JP4350600B2 - 静電容量式傾斜角センサ - Google Patents
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Description
本発明は、例えば測量器や車両などに搭載されて傾斜角を検出する静電容量式傾斜角センサに関するものである。
従来、例えば特許文献１に記載される静電容量式傾斜角センサが提案されている。この静電容量式傾斜角センサは、オイルケースと、そのオイルケース内に収容された液状の静電容量媒体と、該オイルケース内に配設され、静電容量媒体に浸漬された部分によってそれぞれコンデンサを構成する２つの差動電極及び共通電極とを備えている。そして、静電容量式傾斜角センサの水平状態においては、各差動電極における静電容量媒体に浸漬された部分の面積（浸漬面積）はほぼ同一となっている。このため、各コンデンサの静電容量は、ほぼ同一となる。これに対し、静電容量式傾斜角センサが傾斜されると、一方の差動電極の浸漬面積が増し、他方の差動電極の浸漬面積が減る。このため、各コンデンサの静電容量に差が生じる。そして、静電容量式傾斜角センサは、この静電容量の差に基づいて、傾斜角度を算出するようになっている。
特開平０８−２６１７５７号公報
ところで、こうした従来の静電容量式傾斜角センサは、体積が数ｃｍ3〜百数十ｃｍ3と大きい。しかし、近年では、静電容量式傾斜角センサの搭載スペースを小さくするために、該静電容量式傾斜角センサの小型化が要望されている。そして、こうしたニーズに応えようとして静電容量式傾斜角センサの小型化を単純に行うと、静電容量の低下や静電容量媒体がオイルケースの内壁面に及ぼす表面張力の影響などにより、検出信頼性、検出分解能などが低下してしまうといった問題が生じることが確認されている。
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、性能の低下を防止しつつ小型化することができる静電容量式傾斜角センサを提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、前記微粒子は、前記基剤内でブラウン運動可能な大きさに設定されていることを要旨とする。
請求項２に記載の発明では、液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、前記ケースの少なくとも中心部の近辺に、前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方から突出する凸状部を設けたことを要旨とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースの少なくとも中心部の近辺に、前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方から突出する凸状部を設けたことを要旨とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースの少なくとも中心部の近辺に、前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方から突出する凸状部を設けたことを要旨とする。
請求項４に記載の発明では、液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを要旨とする。
請求項５に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを要旨とする。
請求項５に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを要旨とする。
請求項６に記載の発明では、液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを要旨とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを要旨とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを要旨とする。
請求項８に記載の発明では、液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、前記ケースの少なくとも中心部の近辺に、前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方から突出する凸状部を設けたことを要旨とする。
請求項９に記載の発明では、液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを要旨とする。
請求項１０に記載の発明では、請求項４〜７，９のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記柱状物は、それぞれ直径が異なる複数の同心円周上に、それぞれ所定間隔毎に設けられていることを要旨とする。
請求項１１に記載の発明では、請求項２，３，８のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記凸状部は、前記ケースの中心部の近辺に設けられた柱状物と、それぞれ直径が異なる複数の同心円周上にそれぞれ設けられた複数の壁部とからなることを要旨とする。
請求項１２に記載の発明では、液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、前記ケースにおける前記静電容量媒体の注入口と中心部との間に、前記対向内壁面の少なくとも一方から突出し、該注入口から中心部に向かって縦列配置された複数の媒体案内用凸状部を設けたことを要旨とする。
請求項１３に記載の発明では、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースにおける前記静電容量媒体の注入口と中心部との間に、前記対向内壁面の少なくとも一方から突出し、該注入口から中心部に向かって縦列配置された複数の媒体案内用凸状部を設けたことを要旨とする。
請求項１３に記載の発明では、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースにおける前記静電容量媒体の注入口と中心部との間に、前記対向内壁面の少なくとも一方から突出し、該注入口から中心部に向かって縦列配置された複数の媒体案内用凸状部を設けたことを要旨とする。
請求項１４に記載の発明では、請求項１２または請求項１３に記載の静電容量式傾斜角センサにおいて、前記ケースにおける前記静電容量媒体の注入口から中心部に向かう方向に隣り合う前記媒体案内用凸状部の間隔は、該中心部に向かうに従って狭くなるように設定されていることを要旨とする。
