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【発明の名称】 液面検出装置とその製造方法
【発明者】 【氏名】安田 篤

【氏名】宮川 功

【要約】 【課題】インサート成形されて内蔵されたチップコンデンサを備える液面検出装置において、インサート成形によるチップコンデンサの機械的損傷を防止できる液面検出装置を提供する。

【構成】液面検出装置1は、本体部5と、フロート2と、回転部4と、本体部5に内蔵され回転部4の回転角度を検出する磁電変換素子70と、本体部5に内蔵され磁電変換素子70を外部と電気的に接続するターミナル8と、ターミナル8と接続され磁電変換素子70を電気的に保護するチップコンデンサ9と、ターミナル8に固定されて、ターミナル8と接続されたチップコンデンサ9を支持するホルダ10とを備え、ホルダ10が固定され且つチップコンデンサ9が接続されたターミナル8が、本体部5の樹脂成形時に本体部5内にインサート成形される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体部と、
液面に浮くフロートと、
前記本体部に対して回動可能な回転部と、
前記フロートと前記回転部とを連結して該フロートの上下運動を該回転部の回転運動に変換するアームと、
前記回転部に内蔵されたマグネットと、
前記本体部に内蔵され、前記マグネットの磁束密度を測定することにより前記本体部に対する前記回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、
前記磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、
前記ターミナルと電気的に接続されて前記磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子と、
前記ターミナルに固定されて、該ターミナルと接続された前記チップ素子を支持するホルダと、
前記ターミナルと接続された前記チップ素子と前記ホルダの隙間に介在させて該チップ素子と該ホルダとを密着させる接着部とを備え、
前記ターミナルと接続された前記チップ素子は、該ターミナルに固定された前記ホルダにより前記接着部を介して支持されるように構成されていることを特徴とする液面検出装置。
【請求項2】
前記接着部は、前記チップ素子と前記ターミナルの隙間に介在させて該チップ素子と該ターミナルとを密着させるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液面検出装置。
【請求項3】
前記ターミナルは、前記チップ素子の一端が接続される第1ターミナルと、該チップ素子の他端が接続される第2ターミナルとを備え、
前記第1ターミナルと前記第2ターミナルは、略同一平面上で互いに近接して略並行するように配設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液面検出装置。
【請求項4】
前記ホルダが固定され且つ前記チップ素子が接続された前記ターミナルは、前記本体部の樹脂成形時に該本体部内にインサート成形されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項5】
本体部と、
液面に浮くフロートと、
前記本体部に対して回動可能な回転部と、
前記フロートと前記回転部とを連結して該フロートの上下運動を該回転部の回転運動に変換するアームと、
前記回転部に内蔵されたマグネットと、
前記本体部に内蔵され、前記マグネットの磁束密度を測定することにより前記本体部に対する前記回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、
前記本体部に内蔵され、前記磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、
前記ターミナルと電気的に接続されて前記磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子と、
前記ターミナルに固定されて、該ターミナルと接続された前記チップ素子を支持するホルダとを備え、
前記ホルダが固定され且つ前記チップ素子が接続された前記ターミナルは、前記本体部の樹脂成形時に該本体部内にインサート成形されることを特徴とする液面検出装置。
【請求項6】
前記ホルダは、前記チップ素子を支持する素子支持部と、前記インサート成形時に成形型により支持される型支持部とを備えることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の液面検出装置。
【請求項7】
前記ホルダに支持されていない前記チップ素子の面と前記ターミナルに対する該チップ素子の接続部とを被覆する保護樹脂部を備えることを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項8】
前記ホルダは、前記ターミナルと接続された前記磁電変換素子を覆って保護する保護ケース部を備え、
前記磁電変換素子が接続され且つ前記ホルダが固定され且つ前記チップ素子が接続された前記ターミナルは、前記本体部の樹脂成形時に該本体部内にインサート成形されることを特徴とする請求項4ないし請求項7のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項9】
前記ホルダは、前記ターミナルに固定されて該ターミナルを支持するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項10】
前記ホルダを、前記ターミナルの一部に成形により付着固定させて形成することを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項11】
前記チップ素子は、チップコンデンサとチップレジスタの少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項12】
前記ターミナルは、前記磁電変換素子の接地用の接地ターミナルと、該磁電変換素子の測定信号用の信号ターミナルと、該磁電変換素子の電源用の電源ターミナルとを備え、
前記チップコンデンサは、第1チップコンデンサと第2チップコンデンサとを備え、
前記第1チップコンデンサの一端は、前記接地ターミナルと電気的に接続され、該第1チップコンデンサの他端は、前記信号ターミナルと電気的に接続され、
前記第2チップコンデンサの一端は、前記接地ターミナルと電気的に接続され、該第2チップコンデンサの他端は、前記電源ターミナルと電気的に接続されることを特徴とする請求項11に記載の液面検出装置。
【請求項13】
本体部と、液面に浮くフロートと、該本体部に対して回動可能な回転部と、該フロートと該回転部とを連結して該フロートの上下運動を該回転部の回転運動に変換するアームと、該回転部に内蔵されたマグネットと、該本体部に内蔵され、該マグネットの磁束密度を測定することにより該本体部に対する該回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、本体部に内蔵され、該磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、該ターミナルと電気的に接続されて、該磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子と、該ターミナルに固定されて、該ターミナルに接続された該チップ素子を支持するホルダとを備えた液面検出装置の製造方法であって、
前記ホルダを前記ターミナルに固定する固定工程を備え、
前記固定工程の後に、前記チップ素子を、該チップ素子が前記ホルダにより支持されるように前記ターミナルに対して電気的に接続する接続工程を備え、
前記接続工程の後に、前記ホルダが固定され且つ前記チップ素子が接続された前記ターミナルを、前記本体部の樹脂成形時に前記本体部内にインサート成形する成形工程を備えることを特徴とする液面検出装置の製造方法。
【請求項14】
