(57)【要約】【課題】車体の揺れ等により燃料タンク等の液面の一時的な変化が生じた場合において、フロート等の可動部が追従して変位することを抑え、液面の検出精度の良い液面検出装置を提供する。【解決手段】アーム２とフロート３を備えた可動部４を有し、前記フロート２の位置変化により液面を検出する液面検出装置１において、前記アーム２及びフロート３の少なくとも一方の表面に撥液性皮膜を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームとフロートを備えた可動部を有し、前記フロートの位置変化により液面を検出する液面検出装置において、
前記アーム及びフロートの少なくとも一方の表面に撥液性皮膜を設けたことを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
フロートを備えた可動部を有し、前記フロートの位置変化により液面を検出する液面検出装置において、
前記フロートを、樹脂材料で形成された基材と、該基材の表面に設けた撥液性皮膜とで構成したことを特徴とする液面検出装置。
【請求項３】
前記撥液性皮膜は、フルオロアルキルシラン皮膜であることを特徴とする請求項１又は２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、液面検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液面検出装置として、図４、図５に示すような液面検出装置１０１が特許文献１により知られている。
【０００３】
該液面検出装置１０１は、自動車の燃料タンク１０２内に配設され、該燃料タンク１０２内には、液体燃料としてのガソリン等が収容されている。
【０００４】
前記液面検出装置１０１は、図４に示すように、支持板１０３を有し、該支持板１０３は、燃料タンク１０２の内壁で、かつ、燃料タンク１０２の開口部の近傍に配設されている。該支持板１０３の表面には、電気絶縁性の基板１０５が取付けられている。
【０００５】
また、前記基板１０５には、図５に示すように、抵抗層１０７、複数条の電極１０８及び摺動子１１０を有している。該抵抗層１０７は、基板１０５の表面に設けられ、前記電極１０８は、基板１０５の表面で、かつ、抵抗層１０７の図５における図の下側端部から互いに並行に延出するように設けられている。
【０００６】
前記摺動子１１０は、長手状の導電性のコンタクトプレート１１２と、円柱状の接点１１３とにより構成されている。該コンタクトプレート１１２は、その回動基部１１４を中心として、回動可能に支持板１０３に支持されている。前記接点１１３は、コンタクトプレート１１２の先端部に、電極１０８に対向し、かつ、電極１０８に摺接可能に設けられている。前記コンタクトプレート１１２は、液面検出装置１０１の負側端子の役割を果たし、抵抗層１０７の図５における右端部１１６は、液面検出装置１０１の正側端子の役割を果たすようになっている。
【０００７】
前記コンタクトプレート１１２の回動基部１１４には、アーム１２０の一端部が固設されており、該アーム１２０は、コンタクトプレート１１２と共に、回動基部１１４を中心として一体回転するようになっている。該アーム１２０の他端部には、図４に示すように、フロート１２２が相対回動可能に連結されている。該フロート１２２は、燃料タンク１０２内のガソリン等の液面上に浮遊するように設けられており、ガソリン等の液面変位に応じて、燃料タンク１０２内を高さ方向に変位するようになっている。そして、フロート１２２の変位に伴い、アーム１２０が回動基部１１４を中心として回動し、それに伴い摺動子１１０の接点１１３も回動基部１１４を中心として回動し、該接点１１３が各電極１０８の表面を摺動して変位する。これにより、抵抗層１０７のうち接点１１３の摺動量で決まる電極１０８と抵抗層１０７の右端部１１６との間に位置する抵抗部の抵抗値より、ガソリンの液面の高さ、すなわち、燃料タンク１０２内のガソリン残量を検出することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２０２１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来のアーム１２０及びフロート１２２は、金属や樹脂で形成されたままで、その基材の表面処理が施されていないため、該アーム１２０及びフロート１２２とガソリン等の液体燃料との濡れ性が大きく、車体の揺れ等により生じる液面の一時的な変化にも、フロート１２２が追従して変位するため、液面の検出精度が悪いという問題点がある。
【０００９】
また、液面の一時的な変化にも、フロート１２２が追従して変位するため、電極１０８における接点１１３との接点部が摩耗する虞がある。
【００１０】
また、アルコールを含有するような燃料の液面検出に用いる場合には、その燃料により、アーム１２０を構成する金属の腐食や、フロート１２２を構成する樹脂の膨潤等が生じるという問題点がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決する液面検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、アームとフロートを備えた可動部を有し、前記フロートの位置変化により液面を検出する液面検出装置において、
