(57)【要約】  容量ゲージは、内側表面および外側表面を有する中空円筒体の形態を有する絶縁基板上に交差指電極を備え、交差指電極はこの円筒体の内側表面に配置される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に交差指電極を備える容量ゲージであって、
前記絶縁基板が内側表面および外側表面を有する中空円筒体の形態を有し、および前記交差指電極が前記円筒体の前記内側表面に配置されていることを特徴とする容量ゲージ。
【請求項２】
容量ゲージがタンク内の液面を表す信号を送信し、および前記信号を処理するための電子回路を組み込んでいることを特徴とする、請求項１に記載の容量ゲージ。
【請求項３】
前記電極と前記電子信号処理回路との間の電気的接続部が、測定を妨げないように前記絶縁基板によって被覆されることを特徴とする、請求項２に記載の容量ゲージ。
【請求項４】
前記電極が、互いに櫛状に係合する指の形態のループを有するコイルの形態であること、および前記指が前記円筒体の内側母線に沿って垂直に延在することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の容量ゲージ。
【請求項５】
前記容量ゲージが一対の測定電極と一対の参照電極とを備え、前記一対の測定電極及び前記一対の参照電極の両方は垂直指で指組みされており、前記参照電極が前記円筒体の一端に配置され、前記円筒体の小さな高さを占め、前記測定電極が前記円筒体の略全高に亘って延在することを特徴とする、請求項４に記載の容量ゲージ。
【請求項６】
前記一対の測定電極及び前記一対の参照電極が、電極の一部を共通に有していることを特徴とする、請求項５に記載の容量ゲージ。
【請求項７】
前記円筒体が、その外側表面に、静電気保護スクリーンの働きをする導電性コーティングを含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の容量ゲージ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の容量ゲージの製造方法であって、
前記方法に従って平坦な絶縁基板上に交差指電極を備える容量ゲージが製造され、前記ゲージが、電極が内側に向くように巻回されて円筒体が形成されることを特徴とする、方法。
【請求項９】
前記ゲージの円筒状の形態が、溶接、接着、および／または適切な形状のプレートを使用することによって保持されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載のゲージ、または請求項９に記載の方法によって得られるゲージの燃料タンク内のレベルゲージとしての使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基板上に交差指電極（interdigital electrodes）を備える容量ゲージ、そのようなゲージの製造方法、および燃料タンク内のレベルゲージとしてのそのようなゲージの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、タンク内、特に自動車両の燃料タンク内の液位を測定するために多くのデバイスが提案されてきた。これらの既知のデバイスは、通常、タンク内の燃料のレベルを表す信号を出力するレベルセンサまたはレベルゲージを使用している。
【０００３】
ある変形例では、これらのレベルセンサまたはレベルゲージは、測定に使用される電気コンデンサと、参照に使用される電気コンデンサと、を備えている。測定に使用されるコンデンサは、通常、タンクの全高に亘って存在し、そのキャパシタンスがタンク内の燃料の高さに応じて変化する。参照に使用されるコンデンサは、燃料中に常時浸漬されており、燃料の誘電率の基準値を提供する。適切な電子回路が、タンク内の燃料レベルを判定する。これらのセンサのコンデンサは平坦または円筒状のプレートにすることができ、これらのプレート間で燃料が増減し、表皮効果によってキャパシタンスに影響を及ぼすことができる。あるいはプレートは、干渉効果によって相互に作用する交差指（係合した櫛状の）電極であってもよく、交差指電極は基板に取り付けられ、プリント回路のように見える。しかも、そのような電極は、プリント回路の製造方法と類似の方法によって製造することができる。
【０００４】
このように、特許文献１は、可撓性を有するリボン状の平坦な基板に取り付けられた金属層を侵食することによって得られる交差指電極を備える容量ゲージと、干渉効果を有する容量ゲージと、押出工法で環状に配置された電極をオーバーモールドすることによって得られるケーブルの形態で表皮効果を有する容量ゲージとの両方を開示している。第１の変形例は、有効表面が小さいという欠点と、特に波の影響を避けるための保護ケーシングの必要性とを有する。第２の変形例は、実際に生産するのが困難であり、さらに上記特許においては、その製造が説明されていない。
