JP2003287457A

JP2003287457A - 液面検出装置

Info

Publication number: JP2003287457A
Application number: JP2002091230A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Sato; 哲也佐藤; Tadao Nakagawa; 忠夫中川; Koichi Sato; 浩一佐藤; Kiyoshi Enomoto; 清榎本; Hatsuo Hayakawa; 肇夫早川; Yoshiyuki Shimazaki; 義之島崎
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】硫化銀の発生を抑えた液面検出装置を提供す
るものである。【解決手段】抵抗体４に接続された複数の固定電極３
を備えた回路基板２と、液面の変動に伴い固定電極３を
摺動する摺動接点５とを備え、摺動接点５が複数の固定
電極３の中から任意の固定電極３に接触することで、任
意の固定電極３に対応した抵抗体４の抵抗値を出力する
液面検出装置１において、固定電極３に少なくとも金
（Ａｕ）を含んだ合金を用いたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液面検出装置に関す
るもので、特に、液面の変動によって摺動接点が摺動す
る固定電極の硫化による影響を抑えた液面検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液面検出装置としては、例えば、
実願昭５７−１８９６１２号（実開昭５９−９３１０２
号）のマイクロフィルムに示されているものがある。

【０００３】このような液面検出装置では、固定電極の
材質は一般に、銀（Ａｇ）粉末とパラジウム（Ｐｄ）粉
末およびガラスとの混合体からなり、固定電極は、銀
（Ａｇ）粉末とパラジウム（Ｐｄ）粉末およびガラス粉
末を溶剤に混ぜてペースト状にしたものを絶縁性の回路
基板に印刷し、これを乾燥後に焼成して合金が得られ
る。銀（Ａｇ）は電気抵抗が小さく導電性に優れるが、
燃料中での使用では、燃料中の硫黄分、水分、アルコー
ル分等によって劣化もしくは腐食して導通不良の原因と
なるため、パラジウム（Ｐｄ）からなる耐劣化，耐腐食
性物質を加えて、劣化，腐食対策が講じられていた。

【０００４】また、従来、液面検出装置は計器に接続さ
れており、液面検出装置の抵抗値変化を直接計器にて表
示していたものから、近年では、液面検出装置と前記計
器とをマイクロコンピュータ介して接続したものが普及
している。このマイクロコンピュータを介した接続で
は、マイクロコンピュータを駆動する電圧が通常は５Ｖ
であるため、液面検出装置に加える電圧も５Ｖに設定さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、固定
電極には、銀（Ａｇ）が用いられているために、パラジ
ウム（Ｐｄ）によって耐劣化，耐腐食性が向上しても、
硫化銀の発生は避けられなかった。この硫化銀の発生に
ともなう電気抵抗によって生じる電圧降下は、本件発明
者などの実験により、通常使用する範囲程度の電圧で
は、その電圧降下は０．４Ｖ程度であることが判明して
いる。つまり、電圧の高低に係わらず、電圧は０．４Ｖ
程度降下することが判明している。

【０００６】従来では、液面検出装置に加わる電圧が高
いために、この硫化による電圧降下分は、計器の表示の
公差の範囲内に入るので問題にならなかったが、マイク
ロコンピュータを介した接続では、加わる電圧が低いた
めに、８％から１０％程度の誤差を生じることとなり、
計器の表示誤差を発生させる原因となっていた。

【０００７】そこで、本発明は、硫化銀の発生を抑えた
液面検出装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、抵抗体に接続された複数の固定電極を備えた
回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を摺動する
摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の固定電極
の中から任意の固定電極に接触することで、前記任意の
固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力する液面
検出装置において、前記固定電極に少なくとも金（Ａ
ｕ）を含んだ合金を用いたものである。

【０００９】また、抵抗体に接続された複数の固定電極
を備えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を
摺動する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の
固定電極の中から任意の固定電極に接触することで、前
記任意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力
する液面検出装置において、前記固定電極の接触部分に
少なくとも金（Ａｕ）を含んだ合金を用いたものであ
る。

【００１０】また、抵抗体に接続された複数の固定電極
を備えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を
摺動する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の
固定電極の中から任意の固定電極に接触することで、前
記任意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力
する液面検出装置において、前記固定電極を少なくとも
金（Ａｕ）を含んだ合金から形成したものである。