前記アーム及びフロートの少なくとも一方の表面に撥液性皮膜を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、フロートを備えた可動部を有し、前記フロートの位置変化により液面を検出する液面検出装置において、
前記フロートを、樹脂材料で形成された基材と、該基材の表面に設けた撥液性皮膜とで構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記撥液性皮膜は、フルオロアルキルシラン皮膜であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アーム及びフロートの少なくとも一方の表面に撥液性皮膜を設けたことにより、アーム及びフロートの少なくとも一方と液体との摩擦抵抗が低減され、前記従来技術のように、液面の一時的な変化に追従してフロートが変位することを抑制できるため、液面の検出精度を向上させることができる。
【００１６】
また、液面の一時的な変化に追従してフロートが変位することを抑制できるため、電極と接点との接点部の摩耗を低減することができる。
【００１７】
また、アルコールを含有するような燃料の液面検出に用いる場合においても、アームの表面に撥液性皮膜を設けた場合には、燃料によって、アームの基材を構成する金属が腐食することを防止し、フロートの表面に撥液性皮膜を設けた場合には、燃料によって、フロートの基材を構成する樹脂が膨潤等することを防止できる。
【００１８】
更に、アーム及びフロートの少なくとも一方の表面に撥液性皮膜を設けたことにより、アームやフロートの基材表面に、バリ等の凹凸があったとしても、撥液性皮膜により、その凹凸を平滑若しくは緩やかなものとすることができ、液体との抵抗を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の液面検出装置は、燃料タンク等の容器内における燃料等の液体の液面を検出する液面検出装置に用いることができる。以下の実施例においては、本発明の液面検出装置を、自動車の液体燃料タンクに適用した例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１乃至図３は、本発明の実施例１を示す。
図１は、液面検出装置１の側面図で、該液面検出装置１は、自動車の液体燃料タンクの内部に配設されて、該燃料タンク内の燃料の液面を検出するものである。
【００２１】
該液面検出装置１には、前記従来の液面検出装置１０１における図５に示す、基板１０５、抵抗層１０７、複数条の電極１０８、コンタクトプレート１１２と接点１１３とからなる摺動子１１０と略同様の部材を有し、これらの部材は前記従来技術のものと同じ作用をするように、図１のケース１ａ内に収納配置されている。これらの部材は、図１において記載することは、図が煩雑になり、かつ、従来技術と同様であるために省略してある。
【００２２】
該液面検出装置１は、図１に示すように、フロート２とアーム３を有しており、該フロート２とアーム３と図示しない前記の摺動子とで可動部４を構成している。
【００２３】
前記アーム３の一端部３ａには、フロート２が相対回動可能に連結され、アーム３の他端部３ｂは、前記従来技術と同様に、前記コンタクトプレートの回動基部に固設されている。これにより、アーム３は、コンタクトプレートと共に、他端部３ｂである回動基部を中心として上下方向に一体回転するようになっている。
【００２４】
前記可動部４、すなわち、前記フロート２、アーム３、摺動子の外面には、撥液性皮膜が形成されている。この撥液性皮膜を前記フロート２の外面に形成した状態を図２に示す。撥液性皮膜６は、１μｍ以下の厚みを有する。撥液性皮膜６の厚みが１μｍ以上となると皮膜６にクラックが生じる虞がある。なお、前記摺動子の接点の表面に、皮膜６を設けても良いが、設けると導電性が悪くなるため設けないことが望ましい。
【００２５】
前記撥液性皮膜６として、本実施例においては、フルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）系の物質を含む物質より構成される皮膜を用いた。フルオロアルキルシラン系を含む皮膜６は、その表面が超低表面エネルギー化しており、撥水性、撥油性、すなわち、撥液性に優れている。
【００２６】
フルオロアルキルシラン系物質として、例えば、ＣＦ３（ＣＦ）８（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３  が使用されるが、樹脂表面、金属表面と強く結合するものであれば良い。具体的には、下記に示す化学式１におけるＸ（官能基）として、アルコシド又は塩素等の官能基を有するフルオロアルキルシランが特に好適である。フルオロアルキルシラン鎖が長いほど、撥液性能が高く、短いほど、撥液性能が低くなる。また、フルオロアルキルシランの部分加水分解物や、その物質の混合物であってもよい。
