WO2000026620A1 - Indicateur de niveau et procede servant a fabriquer une electrode conductrice d'indicateur de niveau - Google Patents

Indicateur de niveau et procede servant a fabriquer une electrode conductrice d'indicateur de niveau Download PDF

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WO2000026620A1
WO2000026620A1 PCT/JP1999/005740 JP9905740W WO0026620A1 WO 2000026620 A1 WO2000026620 A1 WO 2000026620A1 JP 9905740 W JP9905740 W JP 9905740W WO 0026620 A1 WO0026620 A1 WO 0026620A1
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WO
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liquid level
contact portion
conductor electrode
alloy
silver
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PCT/JP1999/005740
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English (en)
French (fr)
Inventor
Koichi Sato
Naoki Sato
Original Assignee
Nippon Seiki Co., Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys

Definitions

  • the present invention relates to a liquid level detecting device for measuring, for example, a liquid level in a fuel tank of a vehicle and a method of manufacturing a conductor electrode used for the same, and more particularly to a contact portion provided on a slide or a conductor electrode provided on an insulating substrate.
  • a liquid level detecting device for measuring, for example, a liquid level in a fuel tank of a vehicle and a method of manufacturing a conductor electrode used for the same, and more particularly to a contact portion provided on a slide or a conductor electrode provided on an insulating substrate.
  • a mover composed of a float that moves up and down following the liquid level in a fuel tank, a contact portion provided on a sliding body that slides in conjunction with the movement of the mover, An insulating substrate provided with conductor electrodes having a predetermined arrangement pattern shape according to the sliding track, and the vertical movement of the liquid level is transmitted to the sliding body via the mover, whereby the contact portion of the sliding body is connected to the conductor.
  • a liquid level detecting device that contacts a conductor electrode while sliding on the electrode, and the resistance value changes according to the position of the contacted conductor electrode, thereby detecting a liquid amount in a fuel tank is well known.
  • the material of the contact portion is generally an Ag Pd (silver palladium) alloy, an Ag Cu (silver copper) alloy, an Ag Ni (silver nickel) alloy, or the like.
  • the conductor electrode 4 is made of a mixture of Ag Pd (silver palladium) powder and glass, as shown in, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. Hei 4-16882. It is known that conductive electrodes can be obtained by printing a paste made by mixing Ag (silver) powder, palladium (Pd) powder, and glass powder on an insulating substrate, drying it, and then firing it. . Ag (silver) has low electrical resistance and excellent conductivity.
  • a contact portion or a conductor electrode that is resistant to deterioration such as sulfuration has been desired.
  • a conductive electrode made of an Ag (silver) alloy is covered with a conductive protective film for preventing deterioration.
  • the present invention provides a liquid level detection device having a contact portion or a conductor electrode that is resistant to deterioration and corrosion such as sulfuration, or a method of manufacturing a conductor electrode used for the same. It is intended to provide a method for producing a liquid level detecting device having a contact portion or a conductor electrode resistant to deterioration and corrosion while suppressing the deterioration, or a conductor electrode used for the same. Disclosure of the invention
  • a liquid level detection device comprises: a movable element that operates by following a liquid level in a fuel tank; a contact portion provided on a sliding body that interlocks with the movement of the movable element; And an insulating substrate with conductive electrodes, and the contacts are made of an alloy that does not contain Ag (silver).
  • Can be Alloys that do not contain Ag (silver) include all alloys that have resistance to deterioration in fuel, but this kind of alloy contains Cu Ni (copper nickel) as the main component.
  • Alloys containing CuNiZn (copper nickel zinc) or alloys containing CuNiZn are relatively inexpensive and have high resistance to deterioration.
  • the use of an alloy containing CuNiZn (copper nickel zinc) as a main component can suppress oxidation by the Zn (zinc) component and provide excellent resistance to alcohol and moisture in fuel. There are many benefits from having.
  • the conductor electrode side by covering the conductor electrode side with a conductive protective film having corrosion resistance, not only the contact part side but also the deterioration resistance of the conductor electrode side can be improved. Anything that can protect the conductor electrode is included. It can be formed by a rolling force S, for example, Ni (nickel) plating.
  • the method for producing a conductor electrode used in the liquid level detection device of the present invention includes the steps of: forming a paste obtained by mixing a powder containing Ag Pd (silver-palladium) alloy powder and a glass powder on an insulating substrate; A printing step for printing and a baking step for baking the paste printed on the insulating substrate make it possible to obtain a conductive electrode having high resistance to deterioration. This eliminates the need for additional equipment and can suppress cost increases and man-hours.
  • the liquid level detecting device of the present invention includes a movable element that operates by following a liquid level in a fuel tank, a contact portion provided on a sliding body that interlocks with the movement of the movable element, and the contact portion slides.
  • the conductive electrodes are made of a mixture of Ag Pd (silver palladium) alloy powder and glass. Performance can be improved, and it is not necessary to add a conductive protective film as in the related art, so that cost increase and man-hour increase can be suppressed.
  • the Ag Pd (silver palladium) alloy powder may be only the Ag Pd (silver palladium) alloy, but it is also possible to add or add a powder component of another substance to the powder containing this as a main component. It is possible.
  • the ratio of Pd (palladium) in the alloy containing silver palladium Ag Pd (silver palladium) as the main component is set to approximately 40% by weight or more, Pd (palladium) can be reduced. Excellent deterioration resistance can be imparted as compared with alloys of about 40% by weight or less.
  • the contact part is made of an alloy mainly composed of copper and nickel or an alloy mainly composed of copper, nickel and zinc, the deterioration resistance of the conductor electrode side is also improved. And the durability can be further improved.
