JP2015175766A

JP2015175766A - センサ

Info

Publication number: JP2015175766A
Application number: JP2014053315A
Authority: JP
Inventors: 慎平加藤; Shimpei Kato; 福原　聡明; Toshiaki Fukuhara; 聡明福原; 涼廣瀬; Ryo Hirose
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-10-05
Anticipated expiration: 2034-03-17
Also published as: JP6634201B2; US20150260564A1; DE102015204748A1; CN104931112A; CN104931112B

Abstract

【課題】リードフレームの露出部位から液体が浸入して電子部品を破壊することを防止することができるセンサを提供する。【解決手段】液面レベルセンサは、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０と、これらを受容して保持するインナー部材４１と、インナー部材４１に保持されて上記リード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃと電気的に接続されるリードフレームと、これらをインサート部品とし、当該リードフレームの少なくとも一部を露出させた状態でインサート成形したセンサハウジングと、を備え、インナー部材４１は、少なくともリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃを引き出した引き出し部位Ｐに凹部４１ａ〜４１ｃを有し、絶縁性を有し少なくともリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃとインナー部材４１との接着性を有するポッティング剤が凹部４１ａ〜４１ｃに充填されている。【選択図】図３

Description

本発明は、センサに関する。

従来、検出対象に関する物理量又は検出対象の変化量を検出する各種のセンサが知られており、温度、圧力、流量などが検出対象として挙げられる。このようなセンサの中の一つに、液面レベルを検出対象とする液面レベルセンサがある。液面レベルセンサは、液面レベルの変化によって上下移動するフロートの挙動に応じて当該液面レベルの検出を行う。例えば、フロートの挙動はアームへ伝達されて、当該アームが回動することで、センサハウジングに回転自在に装着された円環状のマグネットを回転させる。そして、マグネットの周囲に生じる磁束密度の変化をセンサハウジング内に配設された検出回路により検出して、液面レベルの検出を行う。

特許文献１及び特許文献２には、タンク内の液面を検出する液面レベルセンサが開示されている。この液面レベルセンサは、ハウジングを備えており、ハウジングは、フロートの挙動に応じて回転する回転部の回転角度を検出する検出素子であるホール集積回路（ホールＩＣともいう）と、ホールＩＣを外部と電気的に接続するためのリードフレームとを備えている。また、ハウジングは、ホールＩＣ及びリードフレームをインサート部品としてインサート成形されている。ホールＩＣは、ホール素子と前置増幅器等を内蔵する。ホール素子は、これに電圧が印加された状態で外部から磁界が加えられると、これを通過するその磁界の磁束密度に比例したホール電圧を発生する。このホール電圧は、前置増幅器等で増幅等されて上位装置である外部回路へ伝達される。リードフレームは、導電性金属板から形成され、ホールＩＣの測定信号用の信号リードフレームと、ホールＩＣの接地用の接地リードフレームと、ホールＩＣの電源用の電源リードフレームとを備えている。信号リードフレームがホールＩＣの本体部から延びる信号リードに接続され、接地リードフレームがホールＩＣの本体部から延びる接地リードに接続され、電源リードフレームがホールＩＣの本体部から延びる電源リードに接続される。

さらに、液面レベルセンサにおいて、静電気等の高電圧のパルスが信号リードフレームや電源リードフレームに印加されると、ホールＩＣの前置増幅器等が電気的に損傷する恐れがある。そこで、ホールＩＣを電気的に保護する２つのコンデンサが取り付けられる。具体的には、一方のコンデンサは、その一端が接地リードフレームと電気的に接続され、その他端が信号リードフレームと電気的に接続される。また、他方のコンデンサは、その一端が接地リードフレームと電気的に接続され、その他端が電源リードフレームと電気的に接続される。これにより、高電圧のパルスが入力された場合であっても、チップコンデンサを介して接地リードフレームへ流出するため、ホールＩＣの前置増幅器等へ印加されない。その結果、ホールＩＣの前置増幅器等が電気的に損傷することを防止できる。

このように、液面レベルセンサにホールＩＣやコンデンサといった電子部品が搭載される。しかし、液面レベルセンサは、検出対象となる液面レベルが高くなる場合には液中に沈むことがあり、このような場合には、上位装置との接続を行うためにリードフレームの一部がハウジング外に露出している関係上、液体がインサート部品であるリードフレームとハウジングとの隙間を通じて電子部品に至り、電子部品を破壊してしまう可能性があった。

