(57)【要約】【課題】ハウジングキャップとハウジングベースの係合部分の係合状態を容易に確認できると共に、外部衝撃が及んだ際にも係合部の破損が生じにくい係合構造を有する液体状態検知センサを提供する。【解決手段】レベル検出素子１６０を収容するため長手方向に延びるハウジングキャップ１２０の基端部１２１側にて外方に膨らむ右側膨出部１３３に、貫通孔１３６が形成されている。ハウジングベース１４０に突設された一対の係合突起１５１が貫通孔１３６内の係合爪に係合し、ハウジングキャップ１２０がハウジングベース１４０に保持される。貫通孔１３６により係合突起１５１の撓みや倒れが規制されるので係合状態を維持することができ、また、破損等から保護することができる。さらに上方より貫通孔１３６内を覗けるため、組み立て時に係合状態の確認ができる。【選択図】図７
2007240183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の状態を検出する検出素子と、前記検出素子を収容するための内部空間を有するとともに長手方向に延びるハウジングキャップであって、自身の外部と前記内部空間との間で前記液体を流通させる液体流通部が設けられたハウジングキャップと、前記検出素子と電気的に接続されるリード端子を有するとともに、前記ハウジングキャップに係合されるハウジングベースと、を備える液体状態検知センサであって、
前記ハウジングキャップ側に向けて、前記ハウジングベースの外面から立設されたベース係合部と、
前記ハウジングキャップのうち、前記ハウジングベース側寄りの外側に配置されるとともに、前記ベース係合部を収容するための貫通孔が前記長手方向に沿って設けられたキャップ隆起部と、
前記キャップ隆起部の前記貫通孔内に設けられ、該貫通孔内に収容された前記ベース係合部と係合するキャップ係合部と、
を備えたことを特徴とする液体状態検知センサ。
【請求項２】
前記貫通孔は、対向する２つの内壁面を少なくとも２組以上有し、
前記キャップ係合部は前記貫通孔から突出されており、
前記貫通孔の内壁面のうち向かい合う任意の２つの内壁面間に前記キャップ係合部が介在する位置では、前記キャップ係合部を介し前記２つの内壁面間が接続されないように、前記キャップ係合部自身もしくは前記キャップ係合部と前記内壁面との間に間隙が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体状態検知センサ。
【請求項３】
前記キャップ係合部は前記貫通孔の内壁面のうち、前記ハウジングキャップの前記検出素子の収容位置から見て遠い側の外側内壁面から近い側の内側内壁面に向けて突出され、その突出先端と、前記内側内壁面との間に前記間隙が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液体状態検知センサ。
【請求項４】
前記貫通孔は前記長手方向に沿って見たときに略矩形状をなしており、
前記キャップ係合部は、前記外側内壁面から突出された第１爪部と、前記貫通孔のうちで前記外側内壁面と前記内側内壁面とを繋ぎ互いに向き合う２つの側壁面からそれぞれ突出された２つの第２爪部とから構成され、
前記ベース係合部は、前記貫通孔の前記外側内壁面と前記内側内壁面とに板面を向けた状態となるように、前記ハウジングベースから立設された板状の部位であって、
立設方向の先端より基端側に向けて延びるスリットと、
前記スリットの中腹に設けられ、前記第１爪部に係合する第１凹部と、
前記貫通孔の前記２つの側壁面にそれぞれ対向する２つの側面にそれぞれ設けられ、前記第２爪部に係合する第２凹部と、
が形成された板状の部位から構成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体状態検知センサ。
【請求項５】
前記ベース係合部は、前記ハウジングベースの外面から複数立設される一方、前記キャップ隆起部は、前記ベース係合部の設置数に対応して前記ハウジングキャップに複数配置されており、前記液体流通部は、前記ハウジングキャップのうち複数配置される前記キャップ隆起部間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液体状態検知センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の状態を検出する検出素子をハウジング内に収容した液体状態検知センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一対の電極から形成されるコンデンサの静電容量の変化に基づき、液体のレベルや劣化といった液体の状態の検知を行う液体状態検知センサが知られている。そして、このようなセンサに用いられる検出素子には、プリント基板に一対の検出用電極を形成して構成される検出素子や、一対の検出用電極を絶縁フィルムで封着して構成される検出素子などが知られている。こうした検出素子は内部を液体が循環可能な液体状態検知センサのハウジング内に収容され、ハウジング内を流通する液体の状態の検出を行う。
【０００３】
こうした液体状態検知センサとして、自身を液体収容容器に取り付ける側となるベース側のハウジング（ハウジングベース）に検出素子を取り付け、キャップ側のハウジング（ハウジングキャップ）を検出素子の周囲を覆うように被せてハウジングベースに係合させることで、検出素子をハウジング内に収容する構造を有するものが知られている。具体的には、ハウジングベースにハウジングキャップを係合させたときにハウジングベースに対向することになるハウジングキャップ（damping cup）の開口部側の外周側面に、係合部（connection means）を設けつつこの係合部にラッチ（latch elements）を設け、この係合部（ラッチ）をハウジングベース側の係合部に係合させることで、ハウジングキャップをハウジングベースに固定する液体状態検知センサが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
