(57)【要約】【課題】  燃料液位センサの端子と電線との接点に加わる応力を抑制する。【解決手段】  燃料液位検出装置であって、燃料液位センサと、ケースと、電線を有している。ケースは、燃料液位センサを収容しており、互いに対向する対向面を有している。電線は、芯線が露出している露出部と、芯線が絶縁被覆によって覆われている被覆部を有している。露出部が燃料液位センサの端子に接続されており、被覆部が圧縮された状態で対向面に挟まれている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に設置され、前記燃料タンク内の燃料の液位を検出する燃料液位検出装置であって、
燃料液位センサと、
前記燃料液位センサを収容しており、互いに対向する対向面を有しているケースと、
芯線が露出している露出部と前記芯線が絶縁被覆によって覆われている被覆部を有しており、前記露出部が前記燃料液位センサの端子に接続されており、前記被覆部が圧縮された状態で前記対向面に挟まれている電線、
を有している燃料液位検出装置。
【請求項２】
前記対向面のそれぞれが、前記電線が伸びる方向に間隔を開けて配置されている複数の凸部を有している請求項１の燃料液位検出装置。
【請求項３】
燃料タンク内に設置され、前記燃料タンク内の燃料の液位を検出する燃料液位検出装置の製造方法であって、
燃料液位センサをケースに収容する工程と、
芯線が露出している露出部と前記芯線が絶縁被覆によって覆われている被覆部を有している電線の前記被覆部を、前記ケースが有している対向面の間に圧入する工程と、
前記露出部を前記燃料液位センサの端子に接続する工程、
を有する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、燃料タンク内に設置され、燃料タンク内の燃料の液位を検出する燃料液位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、燃料液位センサ（ホール素子）と、燃料液位センサを収容するケースと、燃料液位センサの端子に接続されている電線を備える燃料液位検出装置が開示されている。燃料液位検出装置は、さらに、燃料に浮かぶフロートと、フロートの上下動を回転運動に変換するアームを備えている。燃料の液位が変化すると、フロートが上下動し、これに伴ってアームが回転する。燃料液位センサは、アームの角度に応じた信号を端子に出力する。したがって、端子に出力される信号は、燃料の液位を示す。電線は、芯線が露出している露出部と前記芯線が絶縁被覆によって覆われている被覆部を有している。電線の露出部は、燃料液位センサの端子に接続されている。電線によって、燃料液位センサの端子に出力される信号が外部に送信される。また、燃料液位センサの端子の一部は、かしめ等によって電線の被覆部を挟持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９２４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料液位検出装置は、燃料タンク内に設置される。車両が移動すると、燃料タンク内の燃料に波が生じる。この波により、燃料液位検出装置の電線に繰り返し張力が加わる。また、温度変化によって、燃料タンクが熱膨張する場合がある。燃料タンクの熱膨張によっても、燃料液位検出装置の電線に繰り返し張力が加わる。電線に繰り返し加わる張力によって、電線の露出部と燃料液位センサの端子との間の接点に繰り返し応力が加わる。接点に応力が繰り返し加わることで、接点が劣化するおそれがある。
【０００５】
特許文献１の燃料液位検出装置では、燃料液位センサの端子の一部によって電線の被覆部を挟持することで、燃料液位センサの端子と電線の露出部との接点に加わる応力を抑制する。しかしながら、このように電線の露出部と被覆部が共に燃料液位センサの端子に接続されていると、この端子に応力が集中し、上記接点への応力を十分に低減することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書で開示される燃料液位検出装置は、燃料タンク内に設置され、前記燃料タンク内の燃料の液位を検出する。この燃料液位検出装置は、燃料液位センサと、ケースと、電線を有している。前記ケースは、前記燃料液位センサを収容しており、互いに対向する対向面を有している。前記電線は、芯線が露出している露出部と、前記芯線が絶縁被覆によって覆われている被覆部を有している。前記露出部が前記燃料液位センサの端子に接続されており、前記被覆部が圧縮された状態で前記対向面に挟まれている。