そこで、特許文献３に記載の液面レベルセンサが提案されている。このセンサでは、リードフレームの露出部位から液体が浸入することを防止すべく、ゴム製のシール部材をハウジング内に設けることとしている。

特開２００８−１４９１７号公報特開２０１１−２０３０２２号公報特開２００７−３１５８７３号公報

しかし、特許文献３に記載の液面レベルセンサでは、ゴム製のシール部材を圧縮状態でハウジング内に保持しなければシール機能を発揮し難くなるため、ハウジングの型成形時においてシール部材を圧縮状態とする工夫が必要となり、決して製造が容易とはいえない。

なお、この問題は、検出対象となる液体が多量となった場合に液中に沈む液面レベルセンサに限らず、常時液中に沈む液面レベルセンサにおいても共通する問題である。また、液中に沈むことがあるセンサであれば、液面レベルを検出する液面レベルセンサに限らず、液体温度など他の物理量又は変化量を検出するセンサにおいても共通する問題である。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造の容易化を図りつつも、リードフレームの露出部位から液体が浸入して電子部品を破壊することを防止することができるセンサを提供することである。

係る課題を解決するために、本発明に係るセンサは、液中に用いられ、検出対象に関する物理量又は検出対象の変化量に応じた電気信号を出力するセンサであって、導電性のリードと本体部とを有する電子部品と、前記電子部品を受容して保持する第１樹脂成形品と、前記第１樹脂成形品に保持されて前記電子部品のリードと電気的に接続されるリードフレームと、前記電子部品、前記第１樹脂成形品、及び前記リードフレームをインサート部品とし、当該リードフレームの一部を露出させた状態でインサート成形した第２樹脂成形品と、を備え、前記第１樹脂成形品は、少なくとも前記電子部品のリードを引き出した引き出し部位に凹部を有し、絶縁性を有し前記リードと前記第１樹脂成形品とに対し接着性を有するポッティング剤が前記凹部に充填されていることを特徴とする。

このセンサによれば、電子部品のリードを引き出した引き出し部位に形成された凹部に、絶縁性を有しリードと第１樹脂成形品とに対し接着性を有するポッティング剤が充填されているため、リードフレームの露出部位から液体が第２樹脂成形品内に浸入してきたとしても、その液体は凹部に充填されるポッティング剤に食い止められることとなり、電子部品の本体部まで到達しないこととなる。これにより、製造時においてゴム製のシール部材を圧縮状態で保持する工夫を要することなく、リードフレームの露出部位から液体が浸入して電子部品を破壊することを防止することができる。

また、上記センサは、前記凹部は、前記リードが前記リードフレームに接続される接続箇所まで連続して形成され、前記ポッティング剤は、前記接続箇所まで連続して前記凹部に充填されていることが好ましい。

このセンサによれば、凹部は、リードがリードフレームに接続される接続箇所まで連続して形成され、ポッティング剤は、接続箇所まで連続して凹部に充填されているため、電子部品のリードについてもポッティング剤で覆われることとなり、第２樹脂成形品のインサート成形時において樹脂が電子部品のリードに対して負荷を掛けて接続が解除されてしまう等の事態を防止することができる。

また、上記センサは、自動車の燃料タンク内に設けられ、前記第１樹脂成形品は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により構成され、前記第２樹脂成形品は、ポリアセタール樹脂により構成され、前記ポッティング剤は、接着性を付与したフロロシリコーン、パーフロロエラストマー、又はパーフルオロエーテルにより構成されていることが好ましい。

このセンサによれば、第１樹脂成形品はポリフェニレンサルファイド樹脂により構成され、第２樹脂成形品はポリアセタール樹脂により構成され、ポッティング剤は、接着性を付与したフロロシリコーン、パーフロロエラストマー、又はパーフルオロエーテルにより構成されているため、高価な樹脂をセンサの内部に用いることとなる。これにより、高価な樹脂を外側に用いる場合と比較してコストを抑制することができる。さらに、電子部品は、ガソリンの浸透を抑えるポリアセタール樹脂と、水分及びアルコールの浸透を抑えるポリフェニレンサルファイド樹脂の２層構造により保護されることとなり、ガソリン又はガソリン中に混入するエタノール等が樹脂内を浸透して電子部品に至り電子部品を破壊してしまう可能性を抑制することができる。