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入することにより、静電容量媒体の誘電率を確実且つ容易に高くすることが可能となる。このため、静電容量式傾斜角センサを小型化しても、高い静電容量を確保することができ、検出信頼性、検出分解能などが低下してしまうことがない。
請求項１に記載の発明によると、基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入することにより、静電容量媒体の誘電率を確実且つ容易に高くすることが可能となる。このため、静電容量式傾斜角センサを小型化しても、高い静電容量を確保することができ、検出信頼性、検出分解能などが低下してしまうことがない。
また、微粒子は基剤内でブラウン運動を生じるため、基剤内に万遍なく拡散される。よって、静電容量媒体の誘電率のバラツキなどが生じにくくなり、傾斜角の検出信頼性が確保される。
請求項２，３，８に記載の発明によると、一般にケース内に収容される静電容量媒体の量はケースの容量の半分程度であることから、ケースの中心部の近辺に凸状部を設けることにより、静電容量媒体の液面の表面張力が該凸状部に作用するようになる。このため、ケースを小型化しても、液面は水平状態に維持されやすくなる。よって、静電容量式傾斜角センサの傾斜時にはコンデンサの静電容量が確実に変化し、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出を確実に行うことができる。ちなみに、凸状部を設けていない場合、静電容量媒体の液面の表面張力はケースの内壁面のみに作用するため、ケースが小さくなるほど該表面張力により液面が湾曲して歪んだ状態となる。そして、傾斜角センサを傾斜させても、コンデンサの静電容量の変化の度合いにバラツキが生じるおそれがある。
請求項４〜７，９に記載の発明によると、ケースの対向内壁面に複数の柱状物を設けることにより、静電容量媒体の液面の表面張力が該柱状物に作用するようになる。このため、ケースを小型化しても、液面は水平状態に維持されやすくなり、また静電容量式傾斜角センサの傾斜時においても液面は水平状態に確実に維持される。よって、静電容量式傾斜角センサの傾斜時にはコンデンサの静電容量が確実に変化し、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出を確実に行うことができる。ちなみに、柱状物を設けていない場合、静電容量媒体の液面の表面張力はケースの内壁面のみに作用するため、ケースが小さくなるほど該表面張力により液面が湾曲して歪んだ状態になる。そして、傾斜角センサを傾斜させても、コンデンサの静電容量の変化の度合いにバラツキが生じるおそれがある。
請求項１０に記載の発明によると、静電容量式傾斜角センサがどのような傾斜状態にあっても、静電容量媒体の液面の表面張力が柱状物に作用する。このため、請求項４〜７と同様の作用が奏される。
請求項１１に記載の発明によると、静電容量式傾斜角センサの傾斜時に、静電容量媒体が壁部に沿って円滑に移動する。また、静電容量媒体の液面の表面張力が柱状物及び壁部に作用するため、請求項４〜７と同等の作用が奏される。
請求項１２，１３に記載の発明によると、静電容量媒体は、ケース内への注入時にあっては、媒体案内用凸状部に案内されて、ケース中心部に円滑に注入される。このため、ケース内への静電容量媒体の注入作業を確実に行うことができる。
請求項１４に記載の発明に関し、静電容量式傾斜角センサには一般的に以下の傾向がある。すなわち、注入口から中心部に向かう方向に隣り合う媒体案内用凸状部の間隔を密にするほど、静電容量媒体は中心部に案内されやすくなる反面、傾斜角センサの傾斜時に静電容量媒体が移動する際に該媒体案内用凸状部が邪魔になる傾向にある。これに対し、該媒体案内用凸状部の間隔を疎にするほど、傾斜角センサの傾斜時に静電容量媒体が移動する際に該媒体案内用凸状部が邪魔になりにくくなる反面、静電容量媒体は中心部に案内されにくくなる傾向にある。こうした傾向に鑑み、請求項１４に記載の発明では、注入口から中心部に向かう方向に隣り合う前記媒体案内用凸状部の間隔は、該中心部に向かうに従って狭くなるように設定されている。静電容量媒体はある程度の注入圧力が加わった状態でケース内に注入されるため、請求項１４に記載の発明によると、弱い注入圧力で静電容量媒体をケース内に注入した場合にあっても、該静電容量媒体は各媒体案内用凸状部によってケースの中心部に確実に案内される。また、傾斜角センサの傾斜時に静電容量媒体が移動する際に、該媒体案内用凸状部が邪魔になりにくくなる。
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、静電容量媒体の誘電率を確実且つ容易に高くすることができるため、性能の低下を防止しつつ、静電容量式傾斜角センサの小型化を図ることができる。
また、静電容量媒体の誘電率のバラツキなどが生じにくくなり、傾斜角の検出信頼性を確保することができる。
請求項２〜１４に記載の発明によれば、ケースを小型化しても、液面は水平状態に維持されやすくなり、また静電容量式傾斜角センサの傾斜時においても液面は水平状態に確実に維持される。よって、静電容量式傾斜角センサの傾斜時にはコンデンサの静電容量が確実に変化し、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出を確実に行うことができる。したがって、性能の低下を防止しつつ、静電容量式傾斜角センサの小型化を図ることができる。
請求項２〜１４に記載の発明によれば、ケースを小型化しても、液面は水平状態に維持されやすくなり、また静電容量式傾斜角センサの傾斜時においても液面は水平状態に確実に維持される。よって、静電容量式傾斜角センサの傾斜時にはコンデンサの静電容量が確実に変化し、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出を確実に行うことができる。したがって、性能の低下を防止しつつ、静電容量式傾斜角センサの小型化を図ることができる。
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態の静電容量式傾斜角センサを図１〜図７に基づき詳細に説明する。
以下、本発明を具体化した第１実施形態の静電容量式傾斜角センサを図１〜図７に基づき詳細に説明する。
図１（ａ）は、本実施形態の静電容量式傾斜角センサ（以下、単に「傾斜角センサ」という）１の一部を断面とした正面図である。また、図１（ｂ）は、該傾斜角センサ１の一部を破断した断面図である。なお、図１（ｂ）における断面位置は図１（ａ）のＡ−Ａ線位置であり、図１（ａ）における断面位置は図１（ｂ）のＢ−Ｂ線位置である。
図１に示すように、傾斜角センサ１は、ケース１１を備えている。このケース１１は、合成樹脂製の第１壁部１２、第２壁部１３及び第３壁部１４を備えている。図１（ｂ）に示すように、第１壁部１２と第２壁部１３とは対向して配置され、第３壁部１４は、両壁部１２，１３に間に配置されている。第１壁部１２及び第２壁部１３は、縦横４〜６ｍｍ程度の板材によって構成されている。
