(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロートの変動により液位を検出する液面検出装置の製造方法において、
前記フロートの変動を受けて回動する電極に摺動する摺動端子と、外部に電気信号を出力する外部出力端子とを有する端子が、連結材により複数個、連結されて形成された端子連続体を用意する工程と、
前記端子連続体の一部を埋設するフレーム体の成形用の金型に、前記端子連続体を配置する工程と、
前記端子連続体が配置された前記金型に前記フレーム体の材料を注入し、該フレーム体を成形する工程と、
成形した前記フレーム体から前記連結材を切断、除去して、複数の前記端子間の連結状態を解除する工程と、を備え、
前記連結材は、一対の前記端子を連結する連結部と、前記一対の端子を連結するキャリア部とを備え、前記連結部と前記キャリア部とは、前記端子の中央、あるいは中央近傍を接続するとともに前記端子連続体に直線状に形成する、
ことを特徴とする液面検出装置の製造方法。
【請求項２】
前記連結部と前記キャリア部とは、前記端子を構成する前記摺動端子と前記外部出力端子との境を接続することを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置の製造方法。
【請求項３】
前記端子連続体には、前記連結材の切断線の近傍に前記フレーム体が埋め込まれる孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液面検出装置の製造方法。
【請求項４】
前記フレーム体は、一対の前記端子を備え、
前記フレーム体を成形する前記工程は、前記連結材の位置に対応する部分に前記一対の端子を連結している前記連結部を切断、除去するための開口を前記フレーム体に形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液面検出装置の製造方法。
【請求項５】
フロートの変動により液位を検出する液面検出装置において、
前記フロートの変動により液位を検出するための電極に摺動する摺動端子と、外部に電気信号を出力する外部出力端子とを有する一対の端子が埋め込まれたフレーム体を備え、
前記フレーム体には、前記一対の端子を分離するための開口が設けられているとともに、前記一対の端子の前記開口から露出する端部の前記端子の長手方向の長さは、前記一対の端子の前記開口から露出した端部とは反対側の端部の前記端子の長手方向の長さより短い、
ことを特徴とする液面検出装置。
【請求項６】
前記端子には、前記フレーム体の外縁近傍に設けられ、前記フレーム体が入り込む孔が形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の液面検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、タンク内の液位（液面の位置）を検出する液面検出装置の製造方法、及び液面検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両や船舶等の燃料タンクに設置される液面検出装置としては、様々なタイプのものが開発され、商品化されている。その中の一つであるフロート式液面検出装置の従来例として、特許文献１に開示された液面検出装置を説明する。
【０００３】
図６は、従来の液面検出装置を示した分解平面図である。この液面検出装置１０１は、フロート１１０と、一端にフロート１１０が取り付けられたフロートアーム１１５と、フロートアーム１１５の他端が接続されたアームホルダ１２０と、アームホルダ１２０を回動可能に支持する支持フレーム１３０とを備えている。液体中に浮いたフロート１１０は液位の変動に伴い上下にその位置を変動させる。そして、このフロート１１０の上下動により、フロートアーム１１５、及びアームホルダ１２０が、支持フレーム１３０に形成された回動軸受部１３１を中心に回動する。
【０００４】
アームホルダ１２０の図中裏面には、図示しない回路基板が設けられている。この回路基板には、抵抗体と、抵抗体に接続された電極（いずれも不図示）が形成されている。一方、支持フレーム１３０には、回路基板上の電極に摺動する２つの液面検出端子１３５が埋め込まれている。液面検出端子１３５は、アームホルダ１２０の回動に伴って変化する電極との接点における電気抵抗値を検出し、その電気信号をリード線１３３を介して外部に出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４１５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された液面検出装置１０１を製造するにあたり、支持フレーム１３０に液面検出端子１３５を埋めこむために、支持フレーム１３０成形用の金型に液面検出端子１３５を一本ずつセットしなければならなかった。