(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後に対向する一対の内壁面を有する液体収容キャビティーを備え、前記一対の内壁面にそれぞれ左右一対の上部電極と下部電極とを設け、前記液体収容キャビティー内に収容される液状の静電容量媒体（液媒）の液面の傾斜を前記左右一対の上部電極と前記下部電極とでそれぞれ形成される左右一対のコンデンサの静電容量の差分に変換することで、設置部位の傾斜角度を検出するようにした静電容量式傾斜角度センサにおいて、
前記上部及び下部電極の少なくとも一方であって、且つ少なくとも前記液媒の液面が差し掛かる表面領域において、傾斜中心を中心点とした同心円上に配置される複数の溝が形成されるとともに、各溝が前記液媒の一部を受容するようにされていることを特徴とする静電容量式傾斜角度センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の静電容量式傾斜角度センサにおいて、
前記液体収容キャビティーが、傾斜中心を通る中心軸を有する円柱状の空間に形成されている静電容量式傾斜角度センサ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の静電容量式傾斜角度センサにおいて、
前記上部及び下部電極の両方であって、且つ少なくとも前記液媒の液面が差し掛かる表面領域において、傾斜中心を中心点とした同心円上に配置される複数の溝が形成されるとともに、各溝が前記液媒の一部を受容するようにされている静電容量式傾斜角度センサ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の静電容量式傾斜角度センサにおいて、
前記各溝が、それぞれ傾斜中心を中心点とした同心円状又は同心円弧状に形成されている静電容量式傾斜角度センサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の静電容量式傾斜角度センサにおいて、
前記液体収容キャビティーに当該キャビティー内に前記液媒を供給するための液媒供給口が設けられ、前記複数の溝が形成される側の電極の表面に前記液媒供給口から傾斜中心に向けて直線状の案内溝が形成され、該直線状の案内溝は、前記液媒の前記液体収容キャビティー内への供給時に当該液媒を前記液媒供給口から傾斜中心に向けて案内するようにされている静電容量式傾斜角度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測量器や車両等に設置して設置部位の傾斜角度の検出に用いる静電容量式傾斜角度センサに関し、詳しくは、同センサ内に設けた液体収容キャビティー内に収容した液状の静電容量媒体（液媒）の液面変化を静電容量の変化として取り出すことで測量器や車両等の設置部位の傾斜角度を検出するようにした静電容量式傾斜角度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５に示すような、前後に対向する一対の内壁面５５ａ，５５ｂを有する液体収容キャビティー５８を備え、さらに各内壁面５５ａ（５５ｂ）にそれぞれ左右一対の下部電極（共通電極）５３ａ，５３ｂ及び上部電極（差動電極）５３ｃ，５３ｄを設けた静電容量式傾斜角度センサ（以下、単に「センサ」と称す。）５１が知られている。このセンサ５１には、前記一対の内壁面５５ａ，５５ｂを構成するとともに、各電極を収納するケース５１ａが設けられ、前記液体収容キャビティー５８は、該ケース５１ａ内に設けた円筒壁部５６によってその上下左右方向の周囲が区画されている。この液体収容キャビティー５８内に液状の静電容量媒体（以下、単に「液媒」と称す。）５２がその液面が水平になるように収容され、左右一対の下部電極５３ａ及び上部電極５３ｃ、下部電極５３ｂ及び上部電極５３ｄとともに、左右一対のコンデンサを構成している。
【０００３】
前記内壁面５５ｂには、前記両コンデンサの静電容量の差分を電圧差分に変換し、その電圧差分に基づいた検出電圧を外部に出力する検出回路を備える処理基板５７が配設されている。この処理基板５７には、第１端子部５４ｅ、第２端子部５４ｆ、及び第３端子部（図示せず）が設けられている。そして、第１端子部５４ｅは、左方下部電極５３ａの端子部５４ａとワイヤ５４ｃを介して電気的に接続されている。これと同様に、第２端子部５４ｆは、右方下部電極５３ｂの端子部５４ｂとワイヤ５４ｄを介して電気的に接続されている。このように接続されることで外部の電源より処理基板５７を介して前記両コンデンサに電流が供給され、電荷が蓄積されるようになっている。尚、図５に示すセンサ５１では、ケース５１ａ及び処理基板５７は、合成樹脂製又はセラミック製のパッケージ材５９によって封止された状態となっている。
