(57)【要約】【課題】電気接地面に接続するための導電性リード線と少なくとも１つの第１の導電性構成要素と、構成要素をリード線に電気的に接続する導電性ポリマー撚線とを有するタンク内モジュールを提供すること。【解決手段】ジェット吸引ポンプは導電性ポリマー材料からなる。導電性構成要素は燃料レベル検知アセンブリ回路を介して接地面に接続される。【選択図】      図１
2004162690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの導電性構成要素と、接地面に接続するための導電性リード線と、前記少なくとも１つの構成要素および前記リード線に接続された導電性ポリマー撚線とを有する、燃料タンク用のタンク内燃料モジュール。
【請求項２】
前記少なくとも１つの構成要素が燃料レベル・センサである請求項１に記載の燃料モジュール。
【請求項３】
前記少なくとも１つの構成要素が燃料圧力調整器である請求項１に記載の燃料モジュール。
【請求項４】
前記少なくとも１つの構成要素が燃料ポンプである請求項１に記載の燃料モジュール。
【請求項５】
前記少なくとも１つの構成要素が燃料フィルタ・ハウジングである請求項１に記載の燃料モジュール。
【請求項６】
前記導電性ポリマー撚線がアセタール・ベースのポリマーで形成されている請求項１に記載の燃料モジュール。
【請求項７】
前記アセタール・ベースの導電性ポリマー撚線が導電性充填剤を含む請求項６に記載の燃料モジュール。
【請求項８】
前記導電性充填剤が炭素粉、炭素ファイバー、炭素繊維、金属ファイバー、および金属粉からなる群から選択されている請求項７に記載の燃料モジュール。
【請求項９】
前記導電性ポリマー撚線がナイロン・ベースのポリマーから形成されている請求項１に記載の燃料モジュール。
【請求項１０】
前記ナイロン・ベースの導電性ポリマー撚線が導電性充填剤を含む請求項９に記載の燃料モジュール。
【請求項１１】
前記導電性充填剤が炭素粉、炭素ファイバー、炭素繊維、金属ファイバー、および金属粉からなる群から選択されている請求項１０に記載の燃料モジュール。
【請求項１２】
前記導電性ポリマー撚線が押出し可能材料から押出され、かつ約０．００３ｉｎ２〜約０．００５ｉｎ２の断面積を有する請求項１に記載の燃料モジュール。
【請求項１３】
前記導電性ポリマー撚線が、前記少なくとも１つの構成要素の一部を形成する材料と同様な材料で形成され、前記導電性ポリマー撚線が溶接によって前記導電性構成要素に接続されている請求項１に記載の燃料モジュール。
【請求項１４】
導電性ポリマーと導電性充填剤とを備える静電荷放散のための押出し導電性ポリマー撚線。
【請求項１５】
前記導電性ポリマー撚線が押出し可能アセタールで形成されている請求項１４に記載の導電性撚線。
【請求項１６】
前記導電性充填剤が炭素粉、炭素ファイバー、炭素繊維、金属ファイバーおよび金属粉からなる群から選択されている請求項１５に記載の導電性撚線。
【請求項１７】
前記導電性ポリマー撚線が押出し可能ナイロンで形成されている請求項１４に記載の導電性撚線。
【請求項１８】
前記導電性充填剤が炭素粉、炭素ファイバー、炭素繊維、金属ファイバーおよび金属粉からなる群から選択されている請求項１７に記載の導電性撚線。
【請求項１９】
前記充填剤が前記撚線の約４重量％である請求項１６に記載の導電性撚線。
【請求項２０】
前記充填剤が前記導体の約４重量％である請求項１８に記載の導電性撚線。
【請求項２１】
前記撚線が約０．００１９ｃｍ２〜０．０３２３ｃｍ２（０．００３ｉｎ２〜０．００５ｉｎ２）の断面積を有する請求項１４に記載の導電性撚線。
【請求項２２】
前記撚線が約０．００１９ｃｍ２〜０．０３２３ｃｍ２（０．００３ｉｎ２〜０．００５ｉｎ２）の断面積を有する請求項１５に記載の導電性撚線。
【請求項２３】
前記撚線が約０．００１９ｃｍ２〜０．０３２３ｃｍ２（０．００３ｉｎ２〜０．００５ｉｎ２）の断面積を有する請求項１６に記載の導電性撚線。
【請求項２４】
前記撚線が約０．００１９ｃｍ２〜０．０３２３ｃｍ２（０．００３ｉｎ２〜０．００５ｉｎ２）の断面積を有する請求項１７に記載の導電性撚線。
【請求項２５】
