(57)【要約】【課題】高圧の衝撃力を、高確率で、かつ、狭い範囲のばらつきで発生させることができるセンサ評価装置を提供する。【解決手段】ボデー７、放電プラグ８等よりなるセンサ評価部２を有する。ボデー７に形成されたプラグ用穴７ａの底面７ｂには、衝撃センサ６が挿入するための衝撃センサ用孔７ｃが形成されている。放電プラグ８は、電極８ａ等を有する。ボデー７の内部において、ボデー７の内壁面、放電プラグ８等に囲まれた評価室９が構成されている。絶縁性液体５を供給するために評価室９の側壁面７ｈに形成された供給口７ｆは、電極８ａと放電プラグ８のうちの評価室９内に露出している面に対向する評価室９の面９ａとを最短距離で結ぶ線分の中点よりも電極８ａ側に位置している。このため、従来の装置よりも、高圧の衝撃力を高確率で、かつ、狭い範囲のばらつきで発生させることができる。【選択図】図１
2014238294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に絶縁性液体（５）が充填された評価室（９）が形成され、前記評価室の外部から前記評価室内へ前記絶縁性液体を供給するための供給路（７ｄ）、および、前記絶縁性液体を前記評価室内から前記評価室の外部へ排出するための排出路（７ｅ）が設けられた、導電性材料よりなるボデー（７）と、
前記ボデーに形成されたプラグ用穴（７ａ）に挿入されており、前記絶縁性液体において液中放電を生じさせるための電極（８ａ）を有する放電プラグ（８）と、
を有するセンサ評価部（２）と、
前記電極に電流を流すことにより前記絶縁性液体中において液中放電を発生させるための放電発生手段（４）と、を有し、前記放電発生手段により前記絶縁性液体中において衝撃波を発生させて、その衝撃波を衝撃センサに作用させることで、衝撃センサの性能を評価するセンサ評価装置であって、
前記評価室の側壁面（７ｈ）において形成された、前記供給路の一部として前記評価室において開口した供給口（７ｆ）は、前記電極と、前記放電プラグのうちの前記評価室内に露出している面に対向する前記評価室の面（９ａ）と、を最短距離で結ぶ線分の中点よりも前記電極側に位置していることを特徴とするセンサ評価装置。
【請求項２】
前記供給路の流路の中心線を前記供給路の流路方向において延した線が、前記評価室を構成する壁面のうちの前記電極以外の部分に当たる構成とされたことを特徴とする請求項１に記載のセンサ評価装置。
【請求項３】
前記供給路の流路の中心線を前記供給路の流路方向に延した線が、前記電極に重なる構成とされたことを特徴とする請求項１に記載のセンサ評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃力を検出する衝撃センサの性能を評価するセンサ評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、衝撃力を検出する衝撃センサが知られている。この種のセンサの性能（例えば、衝撃力の検出精度、周波数特性、耐久性等）を評価する場合、衝撃センサの検出部に衝撃力を付与するセンサ評価装置により行う。
【０００３】
この種のセンサ評価装置としては、特許文献１に記載の装置が知られている。この装置は、液中放電により発生する衝撃波を衝撃センサに作用させることで、衝撃センサの性能を評価する。
【０００４】
特許文献１の装置は、センサ評価部、放電発生手段を有する構成とされている。センサ評価部は、導電性材料よりなる筒状部材であるボデー、ボデーに形成されたプラグ用穴に挿入された放電プラグを有する構成とされている。すなわち、この装置では、ボデーにおいて、貫通しないプラグ用穴が形成されており、このプラグ用穴の最深部には底面が形成されている。また、プラグ用穴により形成されるボデーの内壁面のうちの側壁面において、衝撃センサを挿入して固定するための衝撃センサ用孔が形成されている。プラグ用穴において放電プラグが挿入され、衝撃センサ用孔において衝撃センサが挿入されることにより、ボデーの内部において評価室が形成される。すなわち、評価室は、ボデーの内壁面、放電プラグ、衝撃センサ等に囲まれることにより形成される密閉空間となっている。この評価室には絶縁性を有する液体が充填されており、この液体に対して、放電プラグの一部である複数の電極が、互いに離されるようにして浸されている。
【０００５】
そして、この装置では、これらの電極に電圧が印加されることにより、火花放電が発生して液体の絶縁性が破壊されることを契機として液体中に電流が流れ、これにより液体中において衝撃力が発生する。このように、液中放電を発生させることにより、液体中の電極付近において衝撃波を発生させて衝撃センサに衝撃力を付与する。
【０００６】
さらに、この装置は、放電が繰り返し行われることで評価室内に充填された液体が劣化して衝撃力が低下することを防止するために、評価室に充填された液体を入れ替えることができる構成とされている。より具体的には、ボデーにおいて、評価室に充填された液体を入れ替えるために用いられる通路として、評価室の外部から評価室内まで貫通する供給路および排出路が設けられている。よって、この装置は、評価室の側壁面（プラグ用穴により形成されるボデーの内壁面のうちの側壁面）において、供給路の一部として評価室において開口した供給口、および、排出路の一部として評価室において開口した排出口を有する構成とされている。そして、タンクに蓄えられた液体が、ポンプにより、タンク→供給口→評価室内へと供給されると共に、評価室内に存在する液体の一部が排出口から評価室の外部へ排出される。
