JP7050646B2 - センサ - Google Patents

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Description

本発明は、センサに関する。
下記特許文献1には、油等の液体の状態を検出するためのセンサが記載されている。このセンサは、円筒状の第1電極(内側電極)と、第1電極の径方向外側に配置された円筒状の第2電極(外側電極)と、を含んで構成されている。そして、第1電極及び第2電極が絶縁体(モールド部)に組付けられると共に、第1電極及び第2電極の先端部が絶縁体から突出されている。さらに、組付状態の第1電極、第2電極、及び絶縁体が、ケースの内部に配置されている。
そして、センサを用いて、油等の液体の状態を検出するときには、第1電極及び第2電極の先端部を液体に浸漬させて、液体における第1電極と第2電極との間の静電容量などをセンサによって検出する。さらに、センサによって検出した検出値に基づいて、液体の比誘電率や導電率を算出して、液体の状態を判別するようになっている。
米国特許出願公開第2018/0051793号明細書
ところで、センサでは、液体の種類によって算出する比誘電率や導電率の領域が大きく異なる。このため、センサでは、液体の種類毎に、電極のサイズ(径寸法や長さ寸法)が異なる構成を成している。換言すると、センサでは、液体の種類に応じて、仕様の異なる製品を製作している。
一方、上記センサでは、第1電極及び第2電極が絶縁体に組付けられる構造を成しているが、例えば、インサート成形によって第1電極及び第2電極を絶縁体と一体に形成することで、センサの組立性を向上することができる。
しかしながら、第1電極及び第2電極を絶縁体と一体に形成した場合には、以下に示す問題がある。すなわち、上述のように、センサでは、液体の種類に応じて、仕様の異なる製品を製作している。このため、第1電極及び第2電極を絶縁体と一体に形成した場合には、これらを一体に成形するための金型を仕様の異なる製品毎に準備して、センサを製作する必要がある。このため、センサの製作コストが増加するという問題がある。
本発明は、上記事実を考慮して、組立性を向上しつつ、仕様の異なる製品を製作コストの増加を抑制して製作することができるセンサを提供することを目的とする。
本発明の1またはそれ以上の実施形態は、液体の状態を検出するセンサであって、ケースと、前記ケースの開口部を閉塞するモールド部と、前記ケースの軸方向に延在された筒状を成し且つ一端部が前記モールド部から前記ケースの軸方向一方側へ突出された状態で前記モールド部と一体に形成された外側電極と、を含んで構成されたモールドユニットと、前記ケースの軸方向に延在されると共に、前記外側電極の径方向内側に配置され、前記モールドユニットに対して着脱可能に固定された内側電極と、を備えたセンサである。
本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記モールドユニットは、前記モールド部と一体に形成されたインサート部材を有しており、前記インサート部材は、前記外側電極の径方向内側において前記外側電極と同軸上に配置された筒状に形成され、前記内側電極が、前記内側電極の一端部を構成する検出部と、前記インサート部材の内部に挿入され且つ前記インサート部材に固定された電極固定部と、を含んで構成されているセンサである。
本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記モールドユニットは、前記ケースの軸方向に延在され且つ前記モールド部と一体に形成された内側ターミナルを有しており、前記内側ターミナルの一端部が前記インサート部材の外周部に固定され、前記内側ターミナルの長手方向中間部には、前記インサート部材の径方向外側へ屈曲された屈曲部が形成されているセンサである。
本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記内側ターミナルの他端部が、前記ケースの内部に配置された基板に接続されているセンサである。
本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記検出部と前記インサート部材との間には、前記内側電極と前記インサート部材との間をシールするシール部が設けられているセンサである。
上記構成のセンサによれば、組立性を向上しつつ、仕様の異なる製品を製作コストの増加を抑制して製作することができる。
本実施の形態に係る液体状態センサを、蓋をケースから取外した状態で示す斜視図である。 図1に示される液体状態センサの全体を示す第1方向一方側から見た縦断面図である。 図1に示される液体状態センサの全体を示す第2方向一方側から見た縦断面図である。 図3に示される電極保持モールド部の周辺を拡大して示す斜視断面図である。 図1に示されるケースの内部を示す軸方向他方側から見た断面図(図1の5-5線断面図)である。 図2に示される電極基板アッシーの全体を示す斜視図である。 (A)は、図6に示されるモールドユニットを示す第1方向一方側から見た平面図であり、(B)は、(A)に示されるモールドユニットの側断面図(図7(A)の7B-7B線断面図)である。 (A)は、図6に示される内側電極の全体を示す側面図であり、(B)は、(A)に示される内側電極の側断面図(図8(A)の8B-8B線断面図)であり、(C)は、図7(A)に示されるモールドユニットに内側電極を組付けた状態を示す斜視図である。 図4に示される外側電極ユニットの全体を示す斜視図である。