【０００４】
本センサ５１は、設置部位が水平の場合には、図５に示すように、液媒５２の液面５２ａが水平状態となり（図５で実線で示す状態）、各下部電極５３ａ（５３ｂ）が液媒５２に浸漬された部分の面積（浸漬面積）は略同一となり、両コンデンサの静電容量は略同一となる。一方、センサ５１の設置部位が角度αだけ傾斜すると、液面５２ａが水平状態を維持しながら同じ角度αだけセンサ５１本体に対して傾斜中心５０を中心として傾斜する（図５で一点鎖線で示す状態）。そして、これに伴い左方下部電極５３ａの浸漬面積が増すともに、右方下部電極５３ｂの浸漬面積が減り、両コンデンサの静電容量に差が生じる（左方下部電極５３ａ及び左方下部電極５３ｃで構成されるコンデンサの蓄電量が右方下部電極５３ｂ及び右方下部電極５３ｄで構成されるコンデンサの蓄電量より大きくなる）。本センサ５１では、当該静電容量の差分に基づいて傾斜角度αが検出される。
【０００５】
このようなセンサ５１では、その小型化に伴って、液媒５２が液体収容キャビティー５８の内壁面５５ａ，５５ｂ及び円筒壁部５６の内面に及ぼす表面張力の影響が相対的に増加する。詳細には、このように小型化されたセンサ５１の場合、液体収容キャビティー５８は、その内径が３ｍｍ以上５ｍｍ以下、且つ、厚さ（各下部電極５３ａ（５３ｂ）と各上部電極５３ｃ（５３ｄ）との離間距離）が３０μｍ以上４０μｍ以下という非常に小さな空間となる。このため、液媒５２の表面張力が液体収容キャビティー５８の内壁面５５ａ，５５ｂ及び円筒壁部５６に作用した場合、図５に示すように、当該表面張力により、液媒５２の液面５２ａ´が液体収容キャビティー５８の全幅に亘って円弧面状に形成され、液面５２ａ´が水平でなくなる。これにより、センサ５１において予め設定しておいた静電容量の差分と傾斜角度との間の対応関係（較正曲線）が適用できなくなる結果、センサ５１の検出精度の低下を招き、検出信頼性が損なわれる。
【０００６】
このような問題に対し、液体収容キャビティー５８の内壁面５５ａ，５５ｂ間に複数の凸状部を該内壁面５５ａ，５５ｂの一方から他方に向けて大きく突出させ、両内壁面５５ａ，５５ｂ間に跨るように設けることで、液媒５２が液体収容キャビティー５８に及ぼす表面張力の影響を緩和し、センサ５１の検出精度の低下を抑制するようにした技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００７】
この特許文献１記載のセンサでは、液媒の液面が隣接する凸状部間に作用する表面張力により、当該液面が液体収容キャビティーの全幅ではなく、前記凸状部間において小さく円弧面状に形成されるようになる。そして、各円弧面状の液面が液体収容キャビティーの幅方向に亘って繋がり、液媒の液面が全体として略水平状態となる。この結果、前記両コンデンサの静電容量の差分とセンサの傾斜角度との対応関係（リニアリティー）が向上してセンサの検出精度が高められる。
【特許文献１】特開２００５−１５６５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような凸状部は、液体収容キャビティーの一対の内壁面の一方から他方に向けて大きく突出しているので、液媒がセンサの傾斜に伴って動く際の抵抗となり、液面の水平状態への復帰が遅延してセンサの応答速度が悪くなる。また、前記凸状部は、その全長が３０μｍ以上４０μｍ以下と長くなるので、量産条件下でフォトリソグラフィーを用いて製作する場合、材料の基板をエッチングにより掘り下げるときに作製精度を確保することが困難となる。また、それとともに、エッチング工程に要する時間が長時間となり、製造コストの上昇を招いていた。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、検出精度が高く維持されるとともに、応答速度の低下を生じず、しかも、安価に製造できる静電容量式傾斜角度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、前後に対向する一対の内壁面を有する液体収容キャビティーを備え、前記一対の内壁面にそれぞれ左右一対の上部電極と下部電極とを設け、前記液体収容キャビティー内に収容される液状の静電容量媒体（液媒）の液面の傾斜を前記左右一対の上部電極と前記下部電極とでそれぞれ形成される左右一対のコンデンサの静電容量の差分に変換することで、設置部位の傾斜角度を検出するようにした静電容量式傾斜角度センサにおいて、前記上部及び下部電極の少なくとも一方であって、且つ少なくとも前記液媒の液面が差し掛かる表面領域において、傾斜中心を中心点とした同心円上に配置される複数の溝が形成されるとともに、各溝が前記液媒の一部を受容するようにされていること、を要旨とする。
