JP4123341B2 - 液面検出装置 - Google Patents
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Description
【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(RuO2)を含み、面積抵抗率が1.0Ω/mm2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(RuO2)を含み、面積抵抗率が1.0Ω/mm2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(RuO2)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(RuO2)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/mm2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(RuO2)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 (4)
- 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(RuO2)を含み、面積抵抗率が1.0Ω/mm2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。
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