(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動アームのほぼ摺動方向に間隔を置いて複数の第１導電セグメントが配置され、互いに隣接する第１導電セグメント間が抵抗体を介して接続された第１摺動部と、前記摺動アームのほぼ摺動方向に間隔を置いて複数の第２導電セグメントが配置され、互いに隣接する第２導電セグメント間が電気的に接続された第２摺動部とを有する抵抗板と、
この抵抗板上を液面レベルに応じて移動し、前記第１摺動部上を摺動する第１接点部と前記第２摺動部上を摺動する第２接点部とを有する摺動アームとを備えた液面レベル検出装置にあって、
前記摺動アームの移動に際して、前記第１接点部と前記第２接点部とが互いに対応する前記各第１導電セグメント及び前記各第２導電セグメントに接触し、且つ、その接触・離間タイミングが同期するように配置されたことを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の液面レベル検出装置であって、
前記摺動アームの液面レベルに応じた移動は、回転中心を中心とする回転移動であり、円周方向を摺動方向とする前記摺動アームに対して複数の前記第１導電セグメントと複数の第２導電セグメントとの配置パターンは、それぞれ平行間隔に配列される平行配置であることを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の液面レベル検出装置であって、
前記第２接点部の円弧状の直径と前記第２導電セグメントの摺動方向の幅との寸法比率は、前記第１接点部の円弧状の直径と前記第１導電セグメントの摺動方向の幅との寸法比率とほぼ同じにされたことを特徴とする液面レベル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の燃料タンクの液面を検出するのに適した液面レベル検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の液面レベル検出装置が図１２に示されている。図１２に示すように、液面レベル検出装置１００は、抵抗板１０１と、この抵抗板１０１上をフロートアーム（図示せず）の回転に連動して回転する摺動アーム１０２とを備えている。抵抗板１０１の基板１０１ａ上には、摺動アーム１０２の回転中心より離間した領域に配置された第１摺動部１０３と、摺動アーム１０２の回転中心より近接した領域に配置された第２摺動部１０４とが設けられている。第１摺動部１０３は、摺動アーム１０２のほぼ摺動方向に間隔を置いて複数の第１導電セグメント１０５が配置され、互いに隣接する第１導電セグメント１０５間が抵抗体１０６を介して接続されている。第２摺動部１０４は、摺動アーム１０２のほぼ摺動方向に間隔を置いて複数の第２導電セグメント１０７が配置され、互いに隣接する第２導電セグメント１０７間が第２導電セグメント１０７と同じ導電部材によって導通されている。第１摺動部１０３及び第２摺動部１０４の各一端側がＥ（エンプティ）点部１０８に、各他端側がＦ（フル）点部１０９とされ、各Ｆ点部１０９には接続ランド部１１０がそれぞれ電気的に接続されている。この双方の接続ランド部１１０には図示しないリード線が接続され、リード線を介して双方の接続ランド部１１０間より検出出力を得るように構成される。
【０００３】
摺動アーム１０２は、導電性部材にて構成され、第１摺動部１０３上を摺動する第１接点部１２０と第２摺動部１０４上を摺動する第２接点部１２１とを有する。この摺動アーム１０２を介して第１摺動部１０３と第２摺動部１０４とが電気的に接続される。
【０００４】
上記構成において、液面レベルに応じて摺動アーム１０２が回転すると、第１接点部１２０及び第２接点部１２１が第１摺動部１０３上及び第２摺動部１０４上をそれぞれ摺動し、第１接点部１２０が第１摺動部１０３のある第１導電セグメント１０５に、第２接点部１２１が第２摺動部１０４のある第２導電セグメント１０７にそれぞれ接触する。そして、第１摺動部１０３と摺動アーム１０２と第２摺動部１０４とによって構成される電気回路の主な抵抗は、第１摺動部１０３のＦ点部１０９と第１接点部１２０が接触する第１導電セグメント１０８との間に配置される抵抗体１０６の抵抗となるので、摺動アーム１０２の摺動位置、つまり液面レベルの位置に応じた電気量が双方の接続ランド部１１０間より得られる。
【０００５】
