JP2006290337A - タンク内燃料モジュール構成要素のための静電荷の制御 - Google Patents

Abstract

【課題】タンク内燃料モジュール内での静電荷の望ましくない蓄積を防止する。
【解決手段】タンク内燃料システムのための接地構成は、導電性カード本体と、導電性カード本体上に支持される抵抗カードとを備える燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリを有する。抵抗カードは、導電性カード本体と導電接触する導電性トレースを有する。カード本体は、導電性燃料モジュール構成要素に導電接続される。トレースは、車両の接地面に接続されるようになされている。抵抗カードの他のトレースは、燃料レベル・センサ・アセンブリの電気回路内にある。燃料モジュールは、刃先を有するとともに導電性燃料モジュール構成要素と導電接触する導電性ブレードをさらに有する。刃先は絶縁導体の絶縁体を切断して、刃先を導体の導電性要素と接触させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチック材料又はポリマー材料から成る構成要素を有するタンク内燃料モジュールに関する。詳細には、本発明は、燃料流れの結果として発生することがある静電荷の蓄積を防ぎ、それらの静電荷を安全に消失できるように構成されたタンク内燃料モジュールに関する。

本願は、２００５年５月３日出願の米国特許出願第１１／１２０，５５４号の一部継続であり、また、米国特許法第１２０条に基づき２００５年４月５日出願の米国仮出願第６０／６６８，３１３号に基づく利益を主張するものである。

米国特許第１０／４４１，２１３号の係属中の出願は、車両タンク内燃料モジュール内の各種構成要素の接地ための静電気放電経路を与えるための構造を開示している。

内燃機関を使用した車両又はその他のデバイスの燃料タンク用のタンク内燃料モジュールは典型的に貯蔵部、燃料ポンプ及びモータ、燃料フィルタ及びハウジング、圧力調整器及びハウジング、吸引ジェット・ポンプ等複数の別々の構成要素を含む。そのような構成要素は非導電性材料から成るか、あるいは導電性の要素を含むことがあり得るが、導電性要素は接地面を画定する関連する電気回路から電気的に絶縁される。例えば、導電性構成要素は非導電性本体内に配置するか、又は非導電性本体上に設置することができる。非導電性本体は、静電荷を消失させる経路を作成するのに十分な導電性を有さない構成要素である。

タンク内燃料モジュールの導電性構成要素並びに非導電性構成要素は静電荷が蓄積しやすい。過度の蓄積を防ぐためにそのような静電荷を消失するための構成を使用することはよく知られている。様々な例が特許文献１〜６に記載されている。

米国特許第５，０７６，９２０号 米国特許第５，６４７，３３０号 米国特許第５，７８５，０３２号 米国特許第６，０４７，６８５号 米国特許第６，２０６，０３５号 米国特許第６，４３５，１６３号

タンク内燃料モジュール内の静電荷蓄積の研究が進むにつれて、保護のための全体的なスキームの改善が進展する。本発明はこの過程から生じるものである。本発明は、以前は重要だと考えられていなかった領域においてそのような保護を実施することから利点が得られることを認識するだけでなく、与えられた保護における全体的な改善を達成するための強化された機構をも提供する。

タンク内燃料モジュールの構成要素中の静電荷の蓄積を制御するために、構成要素を車両接地面に接続すること、通常はその電気平面を画定するバッテリ負端子に電気的に接続することは当技術分野で知られている。構成要素を接地に、又は車両の接地面に接続されている他の接地された導電性構成要素に電気的に接続するために金属線を使用することが知られている。そのような接地経路を与えるための新しい構成を提供することが本発明によって企図されている。

燃料レベル・センサは、通常、タンク内燃料モジュール内又は上に物理的に置かれたフロート及びピボット・アームによって、燃料タンク内の燃料レベルを検知する。可変抵抗カードを有する電気回路が使用される。可動クロス・バー又は接触部材が抵抗カードと協働して回路特性を変えて、燃料ゲージ上の読みを変える。この回路は、モジュール内に存在し、且つ最終的には接地面に接続される電気経路を含む。この回路は、静電荷消失のための以前は認識されていない経路を与える。

さらに、燃料レベル・センサ・アセンブリは通常、金属フロート・アームを含む。フロート・アームは、金属材料で形成されているので、静電荷が集電しやすい。しかしながら、ワイパ保持器及びベースは非導電性プラスチックで形成されているので、金属アームで集められた静電荷は回路接地面に消失させることができない。

モジュール内に存在するレベル・センサ回路の導体への金属フロート・アームの接続は、望ましくない静電気蓄積の問題と有効な静電荷消失経路の提供の解決策である。

図１の実施形態には、内燃機関に関連付けられた燃料タンク９内に配置されるようになされたタンク内燃料モジュール１０が開示されている。そのような配置の主要な適用例は車両用であるが、本発明は固定又は補助パワー・ユニット、エンジン駆動ポンプ又は発電機等、内燃機関によって駆動される他の装置にも適用される。

モジュール１０はモジュールを燃料タンク９に接続するフランジ１１を含む。モジュールはさらに、燃料貯蔵部１３、燃料ポンプ及びモータ１８、燃料フィルタ１９が配置されている燃料フィルタ・ハウジング２０、燃料圧力調整器１６、並びに吸引ジェット・ポンプ２１を含む。これらの構成要素はホース２３又は２５により接続されている。モジュールは、燃料を主タンク９から、出口コネクタ２７を介してエンジンに供給するためのフィルタ・ハウジング２０へのポンプ及びモータ１８を介して車両のエンジンまで連絡している。

フランジ１１は電気ソケット１２を支持する。電気ソケット１２はエンジンに関連付けられた電気システムから電力を受け取る。電気システムは電気ソケット１２に差し込まれるリード線８ａ及び８ｂを含む。１本のリード線８ａは電気システムのバッテリの負側を表し、システムの接地面を表すと考えられる。

燃料ポンプ及びモータ１８は貯蔵部１３内に支持される。モータへの電力は電気ソケット１２に接続された電気リード線１７ａ及び１７ｂを介して供給される。リード線１７ａは負リード線８ａに接続され、したがって車両の接地面に接続される。リード線１７ｂはリード線８ｂを介してバッテリの正側に接続され、電気が流れる、電力リード線と考えられる。

