JP2014081257A - Sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書では、液体の液位を特定するための液位用電極対と、液体の液質を特定するための液質用電極対と、を備えるセンサ装置を開示する。 The present specification discloses a sensor device including a liquid level electrode pair for specifying the liquid level and a liquid quality electrode pair for specifying the liquid quality.
特許文献1に、静電容量式レベルセンサが開示されている。レベルセンサは、円筒状の外筒と、外筒の内側に配置される内筒とを備える。内筒の外表面には、導電材料のメインセンサとリファレンスセンサとが被着されている。メインセンサと外筒とによって、1個の電極対が構成され、リファレンスセンサと外筒とによって、別の1個の電極対が構成される。一方の電極対における電極の間隔は、他方の電極対における電極の間隔と等しい。 Patent Document 1 discloses a capacitance type level sensor. The level sensor includes a cylindrical outer cylinder and an inner cylinder arranged inside the outer cylinder. A main sensor and a reference sensor made of a conductive material are attached to the outer surface of the inner cylinder. The main sensor and the outer cylinder constitute one electrode pair, and the reference sensor and the outer cylinder constitute another one electrode pair. The electrode spacing in one electrode pair is equal to the electrode spacing in the other electrode pair.
センサ装置の感度を高めるためには、電極対における電極の間隔を狭くすることが好ましい。一方、電極対における電極の間隔が狭すぎると、液体の表面張力によって、電極間の液体の液位が、周囲の液体の液位よりも上昇する現象、いわゆる毛細管現象が生じる可能性が高くなる。この結果、センサ装置が誤検知する可能性がある。本明細書では、液位用電極対及び液質用電極対の電極を、適切な間隔で配置し得る技術を提供する。 In order to increase the sensitivity of the sensor device, it is preferable to narrow the distance between the electrodes in the electrode pair. On the other hand, if the distance between the electrodes in the electrode pair is too narrow, there is a high possibility that the liquid level between the electrodes rises higher than the liquid level of the surrounding liquid due to the surface tension of the liquid, so-called capillary phenomenon. . As a result, the sensor device may be erroneously detected. The present specification provides a technique capable of arranging the electrodes of the liquid level electrode pair and the liquid quality electrode pair at appropriate intervals.
本明細書で開示される技術は、センサ装置に関する、センサ装置は、容器内の液体の液位を特定するための液位用電極対と、容器内の液体の液質を特定するための液質用電極対と、を備える。液位用電極対は、第1の電極と、第1の電極の表面の一部に対向する対向面を有する第2の電極とを含む。液質用電極対は、液位用電極対と共通の第1の電極と、第1の電極の表面のうち、第2の電極と対向していない部分に対向する対向面を有する第3の電極とを含む。容器の深さ方向に直交する断面で見たときに、第1の電極と第2の電極との隙間の面積は、第1の電極と第3の電極との隙間の面積よりも大きい。 The technology disclosed in the present specification relates to a sensor device. The sensor device includes a liquid level electrode pair for specifying the liquid level of the liquid in the container, and a liquid for specifying the liquid quality of the liquid in the container. A quality electrode pair. The liquid level electrode pair includes a first electrode and a second electrode having a facing surface facing a part of the surface of the first electrode. The liquid quality electrode pair includes a first electrode common to the liquid level electrode pair, and a third surface having a facing surface facing a portion of the surface of the first electrode not facing the second electrode. Electrodes. When viewed in a cross section orthogonal to the depth direction of the container, the area of the gap between the first electrode and the second electrode is larger than the area of the gap between the first electrode and the third electrode.
液質用電極対は、液質用電極対の静電容量が、液体の液位の変化によって変化する事態を回避するために、通常、全体的に液体に浸かっている状態で用いられる。即ち、液質用電極対は、第1の電極と第3の電極との間に、液体が充満した状態で用いられる。この状態では、液質用電極対を用いて液質を特定する際に、毛細菅現象による液位の上昇によって、誤差は生じない。このため、センサ装置では、第1の電極と第3の電極との間隔は、比較的に小さい。一方、液位用電極対では、第1の電極と第2の電極との間の液体の液位が、毛細菅現象によって上昇する事態を回避する必要がある。このため、センサ装置では、第1の電極と第2の電極との間隔は、比較的に大きい。この構成によれば、液位用電極対及び液質用電極対の電極を、適切な間隔で配置し得る。 In order to avoid a situation in which the capacitance of the liquid quality electrode pair changes due to a change in the liquid level of the liquid quality, the liquid quality electrode pair is usually used in a state of being totally immersed in the liquid. That is, the liquid electrode pair is used in a state where the liquid is filled between the first electrode and the third electrode. In this state, when the liquid quality is specified using the liquid quality electrode pair, no error occurs due to an increase in the liquid level due to the capillary phenomenon. For this reason, in the sensor device, the distance between the first electrode and the third electrode is relatively small. On the other hand, in the liquid level electrode pair, it is necessary to avoid a situation where the liquid level of the liquid between the first electrode and the second electrode rises due to the capillary phenomenon. For this reason, in the sensor device, the distance between the first electrode and the second electrode is relatively large. According to this configuration, the electrodes of the liquid level electrode pair and the liquid quality electrode pair can be arranged at appropriate intervals.