また、上記センサは、液面に浮遊可能なフロートと、前記フロートの位置に応じて回転する円環状のマグネットと、をさらに備え、前記電子部品は、前記マグネット中央に配置され、ホール素子を含むホール集積回路であって、前記マグネットの回転に伴い前記ホール素子を通過する磁界の磁束密度の変化に応じた電気信号を出力することが好ましい。

このセンサによれば、電子部品は、マグネット中央に配置され、ホール素子を含むホール集積回路であって、マグネットの回転に伴いホール素子を通過する磁界の磁束密度の変化に応じた電気信号を出力する。このため、センサには半導体部品が用いられることとなり、より液体に弱い半導体部品について保護を図ることができる。

なお、上記において「液中に用いられ」とは、常時液中に沈む場合に限らず、或る状態のとき（例えば液体が多量となったとき）のみに液中に沈む場合も含む概念である。

本発明によれば、リードフレームの露出部位から液体が浸入して電子部品を破壊することを防止することができるセンサを提供する。

本実施形態に係る液面レベルセンサを模式的に示す斜視図である。リードフレームアッシーの正面図である。図２の一部構成を除いた状態を示す正面図である。リードフレームを示す斜視図である。図４に示したＡ−Ａ断面図である。本実施形態の変形例に係る液面レベルセンサの断面図である。

以下、本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、以下の説明では、液面レベルセンサを本発明のセンサの一例として説明するが、本発明は液面レベルセンサに限られるものではない。

図１は、本実施形態に係る液面レベルセンサ１０を模式的に示す斜視図である。液面レベルセンサ１０は、例えば自動車の燃料タンク内に設けられ該燃料タンク内に貯留される燃料の液面レベルを検出対象とするセンサであり、フロート１２と、アーム１４と、ホルダ１６と、センサハウジング（第２樹脂成形品）２０とを備えている。なお、本実施形態に係る燃料は、ガソリン（オクタン及びトルエンを主成分とするもの）にアルコール（例えばエタノール）が混入しているものを想定するものとする。

フロート１２は、液面に浮遊可能であって燃料タンク内の液面レベルの変動に伴い上下動するものである。アーム１４は、一端がフロート１２に接続され、他端がホルダ１６に接続されている。ホルダ１６は、センサハウジング２０の所定位置に回動可能に取り付けられており、ホルダ１６の内側には円環状のマグネット１７が配設されている。

センサハウジング２０は、リードフレーム３０及びホールＩＣ（電子部品の一例）４５（図３参照）を保持するリードフレームアッシー４０をインサート部品とし、インサート成形されている。本実施形態において、センサハウジング２０は、リードフレーム３０の端子部３１のみを外部に露出させた状態（少なくとも一部を露出させた状態）で、その残部を内部に収容している。このセンサハウジング２０は、ポリアセタール樹脂により構成されている。なお、ポリアセタール樹脂に代えて、ＳＰ値が２０（ＭＪ／ｍ^３）^１／２以上の樹脂を用いるようにしてもよい。

センサハウジング２０は、左右の側面部に、複数（例えば２つ）の片部２１をそれぞれ備えると共に、下部にフック２２を備えている。ここで、燃料タンクは、燃料を外部に送出するポンプ（不図示）を有し、液面レベルセンサ１０は、例えば、ポンプのポンプホルダに取り付けられる。これらの片部２１及びフック２２は、ポンプホルダ側の係合部材と係合することにより、液面レベルセンサ１０をがたつき無くポンプホルダに固定することができる。

また、センサハウジング２０は、後述するリードフレーム３０の端子部３１が露出する上縁部に、端子部３１の周囲を囲むように形成された周壁部２３が形成されている。このように端子部３１の周囲を周壁部２３で覆うことにより、端子部３１の間に発生するリーク電流を抑制することができる。

また、この周壁部２３には、周壁部２３をセンサハウジング２０の奥行き方向に切欠くことにより、リード線挿通部２４が形成されている。当該リード線挿通部２４は、端子部３１に接続されるリード線（導電線）を固定して保持するためのものである。

