(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロートアームの第１接点が摺接する第１摺動部と前記フロートアームの第２接点が摺接する第２摺動部とを基板上に有し、前記第１摺動部に電気的に接続する第１端子と前記第２摺動部に電気的に接続する第２端子との間の検出出力が、前記第１摺動部に摺接する前記第１接点の摺接位置により変化する液面レベルセンサの電極構造であって、
前記第１摺動部は、前記基板上に形成された抵抗体と、前記抵抗体の形成領域全域を覆うように前記抵抗体上に積層された、前記第１接点が摺接する複数の導体セグメントとを有し、
前記複数の導体セグメントが形成された領域は、前記抵抗体の形成領域とほぼ同じであり、
前記複数の導体セグメントは、前記第１摺動部に対する前記第１接点の相対移動方向に沿って間隔を隔てて配置されると共に、それぞれが前記相対移動方向と交差する第１方向に沿って延在する細長形状を有しており、
前記抵抗体における隣接する前記導体セグメントの間に露出するそれぞれの露出部における前記第１方向の一側の端部が、対応する前記導体セグメントの前記第１方向の一側の端部に対して前記第１方向の一側と反対の他側に位置し、それぞれの前記露出部における前記第１方向の他側の端部が、対応する前記導体セグメントの前記第１方向の他側の端部に対して前記第１方向の他側に位置しており、
それぞれの前記露出部における前記第１方向の一側の部分がトリミングされていることを特徴とする液面レベルセンサの電極構造。
【請求項２】
フロートアームの第１接点が摺接する第１摺動部と前記フロートアームの第２接点が摺接する第２摺動部とを基板上に有し、前記第１摺動部に電気的に接続する第１端子と前記第２摺動部に電気的に接続する第２端子との間の検出出力が、前記第１摺動部に摺接する前記第１接点の摺接位置により変化する液面レベルセンサの電極製造方法であって、
前記第１摺動部を形成するに当たり、
前記基板上に前記第１摺動部を構成する抵抗体を形成し、前記抵抗体を乾燥処理し、
前記第１摺動部を構成する複数の導体セグメントを、前記第１接点が該導体セグメントのみと接触するように、前記抵抗体の形成領域とほぼ同じ領域に前記抵抗体を覆うように形成し、前記複数の導体セグメントを乾燥し、前記複数の導体セグメントは、前記第１摺動部に対する前記第１接点の相対移動方向に沿って間隔を隔てて配置されると共に、それぞれが前記相対移動方向と交差する第１方向に沿って延在する細長形状を有しており、前記抵抗体における隣接する前記導体セグメントの間に露出するそれぞれの露出部における前記第１方向の一側の端部が、対応する前記導体セグメントの前記第１方向の一側の端部に対して前記第１方向の一側と反対の他側に位置し、それぞれの前記露出部における前記第１方向の他側の端部が、対応する前記導体セグメントの前記第１方向の他側の端部に対して前記第１方向の他側に位置しており、
前記抵抗体と前記複数の導体セグメントとを焼成し、
それぞれの前記露出部分における前記第１方向の一側の部分をトリミングする、
ことを特徴とする液面レベルセンサの電極製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等のガソリンタンクの液量を検出する液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される液量を検出する液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法は知られている。この種の電極構造及びその製造方法の一例を図５に示す（特許文献１参照）。また、電極を形成する厚膜抵抗器は知られている。この種の電極構造及びその製造方法の一例を図６に示す（特許文献２参照）。
【０００３】
図５は、従来の液面レベルセンサを示し、図５（Ａ）はその液面レベルセンサの平面図、図５（Ｂ）はその液面レベルセンサの電極の製造方法を示すフローチャート図である。
【０００４】
従来の液面レベルセンサの電極１００は、燃料タンク内にある燃料の液面の高さを検出するために自動車に搭載された液面レベルセンサＳの基板Ｂ１上に設けられる。電極１００は、第１摺動部２００と第２摺動部３００と抵抗体４００とから成る。第１摺動部２００は、複数の細長の導体セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、・・・から成り、弧状に配列形成されており、第２摺動部３００も同様に複数の細長の導体セグメントから成り、弧状に配列形成されている。液面レベルの変位に応じて上下するフロートＦの動きに連動してフロートアーム５００が、第１摺動部２００および第２摺動部３００上を摺動する。その際、フロートアーム５００に設けられた第１接点５１０ａと第１摺動部２００の導体セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、・・・とが電気的に接続している。第２接点５１０ｂと第２摺動部３００との電気的接続も同様である。また、抵抗体４００は、第１摺動部２００を横断するように第１摺動部２００の一部、即ち、第１接点５１０ａの摺動する摺動部分以外、を被覆するように形成されている。換言すれば、抵抗体４００は、第１摺動部２００の摺動領域の横に並列するように形成されていることが開示されている。