【０００７】
ここで、特許文献１の装置における供給口は、放電プラグのうちの評価室内に露出している面に対向する評価室の面（以下、プラグ対向面という）の近傍に配置されており、電極からは遠い位置に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１２２７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１０は、特許文献１の装置と、この装置において供給口および排出口を備えない構成とした装置について、それぞれ評価試験を複数回繰り返し、放電の繰り返し回数と衝撃力（衝撃センサの検出値）との関係を比較したものである。特許文献１の装置については、上述した方法を用いて、試験1回毎に液体の入れ替えを行いながら評価を行った。この結果、図１０が示すように、供給口および排出口を備えない構成とした装置では、放電を複数回繰り返すにつれて、衝撃力が低下していく傾向が確認されたのに対して、特許文献１の装置では、衝撃力が低下する傾向は確認されなかった。前者の装置においてこのような結果となった原因は、放電を繰り返すにつれて電極が電気的に腐食して液体中に電極の金属が溶け出すことにより、液体の絶縁性が低下していったことにあると考えられる。
【００１０】
また、評価室内に充填された液体の絶縁性が低下した状態においては、電極に電圧が印加されても、衝撃波を生じない程度の弱電流が流れてしまうことがある。すなわち、液体の絶縁性が十分に高くない場合、衝撃波が発生しないことがある。そして、液体の絶縁性が低下すればするほど、衝撃波が発生し難くなる。すなわち、液体の絶縁性が低下すればするほど、衝撃波の発生確率が低くなり、評価効率が低下する。よって、評価を行う際には、液体の絶縁性を考慮して、電極に印加する電圧を十分に低くすることに留意しなければならない。
【００１１】
このことに留意して、本評価試験においては、供給口および排出口を設けない装置では、特許文献１の装置よりも低い電圧を電極に印加した。その結果、図１０に示すように、供給口および排出口を設けない装置では、３０回電圧を印加して、１０［ＭＰａ］〜３０［ＭＰａ］の範囲内の衝撃力が２８回発生した。また、特許文献１の装置では、３０回電圧を印加して、３５［ＭＰａ］〜４５［ＭＰａ］の範囲内の衝撃力が３０回発生した。この結果が示すように、特許文献１の装置は、供給口および排出口を設けない装置と比べると、同程度の確率で高圧の衝撃波を狭い範囲のばらつきで発生させる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１の装置は、より高圧の衝撃力を発生させることが要求される用途に使用されるためには性能不十分である。例えば、自動車のエンジンなどの内燃機関の気筒内圧力を検出する衝撃センサを評価する装置としては、ノッキングにより生じる高圧を考慮すると、より高圧の衝撃力（例えば５０［ＭＰａ］以上）を発生できることが要求される。特許文献１の装置では、例えば５０［ＭＰａ］以上の衝撃力を発生させようとすると、電極への印加電圧をさらに高圧としなければならず、そうすると、さらに衝撃波の発生確率が低下して評価効率が低下してしまう。よって、センサ評価装置において発生する衝撃力をさらに高圧かつ高確率とすることが必要となる。
【００１３】
また、発生する衝撃力のばらつきの範囲が広いと評価精度が低下してしまうことから、センサ評価装置において、発生する衝撃力のばらつきの範囲をより狭くすることも必要である。特許文献１の装置では、３５［ＭＰａ］〜４５［ＭＰａ］の衝撃力を発生させる場合に、１０［ＭＰａ］程度の範囲のばらつきが生じている。
【００１４】
本発明は上記点に鑑みて、従来のセンサ評価装置よりも、高圧の衝撃力を、高確率で、かつ、狭い範囲のばらつきで発生させることができるセンサ評価装置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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本願発明者が鋭意検討を進めた結果、特許文献１の装置では、液体が供給口から評価室内へ供給されても、評価室内のうちの電極付近の液体が新しい液体に替えられない、もしく十分には替えられ難いことが確認された。よって、液体を入れ替えても、液中放電の効果への影響が大きい電極付近の液体の絶縁性低下を十分には抑制できていないと考えられる。
【００１６】
すなわち、特許文献１の装置では、供給口が、プラグ対向面の近傍に配置されており、電極からは遠い位置に配置されていることにより、評価室内のうちの電極付近の液体が新しい液体に替えられない、もしく十分には替えられ難い。このため、特許文献１の装置では、供給口および排出口を設けない装置と比べると液体の絶縁性低下を抑制できるものの、電極付近の液体が十分には替えられ難いことにより、放電の繰り返しによる液体の絶縁性低下を抑制し切れないと考えられる。
【００１７】
