JP4296993B2

JP4296993B2 - 液位液質センサ

Info

Publication number: JP4296993B2
Application number: JP2004170778A
Authority: JP
Inventors: 一幸辻岡; 武利 ▲高▼島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: JP2005351689A

Description

本発明は、自動車、建築機械、航空機等のエンジンオイル、ギアオイル、トルコンオイル、ＣＶＴオイル、ブレーキオイル等、種々のオイルの液位や液質を検出する液位液質センサに関するものである。

以下、従来の液位液質センサについて図面を参照しながら説明する。

図６は従来の液位液質センサの要部である検出素子の正面図である。

図６において、液位液質センサは、液体の液位液質を検出する検出素子１と、この検出素子１に接続され、検出素子１の信号を処理する信号処理回路（図示せず）とを備えている。検出素子１は、長方形のプリント基板２に、一対の櫛歯形状の検出電極３を互いに間隔をあけて噛み合わせるように配置して形成しており、種々のオイル等の液体に接触させて検出電極の静電容量を検知し、液位液質を検出している。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開昭６３−７９０１６号公報

上記従来の構成では、検出電極３がプリント基板２に配置されているが、一般的にプリント基板２が耐熱性を有していないので、エンジンオイル等、使用下に１５０℃にも達する液体の液位液質を検出するのは困難であるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するもので、検出素子が耐熱性を有し、高温の液体の液位液質を検出することのできる液位液質センサを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は、特に、液位を検出する液位用検出電極と液質を検出する液質用検出電極とを有するため、液位と液質を的確に検出できるとともに、基板の表裏面の一方の面に前記液位用検出電極を配置し、前記基板の表裏面の他方の面に前記液質用検出電極を配置したから、限られた基板の面積において容易に液位用検出電極と液質用検出電極を配置でき、さらに、筒状ケースには、その一部を切り欠いて切欠部を設け、かつこの切欠部に嵌り合う蓋部を設け、前記蓋部と切欠部で前記基板の端部を挟持して前記基板を筒状ケースに固定する構成としたため、基板が可撓性を有しても、的確に基板の位置決めと保持ができるという作用効果を有するものである。

本発明の液位液質センサは、一対の櫛歯形状の検出電極を互いに間隔をあけて噛み合わせるように基板に配置して設けるとともに、液体に接触させて前記検出電極の静電容量を検知することにより液位液質を検出する検出素子と、この検出素子を収納する筒状ケースと、前記筒状ケースが接合される本体ケースとを組み合わせて設け、前記筒状ケースを前記液体に浸漬させてなる外装ケースとを備え、前記検出素子は、液位を検出する液位用検出電極と液質を検出する液質用検出電極とを有し、基板の表裏面の一方の面に前記液位用検出電極を配置し、前記基板の表裏面の他方の面に前記液質用検出電極を配置するとともに、筒状ケースには、その一部を切り欠いて切欠部を設け、かつこの切欠部に嵌り合う蓋部を設け、前記蓋部と切欠部で前記基板の端部を挟持して前記基板を筒状ケースに固定する構成としたもので、この構成によれば、液位を検出する液位用検出電極と液質を検出する液質用検出電極とを有するため、液位と液質を的確に検出できるとともに、基板の表裏面の一方の面に前記液位用検出電極を配置し、前記基板の表裏面の他方の面に前記液質用検出電極を配置したから、限られた基板の面積において容易に液位用検出電極と液質用検出電極を配置でき、さらに、筒状ケースには、その一部を切り欠いて切欠部を設け、かつこの切欠部に嵌り合う蓋部を設け、前記蓋部と切欠部で前記基板の端部を挟持して前記基板を筒状ケースに固定する構成としたため、基板が可撓性を有しても、的確に基板の位置決めと保持することが可能な液位液質センサを提供することができるという効果を有するものである。

以下、本発明の一実施の形態における液位液質センサについて図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態における液位液質センサの分解斜視図、図２は同斜視図、図３は同断面図、図４（ａ）は同要部である検出素子の表側の平面図、図４（ｂ）は同要部である検出素子の裏側の平面図、図５は同使用状態を説明する図である。

図１〜図４において、本発明の一実施の形態における液位液質センサは、液体の液位液質を検出する検出素子１１が収納された筒状ケース１３と、この筒状ケース１３に接続された本体ケース１４とからなる外装ケース１２を備えている。

この筒状ケース１３には、その一部を切り欠いて切欠部８を設けるとともに、この切欠部８に嵌り合う蓋部９を設け、蓋部９の外周面は筒状ケース１３の外周面と一致するようにしている。この際、筒状ケース１３の外径よりもわずかに大きい内径を有するアルミ製のスリーブ１０を筒状ケース１３に被せて、切欠部８に嵌め合わせた蓋部９を位置決めして固定している。また、本体ケース１４には、検出素子１１の信号を処理する電子部品１５が実装された回路基板１６を収納するとともに、この電子部品１５と電気的接続した金属端子部を収納している。

蓋部９を除く筒状ケース１３と本体ケース１４とは、射出成型により一体成型しているが、図示していない構成として、筒状ケース１３と本体ケース１４とを互いに螺合、嵌合、接着、コネクタ等を用いて、脱着可能なようにしてもよい。

