JP4123341B2

JP4123341B2 - 液面検出装置

Info

Publication number: JP4123341B2
Application number: JP2002091067A
Authority: JP
Inventors: 哲也佐藤; 浩一佐藤; 忠夫中川; 清榎本; 肇夫早川; 義之島崎
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP2003287455A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液面検出装置に関するもので、特に、フロートの変動によって摺動接点が摺動する固定電極を備えた液面検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液面検出装置としては、例えば、実願昭５７−１８９６１２号（実開昭５９−９３１０２号）のマイクロフィルムに示されているものがある。
【０００３】
このような液面検出装置では、固定電極の材質は一般に、銀（Ａｇ）粉末とパラジウム（Ｐｄ）粉末とガラスとの混合体からなり、固定電極は、銀（Ａｇ）粉末とパラジウム（Ｐｄ）粉末とガラス粉末及び溶剤を混ぜてペースト状にしたものを絶縁性の回路基板に印刷し、これを乾燥後に焼成して得られることが知られている。銀（Ａｇ）は電気抵抗が小さく導電性に優れるが、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って劣化もしくは腐食して導通不良の原因となるため、パラジウム（Ｐｄ）からなる耐劣化，耐腐食性物質を加えて、劣化，腐食対策が講じられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固定電極は、貴金属であるパラジウム（Ｐｄ）を使用するために材料費がかさみ、液面検出装置が高価となっていた。そこで、本発明は、コスト上昇を抑えながら、劣化や腐食に強い液面検出装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、フロートの変動によって摺動接点が摺動する固定電極と、この固定電極に接続される第１の抵抗体とを備えた液面検出装置において、前記固定電極を少なくとも銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）とガラス成分とから構成し、前記銀（Ａｇ）と前記パラジウム（Ｐｄ）との重量構成比率を銀（Ａｇ）が８０重量％以上でパラジウム（Ｐｄ）が２０重量％以下とするとともに、前記摺動接点が摺動する前記固定電極の摺動部を前記第１の抵抗体より単位面積当たりの抵抗値が低い第２の抵抗体にて覆ったものである。
【０００６】
また、前記第２の抵抗体は、少なくとも酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）を含み、面積抵抗率が１．０Ω／mm^２以下である。
【０００７】
また、前記固定電極の膜厚が７．５μｍ以上である。
【０００８】
また、前記固定電極は、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）との合算分とガラス成分との重量構成比率で、ガラス成分が１０重量％以上である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の液面検出装置は、フロートの変動によって摺動接点５が摺動する固定電極３と、この固定電極３に接続される第１の抵抗体４とを備えた液面検出装置１において、固定電極３を少なくとも銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）とガラス成分とから構成し、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）との重量構成比率を銀（Ａｇ）が８０重量％以上でパラジウム（Ｐｄ）が２０重量％以下とするとともに、摺動接点５が摺動する固定電極３の摺動部７を第１の抵抗体４より単位面積当たりの抵抗値が低い第２の抵抗体８にて覆ったものである。このように構成したことにより、コスト上昇を抑えながら、劣化や腐食に強い液面検出装置１を提供することができる。
【００１０】
また、第２の抵抗体８は、少なくとも酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）を含み、面積抵抗率が１．０Ω／mm^２以下である。このように構成したことにより、コスト上昇を抑えながら、劣化や腐食に強い液面検出装置１を提供することができる。
【００１１】
また、固定電極３の膜厚が７．５μｍ以上である。このように構成したことにより、コスト上昇を抑えながら、劣化や腐食に強い液面検出装置１を提供することができる。また、固定電極３の材料使用量を削減でき、ひいては高価なパラジウム（Ｐｄ）の使用量を削減することで、更なるコストダウンが可能な液面検出装置１を提供することができる。
【００１２】