以下、図面を用いて本実施の形態に係る「センサ」としての液体状態センサ10について説明する。図1~図3に示されるように、液体状態センサ10は、液体状態センサ10の外郭を構成するケースユニット12と、ケースユニット12の内部に収容された電極基板アッシー20と、を含んで構成されている。また、電極基板アッシー20は、油等の液体の状態を検出するための略円筒状の外側電極52及び内側電極66を有しており、外側電極52と内側電極66とが同軸上に配置されている。すなわち、液体状態センサ10は、所謂同軸円筒型電極センサとして構成されている。
そして、液体状態センサ10が、検出した液体の検出値を、液体状態センサ10に接続された外部のコントローラへ出力するようになっている。具体的には、液体状態センサ10の外側電極52及び内側電極66を液体に浸漬させて、液体状態センサ10が、外側電極52と内側電極66との間の液体の電気的パラメータを検出値としてコントローラへ出力するようになっている。より詳しくは、液体状態センサ10が、外側電極52と内側電極66との間の液体の静電容量を検出値としてコントローラへ出力し、コントローラが液体の比誘電率を算出するようになっている。また、液体状態センサ10が、外側電極52と内側電極66との間の液体の抵抗値を検出値としてコントローラへ出力し、コントローラが液体の導電率を算出するようになっている。
以下、液体状態センサ10の各構成について説明する。
(ケースユニット12について)
図1~図3に示されるように、ケースユニット12は、ケースユニット12の本体を構成するケース14と、後述する外側電極52及び内側電極66の先端部(一端部)を覆うカバー18と、を含んで構成されている。
<ケース14について>
ケース14は、金属製とされると共に、全体として略段付き円筒状に形成されている。そして、図面において適宜示される矢印A方向側を、ケース14の軸方向一方側としており、矢印B方向側を、ケース14の軸方向他方側としている。また、以下の説明では、ケース14の軸方向に対して直交する方向を第1方向(図1~図3の矢印C方向及び矢印D方向)としており、ケース14の軸方向から見て、第1方向に対して直交する方向を第2方向(図1~図3の矢印E方向及び矢印E方向)としている。さらに、ケース14の軸方向から見て、ケース14の軸線ALを通過し且つ第1方向に沿った線を基準線CL(図5参照)としている。
ケース14は、ケース14の一端部(図1~図3の矢印A方向側の端部)を構成する略円筒状の小径部14Aと、ケース14の軸方向他方側の部分を構成する大径部14Bと、を含んで構成されている。大径部14Bは、ケース14の軸方向他方側へ開放され且つ小径部14Aよりも大径の略有底円筒状に形成されている。そして、小径部14A及び大径部14Bが同軸上に配置されており、小径部14Aの内部と大径部14Bの内部とが連通された状態で、小径部14Aが大径部14Bの底壁14Cに接続されている。
また、小径部14Aの内部は、後述する外側電極52及び内側電極66等を収容するための第1収容部14Dとして構成されており、大径部14Bの内部は、後述する第1基板80及び第2基板90等を収容するための第2収容部14Eとして構成されている。
大径部14Bの底壁14Cの中心部には、後述するモールドベース32と嵌合される嵌合凹部14Fが形成されている。嵌合凹部14Fは、ケース14の軸方向他方側へ開放された凹状を成すと共に、ケース14の軸方向から見て、小径部14Aよりも大径の円形状に形成されている。
ケース14(小径部14A)の一端側の開口部には、内周面において、後述するカバー18を固定するためのカバー固定部14Gが形成されている。カバー固定部14Gは、縦断面視で、小径部14Aの軸方向一方側及び径方向内側へ開放された段差状に形成されており、小径部14Aの周方向全周に亘って形成されている。
一方、ケース14(大径部14B)の他端側の開口部には、金属製の蓋16が設けられている。蓋16は、ケース14の軸方向一方側へ開放された略有底円筒状に形成されており、蓋16の側壁が大径部14Bの開口部内に嵌入されている。そして、蓋16が、蓋固定ネジS1によって、大径部14Bの開口端部に締結固定されている。これにより、大径部14Bの開口部が蓋16によって閉塞されている。また、蓋16の底壁には、後述する外部コネクタ92を配置するためのコネクタ孔部16Aが貫通形成されている。
<カバー18について>
カバー18は、金属製とされると共に、ケース14の軸方向他方側へ開放された略有底円筒状に形成されている。このカバー18の外径寸法は、ケース14のカバー固定部14Gの内径寸法と略一致している。そして、カバー18の開口端部が、カバー固定部14G内に嵌入されて、カバー18がケース14に固定されている。すなわち、カバー18がケース14に接触しており、ケース14、蓋16、及びカバー18が導通されている。これにより、ケース14、蓋16、及びカバー18が、液体状態センサ10に対して電気的ノイズを抑制するためのシールド部材としても構成されている。
カバー18の側壁には、複数(本実施の形態では、4箇所)のサイド連通孔18Aが、カバー18の径方向に貫通形成されている。サイド連通孔18Aは、略円形状に形成されると共に、カバー18の周方向に等間隔(90度毎)に配置されている。また、カバー18の底壁の中心部には、略円形状の先端側連通孔18Bが貫通形成されている。これにより、サイド連通孔18A及び先端側連通孔18Bによってカバー18の内部と外部とが連通されている。
(電極基板アッシー20について)
図2~図6に示されるように、電極基板アッシー20は、電極センサ部30と、支持プレート74と、「基板」としての第1基板80と、第2基板90と、を含んで構成されている。そして、支持プレート74、第1基板80、及び第2基板90が、電極センサ部30に組付けられている。
<電極センサ部30について>