本体部と、液面に浮くフロートと、該本体部に対して回動可能な回転部と、該フロートと該回転部とを連結して該フロートの上下運動を該回転部の回転運動に変換するアームと、該回転部に内蔵されたマグネットと、該本体部に内蔵され、該マグネットの磁束密度を測定することにより該本体部に対する該回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、該磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、該ターミナルと電気的に接続されて、該磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子と、該ターミナルに固定されて、該ターミナルに接続された該チップ素子を支持するホルダとを備えた液面検出装置の製造方法であって、
前記ホルダを前記ターミナルに固定する固定工程を備え、
前記固定工程の後に、前記チップ素子を前記ホルダに接着させることによって該チップ素子と該ホルダの隙間に接着部を介在させて該チップ素子と該ホルダとを密着させる接着工程を備え、
前記接着工程の後に、前記チップ素子を、前記ターミナルに対して電気的に接続する接続工程を備えることを特徴とする液面検出装置の製造方法。
【請求項15】
本体部と、
液面に浮くフロートと、
前記本体部に対して回動可能な回転部と、
前記フロートと前記回転部とを連結して該フロートの上下運動を該回転部の回転運動に変換するアームと、
前記回転部に内蔵されたマグネットと、
前記本体部に内蔵され、前記マグネットの磁束密度を測定することにより前記本体部に対する前記回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、
前記本体部に内蔵され、前記磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、
前記ターミナルと電気的に接続されて前記磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子とを備える液面検出装置であって、
前記ターミナルには前記ターミナルの一部分において表裏両面を覆うようにホルダが固定され、
前記ターミナルは前記ホルダの樹脂成形時に前記ホルダ内にインサート成形され、
前記ホルダは前記ターミナルの表面を露出させるように形成された凹部を備え、
前記チップ素子は前記凹部内に収容されるとともに前記凹部内において前記ターミナルに電気的に接続され、
前記ホルダが固定され且つ前記チップ素子が接続された前記ターミナルは前記本体部の樹脂成形時に前記本体部内にインサート成形されることを特徴とする液面検出装置。
【請求項16】
前記ホルダは前記凹部が形成された側とは反対側且つ前記チップ素子と対向する位置に凸部を備え、
前記凸部の先端部表面は前記本体部の表面と略同一平面上にあることを特徴とする請求項15に記載の液面検出装置。
【請求項17】
前記チップ素子の前記ターミナル側の表面である裏面と該裏面と対向する前記ホルダの表面との間に接着剤が充填されたことを特徴とする請求項15または請求項16に記載の液面検出装置。
【請求項18】
前記凹部内には樹脂部材が充填されたことを特徴とする請求項15ないし請求項17のいずれかに記載の液面検出装置。
【請求項19】
前記チップ素子は、チップコンデンサおよびチップレジスタの少なくとも一方であることを特徴とする請求項15ないし請求項18のいずれかに記載の液面検出装置。
【請求項20】
請求項15ないし請求項19のいずれかに記載の液面検出装置の製造方法であって、
前記ホルダを樹脂材料により型成形する際に前記ターミナルをインサート成型して前記ターミナルに前記ホルダを固定する第1成型工程と、
前記第1成型工程の後に前記チップ素子を前記ホルダの凹部内に配置し且つ前記ターミナルに電気的に接続する接続工程と、
前記接続工程の終了した前記ホルダをインサート成形して前記本体部を成型する第2成型工程とを備え、
前記第2成型工程において、前記ホルダは前記本体部の成形型のキャビティ内に前記凸部を前記成形型に当接させて保持されることを特徴とする液面検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、タンク内の液面を検出する液面検出装置と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車の燃料タンクに貯蔵される燃料等の液面レベルを監視するため、例えば、磁電変換素子を備えた液面検出装置が利用されている。
【0003】
この液面検出装置は、本体部と、液面に浮くフロートと、本体部に対して回動可能な回転部と、フロートと回転部とを連結してフロートの上下運動を回転部の回転運動に変換するアームと、回転部に内蔵されたマグネットと、磁電変換素子とを備えるものである(特許文献1と特許文献2とを参照)。
【0004】
磁電変換素子は、本体部に内蔵され、マグネットの磁束密度を測定することにより本体部に対する回転部の回転角度を検出する。これにより、液面検出装置は、液面レベルを検出することができる。
【0005】
また、磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルが、本体部に内蔵され、リード線を備える一般のコンデンサや抵抗体が、ターミナルと電気的に接続されて本体部に内蔵されている。磁電変換素子やコンデンサや抵抗体が接続されたターミナルは、本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形されている。
【0006】
これにより、液面検出装置の耐振性を向上させると共に、使用環境温度の変化に起因する出力変化を低減させ、長期間にわたってその検出精度を高精度かつ安定して維持させることができる。
【特許文献1】特開2004−251780号公報
【特許文献2】特開2004−152546号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1と特許文献2には記載されていないが、このコンデンサや抵抗体は、一般に、磁電変換素子を電気的に保護するものである。具体的に、コンデンサは、磁電変換素子が静電気等の高電圧パルスにより電気的に損傷することを防止するものであり、抵抗体は、磁電変換素子に過電流が流れることを防止するものである。
【0008】
しかし、リード線を備える一般のコンデンサや抵抗体は、その体格が大きいため、液面検出装置を小型化する場合に問題がある。特に、車両用の液面検出装置の小型化の要請に反するものである。
【0009】
一方、チップコンデンサやチップレジスタを包含するチップ素子を用いると、このチップ素子が、本体部の樹脂成形時に成形圧力を受けて割れる等の機械的に損傷する恐れがある。
【0010】
また、成形圧力による外力に限らないで、自車両の振動に起因する外力やその他の原因に起因する外力を受けて割れる等の機械的に損傷する恐れもある。
【0011】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、チップ素子を備える液面検出装置において、チップ素子の機械的損傷を防止できる液面検出装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、上記目的を達成する為に以下の技術的手段を採用する。
【0013】
請求項1に記載の液面検出装置は、本体部と、液面に浮くフロートと、本体部に対して回動可能な回転部と、フロートと回転部とを連結してフロートの上下運動を回転部の回転運動に変換するアームと、回転部に内蔵されたマグネットと、本体部に内蔵され、マグネットの磁束密度を測定することにより本体部に対する回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、ターミナルと電気的に接続されて磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子と、ターミナルに固定されて、ターミナルと接続されたチップ素子を支持するホルダと、ターミナルと接続されたチップ素子とホルダの隙間に介在させてチップ素子とホルダとを密着させる接着部とを備え、ターミナルと接続されたチップ素子が、ターミナルに固定されたホルダにより接着部を介して支持されるように構成されている構成とする。
【0014】
この構成では、接着部がチップ素子とホルダとを密着させるように形成されている。これにより、チップ素子がホルダによって接着部を介して支持されているため、外力によるチップ素子の機械的損傷を防止できる。即ち、チップ素子の機械的損傷を防止できる液面検出装置を提供できる。