そこで、請求項１に記載の発明では、内部に絶縁性液体（５）が充填された評価室（９）が形成され、評価室の外部から評価室内へ絶縁性液体を供給するための供給路（７ｄ）が設けられた、導電性材料よりなるボデー（７）と、ボデーに形成されたプラグ用穴（７ａ）に挿入されており、絶縁性液体において液中放電を生じさせるための電極（８ａ）よりなる放電プラグ（８）と、により構成されたセンサ評価部（２）と、を有するセンサ評価装置において、評価室の側壁面（７ｈ）において形成された、供給路の一部として評価室において開口した供給口（７ｆ）は、電極と、放電プラグのうちの評価室内に露出している面に対向する評価室の面と、を最短距離で結ぶ線分の中点よりも電極側に位置していることを特徴としている。
【００１８】
このため、絶縁性液体を供給口から評価室内へ供給した際に、絶縁性液体が、評価室内の空間のうちの電極側半分の空間に対して供給され易くなる。これにより、絶縁性液体を供給口から評価室内へ供給した際に、従来の装置よりも、評価室内のうちの電極付近の絶縁性液体が新しい絶縁性液体に替えられ易くなる。よって、液中放電の効果への影響が大きい電極付近の絶縁性液体の絶縁性低下を、従来の装置よりも、抑制することができる。これにより、従来の装置よりも、高圧の衝撃力を高確率で、かつ、狭い範囲のばらつきで発生させることができる。
【００１９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサ評価装置の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るセンサ評価装置の放電プラグ８の一例を示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るセンサ評価装置の放電プラグ８のその他の一例を示した図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るセンサ評価装置の放電プラグ８のその他の一例を示した図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るセンサ評価装置の放電プラグ８のその他の一例を示した図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るセンサ評価装置と比較例に係る装置について、放電の繰り返し回数と衝撃力（衝撃センサの検出値）との関係を示した図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るセンサ評価装置の全体構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るセンサ評価装置の全体構成図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るセンサ評価装置の全体構成図である。
【図１０】特許文献１に記載のセンサ評価装置と、この装置において供給口および排出口を備えない構成とした装置について、放電の繰り返し回数と衝撃力（衝撃センサの検出値）との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００２２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかるセンサ評価装置について図１〜図６を参照して述べる。図１に示すように、本実施形態にかかるセンサ評価装置１は、センサ評価部２、液体供給部（液体供給手段）３、放電発生部（放電発生手段）４を有する構成とされる。このセンサ評価装置１は、放電発生部４により絶縁性液体５中において衝撃波を発生させて、その衝撃波をセンサ評価装置１に固定した衝撃センサ６に作用させることで、衝撃センサ６の性能を評価する。
【００２３】
センサ評価部２は、ボデー７、ボデー７に形成されたプラグ用穴７ａに挿入された放電プラグ８を有した構成とされ、衝撃センサ６における検出部６ａをボデー７に固定した状態で上記評価を行う。
【００２４】
ボデー７は、導電性材料よりなる筒状部材であり、放電プラグ８を挿入して固定するためのプラグ用穴７ａ、および、プラグ用穴７ａの底面７ｂの一部に形成された衝撃センサ用孔７ｃが形成された構成とされている。ボデー７は、プラグ用穴７ａ、および、プラグ用穴７ａとボデー７の外部が連通するようにボデー７を貫通している衝撃センサ用孔７ｃにより、貫通している中空形状とされている。図１に示すように、プラグ用穴７ａにおいて放電プラグ８が挿入されると共に、衝撃センサ用孔７ｃにおいて衝撃センサ６が挿入されることにより、ボデー７の内部において密閉された評価室９が形成されている。すなわち、評価室９は、ボデー７の内壁面、放電プラグ８および衝撃センサ６に囲まれることにより形成される密閉空間である。この評価室９には、純水やシリコン油等の絶縁性を有する液体５（以下、絶縁性液体という）が充填されている。なお、ボデー７は接地されている。
【００２５】
このように、ボデー７には、その上面において深さ方向にプラグ用穴７ａが形成されており、プラグ用穴７ａの最深部には底面７ｂを有する構成とされ、さらに、この底面７ｂには、衝撃センサ用孔７ｃが形成されている。図１に示すように、本実施形態では、プラグ用穴７ａと評価室９が連続するように形成されており、衝撃センサ用孔７ｃに衝撃センサ６が挿入されることにより、衝撃センサ６のうちの評価室９に露出した先端面６ａａと、プラグ用穴７ａの底面７ｂが面一となる構成とされている。よって、本実施形態においては、これらプラグ用穴７ａの底面７ｂおよび衝撃センサ６の先端面６ａａによりプラグ対向面９ａが構成される。