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ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。 The main features of the embodiments described below are listed. Note that the technical elements described below are independent technical elements, and exhibit technical usefulness alone or in various combinations.
(特徴1)第1の電極は、筒状の第1の筒部を備えていてもよい。第2の電極は、第1の筒部の内側と外側のいずれかに配置される筒状の第2の筒部を備えていてもよい。第3の電極は、第1の筒部の内側と外側のいずれかに配置される筒状の第3の筒部を備えていてもよい。 (Feature 1) The first electrode may include a cylindrical first tube portion. The 2nd electrode may be provided with the cylindrical 2nd cylinder part arranged in either the inside or the outside of the 1st cylinder part. The 3rd electrode may be provided with the cylindrical 3rd cylinder part arranged in either the inside or the outside of the 1st cylinder part.
この構成によれば、平板形状の電極対を用いる場合と比較して、センサ装置を小さくすることができる。 According to this structure, a sensor apparatus can be made small compared with the case where a flat electrode pair is used.
(特徴2)第1の筒部と第2の筒部と第3の筒部との少なくとも1つの筒部は、筒状の導電性材料によって作製されていてもよい。 (Feature 2) At least one of the first cylinder part, the second cylinder part, and the third cylinder part may be made of a cylindrical conductive material.
(特徴3)第1の筒部と第2の筒部と第3の筒部の少なくとも1つの筒部は、筒状の基板と、基板上に配置されている導電性材料と、によって作製されていてもよい。 (Characteristic 3) At least one cylinder part of the first cylinder part, the second cylinder part, and the third cylinder part is made of a cylindrical substrate and a conductive material disposed on the substrate. It may be.
(特徴4) 第1の電極は、第1の平板と、第1の平板と間隔を開けて平行に配置される第2の平板と、第1の平板と第2の平板とを接続する接続板と、を備えていてもよい。第2の電極は、第1の平板と第2の平板との間に配置される第3の平板を備えていてもよい。第3の電極は、第1の平板と第2の平板との間であって、かつ、第3の平板の下方に配置される第4の平板を備えていてもよい。 (Characteristic 4) The first electrode is connected to the first flat plate, the second flat plate arranged in parallel with the first flat plate, and the first flat plate and the second flat plate. And a plate. The second electrode may include a third flat plate disposed between the first flat plate and the second flat plate. The third electrode may include a fourth flat plate disposed between the first flat plate and the second flat plate and below the third flat plate.
この構成によれば、電極対の静電容量を確保しつつ、各電極を容易に作製することができる。 According to this configuration, each electrode can be easily manufactured while ensuring the capacitance of the electrode pair.
(第1実施例)
図1に示すセンサシステム2は、自動車に搭載される。センサシステム2は、エンジン(図示省略)内のエンジンオイルの残量を特定するために用いられる。センサシステム2は、センサ装置10と制御回路50とを備える。図1では、センサ装置10は、縦断面図で記載されており、制御回路50は、回路図で記載されている。