【0015】
請求項2に記載の液面検出装置は、接着部が、チップ素子とターミナルの隙間に介在させてチップ素子とターミナルとを密着させるように形成されている構成とする。
【0016】
この構成では、接着部がチップ素子とターミナルとを密着させるように形成されている。これにより、チップ素子がターミナルによっても接着部を介して支持されているため、外力によるチップ素子の機械的損傷をより確実に防止できる。
【0017】
請求項3に記載の液面検出装置は、ターミナルが、チップ素子の一端が接続される第1ターミナルと、チップ素子の他端が接続される第2ターミナルとを備え、第1ターミナルと第2ターミナルが、略同一平面上で互いに近接して略並行するように配設されている構成とする。
【0018】
この構成では、チップ素子が接続される第1ターミナルと第2ターミナルが、略同一平面上で互いに近接して略並行するように配設されている。これにより、第1ターミナルにおいてチップ素子の一端が接続される接続部を特別に形成する等の特別な構造を不要とし、第2ターミナルにおいてチップ素子の他端が接続される接続部を特別に形成する等の特別な構造を不要とする。即ち、チップ素子を、第1ターミナルと第2ターミナルに、特別な構造を採ることなく接続することができる。
【0019】
この結果、チップ素子を、第1ターミナルと第2ターミナルに対して略同一平面上で容易に接続できるため、チップ素子とターミナルの隙間を小さくすることができる。このため、チップ素子がターミナルによってもより確実に支持され、外力によるチップ素子の機械的損傷をより確実に防止できる。
【0020】
請求項4に記載の液面検出装置は、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルが、本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形される構成とする。
【0021】
この構成では、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルが、本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形される。これにより、チップ素子は、インサート成形時に成形圧力を外力として受けるが、ホルダにより接着部を介して支持されているため、この成形圧力によるチップ素子の機械的損傷を防止できる。
【0022】
請求項5に記載の液面検出装置は、本体部と、液面に浮くフロートと、本体部に対して回動可能な回転部と、フロートと回転部とを連結してフロートの上下運動を回転部の回転運動に変換するアームと、回転部に内蔵されたマグネットと、本体部に内蔵されマグネットの磁束密度を測定することにより本体部に対する回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、本体部に内蔵され磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、ターミナルと電気的に接続されて磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子と、ターミナルに固定されて、ターミナルと接続されたチップ素子を支持するホルダとを備え、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルが、本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形される構成とする。
【0023】
この構成では、ターミナルに接続されたチップ素子が、ターミナルに固定されたホルダにより支持される。これにより、チップ素子は、インサート成形時に成形圧力を外力として受けるが、ホルダにより支持されているため、この成形圧力によるチップ素子の機械的損傷を防止できる。
【0024】
請求項6に記載の液面検出装置は、ホルダが、チップ素子を支持する素子支持部と、インサート成形時に成形型により支持される型支持部とを備える構成とする。
【0025】
この構成では、ホルダが、チップ素子を支持する素子支持部と、インサート成形時に成形型により支持される型支持部とを備える。これにより、チップ素子は、インサート成形時に成形型により支持されたホルダの素子支持部により支持されている。即ち、チップ素子は、ホルダを介して成形型により支持されているため、上述の効果をより確実に得ることができる。
【0026】
請求項7に記載の液面検出装置は、ホルダに支持されていないチップ素子の面とターミナルに対するチップ素子の接続部とを被覆する保護樹脂部を備える構成とする。
【0027】
この構成では、ホルダに支持されていないチップ素子の面とターミナルに対するチップ素子の接続部とを被覆する保護樹脂部を備える。これにより、上述の効果を得つつ、チップ素子と接続部とをインサート成形時の成形熱から防護することができる。
【0028】
請求項8に記載の液面検出装置は、ホルダが、ターミナルと接続された磁電変換素子を覆って保護する保護ケース部を備え、磁電変換素子が接続され且つホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルが、本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形される構成とする。
【0029】
この構成では、ホルダが、ターミナルと接続された磁電変換素子を覆って保護する保護ケース部を備える。即ち、磁電変換素子は、インサート成形時にホルダの保護ケース部に覆われて保護されているため、上述の効果を得つつ、インサート成形による熱的損傷を防止できる。
【0030】
請求項9に記載の液面検出装置は、ホルダが、ターミナルに固定されてターミナルを支持するように構成されている構成とする。
【0031】
この構成では、ホルダが、ターミナルを支持する。これにより、外力がターミナルに加わっても、ターミナルがホルダにより支持されているため、この外力によるターミナルの変形が防止され、このターミナルの変形によるチップ素子の機械的損傷を防止できる。この結果、外力によるチップ素子の機械的損傷をより確実に防止できる。
【0032】
請求項10に記載の液面検出装置は、ホルダを、ターミナルの一部に成形により付着固定させて形成する構成とする。
【0033】
この構成では、ホルダを、ターミナルの一部に成形により付着固定させて形成する。即ち、ホルダの形成とターミナルに固定することを、いわゆる、アウトサート成形で同時に行うものであるため、上述の効果を、より簡易に得ることができる。
【0034】
請求項11に記載の液面検出装置は、チップ素子が、チップコンデンサとチップレジスタの少なくとも一方を備える構成とする。
【0035】
この構成においても、上述の効果を得ることができる。
【0036】
請求項12に記載の液面検出装置は、ターミナルが、磁電変換素子の接地用の接地ターミナルと、磁電変換素子の測定信号用の信号ターミナルと、磁電変換素子の電源用の電源ターミナルとを備え、チップコンデンサが、第1チップコンデンサと第2チップコンデンサとを備え、第1チップコンデンサの一端が接地ターミナルと電気的に接続され、第1チップコンデンサの他端が信号ターミナルと電気的に接続され、第2チップコンデンサの一端が接地ターミナルと電気的に接続され、第2チップコンデンサの他端が電源ターミナルと電気的に接続される構成とする。
【0037】
この構成でも、上述の効果を得ることができる。
【0038】