  • the contact portion since the hardness of the contact portion is lower than that of the conductor electrode, abrasion of the conductor electrode having a small thickness can be suppressed, and the durability is excellent. Also, in this case, the contact portion is formed on a contact member separately attached to the sliding body, so that a predetermined portion of the conductive plate, which itself becomes the sliding body, is partially deformed to constitute the contact portion as in the related art. Compared to the case of a conductor electrode, the thickness of the contact portion does not depend on the thickness of the sliding body, which makes it possible to increase the thickness of the contact portion, and wear due to lower hardness than the conductor electrode It is possible to form a contact portion capable of withstanding the above.
  • the present invention provides a movable element which operates following a liquid level in a fuel tank, a contact portion provided on a sliding body interlocked with the movement of the movable element, and a conductor electrode on which the contact portion slides.
  • An alloy of a first conductive material other than silver and a second conductive material other than Pd (palladium) that has resistance to deterioration or corrosion in fuel It is possible to improve the deterioration resistance and corrosion resistance while being inexpensive.
  • Cu (copper) is suitable as the first conductive substance, and has low electric resistance, excellent conductivity, and can be inexpensive.
  • Ni (nickel) is suitable as the second conductive material, which has high resistance to deterioration and corrosion and can be inexpensive.
  • the contact portion contains Zn (zinc), the oxidation resistance can be improved, and the fuel can have excellent resistance to alcohol and moisture.
  • FIGS. 1 to 5 show a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a front view of an essential part of a liquid level detecting device
  • FIG. 2 is an enlarged front view of the essential part
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A—A
  • FIG. 4 is a front view showing the back side of the sliding body in FIG. 2
  • FIG. 5 is a liquid level display system using the liquid level detection device according to the present invention as a liquid level detection sensor.
  • It is a block diagram showing an example. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view of a main part showing a conductor electrode
  • FIG. 7 is a block diagram showing a production process of the conductor electrode.
  • the liquid level detecting device 1 is housed in a fuel tank 2 and provided on a mounting plate 3 attached to an opening of the fuel tank 2.
  • the conductor electrodes 4 are provided on the insulating substrate 6 at appropriate intervals on the contact portions. It comprises a plurality of electrode patterns 44 arranged in a fan shape along the seven rotation orbits.
  • the resistor 5 is formed, for example, by firing a printing layer mainly containing ruthenium oxide.
  • the contact part 7 has a sliding part 71 serving as a sliding contact point with the conductor electrode 4 and a caulking part 7 on the side opposite to the sliding part 71.
  • a contact member 73 having 2 is fixed to the sliding body 8 through the caulking portion 72.
  • the sliding body 8 is made of a metal plate having a paneling property, for example, a metal plate formed of phosphor bronze, and is responsive to a mover including a float 9 and an arm 10 that move up and down according to the fuel level.
  • the contact portion 7 attached and fixed to the insulating substrate 6 is supported and fixed so as to move on the insulating substrate 6 according to the liquid level.
  • FIG. 5 shows an example in which such a liquid level detection device 1 is used as a sensor in a liquid amount display system.
  • 100 is a microcomputer
  • 101 is a drive driver that outputs a predetermined voltage in accordance with a command signal of the microcomputer 100
  • 102 is a drive voltage from the drive driver 101.
  • a display unit consisting of a cross-coil meter that moves the pointer P in accordance with the output.
  • the detection signal of the liquid level detection device 1 is converted into the liquid volume through the microphone computer 100 and the drive driver 101.
  • the drive signal is converted into a corresponding drive signal, and based on the drive signal, the pointer P of the display unit 102 is rotated by a predetermined swing angle, and the liquid amount in the fuel tank 2 is displayed.
  • the liquid level detecting device 1 is disposed in the fuel tank 2 as described above, and is used in a state of being immersed in the fuel depending on the amount of fuel such as gasoline.
  • this liquid volume display system Microcomputer that determines the value Converts to drive voltage through computer 100, drive nozzle 101, and uses this drive voltage to determine the indicated value of pointer P on display unit 102, a so-called microcomputer-controlled liquid level display
  • a so-called microcomputer-controlled liquid level display This is a system in which the current flowing between the contact part 7 and the conductor electrode 4 is set to be smaller through circuit components (not shown), for example, a resistor, than the conventional battery-directed type, so-called direct-acting system, so that fuel
  • the contact portion 7 or the conductor electrode 4 is particularly susceptible to the influence of sulfuration.
  • the contact portion 7 is made of AgPd (silver-palladium) alloy, AgCu (silver-copper) alloy, or AgNi (silver-nickel) alloy which is generally used. It was found through experiments that the gm component was strongly involved in one of the causes of degradation such as sulfurization, and the material of the contact part (contact member) was improved as follows. That is, in the present embodiment, the contact member 73 having the contact portion 7 is made of an alloy containing no silver itself, which is resistant to deterioration such as sulfide, etc., for example, an alloy mainly containing CuNi (copper nickel). , Or Cu NiZn (copper nickel zinc) as the main component, and the contact portion 7 formed of such a material is a separate component from the sliding body 8 as described above. It is fixed to the slide 8 by caulking at.
  • the hardness of the contact portion 7 is lower than that of the conductor electrode 4, and is set to, for example, HV (Vickers hardness) of 160 or less (condition: 100 g 5 sec). ing.
  • the liquid level detecting device 1 includes a movable element including the float 9 and the arm 10 that operate following the liquid level in the fuel tank 2 and a sliding member that is linked to the movement of the movable element. 8 comprising a contact portion 7 provided on the substrate 8 and an insulating substrate 6 provided with a conductor electrode 4 on which the contact portion 7 slides.
  • the contact portion 7 is formed of an alloy containing no Ag (silver). Thereby, deterioration of the contact portion 7 due to sulfuration or the like hardly occurs, and the durability of the contact portion 7 can be enhanced.
  • the contact portion 7 and the conductor are more conductive than the conventional battery direct connection type so-called direct acting system. Since the value of the current flowing between the electrodes 4 is small, it is particularly susceptible to the effects of sulfuration of the contact 7, but the contact 7 does not contain Ag (silver). Since the contact portion 7 is hardly deteriorated due to sulfuration or the like by being formed of an alloy, it is particularly useful for a microcomputer-controlled liquid amount display system.
