JP2004069420A - 液体状態センサ、内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンデンサを構成する電極対向面間に気泡、スラッジ、金属片等が入り込みにくく、且つ電極対向面間の液体の循環性に優れ、液体収容容器内の液体の状態を正確に検知できる液体状態センサ、及びこの液体状態センサをオイルパン内の潤滑油に浸漬するように取付けた内燃機関を提供する。
【解決手段】本発明の液体状態センサ１００は、使用に供する姿勢に設置したとき、第１，第２上方出入口１４１，１４２の下端１４１ｄ，１４２ｄが電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅより上位に位置し、第１，第２下方出入口１４３，１４４の上端１４３ｃ，１４４ｃが電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅと下端１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇとの中央レベルＬより下位に位置する。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明の液体状態センサ１００は、使用に供する姿勢に設置したとき、第１，第２上方出入口１４１，１４２の下端１４１ｄ，１４２ｄが電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅより上位に位置し、第１，第２下方出入口１４３，１４４の上端１４３ｃ，１４４ｃが電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅと下端１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇとの中央レベルＬより下位に位置する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体収容容器内の液体に浸漬されて使用に供される液体状態センサ、及び液体状態センサを有する内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の電極を対向させてコンデンサを構成した検知部を有する静電容量タイプの液体状態センサが知られている。この静電容量タイプの液体状態センサとしては、液体収容容器内の液体に浸漬され、液体収容容器内の液体の液質を検知するものが挙げられる。液体収容容器内の液体の液質の変化に伴って液体の誘電率が変化すると、この液体状態センサでは、コンデンサを構成する検知部の電極対向面の間隙を満たす液体の誘電率も変化する。よって、検知部で構成されるコンデンサの静電容量変化に基づいて、この液体の誘電率の変化、従って、液質の変化を検知することができる。
【０００３】
このような液体状態センサとしては、例えば、図１２（ａ）に示すように、電極１１，１２の電極対向面１１ｂ，１２ｂを対向させてコンデンサを構成した検知部１３、及びこの検知部１３を収容するケーシング部材１５を有する液体状態センサ１０が挙げられる。ケーシング部材１５の上方及び下方には、潤滑油１７が液体状態センサ１０の内部と外部とを出入りするための上方出入口１５ｃ及び下方出入口１５ｄが形成されている。このように、ケーシング部材１５の上方及び下方に上方出入口１５ｃ及び下方出入口１５ｄを設けることで、ケーシング部材１５内外の潤滑油１７の循環が良好となるようにしている。
【０００４】
このような液体状態センサ１０は、例えば、図１２（ｂ）に示すように、オイルパン１６（液体収容容器）内の潤滑油１７（液体）に浸漬するように取付けられ、潤滑油１７の液質（劣化）を検知するために用いられる。具体的には、液体状態センサ１０の電極１１，１２の電極対向面１１ｂ，１２ｂの間隙を満たす潤滑油１７の誘電率の変化に応じた、検知部１３で構成されるコンデンサの静電容量変化に基づいて、潤滑油１７の液質（劣化）を検知している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液体状態センサ１０は、図１２（ｂ）に示すように、液体状態センサ１０をオイルパン１６に取付けて使用に供したとき、電極対向面１１ｂ，１２ｂの上端１１ｃ，１２ｃが上方出入口１５ｃの下端１５ｆより上位に位置するようになっている。ところが、図１２（ｂ）に示すように、潤滑油１７が内燃機関内部等を循環しているとき、潤滑油１７中には気泡１８が多数存在しており、この気泡１８はオイルパン１６の底部１６ｄから潤滑油１７の液面１７ｃに近づくほど多く存在している。このため、気泡１８が潤滑油１７の液面１７ｃに近い上方出入口１５ｃからケーシング部材１５内に侵入し、図１２（ｂ）に示すように、電極対向面１１ｂ，１２ｂの間隙に入り込んでしまうことがあった。この気泡１８が電極対向面１１ｂ，１２ｂの間隙に入り込んでしまうと、検知部１３で構成されるコンデンサの静電容量が変化してしまい、正確な潤滑油１７の液質（劣化）を検知できなくなる虞があった。
【０００６】
また、図１３（ａ）に示すような、スリット２５を設けた筒状の外側電極２２と、この外側電極２２の内側に一定の間隙を設けて配置された柱状の内側電極２１とを有する液体状態センサ２０も、オイルパン１６内の潤滑油１７の液質を検知する液体状態センサとして知られている。この液体状態センサ２０は、内側電極２１及び外側電極２２の電極対向面２１ｂ，２２ｂを対向させてコンデンサを構成する検知部２３を有している。この液体状態センサ２０は、図１３（ｂ）に示すように、オイルパン１６の底部１６ｄに立設して使用に供される。このとき、液体状態センサ２０は、検知部２３内の潤滑油１７の循環を良好とするために、外側電極２２の電極対向面２２ｂの上端２２ｃで、鉛直方向上方に開口する開口部２６を形成するようにしている。
【０００７】
ところで、オイルパン１６の上方には、内燃機関を構成する図示しないクランクシャフト等の部品が配置されている。そして、オイルパン１６内の潤滑油１７は、このクランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させるためにこれらの部位を循環し、再びオイルパンに戻ってくる。このため、クランクシャフト等の部品に付着していた金属片２７が潤滑油１７に混じることがある。この金属片２７が潤滑油１７と共にオイルパン１６の液面１７ｃに落下した場合、図１３（ｂ）に示すように、金属片２７が液体状態センサ２０の上方から潤滑油１７中を沈降してくる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、金属片２７が開口部２６から電極対向面２１ｂ，２２ｂの間隙に入り込んでしまい、この金属片２７によって電極対向面２１ｂと２２ｂとが短絡してしまう危険性があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、コンデンサを構成する検知部の電極対向面間に気泡、スラッジ、金属片等が入り込みにくく、且つ電極対向面間の液体の循環性に優れ、液体収容容器内の液体の状態を正確に検知できる液体状態センサ、及びこの液体状態センサをオイルパン内の潤滑油に浸漬するように取付けた内燃機関を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、複数の電極を有し、これらの電極の電極対向面同士が所定の間隙を介して対向するコンデンサを構成する検知部と、上記検知部を収容するケーシング部材と、を備え、液体収容容器内の液体に浸漬される液体状態センサであって、上記ケーシング部材は、上記液体収容容器内の液体が上記ケーシング部材の内部と外部とに出入りする上方出入口及び下方出入口を有し、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したとき、上記上方出入口は上記電極対向面の上端より上位に位置し、上記下方出入口は上記上方出入口より下位に位置する液体状態センサである。
【００１０】
本発明の液体状態センサは、液体がケーシング部材の内部と外部とに出入りする上方出入口を有する。そして、本発明の液体状態センサを使用に供する姿勢に設置したとき、この上方出入口がコンデンサを構成する電極対向面の上端より上位に位置するようにしている。このため、液体収容容器内の液体中に存在する気泡が上方出入口からケーシング部材内に侵入した場合でも、気泡は上昇する傾向にあるので、この気泡が電極対向面間に侵入することが少ない。従って、本発明の液体状態センサでは、電極対向面間に気泡が入り込みにくくなっている。なお、上方出入口が電極対向面の上端より上位に位置する場合としては、例えば、電極対向面の上方に位置する天井部に上方出入口が形成されている場合が挙げられる。また、電極対向面の側方に位置する側面に上方出入口の下端が電極対向面の上端より上位に位置するように形成されている場合も挙げられる。
【００１１】
さらに、本発明の液体状態センサは、液体がケーシング部材の内部と外部とに出入りする下方出入口を有する。そして、本発明の液体状態センサを使用に供する姿勢に設置したとき、この下方出入口は上方出入口より下位に位置するようにしている。従って、本発明の液体状態センサでは、使用に供したとき、液体が、上方及び下方の出入口より電極対向面間をスムーズに出入りすることができる。このため、本発明の液体状態センサでは、液体が電極対向面間を循環し易くなる。
【００１２】
なお、本発明の液体状態センサは、例えば、内燃機関のオイルパン内の潤滑油中に浸漬し、この潤滑油の劣化に伴う誘電率の変化に応じたコンデンサの静電容量変化に基づき、潤滑油の劣化を検知するために用いることができる。また、本発明の液体状態センサは、静電容量タイプの液体レベルセンサと共に用いた場合、液体レベルセンサの出力特性を補正するために用いることができる。具体的には、潤滑油の劣化に伴って潤滑油の誘電率が変化すると、液面レベルにかかわらず液体レベルセンサの出力信号が変化してしまう。しかし、この潤滑油の劣化による液体レベルセンサの出力特性変化を、本発明の液体状態センサによる液体の劣化に基づく出力信号を用いて補正すれば、潤滑油の劣化に影響されない正確な液面レベルを検知することができる。なお、上方出入口及び下方出入口の開口面積を３．０ｍｍ２以上とすることが好ましい。こうすることで、電極対向面間の液体の循環が良好となる。また、電極対向面の間隙を０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることで、電極対向面間の液体の循環性がさらに良好となる。
【００１３】
さらに、上記液体状態センサであって、前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極対向面の上方に位置する天井部を有し、前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記天井部のうち、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、上記電極対向面を鉛直方向上方に延長した仮想電極対向面に挟まれる第１天井領域に少なくとも開口する第１天井出入口を含み、上記第１天井出入口は、前記電極対向面の間隙より小さい開口寸法を有する液体状態センサとすると良い。
【００１４】
本発明の液体状態センサは、ケーシング部材の天井部の第１天井領域に少なくとも開口する第１天井出入口を有している。すなわち、本発明の液体状態センサでは、電極対向面の間隙の鉛直方向上方に位置する第１天井出入口を有している。このため、第１天井出入口を介して、電極対向面間を液体が循環し易くなっている。さらに、液体収容容器内の液体中に存在する気泡は上昇する傾向にあるので、気泡がケーシング部材内に侵入した場合でも、この気泡は第１天井出入口から抜け易くなっている。このため、本発明の液体状態センサでは、電極対向面間に気泡が入り込みにくくなっている。
【００１５】
さらに、本発明の液体状態センサでは、第１天井出入口の開口寸法を電極対向面の間隙より小さくしている。このため、本発明の液体状態センサでは、電極対向面の間隙より大きい寸法を有する金属片がセンサの上方から液体中を沈降してくる場合でも、第１天井出入口を通過しないようにできる。ゆえに、本発明の液体状態センサでは、電極対向面の間隙より大きい寸法を有する金属片が、電極対向面間に侵入することを防止できる。従って、本発明の液体状態センサは、金属片によって電極対向面間が短絡する危険性が低い。
【００１６】
なお、開口寸法とは、第１天井出入口の開口縁上の任意の２点間距離のうち、最大の寸法をいう。
本発明の液体状態センサの第１天井出入口としては、例えば、電極対向面の間隙より小さい開口寸法を有する多数の貫通孔が挙げられる。また、ケーシング部材の天井部に大きな開口を形成し、この開口内に電極対向面の間隙より小さい開口寸法の貫通孔を有するフィルタを設けたものが挙げられる。
【００１７】
さらに、上記いずれかの液体状態センサであって、前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極対向面の上方に位置する天井部を有し、前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記天井部のうち、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、上記電極対向面を鉛直方向上方に延長した仮想電極対向面に挟まれる第１天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を含む液体状態センサとすると良い。
【００１８】
本発明の液体状態センサでは、ケーシング部材の天井部のうち第１天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を有している。このため、本発明の液体状態センサを使用に供したとき、液体収容容器内の液体中に存在する気泡は第２天井出入口からケーシング部材内に侵入しにくく、気泡がケーシング部材内に侵入したとしても第２天井出入口から抜けやすくなっている。さらに、この液体状態センサの鉛直方向上方から液体中を沈降してくる金属片が、第２天井出入口を通過してケーシング部材内に侵入したとしても、その直下には電極対向面及びそれらの間隙が存在しないので、金属片によって電極対向面間が短絡する危険性が低い。
【００１９】
さらに、前記いずれかの液体状態センサであって、前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極対向面の上方に位置する天井部を有し、前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記天井部のうち、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、前記仮想電極対向面に挟まれる前記第１天井領域及び前記電極を鉛直方向上方に延長した仮想電極と重なる第２天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を含む液体状態センサとすると好ましい。