請求項13に記載の液面検出装置の製造方法は、本体部と、液面に浮くフロートと、本体部に対して回動可能な回転部と、フロートと回転部とを連結して該フロートの上下運動を回転部の回転運動に変換するアームと、回転部に内蔵されたマグネットと、本体部に内蔵されマグネットの磁束密度を測定することにより本体部に対する回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、本体部に内蔵され磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、ターミナルと電気的に接続され磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子と、ターミナルに固定されてターミナルに接続されたチップ素子を支持するホルダとを備えた液面検出装置の製造方法であって、ホルダをターミナルに固定する固定工程を備え、固定工程の後に、チップ素子を、チップ素子がホルダにより支持されるようにターミナルに対して電気的に接続する接続工程を備え、接続工程の後に、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルを、本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形する成形工程を備える製造方法である。
【0039】
これにより、チップ素子は、インサート成形時に成形圧力を外力として受けるが、ホルダにより支持されているため、この成形圧力によるチップ素子の機械的損傷を防止できる。
【0040】
請求項14に記載の液面検出装置の製造方法は、本体部と、液面に浮くフロートと、本体部に対して回動可能な回転部と、フロートと回転部とを連結してフロートの上下運動を回転部の回転運動に変換するアームと、回転部に内蔵されたマグネットと、本体部に内蔵され、マグネットの磁束密度を測定することにより本体部に対する回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、ターミナルと電気的に接続されて、磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子と、ターミナルに固定されて、ターミナルに接続されたチップ素子を支持するホルダとを備えた液面検出装置の製造方法であって、ホルダをターミナルに固定する固定工程を備え、固定工程の後に、チップ素子をホルダに接着させることによってチップ素子とホルダの隙間に接着部を介在させてチップ素子と該ホルダとを密着させる接着工程を備え、接着工程の後に、チップ素子を、ターミナルに対して電気的に接続する接続工程を備える製造方法である。
【0041】
これにより、チップ素子がホルダによって接着部を介して支持されているため、外力によるチップ素子の機械的損傷を防止できる。即ち、チップ素子の機械的損傷を防止できる液面検出装置の製造方法を提供できる。
【0042】
本発明の請求項15に記載の液面検出装置は、本体部と、液面に浮くフロートと、本体部に対して回動可能な回転部と、フロートと回転部とを連結して該フロートの上下運動を回転部の回転運動に変換するアームと、回転部に内蔵されたマグネットと、本体部に内蔵されマグネットの磁束密度を測定することにより本体部に対する回転部の回転角度を検出する磁電変換素子と、本体部に内蔵され磁電変換素子を外部と電気的に接続するターミナルと、ターミナルと電気的に接続されて磁電変換素子を電気的に保護するチップ素子とを備え、ターミナルにはターミナルの一部分において表裏両面を覆うようにホルダが固定され、ターミナルはホルダの樹脂成形時にホルダ内にインサート成形され、ホルダはターミナルの表面を露出させるように形成された凹部を備え、チップ素子は凹部内に収容されるとともに凹部内においてターミナルに電気的に接続され、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルは本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形されることを特徴としている。
【0043】
ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルを本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形する際、ターミナルおよびチップ素子は型内に注入された樹脂による圧力を受ける。
【0044】
上述の構成によれば、ターミナルは、ホルダにインサート成型されてホルダと一体化されている。この場合、ターミナルとホルダとの接合強度は、別部品として成型されたホルダにターミナルを機械的に固定した場合に比較して大幅に向上する。したがって、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルを本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形する際に、注入樹脂圧力を受けてターミナルが変形することを防止することができる。
【0045】
また、上述の構成によれば、ホルダにターミナルの表面を露出させるように凹部を設け、チップ素子は、この凹部内においてターミナルに電気的に接続され且つ凹部内に収容されている。このため、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルを本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形する際、型のキャビティ内に流入した樹脂流れが直接チップ素子に衝突することが抑制される。したがって、注入樹脂圧力を受けてチップ素子が損傷を受けることを防止することができる。
【0046】
本発明の請求項16に記載の液面検出装置は、ホルダは凹部が形成された側とは反対側且つチップ素子と対向する位置に凸部を備え、凸部の先端部表面は本体部の表面と略同一平面上にあることを特徴としている。
【0047】
ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルを本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形する際、チップ素子に作用する注入樹脂圧力による力は、チップ素子をホルダの凹部の底部、すなわちターミナル側へ向けて押すように作用する。上述の構成によれば、本体部成型用の型のキャビティ内において、ホルダの凸部は、型に当接している。このため、チップ素子に作用する注入樹脂圧力による力は、チップ素子、ターミナルを経てホルダの凸部へ伝達され、さらに型へ伝達される。型は剛性が高く変形しないため、ターミナルやホルダの変形を抑制することができる。
【0048】
本発明の請求項17に記載の液面検出装置は、チップ素子のターミナル側の表面である裏面とこの裏面と対向するホルダの表面との間に接着剤が充填されたことを特徴としている。
【0049】
チップ素子のターミナル側の表面である裏面とこの裏面と対向するホルダの表面との間に空間が存在すると、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルを本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形する際、チップ素子に作用する注入樹脂圧力を受けてチップ素子に生じる応力が部分的に過大となり、チップ素子が変形して損傷する可能性がある。この空間に接着剤を充填することにより、チップ素子が注入樹脂圧力を受けてチップ素子に生じる応力の大きさを均一として、チップ素子が損傷することを防止できる。
【0050】
本発明の請求項18に記載の液面検出装置は、凹部内には樹脂部材が充填されたことを特徴としている。
【0051】
この構成によれば、チップ素子は樹脂部材により覆われる。このため、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルを本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形する際、注入樹脂が直接チップ素子に触れることがない。したがって、チップ素子が注入樹脂の流体力を受けて損傷する、あるいは注入樹脂の熱を受けて損傷することを防止できる。
【0052】
また、凹部内に樹脂部材が充填されるため、この樹脂部材は、十分硬化するまでの間、凹部の壁に阻まれて凹部外に流出することがない。したがって、チップ素子を樹脂部材で確実に覆うことができる。
【0053】
本発明の請求項19に記載の液面検出装置は、チップ素子は、チップコンデンサおよびチップレジスタの少なくとも一方であることを特徴としている。
【0054】
これにより、ターミナルの板厚方向寸法を小さくして本体部を薄型化しつつ、外部から静電気等の高電圧パルスが磁電変換素子に流入すること、あるいは、磁電変換素子に過電流が流れることを防止できる。
【0055】
