測液量。
[0005]在本說明書中，提供抑制磁傳感器與液體接觸的技術。
[0006]用于解決問題的手段
[0007]本說明書公開的液量檢測裝置具備浮子、臂構件、磁傳感器單元。臂構件安裝有浮子，臂構件將浮子的上下方向的運動轉換為旋轉運動。磁傳感器單元具備磁傳感器和多個蓋。磁傳感器輸出與臂構件的旋轉運動對應的模擬信號。多個蓋覆蓋磁傳感器。多個蓋包括第一蓋和第二蓋。第一蓋由第一樹脂材料制成，用于覆蓋磁傳感器的整個表面。第二蓋由與第一樹脂材料不同的第二樹脂材料制成，用于覆蓋第一蓋的整個表面。
[0008]在上述的液量檢測裝置中，磁傳感器被第一蓋覆蓋。第一蓋的整個表面被由第一蓋不同的材料制成的第二蓋覆蓋。因此，磁傳感器至少通過材料不同的2個蓋(即第一蓋及第二蓋)，來與液體隔離。根據(jù)該結構，即便液體透過第二蓋，也可以利用第一蓋，來抑制液體與磁傳感器接觸。由此，與磁傳感器僅通過I個蓋來與液體隔離的結構相比，能夠抑制液體透過蓋而與磁傳感器接觸。
[0009]本說明書公開的燃料栗模塊具備上述的液量檢測裝置和用于壓送燃料箱內(nèi)的燃料的燃料栗單元。磁傳感器單元安裝于燃料栗單元。
[0010]根據(jù)該結構，即便燃料栗模塊浸漬于燃料中，也能夠抑制燃料與磁傳感器接觸。
【附圖說明】
[0011 ]圖1示出了燃料供給系統(tǒng)的結構。
[0012]圖2示出了磁傳感器單元的縱向剖視圖。
[0013]圖3示出了磁傳感器單元的俯視圖。
[0014]圖4示出了磁傳感器單元的仰視圖。
【具體實施方式】
[0015]首先，列出以下要說明的實施例的特征。此外，在列出的特征中，都是獨立有效的。
[0016]在液量檢測裝置中，第一樹脂材料與第二樹脂材料相比，第一液體的透過性低，第二樹脂材料與第一樹脂材料相比，第二液體的透過性低。在該結構中，第一樹脂材料與第二樹脂材料相比，使第一液體難以透過。另外，第二樹脂材料與第一樹脂材料相比，使第二液體難以透過。根據(jù)該結構，通過第一蓋來抑制第一液體與磁傳感器接觸。另外，通過第二蓋來抑制第二液體與磁傳感器接觸。其結果，在磁傳感器單元浸漬于第一液體和第二液體的混合液體的狀態(tài)下，能夠抑制磁傳感器與混合液體接觸。
[0017]在液量檢測裝置中，磁傳感器單元可具有引線端子，該引線端子與磁傳感器電連接，并且貫通多個蓋。引線端子的一部分可以露出到多個蓋的外部。根據(jù)該結構，可以從多個蓋的外部通過引線端子向磁傳感器供電或者輸入輸出信號。例如，信號的輸出，包括從多個蓋的外部通過引線端子來獲取來自磁傳感器的模擬信號。
[0018]在液量檢測裝置中，第一蓋及第二蓋的至少一方可以以液密的方式與引線端子接觸。根據(jù)該結構，可以抑制液體從多個蓋與引線端子之間的界面進入。
[0019]在液量檢測裝置中，第一樹脂材料可以是環(huán)氧樹脂，第二樹脂材料可以是聚苯硫醚樹脂。環(huán)氧樹脂使汽油難以透過，聚苯硫醚樹脂使酒精難以透過。另外，環(huán)氧樹脂與金屬之間的附著力非常高。由此，在引線端子由金屬制成的情況下，環(huán)氧樹脂可以使與引線端子之間的界面液密。因此，即便在磁傳感器浸漬于酒精及汽油的混合燃料的狀態(tài)下使用時，也能夠抑制磁傳感器與酒精及汽油接觸。
[0020]【實施例1】
[0021]如圖1所示，燃料供給系統(tǒng)I是將搭載在汽車上的燃料箱4內(nèi)的燃料供給到內(nèi)燃機的系統(tǒng)，其中內(nèi)燃機未圖示。在本實施例中，燃料含有汽油和酒精(例如乙醇)。燃料供給系統(tǒng)I具有燃料表60和燃料栗模塊10。燃料表60用于未圖示的汽車的顯示裝置。燃料栗模塊10配置于燃料箱4。燃料表60和燃料栗模塊10通過多個線52、54、56來電連接。此外，汽油相當于“第一液體”的一例，酒精相當于“第二液體”的一例。
