JP2018124087A - 液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 目視確認又は画像認識装置で判別が容易な液面検出装置を提供する。【解決手段】 液面に浮くフロート２を備えたフロートアーム３と、このフロートアーム３を保持しフロートアーム３の回動に伴って動くホルダ４と、このホルダ４を回動可能に支持するフレーム５と、フレーム５に装着される回路基板６と、ホルダ４に設けられるとともに回路基板６上を摺動する接点７と、フレームに設けられ回路基板６を係合するフック５１、５３と、を備えた液面検出装置１において、フック５１、５３と回路基板６の少なくともフック５１、５３が係合する部分とを識別可能な色としたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、液面検出装置に関し、特に、回路基板を備えた液面検出装置に関する。

従来の液面検出装置における回路基板の固定は、回路基板の板面に、液面検出装置の装置ボデー上の複数の係止片の先端爪部が係合することにより固定されていた（特許文献１を参照）。

特開平９−１５２３６９号公報（図３）

従来の液面検出装置は、装置ボデーがポリアセタールなどの白色の合成樹脂からなり、また、前記回路基板の基材がアルミナからなるセラミック基板などの白色であり、前記先端爪部が正規の位置で前記回路基板を係合しているかを目視確認又は画像認識装置で判別しにくいという問題点があった。

そこで本発明は、前記問題点に着目し、目視確認又は画像認識装置で判別が容易な液面検出装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る液面検出装置は、液面に浮くフロートを備えたフロートアームと、このフロートアームを保持しフロートアームの回動に伴って動くホルダと、このホルダを回動可能に支持するフレームと、前記フレーム又は前記ホルダに装着される回路基板と、前記ホルダ又は前記フレームに設けられるとともに前記回路基板上を摺動する接点と、前記フレーム又は前記ホルダに設けられ前記回路基板を係合するフックと、を備えた液面検出装置において、前記フックと前記回路基板の少なくとも前記フックが係合する部分とを識別可能な色としたことを特徴とする。

本発明によれば、目視確認又は画像認識装置で判別が容易な液面検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の正面図。 同実施形態の回路基板の正面図。 図１中III−III線の断面図。 図１中IV−IV線の断面図。 同実施形態の係合前後のフックと回路基板の要部拡大正面図。 本発明の第２実施形態の係合前後のフックと回路基板の要部拡大正面図。 本発明の第３実施形態の斜視図。 図７中VIII−VIII線の断面図。

本発明の第１実施形態を添付図面とともに説明する。本実施形態では、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。なお、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

以下の説明を容易にするために、図１、２に示されるように、例えば、図１、２に向かって左右方向にｘ軸を規定し、上下方向にｙ軸を規定し、これらｘ軸ｙ軸の平面に対して鉛直にｚ軸を規定する。このとき、ｘ軸方向は右方向を表し、ｙ軸正方向は上方向を表し、ｚ軸正方向は鉛直方向上方向を表す。

この液面検出装置１は、図示しない燃料タンク内に固定されるものであり、フロート２と、フロートアーム３と、ホルダ４と、フレーム５と、回路基板６と、接点７と、リード線８とを備えたものである。

液面検出装置１は、液面の変動に伴い、フロート２、フロートアーム３、ホルダ４を介して接点７が回路基板６上に設けた後述する固定電極を摺動することで、回路基板６に設けた後述する抵抗体によって生じる電気的な変動をリード線８により、図示しない外部回路に出力するものである。

フロート２は、合成樹脂などからなり、前記燃料タンク内の液体燃料の液面に浮くものである。

フロートアーム３は、金属製の棒状で、その先端にフロート２を備えている。また、他方の端部は、ホルダ４に固定されている。

ホルダ４は、合成樹脂からなり、フロートアーム３と接点７が、固定されている。また、ホルダ４は、フロートアーム３と接点７とともに、フレーム５に回転可能に支持されている。