本発明の請求項20に記載の液面検出装置の製造方法は、請求項15ないし請求項19のいずれかに記載の液面検出装置の製造方法であって、ホルダを樹脂材料により型成形する際にターミナルをインサート成型してターミナルにホルダを固定する第1成型工程と、第1成型工程の後にチップ素子をホルダの凹部内に配置し且つターミナルに電気的に接続する接続工程と、接続工程の終了したホルダをインサート成形して本体部を成型する第2成型工程とを備え、第2成型工程において、ホルダは本体部の成形型のキャビティ内に凸部を成形型に当接させて保持されることを特徴としている。
【0056】
これにより、ホルダが固定され且つチップ素子が接続されたターミナルを本体部の樹脂成形時に本体部内にインサート成形する際に、注入樹脂圧力を受けてターミナルが変形することを防止可能な液面検出装置の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0057】
以下、本発明による液面検出装置を、自動車に搭載される液面検出装置である燃料レベルゲージ1に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【0058】
(構成)
図1は、本発明の一実施形態による、液面検出装置である燃料レベルゲージ1の正面図である。
【0059】
図2は、図1中のII−II線断面図である。
【0060】
図3は、図1中のIII−III線断面図である。
【0061】
図4は、図2に示すマグネット6の磁束分布を説明する模式図である。
【0062】
図5は、図2に示すターミナル8のV矢視図である。
【0063】
図6は、図5中のVI−VI線断面図である。
【0064】
図7は、検出ユニット7の断面図である。
【0065】
図8は、図2に示す本体部5の断面図である。
【0066】
図9は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の電気回路構成を説明する回路構成図である。
【0067】
図1と図2において、各図中の矢印が示す上方は、燃料レベルゲージ1が自動車に取り付けられた状態の上方を示す。
【0068】
図1および図2において、燃料レベルゲージ1は、図示しない燃料タンク内の燃料Aの液面A1のレベルを検出するものであり、この燃料タンク内で固定される。
【0069】
フロート2は、樹脂等からなり、燃料Aの液面A1に確実に浮かぶように見掛けの比重が設定される。
【0070】
アーム3は、たとえば金属棒から形成され、フロート2と回転部4とを連結する。アーム3の一方の端部には、図1に示すように、フロート2が固定され、アーム3の他方の端部は、回転部4に固定される。液面A1のレベルの変動にともないフロート2が上下方向(図中の矢印が示す上下方向)へ動くと、この動きは、アーム3により回転部4に伝達されて、回転部4の回転運動に変換される。
【0071】
回転部4は、図2に示すように、マグネット6を内蔵すると共に、後述する本体部5に回動可能に係合するように、樹脂材料から形成される。回転部4は、図1と図2に示すように、本体部5に設けられた軸部51に回動可能に嵌合する孔部41と、アーム3を保持固定するための保持部42と貫通孔43とを有する。
【0072】
保持部42は、回転部4の本体部5と反対側の端面上(図2において左側の面)に2個配置され、図3に示すように形成される。なお、図3は、アーム3が未装着な状態を示すとともに、アーム3を一点鎖線により示す。
【0073】
保持部42は、その内径寸法D2がアーム3の外径寸法D1より小さく形成され、保持部42の挿入口42aの開口寸法Wがその内径寸法D2より小さく形成される。2個の保持部42は、それぞれの中心軸を一致させて配置される。
【0074】
貫通孔43は、図1および図2に示すように、回転部4の孔部41と平行に形成される。貫通孔43の内径寸法は、アーム3の外径寸法D1と同等かわずかに小さく形成される。貫通孔43は、図1に示すように、その中心軸が、両保持部42の中心軸と交差するように配置される。
【0075】
回転部4に内蔵されるマグネット6は、たとえばフェライト磁石等からなり、筒型のものが用いられ、孔部41と同心上に配置される。さらに、マグネット6は、図4に示すように、その径方向へ着磁されるため、マグネット6の磁束は、孔部41の径方向に発生する。マグネット6は、回転部4の樹脂成形時に一体的にインサート成形される。この成形時に、保持部42も形成される。
【0076】
本体部5は、回転部4の回転角度を検出する磁電変換素子であるホール集積回路(ホールIC)70を内蔵するとともに、ホールIC70を外部と電気的に接続するためのターミナル8とを備える。
【0077】
ターミナル8は、図5に示すように、ホールIC70の測定信号用の信号ターミナル81と、ホールIC70の接地用の接地ターミナル82と、ホールIC70の電源用の電源ターミナル83とを備える。
【0078】
ターミナル8は、導電性金属から形成され、図2と図5に示すように、その一端が、ホールIC70のリード71−73に電気的に接続される。信号ターミナル81が信号リード71に接続され、接地ターミナル82が接地リード72に接続され、電源ターミナル83が電源リード73に接続される。これらの接続は、たとえば、カシメ、あるいは溶接等による。
【0079】
一方、ターミナル8の他端は、本体部5の端部から外方へ突出して、外部のワイヤーハーネス(図示せず)のコネクタ(図示せず)に接続され、これにより、制御装置21(図9)に電気的に接続される。
【0080】
ホールIC70は、図2に示すように、軸部51内に配置され、軸部51の外周側に、回転部4に固定されたマグネット6が軸部51と同心上に配置される。このため、ホールIC70は、図4に示すように、常にマグネット6の磁束Mを受ける。
【0081】
ホールIC70は、図示しない半導体からなるホール素子と前置増幅器等を内蔵する。ホール素子は、これに電圧が印加された状態で外部から磁界が加えられると、これを通過するその磁界の磁束密度に比例したホール電圧を発生するものである。このホール電圧は、前置増幅器等で増幅等されて制御装置21へ伝達される。
【0082】
電源ターミナル83は、ホールIC70のホール素子や前置増幅器等に対して、駆動用の電圧を印加するためのターミナルであり、信号ターミナル81は、ホール素子のホール電圧を前置増幅器等を介して制御装置21(図9)へ伝達させるためのターミナルである。
【0083】
即ち、ホール素子は、電源ターミナル83と電源リード73とを介して電圧が印加され、この状態で外部から磁界が加えられてホール電圧を発生する。このホール電圧は、電源ターミナル83と電源リード73とを介して電圧が印加されて駆動されている前置増幅器等で増幅等されて、信号ターミナル81と信号リード71とを介して制御装置21へ伝達される。
【0084】
ホール素子(ホールIC70)を通過する磁界の磁束密度が、液面A1の変動により回転部4が回転すると変化するため、ホール素子のホール電圧、即ち、ホールIC70の出力電圧は、これに従って変化する。このホールIC70の出力電圧(ホール素子のホール電圧)を検出することにより、回転部4の回転角度、即ち、液面A1のレベルを測定することができる。
【0085】
以下、本発明の特徴である、インサート成形されて内蔵されるチップ素子であるチップコンデンサ9の取付構造について説明する。
【0086】
ホールIC70を電気的に保護する第1チップコンデンサと第2チップコンデンサである2個のチップコンデンサ9が、ターミナル8の取り付け座85に半田固定されて、ターミナル81−83と電気的に接続される。チップコンデンサ9は、例えば4.7ナノファラッド(nF)の容量を有する積層コンデンサ等であり、その一方の一端は、接地ターミナル82と電気的に接続され、このチップコンデンサ9の他端は、信号ターミナル81と電気的に接続される。他方のチップコンデンサ9の一端は、接地ターミナル82と電気的に接続され、このチップコンデンサ9の他端は、電源ターミナル83と電気的に接続される。
【0087】
静電気等の高電圧のパルスが信号ターミナル81や電源ターミナル83に印加されると、ホールIC70の図示しない前置増幅器等が電気的に損傷する恐れがある。しかし、この高電圧のパルスは、チップコンデンサ9を介して接地ターミナル82へ流出するため、ホールIC70の前置増幅器等へ印加されない。これにより、ホールIC70の前置増幅器等が電気的に損傷することを防止できる。