フランジ１１及び貯蔵部１３は、モジュールの全体的な垂直範囲の調節を可能にするために相対的に摺動可能な接続により接続されている。この摺動可能な接続は図１には示されていないが、当技術分野でよく知られている。この摺動可能な接続は、異なる垂直高さの燃料タンクとモジュールを関連付けるために貯蔵部１３がフランジ１１に向かう方向又は離れる方向に移動することを可能にする。

図示のモジュールでは、燃料フィルタ・ハウジング２０及び含まれているフィルタ１９はフランジ１１に接続されている。他の構成においては、フィルタ・ハウジングは貯蔵部１３に接続するようにしてもよい。

図１に示すように、フィルタ・ハウジング２０はフィルタ１９を支持する。燃料は、ポンプ及びモータ１８に接続されているホース２３からフィルタ・ハウジング２０に入る。加圧された燃料はフィルタ１９を通り、エンジンに供給するために出口コネクタ２７からフィルタを出る。

静電荷の蓄積を防ぎ、静電荷を消失できるように、フィルタ・ハウジング２０の下部２０ａは、導電性充填剤を有するアセタール（ポリオキシメチレンすなわちＰＯＭ）等の導電性ポリマー材料から製造することができる。ハウジング２０のこの導電性部分２０ａは、絶縁された金属ワイヤ（図示せず）により、よく知られている態様でリード線１７ａで車両接地面に接続される。もちろん、電気回路接地面への導電性部分２０ａの接続の他の形態も取り入れることができる。

貯蔵部１３は燃料ポンプ及びモータ１８に給送するために、燃料のレベルを維持する。貯蔵部１３は、タンク底部に対して離隔された関係で維持された貯蔵部の底部にスクリーン１５によって画定された入口を含む。燃料は、通常、タンク９内の燃料の量からの水頭の結果として燃料タンク９から入口１５に入る。燃料タンク内の燃料のレベルが低いとき、ジェット吸引ポンプ２１は燃料を燃料タンク９から貯蔵部１３に引く、又は吸引する。

燃料は、フィルタ１９を通った後、ホース２５を介してハウジング２０から出て、圧力調整器１６へ向かうこともできる。調整器は、圧力が設定値を超えたときに、一部の燃料を貯蔵部１３に戻すことにより出口コネクタ２７を介してエンジンに供給される燃料の圧力を制御する。これは供給側ジェット・ポンプ・システムである。ここでの発明はもちろん、戻り側ジェット・ポンプを有するシステムにも適用可能である。

ジェット吸引ポンプ２１は、中空で且つ制限されたオリフィス又はベンチュリを画定する本体２９を含む。本体はまた、貯蔵部入口１５においてタンク９内の燃料に開いた入口３１、及び貯蔵部１３に開いた出口３３を画定する。

ホース２５内の高圧燃料は、他のホース３５を通って、流れを入口３１にいたる燃料経路に９０度でベンチュリへ高速で向けるジェット・オリフィス３２に供給される。流れる燃料は燃料をタンク９から本体２９の入口３１へ吸いこむ。その燃料は出口３３を通して貯蔵部１３に供給される。

吸引ジェット・ポンプ２１は、炭素繊維を有するアセタール等の導電性ポリマー材料、又は他の導電性充填剤あるいは適切な導電性充填剤を有するナイロンから成る。そのような導電性材料は、ベンチュリを含む本体２９、並びに入口３１及び出口３３を画定する本体の部分を形成するために使用される。吸引ジェット・ポンプ２１は、絶縁された金属ワイヤ等の適切な手段を使用して接地面に接続される。あるいは、貯蔵部１３全体及び他のモジュール構成要素は、吸引ジェット・ポンプ２１内の燃料流れの結果として発生することがある静電荷に対する消失経路を与えるために導電性ポリマー材料で成形することもできる。

図２は、複数の個別の構成要素を有するタンク内燃料モジュールの他の形態を示す。燃料モジュール１１０は燃料レベル・センサ・アセンブリ１１４、燃料圧力調整器１１６、燃料ポンプ及びモータ１１８、並びに燃料フィルタ（図示せず）を格納する燃料フィルタ・ハウジング１２０を含む。

電気プラグ又はソケット１１２は車両電気システムへの接続を与える。これは少なくとも正端子及び負端子を含む。正リード線１１７ａ及び負リード線１１７ｂはポンプ・モータ１１８に接続する。接地端子リード線１１７ａは車両又はその他のシャシの接地された部分に電気的に接続され、これらの接地された部分はリード線１０８ａによってバッテリ負端子に接続される。端子リード線１１７ｂはリード線１０８ｂによって回路の正側に接続されている。

リード線１１７ａに取り付けられる導電性ブラケット１０７が設けられている。

燃料圧力調整器１１６、燃料ポンプ及びモータ１１８及び燃料フィルタ・ハウジング１２０はすべて静電荷の蓄積が起こり得る構成要素とすることができ、あるいは静電荷の蓄積が起こり得る要素を含むことができる。静電荷を燃料圧力調整器１１６、燃料ポンプ１１８、及び燃料フィルタ・ハウジング１２０から消失させるために、この実施形態は、電気プラグ１１２において電気導体又は接地端子リード線１１７ａへの導電性経路を画定するために導電性プラスチック又はポリマー撚線１２２を使用する。図２において、撚線又は導体は圧力調整器１１６から燃料フィルタ・ハウジング１２０へ、次いでブラケット１０７へ延びている。したがって、この単一の撚線はモジュールの２つの構成要素を電気システム接地面に接続している。他の撚線１２２はポンプ及びモータ１１８に接触し、且つフィルタ・ハウジング１２０への接続部における第１の撚線に接続している。ブラケット１０７及びソケット１１２は、撚線１２２を電気回路接地面に接続するための有効な構成を示している。当然のことながら、導電性経路を与えるのにプラスチック撚線１２２の代わりに金属ワイヤを用いることができる。