【００２６】
また、ボデー７において、評価室９に充填された絶縁性液体５を入れ替えるために用いられる通路として、評価室の外部から評価室９内まで貫通する供給路７ｄおよび排出路７ｅが設けられている。供給路７ｄは、評価室９の外部から評価室９内へ絶縁性液体５を供給するための通路であり、排出路７ｅは、絶縁性液体５を評価室９内から評価室９の外部へ排出するための通路である。よって、センサ評価装置１は、評価室９の側壁面７ｈ（プラグ用穴７ａにより形成されるボデー７の内壁面のうちの側壁面）において、供給路７ｄの一部として評価室９において開口した供給口７ｆが形成された構成とされている。また、さらに、評価室９の側壁面７ｈには、排出路７ｅの一部として評価室９において開口した排出口７ｇが形成されている。供給路７ｄは、直線状であり、放電プラグ８の衝撃センサ用孔７ｃへの挿入方向に垂直な方向に延びる構成とされている。また、排出路７ｅも、直線状であり、放電プラグ８の衝撃センサ用孔７ｃへの挿入方向に垂直な方向に延びる構成とされている。また、供給口７ｆおよび排出口７ｇは、プラグ用穴７ａの開口部の中央を通るプラグ用穴７ａの深さ方向の直線軸を挟んで互いに正反対の位置に配置された構成とされている。
【００２７】
なお、排出口７ｇから空気が抜けやすくするために、図１に示すように、センサ評価装置１は、排出口７ｇが上、供給口７ｆが下となる向きで使用されることが好ましい。
【００２８】
放電プラグ８は、電極８ａ、電極８ａを覆うように形成され絶縁保持する絶縁体８ｂ、および絶縁体８ｂを保持する導電性のハウジング８ｃを有する構成とされている。ハウジング８ｃの絶縁性液体５側の先端部が、電極８ａと共に、火花放電やプラズマ放電による液中放電を生じさせるための電圧が印加される電極として機能する。ハウジング８ｃは、評価室９内の気密性を確保するために、シール部材１０を介してボデー７に対してねじ等により固定されている。なお、電極８ａの評価室９側の先端と、ハウジング８ｃやプラグ用穴７ａの側壁面７ｈとの間が、火花放電を発生させる放電ギャップを構成して、評価室９が、プラズマ放電を発生させる放電空間を構成する。
【００２９】
放電プラグ８として、ここでは、その先端部が図２に示すような構造である、いわゆる沿面放電プラグを採用しているが、図３に示すような放電プラグとして通常用いられる一極型の放電プラグを採用してもよい。また、図４に示すような多極型の放電プラグを採用してもよい。また、図５に示すような、ハウジング８ｃが電極８ａの長手方向の空間を遮らないように短い構成とされたものを採用することが特に好ましい。かかる構造の放電プラグ８を採用した場合には、衝撃波の伝播が電極８ｃによって阻害されることが生じ難くなり、より高圧、かつ、ばらつきの範囲が狭い衝撃波を発生させることができるためである。
【００３０】
電極８ａは、導電性材料よりなる直径が１２［ｍｍ］の棒状部材であって、一端部が、評価室９に充填された絶縁性液体５と接する構成とされており、他端部が、後述する火花放電回路部４ａおよびプラズマ放電回路部４ｂに接続された構成とされている。
【００３１】
衝撃センサ６は、衝撃力を検出する衝撃検出手段であり、衝撃力を検出する検出部６ａおよび検出部６ａからの出力を増幅する増幅回路部６ｂを有する構成とされ、検出部６ａが評価室９に露出するように衝撃センサ用孔７ｃに取り付けられている。なお、衝撃センサ６は、ボデー７に対して着脱可能に構成されている。衝撃センサ６としては、例えば、自動車のエンジンなどの内燃機関の気筒内圧力を検出する圧力センサが採用され得る。
【００３２】
液体供給部３は、絶縁性液体５が蓄えられたタンク３ａ、評価室９に絶縁性液体５を供給するためのポンプ３ｂ、およびポンプ３ｂと供給口７ｆとの間の流路を開閉する電磁弁３ｃを有する構成とされている。この構成により、センサ評価装置１では、ポンプ３ｂの動作に基いて、タンク３ａに蓄えられた絶縁性液体５がタンク３ａから供給口７ｆを通じて評価室９内へと供給されると共に、もともと評価室９内に存在した絶縁性液体５の一部が排出口７ｇから排出される。
【００３３】
ここで、供給口７ｆは、電極８ａとプラグ対向面９ａとを最短距離で結ぶ線分の中点よりも電極８ａ側に位置している。
【００３４】
放電発生部４は、電極８ａに電流を流すことにより絶縁性液体５中において液中放電を発生させるための手段である。放電発生部４は、火花放電を発生させるための火花放電回路部４ａ、および、火花放電発生後において評価室９にプラズマ放電を発生させるプラズマ放電回路部４ｂを有する構成とされている。
【００３５】
図１に示すように、火花放電回路部４ａは、ダイオード１１を介して、放電プラグ８の電極８ａに電気的に接続されており、電極８ａに放電電流を流すことで、電極８ａに火花放電を発生させる火花放電発生部（火花放電発生手段）である。このように、本実施形態にかかるセンサ評価装置１では、火花放電回路部４ａから電極８ａに電流が流されて評価室９内において火花放電が発生することにより、評価室９に充填された絶縁性液体５の絶縁性が破壊される。なお、ダイオード１１は、後述するプラズマ放電回路部４ｂからのプラズマ電流が火花放電回路部４ａへ流れることを防止するために設けられている。