【００１１】
上記請求項１の構成によれば、各溝に液媒の一部が受容され、該各溝に作用する前記液媒の表面張力により、その液面が液体収容キャビティー全幅ではなく、各溝の幅に亘って小さく円弧面状に形成される。そして、該各円弧面状部が液体収容キャビティーの幅方向に亘って繋がることで、液媒の液面の水平性が確保されるようになる（レベリング効果）。この結果、左右一対のコンデンサの静電容量の差分と傾斜角度との対応関係（リニアリティー）が向上してセンサの検出精度が高められる。しかも、各溝は、電極表面で浅く略平面状に形成されているため、液媒がセンサの傾斜に伴って動く際の抵抗とならず、液媒の液面が水平状態へ速やかに復帰するようになってセンサの応答速度が高い状態で維持される（傾斜角度の検出が追従性よく迅速に行なえる）。さらに、このように各溝は、電極表面で浅く略平面状に形成されているため、量産条件下、短時間且つ精度良く形成することができる。この結果、センサの生産コストを低く維持することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の静電容量式傾斜角度センサにおいて、前記液体収容キャビティーが、傾斜中心を通る中心軸を有する円柱状の空間に形成されていること、を要旨とする。
【００１３】
上記請求項２の構成によれば、センサの傾斜時に液媒の液面が常時傾斜中心を通るようになるので、両コンデンサの静電容量の差分と傾斜角度との対応関係（リニアリティー）が高く維持され、センサの検出精度が高められる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の静電容量式傾斜角度センサにおいて、前記上部及び下部電極の両方であって、且つ少なくとも前記液媒の液面が差し掛かる表面領域において、傾斜中心を中心点とした同心円上に配置される複数の溝が形成されるとともに、各溝が前記液媒の一部を受容するようにされていること、を要旨とする。
【００１５】
上記請求項３の構成によれば、両方の電極表面に形成された各溝によって液媒の表面張力が電極表面により強く掛かるようになり、液媒の液面が水平状態に維持される効果が強められる。この結果、両コンデンサの静電容量の差分と傾斜角度との対応関係（リニアリティー）がさらに向上するようになる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の静電容量式傾斜角度センサにおいて、前記各溝が、それぞれ傾斜中心を中心点とした同心円状又は同心円弧状に形成されていること、を要旨とする。
【００１７】
上記請求項４の構成によれば、各溝が、傾斜中心を中心点とした同心円状又は同心円弧状に形成され、各溝のパターンが液媒の液面が差し掛かる部分で連続した曲線状になる。このため、微小な傾斜角度の変化に対しても両コンデンサの静電容量の差分の変化がリニアリティーよく追従するようになり、センサの検出精度がさらに高められるようになる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の静電容量式傾斜角度センサにおいて、前記液体収容キャビティーに当該キャビティー内に前記液媒を供給するための液媒供給口が設けられ、前記複数の溝が形成される側の電極の表面に前記液媒供給口から傾斜中心に向けて直線状の案内溝が形成され、該直線状の案内溝は、前記液媒の前記液体収容キャビティー内への供給時に当該液媒を前記液媒供給口から傾斜中心に向けて案内するようにされていること、を要旨とする。
【００１９】
上記請求項５の構成によれば、液媒供給口から液体収容キャビティー内に液媒を供給する際に、複数の溝が形成される側の電極の表面に形成された直線状の案内溝によって、当該液媒が液媒供給口から傾斜中心に向けて案内されるようになる。この結果、液媒が各溝に略均等に導かれるようになって、液媒を液体収容キャビティー内に供給を終えた直後においても、液媒の液面が、表面張力によって液体収容キャビティーの左右端部の内面に沿って上昇することなく水平性が確保できるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、検出精度が高く維持されるとともに、応答速度の低下を生じず、しかも、安価に製造できる静電容量式傾斜角度センサを提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