図２に併せ示すように、第１壁部１２において第２壁部１３と対向する壁面には共通電極１５ａ，１５ｂが設けられ、第２壁部１３において第１壁部１２と対向する壁面には差動電極１６ａ，１６ｂが設けられている。これら共通電極１５ａ，１５ｂ及び差動電極１６ａ，１６ｂはそれぞれ略半円状をなし、共通電極１５ａ，１５ｂ間と差動電極１６ａ，１６ｂとが対向配置されている。これら電極１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは、ホットエンボス加工、印刷、蒸着などといった加工技術を用いて形成されている。また、図１及び図２に示すように、共通電極１５ａ，１５ｂにはそれぞれ端子部１５ｃ，１５ｄが形成され、差動電極１６ａ，１６ｂにはそれぞれ端子部１６ｃ，１６ｄが形成されている。
第３壁部１４はリング状をなし、共通電極１５ａ，１５ｂと差動電極１６ａ，１６ｂとの間に設けられている。第３壁部１４の外周は、共通電極１５ａ，１５ｂ及び差動電極１６ａ，１６ｂの外周と一致するように形成されている。この第３壁部１４は、共通電極１５ａ，１５ｂと差動電極１６ａ，１６ｂとの間隔が所定間隔Ｈ（本実施形態では３０〜４０μｍ）となるように形成されている。また、第３壁部１４は、図１（ａ）に示す内径Ｒが３〜５ｍｍ程度となるように形成されている。こうした構成により、ケース１１は円形カップ状をなし、内部に収容空間Ｃが設けられている。
収容空間Ｃ内における中央部には、凸状部としての第１柱状物２１が配設されている。この第１柱状物２１は円柱状をなし、中心が収容空間Ｃの中心Ｏと一致するように設けられている。この第１柱状物２１の上面は共通電極１５ａ，１５ｂや第１壁部１２における第２壁部１３との対向内壁面に接続され、下面は差動電極１６ａ，１６ｂや第２壁部１３における第１壁部１２との対向内壁面に接続されている。また、第１柱状物２１の外周面と第３壁部１４の内周面との間の距離を複数等分（ここでは４等分）する第１柱状物２１の同心円周上には、それぞれ第１柱状物よりも小径に設定された複数の凸状部としての第２柱状物２２が設けられている。これら第２柱状物２２は円柱状をなし、上面が共通電極１５ａ，１５ｂや第１壁部１２の前記対向内壁面に接続され、下面が差動電極１６ａ，１６ｂや第２壁部１３の前記対向内壁面に接続されている。本実施形態において各第２柱状物２２は、各円周上において等間隔に設けられている。また、各第２柱状物２２は、他の円周上の最も近接する第２柱状物２２同士を結ぶ直線（例えば図１（ａ）に示す直線Ｌ）が、前記中心Ｏを通るように配設されている。なお、本実施形態において、各円周上における第２柱状物２２は、それぞれ中心Ｏに対して１０゜ずれた位置毎に設けられている。また、図１（ａ）及び図６においては、図面の簡略化を図るために、第２柱状物２２の一部のみを示す。
そして、収容空間Ｃ内には、液状の静電容量媒体２３が収容空間Ｃの半分程度を占める割合となるように収容されている。このため、傾斜角センサ１の水平状態（図１（ａ）に示す状態）にあっては、共通電極１５ａ，１５ｂ及び差動電極１６ａ，１６ｂの半分程度が静電容量媒体２３によって浸漬された状態となる。よって、その浸漬された部分がコンデンサとして機能するようになる。詳しくは、共通電極１５ａ及び差動電極１６ａにおいて静電容量媒体２３に浸漬された部分からなる第１コンデンサと、共通電極１５ｂ及び差動電極１６ｂにおいて静電容量媒体２３に浸漬された部分からなる第２コンデンサとがそれぞれ構成される。そして、傾斜角センサ１が水平に保たれた状態にあるとき、共通電極１５ａ，１５ｂ及び差動電極１６ａ，１６ｂにおいて静電容量媒体２３に浸漬された部分の面積はほぼ同等となるため、各コンデンサの静電容量はほぼ同等となる。
図３に示すように、静電容量媒体２３は、絶縁体からなる液状の基剤（ここではシリコーンオイル（誘電率εａ＝２．７））２３ａと、その基剤２３ａ内に混入された絶縁体からなる微粒子（ここではチタン酸バリウム（誘電率εｂ＝１０００以上））２３ｂとから構成されている。本実施形態においては、基剤２３ａとして変性シリコーンオイルが用いられている。詳しくは、基剤２３ａは、反応性シリコーンオイルや非反応性シリコーンオイルからなり、側鎖型、両末端型、片末端型、側鎖両末端型のうちのいずれかの変性構造となっている。なお、反応性シリコーンオイルとしては、アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、メタクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、異種官能基変性されたシリコーンオイルなどが挙げられる。また、非反応性シリコーンオイルとしては、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、親水性特殊変性、高級アルコキシ変性、高級脂肪酸含有、フッ素変性されたシリコーンオイルなどが挙げられる。微粒子２３ｂは、直径が数十ｎｍとなるように形成されたナノ粒子であり、静電容量媒体２３の１０〜１５％程度を占めるように基剤２３ａ内に混入されている。このように微粒子２３ｂは非常に微小に形成されているため、基剤２３ａ内においてブラウン運動をする。よって、微粒子２３ｂは、基剤２３ａ内に万遍なく均一に混入された状態となっている。特に、基剤２３ａとして変性シリコーンオイルが用いられているため、微粒子２３ｂが基剤２３ａ内に均一に混ざりやすい。このため、本実施形態において静電容量媒体２３の誘電率εｃは、約１３５となり、同静電容量媒体２３が基剤２３ａのみによって構成されている場合に比べて約５０倍となっている。
ところで、図１（ａ）及び図４に示すように、収容空間Ｃ内に収容された静電容量媒体２３の液面の表面張力は、ケース１１の内壁面と、第１柱状物２１と、液面に最も近接する第２柱状物２２とに作用する。このため、静電容量媒体２３の液面は、略水平状態となる。これに対し、例えば収容空間Ｃ内に第１柱状物２１及び第２柱状物２２が設けられていない場合、静電容量媒体２３の液面の表面張力は、ケース１１の内壁面のみに作用する。収容空間Ｃは、内径Ｒ＝３〜５ｍｍ、厚さ（所定間隔）Ｈ＝３０〜４０μｍという非常に小さな空間であるため、静電容量媒体２３の液面の表面張力がケース１１の内壁面のみに作用した場合、図５に示すように、該表面張力の影響により、液面は水平状態とはならなくなってしまう。そして、傾斜角センサ１の傾斜変化に対する第１コンデンサの静電容量と第２コンデンサの静電容量との差分変化が対応しにくくなるおそれがある。
図１に示すように、ケース１１における第２壁部１３の外壁面には、処理基板３１が配設されている。処理基板３１におけるケース１１側面には、第１〜第３端子部３２ａ〜３２ｃが設けられている。そして、第１端子部３２ａは、差動電極１６ａの端子部１６ｃと、ワイヤ３３ａを介して電気的に接続されている。同様に、第２端子部３２ｂは、差動電極１６ｂの端子部１６ｄと、ワイヤ３３ｂを介して電気的に接続されている。また、第３端子部３２ｃは、共通電極１５ａ，１５ｂの端子部１５ｃ，１５ｄと、ワイヤ３３ｃを介して電気的に接続されている。