(First embodiment)
A
センサ装置10は、エンジンのオイルパン4内に配置される。オイルパンには、エンジンオイルが貯留されている。センサ装置10は、3個の電極12,14,16と、支持部材20と、を備える。各電極12,14,16は、銅合金等の導電性材料で作製されている。なお、各電極12,14,16は、ポリエチレン等の材料で作製される保護膜で覆われていてもよい。
The
電極12は、円筒形状を有する。電極12の内径は、軸方向において一定である。電極12の内側には、2個の電極14,16が配置されている。電極14は、円筒形状を有する。電極14は、電極12と同軸上に配置されている。電極14の外径は、電極12の内径よりも小さく、軸方向において一定である。電極14の外周面は、電極12の内周面の一部に対向している。電極12と電極14との互いに対向する部分によって、1個の電極対15が構成される。即ち、電極対15は、電極12,14を含む。
The
電極14の下方には、電極14の下端から間隔を開けて、電極16が配置されている。電極16は、円筒形状を有する。電極16は、電極12,14と同軸上に配置されている。電極16の外径は、軸方向において一定である。電極16の外径は、電極12の内径よりも小さく、電極14の外径よりも大きい。電極16の外周面は、電極12の内周面の一部に対向している。電極16の外周面は、電極14の外周面が対向する電極12の内周面の一部よりも下方において、電極12の内周面に対向している。即ち、電極16の外周面は、電極12の内周面のうち、電極14の外周面が対向していない部分に対向している。電極12と電極16との互いに対向する部分によって、1個の電極対17が構成される。即ち、電極対17は、電極12,16を含む。
Below the
図2に示すように、電極12,14の軸方向、即ち、オイルパン4の深さ方向に直交する断面で見たときに、電極12と電極14との間隔、即ち、電極12の内周面と電極14の外周面との距離は、電極14の周方向の全長に亘って一定である。また、電極12と電極14との間隔は、電極12,14の軸方向の全長に亘って一定である。
As shown in FIG. 2, when viewed in a cross section orthogonal to the axial direction of the
図3に示すように、電極12,16の軸方向、即ち、オイルパン4の深さ方向に直交する断面で見たときに、電極12と電極16との間隔、即ち、電極12の内周面と電極16の外周面との距離は、電極16の周方向の全長に亘って一定である。また、電極12と電極16との間隔は、電極12,16の軸方向の全長に亘って一定である。
As shown in FIG. 3, when viewed in a cross section orthogonal to the axial direction of the
図2と図3とを比較すると、電極12と電極14との間隔は、電極12と電極16との間隔よりも大きい。このため、電極12等の軸方向のいずれの位置においても、電極12等の軸方向に直交する断面において、電極12と電極14との隙間の面積は、電極12と電極16との隙間の面積よりも大きい。
Comparing FIG. 2 and FIG. 3, the distance between the
電極12,14,16は、支持部材20によって支持されている。支持部材20は、樹脂で作製されている。支持部材20は、下方支持部22と上方支持部24とを備える。下方支持部22は、基部22dと、柱状部22a,22b,22cとを備える。基部22dは、円柱形状を有する。基部22dは、基部22dの上面がオイルパン4の下面に当接している状態で、ボルトによってオイルパン4に固定されている。これにより、センサ装置10は、オイルパン4に固定される。基部22dは、オイルパン4の底壁に形成されている開口を覆っている。柱状部22cは、基部22dの上面の中心部から上方に突出している。柱状部22cは、円柱形状を有する。柱状部22cは、オイルパン4の開口を通過して、オイルパン4内に配置されている。柱状部22cには、電極12,16の下端部が挿入されている。これにより、柱状部22cは、電極12,16を支持している。柱状部22bは、柱状部22cの上面の中心部から上方に突出している。柱状部22bは、円柱形状を有する。柱状部22bは、電極12等と同軸上に配置されている。柱状部22bは、電極16に挿入されて、嵌合されることによって、電極16が、支持部材20に対して移動しないように位置決めする。柱状部22bは、電極16の柱状部22cよりも上に位置する部分から電極16の上端に達する。
The
柱状部22aは、柱状部22bの上端から上方に突出している。柱状部22aは、円柱形状を有する。柱状部22aは、柱状部22bと同軸上に配置されている。柱状部22aは、電極14に挿入され、嵌合されることによって、電極14が、支持部材20に対して移動しないように位置決めする。柱状部22aは、電極14の下端から上端近傍まで伸びている。
The
柱状部22aの上端には、上方支持部24が配置されている。上方支持部24は、柱状部24aと柱状部24bとを備える。柱状部24bは、円柱形状を有する。柱状部24bは、柱状部22a,22bと同軸上に配置されている。柱状部24bの下端は、柱状部22aの上端に当接している。柱状部24bは、電極14の上端部において、電極14に嵌合している。柱状部24bの上端には、柱状部24aが配置されている。柱状部24aは、円柱形状を有する。柱状部24aは、電極12,14及び柱状部24bと同軸上に配置されている。柱状部24aは、電極12に嵌合している。これにより、電極12と電極14とは、その上端部が上方支持部24によって位置決めされており、その下端部が下方支持部22によって位置決めされている。この結果、3個の電極12,14,16は、支持部材20によって、互いに移動不能に位置決めされている。
