JP6003817B2 - 液面検出装置のターミナルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体の液面の高さを検出する液面検出装置の製造方法に関する。

従来、液面検出装置のように、液体に浸る位置に設置される構造物は、燃料等の液体を内部に浸入させないためのシール構造を備えている。このような構造物の一種として、例えば特許文献１に開示の液面検出装置は、黄銅よりなる板状のターミナルの中央部に凹凸部を設け、凹凸部の周囲には、凹凸部を完全に覆う接着剤よりなるシール膜が形成されている。そして、ターミナルの凹凸部と被覆部との間に設けたシール膜により、液体がターミナルと被覆部との間から侵入することを防止する。

特開平４−３２４３２３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている液面検出装置では、凹凸の表面とシール膜との密着性が悪く、ターミナルと被覆部とのシール性が不足している場合があった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、シール膜がアンカー効果によりめっき層と高い密着性で接着されることにより、ターミナルと被覆部とのシール性を高める液面検出装置のターミナルの製造方法を提供することにある。

本発明は、液体の液面の高さを検出する液面検出装置において、被覆部に埋設されて、液面の高さの検出に係る電気信号を伝送するターミナルの製造方法であって、ターミナルに、めっきを施すことにより、めっき層を形成する第１工程と、第１工程の後、ターミナルのプレス部において、めっき層にクラックを生じるようにターミナルを曲げるプレス加工を行なう第２工程と、第２工程の後、プレス部に液状のシール材を塗布し、シール材を毛細管現象によりクラックに浸透させる第３工程と、第３工程の後、シール材を硬化させてシール膜を形成する第４工程とを含むことを特徴とする。

このような本発明によると、ターミナルにめっきを施した後、ターミナルのプレス部にクラックが生じるようにターミナルを曲げるプレス加工を行なうので、プレス部のめっき層にクラックが生じる。さらにその後、プレス部に液状のシール材を塗布するので、シール材が毛細管現象によりめっき層のクラックに浸透し、シール膜は、アンカー効果によりめっき層と高い密着性で接着される。以上より、ターミナルと被覆部とのシール性を高める液面検出装置のターミナルの製造方法を提供することができる。

また、本発明のさらなる特徴では、板状のプレス部は、２つの側面と、２つの側面に隣接する２つの板面とを有しており、第２工程では、プレス部において一方の板面側に曲げられる曲げ部と、他方の前記板面側に曲げられる別の曲げ部とを形成する。

このような特徴によると、第２工程において、一方の前記板面側に曲げられる曲げ部と、他方の前記板面側に曲げられる別の曲げ部が形成されるプレス部により、ターミナルのいずれの板面及び側面にも、クラックが生じる。したがって、いずれの板面及び側面においても、シール膜は、アンカー効果によりめっき層と高い密着性で接着される。以上より、ターミナルと被覆部とのシール性を高める液面検出装置のターミナルの製造方法を提供することができる。

また、本発明のさらなる特徴では、第１工程において、めっきは、ターミナルの中央部よりも角部に厚く形成する。

このような特徴によると、ターミナルの中央部よりも角部に厚く形成されるめっきにより、角部にクラックが生じやすくなるので、シール膜は、ターミナルの角部においてもめっき層と高い密着性で接着可能となる。

一実施形態における液面検出装置の正面図である。 図１のII−II線断面図である。 一実施形態における液面検出装置の製造方法を示すフローチャートである。 図３の第１工程における金属板材の形状を示す図である。 図４のVI−VI線断面図である。 図３の第２工程におけるターミナルのプレス部を示す斜視図である。 図３の第３工程におけるターミナルのプレス部を示す断面図である。 図３の第４工程におけるターミナルのプレス部を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

本実施形態の液面検出装置１は、図１に示すように、液体としての燃料を貯蔵する燃料タンク２内に設置されている。液面検出装置１は、燃料ポンプモジュール３等に保持された状態にて、燃料タンク２に貯蔵されている燃料の液面４の高さを検出する。液面検出装置１は、ハウジング１０、フロート２０、マグネットホルダ３０、及びホールＩＣ４０等によって構成されている。