ここで、摺動アーム１０２の第１接点部１２０が任意の第１導電セグメント１０５に接触する状態からその隣接する第１導電セグメント１０５に接触する状態に移行すると、隣接する第１導電セグメント１０５間の抵抗体１０６の抵抗量がステップ的に増減されるため、液面レベルの変動が細かなステップ状の変化として検出できるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の液面レベル検出装置１００にあっては、図１３に示すように、第１導電セグメント１０５と第２導電セグメント１０７とは、摺動アーム１０２のほぼ摺動方向（Ｙ方向）の同一位置に同一間隔Ｔ３で、且つ、同一幅Ｗ３で配置されている。従って、第１接点部１２０がある第１導電セグメント１０５に接触している区間にあって、第２接点部１２１がある第２導電セグメント１０７にのみ接触する状態と、当該第２導電セグメント１０７に隣接する第２導電セグメント１０７にまたがって接触する状態と、隣接する第２導電セグメント１０７にのみ接触する状態とが発生する。そして、このような各状態では第２摺動部１０４の導体抵抗が相違するため、上記電気回路の抵抗値特性に第２摺動部１０４の導体抵抗を含めた場合には、ばらつきが発生し、液面レベルの変動が規則的なステップ状の変化として得られない。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、第２摺動部側の抵抗の管理が容易となり、全体の抵抗値特性のばらつきを防止できる液面レベル検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、摺動アームのほぼ摺動方向に間隔を置いて複数の第１導電セグメントが配置され、互いに隣接する第１導電セグメント間が抵抗体を介して接続された第１摺動部と、前記摺動アームのほぼ摺動方向に間隔を置いて複数の第２導電セグメントが配置され、互いに隣接する第２導電セグメント間が電気的に接続された第２摺動部とを有する抵抗板と、この抵抗板上を液面レベルに応じて移動し、前記第１摺動部上を摺動する第１接点部と前記第２摺動部上を摺動する第２接点部とを有する摺動アームとを備えた液面レベル検出装置にあって、前記摺動アームの移動に際して、前記第１接点部と前記第２接点部とが互いに対応する前記各第１導電セグメント及び前記各第２導電セグメントに接触し、且つ、その接触・離間タイミングが同期するように配置されたことを特徴とする。
【０００９】
この液面レベル検出装置では、第１摺動部側の抵抗増減タイミングに対して第２摺動側の抵抗増減タイミングが一致する。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の液面レベル検出装置であって、前記摺動アームの液面レベルに応じた移動は、回転中心を中心とする回転移動であり、円周方向を摺動方向とする前記摺動アームに対して複数の前記第１導電セグメントと複数の第２導電セグメントとの配置パターンは、それぞれ平行間隔に配列される平行配置であることを特徴とする。
【００１１】
この液面レベル検出装置では、請求項１の発明の作用に加え、摺動アームと抵抗板との取り付け位置が平行配置される第１導電セグメント及び第２導電セグメントの平行方向にずれても摺動アームの第１接点部及び第２接点部が同じ第１導電セグメント及び第２導電セグメント上で接触位置がシフトするに過ぎない。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の液面レベル検出装置であって、前記第２接点部の円弧状の直径と前記第２導電セグメントの摺動方向の幅との寸法比率は、前記第１接点部の円弧状の直径と前記第１導電セグメントの摺動方向の幅との寸法比率とほぼ同じにされたことを特徴とする。
【００１３】
この液面レベル検出装置では、請求項１又は請求項２の発明の作用に加え、第２接点部が摩耗して複数の第２導電セグメントに接触することによる出力誤差を極力防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図８は本発明の第１実施形態を示し、図１は液面レベル検出装置の全体概略図、図２は液面レベル検出装置の正面図、図３（ａ）は抵抗板に第１摺動部及び第２摺動部の導電部分をプリントした状態を示す正面図、図３（ｂ）はその上に抵抗体をプリントした状態を示す正面図、図４は第１導電セグメントと第２導電セグメントとの配列パターンを示す図、図５は第１導電セグメントと第２導電セグメントとの配置位置及び幅を示す図、図６は第１及び第２導電セグメントが平行配列されている状態を示す図、図７は第１及び第２導電セグメントが放射配列された場合を示す図、図８（ａ）は第１接点部及び第２接点部が摩耗する前の接触状態を示す断面図、図８（ｂ）は第１接点部及び第２接点部が摩耗した後の接触状態を示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、液面に浮かぶフロート１がフロートアーム２の先端に支持され、このフロートアーム２の基端側が検出装置本体３に回転自在に支持されている。検出装置本体３には抵抗板４と、この抵抗板４上をフロートアーム２の回転に連動して回転する摺動アーム５とが設けられている。