図7及び図8に示されるように、電極センサ部30は、モールドユニット31と、内側電極66と、を含んで構成されており、内側電極66がモールドユニット31に着脱可能に固定されて、電極センサ部30が組立てられている。また、モールドユニット31は、モールドベース32と、外側電極ユニット50と、内側ターミナルユニット60と、を含んで構成されており、これらの部材が一体に形成されてユニット化されている。
[モールドベース32について]
図2~図8に示されるように、モールドベース32は、樹脂材(絶縁材)によって構成されて、電極センサ部30(電極基板アッシー20)の骨格を構成している。モールドベース32は、第1方向から見て、ケース14の軸方向他方側へ開放された略Y字形ブロック状に形成されて、ケース14の第1収容部14D及び第2収容部14Eの内部に配置されている。具体的には、モールドベース32は、モールドベース32の一端側(図7(A)の矢印A方向側)の部分を構成する「モールド部」としての電極保持モールド部34と、モールドベース32の他端側(図7(A)の矢印B方向側)の部分を構成する基板固定モールド部36と、を含んで構成されている。
「電極保持モールド部34について」
電極保持モールド部34は、後述する外側電極ユニット50及び内側ターミナルユニット60を保持するための電極保持部34Aと、モールドベース32(電極基板アッシー20)をケース14に固定するためのフランジ部34Bと、を含んで構成されている。
電極保持部34Aは、ケース14(の小径部14A)と同軸上に配置された略円柱状に形成されている。このため、軸線ALが電極保持部34Aの軸線としても構成されている。また、電極保持部34Aの直径寸法は小径部14Aの内径寸法と略一致しており、電極保持部34Aが、ケース14の第1収容部14Dの全体を埋めるように、小径部14A内に配置されている。これにより、電極保持部34Aによって小径部14Aの開口部が閉塞されている。
なお、電極保持部34Aの外周面には、モールドベース32の成形時にモールドベース32の金型からの抜けを良好にするための抜きテーパが形成されており、電極保持部34Aの一端側(図2及び図3の矢印A方向側)の直径が他端側(図2及び図3の矢印B方向側)の直径と比べて僅かに小さくなっている。そして、電極保持部34Aの他端側の外周部が小径部14Aの他端部の内周面に密着した状態で、電極保持モールド部34が第1収容部14D内に嵌入されている。これにより、第2収容部14E内の気密性を電極保持モールド部34によって確保するようになっている。
また、電極保持部34Aの一端面は、ケース14の小径部14Aの開口端面と面一に配置されている。一方、電極保持部34Aの他端部は、ケース14の第1収容部14Dからケース14の軸方向他方側へ突出され、第2収容部14Eの一端部内に配置されている。
フランジ部34Bは、電極保持部34Aの他端部から電極保持部34Aの径方向外側へ延出されて、ケース14の第2収容部14Eの一端部に配置されている。具体的には、フランジ部34Bは、電極保持部34Aの軸方向を板厚方向とし且つ第1方向を長手方向とする略トラック形板状に形成されている。このフランジ部34Bの外周部には、電極センサ部30(電極基板アッシー20)をケース14に固定するための複数(本実施の形態では、3箇所)の第1~第3カラー38,40,42が一体に設けられている。この第1~第3カラー38,40,42は、金属製とされると共に、フランジ部34Bの板厚方向を軸方向とした略円筒状に形成されている。そして、第1~第3カラー38,40,42の軸方向両端面が、フランジ部34Bから露出した状態で、第1~第3カラー38,40,42が、フランジ部34Bに埋設されている。
第1カラー38は、電極保持部34Aに対して第1方向一方側(図3、図5、図6、及び図7(B)の矢印C方向側)に配置されており、電極保持部34Aの軸方向から見て、第1カラー38の中心が基準線CL上に配置されている(図5、図6、及び図7(B)参照)。また、第2カラー40及び第3カラー42は、電極保持部34Aに対して第1方向他方側(図5、図6、及び図7(B)の矢印D方向側)に配置されると共に、電極保持部34Aの軸方向から見て、基準線CLを基準にして第2方向において対称を成す位置に配置されている(図5及び図6参照)。そして、第1~第3カラー38,40,42内に固定ネジS2がケース14の軸方向他方側から挿入されて、固定ネジS2によってフランジ部34B(すなわち、電極基板アッシー20)がケース14に固定されている。
また、フランジ部34Bには、第1~第3カラー38,40,42に対して径方向内側の位置において、インロー部34B1が形成されている。インロー部34B1は、フランジ部34Bの板厚方向一方側(図2~図4の矢印A方向側)へ突出されると共に、電極保持部34Aの軸方向から見て、電極保持部34Aと同軸上に配置された円形状に形成されている。また、インロー部34B1の直径は、ケース14の嵌合凹部14Fの内径と略一致しており、インロー部34B1のフランジ部34Bからの突出量が、電極保持部34Aのフランジ部34B(インロー部34B1)からの突出量に比べて大幅に小さくなっている。そして、電極センサ部30のケース14への固定状態では、インロー部34B1がケース14の嵌合凹部14F内に嵌入されている。これにより、ケース14に対するモールドベース32の同軸度をインロー部34B1及び嵌合凹部14Fによって確保するようになっている。
また、インロー部34B1には、ケース用シール溝部34B2が形成されている。ケース用シール溝部34B2は、電極保持部34Aの軸方向一方側へ開放された溝状に形成されると共に、電極保持部34Aの軸方向から見て、インロー部34B1の外周面と同心円状を成す円環状に形成されている。このケース用シール溝部34B2内には、ケース用シール部材44(広義には、「ケース用シール部」として把握される要素である)が収容されている。このケース用シール部材44は、ゴム等の弾性体によって構成され且つ円環状に形成されたOリングとして構成されている。そして、ケース用シール部材44が、ケース14の嵌合凹部14Fの底面によって押圧されて、嵌合凹部14Fの底面及びケース用シール溝部34B2の内周面に密着した状態で、ケース用シール溝部34B2内に収容されている。これにより、電極センサ部30とケース14との間をケース用シール部材44によってシールしている。
