レベルセンサ
【課題】 装置構成を従来に比較して小型化、単純化、低コスト化することが可能なレベルセンサを提供する。
【解決手段】 モータ４の駆動軸４ａと同軸に配設され、駆動軸４ａとは独立して回転可能に軸支された回転軸６と、回転軸６に設けられた羽根８と、駆動軸４ａに、軸線方向には移動可能、かつ周方向には回転不能に取り付けられた移動部材１０と、移動部材１０を、回転軸６の対向端部に向かって付勢し、対向端部と移動部材１０との対向面同士を圧接させる付勢部材１２と、前記両対向面に形成された面カム１３と、移動部材１０、面カム１３、および回転軸６を介してモータ４により回転される羽根８が、所定レベルに達した流動体に接触した際に抵抗を受けることにより生じる駆動軸４ａと回転軸６との相対回転差により、移動部材１０が面カム１３に押されて付勢部材１２の付勢力に抗して所定距離移動したことを検出可能な検出部１４，１５とを備える。
【解決手段】 モータ４の駆動軸４ａと同軸に配設され、駆動軸４ａとは独立して回転可能に軸支された回転軸６と、回転軸６に設けられた羽根８と、駆動軸４ａに、軸線方向には移動可能、かつ周方向には回転不能に取り付けられた移動部材１０と、移動部材１０を、回転軸６の対向端部に向かって付勢し、対向端部と移動部材１０との対向面同士を圧接させる付勢部材１２と、前記両対向面に形成された面カム１３と、移動部材１０、面カム１３、および回転軸６を介してモータ４により回転される羽根８が、所定レベルに達した流動体に接触した際に抵抗を受けることにより生じる駆動軸４ａと回転軸６との相対回転差により、移動部材１０が面カム１３に押されて付勢部材１２の付勢力に抗して所定距離移動したことを検出可能な検出部１４，１５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内の流動体（粉や粒等の流動性の固体や、液体等）が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、容器内の所定レベルに対応する位置で羽根を回転させ、その羽根が容器内の流動体に接した際の抵抗による羽根の回転の抑止を検出することで、容器内の流動体が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサが知られている。
【０００３】
従来の代表的なレベルセンサの構成が、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されたレベルセンサは、流動体が収容される容器に取り付け可能な装置ケースと、装置ケース内に設けられたモータと、装置ケースに回動可能に軸支され、モータにより回転駆動される、一端側が装置ケースから外方に突出した回転軸と、回転軸の前記一端側に放射状に取り付けられた羽根とを備える。モータのハウジングは、回転軸を中心に装置ケースに対して回動可能に設けられ、羽根が回転軸を介してモータにより回転されている際に、羽根に流動体が接触した際の抵抗で羽根および回転軸の回転が抑止されたときには、モータの駆動力の反作用によりモータのハウジングが回転軸に対して回動し、当該ハウジングに固定された操作子が装置ケースに支持されたリミットスイッチを作動させることで、容器内の流動体が所定レベルに達したことを検出する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４７８８０号公報（段落００１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたような従来のレベルセンサには、以下のような課題がある。
すなわち、構成要素の中で重要でかつ重量のあるモータを、装置ケースに対して回動可能に設ける必要があるから、その回動機構は、高い動作信頼性と強度とを有する必要があり、機構の大型化および高コスト化が避けられない。また、モータは電気的要素でもあるから、その回動に影響を与えないように配線を行う必要があり、配線コードの物理的強度（硬さ等）に制限があったり、配線経路に制限があったりするという不都合がある。さらに、装置ケースに対して回動可能に設けたモータのハウジングの外面近傍に、装置ケースに対して固定されたリミットスイッチ等の検出部を設ける必要があるため、装置ケース内にフレーム（特許文献１における第１および第２フレーム等）を設ける必要があるなど、装置構成が複雑化および高コスト化してしまう。
このように、従来のレベルセンサには、配線等の装置構成に制限があるとともに、装置構成が大型、複雑、かつ高コストであるという課題がある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、装置構成を従来に比較して小型化、単純化、低コスト化することが可能なレベルセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るレベルセンサは、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、容器内の流動体が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサにおいて、容器に取り付け可能な筐体と、該筐体内に設けられたモータと、該モータの駆動軸と同軸に配設されるとともに、駆動軸とは独立して回転可能に前記筐体に軸支され、一端側が筐体から外方に突出した回転軸と、該回転軸の前記一端側に設けられた羽根と、前記駆動軸および前記回転軸のうちの一方に、当該一方に対して軸線方向には移動可能、かつ周方向には回転不能に取り付けられた移動部材と、該移動部材を、前記駆動軸および前記回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢し、該対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させる付勢部材と、前記両対向面に形成された面カムと、前記モータにより、前記移動部材、前記面カム、および前記回転軸を介して前記羽根が回転され、容器内に搬入される流動体が所定レベルに達した際、羽根が流動体に接触して抵抗を受けることにより生じる前記駆動軸と回転軸との相対回転差により、移動部材が面カムに押されて前記付勢部材の付勢力に抗して所定距離移動したことを検出可能な検出部とを備えることを特徴とする。
これによれば、駆動軸と回転軸とを同軸に配設して、両者を移動部材および面カムを介して圧接させることで回転軸を駆動軸に伴わせて回転させ、羽根に掛かった抵抗負荷を移動部材の軸線方向の移動で検出する構成であるから、モータのハウジングを回動可能に設ける従来の構成に比較して、機構を小型化、単純化、低コスト化することができる。
【０００８】
さらに、前記面カムには、前記対向面同士を前記駆動軸および前記回転軸の周方向に係合する凹凸部が形成されていることを特徴とする。
これによれば、駆動軸と回転軸とを好適に係合させて、駆動軸の回転を回転軸へ伝達できる。
【０００９】
また、前記筐体は、接合可能な複数の筐体部材から成り、前記駆動軸と前記回転軸とは、それぞれ別々の前記筐体部材に設けられ、各前記筐体部材が接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられていることを特徴とする。