また、固定電極３は、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）との合算分とガラス成分との重量構成比率で、ガラス成分が１０重量％以上である。このように構成したことにより、コスト上昇を抑えながら、劣化や腐食に強い液面検出装置１を提供することができる。また、ガラス成分を低く抑えることによって、固定電極３の良好な半田付け性を得ることが可能となる。
【００１３】
【実施例】
本発明の一実施例を添付図面とともに説明する。なお、本実施例では、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。
【００１４】
この液面検出装置１は、セラミックなどの絶縁性の回路基板２と、この回路基板２上に設けられる複数の固定電極３と、複数の固定電極３に跨った状態で設けられる第１の抵抗体４と、固定電極３上を摺動する摺動接点５を備えた摺動子６と、摺動接点５が摺動する固定電極３の摺動部７上に設けられる第２の抵抗体８と、第１の抵抗体４の抵抗値を調整する調整用抵抗体９とから構成されている。
【００１５】
固定電極３は、少なくとも、銀（Ａｇ）と、パラジウム（Ｐｄ）と、ガラス成分とから構成されている。ガラス成分としては、硼珪酸鉛ガラスや酸化ビスマスなどである。固定電極３は、その電極材料である上記の銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）及びガラス成分とを、溶剤にてペースト状とする。そして、このペースト状の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２上に形成後、乾燥、焼成の各工程を経て、固定電極３が形成される。
【００１６】
固定電極３は、前述した摺動部７と、半田接続部１０及び測定用ランド１１を構成している。摺動部７を構成する固定電極３は複数形成されている。半田接続部１０を構成する固定電極３は１つ形成されている。この半田接続部１０は、本実施例ではほぼ正方形に形成されている。また、半田接続部８に図示しないリード線などの導電部材が図示しない半田によって接続される。そして、液面検出装置は前記導電部材によって図示しない計器に検出信号を出力する。
【００１７】
測定用ランド１１は、測定用ランド１１間の第１の抵抗体４の抵抗値を測定する測定装置の図示しない検査針が接触するものである。ここで、第１の抵抗体４が所定の抵抗値でなかった場合は、調整用抵抗体９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１２を設けて、第１の抵抗体４の抵抗値を調整することとなる。
【００１８】
第１の抵抗体４は、少なくとも酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）を含む材料から構成されている。また、第２の抵抗体８と調整用抵抗体９も、第１の抵抗体４と同一の材料である。しかし、これらの抵抗体４，８，９の抵抗値は、異なるように設定されており、特に、第２の抵抗体８は第１の抵抗体４よりも抵抗値が低くなるように設定されている。
【００１９】
第１の抵抗体４は、摺動部７を構成する複数の固定電極３に跨った状態で、固定電極３上に焼成されている。また、半田接続部１０にも接続している。第１の抵抗体４は、固定電極３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。なお、第２の抵抗体８と調整用抵抗体９も、第１の抵抗体４と同一の工程で形成される。
【００２０】
摺動接点５は摺動子６と一体に形成されている。摺動接点５はプレス加工などによって接点を形成されている。摺動接点５と摺動子６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）が適切である。これは、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。
【００２１】
摺動接点５は、回路基板２に対してほぼ垂直方向に接するように折り曲げられており、そして、折り曲げて形成した摺動接点５は適度な長さを備えている。このため、たとえ、摺動接点５の摩耗よる消失する摺動回数を伸ばすことが可能となり、ひいては摺動接点５の寿命を延ばしている。
【００２２】
なお、本実施例では、摺動接点５は摺動子６に一体に形成されているが、別体のものであっても良い。この場合は、摺動接点５は摺動子６に加締めによって固定されている。この場合でも、摺動接点５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）が適切である。また、摺動子６の材質も、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。
【００２３】
摺動接点５は、燃料の液面に浮く図示しないフロートの変動によって固定電極３の摺動部７上を摺動するものであり、固定電極３の摺動部７上には、第２の抵抗体８が形成されている。この第２の抵抗体８は摺動部７を覆うように形成されている。
【００２４】