【0088】
チップコンデンサ9は、その体格がリード線を備える一般のコンデンサに比較して小さいため、燃料レベルゲージ1の小型化を妨げることがない。
【0089】
ターミナル8に固定されてチップコンデンサ9を支持するホルダ10は、図7に示すように、ターミナル8に電気的に接続されたチップコンデンサ9が、ターミナル8に固定されたホルダ10により支持されるように構成される。ホルダ10は、高耐熱樹脂であるポリフェニレンサルファイド(PPS)等から形成される。ホルダ10は、チップコンデンサ9を支持する素子支持部であるコンデンサ支持部11と、インサート成形時に成形型により支持される型支持部12と、ホールIC70を覆って保護する保護ケース部13とを備える。
【0090】
ホールIC70のリード7をターミナル8に電気的に接続(溶接等)した後、ホルダ10を、ターミナル8の固定穴84で熱カシメ又は圧入等によりターミナル8に固定する。この後、チップコンデンサ9を、チップコンデンサ9がホルダ10のコンデンサ支持部11により支持されるように、ターミナル8の取り付け座85に半田固定する。
【0091】
取り付け座85は、図6と図7において左側に凹む様に形成され、チップコンデンサ9と半田部92とをインサート成形時の成形熱から防護するために、エポキシ樹脂等を図7において右側から塗布し、これを固化させて保護樹脂部91を形成する。このようにして、図7に示す検出ユニット7を形成する。
【0092】
ホールIC70が接続され且つホルダ10が固定され且つチップコンデンサ9が接続されたターミナル8を、即ち、これらが一体化された検出ユニット7を、本体部5の樹脂成形時に本体部5内にインサート成形して、図8に示す本体部5を形成する。
【0093】
これにより、インサート成形時に、ホルダ10は、その型支持部12が成形型により支持され、チップコンデンサ9は、成形型により支持されたホルダ10のコンデンサ支持部11により支持されている。この結果、チップコンデンサ9は、インサート成形時に成形圧力を受けるが、ホルダ10のコンデンサ支持部11により支持されているため、この成形圧力によるチップコンデンサ9の機械的損傷を防止できる。
【0094】
さらに、ターミナル8も成形型により支持されたホルダ10により支持されている。この結果、ターミナル8も、インサート成形時に成形圧力を受けるが、ホルダ10により支持されているため、この成形圧力による変形が防止され、このターミナル8の変形によるチップコンデンサ9の機械的損傷を防止できる。
【0095】
また、ホールIC70は、インサート成形時に、ホルダ10の保護ケース部13に覆われて保護されているため、インサート成形による熱的損傷を防止できる。
【0096】
また、エポキシ樹脂を、図7において右側から塗布して固化させ、保護樹脂部91を形成する。このため、チップコンデンサ9と半田部92とをインサート成形時の成形熱から防護することができる。
【0097】
このようにして形成された本体部5は、図2と図8に示すように、軸部51を備え、この軸部51により回転部4を回動自在に保持する。軸部51の先端近傍には、リング状の溝52が軸部51と同心上に設けられる。軸部51を、回転部4の孔部41へ嵌合させた後、この溝52に止め輪53を装着する。これにより、回転部4の本体部5から離れる方向(図2の矢印が示す左方向)への移動が規制される。
【0098】
すなわち、回転部4の孔部41に本体部5の軸部51を挿入して、回転部4を本体部5に当接させ、止め輪53を軸部51の溝52に装着する。これにより、回転部4は、本体部5に対して回動自在に保持される。
【0099】
アーム3を貫通孔43に挿入後、貫通孔43を中心としてアーム3を回転させ、アーム3を保持部42に図3の矢印が示す左側から押込む。これにより、保持部42が弾性変形して、アーム3を保持固定し、これにより、アーム3が回転部4に対して固定される。
【0100】
以上説明した本実施形態による燃料レベルゲージ1の電気回路構成について、図9に基づいて説明する。
【0101】
マイクロコンピュータ等から構成された制御装置21には、常時バッテリ24から電力が供給され、イグニッションスイッチ23がその操作ポジション(オフポジション、オンポジション)を検出可能に接続される。制御装置21には、燃料計22も接続される。
【0102】
制御装置21は、燃料レベルゲージ1(ホールIC70)へ電源ターミナル83を介して電源を供給し、信号ターミナル81を介して燃料レベルゲージ1からの検出信号を受け、この信号に基づいて燃料計22を作動させるものである。
【0103】
また、信号ターミナル81と電源ターミナル83が、チップコンデンサ9により接地ターミナル82を介して接地される。
【0104】
コンビネーションメータ20は、制御装置21と燃料計22を備える。
【0105】
(作動)
次に、本発明の一実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ1の作動について説明する。
【0106】
図9において、イグニッションスイッチ23がオンされると、制御装置21は、それを検出して作動を開始し、燃料レベルゲージ1(ホールIC70)へ電源ターミナル83を介して電源を供給し、これを作動させる。作動を開始したホールIC70は、液面A1のレベルに対応する信号を、信号ターミナル81を介して制御装置21へ出力する。制御装置21は、この信号を受け、この信号に基づいて燃料計22を作動させる。
【0107】
ここで、静電気等の高電圧のパルスが発生し、これが信号ターミナル81や電源ターミナル83に印加されても、チップコンデンサ9を介して接地ターミナル82へ流出する。これにより、この高電圧のパルスが、ホールIC70の前置増幅器等へ印加されないため、ホールIC70の前置増幅器等が電気的に損傷することを防止できる。
【0108】
また、このチップコンデンサ9は、その体格がリード線を備える一般のコンデンサに比較して小さいため、燃料レベルゲージ1の小型化を妨げることがない。
【0109】
ホールIC70、ターミナル8、チップコンデンサ9は、本体部5の樹脂成形時に本体部5内にインサート成形されている。これにより、燃料レベルゲージ1の耐振性を向上させると共に、使用環境温度の変化に起因する出力変化を低減させ、長期間にわたってその検出精度を高精度かつ安定して維持させることができる。
【0110】
上述したように、ホルダ10は、チップコンデンサ9を支持するコンデンサ支持部11と、インサート成形時に成形型により支持される型支持部12と、ホールIC70を覆って保護する保護ケース部13とを備える。これにより、チップコンデンサ9は、インサート成形時に成形圧力を受けるが、ホルダ10のコンデンサ支持部11により支持されているため、この成形圧力によるチップコンデンサ9の機械的損傷を防止できる。
【0111】
さらに、ターミナル8もホルダ10により支持されているため、インサート成形時の成形圧力によるターミナル8の変形が防止され、この変形によるチップコンデンサ9の機械的損傷を防止できる。
【0112】
また、ホールIC70は、ホルダ10の保護ケース部13に覆われて保護されているため、インサート成形による熱的損傷を防止できる。また、図7に示す保護樹脂部91を形成しているため、チップコンデンサ9と半田部92とをインサート成形時の成形熱から防護することができる。
【0113】
以上、本発明の一実施形態による液面検出装置である燃料レベルゲージ1は、本体部5と、液面に浮くフロート2と、本体部5に対して回動可能な回転部4と、フロート2と回転部4とを連結してフロート2の上下運動を回転部4の回転運動に変換するアーム3と、回転部4に内蔵されたマグネット6と、本体部5に内蔵されマグネット6の磁束密度を測定することにより本体部5に対する回転部4の回転角度を検出する磁電変換素子であるホールIC70と、本体部5に内蔵されホールIC70を外部と電気的に接続するターミナル8と、ターミナル8と電気的に接続されてホールIC70を電気的に保護するチップコンデンサ9と、ターミナル8に固定されて、ターミナル8と接続されたチップコンデンサ9を支持するホルダ10とを備え、ホルダ10が固定され且つチップコンデンサ9が接続されたターミナル8が、本体部5の樹脂成形時に本体部5内にインサート成形される。