【０００７】
この燃料液位検出装置では、ケースの対向面によって、電線の被覆部が挟持されている。つまり、露出部が端子に接続されている一方で、被覆部はケースに接続されている。したがって、電線に張力が加わる場合には、端子に応力が集中することが抑制される。電線に張力が加わる場合には、電線の被覆部の挟持部（ケースの対向面によって挟持されている部分）に応力が加わることで、電線の露出部と燃料液位センサの端子との接点に応力が加わることが抑制される。このため、この燃料液位検出装置では、電線に張力が加わった場合に、上記接点が劣化し難い。
【０００８】
また、本明細書は、燃料液位検出装置の製造方法を提供する。この製造方法では、燃料タンク内に設置され、前記燃料タンク内の燃料の液位を検出する燃料液位検出装置を製造する。この製造方法は、燃料液位センサをケースに収容する工程と、芯線が露出している露出部と前記芯線が絶縁被覆によって覆われている被覆部を有している電線の前記被覆部を前記ケースが有している対向面の間に圧入する工程と、前記露出部を前記燃料液位センサの端子に接続する工程を有する。
【０００９】
なお、上記の各工程は、どのような順序で行ってもよい。この製造方法によれば、電線の被覆部をケースの対向面によって挟持することができる。したがって、この製造方法によれば、電線と端子との接点に応力が加わり難い燃料液位検出装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例の燃料ポンプモジュールの構成を示す。
【図２】実施例の磁気センサユニットの正面図を示す。
【図３】実施例の磁気センサユニットの分解斜視図を示す。
【図４】図２のIV-IV断面の断面図を示す。
【図５】切り欠き部５２ａ〜５２ｃの変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に説明する実施例は、以下の特徴１を有する。なお、特徴１は、独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。
（特徴１）実施例の燃料液位検出装置では、ケースの対向面のそれぞれが、電線が伸びる方向に間隔を開けて配置されている複数の凸部を有している。この構成によれば、電線に張力が加わった場合に、電線の被覆部が対向面の間から抜け難くなる。
【実施例】
【００１２】
図１に示す燃料ポンプモジュール１０は、自動車等の車両の燃料タンク４内の燃料を、図示省略した内燃機関に供給するためのユニットである。
【００１３】
燃料ポンプモジュール１０は、燃料ポンプユニット１２と、燃料液位検出装置２０と、を備える。燃料ポンプユニット１２は、燃料タンク４内に収容されている。燃料ポンプユニット１２は、燃料タンク４の開口を閉塞するセットプレート６に取付けられている。燃料ポンプユニット１２は、燃料タンク４内の燃料を、燃料ポンプユニット１２内に吸入し昇圧して、燃料ポンプユニット１２外に吐出する。燃料ポンプユニット１２から吐出された燃料は、吐出ポート１４から、図示省略された内燃機関に供給される。
【００１４】
燃料液位検出装置２０は、フロート２２、アーム２４、磁気センサユニット３０、及び、電線５４ａ〜５４ｃを備えている。フロート２２は、燃料タンク４内の燃料に浮かんでおり、燃料の液面に応じて上下方向に運動する。フロート２２は、アーム２４の先端に回転自在に取り付けられている。アーム２４の基端は、磁気センサユニット３０に回転可能に支持されている。燃料タンク４内の燃料の液面に応じてフロート２２が上下動すると、アーム２４が燃料ポンプユニット１２に対して揺動回転する。即ち、アーム２４は、フロート２２の上下動を回転運動に変換する。アーム２４は、例えばステンレス等の燃料に対する耐性を有する金属で円柱の棒状に作製されている。
【００１５】
磁気センサユニット３０は、アーム２４を回転自在に支持している。磁気センサユニット３０は、アーム２４の回転角を検出する。図２〜４に示すように、磁気センサユニット３０は、ケース３４と、永久磁石４４と、カバー３６と、燃料液位センサ４８を備えている。なお、図２〜４では、フロート２２及びアーム２４のフロート２２側の一部が省略されている。