図２に示すハウジング１０は、インナーケース１２、ターミナル５４、アウターケース１４等によって構成されている。インナーケース１２は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の樹脂材料によって形成されている。インナーケース１２は、矩形の板状に形成された底壁１２０及び底壁１２０の外縁部分に沿って立設された側壁１２２によって、有底の容器状を呈している。インナーケース１２には、インナー軸部１２４、素子収容室１２６、及び支持壁部１２８等が形成されている。尚、以下の説明では、底壁１２０の長手方向を垂直方向ＶＤとし、底壁１２０に沿って長手方向と実質的に直交する方向を幅方向ＷＤとする。さらに、底壁の板厚方向を厚さ方向ＴＤとする。

インナー軸部１２４は、底壁１２０を挟んで側壁１２２とは反対側に設けられている。素子収容室１２６は、ホールＩＣ４０を収容する空間である。素子収容室１２６は、インナー軸部１２４の内部に形成されている。

支持壁部１２８は、側壁１２２の一部であって、垂直方向ＶＤにおいてインナー軸部１２４の上方に位置している。支持壁部１２８は、幅方向ＷＤに沿って延設されている。支持壁部１２８には、各ターミナル５４を支持するための３つの貫通孔１３０が形成されている。各貫通孔１３０は、各ターミナル５４を通過させるための開口であって、幅方向ＷＤに等間隔で形成されている。支持壁部１２８は、各ターミナル５４の外周側を全周にわたって囲んでいる。

３つのターミナル５４（図１も参照）は、りん青銅等の導電性材料によって、垂直方向ＶＤに延伸する帯状に形成されている。各ターミナル５４は、外部の機器及びホールＩＣ４０間において、電圧等の電気信号の伝送に用いられる。各ターミナル５４において長手方向と直交する断面、即ち各ターミナル５４の横断面は、矩形状を呈している。各ターミナル５４の厚さは、例えば０．６ｍｍ程度とされている。各ターミナルは、３つの貫通孔１３０のうちの一つを通過することで、支持壁部１２８を貫通している。各ターミナル５４は、それぞれ突出部５６及び接続部５８を有している。

突出部５６は、ターミナル５４において、インナーケース１２の外部に支持壁部１２８から突出している部分である。突出部５６は、垂直方向ＶＤに沿って上方に突出している。接続部５８は、ターミナル５４において、インナーケース１２の内部に収容された部分である。接続部５８は、ホールＩＣ４０と接続されている。

また、各ターミナル５４の周囲には、シール膜７６が形成されている。シール膜７６は、アウターケース１４の被覆部１４２に埋設されている。シール膜７６は、各ターミナル５４及び被覆部１４２に密着することで、これらの間に生じる隙間を閉塞させている。シール膜７６は、各ターミナル５４を伝って被覆部１４２内に浸入する燃料につき、支持壁部１２８及び各ターミナル５４間の隙間からインナーケース１２内に浸入することを防止する。

アウターケース１４は、ＰＰＳ樹脂等の樹脂材料によって形成されている。アウターケース１４は、インナーケース１２の外側を覆うよう形成されることで、インナーケース１２を収容している。アウターケース１４には、アウター軸部１４０及び被覆部１４２等が形成されている。

アウター軸部１４０は、円筒形状に形成されており、インナー軸部１２４の外側を覆っている。アウター軸部１４０の軸方向には、厚さ方向ＴＤに向けられている。アウター軸部１４０は、マグネットホルダ３０に内蔵されることで、当該マグネットホルダ３０を回転自在に支持している。被覆部１４２は、幅方向ＷＤ（図１参照）に沿って延設されている。被覆部１４２は、突出部５６の基端部分を、厚さ方向ＴＤの両側から被覆することにより、これらを燃料から保護している。

図１に示すフロート２０は、例えば発泡させたエボナイト等の燃料よりも比重の小さい材料により形成されている。フロート２０は、燃料の液面４により浮揚可能である。フロート２０は、フロートアーム２２を介してマグネットホルダ３０に支持されている。フロートアーム２２は、ステンレス鋼等の金属材料によって形成されており、フロート２０に形成された貫通孔２４に挿通されている。

図１、２に示すマグネットホルダ３０は、樹脂材料により円盤形状に形成されている。マグネットホルダ３０には、固定部３２及び軸受部３４が形成されている。加えてマグネットホルダ３０には、一対のマグネット３６が収容されている。マグネットホルダ３０は、液面に追従するように、マグネット３６と一体で、ハウジング１０に対して相対回転する。