フレーム５は、ポリアセタールなどの合成樹脂からなり、その色は明度の高い色であり、例えば、白色である。フロートアーム３、ホルダ４、及び接点７を回転可能に支持する。また、フレーム５は、回路基板６を係合するフック５１、５３を先端部に備えた弾性片５２、５４を備えている。フック５１、５３は、フレーム５と同一、同色の合成樹脂から形成されており、その色は明度の高い色であり、例えば、白色である。また、フレーム５は、フック５１、５３が当たる辺と対向する辺に当たる突起５５、５６を備えている。フレーム５は、フック５１、５３を備えた弾性片５２、５４と突起５５、５６とによって、回路基板６を固定している。なお、回路基板６は、弾性片５２、５４の弾性によって突起５５、５６側に押しつけられている。

回路基板６は、アルミナなどで形成されたセラミック基板などの絶縁性の基材からなり、回路基板６は、複数の固定電極９と、抵抗体１０と、識別部１４ａ、１４ｂとを備えている。

複数の固定電極９は、互いに離間して筋状に形成され、それぞれ抵抗体１０と電気的に接続されている。この複数の固定電極９のいずれかに接点７が接触するものである。

固定電極９は、電気的な抵抗の少ない金属、例えば、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）などを含んだ金属材料やガラスなどから形成されている。

本実施形態の固定電極９は、前記金属材料の粉末とガラスに加えて、樹脂材料や溶剤などを加えてペースト状とした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６上に、形成後、乾燥、焼成の各工程を経て形成される。

抵抗体１０は、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などを含む金属材料から構成されている。抵抗体１０は、複数の固定電極９に跨った状態で、回路基板６上に焼成されている。この抵抗体１０は、黒色などの明度の低い色である。抵抗体１０も前記金属材料の粉末に、ガラス、樹脂材料や溶剤などを加えてペースト状とした抵抗体材料をスクリーン印刷などの手段によって、回路基板６上に、形成後、乾燥、焼成の各工程を経て形成される。

識別部１４ａ、１４ｂは、抵抗体１０と同一の材料から構成されており、抵抗体１０が形成される際に合わせて形成される。識別部１４ａ、１４ｂは、抵抗体１０と同様に、黒色などの明度の低い色である。識別部１４ａ、１４ｂは、フック５１、５３が係合する部分と、その近傍に設けられている。識別部１４ａ、１４ｂは、フック５１、５３の形状と類似した形状であり、識別部１４ａは、矩形であり、識別部１４ｂは、半円形状である。本実施形態では、回路基板６の端面から回路基板６の板面中側に向かって形成されている。本実施形態では、識別部１４ａ、１４ｂは、回路基板６のｚ軸正方向の面に形成されている。これは、フック５１、５３が回路基板６のｚ軸正方向の面に係合するためである。この識別部１４ａ、１４ｂの厚みは、およそ１０μｍであり、フック５１、５３の回路基板６への係合への影響はない。

回路基板６は、測定用ランド１１、調整用抵抗体１２、接続用ランド１３を備えている。測定用ランド１１は、固定電極９と同工程で形成したものであり、図示しない測定装置の検査針が接触する部分であり、測定用ランド１１間の抵抗体１０の抵抗値を測定するものである。なお、抵抗体１０が、所定の抵抗値でなかった場合は、調整用抵抗体１２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１２ａを設けて、抵抗体１０の抵抗値を調整する。接続用ランド１３は、固定電極９の接続部分と同一の金属材料からなる。この接続用ランド１３には、リード線８などの導電部材が、適宜手段によって接続される。

調整用抵抗体１２は、抵抗体１０と同一成分の材料である。抵抗体１０と調整用抵抗体１２は、固定電極９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。