前記撚線が約０．００１９ｃｍ２〜０．０３２３ｃｍ２（０．００３ｉｎ２〜０．００５ｉｎ２）の断面積を有する請求項１８に記載の導電性撚線。
【請求項２６】
前記撚線が約０．００１９ｃｍ２〜０．０３２３ｃｍ２（０．００３ｉｎ２〜０．００５ｉｎ２）の断面積を有する請求項１９に記載の導電性撚線。
【請求項２７】
ピボット・フロート保持器と、
前記接触保持器に取り付けられた導電性フロート・アームと、
抵抗を介して接地面に接続された複数の平行な別個のトレースを含む抵抗カードと、
前記トレースに接触する前記接触保持器上の接触部材とを備え、
前記接触部材が前記導電性フロート・アームに接触し、前記トレースを介して接地面に接続されている燃料レベル・センサ・アセンブリ。
【請求項２８】
前記接触部材が、前記フロート・アームに接触する導電性部分を有する請求項２７に記載のアセンブリとしての燃料レベル・センサ。
【請求項２９】
前記接触部材が金属線を含む請求項２７に記載の燃料レベル・センサ。
【請求項３０】
前記接触部材が導電性プラスチック撚線を含む請求項２７に記載の燃料レベル・センサ。
【請求項３１】
前記接触保持器が導電性であり、前記接触部材を画定している請求項２７に記載の燃料レベル・センサ。
【請求項３２】
前記モジュールがジェット吸引ポンプを含み、前記ポンプがポリマー材料および導電性充填剤からなる燃料タンク用タンク内モジュール。
【請求項３３】
前記導電性充填剤が炭素粉、炭素ファイバー、炭素繊維、金属ファイバー、および金属粉からなる群から選択されている請求項３２に記載の燃料モジュール。
【請求項３４】
前記ポリマー材料がナイロンベースポリマーである請求項３２に記載の燃料モジュール。
【請求項３５】
前記ポリマー材料がアセタールである請求項３２に記載の燃料モジュール。
【請求項３６】
タンク内燃料モジュールの構成要素を電気システムの接地面に接続する方法であって、前記モジュールが、前記電気システムの接地面に接続するための電気導体をもつ燃料レベル検知アセンブリを有しており、前記導電性構成要素を前記燃料レベル検知アセンブリの前記導体に接続することを含む方法。
【請求項３７】
前記導電性構成要素が燃料レベル検知アセンブリのフロート・アームである請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記燃料レベル検知アセンブリが離隔した導電性トレースのアレイおよび前記トレースに接触する可動接触部材を含み、さらに前記導電性構成要素を前記接触部材に接続することを含む請求項３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２００２年５月３１日出願の米国仮出願第６０／３８５１８５号に基づく米国特許法第１２０条の特典を主張するものである。
【０００２】
本発明は、プラスチック材料またはポリマー材料からなる構成要素を有するタンク内燃料モジュールに関する。詳細には、本発明は、燃料流れの結果として発生することがある静電荷の蓄積を防ぎ、それらの静電荷を安全に放散できるように構成されたタンク内燃料モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
内燃機関を使用した車両その他のデバイスの燃料タンク用のタンク内燃料モジュールは典型的にリザーバ、燃料ポンプおよびモータ、燃料フィルタおよびハウジング、圧力調整器およびハウジング、吸引ジェット・ポンプなど複数の別々の構成要素を含む。そのような構成要素は非導電性材料からなるか、あるいは導電性の要素を含むことがありうるが、導電性要素は接地面を画定する関連する電気回路から電気的に絶縁される。たとえば、導電性構成要素は非導電性プラスチック本体内に配置できる。
【０００４】
タンク内燃料モジュールの導電性構成要素ならびに非導電性構成要素は静電荷が蓄積しやすい。過度の蓄積を防ぐためにそのような静電荷を放散できる配置を使用することはよく知られている。様々な例が米国特許第５０７６９２０号、第５６４７３３０号、第５７８５０３２号、第６０４７６８５号、第６２０６０３５号および第６４３５１６３号に記載されている。
【文献１】
米国特許第５０７６９２０号
【文献２】
米国特許第５６４７３３０号
【文献３】
米国特許第５７８５０３２号
【文献４】