固定部３２は、マグネットホルダ３０において、ハウジング１０とは反対側を向く頂面に形成されている。固定部３２は、フロートアーム２２を保持している。軸受部３４は、マグネットホルダ３０における径方向の中央部分に設けられている。軸受部３４には、マグネットホルダ３０の軸方向に沿った円筒穴が形成されている。軸受部３４は、アウター軸部１４０に外嵌される。一対のマグネット３６は、軸受部３４を挟んで対向するよう配置されることで、素子収容室１２６に収容されたホールＩＣ４０を通過する磁束を形成している。

図２に示すホールＩＣ４０は、ハウジング１０に対するマグネットホルダ３０の相対角度を検出する検出素子である。ホールＩＣ４０は、素子本体部４２及び３つのリード線４４等によって構成されている。素子本体部４２は、一対のマグネット３６に挟まれるように、素子収容室１２６に収容されている。各リード線４４は、素子本体部４２から延出されており、各ターミナル５４の各接続部５８に接続されている。ホールＩＣ４０は、電圧を印加された状態でマグネット３６から磁界の作用を素子本体部４２に受けることにより、当該ホールＩＣ４０を通過する磁束の密度に比例した信号を発生させる。ホールＩＣ４０に発生した信号は、各リード線４４及び各ターミナル５４等を介して、外部の機器によって計測される。

次に、本実施形態における液面検出装置１のターミナル５４の製造方法について、図３のフローチャートにしたがって説明する。

第１工程Ｓ１０では、ターミナル５４に、めっきを施す。例えば、ターミナル５４は、第１工程Ｓ１０の段階では、図４に示すような、複数のターミナル５４が連結された、りん青銅等からなる金属板材５０を形成しており、当該金属板材５０を、無電解浴中に浸漬する。その結果、酸化還元反応が生じることにより、無電解浴中の金属が金属板材５０の全表面に析出されて、めっき層７４が形成される。或いは、金属板材５０を、電解浴中に浸漬して、当該金属板材５０を陰極とした直流電解又はパルス電解を実施する。その結果、電気化学反応により、電解浴中の金属が金属板材５０の全表面に析出されてめっき層７４が形成される。このように、金属板材５０の全表面にめっき層７４が形成されることにより、第１工程Ｓ１０は、ターミナル５４においてプレス部６４以外の箇所にめっきを施すことと共に行なわれる。また、めっき層７４は、図５に示すように、金属板材５０、すなわちターミナル５４の中央部６０よりも角部６２に厚く形成される。

第１工程Ｓ１０においてめっき層７４を形成する金属は、後述する第２工程Ｓ２０におけるクラック生成を考慮し、例えばニッケルないしはクロム等のような硬質の金属が好ましい。逆に、はんだ、スズ、銅、又は金等の延性の大きな金属は不適であると考えられる。ただし、複数の金属を積層してめっき層７４を形成する等の場合においては、めっき層７４の一部に延性の大きな金属を用いることが可能な場合がある。これらのめっき層７４を形成する金属の選定は、第２工程Ｓ２０においてプレス部６４にクラックがより生じやすいものを、実験等で確認することにより行なわれる。

第２工程Ｓ２０では、ターミナル５４のプレス部６４にクラックを生じるようにターミナル５４を曲げるプレス加工を行なう。プレス部６４は、板状であって、２つの側面６８ａ、６８ｂと、２つの側面６８ａ、６８ｂに隣接する２つの板面６６ａ、６６ｂを有しており、矩形状の横断面を呈している。そして、曲げ型もしくは曲げパンチ及びダイ等を用いて、プレス部６４をプレスすることにより、プレス部６４には、一方の板面側に曲げられる曲げ部と、他方の板面側に曲げられる別の曲げ部とが形成される。より詳細には、プレス部６４は、図６に示すように、側面６８ａ又は６８ｂから見てＵ字状に湾曲する形状となり、板面６６ｂ側に曲げられる曲げ部７０が形成されると共に、曲げ部７０を挟んで、板面６６ａ側に曲げられる２箇所の曲げ部７２ａ、７２ｂが形成される。

