JP2004093313A

JP2004093313A - 液面検出装置

Info

Publication number: JP2004093313A
Application number: JP2002254193A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Sato; 佐藤　哲也; Tadao Nakagawa; 中川　忠夫; Kiyoshi Enomoto; 榎本　清; Hatsuo Hayakawa; 早川　肇夫; Yoshiyuki Shimazaki; 島崎　義之; Koichi Sato; 佐藤　浩一
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Also published as: AU2003254884A1; WO2004020959A1

Abstract

【課題】硫黄分を含む燃料中では硫化による影響を受けにくく、また、硫黄分の少ない燃料中では保護層による影響を受けにくい液面検出装置を提供するものである。
【解決手段】抵抗体４に接続された複数の固定電極３を備えた回路基板２と、液面の変動に伴い固定電極３を摺動する摺動接点５とを備え、摺動接点５が複数の固定電極３の中から任意の固定電極３に接触することで、任意の固定電極３に対応した抵抗体４の抵抗値を出力する液面検出装置１において、複数の固定電極３それぞれに保護層７を備えた第１の摺動部８ａと保護層７を備えない第２の摺動部８ｂを設け、第１の摺動部８ａに接触する第１の摺動接点５ａと第２の摺動部８ｂに接触する第２の摺動接点５ｂを摺動子６に設け、第１の摺動接点５ａを摺動子６に取付固定される突起物５ａとし、第２の摺動接点５ｂを摺動子６と一体に形成した突起部５ｂ１，５ｂ２としたものである。
【選択図】　図１