これによれば、もともと別体に設けられた駆動軸と回転軸との間で筐体を分解することができ、また、このことから、装置の組み立てや分解が容易となり、製造やメンテナンスを簡単に行うことができる。
【００１０】
さらに、前記移動部材は、前記駆動軸に取り付けられ、前記検出部は、前記モータおよび前記駆動軸が設けられた前記筐体部材に設けられていることを特徴とする。
これによれば、モータや検出部といった電気的要素を一つの筐体部材に組み付けることができ、装置の構成を簡単にすることができる。
【００１１】
また、前記移動部材の外周面には、放射方向に突出する突周部が形成され、前記検出部は、前記軸線方向から前記突周部に接触して前記移動部材の移動を検出する接触式センサであることを特徴とする。
これによれば、小型化、単純化、低コスト化が可能な機構で、移動部材の軸線方向の移動の検出をすることができる。
【００１２】
また、前記検出部として、第一検出部と第二検出部との二つを備え、前記第一検出部は、前記第二検出部よりも、前記移動部材の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられ、前記第一検出部による前記検出を、外部機器に対して出力可能に設けられ、前記第二検出部による前記検出がなされた際には、前記モータの駆動を停止することを特徴とする。
これによれば、流動体のレベルの検出を外部機器へ出力した後に、モータの駆動を停止するから、当該出力を確実に行うことができる。
【００１３】
また、前記付勢部材による前記付勢力を調節することで、前記両対向面における前記移動部材と前記対向端部との圧接力を調節可能な検出感度調節手段を備えることを特徴とする。
これによれば、流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るレベルセンサによれば、装置構成を従来に比較して小型化、単純化、低コスト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本願発明に係るレベルセンサを実施するための最良の形態を説明する。
本実施の形態に係るレベルセンサＡの説明図を図１，図２に示す。図１は、レベルセンサＡの筐体２の一部を切断してその内部構成を示した斜視説明図であり、図２は、レベルセンサＡの組み立て分解図である。
【００１６】
筐体２は、互いに接合されて一つの筐体を成す、別体の二つの筐体部材２ａおよび２ｂから成る。
図１および図２に示すように、レベルセンサＡは、筐体２と、モータ４と、回転軸６と、複数（二つ）の羽根８，８と、移動部材１０と、付勢部材としてのスプリング１２と、面カム１３と、二つの検出部としての、第一接触式センサ１４（第一検出部）および第二接触式センサ１５（第二検出部）とを備える。
【００１７】
筐体２（筐体部材２ｂ）内には、駆動軸４ａを有するモータ４が設けられる。
回転軸６は、支持部２２およびベアリング２０を介して筐体２（筐体部材２ａ）に、駆動軸４ａとは独立して回転可能、かつ軸線方向には移動不能に軸支され、一端側が筐体２から外方に突出して設けられる。回転軸６は、モータ４の駆動軸４ａの軸線方向に並んで、かつ駆動軸４ａと同軸に配設される。
二つの羽根８，８は、回転軸６の前記一端側に、放射状に設けられる。
【００１８】
本願発明に係るレベルセンサＡにおいては、流動体の抵抗負荷を検出する羽根８，８が固定された回転軸６は、モータ４の駆動軸４ａとは別体に設けられている。以下、本レベルセンサＡにおいて、モータ４の駆動軸４ａの回転を回転軸６に伝達するとともに、羽根８，８に掛かった流動体の抵抗負荷を検出するための構成について説明する。
【００１９】
モータ４の駆動軸４ａには、移動部材１０が取り付けられている。移動部材１０は、筒状に形成され、その外面には、軸線方向に延びる長孔１０ａが形成されている。筒状の移動部材１０には、円柱状の駆動軸４ａが挿入され、移動部材１０は、長孔１０ａを挿通するピンによって、駆動軸４ａに取り付けられている。移動部材１０は、当該駆動軸４ａに対して相対的に軸線方向には移動可能、かつ、前記ピンによって周方向には回転不能に係止されている。
移動部材１０の一部の外周面には、放射方向に突出する突周部１０ｂが形成されている。突周部１０ｂには、前記軸線方向から二つの接触式センサ１４，１５が接触し、移動部材１０の軸線方向の移動を検出可能に設けられている。
【００２０】
図３（ａ），（ｂ）に、回転軸６、アタッチメント６ａ、移動部材１０、およびスプリング１２の組み立て分解図を示す。
回転軸６の、駆動軸４ａおよび移動部材１０と対向する端部には、アタッチメント６ａが固定される。アタッチメント６ａは、その開口部６ｃに回転軸６が挿入されて回転軸６に固定される。
回転軸６のアタッチメント６ａの、移動部材１０と対向する対向端部には、円柱形部６ｂが形成される。他方、移動部材１０には、アタッチメント６ａが移動部材１０に対して相対回転可能に、アタッチメント６ａの円柱形部６ｂが遊嵌する、開口部１０ｃが形成される。さらに、移動部材１０には、アタッチメント６ａの外周より若干大径に形成されてアタッチメント６ａが遊嵌する、筒状部１０ｄが形成される。円柱形部６ｂ、開口部１０ｃ、および筒状部１０ｄにより、移動部材１０とアタッチメント６ａとは、互いに遊嵌するとともに同軸に相対回転可能となっている。
【００２１】
さらに、図３（ａ），（ｂ）に示すように、アタッチメント６ａと移動部材１０との両対向面には、面カム１３が形成されている。面カム１３は、アタッチメント６ａと移動部材１０とが互いに圧接された状態で両者が相対的に回転した際には、両者が接離動するよう形成されている。
より具体的には、面カム１３には、アタッチメント６ａと移動部材１０との前記対向面同士を、駆動軸４ａおよび回転軸６の周方向に係合する、前記軸線方向の凹凸部が形成されている。図３（ａ），（ｂ）に示すように、この凹凸部は、円柱形部６ｂおよび開口部１０ｃのそれぞれの周りに、互いに逆方向の螺旋形が１／４周ごとに連続した形状に形成されている（なお、図３（ａ）において、この凹凸部の形状が分かり易いよう、移動部材１０の下方に、その筒状部１０ｄを取り除いた移動部材１０を二つ図示している。これらの二つの図は、移動部材１０が互いに１／４周回転した状態を示している）。
【００２２】
図２に示すように、スプリング１２は、移動部材１０の外周部を覆い、一端部が突周部１０ｂに当接し、他端部がアタッチメント１８を介して板ばね１６の一端部に当接するよう配設される。スプリング１２は、移動部材１０を、回転軸６のアタッチメント６ａの前記対向端部に向かって付勢し、その対向端部と移動部材１０との対向面同士を圧接させる。
板ばね１６は、他端部が筐体部材２ｂの取り付け部２ｃに取り付けられ、一端部に駆動軸４ａが挿通される孔部が形成され、スプリング１２を、前記軸線方向に、前記対向端部に向かって付勢する。なお、板ばね１６も、スプリング１２とともに、移動部材１０を回転軸６のアタッチメント６ａの前記対向端部に向かって付勢する、本願請求の範囲でいうところの付勢部材の機能を果たしている。
【００２３】