  • the upper limit value of the current flowing between the contact part 7 and the conductor electrode 4 is set to 40 mA or less, circuit components such as a battery (not shown) and the liquid level detector 1 The heat generated by the resistor, which lowers the supply voltage (current) to the detection device 1, can be suppressed.
  • Ag (silver) -free alloys include all alloys as long as they have resistance to deterioration in fuel, but in particular, CuNi (copper-nickel) alloys or alloys containing them A CuNiZn (copper-nickel-zinc) alloy or an alloy containing the same is preferable for other reasons because it is inexpensive compared to other materials and has high W deterioration.
  • the material of the conductor electrode 4 is a mixture of Ag (silver) powder, palladium (Pd) powder, and glass powder, which is then printed on the insulating substrate 4, dried, and fired. It is made of general AgPd (silver-palladium) glass, but if there is a concern about deterioration of the conductor electrode 4 containing Ag (silver), the conductor electrode 4 side has a corrosion-resistant conductive material (not shown). Protective film, such as Ni (nickel) plating.
  • the hardness of the contact portion 7 is set lower than that of the conductor electrode 4 so that the thickness of the conductor (for example, 15 ⁇ ) is thinner than the thickness (for example, lmm) of the contact portion 7.
  • the wear of the electrode 4 can be suppressed, and the durability can be increased.
  • the contact portion 7 is formed on the contact member 73 separately attached to the sliding body 8, a predetermined portion of the conductive plate itself, which itself becomes a sliding body, is partially deformed as in the related art.
  • a conductive material made of CuNi (copper nickel) alloy or CuNi Zn (copper nickel zinc) alloy in which the contact part is formed or the sliding body 8 itself has the contact part 7 Compared to the case of a plate, the thickness of the contact portion 7 does not depend on the thickness of the sliding body (conductive plate) 8, and thus the thickness of the contact portion 7 can be increased. In contrast, the contact portion 7 that can withstand wear due to low hardness can be configured, and durability can be improved.
  • the present invention provides a movable element including a float 9 and an arm 10 that operate following the liquid level in the fuel tank 2, and a contact portion 7 provided on a sliding body 8 interlocked with the movement of the movable element.
  • an insulating substrate 6 provided with a conductive electrode 4 on which the contact portion 7 slides, and the contact portion 7 is resistant to deterioration or resistance in a fuel with a first conductive substance other than Ag (silver).
  • a first conductive substance other than Ag silver
  • a second conductive substance other than corrosive Pd palladium
  • Cu copper
  • Ni nickel
  • the contact portion 7 contains ⁇ ⁇ ⁇ (zinc)
  • the oxidation resistance can be increased, and the fuel can have excellent resistance to alcohol and moisture in the fuel.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention, in which the Ag (silver) component of Ag Pd (silver palladium) glass, which has been conventionally used generally as a material for the conductor electrode 4, is a cause of deterioration such as sulfuration. It has been found through experiments and the like that they are strongly involved in the following, and the material of the conductor electrode 4 has been improved as follows.
  • a movable element composed of a float 9 and an arm 10 operating following the liquid level in the fuel tank 2 and a contact portion provided on a sliding body 8 interlocked with the movement of the movable element 7 and an insulating substrate 6 provided with a conductor electrode 4 on which the contact portion 7 slides, is the same as the first embodiment, but as shown in FIG.
  • the electrode 4 is composed of a mixture of particles (powder) 200 of AgPd (silver palladium) alloy and glass 300.
  • the conductor electrode 4 composed of a mixture of particles 200 of Ag Pd (silver-palladium) alloy and glass 300 is a powder of Ag Pd (silver-palladium) alloy.
  • a mixing step S1 of mixing the paste with the glass powder to form a paste a printing step S2 of printing the paste on the insulating substrate 6, a drying step S3 of drying the printed paste, and an insulating substrate 6
  • Ag Pd (silver palladium) alloy can be an alloy containing only Ag Pd (silver palladium) or an alloy containing this as a main component. (Palladium) alloy is produced and processed in a pulverization process to form an Ag Pd (silver palladium) alloy powder.
  • Ag (silver) powder and palladium (P d) powder The paste obtained by mixing the powder and glass powder is printed on an insulating substrate, dried, and then fired. Under the firing conditions, Ag (silver) and Pd (palladium) are: However, the alloy was not completely alloyed. Therefore, when abrasion powder was generated due to friction with the contact portion 7, Ag (silver) was easily sulfided.
  • the alloy that had been alloyed beforehand was used as powder. Therefore, the connection between Ag (silver) and Pd (palladium) is strong, Conductor electrode 4 that is resistant to deterioration such as At this time, it is desirable that the ratio of Pd (palladium) in the AgPd (silver-palladium) alloy be set to approximately 40% by weight or more, and that the ratio of Pd (palladium) is approximately 40% by weight or less. It was confirmed that it had excellent deterioration resistance.
  • the liquid level detecting device 1 includes the mover including the float 9 and the arm 10 that operate following the liquid level in the fuel tank 2 and the movement of the mover in conjunction with the movement of the mover.
  • a contact portion 7 provided on a sliding body 8 that slides, and an insulating substrate 6 provided with a conductor electrode 4 on which the contact portion 7 slides, wherein the conductor electrode 4 is made of Ag Pd (silver palladium) alloy particles (
  • the conductor electrode 4 is made of Ag Pd (silver palladium) alloy particles
  • the Ag Pd (silver-palladium) alloy powder may be Ag Pd (silver-palladium) alloy alone, but powder components of other substances can be added or added.
  • the conductor electrode 4 according to the embodiment includes a mixing step S1 in which an AgPd (silver-palladium) alloy powder and a glass powder are mixed to form a base, and this paste is printed on the insulating substrate 6.