より詳細には、この特許文献１では、ハウジングキャップの開口部側の側面に２箇所、対となる位置にラッチを付与した係合部が設けられている。そして、こうした形態のハウジングキャップ側の係合部に係合するハウジングベース側の係合部は、ハウジングベースの外面から突出するように２箇所設けられている。また、このハウジングベースの外面から突出（立設）するハウジングベース側の係合部には、通常、ハウジングキャップ側の係合部を外側から挟み込むために、その内側面に、ハウジングキャップ側のラッチが嵌り込む（係合する）凹部もしくは溝部が形成される。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１２０９４５０号明細書Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１のように、ハウジングベース側の係合部の凹部もしくは溝部にハウジングキャップ側の係合部のラッチが嵌り込む形態では、液体状態検知センサの組み立てを行う際ないし組み立て後にラッチと凹部もしくは溝部との係合状態を目視することができない。このため、両者が確実に係合したか否かを確認するには実際に両者に触れ、その係合状態を確かめる必要があり、手間がかかるという問題があった。また、特許文献１のような液体状態検知センサでは、ハウジングベースから突出する形態の係合部がハウジングキャップ側の係合部の外側に露出した状態で位置するため、このセンサを液体収容容器に取り付ける際に作業者が誤って当該センサを落としたりすることがあると、ハウジングベース側の係合部に直接外部衝撃が及んでしまい、係合部の根元寄りで破損が生じる虞があった。なお、ハウジングベース側の係合部の強度を高めて、上記外部衝撃に対する耐性を上げることも考えられるが、強度を高めると係合部同士の円滑な係合に支障を来す虞もあり、現実的ではない。
【０００６】
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り、ハウジングキャップとハウジングベースの係合部分の係合状態を容易に確認できると共に、外部衝撃が及んだ際にも係合部の破損が生じにくい係合構造を有する液体状態検知センサ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の液体状態検知センサは、液体の状態を検出する検出素子と、前記検出素子を収容するための内部空間を有するとともに長手方向に延びるハウジングキャップであって、自身の外部と前記内部空間との間で前記液体を流通させる液体流通部が設けられたハウジングキャップと、前記検出素子と電気的に接続されるリード端子を有するとともに、前記ハウジングキャップに係合されるハウジングベースと、を備える液体状態検知センサであって、前記ハウジングキャップ側に向けて、前記ハウジングベースの外面から立設されたベース係合部と、前記ハウジングキャップのうち、前記ハウジングベース側寄りの外側に配置されるとともに、前記ベース係合部を収容するための貫通孔が前記長手方向に沿って設けられたキャップ隆起部と、前記キャップ隆起部の前記貫通孔内に設けられ、該貫通孔内に収容された前記ベース係合部と係合するキャップ係合部と、を備えている。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の液体状態検知センサは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記貫通孔は、対向する２つの内壁面を少なくとも２組以上有し、前記キャップ係合部は前記貫通孔から突出されており、前記貫通孔の内壁面のうち向かい合う任意の２つの内壁面間に前記キャップ係合部が介在する位置では、前記キャップ係合部を介し前記２つの内壁面間が接続されないように、前記キャップ係合部自身もしくは前記キャップ係合部と前記内壁面との間に間隙が設けられている。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の液体状態検知センサは、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記キャップ係合部は前記貫通孔の内壁面のうち、前記ハウジングキャップの前記検出素子の収容位置から見て遠い側の外側内壁面から近い側の内側内壁面に向けて突出され、その突出先端と、前記内側内壁面との間に前記間隙が設けられている。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の液体状態検知センサは、請求項３に記載の発明の構成に加え、前記貫通孔は前記長手方向に沿って見たときに略矩形状をなしており、前記キャップ係合部は、前記外側内壁面から突出された第１爪部と、前記貫通孔のうちで前記外側内壁面と前記内側内壁面とを繋ぎ互いに向き合う２つの側壁面からそれぞれ突出された２つの第２爪部とから構成され、前記ベース係合部は、前記貫通孔の前記外側内壁面と前記内側内壁面とに板面を向けた状態となるように、前記ハウジングベースから立設された板状の部位であって、立設方向の先端より基端側に向けて延びるスリットと、前記スリットの中腹に設けられ、前記第１爪部に係合する第１凹部と、前記貫通孔の前記２つの側壁面にそれぞれ対向する２つの側面にそれぞれ設けられ、前記第２爪部に係合する第２凹部と、が形成された板状の部位から構成されている。