この工程は、非常に手間がかかるとともに製造工程を煩雑にし、液面検出装置１０１の製造コストを押し上げる要因となっていた。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、液面検出装置の製造工程を簡略化するとともに製造コストを低減した液面検出装置の製造方法、及び液面検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る液面検出装置の製造方法は、フロートの変動により液位を検出する液面検出装置の製造方法において、前記フロートの変動を受けて回動する電極に摺動する摺動端子と、外部に電気信号を出力する外部出力端子とを有する端子が、連結材により複数個、連結されて形成された端子連続体を用意する工程と、前記端子連続体の一部を埋設するフレーム体の成形用の金型に、前記端子連続体を配置する工程と、前記端子連続体が配置された前記金型に前記フレーム体の材料を注入し、該フレーム体を成形する工程と、成形した前記フレーム体から前記連結材を切断、除去して、複数の前記端子間の連結状態を解除する工程と、を備え、前記連結材は、一対の前記端子を連結する連結部と、前記一対の端子を連結するキャリア部とを備え、前記連結部と前記キャリア部とは、前記端子の中央、あるいは中央近傍を接続するとともに前記端子連続体に直線状に形成する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明の第２の観点に係る液面検出装置は、フロートの変動により液位を検出する液面検出装置において、前記フロートの変動により液位を検出するための電極に摺動する摺動端子と、外部に電気信号を出力する外部出力端子とを有する一対の端子が埋め込まれたフレーム体を備え、前記フレーム体には、前記一対の端子を分離するための開口が設けられているとともに、前記一対の端子の前記開口から露出する端部の前記端子の長手方向の長さは、前記一対の端子の前記開口から露出した端部とは反対側の端部の前記端子の長手方向の長さより短い、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液面検出装置の製造工程を簡略化するとともに製造コストを低減することができる液面検出装置の製造方法、及び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】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る液面検出装置の分解平面図。
【図２】本発明の実施形態に係る液面検出装置の構成部品を示した図であり、（ａ）は図１中の矢視ＩＩＩａ−ＩＩＩａで示した支持フレームの側面図、（ｂ）は図１中の矢視ＩＩＩｂ−ＩＩＩｂで示したアームホルダの側面図、（ｃ）は図２（ｂ）中の矢視ｃ−ｃで示したアームホルダの後面を示した平面図。
【図３】本発明の実施形態に係る液面検出装置の動作を示した概略図。
【図４】本発明の実施形態に係る液面検出装置を構成する支持フレームの製造方法を製造順（（ａ）〜（ｃ））に示した概略図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る液面検出装置を構成する支持フレームの製造方法を製造順（（ａ）〜（ｃ））に示した概略図。
【図６】従来の液面検出装置を示した分解平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る液面検出装置の製造方法、及び液面検出装置を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る液面検出装置１の分解平面図を示している。また、図２は、液面検出装置１の構成部品を示した図であり、（ａ）は図１中の矢視ＩＩＩａ−ＩＩＩａで示した支持フレーム３０の側面図、（ｂ）は図１中の矢視ＩＩＩｂ−ＩＩＩｂで示したアームホルダ２０の側面図、（ｃ）は図２（ｂ）中の矢視ｃ−ｃで示したアームホルダ２０の後面を示した図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る液面検出装置１は、フロート１０と、一端にフロート１０が取り付けられたフロートアーム１５と、フロートアーム１５の他端が中央に接続されたアームホルダ２０と、アームホルダ２０を回動可能に支持する支持フレーム（フレーム体）３０とを備えている。図１中の矢印に示すように、フロートアーム１５が取り付けられたアームホルダ２０は、後面（以下、図１中の手前側の面を前面（図２中の上方側の面）、奥側の面を後面（図２中の下方側の面）と記す）に形成された回動軸２３（図２（ｂ））を支持フレーム３０の回動軸受部３１に挿入されている。これにより、アームホルダ２０は支持フレーム３０に回動可能に支持されている。