面カム１３が形成された、アタッチメント６ａと移動部材１０との対向面同士は、スプリング１２の付勢力により圧接されているから、流動体の抵抗が羽根８，８を介して回転軸６およびアタッチメント６ａに掛かっていないときには、前記凹凸部が互いに係合する。これにより、モータ４によりその駆動軸４ａおよび移動部材１０が回転された際には、凹凸部で移動部材１０と周方向に係合されたアタッチメント６ａも、それに伴って回転される。
また、羽根８，８に掛かる流動体の抵抗負荷が、前記対向面同士の周方向の係合力に勝った場合には、対向面同士が空回りして、アタッチメント６ａと移動部材１０との間に相対的な回転差が生じ、面カム１３の作用によって、移動部材１０がスプリング１２の付勢力に抗して軸線方向に移動する。
【００２４】
二つの接触式センサ１４，１５は、前述の通り、この移動部材１０の軸線方向の移動を検出する。接触式センサ１４，１５は、回路基板３２に取り付けられる。
第一接触式センサ１４は、第二接触式センサ１５よりも、移動部材１０の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられる。これは、例えば、突周部１０ｂの内周部と外周部とに前記軸線方向の段差を形成して、第一接触式センサ１４と第二接触式センサ１５とが当接する突周部１０ｂ上の位置をそれぞれ内周側と外周側とにずらしたり、または、第一接触式センサ１４と第二接触式センサ１５との取り付け位置を前記軸線方向にずらしたりして、突周部１０ｂが第一接触式センサ１４と第二接触式センサ１５とに接触するのに時間差が生じるように設けることで実現できる。
【００２５】
レベルセンサＡは、第一接触式センサ１４による移動部材１０の移動の検出を、回路基板３２、および、回路基板３２に接続され、パッキン２４を通って外部機器に接続可能な図示しない信号線コードを介して、外部機器（例えばコンピュータ等の制御装置）に対して電気的な信号として出力可能に設けられる。なお、パッキン２４を介して筐体内に導かれるコードとしては、前記信号線コードの他、モータ４の電源線コード、および接地線コード等がある。
また、レベルセンサＡは、第一接触式センサ１４の検出よりも遅れてなされる、第二接触式センサ１５による移動部材１０の移動の検出がなされた際には、モータ４への電源供給を切って、モータ４の駆動を停止するよう設けられる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、駆動軸４ａに移動部材１０を取り付ける構成を採用したが、本発明はこれに限定されず、回転軸６側に移動部材を取り付け、移動部材と駆動軸４ａとの両対向面に面カムを構成としてもよい。すなわち、移動部材は、駆動軸および回転軸のうちの一方に取り付け、スプリング１２に該当する付勢部材は、駆動軸および回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢して、対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させるよう設ければよい。
【００２７】
また、レベルセンサＡは、スプリング１２による付勢力を調節することで、前記両対向面における移動部材１０と前記対向端部との圧接力を調節可能な検出感度調節手段を備える。
検出感度調節手段は、前述の板ばね１６と、筐体部材２ａに、軸部２８を支軸としてユーザーにより回動操作可能に設けられた操作レバー２６と、操作レバー２６の筐体部材２ａとの対向面に形成された爪部２６ａと、筐体部材２ａの外周面に形成された、爪部２６ａと係合して操作レバー２６の前記回動を係止する係合部３０と、一端が板ばね１６の一面に当接して板ばね１６を押圧するとともに、筐体部材２ａ内に設けられた図示しないねじ部に螺合し、操作レバー２６による軸部２８の回動によって前記軸線方向に移動可能に設けられた図示しない当接部材とから成る。
【００２８】
ユーザーが操作レバー２６を回動操作することにより、軸部２８が回動し、前記ねじ部に螺合する前記当接部材が前記軸線方向に移動して、当接部材の板ばね１６に対する前記軸線方向の押圧力が調節される。これにより、板ばね１６がスプリング１２を付勢する不勢力が調節されて、スプリング１２による、前記両対向面における移動部材１０と前記対向端部との圧接力が調節される。
【００２９】
レベルセンサＡにおいて、各部材は、筐体部材２ａと筐体部材２ｂとのいずれかに予め組み付けられる。図２に示す点線部Ｘ−Ｘより左に記載した部材は筐体部材２ａに、点線部Ｘ−Ｘより右に記載した部材は筐体部材２ｂに、それぞれ組み付けられる。すなわち、点線部Ｘ−Ｘより左に記載した、回転軸６およびアタッチメント６ａ、ベアリング２０、支持部２２、羽根８，８、操作レバー２６および軸部２８、ならびに、図示しない前記当接部材は、筐体部材２ａに組み付けられる。他方、点線部Ｘ−Ｘより右に記載した、移動部材１０、スプリング１２、アタッチメント１８、接触式センサ１４，１５、板ばね１６、および、モータ４は、筐体部材２ｂに組み付けられる。そして、各筐体部材２ａ，２ｂが接合された際に、前記両対向面同士（面カム１３）が係合する。また、各筐体部材２ａ，２ｂが接合された際に、前記当接部材が板ばね１６に当接する。
なお、筐体部材２ａと筐体部材２ｂとは、ビスにより接合可能に設けられる。
【００３０】
次に、レベルセンサＡの、容器への設置形態、および使用時の動作について説明する。
筐体部材２ａの一部には、外周面にねじが形成された筒状部２ｄが設けられる。レベルセンサＡを、流動体が搬入される図示しない容器に設置する際には、回転軸６から羽根８，８を取り外した状態で、容器の所定高さ（検出すべき所定レベルに対応する位置）の位置に筒状部２ｄとほぼ同径かやや大径に形成された開口部に、筐体２が容器の外側になるよう筒状部２ｄを挿入し、容器の内側から筒状部２ｄ外周のねじにナットを螺合させて、筐体２を容器に締結する。続いて、回転軸６の容器内の端部に羽根８，８を取り付ける。
【００３１】
また、レベルセンサＡの、前記電源線コード、前記接地線コード、および前記信号線コードを、それぞれ、電源回路、設置回路、および前記外部機器の制御信号入力ポート等に接続する。前記外部機器は、前記制御信号入力ポートの入力状態に応じて、容器への流動体の搬入を行う搬入装置の駆動をＯＮ／ＯＦＦする制御を行うよう構成される。
【００３２】
なお、ユーザーは、レベルセンサＡの使用にあたって、前記検出感度調節手段の操作レバー２６を回動操作して、容器内に搬入される流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
【００３３】
次に、レベルセンサＡの使用時の動作について説明する。
容器内の流動体のレベルが、レベルセンサＡが設置された容器の所定高さに対応する前記所定レベルに達していないときに、前記電源線コードを介してレベルセンサＡに電源が供給されると、モータ４が駆動して駆動軸４ａが回転する。この回転に伴って、移動部材１０、移動部材１０に係合するアタッチメント６ａ、および、アタッチメント６ａに対し固定された回転軸６を介して、回転軸６に取り付けられた羽根８，８が回転する。
【００３４】