An
支持部材20は、電極12の内側にエンジンオイルを流入させるための貫通孔(図示省略)が設けられている。これにより、エンジンオイルは、電極12と電極14との隙間及び電極12と電極16との隙間に流入する。なお、電極12の内側にエンジンオイルを流入させるための貫通孔又はスリットは、電極12に設けられていてもよい。
The
制御回路50は、センサ装置10を制御するための回路である。制御回路50は、発振部52と演算部54とを備える。発振部52は、信号(例えば、10Hz〜3MHzの交流電圧)を、センサ装置10に供給する。なお、変形例では、発振部52は、パルス信号をセンサ装置10に供給してもよい。演算部54は、発振部52からセンサ装置10に供給される信号を検出して、エンジンオイルの残量を特定する。電極12は、接地されている。
The
具体的には、発振部52は、電極16に信号を供給する。演算部54は、発振部52から電極16に供給される信号を検出する。電極16は、オイルパン4の底面近傍に位置する。このため、通常では、電極対17は、全体的にエンジンオイル内に浸かっている。この結果、電極対17の静電容量は、エンジンオイルの液質、例えば、エンジンオイルの劣化の程度(例えば酸化の程度)、エンジンオイルの成分比率、エンジンオイル内の異物の成分及び量によって、変化する。このため、発振部52から電極16に供給される信号は、エンジンオイルの液質に相関する。
Specifically, the
次いで、演算部54は、発振部52から電極14に供給される信号を検出する。電極対15は、オイルパン4内のエンジンオイルの残量に応じて、エンジンオイルに浸かる長さが変化する。このため、電極対15の静電容量は、エンジンオイルの残量に応じて変化する。このため、発振部52から電極14に供給される信号は、エンジンオイルの残量に相関する。また、発振部52から電極14に供給される信号は、発振部52から電極16に供給される信号と同様に、エンジンオイルの液質に相関する。
Next, the
演算部54は、発振部52から電極14に供給される信号、即ち電極対15の静電容量に相関する値と、発振部52から電極16に供給される信号、即ち電極対17の静電容量に相関する値と、を用いて、エンジンオイルの残量(即ち液位)を特定する。演算部54は、予め実験又は解析によって求められている各信号とエンジンオイルの残量との関係を表すデータベース又は数式によって、エンジンオイルの残量を特定する。これにより、演算部54は、エンジンオイルの液質を考慮して、エンジンオイルの残量を特定することができる。
The
(本実施例の効果)
本実施例では、エンジンオイルの液質を特定するための電極対17は、全体的に液体に浸かっている状態で用いられる。即ち、電極対17は、電極12と電極16との間に、エンジンオイルが充満した状態で用いられる。このため、電極対17では、毛細菅現象による電極12と電極16との間のエンジンオイルの液位の上昇によって、誤差は生じない。本実施例の構成では、電極12と電極16との間隔は、比較的に小さい。このため、電極対17の静電容量は、エンジンオイルの液質(例えばエンジンオイルの劣化の程度)の変化に応じて、大きく変化する。本実施例の構成によれば、電極12と電極16との間隔を小さくすることによって、電極対17におけるセンサ装置10の感度、即ち、液質の変化に対する電極対17の静電容量の変化を大きくすることができる。
(Effect of this embodiment)
In this embodiment, the
一方、エンジンオイルの残量を特定するための電極対15では、電極12と電極14との間のエンジンオイルの液位は、オイルパン4内の液体の液位と等しい必要がある。このため、電極対15では、毛細菅現象による電極12と電極14との間の液位の上昇を、回避しなければならない。本実施例の構成では、電極12と電極14との間隔は、電極12と電極16との間隔と比較して大きい。このため、電極対15では、毛細菅現象を抑制することによって、エンジンオイルの残量の誤検知を抑制することができる。本実施例では、2個の電極対15,17とのそれぞれの用途に応じて、各電極12,14,16を、適切な間隔で配置することができる。この結果、電極間の間隔を変えることによって、センサシステム2の性能を高めることができる。
On the other hand, in the
本実施例では、電極12,14,16は、円筒形状を有する。この構成によれば、電極12,14,16が平板形状を有する場合と比較して、電極対15,17の静電容量を小さくせずに、センサ装置10を小さくすることができる。
In this embodiment, the
(第2実施例)
第2実施例のセンサシステム2は、第1実施例と比較して、センサ装置10に替えて、センサ装置100を備える。それ以外の構成は、第1実施例と同様であるため、説明を省略する。
(Second embodiment)
The
図4に示すように、センサ装置100は、3個の電極112,114,116と、基板111,113と、支持部材120と、を備える。基板111は、円筒形状を有する。基板111は、ポリフェニレンスルファイド等の樹脂で作製されている。基板111の内径は、軸方向において一定である。基板111の内周面には、電極112が、配置されている。電極112は、銅合金等の導電性材料で作製されている。電極112は、基板111の内周面のうち、支持部材120に接触していない範囲の全体に形成されている。電極112は、円筒状に形成されている。電極112の厚みは、一定である。従って、電極112の内径は、軸方向において一定である。