【００１６】
フロート１０は、例えば合成樹脂から形成され、液位の計測対象である液体から浮力を受け、液体中に浮く。なお、フロート１０が安定した状態で液体中に浮かぶように、フロート１０の形状は略俵型であることが好ましい。
【００１７】
フロートアーム１５は、例えば金属製のワイヤからなり、フロート１０とアームホルダ２０とを接続する。このように、アームホルダ２０を金属製のワイヤから形成することで、先端に取り付けられたフロート１０を確実に保持することができる。また、フロートアーム１５の一端は、アームホルダ２０の中央に形成された開口（不図示）に嵌合されている。これによりフロートアーム１５は、アームホルダ２０の中央に固定されている。
【００１８】
アームホルダ２０は、例えば略円板状に成形された合成樹脂から形成されている。アームホルダ２０は、フロートアーム１５を挟持するためのアーム固定部２２と、アームホルダ２０の回動を規制するための回転制限キー２１と、回路基板２５（図２）とを有している。
【００１９】
アーム固定部２２はアームホルダ２０の前面に形成されている。アーム固定部２２は、２つの凸片がアームホルダ２０の径方向に平行に配列されて構成されており、フロートアーム１５の挿入口２２ａを形成する内側面の端部（図２（ｂ）中の上端部）には凸状のストッパ（不図示）が形成されている。そのため、フロートアーム１５がアーム固定部２２に挿入されると、２つの凸片は外側に向けて弾性変形し、フロートアーム１５の挿入口２２ａが押し拡げられる。フロートアーム１５がさらに挿入口２２ａに押し込まれると、フロートアーム１５は２つの凸片の隙間に挿入され、アーム固定部２２に固定される。
【００２０】
回転制限キー２１は、アームホルダ２０の側面から突出して形成されており、支持フレーム３０の回動制限突起３２に当接することでアームホルダ２０の回動を規制する。なお、この回転制限キー２１の具体的な機能については、後述する。
【００２１】
回路基板２５は、図２（ｃ）に示すように、アームホルダ２０の後面に取り付けられている。回路基板２５上には、第１の抵抗体２６と、第１の抵抗体２６に接続された第１の電極２８と、第１の電極２８に接続された第２の電極２９と、第１の電極２８と第２の電極２９との間に設けられた第２の抵抗体２７とが形成されている。第１及び第２の抵抗体２６，２７は、例えば酸化ルテニウムから形成されている。また、第１及び第２の電極２８，２９は、例えば銀パラジウム合金から形成されている。第１及び第２の電極２８，２９には、後述するように支持フレーム３０に設けられた一対の液面検出端子３５のうちの１つずつが摺動する。すなわち、第１の電極２８は、一方の液面検出端子３５が摺動する第１の摺動路に沿って位置し、第２の電極２９は、他方の液面検出端子３５が摺動する第２の摺動路に沿って位置する。第１の電極２８及び第２の電極２９は、液面を検出するための電極である。
【００２２】
支持フレーム３０は、例えば合成樹脂から形成されており、その前面にアームホルダ２０に形成された回動軸２３が挿入される円筒形の回動軸受部３１が形成されている。アームホルダ２０は、その回動軸２３が回動軸受部３１に挿入されることで、支持フレーム３０に回動可能に支持される。
【００２３】
また、支持フレーム３０は、前面から突出した２つの回動制限突起３２を有している。この回動制限突起３２は、アームホルダ２０に形成された回動制限キー２１とともにアームホルダ２０の回動を所定の角度範囲に制限する。より具体的に説明すると、回動制限突起３２は、アームホルダ２０が回動する際に、アームホルダ２０の側面から突出した回転制限キー２１と当接する位置に形成されている。そして、アームホルダ２０は、回動制限突起３２と回転制限キー２１とが当接することにより回動運動が止められる。そのため、回動軸受部３１と２つの回動制限突起３２を結んだ際に形成される角度範囲内でしか、アームホルダ２０は回動することができない。これにより、アームホルダ２０の異常な回動運動が防止され、液面検出装置１による誤検出が抑制される。
【００２４】
また、支持フレーム３０は、インサート部材として２つの液面検出端子３５を備えている。液面検出端子３５は、アームホルダ２０の回路基板２５に形成された第１及び第２の電極２８，２９に摺動する摺動端子３５ａと、外部回路（不図示）に電気信号を出力する外部出力端子３５ｂを有している。２つの液面検出端子３５のうちの一方の液面検出端子３５は、摺動端子３５ａにより第１の電極２８に摺動し、他方の液面検出端子３５は、摺動端子３５ａにより第２の電極２９に摺動する。そして、各電極２８，２９に電圧が印加された状態で各摺動端子３５ａが各電極２８，２９に摺動すると、一方の摺動端子３５ａから他方の摺動端子３５ａに流れる電流の経路（第１の抵抗体２６を通る経路）が摺動端子３５ａの位置によって変化する。このため、電流が流れる経路上にある第１の抵抗体２６の抵抗値に応じた電気信号が一対の外部出力端子３５ｂに接続されたリード線３３を介して外部回路（不図示）に出力される。
