JP6119644B2 - 液面検出装置用の可変抵抗器板、可変抵抗器板の製造方法、液面検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体の液面高さを検出する液面検出装置に用いられる可変抵抗器板、その製造方法、及び液面検出装置に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されているように、液面検出装置に用いられる可変抵抗器は、液面の高さに応じて摺動接点が絶縁基板に対し相対変位することにより、液面の高さに応じた電気抵抗値（以下、「抵抗値」）を示す。こうした可変抵抗器において、絶縁基板上には、摺動接点の摺動軌跡に沿って並ぶ複数の導体と、複数の導体を繋ぐことでこれら導体間に電気抵抗を生じさせる抵抗体とが形成されている。

特開２００８−２８８３５４号公報

さて、特許文献１に開示の構成では、絶縁基板上での抵抗体の形状を調整することにより、導体間における抵抗値の変更が可能である。そのため、特定の導体に形成した接触部に計測器の計測部を当てることで抵抗値を実測し、実測された抵抗値に基づいて抵抗体の形状を調整すれば、可変抵抗器毎の抵抗値のばらつきが補正可能となる。

しかし、複数の導体が摺動接点の摺動軌跡に沿って並ぶ構成であるため、計測部と安定的に接触可能な形状の接触部を、導体において摺動接点と実際に接触する接触位置に形成することは、実質不可能である。そのため、抵抗値の計測に用いられる接触部は、摺動接点の摺動軌跡から外れた位置に形成されることとなる。

そして、摺動軌跡から外れて位置する接触部と、実際に摺動接点が接触する接触位置との間には、導体の形成材料による電気抵抗が生じる。こうした電気抵抗の抵抗値（以下、「余剰抵抗値」）は、導体の形成材料の物性に影響されるため、可変抵抗器毎に不可避的にばらつき易く、正確に推定することが難しい。

よって、接触位置からずれて位置する接触部に計測部を当てて抵抗値を実測すると、上述の余剰抵抗値を含む抵抗値が計測されてしまう。故に、抵抗値を実測しつつ抵抗体の形状を調整しても、液面検出装置として組み立てられ、摺動接点が実際に導体に接触した状態での抵抗値は、設計上にて規定された所望の抵抗値からずれてしまっていた。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、液面検出装置となった状態での抵抗値のばらつきが低減可能な技術を提供することである。

上記目的を達成するために、第１の発明は、液体の液面高さを検出する液面検出装置に用いられ、液面高さに応じて相対変位する摺動部材（４４）と組み合わされることで液面高さに対応する抵抗値を示し、計測器（１１０）を用いて個々に実測される抵抗値に基づいて個体毎の抵抗値のばらつきが補正される可変抵抗器板であって、絶縁性の材料によって形成される基板本体（７１，２７１）と、摺動部材の摺動軌跡（ＷＴ１，ＷＴ２）に沿い、互いに間隔を開けつつ基板本体上に並ぶ複数の摺動電極（７２，２７２）と、複数の摺動電極を互いに繋ぐことでこれら摺動電極間に電気抵抗を生じさせ、基板本体上での形状が調整されることによって個体毎の抵抗値の補正を可能にする抵抗体（７６，２７６）と、複数の摺動電極のうちの少なくとも一つに形成され、摺動部材の摺動軌跡から外れて位置し、計測器の計測部（１１１）が当てられる調整用接触部（７３ａ〜７３ｒ，２７３ａ〜２７３ｒ）と、基板本体上に設けられた一つの補正用電極（７７，２７７）に形成され、計測部が当てられる一対の補正用接触部（７８ａ，７８ｂ，２７８ａ，２７８ｂ）と、を備える液面検出装置用の可変抵抗器板とする。

また、第２の発明は、第１の発明による可変抵抗器板を製造する方法であって、一対の補正用接触部のそれぞれに計測部を当てた状態で、補正用電極の補正抵抗値（ＣＲ）を計測する計測工程（Ｓ１０１）と、摺動電極において摺動部材が接触する接触位置（７９，２７９）と調整用接触部との間に生じる余剰抵抗値（ＳＲ）を、計測工程にて計測された補正抵抗値を用いて推定し、余剰抵抗値を含む目標抵抗値（ＴＲ）を設定する設定工程（Ｓ１０２）と、調整用接触部に計測部を当てた状態で、計測器により実測される摺動電極の抵抗値が目標抵抗値となるよう、基板本体上での抵抗体の形状を調整する調整工程（Ｓ１０３）と、を含む可変抵抗器板の製造方法とする。

これらの発明では、補正用電極に形成された一対の補正用接触部の間にて計測された補正抵抗値は、その可変抵抗器板に形成されている電極固有の値となる。故に、補正用電極にて計測された補正抵抗値を用いることにより、調整用接触部を有する特定の摺動電極において、実際に摺動部材が接触する接触位置と調整用接触部との間に生じている余剰抵抗値を、正確に推定することが可能となる。そのため、接触位置からずれて位置する調整用接触部に計測部を当てて抵抗値を実測せざるを得なくても、摺動部材を摺動電極に接触させた状態での抵抗値が所望の抵抗値を示すように、基板本体上における抵抗体の形状は、高精度に調整され得る。したがって、液面検出装置となった状態での抵抗値のばらつきが低減可能となる。