この処理基板３１には、前記第１及び第２コンデンサの静電容量の差分（＝「第１コンデンサの静電容量」−「第２コンデンサの静電容量」）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。詳しくは、図６に示すように、この検出回路は、傾斜角センサ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、傾斜角センサ１の傾斜により、例えば第１コンデンサの静電容量が増して第２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、例えば第１コンデンサの静電容量が減少して第２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。そして、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。
図１に示すように、こうしたケース１１及び処理基板３１は、合成樹脂製またはセラミック製のパッケージ材３４によって封止された状態となっている。
次に、このように構成された傾斜角センサ１の作用について説明する。
次に、このように構成された傾斜角センサ１の作用について説明する。
まず、傾斜角センサ１が水平に保持されている場合、前述したように共通電極１５ａ，１５ｂ及び差動電極１６ａ，１６ｂにおいて静電容量媒体２３に浸漬された部分の面積はほぼ同等となる。このため、第１コンデンサの静電容量と第２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、傾斜角センサ１は、前記基準電圧Ｖｓを検出電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
一方、例えば図７に示すように、水平状態から同図に示す左方向に所定角度θ（同図ではθ＝３０゜の場合を示す）だけ傾斜角センサ１が傾斜されると、第１コンデンサの静電容量が増し、第２コンデンサの静電容量が減少する。このため、第１コンデンサの静電容量と第２コンデンサの静電容量との差は、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、傾斜角センサ１は、傾斜角度θに比例した変移電圧ΔＶθを基準電圧Ｖｓに加えた電圧（Ｖｓ＋ΔＶθ）を、検出電圧Ｖｏｕｔとして出力する。また、水平状態から右方向に所定角度θだけ傾斜角センサ１が傾斜された場合、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、傾斜角センサ１は、傾斜角度θに比例した変移電圧ΔＶθを基準電圧Ｖｓから減じた電圧（Ｖｓ−ΔＶθ）を、検出電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
よって、傾斜角センサ１から出力される検出電圧Ｖｏｕｔの値は傾斜角度に応じて変移することとなり、この検出電圧Ｖｏｕｔに基づいて傾斜角センサ１の傾斜角度を求めることが可能となる。すなわち、傾斜角センサ１は、傾斜角度を検出電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
したがって、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）静電容量媒体２３は、液状の基剤２３ａとその基剤２３ａに混入された微粒子２３ｂとによって構成され、これにより基剤２３ａよりも５０倍程度高い誘電率となっている。すなわち、基剤２３ａに微粒子２３ｂを混入することにより、静電容量媒体２３の誘電率を確実且つ容易に高くすることができる。このため、傾斜角センサ１を小型化しても高い静電容量を確保することができ、同傾斜角センサ１の検出信頼性、検出分解能などが低下してしまうことがない。また、静電容量媒体２３の誘電率が高くなることにより、共通電極１５ａ，１５ｂと差動電極１６ａ，１６ｂとの間の距離（前記間隔Ｈ）を広く設定することも可能となる。よって、各電極１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂの表面粗さなどに起因した傾斜角センサ１の静電容量のバラツキの影響が小さくなり、静電容量の製造誤差を小さくすることができる。
（１）静電容量媒体２３は、液状の基剤２３ａとその基剤２３ａに混入された微粒子２３ｂとによって構成され、これにより基剤２３ａよりも５０倍程度高い誘電率となっている。すなわち、基剤２３ａに微粒子２３ｂを混入することにより、静電容量媒体２３の誘電率を確実且つ容易に高くすることができる。このため、傾斜角センサ１を小型化しても高い静電容量を確保することができ、同傾斜角センサ１の検出信頼性、検出分解能などが低下してしまうことがない。また、静電容量媒体２３の誘電率が高くなることにより、共通電極１５ａ，１５ｂと差動電極１６ａ，１６ｂとの間の距離（前記間隔Ｈ）を広く設定することも可能となる。よって、各電極１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂの表面粗さなどに起因した傾斜角センサ１の静電容量のバラツキの影響が小さくなり、静電容量の製造誤差を小さくすることができる。
（２）微粒子２３ｂは、基剤２３ａ内でブラウン運動可能な大きさに設定されている。特に本実施形態において微粒子２３ｂの大きさはナノスケールとなっているため、基剤２３ａ内において確実にブラウン運動を生じる。よって、基剤２３ａに微粒子２３ｂを攪拌させるための外力を加えなくても、微粒子２３ｂは基剤２３ａに内に万遍なく均一に拡散される。よって、静電容量媒体２３の部位毎に誘電率のバラツキが生じるといった不都合がなくなり、傾斜角の検出信頼性を確保することができる。
（３）ケース１１の対向内壁面には第１柱状物２１及び第２柱状物２２が設けられているため、静電容量媒体２３の液面の表面張力は、該柱状物２１，２２に作用するようになる。このため、ケース１１を小型化して収容空間Ｃの体積が小さくなっても、該液面は水平状態に維持されやすくなり、また傾斜角センサ１の傾斜時においても液面は水平状態に確実に維持される。よって、傾斜角センサ１の傾斜時に、第１コンデンサ及び第２コンデンサの静電容量が確実に変化し、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出を確実に行うことができる。ちなみに、収容空間Ｃ内に各柱状物２１，２２を設けていない場合、静電容量媒体２３の液面の表面張力はケース１１の内壁面のみに作用するため、ケース１１が小さくなるほど該表面張力により液面が湾曲して歪んだ状態になる。そしてこの場合、傾斜時における第１コンデンサ及び第２コンデンサの静電容量の変化の度合いにバラツキが生じるおそれがあり、傾斜角センサ１は、傾斜角に応じた検出電圧を出力できなくなるおそれがある。よって、収容空間Ｃ内に各柱状物２１，２２を設けることにより、傾斜角度の検出信頼性をより高めることができる。