【００３６】
火花放電回路部４ａは、例えば、図示しない一次コイルを有する一次コイル側回路および二次コイルを有する二次コイル側回路を有して構成される。この場合、火花放電回路部４ａは、一次コイルに対して一次電流を流した際に、二次コイルに生ずる二次電流を放電プラグ８の電極８ａに通電することで、評価室９内に火花放電を発生させる。
【００３７】
火花放電回路部４ａは、後述する放電制御装置１２から出力されるトリガ信号（制御信号）に基づいて、一次コイルに対して一次電流が通電されるように構成されている。そして、一次電流が通電されたときの磁束変化によって生ずる相互誘導作用により、二次コイル側回路の二次コイルに二次電流が発生する。この二次電流は、ダイオード１１を介して、放電プラグ８の電極８ａに放電される。
【００３８】
プラズマ放電回路部４ｂは、ダイオード１３を介して、放電プラグ８の電極８ａに電気的に接続されて、電極８ａにプラズマ電流を流すことで、火花放電により絶縁性液体５の絶縁性が破壊された後、評価室９にプラズマ放電を発生させるプラズマ放電発生部（プラズマ放電発生手段）である。なお、ダイオード１３は、火花放電回路部４ａからの放電電流がプラズマ放電回路部４ｂに流れることを防止するために設けられている。
【００３９】
プラズマ放電回路部４ｂは、プラズマ放電用電源４ｃ、プラズマ放電用コンデンサ４ｄを有した構成とされている。バッテリに接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ等から構成されるプラズマ放電用電源４ｃにより、プラズマ放電用コンデンサ４ｄに所定の電圧が印加される。プラズマ放電用コンデンサ４ｄの充電は、放電制御装置１２から火花放電回路部４ａに対してトリガ信号が出力された際に、プラズマ放電用電源４ｃがオフされて終了する。
【００４０】
放電制御装置１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを主体に構成され、ＲＯＭ等の記憶部に記憶された各種制御プログラムに従って、センサ評価装置１の火花放電回路部４ａ、プラズマ放電回路部４ｂ等を制御する制御手段である。
【００４１】
具体的には、放電制御装置１２の出力側には、火花放電回路部４ａ、プラズマ放電用電源４ｃ等が接続され、各種構成機器に制御信号を出力する。
【００４２】
本実施形態の放電制御装置１２では、作業者からの要求指令や制御シーケンスに基づいて、火花放電回路部４ａに対してトリガ信号を出力する際に、プラズマ放電用電源４ｃをオフして、プラズマ放電用コンデンサ４ｄの充電を完了する。
【００４３】
一方、放電制御装置１２の入力側には、衝撃センサ６および後述する電流センサ１４からの検出信号が入力される。放電制御装置１２では、予め基準となる衝撃圧力とプラズマ電流との関係を定めた制御マップを放電制御装置１２の記憶部に記憶しておき、衝撃センサ６の検出値と制御マップにより算出した衝撃圧力とを比較することで衝撃センサ６の検出精度等の性能を評価する。よって、センサ評価装置１において、別途の基準センサを設けて、衝撃センサ６からの検出信号と基準センサからの検出信号を比較することで衝撃センサ６の性能評価をする場合と比べて、センサ評価装置１の簡素化を図ることができる。
【００４４】
電流センサ１４は、火花放電回路部４ａおよびプラズマ放電回路部４ｂと電極８ａとの間に設けられ、電極８ａに流れる放電電流（火花放電時の放電電流およびプラズマ放電時のプラズマ電流）を検出する電流検出手段である。
【００４５】
次に、上述したセンサ評価装置１の作動を説明する。火花放電回路部４ａにトリガ信号が入力されると、火花放電回路部４ａから電極８ａに放電電流が流れ、評価室９で火花放電が発生する。これにより、評価室９に充填された絶縁性液体５の絶縁性が破壊される。
【００４６】
また、プラズマ放電回路部４ｂのプラズマ放電用電源４ｃがオフされて、プラズマ放電用コンデンサ４ｄの充電を終了する。そして、火花放電後に、プラズマ放電用コンデンサ４ｄ→ダイオード１３→電極８ａへとプラズマ電流が流れる。
【００４７】
電極８ａにプラズマ電流が流れると、評価室９においてプラズマ放電が発生する。このプラズマ放電のエネルギーによって、評価室９における電極８ａ付近の絶縁性液体５が突沸することで、電極８ａ付近から衝撃波が発生する。そして、この衝撃波による衝撃圧力が衝撃センサ６の検出部６ａに作用することより、衝撃圧力が検出される。
【００４８】
このように電極８ａによる放電を繰り返した（例えば、1回程度）後、評価室９内の絶縁性液体５の絶縁性低下を抑制するために、評価室９の絶縁性液体５の入れ替えを行う。
【００４９】
具体的には、まず、放電制御装置１２から電磁弁３ｃに開信号が入力されると、ポンプ３ｂとボデー７の供給口７ｆとの間の流路が開放される。これにより、タンク３ａに蓄えられた絶縁性液体５が、ポンプ３ｂ→電磁弁３ｃ→供給口７ｆ→評価室９→排出口７ｇの順に流れる。このようにして、評価室９内の絶縁性液体５が入れ替えられる。
【００５０】