「基板固定モールド部36について」
基板固定モールド部36は、電極保持モールド部34と一体に形成されて、ケース14の第2収容部14Eの外周部に配置されている。図7及び図8(B)に示されるように、基板固定モールド部36は、一対の固定片36Aを含んで構成されており、一対の固定片36Aは、軸線ALを基準として第2方向において対称に構成されている。このため、以下の説明では、軸線ALに対して第2方向一方側(図7(A)及び図8(B)の矢印E方向側)の固定片36Aについて説明し、軸線ALに対して第2方向他方側(図7(A)及び図8(B)の矢印F方向側)の固定片36Aの説明については省略する。
固定片36Aは、第2方向を板厚方向とし且つ電極保持部34Aの軸方向を長手方向とする略矩形板状に形成されて、電極保持モールド部34のフランジ部34Bにおける外周部(第2方向一方側の端部)から電極保持部34Aの軸方向他方側へ延出されている。これにより、一対の固定片36Aが、第2方向に離間した状態で、第2方向に対向して配置されている。
また、固定片36Aの幅方向(第1方向に沿った方向)の中央部が、第2方向から見て、電極保持部34Aの軸線ALに一致するように、第1方向における固定片36Aの位置が設定されている。さらに、固定片36Aの幅方向両端面は、後述する第1基板80及び第2基板90を載置するための載置面36Bとして構成されており、載置面36Bは、第1方向に対して直交する方向に沿って配置されている。
一対の固定片36Aの先端部(図7(A)及び図8(B)の矢印B方向側の端部)には、後述する第1基板80及び第2基板90を固定するための先端側基板固定部36Cが形成されている。先端側基板固定部36Cは、固定片36Aから第2方向他方側(すなわち、一対の固定片36Aの対向方向側)へ突出されると共に、固定片36Aの幅方向に沿って延在されている。すなわち、先端側基板固定部36Cが、固定片36Aから電極保持部34A(ケース14)の径方向内側へ突出されている。この先端側基板固定部36Cには、第1方向を軸方向とする金属製のナット46が一体に設けられている。具体的には、ナット46の軸方向両端面が、固定片36Aの載置面36Bから露出された状態で、ナット46が先端側基板固定部36Cに埋設されている。
また、固定片36Aの基端部(図7(A)及び図8(B)の矢印A方向側の端部)には、後述する第1基板80及び第2基板90を固定するための基端側基板固定部36Dが形成されている。基端側基板固定部36Dは、固定片36Aから第2方向他方側へ突出されると共に、固定片36Aの幅方向に沿って延在されている。すなわち、基端側基板固定部36Dが、固定片36Aから電極保持部34A(ケース14)の径方向内側へ突出されている。この基端側基板固定部36Dには、第1方向を軸方向とする金属製のナット48が一体に設けられている。具体的には、ナット48の軸方向両端面が、固定片36Aの載置面36Bから露出された状態で、ナット48が基端側基板固定部36Dに埋設されている。さらに、基端側基板固定部36Dは、電極保持モールド部34のフランジ部34Bに接続されて、固定片36Aとフランジ部34Bとを連結している。すなわち、固定片36Aの基端部の肉厚が、固定片36Aの他の部分の肉厚と比べて厚く設定されている。
さらに、固定片36Aの長手方向中間部(具体的には、長手方向中央部よりも基端側の部分)には、第1方向から見て、第2方向一方側へ略クランク状に屈曲された屈曲部36Eが形成されている。これにより、第1方向から見て、先端側基板固定部36Cが基端側基板固定部36Dに対して電極保持部34A(ケース14)の径方向外側に配置されている。
また、固定片36Aの幅方向中間部には、補強リブ36Fが一体に形成されている。補強リブ36Fは、固定片36Aから第2方向他方側へ突出されると共に、固定片36Aの長手方向に延在されている。
[外側電極ユニット50について]
図2~図4、及び図9に示されるように、外側電極ユニット50は、外側電極52と、外側ターミナル54と、を含んで構成されており、外側電極ユニット50(外側電極52及び外側ターミナル54)が、インサート成形によってモールドベース32(の電極保持モールド部34)に一体に形成されている。これにより、モールドベース32と外側電極ユニット50とがユニット化されている。
「外側電極52について」
外側電極52は、ケース14の小径部14Aよりも小径の略円筒状に形成されている。そして、外側電極52が、小径部14Aと同軸上に配置されて、ケース14の第1収容部14D内において、電極保持モールド部34の電極保持部34Aと一体に形成されている。具体的には、外側電極52の一端側(図2及び図3の矢印A方向側)の部分が、電極保持部34Aの一端面からケース14の軸方向一方側へ突出された状態で、外側電極52の他端側(図2及び図3の矢印B方向側)の部分が電極保持部34Aに埋設されている。これにより、ケース14と外側電極52との間が、電極保持モールド部34によって絶縁された状態で、外側電極52が、第1収容部14D内において、電極保持部34Aに保持されている。また、外側電極52の一端部は、カバー18の内部に配置されており、外側電極52の他端は、電極保持部34Aの軸方向中央部よりも電極保持部34Aの一端側に配置されている。