そして、かかるプレス加工により、プレス部６４の表面に形成されるめっき層７４に微細なクラックが生ずる。板面６６ａでは、曲げ部７０における表面が凸状に湾曲することにより、曲げ部７０上のめっき層７４に電気信号の伝送方向を横切るように少なくとも１以上の微細なクラックが生じる。また、板面６６ｂでは、曲げ部７２ａ、７２ｂにおける表面が凸状に湾曲することにより、各曲げ部７２ａ、７２ｂ上のめっき層７４に電気信号の伝送方向を横切るように少なくとも１以上の微細なクラックが生じる。さらに、Ｕ字状の各側面６８ａ、６８ｂでも、各曲げ部７０、７２ａ、７２ｂにおいて板面６６ａ側と板面６６ｂ側とにかかる応力が異なることによりひずみが生じて、各側面６８ａ、６８ｂ上のめっき層７４に電気信号の伝送方向を横切るように少なくとも１以上の微細なクラックが生じる。したがって、いずれの板面６６ａ、６６ｂ及び側面６８ａ、６８ｂにも、クラックが生ずることとなる。

このようなめっき層７４のクラックは、めっき層７４が厚い箇所において、深くなる。したがって、本実施形態においては、中央部６０よりも角部６２に厚く形成されためっき層によって、角部６２においてクラックがより深くなることとなる。

なお、第２工程Ｓ２０では、ターミナル５４においてプレス部６４以外の箇所をプレス加工することを共に行う。例えば、複数のターミナル５４を連結してなる金属板材５０を自動機に投入することにより、前述のプレス部６４の加工と共に、金属板材５０の連結部５２を打ち抜くことで各ターミナル５４を分離する。

第３工程Ｓ３０では、プレス部６４に液状のシール材９２を塗布する。シール材９２は、ヒドリンゴム等を、トルエン等の溶媒によって液状としたものである。図７に示すように、製造装置のディスペンサ９０から供給されるシール材９２を、板面６６ａ、６６ｂ及び側面６８ａ、６８ｂ、すなわちプレス部６４の周方向全域に塗布する。そして、シール材９２がめっき層７４の表面に停滞すると共に、毛細管現象によりめっき層７４のクラックに浸透する。

第４工程Ｓ４０では、シール材９２を常温にて自然乾燥させる。これにより、シール材９２中の溶剤が蒸発する。さらに、図示しないが、ターミナル５４を加熱炉内に投入し、焼付け処理を行なう。焼付け処理では、例えば、１５０℃程度の温度下で３０分程度の加熱を行なう。これにより、シール材９２中の原料ゴムが架橋されるので、シール材９２が硬化してシール膜７６を図８のように形成することになる。

シール膜７６は、めっき層７４の表面に停滞したシール材９２により形成される外縁部７６０と、めっき層７４のクラックに浸透したシール材９２により形成される浸透部７６２とが一体となって形成されている。外縁部７６０は、シール材９２が塗布される際にシール材９２が張力で角部６２から中央部６０に引っ張られる影響により、中央部６０において厚く形成され、角部６２において薄く形成される。一方、浸透部７６２は、中央部６０よりも角部６２においてより深いクラックが生じているので、角部６２により深く形成される。なお、図８におけるクラックの箇所及び浸透部７６２は、実際の大きさよりも模式的に大きく示されている場合があり、また、図示の関係上、クラックの生じる方向が実際とは異なっている場合がある。

（作用効果）
本実施形態によると、ターミナル５４にめっきを施した後、ターミナル５４のプレス部６４にクラックが生じるようにターミナル５４を曲げるプレス加工を行なうので、プレス部６４のめっき層７４にクラックが生じる。さらにその後、プレス部６４に液状のシール材９２を塗布するので、シール材９２が毛細管現象によりめっき層７４のクラックに浸透し、シール膜７６は、アンカー効果によりめっき層７４と高い密着性で接着される。以上より、ターミナル５４と被覆部１４２とのシール性を高める液面検出装置１のターミナル５４の製造方法を提供することができる。

また、本実施形態によると、第２工程Ｓ２０において、一方の前記板面（例えば６６ｂ）側に曲げられる曲げ部（例えば７０）と、他方の前記板面（例えば６６ａ）側に曲げられる別の曲げ部（例えば７２ａ、７２ｂ）が形成されるプレス部６４により、ターミナル５４のいずれの板面６６ａ、６６ｂ及び側面６８ａ、６８ｂにも、クラックが生じる。したがって、いずれの板面６６ａ、６６ｂ及び側面６８ａ、６８ｂにおいても、シール膜７６は、アンカー効果によりめっき層７４と高い密着性で接着される。以上より、ターミナル５４と被覆部１４２とのシール性を高める液面検出装置１のターミナル５４の製造方法を提供することができる。