図２は、リードフレームアッシー４０の正面図であり、図３は、図２の一部構成を除いた状態を示す正面図である。図２及び図３に示すように、リードフレームアッシー４０は、リードフレーム３０と、インナー部材（第１樹脂成形品）４１と、ホールＩＣ４５と、コンデンサ（電子部品の一例）５０とで構成されている。

ホールＩＣ４５は、ホール素子や増幅回路などで構成され、マグネット１７の中央に配置されている。このホールＩＣ４５は、本体部４５ａと、信号、接地、電源に対応した３つのリード４５ｂ〜４５ｄとを備えている。コンデンサ５０は、第１コンデンサ５１及び第２コンデンサ５２の２つからなり、それぞれが本体部５１ａ，５２ａと、２つのリード５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃとを備えている。

リードフレーム３０は、ホールＩＣ４５を外部回路と電気的に接続するための金属板製（導電性）の回路部材であり、例えば黄銅に錫メッキを施した金属板、あるいはステンレス鋼や鉄などで形成することができる。リードフレーム３０は、ホールＩＣ４５が備えるリード４５ｂ〜４５ｄの数に対応して用意されており、本実施形態では、３つのリードフレーム３０が用意されている。個々のリードフレーム３０は、１枚の板状部材で構成されており、先端側に端子部３１が構成され、基端側にベース部３２が構成される。端子部３１には、その中央部にリード線を挿通するための通し穴３１ａが形成されている。なお、リード線は通し穴３１ａに挿通された後に例えば半田にて電気接続される。

インナー部材４１は、少なくともホールＩＣ４５及びコンデンサ５０を受容して保持する樹脂部材であると共に、リードフレーム３０の基端側であるベース部３２を包含して、これを保持する部材である。このインナー部材４１は、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂により構成されている。なお、本実施形態においてインナー部材４１はリードフレーム３０をインサート部品としてインサート成形されることにより当該リードフレーム３０を保持しているが、保持の形態はインサート成形に限らず、リードフレーム３０がインナー部材４１に嵌め込まれるなど、種々の形態を採用可能である。また、ポリフェニレンサルファイド樹脂に代えて、ＳＰ値が１０（ＭＪ／ｍ^３）^１／２以下のセンサハウジング２０に対してＳＰ値が小さい代替材料を用いるようにしてもよい。それらの代替材料は、ＳＰ値２６．２（ＭＪ／ｍ^３）^１／２のエタノール、及びＳＰ値４７．１（ＭＪ／ｍ^３）^１／２の水に対して膨潤し難い材料である。膨潤とは、物質が溶媒を吸収して膨らむ現象をいう。このため、代替材料は、エタノール及び水を吸収し難く、エタノール及び水を通し難い材料である。なお、膨潤のし易さはＳＰ値に依存しＳＰ値が近いほど膨潤し易くＳＰ値が離れているほど膨潤し難い。

図４は、リードフレーム３０を示す斜視図である。より詳細に、リードフレーム３０は、ホールＩＣ４５の測定信号用の信号リードフレーム３０ａと、ホールＩＣ４５の接地用の接地リードフレーム３０ｂと、ホールＩＣ４５の電源用の電源リードフレーム３０ｃとを備えている。

また、インナー部材４１には、図３に示すように、奥行き方向、すなわち、センサハウジング２０の厚み方向に向かって凹状に窪んだ複数（３つ）の凹部４１ａ〜４１ｃが形成されている。この凹部４１ａ〜４１ｃは、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０のリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃを引き出した引き出し部位Ｐに少なくとも設けられている。より詳細に、第１凹部４１ａには第１コンデンサ５１の引き出し部位Ｐのみならず、第１コンデンサ５１の全体が収納されている。同様に、第２凹部４１ｂにはホールＩＣ４５の引き出し部位ＰのみならずホールＩＣ４５の全体が収納され、第３凹部４１ｃには第２コンデンサ５２の引き出し部位Ｐのみならず第２コンデンサ５２の全体が収納されている。すなわち、引き出し部位Ｐとは、リード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃのうち本体部４５ａ，５１ａ，５２ａから所定長の距離にある部位であって、凹部４１ａ〜４１ｃは少なくともこの部位を含む位置に形成されている。よって、本実施形態のようにホールＩＣ４５及びコンデンサ５０の全てを凹部４１ａ〜４１ｃ内に収納する形態についても引き出し部位Ｐに凹部４１ａ〜４１ｃが形成されているといえる。