接点７は、燃料の液面に浮くフロート２の変動によって、回路基板６上である複数の固定電極９上を摺動するものである。

接点７は、本実施形態では、ホルダ４に固定された摺動子７ａに加締めによって固定されている。接点７の材質としては、銅（Ｃｕ）・ニッケル（Ｎｉ）・亜鉛（Ｚｎ）合金（洋白若しくは洋銀）やニッケル（Ｎｉ）・クロム（Ｃｒ）合金などが適切である。また、摺動子７ａには、銅（Ｃｕ）・ニッケル（Ｎｉ）・亜鉛（Ｚｎ）合金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、本実施形態では、接点７は、摺動子７ａと別体で形成されているが、一体のものであっても良い。この場合は、接点は、摺動子をプレス加工などによって接点を形成する。

リード線８は、導電性の金属を絶縁性の材料で覆ったものであり、本実施形態では、２つ設けている。一方は、回路基板６と電気的に接続されており、他方は、接点７と電気的に接続されている。このリード線８によって、液面検出装置１で検出した信号を外部の機器に送ることができる。

図５は、フック５１と回路基板６との係合前と係合後を示しており、フック５１が回路基板６と係合したときに、フック５１の周囲に識別部１４ａを視認することができる。目視確認又は画像認識装置では、フック５１の周囲に視認できる識別部１４ａの面積の大きさを確認する、あるいは、フック５１が回路基板６の端面から識別部１４ａに重なっている長さを確認することで、確実に回路基板６がフック５１と係合しているかを判別することができる。

以上のように、フック５１、５３と回路基板６の少なくともフック５１、５３が係合する部分とを識別可能な色としたことによって、目視確認又は画像認識装置で判別が容易な液面検出装置を提供することができる。

また、フック５１、５３を白色とし、回路基板６の少なくともフック５１、５３が係合する部分に黒色の識別部１４ａ、１４ｂを形成したことで、フック５１、５３と回路基板６の少なくともフック５１、５３が係合する部分とを異なる色としたことによって、目視確認又は画像認識装置で判別が容易な液面検出装置を提供することができる。

また、フック５１、５３と回路基板６の少なくともフック５１、５３が係合する部分とのどちらか一方を明度の高い色とし、他方を明度の低い色としたことによって、目視確認又は画像認識装置で判別が容易な液面検出装置を提供することができる。また、明度の違いとしては、コントラストの差が大きい程よく、あるいは、補色関係でも効果を満たすことができる。

なお、第１実施形態の変形例として、図６で示すように、識別部１４ｃを回路基板６の少なくともフック５１、５３が係合する部分のみに設けてもよい。この識別部１４ｃは、フック５１、５３が契合する部分と同一面積以下である。この変形例では、目視確認又は画像認識装置では、フック５１、５３を回路基板６に係合したときに、フック５１、５３の周囲に識別部１４ｃを視認できなければ、確実に回路基板６がフック５１、５３と係合しており、フック５１、５３の周囲に識別部１４ｃを視認できれば、回路基板６がフック５１、５３と確実に係合していないと判別することができる。

また、前記実施形態や変形例では、識別部１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、抵抗体１０によって形成したが、明度によっては、固定電極９によって形成しても良い。

なお、第１実施形態では、回路基板６の基材が白色であったが、回路基板６の材料を変更することで、基材の色を明度の低い色としてもよい。この場合、抵抗体や電極材料からなる識別部を形成しなくともよいため、抵抗体や電極材料の使用量を削減でき、コストの削減を図れる。

また、第１実施形態では、フック５１、５３を明度の高い色とし、回路基板６を明度の低い色という組み合わせであったが、フック５１、５３を明度の低い色、例えば、黒色とし、回路基板６を明度の高い色という組み合わせでもよい。なお、第１実施形態では、フック５１、５３は、フレーム５と同一色であったが、これに限定されるものではなく、フック５１、５３のみ、あるいは、フック５１、５３を備えた弾性片５２、５４をフレーム５とは異なる色としてもよい。この場合も、抵抗体や電極材料からなる識別部を形成しなくともよいため、抵抗体や電極材料の使用量を削減でき、コストの削減を図れる。