[0022]燃料栗模塊10具有燃料栗單元12和燃料量檢測裝置20。燃料栗單元12收容于燃料箱4。燃料栗單元12安裝于用于阻塞燃料箱4的開口的安裝板6。燃料栗單元12將燃料箱4內(nèi)的燃料吸入至燃料栗單元12內(nèi)并升壓，并且向燃料栗單元12外部排出。從燃料栗單元12排出的燃料經(jīng)由排出口 14向未圖示的內(nèi)燃機供給。此外，燃料量檢測裝置20相當于“液量檢測裝置”的一例。
[0023]燃料量檢測裝置20具有浮子22、用于固定浮子22的臂構件24、用于檢測臂構件24的旋轉角的磁傳感器單元30。浮子22浮在燃料箱4內(nèi)的燃料中，并且根據(jù)燃料的液位而在上下方向上運動。浮子22以自由旋轉的方式設置于臂構件24的頂端。臂構件24的基端可以以能夠旋轉的方式被磁傳感器單元30支撐。由此，當浮子22對應于燃料箱4內(nèi)的燃料的液位而上下移動時，臂構件24相對燃料栗單元12搖動旋轉。
[0024]臂構件24具有浮子安裝部24a和基部24b。例如，浮子安裝部24a由不銹鋼等對燃料具有耐性的金屬制成。浮子安裝部24a通過將圓柱的棒狀構件在中間位置彎曲而制成。浮子安裝部24a的頂端安裝有浮子22。浮子安裝部24a的基端固定有基部24b。
[0025]基部24b由對燃料具有耐性的樹脂(例如聚苯硫醚樹脂(以下稱為“PPS”))制成。基部24b由與浮子安裝部24a不同的材料制成。具體而言，基部24b與浮子安裝部24a相比，由輕的材料制成，即，由密度(單位體積所對應的質量)小的材料制成。另外，浮子安裝部24a與基部24b相比，由剛性高的材料制成。
[0026]基部24b形成為平板狀。在比基端更靠頂端側的支點部24c中，基部24b以能夠旋轉的方式被磁傳感器單元30支撐。
[0027]支點部24c具有圓板形狀。臂構件24的旋轉中心X與支點部24c的中心一致。如圖1和圖2所示，支點部24c收容有磁鐵26。例如，在基部24b成型時，可通過嵌入成型，將磁鐵26配置在基部24b內(nèi)。磁鐵26是永久磁鐵。磁鐵26具有圓板形狀。磁鐵26的中心與支點部24c的中心(即旋轉中心X)—致。磁鐵26在一方的半圓部分具有N極，在另一方的半圓部分具有S極。磁鐵26通過臂構件24的搖動旋轉而旋轉。其結果，磁鐵26所產(chǎn)生的磁場的朝向隨著臂構件24的搖動旋轉而變動。
[0028]磁傳感器單元30以使臂構件24能夠自由旋轉的方式支撐臂構件24。圖2示出了磁傳感器單元30及支點部24c的剖視圖，是表示經(jīng)過圖1的旋轉中心X的沿上下方向截面的剖視圖。如圖2所示，磁傳感器單元30具有蓋32、蓋46、磁傳感器40、引線45、47
[0029]蓋32由酒精的透過性低的材料(本實施例中為PPS)制成。PPS與后述的環(huán)氧樹脂相比，對酒精的透過性低。在此，“PPS對酒精的透過性低”，是指酒精幾乎不透過PPS的意思。蓋32具有接收部34，該接收部34接收在臂構件24的支點部24c中用于收容磁鐵26的部分。接收部34具有圓筒形狀。接收部34的中空部分配置有磁鐵26。通過在磁鐵26配置于接收部34的狀態(tài)下，臂構件24的支點部24c以能夠滑動的方式與接收部34的凸緣36卡合，使得蓋32以使臂構件24自由旋轉的方式支撐臂構件24。此外，在本實施例中，蓋32由PPS制成，但不限于此，例如也可以由聚四氟乙烯(PTFE)制成。此外，蓋46相當于“第一蓋”的一例，蓋32相當于“第二蓋”的一例。