（４）第１柱状物２１は収容空間Ｃの略中央に設けられ、第２柱状物２２は、第１柱状物２１と中心を同じくするとともに、それぞれ直径が異なる複数の同心円周上に、それぞれ所定間隔毎に設けられている。このため、傾斜角センサ１がどのような傾斜状態にあっても、静電容量媒体２３の液面の表面張力を各柱状物２１，２２に作用させることができる。
なお、上記第１実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 図１に示したように、前記第１実施形態において第２柱状物２２は、各円周上において等間隔に設けられ、最も近接する他の円周上の第２柱状物２２同士を結ぶ直線Ｌが中心Ｏを通るように配設されている。このため、図４にも併せ示すように、同一円周上において隣り合う第２柱状物２２の間隔は、円周が小径になるに従って狭くなっている。しかし、各第２柱状物２２は、こうした規則性に基づいて配設されていることに限らない。例えば図８に示すように、各第２柱状物２２は、各円周の径に拘わらず、同一円周上において隣り合う第２柱状物２２の間隔Ｔ１が全て同じ間隔となるように配設されてもよい。また、各第２柱状物２２は、大径となるに従って広くなるように配設されてもよい。さらには、各第２柱状物２２は、該間隔Ｔ１が、他の円周上において最も近接する第２柱状物２２の間隔Ｔ２と同間隔となるように配設されてもよい。加えて、各第２柱状物２２は、中心Ｏを中心とした同心円周上に配設されていなくてもよい。すなわち、第２柱状物２２は、ある程度の間隔を空けて設けられているのであれば、どのように設けられていてもよい。
・ 図１に示したように、前記第１実施形態において第２柱状物２２は、各円周上において等間隔に設けられ、最も近接する他の円周上の第２柱状物２２同士を結ぶ直線Ｌが中心Ｏを通るように配設されている。このため、図４にも併せ示すように、同一円周上において隣り合う第２柱状物２２の間隔は、円周が小径になるに従って狭くなっている。しかし、各第２柱状物２２は、こうした規則性に基づいて配設されていることに限らない。例えば図８に示すように、各第２柱状物２２は、各円周の径に拘わらず、同一円周上において隣り合う第２柱状物２２の間隔Ｔ１が全て同じ間隔となるように配設されてもよい。また、各第２柱状物２２は、大径となるに従って広くなるように配設されてもよい。さらには、各第２柱状物２２は、該間隔Ｔ１が、他の円周上において最も近接する第２柱状物２２の間隔Ｔ２と同間隔となるように配設されてもよい。加えて、各第２柱状物２２は、中心Ｏを中心とした同心円周上に配設されていなくてもよい。すなわち、第２柱状物２２は、ある程度の間隔を空けて設けられているのであれば、どのように設けられていてもよい。
・ 前記第１実施形態では、ケース１１（収容空間Ｃ）内における中央箇所に、第２柱状物２２よりも大径の円柱状をなす第１柱状物２１が設けられている。しかし、例えば図９に示すように、該中央箇所には、この第１柱状物２１に代えて、所定間隔を空けて設けられた複数の第２柱状物２２を設けるようにしてもよい。すなわち、ケース１１内に配設される柱状物は、同形同大となっていてもよい。また、該柱状物は、３種以上の異なる大きさとなっていてもよい。
・ 前記第１実施形態において各柱状物２１，２２は、円柱状に限らず、多角形状をなしていてもよい。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図１０及び図１１に基づいて説明する。ここでは第１実施形態と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図１０及び図１１に基づいて説明する。ここでは第１実施形態と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。
図１０及び図１１に示すように、本実施形態の傾斜角センサ１のケース１１において、前記収容空間Ｃ内における中央部には、前記第１実施形態と同様に、第１柱状物２１が配設されている。この第１柱状物２１は、第１実施形態における第１柱状物２１よりも小径に形成されている。また、第１柱状物２１の外周面と第３壁部１４の内周面との間の距離を複数等分（ここでは３等分）する第１柱状物２１の各同心円周上には、それぞれ凸状部としての整流用壁部４１が設けられている。これら整流用壁部４１の一端は共通電極１５ａ，１５ｂや第１壁部１２における第２壁部１３との対向内壁面に接続され、他端は差動電極１６ａ，１６ｂや第２壁部１３における第１壁部１２との対向内壁面に接続されている。すなわち、整流用壁部４１は、ケース１１の両対向内壁面に連結された状態となっている。また、各整流用壁部４１は、各同心円の円弧の一部と同形状をなし、各同心円周上にそれぞれ２つずつ設けられている。詳しくは、各整流用壁部４１は、図１０（ａ）に示すＡ−Ａ線に対して左右対称形状をなし、図１１（ａ）に示すように、それぞれ中心角θｗの円弧となるように設定されている。なお、図１１（ａ）〜（ｃ）においては、図面の簡略化を図るために、ケース１１の収容空間Ｃ内の構成のみを示す。
図１１に示すように、ケース１１の下方には媒体注入口４２が設けられ、ケース１１の上方には空気抜き穴４３が設けられている。これら媒体注入口４２及び空気抜き穴４３は、収容空間Ｃを構成する前記第３壁部１４に設けられている。このため、媒体注入口４２から収容空間Ｃ内に静電容量媒体２３を注入可能となっており、該静電容量媒体２３が注入されると、収容空間Ｃ内の空気が空気抜き穴４３から抜け出すこととなる。
図１０及び図１１に示すように、こうした収容空間Ｃ内において、第１柱状物２１と媒体注入口４２との間には、複数の媒体案内用凸状部４４が設けられている。これら媒体案内用凸状部４４は円柱状をなし、一端は共通電極１５ａ，１５ｂや第１壁部１２における第２壁部１３との対向内壁面に接続され、他端は差動電極１６ａ，１６ｂや第２壁部１３における第１壁部１２との対向内壁面に接続されている。また、これら媒体案内用凸状部４４は、媒体注入口４２から第１柱状物２１に向かって二列に縦列配置されている。詳しくは、図１１（ａ）に拡大して示すように、各媒体案内用凸状部４４は、媒体注入口４２から第１柱状物２１に向かって延びる２本の直線Ｌ１，Ｌ２上にそれぞれ設けられた状態となっている。また、両直線Ｌ１，Ｌ２上に設けられた各媒体案内用凸状部４４のうち、媒体注入口４２に最も近接する媒体案内用凸状部４４間の距離Ｃ１は、第１柱状物２１に最も近接する媒体案内用凸状部４４間の距離Ｃ２よりも広く設定されている。すなわち、直線Ｌ１，Ｌ２の間隔は、第１柱状物２１に向かうに従って狭くなっている。