そして、前記搬入装置により容器内に流動体が搬入され、容器内の流動体が前記所定レベルに達した際、回転する羽根８，８が流動体に接触して抵抗を受ける。そして、羽根８，８に対する流動体の抵抗負荷が、アタッチメント６ａと移動部材１０との対向面同士の周方向の係合力に勝ったときに、当該対向面同士が空回りして、アタッチメント６ａと移動部材１０との間に相対的な回転差が生じ、面カム１３の作用によって、移動部材１０がスプリング１２の付勢力に抗して軸線方向に移動する。
【００３５】
移動部材１０が移動すると、まず第一接触式センサ１４がこの移動を検出して、前記信号線コードを介して信号を出力する。この信号は前記制御信号入力ポートを介して前記外部機器に入力され、外部機器は、容器への流動体の搬入を行う搬入装置の駆動をＯＦＦし、容器への流動体の搬入が停止される。続いて、さらに移動部材１０が移動し、第二接触式センサ１５がこの移動を検出すると、モータ４への電源供給が切られ、モータ４が停止する。
【００３６】
その後、容器内の流動体が何らかの使用に供されるなどしてそのレベルが減じると、羽根８，８に掛かる流動体の抵抗負荷が減じて回転軸６（アタッチメント６ａ）が軽い力で回転自在となるから、スプリング１２の付勢力によって、面カム１３が係合し、移動部材１０は軸線方向に復帰移動して、第一および第二接触式センサ１４，１５の検出が解除される。これにより、モータ４の電源が入ってその回転駆動が再開されるとともに、前記信号線コードを介して出力されていた第一接触式センサ１４の信号が解除（反転）されて、前記外部機器は前記搬入装置の駆動をＯＮにして流動体の容器への搬入を再開する。
【００３７】
本実施の形態に係るレベルセンサＡによれば、駆動軸４ａと回転軸６とを同軸に配設して、両者を移動部材１０および面カム１３を介して圧接させることで回転軸６を駆動軸４ａに伴わせて回転させ、羽根８，８に掛かった抵抗負荷を移動部材１０の軸線方向の移動で検出する構成であるから、従来の、モータのハウジングを回動可能に設ける構成のように機構が大掛かりとする必要がなく、機構を小型化、単純化、低コスト化することができる。
【００３８】
また、筐体２は、接合可能な複数の筐体部材２ａおよび２ｂから成り、駆動軸４ａと回転軸６とは、それぞれ別々の筐体部材に設けられ、各筐体部材２ａおよび２ｂが接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられているから、駆動軸４ａと回転軸６との間で筐体２を分解することができ、このことから、装置の組み立てや分解が容易となり、製造やメンテナンスを簡単に行うことができる。
さらに、移動部材１０は、駆動軸４ａに取り付けられ、接触式センサ１４，１５は、モータ４（駆動軸４ａ）が設けられた筐体部材２ｂに設けられているから、モータ４や接触式センサ１４，１５といった電気的要素を一つの筐体部材２ｂに組み付けることができ、装置の構成が簡単となっている。
【００３９】
また、第一接触式センサ１４は、第二接触式センサ１５よりも、移動部材１０の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられているため、流動体のレベルの検出を外部機器へ出力した後に、モータ４の駆動を停止するから、当該出力を確実に行うことができる。
また、前記検出感度調節手段を備えることにより、流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るレベルセンサの筐体の一部を切断してその内部構成を示した斜視説明図である。
【図２】本発明に係るレベルセンサの組み立て分解図である。
【図３】回転軸、アタッチメント、移動部材、およびスプリング（付勢部材）の組み立て分解図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ レベルセンサ
２ 筐体
２ａ，２ｂ 筐体部材
４ モータ
４ａ 駆動軸
６ 回転軸
６ａ アタッチメント
６ｂ 円柱形部
８ 羽根
１０ 移動部材
１０ａ 長孔
１０ｂ 突周部
１０ｃ 開口部
１０ｄ 筒状部
１２ スプリング（付勢部材）
１３ 面カム
１４ 第一接触式センサ（第一検出部）
１５ 第二接触式センサ（第二検出部）
１６ 板ばね
２６ 操作レバー
２６ａ 爪部
２８ 軸部
３０ 係合部
３２ 回路基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内の流動体（粉や粒等の流動性の固体や、液体等）が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、容器内の所定レベルに対応する位置で羽根を回転させ、その羽根が容器内の流動体に接した際の抵抗による羽根の回転の抑止を検出することで、容器内の流動体が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサが知られている。
【０００３】
従来の代表的なレベルセンサの構成が、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されたレベルセンサは、流動体が収容される容器に取り付け可能な装置ケースと、装置ケース内に設けられたモータと、装置ケースに回動可能に軸支され、モータにより回転駆動される、一端側が装置ケースから外方に突出した回転軸と、回転軸の前記一端側に放射状に取り付けられた羽根とを備える。モータのハウジングは、回転軸を中心に装置ケースに対して回動可能に設けられ、羽根が回転軸を介してモータにより回転されている際に、羽根に流動体が接触した際の抵抗で羽根および回転軸の回転が抑止されたときには、モータの駆動力の反作用によりモータのハウジングが回転軸に対して回動し、当該ハウジングに固定された操作子が装置ケースに支持されたリミットスイッチを作動させることで、容器内の流動体が所定レベルに達したことを検出する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４７８８０号公報（段落００１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたような従来のレベルセンサには、以下のような課題がある。
すなわち、構成要素の中で重要でかつ重量のあるモータを、装置ケースに対して回動可能に設ける必要があるから、その回動機構は、高い動作信頼性と強度とを有する必要があり、機構の大型化および高コスト化が避けられない。また、モータは電気的要素でもあるから、その回動に影響を与えないように配線を行う必要があり、配線コードの物理的強度（硬さ等）に制限があったり、配線経路に制限があったりするという不都合がある。さらに、装置ケースに対して回動可能に設けたモータのハウジングの外面近傍に、装置ケースに対して固定されたリミットスイッチ等の検出部を設ける必要があるため、装置ケース内にフレーム（特許文献１における第１および第２フレーム等）を設ける必要があるなど、装置構成が複雑化および高コスト化してしまう。