また、第３の発明は、液体の液面高さを検出する液面検出装置に用いられ、液面高さに応じて相対変位する摺動部材（４４）と組み合わされることで液面高さに対応する抵抗値を示す可変抵抗器板であって、絶縁性の材料によって形成される基板本体（３７１）と、摺動部材の摺動軌跡（ＷＴ１，ＷＴ２）に沿って互いに間隔を開けつつ基板本体上に並ぶ複数の摺動電極（２７２）と、複数の摺動電極を互いに繋ぐことでこれら摺動電極間に電気抵抗を生じさせる抵抗体（２７６）と、を備える可変抵抗器板、を製造する方法において、複数の基板本体が切り出される母基板（１３０）であって、基板本体となる領域外に一つの補正用電極（３７７）が設けられる母基板を用意し、補正用電極に形成される一対の補正用接触部（３７８ａ，３７８ｂ）のそれぞれに計測器（１１０）の計測部（１１１）を当てた状態で、計測器を用いて補正用電極の補正抵抗値（ＣＲ）を計測する計測工程（Ｓ１０１）と、摺動電極において、摺動部材と接触する接触位置（２７９）と、摺動軌跡から外れて位置する調整用接触部（２７３ａ〜２７３ｒ）との間に生じる余剰抵抗値（ＳＲ）を、計測工程にて計測された補正抵抗値を用いて推定し、余剰抵抗値を含む目標抵抗値（ＴＲ）を設定する設定工程（Ｓ１０２）と、調整用接触部に計測部を当てた状態で、計測器により実測される摺動電極の抵抗値が目標抵抗値となるよう、基板本体上での抵抗体の形状を調整することにより、可変抵抗器板における個体毎の抵抗値のばらつきを補正する調整工程（Ｓ１０３）と、を含む可変抵抗器板の製造方法とする。

この発明では、基板本体上ではなく、基板本体が切り出される母基板のうちで基板本体となる領域外に、補正用電極が設けられる。こうした形態でも、補正抵抗値は、可変抵抗器板に形成されている電極固有の値となり得る。故に、摺動部材を摺動電極に接触させた状態での抵抗値が所望の抵抗値を示すように、抵抗体の形状を精度良く調整することが可能となる。

尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。

本発明の第一実施形態による液面検出装置の正面図である。 本発明の第一実施形態による可変抵抗器板の構成を示す平面図である。 抵抗体の形状を調整することにより、抵抗値を補正する工程を順に示すフローチャートである。 本発明の第二実施形態による可変抵抗器板の構成を示す平面図である。 本発明の第三実施形態による可変抵抗器板が多数個取りされる母基板の構成を示す平面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による液面検出装置１００は、図１に示すように、液体としての燃料を貯留する燃料タンク９０内に設置されている。液面検出装置１００は、燃料ポンプモジュール９１等に保持された状態で、燃料タンク９０に貯留されている燃料の液面の高さを検出する。液面検出装置１００によって検出された検出結果は、コンビネーションメータ（図示しない）に向けて出力され、コンビネーションメータによって運転者に通知される。

液面検出装置１００は、フロート６０、フロートアーム５０、アームホルダ３０、ハウジング２０、及び可変抵抗器板７０等によって構成されている。

フロート６０は、例えば発泡させたエボナイト等の燃料よりも比重の小さい材料により形成されている。フロート６０は、燃料から受ける浮力によって燃料の液面に浮揚可能である。フロート６０は、フロートアームに保持されている。

フロートアーム５０は、ステンレス鋼等の導電性の金属材料からなる丸棒状の心材によって形成されている。フロートアーム５０には、フロート保持部５２及び回転軸部５１が形成されている。フロート保持部５２は、フロートアーム５０の一端側に形成され、フロート６０を保持している。回転軸部５１は、フロートアーム５０の他端側に形成され、ハウジング２０に回転可能に支持されている。以上の構成によるフロートアーム５０は、フロート６０の上下移動をアームホルダ３０の回転運動に変換する。

アームホルダ３０は、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂等の樹脂材料によって形成されている。アームホルダ３０には、アーム係止爪３１及びアーム挿入孔３２が形成され、摺動プレート４４が取り付けられている。アーム挿入孔３２に回転軸部５１が挿入されると共に、アーム係止爪３１にフロートアーム５０が係止されることにより、アームホルダ３０は、フロートアーム５０と一体で回転可能となる。

摺動プレート４４は、導電性を有する金属材料によって形成された板状の部材である。摺動プレート４４は、全体としてＵ字状に形成されている。摺動プレート４４は、取付部４７、可撓アーム部４６、及び摺動接点４５を有している。取付部４７は、アームホルダ３０の裏面に取り付けられている。これにより摺動プレート４４は、アームホルダ３０と一体で回転する。可撓アーム部４６は、互いに間隔を開けつつ、アームホルダ３０の裏面に沿って取付部４７から延伸している。各可撓アーム部４６は、摺動プレート４４の板厚方向に撓むことができる。摺動接点４５は、各可撓アーム部４６の延伸方向における各先端部分に、それぞれ設けられている。各摺動接点４５は、回転軸部５１の径方向に沿って並んでいる。各摺動接点４５は、摺動プレート４４の弾性により、可変抵抗器板７０に向けて押し付けられる。

ハウジング２０は、例えばＰＯＭ樹脂等の樹脂材料よって形成されている。ハウジング２０は、燃料ポンプモジュール９１に取り付けられており、当該燃料ポンプモジュール９１を介して燃料タンク９０に固定されている。ハウジング２０には、基板収容部２１及び端子収容部２２が形成されている。基板収容部２１には、基板側端子４１と接続された可変抵抗器板７０が収容されている。端子収容部２２には、ホルダ側端子４２が収容されている。