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、特に、液面の変動によって摺動接点が摺動する液面検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液面検出装置としては、例えば、実願昭５７−１８９６１２号（実開昭５９−９３１０２号）のマイクロフィルムに示されているものがある。
【０００３】
この液面検出装置は、絶縁基板上に抵抗材料からなる抵抗路が設けられ、この抵抗路に沿って導電性材料からなる導体路を有し、この導体路上を摺動する接点を備えている。この導電路は、銀、または銀とパラジウムの混合物をペースト状にしたものを、ガラスまたは酸化金属あるいはガラスと酸化金属とからなる結合層を介して絶縁基板上に固着されている。また、接点材料としては、洋白と呼ばれる銅・ニッケル・亜鉛からなる合金である。
【０００４】
このような液面検出装置においては、絶縁基板がガソリンなどの燃料中に浸漬され、その導体路上を接点が摺動するようになっているため、ガソリン中の硫黄分によって導体路表面の銀が硫化され、導体路表面に硫化銀が生成され、導体路の表面が劣化し、これが原因で、摺動接点と導体路との間の電圧降下を引き起こすなどの悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００５】
この問題を解決するものとして、実願昭６０−１２２５０１号（実開昭６２−３０３０４号）のマイクロフィルムに示されているものがある。
【０００６】
この液面検出装置は、導体路を抵抗材料によって極薄膜状に被覆して、導体路上に保護層を形成したものであり、そして、この保護層の表面に、接点を摺動させるようにしたものである。このような液面検出装置においては、ガソリン中の硫黄分によって生じる硫化銀の発生が抑えられ、硫化による摺動接点と導体路との間の電圧降下を抑制することが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この液面検出装置では、保護層を形成したことなどによって、あるいは、保護層が摺動接点にくらべてかなり硬質であるため、摺動接点が保護層上を摺動するにともない、摺動接点が摩耗して摩耗粉が発生するが、この摩耗粉が発生することなどによって、摺動接点と導体路との間の電圧降下が少なからず発生する。特に、硫黄分を多く含まないガソリンなどの燃料中では、固定電極が硫化する虞がないにもかかわらず、固定電極に保護層が設けられているために電圧降下の影響を受けてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、硫黄分を含む燃料中では硫化による影響を受けにくく、また、硫黄分の少ない燃料中では保護層による影響を受けにくい液面検出装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、抵抗体に接続された複数の固定電極を備えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を摺動する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の固定電極の中から任意の固定電極に接触することで、前記任意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力する液面検出装置において、前記複数の固定電極それぞれに保護層を備えた第１の摺動部と前記保護層を備えない第２の摺動部を設け、前記第１の摺動部に接触する第１の摺動接点と前記第２の摺動部に接触する第２の摺動接点を摺動子に設け、前記第１の摺動接点を前記摺動子に取付固定される突起物とし、前記第２の摺動接点を前記摺動子と一体に形成した突起部としたものである。
【００１０】
また、前記各摺動接点と前記摺動子を銅・ニッケル・亜鉛からなる合金にて形成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の液面検出装置１は、抵抗体４に接続された複数の固定電極３を備えた回路基板２と、液面の変動に伴い固定電極３を摺動する摺動接点５とを備え、摺動接点５が複数の固定電極３の中から任意の固定電極３に接触することで、任意の固定電極３に対応した抵抗体４の抵抗値を出力する液面検出装置１において、複数の固定電極３それぞれに保護層７を備えた第１の摺動部８ａと保護層７を備えない第２の摺動部８ｂを設け、第１の摺動部８ａに接触する第１の摺動接点５ａと第２の摺動部８ｂに接触する第２の摺動接点５ｂを摺動子６に設け、第１の摺動接点５ａを摺動子６に取付固定される突起物５ａとし、第２の摺動接点５ｂを摺動子６と一体に形成した突起部５ｂ１，５ｂ２としたものである。このように構成したことにより、硫黄分を含む燃料中では硫化による影響を受けにくく、また、硫黄分の少ない燃料中では保護層による影響を受けにくい液面検出装置１を提供することができる。
【００１２】
また、各摺動接点５ａ，５ｂと摺動子６を銅・ニッケル・亜鉛からなる合金にて形成したものである。このように構成したことにより、硫黄分を含む燃料中では硫化による影響を受けにくく、また、硫黄分の少ない燃料中では保護層による影響を受けにくい液面検出装置１を提供することができ、また、安価な液面検出装置１を提供することができる。
【００１３】
【実施例】
本発明の一実施例を添付図面とともに説明する。なお、本実施例では、自動車などの車両の液面検出装置に適用した場合に基づいて説明する。
【００１４】
液面検出装置１は、前記車両の燃料タンク内に装備されるものであり、前記燃料タンク内のガソリンなどの液体燃料に浮く図示しないフロートと、このフロートをその一端で保持するとともに他端で回転可能に支持される図示しないフロートアームとを備えている。
【００１５】
また、この液面検出装置１は、セラミックなどの絶縁性の回路基板２と、この回路基板２上に設けられる複数の固定電極３と、複数の固定電極３に跨った状態で設けられる抵抗体４と、固定電極３上を摺動する第１、第２の摺動接点５ａ，５ｂとから構成されており、第１の摺動接点５ａは一つの摺動接点で構成されており、第２の摺動接点５ｂは、二つの摺動接点５ｂ１、５ｂ２とから構成されている。なお、各摺動接点５ａ、５ｂを保持する摺動子６は前記フロートアームと連結されており、各摺動接点５ａ、５ｂは前記フロートアームの動きに伴い固定電極３上を摺動するものである。
【００１６】
そして、この液面検出装置１は、前記ガソリンの変動に伴い前記フロートが変動することで、前記フロートの変動が前記フロートアーム、摺動子６、各摺動接点５ａ、５ｂに伝達され、複数の固定電極３の中から任意の固定電極３に接触することで、接触した固定電極３に対応した抵抗体４の抵抗値を出力するものである。
【００１７】