より詳細に第１凹部４１ａは、正面視して略Ｙ字形状となる凹部であって、その底面から信号リードフレーム３０ａと接地リードフレーム３０ｂとの一部が露出しており、第１コンデンサ５１の本体部５１ａから延びる２つのリード５１ｂ，５１ｃはそれぞれ信号リードフレーム３０ａと接地リードフレーム３０ｂとに溶接接続されている。特に、第１凹部４１ａは、第１コンデンサ５１の本体部５１ａの収納箇所から、２つのリード５１ｂ，５１ｃと信号リードフレーム３０ａ及び接地リードフレーム３０ｂとの接続箇所Ｃまで連続して形成されている。

第２凹部４１ｂは、ホールＩＣ４５の本体部４５ａの収納箇所が深く切り欠かれ、リード４５ｂ〜４５ｄの収納箇所が浅く切り欠かれた凹部であって、その底面から信号リードフレーム３０ａと接地リードフレーム３０ｂと電源リードフレーム３０ｃとの一部が露出しており、ホールＩＣ４５の本体部４５ａから延びる３つのリード４５ｂ〜４５ｄがそれぞれ信号リードフレーム３０ａと接地リードフレーム３０ｂと電源リードフレーム３０ｃとに溶接接続されている。特に、第２凹部４１ｂは、ホールＩＣ４５の本体部４５ａの収納箇所から、３つのリード４５ｂ〜４５ｄと、信号リードフレーム３０ａ、接地リードフレーム３０ｂ及び電源リードフレーム３０ｃとの接続箇所Ｃまで連続して形成されている。

第３凹部４１ｃは、第１凹部４１ａと同様に正面視して略Ｙ字形状となる凹部であって、その底面から接地リードフレーム３０ｂと電源リードフレーム３０ｃとの一部が露出しており、第２コンデンサ５２の本体部５２ａから延びる２つのリード５２ｂ，５２ｃはそれぞれ接地リードフレーム３０ｂと電源リードフレーム３０ｃとに溶接接続されている。特に、第３凹部４１ｃは、第２コンデンサ５２の本体部５２ａの収納箇所から、２つのリード５２ｂ，５２ｃと接地リードフレーム３０ｂ及び電源リードフレーム３０ｃとの接続箇所Ｃまで連続して形成されている。

再度、図２を参照する。図２に示すように、本実施形態に係る液面レベルセンサ１０は、絶縁性を有し少なくともリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃ及びインナー部材４１と接着性を有するポッティング剤６０が各凹部４１ａ〜４１ｃに充填されている。ポッティング剤６０は、例えばフロロシリコーン、接着性を付与したパーフロロエラストマー、又は接着性を付与したパーフルオロエーテルにより構成されている。なお、フロロシリコーン等に代えて、ＳＰ値が１０（ＭＪ／ｍ^３）^１／２以下のセンサハウジング２０に対してＳＰ値が小さい代替材料を用いるようにしてもよい。それらの代替材料は、上記と同様に、ＳＰ値２６．２（ＭＪ／ｍ^３）^１／２のエタノール、及びＳＰ値４７．１（ＭＪ／ｍ^３）^１／２の水に対して膨潤し難い材料であり、エタノール及び水を吸収し難く、エタノール及び水を通し難い材料である。

図５は、図４に示したＡ−Ａ断面図である。図５に示すように、ホールＩＣ４５は第２凹部４１ｂに収納されており、ポッティング剤６０は、このような第２凹部４１ｂの底面から、少なくともリード４５ｂ〜４５ｄの引き出し部位Ｐまで充填されている。特に、本実施形態では、リード４５ｂ〜４５ｄの引き出し部位Ｐを通じてリードフレーム３０との接続箇所Ｃまで連続して充填されている。

なお、断面図を省略するが、第１コンデンサ５１及び第２コンデンサ５２についても、リード５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃの引き出し部位Ｐまでポッティング剤６０が充填されると共に、特に、本実施形態では、リード５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃの引き出し部位Ｐを通じてリードフレーム３０との接続箇所Ｃまで連続して充填されている。