【００２０】
この液体状態センサでは、ケーシング部材の天井部のうち、この液体状態センサを使用に供する姿勢に設置したときに、第１天井領域及び前記電極を鉛直方向上方に延長した仮想電極と重なる第２天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を有している。このため、本発明の液体状態センサを使用に供したとき、液体収容容器内の液体中に存在する気泡は第２天井出入口からケーシング部材内に侵入しにくく、気泡がケーシング部材内に侵入したとしても第２天井出入口から抜けやすくなっている。さらに、この液体状態センサの鉛直方向上方から液体中を沈降してくる金属片が、第２天井出入口を通過してケーシング部材内に侵入したとしても、その直下には電極対向面及びそれらの間隙が存在しないばかりでなく、電極も存在しない。このため、この液体状態センサでは、金属片が電極対向面間に侵入しにくく、さらに、電極にも付着しにくくなっているので、金属片によって電極対向面間が短絡する危険性がさらに低くなっている。
【００２１】
あるいは、前記液体状態センサであって、前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極の側方に位置する側面を有し、前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記側面に形成されてなる液体状態センサとすると良い。
【００２２】
本発明の液体状態センサでは、上方出入口をケーシング部材の側面に形成している。このため、本発明の液体状態センサでは、液体中をセンサの上方から鉛直方向に降下してくる金属片が、上方出入口からセンサ内に侵入しにくくなっている。従って、本発明の液体状態センサは、金属片によって電極対向面間が短絡する危険性が極めて低い。
【００２３】
ところで、従来の液体状態センサ１０は、図１２（ｂ）に示すように、液体状態センサ１０をオイルパン１６に取付けて使用に供したとき、電極対向面１１ｂ，１２ｂの下端１１ｄ，１２ｄと下方出入口１５ｄの下端１５ｇとが同レベルに位置するようになっている。ところが、図１２（ｂ）に示すように、内燃機関の運転の繰り返しに伴う潤滑油１７の経時変化によって、オイルパン１６の底部１６ｄに固液混合物であるスラッジ１９が沈積してくる。このため、スラッジ１９が下方出入口１５ｄからケーシング部材１５内に侵入し、図１２（ｂ）に示すように、電極対向面１１ｂ，１２ｂの間隙に入り込んでしまうことがあった。このスラッジ１９が電極対向面間に入り込んでしまうと、検知部１３で構成されるコンデンサの静電容量が変化してしまい、正確な潤滑油１７の液質（劣化）を検知できなくなる虞があった。
【００２４】
その解決手段は、上記いずれかの液体状態センサであって、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したとき、前記電極対向面の下端は、前記下方出入口の下端より上位に位置する液体状態センサである。
【００２５】
液体収容容器内の液体が、例えば、エンジンオイル等の潤滑油である場合、この潤滑油の使用に伴って液体収容容器の底部に固液混合物であるスラッジが沈積してくる。このスラッジが電極対向面間に入り込むと、センサが液体の状態を正確に検知できなくなる虞がある。これに対し、本発明の液体状態センサでは、使用に供する姿勢に設置したとき、電極対向面の下端を下方出入口の下端より上位に位置するようにしている。このため、本発明の液体状態センサでは、下方出入口の下端を這うようにして、スラッジが下方出入口からケーシング部材内に侵入してきても、このスラッジは電極対向面間に入り込みにくくなっている。
【００２６】
さらに、上記いずれかの液体状態センサであって、前記複数の電極は平板形状であり、互いに平行に配置されて前記コンデンサを構成してなる液体状態センサとすると良い。
【００２７】
本発明の液体状態センサでは、平行平板電極によってコンデンサを構成する検知部を有している。このような検知部では、小型（薄型）化しても比較的大きなコンデンサの静電容量を確保することができる。このため、本発明の液体状態センサでは、検知部を小型（薄型）化しても、液質等の変化を検知可能とするコンデンサの静電容量の変化が生じるので、液体状態センサの小型化が可能となる。
【００２８】
さらに、上記液体状態センサであって、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、前記ケーシング部材のうち前記電極対向面に沿う水平方向と交差して上記電極対向面を挟む位置関係にある２つの側面をそれぞれ第１側面及び第２側面としたとき、前記上方出入口は、上記第１側面に形成された第１上方出入口と上記第２側面に形成された第２上方出入口とを含み、前記下方出入口は、上記第１側面に形成された第１下方出入口と上記第２側面に形成された第２下方出入口とを含む液体状態センサとすると良い。
【００２９】
本発明の液体状態センサでは、使用に供する姿勢に設置した状態で、ケーシング部材のうち電極対向面に沿う水平方向と交差して電極対向面を挟む位置関係にある２つの側面をそれぞれ第１側面及び第２側面としたとき、第１側面に第１上方出入口が形成され、第２側面に第２上方出入口が形成されている。このため、例えば、第１上方出入口から侵入した液体は、電極対向面に沿って電極対向面間を通過し、第２上方出入口から抜けやすくなる。従って、本発明の液体状態センサは、第１上方出入口及び第２上方出入口を介して、液体が電極対向面間を通過しつつ、ケーシング部材の内外を循環し易くなる。
【００３０】
さらに、本発明の液体状態センサでは、第１下方出入口が第１側面に形成され、第２下方出入口が第２側面に形成されている。このため、第１上方出入口及び第２上方出入口を介してのみならず、第１下方出入口及び第２下方出入口を介しても、液体が電極対向面間を通過しつつ、ケーシング部材の内外を循環し易くなる。
従って、本発明の液体状態センサでは、電極対向面間について液体の循環が極めて良好となり、液体収容容器内の液体の状態を常に正確に検知できる。
【００３１】
さらに、上記液体状態センサであって、前記液体は、内燃機関を円滑に作動させるための潤滑油であり、前記第１上方出入口、前記第１下方出入口、前記第２上方出入口、及び前記第２下方出入口の開口面積は、それぞれ３．０ｍｍ２以上である液体状態センサとすると良い。
【００３２】
本発明の液体状態センサでは、第１上方出入口、第１下方出入口、第２上方出入口、及び第２下方出入口の開口面積をそれぞれ３．０ｍｍ２以上としてる。このため、粘性を有する潤滑油が、第１，第２上方出入口、第１、第２下方出入口を介してセンサ内を出入りし易くなる。従って、本発明の液体状態センサは、電極対向面間の液体の循環が極めて良好となる。
なお、上記第１及び第２上方出入口は、開口面積が３．０ｍｍ２以上であって、且つ、少なくとも直径０．５ｍｍの球が通過できる開口形状であることが好ましい。また、上記第１及び第２下方出入口は、上記第１及び第２上方出入口に対する上記条件に加え、さらに、上記第１及び第２下方出入口の上端が上記電極対向面の下端から５ｍｍ上位である位置よりも下方に位置することが好ましい。こうすることで、電極対向面間の液体の循環がさらに良好となる。なお、第１，第２上方出入口、第１，第２下方出入口の開口形状としては、例えば、矩形、円形、楕円形、台形、おわん形等を適用することができる。
【００３３】
さらに、上記いずれかの液体状態センサであって、前記液体は、内燃機関を円滑に作動させるための潤滑油であり、前記電極対向面の間隙は０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である液体状態センサとすると好ましい。この液体状態センサでは、電極対向面の間隙を０．５ｍｍ以上とすることで、粘性を有する潤滑油が電極対向面間を容易に循環するようにしている。さらに、電極対向面の間隙を２．０ｍｍ以下とすることで、検知部で構成されるコンデンサの静電容量を大きくできるので、潤滑油の液質の変化（劣化）による静電容量の変化が大きくなる。従って、この液体状態センサは、潤滑油の液質の変化（劣化）を精度良く検知できる。
【００３４】
他の解決手段は、上記いずれかに記載の液体状態センサを有する内燃機関であって、上記液体状態センサは、前記液体収容容器であるオイルパンに取付けられ、前記液体である潤滑油に浸漬されてなる内燃機関である。
【００３５】
本発明の内燃機関は、前述したような液体状態センサをオイルパン内の潤滑油に浸漬するように取付けた内燃機関である。
ところで、オイルパンの上方には内燃機関を構成するクランクシャフト等の部品が配置されている。そして、オイルパン内の潤滑油は、このクランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させるためにこれらの部位を循環し、再びオイルパンに戻ってくる。このため、潤滑油はこの循環を繰り返すにしたがって劣化してしまう。潤滑油が過度に劣化すると、クランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させることができなくなり、内燃機関を安全に運転することができなくなる。
【００３６】
これに対し、本発明の内燃機関では、電極対向面間に気泡が入り込みにくくして、オイルパン内の潤滑油の劣化を正確に検知することができる液体状態センサを設けている。従って、本発明の内燃機関では、潤滑油の劣化を正確に検知することで、運転者に対して劣化した潤滑油の交換を促すなどの処理が可能となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（実施形態）
本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の液体状態センサ１００を図１に示す。
本実施形態の液体状態センサ１００は、図１に示すように、３枚の電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍからなる検知部１２０、この検知部１２０を収容する第１ケーシング部１４０と配線基板１６０等を収容する第２ケーシング部１５０とが一体に形成されたケーシング部材１１０、及びケーシング部材１１０の下部を覆う取付台座１７０を有する液体状態センサである。このような液体状態センサ１００は、例えば、図４に示すように、内燃機関１９０のオイルパン１９１（液体収容容器）内の潤滑油１７（液体）に浸漬するように取付けられ、潤滑油１７の液質（劣化）を検知するために用いられる。
【００３８】
電極板１２１，１２２，１２３は、図２（ａ）に示すように、側面視長方形状の部分と、この部分のうち図中下端角部から突出する端子部１２１ｎ，１２２ｎ，１２３ｎを有する平板形状で、厚さ０．５ｍｍ、ステンレス製の電極板である。この電極板１２１〜１２３は、図２（ｂ）に示すように、端子部１２１ｎ〜１２３ｎをそれぞれ樹脂製の電極ホルダ１３０のスリット１３０ｃに差し込むことで、互いに１．０ｍｍの間隙を介して平行に配置されている。このとき、電極板１２１，１２２，１２３のうち、電極ホルダ１３０の上端面１３０ｂから突出する部分を各々電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍとする。そして、図２（ｂ）に示すように、電極部１２１ｍと１２２ｍの電極対向面１２１ｂと１２２ｂ，電極部１２２ｍと１２３ｍの電極対向面１２２ｃと１２３ｃが対向するように配置され、これらの電極対向面間に生じる小コンデンサを並列接続して合成することでコンデンサを構成し、これを検知部１２０としている。
【００３９】
また、ケーシング部材１１０は、図３に示すように、第１ケーシング部１４０と第２ケーシング部１５０とが樹脂によって一体に成型されたケーシング部材である。第１ケーシング部１４０は、図３（ａ）に示すように、上面視長方形の箱形状である。この第１ケーシング部１４０の側面のうち、幅の狭い方の側面（図３（ａ）において上下に対向する側面）のうち第１側面１４０ｂには、図３（ｂ）に示すように、２つの貫通孔が形成されている。このうち、第１側面１４０ｂの上方に位置する貫通孔を第１上方出入口１４１、下方に位置する貫通孔を第１下方出入口１４３とする。同様に、第１側面１４０ｂと対向する第２側面１４０ｃにも２つの貫通孔が形成されており、第２側面１４０ｃの上方に位置する貫通孔を第２上方出入口１４２、下方に位置する貫通孔を第２下方出入口１４４とする。また、図３（ｃ）に示すように、ケーシング部１４０の内壁の下方には段差部１４６が形成されている。
【００４０】
このような第１ケーシング部１４０内に、図２に示した電極板１２１〜１２３と電極ホルダ１３０とが一体になったものを挿入する。そして、電極ホルダ１３０の鍔部１３１（図２参照）の上端面１３１ｂを第１ケーシング部１４０の段差部１４６に当接させると、図１（ｃ）に示すように、第１ケーシング部１４０内に電極板１２１〜１２３の電極部１２１ｍ〜１２３ｍからなる検知部１２０が収容される。
【００４１】
また、第２ケーシング部１５０には、図３（ａ）に示すように、本実施形態の液体状態センサ１００をオイルパン１９１にボルトで取付けるための取付孔１５１が３カ所に形成されている。さらに、この液体状態センサ１００の上方に液体レベルセンサ等の他のセンサを取付けることができるように、２つの支持部１５２が対向するように立設されている。さらに、図３（ｃ）に示すように、第２ケーシング部１５０の下部には凹部１５３が形成されており、この凹部１５３には、図１に破線で示す配線基板１６０等が収容される。さらに、この凹部１５３内には樹脂が充填され、アルミダイキャスト製の取付台座１７０（図１参照）がケーシング部材１１０の下部に取付けられることによって、図１に示すような液体状態センサ１００が形成される。なお、配線基板１６０には、マイクロコンピュータ等の電子部品が搭載されており、検知部１２０のコンデンサの静電容量変化に基づく出力信号を変換処理している。
【００４２】
このような液体状態センサ１００は、図４に示すように、内燃機関１９０のオイルパン１９１（液体収容容器）内の潤滑油１７（液体）に浸漬されるように取付けられ、潤滑油１７の液質（劣化）を検知するために用いられる。具体的には、図４のＢ部を拡大した図５（ａ）に示すように、電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍがオイルパン１９１内の潤滑油１７（液体）に浸漬するように配置される。従って、電極対向面１２１ｂと１２２ｂの間隙、及び電極対向面１２２ｃと１２３ｃの間隙は、潤滑油１７によって満たされている（図５（ｂ）参照）。