次に、放電制御装置１２から電磁弁３ｃに閉信号が入力されると、ポンプ３ｂとボデー７の供給口７ｆとの間の流路が閉鎖される。これにより、評価室９への絶縁性液体５の供給が停止される。この後、火花放電回路部４ａにトリガ信号が入力されると、再び、火花放電回路部４ａからの放電電流およびプラズマ放電回路部４ｂからのプラズマ電流が電極８ａに流れ、電極８ａ付近から衝撃波が発生する。
【００５１】
ここで、上述したように、本実施形態に係るセンサ評価装置のおける供給口７ｆは、電極８ａとプラグ対向面９ａとを最短距離で結ぶ線分の中点よりも電極８ａ側に位置している。すなわち、本実施形態に係るセンサ評価装置は、供給口７ｆが、電極８ａの近傍に配置されており、プラグ対向面９ａからは遠い位置に配置された構成とされている。
【００５２】
このため、本実施形態に係るセンサ評価装置１では、絶縁性液体５を供給口７ｆから評価室９内へ供給した際に、絶縁性液体５が、評価室９内のうちの電極８ａ側半分の空間に対して供給され易くなる。これにより、絶縁性液体５を供給口７ｆから評価室９内へ供給した際に、従来の装置よりも、評価室９内のうちの電極８ａ付近の絶縁性液体５が新しい絶縁性液体５に替えられ易くなる。すなわち、センサ評価装置１では、液中放電の効果への影響が大きい電極８ａ付近の絶縁性液体５の絶縁性低下を、従来の装置よりも、抑制することができる。このため、センサ評価装置１では、従来の装置よりも、高圧の衝撃力を高確率で、かつ、狭い範囲のばらつきで発生させることができる。
【００５３】
また、本実施形態に係るセンサ評価装置１における供給路７ｄは、上述したように、直線状であり、放電プラグ８の衝撃センサ用孔７ｃへの挿入方向に垂直な方向に伸びる構成とされている。さらに、供給口７ｆは、電極８ａとプラグ用穴７ａの底面７ｂとを最短距離で結ぶ直線の方向において、電極８ａと離された構成とされている。すなわち、供給路７ｄの流路の中心線を供給路７ｄの流路方向において延した線が、評価室９を構成する壁面のうちの電極８ａ以外の部分に当たる構成とされている。このため、供給路７ｄより供給される絶縁性液体５が、電極８ａに衝突し難くなる。これにより、本実施形態に係るセンサ評価装置１においては、電極８ａが液中放電を生じている最中に絶縁性液体５を供給する場合でも、電極８ａによる液中放電を妨害することが抑制される。
【００５４】
図６は、本実施形態に係るセンサ評価装置１と比較例に係る装置について、それぞれ評価試験を複数回繰り返し、放電の繰り返し回数と衝撃力（衝撃センサの検出値）との関係を比較したものである。比較例に係る装置は、供給口７ｆが、電極８ａとプラグ対向面９ａとを最短距離で結ぶ線分の中点よりもプラグ対向面９ａ側に位置する構成としている点でセンサ評価装置１と異なるが、その他の構成はセンサ評価装置１と同一構成の装置を用いた。また、いずれの装置についても、上述した方法を用いて、試験1回毎に液体の入れ替えを行いながら評価を行った。
【００５５】
本実施形態に係るセンサ評価装置１では、電極８ａとプラグ対向面９ａとを最短距離で結ぶ線分の方向における、供給口７ｆと電極８ａ（電極８ａの絶縁性液体５側の先端）との距離を１２［ｍｍ］、供給口７ｆとプラグ対向面９ａとの距離を５０［ｍｍ］とした。また、比較例に係る装置では、電極８ａとプラグ対向面９ａとを最短距離で結ぶ線分の方向における、供給口７ｆと電極８ａ（電極８ａの絶縁性液体５側の先端）との距離を３０［ｍｍ］、供給口７ｆとプラグ対向面９ａとの距離を５０［ｍｍ］とした。
【００５６】
図６に示すように、これらの条件にて評価試験を行った結果、本実施形態に係るセンサ評価装置１では、１００回電圧を印加して、６０［ＭＰａ］〜７５［ＭＰａ］の範囲内の衝撃力が１００回発生した。これに対して、電極への印加電圧をセンサ評価装置１よりも低く設定した比較例の装置では、１００回電圧を印加して、２５［ＭＰａ］〜５０［ＭＰａ］の範囲内の衝撃力が２７回発生した。よって、これらの結果から、本実施形態に係るセンサ評価装置１は、供給口７ｆが上述した位置に形成されていることにより、特許文献１の装置よりも、高圧の衝撃力を高確率で、かつ、狭い範囲のばらつきで発生させることができることが確認された。
【００５７】
従って、本実施形態に係るセンサ評価装置１は、自動車のエンジンなどの内燃機関にて生じるノッキングによる高圧（例えば、１０［ＭＰａ］〜９０［ＭＰａ］）に相当する衝撃力を高確率で発生させることができる。このため、本実施形態に係るセンサ評価装置１は、自動車のエンジンなどの内燃機関の気筒内圧力を検出する衝撃センサを評価する装置として特に好適である。
【００５８】
一方、比較例の装置では、電極への印加電圧を本実施形態に係るセンサ評価装置１よりも低く設定して評価を行ったが、衝撃波の発生確率が本実施形態に係るセンサ評価装置１よりも低かった。すなわち、供給口７ｆの位置の違いにより、センサ評価装置１が発生させる衝撃力に明確な違いが確認された。これは、供給口７ｆの位置の違いが、評価室９内における電極８ａ付近の絶縁性液体５の入れ替え量に影響した結果、絶縁性液体５の絶縁性低下の抑制効果に差異が生じたことによると考えられる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係るセンサ評価装置１における供給口７ｆは、電極８ａとプラグ対向面９ａとを最短距離で結ぶ線分の中点よりも電極８ａ側に位置している。
【００６０】