外側電極52の一端側の部分には、複数(本実施の形態では、4箇所)の電極側挿通孔52Aが外側電極52の径方向に貫通形成されている。電極側挿通孔52Aは、カバー18のサイド連通孔18Aよりも小径の円形状に形成されると共に、外側電極52の周方向に等間隔(90度毎)に配置されている。また、外側電極52の周方向における、電極側挿通孔52Aとサイド連通孔18Aとの位置が一致しており、電極側挿通孔52Aの中心がサイド連通孔18Aの中心に対してケース14の軸方向他方側にずれた位置に配置されている。具体的には、カバー18の径方向から見て、電極側挿通孔52Aとサイド連通孔18Aとが重なるように、電極側挿通孔52Aがサイド連通孔18Aに対してケース14の軸方向他方側にずれて配置されている。これにより、液体状態センサ10の使用時に、カバー18を液体に浸漬させることで、液体が、サイド連通孔18A及び電極側挿通孔52A内を流れて、外側電極52の内側に流入されるようになっている。
また、外側電極52の一端面には、第1方向一方側及び他方側の部分において、一対の外側位置決め溝部52Bが形成されている。外側位置決め溝部52Bは、外側電極52の軸方向一方側へ開放された溝状に形成されると共に、外側電極52の一端部を第1方向に貫通している。この外側位置決め溝部52Bは、外側電極52の周方向における外側電極52のモールドベース32に対する相対位置を決めるための溝部として構成されている。具体的には、電極センサ部30のインサート成形時に、金型に形成された凸部(図示省略)が外側位置決め溝部52B内に嵌まり込んで、外側電極52の周方向における外側電極52のモールドベース32に対する相対位置が決まるようになっている。
また、外側電極52の他端側の部分には、電極センサ部30の成形後における外側電極52(外側電極ユニット50)のモールドベース32からの抜けを防止するための複数(本実施の形態では、2箇所)の抜け止め孔52Cが貫通形成されている。抜け止め孔52Cは、円形状に形成されて、外側電極52の周方向に180度離間して配置されている。具体的には、一対の抜け止め孔52Cが第1方向に対向して配置されている。そして、電極センサ部30の成形時にモールドベース32の樹脂が抜け止め孔52C内に流入して、当該樹脂が抜け止め孔52Cの全体を埋めている(図3参照)。
さらに、外側電極52の他端部には、第2方向一方側の外周部において、後述する外側ターミナル54を外側電極52に固定するための外側ターミナル用凹部52Dが形成されている。この外側ターミナル用凹部52Dは、外側電極52の径方向外側(第2方向一方側)へ開放され且つ外側電極52の軸方向に沿った溝状に形成されると共に、外側電極52の軸方向他方側へ開放されている。
「外側ターミナル54について」
図2、図4、及び図9に示されるように、外側ターミナル54は、外側電極52の軸方向に延在された略丸棒状に形成されている。そして、外側ターミナル54の一端部(図2、図4、及び図9の矢印A方向側の端部)が、外側電極52の外側ターミナル用凹部52D内に配置されて、溶接等によって外側電極52に固定されている。外側ターミナル54の長手方向中間部には、第2方向一方側へ略クランク状に屈曲された屈曲部54Aが形成されており、外側ターミナル54の他端部(図2、図4、及び図9の矢印B方向側の端部)が、外側ターミナル54の一端部に対して外側電極52の径方向外側(第2方向一方側)に配置されている。
そして、外側ターミナル54の他端部が、モールドベース32の電極保持モールド部34からケース14の軸方向他方側へ突出された状態で、外側ターミナル54が電極保持モールド部34に一体に形成されている。これにより、ケース14と外側ターミナル54との間が、電極保持モールド部34によって絶縁された状態で、外側ターミナル54が、第1収容部14D及び第2収容部14E内において、電極保持モールド部34に保持されている。また、外側ターミナル54の他端部は、モールドベース32の一対の固定片36Aの間において、ケース14の第2収容部14E内に配置されている。
[内側ターミナルユニット60について]
図2~図4、及び図7に示されるように、内側ターミナルユニット60は、「インサート部材」としての電極固定パイプ62と、内側ターミナル64と、を含んで構成されている。そして、内側ターミナルユニット60(電極固定パイプ62及び内側ターミナル64)が、インサート成形によってモールドベース32の電極保持モールド部34に一体に形成されている。これにより、モールドベース32と内側ターミナルユニット60とがユニット化されている。
「電極固定パイプ62について」
電極固定パイプ62は、金属製のパイプ材によって構成されている。具体的には、電極固定パイプ62は、外側電極52よりも小径の円筒状に形成されて、外側電極52の軸方向に沿って延在されると共に、外側電極52の径方向内側において、外側電極52と同軸上に配置されている。そして、電極固定パイプ62(の外周部)が、電極保持モールド部34の電極保持部34Aと一体に形成されている。
具体的には、電極固定パイプ62の一端部(図2~図4、及び図7(B)の矢印A方向側の端部)が、電極保持部34Aの一端よりも電極保持部34Aの軸方向他方側に配置された状態で、電極固定パイプ62が、電極保持部34Aと一体に形成されている。また、電極固定パイプ62の他端部(図2~図4、及び図7(B)の矢印B方向側の端部)は、電極保持モールド部34の中心部から電極保持部34Aの軸方向他方側へ突出されて、ケース14の第2収容部14E内に配置されている。以上により、外側電極52と電極固定パイプ62との間が、電極保持モールド部34によって絶縁された状態で、電極固定パイプ62が、第1収容部14D内において、電極保持部34Aに保持されている。なお、電極固定パイプ62の内部には、電極保持部34Aの樹脂材が充填されておらず、電極固定パイプ62の内部が、軸方向に貫通している。
「内側ターミナル64について」