【００４３】
ところで、潤滑油１７の液質の変化（劣化）に伴って潤滑油１７の誘電率が変化するので、これに伴って検知部１２０で構成されるコンデンサの静電容量も変化することになる。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、検知部１２０で構成されるコンデンサの静電容量変化に基づく出力信号をマイクロコンピュータ等を搭載した配線基板１６０で変換処理することで、潤滑油１７の液質（劣化）を検知することができる。以下、液体状態センサ１００を使用に供したときの様子について詳細に説明する。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、潤滑油１７中には気泡１８が多数存在しており、この気泡１８はオイルパン１９１の底部１９１ｂから潤滑油１７の液面１７ｃに近づくほど多くなっている。この気泡１８が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に入り込んでしまうと、検知部１２０で構成されるコンデンサの静電容量が変化してしまい、正確な潤滑油１７の液質（劣化）を検知できなくなる虞がある。
ところで、本実施形態の液体状態センサ１００では、図５（ａ）に示すように、第１ケーシング部１４０のうち潤滑油１７の液面１７ｃに近い位置に、第１ケーシング部１４０の内部と外部とに出入りする第１，第２上方出入口１４１，１４２が位置している。このため、気泡１８が第１，第２上方出入口１４１，１４２から第１ケーシング部１４０内に侵入し易くなっている。
【００４５】
しかし、本実施形態の液体状態センサ１００は、図５（ａ）のＤ部を拡大した図５（ｂ）に示すように、第１，第２上方出入口１４１，１４２の下端１４１ｄ，１４２ｄが電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅより上位に位置するようにしている。すなわち、第１，第２上方出入口１４１，１４２が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅより上位に位置するようにしている。このため、図８（ａ）に示すように、オイルパン１９１内の潤滑油１７中に存在する気泡１８が第１，第２上方出入口１４１，１４２から第１ケーシング部１４０内に侵入した場合でも、気泡１８は潤滑油１７中を上昇する傾向にあるので、この気泡１８が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に侵入することが少ない。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に気泡１８が入り込みにくくなっている。
【００４６】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００は、図５（ｂ）に示すように、第１，第２下方出入口１４３，１４４の上端１４３ｃ，１４４ｃが電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅと下端１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇとの中央に位置する水平レベルＬ（以下、中央レベルＬともいう）より下位に位置するようにしている。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅより上位の位置と、中央レベルＬより下位の位置とに潤滑油１７の出入口を有している。このため、本実施形態の液体状態センサ１００では、潤滑油１７が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙を循環し易くなっている。
【００４７】
さらに、前述したように、電極板１２１〜１２３は、図２（ｂ）に示すように、それぞれが１．０ｍｍの間隙を介して平行に配置されている。すなわち、本実施形態の液体状態センサ１００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙を１．０ｍｍとしている。このようにすることで、潤滑油１７が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙を容易に循環し易くしている。さらに、検知部１２０で構成されるコンデンサについてみたとき、電極部１２１ｍ〜１２３ｍが１．０ｍｍの間隙を介して平行に配置されているので、十分に大きな静電容量を確保できる。このため、潤滑油１７の液質の変化（劣化）にしたがい、検知部１２０で構成されるコンデンサの静電容量について十分に大きな変化を得ることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００では、第１，第２上方出入口１４１，１４２及び第１，第２下方出入口１４３，１４４の開口面積をそれぞれ３．０ｍｍ２以上、具体的には、約７ｍｍ２としている。このため、粘性を有する潤滑油１７が第１ケーシング部１４０の内外を容易に出入りすることができる。
ここで、図５（ａ）のＥ矢視である第１ケーシング部１４０の上面図を図６に示す。図６に示すように、本実施形態の液体状態センサ１００では、第１ケーシング部１４０は、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃに沿う水平方向に交差し、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃを挟む位置関係にある第１側面１４０ｂと第２側面１４０ｃとを有している。そして、第１上方出入口１４１が第１側面１４０ｂに形成されており、第２上方出入口１４２が第２側面１４０ｃに形成されている。
【００４９】
このため、例えば、潤滑油１７が第１上方出入口１４１から第１ケーシング部１４０内に流れ込んだ場合、この潤滑油１７は電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３に沿って電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙を通過し、第２上方出入口１４２から抜けていく。従って、本実施形態の液体状態センサ１００は、第１上方出入口１４１及び第２上方出入口１４２を介し、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙について、潤滑油１７の循環が良好となる。特に、本実施形態の液体状態センサ１００では、第１上方出入口１４１と第２上方出入口１４２との上下方向の位置も等しく、第１上方出入口１４１と第２上方出入口１４２とが対向するように配置されている。このため、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙について、潤滑油１７の循環が特に良好となる。
【００５０】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００では、図６にカッコ書きで示すように、第１下方出入口１４３が第１側面１４０ｂに形成されており、第２下方出入口１４４が第２側面１４０ｃに形成されている。さらに、第１下方出入口１４３と第２下方出入口１４４とは対向するように配置されている。このため、第１上方出入口１４１及び第２上方出入口１４２を介してのみならず、第１下方出入口１４３及び第２下方出入口１４４を介しても、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙について、潤滑油１７の循環が良好となる。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙について潤滑油１７の循環が極めて良好となる。
【００５１】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００では、図８（ａ）に示すように、第１ケーシング部１４０のうち電極部１２１ｍ〜１２３ｍの側方に位置する第１，第２側面１４０ｂ，１４０ｃに第１，第２上方出入口１４１，１４２を形成している。このため、この液体状態センサ１００の鉛直方向上方から潤滑油１７中を沈降してくる金属片２７は、天井部１４５上には溜まることはあるが、第１ケーシング部１４０内には侵入しにくくなっている。
従って、本実施形態の液体状態センサ１００は、金属片２７によって電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間で短絡する危険性が低い。
【００５２】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００では、図５（ｂ）に示すように、電極ホルダ１３０の上端面１３０ｂを下方出入口１４３，１４４の下端１４３ｄ，１４４ｄより上位に位置するように配置している。すなわち、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの下端１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇを下方出入口１４３，１４４の下端１４３ｄ，１４４ｄより上位に位置するようにしている。このため、例えば、図８（ａ）のＪ部の拡大図である図８（ｂ）に示すように、下方出入口１４３から第１ケーシング部１４０内にスラッジ１９が侵入したとしても、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの下端１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇはスラッジ１９より上位に位置することになる。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、スラッジ１９が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に入り込むことを防止できる。
以上より、本実施形態の液体状態センサ１００は、オイルパン１９１内の潤滑油１７の液質（劣化）を常に正確に検知することができる。
【００５３】
このような本実施形態の液体状態センサ１００は、次のようにして製造する。まず、厚さ０．５ｍｍのステンレス板を、図２に示すように、側面視長方形板状の部分から端子部１２１ｎ，１２２ｎ，１２３ｎが突出するように成形した電極板１２１，１２２，１２３を用意する。また、樹脂一体成型によって、図２に示すような、鍔部１３１を有する略直方体形状の電極ホルダ１３０、及び図３に示すような、第１ケーシング部１４０と第２ケーシング部１５０とが一体となったケーシング部材１１０を形成する。次いで、図２に示すように、電極板１２１〜１２３の端子部１２１ｎ〜１２３ｎを電極ホルダ１３０のスリット１３０ｃに差し込むようにして組み付ける。このとき、電極板１２１，１２２，１２３のうち、電極ホルダ１３０の上端面１３０ｂから突出する部分を電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍとする。そして、図２（ｂ）に示すように、電極部１２１ｍと１２２ｍの電極対向面１２１ｂと１２２ｂ，電極部１２２ｍと１２３ｍの電極対向面１２２ｃと１２３ｃが対向することによってコンデンサを構成する検知部１２０が形成される。
【００５４】
次いで、電極板１２１〜１２３と電極ホルダ１３０とが一体になったものを第１ケーシング部１４０内に挿入し、図１（ｃ）に示すように、電極ホルダ１３０の鍔部１３１の上端面１３１ｂが第１ケーシング部１４０の段差部１４６に当接させた状態を保持する。次いで、電子部品を搭載した配線基板１６０等を第２ケーシング部１５０の凹部１５３内に設置し、ハンダ付けにより電極板１２１〜１２３の端子部１２１ｎ〜１２３ｎ（図２参照）等と電気的に接続した後、凹部１５３内を樹脂によってモールドする。このとき、電極板１２１〜１２３と電極ホルダ１３０とが一体になったものが第１ケーシング部１４０内に固定される。次いで、アルミダイキャストで形成した取付台座１７０をケーシング部材１１０の下部に取付けることによって、図１に示すような液体状態センサ１００が完成する。
【００５５】
この液体状態センサ１００は、図４に示す内燃機関１９０のオイルパン１９１内に潤滑油１７の無い状態で、オイルパン１９１の取付孔１９１ｂ（図８（ａ）参照）から挿入する。そして、第２ケーシング部１５０上に装着された環状のシール部材（Ｏリング）１５７（図８（ａ）参照）をオイルパン１９１の外表面１９１ｃに接触させた状態で、図１に示す第２ケーシング部１５０の取付孔１５１を利用してオイルパン１９１にボルトで固定し、潤滑油１７の液質を検知するセンサとして使用する。
【００５６】
以上説明した液体状態センサ１００を、図４に示すように、オイルパン１９１内の潤滑油１７に浸漬するように取付けた本実施形態の内燃機関１９０では、液体状態センサ１００によって潤滑油１７の劣化を正確に検知することができる。このため、運転者に対して劣化した潤滑油１７の交換を促すなどの処理が可能となる。
【００５７】
（変形形態１）
次に、実施形態の液体状態センサ１００の変形形態である液体状態センサ２００について説明する。本変形形態の液体状態センサ２００は、実施形態の液体状態センサ１００の第１ケーシング部１４０の天井部１４５に潤滑油１７の出入口を追加したものであり、その他の部分については同様である。従って、実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。
【００５８】
本変形形態の液体状態センサ２００は、その上面図を図９（ａ）に示すように、第１ケーシング部２４０の天井部２４５に多数の第１天井出入口２４８を形成したものである。ここで、本変形形態の液体状態センサ２００において、図５（ｂ）に２点鎖線で示すような、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃを鉛直方向上方に延長した仮想電極対向面１２１ｓ，１２２ｓ，１２２ｔ，１２３ｔを考える。このとき、図５（ｂ）のＦ矢視図である図７に示すように、天井部２４５のうち仮想電極対向面１２１ｓ，１２２ｓ，１２２ｔ，１２３ｔに挟まれる部分（破線のハッチング部分）を第１天井領域２４５ｂとする。
【００５９】
本変形形態の液体状態センサ２００では、図９（ａ）のＭ部の拡大図である図９（ｂ）に示すように、実施形態の液体状態センサ１００と同様に第１，第２上方出入口１４１，１４２、第１，第２下方出入口１４３，１４４を有し、さらに、第１天井領域２４５ｂに第１天井出入口２４８を有している。すなわち、本変形形態の液体状態センサ２００は、実施形態の液体状態センサ１００の出入口に加えて、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙の鉛直方向上方に位置する第１天井出入口２４８を有している。
【００６０】
このため、図５（ａ）に示すように、実施形態と同様にして本変形形態の液体状態センサ２００を使用に供したとき、第１天井出入口２４８を介して第１ケーシング部２４０の内外を出入りする潤滑油１７が、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙をさらに循環し易くなる。さらに、オイルパン１９１内の潤滑油１７中に存在する気泡１８は上昇する傾向にあるので、第１天井出入口２４８から第１ケーシング部２４０内に侵入しにくく、気泡１８が第１ケーシング部２４０内に侵入した場合でも、この気泡１８は第１天井出入口２４８から抜け易くなっている。
【００６１】
さらに、本変形形態の液体状態センサ２００では、図９（ｂ）に拡大して示すように、第１天井出入口２４８の開口寸法Ｋを仮想電極対向面１２１ｓ，１２２ｓ，１２２ｔ，１２３ｔの間隙、すなわち電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙より小さくしている。このため、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙より大きい寸法を有する金属片２７が液体状態センサ２００の上方から潤滑油１７中を沈降してくる場合でも、第１天井出入口２４８を通過しないようにできる（図８（ａ）参照）。ゆえに、本変形形態の液体状態センサ２００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙より大きい寸法を有する金属片２７が、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に侵入することを防止できる。従って、本変形形態の液体状態センサ２００は、金属片２７によって電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間で短絡する危険性が低い。
【００６２】
以上より、本変形形態の液体状態センサ２００は、潤滑油１７が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙をさらに循環し易くしつつも、気泡１８が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に入り込みにくく、さらに、金属片２７によって電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間で短絡する危険性が低いので、潤滑油１７の液質（劣化）をより正確に検知することができる。
【００６３】
（変形形態２）
次に、実施形態の液体状態センサ１００の他の変形形態である液体状態センサ３００について説明する。本変形形態の液体状態センサ３００についても、実施形態の液体状態センサ１００の第１ケーシング部１４０の天井部１４５に潤滑油１７の出入口を追加したものであり、その他の部分については同様である。従って、実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。
【００６４】
本変形形態の液体状態センサ３００は、その上面図を図１０（ａ）に示すように、第１ケーシング部３４０の天井部３４５に第２天井出入口３４８を形成したものである。ここで、本変形形態の液体状態センサ３００において、図５（ｂ）に２点鎖線で示すような、電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍを鉛直方向上方に延長した仮想電極部１２１ｒ，１２２ｒ，１２３ｒを考える。このとき、図５（ｂ）のＦ矢視図である図７に示すように、天井部３４５のうち仮想電極部１２１ｒ，１２２ｒ，１２３ｒと重なる部分（実線のハッチング部分）を第２天井領域３４５ｃとする。
【００６５】
本変形形態の液体状態センサ３００では、図１０（ａ）のＮ部の拡大図である図１０（ｂ）に示すように、実施形態の液体状態センサ１００と同様に第１，第２上方出入口１４１，１４２、第１，第２下方出入口１４３，１４４を有し、さらに、第１天井領域２４５ｂ及び第２天井領域３４５ｃ以外の領域に開口する第２天井出入口３４８を有している。このため、図５（ａ）に示すように、実施形態と同様にして本変形形態の液体状態センサ３００を使用に供したとき、潤滑油１７が、第２天井出入口３４８を介して電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙をさらに循環し易くなる。さらに、オイルパン１９１内の潤滑油１７中に存在する気泡は上昇する傾向にあるので、第２天井出入口３４８から第１ケーシング部３４０内に侵入しにくく、気泡１８が第１ケーシング部３４０内に侵入した場合でも、この気泡１８は第２天井出入口３４８から抜け易くなっている。
【００６６】
さらに、本変形形態の液体状態センサ３００の鉛直方向上方から潤滑油１７中を沈降してくる金属片２７が、第２天井出入口３４８を通過して第１ケーシング部３４０内に侵入したとしても、その直下には電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙が存在しないばかりでなく、電極１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍも存在しない（図８（ａ），図１０（ｂ）参照）。このため、本変形形態の液体状態センサ３００では、金属片２７が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に侵入しにくく、さらに、電極１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍにも付着しにくくなっているので、金属片２７によって電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙が短絡する危険性がさらに低くなっている。
【００６７】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態及び変形形態１，２では、液体状態センサ１００，２００，３００をオイルパン１９１の底部１９１ｄに立設して使用に供するようにしたが、図１１（ａ）に示すように、オイルパン１９１の側壁１９１ｅに固定して使用しても良い。なお、図１１（ａ）に示す液体状態センサ４００は、液体状態センサ１００をオイルパン１９１の側壁１９１ｅに固定したものである。このとき、図１１（ａ）に示すように、上方出入口２４２，２４４が鉛直方向上方を向くように、下方出入口２４１，２４３が鉛直方向下方を向くように配置すると良い。このようにすることで、図１１（ａ）のＧ矢視図である図１１（ｂ）に示すように、上方出入口２４２，２４４が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｈ，１２２ｈ，１２２ｉ，１２３ｉより上位に位置するので、気泡１８が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に入り込みにくくなる。
【００６８】
また、図５（ａ）に破線で示すように、液体レベルセンサ１８０を実施形態及び変形形態１，２の液体状態センサ１００，２００，３００の上位に組付けて、潤滑油１７の液質と共に潤滑油１７の液面レベルを検知するようにしても良い。なお、この場合、潤滑油１７の劣化に伴い、潤滑油１７の誘電率が変化することで、液体レベルセンサ１８０の出力特性が変化してしまい、液面レベルを正確に検知することができなくなる虞がある。従って、液体状態センサ１００，２００，３００の出力信号を、潤滑油１７の劣化を検知するためだけでなく、液体レベルセンサ１８０の出力信号を補正するためにも用いるようにすれば、潤滑油１７の劣化と液面レベルを正確に検知することができる。
【００６９】
また、実施形態及び変形形態１，２では、３枚の電極板１２１，１２２，１２３を組合わせることにより、３枚の電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍによってコンデンサを構成する検知部を形成した。しかし、コンデンサを形成できれば良く、電極は複数枚であれば何枚でも良い。
また、実施形態及び変形形態１，２では、平板形状の電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍを用いてコンデンサ１２０ｍを形成したが、平板形状に限定されるものではなく、例えば、外径の異なる複数の同軸筒状の電極を用いてコンデンサを形成するようにしても良い。
また、変形形態１では、天井部２４５の第１天井領域２４５ｂに多数の第１天井出入口２４８を形成したが、例えば、天井部２４５全体を開口させて、この開口内に第１天井出入口２４８と同様な貫通孔を有するフィルタを設置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態にかかる液体状態センサ１００を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】実施形態にかかる液体状態センサ１００の検知部１２０及び電極ホルダ１３０を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】実施形態にかかる液体状態センサ１００のケーシング部材１１０を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はそのＨ−Ｈ断面図である。
【図４】実施形態にかかる液体状態センサ１００を取付けた内燃機関１９０の部分断面図である。
【図５】実施形態及び変形形態１，２にかかる液体状態センサ１００，２００，３００の使用時の様子を示す図であり、（ａ）は図４中Ｂ部の拡大図、（ｂ）はＤ部の拡大図である。
【図６】実施形態にかかる液体状態センサ１００の使用時の様子を示す図であり、図５（ａ）Ｅ矢視の拡大図である。
【図７】変形形態１，２にかかる液体状態センサ２００，３００の使用時の様子を示す図であり、図５（ｂ）Ｆ矢視の拡大図である。
【図８】実施形態及び変形形態１，２にかかる液体状態センサ１００，２００，３００の使用時の様子を示す図であり、（ａ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）はＪ部の拡大図である。
【図９】変形形態１にかかる液体状態センサ２００を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はＭ部の拡大図である。
【図１０】変形形態２にかかる液体状態センサ３００を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はＮ部の拡大図である。
【図１１】（ａ）は実施形態にかかる液体状態センサ１００をオイルパン１９１の側壁１９１ｅに取付けた、液体状態センサ４００の部分断面図、（ｂ）はＧ矢視の拡大図である。
【図１２】従来の液体状態センサ１０を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は使用時の様子を示す部分断面図である。
【図１３】従来の液体状態センサ２０を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は使用時の様子を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０，２０，１００，２００，３００，４００ 液体状態センサ
１１，１２，２１，２２，１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍ 電極部（電極）
１１ｂ，１２ｂ，２１ｂ，２２ｂ，１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃ 電極対向面
１１ｃ，１２ｃ，２１ｃ，１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅ，１２１ｈ，１２２ｈ，１２２ｉ，１２３ｉ 電極対向面の上端
１１ｄ，１２ｄ，１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇ 電極対向面の下端１６，１９１ オイルパン（液体収容容器）
１７ 潤滑油（液体）
１１０ ケーシング部材
１２０ 検知部
１２１，１２２，１２３ 電極板
１２１ｓ，１２２ｓ，１２２ｔ，１２３ｔ 仮想電極対向面
１４０，２４０，３４０ 第１ケーシング部
１４０ｂ 第１側面
１４０ｃ 第２側面
１４１ 第１上方出入口
１４２ 第２上方出入口
１４３ 第１下方出入口
１４４ 第２下方出入口
１４５，２４５，３４５ 天井部
１９０ 内燃機関
２４１，２４３ 下方出入口
２４２，２４４ 上方出入口
２４５ｂ 第１天井領域
２４８ 第１天井出入口
３４５ｃ 第２天井領域
３４８ 第２天井出入口
Ｋ 開口寸法
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体収容容器内の液体に浸漬されて使用に供される液体状態センサ、及び液体状態センサを有する内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の電極を対向させてコンデンサを構成した検知部を有する静電容量タイプの液体状態センサが知られている。この静電容量タイプの液体状態センサとしては、液体収容容器内の液体に浸漬され、液体収容容器内の液体の液質を検知するものが挙げられる。液体収容容器内の液体の液質の変化に伴って液体の誘電率が変化すると、この液体状態センサでは、コンデンサを構成する検知部の電極対向面の間隙を満たす液体の誘電率も変化する。よって、検知部で構成されるコンデンサの静電容量変化に基づいて、この液体の誘電率の変化、従って、液質の変化を検知することができる。
【０００３】
このような液体状態センサとしては、例えば、図１２（ａ）に示すように、電極１１，１２の電極対向面１１ｂ，１２ｂを対向させてコンデンサを構成した検知部１３、及びこの検知部１３を収容するケーシング部材１５を有する液体状態センサ１０が挙げられる。ケーシング部材１５の上方及び下方には、潤滑油１７が液体状態センサ１０の内部と外部とを出入りするための上方出入口１５ｃ及び下方出入口１５ｄが形成されている。このように、ケーシング部材１５の上方及び下方に上方出入口１５ｃ及び下方出入口１５ｄを設けることで、ケーシング部材１５内外の潤滑油１７の循環が良好となるようにしている。
【０００４】
このような液体状態センサ１０は、例えば、図１２（ｂ）に示すように、オイルパン１６（液体収容容器）内の潤滑油１７（液体）に浸漬するように取付けられ、潤滑油１７の液質（劣化）を検知するために用いられる。具体的には、液体状態センサ１０の電極１１，１２の電極対向面１１ｂ，１２ｂの間隙を満たす潤滑油１７の誘電率の変化に応じた、検知部１３で構成されるコンデンサの静電容量変化に基づいて、潤滑油１７の液質（劣化）を検知している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液体状態センサ１０は、図１２（ｂ）に示すように、液体状態センサ１０をオイルパン１６に取付けて使用に供したとき、電極対向面１１ｂ，１２ｂの上端１１ｃ，１２ｃが上方出入口１５ｃの下端１５ｆより上位に位置するようになっている。ところが、図１２（ｂ）に示すように、潤滑油１７が内燃機関内部等を循環しているとき、潤滑油１７中には気泡１８が多数存在しており、この気泡１８はオイルパン１６の底部１６ｄから潤滑油１７の液面１７ｃに近づくほど多く存在している。このため、気泡１８が潤滑油１７の液面１７ｃに近い上方出入口１５ｃからケーシング部材１５内に侵入し、図１２（ｂ）に示すように、電極対向面１１ｂ，１２ｂの間隙に入り込んでしまうことがあった。この気泡１８が電極対向面１１ｂ，１２ｂの間隙に入り込んでしまうと、検知部１３で構成されるコンデンサの静電容量が変化してしまい、正確な潤滑油１７の液質（劣化）を検知できなくなる虞があった。
【０００６】
また、図１３（ａ）に示すような、スリット２５を設けた筒状の外側電極２２と、この外側電極２２の内側に一定の間隙を設けて配置された柱状の内側電極２１とを有する液体状態センサ２０も、オイルパン１６内の潤滑油１７の液質を検知する液体状態センサとして知られている。この液体状態センサ２０は、内側電極２１及び外側電極２２の電極対向面２１ｂ，２２ｂを対向させてコンデンサを構成する検知部２３を有している。この液体状態センサ２０は、図１３（ｂ）に示すように、オイルパン１６の底部１６ｄに立設して使用に供される。このとき、液体状態センサ２０は、検知部２３内の潤滑油１７の循環を良好とするために、外側電極２２の電極対向面２２ｂの上端２２ｃで、鉛直方向上方に開口する開口部２６を形成するようにしている。
【０００７】
ところで、オイルパン１６の上方には、内燃機関を構成する図示しないクランクシャフト等の部品が配置されている。そして、オイルパン１６内の潤滑油１７は、このクランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させるためにこれらの部位を循環し、再びオイルパンに戻ってくる。このため、クランクシャフト等の部品に付着していた金属片２７が潤滑油１７に混じることがある。この金属片２７が潤滑油１７と共にオイルパン１６の液面１７ｃに落下した場合、図１３（ｂ）に示すように、金属片２７が液体状態センサ２０の上方から潤滑油１７中を沈降してくる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、金属片２７が開口部２６から電極対向面２１ｂ，２２ｂの間隙に入り込んでしまい、この金属片２７によって電極対向面２１ｂと２２ｂとが短絡してしまう危険性があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、コンデンサを構成する検知部の電極対向面間に気泡、スラッジ、金属片等が入り込みにくく、且つ電極対向面間の液体の循環性に優れ、液体収容容器内の液体の状態を正確に検知できる液体状態センサ、及びこの液体状態センサをオイルパン内の潤滑油に浸漬するように取付けた内燃機関を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、複数の電極を有し、これらの電極の電極対向面同士が所定の間隙を介して対向するコンデンサを構成する検知部と、上記検知部を収容するケーシング部材と、を備え、液体収容容器内の液体に浸漬される液体状態センサであって、上記ケーシング部材は、上記液体収容容器内の液体が上記ケーシング部材の内部と外部とに出入りする上方出入口及び下方出入口を有し、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したとき、上記上方出入口は上記電極対向面の上端より上位に位置し、上記下方出入口は上記上方出入口より下位に位置する液体状態センサである。
【００１０】
本発明の液体状態センサは、液体がケーシング部材の内部と外部とに出入りする上方出入口を有する。そして、本発明の液体状態センサを使用に供する姿勢に設置したとき、この上方出入口がコンデンサを構成する電極対向面の上端より上位に位置するようにしている。このため、液体収容容器内の液体中に存在する気泡が上方出入口からケーシング部材内に侵入した場合でも、気泡は上昇する傾向にあるので、この気泡が電極対向面間に侵入することが少ない。従って、本発明の液体状態センサでは、電極対向面間に気泡が入り込みにくくなっている。なお、上方出入口が電極対向面の上端より上位に位置する場合としては、例えば、電極対向面の上方に位置する天井部に上方出入口が形成されている場合が挙げられる。また、電極対向面の側方に位置する側面に上方出入口の下端が電極対向面の上端より上位に位置するように形成されている場合も挙げられる。
【００１１】
さらに、本発明の液体状態センサは、液体がケーシング部材の内部と外部とに出入りする下方出入口を有する。そして、本発明の液体状態センサを使用に供する姿勢に設置したとき、この下方出入口は上方出入口より下位に位置するようにしている。従って、本発明の液体状態センサでは、使用に供したとき、液体が、上方及び下方の出入口より電極対向面間をスムーズに出入りすることができる。このため、本発明の液体状態センサでは、液体が電極対向面間を循環し易くなる。
【００１２】
なお、本発明の液体状態センサは、例えば、内燃機関のオイルパン内の潤滑油中に浸漬し、この潤滑油の劣化に伴う誘電率の変化に応じたコンデンサの静電容量変化に基づき、潤滑油の劣化を検知するために用いることができる。また、本発明の液体状態センサは、静電容量タイプの液体レベルセンサと共に用いた場合、液体レベルセンサの出力特性を補正するために用いることができる。具体的には、潤滑油の劣化に伴って潤滑油の誘電率が変化すると、液面レベルにかかわらず液体レベルセンサの出力信号が変化してしまう。しかし、この潤滑油の劣化による液体レベルセンサの出力特性変化を、本発明の液体状態センサによる液体の劣化に基づく出力信号を用いて補正すれば、潤滑油の劣化に影響されない正確な液面レベルを検知することができる。なお、上方出入口及び下方出入口の開口面積を３．０ｍｍ２以上とすることが好ましい。こうすることで、電極対向面間の液体の循環が良好となる。また、電極対向面の間隙を０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることで、電極対向面間の液体の循環性がさらに良好となる。
【００１３】
さらに、上記液体状態センサであって、前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極対向面の上方に位置する天井部を有し、前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記天井部のうち、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、上記電極対向面を鉛直方向上方に延長した仮想電極対向面に挟まれる第１天井領域に少なくとも開口する第１天井出入口を含み、上記第１天井出入口は、前記電極対向面の間隙より小さい開口寸法を有する液体状態センサとすると良い。
【００１４】
本発明の液体状態センサは、ケーシング部材の天井部の第１天井領域に少なくとも開口する第１天井出入口を有している。すなわち、本発明の液体状態センサでは、電極対向面の間隙の鉛直方向上方に位置する第１天井出入口を有している。このため、第１天井出入口を介して、電極対向面間を液体が循環し易くなっている。さらに、液体収容容器内の液体中に存在する気泡は上昇する傾向にあるので、気泡がケーシング部材内に侵入した場合でも、この気泡は第１天井出入口から抜け易くなっている。このため、本発明の液体状態センサでは、電極対向面間に気泡が入り込みにくくなっている。
【００１５】
さらに、本発明の液体状態センサでは、第１天井出入口の開口寸法を電極対向面の間隙より小さくしている。このため、本発明の液体状態センサでは、電極対向面の間隙より大きい寸法を有する金属片がセンサの上方から液体中を沈降してくる場合でも、第１天井出入口を通過しないようにできる。ゆえに、本発明の液体状態センサでは、電極対向面の間隙より大きい寸法を有する金属片が、電極対向面間に侵入することを防止できる。従って、本発明の液体状態センサは、金属片によって電極対向面間が短絡する危険性が低い。
【００１６】
なお、開口寸法とは、第１天井出入口の開口縁上の任意の２点間距離のうち、最大の寸法をいう。
本発明の液体状態センサの第１天井出入口としては、例えば、電極対向面の間隙より小さい開口寸法を有する多数の貫通孔が挙げられる。また、ケーシング部材の天井部に大きな開口を形成し、この開口内に電極対向面の間隙より小さい開口寸法の貫通孔を有するフィルタを設けたものが挙げられる。
【００１７】
さらに、上記いずれかの液体状態センサであって、前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極対向面の上方に位置する天井部を有し、前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記天井部のうち、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、上記電極対向面を鉛直方向上方に延長した仮想電極対向面に挟まれる第１天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を含む液体状態センサとすると良い。
【００１８】
本発明の液体状態センサでは、ケーシング部材の天井部のうち第１天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を有している。このため、本発明の液体状態センサを使用に供したとき、液体収容容器内の液体中に存在する気泡は第２天井出入口からケーシング部材内に侵入しにくく、気泡がケーシング部材内に侵入したとしても第２天井出入口から抜けやすくなっている。さらに、この液体状態センサの鉛直方向上方から液体中を沈降してくる金属片が、第２天井出入口を通過してケーシング部材内に侵入したとしても、その直下には電極対向面及びそれらの間隙が存在しないので、金属片によって電極対向面間が短絡する危険性が低い。
【００１９】
さらに、前記いずれかの液体状態センサであって、前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極対向面の上方に位置する天井部を有し、前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記天井部のうち、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、前記仮想電極対向面に挟まれる前記第１天井領域及び前記電極を鉛直方向上方に延長した仮想電極と重なる第２天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を含む液体状態センサとすると好ましい。
【００２０】
この液体状態センサでは、ケーシング部材の天井部のうち、この液体状態センサを使用に供する姿勢に設置したときに、第１天井領域及び前記電極を鉛直方向上方に延長した仮想電極と重なる第２天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を有している。このため、本発明の液体状態センサを使用に供したとき、液体収容容器内の液体中に存在する気泡は第２天井出入口からケーシング部材内に侵入しにくく、気泡がケーシング部材内に侵入したとしても第２天井出入口から抜けやすくなっている。さらに、この液体状態センサの鉛直方向上方から液体中を沈降してくる金属片が、第２天井出入口を通過してケーシング部材内に侵入したとしても、その直下には電極対向面及びそれらの間隙が存在しないばかりでなく、電極も存在しない。このため、この液体状態センサでは、金属片が電極対向面間に侵入しにくく、さらに、電極にも付着しにくくなっているので、金属片によって電極対向面間が短絡する危険性がさらに低くなっている。
【００２１】
あるいは、前記液体状態センサであって、前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極の側方に位置する側面を有し、前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記側面に形成されてなる液体状態センサとすると良い。
【００２２】
本発明の液体状態センサでは、上方出入口をケーシング部材の側面に形成している。このため、本発明の液体状態センサでは、液体中をセンサの上方から鉛直方向に降下してくる金属片が、上方出入口からセンサ内に侵入しにくくなっている。従って、本発明の液体状態センサは、金属片によって電極対向面間が短絡する危険性が極めて低い。
【００２３】
ところで、従来の液体状態センサ１０は、図１２（ｂ）に示すように、液体状態センサ１０をオイルパン１６に取付けて使用に供したとき、電極対向面１１ｂ，１２ｂの下端１１ｄ，１２ｄと下方出入口１５ｄの下端１５ｇとが同レベルに位置するようになっている。ところが、図１２（ｂ）に示すように、内燃機関の運転の繰り返しに伴う潤滑油１７の経時変化によって、オイルパン１６の底部１６ｄに固液混合物であるスラッジ１９が沈積してくる。このため、スラッジ１９が下方出入口１５ｄからケーシング部材１５内に侵入し、図１２（ｂ）に示すように、電極対向面１１ｂ，１２ｂの間隙に入り込んでしまうことがあった。このスラッジ１９が電極対向面間に入り込んでしまうと、検知部１３で構成されるコンデンサの静電容量が変化してしまい、正確な潤滑油１７の液質（劣化）を検知できなくなる虞があった。
【００２４】
その解決手段は、上記いずれかの液体状態センサであって、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したとき、前記電極対向面の下端は、前記下方出入口の下端より上位に位置する液体状態センサである。
【００２５】
液体収容容器内の液体が、例えば、エンジンオイル等の潤滑油である場合、この潤滑油の使用に伴って液体収容容器の底部に固液混合物であるスラッジが沈積してくる。このスラッジが電極対向面間に入り込むと、センサが液体の状態を正確に検知できなくなる虞がある。これに対し、本発明の液体状態センサでは、使用に供する姿勢に設置したとき、電極対向面の下端を下方出入口の下端より上位に位置するようにしている。このため、本発明の液体状態センサでは、下方出入口の下端を這うようにして、スラッジが下方出入口からケーシング部材内に侵入してきても、このスラッジは電極対向面間に入り込みにくくなっている。
【００２６】
さらに、上記いずれかの液体状態センサであって、前記複数の電極は平板形状であり、互いに平行に配置されて前記コンデンサを構成してなる液体状態センサとすると良い。
【００２７】
本発明の液体状態センサでは、平行平板電極によってコンデンサを構成する検知部を有している。このような検知部では、小型（薄型）化しても比較的大きなコンデンサの静電容量を確保することができる。このため、本発明の液体状態センサでは、検知部を小型（薄型）化しても、液質等の変化を検知可能とするコンデンサの静電容量の変化が生じるので、液体状態センサの小型化が可能となる。
【００２８】
さらに、上記液体状態センサであって、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、前記ケーシング部材のうち前記電極対向面に沿う水平方向と交差して上記電極対向面を挟む位置関係にある２つの側面をそれぞれ第１側面及び第２側面としたとき、前記上方出入口は、上記第１側面に形成された第１上方出入口と上記第２側面に形成された第２上方出入口とを含み、前記下方出入口は、上記第１側面に形成された第１下方出入口と上記第２側面に形成された第２下方出入口とを含む液体状態センサとすると良い。
【００２９】
本発明の液体状態センサでは、使用に供する姿勢に設置した状態で、ケーシング部材のうち電極対向面に沿う水平方向と交差して電極対向面を挟む位置関係にある２つの側面をそれぞれ第１側面及び第２側面としたとき、第１側面に第１上方出入口が形成され、第２側面に第２上方出入口が形成されている。このため、例えば、第１上方出入口から侵入した液体は、電極対向面に沿って電極対向面間を通過し、第２上方出入口から抜けやすくなる。従って、本発明の液体状態センサは、第１上方出入口及び第２上方出入口を介して、液体が電極対向面間を通過しつつ、ケーシング部材の内外を循環し易くなる。
【００３０】
さらに、本発明の液体状態センサでは、第１下方出入口が第１側面に形成され、第２下方出入口が第２側面に形成されている。このため、第１上方出入口及び第２上方出入口を介してのみならず、第１下方出入口及び第２下方出入口を介しても、液体が電極対向面間を通過しつつ、ケーシング部材の内外を循環し易くなる。
従って、本発明の液体状態センサでは、電極対向面間について液体の循環が極めて良好となり、液体収容容器内の液体の状態を常に正確に検知できる。
【００３１】
さらに、上記液体状態センサであって、前記液体は、内燃機関を円滑に作動させるための潤滑油であり、前記第１上方出入口、前記第１下方出入口、前記第２上方出入口、及び前記第２下方出入口の開口面積は、それぞれ３．０ｍｍ２以上である液体状態センサとすると良い。
【００３２】
本発明の液体状態センサでは、第１上方出入口、第１下方出入口、第２上方出入口、及び第２下方出入口の開口面積をそれぞれ３．０ｍｍ２以上としてる。このため、粘性を有する潤滑油が、第１，第２上方出入口、第１、第２下方出入口を介してセンサ内を出入りし易くなる。従って、本発明の液体状態センサは、電極対向面間の液体の循環が極めて良好となる。
なお、上記第１及び第２上方出入口は、開口面積が３．０ｍｍ２以上であって、且つ、少なくとも直径０．５ｍｍの球が通過できる開口形状であることが好ましい。また、上記第１及び第２下方出入口は、上記第１及び第２上方出入口に対する上記条件に加え、さらに、上記第１及び第２下方出入口の上端が上記電極対向面の下端から５ｍｍ上位である位置よりも下方に位置することが好ましい。こうすることで、電極対向面間の液体の循環がさらに良好となる。なお、第１，第２上方出入口、第１，第２下方出入口の開口形状としては、例えば、矩形、円形、楕円形、台形、おわん形等を適用することができる。
【００３３】
さらに、上記いずれかの液体状態センサであって、前記液体は、内燃機関を円滑に作動させるための潤滑油であり、前記電極対向面の間隙は０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である液体状態センサとすると好ましい。この液体状態センサでは、電極対向面の間隙を０．５ｍｍ以上とすることで、粘性を有する潤滑油が電極対向面間を容易に循環するようにしている。さらに、電極対向面の間隙を２．０ｍｍ以下とすることで、検知部で構成されるコンデンサの静電容量を大きくできるので、潤滑油の液質の変化（劣化）による静電容量の変化が大きくなる。従って、この液体状態センサは、潤滑油の液質の変化（劣化）を精度良く検知できる。
【００３４】
他の解決手段は、上記いずれかに記載の液体状態センサを有する内燃機関であって、上記液体状態センサは、前記液体収容容器であるオイルパンに取付けられ、前記液体である潤滑油に浸漬されてなる内燃機関である。
【００３５】
本発明の内燃機関は、前述したような液体状態センサをオイルパン内の潤滑油に浸漬するように取付けた内燃機関である。
ところで、オイルパンの上方には内燃機関を構成するクランクシャフト等の部品が配置されている。そして、オイルパン内の潤滑油は、このクランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させるためにこれらの部位を循環し、再びオイルパンに戻ってくる。このため、潤滑油はこの循環を繰り返すにしたがって劣化してしまう。潤滑油が過度に劣化すると、クランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させることができなくなり、内燃機関を安全に運転することができなくなる。
【００３６】
これに対し、本発明の内燃機関では、電極対向面間に気泡が入り込みにくくして、オイルパン内の潤滑油の劣化を正確に検知することができる液体状態センサを設けている。従って、本発明の内燃機関では、潤滑油の劣化を正確に検知することで、運転者に対して劣化した潤滑油の交換を促すなどの処理が可能となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（実施形態）
本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の液体状態センサ１００を図１に示す。
本実施形態の液体状態センサ１００は、図１に示すように、３枚の電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍからなる検知部１２０、この検知部１２０を収容する第１ケーシング部１４０と配線基板１６０等を収容する第２ケーシング部１５０とが一体に形成されたケーシング部材１１０、及びケーシング部材１１０の下部を覆う取付台座１７０を有する液体状態センサである。このような液体状態センサ１００は、例えば、図４に示すように、内燃機関１９０のオイルパン１９１（液体収容容器）内の潤滑油１７（液体）に浸漬するように取付けられ、潤滑油１７の液質（劣化）を検知するために用いられる。
【００３８】
電極板１２１，１２２，１２３は、図２（ａ）に示すように、側面視長方形状の部分と、この部分のうち図中下端角部から突出する端子部１２１ｎ，１２２ｎ，１２３ｎを有する平板形状で、厚さ０．５ｍｍ、ステンレス製の電極板である。この電極板１２１〜１２３は、図２（ｂ）に示すように、端子部１２１ｎ〜１２３ｎをそれぞれ樹脂製の電極ホルダ１３０のスリット１３０ｃに差し込むことで、互いに１．０ｍｍの間隙を介して平行に配置されている。このとき、電極板１２１，１２２，１２３のうち、電極ホルダ１３０の上端面１３０ｂから突出する部分を各々電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍとする。そして、図２（ｂ）に示すように、電極部１２１ｍと１２２ｍの電極対向面１２１ｂと１２２ｂ，電極部１２２ｍと１２３ｍの電極対向面１２２ｃと１２３ｃが対向するように配置され、これらの電極対向面間に生じる小コンデンサを並列接続して合成することでコンデンサを構成し、これを検知部１２０としている。
【００３９】
また、ケーシング部材１１０は、図３に示すように、第１ケーシング部１４０と第２ケーシング部１５０とが樹脂によって一体に成型されたケーシング部材である。第１ケーシング部１４０は、図３（ａ）に示すように、上面視長方形の箱形状である。この第１ケーシング部１４０の側面のうち、幅の狭い方の側面（図３（ａ）において上下に対向する側面）のうち第１側面１４０ｂには、図３（ｂ）に示すように、２つの貫通孔が形成されている。このうち、第１側面１４０ｂの上方に位置する貫通孔を第１上方出入口１４１、下方に位置する貫通孔を第１下方出入口１４３とする。同様に、第１側面１４０ｂと対向する第２側面１４０ｃにも２つの貫通孔が形成されており、第２側面１４０ｃの上方に位置する貫通孔を第２上方出入口１４２、下方に位置する貫通孔を第２下方出入口１４４とする。また、図３（ｃ）に示すように、ケーシング部１４０の内壁の下方には段差部１４６が形成されている。
【００４０】
このような第１ケーシング部１４０内に、図２に示した電極板１２１〜１２３と電極ホルダ１３０とが一体になったものを挿入する。そして、電極ホルダ１３０の鍔部１３１（図２参照）の上端面１３１ｂを第１ケーシング部１４０の段差部１４６に当接させると、図１（ｃ）に示すように、第１ケーシング部１４０内に電極板１２１〜１２３の電極部１２１ｍ〜１２３ｍからなる検知部１２０が収容される。
【００４１】
また、第２ケーシング部１５０には、図３（ａ）に示すように、本実施形態の液体状態センサ１００をオイルパン１９１にボルトで取付けるための取付孔１５１が３カ所に形成されている。さらに、この液体状態センサ１００の上方に液体レベルセンサ等の他のセンサを取付けることができるように、２つの支持部１５２が対向するように立設されている。さらに、図３（ｃ）に示すように、第２ケーシング部１５０の下部には凹部１５３が形成されており、この凹部１５３には、図１に破線で示す配線基板１６０等が収容される。さらに、この凹部１５３内には樹脂が充填され、アルミダイキャスト製の取付台座１７０（図１参照）がケーシング部材１１０の下部に取付けられることによって、図１に示すような液体状態センサ１００が形成される。なお、配線基板１６０には、マイクロコンピュータ等の電子部品が搭載されており、検知部１２０のコンデンサの静電容量変化に基づく出力信号を変換処理している。
【００４２】
このような液体状態センサ１００は、図４に示すように、内燃機関１９０のオイルパン１９１（液体収容容器）内の潤滑油１７（液体）に浸漬されるように取付けられ、潤滑油１７の液質（劣化）を検知するために用いられる。具体的には、図４のＢ部を拡大した図５（ａ）に示すように、電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍがオイルパン１９１内の潤滑油１７（液体）に浸漬するように配置される。従って、電極対向面１２１ｂと１２２ｂの間隙、及び電極対向面１２２ｃと１２３ｃの間隙は、潤滑油１７によって満たされている（図５（ｂ）参照）。
【００４３】
ところで、潤滑油１７の液質の変化（劣化）に伴って潤滑油１７の誘電率が変化するので、これに伴って検知部１２０で構成されるコンデンサの静電容量も変化することになる。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、検知部１２０で構成されるコンデンサの静電容量変化に基づく出力信号をマイクロコンピュータ等を搭載した配線基板１６０で変換処理することで、潤滑油１７の液質（劣化）を検知することができる。以下、液体状態センサ１００を使用に供したときの様子について詳細に説明する。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、潤滑油１７中には気泡１８が多数存在しており、この気泡１８はオイルパン１９１の底部１９１ｂから潤滑油１７の液面１７ｃに近づくほど多くなっている。この気泡１８が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に入り込んでしまうと、検知部１２０で構成されるコンデンサの静電容量が変化してしまい、正確な潤滑油１７の液質（劣化）を検知できなくなる虞がある。
ところで、本実施形態の液体状態センサ１００では、図５（ａ）に示すように、第１ケーシング部１４０のうち潤滑油１７の液面１７ｃに近い位置に、第１ケーシング部１４０の内部と外部とに出入りする第１，第２上方出入口１４１，１４２が位置している。このため、気泡１８が第１，第２上方出入口１４１，１４２から第１ケーシング部１４０内に侵入し易くなっている。
【００４５】
しかし、本実施形態の液体状態センサ１００は、図５（ａ）のＤ部を拡大した図５（ｂ）に示すように、第１，第２上方出入口１４１，１４２の下端１４１ｄ，１４２ｄが電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅより上位に位置するようにしている。すなわち、第１，第２上方出入口１４１，１４２が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅより上位に位置するようにしている。このため、図８（ａ）に示すように、オイルパン１９１内の潤滑油１７中に存在する気泡１８が第１，第２上方出入口１４１，１４２から第１ケーシング部１４０内に侵入した場合でも、気泡１８は潤滑油１７中を上昇する傾向にあるので、この気泡１８が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に侵入することが少ない。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に気泡１８が入り込みにくくなっている。
【００４６】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００は、図５（ｂ）に示すように、第１，第２下方出入口１４３，１４４の上端１４３ｃ，１４４ｃが電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅと下端１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇとの中央に位置する水平レベルＬ（以下、中央レベルＬともいう）より下位に位置するようにしている。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅより上位の位置と、中央レベルＬより下位の位置とに潤滑油１７の出入口を有している。このため、本実施形態の液体状態センサ１００では、潤滑油１７が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙を循環し易くなっている。
【００４７】
さらに、前述したように、電極板１２１〜１２３は、図２（ｂ）に示すように、それぞれが１．０ｍｍの間隙を介して平行に配置されている。すなわち、本実施形態の液体状態センサ１００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙を１．０ｍｍとしている。このようにすることで、潤滑油１７が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙を容易に循環し易くしている。さらに、検知部１２０で構成されるコンデンサについてみたとき、電極部１２１ｍ〜１２３ｍが１．０ｍｍの間隙を介して平行に配置されているので、十分に大きな静電容量を確保できる。このため、潤滑油１７の液質の変化（劣化）にしたがい、検知部１２０で構成されるコンデンサの静電容量について十分に大きな変化を得ることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００では、第１，第２上方出入口１４１，１４２及び第１，第２下方出入口１４３，１４４の開口面積をそれぞれ３．０ｍｍ２以上、具体的には、約７ｍｍ２としている。このため、粘性を有する潤滑油１７が第１ケーシング部１４０の内外を容易に出入りすることができる。
ここで、図５（ａ）のＥ矢視である第１ケーシング部１４０の上面図を図６に示す。図６に示すように、本実施形態の液体状態センサ１００では、第１ケーシング部１４０は、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃに沿う水平方向に交差し、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃを挟む位置関係にある第１側面１４０ｂと第２側面１４０ｃとを有している。そして、第１上方出入口１４１が第１側面１４０ｂに形成されており、第２上方出入口１４２が第２側面１４０ｃに形成されている。
【００４９】
このため、例えば、潤滑油１７が第１上方出入口１４１から第１ケーシング部１４０内に流れ込んだ場合、この潤滑油１７は電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３に沿って電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙を通過し、第２上方出入口１４２から抜けていく。従って、本実施形態の液体状態センサ１００は、第１上方出入口１４１及び第２上方出入口１４２を介し、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙について、潤滑油１７の循環が良好となる。特に、本実施形態の液体状態センサ１００では、第１上方出入口１４１と第２上方出入口１４２との上下方向の位置も等しく、第１上方出入口１４１と第２上方出入口１４２とが対向するように配置されている。このため、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙について、潤滑油１７の循環が特に良好となる。
【００５０】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００では、図６にカッコ書きで示すように、第１下方出入口１４３が第１側面１４０ｂに形成されており、第２下方出入口１４４が第２側面１４０ｃに形成されている。さらに、第１下方出入口１４３と第２下方出入口１４４とは対向するように配置されている。このため、第１上方出入口１４１及び第２上方出入口１４２を介してのみならず、第１下方出入口１４３及び第２下方出入口１４４を介しても、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙について、潤滑油１７の循環が良好となる。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙について潤滑油１７の循環が極めて良好となる。
【００５１】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００では、図８（ａ）に示すように、第１ケーシング部１４０のうち電極部１２１ｍ〜１２３ｍの側方に位置する第１，第２側面１４０ｂ，１４０ｃに第１，第２上方出入口１４１，１４２を形成している。このため、この液体状態センサ１００の鉛直方向上方から潤滑油１７中を沈降してくる金属片２７は、天井部１４５上には溜まることはあるが、第１ケーシング部１４０内には侵入しにくくなっている。
従って、本実施形態の液体状態センサ１００は、金属片２７によって電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間で短絡する危険性が低い。
【００５２】
さらに、本実施形態の液体状態センサ１００では、図５（ｂ）に示すように、電極ホルダ１３０の上端面１３０ｂを下方出入口１４３，１４４の下端１４３ｄ，１４４ｄより上位に位置するように配置している。すなわち、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの下端１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇを下方出入口１４３，１４４の下端１４３ｄ，１４４ｄより上位に位置するようにしている。このため、例えば、図８（ａ）のＪ部の拡大図である図８（ｂ）に示すように、下方出入口１４３から第１ケーシング部１４０内にスラッジ１９が侵入したとしても、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの下端１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇはスラッジ１９より上位に位置することになる。従って、本実施形態の液体状態センサ１００では、スラッジ１９が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に入り込むことを防止できる。
以上より、本実施形態の液体状態センサ１００は、オイルパン１９１内の潤滑油１７の液質（劣化）を常に正確に検知することができる。
【００５３】
このような本実施形態の液体状態センサ１００は、次のようにして製造する。まず、厚さ０．５ｍｍのステンレス板を、図２に示すように、側面視長方形板状の部分から端子部１２１ｎ，１２２ｎ，１２３ｎが突出するように成形した電極板１２１，１２２，１２３を用意する。また、樹脂一体成型によって、図２に示すような、鍔部１３１を有する略直方体形状の電極ホルダ１３０、及び図３に示すような、第１ケーシング部１４０と第２ケーシング部１５０とが一体となったケーシング部材１１０を形成する。次いで、図２に示すように、電極板１２１〜１２３の端子部１２１ｎ〜１２３ｎを電極ホルダ１３０のスリット１３０ｃに差し込むようにして組み付ける。このとき、電極板１２１，１２２，１２３のうち、電極ホルダ１３０の上端面１３０ｂから突出する部分を電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍとする。そして、図２（ｂ）に示すように、電極部１２１ｍと１２２ｍの電極対向面１２１ｂと１２２ｂ，電極部１２２ｍと１２３ｍの電極対向面１２２ｃと１２３ｃが対向することによってコンデンサを構成する検知部１２０が形成される。
【００５４】
次いで、電極板１２１〜１２３と電極ホルダ１３０とが一体になったものを第１ケーシング部１４０内に挿入し、図１（ｃ）に示すように、電極ホルダ１３０の鍔部１３１の上端面１３１ｂが第１ケーシング部１４０の段差部１４６に当接させた状態を保持する。次いで、電子部品を搭載した配線基板１６０等を第２ケーシング部１５０の凹部１５３内に設置し、ハンダ付けにより電極板１２１〜１２３の端子部１２１ｎ〜１２３ｎ（図２参照）等と電気的に接続した後、凹部１５３内を樹脂によってモールドする。このとき、電極板１２１〜１２３と電極ホルダ１３０とが一体になったものが第１ケーシング部１４０内に固定される。次いで、アルミダイキャストで形成した取付台座１７０をケーシング部材１１０の下部に取付けることによって、図１に示すような液体状態センサ１００が完成する。
【００５５】
この液体状態センサ１００は、図４に示す内燃機関１９０のオイルパン１９１内に潤滑油１７の無い状態で、オイルパン１９１の取付孔１９１ｂ（図８（ａ）参照）から挿入する。そして、第２ケーシング部１５０上に装着された環状のシール部材（Ｏリング）１５７（図８（ａ）参照）をオイルパン１９１の外表面１９１ｃに接触させた状態で、図１に示す第２ケーシング部１５０の取付孔１５１を利用してオイルパン１９１にボルトで固定し、潤滑油１７の液質を検知するセンサとして使用する。
【００５６】
以上説明した液体状態センサ１００を、図４に示すように、オイルパン１９１内の潤滑油１７に浸漬するように取付けた本実施形態の内燃機関１９０では、液体状態センサ１００によって潤滑油１７の劣化を正確に検知することができる。このため、運転者に対して劣化した潤滑油１７の交換を促すなどの処理が可能となる。
【００５７】
（変形形態１）
次に、実施形態の液体状態センサ１００の変形形態である液体状態センサ２００について説明する。本変形形態の液体状態センサ２００は、実施形態の液体状態センサ１００の第１ケーシング部１４０の天井部１４５に潤滑油１７の出入口を追加したものであり、その他の部分については同様である。従って、実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。
【００５８】
本変形形態の液体状態センサ２００は、その上面図を図９（ａ）に示すように、第１ケーシング部２４０の天井部２４５に多数の第１天井出入口２４８を形成したものである。ここで、本変形形態の液体状態センサ２００において、図５（ｂ）に２点鎖線で示すような、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃを鉛直方向上方に延長した仮想電極対向面１２１ｓ，１２２ｓ，１２２ｔ，１２３ｔを考える。このとき、図５（ｂ）のＦ矢視図である図７に示すように、天井部２４５のうち仮想電極対向面１２１ｓ，１２２ｓ，１２２ｔ，１２３ｔに挟まれる部分（破線のハッチング部分）を第１天井領域２４５ｂとする。
【００５９】
本変形形態の液体状態センサ２００では、図９（ａ）のＭ部の拡大図である図９（ｂ）に示すように、実施形態の液体状態センサ１００と同様に第１，第２上方出入口１４１，１４２、第１，第２下方出入口１４３，１４４を有し、さらに、第１天井領域２４５ｂに第１天井出入口２４８を有している。すなわち、本変形形態の液体状態センサ２００は、実施形態の液体状態センサ１００の出入口に加えて、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙の鉛直方向上方に位置する第１天井出入口２４８を有している。
【００６０】
このため、図５（ａ）に示すように、実施形態と同様にして本変形形態の液体状態センサ２００を使用に供したとき、第１天井出入口２４８を介して第１ケーシング部２４０の内外を出入りする潤滑油１７が、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙をさらに循環し易くなる。さらに、オイルパン１９１内の潤滑油１７中に存在する気泡１８は上昇する傾向にあるので、第１天井出入口２４８から第１ケーシング部２４０内に侵入しにくく、気泡１８が第１ケーシング部２４０内に侵入した場合でも、この気泡１８は第１天井出入口２４８から抜け易くなっている。
【００６１】
さらに、本変形形態の液体状態センサ２００では、図９（ｂ）に拡大して示すように、第１天井出入口２４８の開口寸法Ｋを仮想電極対向面１２１ｓ，１２２ｓ，１２２ｔ，１２３ｔの間隙、すなわち電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙より小さくしている。このため、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙より大きい寸法を有する金属片２７が液体状態センサ２００の上方から潤滑油１７中を沈降してくる場合でも、第１天井出入口２４８を通過しないようにできる（図８（ａ）参照）。ゆえに、本変形形態の液体状態センサ２００では、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙より大きい寸法を有する金属片２７が、電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に侵入することを防止できる。従って、本変形形態の液体状態センサ２００は、金属片２７によって電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間で短絡する危険性が低い。
【００６２】
以上より、本変形形態の液体状態センサ２００は、潤滑油１７が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙をさらに循環し易くしつつも、気泡１８が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に入り込みにくく、さらに、金属片２７によって電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間で短絡する危険性が低いので、潤滑油１７の液質（劣化）をより正確に検知することができる。
【００６３】
（変形形態２）
次に、実施形態の液体状態センサ１００の他の変形形態である液体状態センサ３００について説明する。本変形形態の液体状態センサ３００についても、実施形態の液体状態センサ１００の第１ケーシング部１４０の天井部１４５に潤滑油１７の出入口を追加したものであり、その他の部分については同様である。従って、実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。
【００６４】
本変形形態の液体状態センサ３００は、その上面図を図１０（ａ）に示すように、第１ケーシング部３４０の天井部３４５に第２天井出入口３４８を形成したものである。ここで、本変形形態の液体状態センサ３００において、図５（ｂ）に２点鎖線で示すような、電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍを鉛直方向上方に延長した仮想電極部１２１ｒ，１２２ｒ，１２３ｒを考える。このとき、図５（ｂ）のＦ矢視図である図７に示すように、天井部３４５のうち仮想電極部１２１ｒ，１２２ｒ，１２３ｒと重なる部分（実線のハッチング部分）を第２天井領域３４５ｃとする。