次に、第２実施形態を図７を用いて説明する。第１実施形態では、フレーム５に回路基板６が装着され、ホルダ４に回路基板６上を摺動する接点７を設け、フレーム５に回路基板６を係合するフック５１、５３を設けていたが、第１実施形態に限定されるものではない。例えば、図７で示す第２実施形態の液面検出装置２１のように、液面の変動に伴い動く図示しないフロートを端部に備えたフロートアーム２３と、このフロートアーム２３を保持するホルダ２４と、フロートアーム２３を回転可能に支持するフレーム２５とを備えている。そして、ホルダ２４には回路基板２６が設けられており、フレーム２５には第１、第２の接点２７、２８を備えた端子２９、３０が設けられている。この端子２９、３０には、それぞれ図示しない外部回路に電気的に接続するためにリード線３１、３２が固定されている。ホルダ２４は、図８で示すように、回路基板２６を係合するフック２４１を先端部に備えた弾性片２４２を備えている。また、ホルダ２４は、フック２４１が当たる辺と対向する辺に当たる図示しない突起を備えている。ホルダ２４は、フック２４１を備えた弾性片２４２と前記突起とによって、回路基板２６を固定している。この第２実施形態のように、ホルダ２４に装着される回路基板２６と、フレーム２５に回路基板上を摺動する接点２７、２８と、を備えた液面検出装置２１に、本発明を用いてもよい。即ち、ホルダ４又はフレーム２５の一方に設けられるとともに回路基板６、２６上を摺動する接点７、２７、２８と、ホルダ２４又はフレーム５の他方に設けられ回路基板６、２６を係合するフック５１、５３、２４１と、を備える構成であればよい。

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実
施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

本発明は、液面検出装置に関し、回路基板を備えた液面検出装置に好適である。

１、２１ 液面検出装置
２ フロート
３、２３ フロートアーム
４、２４ ホルダ
５、２５ フレーム
６、２６ 回路基板
７ 接点
７ａ 摺動子
８、３１、３２ リード線
９ 固定電極
１０ 抵抗体
１１ 測定用ランド
１２ 調整用抵抗体
１２ａ 除去部
１３ 接続用ランド
１４ａ 識別部
１４ｂ 識別部
１４ｃ 識別部
２７ 第１の接点
２８ 第２の接点
２９、３０ 端子
５１、５３、２４１ フック
５２、５４、２４２ 弾性片
５５、５６ 突起

Claims (8)

1. 液面に浮くフロートを備えたフロートアームと、このフロートアームを保持しフロートアームの回動に伴って動くホルダと、このホルダを回動可能に支持するフレームと、前記フレーム又は前記ホルダに装着される回路基板と、前記ホルダ又は前記フレームに設けられるとともに前記回路基板上を摺動する接点と、前記フレーム又は前記ホルダに設けられ前記回路基板を係合するフックと、を備えた液面検出装置において、前記フックと前記回路基板の少なくとも前記フックが係合する部分とを識別可能な色としたことを特徴とする液面検出装置。
2. 前記識別可能な色とは、前記フックと前記回路基板の少なくとも前記フックが係合する部分とを異なる色としたことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
3. 前記識別可能な色とは、前記フックと前記回路基板の少なくとも前記フックが係合する部分とのどちらか一方を明度の高い色とし、他方を明度の低い色としたことを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
4. 少なくとも前記フックを明度の低い色とし、前記回路基板を明度の高い色としたことを特徴とする請求項３に記載の液面検出装置。
5. 少なくとも前記フックを明度の高い色とし、前記回路基板を明度の低い色としたことを特徴とする請求項３に記載の液面検出装置。
6. 少なくとも前記フックを明度の高い色とし、前記回路基板の少なくとも前記フックが係合する部分に明度の低い識別部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の液面検出装置。
7. 前記識別部を前記回路基板の少なくとも前記フックが係合する部分の近傍にも設けたことを特徴とする請求項６に記載の液面検出装置。
8. 前記識別部を明度の低い抵抗体で形成したことを特徴とする請求項６又は７に記載の液面検出装置。

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