基板側端子４１及びホルダ側端子４２は、りん青銅等の導電性材料によって形成されている。ホルダ側端子４２は、端子収容部２２に保持されている。ホルダ側端子４２には、コイルスプリング４３が接続されている。コイルスプリング４３は、金属製の線材を螺旋状に巻回しすることにより形成されている。コイルスプリング４３は、摺動プレート４４と電気的に接続されている。

可変抵抗器板７０は、板状に形成され、基板収容部２１に保持されている。可変抵抗器板７０は、基板本体７１の一方の表面に抵抗回路７０ａを有する電子部品である。基板本体７１は、セラミック等の絶縁性の材料によって矩形の板状に形成される。抵抗回路７０ａは、アームホルダ３０の回転軸を中心とした円弧状に形成されている。抵抗回路７０ａには、摺動プレート４４に形成された二つの摺動接点４５が押し付けられている。抵抗回路７０ａは、アームホルダ３０と一体で変位する摺動プレート４４と組み合わされることにより、各端子４１，４２間の電気抵抗値（以下、単純に「抵抗値」という）を増減させる可変抵抗器を形成している。

以上の液面検出装置１００では、液面高さの変化に応じてアームホルダ３０が回転すると、このアームホルダ３０に固定された摺動プレート４４は、各摺動接点４５と抵抗回路７０ａとの接触状態を維持しつつ、可変抵抗器板７０に対して相対変位する。これにより、各摺動接点４５は、抵抗回路７０ａ上を摺動する。液面が十分に高く、各摺動接点４５が基板側端子４１に最も近接している場合、各端子４１，４２間の抵抗値は、最小となる。一方で、液面の低下に伴うアームホルダ３０の回転により、各摺動接点４５が基板側端子４１から遠ざかると、各端子４１，４２間の抵抗値は、漸増する。以上の原理により、液面高さに対応した各端子４１，４２間の抵抗値が、検出結果として液面検出装置１００からコンビネーションメータ等へ出力される。

次に、可変抵抗器板７０の構成を図２に基づいて、図１を参照しつつ、さらに詳しく説明する。可変抵抗器板７０は、抵抗回路７０ａを形成する構成として、接続電極７５、複数の摺動電極７２、抵抗体７６、及び補正用電極７７を備えている。

接続電極７５及び複数の摺動電極７２は、銀等の金属材料によって基板本体７１上に薄膜状に形成されている。接続電極７５は、基板本体７１の縁部に配置されており、基板側端子４１と接続されている。接続電極７５には、延出部７５ａが形成されている。延出部７５ａは、矩形状に形成された接続電極７５の本体部分から、Ｔ字状に延出している。延出部７５ａは、摺動電極７２の延出部７４（後述する）との間に間隙を形成しつつ、当該延出部７４に沿って延伸している。延出部７５ａの大部分は、抵抗体７６によって覆われている。

複数の摺動電極７２は、摺動プレート４４の摺動軌跡ＷＴ１，ＷＴ２に沿って、互いに間隔を開けつつ、基板本体７１上に並んでいる。各摺動電極７２は、回転軸部５１の径方向に沿って帯状に延伸する形状により、当該径方向に並ぶ各摺動接点４５と複数（二つ）の箇所にて同時に接触可能である。各摺動電極７２において帯状に延伸する本体部分の幅は、これら本体部分の間に形成される間隙の幅と同程度に設定されている。

ここで、二つの摺動接点４５のうち、回転軸部５１から遠い一方がアームホルダ３０の回転によって描く外周側の円弧を、摺動軌跡ＷＴ１とする。また、二つの摺動接点４５のうち、回転軸部５１に近い他方がアームホルダ３０の回転によって描く内周側の円弧を、摺動軌跡ＷＴ２とする。各摺動軌跡ＷＴ１，ＷＴ２は、各摺動接点４５と各摺動電極７２とが接触する接触位置７９に実質一致している。

各摺動電極７２には、延出部７４が形成されている。延出部７４は、摺動軌跡ＷＴ１，ＷＴ２と交差する各摺動電極７２の本体部分から、これら摺動軌跡ＷＴ１，ＷＴ２の内周側又は外周側に帯状に延出している。各延出部７４の幅は、本体部分の幅と同程度、又は僅かに狭く規定されている。各延出部７４の大部分は、抵抗体７６によって覆われている。

多数の摺動電極７２のうちの一部には、調整用パッド７３ａ〜７３ｒが形成されている。第一実施形態では、調整用パッド７３ａ〜７３ｒを有する摺動電極７２と、調整用パッド７３ａ〜７３ｒを有しない摺動電極７２とが、概ね交互に並べられている。各調整用パッド７３ａ〜７３ｒは、各摺動電極７２の一方の端部であり、略円形状に形成されている。各調整用パッド７３ａ〜７３ｒは、摺動軌跡ＷＴ１，ＷＴ２から内周側又は外周側に外れて位置している。各調整用パッド７３ａ〜７３ｒには、後述する計測器１１０の計測端子１１１が当てられる。計測端子１１１との接触が安定するよう、各調整用パッド７３ａ〜７３ｒの直径は、各摺動電極７２の本体部分の幅よりも大きくされている。

抵抗体７６は、酸化ルテニウムを含有することによって導電性を付与された組成物により形成されている。抵抗体７６は、接続電極７５よりも高い電気抵抗率を示す。抵抗体７６は、基板本体７１上の複数箇所に、塗装又は印刷等によって膜状に形成されている。抵抗体７６は、複数の延出部７４，７５ａに跨るよう形成されることで、これら延出部７４，７５ａを、電気的に繋いでいる。抵抗体７６は、隣接する電極の間に電気抵抗を生じさせている。