  • Printing step S2, and drying step S3 for drying the printed paste By forming from the sintering step S4 for sintering the paste printed on the insulating substrate 6, it is possible to obtain the conductive electrode 4 having high deterioration resistance, and to add a conductive protective film as in the conventional case.
  • steps S1 to S4 shown in the present embodiment are merely examples, and the powder of AgPd (silver-palladium) alloy and glass powder are mixed to form a paste, and this paste is insulated. Any material may be used as long as it is printed on the substrate 6 and baked to obtain the conductor electrode 4.
  • the ratio of Pd (palladium) in the silver-palladium Ag Pd (silver-palladium) alloy is set to about 40% by weight or more, the alloy having Pd (palladium) of about 40% by weight or less can be obtained. Excellent deterioration resistance can be provided.
  • a movable element consisting of a float 9 and an arm 10 operating following the liquid level in the fuel tank 2 and a sliding body 8 linked to the movement of the movable element are provided.
  • a contact portion 7 is provided, and an insulating substrate 6 provided with a conductor electrode 4 on which the contact portion 7 slides.
  • the conductor electrode 4 is made of Ag Pd (silver palladium) alloy particles (powder) 200 If the contact portion 7 is made of a CuNi alloy or a CuNiZn alloy, the deterioration resistance of both the conductor electrode 4 and the contact portion 7 is improved. This makes it possible to provide a liquid level detection device with high product reliability.
  • the second and third embodiments are also advantageous in incorporating the liquid level detection device 1 into a microcomputer-controlled liquid amount display system.
  • the mover including the float 9 and the arm 10 is used.
  • the present invention provides the insulating substrate 6 provided with the conductor electrode 4 vertically on the tank 2 so as to surround the insulating substrate 6. It may be applied to a so-called direct type liquid level detecting device in which a sliding body 8 having a contact portion 7 on the inner wall of the main body 9 is provided.
  • the present invention is not limited to a liquid level detecting device of a vehicle such as an automobile, and can be widely applied to a liquid level detecting device used in a state of being immersed in a liquid such as fuel.

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Description

明 細 書 液面検出装置及びそれに用いられる導体電極の製造方法 技術分野
本発明は、 例えば車両の燃料タンク内の液量を測定する液面検出装置及びこれ に用いられる導体電極の製造方法に関し、 特に摺動体に設けられる接点部あるい は絶縁基板に設けられる導体電極の改良に関する。 背景技術 '
従来から、 燃料タンク内の液面に追従して上下動するフロートからなる可動子 と、 この可動子の動きに連動して摺動する摺動体に設けられた接点部と、 この接 点部の摺動軌道に応じた所定の配列パターン形状を有する導体電極を施した絶縁 基板とを備え、 液面の上下動が可動子を介して摺動体に伝達され、 これにより摺 動体の接点部が導体電極上を摺動しながら導体電極に接触し、 その接触した導体 電極の位置により抵抗値が変化し、 これによつて燃料タンク内の液量を検出する 液面検出装置がよく知られている。