【００１７】
図２に示すように、抵抗板４の基板４ａ上には、摺動アーム５の回転中心Ｏ１より離間した領域に配置された第１摺動部６と、摺動アーム５の回転中心Ｏ１より近接した領域に配置された第２摺動部７が設けられている。第１摺動部６は、摺動アーム５のほぼ摺動方向Ｙに間隔を置いて複数の第１導電セグメント８が配置され、互いに隣接する第１導電セグメント８間が抵抗体９を介して接続されている。第２摺動部７は、摺動アーム５のほぼ摺動方向Ｙに間隔を置いて複数の第２導電セグメント１０が配置され、互いに隣接する第２導電セグメント１０間が導電連結部１１によって電気的に接続されている。
【００１８】
第１摺動部６及び第２摺動部７の各一端側はＥ（エンプティ）点部１２ａ，１２ｂに、各他端側がＦ（フル）点部１３ａ，１３ｂとされ、各Ｆ点部１３ａ，１３ｂには電気的に導通する接続ランド部１４，１５がそれぞれ延設されている。この双方の接続ランド部１４，１５より検出出力を得るように構成される。このような抵抗板４は、図３（ａ）に示すように、基板４ａ上に導電材のスクリーン印刷で第１摺動部６の第１導電セグメント８等や第２摺動部７の第２導電セグメント１０及び導電連結部１１等を形成し、次に、図３（ｂ）に示すように、抵抗材のスクリーン印刷で第１摺動部６の抵抗体９を形成することにより作成される。
【００１９】
図２及び図８（ａ）に示すように、摺動アーム５は、導電性部材にて構成され、第１摺動部６上を摺動する第１接点部２０と第２摺動部７上を摺動する第２接点部２１とを有する。第１接点部２０及び第２接点部２１は半球形状を有し、この第１実施形態では、半球状の直径寸法が共に同じ径Ｒに設定されている。
【００２０】
次に、第１導電セグメント８と第２導電セグメント１０との配置について説明する。図４及び図５に示すように、摺動アーム５の回転に際して、第１接点部２０と第２接点部２１とが互いに対応する各第１導電セグメント８及び各第２導電セグメント２１に接触し、且つ、その接触・離間タイミングが同期するように、摺動アーム５のほぼ摺動方向（Ｙ方向）に異なる間隔Ｔ１，Ｔ２で、且つ、異なる幅Ｗ１，Ｗ２で第１導電セグメント８及び第２導電セグメント１０が配置されている。つまり、第１導電セグメント８上を第１接点部２０が摺動する振れ角範囲θと第２導電セグメント１０上を第２接点部２１が摺動する振れ角範囲θとが同じになるように間隔Ｔ１，Ｔ２及び幅Ｗ１，Ｗ２が設定されている。
【００２１】
又、摺動アーム５は、回転中心Ｏ１を中心とする回転移動であり、円周方向を摺動方向とする摺動アーム５に対して複数の第１導電セグメント８と複数の第２導電セグメント１０との配置パターンは、図４及び図６に示すように、それぞれ平行間隔に配列される平行配置とされている。
【００２２】
上記構成において、液面レベルに応じて摺動アーム５が回転すると、第１接点部２０及び第２接点部２１が第１摺動部６上及び第２摺動部７上をそれぞれ摺動し、摺動アーム５の摺動位置、つまり液面レベルの位置に応じた電気量が双方の接続ランド部１４，１５間より得られる。ここで、摺動アーム５の回転に際して、第１接点部２０が任意の第１導電セグメント８に接触する状態からその隣接する第１導電セグメント８に接触する状態に移行すると、隣接する第１導電セグメント８間の抵抗体９の抵抗量がステップ的に増減される。又、第１接点部２０の第１導電セグメント８上の移行タイミングに同期して第２接点部２１が第２導電セグメント１０上を移行するので、第１摺動部６側の抵抗増減タイミングに対して第２摺動部７側の導体抵抗増減タイミングが一致するため、第２摺動部７側の導体抵抗の管理が容易となり、全体の抵抗値特性のばらつきを防止できる。以上より、液面レベルの変動が規則的なステップ状の電気量変化として得られる。
【００２３】
又、前記第１実施形態では、摺動アーム５の液面レベルに応じた移動が回転中心Ｏ１を中心とする回転移動であり、円周方向を摺動方向とする摺動アーム５に対して複数の第１導電セグメント８と複数の第２導電セグメント１０との配置パターンは、それぞれ平行間隔に配列される平行配置である。従って、図６に示すように、摺動アーム５と抵抗板４との取り付け位置が平行配置される第１導電セグメント８及び第２導電セグメント１０の平行方向Ｘにずれても摺動アーム５の第１接点部２０及び第２接点部２１が同じ第１導電セグメント８及び第２導電セグメント１０上で接触位置がシフトするに過ぎないため、摺動アーム５と抵抗板４との上記平行方向Ｘの組み付け誤差による検出精度の劣化がない。つまり、図７に示すように、第１導電セグメント８及び第２導電セグメント１０の配列を摺動アーム５の回転中心Ｏ１を中心とする放射配列にすると、平行方向Ｘに組み付け誤差が発生した場合には組み付け誤差を吸収できないが、本発明によればかかる誤差を吸収できるものである。従って、抵抗板４と摺動アーム５との組み付け構造として、上記平行方向Ｘにのみ組み付け誤差が発生するような構造を採用することによって組み付け誤差による検出精度の劣化が発生しない液面レベル検出装置を提供できる。