【００２５】
また、支持フレーム３０には、一対の液面検出端子３５を切り離すための切断用開口部３０ａが形成されている。支持フレーム３０の製造方法については後述するが、製造過程においては、２つの液面検出端子３５は接続された状態で支持フレーム３０に埋め込まれる。切断用開口部３０ａは、接続された一対の液面検出端子３５を切り離すためのスペースを確保するためにあけられた開口である。
【００２６】
次に、上述した液面検出装置１の具体的な動作について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る液面検出装置１の動作を示した概略図である。図に示すようにフロート１０は、タンク等に収容された液体から浮力を受け、液体中に浮かぶ。そして、タンク内に液体が補充されて液位が上昇すると、フロート１０は液位の上昇に追随して浮上する（図中矢印）。その際、フロート１０は、直接的あるいは間接的に接続されたフロートアーム１５、及びアームホルダ２０を、支持フレーム３０に対して回動させる。このようにアームホルダ２０が支持フレーム３０に対して回動すると、支持フレーム３０に埋め込まれた液面検出端子３５（図２）は、第１及び第２の電極２８，２９（図２）を摺動し、これらとの接触位置は変化する。液面検出端子３５は、変化した接触位置における電流の経路の電気抵抗に応じた電気信号を、リード線３３を介して外部回路（不図示）に出力する。この電気信号は、液位に応じた信号であり、この信号をもとに外部回路は液位を導出する。なお、ここでは液位が上昇する場合における液面検出装置１の動作について説明したが、液位が下降する場合においては、液面検出装置１のフロート１０等は上述した動作と逆の動きをすることは言うまでもない。
【００２７】
次に、本発明の実施形態に係る液面検出装置１の製造方法について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る液面検出装置１を構成する支持フレーム３０の製造方法を製造順（（ａ）〜（ｃ））に示した概略図である。
【００２８】
まず、図４（ａ）に示すように、複数の液面検出端子３５が連結部３７及びキャリア部３８（両者を合わせて連結材と記す）により接続されて一体となった端子連続体３６を準備する。この端子連続体３６は、１つの支持フレーム３０に埋め込まれる一対の液面検出端子３５が連結部３７により連結されており、さらに、対の液面検出端子３５の複数が、キャリア部３８により連結されて構成されている。キャリア部３８は、端子連続体３６を取り扱う際に、把持または吸着される部位として機能するため、連結部３７と比べて大きな面積を有している。
【００２９】
なお、図４（ａ）中の破線で囲った範囲で示すように、図中左右方向に直線状に形成される部位が端子連続体３６に形成されるように、連結部３７、及びキャリア部３８は配置されている。このように連結部３７、及びキャリア部３８を配置することにより、端子連続体３６の図中左右方向にスムーズな応力伝達が実現され、端子連続体３６の剛性を高めることができる。また、連結部３７を液面検出端子３５の中央付近に配置することにより、端子連続体３６にねじれ等の好ましくない変形を生じにくくすることができる。また、連結部３７とキャリア部３８とを、摺動端子３５ａと外部出力端子３５ｂとの境に配置することができるため、リード線３３と接続する外部出力端子３５ｂを折り曲げ加工して強度の向上を図ることができる。このように、連結部３７を液面検出端子３５の中央付近に配すると共に、端子連続体３６に直線状に形成された部位を形成することにより、端子連続体３６を取り扱い易くすることができ、液面検出装置１の製造を容易にすることができる。
【００３０】
続いて、準備した端子連続体３６を、支持フレーム３０を成形するための金型（不図示）に配置する。なお、金型（不図示）は、端子連続体３６に形成された対の液面検出端子３５の数と同数準備される。そして、流動状態にした支持フレーム３０の材料を金型（不図示）に加圧注入し、固化させる。これにより、図４（ｂ）に示すように、キャリア部３８により接続された複数の支持フレーム３０を成形することができる。なお、図４（ｂ）に示した支持フレーム３０は、１つの支持フレーム３０に埋め込まれた一対の液面検出端子３５が連結部３７に連結された状態にある。また、隣接する支持フレーム３０は、キャリア部３８により接続された状態にある。なお、連結部３７は、支持フレーム３０に形成された切断用開口部３０ａの位置に配され、そのため切断用開口部３０ａにより露出した状態にある。