このように、従来のレベルセンサには、配線等の装置構成に制限があるとともに、装置構成が大型、複雑、かつ高コストであるという課題がある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、装置構成を従来に比較して小型化、単純化、低コスト化することが可能なレベルセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るレベルセンサは、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、容器内の流動体が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサにおいて、容器に取り付け可能な筐体と、該筐体内に設けられたモータと、該モータの駆動軸と同軸に配設されるとともに、駆動軸とは独立して回転可能に前記筐体に軸支され、一端側が筐体から外方に突出した回転軸と、該回転軸の前記一端側に設けられた羽根と、前記駆動軸および前記回転軸のうちの一方に、当該一方に対して軸線方向には移動可能、かつ周方向には回転不能に取り付けられた移動部材と、該移動部材を、前記駆動軸および前記回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢し、該対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させる付勢部材と、前記両対向面に形成された面カムと、前記モータにより、前記移動部材、前記面カム、および前記回転軸を介して前記羽根が回転され、容器内に搬入される流動体が所定レベルに達した際、羽根が流動体に接触して抵抗を受けることにより生じる前記駆動軸と回転軸との相対回転差により、移動部材が面カムに押されて前記付勢部材の付勢力に抗して所定距離移動したことを検出可能な検出部とを備えることを特徴とする。
これによれば、駆動軸と回転軸とを同軸に配設して、両者を移動部材および面カムを介して圧接させることで回転軸を駆動軸に伴わせて回転させ、羽根に掛かった抵抗負荷を移動部材の軸線方向の移動で検出する構成であるから、モータのハウジングを回動可能に設ける従来の構成に比較して、機構を小型化、単純化、低コスト化することができる。
【０００８】
さらに、前記面カムには、前記対向面同士を前記駆動軸および前記回転軸の周方向に係合する凹凸部が形成されていることを特徴とする。
これによれば、駆動軸と回転軸とを好適に係合させて、駆動軸の回転を回転軸へ伝達できる。
【０００９】
また、前記筐体は、接合可能な複数の筐体部材から成り、前記駆動軸と前記回転軸とは、それぞれ別々の前記筐体部材に設けられ、各前記筐体部材が接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられていることを特徴とする。
これによれば、もともと別体に設けられた駆動軸と回転軸との間で筐体を分解することができ、また、このことから、装置の組み立てや分解が容易となり、製造やメンテナンスを簡単に行うことができる。
【００１０】
さらに、前記移動部材は、前記駆動軸に取り付けられ、前記検出部は、前記モータおよび前記駆動軸が設けられた前記筐体部材に設けられていることを特徴とする。
これによれば、モータや検出部といった電気的要素を一つの筐体部材に組み付けることができ、装置の構成を簡単にすることができる。
【００１１】
また、前記移動部材の外周面には、放射方向に突出する突周部が形成され、前記検出部は、前記軸線方向から前記突周部に接触して前記移動部材の移動を検出する接触式センサであることを特徴とする。
これによれば、小型化、単純化、低コスト化が可能な機構で、移動部材の軸線方向の移動の検出をすることができる。
【００１２】
また、前記検出部として、第一検出部と第二検出部との二つを備え、前記第一検出部は、前記第二検出部よりも、前記移動部材の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられ、前記第一検出部による前記検出を、外部機器に対して出力可能に設けられ、前記第二検出部による前記検出がなされた際には、前記モータの駆動を停止することを特徴とする。
これによれば、流動体のレベルの検出を外部機器へ出力した後に、モータの駆動を停止するから、当該出力を確実に行うことができる。
【００１３】
また、前記付勢部材による前記付勢力を調節することで、前記両対向面における前記移動部材と前記対向端部との圧接力を調節可能な検出感度調節手段を備えることを特徴とする。
これによれば、流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るレベルセンサによれば、装置構成を従来に比較して小型化、単純化、低コスト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本願発明に係るレベルセンサを実施するための最良の形態を説明する。
本実施の形態に係るレベルセンサＡの説明図を図１，図２に示す。図１は、レベルセンサＡの筐体２の一部を切断してその内部構成を示した斜視説明図であり、図２は、レベルセンサＡの組み立て分解図である。
【００１６】
筐体２は、互いに接合されて一つの筐体を成す、別体の二つの筐体部材２ａおよび２ｂから成る。
図１および図２に示すように、レベルセンサＡは、筐体２と、モータ４と、回転軸６と、複数（二つ）の羽根８，８と、移動部材１０と、付勢部材としてのスプリング１２と、面カム１３と、二つの検出部としての、第一接触式センサ１４（第一検出部）および第二接触式センサ１５（第二検出部）とを備える。
【００１７】
筐体２（筐体部材２ｂ）内には、駆動軸４ａを有するモータ４が設けられる。
回転軸６は、支持部２２およびベアリング２０を介して筐体２（筐体部材２ａ）に、駆動軸４ａとは独立して回転可能、かつ軸線方向には移動不能に軸支され、一端側が筐体２から外方に突出して設けられる。回転軸６は、モータ４の駆動軸４ａの軸線方向に並んで、かつ駆動軸４ａと同軸に配設される。
二つの羽根８，８は、回転軸６の前記一端側に、放射状に設けられる。
【００１８】
本願発明に係るレベルセンサＡにおいては、流動体の抵抗負荷を検出する羽根８，８が固定された回転軸６は、モータ４の駆動軸４ａとは別体に設けられている。以下、本レベルセンサＡにおいて、モータ４の駆動軸４ａの回転を回転軸６に伝達するとともに、羽根８，８に掛かった流動体の抵抗負荷を検出するための構成について説明する。
【００１９】
モータ４の駆動軸４ａには、移動部材１０が取り付けられている。移動部材１０は、筒状に形成され、その外面には、軸線方向に延びる長孔１０ａが形成されている。筒状の移動部材１０には、円柱状の駆動軸４ａが挿入され、移動部材１０は、長孔１０ａを挿通するピンによって、駆動軸４ａに取り付けられている。移動部材１０は、当該駆動軸４ａに対して相対的に軸線方向には移動可能、かつ、前記ピンによって周方向には回転不能に係止されている。
移動部材１０の一部の外周面には、放射方向に突出する突周部１０ｂが形成されている。突周部１０ｂには、前記軸線方向から二つの接触式センサ１４，１５が接触し、移動部材１０の軸線方向の移動を検出可能に設けられている。
【００２０】
図３（ａ），（ｂ）に、回転軸６、アタッチメント６ａ、移動部材１０、およびスプリング１２の組み立て分解図を示す。
回転軸６の、駆動軸４ａおよび移動部材１０と対向する端部には、アタッチメント６ａが固定される。アタッチメント６ａは、その開口部６ｃに回転軸６が挿入されて回転軸６に固定される。