このような液面検出装置において接点部の材質は一般に、 A g P d (銀パラジ ゥム） 合金、 A g C u (銀銅） 合金、 A g N i (銀ニッケル） 合金等が使用され ていた。 また導体電極 4は、 例えば実公平 4一 1 6 8 2号公報に示されているよ うに、 A g P d (銀パラジウム） 粉末とガラスとの混合体からなり、 このような 混合体からなる導体電極は、 A g (銀） 粉末とパラジウム （P d ) 粉末とガラス 粉末とを混ぜてペースト化したものを絶縁基板に印刷し、 これを乾燥後に焼成し て得られることが知られている。 A g (銀） は電気抵抗が小さく導電性に優れる 力 燃料中での使用では、 例えば燃料中の硫黄分、 水分、 アルコール分等によつ て劣化もしくは腐食して導通不良の原因となるため、接点部にあっては、 P d (パ ラジウム） 、 C u (銅） 、 N i (ニッケル） 等の耐劣化， 腐食性物質を加えて合 金化され、 また導体電極にあっては、 P d (パラジウム） からなる耐劣化， 耐腐 食性物質を加えて混合体化し、 劣化， 腐食対策が講じられていた。 しかしながら、 接点部または導体電極において、 このような耐劣化， 耐腐食対 策は十分とはいえず、 例えば燃料がガソリンからなる場合は、 その硫黄分によつ て A g (銀） 成分が硫化し、 これが接触不良の原因となることがあった。 このた め硫化等の劣化に強い接点部または導体電極が望まれていた。 なおこの点につい ては、 A g (銀） を含む合金の劣化を防ぐため、 A g (銀） 合金からなる導体電 極上を耐劣化防止用の導電性保護膜にて覆うものが例えば前掲実公平 4 1 6 8 2号公報や実開平 6— 4 0 8 2 1号公報にて提案されているが、 保護層の追加は コスト上昇や工数増加を避けられないというデメリットがある。
そこで本発明は、 硫化等の劣化や腐食に強い接点部または導体電極を有する液 面検出装置、 もしくはこれに用いられ'る導体電極の製造方法を提供するもので、 また特にコスト上昇や工数増加を抑えながら、 劣化や腐食に強い接点部または導 体電極を有する液面検出装置、 もしくはこれに用いられる導体電極の製造方法を 提供するものである。 発明の開示
本発明の液面検出装置は、 燃料タンク内の液面に追従して動作する可動子と、 この可動子の動きに連動する摺動体に設けられた接点部と、 この接点部が摺動す る導体電極を施した絶縁基板とを備え、 接点部が A g (銀） を含まない合金にて 形成されるため、 硫化等による接点部の劣化が生じにくく、 接点部の耐久性を高 めることができる。 A g (銀） を含まない合金としては、 燃料中における耐劣化 性を持つものであればすべての合金が含まれるが、 この種合金としては、 C u N i (銅ニッケル） を主成分とする合金、 または C u N i Z n (銅ニッケル亜鉛） を主成分とする合金もしくはこれを含む合金が比較的安価でありながら、 耐劣化 性も高く好適である。 また特に C u N i Z n (銅ニッケル亜鉛） を主成分とする 合金の使用は、 Z n (亜鉛） 成分により酸化を抑制できると共に燃料中のアルコ ール分、 水分にも優れた耐性を持つことから多くの利点がある。
またこの際、 導体電極側を耐腐食性を有する導電性保護膜で覆うことにより、 接点部側だけでなく、 導体電極側の耐劣化性も向上させることができ、 このよう な導電性保護膜としては、 導体電極を保護できるものであればすべてのものが含 まれる力 S、 例えば N i (ニッケル） メツキにより形成することができる。
また本発明の液面検出装置に用いられる導体電極の製造方法は、 A g P d (銀 パラジウム） 合金の粉末を含む粉体とガラス粉体とを混合してなるペーストを絶 縁基板上に印刷する印刷工程と、 前記絶縁基板上に印刷された前記ペーストを焼 成する焼成工程とからなることにより、 耐劣化性の高い導体電極を得ることがで き、 また従来のごとく導電性保護膜を追加する必要もなく、 コス ト上昇や工数増 加を抑制することができる。
また本発明の液面検出装置は、 燃料タンク内の液面に追従して動作する可動子 と、 この可動子の動きに連動する摺動体に設けられた接点部と、 この接点部が摺 動する導体電極を施した絶縁基板とを備え、'導体電極が A g P d (銀パラジウム） 合金粉末とガラスとの混合体からなることににより、硫化等の劣化が生じにくく、 導体電極の耐久性を高めることができ、 また従来のごとく導電性保護膜を追加す る必要もなく、 コスト上昇や工数増加を抑制することができる。 A g P d (銀パ ラジウム） 合金粉末としては A g P d (銀パラジウム） 合金のみでもよいが、 こ れを主成分とする粉体に他の物質の粉末成分を追加もしくは添加することも可能 である。
またこの際、 銀パラジウム A g P d (銀パラジウム） を主成分とする合金にお ける P d (パラジウム） の比率を略 4 0重量％以上に設定すれば、 P d (パラジ ゥム） が略 4 0重量％以下の合金に比べて優れた耐劣化性を持たせることができ る。
またこの際、 接点部側を銅及び二ッケルを主成分とする合金または銅及び二ッ ケル及び亜鉛を主成分とする合金から構成すれば、 導体電極側の耐劣化性をも向 上させることができ、 より耐久性を高めることができる。
また本発明は、 接点部の硬度が前記導体電極よりも低いことにより、 膜厚の薄 い導体電極の摩耗を抑制することができ、 耐久性に優れる。 またこの場合、 接点 部が摺動体に別付される接点部材に形成されることにより、 従来のごとくそれ自 体が摺動体となる導電板の所定箇所を部分的に変形して接点部を構成するものに 比較して、 接点部の厚みが摺動体の厚みに依存することがなく、 これにより接点 部の厚みを大きくすることができ、 導体電極に对して硬度が低いことによる摩耗 にも耐え得る接点部を構成することができる。