As shown in FIG. 4, the
電極112の内側には、2個の電極114,116と基板113が配置されている。基板113は、円筒形状を有する。基板113は、基板111と同軸上に配置されている。基板113は、基板111と同様の樹脂で作製されている。基板113の外径は、基板111の内径よりも小さく、軸方向において一定である。基板113の外周面には、2個の電極114,116が配置されている。2個の電極114,116は、電極112と同様の材料で作製されている。電極114は、円筒状に形成されている。電極114の厚みは、一定である。電極114の外径は、電極112の内径よりも小さく、軸方向において一定である。電極114の外周面は、電極112の内周面の一部に対向している。電極112と電極114との互いに対向する部分によって、1個の電極対115が構成される。即ち、電極対115は、電極112,114を含む。
Inside the
電極114の下方には、電極114の下端から間隔を開けて、電極116が配置されている。電極116は、円筒状に形成されている。電極116の厚みは、一定である。電極116は、電極114と比較して厚い。電極116の外径は、軸方向において一定である。電極116の外径は、電極112の内径よりも小さく、電極114の外径よりも大きい。電極116の外周面は、電極112の内周面の一部に対向している。電極116の外周面は、電極114の外周面が対向する電極112の内周面の一部よりも下方において、電極112の内周面に対向している。即ち、電極116の外周面は、電極114の外周面が対向していない電極112の内周面に対向している。電極112と電極116との互いに対向する部分によって、1個の電極対117が構成される。即ち、電極対117は、電極112,116を含む。
Below the
図5に示すように、基板111,113の軸方向、即ち、オイルパン4の深さ方向に直交する断面で見たときに、電極112と電極114との間隔、即ち、電極112の内周面と電極114の外周面との距離は、電極114の周方向の全長に亘って一定である。また、電極112と電極114との間隔は、基板111等の軸方向の全長に亘って一定である。同様に、電極112と電極116との間隔、即ち、電極112の内周面と電極116の外周面との距離は、電極116の周方向の全長に亘って一定である。また、電極112と電極116との間隔は、基板111等の軸方向の全長に亘って一定である。電極112と電極114との間隔は、電極112と電極116との間隔よりも大きい。このため、基板111等の軸方向のいずれの位置においても、基板111等の軸方向に直交する断面において、電極112と電極114との隙間の面積は、電極112と電極116との隙間の面積よりも大きい。
As shown in FIG. 5, when viewed in a cross section orthogonal to the axial direction of the
基板111,113は、支持部材120によって支持されている。支持部材120は、樹脂で作製されている。支持部材120は、下方支持部122と上方支持部124とを備える。下方支持部122は、基部122cと柱状部122aとを備える。基部122cは、円柱形状を有する。基部122cの下面は、オイルパンに当接している。基部122cには、基板111,113の下端部が挿入されている。これにより、基部122cは、基板111,113を支持している。柱状部122aは、基部122cの上面の中心部から上方に突出している。柱状部122aは、円柱形状を有する。柱状部122bは、基板111等と同軸上に配置されている。柱状部122aは、基板113に挿入され、嵌合されることによって、基板113が、支持部材120に対して移動しないように位置決めする。柱状部122aは、基板113の下端から上端近傍まで伸びている。
The
柱状部122aの上端には、上方支持部124が配置されている。上方支持部124は、柱状部124aと柱状部124bとを備える。柱状部124bは、円柱形状を有する。柱状部124bは、柱状部122aと同軸上に配置されている。柱状部124bの下端は、柱状部122aの上端に当接している。柱状部124bは、基板113の上端部において、基板113に嵌合している。柱状部124bの上端には、柱状部124aが配置されている。柱状部124aは、円柱形状を有する。柱状部124aは、柱状部122aと同軸上に配置されている。柱状部124aは、基板111に嵌合している。即ち、支持部材120は、基板111の上端の一部と下端の一部において、基板111の内周面に当接している。
An
基板111と基板113とは、その上端部が上方支持部124によって位置決めされており、その下端部が下方支持部122によって位置決めされている。この結果、3個の電極112,114,116は、支持部材120によって、相対的に移動不能に位置決めされている。
The upper ends of the
支持部材120は、基板111の内側にエンジンオイルを流入させるための貫通孔(図示省略)が設けられている。これにより、エンジンオイルは、電極112と電極114との隙間及び電極112と電極116との隙間に流入する。なお、基板111の内側にエンジンオイルを流入させるための貫通孔又はスリットは、基板111に設けられていてもよい。
The
基板111の下端には、1個の端子130が接続されている。端子130は、基板111上の導線を介して電極112に接続されている。基板113の下端には、2個の端子132,134が接続されている。端子132,134のそれぞれは、基板113上の導線を介して電極116,114のそれぞれに接続されている。