図示のポリマー撚線は、ソケット１１２におけるバッテリ負端子に接続される。ブラケット１０７は、確実な物理的及び電気的な導電接続のために、撚線１２２を導電性ブラケットに固定するためのクリップ１２４を含む。当然のことながら、ワイヤを同様に接続することができる。

図２のタンク内燃料モジュール１１０の実施形態は、図１の実施形態におけるようにモジュールを燃料タンクに取り付けるフランジ１１１を有する。フランジ１１１は、燃料タンクの上壁に接続され、フランジ１１１によって閉鎖される入口開口を介してタンク内にモジュール１１０を懸架する。先の実施形態におけるように、フランジ１１１、及びモジュールの他の構成要素を保持する貯蔵部（全体として１１３で示す）は、モジュールの全体的な垂直範囲の調節を可能にするために、摺動可能な接続により接続される。この摺動可能な接続は、貯蔵部１１３における柱１２３内の縦孔に摺動可能に収容される一対の筒状垂直支持管１４０（図２にはそのうちの一方が示されている）を含む。各管１４０は、フランジ１１１及び貯蔵部１１３を十分に伸張又は延伸した状態に付勢する金属ワイヤ圧縮コイルばね１４２により囲まれている。例えば、取り付けの際に燃料モジュール１１０の貯蔵部１１３がその関連のタンクの底部に接触すると、ばね１４２が圧縮してフランジ１１１を移動させ、燃料タンクの上壁とシール接続させるようになる。

フランジ１１１は通常、アセタール等の非導電性ポリマー材料から成形される。支持管１４０は金属であり導電性である。当然のことながら、ばね１４２も導電性である。したがって、支持管及びばねは、静電荷の蓄積が起こる可能性のある場所である。

図３及び図４は、金属支持管１４０及び金属圧縮コイルばね１４２から静電荷を消失するための構成を示す。

フランジ１１１が示されている。図３は、燃料タンクの外側のフランジの上面１４４を示す。図４は、モジュールがタンクに取り付けられたときに下向きになる、すなわちタンクの内側にくる、下面又は底面１４６を示す。

図４を参照すると、フランジ１１１の底面１４６は、フランジ内に成形されている一対の管支柱１４８を含む。これら各支柱は、管１４０を収容する孔を画定する円筒状内面１５０を有する。各管１４０の外径は、支柱１４８の１つの円筒状内面１５０内で摩擦係合されるようになっている。

フランジ１１１は、内部ステム１５４を有する燃料供給ポート部材１５２を支持する。燃料供給ポート部材１５２は、燃料をモジュール１１０からタンク内の可撓性ホースを介して受け入れるように配置される。かかるホースは図２に１１５で示す。ホースは導電性であり、通常、導電性材料を充填されたポリマー材料から形成される。ポート１５２は、燃料タンクの外側のステム１５３で燃料送出ホースに接続される。ステム１５３に接続されたホースは、関連する消費構成要素に燃料を送出する。ホースは通常、導電性ポリマー材料から成るか、又は、ステム１５３と接触する導電性ポリマー層を有する。

フランジ１１１は、オーバーモールドされたポリマーバンドの形態の導電性ウェブ１５６を有する。ウェブすなわちバンド１５６は、管支柱１４８の円筒状内面１５０内に露出した端部１５８、及び燃料供給ポート１５２と接触する枝管（branch）１６０を有する。端部１５８は、管１４０の外面と接触し、座部１５１を画定してばね１４２の端に接触する。図示のように、端部１５８はまた、円筒状面１４８により画定される孔内に位置決めされる中央ピン１４９を有し得る。各ピン１４９の外面は、管からウェブ１５６への付加的な導電性経路を与えるように管１４０の孔内に接触する。

ウェブ１５６は、支柱１４８から供給ポート１５２への導電性経路を与える。ウェブ１５６の両端は、金属支持管１４０と接続し、管１４０及び金属ばね１４２を導電性供給ポート１５２に接続する。したがって、支持管１４０又はばね１４２に蓄積する可能性がある静電荷を燃料モジュールの一部を形成する関連する導電性ホース１１５及びポート１５２へ消失させる導電性経路が与えられる。

ウェブ１５６は、好ましくは非導電性フランジ１１１と同じポリマーである導電性ポリマー材料から形成されるオーバーモールド品である。図３に最もよく見られるように、ウェブは、フランジ１１１の射出成形用金型内の適切な位置にウェブを支持する直立脚部（upstanding feet）すなわち「スタンドオフ」１５７を有する。この位置を安定させることが成形プロセスにとって重要である。ウェブは、フランジ１１１と同じポリマーから成るため、ウェブ１５６及びフランジ１１１の材料は、オーバーモールドプロセスの際に液密関係を形成する。

次に、図５及び図６を参照すると、燃料レベル・センサ・アセンブリ４１４が示されている。燃料レベル・センサ・アセンブリ４１４は、タンク内燃料モジュールに取り付けられる導電性ベース又は導電性カード本体４１５を有する。例えば、図２の構成におけるように、燃料レベル・センサ・アセンブリ１１４は、燃料フィルタ・ハウジング１２０に取り付けられる。多くの場合、カード本体又はベース４１５はフィルタ・ハウジングの頂部から延びる成形された垂直柱に取り付けられる。

図５及び図６の導電性カード本体４１５は、ロックフィンガ４１６を有するカード保持部４１７を含む。導電性カード本体４１５はまた、図６に最もよく見られる、水平方向に延びた円筒状支承面４１９を画定する一体成形されたソケット４１８を含む。導電性カード本体４１５は、炭素繊維等の導電性材料を充填されたアセタール等の導電性ポリマーから成る。

燃料レベル・インジケータに関連付けられた回路の一部を形成する抵抗カード４４８が、カード本体４１５に支持される。抵抗カード４４８はフィンガ４１６により所定位置に保持される。カード４４８は、ポリマー又はセラミック等の非導電性材料から成る。通常、よく知られているように、回路はバッテリ回路に接続され、したがってバッテリ負端子又は接地面に対する経路を与える。