また本発明は、 燃料タンク内の液面に追従して動作する可動子と、 この可動子 の動きに連動する摺動体に設けられた接点部と、 この接点部が摺動する導体電極 を施した絶縁基板とを備え、 接点部が銀以外の第 1の導電性物質と燃料中におい て耐劣化性あるいは耐腐食性を有する P d (パラジウム） 以外の第 2の導電性物 質との合金からなることにより、 安価ででありながら、 耐劣化性， 耐腐食性を向 上させることができる。 また第 1の導電性物質としては C u (銅） が好適であり、 電気抵抗が小さく導電性に優れ、 しかも安価となすことができる。 また第 2の導 電性物質としては、 N i (ニッケル） が好適であり、 耐劣化性， 耐腐食性が高く、 しかも安価となすことができる。 また前記接点部-が Z n (亜鉛） を含むことによ り、 耐酸化性を高めることができると共に、 燃料中のアルコール分、 水分にも優 れた耐性を持たせることができる。 図面の簡単な説明
図 1から図 5は、 本発明の第 1実施例を示すもので、 図 1は液面検出装置の要 部正面図、 図 2はその要部を拡大した正面図、 図 3は図 2における A— A線に沿 つた断面図、 図 4は図 2における摺動体の背面側を示す正面図、 図 5は本発明に よる液面検出装置を液面検出センサとして使用した液量表示システムの一例を示 すブロック図である。 図 6及び図 7は、 本発明の第 2実施例を示すもので、 図 6 は導体電極を示す要部断面図、 図 7は導体電極の製造工程を示すブロック図であ る。 発明を実施するための最良の形態
図 1において液面検出装置 1は、 燃料タンク 2内に収納され、 燃料タンク 2の 開口部に取り付けられる取付板 3に設けられている。
取付板 3の下側には、 導体電極 4と抵抗体 5とを印刷形成したセラミックより なる絶縁基板 6と、 導体電極 4上を摺動する接点部 7を備えた摺動体 8とでなる 検出部が取り付けられている。
導体電極 4は、 図 2にも示すように、 絶縁基板 6上に適宜間隔をおいて接点部 7の回動軌道に沿つて扇形に複数配列された電極パターン 4 4からなる。
抵抗体 5は、 例えば酸化ルテニウムを主成分とする印刷層を焼成してなり、 図
2に示すように、 導体電極 4を構成する複数列の電極パターン 4 4の各一部を連 続的に覆うように被着されている。
接点部 7は、 図 3， 図 4にも示すように、 導体電極 4に対する摺動接触箇所と なる摺動部 7 1 と、 摺動部 7 1 とは反対側となる側に加締め部 7 2を有する接点 部材 7 3からなり、 加締め部 7 2を通じて摺動体 8に加締め固定されている。 摺動体 8は、 パネ性を有する金属板、 例えばリン青銅にて形成された金属板か らなり、 燃料の液面に応じて上下動するフロート 9とアーム 1 0とからなる可動 子に-応動するよう支持固定され、 絶縁基板 6に対して これに取り付け固定され た接点部 7が前記液面に応じて絶縁基板 6上を可動するように支持固定されてい る。
従って、 液面の上下動がフロート 9とアーム 1 0とを介して摺動体 8に伝達さ れ、 接点部 7が導体電極 4上を摺動することにより絶縁基板 6上の導体電極 4と 接点部 7とが接触し、 その接触した導体電極 4 (電極パターン 4 4 ) の位置と一 端側との間にて有効抵抗となる抵抗値が変化し、 接点部 7と導体電極 4間に流れ る電流値が決まる。 この電流値の変化を図示しない出力端子を通じて検出信号と して出力するようになっており、 このような液面検出装置 1を液量表示システム におけるセンサ部として使用する一例を図 5に示す。
すなわち図 5において、 1 0 0はマイクロコンピュータ、 1 0 1はマイクロコ ンピュータ 1 0 0の指令信号に応じて所定の電圧出力を行う駆動ドライバ、 1 0 2は駆動ドライバ 1 0 1からの駆動電圧出力に応じて指針 Pを角度運動させる例 えば交差コイル式計器からなる表示部であり、 液面検出装置 1の検出信号を、 マ イク口コンピュータ 1 0 0， 駆動ドライバ 1 0 1を通じて液量に応じた駆動信号 に変換し、 この駆動信号に基づいて表示部 1 0 2の指針 Pを所定の振れ角分回動 させ、 燃料タンク 2内の液量を表示してなるもので、 この場合、 液面検出装置 1 は前述のごとく燃料タンク 2内に配置され、 例えばガソリン等の燃料の量によつ ては燃料中に浸漬された状態で使用される。
この液量表示システムは、 上述のごとく接点部 7と導体電極 4間に流れる電流 値を決めるマイク口コンピュータ 1 0 0， 駆動ドライノく 1 0 1を通じて駆動電圧 に変換し、 この駆動電圧によって表示部 1 0 2における指針 Pの指示値を決定す るいわゆるマイコン制御式の液量表示システムであり、 従来のバッテリ直結型の いわゆる直動式のシステムよりも接点部 7と導体電極 4間に流れる電流値が、 図 示しない回路部品、 例えば抵抗を通じて小さくなるよう設定され、 燃料がガソリ ンからなる場合は、 接点部 7または導体電極 4の硫化による影響を特に受けやす い性質を有している。
そこで本実施例では、 接点部 7材料として従来から一般的に使用される A g P d (銀パラジウム） 合金、 A g C u (銀銅） 合金、 A g N i (銀ニッケル） 合金 の A g m 成分が硫化等劣化の原因の一つに強く関与していることを実験等に より発見し、 接点部 （接点部材） の材質を以下の如く改良したものである。 すなわち本実施例では、 接点部 7を有する接点部材 7 3は、 それ自体が硫化等 の劣化に耐性を有する銀を含まない合金、 例えば C u N i (銅ニッケル） を主成 分とする合金、 または C u N i Z n (銅ニッケル亜鉛） を主成分とする合金から 形成されており、 このような材質にて形成される接点部 7は、 前述のごとく摺動 体 8とは別部品にて加締めにより摺動体 8に取り付け固定される。
また本実施例の場合、 接点部 7 (接点部材 7 3 ) の硬度は、 導体電極 4よりも 低く、 例えば H V (ビッカース硬度） 1 6 0以下 （条件： 1 0 0 g 5 s e c ) に設定されている。
このように本実施例による液面検出装置 1は、 燃料タンク 2内の液面に追従し て動作するフロート 9とアーム 1 0とでなる可動子と、 この可動子の動きに連動 する摺動体 8に設けられた接点部 7と、 この接点部 7が摺動する導体電極 4を施 した絶縁基板 6とを備え、 接点部 7が A g (銀） を含まない合金にて形成される ことにより、 硫化等による接点部 7の劣化が生じにくく、 接点部 7の耐久性を高 めことができる。