【００１１】また、抵抗体に接続された複数の固定電極
を備えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を
摺動する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の
固定電極の中から任意の固定電極に接触することで、前
記任意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力
する液面検出装置において、前記固定電極の接触部分を
少なくとも金（Ａｕ）を含んだ合金から形成したもので
ある。

【００１２】また、前記金（Ａｕ）を含んだ合金が、少
なくともパラジウム（Ｐｄ）を含むものである。

【００１３】また、前記金（Ａｕ）を含んだ合金は、金
（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）との重量比率が７：３で
ある。

【００１４】また、前記金（Ａｕ）を含んだ合金は、少
なくともパラジウム（Ｐｄ）と銀（Ａｇ）を含むもので
ある。

【００１５】また、前記金（Ａｕ）を含んだ合金は、金
（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）と銀（Ａｇ）との重量比
率が３．５：３：３．５である。

【００１６】また、前記金（Ａｕ）を含んだ合金は、金
（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）と銀（Ａｇ）との重量比
率が４．５：３：２．５である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の液面検出装置は、抵抗体
４に接続された複数の固定電極３を備えた回路基板２
と、液面の変動に伴い固定電極３を摺動する摺動接点５
とを備え、摺動接点５が複数の固定電極３の中から任意
の固定電極３に接触することで、任意の固定電極３に対
応した抵抗体４の抵抗値を出力する液面検出装置１にお
いて、固定電極３に少なくとも金（Ａｕ）を含んだ合金
を用いたものである。このように構成したことにより、
硫化銀の発生を抑えた液面検出装置１を提供することが
できる。

【００１８】また、抵抗体４に接続された複数の固定電
極１２を備えた回路基板２と、液面の変動に伴い固定電
極１２を摺動する摺動接点５とを備え、摺動接点５が複
数の固定電極１２の中から任意の固定電極１２に接触す
ることで、任意の固定電極１２に対応した抵抗体４の抵
抗値を出力する液面検出装置１において、固定電極１２
の接触部分８に少なくとも金（Ａｕ）を含んだ合金１２
ａを用いたものである。このように構成したことによ
り、硫化銀の発生を抑えた液面検出装置１を提供するこ
とができる。

【００１９】また、抵抗体４に接続された複数の固定電
極３を備えた回路基板２と、液面の変動に伴い固定電極
３を摺動する摺動接点５とを備え、摺動接点５が複数の
固定電極３の中から任意の固定電極３に接触すること
で、任意の固定電極３に対応した抵抗体４の抵抗値を出
力する液面検出装置１において、固定電極３を少なくと
も金（Ａｕ）を含んだ合金から形成したものである。こ
のように構成したことにより、硫化銀の発生を抑えた液
面検出装置１を提供することができる。

【００２０】また、抵抗体４に接続された複数の固定電
極１２を備えた回路基板２と、液面の変動に伴い固定電
極１２を摺動する摺動接点５とを備え、摺動接点５が複
数の固定電極１２の中から任意の固定電極１２に接触す
ることで、任意の固定電極１２に対応した抵抗体４の抵
抗値を出力する液面検出装置１において、固定電極１２
の接触部分８を少なくとも金（Ａｕ）を含んだ合金１２
ａ，１３ａから形成したものである。このように構成し
たことにより、硫化銀の発生を抑えた液面検出装置１を
提供することができる。

【００２１】また、金（Ａｕ）を含んだ合金３，１２
ａ，１３ａは、少なくともパラジウム（Ｐｄ）を含むも
のである。このように構成したことにより、硫化銀の発
生を抑えた液面検出装置１を提供することができる。

【００２２】また、金（Ａｕ）を含んだ合金３，１２
ａ，１３ａは、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）との重
量比率が７：３である。このように構成したことによ
り、硫化銀の発生を抑えた液面検出装置１を提供するこ
とができる。

【００２３】また、金（Ａｕ）を含んだ合金３，１２
ａ，１３ａは、少なくともパラジウム（Ｐｄ）と銀（Ａ
ｇ）を含むものである。このように構成したことによ
り、硫化銀の発生を抑えた液面検出装置１を提供するこ
とができる。

【００２４】また、金（Ａｕ）を含んだ合金３，１２
ａ，１３ａは、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）と銀
（Ａｇ）との重量比率が３．５：３：３．５である。こ
のように構成したことにより、硫化銀の発生を抑えた液
面検出装置１を提供することができる。