【００１６】
ケース３４は、燃料ポンプユニット１２の外壁に固定されている。ケース３４は、樹脂により構成されている。図３、４に示すように、ケース３４は、本体３５と、円筒部４２を備えている。本体３５は、平板形状を有する。本体３５の裏面は、燃料ポンプユニット１２の外壁に取り付けられている。本体３５の表面側には、円筒部４２が配置されている。円筒部４２は、本体３５の表面から突出している。円筒部４２は、アーム２４の回転軸Ｘを中心軸とする円筒形状を有する。円筒部４２の外周面には溝４０が設けられている。
【００１７】
アーム２４は、フロート２２とは反対側の端部において、半円形状に湾曲されている湾曲部分２４ａを有する。アーム２４の湾曲部分２４ａは、溝４０内に挿入されている。湾曲部分２４ａは、溝４０に沿って摺動する。これによって、アーム２４がケース３４に対して回転可能に支持されている。また、溝４０によって、アーム２４が回転軸Ｘと平行な方向に位置ずれすることが防止される。
【００１８】
アーム２４には、カバー３６が取り付けられている。カバー３６は、ケース３４に対して回転軸Ｘを中心に回転可能である。カバー３６は、アーム２４に対して固定されている。したがって、アーム２４がケース３４に対して回転すると、アーム２４と共にカバー３６が回転する。
【００１９】
図４に示すように、カバー３６の裏面に、永久磁石４４が固定されている。したがって、永久磁石４４は、アーム２４及びカバー３６と共に回転軸Ｘを中心に回転する。永久磁石４４は、回転軸Ｘと直交する方向に分極しているＳ極とＮ極を有する。
【００２０】
ケース３４は、燃料液位センサ４８を収容している。燃料液位センサ４８は、半導体チップ４９と、端子５０ａ〜５０ｃを有している。半導体チップ４９は、回転軸Ｘ上に配置されており、永久磁石４４に対向している。端子５０ａ〜５０ｃは、ケース３４の内部の図示しない位置で半導体チップ４９に接続されている。半導体チップ４９は、いわゆるホール素子であり、自身を通過する磁界の向きを検出する。なお、半導体チップ４９に代えて、ＭＲＥ（Magnet Resistive Element（磁気抵抗素子））等の他の磁気検出素子を用いてもよい。端子５０ａ、５０ｃは半導体チップ４９に電力を供給する端子であり、端子５０ｂは半導体チップ４９の信号出力端子である。半導体チップ４９は、自身を通過する磁界の向きを示す信号を端子５０ｂに出力する。燃料液位センサ４８（すなわち、半導体チップ４９と端子５０ａ〜５０ｃ）は、ケース３４を射出成型により作成するときにケース３４内に埋め込まれる。端子５０ａ〜５０ｃの先端を除いて、燃料液位センサ４８はケース３４（すなわち、樹脂）によって覆われている。永久磁石４４が回転軸Ｘを中心として回転すると、半導体チップ４９を通過する磁界の向きが変化する。したがって、永久磁石４４の回転角度に応じて、半導体チップ４９が端子５０ｂに出力する信号が変化する。永久磁石４４の回転角度は、アーム２４の回転角度を表す。また、アーム２４の回転角度は、フロート２２の上下方向の位置（すなわち、燃料の液位）に対応する。したがって、半導体チップ４９が端子５０ｂに出力する信号は、燃料の液位を表す。
【００２１】
図２に示すように、ケース３４に、３つの空間（凹部）５１ａ〜５１ｃが設けられている。空間５１ａ内に端子５０ａの先端が露出しており、空間５１ｂ内に端子５０ｂの先端が露出しており、空間５１ｃ内に端子５０ｃの先端が露出している。空間５１ａ〜５１ｃの上部の隔壁には、切り欠き部５２ａ〜５２ｃが設けられている。切り欠き部５２ａは空間５１ａの上部に設けられており、切り欠き部５２ｂは空間５１ｂの上部に設けられており、切り欠き部５２ｃは空間５１ｃの上部に設けられている。切り欠き部５２ａ〜５２ｃのそれぞれは、互いに対向する一対の対向面を有している。
【００２２】