また、本実施形態によると、ターミナル５４の中央部６０よりも角部６２に厚く形成されるめっきにより、角部６２にクラックが生じやすくなるので、シール膜７６は、ターミナル５４の角部６２においてもめっき層７４と高い密着性で接着可能となる。

また、本実施形態によると、ターミナル５４においてプレス部６４以外の箇所にめっきを施すことと共に行なわれる第１工程Ｓ１０により、従来とは別の工程又は生産設備を追加することを抑制して、所望の液面検出装置１のターミナル５４を実現することができる。

また、本実施形態によると、ターミナル５４においてプレス部６４以外の箇所をプレス加工することと共に行なわれる第２工程Ｓ２０により、従来とは別の工程又は生産設備を追加することを抑制して、所望の液面検出装置１のターミナル５４を実現することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

具体的に変形例１では、第２工程Ｓ２０において、プレス部６４において一方の前記板面側に曲げられる曲げ部と、他方の前記板面側に曲げられる別の曲げ部とを形成していなくてもよい。すなわち、一方の前記板面側に曲げられる曲げ部のみを形成すれば、一定の効果が得られる。この例を含む構成として例えば、プレス部６４は、少なくとも１箇所以上をＬ字型に曲げられる。

変形例２では、第１工程Ｓ１０では、ターミナル５４においてプレス部６４以外の箇所にめっきを施すことを共に行なわなくてもよい。

変形例３では、第２工程Ｓ２０では、ターミナル５４においてプレス部６４以外の箇所をプレス加工することを共に行なわなくてもよい。

変形例４では、第１工程Ｓ１０において、めっきは、ターミナル５４の中央部６０よりも角部６２に薄く形成されていてもよい。

変形例５では、第１工程Ｓ１０では、ターミナル５４全体に第１の金属としてニッケルめっきを施した後、ターミナル５４においてプレス部６４以外の箇所に第２の金属として金めっきを施してもよい。

１ 液面検出装置、４ 液面、１４２ 被覆部、５４ ターミナル、６０ 中央部、６２ 角部、６４ プレス部、６６ａ、６６ｂ 板面、６８ａ、６８ｂ 側面、７０、７２ａ、７２ｂ 曲げ部、７４ めっき層、７６ シール膜、９２ シール材

Claims (5)

1. 液体の液面（４）の高さを検出する液面検出装置（１）において、
   被覆部（１４２）に埋設されて、前記液面の高さの検出に係る電気信号を伝送するターミナル（５４）の製造方法であって、
   前記ターミナルに、めっきを施すことにより、めっき層（７４）を形成する第１工程（Ｓ１０）と、
   前記第１工程の後、前記ターミナルのプレス部（６４）において、前記めっき層にクラックを生じるように前記ターミナルを曲げるプレス加工を行なう第２工程（Ｓ２０）と、
   前記第２工程の後、前記プレス部に液状のシール材（９２）を塗布し、前記シール材を毛細管現象により前記クラックに浸透させる第３工程（Ｓ３０）と、
   前記第３工程の後、前記シール材を硬化させてシール膜（７６）を形成する第４工程（Ｓ４０）とを含むことを特徴とする液面検出装置のターミナルの製造方法。
   
2. 板状の前記プレス部は、２つの側面（６８ａ、６８ｂ）と、２つの前記側面に隣接する２つの板面（６６ａ、６６ｂ）とを有しており、
   前記第２工程では、前記プレス部において一方の前記板面（６６ｂ）側に曲げられる曲げ部（７０）と、他方の前記板面（６６ａ）側に曲げられる別の曲げ部（７２ａ、７２ｂ）とを形成することを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置のターミナルの製造方法。
3. 前記第１工程において、前記めっきは、前記ターミナルの中央部（６０）よりも角部（６２）に厚く形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の液面検出装置のターミナルの製造方法。
4. 前記第１工程では、前記ターミナルにおいて前記プレス部以外の箇所にめっきを施すことを共に行なうことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液面検出装置のターミナルの製造方法。
5. 前記第２工程では、前記ターミナルにおいて前記プレス部以外の箇所をプレス加工することを共に行なうことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液面検出装置ターミナルの製造方法。

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