検出素子１１は、一対の櫛歯形状の検出電極１８を互いに間隔をあけて噛み合わせるようにポリイミドフィルムの基板１９に配置して形成している。このポリイミドフィルムの基板１９は、可撓性を有し、やわらかいものであるが、耐熱性を有しており、このポリイミドフィルムの基板１９の端部７を上記の筒状ケース１３の蓋部９と切欠部８で挟持して、検出素子１１を筒状ケース１３に固定している。

検出電極１８は、このポリイミドフィルムの基板１９に厚膜印刷工法にて形成し、引き出し線２０により引き出している。図４（ａ）に示すように、検出素子１１の表側では、検出電極１８の電極幅は約１２ｍｍ、長さは約６０ｍｍ、電極間距離は約０．５ｍｍ、線幅は約０．５ｍｍとして、図４（ｂ）に示すように、検出素子１１の裏側では、検出電極１８の電極幅は約１２ｍｍ、長さは約２０ｍｍ、電極間距離は約０．５ｍｍ、線幅は約０．５ｍｍとしている。

この検出素子１１は、液位を検出する液位用の検出電極１８と液質を検出する液質用の検出電極１８とを有し、基板１９の表面に液位用の検出電極１８を配置し、基板１９の裏面に液質用の検出電極１８を配置している。検出電極１８には引き出し線２０を介して、本体ケース１４に設けた金属端子部と電気的接続される金属パッド部２１を設けるとともに、この金属パッド部２１はすべて基板１９の表面に形成している。検出電極１８の主材料および金属パッド部２１の主材料はカーボンとするとともに、金属端子部の表面には金をメッキしている。なお、金属端子部と金属パッド部２１は互いの表面硬度が近似する材料を用いれば、硬度差にともなう磨耗を抑制できる。

そして、図５に示すように、外装ケース１２の筒状ケース１３をエンジンオイル２５等の液体に浸漬させるとともに、検出素子１１に液体を接触させ、検出電極１８の静電容量を検知することにより、液体の液位と液質を検出している。

上記構成により、検出電極１８を互いに間隔をあけて噛み合わせるように耐熱性のフィルム状の基板１９に配置して形成するので、高温の液体における液位や液質も信頼性を損なうことなく検出することができる。特に、筒状ケース１３には、その一部を切り欠いて切欠部８を設けるとともに、この切欠部８に嵌り合う蓋部９を設け、この蓋部９と切欠部８で基板１９の端部７を挟持してフィルム状の基板１９を筒状ケース１３に固定するので、フィルム状の基板１９が可撓性を有しても、的確に基板１９の位置決めと保持ができ、信頼性を損なうことがない。

検出素子１１は、液位を検出する液位用検出電極１８と液質を検出する液質用検出電極１８とを有しているので、液位と液質を的確に検出できる。基板１９の一方の面に液位用検出電極１８を配置し、基板１９の他方の面に液質用検出電極１８を配置すれば、限られた基板１９の面積において、容易に液位用検出電極１８と液質用検出電極１８を配置できる。

本体ケース１４には電子部品１５と電気的接続した金属端子部を設けるとともに、検出電極１８には引き出し線２０を介して金属端子部と電気的接続した金属パッド部２１を設けているので、筒状ケース１３に収納した検出素子１１と、本体ケース１４に収納した電子部品１５とを電気的に接続できる。

検出電極１８の主材料をカーボンとしているので、検出電極１８に水分が付着してもマイグレーションが発生することがなく特性が劣化しない。

蓋部９の外周面は筒状ケース１３の外周面と一致させているので、筒状ケース１３の外径と略同径のスリーブ１０を用いることができ、固定も容易にできる。

以上のように本発明に係る液位液質センサは、高温の液体における液位や液質も信頼性を損なうことなく検出できるとともに、フィルム状の基板が可撓性を有しても、的確に基板の位置決めと保持ができ、自動車、建築機械、航空機等のエンジンオイル、ギアオイル、トルコンオイル、ＣＶＴオイル、ブレーキオイル等、種々のオイルの液位や液質を検出する液位液質センサに適用できる。

本発明の一実施の形態における液位液質センサの分解斜視図同斜視図同断面図同要部である検出素子の平面図同使用状態を説明する図従来の液位液質センサの要部である検出素子の正面図

７端部
８切欠部
９蓋部
１０スリーブ
１１検出素子
１２外装ケース
１３筒状ケース
１４本体ケース
１５電子部品
１６回路基板
１８検出電極
１９基板
２０引き出し線
２５エンジンオイル

Claims

一対の櫛歯形状の検出電極を互いに間隔をあけて噛み合わせるように基板に配置して設けるとともに、液体に接触させて前記検出電極の静電容量を検知することにより液位液質を検出する検出素子と、この検出素子を収納する筒状ケースと、前記筒状ケースが接合される本体ケースとを組み合わせて設け、前記筒状ケースを前記液体に浸漬させてなる外装ケースとを備え、前記検出素子は、液位を検出する液位用検出電極と液質を検出する液質用検出電極とを有し、基板の表裏面の一方の面に前記液位用検出電極を配置し、前記基板の表裏面の他方の面に前記液質用検出電極を配置するとともに、筒状ケースには、その一部を切り欠いて切欠部を設け、かつこの切欠部に嵌り合う蓋部を設け、前記蓋部と切欠部で前記基板の端部を挟持して前記基板を筒状ケースに固定する構成とした液位液質センサ。