【００２７】
ＣＦ３（ＣＦ２）ｎ（ＣＨ２）２ＳｉＸ３      ・・・（化学式１）
ここで、ｎは１〜１５の整数、Ｘはアルコキシド又は塩素基等の官能基
次に、撥液性皮膜６の形成方法について説明する。
【００２８】
先ず、図２に示すフロート２の表面への撥液性皮膜６の形成方法について説明する。
フロート２の基材２ａは、樹脂材料で所定の形状に形成されている。樹脂材料として、例えば、ポリアセタール樹脂又は発泡ＮＢＲゴムを用いることができる。
【００２９】
前記基材２ａの表面に撥液性皮膜６ａを形成する方法として、後述する液相法と気相法があり、基材２ａの材料に応じて任意に選択することができる。例えば、基材２ａが、ポリアセタール樹脂で形成されている場合には、液相法若しくは気相法を用い、発泡ＮＢＲゴムで形成されている場合には、気相法を用いて行う。
【００３０】
気相法（化学気相蒸着）の１例について図３を用いて説明する。
恒温槽２０内に処理容器２１が配置され、該処理容器２１の床面には、液体のフルオロアルキルシラン２３が注入されたシャーレ２４が載置されている。処理容器２１内で、シャーレ２４の上方に位置して、フロート２の基材２ａを支持具２６によって、処理容器２１の天井から吊るす。なお、基材２ａは、脱脂、洗浄等の下処理が施されている。
【００３１】
前記恒温槽２０内は、８０℃〜１２０℃に加熱されている。また、前記処理容器２１内の空気は、図示しない真空ポンプにより排気され、処理容器２１内は所定の真空度に維持されている。これにより、処理容器２１内には、シャーレ２４内より蒸発したフルオロアルキルシランが浮遊し、その気体のフルオロアルキルシランが、基材２ａの表面に結合し、撥液性皮膜６が形成される。
【００３２】
次に、液相法の１例について説明する。
フロート２の基材２ａを脱脂、洗浄した後に、下記の表１に記載のコーティング液に基材２ａを浸漬、又は、基材２ａに前記コーティング液をスプレーして、基材２ａの表面にコーティング液を付着させる。
【表１】
2008170364.tif 000003
【００３３】
次に、エアブロー、若しくは、遠心分離により、余分なコーティング液を取り除く。
次に、乾燥し、１２０〜１８０℃で焼成することにより、基材２ａの表面に撥液性皮膜６が形成される。
【００３４】
また、可動部４における金属基材、すなわち、フロート２以外のアーム３等の基材表面の撥液性皮膜６も、前記液相法若しくは気相法により形成することができる。
【００３５】
以上のように構成された本発明の液面検出装置１においても、前記従来の液面検出装置１０１と同様の原理によりタンク内の液面を検出する。
【００３６】
本発明の前記実施例１における液面検出装置１は前記の構造を有することにより、次のような作用、効果を奏する。
【００３７】
可動部４の表面に撥液性皮膜６を設けたことにより、可動部４と燃料等の液体との摩擦抵抗が低減され、前記従来技術の液面検出装置１０１と比較して、液面の一時的な変化に対しフロート２が追従して変位しにくいため、液面の検出精度を向上させることができる。
【００３８】
また、液面の一時的な変化に対しフロート２が追従して変位しにくいため、電極と接点との接点部が摩耗することを低減できる。
【００３９】
また、アルコールを含有するような燃料の液面検出に用いる場合においても、燃料により、アーム３等の基材を構成する金属の腐食を防止し、また、フロート２の基材２ａを構成する樹脂の膨潤等を防止できる。
【００４０】
更に、アーム３やフロート２の基材２ａ等の表面に凹凸、例えば、樹脂フロートのバリ等があったとしても、撥液性皮膜６により、その凹凸を平滑若しくは緩やかなものとすることができ、液体との抵抗を低減することができる。
【実施例２】
【００４１】
前記実施例１においては、可動部４全体の表面に撥液性皮膜６を設けたが、フロート２及びアーム３の少なくとも一方に撥液性皮膜６を設けても良い。
【００４２】
上記以外の構造は、前記実施例２と同様であり、本実施例２においても前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１における液面検出装置の側面図。
【図２】本発明の実施例１に用いるフロートで、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図３】気相法を説明するための模式図。
【図４】従来の液面検出装置の側面図。
【図５】従来の液面検出装置における基板、抵抗層、各電極、摺動子及びアームを示す部分拡大斜視図。
【符号の説明】
【００４４】
１      液面検出装置
２      フロート
２ａ    フロートの基材
３      アーム
４      可動部
６      撥液性皮膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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