米国特許第６０４７６８５号
【文献５】
米国特許第６２０６０３５号
【文献６】
米国特許第６４３５１６３号
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タンク内燃料モジュール中の静電荷蓄積の研究が進むにつれて、保護のための全体的なスキームの改善が進展する。本発明はこの過程から生じるものである。本発明は、以前は重要だと考えられていなかった領域においてそのような保護を実施することから利点が得られることを認識するだけでなく、与えられた保護における全体的な改善を達成するための強化された機構をも提供する。
【０００６】
特に、これまで静電放電問題に関係するとは考えられていなかった領域における静電荷の蓄積に対する保護を行うための配置が提供される。１つのそのような領域はモジュール・リザーバ中に燃料を吸引するために使用された吸引ジェット・ポンプである。別の領域は燃料レベル検知アセンブリの導電性アームである。本発明はさらに、電荷放散能力を与えるために以前は知られていない機構を提供する。
【０００７】
タンク内燃料モジュールの構成要素中の静電荷の蓄積を制御するために、構成要素を車両接地面に、通常はその電気平面を画定するバッテリの負端子に電気的に接続することは当技術分野で知られている。構成要素を接地に、または車両の接地面に接続されている他の接地された導電性構成要素に電気的に接続するために金属線を使用することが知られている。そのような接地経路を与えるための新しい配置を提供することが本発明によって企図されている。
【０００８】
燃料レベル・センサは、通常タンク内燃料モジュール内または上に物理的に置かれたフロートおよびピボット・アームによって、燃料タンク内の燃料レベルを検知する。可変抵抗カードを有する電気回路が使用される。可動クロス・バーまたは接触部材が抵抗カードと協働して燃料ゲージ上の読みを変えるために回路特性を変更する。この回路は、モジュール内に存在し、かつ最終的には接地面に接続される電気経路を含む。この回路は、静電荷放散のための以前は認識されていない経路を与える。
【０００９】
さらに、燃料レベル・センサ・アセンブリは通常、非導電性ワイパ保持器上に取り付けられた金属フロート・アームを含む。アームは一端に浮遊（ｂｕｏｙａｎｔ）部材を有する。保持器は、同じく非導電性のベース上にピボット式に取り付けられている。フロート・アームが金属材料で形成されているので、フロート・アームは静電荷が蓄積しやすい。ワイパ保持器およびベースは非導電性プラスチックで形成されているので、金属アームで集められた静電荷は回路接地面に放散することができない。モジュール内に存在するレベル・センサ回路の導体への金属フロート・アームの接続は、望ましくない静電気蓄積の問題と有効な静電荷放散経路の提供の解決策である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１の実施形態には、本発明の一態様が示されている。ここには、内燃機関に関連付けられた燃料タンク９内に配置されるようになされたタンク内燃料モジュール１０が開示されている。そのような配置の主要な適用例は車両用であるが、本発明は固定または補助パワー・ユニット、エンジン駆動ポンプまたは発電機など、内燃機関によって駆動される他の装置に適用される。
【００１１】
モジュール１０はモジュールを燃料タンク９に接続するフランジ１１を含む。モジュールはさらに、燃料リザーバ１３、燃料ポンプおよびモータ１８、燃料フィルタ１９が配置されている燃料フィルタ・ハウジング２０、燃料圧力調整器１６、および吸引ジェット・ポンプ２１を含む。これらの構成要素はホース２３または２５により接続されている。モジュールは、出口コネクタ２７を介してエンジンに供給するために燃料を主タンク９からポンプおよびモータ１８を介してフィルタ・ハウジング２０に車両のエンジンまで連絡している。
【００１２】
フランジ１１は電気コンセント１２を支持する。フランジ１１はエンジンに関連付けられた電気システムから電力を受け取る。電気システムは電気コンセント１２に差し込まれるリード線８ａおよび８ｂを含む。１本のリード線８ａは電気システムのバッテリの負側を表し、システムの接地面を表すと考えられる。