本実施形態の静電容量式傾斜角度センサ（以下、単に「センサ」と称す。）１は、図１に示すように、その外形形状が平面視矩形状とされており、下部電極（共通電極）１１と、該下部電極１１と所定の離間距離を置いてセンサ１の前後方向に対向して配置された左右一対の左方及び右方上部電極（差動電極）１２ａ，１２ｂとを備えている。この下部電極１１は、センサ１の外形形状に沿うように矩形状に形成され、左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂは、それぞれ半円盤形状に形成され、互いの直径辺が鉛直方向に平行になるようにされている。さらに、センサ１には、その外形形状に沿うように矩形状に形成されるとともに、前記上部電極１２ａ，１２ｂと略同じ厚さとされた導体パターン１２ｃが設けられている。この導体パターン１２ｃの中央部には円柱状の貫通孔（符号省略）が形成され、当該貫通孔に前記上部電極１２ａ，１２ｂが収納されている。そして、この貫通孔の中心軸と、前記上部電極１２ａ，１２ｂとで形成される円柱状体の中心軸とは、共に傾斜中心１００を通る中心軸１００ａで一致するようにされている。尚、下部電極１１には、その下方に設けられた端子部１０１に導線１０１ａが電気的に接続され、左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂには、それぞれの下端部に設けられた端子部１０２ａ，１０２ｂに各々導線１０２ｃ，１０２ｄが電気的に接続されている。
【００２２】
本実施形態のセンサ１は、図１及び図２（ａ）に示すように、全体としてそれぞれの厚みが略均一の層を複数積層した複層構造状となっている。具体的には、図２（ａ）の下側（図１の前側）より、絶縁体よりなる下部電極層１３、金属等の導電体よりなる下部電極１１、絶縁体よりなるスペーサー１４、金属等の導電体よりなる導体パターン１２ｃ及び左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂ、及び絶縁体からなる上部電極層１５がこの順で配設された５層構造状に形成されている。
【００２３】
図１を参照して、前記した複数の層の内、絶縁体からなる層は、それぞれセンサ１の外形形状に沿うように外形が矩形状に形成されている。この内、スペーサー１４の中央部には円柱状の貫通孔（符号省略）が形成されており、この貫通孔は、前記した導体パターン１２ｃの円柱状の貫通孔と連通することで円柱状の空間である液体収容キャビティー１８を形成している。そして、この液体収容キャビティー１８の中心軸は、前記した傾斜中心１００を通る中心軸１００ａと一致するようにされている。また、下部電極１１と、スペーサー１４と、導体パターン１２ｃと、上部電極層１５とは、隣接する層間で互いに密着するように面接触しており、これにより液体収容キャビティー１８は、液媒を漏れなく収容し得るように液密とされている。図１及び図２（ａ）においては、液体収容キャビティー１８内にて、下部電極１１と上部電極層１５とによって前後に対向する一対の内壁面が構成されており、この上部電極層１５には、左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂが面接触するようにされている。これにより、前記した下部電極１１と上部電極層１５とに加え、さらに左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂと、導体パターン１２ｃ及びスペーサー１４の液体収容キャビティー１８内側の円柱状面とが、液体収容キャビティー１８の内面を構成している。尚、液体収容キャビティー１８の下端部には、内部にオイル（液媒）を供給するための液媒供給口１８ｃが形成され、この液媒供給口１８ｃは、外部と通じる液媒注入口１８ｂと、スペーサー１４の液媒通路１８ａを介して連通されている。図１では、この液媒通路１８ａは、スペーサー１４の一部を厚さ方向に所定形状に刳り貫くように形成されている。また、液体収容キャビティー１８には、図１では図示省略の空気抜き孔１９ａ（図３参照）がスペーサー１４を貫通して設けられている。この空気抜き孔１９ａによって、液媒注入口１８ｂから液媒通路１８ａ及び液媒供給口１８ｃを通して液体収容キャビティー１８内にオイルを注入する際に、液体収容キャビティー１８内に溜まっていた空気が外部に排出されるようになる。
【００２４】