One
電極114,116には、発振部52から、端子132,134を介して交互に信号が供給される。また、電極112は、接地されている。
Signals are alternately supplied to the
(本実施例の効果)
本実施例では、第1の実施例と同様に、エンジンオイルの液質を特定するための電極対117では、電極112と電極116との間隔は、比較的に小さい。このため、電極112と電極116との間隔を小さくすることによって、電極対117におけるセンサ装置100の感度、即ち、液質の変化に対する電極対117の静電容量の変化を大きくすることができる。また、エンジンオイルの残量を特定するための電極対115では、電極112と電極114との間隔は、電極112と電極116との間隔と比較して大きい。このため、電極対115では、毛細菅現象を抑制することによって、エンジンオイルの残量の誤検知を抑制することができる。本実施例では、2個の電極対115,117とのそれぞれの用途に応じて、各電極112,114,116を、適切な間隔で配置することができる。この結果、電極間の間隔を変えることによって、センサシステム2の性能を高めることができる。
(Effect of this embodiment)
In this embodiment, as in the first embodiment, in the
(第3実施例)
第3実施例のセンサシステム2は、第1実施例と比較して、センサ装置10に替えて、センサ装置300を備える。それ以外の構成は、第1実施例と同様であるため、説明を省略する。本実施例では、第2実施例のセンサ装置100と同様の構成は、図4と同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
The
図6に示すように、センサ装置200は、3個の電極212,214,216と、基板111,113と、支持部材120と、を備える。基板111の内周面には、2個の電極214,216が配置されている。2個の電極214,216は、銅合金等の導電性材料で作製されている。電極214は、円筒状に形成されている。電極214の厚みは、一定である。電極214の内径は、軸方向において一定である。
As shown in FIG. 6, the
電極214の下方には、電極214の下端から間隔を開けて、電極216が配置されている。電極216は、円筒状に形成されている。電極216の厚みは、一定である。電極216は、電極214と比較して厚い。電極216の内径は、軸方向において一定であり、電極214の内径よりも小さい。
An
基板113の外周面には、電極212が配置されている。電極212は、電極214,216と同様の材料で作製されている。電極212は、円筒状に形成されている。電極212は、基板113の外周面のうち、基板113が基部122cに挿入されている部分を除く範囲の全体に形成されている。電極212の厚みは、一定である。電極212の内径は、電極214,216の内径よりも小さく、軸方向において一定である。電極212の内周面の上方の一部は、電極214の内周面に対向している。電極212と電極214との互いに対向する部分によって、1個の電極対215が構成される。即ち、電極対215は、電極212と電極214とを含む。電極212の内周面の下方の一部は、電極216の内周面に対向している。電極212と電極216との互いに対向する部分によって、1個の電極対217が構成される。即ち、電極対217は、電極212と電極216とを含む。
An
図7に示すように、基板111等の軸方向に直交する断面、即ち、オイルパン4の深さ方向に直交する断面で見たときに、電極212と電極214との間隔、即ち、電極212の外周面と電極214の内周面との距離は、電極214の周方向の全長に亘って一定である。また、電極212と電極214との間隔は、基板111等の軸方向の全長に亘って一定である。同様に、電極212と電極216との間隔、即ち、電極212の外周面と電極216の内周面との距離は、電極216の軸方向の全長に亘って一定である。また、電極212と電極216との間隔は、基板111等の軸方向の全長に亘って一定である。電極212と電極214との間隔は、電極212と電極116との間隔よりも大きい。即ち、基板111等の軸方向のいずれの位置においても、基板111等の軸方向に直交する断面における電極212と電極214との隙間の面積は、電極212と電極216との隙間の面積よりも大きい。
As shown in FIG. 7, when viewed in a cross section orthogonal to the axial direction of the
なお、3個の電極212,214,216は、支持部材120によって、相対的に移動不能に位置決めされている。
Note that the three
基板111の下端には、2個の端子230,232が接続されている。端子230,232のそれぞれは、基板111上の導線を介して電極214,216のそれぞれに接続されている。基板113の下端には、端子234が接続されている。端子234は、基板113上の導線を介して電極212に接続されている。電極214,216には、発振部52から、端子230,232を介して交互に信号が供給される。また、電極212は、接地されている。
Two
この構成によっても、第2実施例と同様の効果を奏することができる。 With this configuration, the same effects as in the second embodiment can be obtained.