回転軸６のアタッチメント６ａの、移動部材１０と対向する対向端部には、円柱形部６ｂが形成される。他方、移動部材１０には、アタッチメント６ａが移動部材１０に対して相対回転可能に、アタッチメント６ａの円柱形部６ｂが遊嵌する、開口部１０ｃが形成される。さらに、移動部材１０には、アタッチメント６ａの外周より若干大径に形成されてアタッチメント６ａが遊嵌する、筒状部１０ｄが形成される。円柱形部６ｂ、開口部１０ｃ、および筒状部１０ｄにより、移動部材１０とアタッチメント６ａとは、互いに遊嵌するとともに同軸に相対回転可能となっている。
【００２１】
さらに、図３（ａ），（ｂ）に示すように、アタッチメント６ａと移動部材１０との両対向面には、面カム１３が形成されている。面カム１３は、アタッチメント６ａと移動部材１０とが互いに圧接された状態で両者が相対的に回転した際には、両者が接離動するよう形成されている。
より具体的には、面カム１３には、アタッチメント６ａと移動部材１０との前記対向面同士を、駆動軸４ａおよび回転軸６の周方向に係合する、前記軸線方向の凹凸部が形成されている。図３（ａ），（ｂ）に示すように、この凹凸部は、円柱形部６ｂおよび開口部１０ｃのそれぞれの周りに、互いに逆方向の螺旋形が１／４周ごとに連続した形状に形成されている（なお、図３（ａ）において、この凹凸部の形状が分かり易いよう、移動部材１０の下方に、その筒状部１０ｄを取り除いた移動部材１０を二つ図示している。これらの二つの図は、移動部材１０が互いに１／４周回転した状態を示している）。
【００２２】
図２に示すように、スプリング１２は、移動部材１０の外周部を覆い、一端部が突周部１０ｂに当接し、他端部がアタッチメント１８を介して板ばね１６の一端部に当接するよう配設される。スプリング１２は、移動部材１０を、回転軸６のアタッチメント６ａの前記対向端部に向かって付勢し、その対向端部と移動部材１０との対向面同士を圧接させる。
板ばね１６は、他端部が筐体部材２ｂの取り付け部２ｃに取り付けられ、一端部に駆動軸４ａが挿通される孔部が形成され、スプリング１２を、前記軸線方向に、前記対向端部に向かって付勢する。なお、板ばね１６も、スプリング１２とともに、移動部材１０を回転軸６のアタッチメント６ａの前記対向端部に向かって付勢する、本願請求の範囲でいうところの付勢部材の機能を果たしている。
【００２３】
面カム１３が形成された、アタッチメント６ａと移動部材１０との対向面同士は、スプリング１２の付勢力により圧接されているから、流動体の抵抗が羽根８，８を介して回転軸６およびアタッチメント６ａに掛かっていないときには、前記凹凸部が互いに係合する。これにより、モータ４によりその駆動軸４ａおよび移動部材１０が回転された際には、凹凸部で移動部材１０と周方向に係合されたアタッチメント６ａも、それに伴って回転される。
また、羽根８，８に掛かる流動体の抵抗負荷が、前記対向面同士の周方向の係合力に勝った場合には、対向面同士が空回りして、アタッチメント６ａと移動部材１０との間に相対的な回転差が生じ、面カム１３の作用によって、移動部材１０がスプリング１２の付勢力に抗して軸線方向に移動する。
【００２４】
二つの接触式センサ１４，１５は、前述の通り、この移動部材１０の軸線方向の移動を検出する。接触式センサ１４，１５は、回路基板３２に取り付けられる。
第一接触式センサ１４は、第二接触式センサ１５よりも、移動部材１０の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられる。これは、例えば、突周部１０ｂの内周部と外周部とに前記軸線方向の段差を形成して、第一接触式センサ１４と第二接触式センサ１５とが当接する突周部１０ｂ上の位置をそれぞれ内周側と外周側とにずらしたり、または、第一接触式センサ１４と第二接触式センサ１５との取り付け位置を前記軸線方向にずらしたりして、突周部１０ｂが第一接触式センサ１４と第二接触式センサ１５とに接触するのに時間差が生じるように設けることで実現できる。
【００２５】
レベルセンサＡは、第一接触式センサ１４による移動部材１０の移動の検出を、回路基板３２、および、回路基板３２に接続され、パッキン２４を通って外部機器に接続可能な図示しない信号線コードを介して、外部機器（例えばコンピュータ等の制御装置）に対して電気的な信号として出力可能に設けられる。なお、パッキン２４を介して筐体内に導かれるコードとしては、前記信号線コードの他、モータ４の電源線コード、および接地線コード等がある。
また、レベルセンサＡは、第一接触式センサ１４の検出よりも遅れてなされる、第二接触式センサ１５による移動部材１０の移動の検出がなされた際には、モータ４への電源供給を切って、モータ４の駆動を停止するよう設けられる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、駆動軸４ａに移動部材１０を取り付ける構成を採用したが、本発明はこれに限定されず、回転軸６側に移動部材を取り付け、移動部材と駆動軸４ａとの両対向面に面カムを構成としてもよい。すなわち、移動部材は、駆動軸および回転軸のうちの一方に取り付け、スプリング１２に該当する付勢部材は、駆動軸および回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢して、対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させるよう設ければよい。
【００２７】
また、レベルセンサＡは、スプリング１２による付勢力を調節することで、前記両対向面における移動部材１０と前記対向端部との圧接力を調節可能な検出感度調節手段を備える。
検出感度調節手段は、前述の板ばね１６と、筐体部材２ａに、軸部２８を支軸としてユーザーにより回動操作可能に設けられた操作レバー２６と、操作レバー２６の筐体部材２ａとの対向面に形成された爪部２６ａと、筐体部材２ａの外周面に形成された、爪部２６ａと係合して操作レバー２６の前記回動を係止する係合部３０と、一端が板ばね１６の一面に当接して板ばね１６を押圧するとともに、筐体部材２ａ内に設けられた図示しないねじ部に螺合し、操作レバー２６による軸部２８の回動によって前記軸線方向に移動可能に設けられた図示しない当接部材とから成る。
【００２８】
ユーザーが操作レバー２６を回動操作することにより、軸部２８が回動し、前記ねじ部に螺合する前記当接部材が前記軸線方向に移動して、当接部材の板ばね１６に対する前記軸線方向の押圧力が調節される。これにより、板ばね１６がスプリング１２を付勢する不勢力が調節されて、スプリング１２による、前記両対向面における移動部材１０と前記対向端部との圧接力が調節される。
【００２９】
レベルセンサＡにおいて、各部材は、筐体部材２ａと筐体部材２ｂとのいずれかに予め組み付けられる。図２に示す点線部Ｘ−Ｘより左に記載した部材は筐体部材２ａに、点線部Ｘ−Ｘより右に記載した部材は筐体部材２ｂに、それぞれ組み付けられる。すなわち、点線部Ｘ−Ｘより左に記載した、回転軸６およびアタッチメント６ａ、ベアリング２０、支持部２２、羽根８，８、操作レバー２６および軸部２８、ならびに、図示しない前記当接部材は、筐体部材２ａに組み付けられる。他方、点線部Ｘ−Ｘより右に記載した、移動部材１０、スプリング１２、アタッチメント１８、接触式センサ１４，１５、板ばね１６、および、モータ４は、筐体部材２ｂに組み付けられる。そして、各筐体部材２ａ，２ｂが接合された際に、前記両対向面同士（面カム１３）が係合する。また、各筐体部材２ａ，２ｂが接合された際に、前記当接部材が板ばね１６に当接する。