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の液体状態検知センサは、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記ベース係合部は、前記ハウジングベースの外面から複数立設される一方、前記キャップ隆起部は、前記ベース係合部の設置数に対応して前記ハウジングキャップに複数配置されており、前記液体流通部は、前記ハウジングキャップのうち複数配置される前記キャップ隆起部間に設けられている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明の液体状態検知センサでは、ハウジングベースの外面から立設されるベース係合部を、ハウジングキャップのキャップ隆起部に設けた貫通孔内に収容させ、且つ貫通孔内に設けたキャップ係合部と係合させるようにしたので、ハウジングキャップとハウジングベースとの組み付け（係合）を行う際、貫通孔の内部に挿入されるベース係合部を挿入側と反対側の開口から目視することができる。この構成により、ベース係合部の挿入具合を見ながらハウジングキャップとハウジングベースとの組み付けを行うことができるので、両者のキャップ係合部とベース係合部との係合が確実に行われたか容易に確認することができる。また、この係合状態の確認は、両者の組み付け後であっても容易に行うことができる。
【００１３】
また、本発明の液体状態検知センサによれば、上述したように、ハウジングベース側の外面から立設されたベース係合部を、ハウジングキャップのキャップ隆起部に設けた貫通孔内に収容させる構造を有することから、作業者が誤って組み付け後のセンサを落としてしまうことがあっても、キャップ隆起部の存在によってベース係合部に直接外部衝撃が及ぶのを妨ぐことができる。従って、ベース係合部の強度を過度に高めるようなことをしなくとも、外部衝撃に対してベース係合部が破損するのを効果的に抑制することができ、キャップ係合部とベース係合部との係合状態の信頼性、延いては液体状態検知センサの信頼性を高められる。
【００１４】
ところで、ハウジングキャップとハウジングベースとの間で相対的な位置ずれが生じたときに、キャップ係合部とベース係合部との間に引っ張り等による応力が発生する場合がある。貫通孔の内壁面のうち向かい合う任意の２面間がキャップ係合部により接続された構成であった場合、向かい合う２つの内壁面の位置関係がキャップ係合部により固定されることとなり、上記応力は、各内壁面とキャップ係合部との接続部位に対し大きく働く。そこで請求項２に係る発明のように、貫通孔の内壁面のうち向かい合う任意の２面間がキャップ係合部により接続されない構成とすれば、向かい合う２つの内壁面の位置関係がキャップ係合部により固定されないため、キャップ係合部が接続された内壁面と、そのキャップ係合部との接続部位に対し働く応力を緩和することができ、キャップ係合部の破損等を防止することができる。
【００１５】
また、ハウジングキャップとハウジングベースとの組み付けが外れる方向に応力が加わったとき、ベース係合部に対し、その先端がハウジングキャップの検出素子の収容位置から外側に向けて傾く応力が生ずる場合がある。このとき、請求項３に係る発明のように、キャップ係合部が外側内壁面から突出されていれば、貫通孔内でベース係合部が外側に向けて傾いても、その先端はキャップ係合部の根元側に近づくこととなるので、ベース係合部とキャップ係合部との係合を維持することができる。従って、ハウジングベースによるハウジングキャップの保持を強固に維持することができる。
【００１６】
また、請求項４に係る発明のように、ベース係合部とキャップ係合部の形態を特定することで、両者の係合後にその係合を外そうとした場合、ベース係合部のスリット内の第２係合部に係合したキャップ係合部をなす第２爪部は、ベース係合部の先端部分に対し、スリットを押し広げようとする方向に応力を与える。このとき、キャップ係合部をなす第１爪部が側方からスリットを狭めようとする方向に応力を与えるため、第２爪部はスリットの第２係合部から外れることが抑制され、ベース係合部とキャップ係合部との係合を強固に維持することができる。なお、貫通孔は内側内壁面と外側内壁面と２つの側壁面とから構成されるが、各壁面同士を直交させた貫通孔として構成してもよいし、隅部分を厚肉に構成し、その断面形状を、いわゆるＣ面取り形状やＲ面取り形状として構成してもよい。
【００１７】
また、請求項５に係る発明のように、複数配置されたキャップ隆起部間に液体流通部を設ければ、ハウジングキャップ内外への液体の流通が妨げられることがなく、液体の状態の検知精度を高く維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した液体状態検知センサの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図１〜図８を参照して、液体の状態を検知するセンサの一例として、液体のレベルを検知する液体レベルセンサ１００の全体の構造について説明する。
【００１９】
図１は、液体レベルセンサ１００を正面、右側面および平面から見た斜視図である。図２は、液体レベルセンサ１００の右側面図である。図３は、液体レベルセンサ１００の平面図である。図４は、自動車のオイルパンの底部ＯＰに取り付けた状態の液体レベルセンサ１００を、図３の一点鎖線Ａ−Ａにおいて矢視方向から見た断面図である。図５は、フィルム電極基板からなるレベル検出素子１６０の平面図である。図６は、レベル検出素子１６０を支持した支持部材２００を正面、左側面および平面から見た斜視図である。図７は、ハウジングベース１４０にハウジングキャップ１２０を組み付け途中の状態を示す液体レベルセンサ１００を、正面、右側面および平面から見た斜視図である。図８は、ハウジングキャップ１２０をハウジングベース１４０に組み付け途中の状態を示す液体レベルセンサ１００の右側面図である。
【００２０】