(第4実施例)
センサシステム2は、第1実施例と比較して、センサ装置10に替えて、図8のセンサ装置300を備える。センサ装置300は、3個の電極312,314,316と、支持部材(図示省略)とを備える。支持部材は、3個の電極312,314,316が相対的に移動不能となるように、3個の電極312,314,316を位置決めしている。
(Fourth embodiment)
The
電極312は、3個の平板312a〜312cを備える。各平板312a〜312cは、矩形状を有する。なお、変形例では、3個の平板312a〜312cの少なくとも1個の平板は、楕円状等の他の形状であってもよく、厚みが一定出なくてもよい。
The
平板312a,312b,312cは、同一の形状を有する。平板312a,312b,312cは、上下方向、即ちオイルパン4の深さ方向において、同じ位置に位置している。平板312a,312cは、互いに間隔を開けて平行に配置されている。平板312a,312cは、平板312bによって連結されている。平板312bは、平板312a,312cのそれぞれに対して直交している。平板312bは、平板312aの上下方向の一辺の全長に亘って結合されている。また、平板312bは、平板312cの上下方向の一辺の全長に亘って結合されている。
The
なお、変形例では、平板312bは、平板312a,312cに直交していなくてもよい。また、平板312bは、矩形状でなくてもよく、例えば、湾曲している板であってもよい。また、平板312bは、平板312a,312cの上下方向の一辺を断続的に結合していてもよい。
In the modification, the
平板312aと平板312cとの間には、2個の電極314,316が配置されている。電極314は、矩形状の平板を有する。電極314は、平板312a,312cと平行に配置されている。電極314の一辺は、平板312a,312cの一辺と同一平面上に配置されており、電極314の別の一辺は、平板312bと間隔を開けて対向している。電極314の一方の表面は、平板312aと対向している。電極314の他方の表面は、平板312cと対向している。電極312と電極314との互いに対向する部分によって、1個の電極対315が構成される。即ち、電極対315は、電極312,314を含む。
Two
電極314の下方には、電極314の下端から間隔を開けて、電極316が配置されている。電極316は、矩形状の平板を有する。電極316は、平板312a,312cと平行に配置されている。電極316の一辺は、平板312a,312cの一辺と同一平面上に配置されており、電極316の別の一辺は、平板312bと間隔を開けて対向している。電極316の一方の表面は、平板312aと対向している。電極316の他方の表面は、平板312cと対向している。電極312と電極316との互いに対向する部分によって、1個の電極対317が構成される。即ち、電極対317は、電極312,316を含む。
Below the
図9に示すように、電極316の厚み、即ち、電極316の平板312a,312cに垂直な方向の長さは、電極314の厚み、即ち、電極314の平板312a,312cに垂直な方向の長さよりも大きい。電極316の厚み方向の中心は、電極314の厚み方向の中心と同一平面上に位置している。電極314,316の厚み方向の中心は、平板312a,312cの隙間の中心に位置する。このため、電極314と平板312aとの間隔は、電極314と平板312cとの間隔と等しい。同様に、電極316と平板312aとの間隔は、電極316と平板312cとの間隔と等しい。また、電極314と平板312aとの間隔及び電極314と平板312cとの間隔は、電極316と平板312aとの間隔及び電極316と平板312cとの間隔よりも大きい。なお、平板312bと電極314との間隔は、平板312bと電極316との間隔と等しい。電極312,314,316の上下方向、即ち、オイルパン4の深さ方向に直交する断面における電極312と電極314との隙間の面積は、電極312,314,316の上下方向のいずれの位置においても、電極312と電極316との隙間の面積よりも大きい。
As shown in FIG. 9, the thickness of the
電極314,316には、発振部52から、端子(図示省略)を介して交互に信号が供給される。また、電極312は、接地されている。
Signals are alternately supplied to the
この構成によれば、第1〜第3実施例と同様に、電極対317におけるセンサ装置の感度を高めることができる。また、電極対315では、毛細菅現象を抑制することによって、エンジンオイルの残量の誤検知を抑制することができる。本実施例では、2個の電極対315,317とのそれぞれの用途に応じて、各電極312,314,316を、適切な間隔で配置することができる。この結果、電極間の隙間を変えることによって、センサシステム2の性能を高めることができる。
According to this configuration, the sensitivity of the sensor device in the
以上、本発明の実施形態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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
(変形例)
(1)上記の第1実施例では、電極12等は、円筒形状である。しかしながら、電極12等は、断面が四角形、六角形等の多角形の筒でもよいし、楕円形等の筒であってもよい。また、電極12等の一部には、開口、スリット等の切れ目が形成されていてもよい。また、電極12等の厚みは、一定でなくてもよい。第2、第3実施例における基板111等も同様である。
(Modification)
(1) In the first embodiment, the
(2)また、電極12等の内側に配置される電極14,16等は、筒状でなくてもよい。即ち、電極14,16等は、中実状、例えば円柱状であってもよい。第2、第3実施例における基板111等の内側に配置される基板113等も同様である。
(2) Moreover, the
(3)上記の第1実施例では、センサ装置10は、3個の第1〜第3の電極12〜16を備える。しかしながら、センサ装置10に備えられる電極の個数は、3個以上であってもよい。この場合、3個以上の電極対が設けられていてもよい。例えば、センサ装置10は、エンジンオイルの温度を特定するための電極対、即ち1個以上の電極をさらに備えていてもよい。第2、第3実施例におけるセンサ装置100等も同様である。
(3) In said 1st Example, the
(4)上記の第4実施例では、センサ装置300は、電極312,314,316を備える。しかしながら、図10に示すように、センサ装置300は、電極312に替えて、電極412を備えていてもよい。電極412は、電極314,316に平行に配置されている矩形状の平板であってもよい。この場合、電極314と電極412との間隔は、電極316と電極412との間隔よりも大きくてもよい。なお、電極316の厚みは、電極314の厚みと等しくてもよい。電極412と電極314との互いに対向する部分によって、1個の電極対415が構成されていてもよい。電極対415は、電極412,314を含んでもよい。同様に、電極412と電極316との互いに対向する部分によって、1個の電極対417が構成される。電極対417は、電極412,314を含んでいてもよい。
(4) In the fourth embodiment, the
(5)上記の各実施例では、センサ装置10等は、オイルパン4内のエンジンオイルの残量を特定するために用いられる。しかしながら、本明細書で開示されるセンサ装置は、エンジンオイルの残量以外に、内燃機関に供給する燃料が貯留される燃料タンク内の燃料の残量を特定するために用いてもよい。一般的には、本明細書で開示されるセンサ装置は、容器内の液体の液位を特定すべき際に用いることができる。