補正用電極７７は、他の電極７５，７２と同様に、銀等の金属材料によって基板本体７１上に薄膜状に形成されている。補正用電極７７には、一対の補正用パッド７８ａ，７８ｂが形成されている。補正用パッド７８ａ，７８ｂは、各調整用パッド７３ａ〜７３ｒと同様に、略円形状に形成されている。補正用パッド７８ａ，７８ｂには、後述する計測端子１１１が当てられる。

第一実施形態では、複数の摺動電極７２のうちの一つが、上述の補正用電極７７を兼ねている。そのため、補正用電極７７を兼ねる摺動電極７２に形成された調整用パッド７３ｋが、一方の補正用パッド７８ａを兼ねている。補正用パッド７８ａ（７３ｋ），７８ｂは、補正用電極７７の延伸方向の両端部に形成されている。

ここまで説明した構成の可変抵抗器板７０では、基板本体７１上での抵抗体７６の形状が調整されることにより、各延出部７４，７５ａ間の導通を形成する部分の断面積を増減させることができる。これにより、接続電極７５と各摺動電極７２との間に生じる抵抗値の変更が可能となる。故に、接続電極７５及び各摺動電極７２の間の抵抗値を実測しつつ、実測された抵抗値に基づいて抵抗体７６の形状を調整すれば、個体毎の抵抗値のばらつきは、補正可能となる。

以下、可変抵抗器板７０を製造する過程において、上述したような抵抗値の補正に用いられる計測器１１０及びレーザ加工装置１２０を、図２に基づいて説明する。

計測器１１０は、二つの計測端子１１１を有している。計測端子１１１の先端部分１１１ａは、導電性の材料によって針状に形成されている。一方の先端部分１１１ａは、主に接続電極７５に押し当てられる。他方の先端部分１１１ａは、各調整用パッド７３ａ〜７３ｒ及び摺動電極郡の両端の領域７２ａ，７２ｂに押し当てられる。計測器１１０は、接続電極７５と、調整用パッド７３ａ〜７３ｒ及び領域７２ａ，７２ｂのそれぞれとの間に規定される各測定区間について、抵抗値を実測することができる。尚、以降の説明では、例えば接続電極７５から領域７２ａまでの測定区間を、「測定区間７５−７２ａ」と記述する。

レーザ加工装置１２０は、抵抗体７６のうちで各延出部７４，７５ａ間を繋ぐ部分にレーザ光を照射することにより、抵抗体７６を部分的に欠損させる。これにより、抵抗体７６には、欠損部７６ａが形成される。レーザ加工装置１２０は、計測器１１０によって実測される抵抗値に基づいて、延出部７４の延伸方向に沿った欠損部７６ａの長さを適宜変更することができる。

さて、抵抗値の計測に用いられる各調整用パッド７３ａ〜７３ｒは、摺動軌跡ＷＴ１，ＷＴ２から外れた位置に形成されている。故に、摺動電極７２において摺動プレート４４が実際に接触する接触位置７９と、各調整用パッド７３ａ〜７３ｒとの間には、摺動電極７２の形成材料に起因した電気抵抗が生じる。具体的に、調整用パッド７３ａを有する摺動電極７２では、二つの接触位置７９のうちで調整用パッド７３ａから遠い一方から、当該調整用パッド７３ａまでの部分（以下、「余剰部分」 図２のドット領域参照）７２ｓの電気抵抗値が、余剰抵抗値ＳＲとなる。こうした余剰抵抗値ＳＲを正確に推定しつつ、接触位置７９での抵抗値が狙った値となるよう、抵抗体７６ｂに欠損部７６ａを形成する可変抵抗器板７０の製造方法を、図３に基づいて、図２を参照しつつ、詳細に説明する。

計測工程（Ｓ１０１）では、一対の補正用パッド７８ａ，７８ｂのそれぞれに計測端子１１１を当てた状態で、計測器１１０によって補正用電極７７の補正抵抗値ＣＲが計測される。この補正抵抗値ＣＲは、可変抵抗器板７０に形成されている電極の物性に起因した固有の値となる。

計測工程後に行われる設定工程（Ｓ１０２）では、計測工程において実測された補正抵抗値ＣＲを用いて、余剰抵抗値ＳＲが推定される。余剰抵抗値ＳＲは、予め規定された補正係数ＣＣを補正抵抗値ＣＲに乗算することによって算出される。補正係数ＣＣは、測定区間７５−７２ａ，７５−７３ａ〜７５−７３ｒ，７５−７２ｂのそれぞれについて、個別に規定されている。補正係数ＣＣは、補正用電極７７の幅及び長さと、余剰部分７２ｓの幅及び長さとの相関に基づいて、算出されている。

設定工程では、余剰抵抗値ＳＲに狙い抵抗値ＤＲを加算し、さらに許容可能な誤差範囲ＥＲを規定することにより、目標抵抗値ＴＲの範囲が設定される。狙い抵抗値ＤＲは、設計上で規定された抵抗値であって、調整用パッド７３ａ〜７３ｒから遠い接触位置７９にて示されることが望ましい抵抗値である。目標抵抗値ＴＲは、測定区間毎に設定される。目標抵抗値ＴＲは、具体的には、下記の式（１）によって算出される。
ＴＲ ＝ ＳＲ ＋（ ＣＲ × ＣＣ ） ± ＥＲ ・・・（１）