また、図１に示すように、前記液体収容キャビティー１８内には、液媒としてのオイル２が収容されている。このオイル２の液面２ａは、センサ１を水平面（基準面）に置いた状態では、センサ１の設置面と平行になるように、且つ、傾斜中心１００及び中心軸１００ａを通る（含む）ように設定されている。このオイル２には、下部電極１１と左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂとで形成される左右一対のコンデンサの誘電率を確保するため、液状の絶縁体（誘電体）、例えば、シリコーンオイル（誘電率εａ＝２．７）が使用できる。尚、オイル２には、その誘電率をさらに高めるべく、チタン酸バリウム（誘電率εｂ＝１０００以上）等の絶縁性の微粒子を均一に混合することもできる。
【００２５】
本実施形態のセンサ１は、液体収容キャビティー１８内のオイル２の液面２ａの傾斜角度を、前記した左右一対のコンデンサの静電容量の差分として検出することで、センサ１の設置部位の傾斜角度を検出するようにしている。詳述すると、本実施形態のセンサ１には、図示しない処理基板が配設され、この処理基板に、下部電極１１及び左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂが、前述した導線１０１ａ、導線１０２ｃ，１０２ｄを介して電気的に接続されている。そして、この処理基板には、前記両コンデンサの静電容量の差分を電圧差分に変換し、その電圧差分に基づいた検出電圧Ｖｏｕｔを外部に出力するための検出回路が配設されている。具体的には、この検出回路は、センサ１が水平状態のとき、すなわち電圧差分が「０」のとき、所定の基準電圧Ｖｓを検出電圧Ｖｏｕｔとして出力するようになっている。一方、センサ１の左方への傾斜により、例えば左方コンデンサの静電容量が増して右方コンデンサの静電容量が減少した場合、電圧差分はプラス側に変移する。そして、この場合、検出回路は、変移電圧ΔＶを基準電圧Ｖｓに加えた電圧（Ｖｓ＋ΔＶ）を検出電圧Ｖｏｕｔとして出力する。また、センサ１の右方への傾斜により、左方コンデンサの静電容量が減少して右方コンデンサの静電容量が増した場合、電圧差分はマイナス側に変移する。この場合、検出回路は、変移電圧ΔＶを基準電圧Ｖｓから減じた電圧（Ｖｓ−ΔＶ）を検出電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【００２６】
本実施形態のセンサ１は、図２（ａ）又は図２（ｂ）に示すように、下部電極１１において、少なくともオイル２の液面２ａが差し掛かる表面領域（図２（ｂ）では、下部電極１１において、左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂと対向する領域に相当する。）において、傾斜中心１００を中心点とした同心円１１ａ´上に配置されるように下方に開いたＣ字形（同心円弧状）の複数の溝１１ａ，…が形成されるとともに、当該各溝１１ａがオイル２の一部を受容するようにされている点に特徴を有する。これら複数の溝１１ａ，…は、フォトリソグラフィーを用いて下部電極１１の表面に製作され、通常５μｍ程度の深さとなる。尚、図２（ｂ）に示す下部電極１１においては、複数の同心円１１ａ´，…は、径方向に略等間隔に形成され、それに伴って複数の溝１１ａ，…も径方向に略等間隔に形成されている。また、各溝１１ａは、幅方向の断面が半円状に形成されている。さらに、図２（ｂ）に示す下部電極１１においては、液体収容キャビティー１８の下端部にて開口した液媒供給口１８ｃ（図１参照）から傾斜中心１００に向けて延びるように、且つ各溝１１ａの下方の開口部を通って、直線状の案内溝１１ｂが形成されている。この案内溝１１ｂは、オイル２の液体収容キャビティー１８内への供給時に、オイル２を傾斜中心１００に向けて当該案内溝１１ｂに沿って案内するように設けたものである。即ち、オイル２がその供給時に液媒供給口１８ｃから傾斜中心１００に向けて流動する際に直線状の案内溝１１ｂを伝って案内されるようになる。そして、この案内溝１１ｂによって、オイル２が各溝１１ａに略均等に導かれるようになる。この結果、オイル２が各溝１１ａに略均等に供給されるようになって、オイル２を液体収容キャビティー１８内に供給を終えた直後においても、オイル２の液面２ａが、液体収容キャビティー１８の内面に沿って上昇し、左右端部が持ち上がった円弧面状に形成されることなく、その水平性が確保されるようになる。尚、図２（ｂ）においては、空気抜き孔１９ａ（図３参照）と通じる空気排出口１９ｂを図示している。
【００２７】
（静電容量式傾斜角度センサの基本動作）