【００２５】また、金（Ａｕ）を含んだ合金３，１２
ａ，１３ａは、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）と銀
（Ａｇ）との重量比率が４．５：３：２．５である。こ
のように構成したことにより、硫化銀の発生を抑えた液
面検出装置１を提供することができる。

【００２６】

【実施例】本発明の第１実施例を添付図面とともに説明
する。なお、図１，２は第１実施例であり、本実施例で
は、自動車などの車両の液面検出装置に適用した場合に
基づいて説明する。

【００２７】この液面検出装置１は、セラミックなどの
絶縁性の回路基板２と、この回路基板２上に設けられる
複数の固定電極３と、複数の固定電極３に跨った状態で
設けられる抵抗体４と、固定電極３上を摺動する摺動接
点５を備えた摺動子６と、抵抗体４の抵抗値を調整する
調整用抵抗体７とから構成されている。

【００２８】固定電極３は、少なくとも、金（Ａｕ）
と、パラジウム（Ｐｄ）と、ガラス成分とからなる合金
である。ガラス成分としては、硼珪酸鉛ガラスや酸化ビ
スマスなどである。固定電極３は、その電極材料である
上記の金（Ａｕ）粉末とパラジウム（Ｐｄ）粉末及びガ
ラス成分とを、溶剤にてペースト状とする。そして、こ
のペースト状の電極材料をスクリーン印刷などの手段に
よって、回路基板２上に形成後、乾燥、焼成の各工程を
経て、合金の固定電極３が形成される。

【００２９】固定電極３は、本実施例では、金（Ａｕ）
とパラジウム（Ｐｄ）との重量比率は、金（Ａｕ）が７
に対して、パラジウム（Ｐｄ）が３という比率である。
耐硫化性の高い金（Ａｕ）を含んだ合金８で固定電極３
を形成したことで、摺動接点５との接触部において、自
動車の燃料であるガソリン中に含まれる硫黄分による影
響を受けにくくなくことが、本件特許発明者らの実験に
よって確認できた。

【００３０】また、本実施例では、抵抗値の低い金（Ａ
ｕ）を含んだ合金８を用いたことにより、摺動接点５と
摺動部７との間に低抵抗で電気的な影響を与えにくくす
ることができる。

【００３１】固定電極３は、摺動接点５が摺動する接触
部分８と測定用ランド９を構成している。固定電極３は
複数形成され、互いに離間して筋状に形成されている。

【００３２】測定用ランド９は、測定用ランド９間の抵
抗体４の抵抗値を測定する測定装置の図示しない検査針
が接触するものである。ここで、抵抗体４が所定の抵抗
値でなかった場合は、調整用抵抗体７をレーザートリミ
ングなどの方法によってトリミングして除去部１０を設
けて、抵抗体４の抵抗値を調整することとなる。

【００３３】また、半田接続部１１は固定電極３とは異
なり、従来の銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）及びガラ
ス成分とからなる合金である。この半田接続部１１に
は、図示しないリード線などの導電部材が図示しない半
田によって接続される。そして、液面検出装置１は前記
導電部材によって図示しない計器に検出信号を出力す
る。

【００３４】抵抗体４は、少なくとも酸化ルテニウム
（ＲｕＯ_２）を含む材料から構成されている。抵抗体４
は、複数の固定電極３に跨った状態で、固定電極３上に
焼成されている。また、半田接続部１１にも接続してい
る。また、調整用抵抗体７も、抵抗体４と同一成分の材
料である。しかし、これらの抵抗体４，７の抵抗値は、
異なっている。抵抗体４や調整用抵抗体７は、固定電極
３と同様に、スクリーン印刷などの手段によって、形成
後、乾燥、焼成の各工程を経て、形成される。

【００３５】摺動接点５は、燃料の液面に浮く図示しな
いフロートの変動によって固定電極３の接触部分８上を
摺動するものである。

【００３６】摺動接点５は摺動子６に加締めによって固
定されている。摺動接点５の材質としては、銅（Ｃｕ）
・ニッケル（Ｎｉ）・亜鉛（Ｚｎ）合金（洋白若しくは
洋銀）やニッケル（Ｎｉ）・クロム（Ｃｒ）合金などが
適切である。また、摺動子６は銅（Ｃｕ）・ニッケル
（Ｎｉ）・亜鉛（Ｚｎ）合金が加締めなどの加工がしや
すく、硫化などにも強く、加えて安価であるため適切で
ある。