図2及び図4に示されるように、内側ターミナル64は、電極固定パイプ62の軸方向に延在された略丸棒状に形成されている。そして、内側ターミナル64の一端部(図2及び図4の矢印A方向側の端部)が、溶接等によって電極固定パイプ62の長手方向中間部における外周部に固定されている。内側ターミナル64の長手方向中間部には、第2方向他方側へ略クランク状に屈曲された屈曲部64Aが形成されており、内側ターミナル64の他端部(図2及び図4の矢印B方向側の端部)が、内側ターミナル64の一端部に対して電極固定パイプ62の径方向外側(第2方向他方側)に配置されている。
そして、内側ターミナル64の他端部が、モールドベース32の電極保持モールド部34からケース14の軸方向他方側へ突出された状態で、内側ターミナル64が電極保持モールド部34に一体に形成されている。これにより、ケース14と内側ターミナル64との間が、電極保持モールド部34によって絶縁された状態で、内側ターミナル64が、第1収容部14D及び第2収容部14E内において、電極保持モールド部34に保持されている。また、内側ターミナル64の他端部が、モールドベース32の一対の固定片36Aの間において、ケース14の第2収容部14E内に配置されている。
また、内側ターミナル64の直径と外側ターミナル54の直径とは同じ寸法に設定されており、ケース14の軸方向における、内側ターミナル64の他端と外側ターミナル54の他端との位置が略一致している。さらに、内側ターミナル64の他端部と外側電極52の他端部とが、電極保持部34Aの周方向に180度離間して配置されて、第2方向に並んで配置されている。
一方、前述したモールドベース32の電極保持モールド部34(電極保持部34A)における他端部には、電極固定パイプ62に対応する位置において、第1ザグリ部34A1が形成されている。第1ザグリ部34A1は、電極保持部34Aの軸方向他方側へ開放された凹状に形成されると共に、電極保持部34Aの軸方向から見て、電極固定パイプ62よりも大径の円形状に形成されている。これにより、電極固定パイプ62の他端部における径方向外側には、電極固定パイプ62と第1ザグリ部34A1とによって構成されたパイプ用シール溝部34A2が形成されており、パイプ用シール溝部34A2が電極固定パイプ62の周方向全周に亘って形成されている。
パイプ用シール溝部34A2内には、パイプ用シール部材70が収容されている。このパイプ用シール部材70は、ゴム等の弾性体によって構成され且つ円環状に形成されたOリングとして構成されている。そして、パイプ用シール部材70が、後述する支持プレート74によって押圧されて、電極固定パイプ62及び第1ザグリ部34A1に密着した状態で、パイプ用シール溝部34A2内に収容されている。これにより、電極固定パイプ62の他端部と電極保持モールド部34との間をパイプ用シール部材70によってシールしている。
また、前述したモールドベース32の電極保持モールド部34(電極保持部34A)における他端部には、外側ターミナル54の他端部及び内側ターミナル64の他端部に対応する位置において、一対の第2ザグリ部34A3が各々形成されている。すなわち、第2ザグリ部34A3が、第1ザグリ部34A1に対して第2方向一方側及び他端側へそれぞれ形成されている。この第2ザグリ部34A3は、電極保持部34Aの軸方向他方側へ開放された凹状に形成されると共に、電極保持部34Aの軸方向から見て、外側ターミナル54及び内側ターミナル64よりも大径の円形状に形成されている。これにより、外側ターミナル54(内側ターミナル64)の他端部における径方向外側には、外側ターミナル54(内側ターミナル64)と第2ザグリ部34A3とによって構成されたターミナル用シール溝部34A4が形成されており、ターミナル用シール溝部34A4が外側ターミナル54(内側ターミナル64)の周方向全周に亘って形成されている。
ターミナル用シール溝部34A4内には、ターミナル用シール部材72が収容されている。このターミナル用シール部材72は、ゴム等の弾性体によって構成され且つ円環状に形成されたOリングとして構成されている。そして、ターミナル用シール部材72が、後述する支持プレート74によって押圧されて、外側ターミナル54(内側ターミナル64)及び第2ザグリ部34A3に密着した状態で、ターミナル用シール溝部34A4内に収容されている。これにより、外側ターミナル54(内側ターミナル64)の他端部と電極保持モールド部34との間をターミナル用シール部材72によってシールしている。
さらに、図7(B)に示されるように、前述したモールドベース32の電極保持モールド部34(電極保持部34A)における一端部には、電極固定パイプ62に対応する位置において、電極収容凹部34A5が形成されている。電極収容凹部34A5は、電極保持部34Aの軸方向一方側へ開放された凹状に形成されると共に、電極保持部34Aの軸方向から見て、電極固定パイプ62よりも大径の円形状に形成されている。また、電極収容凹部34A5の底面は、電極固定パイプ62の一端面と面一に配置されている。
図2~図4に示されるように、電極収容凹部34A5の内部には、「シール部」としての電極用シール部材76が収容されており、この電極用シール部材76は、ゴム等の弾性体によって構成され且つ円環状に形成されたOリングとして構成されている。そして、電極用シール部材76が、後述する内側電極66の検出部66Aによって押圧されて、内側電極66、電極収容凹部34A5、及び電極固定パイプ62の一端面に密着した状態で、電極収容凹部34A5内に収容されている。
[内側電極66について]
図2~図4、図8(A)及び(B)に示されるように、内側電極66は、外側電極52よりも小径の略シャフト状に形成されて、外側電極52の軸方向に沿って延在されている。具体的には、内側電極66は、一端部(図2~図4、図8(A)及び(B)の矢印A方向側の端部)が閉塞された略有底円筒状に形成されている。また、内側電極66は、外側電極52の径方向内側において、外側電極52と同軸上に配置されて、電極固定パイプ62の全体を挿通するように配置されている。すなわち、軸方向における内側電極66の長さが外側電極52の長さと比べて長くなっている。
この内側電極66は、内側電極66の一端部を構成する検出部66Aと、検出部66Aから軸方向他方側へ延出された電極固定部66Bと、を含んで構成されている。また、電極固定部66Bの外径寸法は、電極固定パイプ62の内径寸法と略一致している。そして、電極固定部66Bが、電極固定パイプ62の一端側から電極固定パイプ62内に圧入されて内側電極66が電極固定パイプ62に固定されている。これにより、内側電極66が電極固定パイプ62に導通した状態で、モールドユニット31に固定されている。
検出部66Aの外径寸法は電極固定部66Bの外径寸法よりも大きく設定されている。また、検出部66Aの基端側(電極固定部66B側)の外周部には、検出部66Aの径方向外側へ若干張り出された電極フランジ部66A1が一体に形成されており、電極フランジ部66A1の外径が、モールドベース32の電極収容凹部34A5の外径寸法と略一致している。そして、電極フランジ部66A1が電極収容凹部34A5の内部に嵌入されて、電極フランジ部66A1が電極収容凹部34A5の内周面に密着している。これにより、内側電極66の電極固定パイプ62への固定状態では、検出部66Aにおける電極フランジ部66A1を除く部分が、電極保持部34Aからケース14の軸方向一方側へ突出されて、外側電極52の内部に配置されている。よって、内側電極66の一端部が、外側電極52と同様に、カバー18の内側に配置されている。なお、内側電極66の一端部における電極保持部34Aからの突出量が、外側電極52の一端部における電極保持部34Aからの突出量に比べて小さく設定されている。つまり、内側電極66の一端が、外側電極52の一端に対して軸方向他方側に配置されて、外側電極52の一端部内に配置されている。
また、内側電極66が電極固定パイプ62に固定された状態では、検出部66Aが電極固定パイプ62の一端よりもケース14の軸方向一方側に離間して配置されており、検出部66Aと電極収容凹部34A5との間に、前述した電極用シール部材76が、弾性変形した状態で配置されている。一方、内側電極66の他端(図2~図4、及び図9の矢印B方向側の端)は、電極固定パイプ62の他端と略一致する位置に配置されている。
<支持プレート74について>
図3及び図4に示されるように、支持プレート74は、樹脂材によって構成されると共に、ケース14の軸方向を板厚方向とし且つ第2方向を長手方向とする略矩形板状に形成されている。この支持プレート74は、モールドベース32の一対の固定片36Aの間で且つモールドベース32の電極保持モールド部34に対してケース14の軸方向他方側に隣接して配置されている。
支持プレート74の幅方向(第1方向に沿った方向)の両端部には、一対の固定フランジ74Aが一体に形成されている。一対の固定フランジ74Aは、支持プレート74の幅方向両端部における電極保持モールド部34側の部分から、第1方向一方側及び第1方向他方側へそれぞれ突出されている。換言すると、支持プレート74の幅方向両端部が、段差状に形成されている。そして、第1方向一方側の固定フランジ74Aが、後述する第1基板80と電極保持モールド部34とによってケース14の軸方向に挟み込まれており、第1方向他方側の固定フランジ74Aが、後述する第2基板90と電極保持モールド部34とによってケース14の軸方向に挟み込まれている(図3参照)。これにより、支持プレート74が電極保持モールド部34に固定されている。
また、支持プレート74には、一対のターミナル用孔部74Bが貫通形成されており、外側ターミナル54の他端部及び内側ターミナル64の他端部が、ターミナル用孔部74Bに挿入されている。さらに、支持プレート74の略中央部には、円形状の挿入孔74Cが貫通形成されており、電極固定パイプ62の他端部が挿入孔74C内に挿入されている。
また、支持プレート74の固定状態では、支持プレート74が、モールドベース32のパイプ用シール溝部34A2及びターミナル用シール溝部34A4の開口部を閉塞している。また、この状態では、支持プレート74が、パイプ用シール部材70及びターミナル用シール部材72をケース14の軸方向一方側へ押圧して、パイプ用シール部材70(ターミナル用シール部材72)が、パイプ用シール溝部34A2(ターミナル用シール溝部34A4)内において弾性変形している。
<第1基板80について>
図5及び図6に示されるように、第1基板80は、第1方向を板厚方向とし且つケース14の軸方向を長手方向とした略矩形板状に形成されている。具体的には、第1基板80における長手方向一端部(図6の矢印A方向側端部)の幅寸法が、第1基板80における長手方向他方側の幅寸法より若干小さくなっている。また、第1基板80が、モールドベース32の固定片36Aにおける第1方向一方側の載置面36B上に載置されている。すなわち、第1基板80が、ケース14の第2収容部14E内において、ケース14の軸線ALに対して第1方向一方側に配置されている(図3及び図5参照)。そして、基板固定ネジS3が、モールドベース32の先端側基板固定部36Cのナット46及び基端側基板固定部36Dのナット48に螺合されて、第1基板80の4隅の角部が、固定片36Aに締結固定されている。また、第1基板80の固定状態では、第1基板80の長手方向一端部が、前述した支持プレート74の固定フランジ74Aをモールドベース32の電極保持モールド部34と共にケース14の軸方向に挟み込んでいる(図3参照)。