設定工程後に行われる調整工程（Ｓ１０３）では、一方の計測端子１１１が接続電極７５の本体部分に押し当てられる。また、他方の計測端子１１１は、まず領域７２ａに押し当てられる。以上の状態で、延出部７５ａ及び延出部７４の間を繋ぐ抵抗体７６の形状が、レーザ加工装置１２０によって調整される。計測器１１０にて実測される抵抗値が測定区間７５−７２ａに対し設定された目標抵抗値ＴＲの範囲内となるまで、レーザ加工装置１２０は、延出部７４の延伸方向に沿って欠損部７６ａを拡大させる。

計測器１１０にて実測される抵抗値が目標抵抗値ＴＲの範囲内となると、他方の計測端子１１１は、調整用パッド７３ａに押し当てられる。以上の状態で、計測器１１０にて実測される抵抗値が、測定区間７５−７３ａに対し設定された目標抵抗値ＴＲの範囲内となるように、レーザ加工装置１２０は、二つの延出部７４間を繋ぐ抵抗体７６に欠損部７６ａを形成する。以上の加工が測定区間７５−７２ｂまで繰り返されることにより、調整工程は完了する。

ここまで説明した第一実施形態によれば、一対の補正用パッド７８ａの間にて計測された補正抵抗値ＣＲは、その可変抵抗器板７０に形成された電極固有の値となる。故に、補正用電極７７にて計測された補正抵抗値ＣＲを用いることにより、調整用パッド７３ａを有する摺動電極７２において、余剰部分７２ｓに生じている余剰抵抗値ＳＲを、正確に推定することが可能となる。そのため、接触位置７９からずれて位置する各調整用パッド７３ａ〜７３ｒを用いて抵抗値を実測せざるを得なくても、摺動プレート４４を摺動電極７２に接触させた状態での抵抗値が狙い抵抗値ＤＲを示すように、抵抗体７６の形状は、高精度に調整され得る。したがって、液面検出装置１００となった状態での抵抗値のばらつきが低減可能となる。

加えて第一実施形態では、特定の摺動電極７２及び調整用パッド７３ｋが、補正用電極７７及び補正用パッド７８ａを兼ねている。故に、可変抵抗器板７０毎に異なる固有の補正抵抗値ＣＲを、実際の摺動電極７２を用いて計測できる。そのため、推定される余剰抵抗値ＳＲの正確性は、さらに向上し得る。よって、抵抗体７６の形状調整の精度を高めて、液面検出装置１００となった状態での抵抗値のばらつきをさらに低減することが可能となる。

また第一実施形態のように、特定の摺動電極７２が補正用電極７７を兼ねていれば、基板本体７１上に、摺動電極７２とは別に補正用電極７７を形成する必要がなくなる。そのため、基板本体７１上における各電極の配置の簡素化が実現される。

さらに第一実施形態では、各摺動電極７２と摺動プレート４４とが二箇所で接触する。その結果、二つの接触位置７９のうちで各調整用パッド７３ａ〜７３ｒから遠い一方から、当該各調整用パッド７３ａ〜７３ｒまでが、余剰部分７２ｓとなる。故に、摺動接点が一つである形態と比較して余剰部分７２ｓが長くるため、計測器１１０にて実測される抵抗値に含まれる余剰抵抗値ＳＲも、大きくなる。したがって、余剰抵抗値ＳＲを正確に推定して抵抗体７６の形状を高精度に調整する上述の技術は、摺動プレート４４が複数箇所にて摺動電極７２に接触する構成に適用されることで、抵抗値のばらつきを低減する効果を顕著に発揮できるのである。

尚、第一実施形態において、摺動プレート４４が特許請求の範囲に記載の「摺動部材」に相当し、調整用パッド７３ａ〜７３ｒがそれぞれ特許請求の範囲に記載の「調整用接触部」に相当する。また、補正用パッド７８ａ，７８ｂが特許請求の範囲に記載の「補正用接触部」に相当し、計測端子１１１が特許請求の範囲に記載の「計測部」に相当する。

（第二実施形態）
図４に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による可変抵抗器板２７０の抵抗回路２７０ａには、第一実施形態の各構成７５，７２，７６に相当する接続電極２７５、摺動電極２７２、及び抵抗体２７６が設けられている。加えて、第二実施形態の補正用電極２７７は、基板本体２７１上において、摺動電極２７２とは別に形成されている。

補正用電極２７７は、領域２７２ａに設けられた除去部分２７２ｃに、摺動電極２７２とは重ならないように形成されている。補正用電極２７７は、摺動プレート４４の各摺動接点４５と接触しない位置に設けられている。補正用電極２７７は、回転軸部５１の径方向に沿って帯状に延伸している。補正用電極２７７は、一対の補正用パッド２７８ａ，２７８ｂ及び中間電極部２７８ｃを形成している。補正用パッド２７８ａ，２７８ｂは、各調整用パッド２７３ａ〜２７３ｒと同様に、略円形状に形成されている。一方の補正用パッド２７８ａは、調整用パッド２７３ｇ〜２７３ｋ，２７３ｐ〜２７３ｒを結ぶ仮想円ＶＣと重なる位置に設けられている。他方の補正用パッド２７８ｂは、摺動軌跡ＷＴ２と重なる位置に設けられている。