【００２４】
又、前記第１実施形態では、第１接点部２０及び第２接点部２１は、図８（ａ）に示すように、摩耗する前では第１導電セグメント８及び第２導電セグメント１０に略点接触で接触されるため、第１接点部２０が任意の第１導電セグメント８に接触する状態では第２接点部２１も対応する第２導電セグメント１０にのみ接触する状態となり、正確な検出出力が得られる。しかし、第１接点部２０及び第２接点部２１は、図８（ｂ）に示すように、摩耗した後では第１導電セグメント８及び第２導電セグメント１０に面接触で接触されるため、第１接点部２０が任意の第１導電セグメント８に接触する状態では第２接点部２１が複数の第２導電セグメント１０に接触する状態となり、正確な検出出力が得られないおそれがある。このような不都合を解消したのが次の第２実施形態である。
【００２５】
図９〜図１１は本発明の第２実施形態を示し、図９は液面レベル検出装置の正面図、図１０（ａ）は第１接点部及び第２接点部が摩耗する前の接触状態を示す断面図、図１０（ｂ）は第１接点部及び第２接点部が摩耗した後の接触状態を示す断面図、図１１は第２接点部（第１接点部）が隣接する第２導電セグメント（第１導電セグメント）間の位置する状態を示す断面図である。
【００２６】
この第２実施形態と前記第１実施形態とを比較するに第２接点部２１の構成のみが相違し、他の構成は同一であるから同一構成については説明を省略する。尚、図９及び図１０にあって、第１実施形態と同一構成箇所には同一符号を付して構成の明確化を図る。
【００２７】
つまり、図９及び図１０に示すように、第１接点部２０が直径Ｒ１の半球形状に構成されているのに対し、第２接点部２１はそのより小さい直径Ｄ２の半球形状に構成されている。詳細には、第２接点部２１の円弧状の直径Ｒ２と第２導電セグメント１０の摺動方向の幅Ｗ２との寸法比率は、第１接点部２０の円弧状の直径Ｒ１と第１導電セグメント８の摺動方向の幅Ｗ１との寸法比率とほぼ同じに設定されている。但し、第２接点部２１及び第１接点部２０の直径Ｒ２，Ｒ１は、図１１に示すように、隣り合う第２導電セグメント１０の間の位置、及び、隣り合う第１導電セグメント８の間の位置で、下方の基板４ａに接触しない径にそれぞれ設定されている。この実施形態では、第２接点部２１や第１接点部２０が隣り合う第２導電セグメント１０や第１導電セグメント８の間の位置に位置する状態には、基板４ａよりｄだけ浮上した状態となるように径が設定されている。
【００２８】
この第２実施形態にあっても、前記第１実施形態と同様な作用・効果が得られる。
【００２９】
又、前記第２実施形態では、第１接点部２０及び第２接点部２１は、図１０（ｂ）に示すように、摩耗した後では第１導電セグメント８及び第２導電セグメント１０に面接触で接触されるが、第１接点部２０が任意の第１導電セグメント８に接触する状態では第２接点部２１が複数の第２導電セグメント１０に接触するような事態を極力防止できる。従って、第２接点部２１が摩耗して複数の第２導電セグメント１０に接触することによる出力誤差を極力防止できる。
【００３０】
又、前記第２実施形態では、第２接点部２１及び第１接点部２０の直径Ｒ２，Ｒ１は、隣り合う第２導電セグメント１０の間の位置、及び、隣り合う第１導電セグメント８の間の位置で、下方の基板４ａに接触しない径にそれぞれ設定されているので、第２接点部２１や第１接点部２０が隣り合う第２導電セグメント１０や第１導電セグメント８の間を摺動する際には、図１１に示すように、基板４ａよりｄだけ浮上した状態で摺動する。従って、第１接点部２０及び第２接点部２１が第１導電セグメント８及び第２導電セグメント１０にそれぞれ非接触となるような事態を防止できる。
【００３１】
尚、前記第１、第２実施形態によれば、摺動アーム５の回転中心Ｏ１より離間した領域に第１摺動部６が、摺動アーム５の回転中心Ｏ１より近接した領域に第２摺動部７がそれぞれ配置されているが、その逆に、摺動アーム５の回転中心Ｏ１より離間した領域に第２摺動部７を、摺動アーム５の回転中心Ｏ１より近接した領域に第１摺動部６をそれぞれ配置しても良い。その場合には第１導電セグメント８と第２導電セグメント１０の各間隔Ｔ１，Ｔ２及び幅Ｗ１，Ｗ２の設定寸法については逆となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、複数の第１導電セグメントが配置され、互いに隣接する第１導電セグメント間が抵抗体を介して接続された第１摺動部と、複数の第２導電セグメントが配置され、互いに隣接する第２導電セグメント間が電気的に接続された第２摺動部とを有する抵抗板と、第１摺動部上を摺動する第１接点部と第２摺動部上を摺動する第２接点部とを有する摺動アームとを備えた液面レベル検出装置にあって、第１接点部と第２接点部とが互いに対応する各第１導電セグメント及び各第２導電セグメントに接触し、且つ、その接触・離間タイミングが同期するように配置されたので、第１摺動部側の抵抗増減タイミングに対して第２摺動側の抵抗増減タイミングが一致するため、第２摺動部側の抵抗の管理が容易となり、全体の抵抗値特性のばらつきを防止できる。