さらに、同一の直線Ｌ１，Ｌ２上において隣り合う媒体案内用凸状部４４の間隔、すなわち媒体注入口４２から第１柱状物２１に向かう方向に隣り合う各媒体案内用凸状部４４の間隔は、媒体注入口４２から第１柱状物２１に向かうに従って狭くなるように設定されている。詳しくは、図１１（ａ）に拡大して示すように、例えば媒体案内用凸状部４４が全部で１２個ある場合には、媒体注入口４２側の間隔Ｔ１から第１柱状物２１側の間隔Ｔ５に向かって、「Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５」の関係が成り立つようになっている。すなわち、隣り合う媒体案内用凸状部４４の間隔は、媒体注入口４２から第１柱状物２１に向かって「疎→密」となるように設定されている。なお、間隔Ｔ１は、外側の整流用壁部４１と第３壁部１４との間隔よりも狭くなるように設定されている。ちなみに本実施形態において間隔Ｔ１は、媒体案内用凸状部４４の直径の約２倍の距離となるように設定され、間隔Ｔ５は、媒体案内用凸状部４４の直径の約０．２倍の距離となるように設定されている。
ところで、図１０及び図１１に示すように、これら媒体案内用凸状部４４と前記整流用壁部４１の一端との間には、円柱状の第３柱状物４５が設けられている。また、収容空間Ｃ内において第１柱状物２１よりも空気抜き穴４３側には、それぞれ円柱状をなす複数の第４柱状物４６が設けられている。これら第３柱状物４５及び第４柱状物４６の一端は共通電極１５ａ，１５ｂや第１壁部１２における第２壁部１３との対向内壁面に接続され、他端は差動電極１６ａ，１６ｂや第２壁部１３における第１壁部１２との対向内壁面に接続されている。また、第４柱状物４６は、各整流用壁部４１が設けられた同心円周上に所定間隔毎に設けられている。
次に、このように構成されたケース１１への静電容量媒体２３の注入時における静電容量媒体２３の流入態様について説明する。
図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、静電容量媒体２３は、媒体注入口４２を介して矢印Ｆ方向からケース１１の収容空間Ｃ内に注入される。すると、静電容量媒体２３の表面張力が媒体案内用凸状部４４に作用し、図１１（ｂ）に示すように、該静電容量媒体２３は、まず媒体案内用凸状部４４に案内されて第１柱状物２１方向へ流入する。すなわち、静電容量媒体２３は、まず媒体案内用凸状部４４によって囲まれた流路（案内流路）を流れて第１柱状物２１に達する。その後、図１１（ｃ）に示すように、該静電容量媒体２３は、第１柱状物２１と、内側の整流用壁部４１との間に優先的に注入されつつ、両整流用壁部４１間、及び外側の整流用壁部４１と第３壁部１４との間に順に注入される。このため、静電容量媒体２３は、ケース１１の中心部まで、安定的に注入されることとなる。しかも、静電容量媒体２３の液面の表面張力が第１柱状物２１の外周面、整流用壁部４１の外周面及び第３壁部１４の内周面に作用する。このため、図１０に示すように、静電容量媒体２３の液面は、ほぼ水平状態となる。
図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、静電容量媒体２３は、媒体注入口４２を介して矢印Ｆ方向からケース１１の収容空間Ｃ内に注入される。すると、静電容量媒体２３の表面張力が媒体案内用凸状部４４に作用し、図１１（ｂ）に示すように、該静電容量媒体２３は、まず媒体案内用凸状部４４に案内されて第１柱状物２１方向へ流入する。すなわち、静電容量媒体２３は、まず媒体案内用凸状部４４によって囲まれた流路（案内流路）を流れて第１柱状物２１に達する。その後、図１１（ｃ）に示すように、該静電容量媒体２３は、第１柱状物２１と、内側の整流用壁部４１との間に優先的に注入されつつ、両整流用壁部４１間、及び外側の整流用壁部４１と第３壁部１４との間に順に注入される。このため、静電容量媒体２３は、ケース１１の中心部まで、安定的に注入されることとなる。しかも、静電容量媒体２３の液面の表面張力が第１柱状物２１の外周面、整流用壁部４１の外周面及び第３壁部１４の内周面に作用する。このため、図１０に示すように、静電容量媒体２３の液面は、ほぼ水平状態となる。
また、このように構成された傾斜角センサ１の傾斜時には、静電容量媒体２３が整流用壁部４１に沿って円滑に移動するため、常に水平状態を維持する。よって、第１コンデンサ及び第２コンデンサの静電容量が確実に変化し、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出を確実に行うことが可能となる。しかも、各媒体案内用凸状部４４は媒体注入口４２から第１柱状物２１に向かうに従って「疎→密」となるように設けられているため、傾斜角センサ１の傾斜に伴って静電容量媒体２３がケース１１内を移動する際に、該媒体案内用凸状部４４が邪魔になってしまうことも抑制される。
したがって、本実施形態によれば、前記第１実施形態における（１），（２）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（５）ケース１１の対向内壁面には第１柱状物２１及び整流用壁部４１が設けられているため、静電容量媒体２３の液面の表面張力は、該柱状物２１及び整流用壁部４１に作用するようになる。このため、ケース１１を小型化して収容空間Ｃの体積が小さくなっても、該液面は水平状態に維持されやすくなり、また傾斜角センサ１の傾斜時においても液面は水平状態に確実に維持される。よって、傾斜角センサ１の傾斜時に、第１コンデンサ及び第２コンデンサの静電容量が確実に変化し、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出を確実に行うことができる。しかも、整流用壁部４１とすることで、傾斜角センサ１の傾斜時には静電容量媒体２３が該整流用壁部４１に沿ってより円滑に移動することとなり、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出をより確実に行うことができる。
（５）ケース１１の対向内壁面には第１柱状物２１及び整流用壁部４１が設けられているため、静電容量媒体２３の液面の表面張力は、該柱状物２１及び整流用壁部４１に作用するようになる。このため、ケース１１を小型化して収容空間Ｃの体積が小さくなっても、該液面は水平状態に維持されやすくなり、また傾斜角センサ１の傾斜時においても液面は水平状態に確実に維持される。よって、傾斜角センサ１の傾斜時に、第１コンデンサ及び第２コンデンサの静電容量が確実に変化し、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出を確実に行うことができる。しかも、整流用壁部４１とすることで、傾斜角センサ１の傾斜時には静電容量媒体２３が該整流用壁部４１に沿ってより円滑に移動することとなり、該静電容量の変化に基づいた傾斜角の検出をより確実に行うことができる。
（６）静電容量媒体２３は、ケース１１内への注入時にあっては、媒体案内用凸状部４４に案内されてケース１１の中心部に円滑に注入される。このため、ケース１１内への静電容量媒体２３の注入作業を確実に行うことができる。
（７）媒体注入口４２から第１柱状物２１に向かう方向に隣り合う各媒体案内用凸状部４４の間隔Ｔ１〜Ｔ５は、第１柱状物２１に向かうに従って狭くなるように設定されている。このため、弱い注入圧力で静電容量媒体２３をケース１１内に注入した場合にあっても、該静電容量媒体２３は各媒体案内用凸状部４４によってケース１１の中心部に確実に案内される。また、傾斜角センサ１の傾斜時に静電容量媒体２３がケース１１内を移動する際に、該媒体案内用凸状部４４が邪魔になりにくくなる。よって、傾斜角センサ１の傾斜角に応じた検出電圧Ｖｏｕｔの出力応答性を低下させてしまうことも抑制できる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 例えば図１２（ａ）に示すように、前記第２実施形態においてケース１１内に設けられた整流用壁部４１を省略してもよい。すなわち、同図に示すようにケース１１内には第１柱状物２１及び媒体案内用凸状部４４のみが設けられた状態となる。そして、このように変更した場合、ケース１１内に注入された静電容量媒体２３の液面の表面張力は、ケース１１の内壁面と第１柱状物２１とに作用することとなるため、該静電容量媒体２３の液面はほぼ水平状態となる。また、静電容量媒体２３の注入時には、該静電容量媒体２３が媒体案内用凸状部４４に案内されて第１柱状物２１まで確実に達するため、図５に示した従来例のように静電容量媒体２３が中心部Ｏに達しないといった不都合も確実に抑止することができる。よって、このようにすれば、傾斜角センサ１の構造を簡素化することができるとともに、性能の低下を防止しつつ該傾斜角センサ１の小型化を図ることができる。
・ 例えば図１２（ａ）に示すように、前記第２実施形態においてケース１１内に設けられた整流用壁部４１を省略してもよい。すなわち、同図に示すようにケース１１内には第１柱状物２１及び媒体案内用凸状部４４のみが設けられた状態となる。そして、このように変更した場合、ケース１１内に注入された静電容量媒体２３の液面の表面張力は、ケース１１の内壁面と第１柱状物２１とに作用することとなるため、該静電容量媒体２３の液面はほぼ水平状態となる。また、静電容量媒体２３の注入時には、該静電容量媒体２３が媒体案内用凸状部４４に案内されて第１柱状物２１まで確実に達するため、図５に示した従来例のように静電容量媒体２３が中心部Ｏに達しないといった不都合も確実に抑止することができる。よって、このようにすれば、傾斜角センサ１の構造を簡素化することができるとともに、性能の低下を防止しつつ該傾斜角センサ１の小型化を図ることができる。
また、第１柱状物２１は、必ずしもケース１１の中心部Ｏに設けられている必要はない。例えば図１２（ｂ）に示すように、第１柱状物２１はケース１１の中心部Ｏの近傍に複数（ここでは２つ）設けられた構成となっていてもよい。このようにしても、静電容量媒体２３の液面をほぼ水平にすることができるため、性能の低下を防止しつつ傾斜角センサ１の小型化を図ることができる。
・ 前記第２実施形態において媒体案内用凸状部４４は、二列に縦列配置されている。しかし、媒体案内用凸状部４４は、二列に限らず、例えば三列や四列に縦列配置されていてもよい。
・ 前記第２実施形態において、ケース１１内に設けられた媒体案内用凸状部４４を省略してもよい。また、媒体案内用凸状部４４とともに整流用壁部４１を省略し、第１柱状物２１のみが設けられた傾斜角センサ１としてもよい。
・ 前記第２実施形態において、媒体案内用凸状部４４は、円柱状に限らず、例えば多角形柱状をなしていてもよい。
・ 前記第１実施形態の傾斜角センサ１のケース１１内に、第２実施形態における媒体案内用凸状部４４を設けてもよい。
・ 前記第１実施形態の傾斜角センサ１のケース１１内に、第２実施形態における媒体案内用凸状部４４を設けてもよい。
・ 前記第１実施形態における傾斜角センサ１は、微粒子２３ｂが混入された静電容量媒体２３と、柱状物２１，２２とを備えた構造をなしている。しかし、傾斜角センサ１は、該静電容量媒体２３及び柱状物２１，２２のうちの一方のみを備えた構造となっていてもよい。また、前記第２実施形態における傾斜角センサ１は、該静電容量媒体２３と、第１柱状物２１、整流用壁部４１及び媒体案内用凸状部４４とのうちの一方のみを備えた構造となっていてもよい。このようにしても、性能の低下を防止しつつ、静電容量式傾斜角センサの小型化を図ることができる。
・ 前記各実施形態において、微粒子２３ｂは、基剤２３ａ内でブラウン運動が可能な程度の大きさであれば、直径数十ｎｍに限らず、例えば直径数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲内となるようなナノスケールや、直径数μｍ程度のマイクロスケールとなる大きさで形成されていてもよい。
・ 前記各実施形態において、静電容量媒体２３の基剤２３ａは、シリコーンオイルに限らず、例えばアセトン、エタノール、メタノール等の液体有機化合物など、誘電率εａが２０〜３０程度の液剤によって構成されてもよい。また、微粒子２３ｂは、チタン酸バリウムに限らず、例えばアルミナ（誘電率：８．９）やジルコニア（誘電率：５０）などの物質によって構成されてもよい。そして、これら物質を任意に組み合わせて静電容量媒体２３を構成してもよい。例えば、基剤２３ａとしてシリコーンオイルを用い、微粒子２３ｂとしてアルミナを用い、該基剤２３ａに対する微粒子２３ｂの混入率を８％とした場合、静電容量媒体２３の誘電率εｃは、３．１となる。すなわち、この場合には、基剤２３ａのみを静電容量媒体とした場合に比べて、誘電率εｃが約１５％高くなる。よって、この場合でも、静電容量媒体の誘電率を確実且つ容易に高くすることができる。
なお、シリコーンオイルは、前記液体有機化合物に比べて、温度変化に対する特性変化が小さい。このため、傾斜角センサ１を車両に搭載する場合など、傾斜角センサ１を高温雰囲気中で使用する場合には、基剤２３ａとしてシリコーンオイルを用いることがより適している。また、基剤２３ａに対する微粒子２３ｂの混入率は、５〜１５％程度であることが適しており、１０〜１５％程度であることがより望ましい。
・ 前記各実施形態では共通電極１５ａ，１５ｂ及び差動電極１６ａ，１６ｂをそれぞれ半円状に形成したが、矩形状等の任意の形状に変更してもよい。
・ 前記各実施形態では半円状の共通電極１５ａ，１５ｂ及び差動電極１６ａ，１６ｂとによって第１コンデンサ及び第２コンデンサを構成したが、円板状の共通電極と半円状の差動電極１６ａ，１６ｂとにより各コンデンサを構成してもよい。
・ 前記各実施形態では半円状の共通電極１５ａ，１５ｂ及び差動電極１６ａ，１６ｂとによって第１コンデンサ及び第２コンデンサを構成したが、円板状の共通電極と半円状の差動電極１６ａ，１６ｂとにより各コンデンサを構成してもよい。