図１に示すように、３本の電線５４ａ〜５４ｃは、磁気センサユニット３０に接続されている。電線５４ａ〜５４ｃのそれぞれの一端（下端）が、磁気センサユニット３０に接続されている。電線５４ａ〜５４ｃのそれぞれは、磁気センサユニット３０から上方に伸びており、セットプレート６を貫通して外部に引き出されている。電線５４ａ〜５４ｃの他端は、図示しない燃料メータに接続されている。電線５４ａ〜５４ｃのそれぞれは、芯線と絶縁被覆を備えている。図２〜４に示すように、電線５４ａ〜５４ｃのそれぞれの下端では、芯線が絶縁被覆に覆われておらず、芯線が露出している。以下では、芯線が露出している部分を露出部５５という。電線５４ａ〜５４ｃのそれぞれの下端を除く部分では、芯線が絶縁被覆によって覆われている。以下では、芯線が絶縁被覆に覆われている部分を被覆部５６という。
【００２３】
電線５４ａは、切り欠き部５２ａを介して空間５１ａ内まで伸びている。空間５１ａ内で、電線５４ａの露出部５５（すなわち、芯線）が、端子５０ａに接続されている。より詳細には、露出部５５が端子５０ａによってかしめられており、これによって露出部５５が端子５０ａに固定されている。露出部５５は端子５０ａに対して電気的に接続されている。切り欠き部５２ａの幅は、電線５４ａの被覆部５６の直径（より詳細には、非圧縮状態における被覆部５６の直径）よりも狭い。このため、電線５４ａの被覆部５６は、圧縮された状態で切り欠き部５２ａの対向面によって挟まれている。これによって、被覆部５６が切り欠き部５２ａに固定されている。図２に示すように、切り欠き部５２ａ内では被覆部５６が圧縮されており、切り欠き部５２ａ内の被覆部５６の幅はその外部の被覆部５６の幅よりも狭くなっている。このため、電線５４ａに張力が加わった場合に、切り欠き部５２ａに挟まれた被覆部５６に応力が加わり、電線５４ａと端子５０ａとの接点に応力が加わることが抑制される。
【００２４】
電線５４ｂは、空間５１ｂ内で端子５０ｂに接続されている。電線５４ｂの接続構造は、電線５４ａの接続構造と略等しい。すなわち、電線５４ｂの露出部５５（下端）が端子５０ｂにかしめ固定されている。電線５４ｂの被覆部５６が、圧縮された状態で切り欠き部５２ｂの対向面に挟まれている。
【００２５】
電線５４ｃは、空間５１ｃ内で端子５０ｃに接続されている。電線５４ｃの接続構造は、電線５４ａの接続構造と略等しい。すなわち、電線５４ｃの露出部５５（下端）が端子５０ｃにかしめ固定されている。電線５４ｃの被覆部５６が、圧縮された状態で切り欠き部５２ｃの対向面に挟まれている。
【００２６】
燃料タンク４内の燃料の液面が磁気センサユニット３０よりも上側に位置していると、燃料の液面に波が生じたときに、波が電線５４ａ〜５４ｃに当たる。すると、電線５４ａ〜５４ｃに張力が加わる。また、燃料タンク４が熱膨張すると、燃料タンク４の上面と下面の間の間隔が広がるので、電線５４ａ〜５４ｃに張力が加わる。このように電線５４ａ〜５４ｃに張力が加わると、電線５４ａ〜５４ｃの下端部では、電線５４ａ〜５４ｃを上方向に引っ張る向きに応力が加わる。本実施例の燃料液位検出装置２０では、電線５４ａの被覆部５６がケース３４の切り欠き部５２ａの対向面の間に圧縮された状態で挟まれている。これによって、電線５４ａの被覆部５６がケース３４に対して固定されている。このため、電線５４ａが上側に引っ張られた場合には、切り欠き部５２ａに挟まれた部分の被覆部５６と切り欠き部５２ａに応力が加わる。このため、切り欠き部５２ａよりも下側の部分では、電線５４ａに応力が加わることが抑制される。すなわち、電線５４ａの露出部５５と端子５０ａとの接点（かしめ部分）に応力が加わることが抑制される。これによって、この接点で接続不良が生じ難い。特に、被覆部５６をケース３４に固定する構造とすることで、被覆部５６のケース３４に対する固定部分（すなわち、切り欠き部５２ａに挟まれた部分）から接点（露出部５５と端子５０ａの接点）までの距離を長くすることができる。これによって、当該接点により応力が加わり難くなる。したがって、この燃料液位検出装置２０によれば、当該接点の劣化をより抑制することができる。また、電線５４ｂ、５４ｃも同様の接続構造を備えている。したがって、電線５４ｂ、５４ｃと端子５０ｂ、５０ｃとの接点にも応力が加わり難く、これらの接点の劣化も抑制される。
【００２７】
また、上記のように電線５４ａ〜５４ｃの露出部５５と端子５０ａ〜５０ｃとの接点に応力が加わり難いので、露出部５５と端子５０ａ〜５０ｃとをかしめのみによって固定しても、これらの接点の劣化を抑制することができる。これらの接点に溶接等を行う必要がないので、より効率的に燃料液位検出装置２０を製造することが可能となる。但し、これらの接点においてより高い強度が望まれる場合には、これらの接点を溶接等により接続してもよい。