また本実施例のように、 液面検出装置 1をマイコン制御式の液量表示システム に組み込む場合、 前述のごとく、 従来のバッテリ直結型のいわゆる直動式のシス テムよりも接点部 7と導体電極 4間に流れる電流値が小さいため、 接点部 7の硫 化等による影響を特に受けやすいものであるが、 接点部 7が A g (銀） を含まな い合金にて形成されることにより、 硫化等による接点部 7の劣化を生じにくくで きるため、マイコン制御式の液量表示システムには特に有用である。またこの際、 接点部 7と導体電極 4間に流れる電流値の上限値を 40 mA以下に設定すれば、 回路部品、 例えば図示しないバッテリと液面検出装置 1との間に接続され、 液面 検出装置 1への供給電圧 （電流） を降下させる前記抵抗の発熱を抑えることがで さる。
Ag (銀） を含まない合金としては、 燃料中における耐劣化性を持つものであ ればすべての合金が含まれるが、 この種合金として特に、 CuN i (銅ニッケル） 合金もしくはこれを含む合金、 または CuN i Z n (銅ニッケル亜鉛） 合金もし くはこれを含 合金が、 他の材質に比べて安価でありながら、 W劣化性も高いと レヽぅ理由から好適である。
また特に CuN i Zn (銅ニッケル亜鉛） を主成分とする合金の使用は、 Z n (亜鉛） 成分により酸化を抑制できると共に燃料中のアルコール分、 水分にも優 れた耐性を持つことから多くの利点を有している。
なお本実施例では、 導体電極 4の材質は、 Ag (銀） 粉末とパラジウム （P d) 粉末とガラス粉末とを混ぜてベースト化したものを絶縁基板 4に印刷し、 これを 乾燥後に焼成してなる一般的な A g P d (銀パラジウム） ガラスよりなるが、 A g (銀） を含む導体電極 4側の劣化が心配な場合は、 導体電極 4側を耐腐食性を 有する図示しない導電性保護膜、例えば N i (ニッケル） メツキで覆ってもよレ、。 また本実施例では、 接点部 7の硬度が導体電極 4よりも低く設定されることに より、 接点部 7の厚み （例えば lmm) に対して膜厚が （例えば 1 5 μπιと） 薄 い導体電極 4の摩耗を抑制することができ、 耐久性を高めることができる。
この際、 特に接点部 7の硬度を Ην (ビッカース硬度） 1 60以下 （条件： 1 00 g 5 s e c) に設定したことにより、導体電極 4に加わる応力を小さく し、 導体電極 4表面の損傷の発生を抑え、 導体電極 4の耐久性を高めることがきる。 また本実施例では、 接点部 7が摺動体 8に別付される接点部材 73に形成され ることにより、 従来のごとくそれ自体が摺動体となる導電板の所定箇所を部分的 に変形して接点部を構成するものや、 摺動体 8自体が接点部 7を有する CuN i (銅ニッケル） 合金もしくは CuN i Z n (銅ニッケル亜鉛） 合金からなる導電 板で構成した場合と比較して、 接点部 7の厚みが摺動体 （導電板） 8の厚みに依 存することがなく、 これにより接点部 7の厚みを大きくすることができ、 導体電 極 4に対して硬度が低いことによる摩耗にも耐え得る接点部 7を構成し、 耐久性 を高めることができる。
また本発明は、 燃料タンク 2内の液面に追従して動作するフロート 9とアーム 1 0とからなる可動子と、 この可動子の動きに連動する摺動体 8に設けられた接 点部 7と、 この接点部 7が摺動する導体電極 4を施した絶縁基板 6とを備え、 接 点部 7が A g (銀） 以外の第 1の導電性物質と燃料中において耐劣化性あるいは 耐腐食性を有する P d (パラジウム） 以外の第 2の導電性物質との合金からなる ことにより、 安価で-でありながら、 耐劣化性， 耐腐食性を向上させるヒとができ る。
また第 1の導電性物質としては C u (銅） が好適であり、 電気抵抗が小さく導 電性に優れ、 しかも安価となすことができる。 また第 2の導電性物質としては、 N i (ニッケル） が好適であり、 耐劣化性， 耐腐食性が高く、 しかも安価となす ことができる。 また接点部 7が Ζ· η (亜鉛） を含むことにより、 耐酸化性を高め ることができると共に、 燃料中のアルコール分、 水分にも優れた耐性を持たせる ことができる。
図 6は本発明の第 2実施例として、 導体電極 4材料として従来から一般的に使 用される A g P d (銀パラジウム） ガラスの A g (銀） 成分が硫化等劣化の原因 の一つに強く関与していることを実験等により発見し、 導体電極 4の材質を以下 の如く改良したものである。
すなわち、 本実施例では、 燃料タンク 2内の液面に追従して動作するフロート 9とアーム 1 0とでなる可動子と、 この可動子の動きに連動する摺動体 8に設け られた接点部 7と、 この接点部 7が摺動する導体電極 4を施した絶縁基板 6とを 備える点では、 前記第 1実施例と同様であるが、 図 6に示すように、 本実施例に よる導体電極 4は A g P d (銀パラジウム） 合金の粒子 （粉末） 2 0 0とガラス 3 0 0との混合体から構成されている。
この A g P d (銀パラジウム） 合金の粒子 2 0 0とガラス 3 0 0との混合体か らなる導体電極 4は、 図 7に示すように、 A g P d (銀パラジウム） 合金の粉末 とガラス粉体とを混合してペーストになす混合工程 S 1と、 このペーストを絶縁 基板 6上に印刷する印刷工程 S 2と、 印刷されたペーストを乾燥する乾燥工程 S 3と、 絶縁基板 6上に印刷されたペーストを例えば 850度で焼成する焼成工程 S 4とから形成される。
Ag P d (銀パラジウム） 合金は、 Ag P d (銀パラジウム） のみの合金、 も しくはこれを主成分とする合金の使用が可能であり、 その粉末は、 予め Ag (銀） と P d (パラジウム） の合金を造り、 それを粉砕工程にて処理して Ag P d (銀 パラジウム） 合金の粉末となしたものであり、 従来のごとく、 Ag (銀） 粉末と パラジウム （P d) 粉末とガラス粉末とを混ぜてペースト化したものを絶縁基板 に印刷し、 これを乾燥後 ίこ焼成して得られるものでは、 その焼成条件では、 · A g (銀） と P d (パラジウム） は、 完全に合金化されず、 そのため、 接点部 7との 摩擦で摩耗粉が発生すると、 Ag (銀） が硫化しやすいものであつたが、 本実施 例では、 予め合金化したものを粉末としているため、 Ag (銀） と P d (パラジ ゥム） の結びつきが強く、 硫化等の劣化に強い導体電極 4となすことができる。 またこの際、 Ag P d (銀パラジウム） 合金における P d (パラジウム） の比 率は略 40重量％以上に設定することが望ましく、 P d (パラジウム） が略 40 重量％以下の合金に比べて優れた耐劣化性を持つことが確認された。