抵抗カード４４８は、典型的には、弧形の平行パターンで通常延びる一対の別個のトレース４５０を含む。

絶縁ワイヤ５００は、図２のソケット１１２を介してモジュールに入り、抵抗カード４４８の端においてトレース４５０の第１のパターンに接続する。第２の絶縁ワイヤ５０１は、ソケット１１２とカード４４８の他のトレース４５０のパターンとを接続する。ワイヤ５０１は、ソケット１１２を介してシステムのバッテリ負端子接地面に適宜接続される。しかしながら、ワイヤ５０１は接地面に接続されることができる。両ワイヤは、図１の実施形態におけるポンプモータ１８の負端子１７ａに接続されるワイヤ等の任意の他の適切な経路を介してそのように接続されることができる。

細長い金属フロート・アーム４４０は、長さ方向において９０度曲がっている一端部４４１を有する。この端部は、接触保持器（carrier）４４４に支持される。反対側の端部もまた、長さ方向において９０度曲がっており、浮きフロート４４２を支持する。

図９〜図１１に最もよく示すように、接触保持器４４４は、金属フロート・アーム４４０の細長い部分を受け入れるとともに、固定するためにフィンガ４２１を有する細長い本体を有する成形ポリマー構成要素である。接触保持器４４４は、孔４６４を画定する突起又は円筒シャフト状要素４６２を一端に有し、この孔４６４内にフロート・アーム４４０の端部４４１が配置される。突起４６２は筒状支承面４６３を画定する。面４６３は、カード本体４１５のソケット４１８の支承面４１９に枢支される。

燃料のレベルが変化すると、フロート４４２は上下に動き、フロート・アーム４４０及び接触保持器４４４をソケット４１８内で枢動させる。フロート・アーム４４０が枢動すると、接触部材４４６上の接点４５８は抵抗カード４４８の弧形導電性トレース４５０に沿って動き、次いで抵抗カード４４８は回路の特性、したがって燃料レベル・インジケータ（図示せず）に送られる信号を変更する。

本発明の接触部材４４６はフロート・アーム４４０に接触する導電性フィンガ４５２を有する。図示のように、導電性フィンガ４５２は接触部材４４６の延長部である。しかしながら、フロート・アームを接触部材に電気的に接続する別個の導電性ブラケット（図示せず）、フロート・アームを接触部材に電気的に接続する金属ワイヤ（図示せず）又はフロート・アームを導電性部材に接続する導電性プラスチック撚線（図示せず）の形態を取ることができる。すべての前掲した導電性部分がフロート・アームを接触部材に電気的に接続するのに有効であるが、好ましい形態は図面に示される接触部材４４６の導電性フィンガ延長部である。接触部材４４６の上にフィンガを使用することにより、電気接続のために追加の部品は必要ない。この手法は、組立て時間及び費用を節約し、ワイヤの潜在的なゆるみ又は分離等のいくつかの故障モードをなくす。

図７及び図８は接触保持器４４４の取付け前の接触部材４４６を示す。接触部材４４６は円筒状接点４５８を取り付けるための２つの小さい開口４５６を画定する主プレート４５４を有する。円筒状接点４５８は抵抗カード４４８のトレース４５０に接触するようになされている。別個のトレース４５０への回路は、接触部材４４６により完成している。主プレート４５４は、接触部材４４６をワイパ保持器４４４へ取り付けるようになされた大きい開口４６０も画定する。主プレート４５４の端部からは導電性フィンガ４５２が延びている。導電性フィンガ４５２の端子端部は、フロート・アーム４４０に接触するようにされていて、トレース４５０及びワイヤ５００及び５０１によって画定された回路へフロート・アーム４４０に集積する静電荷を放電するための電気経路を形成する。ここで示される接触部材４４６はそのような構成要素の一例である。様々な他の接触部材構成及び接触保持器へ取り付ける方法を、本発明から逸脱することなく使用することができる。

図１１は、図９及び図１０に示す接触保持器４４４に取り付けられた、図７及び図８に示す接触部材４４６を示している。図１１はさらに、接触保持器４４４の孔４６４を通って延びているフロート・アーム４４０の端部４４１を示す。

接触部材４４６の導電性フィンガ４５２はフロート・アーム４４０と接触している。導電性フィンガ４５２は、ワイパ・アーム４４０における静電荷が安全な態様で接地に移動する電気経路を形成する。フロート・アーム４４０における静電荷は、フロート・アーム４４０から導電性フィンガ４５４を通り、接触部材４４６の主プレート４５４に、そして接点４５８に移動し、抵抗カード４４８のトレース４５０に至り、抵抗カード４４８上のトレースに取り付けられたワイヤ５００及び５０１を介して接地へ移動する。

あるいは、接触保持器自体を導電性にできることが企図される。導電接触保持器はアセタール等のベース非導電性ポリマーを炭素ファイバー又は炭素繊維等の導電性充填添加剤と混合することにより導電性にすることができる。その場合、金属フロート・アーム４４０を保持器カード４４８のトレース４５０に電気的に接触する接触部材４４６及び接点４５８を介して接地することになる。

次に、図１２〜図１４に示される実施形態を参照すると、フロート・ワイヤ又はアーム４４０に蓄積する可能性がある静電荷を消失する代替的な構成が示されている。

図示の構成は、カード本体４１５、接触保持器４４４、及び金属フロート・アーム４４０を有する。カード本体４１５は、先の実施形態におけるように抵抗カードを保持する。カード本体４１５はまた、円筒状面４１９を画定するソケット４１８を含む。カード本体４１５はさらに、開口４２３を画定する円錐部４２２を含む。円錐部４２２とは反対側に弾性ラッチ部材４２５が延びている。この実施形態では、キャップ４２７は、抵抗カード及び接点を覆うようにカード本体４１５の上に取り外し自在に取り付けられる。

接触保持器４４４は、先の実施形態において示されるように形成される。接触保持器４４４は、フロート・アーム４４０の端４４１を収容する孔４６４を画定する突起４６２を含む。突起４６２は、カード本体４１５に開口した、接触保持器４４４を枢動可能に装着する円筒状面４６３を画定する。ラッチ４２５は、接触保持器４４４を捕捉し、円筒状支承面４１９に対して枢支関係で接触保持器４４４を解放可能に保持することに留意されたい。