(5) In each of the above embodiments, the
(6)上記の各実施例では、互いに対向する2個の電極12,14の間隔は、一定である。しかしながら、互いに対向する2個の電極12,14の間隔は、一定でなくてもよい。例えば、電極14が楕円筒形状であってもよい。この場合、2個の電極12,14の間隔の一部は、2個の電極12,16の間隔よりも狭くてもよい。この場合においても、オイルパン4の深さ方向に直交する断面で見たときに、電極12と電極14との隙間の面積は、電極12と電極16との隙間の面積よりも大きくなるように、各電極12等を形成してもよい。
(6) In each of the above embodiments, the distance between the two
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。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
2:センサシステム、4:オイルパン、10:センサ装置、12,14,16:電極、15,17:電極対、20:支持部材、50:制御回路、300:センサ装置、312,314,316:電極、312a,312b,312c:平板、315,317:電極対
2: sensor system, 4: oil pan, 10: sensor device, 12, 14, 16: electrode, 15, 17: electrode pair, 20: support member, 50: control circuit, 300: sensor device, 312, 314, 316 : Electrode, 312a, 312b, 312c: flat plate, 315, 317: electrode pair
Claims (5)
容器内の液体の液質を特定するための液質用電極対と、を備え、
液位用電極対は、第1の電極と、第1の電極の表面の一部に対向する対向面を有する第2の電極とを含み、
液質用電極対は、液位用電極対と共通の第1の電極と、第1の電極の表面のうち、第2の電極と対向していない部分に対向する対向面を有する第3の電極とを含み、
容器の深さ方向に直交する断面で見たときに、第1の電極と第2の電極との隙間の面積は、第1の電極と第3の電極との隙間の面積よりも大きい、センサ装置。 A liquid level electrode pair for specifying the liquid level of the liquid in the container;
A liquid quality electrode pair for specifying the liquid quality of the liquid in the container,
The liquid level electrode pair includes a first electrode and a second electrode having a facing surface facing a part of the surface of the first electrode,
The liquid quality electrode pair includes a first electrode common to the liquid level electrode pair, and a third surface having a facing surface facing a portion of the surface of the first electrode not facing the second electrode. An electrode,
When viewed in a cross section perpendicular to the depth direction of the container, the area of the gap between the first electrode and the second electrode is larger than the area of the gap between the first electrode and the third electrode. apparatus.
第2の電極は、第1の筒部の内側と外側のいずれかに配置される筒状の第2の筒部を備え、
第3の電極は、第1の筒部の内側と外側のいずれかに配置される筒状の第3の筒部を備える、請求項1に記載のセンサ装置。 The first electrode includes a cylindrical first tube portion,
The second electrode includes a cylindrical second tube portion disposed on either the inside or the outside of the first tube portion,
2. The sensor device according to claim 1, wherein the third electrode includes a cylindrical third cylindrical portion disposed on either the inner side or the outer side of the first cylindrical portion.
第1の平板と、
第1の平板と間隔を開けて平行に配置される第2の平板と、
第1の平板と第2の平板とを接続する接続板と、を備え、
第2の電極は、
第1の平板と第2の平板との間に配置される第3の平板を備え、
第3の電極は、
第1の平板と第2の平板との間であって、かつ、第3の平板の下方に配置される第4の平板を備える、請求項1に記載のセンサ装置。
The first electrode is
A first flat plate;
A second flat plate arranged parallel to the first flat plate at a distance;
A connection plate connecting the first flat plate and the second flat plate,
The second electrode is
A third flat plate disposed between the first flat plate and the second flat plate;
The third electrode is
The sensor device according to claim 1, further comprising a fourth flat plate disposed between the first flat plate and the second flat plate and below the third flat plate.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016090300A (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 株式会社鷺宮製作所 | Liquid detector, compressor and air conditioner |
| JP2019095301A (en) * | 2017-11-22 | 2019-06-20 | パナソニック株式会社 | Lube oil sensor head and sensor system |
| JP2019158889A (en) * | 2019-04-19 | 2019-09-19 | 株式会社鷺宮製作所 | Liquid detector, compressor, and air conditioner |
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