以上のように、 本実施例による液面検出装置 1は、 燃料タンク 2内の液面に追 従して動作するフロート 9とアーム 1 0とでなる可動子と、 この可動子の動きに 連動する摺動体 8に設けられた接点部 7と、 この接点部 7が摺動する導体電極 4 を施した絶縁基板 6とを備え、 導体電極 4が Ag P d (銀パラジウム） 合金の粒 子 （粉末） 200とガラス 300との混合体からなることにより、 硫化等の劣化 が生じにくく、 接点部の耐久性を高めることができ、 また従来のごとく導電性保 護膜を追加する必要もなく、 コス ト上昇や工数増加を抑制することができる。 な お Ag P d (銀パラジウム） 合金粉末としては Ag P d (銀パラジウム） 合金の みでもよいが他の物質の粉末成分を追加もしくは添加することも可能である。 また、 実施例による導体電極 4は、 Ag P d (銀パラジウム） 合金の粉末とガ ラス粉体とを混合してベーストになす混合工程 S 1と、 このべ一ストを絶縁基板 6上に印刷する印刷工程 S 2と、印刷されたペーストを乾燥する乾燥工程 S 3と、 絶縁基板 6上に印刷されたペーストを焼成する焼成工程 S 4とから形成されるこ とにより、 耐劣化性の高い導体電極 4を得ることができ、 また従来のごとく導電 性保護膜を追加する必要もなく、コスト上昇や工数増加を抑制することができる。 なお本実施例にて示された各工程 S 1から S 4はあくまで一例であり、 A g P d (銀パラジウム） 合金の粉末とガラス粉末とを混合してペーストとなし、 このべ ーストを絶縁基板 6上に印刷し、 それを焼成することにより導体電極 4を得るも のであればよい。
またこの際、 銀パラジウム A g P d (銀パラジウム） 合金における P d (パラ ジゥム） の比率を略 4 0重量％以上に設定すれば、 P d (パラジウム） が略 4 0 重量％以下の合金に比べて優 た耐劣化性を持たせることができる。
また第 3実施例として図示しないが、 燃料タンク 2内の液面に追従して動作す るフロート 9とアーム 1 0とでなる可動子と、 この可動子の動きに連動する摺動 体 8に設けられた接点部 7と、 この接点部 7が摺動する導体電極 4を施した絶縁 基板 6とを備え、 導体電極 4を A g P d (銀パラジウム） 合金の粒子 （粉末） 2 0 0とガラス 3 0 0との混合体から形成し、 接点部 7を C u N i合金または C u N i Z n合金から形成すれば、 導体電極 4及び接点部 7双方の耐劣化性を向上さ せることができ、 製品信頼性の高い液面検出装置となすことができる。
なお、 前述第 2， 第 3実施例でも液面検出装置 1をマイコン制御式の液量表示 システムに組み込む場合に有利であることはもちろんである。 また前述実施例で は、 フロート 9とアーム 1 0からなる可動子を用いたが、 本発明は、 導体電極 4 を施した絶縁基板 6をタンク 2に垂直に備え、 この絶縁基板 6を囲むようなフロ 一ト 9内壁に接点部 7を有する摺動体 8を設けた、 いわゆる直下型の液面検出装 置に適用してもよレ、。 産業上の利用可能性
本発明は、 自動車等車両の液面検出装置に限らず、 燃料等の液中に浸した状態 で使用される液面検出装置に広く適用が可能である。
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Claims

請求の範囲
1 . 燃料タンク内の液面に追従して動作する可動子と、 この可動子の動きに連動 する摺動体に設けられた接点部と、 この接点部が摺動する導体電極を施した絶縁 基板とを備え、 前記接点部が銀を含まない合金からなることを特徵とする液面検
2 . 前記接点部が銅及び二ッケルを含む合金または銅及び二ッケル及び亜鉛を含 む合金からなることを特徴とする請求項 1記載の液面検出装置。
3 . 前記導体電極が導電性保護膜に覆われてなることを特徴とする請求項 1もし くは請求項 2記載の液面検出装置。 ―
4 . 銀パラジウム合金の粉末を含む粉体とガラス粉体とを混合してなるペースト を絶縁基板上に印刷する印刷工程と、 前記絶縁基板上に印刷された前記ペースト を焼成する焼成工程とからなることを特徴とする液面検出装置に用いられる導体 電極の製造方法。
5 . 燃料タンク内の液面に追従して動作する可動子と、 この可動子の動きに連動 する摺動体に設けられた接点部と、 この接点部が摺動する導体電極を施した絶縁 基板とを備え、 前記導体電極が銀パラジゥム合金粉末とガラスとの混合体からな ることを特徴とする液面検出装置。
6 . 前記銀パラジゥム合金はパラジウムを略 4 0重量。 /0以上含むことを特徴とす る、 請求項 4記載の液面検出装置に用いられる導体電極の製造方法もしくは請求 項 5記載の液面検出装置。
7 . 前記接点部が銅及び二ッケルを含む合金または銅及び二ッケル及び亜鉛を含 む合金からなることを特徴とする請求項 5記載の液面検出装置。
8 . 前記接点部の硬度は前記導体電極よりも低いことを特徴とする請求項 1から 請求項 3、 請求項 5から請求項 7のうち何れか一つに記載の液面検出装置。
9 . 前記接点部が前記摺動体に固定される接点部材に形成されることを特徴とす る請求項 8記載の液面検出装置。
1 0 . 燃料タンク内の液面に追従して動作する可動子と、 この可動子の動きに連 動する摺動体に設けられた接点部と、 この接点部が摺動する導体電極を施した絶 縁基板とを備え、 前記接点部が銀以外の第 1の導電性物質と燃料中において耐劣 化性あるいは耐腐食性を有するパラジゥム以外の第 2の導電性物質との合金から なることを特徵とする液面検出装置。
1 1 . 前記第 1の導電性物質が銅からなることを特徴とする請求項 1 0記載の液 面検出装置。
1 2 . 前記第 2の導電性物質がニッケルからなることを特徴とする請求項 1 0も しくは請求項 1 1記載の液面検出装置。
1 3 . 前記合金が亜鉛を含むことを特徴とする請求項 1 0から請求項 1 2記載の 液面検出装置。
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