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公開番号2025110937
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024004992
出願日2024-01-17
発明の名称光電式液面センサ
出願人株式会社京都プラテック
代理人個人,個人
主分類G01F 23/292 20060101AFI20250723BHJP(測定;試験)
要約【課題】配線基板の基板本体や基板本体に実装される部品のばらつきや組立のばらつきがあっても、反射型フォトセンサの計測精度にばらつきがなく、確実に液面検知することができるとともに、組立が容易な光電式液面センサを提供する。
【解決手段】基板本体31にばね材4を装着し、ポリプロピレン樹脂製のケーシング2内に挿入した基板本体2をばね材4の付勢力によって基板本体31上に実装された反射型フォトセンサ32がプリズムレンズ部22を臨む位置で基板収容部21の内壁面に密着状態に保持するようにした。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
発光素子と受光素子がその一側面に臨むように設けられた反射型フォトセンサが基板本体上に実装された配線基板と、
この配線基板が収容される基板収容部を有するハウジングを備え、
前記ハウジングが、前記基板収容部に前記基板を収容した状態で、少なくとも前記ハウジングの前記発光素子と受光素子を臨む部分が、光透過性材料で形成されるとともに、前記発光素子から発せられた光が反射して前記受光素子に受けさせるプリズム反射面を有するプリズムレンズ部を備えている光電式液面センサであって、
前記反射型フォトセンサの前記一側面が前記基板収容部の内壁面に密着状態となるように、前記基板本体を付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする光電式液面センサ。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記プリズムレンズ部が、前記ハウジングの軸方向に沿って設けられ、前記配線基板が、その軸線と平行に前記基板収容部に収容されている請求項１に記載の光電式液面センサ。
【請求項３】
位置決め凹部または位置決め凸部が前記配線基板に設けられるとともに、前記配線基板を前記基板収容部に収容したとき、前記配線基板の位置決め凹部または位置決め凸部が嵌まり込み、前記配線基板の位置決めを行う位置決め凸部または位置決め凹部が前記基板収容部の内壁面に設けられている請求項１または請求項２に記載の光電式液面センサ。
【請求項４】
前記ハウジングがポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂で形成されている請求項１または請求項２に記載の光電式液面センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電式液面センサに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、灯油缶などから、家庭用の石油ストーブや石油ファンヒータ等の気密油タンク（カートリッジタンク）や油タンクなどに灯油を補給する際に電動ポンプが使用されている。
そして、この種の電動ポンプには、タンクから灯油がこぼれ出ないレベルで給油を停止できるように、給油パイプの先端に光電式液面センサが取り付けられていて、所定のレベルまで給油が完了すれば、モータが自動的に停止するようになっているものもある。
【０００３】
上記光電式液面センサとしては、先端がプリズム形状になった透明樹脂製のハウジングと、発光素子と受光素子からなる反射型フォトセンサを実装した配線基板を備え、配線基板が、反射型フォトセンサ（光電センサ）部分をハウジングの壁面から外部に突出するように設けられたプリズムレンズ部に臨ませるように、ハウジング内の配線基板収容部に収容され、プリズムレンズ部が液中にあるときは、発光素子から発せられた光線が、プリズムレンズ部のプリズム反射面でほとんど反射せず、液中に散乱するため、受光素子側にほとんど戻らず、プリズムレンズ部が気中にあるときは、プリズムレンズ部のプリズム反射面で反射するため、受光素子に戻るようになっていて、受光素子に戻る光の光量によりタンク内の液面が所定のレベルに達したか否かを判定できるようにしたものがすでに提案されている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
実開昭64-8636号公報
特開平8-75531号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような光電式液面センサの検知性能を上げるためには光学出力特性を低下させずに、有効的に使用する必要があるが、反射型フォトセンサ（反射型フォトインタラプタ）と配線基板収容部の内壁面との間に空気層が存在した場合、配線基板の基板本体や基板本体に実装される部品のばらつきや組立のばらつきにより、有効な光量が変化するため、常に液中と判断したり、閾値ギリギリの製品ができたりとばらつき幅が大きくなるおそれがあるとともに、一部の光は液中でも常にプリズムレンズ部で反射してしまい、気中にあると判断されてしまうおそれもある。
【０００６】
一方、上記問題を解決するために、図９に示すように、配線基板３００と、ハウジング２００の基板収容部２１０の内壁面との間に、透明樹脂接着剤（ポッティング液）を充填し、反射型フォトセンサ３２０と基板収容部２１０の内壁面との間の透明樹脂硬化体層４００を形成して空気層を無くす方法、所謂、ポッティング工法を採用した光電式液面センサ１００もある。
すなわち、ポッティング工法を用いた光電式液面センサ１００の場合、配線基板３００の基板本体３１０や基板本体３１０に実装される反射型フォトセンサ３２０などの部品のばらつきや組立のばらつきがあっても、反射型フォトセンサ２２０と基板収容部２１０の内壁面との間に透明な樹脂硬化体層４００が形成されるため、発光素子から発したほぼ同じ状態でプリズムレンズ部２２０のプリズム反射面に到達するため、光量の変化が少ない。
【０００７】
しかし、上記ポッティング工法の場合、透明樹脂接着剤の硬化に時間がかかるという問題があるとともに、透明樹脂接着剤の反応硬化時に硬化体内に気泡が混ざったり、接着剥離が生じたりして、センサ検知不具合が発生するおそれがある。
すなわち、気泡が混ざった硬化体層が形成されたり、接着剥離が生じたりした場合、気泡や接着剥離部の大きさや位置などによって、光の散乱や屈折度合いが異なり、常に気中と判断されたり、閾値ギリギリの製品ができたりとばらつき幅が大きくなる。
【０００８】
特に、ハウジングを透明性に乏しいポリプロピレン樹脂などを用いた場合、よりその傾向が強くなる。
したがって、ハウジングに用いられる樹脂も限定される。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みて、配線基板の基板本体や基板本体に実装される部品のばらつきや組立のばらつきがあっても、反射型フォトセンサの計測精度にばらつきがなく、確実に液面検知することができるとともに、組立が容易な光電式液面センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光電式液面センサは、上記目的を達成するために、発光素子と受光素子がその一側面に臨むように設けられた反射型フォトセンサが基板本体上に実装された配線基板と、この配線基板が収容される基板収容部を有するハウジングを備え、前記ハウジングが、前記基板収容部に前記基板を収容した状態で、少なくとも前記ハウジングの前記発光素子と受光素子を臨む部分が、光透過性材料で形成されるとともに、前記発光素子から発せられた光が反射して前記受光素子に受けさせるプリズム反射面を有するプリズムレンズ部を備えている光電式液面センサであって、前記反射型フォトセンサの前記一側面が前記基板収容部の内壁面に密着状態となるように、前記基板本体を付勢する付勢手段を備えていることを特徴としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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