第２の抵抗体８は、少なくとも酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）を含む材料から構成されている。このため、耐摩耗性が高く、摺動部７の摩耗を防止することができる。また、耐摩耗性及び耐硫化性の高い第２の抵抗体８で摺動部７をカバーすることで、摺動接点５との接触部において、自動車の燃料であるガソリン中に含まれる硫黄分によって、摺動部７（固定電極３）中に含まれる銀（Ａｇ）が硫化して、硫化銀を生成することを防止することができる。
【００２５】
また、本実施例では、第２の抵抗体８の面積抵抗率を１．０Ω／mm^２以下としてある。このような抵抗値であるため、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）を含んだ抵抗体としては、耐摩耗性、耐硫化性を獲得しつつ、摺動接点５と摺動部７との間に低抵抗で電気的な影響を与えにくくすることができる。
【００２６】
同一材料、同一成分である摺動部７、半田接続部１０及び測定用ランド１１を構成する固定電極３は、本実施例では、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）とを合計したものと、ガラス成分との重量構成比率は、９０：１０、すなわち９：１である。このように構成したことにより、第２の抵抗体８にて摺動部７での耐摩耗性を得ることで、ガラス成分の割合を抑え、銀（Ａｇ）やパラジウム（Ｐｄ）などの導電材料を多く含んでいるので、電気的な性能がよく、また、半田接続部１０での半田の接続も満足のいく性能を得ることができる。また、固定電極３のガラス成分を低く抑えることにより、第２の抵抗体８を焼成したときに、固定電極３のガラス成分が第２の抵抗体８側に移行するガラス成分の量を低く抑えることができ、摺動接点５と第２の抵抗体８との接触時の電気的ノイズを抑えることも可能となる。なお、この導電材料とガラス成分との比率は、前述の比率に限定されるものではなく、ガラス成分が１０重量％以上から１５重量％以下で導電材料が９０重量％以下から８５重量％以上の場合であれば、電気的な性能も満足するとともに、半田の接続も満足するものを得ることができる。
【００２７】
また、固定電極３は、本実施例では、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）との重量構成比率は、８０：２０、すなわち４：１の比率で構成されている。このように、パラジウム（Ｐｄ）の使用量を削減することによって、コストダウンをはかることができ、ひいては、液面検出装置１のコストダウンをはかることができる。なお、この銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）との比率は、前述の比率に限定されるものではなく、銀が８０重量％以上でパラジウムが２０重量％以下の場合であれば、電気的な性能も満足するとともに、コストも面でも満足するものを得ることができる。
【００２８】
また、固定電極３は、その膜厚が１２μｍ以下であり、好ましくは７．５μｍ以上である。このように構成したことにより、固定電極３を構成する材料の使用量を削減し、ひいては、貴金属であるパラジウム（Ｐｄ）の使用量を削減することができ、更なるコストダウンが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上、本発明により、初期の目的を達成することができ、コスト上昇を抑えながら、劣化や腐食に強い液面検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の正面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線の断面図である。
【符号の説明】
１液面検出装置
３固定電極
４第１の抵抗体
５摺動接点
７摺動部
８第２の抵抗体

Claims

フロートの変動によって摺動接点が摺動する固定電極と、この固定電極に接続される第１の抵抗体とを備えた液面検出装置において、前記固定電極を少なくとも銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）とガラス成分とから構成し、前記銀（Ａｇ）と前記パラジウム（Ｐｄ）との重量構成比率を銀（Ａｇ）が８０重量％以上でパラジウム（Ｐｄ）が２０重量％以下とするとともに、前記摺動接点が摺動する前記固定電極の摺動部を前記第１の抵抗体より単位面積当たりの抵抗値が低い第２の抵抗体にて覆ったことを特徴とする液面検出装置。
前記第２の抵抗体は、少なくとも酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）を含み、面積抵抗率が１．０Ω／mm^２以下であることを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。
前記固定電極の膜厚が７．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。
前記固定電極は、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）との合算分とガラス成分との重量構成比率で、ガラス成分が１０重量％以上であることを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。