[0030]蓋46由汽油的透過性低的材料(本實施例中為環(huán)氧樹脂)制成。即，蓋46由與蓋32不同的材料制成。環(huán)氧樹脂與PPS相比，對汽油的透過性低。當蓋32成型時，蓋46配置在蓋32的模具內(nèi)，通過進行所謂嵌入成型，而被蓋32覆蓋。此外，在本實施例中，雖然蓋46由環(huán)氧樹脂制成，但不限于此，例如，可以由聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或者聚甲醛樹脂(POM)制成。
[0031]圖3示出了磁傳感器單元30的俯視圖，圖4示出了磁傳感器單元30的仰視圖。此外，在圖3和圖4中，被蓋32、46覆蓋的磁傳感器40和引線45、47由虛線來表示。如圖2至圖4所示，蓋46具有大致長方體的形狀。蓋46的整個表面被蓋32覆蓋。換言之，蓋46的任何部分也不露出到蓋32的外部。
[0032]磁傳感器40檢測臂構件24的旋轉運動，并且基于其檢測結果，將對應于積存在燃料箱4內(nèi)的燃料量的模擬信號輸出至燃料表60(參照圖1)。磁傳感器40是檢測臂構件24的旋轉角的磁式傳感器，例如，可以使用利用了霍爾集成電路的公知的傳感器。具體而言，磁傳感器40具有檢測電路42和與檢測電路42連接的輸入輸出電路44。檢測電路42具有檢測磁鐵26的磁場朝向的霍爾元件。輸入輸出電路44具有電容器。如圖2至圖4所示，磁傳感器40的整個表面被蓋46覆蓋。換言之，磁傳感器40的任何部分也不露出到蓋46的外部。檢測電路42配置在蓋46的端部一側(圖2至圖4的下側)。詳細而言，檢測電路42配置在與后述的引線47貫通蓋46的一側端部相反的一側端部上。輸入輸出電路44配置于蓋46的大致中央(換言之，在圖2至圖4中，檢測電路42的上側)(下述)。
[0033]3根引線45從輸入輸出電路44向相對輸入輸出電路44，與檢測電路42相反一側延伸。3根引線45的上端部分別與3根引線47的下端部連接。3根引線47的上端部分別與電源線52、輸出線54及地線56的端子48連接。電源線52、輸出線54及地線56貫通安裝板6，來與燃料表60連接。引線45、47及端子48由導電性高的導體(本實施例中為銅)制成。此外，引線47相當于“引線端子”的一例。
[0034]當蓋46成型時，磁傳感器40配置在蓋46的模具內(nèi)，通過進行所謂嵌入成型，而被蓋46覆蓋。引線45被蓋46覆蓋。另外，引線47的引線45側的端部被蓋46覆蓋。引線47從引線47與引線45之間的連接位置向與磁傳感器40分開的方向延伸，貫通蓋46和蓋32，并露出到蓋32的外部。
[0035]在該結構中，當蓋46成型時，蓋46以下狀態(tài)下成型，S卩:在引線47的一部分與用于蓋46成型的樹脂材料(即環(huán)氧樹脂)接觸的狀態(tài)。
[0036]如圖2至圖4所示，磁傳感器40配置在從蓋46的中央至下方的部位。即，在蓋46內(nèi)，磁傳感器40配置在與引線47的上部(S卩，引線47露出到蓋32的外部的部分)分開的位置。并且，檢測電路42配置在相對輸入輸出電路44，與引線47相反的一側。因此，檢測電路42與引線47的上部之間的距離比輸入輸出電路44與引線47的上部之間的距離長。