本実施形態のセンサ１は以上のように構成され、以下のように動作する。即ち、まず、センサ１が水平に保持されている場合（センサ１の設置部位（設置面）が水平状態となっている場合）、図２（ｂ）に示すように、下部電極１１及び左右一対の上部電極１２ａ，１２ｂにおいてオイル２に浸漬された領域の面積は左右でほぼ均等となる。このため、下部電極１１及び左方上部電極１２ａによって構成される左方コンデンサの静電容量と、下部電極１１及び右方上部電極１２ｂによって構成される右方コンデンサの静電容量とはほぼ同等となり、両コンデンサの静電容量の差分に基づく電圧差分はほぼ「０」となる。この場合、センサ１の検出回路は、所定の基準電圧Ｖｓを検出電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【００２８】
この水平状態から、図３に示すように、左側（図１では右側）に所定の傾斜角度θ（同図ではθ＝３０゜の場合を示す。）だけセンサ１が設置部位の傾斜に伴って傾斜すると、右方コンデンサの静電容量が増し、左方コンデンサの静電容量が減少する。このため、右方コンデンサの静電容量と左方コンデンサの静電容量との差分は、傾斜角度θに比例した変移量でプラス側に変移する。よって、両コンデンサの静電容量の差分に基づく電圧差分はプラス側に変移する。その結果、センサ１の検出回路は、傾斜角度θに比例した変移電圧ΔＶθ（＝ｋ×θ，ｋ：比例定数）を前記した基準電圧Ｖｓに加えた電圧（Ｖｓ＋ΔＶθ）を、検出電圧Ｖｏｕｔとして出力するようになる。一方、水平状態から右側に傾斜角度θ´だけセンサ１が傾斜した場合には、両コンデンサの静電容量の差分に基づく電圧差分はマイナス側に変移する。その結果、センサ１の検出回路は、傾斜角度θ´に比例した変移電圧ΔＶθ´（＝ｋ×θ´）を前記した基準電圧Ｖｓから減じた電圧（Ｖｓ−ΔＶθ´）を、検出電圧Ｖｏｕｔとして出力するようになる。
【００２９】
したがって、センサ１から出力される検出電圧Ｖｏｕｔの値は、傾斜角度θ（θ´）に応じて変移することとなり、この検出電圧Ｖｏｕｔに基づいてセンサ１の傾斜角度θ（θ´）が求められることとなる。尚、図３では、液体収容キャビティー１８内の空気を空気排出口１９ｂを通じて外部に抜き出す空気抜き孔１９ａを図示している。
【００３０】
本実施形態の静電容量式傾斜角度センサによれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、下部電極１１の所定の表面領域において、傾斜中心１００を中心点とした同心円１１ａ´上に配置されるように下方に開いたＣ字形の複数の溝１１ａ，…が形成されている。ここで、液体収容キャビティー１８内のオイル２の液面２ａの表面張力は、複数の溝１１ａ，…を含む液体収容キャビティー１８の内面に作用するが、これら各溝１１ａはそれぞれオイル２の一部を受容するようにされている。よって、このオイル２の受容部によって、下部電極１１において受容部がない平坦な場合と比べて、オイル２の液面２ａが接触する部分（液面２ａの周囲線）の長さが長くなり、下部電極１１に対してオイル２の表面張力がより強く作用するようになる。したがって、本実施形態のセンサ１では、図４に拡大して示すように、オイル２の液面２ａが各溝１１ａの幅に亘って小さく円弧面状に形成されるようになり、その小さな円弧面状の液面が幅方向に繋がることで、液面２ａが液体収容キャビティー１８の全幅に亘って水平面状となる（図３参照）。この結果、センサ１の傾斜角度θに対する変移電圧ΔＶθのリニアリティーが向上し（比例定数ｋが常時ほぼ一定値になり）、センサ１の検出精度が高く保たれ、その検出信頼性が維持されるようになる。
【００３１】
（２）本実施形態では、各溝１１ａは、下部電極１１の表面に略平面状に形成されている（通常、各溝１１ａの深さは５μｍ程度となる。）ので、オイル２がセンサ１の傾斜に伴って動く際の抵抗とならない。このため、センサ１の傾斜時にオイル２の液面２ａが水平状態へ迅速に復帰するようになってセンサ１の応答速度が高く維持される（傾斜角度θの検出が追従性よく行なえる）。
【００３２】
（３）本実施形態では、各溝１１ａは、下部電極１１の表面に浅く略平面状に形成されているので、量産条件下、短時間で精度良く形成することができる。このため、センサ１の生産コストを低く維持することができる。
【００３３】
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記実施形態では、前後に対向する下部電極１１及び左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂの内、下部電極１１の表面にのみオイル２の一部を受容する溝１１ａ，…を形成した。しかし、これに限られず、左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂの表面にのみ当該溝１１ａ，…を形成することもできる。これによっても、請求項１にかかる発明と同等の作用効果が奏される。