次に、本実施形態に係る液面レベルセンサ１０の液面レベルの検出方法を説明する。まず、液面レベルの変化が生じたとする。この場合、フロート１２が上下動すると共に、アーム１４が回動する。これにより、ホルダ１６及びこれに配設されたマグネット１７が回転させられる。

この際、ホール素子を通過する磁界の磁束密度が変化することとなり、この変化に応じた電気信号（電圧信号）がホールＩＣ４５より出力されることとなる。リードフレーム３０を通じて接続される上位装置は、この電気信号に基づいて液面レベルを検出することとなる。

次に、本実施形態に係る液面レベルセンサ１０の製造方法を説明する。まず、第１の工程において、基材となる板金に打ち抜き加工が施され、図４に示すような３つのリードフレーム３０が作成される。個々のリードフレーム３０は、端子部３１及びベース部３２といった必要な形状に沿って形成されており、帯状連結部（図示せず）で一体的に接続されている。

次いで、第２の工程において、これらのリードフレーム３０をインサート部品としてインサート成形して、インナー部材４１を形成する。前述の帯状連結部は、必要なタイミングで切断除去される。

その後、第３の工程において、インナー部材４１の凹部４１ａ〜４１ｃにそれぞれホールＩＣ４５及びコンデンサ５０を収容する。次いで、ホールＩＣ４５が備える３つのリード４５ｂ〜４５ｄそれぞれを、信号リードフレーム３０ａ、接地リードフレーム３０ｂ、及び電源リードフレーム３０ｃに溶接接続する。さらに、第１コンデンサ５１が備える２つのリード５１ｂ，５１ｃそれぞれを信号リードフレーム３０ａ、及び接地リードフレーム３０ｂに溶接接続し、第２コンデンサ５２が備える２つのリード５２ｂ，５２ｃそれぞれを接地リードフレーム３０ｂ、及び電源リードフレーム３０ｃに溶接接続する。これにより、リードフレームアッシー４０が作成される。なお、上記において、溶接接続に代えて半田付けにより接続を行うようにしてもよい。

次に、第４の工程において、図２に示したように、凹部４１ａ〜４１ｃにポッティング剤６０を充填する。このとき、ポッティング剤６０は、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０の収容箇所や、各リード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃの引き出し部位Ｐはもとより、各リード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃとリードフレーム３０との接続箇所Ｃまで連続的に充填される。

その後、第５の工程において、ポッティング剤６０が充填されたリードフレームアッシー４０をインサート部品として、インサート成形する。これにより、センサハウジング２０が形成される。このセンサハウジング２０は、図１に示すように、リードフレーム３０の端子部３１のみを外部に露出させ、リードフレームアッシー４０の残部がセンサハウジング２０内に収容されるように形成される。また、このセンサハウジング２０は、外部に露出した端子部３１を周壁部２３によって囲むように形成される。

第６の工程において、アーム１４の一端にフロート１２を接続し、他端をホルダ１６と嵌合させる。そして、ホルダ１６の内側には円環状のマグネット１７を配設し、当該ホルダ１６をセンサハウジング２０の所定位置に取り付ける。この際、ホルダ１６の内側にはベアリングなどの部材が配設されており、センサハウジング２０に対してホルダ１６が回動可能な状態に形成されている。

このような一連の工程を経て、図１に示すような本実施形態に係る液面レベルセンサ１０が製造される。

次に、本実施形態に係る液面レベルセンサ１０の作用を説明する。本実施形態に係る液面レベルセンサ１０が例えば車両の燃料タンクの液面レベルを検出するものに用いられる場合、燃料満タン時には液面レベルセンサ１０がガソリン内に没してしまうことがある。

ここで、リードフレーム３０は金属であり、センサハウジング２０は樹脂である。このため、両者の間には僅かながらの隙間が発生する。よって、液面レベルセンサ１０がガソリン内に没した場合、センサハウジング２０のリードフレーム３０の露出部分（すなわち端子部３１）から燃料がセンサハウジング２０内に侵入してくる。そして、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０のリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃと、リードフレーム３０との接続箇所Ｃ付近まで、燃料が浸入してくることがある。