図１〜図３に示すように、本実施の形態の液体レベルセンサ１００は、樹脂製のハウジングベース１４０と、このハウジングベース１４０から突出するように配設された略筒状のハウジングキャップ１２０とから構成されるハウジング内に、液体のレベルを検知するレベル検出素子１６０（図４参照）が収容された構成を有する。この液体レベルセンサ１００は、例えば自動車エンジンのオイルパンなどに取り付けられ、オイルパン内に溜められたオイルの液面レベルを検知するのに用いられる。具体的には図４に示すように、レベル検出素子１６０を内部に収容したハウジングキャップ１２０がオイルパン内に挿入され、自身の軸線Ｏ方向を鉛直方向Ｖと一致させた状態で、その先端部１２２が垂直方向上向きになるようにハウジングベース１４０がオイルパンの底部ＯＰに組み付けられて使用され、オイルＯＬの液面レベルの検知が行われる。
【００２１】
まず、レベル検出素子１６０について説明する。図５に示すレベル検出素子１６０は、ポリイミドからなる可撓性を有する樹脂製フィルム内に、銅などの導電性材料からなる電極が封止された公知のフィルム電極基板の形態を有する。このレベル検出素子１６０は、平面視、基端（図中下端）から先端（図中上端）にかけて長手方向に順に、比較的幅広の幅広矩形部１６１、先細の台形状のテーパ部１６２、および比較的幅狭の細長矩形部１６３が連続して配置された形状を有している。そして、フィルム内には、平面上に５つの電極、すなわち一対の基準電極１７１，１７２、一対の検出電極１７３，１７４、および接地電極１７５が配置されている。なお、レベル検出素子１６０が、本発明における「検出素子」に相当する。
【００２２】
一対の検出電極１７３，１７４は、レベル検出素子１６０の細長矩形部１６３からテーパ部１６２にかけて、レベル検出素子１６０の長手方向に沿って所定間隔を有し略平行となるように列設されている。検出電極１７３は直線状の検出電極１７４の長手側の両端それぞれと対向するようにレベル検出素子１６０の先端側で折り返された略Ｕ字状をなし、両電極間で、オイルＯＬ（図４参照）の液面レベルに応じて静電容量の変化するコンデンサを構成している。検出電極１７３，１７４はそれぞれリード部１７８，１７９を介し、電位取り出し口として基端に形成された矩形状の電極端子１８３，１８４のそれぞれと電気的に接続されている。
【００２３】
また、一対の基準電極１７１，１７２は、レベル検出素子１６０の幅広矩形部１６１において、互いに噛み合うクシ状をなし、所定間隔をあけて配置されている。基準電極１７１，１７２は常時オイルＯＬ（図４参照）に浸漬される位置に配置され、両電極間でオイルＯＬの誘電率に応じて静電容量の変化するコンデンサを構成している。そして上記同様、基準電極１７１，１７２はそれぞれリード部１７６，１７７を介し、電位取り出し口として基端に形成された矩形状の電極端子１８１，１８２のそれぞれと電気的に接続されている。
【００２４】
また、レベル検出素子１６０の周縁には、基準電極１７１，１７２および検出電極１７３，１７４を囲むように接地電極１７５が配設されている。この接地電極１７５は、レベル検出素子１６０を収容する樹脂製のハウジングキャップ１２０や、そのハウジングキャップ１２０内でレベル検出素子１６０を支持する後述の支持部材２００の固有の誘電率が、基準電極１７１，１７２や検出電極１７３，１７４の静電容量を測定する際に寄生容量として影響するのを防止するためのものである。この接地電極１７５は、レベル検出素子１６０の基端側に矩形状に設けられた電極端子１８５と電気的に接続されている。
【００２５】
上記各電極端子１８１〜１８５はレベル検出素子１６０の基端側にて幅方向に一列に整列され、各電極端子に対応するフィルム上の位置が、レベル検出素子１６０の平面側（この面を便宜上「主面１６５」とする。）において開口されて、各電極端子１８１〜１８５が露出されている。各電極端子１８１〜１８５の中央には、後述する配線基板１５５との電気的な接続を行うリード端子１５６（図４参照）を挿入し半田付けするための孔が開口されている。
【００２６】
また、細長矩形部１６３における接地電極１７５の先端近傍で幅方向の中央には、レベル検出素子１６０の長手方向を長径とする長円状の取付孔１９１が設けられている。この取付孔１９１は、後述する支持部材２００にレベル検出素子１６０を組み付ける際の位置決めと組み付け後の支持を行うために設けられており、テーパ部１６２における接地電極１７５上にも同様の取付孔１９２が２箇所に設けられている。
【００２７】
次に、支持部材２００について説明する。図６に示す、支持部材２００は、上記したフィルム状のレベル検出素子１６０の長手方向、すなわち検出電極１７３，１７４の延設方向（図５参照）が組み付け時の鉛直方向Ｖ（図４参照）となるように、レベル検出素子１６０をハウジングベース１４０上にて直立支持するための部材である。支持部材２００は６６ナイロンからなり、レベル検出素子１６０の平面形状に近似する背板部２０１を有する。そして、この支持部材２００には、背板部２０１の長手側の両端をレベル検出素子１６０の取り付け面側に向けてそれぞれ折り返した枠形状の外枠部２０２が形成されている。背板部２０１にはレベル検出素子１６０の主面１６５と反対側の裏面１６６（図４参照）が対向配置され、このとき、基準電極１７１，１７２および検出電極１７３，１７４（図５参照）の形成位置にあたる位置には、それらの電極を覆わないように板面を貫通する電極露出穴２０７が形成されている。そして、支持部材２００の基端側において外枠部２０２は背板部２０１の厚み方向両側に拡幅されており、外面に、自身をハウジングベース１４０に固定するための固定爪２０８が形成されている。
【００２８】