[0037]燃料表60具有CPU64和顯示器62XPU64通過電源線52向燃料量檢測裝置20供電，詳細而言，向磁傳感器40供電。從磁傳感器40輸出的模擬信號通過輸出線54輸入到CPU64。CPU64利用從磁傳感器40輸入的模擬信號，來確定積存在燃料箱4內(nèi)的燃料量，并且將所確定的燃料量顯示在顯示器62上。CPU64和顯示器62可以由與公知的燃料表相同的結構構成。此外，在CPU64中，地線56接地。
[0038](液量檢測方法)
[0039]以下，對液量檢測方法進行說明。在汽車運行中(即，發(fā)動機驅動中)，CPU64向磁傳感器40供電。磁傳感器40輸出對應于磁鐵26的磁場朝向的模擬信號。當燃料箱4內(nèi)的燃料的液面高度變化時，浮子22在上下方向上移動，通過浮子22在上下方向上移動，使得臂構件24旋轉。磁鐵26通過臂構件24的旋轉而自轉。其結果，磁鐵26的磁場朝向通過臂構件24的旋轉而變動，即，與燃料箱4內(nèi)的燃料的液面高度相對應地變動。因此，從磁傳感器40輸出的模擬信號與燃料箱4內(nèi)的燃料的液面高度相關。
[0040]當從磁傳感器40輸出的模擬信號輸入到CPU64時，確定積存在燃料箱4內(nèi)的燃料量，并且將所確定的燃料量顯示在顯示器50上。具體而言，CPU64利用保存在CPU64中的表示從磁傳感器40輸出的模擬信號和燃料量之間的關系的數(shù)據(jù)庫或者函數(shù)，來確定燃料量。數(shù)據(jù)庫或者函數(shù)可以通過實驗或者進行模擬來預先確定，并保存于CPU64。
[0041]在上述的燃料量檢測裝置20中，磁傳感器40的整個表面被由環(huán)氧樹脂制成的蓋46覆蓋。蓋46的整個表面被由PPS制成的蓋32覆蓋。因此，即便燃料箱4內(nèi)的燃料的液位上升，使磁傳感器單元30浸漬在燃料中，通過材料不同的2個蓋(S卩，蓋46及蓋32)，使得磁傳感器40與燃料隔離。根據(jù)該結構，與磁傳感器40通過僅由I種材料制成的蓋來與燃料隔離的結構相比，能夠抑制磁傳感器40與燃料接觸。因此，能夠抑制因磁傳感器40與燃料接觸而產(chǎn)生檢測誤差，或者磁傳感器40劣化。其結果，能夠利用磁傳感器40，來恰當?shù)貦z測燃料量。
[0042]另外，在上述的燃料量檢測裝置20中，作為蓋32材料的PPS對酒精的透過性低。另夕卜，作為蓋46材料的環(huán)氧樹脂對汽油的透過性低。因此，當磁傳感器單元30浸漬在含有酒精及汽油的燃料中時，汽油通過蓋32，但是幾乎不通過蓋46。同樣地，酒精幾乎不通過蓋32。因此，能夠抑制磁傳感器40與酒精及汽油接觸。因此，即使在磁傳感器單元30浸漬于酒精與汽油混合的燃料中的狀態(tài)下使用，也能夠恰當?shù)匾种拼艂鞲衅?0與燃料接觸。其結果，即使在酒精與汽油混合的燃料中，也能夠恰當?shù)厥褂萌剂狭繖z測裝置20。
[0043]另外，在上述的燃料量檢測裝置20中，與磁傳感器40電連接的引線47的上部貫通蓋46及蓋32而露出到蓋32的外部(S卩，磁傳感器單元30的外部)。因此，可以從磁傳感器單元30的外部通過引線47向磁傳感器40供電。另外，可通過引線47、48以及輸出線54，將從磁傳感器40輸出的模擬信號輸入到CPU64。
[0044]另外，在上述的燃料量檢測裝置20中，蓋46在引線47的一部分與蓋46接觸的狀態(tài)下成型。蓋46由環(huán)氧樹脂制成，引線47由銅制成。環(huán)氧樹脂對金屬具有高的密接性。因此，蓋46能夠以液密的方式與引線47接觸。因此，即便引線47的上部露出到磁傳感器單元30的外部，也能夠抑制燃料從引線47和蓋46之間的界面進入磁傳感器單元30的內(nèi)部。