【００１３】
燃料ポンプおよびモータ１８はリザーバ１３内に支持される。モータへの電力は電気コンセント１２に接続された電気リード線１７ａおよび１７ｂを介して供給される。リード線１７ａは負リード線８ａに接続され、したがって車両の接地面に接続される。リード線１７ｂはリード線８ｂを介してバッテリの正側に接続され、「ホット」または電力リード線と考えられる。
【００１４】
フランジ１１およびリザーバ１３は、モジュールの全体的な垂直範囲の調節を可能にするために相対的に滑動可能な接続により接続されている。この滑動可能な接続は図示されていないが、当技術分野でよく知られている。この滑動可能な接続は、異なる垂直高さの燃料タンクとモジュールを関連付けるためにリザーバ１３がフランジ１１に向かってまたは離れて移動することを可能にする。
【００１５】
図示のモジュールでは、燃料フィルタ・ハウジング２０および含まれているフィルタ１９はフランジ１１に接続されている。他の配置では、フィルタ・ハウジングはリザーバ１３に接続することができる。
【００１６】
図１に示すように、フィルタ・ハウジング２０はフィルタ１９を支持する。燃料は、ポンプおよびモータ１８に接続されているホース２３からフィルタ・ハウジング２０に入る。加圧された燃料はフィルタ１９を通り、エンジンに供給するために出口コネクタ２７からフィルタを出る。
【００１７】
静電荷の蓄積を防ぎ、静電荷を放散できるように、フィルタ・ハウジング２０の下部２０ａは、導電性フィルタをもつアセタールなどの非導電性ポリマー材料から製造することができる。ハウジング２０のこの導電性部分２０ａは、絶縁された金属ワイヤ（図示せず）によりよく知られている様式でリード線１７ａで車両接地面に接続される。もちろん、電気回路接地面への導電性部分２０ａの接続の他の形態も容認できる。
【００１８】
リザーバ１３は燃料ポンプおよびモータ１８に給送するために燃料のレベルを維持する。リザーバ１３は、タンク底部に対して離隔された関係で維持されたリザーバの底部にスクリーン１５によって画定された入口を含む。燃料は、通常タンク９内の燃料の量からの水頭の結果として燃料タンク９から入口１５に入る。燃料タンク内の燃料のレベルが低いとき、ジェット吸引ポンプ２１は燃料を燃料タンク９からリザーバ１３に引く、または吸引する。
【００１９】
燃料は、フィルタ１９を通った後、ホース２５を介して圧力調整器１６までハウジング２０から出ることができる。調整器は、圧力が設定量を超えたときに一部の燃料をリザーバ１３に戻すことにより出口コネクタ２７を介してエンジンに供給される燃料の圧力を制御する。これは供給側ジェット・ポンプ・システムである。ここでの発明はもちろん、戻り側ジェット・ポンプをもつシステムにも適用可能である。
【００２０】
ジェット吸引ポンプ２１は、中空であり、かつ制限されたオリフィスまたはベンチュリを画定する本体２９を含む。本体はまた、リザーバ入口１５においてタンク９内の燃料に開いた入口３１、およびリザーバ１３に開いた出口３３を画定する。
【００２１】
ホース２５内の高圧燃料は、他のホース３５を通って、流れを入口１９に入る燃料経路に９０度でベンチュリへ高速で向けるジェット・オリフィス３２に供給される。流れる燃料は燃料をタンク９から本体２９の入口３１へ吸引する。その燃料は出口３３を通してリザーバ１３に供給される。
【００２２】
本発明によれば、吸引ジェット・ポンプ２１は、炭素繊維をもつアセタールなどの導電性ポリマー材料、または他の導電性充填剤あるいは適切な導電性充填剤をもつナイロンからなる。そのような導電性材料は、ベンチュリを含む本体２９および入口３１および出口３３を画定する本体の部分を形成するために使用される。吸引ジェット・ポンプ２１は絶縁された金属ワイヤなどの適切な手段を使用して接地面に接続される。あるいは、リザーバ１３全体および他の構成要素は、吸引ジェット・ポンプ２１内の燃料流れの結果として発生することがある静電荷に対する放散経路を与えるために導電性ポリマー材料で成形することもできる。
【００２３】
図２は、複数の個別の構成要素を有するタンク内燃料モジュールの他の形態を示す。燃料モジュール１１０は燃料レベル検知アセンブリ１１４、燃料圧力調整器１１６、燃料ポンプおよびモータ１１８および燃料フィルタ（図示せず）を格納する燃料フィルタ・ハウジング１２０を含む。