【００２８】
次に、燃料液位検出装置２０の製造方法について説明する。なお、本実施例の製造方法は、電線５４ａ〜５４ｃ、端子５０ａ〜５０ｃ及びケース３４の接続工程について特徴を有するので、以下ではこれらの接続工程について主に説明する。
【００２９】
まず、射出成型によってケース３４を作成する。射出成型が完了した段階で、ケース３４の内部に半導体チップ４９と端子５０ａ〜５０ｃが内蔵された状態となる。また、射出成型が完了した段階で、ケース３４は切り欠き部５２ａ〜５２ｃを有している。射出成型後に、端子５０ａ〜５０ｃを介して半導体チップ４９の特性検査を行う。
【００３０】
次に、端部に露出部５５が設けられている電線５４ａ〜５４ｃを準備し、電線５４ａ〜５４ｃの被覆部５６を切り欠き部５２ａ〜５２ｃに圧入する。これによって、電線５４ａ〜５４ｃの被覆部５６が圧縮された状態で各切り欠き部５２ａ〜５２ｃの対向面の間に挟まれる。これによって、電線５４ａ〜５４ｃの被覆部５６がケース３４に固定される。圧入工程が完了した段階で、電線５４ａ〜５４ｃの露出部５５が、端子５０ａ〜５０ｃに接触している状態となる。
【００３１】
次に、専用工具を用いて端子５０ａ〜５０ｃを変形させ、端子５０ａ〜５０ｃによって電線５４ａ〜５４ｃの露出部５５をかしめる。これによって、端子５０ａ〜５０ｃを電線５４ａ〜５４ｃに接続する。
【００３２】
以上の工程によって、電線５４ａ〜５４ｃ、端子５０ａ〜５０ｃ及びケース３４が互いに固定される。その後、アーム２４、フロート２２、永久磁石４４等の必要な部材の取り付けを行うことで、燃料液位検出装置２０が完成する。
【００３３】
なお、電線５４ａ〜５４ｃをケース３４に固定する方法として、予め電線５４ａ〜５４ｃを端子５０ａ〜５０ｃに接続し、次に電線５４ａ〜５４ｃを端子５０ａ〜５０ｃと共に成形型にセットし、その後に射出成型によってケース３４を作成することも考えられる。この方法によれば、ケース３４と電線５４ａ〜５４ｃが一体化した状態でケース３４を作成することができる。しかしながら、この方法では、成形型に電線５４ａ〜５４ｃをセットする工程が容易ではなく、製造効率が悪化するという問題が生じる。また、樹脂成型後の半導体チップ４９の特性検査を電線５４ａ〜５４ｃが付属している状態で行う必要がある。電線５４ａ〜５４ｃが邪魔となるので、特性検査に時間を要する。これに対し、本実施例の製造方法では、樹脂成型後に電線５４ａ〜５４ｃが接続されていない状態で特性検査を行うことができる。特性検査を容易に実施することができる。以上のように、本実施例の製造方法によれば、効率的に燃料液位検出装置２０を製造することができる。
【００３４】
なお、上述した実施例では、切り欠き部５２ａ〜５２ｃの各対向面が略平坦であった。これに対し、図５に示すように、各対向面に、複数の凸部６０を設けてもよい。図６においては、各対向面において、電線５４ａ〜５４ｃが伸びる方向に間隔を開けて複数の凸部６０が設けられている。この構成では、電線５４ａ〜５４ｃに張力が加わったときに、電線５４ａ〜５４ｃが切り欠き部５２ａ〜５２ｃに対して位置ずれし難い。この構成によれば、電線５４ａ〜５４ｃをケース３４に対してより強く固定することができる。このため、電線５４ａ〜５４ｃと端子５０ａ〜５０ｃとの接点に応力がより加わり難く、接点の劣化をより好適に抑制することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３６】
４  ：燃料タンク
６  ：セットプレート
１０：燃料ポンプモジュール
１２：燃料ポンプユニット
１４：吐出ポート
２０：燃料液位検出装置
２２：フロート
２４：アーム
３０：磁気センサユニット
３４：ケース
３６：カバー
４４：永久磁石
４８：燃料液位センサ
４９：半導体チップ
５０ａ〜５０ｃ：端子
５２ａ〜５２ｃ：切り欠き部
５４ａ〜５４ｃ：電線
５５：露出部
５６：被覆部
６０：凸部
【図１】
2017223501.tif 000003
【図２】
2017223501.tif 000004
【図３】
2017223501.tif 000005
【図４】
2017223501.tif 000006
【図５】
2017223501.tif 000007