【０００５】
従来の液面レベルセンサの電極１００の製造方法は、下記の工程手順であることが開示されている（図５（Ｂ）参照）。第１摺動部２００と第２摺動部３００は、導電ペーストを用いて各両端が弧状に描くように（イ）印刷処理し、（ロ）レベリングを処理した後、（ハ）乾燥処理し、（ニ）焼成処理をする。抵抗体５００は、抵抗ペーストを用いて第１摺動部２００上の一部に（ホ）印刷処理し、（ヘ）レベリング処理した後、（ト）乾燥処理し、（チ）焼成処理し、（リ）トリミング処理する。そして、トリミング処理後、検査工程に送られる。
【０００６】
図６（Ａ）は、従来の厚膜抵抗器の電極構造を示す断面図、図６（Ｂ）は、その厚膜抵抗器の電極の製造方法を示すフローチャート図である。特許文献２記載の電極構造及びその製造方法は、液面レベルセンサの電極を示してはいないが、厚膜抵抗器における電極を開示している。厚膜抵抗器の電極１００Ｓの構造においては、基板Ｂ２上に抵抗体４００Ｓを形成させ、抵抗体４００Ｓ上に導体Ｄを形成させていることが開示されている。
【０００７】
また、従来の製造方法として（図６（Ｂ）参照）、（イ）抵抗体４００Ｓを基板Ｂ２上に印刷処理し、（ロ）抵抗体４００Ｓを乾燥処理し、（ハ）導体Ｄを印刷処理し、（ニ）導体Ｄを乾燥処理し、（ホ）抵抗体４００Ｓと導体Ｄとを同時に一括して焼成処理する、ことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１６２６９４号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のとおり、特許文献１記載の液面レベルセンサの電極１００の構造においては、第１摺動部２００の摺動部分以外を抵抗体４００が被覆している。このため、電極１００全体の配置面積が大きくなり基板Ｂ１の外形を小さくできない不具合があると共に導体材料の削減に繋がらない欠点があった。また、抵抗体４００をトリミング処理する工程において、第１摺動部２００の上部にあり各導体セグメント２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、・・・間の位置関係が必ずしも正確に判定できず、トリミング精度に不具合を生じることがある。
【００１０】
一方、製造方法においては、導電ペーストを印刷、焼成して第１摺動部２００と第２摺動部３００とを形成し、抵抗ペーストを印刷、焼成して抵抗体４００を形成するため、２回の焼成処理工程が必要であり加工工程が重複する課題があった。
【００１１】
特許文献２記載の電極１００の製造方法においては、特許文献１の２回の焼成処理工程における欠点は解消されているが、抵抗体４００Ｓと導体Ｄとの配列が断面上で理解されるのみであり、液面レベルセンサの電極１００Ｓとしての上述の問題点は解消されていない。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接点の摺動範囲内に抵抗体を設けて基板の小型化と低価格化を図った液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明に係る液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法は、下記（１）〜（２）を特徴としている。
（１）  フロートアームの第１接点が摺接する第１摺動部と前記フロートアームの第２接点が摺接する第２摺動部とを基板上に有し、前記第１摺動部に電気的に接続する第１端子と前記第２摺動部に電気的に接続する第２端子との間の検出出力が、前記第１摺動部に摺接する前記第１接点の摺接位置により変化する液面レベルセンサの電極構造であって、
前記第１摺動部は、前記基板上に形成された抵抗体と、前記抵抗体の形成領域全域を覆うように前記抵抗体上に積層された、前記第１接点が摺接する複数の導体セグメントとを有し、
前記複数の導体セグメントが形成された領域は、前記抵抗体の形成領域とほぼ同じであり、
前記複数の導体セグメントは、前記第１摺動部に対する前記第１接点の相対移動方向に沿って間隔を隔てて配置されると共に、それぞれが前記相対移動方向と交差する第１方向に沿って延在する細長形状を有しており、
前記抵抗体における隣接する前記導体セグメントの間に露出するそれぞれの露出部における前記第１方向の一側の端部が、対応する前記導体セグメントの前記第１方向の一側の端部に対して前記第１方向の一側と反対の他側に位置し、それぞれの前記露出部における前記第１方向の他側の端部が、対応する前記導体セグメントの前記第１方向の他側の端部に対して前記第１方向の他側に位置しており、
それぞれの前記露出部における前記第１方向の一側の部分がトリミングされていること。