【００２４】
電気プラグまたはコンセント１１２は車両電気システムへの接続を与える。少なくとも正および負端子を含む。正および負リード線１１７ａおよび１１７ｂはポンプ・モータ１１８に接続する。接地端子リード線１１７ａは次いでリード線１０８ａによってバッテリの負端子に接続される車両の接地された部分またはその他のシャシに電気的に接続される。端子リード線１１７ｂはリード線１０８ｂによって回路の正側に接続されている。
リード線１１７ａに取り付けられる導電性ブラケット１０７が設けられている。
【００２５】
燃料圧力調整器１１６、燃料ポンプおよびモータ１１８および燃料フィルタ・ハウジング１２０はすべて構成要素とすることができるか、あるいは静電荷の蓄積が起こりうる要素を含むことができる。静電荷を燃料圧力調整器１１６、燃料ポンプ１１８および燃料フィルタ・ハウジング１２０から放散するために、本発明は、電気プラグ１１２において電気導体または接地端子１１７ａへの導電性経路を画定するために導電性プラスチックまたはポリマー撚線１２２を使用する。図２において、撚線または導体は圧力調整器１１６から燃料フィルタ・ハウジング１２０へ、次いでブラケット１０７へ延びている。したがって、この単一の撚線はモジュールの２つの構成要素を電気システム接地面に接続している。他の撚線１２２はポンプおよびモータ１１８に接触し、かつ接続部における第１の撚線をフィルタ・ハウジング１２０へ接続している。ブラケット１０７およびコンセント１１２は本発明に必須のものでない。これらの構成要素は撚線１２２を電気回路接地面に接続するための有効な配置を示しているに過ぎない。
【００２６】
導電性プラスチックまたはポリマー撚線１２２は導電性ポリマー材料で形成された要素を有するモジュールの構成要素に簡単に固定できる。さらに、銅または他の金属線に比較してこれらの導電性撚線の相対的に低い導電性率は有利に考えられる。優れた導体である線は貧弱な物理接続の両端に弧を実際に起こすことができる。導電性撚線の高い抵抗は電流を減らし、進まない弧の危険を最小にする。
【００２７】
ポリマー撚線はコンセント１１２における負バッテリ端子に接続される。ブラケット１０７は撚線１２２を確実な物理および電気的な導電性接続のため撚線１２２を導電性ブラケットに固定するためのクリップ１２４を含む。
【００２８】
導電性プラスチック撚線は多数の方法により導電性構成要素に固定できる。図３Ａは導電性プラスチック撚線１２２を導電性構成要素１２６へフレキシブル・クリップ１２４で挟むことによる固定を示す。フレキシブル・クリップ１２４は導電性構成要素１２６に取り付けられる金属クリップとすることができる。あるいは、フレキシブル・クリップ１２４は導電性構成要素１２６の側面に成形されるプラスチック・クリップとすることができる。導電性プラスチック撚線１２２はフレキシブル・クリップ１２４およびフレキシブル・クリップ１２４が導電性構成要素１２６へ導電性プラスチック撚線１２２を固定するために導電性プラスチック撚線１２２を導電性構成要素１２６に挟むようなフレキシブル・クリップ１２４などの導電性構成要素１２６の間を滑動する。
【００２９】
図３Ｂは、導電性プラスチック撚線２２２を導電性プラスチック構成要素２２６の表面に超音波、ホット・プレートまたはレーザによって溶接する導電性プラスチック撚線２２２の取付けを示す。超音波、ホット・プレート、またはレーザ溶接器などの溶接器２２８は、溶接点２３６を形成するために１本の導電性プラスチック撚線２２２のスプール２３０から導電性撚線２２２の一端を第１の導電性プラスチック構成要素２２６に溶接するために使用される。その後、導電性プラスチック撚線２２２は、第１の溶接点２３６から回路または接地面の負端子に接続されたそのブラケット１０７まで所与の距離で解かれる。あるいは、図３Ｂに示すように、導電性プラスチック撚線２２２は、第２の溶接点を形成するために溶接器２２８を使用して第２の導電性プラスチック構成要素２３４に超音波、ホット・プレート、またはレーザによって溶接することができる。したがって、いくつかの導電性構成要素を一緒に接続し、次いで撚線２２２をブラケット１０７において接地面に接続することができる。ただし、撚線の全体的な電気特性が静電荷の放散を妨げるような量を超えないようにすることが重要である。