また、外枠部２０２の内面側には互いに内側に向け突出する一対の爪部２０３が設けられ、背板部２０１からレベル検出素子１６０が浮き上がらないように、背板部２０１と爪部２０３と間でレベル検出素子１６０の細長矩形部１６３（図５参照）の縁部分を挟み込んでいる。さらに背板部２０１には、レベル検出素子１６０の取付孔１９１に係合する上部支持ピン２０４と、２つの取付孔１９２に係合する中央部支持ピン２０５とが設けられている。これら上部支持ピン２０４および中央部支持ピン２０５に対し超音波溶着が行われることにより、レベル検出素子１６０は背板部２０１に支持される。また、背板部２０１の基端には、レベル検出素子１６０が取り付けられる面側に２本の素子挟持部２０６が突設されている。レベル検出素子１６０が支持部材２００に支持された状態では、幅広矩形部１６１の電極端子１８１〜１８５が形成された部位が、背板部２０１の厚み方向、すなわちハウジングベース１４０への組み付け時の水平方向Ｈ（図４参照）に向けて屈曲される。さらにその基端が素子挟持部２０６に挟持される。
【００２９】
次に、ハウジングキャップ１２０について説明する。ハウジングキャップ１２０は６６ナイロンからなり、図４に示すように、軸線Ｏ方向に延びるレベル検出素子１６０を収容するための内部空間を有する。ハウジングキャップ１２０は、ハウジングベース１４０側に位置する基端部１２１側にて開口され、先端部１２２側が閉じられた有底筒状の形状を有する。図３に示すように、ハウジングキャップ１２０は、平面視、左右方向を幅方向とする略長方形状を有し、図１に示すように、先端部１２２から中央部１２３にかけての前後側の側面において、幅方向の中央が円弧状（図３参照）に膨らんだ形状を有する。そして基端部１２１は、内部に収容するレベル検出素子１６０や支持部材２００の形状（図５，図６参照）にあわせ、より幅広に形成されている。
【００３０】
また、図４に示すように、基端部１２１の開口端寄りの部位には、その外周をさらに外方に膨らませた膨出部１３０が形成されている。膨出部１３０の一部を構成する前側膨出部１３２は、レベル検出素子１６０の裏面１６６側に対向するハウジングキャップ１２０の前面１２６側にて外方に膨らむように形成されている。同様に、膨出部１３０の一部を構成する後側膨出部１３１は、レベル検出素子１６０の主面１６５側に対向するハウジングキャップ１２０の背面１２５側にて外方に膨らむように構成されている。また、図３に示すように、基端部１２１の左右には、軸線Ｏ方向（図３においては紙面表裏方向）に貫通する貫通孔１３６を有する左側膨出部１３４および右側膨出部１３３が形成されている。そして、前側膨出部１３２、左側膨出部１３４、後側膨出部１３１および右側膨出部１３３はそれぞれ連結して配置され、膨出部１３０として基端部１２１の外周を取り巻き環状をなすように構成されている。なお、右側膨出部１３３および左側膨出部１３４が、本発明における「キャップ隆起部」に相当する。
【００３１】
ところで、図３，図４に示すように、ハウジングキャップ１２０の前面１２６側で、基端部１２１の幅方向中央の部位と対向する位置には、温度センサ１５４（図４参照）を収容するセンサ収容突起１４３がハウジングベース１４０の上面１４７から立設されている。そして前側膨出部１３２には、そのセンサ収容突起１４３を挿通させるためのセンサ挿通孔１３５が形成されている。一方、後側膨出部１３１において、前側膨出部１３２のセンサ挿通孔１３５の形成位置に対し対称となる位置は、凹部状に形成されている。この位置には背面１２５を水平方向に連続させた上壁１２４が設けられており、その上壁１２４の下方に配置されるレベル検出素子１６０の基端部分を、外方への露出から保護している。
【００３２】
なお、図１に示すように、ハウジングキャップ１２０の前側膨出部１３２の開口端近傍には、周囲のオイルＯＬをハウジングキャップ１２０の内外に流通するための２つの液体流通孔１２７が左右対称に設けられている。また、この前側膨出部１３２の液体流通孔１２７が形成された位置に対し後側膨出部１３１の対称となる位置にも同様の液体流通孔１２７が設けられている。さらに、前側膨出部１３２の２つの液体流通孔１２７の間には、センサ挿通孔１３５の内外にオイルＯＬを流通するための液体流通孔１２８も形成されている。そして、ハウジングキャップ１２０の先端部１２２には空気抜きのための連通孔１２９が形成されている。なお、液体流通孔１２７が、本発明における「液体流通部」に相当する。
【００３３】
なお、右側膨出部１３３および左側膨出部１３４には後述するハウジングキャップ１２０とハウジングベース１４０との係合構造が設けられており、後側膨出部１３１および前側膨出部１３２に形成された液体流通孔１２７は、その係合構造を避ける位置に配置される構成となる。これにより、ハウジングキャップ１２０内外への液体（オイルＯＬ）の流通が係合構造により妨げられない。
【００３４】
次に、ハウジングベース１４０について説明する。前述したように、ハウジングベース１４０は、ハウジングキャップ１２０や、レベル検出素子１６０を支持した支持部材２００を保持すると共に、自身をオイルパンの底部ＯＰ（図４参照）に固定する部材である。図４に示すように、ハウジングベース１４０は、ベース本体部１４１と、図示しない外部機器（例えばＥＣＵ）と接続するためのコネクタ端子１５７を含むコネクタ部１４２と、レベル検出素子１６０の各電極端子１８１〜１８５（図６参照）とコネクタ端子１５７との間に介在する配線基板１５５とを有する。
【００３５】
配線基板１５５はレベル検出素子１６０により検出された静電容量に基づいてオイルＯＬの液位レベルを検知する回路を実装するものであり、ベース本体部１４１の底面１４６側（図中下側）に凹部状に形成された基板収容部１４５内に収容される。配線基板１５５と、前述したレベル検出素子１６０の各電極端子１８１〜１８５とは、ハウジングベース１４０と一体化された各端子に対応する５本のリード端子１５６を介して電気的に接続される。また、上記コネクタ端子１５７や、温度センサ１５４のリード端子１５８等が配線基板１５５に半田付けされている。この配線基板１５５を収容した基板収容部１４５には樹脂が充填され、アルミ等の金属からなる蓋部１４４によって閉蓋されている。
【００３６】