金属フロート・アーム又はワイヤ４４０は、先の実施形態におけるアームのような形状をしている。金属フロート・アーム又はワイヤ４４０は、接触保持器４４４に収容されるアームの第１の端４４１が長さ方向において９０度曲がっている。端部４４１は、接触保持器４４４の突起４６２の孔４６４を通って延び、カード本体４１５の円錐部４２２の開口４２３に通される。フロート・アームの先端４４３は円錐部の表面を越えて延びる。

図１３に平面図で示すほぼ環状の消失キャップ４７０が、カード本体４１５の円錐部４２２の開端に接続される。この消失キャップ４７０は、非腐食性金属又はめっき金属から成っており、円錐部４２２の開端にキャップを密着させる把持歯４７２を有する環状体４７１を含む。消失キャップ４７０は、フロート・アーム４４０の先端４４３と当接する接触面４７５を有する弾性接触フィンガ４７４も備える。消失キャップは、フィンガ４７４を撓ませるのに十分に円錐部４２２の端に押し付けられる。フィンガの復元力により、表面４７５が金属フロート・アーム４４０の先端４４３と接触するように付勢される。

キャップ４７０は端子タブ４７６も有する。ワイヤ５１７がこのタブに接続され、接地面又はバッテリ負端子に接続される。ワイヤ５１７は、燃料モジュール内で任意の適切な接続により負リード線１７ａに接続される。ワイヤは、タブ４７６上を滑りタブ４７６に摩擦密着するプッシュオンコネクタクリップ４７８を有する。ワイヤ５１７とタブの接続は任意の適切な形態をとることができる。例えば、ワイヤ５１７とタブとを一緒に成形することができる。また、導電性ポリマー撚線を、図２に関して前述したように用いることができる。ワイヤ５１７の使用は、カード本体４１５が非導電性ポリマー材料から成ることを企図していることに留意されたい。例えば、カード本体４１５が、炭素繊維の充填剤を有する金属等の導電性ポリマー材料から成るのであれば、ワイヤ５１７は必要ないであろう。他の場合では、カード本体４１５はバッテリの負側に接続されるであろうし、消失キャップ４７０は、フロート・アーム４４０から突起４６２の円錐部４２２への消失経路を与えるであろう。

図１４は、消失キャップ４７０ａの変更形態を示す。消失キャップ４７０ａも金属から成る。消失キャップ４７０ａは環状体４７１ａ及び把持歯４７２を含む。図１２及び図１３の実施形態におけるように、消失キャップ４７０ａはカード本体４１５の突起の円錐部に配置されるように意図される。

消失キャップ４７０ａは、円錐部の開口４２３内にあるスリーブ４８０を画定する。スリーブ４８０は、金属フロート・アーム４４０の端部４４１の外面と接触するための内側支承面４８２を画定する。アーム４４０の外面と内側支承面４８２との接触は、消失キャップ４７０ａに消失経路を与えるのに十分である。

図１２〜図１４に示す消失キャップ４７０及び４７０ａは、金属フロート・ワイヤ４４０からカード本体４１５への消失経路を与える構成の一例である。多数の代替的な構成が企図される。例えば、キャップ４７０又は４７０ａは、導電性材料を充填されたアセタール等の導電性ポリマー材料から成ることができる。また、弾性接触フィンガ４７４は、先端４４３ではなく金属フロート・アーム４４０の端部４４１の外面に接触するように構成されることができることが企図されている。関係する主な原理は、導電性消失経路が消失キャップ４７０等の接触要素を介してフロート・ワイヤ４４０からカード本体４１５に延びることである。

次に図１５〜図２０の実施例を参照すると、燃料送出ユニットに関連付けられたワイヤ又はリード線５００又は５０１への接続によりカード本体から接地への消失経路を与えるための構成が示されている。図１５及び図１６を参照すると、図２又は図５〜図１１の実施形態の燃料センサ・アセンブリ１１４等の燃料レベル・センサ・アセンブリ６１４が示されている。燃料レベル・センサ・アセンブリ６１４は、タンク内燃料モジュールに取り付けられるベース又はカード本体６１５を含む。例えば、図２の構成におけるのと同様に、燃料センサ・アセンブリ１１４は燃料フィルタ・ハウジング１２０に取り付けられる。多くの場合、カード本体又はベース６１５は、フィルタ・ハウジングの上部から延びる成形された垂直柱に取り付けられる。

図１５及び図１６のカード本体６１５は、図１６に最もよく見られるロックフィンガ６１６を有するカード保持部６１７を含む。カード本体６１５は、図１６に最もよく見られる水平方向に延びた円筒状支承面６１９を画定する一体成形されたソケット６１８も含む。カード本体６１５は、炭素繊維等の導電性材料を充填されたアセタール等の導電性ポリマーから成る。代替的に、導電性ポリマー等の導電性材料から成る層を他の場合での非導電性カード本体の少なくとも１つの表面に成形又は施すことによって、カード本体４１５を導電性にすることができる。

燃料レベル・インジケータに関連付けられた回路の一部を形成する抵抗カード６４８が、カード本体６１５に支持される。抵抗カード６４８はフィンガ６１６により所定位置に保持される。カード６４８は、ポリマー又はセラミック等の非導電性材料から成る。通常、よく知られているように、燃料レベル検知回路は車両のバッテリに接続され、したがってバッテリ負端子又は接地面に対する経路を与える。

抵抗カード６４８は、通常弧形の平行パターンで延びる一対の別個のトレース６５０を含む。

絶縁ワイヤ５００は、図２のソケット１１２を通ってモジュールに入り、端子接続部６８０において抵抗カード６４８の一端付近のトレース６５０の第１のパターンにはんだ付けされる。第２の絶縁ワイヤ５０１は、カード６４８のトレース６５０の他のパターンをソケット１１２の間に接続する。ワイヤ５０１は、端子接続部６８１において第２のトレースパターンにはんだ付けされる。ワイヤ５０１は、図２に示すソケット１１２を介してシステムのバッテリ負端子接地面に適宜接続される。しかしながら、ワイヤ５００は、接地面に接続することができる。ワイヤが、図１の実施形態におけるポンプモータ１８の負端子１７ａに接続されるワイヤ等の任意の他の適切な経路を介してそのように接続することができる。