（２）  フロートアームの第１接点が摺接する第１摺動部と前記フロートアームの第２接点が摺接する第２摺動部とを基板上に有し、前記第１摺動部に電気的に接続する第１端子と前記第２摺動部に電気的に接続する第２端子との間の検出出力が、前記第１摺動部に摺接する前記第１接点の摺接位置により変化する液面レベルセンサの電極製造方法であって、
前記第１摺動部を形成するに当たり、
前記基板上に前記第１摺動部を構成する抵抗体を形成し、前記抵抗体を乾燥処理し、
前記第１摺動部を構成する複数の導体セグメントを、前記第１接点が該導体セグメントのみと接触するように、前記抵抗体の形成領域とほぼ同じ領域に前記抵抗体を覆うように形成し、前記複数の導体セグメントを乾燥し、前記複数の導体セグメントは、前記第１摺動部に対する前記第１接点の相対移動方向に沿って間隔を隔てて配置されると共に、それぞれが前記相対移動方向と交差する第１方向に沿って延在する細長形状を有しており、前記抵抗体における隣接する前記導体セグメントの間に露出するそれぞれの露出部における前記第１方向の一側の端部が、対応する前記導体セグメントの前記第１方向の一側の端部に対して前記第１方向の一側と反対の他側に位置し、それぞれの前記露出部における前記第１方向の他側の端部が、対応する前記導体セグメントの前記第１方向の他側の端部に対して前記第１方向の他側に位置しており、
前記抵抗体と前記複数の導体セグメントとを焼成し、
それぞれの前記露出部分における前記第１方向の一側の部分をトリミングする、
こと。
【００１４】
上記（１）の構成では、摺動部における導電ペースト材料の使用量が削減され安価な電極が形成できると共にトリミング精度が向上する。
上記（２）の製造方法では、焼成処理工程が１回で済み、抵抗体の抵抗材料の抵抗値を最小限に抑えられ、トリミング工程も精度良く安定して行われ加工費用を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、抵抗体と第１摺動部とを略同じ領域内で積層させることにより、導体材料の使用量削減が図れ材料費を抑制し、基板の小型化と低価格化が実現できる。また、トリミング位置が正確に判定でき精度良い抵抗値を備える液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法を提供できる。
【００１６】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る液面レベルセンサの電極構造の一実施形態を示し、図１（Ａ）はその液面レベルセンサの平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。
【図２】図２は、図１に於ける液面レベルセンサの電極構造の導電ペーストの配列を示す平面図である。
【図３】図３は、図１に於ける液面レベルセンサの電極を示し、図３（Ａ）はその液面レベルセンサの平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ部のトリミング前の拡大図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＡ部のトリミング後の拡大図である。
【図４】図４は、図１に於ける液面レベルセンサの電極の製造方法を示すフローチャート図である。
【図５】図５は、従来の液面レベルセンサを示し、図５（Ａ）はその液面レベルセンサの平面図、図５（Ｂ）はその液面レベルセンサの電極の製造方法を示すフローチャート図である。
【図６】図６は、従来の厚膜抵抗器の電極構造を示し、  図６（Ａ）は、従来の厚膜抵抗器の電極構造を示す断面図、図６（Ｂ）は、その厚膜抵抗器の電極の製造方法を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１に基づいて、本発明の一実施形態である液面レベルセンサの電極構造を説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る液面レベルセンサの電極構造の一実施形態を示し、図１（Ａ）はその液面レベルセンサの平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。
【００２１】
液面レベルセンサの電極１０は、燃料タンク内にある燃料の液面の高さを検出するために自動車に搭載された液面レベルセンサの基板Ｂ上に形成されている。電極１０は、第１摺動部２０と第２摺動部３０と抵抗体４０とから構成されている。基板Ｂは、セラミックスやガラスエポキシ等からなり、基板Ｂ上に、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）粉末とガラスフリットとを分散混練した抵抗ペーストを用いた抵抗体４０を、スクリーン印刷方法等で形成する。抵抗体４０は、その両端が弧状を描くように隙間無く基板Ｂ上に形成されている。抵抗体４０の上面には、抵抗体４０に積層し、抵抗体４０の形成領域を覆うように第１摺動部２０が弧状を描くように形成されている。即ち、第１摺動部２０の形成領域と抵抗体４０の形成領域は、ほぼ等しく、抵抗体４０に重なるように第１摺動部２０が形成されている。