【００３７】なお、本実施例では、摺動接点５は摺動子
６と別体で形成されているが、図３，図４に示す第１実
施例の変形例のように、一体のものであっても良い。こ
の場合は、摺動接点５はプレス加工などによって接点を
形成されている。摺動接点５と摺動子６の材質として
は、銅（Ｃｕ）・ニッケル（Ｎｉ）・亜鉛（Ｚｎ）合金
（洋白若しくは洋銀）が適切である。これは、加工がし
やすく、硫化などにも強く、加えて安価であるため適切
である。

【００３８】摺動接点５は、回路基板２に対してほぼ垂
直方向に接するように折り曲げられており、そして、折
り曲げて形成した摺動接点５は適度な長さを備えてい
る。このため、たとえ、摺動接点５の摩耗よる消失する
摺動回数を伸ばすことが可能となり、ひいては摺動接点
５の寿命を延ばしている。

【００３９】以上のように構成することによって、固定
電極３が自動車の燃料であるガソリン中に含まれる硫黄
分によって硫化する銀（Ａｇ）を含まないので、固定電
極３が硫化することを防止することができる。

【００４０】次に、図５に基づいて本発明の第２実施例
について説明する。なお、前記第１実施例と同一および
相当箇所には、同一符号を付してその詳細な説明は省略
する。

【００４１】本実施例と前記第１実施例との異なる点
は、固定電極１２が摺動接点５との接触部分８にのみ、
金（Ａｕ）を含んだ合金１２ａ、すなわち、前記第１実
施例の固定電極３と同一の材料（少なくとも、金（Ａ
ｕ）と、パラジウム（Ｐｄ）と、ガラス成分とから構成
されている）で形成し、固定電極１２の他の部分１２ｂ
には、前記第１実施例の半田接続部１１と同一の材料
（銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）及びガラス成分と構
成されている）で形成されている。

【００４２】このように、金（Ａｕ）を含んだ合金１２
ａを、固定電極１２の接触部分８にのみとしたことで、
液面検出装置１全体で使用する金（Ａｕ）の量を削減
し、コストの削減をはかることができる。

【００４３】次に、図６に基づいて本発明の第３実施例
について説明する。なお、前記各実施例と同一および相
当箇所には、同一符号を付してその詳細な説明は省略す
る。

【００４４】本実施例では、固定電極１３はそのほとん
どが、前記第１実施例の半田接続部１１と同一の材料１
３ｂ（銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）及びガラス成分
と構成されている）で形成されている。そして、本実施
例では、図６中の一番左側の固定電極１３の摺動接点５
との接触部分８にのみ、金を含んだ合金１３ａ、すなわ
ち、前記第１実施例の固定電極３と同一の材料（少なく
とも、金（Ａｕ）と、パラジウム（Ｐｄ）と、ガラス成
分とから構成されている）で形成されている。

【００４５】これは、液面を検出する時に、抵抗体４の
抵抗値が低くく、硫化による抵抗増加による影響を受け
やすい部分であり、このように、金（Ａｕ）含む合金１
３ａを使用する部分を、固定電極１３の接触部分８にの
みとしたことで、高価な金（Ａｕ）の使用量を削減し、
コストの削減をはかることができる。

【００４６】また、この金（Ａｕ）含む合金１３ａを使
用する部分は、一番左側の固定電極１３に限定されるも
のではなく、近傍の固定電極１３に用いても良い。

【００４７】また、前記各実施例では、金を含んだ合金
３，１２ａ，１３ａは、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐ
ｄ）のみの合金であったが、前記各実施例に限定される
ものではなく、本発明の他の実施例としては、金を含ん
だ合金３，１２ａ，１３ａが、金（Ａｕ）とパラジウム
（Ｐｄ）及び銀（Ａｇ）とから構成されている。この比
率は、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）及び銀（Ａｇ）
の重量比率が、３．５：３：３．５である。耐硫化性の
高い金（Ａｕ）を含んだ合金３，１２ａ，１３ａで接触
部分８をカバーすることで、摺動接点５との接触部にお
いて、自動車の燃料であるガソリン中に含まれる硫黄分
による影響を受けにくくなることが、本件特許発明者ら
の実験によって確認できた。

【００４８】また、本実施例では、抵抗値の低い金を含
んだ合金３，１２ａ，１３ａを用いたことにより、摺動
接点５と接触部分８との間に低抵抗で電気的な影響を与
えにくくすることができる。