図５〜図１１におけるのと同様に、図１５〜図２０の構成は、接触保持器６４４に支持される細長い金属フロート・アーム６４０を含む。アーム６４０の反対側の端部は、図５〜図１１の実施形態の浮きフロート４４２等の浮きフロートを支持する。

図９〜図１１の実施形態に最もよく示すように、接触保持器６４４は金属フロート・アーム６４０を収容し、かつ固定する細長い本体を有する。接触保持器６４４は、カード本体６１５のソケット６１８の支承面６１９に枢支される。接触保持器６４４は、燃料レベルを示す検知された信号を規定する抵抗カード６４８のトレース６５０に接触する接点を図５〜図１１の実施形態に関して説明したように保持する。

燃料のレベルが変化すると、フロートは上下に動き、フロート・アーム６４０及び接触保持器６４４を枢動させる。フロート・アーム６４０が枢動すると、接触保持器６４４は、抵抗カード６４８の弧形導電性トレース６５０に沿って接点を移動させ、次いで抵抗カード６４８は回路の特性、したがって燃料レベル・インジケータ（図示せず）に送られる信号を変更する。

図１５及び図１６の実施形態の抵抗カード６４８は、図１６に最もよく示す、端子接続部６８１に接続する別個の導電性経路又はトレース６８２を含む。抵抗カード６４８はまた、ロックフィンガ６１６の下に位置する露出した導電性表面６８４に延びる。フィンガ６１６は表面６８４と導電接触を行う。

上記の構成により、導電性経路、又はカード本体６１５から接地面又はバッテリ負端子への静電荷の消失のための少なくとも十分な経路が与えられる。導電性カード本体６１５に蓄積する可能性がある電荷は、また、図１２〜図１４の実施形態の金属消失キャップが用いられる場合は、フロート・アーム６４０に蓄積する可能性がある電荷も、ロックフィンガ６１６を介して導電性表面６８４へ、且つ、別個の導電性トレース６８２に沿って、端子接続部６８１におけるワイヤ５０１との接合部へ移動する。当然のことながら、導電性トレース６８２はトレース６５０に沿ったどこにでも接続することができる。しかしながら、コネクタ６８１に直接接続することによって、この経路に沿って消失される静電荷がワイヤ５０１に直接行き、抵抗カード６４８のトレース６５０に関与することはない。このようにして、抵抗トレース６５０、及び接触保持器６４４により保持される接点に関与する送信回路に対する混信又は望ましくない入力の可能性がなくなる。

図１５〜図２０は、燃料レベル・センサ・アセンブリ６１４のワイヤ５００及び５０１への消失経路を生成する別の機構を示す。図示の実施形態では、この機構はカード本体からワイヤ５００及び５０１の一方又は双方への接地経路を与える。

図１５に見られるように、図示の実施形態では、カード本体６１５は離間したワイヤ保持顎部６８６を画定する支持ブラケット６８５を有する。顎部は、ワイヤの絶縁された外面とブラケット６８５の顎部６８６との間で、ワイヤが取り外し自在に保持されるように絶縁ワイヤ５００及び５０１の外径よりも若干短い距離だけ離間している。この関係によりワイヤ５００及び５０１が所定位置に保持される。支持ブラケット６８５は、本発明の一部ではなく、開示されている静電荷消失の構成の利点を得るのに用いられる必要はない。

図１６に最もよく見られるように、カード本体６１５は接地ブラケット６８７を有し、この接地ブラケット６８７のうち一方は、各絶縁ワイヤ５００及び５０１に関連付けられる。

図１９及び図２０を参照すると、接地ブラケット６８７は、各ワイヤ５００、５０１を実質的に取り囲むスロットを形成するブレード受け（blade receptacle）６８８を画定する。ブレード受け６８８のスロットは離間した壁６８９を含む。

図１７及び図１８に詳細に示す、導電接続ブレード６９０が、壁６８９間の各スロット内に位置する。図１７に最もよく見られるように、接続ブレード６９０は、脚部６９１及び横部材６９２を有するほぼU字形の部材である。脚部は、絶縁ワイヤ５００及び５０１の絶縁されていない導体５０３の直径よりも短い距離だけ離間した内向き刃先６９３を有する。図１９及び図２０に示すように、導体５０３は、絶縁体５０５によって覆われる複数の撚線５０４から成る。

接続ブレード６９０は、接続ブレード６９０を所定位置に保持するために、接地ブラケット６８７のスロット画定表面又は壁６８９に嵌め込まれるように意図される横断地点６９７を含む。図１８に示すように、接続ブレードは幅が狭く、ブレード受け６８８内に形成されたスロットに摺動するような寸法となっている。

ワイヤ５００及び５０１の１つ又は複数の間の導電接続又は静電荷消失接続を達成するために、導電接続ブレード６９０は離間した壁６８９間のスロットに挿入される。脚部６９１の内面の刃先６９３は、絶縁体５０５を切断し、絶縁されていない導体５０３と導電接触を行う。地点６９７は、接続ブレードを所定位置に保持するために壁面６８９に組み込まれる。なお、ワイヤ５００又は５０１の一方を接続する必要だけでよく、好ましくは、接続ブレード６９０を用いてカード本体にワイヤ５０１を接続する。ワイヤ５００に関連付けられたスロットは空いているままとすることができる。

ブレード６９０は導電性材料から成る。ブレード６９０は、非腐食性金属又はめっき金属等の金属から成ることができる。ブレード６９０はまた、炭素繊維又は微粉砕ステンレス鋼粒子等の金属充填剤を有するアセタール等の導電性ポリマーから成る。

接地ブラケット６８７及び導電接続ブレード６９０を用いて、いずれかの構成要素と絶縁ワイヤ又は導電性撚線との消失接続を与えることができることに留意されたい。例えば、接地ブラケット６８７及び導電接続ブレード６９０を用いて、撚線１２２又は絶縁ワイヤを図２に示すタンク内燃料モジュールにおける各種モジュール構成要素に接続することができる。これに関して、接地ブラケット６８７及びブレード６９０はクリップ１２４に代わることができる。かかる構成要素は、タンク内燃料モジュールの一部、又は消失接続が望まれる任意の他の装置とすることができる。

図２１は、導電接続ブレードの別の実施形態を示す。ブレード７９０は、ブレード６９０と同様であるが、刃先７９３から延在する複数のとげ状突起７９４を有する。ブレード７９０は、脚部７９１及び横部材７９２を有するほぼＵ字形の部材である。脚部は、絶縁ワイヤの絶縁されていない導体の直径よりも短い距離だけ離間した内向きの刃先７９３を有する。ブレード７９０は、内向き且つ上向きに延びるとげ状突起７９４を有し、このとげ状突起７９４は、刃先７９３が絶縁体を切断したときに刃先７９３が絶縁導体上を摺動しやすくさせるが、刃先が絶縁されていない導体と接触したときに刃先７９３を導体から分離しないように抵抗を与える。ブレード７９０は、非腐食性金属又はめっき金属等の金属、若しくは、炭素繊維又は微粉砕ステンレス鋼粒子等の金属充填剤を有するアセタール等の導電性ポリマーから成ることができる。

ブレード７９０は、少なくとも１つの導電性燃料モジュール構成要素（他の場合では接地面とは絶縁される）から車両の接地面への導電接続の一部として用いられ、導電性燃料モジュール構成要素の内部又はその上で発生する可能性のある静電荷を消失するようにすることができる。先に開示したタイプの導電性プラスチック撚線１２２を用いて、導電性燃料モジュール構成要素とブレード７９０との電気接続を形成することができる。代替的に、金属ワイヤを用いて、導電性燃料モジュール構成要素とブレード７９０との電気接続を形成することができる。

図２２は、複数の個別の構成要素を有するタンク内燃料モジュール７１０を示す。燃料モジュール７１０は、当該モジュールを燃料タンクに取り付けるフランジ７１１を有する。フランジは、燃料タンクの上壁に接続され、当該タンク内にモジュールを懸架する。フランジ７１１及び貯蔵部７１３は、モジュールの全体的な垂直範囲の調節を可能にする摺動可能な接続により接続される、モジュールの他の構成要素を保持する。摺動可能な接続として、一対の筒状垂直管７４０を有する。各管は、フランジ及び貯蔵部を十分に延伸した状態に付勢する金属ワイヤ圧縮コイルばね７４２により囲まれる。燃料モジュール７１０は、燃料レベル・センサ・アセンブリ７１４と、燃料圧力調整器７１６と、燃料ポンプ及びモータ７１８と、燃料フィルタ（図示せず）を格納する燃料フィルタ・ハウジング７２０とをさらに備える。電気プラグ又はソケット７１２は、車両電気システムへの接続のために設けられる。電気プラグ又はソケット７１２は少なくとも正端子及び負端子を含む。正リード線７１７ａ及び負リード線７１７ｂはポンプ・モータ７１８に接続される。燃料モジュール７１０が車両に組み立てられると、リード線７１７ａは車両の接地された部分又は他のシャシ部品に電気的に接続される。

複数のプラスチック撚線１２２は、ブレード７９０を導電性燃料モジュール構成要素に電気的に接続する。撚線１２２ａは、導電性フロート・アームを備える燃料レベル・センサ・アセンブリ７１４をブレード７９０に電気的に接続する。別の撚線１２２ｂが燃料圧力調整器７１６をブレード７９０に電気的に接続する。第３の撚線１２２ｃが燃料フィルタ・ハウジング７２０をブレード７９０に電気的に接続する。第４の撚線１２２ｄは、管７４０及びばね７４２をブレード７９０に電気的に接続する。導電性燃料モジュール構成要素と接地面との導電接続又は静電気消失接続を達成するために、刃先７９３がリード線７１７ａの絶縁体を切断しつつ、また、リード線７１７ｂの絶縁されていない導体と接触しつつ、ブレード７９０がリード線７１７ａに沿って摺動する。絶縁されていない導体と刃先７９３が接触すると、刃先のとげ状突起７９４はブレード７９０をリード線７１７ａから分離させないようにする。

以上、本発明の様々な特徴について上記実施形態を参照しながら説明した。本発明の精神及び範囲から逸脱せずに変更が行えることを理解すべきである。

本発明の様々な原理を示すタンク内燃料モジュールの部分断面且つ部分切除正面図である。 本発明の一実施形態の詳細を示すタンク内燃料モジュールの別のタイプの部分切除正面図である。 図２の燃料モジュールのフランジの頂面すなわち外面の斜視図である。 図３のフランジの底面すなわち内面の斜視図である。 本発明による原理を組み込んだ燃料レベル・センサ・アセンブリの正面図である。 図５の燃料レベル・センサ・アセンブリの平面図である。 図５の燃料レベル・センサ・アセンブリの接触部材の断面側面図である。 図５の燃料レベル・センサ・アセンブリの接触部材要素の正面図である。 図５の燃料センサの接触保持器要素の断面図である。 図５の燃料レベル・センサ・アセンブリの接触保持器要素の正面図である。 図５の燃料レベル・センサ・アセンブリの接触保持器、フロート・アーム、及び接触部材の断面図であり、フロート・アームに接触する接触部材に導電性フィンガが形成されている。 フロート・アームから抵抗カード本体への静電荷消失を行う代替的な一実施形態の断面図である。 図１２の実施形態の消失キャップの正面図である。 図１２の実施形態に対する消失キャップの変更形態である。 静電荷消失のための構成を示す、燃料レベル・センサの平面図である。 静電荷消失のための構成を示す、燃料レベル・センサの斜視図である。 図１６の燃料レベル・センサの導電接続ブレードの平面図である。 図１７の導電接続ブレードの底面図である。 図１６の装置の一部の部分断面の断片図である。 図１６の燃料レベル・センサの所定位置での、図１７の導電接続ブレードを示す、図１６の装置の部分断面の断片図である。 本発明による原理を組み込んだ代替的な導電接続ブレードの平面図である。 図２１の導電接続ブレードを用いたタンク内燃料モジュールの正面図である。

Claims (30)

1. 燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリであって、
   導電性カード本体と、
   該導電性カード本体上に支持される抵抗カードと
   を備え、
   前記抵抗カードは、前記導電性カード本体と導電接触し、接地面に導電接触するように配置されている導電性トレースを含む、燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
2. 前記導電性カード本体は、導電性燃料モジュール構成要素と導電接触する、請求項１に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
3. 前記導電性燃料モジュール構成要素は、前記導電性カード本体に枢動可能に支持される導電性フロート・アームである、請求項２に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
4. 前記導電性フロート・アームに取り付けられる接触部材をさらに備え、前記抵抗カードは、第２の導電性トレース及び第３の導電性トレースをさらに含み、前記第２の導電性トレース及び前記第３の導電性トレースは、前記接触部材と導電接触する、請求項３に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
5. 導電性フロート・アームと、該導電性フロート・アームに取り付けられる接触部材とをさらに備え、前記抵抗カードは、第２の導電性トレース及び第３の導電性トレースをさらに備え、前記第２の導電性トレース及び前記第３の導電性トレースは、前記接触部材と導電接触する、請求項２に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
6. 前記接触部材を前記導電性フロート・アームに取り付ける非導電性接触保持器をさらに備える、請求項４に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
7. 前記接触保持器は、非導電性ポリマー材料から成る、請求項６に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
8. 前記接触部材は２つの接点を含み、前記第２の導電性トレースは前記接触部材の前記接点の一方と接触し、前記第３の導電性トレースは前記接触部材の前記接点の他方と接触する、請求項４に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
9. 前記第２の導電性トレース及び前記第３の導電性トレースは弧形である、請求項４に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
10. 前記導電性カード本体は導電性ポリマーから成る、請求項１に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
11. 前記導電性ポリマーは導電性材料を充填されたアセタールである、請求項１０に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
12. 前記導電性カード本体はカード保持部を含み、該カード保持部は前記導電性トレースに接触する、請求項１に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
13. 前記第２の導電性トレース及び前記第３の導電性トレースは、該燃料レベル・センサ・アセンブリの電気回路内に配置されている、請求項４に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
14. 前記第２の導電性トレース及び前記第３の導電性トレースは、該燃料レベル・センサ・アセンブリの電気回路内に配置されるようになされている、請求項５に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
15. 前記抵抗カードは非導電性である、請求項１に記載の燃料レベル・センサ・アセンブリ。
16. 前記第２の導電性トレース及び前記第３の導電性トレースは、前記抵抗カード上で互いとは絶縁している、請求項４に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
17. 前記第２の導電性トレース及び前記第３の導電性トレースは、前記抵抗カード上で互いとは絶縁している、請求項５に記載の燃料モジュールの燃料レベル・センサ・アセンブリ。
18. 燃料モジュールであって、
    導電性燃料モジュール構成要素と、
    接地面と導電接触するようにされている導体と、
    前記導体と導電接触する刃先を有し、前記導電性燃料モジュール構成要素と導電接触する導電接続ブレードと、
    前記刃先と軸方向に隣接する前記導体を覆う絶縁体と
    を備える、燃料モジュール。
19. 前記導電性燃料モジュール構成要素はブレード受けを画定し、前記導体は前記ブレード受け内に位置付けられ、前記導電接続ブレードは前記ブレード受け内に摺動可能に支持される、請求項１８に記載の燃料モジュール。
20. 前記導電接続ブレードは、２つの脚部及び該脚部を接続する横部材を有し、前記刃先は前記脚部の一方の内向き縁に形成され、第２の刃先が前記脚部の他方の内向き縁に形成される、請求項１８に記載の燃料モジュール。
21. 前記導電性燃料モジュール構成要素は、燃料レベル・センサ・アセンブリの接地ブラケット、請求項１８に記載の燃料モジュール。
22. 燃料レベル・センサ・アセンブリの導電性フロート・アームをさらに備え、該導電性フロート・アームは、前記導電性燃料モジュール構成要素と導電接触する、請求項１８に記載の燃料モジュール。
23. 前記導電接続ブレードは金属から成る、請求項１８に記載の燃料モジュール。
24. 前記導電接続ブレードは導電性ポリマーから成る、請求項１８に記載の燃料モジュール。
25. 前記導電性燃料モジュール構成要素は導電性ポリマーから成る、請求項１８に記載の燃料モジュール。
26. 前記導電接続ブレードは、前記導電性燃料モジュール構成要素と導電接触する地点を有する、請求項１９に記載の燃料モジュール。
27. 前記導電接続ブレードの前記地点は、前記導電性燃料モジュール構成要素内に組み込まれる、請求項２６に記載の燃料モジュール。
28. 静電荷を消失する方法であって、
    ブレード受けを画定する導電性燃料モジュール構成要素を設けるステップと、
    絶縁体によって覆われる導体を設けるステップと、
    刃先を有する導電接続ブレードを設けるステップと、
    前記導体を接地面に電気的に接続するステップと、
    絶縁体によって覆われる前記導体を前記ブレード受けに挿入するステップと、
    前記刃先が前記絶縁体を切断して前記刃先を前記導体に接触させるように、前記ブレード受け内で前記導電接続ブレードを摺動させるステップと
    を含む、静電荷を消失する方法。
29. 前記導電接続ブレードは或る地点を有し、前記ブレード受け内で前記導電接続ブレードを摺動させるステップは、前記地点を前記導電性燃料モジュール構成要素に組み込むことを含む、請求項２８に記載の静電荷を消失する方法。
30. 燃料レベル・センサ・アセンブリの導電性フロート・アームを設けるステップと、前記導電性フロート・アームを前記導電性燃料モジュール構成要素に電気的に接続するステップとをさらに含む、請求項２８に記載の静電荷を消失する方法。
    

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