また、図３に示すように、ベース本体部１４１の外縁には、ハウジングベース１４０をオイルパンの底部ＯＰに取り付ける際にネジが挿通される３つの取付孔１４８が等間隔に配置されている。ベース本体部１４１の上面１４７で取付孔１４８よりも内周側には、円環状のパッキン１５０を配置するための円環状の凹部１４９が溝状に設けられており、この構造によりオイルパンの底部ＯＰにハウジングベース１４０を取り付けた際の液密性が維持される。
【００３７】
図７に示すように、ハウジングベース１４０の上面１４７で凹部１４９より内周側の部位には一対の固定突起１５９が設けられている。固定突起１５９は、レベル検出素子１６０を支持する支持部材２００を直立させた状態で固定できるように、支持部材２００の外枠部２０２の基端側を外側から挟むように配置され、外枠部２０２に設けられた固定爪２０８（図６参照）が係合する構造を有している。支持部材２００が固定突起１５９に固定された状態では、図４に示すように、支持部材２００に支持されたレベル検出素子１６０の裏面１６６側が液体レベルセンサ１００の前方側（図中左側）を向いた状態となる。支持部材２００の固定位置よりさらに前方側には前述したセンサ収容突起１４３が立設されており、温度センサ１５４（図４参照）を内部に収容してオイルＯＬ内に突き出し、オイルＯＬの温度測定を行えるようにしている。
【００３８】
また、図７に示すように、２つの固定突起１５９それぞれの外方側（外周側）には、ハウジングキャップ１２０の右側膨出部１３３および左側膨出部１３４に形成された貫通孔１３６に挿入される板状の係合突起１５１がそれぞれ設けられている。図８に示すように、係合突起１５１は、貫通孔１３６内に突設された係合爪１３７，１３８のそれぞれと係合する係合凹部５１３，５１５を有している。
【００３９】
以下、ハウジングキャップ１２０とハウジングベース１４０との係合構造について、図９〜図１１を参照し、説明する。図９は、図３に示す液体レベルセンサ１００の平面図において、右側膨出部１３３に形成された貫通孔１３６付近を拡大した図であり、係合突起１５１が係合していない状態を示す図である。図１０は、図３に示す一点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た貫通孔１３６付近の断面図である。図１１は、図３に示す液体レベルセンサ１００の平面図において、右側膨出部１３３に形成された貫通孔１３６付近を拡大した図であり、係合突起１５１が係合した状態を示す図である。
【００４０】
なお、以下では、ハウジングキャップ１２０の右側膨出部１３３に形成した貫通孔１３６と、その貫通孔１３６に挿入される係合突起１５１との係合構造について説明するが、左側膨出部１３４の貫通孔１３６と、その貫通孔１３６に挿入される係合突起１５１とは右側膨出部１３３側のものと同構造で、ハウジングキャップ１２０の内部空間に対し対称となるように設けられているものであり、ここでは説明を省略する。
【００４１】
ハウジングキャップ１２０の右側膨出部１３３に形成された貫通孔１３６は、図９に示すように、平面視、略矩形状、すなわち角部分が丸みを帯びた矩形状をなしている。その内壁面は、レベル検出素子１６０が収容される内部空間に近い側の内側内壁面３６２と、内部空間から遠い側でその内側内壁面３６２に対向する外側内壁面３６１と、内側内壁面３６２および外側内壁面３６１をそれぞれ接続して互いに対向する前側側壁面３６３および後側側壁面３６４とから構成され、内側内壁面３６２側を長手側としている。また、貫通孔１３６の内壁面には２種類の係合爪１３７，１３８がそれぞれ突設されている。
【００４２】
貫通孔１３６の内壁面から突出する係合爪１３７は、貫通孔１３６の外側内壁面３６１の水平方向（図８に示す軸線Ｏ方向と直交する方向）略中央で、図１０に示すように、垂直方向（図８に示す軸線Ｏ方向）の上方（ベース本体部１４１の上面１４７から遠い側）の位置に設けられている。そして図９に示すように、係合爪１３７は外側内壁面３６１から内側内壁面３６２に向けて突出されており、その突出先端３７５と内側内壁面３６２との間に間隙が設けられている。また、図１０に示すように、係合爪１３７は、垂直方向に延びるリブ状の突起部３７１の延長方向略中央にて水平方向両側それぞれに丸く膨らむ爪部３７２を有している。
【００４３】
次に貫通孔１３６の内壁面から突出する係合爪１３８は、貫通孔１３６の前側側壁面３６３および後側側壁面３６４それぞれの垂直方向（軸線Ｏ方向）の略中央の位置にて、互いの向かい合う側壁面（すなわち後側側壁面３６４および前側側壁面３６３）に向けてそれぞれ突設されている。この係合爪１３８は、図９に示すように、外側内壁面３６１に接合した状態で突設されており、内側内壁面３６２との間には間隙が設けられている。すなわち、係合爪１３８が外側内壁面３６１から内側内壁面３６２に向けて突設された状態であるとした場合、その突出先端３８５と内側内壁面３６２との間に間隙が設けられた形態となる。なお、係合爪１３７，１３８が、本発明における「キャップ係合部」に相当する。また、係合爪１３７が、請求項４における「第１爪部」に相当し、係合爪１３８が、請求項４における「第２爪部」に相当する。
【００４４】
一方、図７，図８に示すように、ハウジングベース１４０の係合突起１５１は板状をなし、貫通孔１３６への挿入時に板面が外側内壁面３６１および内側内壁面３６２それぞれに対向する向きとなるように、ベース本体部１４１の上面１４７から立設されている。図１０に示すように、この係合突起１５１には、その立設方向の先端５１２において、水平方向（板幅方向）略中央の位置から垂直方向（立設方向）下向きに、細幅のスリット５１７が形成されている。このスリット５１７内には、貫通孔１３６の係合爪１３７と係合するための係合凹部５１３が、スリット５１７の幅方向両側それぞれに凹設されている。また、スリット５１７の開放部分（係合突起１５１の先端に繋がる端部分）には、その幅が広がるようにテーパ面５１８が形成されている。このスリット５１７によって、係合突起１５１の先端部５１１は二股となっている。