【0114】
これにより、チップコンデンサ9は、インサート成形時に成形圧力を受けるが、ホルダ10により支持されているため、この成形圧力によるチップコンデンサ9の機械的損傷を防止できる。
【0115】
(変形例)
図10は、図7に示す検出ユニット7の変形例を示す断面図である。
【0116】
図11は、図10中のXI部の拡大図である。
【0117】
本変形例では、図10と図11に示すように、チップコンデンサ9を支持するコンデンサ支持部11の代わりに、チップコンデンサ9とホルダ10の隙間に接着部14を介在させてチップコンデンサ9とホルダ10とを接着部14を介して密着させる。
【0118】
具体的に、上述したように、ホールIC70のリード71をターミナル8に電気的に接続した後、ホルダ10を、ターミナル8に固定する。この後、エポキシ樹脂等を図10と図11において右側からホルダー10に塗布し、チップコンデンサ9とホルダ10の隙間に接着部14を介在するようにチップコンデンサ9をホルダ10に固着させる。これにより、チップコンデンサ9とホルダ10の隙間に接着部14を介在させてチップコンデンサ9とホルダ10とを接着部14を介して密着させることができる。
【0119】
この後、チップコンデンサ9を、ターミナル81−83に対して取り付け座85(図5と図6と図11)で半田固定する。これにより、チップコンデンサ9がホルダ10によって接着部14を介して支持されているため、外力によるチップコンデンサ9の機械的損傷を防止できる。
【0120】
この後、エポキシ樹脂等を図10と図11において右側から塗布し、これを固化させて保護樹脂部91を形成する。このようにして、図10に示す検出ユニット7を形成する。この後、検出ユニット7を、本体部5の樹脂成形時に本体部5内にインサート成形して、図8に示す本体部5を形成する。
【0121】
これにより、チップコンデンサ9は、インサート成形時に成形圧力を受けるが、ホルダ10により接着部14を介して支持されているため、この成形圧力によるチップコンデンサ9の機械的損傷を防止できる。
【0122】
さらに、接着部14は、チップコンデンサ9とターミナル8の隙間にも介在しチップコンデンサ9とターミナル8とを接着部14を介して密着させる。これにより、チップコンデンサ9がターミナル8によっても接着部14を介して支持されているため、外力によるチップコンデンサ9の機械的損傷をより確実に防止できる。
【0123】
また、チップコンデンサ9は、両端に電極が形成されている等の理由により、ターミナル8やホルダ10との間に隙間が生じ易く、この隙間が生じている状態でチップコンデンサ9に外力が加わると機械的損傷が生じる恐れがある。しかし本変形例では、接着部14をこの隙間に介在させるように構成しているため、この隙間による機械的損傷を確実に防止することができる。
【0124】
また、コンデンサ支持部11を除去しないで、チップコンデンサ9とホルダ10の隙間に接着部14を介在させてチップコンデンサ9とホルダ10とを接着部14を介して密着させることも可能である。この場合、コンデンサ支持部11とチップコンデンサ9の隙間が生じても、本変形例では、接着部14をこの隙間に介在させるように構成しているため、この隙間による機械的損傷をより確実に防止することができる。
【0125】
尚、本変形例では、成形圧力による外力に限らないで、自車両の振動に起因する外力やその他の原因に起因する外力に対しても、チップコンデンサ9の機械的損傷を確実に防止することができる。
【0126】
図12は、図5に示すターミナル8の変形例を示す図である。
【0127】
図13は、図12中のXIII−XIII線断面図である。
【0128】
本変形例では、図12と図13に示すように、チップコンデンサ9の一端が接続される第1ターミナルであるターミナル81と、チップコンデンサ9の他端が接続される第2ターミナルであるターミナル82が、略同一平面上(図13において左右方向の面上)で互いに近接して図12において上下方向へ略並行するように配設されている。
【0129】
これにより、ターミナル8において、取り付け座85を、ターミナル8の本体部から図5に示したように図中において上下方向へ延出するように形成することを不要とすることができる。即ち、ターミナル8に対して特別な構造を不要とすることができ、取り付け座85を、ターミナル8の本体部の一部として設けることが可能となる。
【0130】
この結果、ターミナル81の取り付け座85とターミナル82の取り付け座85を、略同一平面上に設けることが容易となり、チップコンデンサ9とターミナル81,82の隙間を小さくすることができる。このため、チップコンデンサ9がターミナル81,82によってもより確実に支持される。即ち、外力によるチップコンデンサ9の機械的損傷をより確実に防止できる。
【0131】
ターミナル82の取り付け座85とターミナル83の取り付け座85も、同様に、略同一平面上に設けることが容易となり、外力によるチップコンデンサ9の機械的損傷をより確実に防止できる。
【0132】
図14は、図9に示す燃料レベルゲージ1の変形例を示す回路構成図である。
【0133】
本変形例では、図14に示すように、図9に示す3端子タイプのホールIC70の代わりに、2端子タイプのホールIC70aを使用する。ホールIC70aは、信号リード71と接地リード72を共用する共用リード71aと、電源リード73の2端子を備える。ターミナル8は、信号ターミナル81と接地ターミナル82を共用する共用ターミナル81aと、調整ターミナル82aと、電源ターミナル83を備える。
【0134】
調整ターミナル82aは、燃料Aの液面A1のレベルに対するホールIC70aの出力を調整するための調整用端子であり、図9において、制御装置21には接続されない。尚、上述した3端子タイプのホールIC70では、信号ターミナル81を、ホールIC70の出力を調整するための調整用端子として利用する。
【0135】
図14に示す燃料レベルゲージ1は、図14に示すように、ホールIC70aを電気的に保護するチップコンデンサ9とチップ素子であるチップレジスタ9aを備える。チップレジスタ9aは、電源ターミナル83からホールIC70aに過電流が流れ込まないようにする抵抗体であり、例えば30オームの抵抗値を有する。
【0136】
上述の構成を採ることによって、チップレジスタ9aにおいても、上述したチップコンデンサ9と同様の効果を得ることができる。
【0137】
以上、本発明による液面検出装置である燃料レベルゲージ1は、本体部5と、液面に浮くフロート2と、本体部5に対して回動可能な回転部4と、フロート2と回転部4とを連結してフロート2の上下運動を回転部4の回転運動に変換するアーム3と、回転部4に内蔵されたマグネット6と、本体部5に内蔵されマグネット6の磁束密度を測定することにより本体部5に対する回転部4の回転角度を検出する磁電変換素子であるホールIC70と、ホールIC70を外部と電気的に接続するターミナル8と、ターミナル8と電気的に接続されてホールIC70,70aを電気的に保護するチップ素子であるチップコンデンサ9やチップレジスタ9aと、ターミナル8に固定されて、ターミナル8と接続されたチップコンデンサ9やチップレジスタ9aを支持するホルダ10と、ターミナル8と接続されたチップコンデンサ9やチップレジスタ9aとホルダ10の隙間に介在させてチップコンデンサ9やチップレジスタ9aとホルダ10とを密着させる接着部14とを備え、ターミナル8と接続されたチップコンデンサ9やチップレジスタ9aが、ターミナル8に固定されたホルダ10により接着部14を介して支持されるように構成されている。
【0138】
これにより、チップ素子の機械的損傷を防止できる液面検出装置を提供できる。
【0139】
尚、上述の例では、ホルダ10を、ターミナル8に対して熱カシメ又は圧入等で固定したが、これに限る必要はなく、ホルダ10を、ターミナル8の一部に成形により付着固定させて形成する構成とすることができる。これにより、ホルダ10の形成とターミナル8に固定することを、いわゆる、アウトサート成形で同時に行うため、上述の効果を、より簡易に得ることができる。
【0140】
次に、以上説明した本発明の一実施形態の他の変形例による燃料レベルゲージ1について説明する。
【0141】