中間電極部２７８ｃは、各補正用パッド２７８ａ，２７８ｂの間に形成されている。上述した各補正用パッド２７８ａ，２７８ｂの配置により、中間電極部２７８ｃの長さは、各調整用パッド２７３ｇ〜２７３ｋ，２７３ｐ〜２７３ｒを形成する各摺動電極２７２の余剰部分２７２ｓの長さと実質同一となる。加えて、中間電極部２７８ｃの幅は、上述の各余剰部分２７２ｓの幅と揃えられている。以上のように、中間電極部２７８ｃの幅及び長さは、特定の余剰部分２７２ｓの幅及び長さに対応している。そのため、補正用電極２７７において実測される補正抵抗値ＣＲは、余剰部分２７２ｓの余剰抵抗値ＳＲに近似した値となる。ここで、上述の余剰部分２７２ｓは、各摺動電極２７２のうちで、摺動プレート４４と接触する接触位置２７９から各調整用パッド２７３ｇ〜２７３ｋ，２７３ｐ〜２７３ｒまでの部分である（図４のドット領域を参照）。

以上の可変抵抗器板２７０の製造方法を、以下説明する。計測工程（Ｓ１０１ 図３参照）では、一対の補正用パッド２７８ａ，２７８ｂのそれぞれに計測端子１１１を当てた状態で、計測器１１０によって補正用電極２７７の補正抵抗値ＣＲが計測される。そして、設定工程（Ｓ１０２ 図３参照）では、計測工程において実測された補正抵抗値ＣＲを用いて、余剰抵抗値ＳＲが算出される。このとき用いられる補正係数ＣＣは、補正用電極２７７の形状が余剰部分２７２ｓの形状に近似していることで、１．０に近い値となる。さらに設定工程では、推定された余剰抵抗値ＳＲを用いて、測定区間毎の目標抵抗値ＴＲが、上記の式（１）に基づいて設定される。

調整工程（Ｓ１０３ 図３参照）では、領域２７２ａ、調整用パッド２７３ａ〜２７３ｒ、及び領域２７２ｂに計測端子１１１を順に押し当てつつ、レーザ加工装置１２０によって抵抗体２７６に欠損部２７６ａが形成される。以上により、各調整用パッド２７３ａ〜２７３ｒにて実測される抵抗値が各測定区間に対し設定された目標抵抗値ＴＲの範囲内となるように調整される。

ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様に、可変抵抗器板２７０に形成された電極固有の補正抵抗値ＣＲを実測することにより、この補正抵抗値ＣＲを用いて余剰抵抗値ＳＲを正確に推定することが可能となる。以上によれば、高精度な抵抗体２７６の形状調整が実現されるため、液面検出装置１００（図１参照）となった状態での抵抗値のばらつきは、低減可能となる。

加えて第二実施形態のように、摺動電極２７２とは別の電極として補正用電極２７７が形成される構成であれば、補正用電極２７７の形状の自由度が確保され得る。故に、補正用電極２７７の形状は、正確な余剰抵抗値ＳＲの推定に適した形状に規定可能となる。具体的に第二実施形態では、中間電極部２７８ｃの形状が余剰部分２７２ｓの形状に近似しているため、実測された補正抵抗値ＣＲが、余剰抵抗値ＳＲに近い値となる。その結果、補正抵抗値ＣＲから余剰抵抗値ＳＲを推定する際の誤差が低減可能となるため、抵抗体の形状調整は、さらに高い精度で行われ得る。したがって、液面検出装置となった状態での抵抗値のばらつきは、いっそう低減可能となる。

尚、第二実施形態において、調整用パッド２７３ａ〜２７３ｒがそれぞれ特許請求の範囲に記載の「調整用接触部」に相当し、補正用パッド２７８ａ，２７８ｂが特許請求の範囲に記載の「補正用接触部」に相当する。

（第三実施形態）
図５に示す本発明の第三実施形態において、補正用電極３７７は、個々の基板本体３７１上ではなく、これら複数の基板本体３７１が切り出される母基板１３０上に形成されている。母基板１３０は、基板本体３７１の形成材料であるセラミック製の円板状のパネルである。補正用電極３７７は、母基板１３０の表面のうちで各基板本体３７１となる領域外に設けられている。補正用電極３７７は、各基板本体３７１に抵抗回路３７０ａの各電極を形成する工程において、各電極と共に形成される。尚、第三実施形態の抵抗回路３７０ａは、図４に示す第二実施形態の抵抗回路２７０ａから、除去部分２７２ｃ及び補正用電極２７７を省略した形態となる。

以上の母基板１３０から切り出された各可変抵抗器板３７０において、抵抗値を補正する工程を、図５及び図４に基づいて、以下説明する。

計測工程（Ｓ１０１ 図３参照）では、各可変抵抗器板３７０が切り出される以前の母基板１３０がまず用意される。そして、補正用電極３７７の一対の補正用パッド３７８ａ，３７８ｂのそれぞれに計測端子１１１を当てた状態で、計測器１１０によって補正用電極３７７の補正抵抗値ＣＲが計測される。この補正抵抗値ＣＲは、母基板１３０から切り出される全ての可変抵抗器板３７０の補正について使用可能な固有値となる。

設定工程（Ｓ１０２ 図３参照）では、計測工程において実測された補正抵抗値ＣＲを用いて、余剰抵抗値ＳＲが推定される。さらに、推定された余剰抵抗値ＳＲに基づいて、測定区間毎の目標抵抗値ＴＲが、上記の式（１）に基づいて設定される。

調整工程（Ｓ１０３ 図３参照）では、抵抗回路３７０ａにおける領域２７２ａ、調整用パッド２７３ａ〜２７３ｒ、及び領域２７２ｂ（それぞれ図３を参照）に計測端子１１１を順に押し当てつつ、抵抗体２７６に欠損部２７６ａが形成される。以上により、各調整用パッド２７３ａ〜２７３ｒ及び各領域２７２ａ，２７２ｂにて実測される抵抗値が各測定区間に対し設定された目標抵抗値ＴＲの範囲内となるように調整される。