【００３０】
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、導電性撚線１２２または２２２は任意の断面形状を有することができる。図４Ａは楕円断面の撚線１２２を示す。図４Ｂはほぼひし形断面の撚線１２２を示す。図４Ｃはほぼ矩形断面の撚線１２２を示す。図４Ｃに示す撚線の断面形状は相対的に大半径に形成された隅角を有する。そのような大半径隅角は図４Ｂに示すひし形形状断面の撚線を作るのにも使用できる。同様に、図４Ｂの断面の小半径隅角を図４Ｃの矩形撚線に使用できる。
【００３１】
撚線１２２または２２２は円形または正方形断面を有することもできる。撚線１２２または２２２の断面積は約０．００１９ｃｍ２〜０．０３２３ｃｍ２（０．００３ｉｎ２〜０．００５ｉｎ２）でならなければならないと考えられる。これはもちろん、接続部への構成要素から負端子へ続く線までの長さが増えたときに増えることがある。
【００３２】
特定の断面形状が重要であることは知られていない。しかし、断面積は撚線の抵抗を制御するようにサイズ決定されるべきである。抵抗は、導電性要素とブラケット１０７における負端子１１７ａへの接続との間の撚線の長さあたり１０３〜１０９オーム程度にすべきことが企図される。これに関して、典型的なタンク内燃料モジュールのサイズであれば、接続点間の撚線の長さは約１２．７ｃｍ（５インチ）〜約３８．１ｃｍ（１５インチ）まで変動することができる。撚線が２つの構成要素を一緒に接続し、次いでブラケット１０７における負端子１１７ａに接続している場合、全長は約５０．８ｃｍ（２０インチ）またはそれ以上とすることができる。
【００３３】
撚線１２２および２２２の断面サイズおよび抵抗は推定値である。撚線の抵抗は、流れる燃料の結果として蓄積することもある静電荷が電荷の望ましくないまたは危険な蓄積を防ぐ速度で放散されるような抵抗であることが唯一重要である。したがって、放散速度は所与の構成要素内の蓄積の最大速度に等しいかそれより大きくなければならない。
【００３４】
抵抗の値は既存の知識に基づいて推定されることを理解すべきである。これらの値は、以前に入手できなかったかまたは考えられなかった情報に基づいて変化することもある。
【００３５】
本発明の導電性プラスチック撚線は、導電性添加剤を含むことにより導電性にされる押出し可能ポリマーまたはプラスチック材料の押出しによって形成することが好ましい。形成後、押し出された導電性プラスチック撚線はスプールに巻かれ、後で使用するために格納される。
【００３６】
導電性プラスチック撚線はベース、非導電性ポリマーを約１重量％〜約２０重量％の導電性フィルタ添加剤と混合することにより導電性にすることができる。約２０重量％までの量のガラスファイバーのような他の充填剤を、強度を増すために使用することもできる。
【００３７】
適切な導電性充填添加剤には炭素粉、炭素ファイバーまたは炭素繊維、あるいは粉末またはファイバーの形態の金属材料がある。４％の導電性充填剤および１９％のガラスファイバー充填剤をもつ導電性「ナイロン１２」の原料はミネソタ州ファーミントン・ヒルスのＨｕｌｓ  ＤｅＧｕｓｓａから入手できる。導電性充填剤はマサチューセッツ州ボストン、Ｈｙｐｅｒｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ製の炭素繊維である。
【００３８】
導電性繊維は撚線の機械特性および燃料抵抗特性に悪影響を及ぼすことなく所望の導電性レベルを達成することができる。したがって、炭素繊維は、その機械特性および燃料抵抗特性だけに基づく好ましい導電性充填添加剤である。しかし、炭素繊維は炭素粉および炭素ファイバーよりも一般に高価である。したがって、機械特性および抵抗特性が導電性プラスチック撚線にとって重要な特性でないたいていの状況では、炭素粉または炭素ファイバーの使用が容認できる。
【００３９】
粉末あるいはファイバーの形態の銀、銅または鋼などの金属充填剤も利用することができる。加えて、本質的に導電性のポリマーまたは本質的に放散性のポリマーも導電性充填剤として利用することができる。