図15に、本発明の一実施形態の他の変形例による燃料レベルゲージ1の断面図を示す。図15は、図5中のVI−VI線断面図に相当するものである。
【0142】
本発明の一実施形態の他の変形例による燃料レベルゲージ1は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1とは、検出ユニット7の構成、主にはターミナル8とホルダ10の固定方法が異なっている。すなわち、ホルダ10を樹脂材料により型成形する際に、ターミナル81、82、83を、その型内に保持してインサート成型し、それにより、ターミナル81、82、83とホルダ10とを一体固定化している。
【0143】
以下に、本発明の一実施形態の他の変形例による燃料レベルゲージ1の構成を、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1との相違点を中心に説明する。
【0144】
インサート成型によりターミナル81、82、83とホルダ10とが一体固定化されると、ホルダ10は、図15に示すように、ターミナル81、82、83(ターミナル83は図示せず)の一部においてそれらの表裏両面(図15において左右両面)を覆って固定されている。
【0145】
ホルダ10には、ターミナル81、82、83(ターミナル83は図示せず)の表面(図15においては右側の面)を露出させるように凹部15が設けられている。チップ素子としてのチップコンデンサ9は、図15に示すように、凹部15内に収容配置されるとともに、ターミナル81、82に半田付けにより電気的に接続されている。チップコンデンサ9のターミナル8側の表面である裏面とこの裏面と対向するホルダ10の表面との間には、図15に示すように、接着剤16が充填されている。この接着剤16層は、先ずチップコンデンサ9接着剤16を介してホルダ10の凹部15内に仮固定し、続いてチップコンデンサ9をターミナル81、82に半田付けすることにより形成されている。接着剤16は、チップコンデンサ9を半田付けする前に仮固定して保持するとともに、チップコンデンサ9のターミナル8側とホルダ10との間に隙間空間(空気層)ができることを阻止している。チップコンデンサ9のターミナル8側とホルダ10との間に隙間空間(空気層)があると、チップコンデンサ9は、その両端でターミナル81、82に指示されているだけである。そのため、検出ユニット7を本体部5内にインサート成型する工程において、チップコンデンサ9に注入樹脂圧力が作用した際にチップコンデンサ9に曲げ応力が生じチップコンデンサ9が破損する可能性がある。この隙間空間を予め接着剤16で充填しておくことにより、チップコンデンサ9に注入樹脂圧力が作用した際にチップコンデンサ9に曲げ応力が生じず、チップコンデンサ9の破損を防止できる。
【0146】
なお、凹部15内には、チップ素子であるチップレジスタ9a(図示せず)も、ターミナル82、ターミナル83(図示せず)に、チップコンデンサ9の場合と同様の工法で半田付け固定されている。
【0147】
ホルダ10には、図15に示すように、凸部である型支持部12が設けられている。型支持部12は、チップコンデンサ9およびチップレジスタ9a(図示せず)のそれぞれに対抗して形成されている。つまり、この場合、型支持部12は2個形成されている。しかし、型支持部12は、必ずしもこのようにチップ素子毎に独立して設ける必要はなく、2個の型支持部12を連結したような形状の1個にしてもよい。型支持部12は、検出ユニット7を、本体部5を内にインサート成型する際に、本体部5を成形する型に当接している。これにより、チップコンデンサ9およびチップレジスタ9aが注入樹脂の圧力を受けたときにターミナル8の移動が阻止されるので、チップコンデンサ9は平板上に安定して支持される状態となる。したがって、チップコンデンサ9およびチップレジスタ9aに生じる応力を均一化し、応力集中部が生じないようにできるので、チップコンデンサ9およびチップレジスタ9aの破損を防止することができる。
【0148】
凹部15内には、チップコンデンサ9およびチップレジスタ9aが半田付けされた後に、樹脂材料が充填されて、図15に示すように、保護樹脂部91が形成されている。保護樹脂部91は、ターミナル8にホールIC70、チップコンデンサ9、チップレジスタ9a(図示せず)が電気接続された検出ユニット7を、本体部5を内にインサート成型する際に注入樹脂の圧力、熱からチップコンデンサ9およびチップレジスタ9aを保護するためのものである。この他の変形例においては、保護樹脂部91の充填直後でまだ硬化していないときに、凹部15の内壁により保護樹脂部91が凹部15の外へが流出することを防止できる。
【0149】
なお、以上説明した本発明の一実施形態、その変形例および他の変形例においては、液面検出装置を自動車用の燃料レベルゲージ1に適用した場合を例に説明したが、その用途は自動車用の燃料レベルゲージ1に限る必要はない。自動車に搭載される他の液体、たとえば、エンジン冷却水等の容器内の液面検出用に適用することができる。さらに、自動車用に限らず、各種民生用機器が備える液体容器内の液面検出用に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0150】
【図1】図1は、本発明の一実施形態による、液面検出装置である燃料レベルゲージ1の正面図である。
【図2】図2は、図1中のII−II線断面図である。
【図3】図3は、図1中のIII−III線断面図である。
【図4】図4は、図2に示すマグネット6の磁束分布を説明する模式図である。
【図5】図5は、図2に示すターミナル8のV矢視図である。
【図6】図6は、図5中のVI−VI線断面図である。
【図7】図7は、検出ユニット7の断面図である。
【図8】図8は、図2に示す本体部5の断面図である。
【図9】図9は、本発明の一実施形態による燃料レベルゲージ1の電気回路構成を説明する回路構成図である。
【図10】図10は、図7に示す検出ユニット7の変形例を示す断面図である。
【図11】図11は、図10中のXI部の拡大図である。
【図12】図12は、図5に示すターミナル8の変形例を示す図である。
【図13】図13は、図12中のXIII−XIII線断面図である。
【図14】図14は、図9に示す燃料レベルゲージ1の変形例を示す回路構成図である。
【図15】本発明の一実施形態の他の変形例による燃料レベルゲージ1の断面図である。
【符号の説明】
【0151】
1 燃料レベルゲージ(液面検出装置)、2 フロート、3 アーム
4 回転部、41 孔部、42 保持部、42a 挿入口、43 貫通孔
5 本体部、51 軸部、52 溝、53 止め輪、6 マグネット
7 検出ユニット、70 ホールIC(ホール集積回路、磁電変換素子)
71 信号リード、71a 共用リード、72 接地リード、73 電源リード
8 ターミナル(第1ターミナル、第2ターミナル)
81 信号ターミナル(第1ターミナル、第2ターミナル)
81a 共用ターミナル(第1ターミナル、第2ターミナル)
82 接地ターミナル(第1ターミナル、第2ターミナル)
82a 調整ターミナル(第1ターミナル、第2ターミナル)
83 電源ターミナル(第1ターミナル、第2ターミナル)
84 固定穴、85 取り付け座
9 チップコンデンサ(チップ素子)、9a チップレジスタ(チップ素子)
91 保護樹脂部、92 半田部
10 ホルダ、11 コンデンサ支持部(素子支持部)、12 型支持部(凸部)
13 保護ケース部、14 接着部、15 凹部、16 接着剤
20 コンビネーションメータ、21 制御装置、22 燃料計
23 イグニッションスイッチ、24 バッテリ
A 燃料、A1 液面、D1 外径寸法、D2 内径寸法、W 開口寸法
【出願人】 【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
【出願日】 平成18年7月27日(2006.7.27)
【代理人】 【識別番号】100106149
【弁理士】
【氏名又は名称】矢作 和行

【識別番号】100121991
【弁理士】
【氏名又は名称】野々部 泰平


【公開番号】 特開2008−14917(P2008−14917A)
【公開日】 平成20年1月24日(2008.1.24)
【出願番号】 特願2006−205306(P2006−205306)