【００４５】
また、係合突起１５１の板幅方向両側の側面５１６には、係合突起１５１の立設方向略中央の位置に係合凹部５１５が設けられ、貫通孔１３６の係合爪１３８と係合するため板幅方向に向けてそれぞれ凹部形成されている。そして、側面５１６の係合凹部５１５より先端側の部位は、係合突起１５１の先端に向け先細る形状のテーパ面５１９として形成されている。なお、係合突起１５１が、本発明における「ベース係合部」に相当する。また、係合凹部５１３が、本発明における「第１凹部」に相当し、係合凹部５１５が、本発明における「第２凹部」に相当する。
【００４６】
このような構造を有する液体レベルセンサ１００をオイルパンの底部ＯＰに取り付けて、オイルＯＬの状態を検知する方法について簡単に説明する。本実施の形態の液体レベルセンサ１００は、図４に示すように、オイルパンの底部ＯＰに固定され、レベル検出素子１６０の検出電極１７３，１７４の延設方向が鉛直方向Ｖと一致される。すなわち、オイルＯＬの液面レベルの変化に応じて検出電極１７３，１７４間でオイルＯＬに浸漬された部分と浸漬されない部分が生ずることとなる。
【００４７】
ところで、この検出電極１７３，１７４間に交流電圧が印加されると、両者間で電気力線が発生する。検出電極１７３，１７４間で形成されるコンデンサの静電容量は、発生した電気力線の通る空間の誘電率によって変化する。ここで、空気の誘電率と液体（本実施の形態の場合はオイルＯＬ）の誘電率とが異なることから、検出電極１７３，１７４間に形成されるコンデンサの静電容量は、オイルＯＬに浸漬された部分において形成されるコンデンサの静電容量と、空気に曝された部分において形成されるコンデンサの静電容量との合成容量として求められる。つまり、検出電極１７３，１７４間でオイルＯＬに浸漬された部分と空気に曝された部分との比に応じて検出電極１７３，１７４間の静電容量が変化することとなる。本実施の形態の液体レベルセンサ１００では予め検出電極１７３，１７４間の静電容量とオイルＯＬの液面レベルとの相関関係が求められており、これに基づくオイルＯＬの液面レベルの検知が行われる。
【００４８】
なお、オイルＯＬは、経年変化や熱などによりその特性が変化したり、種類の異なるオイルＯＬが混合されることにより誘電率に変化を生ずる場合がある。このような場合においても正確な液面レベルの測定が行えるようにするため、レベル検出素子１６０には基準電極１７１，１７２が設けられている。この基準電極１７１，１７２は常に全体がオイルＯＬに浸漬された状態となるように配設されている。そして、基準電極１７１，１７２間に形成されるコンデンサの静電容量からオイルＯＬの誘電率を求め、これに基づき検出電極１７３，１７４間の静電容量に補正を行うことで、本実施の形態の液体レベルセンサ１００では正確なオイルＯＬの液面レベルの検知が行われる。
【００４９】
このように、オイルＯＬの状態の検知を行うにあたり、ハウジングキャップ１２０はオイルパンの内部に全体を突き出すようにして使用される。本実施の形態の液体レベルセンサ１００では上記した係合構造により、オイルパン内でハウジングキャップ１２０がハウジングベース１４０から外れない構造を実現すると共に、組み立ての際に、ハウジングキャップ１２０がハウジングベース１４０に確実に保持されたかを容易に確認できる構造を実現している。以下、ハウジングキャップ１２０とハウジングベース１４０との固定について説明する。
【００５０】
上記のような係合構造を有する液体レベルセンサ１００の組み立てにおいて、貫通孔１３６と係合突起１５１との係合（より具体的には貫通孔１３６の係合爪１３７，１３８と係合突起１５１の係合凹部５１３，５１５のそれぞれとの係合）は以下のように行われる。まず、係合突起１５１は、ハウジングキャップ１２０の基端部１２１側より貫通孔１３６に挿入される。そして貫通孔１３６内において、係合突起１５１は貫通孔１３６の内壁面（外側内壁面３６１，内側内壁面３６２，前側側壁面３６３および後側側壁面３６４）に位置決めされ、貫通孔１３６の係合爪１３７が、係合突起１５１の二股の先端部５１１間に案内される。そして、係合突起１５１の挿入が進むと、係合爪１３７の爪部３７２はテーパ面５１８に当接しつつスリット５１７内に案内され、さらに係合凹部５１３に案内されて係合する。一方、係合爪１３８は係合突起１５１の両側縁のテーパ面５１９に当接し、係合突起１５１の挿入が進むにつれて、そのテーパ面５１９に案内された係合凹部５１５と係合する。
【００５１】
このとき、図１０に示すように、貫通孔１３６の係合爪１３７は、係合突起１５１の係合凹部５１３内に嵌り込んで係合するため、係合突起１５１のテーパ面５１８と係合凹部５１３との境界部分は、貫通孔１３６の係合爪１３７の爪部３７２よりも上方に位置することとなる。このため、図１１の平面図に示すように、液体レベルセンサ１００の上方から貫通孔１３６を見ると、テーパ面５１８と係合凹部５１３との境界部分を目視することができる。これにより、貫通孔１３６の係合爪１３７と係合突起１５１の係合凹部５１３との係合が確実に行われたか確認することができる。
【００５２】
また、貫通孔１３６の係合爪１３８と係合突起１５１の係合凹部５１５との係合についても同様である。すなわち、図１０に示すように、係合凹部５１５内に係合爪１３８が嵌り込んだ状態においては、係合突起１５１のテーパ面５１９と係合凹部５１５との境界部分が、貫通孔１３６の係合爪１３８よりも上方に位置することとなる。このため、図１１の平面図に示すように、液体レベルセンサ１００の上方から貫通孔１３６を見ると、テーパ面５１９と係合凹部５１５との境界部分を目視することができる。
【００５３】