しかし、本実施形態に係る液面レベルセンサ１０では、リード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃを引き出した引き出し部位Ｐに凹部４１ａ〜４１ｃが形成されており、ここにポッティング剤６０が充填されている。ポッティング剤６０は、リード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃ、及び、インナー部材４１との接着性を有するため、隙間が生じず、燃料の浸入を阻止することとなる。よって、燃料は、ポッティング剤６０に食い止められてホールＩＣ４５及びコンデンサ５０の本体部４５ａ，５０ａまで到達することなく、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０の破壊が防止されることとなる。

特に、本実施形態においてポッティング剤６０は、リードフレーム３０とリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃとの接続箇所Ｃまで連続して充填されている。このため、リード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃは、ポッティング剤６０により覆われることとなり、センサハウジング２０のインサート成形時においてセンサハウジング２０を構成する樹脂がリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃに対して負荷を掛けて接続が解除されてしまう等の事態を防止することとなる。

加えて、本実施形態ではインナー部材４１がポリフェニレンサルファイド樹脂により構成され、センサハウジング２０がポリアセタール樹脂により構成されている。このため、ポリアセタール樹脂によりガソリンの樹脂内への浸透を抑え、ポリフェニレンサルファイド樹脂によりガソリンに含まれるアルコール及びアルコールに含まれる水分の樹脂内への浸透を抑えることとなる。このような２層構造により、ガソリン、アルコール及び水分の浸透率は一方の樹脂のみを用いる場合と比較して５分の１未満とすることができ、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０の保護を図ることとなる。

さらに、図５に示すように、ポッティング剤６０がアルコール及び水分の浸透を抑える接着性を付与したフロロシリコーン、パーフロロエラストマー、又はパーフルオロエーテルにより構成されているため、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂及びフロロシリコーン等の３層構造となり、一層ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０の保護を図ることとなる。

このようにして本実施形態に係る液面レベルセンサ１０によれば、引き出し部位Ｐに形成された凹部４１ａ〜４１ｃに、絶縁性を有しリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃとインナー部材４１とに対し接着性を有するポッティング剤６０が充填されているため、リードフレーム３０の露出部位から燃料がセンサハウジング２０内に浸入してきたとしても、その液体は凹部４１ａ〜４１ｃに充填されるポッティング剤６０に食い止められることとなり、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０の本体部４５ａ，５１ａ，５２ａまで到達しないこととなる。これにより、製造時においてゴム製のシール部材を圧縮状態で保持する工夫を要することなく、リードフレーム３０の露出部位から燃料が浸入してホールＩＣ４５及びコンデンサ５０を破壊することを防止することができる。

また、凹部４１ａ〜４１ｃは、リード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃがリードフレーム３０に接続される接続箇所Ｃまで連続して形成され、ポッティング剤６０は、接続箇所Ｃまで連続して凹部４１ａ〜４１ｃに充填されているため、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０のリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃについてもポッティング剤６０で覆われることとなり、センサハウジング２０のインサート成形時において樹脂がホールＩＣ４５及びコンデンサ５０のリード４５ｂ〜４５ｄ，５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃに対して負荷を掛けて接続が解除されてしまう等の事態を防止することができる。

また、インナー部材４１はポリフェニレンサルファイド樹脂により構成され、センサハウジング２０はポリアセタール樹脂により構成され、ポッティング剤６０は、接着性を付与したフロロシリコーン、パーフロロエラストマー、又はパーフルオロエーテルにより構成されているため、高価な樹脂をセンサ１０の内部に用いることとなる。これにより、高価な樹脂を外側に用いる場合と比較してコストを抑制することができる。さらに、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０は、ガソリンの浸透を抑えるポリアセタール樹脂と、水分及びアルコールの浸透を抑えるポリフェニレンサルファイド樹脂の２層構造により保護されることとなり、ガソリン又はガソリン中に混入するエタノール等が樹脂内を浸透してホールＩＣ４５及びコンデンサ５０に至りホールＩＣ４５及びコンデンサ５０を破壊してしまう可能性を抑制することができる。

また、センサ１０にはホールＩＣ４５という半導体部品が用いられることとなり、より液体に弱い半導体部品について保護を図ることができる。

以上、本実施形態に係る液面レベルセンサ１０について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の変更が可能である。例えば、本発明は、常に液体に没しているセンサに適用されてもよい。