【００３１】
次に、図４（ｃ）に示すように、対の液面検出端子３５を接続する連結部３７と、支持フレーム３０を接続するキャリア部３８とを切断、除去する。これにより、対の液面検出端子３５同士の接続状態が解除されるとともに、支持フレーム３０は個別に切り離されて、支持フレーム３０は完成する。
【００３２】
このように、本発明の実施形態に係る液面検出装置１の製造方法によれば、複数の液面検出端子が形成された端子連続体３６を一度に金型にセットして複数の支持フレーム３０を成形することができる。また、端子連続体３６の連結部３７、及びキャリア部３８を切断除去することで個々の支持フレーム３０を製作することができる。そのため、従来のように液面検出端子３５を一本ずつ金型へ配置するという工程を必要とせず、液面検出端子の製造工程が簡略化され、液面検出装置の製造コストを低減することができる。
【００３３】
なお、上述の実施形態では、複数の支持フレーム３０用の液面検出端子３５が形成された端子連続体３６を複数の支持フレーム３０用の金型にセット配置したが、当然ながら一対の液面検出端子３５のみが連結部３７により接続された端子連続体を、一つの支持フレーム３０用の金型にセットして支持フレーム３０を成形するようにしてもよい。このような方法においては、端子連続体３６のキャリア部３８は形成する必要はない。
【００３４】
本発明は上述した実施形態に限られず、様々な応用、変形が可能である。以下に、本発明の他の実施形態について説明する。図５は、本発明の他の実施形態に係る液面検出装置１を構成する支持フレーム３０の製造方法を製造順（（ａ）〜（ｃ））に示した概略図である。
【００３５】
本実施形態に係る液面検出装置１の製造方法においては、端子連続体３６の連結部３７、及びキャリア部３８に定着孔３９が形成されている点が、上記実施形態と異なっている。その他の構成は同じであるため、図５においては上記実施形態と同様の部材については同じ符号を付しており、また、以下の説明では上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３６】
まず、上記実施形態と同様に、複数の液面検出端子３５が接続されて形成された端子連続体３６を準備する。この端子連続体３７には、それぞれの連結部３７に２つの定着孔３９と、それぞれのキャリア部３８に４つの定着孔３９が形成されている。次に、準備した端子連続体３６を支持フレーム３０を成形するための金型（不図示）に配置する。続いて、流動状態にした支持フレーム３０の材料を金型（不図示）に加圧注入し、固化させる。これにより、図５（ｂ）に示すように、キャリア部３８により接続された複数の支持フレーム３０を成形することができる。最後に、図５（ｃ）に示すように、支持フレーム３０接続するキャリア部３８と、対の液面検出端子３５を接続する連結部３７とを切断、除去して、複数の支持フレーム３０を製作する。
【００３７】
ここで、端子連続体３６に形成された定着孔３９の作用について説明する。図５（ｃ）に示すように、定着孔３９は、液面検出端子３５の連結部３７、及びキャリア部３８の切断位置近傍に設けられている。金型（不図示）に配置された端子連続体３６の定着孔３９には、加圧注入された支持フレーム３０の材料が充填される。そのため端子連続体３６は、定着孔３９の形成位置、すなわち連結部３７及びキャリア部３８の切断位置近傍で支持フレーム３０に強固に固定される。このように強固に固定された端子連続体３６の部分は、連結部３７及びキャリア部３８の切断の際に作用する力（主に引張力）に抵抗することができ、その結果、液面検出端子３５の変形を防止することができる。これにより、端子連続体３６の切断を安定して行うことができ、液面検出端子の生産性を高めることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１        液面検出装置
１０      フロート
１５      フロートアーム
２０      アームホルダ
２５      回路基板
３０      支持フレーム
３０ａ    切断用開口部
３５      液面検出端子
３５ａ    摺動端子
３５ｂ    外部出力端子
３６      端子連続体
３７      連結部
３８      キャリア部
３９      定着孔
【図１】
0005589399.tif 000002
【図２】
0005589399.tif 000003
【図３】
0005589399.tif 000004
【図４】
0005589399.tif 000005
【図５】
0005589399.tif 000006
【図６】
0005589399.tif 000007