【００３３】
請求項２の発明によれば、請求項１記載の液面レベル検出装置であって、円周方向を摺動方向とする摺動アームに対して複数の第１導電セグメントと複数の第２導電セグメントとの配置パターンは、それぞれ平行間隔に配列される平行配置であるので、請求項１の発明の効果に加え、摺動アームと抵抗板との取り付け位置が平行配置される第１導電セグメント及び第２導電セグメントの平行方向にずれても摺動アームの第１接点部及び第２接点部が同じ第１導電セグメント及び第２導電セグメント上で接触位置がシフトするに過ぎないため、摺動アームと抵抗板との上記平行方向の組み付け誤差による検出精度の劣化がない。
【００３４】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の液面レベル検出装置であって、第２接点部の円弧状の直径と第２導電セグメントの摺動方向の幅との寸法比率は、第１接点部の円弧状の直径と第１導電セグメントの摺動方向の幅との寸法比率とほぼ同じにされたので、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、第２接点部が摩耗して複数の第２導電セグメントに接触することによる出力誤差を極力防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、液面レベル検出装置の全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、液面レベル検出装置の正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は抵抗板に第１摺動部及び第２摺動部の導電部分をプリントした状態を示す正面図、（ｂ）はその上に抵抗体をプリントした状態を示す正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、第１導電セグメントと第２導電セグメントとの配列パターンを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示し、第１導電セグメントと第２導電セグメントとの配置位置及び幅を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態を示し、第１及び第２導電セグメントが平行配列されている状態を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態を示し、第１及び第２導電セグメントが放射配列された場合を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は第１接点部及び第２接点部が摩耗する前の接触状態を示す断面図、（ｂ）は第１接点部及び第２接点部が摩耗した後の接触状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示し、液面レベル検出装置の正面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は第１接点部及び第２接点部が摩耗する前の接触状態を示す断面図、（ｂ）は第１接点部及び第２接点部が摩耗した後の接触状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態を示し、第２接点部（第１接点部）が隣接する第２導電セグメント（第１導電セグメント）間の位置する状態を示す断面図である。
【図１２】従来例の液面レベル検出装置の正面図である。
【図１３】従来例の第１導電セグメントと第２導電セグメントとの配置位置及び幅を示す図である。
【符号の説明】
４  抵抗板
５  摺動アーム
６  第１摺動部
７  第２摺動部
８  第１導電セグメント
９  抵抗体
１０  第２導電セグメント
１１  導電連結部
１２ａ，１２ｂ  Ｅ点部
１３ａ，１３ｂ  Ｆ点部
２０  第１接点部
２１  第２接点部
Ｘ  第１、第２導電セグメントの平行方向
【図１】
0003901968.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図１３】
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