また、上述した実施形態では車両用の燃料レベルを検出する液面レベルセンサを説明したが、本発明は車両用に限らず、他の用途に用いられてもよい。また、上述した実施形態では、非接触式液面レベルセンサを説明したが、本発明は非接触式に限らす、接触式といった他の形式であってもよい。また、ホールＩＣ４５及びコンデンサ５０を電子部品の一例として例示したが、これら以外のものであってもよい。

また、本発明は、液面レベルセンサ以外のセンサにも広く適用することができる。すなわち、本発明に係るセンサは、検出対象を液面レベルに限定するものではなく、検出素子が検出対象に関する物理量又は検出対象の変化量に応じた電気信号を出力するような構成を備えていれば足りるものである。

さらに、以下のように構成されていてもよい。図６は、本実施形態の変形例に係る液面レベルセンサ１０の断面図である。なお、図６では同一又は同様の構成について同一の符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、変形例においてホールＩＣ４５は本体部４５ａ及びリード４５ｂ〜４５ｄの一部がインナー部材４１に埋設している。また、リード４５ｂ〜４５ｄは第２凹部４１ｂの底面から引き出されており、引き出し部位Ｐには第２凹部４１ｂが位置している。このような変形例においても、凹部４１ｂに上記のポッティング剤６０が充填される。これにより、燃料は、ポッティング剤６０に食い止められてホールＩＣ４５の本体部４５ａまで到達することなく、ホールＩＣ４５の破壊が防止されることとなる。なお、コンデンサ５０についても変形例と同様に構成してもよい。

１０：液面レベルセンサ
１２：フロート
１４：アーム
１６：ホルダ
１７：マグネット
２０：センサハウジング
２１：片部
２２：フック
２３：周壁部
２４：リード線挿通部
３０：リードフレーム
３１：端子部
３０ａ：信号リードフレーム
３０ｂ：接地リードフレーム
３０ｃ：電源リードフレーム
３１ａ：通し穴
３２：ベース部
４０：リードフレームアッシー
４１：インナー部材
４１ａ〜４１ｃ：凹部
４５：ホールＩＣ
４５ａ：本体部
４５ｂ〜４５ｄ：リード
５０：コンデンサ
５０ａ：本体部
５１：第１コンデンサ
５１ａ：本体部
５２：第２コンデンサ
５２ａ：本体部
５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃ：リード
６０：ポッティング剤
Ｃ：接続箇所
Ｐ：引き出し部位

Claims

液中に用いられ、検出対象に関する物理量又は検出対象の変化量に応じた電気信号を出力するセンサであって、
導電性のリードと本体部とを有する電子部品と、
前記電子部品を受容して保持する第１樹脂成形品と、
前記第１樹脂成形品に保持されて前記電子部品のリードと電気的に接続されるリードフレームと、
前記電子部品、前記第１樹脂成形品、及び前記リードフレームをインサート部品とし、当該リードフレームの一部を露出させた状態でインサート成形した第２樹脂成形品と、を備え、
前記第１樹脂成形品は、少なくとも前記電子部品のリードを引き出した引き出し部位に凹部を有し、
絶縁性を有し前記リードと前記第１樹脂成形品とに対し接着性を有するポッティング剤が前記凹部に充填されている
ことを特徴とするセンサ。
前記凹部は、前記リードが前記リードフレームに接続される接続箇所まで連続して形成され、
前記ポッティング剤は、前記接続箇所まで連続して前記凹部に充填されている
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
自動車の燃料タンク内に設けられ、
前記第１樹脂成形品は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により構成され、
前記第２樹脂成形品は、ポリアセタール樹脂により構成され、
前記ポッティング剤は、フロロシリコーン、接着性を付与したパーフロロエラストマー、又は接着性を付与したパーフルオロエーテルにより構成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のセンサ。
液面に浮遊可能なフロートと、
前記フロートの位置に応じて回転する円環状のマグネットと、をさらに備え、
前記電子部品は、前記マグネット中央に配置され、ホール素子を含むホール集積回路であって、前記マグネットの回転に伴い前記ホール素子を通過する磁界の磁束密度の変化に応じた電気信号を出力する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサ。