(57)【要約】【課題】本発明は、オイル等の潤滑油を交換することにより、オイルパンの内部の液量を急激に変化させた場合であっても、基板の表面に交換前のオイル等の潤滑油が付着しているということはなく、正確な液位を検出することができる液位センサを提供することを目的とするものである。【解決手段】一端に外部からオイル等の潤滑油が侵入する開口部を設けたケースと、このケース内に設けられ、かつ表面に第１の電極１３と第２の電極を互いに略一定の間隙を保持するように設けた基板１１とを備え、前記基板１１の外表面に撥油性を有する被膜層１８を設けたものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に外部からオイル等の潤滑油が侵入する開口部を設けたケースと、このケース内に設けられ、かつ表面に第１の電極と第２の電極を互いに略一定の間隙を保持するように設けた基板とを備え、前記基板の外表面に撥油性を有する被膜層を設けた液位センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車、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、その他の作動油等の潤滑油の液位を検出する液位センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の液位センサは、図６に示すような構成を有していた。
【０００３】
図６は従来の液位センサをオイルパンに設置した状態を示す側断面図で、この図６において、１はセラミック製の基板で、この基板１は上面にモリブデンシリサイド製の第１の電極２を設けており、そしてこの第１の電極２は直線部３と、この直線部３から略垂直の方向に設けられた複数の直交部４とにより構成されている。また、前記基板１には、第１の電極２と平行に第２の電極５を設けており、そしてこの第２の電極５も、前記第１の電極２と同様に、直線部３とこの直線部３から略垂直の方向に設けられた複数の直交部４とにより構成されている。６はターミナルで、このターミナル６は前記第１の電極２および第２の電極５と電気的に接続されるとともに、リード線７を介して外部に出力信号を出力するものである。
【０００４】
以上のように構成された従来の液位センサについて、次に、その動作を図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図６に示すように、自動車のオイルパン８の内部に液位センサを設置するとともに、このオイルパン８の内部にエンジンオイル９を充填する。そして、この状態において、長時間自動車を使用すると、それに伴い、エンジンオイル９が減少し、そしてこの減少により、第１の電極２と第２の電極５との間の静電容量値が変動する。この静電容量値の変動をリード線７から外部に出力することにより、エンジンオイル９のオイルパン８の内部での量の変化を検出するようにしていた。
【０００６】
なお、この出願の発明に関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。
【特許文献１】特開平５−１１８８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成においては、例えば、エンジンオイル９を交換する等、急激にオイルパン８の内部の液量を変化させた場合には、基板１の表面に交換前のエンジンオイル９が付着しているため、実際のエンジンオイル９の液位よりも、高い液位を有しているかのような検出信号を出力してしまうという課題を有していた。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、オイル等の潤滑油を交換することにより、オイルパンの内部の液量を急激に変化させた場合であっても、基板の表面に交換前のオイル等の潤滑油が付着しているということはなく、正確な液位を検出することができる液位センサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、一端に外部からオイル等の潤滑油が侵入する開口部を設けたケースと、このケース内に設けられ、かつ表面に第１の電極と第２の電極を互いに略一定の間隙を保持するように設けた基板とを備え、前記基板の外表面に撥油性を有する被膜層を設けたもので、この構成によれば、基板の外表面に撥油性を有する被膜層を設けているため、オイル等の潤滑油を交換することにより、オイルパンの内部の液量を急激に変化させた場合であっても、交換前のオイル等の潤滑油は撥油性を有する被膜層によりはじかれることになり、これにより、交換前のオイル等の潤滑油が基板の外表面に付着しているということは無くなるため、常にオイル等の潤滑油の正確な液位を検出することができるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明の液位センサは、一端に外部からオイル等の潤滑油が侵入する開口部を設けたケースと、このケース内に設けられ、かつ表面に第１の電極と第２の電極を互いに略一定の間隙を保持するように設けた基板とを備え、前記基板の外表面に撥油性を有する被膜層を設けているため、オイル等の潤滑油を交換することにより、オイルパンの内部の液量を急激に変化させた場合であっても、交換前のオイル等の潤滑油は撥油性を有する被膜層によりはじかれることになり、これにより、交換前のオイル等の潤滑油が基板の外表面に付着しているということは無くなるため、常にオイル等の潤滑油の正確な液位を検出することができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態における液位センサについて、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施の形態における液位センサの側断面図、図２は同液位センサにおける基板の上面図、図３は同液位センサにおける基板の側断面図である。
【００１４】
図１〜図３において、１１はポリイミドにより構成した基板で、この基板１１の上面には図２に示すように、基板１１を立設した状態で基板１１の上方から下方にわたってポリイミドとカーボンの混合物からなる液位検出電極１２を設けている。そして、この液位検出電極１２は櫛歯形状の第１の電極１３と第２の電極１４とで構成されており、かつこの第１の電極１３と第２の電極１４は互いの間隙が０．２ｍｍになるように設けられている。また、前記基板１１の上面には図２に示すように、基板１１を立設した状態で基板１１の下方に位置してポリイミドとカーボンの混合物からなる液質参照電極１５を設けている。そして、この液質参照電極１５は櫛歯形状の第３の電極１６と第４の電極１７とで構成されており、かつこの第３の電極１６と第４の電極１７は互いの間隙が０．２ｍｍになるように設けられている。そしてまた、前記基板１１の外表面全体には、例えば、シリル基を有するビニル系樹脂、シリル基を有するアクリル樹脂またはフルオロシリコーン樹脂等の撥油性を有する被膜層１８を設けている。１９は回路基板で、この回路基板１９は上面に処理回路からなる電子部品２０を設けており、かつこの電子部品２０は前記基板１１における液位検出電極１２および液質参照電極１５と電気的に接続されている。２１はコネクタ端子で、このコネクタ端子２１は前記回路基板１９と電気的に接続されている。２２は樹脂製のケースで、このケース２２は前記基板１１、回路基板１９およびコネクタ端子２１を内側に組み付けるとともに、下側に開口部２３を設けている。また、前記ケース２２には第２の開口部２４を設けており、かつこの第２の開口部２４は第１の蓋２５で閉塞するようにし、さらにケース２２の上面には第３の開口部２６を設けており、かつこの第３の開口部２６は第２の蓋２７で閉塞するようにしている。
【００１５】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における液位センサについて、次にその組立方法を説明する。
【００１６】
まず、ケース２２にコネクタ端子２１を一体に形成する。
【００１７】
次に、ポリイミド製の前記基板１１に厚膜印刷工法により、液位検出電極１２と液質参照電極１５を印刷した後、約２５０℃で約２時間焼成することにより、基板１１の上面に液位検出電極１２と液質参照電極１５を形成する。
【００１８】
次に、予め準備したフルオロシリコーン樹脂を酢酸エチルおよびトルエンで希釈して容器（図示せず）に充填した後、基板１１を希釈済みのフルオロシリコーン樹脂溶液に浸漬する。
【００１９】
次に、フルオロシリコーン樹脂溶液が表面に付着した基板１１を乾燥炉（図示せず）に投入した後、１５０℃の雰囲気中で５分間乾燥させて、基板１１の外表面に被膜層１８を形成する。
【００２０】
次に、前記基板１１を樹脂製のケース２２の第３の開口部２６より挿入して固定する。
【００２１】
次に、電子部品２０を実装した回路基板１９を、ケース２２のコネクタ端子２１の近傍に設けられた第２の開口部２４よりケース２２の内部に挿入して固定した後、この回路基板１９上に設けられた基板端子（図示せず）とコネクタ端子２１とをはんだ付けにより電気的に接続し、さらに電子部品２０を実装した回路基板１９と基板１１とを第３の開口部２６においてはんだ付けにより電気的に接続する。
【００２２】