【特許文献１】米国特許第４，２９６，６３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願は、容量ゲージに大きい有効表面を提供し、保護ケーシング（特に、波に対する油圧保護）を不要にし、実際に生産するのを容易にすることによって、これらの課題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的で、本発明は、内側表面および外側表面を有する中空円筒体の形態を有する絶縁基板上に交差指電極を備える容量ゲージに関し、交差指電極はこの円筒体の内側表面に配置されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
「ゲージ」との用語は、タンク内の液面を表す信号を供給するデバイスを表現するために使用される。本デバイスは、この信号を処理するための電子回路を備えることができ、それによってタンク内の燃料のレベルおよび量の判定が可能になる。あるいは、本デバイスは、そのような回路に接続されてもよい。特に先に述べた製造工程の類似性により、集積回路の使用が有利である。
【０００８】
電極と電子信号処理回路との間の電気的接続部に関して、これらの接続部は、測定を妨げないように絶縁基板によって被覆されることが好ましい。
【０００９】
「交差指」電極との用語は、互いに櫛状に係合する指の形態のループを有するコイルの形態の電極を表現するために使用され、この用語は、上述した特許文献１に記載されている。電極の指は、円筒体の内側母線に沿って垂直に延在することが好ましい。ゲージはタンク内で垂直に配置されることから、測定する液位に応じた実質的にリニアな信号を得ることがそれにより可能になる。
【００１０】
上述した特許文献１に記載のように、有利には、本発明によるゲージは、一対の交差指測定電極と、同じく交差指型の一対の参照電極とを備えることができる。参照電極は、基板の一端に配置されることが好ましく、基板は、タンク内に存在する液体に常に確実に浸漬するように、タンク（適切であるならば、好ましくは予備タンクにおいても）の底部に配置／固定されるであろう。これにより、液体の温度、圧力、性質の変化、および測定を妨げる可能性のある他の妨害要因を無視することができる。参照電極が占める相対的な円筒体高さは、一対の測定電極が占める相対的な円筒体高さに対して小さいことが好ましく、その結果、測定電極が実質的に液体の全高に亘って存在することができる。測定電極のループと、参照電極のループは共に垂直であることが好ましい。さらに、両電極は、有利には電極の少なくとも一部が共通となっている。
【００１１】
本発明によれば、交差指電極は円筒状の絶縁基板上に存在する。この基板は、プリント回路基板として使用される任意の既知の絶縁材料を主成分とすることができ、例えば（商品名Ｃａｐｔｏｎ（登録商標）として知られている樹脂などの）ポリイミド、エポキシ樹脂、およびポリエステルから選択される絶縁性ポリマーを主成分とすることができる。この円筒体は、母線に沿って連続的であっても、不連続的であってもよい。具体的には、この円筒体は、平坦な絶縁基板に溶接、接着等を行うことによって得ることができる。
【００１２】
有利な変形例によれば、この円筒状の基板はその外側表面に、静電気保護スクリーンの働きをする、例えば金属の導電性コーティングを含む。３５〜７０μｍの厚さを有する銅を主成分とするコーティングが理想的である。
【００１３】
円筒状の基板の高さは、通常、タンク内の液体の最大高さに依存している。その直径は、通常、良好な測定精度と許容可能寸法との間の妥協点（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）である。
【００１４】
また、本発明は、上記のようにゲージの製造方法にも関する。本方法は、任意の既知の方法（例えば食刻、フォトリソグラフィ等）によって板ゲージを製造し、次いでこの板ゲージを電極が内側に向くように巻回して円筒体を形成するといったものである。
【００１５】
この方法では、巻回を可能にするような材料製であり、かつそのような厚さを有する基板である可撓性を有する基板を使用することが選択される。この目的で、先に述べた絶縁性ポリマーを主成分とする基板が理想的である。
【００１６】
円筒状の形態は、溶接、接着などにより基板の２つの端部を接合すること、および／または巻回した基板を適切な形状のプレート（例えば、金属性リング）内に挿入することによって保持することができる。
【００１７】
最後に、本発明は、燃料タンク内のレベルゲージとしての先に述べたゲージの使用にも関する。
【国際調査報告】
2009513962.tif 000002
2009513962.tif 000003
2009513962.tif 000004