【００２２】
第１摺動部２０は、細長の導体セグメント２０ａ、導体セグメント２０ｂ、導体セグメント２０ｃ、・・・が、一定間隔を隔てて配置されており、各導体セグメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・間には、抵抗体４０が露出する露出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・が設けられている。第２摺動部３０は、第１摺動部２０の形成時と同時に形成され、その両端が弧状を描くように形成されている。
【００２３】
第１摺動部２０と第２摺動部３０をまたぐようにフロートアーム５０が設けられている。フロートアーム５０は、弧状に形成された第１摺動部２０と第２摺動部３０とに沿って回動し、フロートアーム５０に設けられた接点５１が、第１摺動部２０と第２摺動部３０とに電気的に接続する。即ち、第１接点５１ａは、第１摺動部２０と、第２接点５１ｂは、第２摺動部３０と、電気的に摺接しながらフロートアーム５０が回動する。その際、第１接点５１ａは、第１摺動部２０の導体セグメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・のみと摺接し、第１接点５１ａと第１摺動部２０との接触抵抗の増加を避けるため、抵抗体４０とは電気的に接続しない（図１（Ｂ）参照）。
【００２４】
第１摺動部２０の形成領域は、フロートアーム５０が回動する摺動領域であることは勿論であるが、本発明に係る液面レベルセンサの電極１０の構造に於いては、抵抗体４０の形成領域も摺動領域内にある。このことは、従来技術のように双方が並列配置ではなく、積層されている配置状態にある。従って、電極１０の領域がコンパクト化され基板Ｂの小型化が図れる。
【００２５】
第１摺動部２０の側方には、基板Ｂ上に＋（プラス）極である第１端子ランド６０が形成され、第１端子ランド６０と第１摺動部２０との間には、第１接続部６０ａが設けられている。また第２摺動部３０の側方には、基板Ｂ上にグランド（ＧＮＤ）極である第２端子ランド６１が形成され、第２端子ランド６１と第２摺動部３０との間には第２接続部６１ａが設けられている。そして、第１端子ランド６０と第２端子ランド６１間で検出出力が得られるよう構成されている。
【００２６】
上述の第１摺動部２０と第２摺動部３０及び第１端子ランド６０と第２端子ランド６１、更に、第１接続部６０ａと第２接続部６１ａは、第１摺動部２０が形成されると同時に、導電ペーストを用いてシルク印刷方法等により形成される。また、これらの形成に使用される導電ペーストは、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、等の粉末をそれぞれ単独または複数種の組合せを用いて、ソーダガラスや硼珪酸ガラスとともに溶剤に分散させたものである。
【００２７】
図２は、図１に於ける液面レベルセンサの電極構造の導電ペーストの配列を示す平面図である。第１摺動部２０は、ほぼ導体セグメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・から構成され、第２摺動部３０は、導体セグメント部３１と一側部が連続して形成される連続部３２とから構成されている。
【００２８】
図３は、図１に於ける液面レベルセンサの電極を示し、図３（Ａ）はその液面レベルセンサの平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ部のトリミング前の拡大図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＡ部のトリミング後の拡大図である。
【００２９】
第１摺動部２０の各導体セグメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・は、抵抗体４０上に略規則正しく一定の間隔を保ちながら形成されている。各導体セグメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・間には、抵抗体４０が露出した露出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・が設けられている。各露出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・に対してレーザで傷を入れて抵抗値を調整するトリミング（図３（Ｃ）矢印Ｔ参照）を行い、各導体セグメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・間の抵抗体４０部分を所望の抵抗値に加工する。各露出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・のみをトリミングするので、正確にトリミングする位置が決まり、精度良くトリミングができる。