【００４０】
ベース・プラスチックまたはポリマー材料はナイロンまたはアセタールとすることができる。ナイロンはアセタールよりも押し出しやすい。したがって、導電性プラスチック撚線の処理だけに基づくと、ナイロンは好ましいベース・プラスチック材料である。しかし、異なる材料を溶接することは非常に困難である。燃料モジュール中のたいていの射出成形構成要素は、ナイロンに比較してコストが低いだけでなく、膨張の非常に小さいアセタールに対して燃料抵抗が良いためにアセタールで形成される。したがって、導電性プラスチック撚線を固定すべき導電性構成要素をアセタールから形成し、導電性プラスチック撚線を導電性構成要素に固定する方法が超音波、ホット・プレートまたはレーザ溶接による場合、アセタールが導電性プラスチック撚線を形成するための好ましいベース・プラスチック材料となる。金属またはポリマー・クリップを使用した場合、導電性ナイロン撚線を使用することもできる。
【００４１】
次いで図５〜図１２を見ると、本発明の他の態様による燃料レベル・センサ・アセンブリ４１２が示されている。燃料レベル・センサ・アセンブリ４１２は図２に示すように、燃料フィルタ・ハウジング１２０などのタンク内モジュールに取り付けられた固定アセンブリ・ベース４３８を含む。金属フロート・アーム４４０は一端の近くでワイパ保持器４４４に取り付けられる。フロート・アーム４４０は他端に浮遊部材４４２を有する。保持器４４４、したがってフロート・アーム４４０はベース４３８にピボット式に取り付けられる。
【００４２】
フロート・アームに対する取付け表面の反対側の表面上の、接触保持器４４４の下には接触部材４４６が置かれている。ベース４３８上の接触部材４４６の下に燃料レベル・インジケータに関連付けられた回路の一部を形成する抵抗カード４４８がある。通常、よく知られているように、回路はバッテリ回路に接続され、したがってバッテリ負端子または接地面に対する経路を与える。
【００４３】
抵抗カード４４８は、典型的に弧形の平行パターンで延びる一対の別個のトレース４５０を含む。燃料のレベルが変化すると、フロート４４２は上下に動き、フロート・アーム４４０および保持器４４４を枢動させる。フロート・アーム４４０が枢動すると、接触部材４４６上の接点４５８は抵抗カード４４８の弧形導電性トレース４５０に沿って動き、次いで抵抗カード４４８は回路の特性、したがって燃料レベル・インジケータ（図示せず）に送られた信号を変更する。
【００４４】
ワイヤ５００は図１のコンセント１７を通ってモジュールに入り、抵抗カード４４８の端部においてトレース４５０の第１のパターンに接続する。第２のワイヤ５０１はカード４４８のトレース４５０の一端におけるコンセント１７の間に接続する。ワイヤ５０１はコンセント１７によりシステムの負バッテリ端子接地表面に適宜接続される。しかし、任意の適切な配置により接続することができる。
【００４５】
本発明の接触部材４４６はフロート・アーム４４０に接触する導電性フィンガ４５２を有する。図示のように、導電性フィンガ４５２は接触部材４４６の延長部である。しかし、フロート・アームを接触部材に電気的に接続する別個の導電性ブラケット（図示せず）、フロート・アームを接触部材に電気的に接続する金属線（図示せず）またはフロート・アームを導電性部材に電気的に接続する導電性プラスチック撚線（図示せず）の形を取ることができる。すべての前掲した導電性部分がフロート・アームを接触部材に電気的に接続するのに有効であるが、好ましい形状は図面に示された接触部材４４６の導電性フィンガ延長部である。接触部材４４６の上にフィンガを使用することにより、電気接続に追加の部品は必要ない。この手法は、組立て時間および費用を節約し、導体の潜在的なゆるみまたは分離などのいくつかの故障モードをなくす。
【００４６】