また、それぞれの固定電極３の一部には、固定電極３の硫化を防止するために保護層７が形成されている。保護層７は図１中の斜線で描かれている部分である。そして、保護層７を備えた第１の摺動部８ａと、保護層７を備えない第２の摺動部８ｂとを備えている。本実施例では、保護層７は、第１の摺動接点５ａが円弧状に摺動する部分にのみ設けられている。なお、第２の摺動接点５ｂが摺動する部分には設けられていない。
【００１８】
なお、９は、測定用ランドであり、測定用ランド１０間の抵抗体４の抵抗値を測定する測定装置の図示しない検査針が接触するものである。抵抗体４が所定の抵抗値でなかった場合は、抵抗体４をレーザートリミングなどの方法によってトリミングして除去部１０を設けて、抵抗体４の抵抗値を調整することとなる。また、１１は、図示しないリード線などの導電部材が図示しない半田によって接続される接続ランドであり、液面検出装置１は前記導電部材によって図示しない計器に抵抗値を出力する。
【００１９】
固定電極３は複数形成されており、少なくとも、銀（Ａｇ）と、パラジウム（Ｐｄ）と、ガラス成分とから構成されている。ガラス成分としては、硼珪酸鉛ガラスや酸化ビスマスなどである。固定電極３は、その電極材料である上記の銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）及びガラス成分とを、溶剤にてペースト状とする。そして、このペースト状の電極材料をスクリーン印刷などの手段によって、回路基板２上に形成後、乾燥、焼成の各工程を経て、固定電極３が形成される。
【００２０】
抵抗体４は、少なくとも酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）を含む材料から構成されている。
【００２１】
抵抗体４は、複数の固定電極３に跨った状態で接続されており、固定電極３上に焼成されている。また、接続ランド１１にも接続している。抵抗体４は、固定電極３と同様に、スクリーン印刷などの手段によって、形成後、乾燥、焼成の各工程を経て形成される。
【００２２】
第１の摺動接点５ａは、銅（Ｃｕ）・ニッケル（Ｎｉ）・亜鉛（Ｚｎ）からなる合金である洋白からなる突起物を摺動子６に加締めにより取付固定している。また、第２の摺動接点５ｂは摺動子６に一体形成されており、プレス加工などによって突起部を一体に形成したものである。この第１、第２の摺動接点５ａ、５ｂと摺動子６の材質としては、洋白が加締めなどの加工がしやすく、硫化などにも強く、加えて安価であるため適切である。なお、ニッケル（Ｎｉ）・クロム（Ｃｒ）合金なども適切である。
【００２３】
第１、第２の摺動接点５ａ、５ｂは、燃料の液面に浮く図示しないフロートの変動によって固定電極３上を摺動するものであり、固定電極３上には、保護層７が形成されている。この保護層７は固定電極３の一部を覆うように形成されている。
【００２４】
保護層７は、少なくとも酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）を含む材料から構成されている。また、保護層７は抵抗体４よりも抵抗値が低くなるように設定されている。
【００２５】
このように、保護層７で摺動部８をカバーすることで、ガソリンなどの燃料中に含まれる硫黄分によって、固定電極３が硫化して、硫化銀を生成することを防止することができる。また、保護層７は耐摩耗性が高く、摺動部８の摩耗を防止することができる。
【００２６】
つまり、本実施例では、第１の摺動接点５ａは、保護層７で覆われた固定電極３（第１の摺動部８ａ）に接触し、また、第２の摺動接点５ｂは、保護層７を設けていない固定電極３（第２の摺動部８ｂ）に直接接触することとなる。
【００２７】
以上のように構成することにより、硫黄分を含む燃料中では、固定電極３は硫化し、第２の摺動接点５ｂが接触する第２の摺動部８ｂでは、硫化による電圧降下の影響を受けるが、保護層７で覆った固定電極３は硫化せず、第１の摺動接点５ａが接触する第１の摺動部８ａでは、硫化による電圧降下の影響を受けにくくなる。よって、液面検出装置１は、硫化による電圧降下の影響を受けにくい第１の摺動接点５ａと第１の摺動部８ａとの接触で得られた抵抗値を出力することとなる。
【００２８】
また、硫黄分の少ない燃料中では、固定電極３は硫化しないので、第２の摺動摺動接点５ｂが接触する第２の摺動部８ｂでは、良好な接触状態であり、第１の摺動接点５ａが接触する第１の摺動部８ａでは、保護層７を設けたことによる電圧降下の影響を受けることとなる。よって、液面検出装置１は、保護層７による電圧降下の影響を受けにくい第２の摺動接点５ｂと第２の摺動部８ｂとの接触で得られた抵抗値を出力することとなる。
【００２９】
よって、硫黄分を含む燃料中では硫化による影響を受けにくく、また、硫黄分の少ない燃料中では保護層７による影響を受けにくい液面検出装置１を提供することができる。
【００３０】
また、摩耗の激しい保護層７を設けた第１の摺動部８ａを、突起物からなる第１の摺動接点５ａとしたことにより、耐摩耗性が向上した。また、摩耗の激しくない第２の摺動部８ｂでは、第１の摺動部８ａのような突起物ではなく、摺動子６に一体に形成した突起部としたことにより、摺動接点を小型にすることができ、引いては、液面検出装置自体の小型化を促進することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上、本発明により、初期の目的を達成することができ、硫黄分を含む燃料中では硫化による影響を受けにくく、また、硫黄分の少ない燃料中では保護層による影響を受けにくい液面検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の正面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線の断面図である。
【符号の説明】
１　　　液面検出装置
２　　　回路基板
３　　　固定電極
４　　　抵抗体
５ａ　　第１の摺動接点
５ｂ　　第２の摺動接点
７　　　保護層
８ａ　　第１の摺動部
８ｂ　　第２の摺動部

Claims

抵抗体に接続された複数の固定電極を備えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を摺動する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の固定電極の中から任意の固定電極に接触することで、前記任意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力する液面検出装置において、前記複数の固定電極それぞれに保護層を備えた第１の摺動部と前記保護層を備えない第２の摺動部を設け、前記第１の摺動部に接触する第１の摺動接点と前記第２の摺動部に接触する第２の摺動接点を摺動子に設け、前記第１の摺動接点を前記摺動子に取付固定される突起物とし、前記第２の摺動接点を前記摺動子と一体に形成した突起部としたことを特徴とする液面検出装置。
前記各摺動接点と前記摺動子を銅・ニッケル・亜鉛からなる合金にて形成したことを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。