【００３０】
図４のフローチャート図を用いて電極１０の製造方法について詳述する。
【００３１】
ステップ１：基板Ｂ上に両端が弧状を描くように抵抗ペースト材料をスクリーン印刷処理し、抵抗体４０形成する（ステップＳ７１）。
【００３２】
ステップ２：抵抗体４０を乾燥処理する（ステップＳ７２）。
【００３３】
ステップ３：抵抗体４０の形成領域とほぼ同じ領域に抵抗体４０を覆うように、抵抗体４０上に導電ペースト材料をスクリーン印刷処理し、第１摺動部２０を形成する。同時に第２摺動部３０及び第１端子ランド６０と第２端子ランド６１、更に、第１接続部６０ａと第２接続部６１ａも導電ペースト材料をスクリーン印刷処理して形成する（ステップＳ７３）。
【００３４】
ステップ４：第１摺動部２０（他、導電ペースト形成部分を含む）を乾燥処理する（ステップＳ７４）。
【００３５】
ステップ５：第１摺動部２０（他、導電ペースト形成部分を含む）と抵抗体４０とを同時に焼成処理する（ステップＳ７５）。
【００３６】
ステップ６：抵抗体４０の各露出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・をトリミング処理（図３（Ｃ）矢印Ｔ参照）し所望の抵抗値に調整する（ステップＳ７６）。
【００３７】
このようにして、本発明に係る液面レベルセンサの電極１０が完成する。
【００３８】
本発明に係る液面レベルセンサの電極構造において、電極１０は、第１摺動部２０と第２摺動部３０と抵抗体４０とを備え、第１摺動部２０が、抵抗体４０の形成領域全域を覆うように抵抗体４０上に積層形成され、第１摺動部２０の複数の各導体セグメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・間で抵抗体４０が露出した複数の露出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・が形成され、各露出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・をトリミングしたことを特徴としている。
【００３９】
この構造により、第１摺動部２０における導電ペースト材料の使用量が削減され安価な電極が形成できると共にトリミング精度が向上する。詳述すると、第１摺動部２０を形成するために用いられる導電ペーストは、第２摺動部３０、第１端子ランド６０、第２端子ランド６、第１接続部６０ａ、第２接続部６１ａ、にも使用され、これらの配置スペースから基板Ｂの外形が決定し、導電ペースト形成面積から材料使用量が決定する。特に導電ペーストは、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、等の貴金属が用いられるため、使用量の削減は液面レベルセンサのコストダウンにも繋がる。また、金（Ａｕ）を含有する（例えば、Ａｕ／Ａｇ／Ｐｄ＋ガラス）導電ペーストを利用して材料使用量の削減ができるため、コスト高を抑制して、硫化銀の生成抑制に有用である。
【００４０】
本発明に係る液面レベルセンサの電極の製造方法において、基板Ｂ上に抵抗体４０を形成し、抵抗体４０を乾燥処理し、第１摺動部２０を抵抗体４０の形成領域を覆うように形成し、第１摺動部２０を乾燥し、抵抗体４０と第１摺動部２０とを焼成し、第１摺動部２０の各導体セグメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・間に露出する抵抗体４０部分をトリミングすることを特徴としている。
【００４１】
この製造方法により、焼成処理工程が１回で済み、抵抗体４０の抵抗材料の抵抗値を最小限に抑えられ、トリミング工程も精度良く安定して行われ加工費用を抑えることができる。
【００４２】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【符号の説明】
【００４３】
１０  電極
２０  第１摺動部
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・  導体セグメント
３０  第２摺動部
４０  抵抗体
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・  露出部
５０  フロートアーム
５１  接点
５１ａ  第１接点
５１ｂ  第２接点
Ｂ  基板
【図１】
0005985159.tif 000002
【図２】
0005985159.tif 000003
【図３】
0005985159.tif 000004
【図４】
0005985159.tif 000005
【図５】
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【図６】
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