図８および図９は接触保持器４４４の取付け前の接触部材４４６を示す。接触部材４４６は円筒状接点４５４を取り付けるための２つの小さい開口４５６を画定する主プレート４５４を有する。円筒状接点４５４は抵抗カード４４８のトレース４５０に接触するようになされている。別個のトレース４５０の両端の回路は接触部材４４６により完成している。主プレート４５４は接触部材４４６をワイパ保持器４４４へ取り付けるようになされた大きい開口４６０も画定する。主プレート４５４の端部からは導電性フィンガ４５２が延びている。導電性フィンガ４５２の端子端部はトレース４５０およびワイヤ５００および５０１によって画定された回路へフロート・アーム４４０で集められた静電荷を放電するための電気経路を形成するためにフロート・アーム４４０に接触するようになされている。ここで示された接触部材４４６はそのような構成要素の一例である。様々な他の接触部材構成および接触部材へ取り付ける方法を本発明から逸脱することなく使用できる。
【００４７】
図１０および図１１は、本発明による接触部材４４６が取り付けられる接触保持器４４４を示す。接触保持器４４４は、接触部材４６０の主プレート４５４の大きい開口４６０において受け取るようになされた突出部４６２を有する。突出部４６２はベース４３８上のワイパ保持器にピボット式に取り付けられている。
【００４８】
孔４６４は突出部４６２を通って延びている。孔４６４はフロート・アーム４４０の一端部を受け入れるようになされている。
【００４９】
図１２は、図１０および図１１に示す保持器４４４に取り付けられた、図８および図９に示す接触部材４４６を示している。図１２はさらに、接触保持器４４４の孔４６４を通って延びているフロート・アーム４４０の端部を示す。
【００５０】
接触部材４４６の導電性フィンガ４５２はフロート・アーム４４０と接触している。導電性フィンガ４５２は安全な様式で接地に移動するようにワイパ・アーム４４０中の静電荷のための電気経路を作る。フロート・アーム４４０中の静電荷はフロート・アーム４４０から導電性フィンガ４５４を通り、抵抗カード４４８のトレース４５０中の接触部材４４６の主プレート４５４へ、かつ抵抗カード４４８上のトレースに取り付けられたワイヤ５００および５０１を介して接地へ移動する。
【００５１】
あるいは、接触保持器自体を導電性にできることが企図される。導電性保持器はアセタールなどのベース非導電性ポリマーを炭素ファイバーや炭素繊維などの導電性充填添加剤と混合することにより導電性にすることができる。その場合、金属フロート・アーム４４０を保持器カード４４８のトレース４５０に電気的に接触する接触部材４４６および接点４５４を介して接地することになる。
【００５２】
以上、本発明の様々な特徴について上記実施形態を参照しながら説明した。首記の特許請求の範囲により表されているように、本発明の精神および範囲から逸脱せずに変更が行えることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の様々な原理を示すタンク内燃料モジュールの部分的に断面かつ部分切除正面図である。
【図２】本発明の一実施形態の詳細を示すタンク内燃料モジュールの別のタイプの部分切除正面図である。
【図３Ａ】さらに本発明の特徴を示す図２のタンク内モジュールの一部の側面図である。
【図３Ｂ】本発明が包含する組立て方法を示す図２のタンク内モジュールの一部の側面図である。
【図４Ａ】図２の装置の一部の断面図である。
【図４Ｂ】図２の装置の一部の断面図である。
【図４Ｃ】図２の装置の一部の断面図である。
【図５】本発明の原理を組み込んだ燃料レベル・センサ・アセンブリの正面図である。
【図６】図５の燃料レベル・センサ・アセンブリの側面図である。
【図７】図５の燃料レベル・センサ・アセンブリの上面図である。
【図８】図５の燃料レベル・センサ・アセンブリの接触部材要素の正面図である。
【図９】９−９線に沿って取った図８の接触部材要素の断面図である。
【図１０】図５の燃料レベル・センサ・アセンブリのフロート・アーム保持器要素の正面図である。
【図１１】１１−１１線に沿って取った図５のフロート・アーム保持器要素の断面図である。
【図１２】接触部材上に形成された導電性フィンガおよびフロート・アーム保持器を通って延びるフロート・アームをもつフロート・アーム保持器要素の上に取り付けられた接触部材の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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