【００６５】
本変形形態の液体状態センサ３００では、図１０（ａ）のＮ部の拡大図である図１０（ｂ）に示すように、実施形態の液体状態センサ１００と同様に第１，第２上方出入口１４１，１４２、第１，第２下方出入口１４３，１４４を有し、さらに、第１天井領域２４５ｂ及び第２天井領域３４５ｃ以外の領域に開口する第２天井出入口３４８を有している。このため、図５（ａ）に示すように、実施形態と同様にして本変形形態の液体状態センサ３００を使用に供したとき、潤滑油１７が、第２天井出入口３４８を介して電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙をさらに循環し易くなる。さらに、オイルパン１９１内の潤滑油１７中に存在する気泡は上昇する傾向にあるので、第２天井出入口３４８から第１ケーシング部３４０内に侵入しにくく、気泡１８が第１ケーシング部３４０内に侵入した場合でも、この気泡１８は第２天井出入口３４８から抜け易くなっている。
【００６６】
さらに、本変形形態の液体状態センサ３００の鉛直方向上方から潤滑油１７中を沈降してくる金属片２７が、第２天井出入口３４８を通過して第１ケーシング部３４０内に侵入したとしても、その直下には電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙が存在しないばかりでなく、電極１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍも存在しない（図８（ａ），図１０（ｂ）参照）。このため、本変形形態の液体状態センサ３００では、金属片２７が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に侵入しにくく、さらに、電極１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍにも付着しにくくなっているので、金属片２７によって電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙が短絡する危険性がさらに低くなっている。
【００６７】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態及び変形形態１，２では、液体状態センサ１００，２００，３００をオイルパン１９１の底部１９１ｄに立設して使用に供するようにしたが、図１１（ａ）に示すように、オイルパン１９１の側壁１９１ｅに固定して使用しても良い。なお、図１１（ａ）に示す液体状態センサ４００は、液体状態センサ１００をオイルパン１９１の側壁１９１ｅに固定したものである。このとき、図１１（ａ）に示すように、上方出入口２４２，２４４が鉛直方向上方を向くように、下方出入口２４１，２４３が鉛直方向下方を向くように配置すると良い。このようにすることで、図１１（ａ）のＧ矢視図である図１１（ｂ）に示すように、上方出入口２４２，２４４が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの上端１２１ｈ，１２２ｈ，１２２ｉ，１２３ｉより上位に位置するので、気泡１８が電極対向面１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃの間隙に入り込みにくくなる。
【００６８】
また、図５（ａ）に破線で示すように、液体レベルセンサ１８０を実施形態及び変形形態１，２の液体状態センサ１００，２００，３００の上位に組付けて、潤滑油１７の液質と共に潤滑油１７の液面レベルを検知するようにしても良い。なお、この場合、潤滑油１７の劣化に伴い、潤滑油１７の誘電率が変化することで、液体レベルセンサ１８０の出力特性が変化してしまい、液面レベルを正確に検知することができなくなる虞がある。従って、液体状態センサ１００，２００，３００の出力信号を、潤滑油１７の劣化を検知するためだけでなく、液体レベルセンサ１８０の出力信号を補正するためにも用いるようにすれば、潤滑油１７の劣化と液面レベルを正確に検知することができる。
【００６９】
また、実施形態及び変形形態１，２では、３枚の電極板１２１，１２２，１２３を組合わせることにより、３枚の電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍによってコンデンサを構成する検知部を形成した。しかし、コンデンサを形成できれば良く、電極は複数枚であれば何枚でも良い。
また、実施形態及び変形形態１，２では、平板形状の電極部１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍを用いてコンデンサ１２０ｍを形成したが、平板形状に限定されるものではなく、例えば、外径の異なる複数の同軸筒状の電極を用いてコンデンサを形成するようにしても良い。
また、変形形態１では、天井部２４５の第１天井領域２４５ｂに多数の第１天井出入口２４８を形成したが、例えば、天井部２４５全体を開口させて、この開口内に第１天井出入口２４８と同様な貫通孔を有するフィルタを設置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態にかかる液体状態センサ１００を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】実施形態にかかる液体状態センサ１００の検知部１２０及び電極ホルダ１３０を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】実施形態にかかる液体状態センサ１００のケーシング部材１１０を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はそのＨ−Ｈ断面図である。
【図４】実施形態にかかる液体状態センサ１００を取付けた内燃機関１９０の部分断面図である。
【図５】実施形態及び変形形態１，２にかかる液体状態センサ１００，２００，３００の使用時の様子を示す図であり、（ａ）は図４中Ｂ部の拡大図、（ｂ）はＤ部の拡大図である。
【図６】実施形態にかかる液体状態センサ１００の使用時の様子を示す図であり、図５（ａ）Ｅ矢視の拡大図である。
【図７】変形形態１，２にかかる液体状態センサ２００，３００の使用時の様子を示す図であり、図５（ｂ）Ｆ矢視の拡大図である。
【図８】実施形態及び変形形態１，２にかかる液体状態センサ１００，２００，３００の使用時の様子を示す図であり、（ａ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）はＪ部の拡大図である。
【図９】変形形態１にかかる液体状態センサ２００を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はＭ部の拡大図である。
【図１０】変形形態２にかかる液体状態センサ３００を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はＮ部の拡大図である。
【図１１】（ａ）は実施形態にかかる液体状態センサ１００をオイルパン１９１の側壁１９１ｅに取付けた、液体状態センサ４００の部分断面図、（ｂ）はＧ矢視の拡大図である。
【図１２】従来の液体状態センサ１０を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は使用時の様子を示す部分断面図である。
【図１３】従来の液体状態センサ２０を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は使用時の様子を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０，２０，１００，２００，３００，４００ 液体状態センサ
１１，１２，２１，２２，１２１ｍ，１２２ｍ，１２３ｍ 電極部（電極）
１１ｂ，１２ｂ，２１ｂ，２２ｂ，１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｃ 電極対向面
１１ｃ，１２ｃ，２１ｃ，１２１ｄ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２３ｅ，１２１ｈ，１２２ｈ，１２２ｉ，１２３ｉ 電極対向面の上端
１１ｄ，１２ｄ，１２１ｆ，１２２ｆ，１２２ｇ，１２３ｇ 電極対向面の下端１６，１９１ オイルパン（液体収容容器）
１７ 潤滑油（液体）
１１０ ケーシング部材
１２０ 検知部
１２１，１２２，１２３ 電極板
１２１ｓ，１２２ｓ，１２２ｔ，１２３ｔ 仮想電極対向面
１４０，２４０，３４０ 第１ケーシング部
１４０ｂ 第１側面
１４０ｃ 第２側面
１４１ 第１上方出入口
１４２ 第２上方出入口
１４３ 第１下方出入口
１４４ 第２下方出入口
１４５，２４５，３４５ 天井部
１９０ 内燃機関
２４１，２４３ 下方出入口
２４２，２４４ 上方出入口
２４５ｂ 第１天井領域
２４８ 第１天井出入口
３４５ｃ 第２天井領域
３４８ 第２天井出入口
Ｋ 開口寸法
Claims (9)
- 複数の電極を有し、これらの電極の電極対向面同士が所定の間隙を介して対向するコンデンサを構成する検知部と、
上記検知部を収容するケーシング部材と、
を備え、液体収容容器内の液体に浸漬される液体状態センサであって、
上記ケーシング部材は、上記液体収容容器内の液体が上記ケーシング部材の内部と外部とに出入りする上方出入口及び下方出入口を有し、
上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したとき、
上記上方出入口は上記電極対向面の上端より上位に位置し、
上記下方出入口は上記上方出入口より下位に位置する
液体状態センサ。 - 請求項１に記載の液体状態センサであって、
前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極対向面の上方に位置する天井部を有し、
前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記天井部のうち、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、上記電極対向面を鉛直方向上方に延長した仮想電極対向面に挟まれる第１天井領域に少なくとも開口する第１天井出入口を含み、
上記第１天井出入口は、前記電極対向面の間隙より小さい開口寸法を有する液体状態センサ。 - 請求項１または請求項２に記載の液体状態センサであって、
前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極対向面の上方に位置する天井部を有し、
前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記天井部のうち、上記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、上記電極対向面を鉛直方向上方に延長した仮想電極対向面に挟まれる第１天井領域以外の領域に開口する第２天井出入口を含む
液体状態センサ。 - 請求項１に記載の液体状態センサであって、
前記ケーシング部材は、前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したときに、前記電極の側方に位置する側面を有し、
前記上方出入口は、上記ケーシング部材の上記側面に形成されてなる
液体状態センサ。 - 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液体状態センサであって、
前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置したとき、
前記電極対向面の下端は、前記下方出入口の下端より上位に位置する
液体状態センサ。 - 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の液体状態センサであって、
前記複数の電極は平板形状であり、互いに平行に配置されて前記コンデンサを構成してなる
液体状態センサ。 - 請求項６に記載の液体状態センサであって、
前記液体収容容器に上記液体状態センサを取付け、上記液体収容容器を使用に供する姿勢に設置した状態で、前記ケーシング部材のうち前記電極対向面に沿う水平方向と交差して上記電極対向面を挟む位置関係にある２つの側面をそれぞれ第１側面及び第２側面としたとき、
前記上方出入口は、上記第１側面に形成された第１上方出入口と上記第２側面に形成された第２上方出入口とを含み、
前記下方出入口は、上記第１側面に形成された第１下方出入口と上記第２側面に形成された第２下方出入口とを含む
液体状態センサ。 - 請求項７に記載の液体状態センサであって、
前記液体は、内燃機関を円滑に作動させるための潤滑油であり、
前記第１上方出入口、前記第１下方出入口、前記第２上方出入口、及び前記第２下方出入口の開口面積は、それぞれ３．０ｍｍ２以上である
液体状態センサ。 - 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の液体状態センサを有する内燃機関であって、
上記液体状態センサは、前記液体収容容器であるオイルパンに取付けられ、前記液体である潤滑油に浸漬されてなる
内燃機関。
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|---|---|---|---|---|
| JP2007225593A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-09-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 液体状態検知センサ |
| JP2013061152A (ja) * | 2011-09-10 | 2013-04-04 | Denso Corp | 燃料性状検出装置 |
| JP2016090301A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 株式会社鷺宮製作所 | 液体検知器、圧縮機及び空気調和機 |
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2002
- 2002-08-05 JP JP2002227459A patent/JP4118627B2/ja not_active Expired - Fee Related
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