そして貫通孔１３６と係合突起１５１とが係合した状態で、両者の係合を外す方向に外力が加わった場合、係合爪１３８はテーパ面５１９と係合凹部５１５との境界部分を乗り越えようとするため、係合突起１５１の二股の先端部５１１に対し、その先端部５１１同士が互いに近づく方向へ押圧力を与える。一方、同様に係合爪１３７はテーパ面５１８と係合凹部５１３との境界部分を乗り越えようとするため、係合突起１５１の二股の先端部５１１に対し、その先端部５１１同士が互いに遠ざかる方向へ押圧力を与える。すなわち、係合爪１３８および係合凹部５１５の係合と、係合爪１３７および係合凹部５１３の係合とが互いの係合状態の解除を規制する。このため、貫通孔１３６と係合突起１５１との係合は強固に維持される。
【００５４】
また、本発明の液体レベルセンサ１００では、ハウジングキャップ１２０の右側膨出部１３３、左側膨出部１３４に形成した貫通孔１３６内にハウジングベース１４０の上面１４７から立設した係合突起１５１を収容させた状態で、両者を係合させているため、液体レベルセンサ１００をオイルパンに取り付ける際に作業者が誤って液体レベルセンサ１００を落としてしまうことがあっても、右側膨出部１３３、左側膨出部１３４の存在により係合突起１５１に直接外部衝撃が及ぶのを防ぐことができる。従って、外部衝撃によって係合突起１５１が破損するのを抑制することができ、キャップ係合部とベース係合部との係合状態を良好に維持することができる。
【００５５】
なお、本発明は各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、貫通孔１３６および係合突起１５１からなる係合部位をハウジングキャップ１２０の内部空間に対し対称となるように２箇所に設けたが、３箇所以上設けてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態において、貫通孔１３６は貫通方向（軸線Ｏ方向）からみて略矩形状をなすとしたが、これは角部分が丸みを帯びた形状としていることを意味する。もちろん矩形状であってもよい。あるいは、円形状であってもよいし、楕円形状、半円形状、多角形状、その他任意の形状を有していてもよく、任意の内壁面と、その内壁面に向かい合う内壁面とが、係合爪１３７，１３８によって接続されない構成であればよい。すなわち、任意の内壁面から係合爪が突設されていた場合、その突出先端と、任意の内壁面に向かい合う内壁面との間に間隙が形成されていればよい。あるいは双方の内壁面から係合爪が突設されていてもよいが、双方の突出先端間に間隙が形成されていればよい。さらに換言すれば、貫通孔１３６の内壁面を貫通方向と直交する平面に投影した輪郭線上の任意の点と、その任意の点を通る輪郭線の法線が交差する輪郭線上の他の点とが、係合爪１３７，１３８によって接続されない構成であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
液体のレベル検知、劣化検知を行うことができる液体状態検知センサに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】液体レベルセンサ１００を正面、右側面および平面から見た斜視図である。
【図２】液体レベルセンサ１００の右側面図である。
【図３】液体レベルセンサ１００の平面図である。
【図４】自動車のオイルパンの底部ＯＰに取り付けた状態の液体レベルセンサ１００を、図３の一点鎖線Ａ−Ａにおいて矢視方向から見た断面図である。
【図５】フィルム電極基板からなるレベル検出素子１６０の平面図である。
【図６】レベル検出素子１６０を支持した支持部材２００を正面、左側面および平面から見た斜視図である。
【図７】ハウジングベース１４０にハウジングキャップ１２０を組み付け途中の状態を示す液体レベルセンサ１００を、正面、右側面および平面から見た斜視図である。
【図８】ハウジングキャップ１２０をハウジングベース１４０に組み付け途中の状態を示す液体レベルセンサ１００の右側面図である。
【図９】図３に示す液体レベルセンサ１００の平面図において、右側膨出部１３３に形成された貫通孔１３６付近を拡大した図であり、係合突起１５１が係合していない状態を示す図である。
【図１０】図３に示す一点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た貫通孔１３６付近の断面図である。
【図１１】図３に示す液体レベルセンサ１００の平面図において、右側膨出部１３３に形成された貫通孔１３６付近を拡大した図であり、係合突起１５１が係合した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００    液体レベルセンサ
１２０    ハウジングキャップ
１２７    液体流通孔
１３３    右側膨出部
１３４    左側膨出部
１３６    貫通孔
１３７，１３８  係合爪
１４０    ハウジングベース
１４７    上面
１５１    係合突起
１５６    リード端子
１６０    レベル検出素子
３６１    外側内壁面
３６２    内側内壁面
３６３    前側側壁面
３６４    後側側壁面
３７５，３８５  突出先端
５１３，５１５  係合凹部
５１６    側面
５１７    スリット
【図１】
2007240183.tif 000003
【図２】
2007240183.tif 000004
【図３】
2007240183.tif 000005
【図４】
2007240183.tif 000006
【図５】
2007240183.tif 000007
【図６】
2007240183.tif 000008
【図７】
2007240183.tif 000009
【図８】
2007240183.tif 000010
【図９】
2007240183.tif 000011
【図１０】
2007240183.tif 000012
【図１１】
2007240183.tif 000013