なお、筐体部材２ａと筐体部材２ｂとは、ビスにより接合可能に設けられる。
【００３０】
次に、レベルセンサＡの、容器への設置形態、および使用時の動作について説明する。
筐体部材２ａの一部には、外周面にねじが形成された筒状部２ｄが設けられる。レベルセンサＡを、流動体が搬入される図示しない容器に設置する際には、回転軸６から羽根８，８を取り外した状態で、容器の所定高さ（検出すべき所定レベルに対応する位置）の位置に筒状部２ｄとほぼ同径かやや大径に形成された開口部に、筐体２が容器の外側になるよう筒状部２ｄを挿入し、容器の内側から筒状部２ｄ外周のねじにナットを螺合させて、筐体２を容器に締結する。続いて、回転軸６の容器内の端部に羽根８，８を取り付ける。
【００３１】
また、レベルセンサＡの、前記電源線コード、前記接地線コード、および前記信号線コードを、それぞれ、電源回路、設置回路、および前記外部機器の制御信号入力ポート等に接続する。前記外部機器は、前記制御信号入力ポートの入力状態に応じて、容器への流動体の搬入を行う搬入装置の駆動をＯＮ／ＯＦＦする制御を行うよう構成される。
【００３２】
なお、ユーザーは、レベルセンサＡの使用にあたって、前記検出感度調節手段の操作レバー２６を回動操作して、容器内に搬入される流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
【００３３】
次に、レベルセンサＡの使用時の動作について説明する。
容器内の流動体のレベルが、レベルセンサＡが設置された容器の所定高さに対応する前記所定レベルに達していないときに、前記電源線コードを介してレベルセンサＡに電源が供給されると、モータ４が駆動して駆動軸４ａが回転する。この回転に伴って、移動部材１０、移動部材１０に係合するアタッチメント６ａ、および、アタッチメント６ａに対し固定された回転軸６を介して、回転軸６に取り付けられた羽根８，８が回転する。
【００３４】
そして、前記搬入装置により容器内に流動体が搬入され、容器内の流動体が前記所定レベルに達した際、回転する羽根８，８が流動体に接触して抵抗を受ける。そして、羽根８，８に対する流動体の抵抗負荷が、アタッチメント６ａと移動部材１０との対向面同士の周方向の係合力に勝ったときに、当該対向面同士が空回りして、アタッチメント６ａと移動部材１０との間に相対的な回転差が生じ、面カム１３の作用によって、移動部材１０がスプリング１２の付勢力に抗して軸線方向に移動する。
【００３５】
移動部材１０が移動すると、まず第一接触式センサ１４がこの移動を検出して、前記信号線コードを介して信号を出力する。この信号は前記制御信号入力ポートを介して前記外部機器に入力され、外部機器は、容器への流動体の搬入を行う搬入装置の駆動をＯＦＦし、容器への流動体の搬入が停止される。続いて、さらに移動部材１０が移動し、第二接触式センサ１５がこの移動を検出すると、モータ４への電源供給が切られ、モータ４が停止する。
【００３６】
その後、容器内の流動体が何らかの使用に供されるなどしてそのレベルが減じると、羽根８，８に掛かる流動体の抵抗負荷が減じて回転軸６（アタッチメント６ａ）が軽い力で回転自在となるから、スプリング１２の付勢力によって、面カム１３が係合し、移動部材１０は軸線方向に復帰移動して、第一および第二接触式センサ１４，１５の検出が解除される。これにより、モータ４の電源が入ってその回転駆動が再開されるとともに、前記信号線コードを介して出力されていた第一接触式センサ１４の信号が解除（反転）されて、前記外部機器は前記搬入装置の駆動をＯＮにして流動体の容器への搬入を再開する。
【００３７】
本実施の形態に係るレベルセンサＡによれば、駆動軸４ａと回転軸６とを同軸に配設して、両者を移動部材１０および面カム１３を介して圧接させることで回転軸６を駆動軸４ａに伴わせて回転させ、羽根８，８に掛かった抵抗負荷を移動部材１０の軸線方向の移動で検出する構成であるから、従来の、モータのハウジングを回動可能に設ける構成のように機構が大掛かりとする必要がなく、機構を小型化、単純化、低コスト化することができる。
【００３８】
また、筐体２は、接合可能な複数の筐体部材２ａおよび２ｂから成り、駆動軸４ａと回転軸６とは、それぞれ別々の筐体部材に設けられ、各筐体部材２ａおよび２ｂが接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられているから、駆動軸４ａと回転軸６との間で筐体２を分解することができ、このことから、装置の組み立てや分解が容易となり、製造やメンテナンスを簡単に行うことができる。
さらに、移動部材１０は、駆動軸４ａに取り付けられ、接触式センサ１４，１５は、モータ４（駆動軸４ａ）が設けられた筐体部材２ｂに設けられているから、モータ４や接触式センサ１４，１５といった電気的要素を一つの筐体部材２ｂに組み付けることができ、装置の構成が簡単となっている。
【００３９】
また、第一接触式センサ１４は、第二接触式センサ１５よりも、移動部材１０の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられているため、流動体のレベルの検出を外部機器へ出力した後に、モータ４の駆動を停止するから、当該出力を確実に行うことができる。
また、前記検出感度調節手段を備えることにより、流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るレベルセンサの筐体の一部を切断してその内部構成を示した斜視説明図である。
【図２】本発明に係るレベルセンサの組み立て分解図である。
【図３】回転軸、アタッチメント、移動部材、およびスプリング（付勢部材）の組み立て分解図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ レベルセンサ
２ 筐体
２ａ，２ｂ 筐体部材
４ モータ
４ａ 駆動軸
６ 回転軸
６ａ アタッチメント
６ｂ 円柱形部
８ 羽根
１０ 移動部材
１０ａ 長孔
１０ｂ 突周部
１０ｃ 開口部
１０ｄ 筒状部
１２ スプリング（付勢部材）
１３ 面カム
１４ 第一接触式センサ（第一検出部）
１５ 第二接触式センサ（第二検出部）
１６ 板ばね
２６ 操作レバー
２６ａ 爪部
２８ 軸部
３０ 係合部
３２ 回路基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の流動体が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサにおいて、
容器に取り付け可能な筐体と、
該筐体内に設けられたモータと、
該モータの駆動軸と同軸に配設されるとともに、駆動軸とは独立して回転可能に前記筐体に軸支され、一端側が筐体から外方に突出した回転軸と、
該回転軸の前記一端側に設けられた羽根と、
前記駆動軸および前記回転軸のうちの一方に、当該一方に対して軸線方向には移動可能、かつ周方向には回転不能に取り付けられた移動部材と、