ここまで説明した第三実施形態のように、母基板１３０のうちで基板本体３７１となる領域外に補正用電極３７７が設けられていても、実測される補正抵抗値ＣＲは、母基板１３０から切り出される各可変抵抗器板３７０に形成された電極固有の値を示し得る。故に、摺動プレート４４を摺動電極２７２に接触させた状態での抵抗値が狙い抵抗値ＤＲを示すように、抵抗体２７６の形状を精度良く調整することが可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記実施形態では、調整用パッドの形成される摺動電極と、調整パッドの形成されない摺動電極とが、概ね交互に並んでいた。しかし、こうした摺動電極の並びは、適宜変更可能である。例えば、調整用パッドの形成される摺動電極が、二つ置き又は三つ置きに形成される形態であってもよい。また、調整用パッドの形状は、上述した円形状に限定されず適宜変更可能である。

上記実施形態では、針状に形成された計測端子が計測部として用いられていた。こうした針状の形状により、計測端子は、各調整用パッド及び各補正用パッドに食い込んで、各電極と確実な導通を形成していた。しかし、こうした計測部は、針状でなくてもよく、適宜変更可能である。

上記第一実施形態では、抵抗値を実測するパッドの数を減少させるため、摺動軌跡に沿って並ぶ複数の摺動電極のうち、中央に位置する一つが補正用電極を兼ねていた。しかし、補正用電極を兼ねる摺動電極は、複数のうちのいずれであってもよい。また、複数の摺動電極が、補正用電極を兼ねる構成とされ、一対の補正用パッドを有していてもよい。以上のように、複数の補正用電極にて計測された補正抵抗値を用いることで、余剰抵抗値を推定する精度は、いっそう向上可能となる。

上記第二実施形態では、摺動接点の可動範囲外となる領域に、補正用電極が一つ形成されていた。しかし、基板本体上にスペースが確保可能であれば、基板本体上に形成される補正用電極は、複数であってもよい。加えて、互いに異なる長さの補正用電極を形成し、余剰部分に最も形状の近似した補正用電極にて計測された補正抵抗値を選択して用いれば、余剰抵抗値を推定する精度は、いっそう向上可能となる。

上記第三実施形態では、母基板のうちで可変抵抗器板の形成される領域外に形成される補正用電極は一つだけであった。しかし、母基板には複数の補正用電極が形成されていてもよい。例えば、母基板の複数箇所に補正電極を形成し、母基板のうちで可変抵抗器板が切り出された位置に最も近い補正用電極にて計測された補正抵抗値を選択して用いれば、可変抵抗器板毎に補正用電極を設けなくても、余剰抵抗値を推定する精度の確保が可能となる。

上記実施形態では、レーザ光の照射よって抵抗体をトリミングすることにより、抵抗値の補正が実施されていた。しかし、抵抗体の形状を調整する加工方法は、レーザ光の照射による方法に限定されない。抵抗体のトリミングは、化学的及び機械的な加工方法、或いはこれらの組み合わせによっても実施可能である。

上記実施形態では、二つの摺動接点が一つの摺動電極に接する構成により、例えば一方の摺動接点と摺動電極との間に異物が介在する事態においても、抵抗値の出力が可能であった。しかし、摺動接点の数は、二つに限定されず、適宜変更可能であり、例えば一つ又は三つ以上であってもよい。

上記実施形態において、目標抵抗値ＴＲの範囲を設定する際に用いられる誤差範囲ＥＲは、計測区間毎に変更可能である。例えば、接続電極に近い計測区間ほど、誤差範囲ＥＲが狭くされていてもよい。また、接続電極から遠い計測区間となるに従って、誤差範囲ＥＲが段階的に大きくされてもよい。

上記実施形態では、基板本体を形成する絶縁材料としてセラミックが用いられていたが、こうした絶縁材料は、セラミックに限定されず、適宜変更可能である。また、各電極として用いられる導電材料も、銀に限定されず適宜変更可能である。

以上、燃料の残量を検出する液面検出装置に用いられる可変抵抗器板に本発明を適用した例を説明した。しかし、本発明の適用対象は、こうした液面検出装置の可変抵抗器板に限定されず、車両に搭載される他の液体、例えばブレーキフルード、エンジン冷却水、エンジンオイル等の容器内に設けられる液面検出装置の可変抵抗器板であってもよい。さらに、車両用に限らず、各種民生用機器、各種輸送機械が備える液体容器内に設けられる液面検出装置の可変抵抗器板に、本発明は適用可能である。

ＣＲ 補正抵抗値、ＳＲ 余剰抵抗値、ＴＲ 目標抵抗値、ＷＴ１，ＷＴ２ 摺動軌跡、４４ 摺動プレート（摺動部材）、７０，２７０，３７１ 可変抵抗器板、７１，２７１，３７１ 基板本体、７２，２７２ 摺動電極、７２ｓ，２７２ｓ 余剰部分、７３ａ〜７３ｒ，２７３ａ〜２７３ｒ 調整用パッド（調整用接触部）、７６，２７６ 抵抗体、７７，２７７，３７７ 補正用電極、７８ａ，７８ｂ，２７８ａ，２７８ｂ，３７８ａ，３７８ｂ 補正用パッド（補正用接触部）、２７８ｃ 中間電極部、７９，２７９ 接触位置、１００ 液面検出装置、１１０ 計測器、１１１ 計測端子（計測部）、１３０ 母基板、Ｓ１０１ 計測工程、Ｓ１０２ 設定工程、Ｓ１０３ 調整工程