このため、本実施形態に係るセンサ評価装置１では、絶縁性液体５を供給口７ｆから評価室９内へ供給した際に、絶縁性液体５が、評価室９内のうちの電極８ａ側半分の空間に対して供給され易くなる。これにより、絶縁性液体５を供給口７ｆから評価室９内へ供給した際に、従来の装置よりも、評価室９内のうちの電極８ａ付近の絶縁性液体５が新しい絶縁性液体５に替えられ易くなる。すなわち、センサ評価装置１では、液中放電の効果への影響が大きい電極８ａ付近の絶縁性液体５の絶縁性低下を、従来の装置よりも、抑制することができる。このため、センサ評価装置１では、従来の装置よりも、高圧の衝撃力を高確率で、かつ、狭い範囲のばらつきで発生させることができる。
【００６１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図７を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、衝撃センサ用孔７ｃの位置を変更し、衝撃センサ６の性能を評価する際の基準として用いられる基準センサ１５を挿入して固定するための基準センサ用孔７ｉが新たに設けられたものである。その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００６２】
図７に示すように、本実施形態に係るセンサ評価装置１では、衝撃センサ用孔７ｃが、プラグ用穴７ａの底面７ｂではなく、評価室９の側壁面７ｈ（プラグ用穴７ａにより形成されるボデー７の内壁面のうちの側壁面）に形成されている。従って、本実施形態のおいては、プラグ用穴７ａの底面７ｂがプラグ対向面９ａとなる。
【００６３】
また、評価室９の側壁面７ｈにおいて、さらに、基準センサ用孔７ｉが設けられている。基準センサ用孔７ｉは、上述したように、基準センサ１５を挿入して固定するための孔である。基準センサ１５は、衝撃センサ６と同様の衝撃検出手段であり、圧力センサ等よりなる。本実施形態に係るセンサ評価装置１では、液中放電により生じる衝撃波を、衝撃センサ６に作用させると共に基準センサ１５にも作用させて、それぞれの検出値を比較することにより、評価対象である衝撃センサ６の性能を評価する。
【００６４】
固定衝撃センサ用孔７ｃおよび基準センサ用孔７ｉは、互いに同等に近い条件で衝撃波を受けるために、プラグ用穴７ａの開口部の中央を通るプラグ用穴７ａの深さ方向の直線軸を挟んで互いに正反対の位置に配置された構成とされている。
【００６５】
放電制御装置１２の入力側には、衝撃センサ６、基準センサ１５、電流センサ１４からの検出信号が入力される構成とされている。放電制御装置１２は、評価対象である衝撃センサ６からの検出信号と基準センサ１５からの検出信号を比較することにより、衝撃センサ６の検出精度等の性能を評価する。
【００６６】
ここで、本実施形態に係るセンサ評価装置１における供給口７ｆは、電極８ａとプラグ対向面９ａとを最短距離で結ぶ線分の中点よりも電極８ａ側に位置している。
【００６７】
このため、本実施形態に係るセンサ評価装置１でも、第１実施形態と同様に、絶縁性液体５を供給口７ｆから評価室９内へ供給した際に、絶縁性液体５が、評価室９内のうちの電極８ａ側半分の空間に対して供給され易くなる。これにより、絶縁性液体５を供給口７ｆから評価室９内へ供給した際に、従来の装置よりも、評価室９内のうちの電極８ａ付近の絶縁性液体５が新しい絶縁性液体５に替えられ易くなる。すなわち、センサ評価装置１では、液中放電の効果への影響が大きい電極８ａ付近の絶縁性液体５の絶縁性低下を、従来の装置よりも、抑制することができる。このため、センサ評価装置１では、従来の装置よりも、高圧の衝撃力を高確率で、かつ、狭い範囲のばらつきで発生させることができる。
【００６８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図８を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、供給路７ｄの流路方向を変更したものである。その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００６９】
図８に示すように、本実施形態に係るセンサ評価装置１は、供給路７ｄの流路方向が、供給路７ｄの入口から出口（供給口７ｆ）へ向かうにつれて電極８ａに近づくようにして、放電プラグ８の衝撃センサ用孔７ｃへの挿入方向に垂直な方向に対して傾いている。なお、供給口７ｆの位置は、第１実施形態と同様である。
【００７０】
よって、本実施形態に係るセンサ評価装置１では、絶縁性液体５を供給口７ｆから評価室９内へ供給する際に、絶縁性液体５が供給口７ｆよりも電極８側に供給され易くなる。このため、本実施形態に係るセンサ評価装置１では、第１実施形態よりも、絶縁性液体５が電極８側により供給され易くなり、電極８ａ付近の絶縁性液体５が新しい絶縁性液体５により替えられ易くなる。
【００７１】
また、センサ評価装置１が、排出口７ｇが上、供給口７ｆが下となる向きで使用される場合においても、本実施形態に係るセンサ評価装置１では、供給路７ｄの流路方向が鉛直方向に対して傾くこととなるため、絶縁性液体５が評価室９へ供給され易い。すなわち、本実施形態に係るセンサ評価装置１では、供給路７ｄの流路方向が鉛直方向である第１、２実施形態の場合よりも、絶縁性液体５が容易に供給路７ｄから評価室９へ供給され易く、電極８ａ付近の絶縁性液体５が新しい絶縁性液体５に替えられ易い。