該移動部材を、前記駆動軸および前記回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢し、該対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させる付勢部材と、
前記両対向面に形成された面カムと、
前記モータにより、前記移動部材、前記面カム、および前記回転軸を介して前記羽根が回転され、容器内に搬入される流動体が所定レベルに達した際、羽根が流動体に接触して抵抗を受けることにより生じる前記駆動軸と回転軸との相対回転差により、移動部材が面カムに押されて前記付勢部材の付勢力に抗して所定距離移動したことを検出可能な検出部とを備えることを特徴とするレベルセンサ。
【請求項２】
前記面カムには、前記対向面同士を前記駆動軸および前記回転軸の周方向に係合する凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のレベルセンサ。
【請求項３】
前記筐体は、接合可能な複数の筐体部材から成り、
前記駆動軸と前記回転軸とは、それぞれ別々の前記筐体部材に設けられ、
各前記筐体部材が接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のレベルセンサ。
【請求項４】
前記移動部材は、前記駆動軸に取り付けられ、
前記検出部は、前記モータおよび前記駆動軸が設けられた前記筐体部材に設けられていることを特徴とする請求項３記載のレベルセンサ。
【請求項５】
前記移動部材の外周面には、放射方向に突出する突周部が形成され、
前記検出部は、前記軸線方向から前記突周部に接触して前記移動部材の移動を検出する接触式センサであることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のレベルセンサ。
【請求項６】
前記検出部として、第一検出部と第二検出部との二つを備え、
前記第一検出部は、前記第二検出部よりも、前記移動部材の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられ、
前記第一検出部による前記検出を、外部機器に対して出力可能に設けられ、
前記第二検出部による前記検出がなされた際には、前記モータの駆動を停止することを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項記載のレベルセンサ。
【請求項７】
前記付勢部材による前記付勢力を調節することで、前記両対向面における前記移動部材と前記対向端部との圧接力を調節可能な検出感度調節手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項記載のレベルセンサ。
x
【請求項１】
容器内の流動体が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサにおいて、
容器に取り付け可能な筐体と、
該筐体内に設けられたモータと、
該モータの駆動軸と同軸に配設されるとともに、駆動軸とは独立して回転可能に前記筐体に軸支され、一端側が筐体から外方に突出した回転軸と、
該回転軸の前記一端側に設けられた羽根と、
前記駆動軸および前記回転軸のうちの一方に、当該一方に対して軸線方向には移動可能、かつ周方向には回転不能に取り付けられた移動部材と、
該移動部材を、前記駆動軸および前記回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢し、該対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させる付勢部材と、
前記両対向面に形成された面カムと、
前記モータにより、前記移動部材、前記面カム、および前記回転軸を介して前記羽根が回転され、容器内に搬入される流動体が所定レベルに達した際、羽根が流動体に接触して抵抗を受けることにより生じる前記駆動軸と回転軸との相対回転差により、移動部材が面カムに押されて前記付勢部材の付勢力に抗して所定距離移動したことを検出可能な検出部とを備えることを特徴とするレベルセンサ。
【請求項２】
前記面カムには、前記対向面同士を前記駆動軸および前記回転軸の周方向に係合する凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のレベルセンサ。
【請求項３】
前記筐体は、接合可能な複数の筐体部材から成り、
前記駆動軸と前記回転軸とは、それぞれ別々の前記筐体部材に設けられ、
各前記筐体部材が接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のレベルセンサ。
【請求項４】
前記移動部材は、前記駆動軸に取り付けられ、
前記検出部は、前記モータおよび前記駆動軸が設けられた前記筐体部材に設けられていることを特徴とする請求項３記載のレベルセンサ。
【請求項５】
前記移動部材の外周面には、放射方向に突出する突周部が形成され、
前記検出部は、前記軸線方向から前記突周部に接触して前記移動部材の移動を検出する接触式センサであることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のレベルセンサ。
【請求項６】
前記検出部として、第一検出部と第二検出部との二つを備え、
前記第一検出部は、前記第二検出部よりも、前記移動部材の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられ、
前記第一検出部による前記検出を、外部機器に対して出力可能に設けられ、
前記第二検出部による前記検出がなされた際には、前記モータの駆動を停止することを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項記載のレベルセンサ。
【請求項７】
前記付勢部材による前記付勢力を調節することで、前記両対向面における前記移動部材と前記対向端部との圧接力を調節可能な検出感度調節手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項記載のレベルセンサ。
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【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１４７４５５（Ｐ２００７−１４７４５５Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４２５５６（Ｐ２００５−３４２５５６）
【出願日】平成１７年１１月２８日（２００５．１１．２８）
【出願人】（３０２０１２８２２）有限会社浜インターナショナル (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２８日（２００５．１１．２８）
【出願人】（３０２０１２８２２）有限会社浜インターナショナル (12)
【Ｆターム（参考）】
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