最後に、前記ケース２２における第２の開口部２４を第１の蓋２５で閉塞し、その後、第３の開口部２６を第２の蓋２７で閉塞することにより、液位センサ２８を構成している。
【００２３】
以上のようにして組み立てられた本発明の一実施の形態における液位センサについて、次にその動作を図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図４に示すように、液位センサ２８をオイルパン２９に設置した後、オイルパン２９に潤滑油であるエンジンオイル３０を充填する。液位検出電極１２における第１の電極１３と第２の電極１４との間は簡易コンデンサを構成しているため、図５に示すように、第１の電極１３と第２の電極１４との間の静電容量Ｃは（数１）に示す式で表される。
【００２５】
【数１】
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【００２６】
そして、一般的に空気の誘電率は１．７であり、かつエンジンオイル３０の誘電率は２．０〜３．０程度であるため、オイルパン２９におけるエンジンオイル３０の液位の増減により、第１の電極１３と第２の電極１４との間の静電容量値が変化することになり、そしてこの静電容量値の変化を電子部品２０により出力信号に変換して、コネクタ端子２１より外部に出力するものである。
【００２７】
そして、上記した本発明の一実施の形態における液位センサ２８を自動車のオイルパン２９に装着して、実際に２万ｋｍ走行した場合を計測した。エンジンオイル３０の誘電率は初期と走行後とで比較した場合、初期値の誘電率は２．１５、走行後の誘電率は２．５の値となった。この場合、材料がポリイミドである基板１１の誘電率は３．５であるため、これと結合された第１の電極１３と第２の電極１４との間に発生する誘電率は、初期値が５．６５で、走行後の誘電率は６．０となり、そして初期値からの誘電率の変化と同じ値である静電容量の変化率は６．２％となった。したがって、この走行による静電容量の変化率を第３の電極１６と第４の電極１７とで構成される液質参照電極１５により検出し、そして前述した液位検出電極１２からの出力信号を補正して、エンジンオイル３０の耐久劣化に応じた正確な液位を検出するものである。
【００２８】
ここで、オイルパン２９に充填されているエンジンオイル３０をすべて交換して新しいエンジンオイル３０にする場合を考えると、本発明の一実施の形態における液位センサにおいては、基板１１の外表面に撥油性を有する被膜層１８を設けているため、エンジンオイル３０を交換することにより、オイルパン２９の内部の液量を急激に変化させた場合であっても、交換前のエンジンオイル３０は撥油性を有する被膜層１８によりはじかれることになり、これにより、交換前のエンジンオイル３０が基板１１の外表面に付着しているということは無くなるため、常にエンジンオイル３０の正確な液位を検出することができるという効果を有するものである。
【００２９】
なお、上記本発明の一実施の形態においては、エンジンオイル３０を交換することにより、オイルパン２９の内部の液量を急激に変化させた場合について説明したが、このエンジンオイル３０の交換に限定されるものではなく、これ以外のギアオイル、トルコンオイル、ＣＶＴオイル、ブレーキオイル、その他の作動油等の潤滑油の交換にも適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る液位センサは、オイル等の潤滑油を交換することにより、オイルパンの内部の液量を急激に変化させた場合であっても、常にオイル等の潤滑油の正確な液位を検出することができるという効果を有するものであり、自動車等に使用される各種オイルの液位を検出する液位センサとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態における液位センサの側断面図
【図２】同液位センサにおける基板の上面図
【図３】同液位センサにおける基板の側断面図
【図４】同液位センサをオイルパンに設置した状態を示す側断面図
【図５】同液位センサが動作する状態を示す模式図
【図６】従来の液位センサをオイルパンに設置した状態を示す側断面図
【符号の説明】
【００３２】
１１  基板
１３  第１の電極
１４  第２の電極
１８  被膜層
２２  ケース
２３  開口部
【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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【図６】
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