Claims (8)

1. 液体の液面高さを検出する液面検出装置に用いられ、液面高さに応じて相対変位する摺動部材（４４）と組み合わされることで液面高さに対応する抵抗値を示し、計測器（１１０）を用いて個々に実測される抵抗値に基づいて個体毎の抵抗値のばらつきが補正される可変抵抗器板であって、
   絶縁性の材料によって形成される基板本体（７１，２７１）と、
   前記摺動部材の摺動軌跡（ＷＴ１，ＷＴ２）に沿い、互いに間隔を開けつつ前記基板本体上に並ぶ複数の摺動電極（７２，２７２）と、
   複数の前記摺動電極を互いに繋ぐことでこれら摺動電極間に電気抵抗を生じさせ、前記基板本体上での形状が調整されることによって個体毎の抵抗値の補正を可能にする抵抗体（７６，２７６）と、
   複数の前記摺動電極のうちの少なくとも一つに形成され、前記摺動部材の摺動軌跡から外れて位置し、前記計測器の計測部（１１１）が当てられる調整用接触部（７３ａ〜７３ｒ，２７３ａ〜２７３ｒ）と、
   前記基板本体上に設けられた一つの補正用電極（７７，２７７）に形成され、前記計測部が当てられる一対の補正用接触部（７８ａ，７８ｂ，２７８ａ，２７８ｂ）と、を備えることを特徴とする液面検出装置用の可変抵抗器板。
2. 複数の前記摺動電極（７２）のうちの一つが、前記補正用電極（７７）を兼ねており、
   前記補正用電極を兼ねる前記摺動電極に形成される前記調整用接触部（７３ｋ）が、一対の前記補正用接触部のうちの一方を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗器板。
3. 前記補正用電極（２７７）は、前記摺動電極（２７２）とは別に前記基板本体（２７１）上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗器板。
4. 前記補正用電極は、一対の前記補正用接触部の間に中間電極部（２７８ｃ）を形成し、
   前記調整用接触部（２７３ｇ〜２７３ｋ，２７３ｐ〜２７３ｒ）を形成する前記摺動電極において、前記摺動部材と接触する接触位置（２７９）から当該調整用接触部までの区間を余剰部分（２７２ｓ）とすると、
   前記中間電極部の幅及び長さは、前記余剰部分の幅及び長さに対応することを特徴とする請求項３に記載の可変抵抗器板。
5. 各前記摺動電極は、前記摺動部材と複数の箇所にて接触することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変抵抗器板。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の可変抵抗器板を備える液面検出装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の可変抵抗器板を製造する方法であって、
   一対の前記補正用接触部のそれぞれに前記計測部を当てた状態で、前記補正用電極の補正抵抗値（ＣＲ）を計測する計測工程（Ｓ１０１）と、
   前記摺動電極において前記摺動部材が接触する接触位置（７９，２７９）と前記調整用接触部との間に生じる余剰抵抗値（ＳＲ）を、前記計測工程にて計測された前記補正抵抗値を用いて推定し、前記余剰抵抗値を含む目標抵抗値（ＴＲ）を設定する設定工程（Ｓ１０２）と、
   前記調整用接触部に前記計測部を当てた状態で、前記計測器により実測される前記摺動電極の抵抗値が前記目標抵抗値となるよう、前記基板本体上での前記抵抗体の形状を調整する調整工程（Ｓ１０３）と、を含むことを特徴とする可変抵抗器板の製造方法。
8. 液体の液面高さを検出する液面検出装置に用いられ、液面高さに応じて相対変位する摺動部材（４４）と組み合わされることで液面高さに対応する抵抗値を示す可変抵抗器板であって、絶縁性の材料によって形成される基板本体（３７１）と、前記摺動部材の摺動軌跡（ＷＴ１，ＷＴ２）に沿って互いに間隔を開けつつ前記基板本体上に並ぶ複数の摺動電極（２７２）と、複数の前記摺動電極を互いに繋ぐことでこれら摺動電極間に電気抵抗を生じさせる抵抗体（２７６）と、を備える可変抵抗器板、を製造する方法において、
   複数の前記基板本体が切り出される母基板（１３０）であって、前記基板本体となる領域外に一つの補正用電極（３７７）が設けられる母基板を用意し、前記補正用電極に形成される一対の補正用接触部（３７８ａ，３７８ｂ）のそれぞれに計測器（１１０）の計測部（１１１）を当てた状態で、前記計測器を用いて前記補正用電極の補正抵抗値（ＣＲ）を計測する計測工程（Ｓ１０１）と、
   前記摺動電極において、前記摺動部材と接触する接触位置（２７９）と、前記摺動軌跡から外れて位置する調整用接触部（２７３ａ〜２７３ｒ）との間に生じる余剰抵抗値（ＳＲ）を、前記計測工程にて計測された前記補正抵抗値を用いて推定し、前記余剰抵抗値を含む目標抵抗値（ＴＲ）を設定する設定工程（Ｓ１０２）と、
   前記調整用接触部に前記計測部を当てた状態で、前記計測器により実測される前記摺動電極の抵抗値が前記目標抵抗値となるよう、前記基板本体上での前記抵抗体の形状を調整することにより、前記可変抵抗器板における個体毎の抵抗値のばらつきを補正する調整工程（Ｓ１０３）と、を含むことを特徴とする可変抵抗器板の製造方法。

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