【００３４】
・上記実施形態では、左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂを左右一対の形態とし、下部電極１１を一体として各電極によって構成される左右一対のコンデンサで共通の電極とした。しかし、下部電極１１に溝１１ａを形成することで上述した作用が得られる限り、下部電極１１を左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂにそれぞれ対向する左右一対の形態とし、両コンデンサを電極を共有しない全く独立した形態とすることもできる。これによっても、請求項１にかかる発明と同等の効果が奏される。
【００３５】
・上記実施形態では、左方及び右方上部電極１２ａ，１２ｂを左右一対の形態とし、下部電極１１を一体として両コンデンサで共通の電極とした。しかし、下部電極１１に溝１１ａを形成することで上述した作用が得られる限り、下部電極１１を左右一対の形態とするとともに、上部電極１２ａ，１２ｂを一体としてもよい。これによっても、請求項１にかかる発明と同等の効果が奏される。
【００３６】
・上記実施形態では、下部電極１１に形成した複数の溝１１ａ，…を、傾斜中心１００を中心点とした同心円弧状に形成した。しかし、これに限られず、各溝１１ａは、さらに傾斜中心１００から径方向外方に延びる複数の放射線によって区切って断片円弧状としてもよい。さらに、当該断片円弧状の溝は、傾斜中心１００に対して点対称とすることもできるし、液体収容キャビティー１８の上下方向の中心線に対して左右対称とすることもできる。さらには、断片円弧状の複数の溝１１ａ，…は、非点対称又は非左右対称（ランダムな配置）とすることもできる。これによっても、請求項１にかかる発明と同等の作用効果が奏される。
【００３７】
・上記実施形態では、下部電極１１の表面に設定した複数の同心円１１ａ´，…は、径方向に略等間隔とし、それに伴って複数の溝１１ａ，…も径方向に略等間隔に形成した。しかし、これに限られず、複数の溝１１ａ，…は、傾斜中心１００に向かうにつれ径方向の間隔が広くなるように形成することもできる。これにより、オイル２を各溝１１ａに供給する場合に、傾斜中心１００により近く位置する溝１１ａ，…では、それらの周長が隣接する溝の間隔に比して短くなって流動抵抗が大きくなる悪影響が効果的に緩和され、当該溝１１ａ，…にオイル２がよりスムーズに供給されるようになる。
【００３８】
・上記実施形態では、下部電極１１において、液体収容キャビティー１８の下端部にて開口した液媒供給口１８ｃから傾斜中心１００に向けて延びるように、且つ下方に開いた同心円弧状の各溝１１ａの開口部を通って（各溝１１ａに交わることなく）、直線状の案内溝１１ｂを形成した。しかし、これに限られず、直線状の案内溝１１ｂは、当該同心円弧状の各溝１１ａ又は同心円状の溝に交わるように形成してもよい。これによっても、請求項５にかかる発明と同等の作用効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る静電容量式傾斜角度センサの全体構造を示す斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る静電容量式傾斜角度センサの構造を示す図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ線における断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ方向からみた矢視平面図。
【図３】本発明の実施形態に係る静電容量式傾斜角度センサを角θ傾斜させた状態を示す図。
【図４】本発明の実施形態に係る静電容量式傾斜角度センサにおけるオイルの液面状態を示す拡大図。
【図５】従来技術に係る静電容量式傾斜角度センサの構造を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１…静電容量式傾斜角度センサ、２…オイル（液媒）、２ａ…液面、１１…下部電極（共通電極）、１１ａ…溝、１１ｂ…案内溝、１２ａ…左方上部電極（左方差動電極）、１２ｂ…右方上部電極（右方差動電極）、１８…液体収容キャビティー、１８ｃ…液体供給口、１００…傾斜中心、１００ａ…中心軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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