・ 前記各実施形態において、第１柱状物２１、第２柱状物２２、整流用壁部４１、媒体案内用凸状部４４、第３柱状物４５及び第４柱状物４６は、必ずしもケース１１の両対向内壁面に連結された状態となっている必要はない。すなわち、第１柱状物２１、第２柱状物２２、整流用壁部４１、媒体案内用凸状部４４、第３柱状物４５及び第４柱状物４６は、ケース１１の対向内壁面のうちの一方のみに連結された状態となっていてもよい。
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
（１） 前記静電容量式傾斜角センサにおいて、前記微粒子の大きさは、数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲内となるようなナノスケールに設定されていること。この技術的思想（１）に記載の発明によれば、基剤内で微粒子を確実にブラウン運動させることができる。
（１） 前記静電容量式傾斜角センサにおいて、前記微粒子の大きさは、数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲内となるようなナノスケールに設定されていること。この技術的思想（１）に記載の発明によれば、基剤内で微粒子を確実にブラウン運動させることができる。
（２） 前記静電容量式傾斜角センサにおいて、前記柱状物は円柱形状をなすこと。
１…静電容量式傾斜角センサ、１１…ケース、１２…第１壁部、１３…第２壁部、１４…第３壁部、１５ａ，１５ｂ…共通電極、１６ａ，１６ｂ…差動電極、２１…凸状部としての第１柱状物、２２…凸状部としての第２柱状物、２３…静電容量媒体、２３ａ…基剤、２３ｂ…微粒子、４１…凸状部としての整流用壁部、４４…媒体案内用凸状部、４５…凸状部としての第３柱状物、４６…凸状部としての第４柱状物。
Claims (14)
- 液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、
絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、
前記微粒子は、前記基剤内でブラウン運動可能な大きさに設定されていることを特徴とする静電容量式傾斜角センサ。 - 液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、
絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、
前記ケースの少なくとも中心部の近辺に、前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方から突出する凸状部を設けたことを特徴とする静電容量式傾斜角センサ。 - 前記ケースの少なくとも中心部の近辺に、前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方から突出する凸状部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の静電容量式傾斜角センサ。
- 液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、
絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、
前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを特徴とする静電容量式傾斜角センサ。 - 前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサ。
- 液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、
絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、
前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを特徴とする静電容量式傾斜角センサ。 - 前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサ。
- 液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、
前記ケースの少なくとも中心部の近辺に、前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面の少なくとも一方から突出する凸状部を設けたことを特徴とする静電容量式傾斜角センサ。 - 液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、
前記ケースにおいて前記差動電極及び前記共通電極が設けられた前記対向内壁面に、複数の柱状物を所定の間隔を空けて設けたことを特徴とする静電容量式傾斜角センサ。 - 前記柱状物は、それぞれ直径が異なる複数の同心円周上に、それぞれ所定間隔毎に設けられていることを特徴とする請求項４〜７，９のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサ。
- 前記凸状部は、前記ケースの中心部の近辺に設けられた柱状物と、それぞれ直径が異なる複数の同心円周上にそれぞれ設けられた複数の壁部とからなることを特徴とする請求項２，３，８のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサ。
- 液状の静電容量媒体と、その静電容量媒体を収容するケースと、該ケースの対向内壁面に設けられてコンデンサを構成し、一部分が前記静電容量媒体によって浸漬された差動電極及び共通電極とを備え、前記ケースの傾きに応じて前記コンデンサの静電容量が変化する静電容量式傾斜角センサであって、
絶縁体からなる液状の基剤に、その基剤よりも高い誘電率の微粒子を混入して前記静電容量媒体とし、
前記ケースにおける前記静電容量媒体の注入口と中心部との間に、前記対向内壁面の少なくとも一方から突出し、該注入口から中心部に向かって縦列配置された複数の媒体案内用凸状部を設けたことを特徴とする静電容量式傾斜角センサ。 - 前記ケースにおける前記静電容量媒体の注入口と中心部との間に、前記対向内壁面の少なくとも一方から突出し、該注入口から中心部に向かって縦列配置された複数の媒体案内用凸状部を設けたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の静電容量式傾斜角センサ。
- 前記ケースにおける前記静電容量媒体の注入口から中心部に向かう方向に隣り合う前記媒体案内用凸状部の間隔は、該中心部に向かうに従って狭くなるように設定されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の静電容量式傾斜角センサ。
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