【００７２】
また、図８に示すように、本実施形態に係るセンサ評価装置１においても、第１、２実施形態と同様、供給路７ｄの流路の中心線を供給路７ｄの流路方向において延した線が、評価室９を構成する壁面のうちの電極８ａ以外の部分に当たる構成とされている。このため、供給路７ｄより供給される絶縁性液体５が、電極８ａに衝突し難くなる。これにより、本実施形態に係るセンサ評価装置１においても、電極８ａが液中放電を生じている最中に絶縁性液体５を供給する場合でも、電極８ａによる液中放電を妨害することが抑制される。
【００７３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について図９を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、供給路７ｄの流路の中心線を供給路７ｄの流路方向に延した線が、電極８ａに重なる構成に変更したものである。その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７４】
本実施形態に係るセンサ評価装置１は、上述したように、供給路７ｄの流路の中心線を供給路７ｄの流路方向に延した線が、電極８ａに重なる構成とされている。
【００７５】
このため、本実施形態に係る装置１では、絶縁性液体５を供給口７ｆから評価室９内へ供給した際に、第１実施形態ないし第２実施形態よりも、絶縁性液体５が電極８側に供給され易いため、電極８ａ付近の絶縁性液体５が新しい絶縁性液体５により替えられ易い。
【００７６】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、プラグ用穴７ａの底面７ｂおよび衝撃センサ６の先端面６ａａにより構成された面を、プラグ対向面９ａとする例について説明した。また、上記第２実施形態では、プラグ用穴７ａの底面７ｂをプラグ対向面９ａとする例について説明した。しかしながら、プラグ対向面９ａの構成はこれらに限られない。例えば、第１実施形態において、評価室９を、プラグ用穴７ａと衝撃センサ用孔７ｃが連続するように形成されている場合には、衝撃センサ６のうちの評価室９に露出した先端面６ａａをプラグ対向面９ａとすればよい。
【００７７】
また、上記第１、第２、第４実施形態では、供給路７ｄおよび排出路７ｅをそれぞれ、直線状であり、放電プラグ８の衝撃センサ用孔７ｃへの挿入方向に垂直な方向に延びる構成とした。しかしながら、本発明に係るセンサ評価装置１における供給路７ｄおよび排出路７ｅは、これらの構成に限られない。例えば、センサ評価装置１において、供給路７ｄもしくは排出路７ｅを曲線状としてもよく、供給路７ｄの流路方向もしくは排出路７ｅの流路方向を変更した構成としてもよい。
【００７８】
また、上記第１〜第４実施形態では、供給口７ｆおよび排出口７ｇが、プラグ用穴７ａの開口部の中央を通るプラグ用穴７ａの深さ方向の直線軸を挟んで互いに正反対の位置に配置された構成とされている。しかしながら、供給口７ｆおよび排出口７ｇの位置関係はこの構成に限られない。例えば、供給口７ｆおよび排出口７ｇが、プラグ用穴７ａの深さ方向において互いに離された位置に配置された構成としてもよい。
【００７９】
また、上記第３実施形態では、第１実施形態に対して、供給路７ｄの流路方向を変更した例について説明したが、第２実施形態に対して、第３実施形態のように、供給路７ｄの流路方向を変更したものとしてもよい。すなわち、第２実施形態において、供給路７ｄの流路方向が、供給路７ｄの入口から出口（供給口７ｆ）へ向かうにつれて電極８ａに近づくようにして、放電プラグ８の衝撃センサ用孔７ｃへの挿入方向に垂直な方向に対して傾いている構成としてもよい。
【００８０】
また、上記第４実施形態では、第１実施形態に対して、供給路７ｄの流路の中心線を供給路７ｄの流路方向に延した線が、電極８ａに重なる構成とした例について説明したが、第２実施形態もしくは第３実施形態に対して、第４実施形態のような構成としてもよい。すなわち、第２実施形態もしくは第３実施形態において、供給路７ｄの流路の中心線を供給路７ｄの流路方向に延した線が、電極８ａに重なる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１      センサ評価装置
２      センサ評価部
３      液体供給部
５      絶縁性液体
６      衝撃センサ
７ｆ    供給口
８      放電プラグ
８ａ    電極
９      評価室
９ａ    プラグ対向面
【図１】
2014238294.tif 000003
【図２】
2014238294.tif 000004
【図３】
2014238294.tif 000005
【図４】
2014238294.tif 000006
【図５】
2014238294.tif 000007
【図６】
2014238294.tif 000008
【図７】
2014238294.tif 000009
【図８】
2014238294.tif 000010
【図９】
2014238294.tif 000011
【図１０】
2014238294.tif 000012