[0045]另外，在蓋46內(nèi)，磁傳感器40配置在與引線47貫通蓋32的位置遠離的位置。因此，假設燃料從引線47和蓋32之間的界面進入，也能夠抑制燃料沿引線47、45達到磁傳感器40。另外，霍爾元件與電容器相比，對燃料的耐性低。因此，通過將具有霍爾元件的檢測電路42配置在相對于具有電容器的輸入輸出電路44與引線47貫通蓋32的位置更遠離的位置，從而能夠進一步抑制霍爾元件與燃料接觸。
[0046]本說明書或者【附圖說明】的技術要件是可以單獨地或者通過各種組合的方式發(fā)揮技術有用性的，并不是對申請時權利要求書記載的組合的限定。
[0047]例如，蓋32可以由汽油的透過性低的材料(例如環(huán)氧樹脂)制成，蓋46可以由酒精的透過性低的材料(例如PPS)制成。在這種情況下，優(yōu)選為，制作蓋32、46的材料的至少一方對引線47具有高的密接性。
[0048]另外，磁傳感器40也可以由分別不同的材料制成的3個以上的蓋所覆蓋。在這種情況下，優(yōu)選為，上述的各材料是含有燃料的多種液體的某一種液體難以透過的材料。并且，優(yōu)選為，引線47貫通用于覆蓋磁傳感器40的所有的蓋，其一部分露出到最外側的蓋的外部。即便在這種情況下，優(yōu)選為，上述的材料的至少一個材料對引線47具有高的密接性。
[0049]另外，只要滿足上述條件的材料，則蓋32、46不限于由樹脂制成，也可以由金屬制成。
[0050]另外，例如，本說明書的“液量檢測裝置”除了用于檢測燃料箱4內(nèi)的燃料量的燃料量檢測裝置20以外，還可以是檢測容器內(nèi)的液體，例如，貯水箱內(nèi)的貯水量的裝置。
[0051]另外，本說明書或者附圖中示出的技術可以同時達到多個目的，達到其中一個目的的本身就具有技術有用性。
【主權項】
1.一種液量檢測裝置，其特征在于， 具備: 浮子； 臂構件，其安裝有浮子，將浮子的上下方向的運動轉換為旋轉運動； 磁傳感器單元，其檢測臂構件的旋轉運動， 磁傳感器單元具備: 磁傳感器，其輸出對應于臂構件的旋轉運動的模擬信號； 多個蓋，用于覆蓋磁傳感器， 多個蓋具備: 第一蓋，其由第一樹脂材料制成，用于覆蓋磁傳感器的整個表面； 第二蓋，其由與第一樹脂材料不同的第二樹脂材料制成，用于覆蓋第一蓋的整個表面。2.根據(jù)權利要求1所述的液量檢測裝置，其特征在于， 第一樹脂材料與第二樹脂材料相比，對第一液體的透過性低，第二樹脂材料與第一樹脂材料相比，對第二液體的透過性低。3.根據(jù)權利要求1或2所述的液量檢測裝置，其特征在于， 磁傳感器單元具有引線端子，該引線端子與磁傳感器電連接，并且貫通多個蓋， 引線端子的一部分露出到多個蓋的外部。4.根據(jù)權利要求3所述的液量檢測裝置，其特征在于， 第一蓋及第二蓋的至少一方以液密的方式與引線端子接觸。5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的液量檢測裝置，其特征在于， 第一樹脂材料是環(huán)氧樹脂，第二樹脂材料是聚苯硫醚樹脂。6.一種燃料栗模塊，其特征在于， 具有: 燃料栗單元，其將燃料箱內(nèi)的燃料壓送； 權利要求1至5中任一項所述的液量檢測裝置， 磁傳感器單元安裝于燃料栗單元。
【文檔編號】F02M37/00GK105849513SQ201480069519
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年9月1日
【發(fā)明人】中村孝弘
【申請人】愛三工業(yè)株式會社