【００４９】また、銀（Ａｇ）を加えることにより、高
価な金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）の使用量を削減す
ることができ、材料費を低く抑えることができ、コスト
上昇を抑えながら、劣化や腐食に強い液面検出装置１を
提供することができる。

【００５０】なお、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）及
び銀（Ａｇ）との比率は、前記に限定されるものではな
く、銀（Ａｇ）の使用量は、３．５以下の重量比率が望
ましく、例えば、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）及び
銀（Ａｇ）との重量比率が４．５：３：２．５であって
も、前記実施例と同様の作用効果を得ることができるこ
とが、本件特許発明者らの実験によって確認できた。こ
のように構成することにより、前記実施例と同様の作用
効果を得ることができるとともに、銀（Ａｇ）の使用量
が相対的に減り、金（Ａｕ）の使用量が上昇するため、
固定電極３の劣化や腐食に強い液面検出装置１を提供す
ることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上、本発明により、初期の目的を達成
することができ、硫化銀の発生を抑えた液面検出装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の正面図である。

【図２】図１中Ａ−Ａ線の断面図である。

【図３】本発明の第１実施例の変形例の正面図である。

【図４】図３中Ｂ−Ｂ線の断面図である。

【図５】同発明の第２実施例の断面図である。

【図６】同発明の第３実施例の正面図である。

【符号の説明】

１液面検出装置２回路基板３固定電極（合金）４抵抗体５摺動接点６摺動子７調整用抵抗体８接触部分９測定用ランド１０除去部１１半田接続部１２，１３固定電極１２ａ，１３ａ合金

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榎本清新潟県長岡市東蔵王２丁目２番34号日本精機株式会社内 (72)発明者早川肇夫新潟県長岡市東蔵王２丁目２番34号日本精機株式会社内 (72)発明者島崎義之新潟県長岡市東蔵王２丁目２番34号日本精機株式会社内Ｆターム(参考） 2F013 AB03 BB03 CA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗体に接続された複数の固定電極を備
えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を摺動
する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の固定
電極の中から任意の固定電極に接触することで、前記任
意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力する
液面検出装置において、前記固定電極に少なくとも金
（Ａｕ）を含んだ合金を用いた液面検出装置。
【請求項２】抵抗体に接続された複数の固定電極を備
えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を摺動
する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の固定
電極の中から任意の固定電極に接触することで、前記任
意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力する
液面検出装置において、前記固定電極の接触部分に少な
くとも金（Ａｕ）を含んだ合金を用いた液面検出装置。
【請求項３】抵抗体に接続された複数の固定電極を備
えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を摺動
する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の固定
電極の中から任意の固定電極に接触することで、前記任
意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力する
液面検出装置において、前記固定電極を少なくとも金
（Ａｕ）を含んだ合金から形成した液面検出装置。
【請求項４】抵抗体に接続された複数の固定電極を備
えた回路基板と、液面の変動に伴い前記固定電極を摺動
する摺動接点とを備え、前記摺動接点が前記複数の固定
電極の中から任意の固定電極に接触することで、前記任
意の固定電極に対応した前記抵抗体の抵抗値を出力する
液面検出装置において、前記固定電極の接触部分を少な
くとも金（Ａｕ）を含んだ合金から形成した液面検出装
置。
【請求項５】前記金（Ａｕ）を含んだ合金が、少なく
ともパラジウム（Ｐｄ）を含むことを特徴とする請求項
１から請求項４のいずれかに記載の液面検出装置。
【請求項６】前記金（Ａｕ）を含んだ合金は、金（Ａ
ｕ）とパラジウム（Ｐｄ）との重量比率が７：３である
ことを特徴とする請求項５記載の液面検出装置。
【請求項７】前記金（Ａｕ）を含んだ合金が、少なく
ともパラジウム（Ｐｄ）と銀（Ａｇ）を含むことを特徴
とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の液面検
出装置。
【請求項８】前記金（Ａｕ）を含んだ合金は、金（Ａ
ｕ）とパラジウム（Ｐｄ）と銀（Ａｇ）との重量比率が
３．５：３：３．５であることを特徴とする請求項７記
載の液面検出装置。
【請求項９】前記金（Ａｕ）を含んだ合金は、金（Ａ
ｕ）とパラジウム（Ｐｄ）と銀（Ａｇ）との重量比率が
４．５：３：２．５であることを特徴とする請求項７記
載の液面検出装置。