さらに、第1基板80の一側面(第1方向一方側の面)には、液体の状態を検出するときの電気的パラメータを切替えるための一対のリレー82(広義には、「電子部品」として把握される要素である)が実装されている。このリレー82は、ケース14の軸方向を長手方向とした略直方体状に形成されて、ケース14の軸方向から見て、基準線CLを基準として第2方向において対称を成す位置に配置されている。具体的には、ケース14の軸方向から見て、第1カラー38に挿入される固定ネジS2が、一対のリレー82の間に配置されて、電極基板アッシー20のケース14への固定時に、一対のリレー82と当該固定ネジS2とが、干渉しないように設定されている(図5参照)。
また、第1基板80の一側面には、第2方向一方側の端部において、第1基板80と、後述する第2基板90と、を接続するためのフラットケーブル100(広義には、「接続部材」として把握される要素である)用のケーブル用コネクタ84が実装されている。このケーブル用コネクタ84は、第1基板80の長手方向中間部に配置されている。
さらに、図3及び図4に示されるように、第1基板80の他側面には、長手方向一端部において、中継基板86が実装されている。この中継基板86は、ケース14の軸方向を板厚方向とした略矩形板状に形成されて、前述した支持プレート74に対してケース14の軸方向他方側に隣接して配置されている。すなわち、支持プレート74が中継基板86の台座として機能するように構成されている。
また、中継基板86には、前述した外側ターミナル54の他端部及び内側ターミナル64の他端部が挿入される一対のターミナル孔部86Aが貫通形成されている。そして、ターミナル孔部86A内に挿入された外側ターミナル54の他端部及び内側ターミナル64の他端部が、半田付けされて、中継基板86に接続されている。これにより、外側ターミナル54及び内側ターミナル64が、中継基板86を介して第1基板80に接続されている。
さらに、中継基板86の略中央部には、基板側連通孔86Bが貫通形成されており、基板側連通孔86Bは、電極固定パイプ62と同軸上に配置されている。これにより、内側電極66の内部とケース14の第2収容部14Eとが連通されている。そして、内側電極66の内部における一端部には、温度センサ102(図2及び図3参照)が設けられており、温度センサ102から延出されるケーブルが、中継基板86の基板側連通孔86Bを通過して第1基板80に接続されている。
<第2基板90について>
図2、図5、及び図6に示されるように、第2基板90は、第1方向を板厚方向とし且つケース14の軸方向を長手方向とした略矩形板状に形成されている。具体的には、第2基板90における長手方向一端部(図2及び図6の矢印A方向側端部)及び長手方向他端部(図2及び図6の矢印B方向側端部)の幅寸法が、第2基板90における長手方向中間部の幅寸法より若干小さくなっている。そして、第2基板90が、モールドベース32の固定片36Aにおける第1方向他方側の載置面36B上に載置されている。これにより、第2基板90が、ケース14の第2収容部14E内において、ケース14の軸線ALに対して第1方向他方側に配置されている。換言すると、第1基板80及び第2基板90が、第1方向に離間した状態で、第1方向に対向して(並んで)配置されている(図3及び図5参照)。そして、基板固定ネジ(図示省略)が、モールドベース32の先端側基板固定部36Cのナット46及び基端側基板固定部36Dのナット48に螺合されて、第2基板90の長手方向一端部の角部及び第2基板90の長手方向中間部における他端側の角部が、固定片36Aに締結固定されている。また、第2基板90の固定状態では、第2基板90の長手方向一端部が、前述した支持プレート74の固定フランジ74Aをモールドベース32の電極保持モールド部34と共にケース14の軸方向に挟み込んでいる(図3参照)。
一方、第2基板90の長手方向他端部は、第1基板80の長手方向他端部よりもケース14の軸方向他方側へ突出されている。また、第2基板90の一側面(第1方向一方側の面)には、長手方向他端部において、外部コネクタ92が実装されている。外部コネクタ92は、ケース14の軸方向から見て、第1基板80と第2基板90との間に配置されている。また、外部コネクタ92は、第2基板90に対してケース14の軸方向他方側へ突出されて、蓋16のコネクタ孔部16A内に配置されている。
また、図5及び図6に示されるように、第2基板90の他側面には、第2方向一方側の端部において、ケーブル用コネクタ94が実装されている。このケーブル用コネクタ94は、第2基板90の長手方向中間部に配置されており、電極保持部34Aの軸方向において、ケーブル用コネクタ94の位置が、第1基板80のケーブル用コネクタ84の位置と略一致している。そして、第1基板80のケーブル用コネクタ84と第2基板90のケーブル用コネクタ94にフラットケーブル100が接続されて、第1基板80と第2基板90とが電気的に接続されている。これにより、液体状態センサ10が、外側電極ユニット50及び内側電極66によって検出した検出値を、外部のコントローラへ出力するようになっている。また、フラットケーブル100は、モールドベース32の固定片36Aの長手方向中間部とケース14(大径部14B)の側壁との間に配置されて、固定片36Aに沿うように配置されている。
(作用効果)
次に、液体状態センサ10の組立手順を説明しつつ、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
液体状態センサ10の組立では、始めに、モールドユニット31に内側電極66を固定して、電極センサ部30を組立てる。具体的には、モールドベース32の電極収容凹部34A5内に電極用シール部材76を挿入する。そして、内側電極66の電極固定部66Bを電極固定パイプ62の一端側から電極固定パイプ62の内部に圧入して、内側電極66を電極固定パイプ62に固定する。また、このときには、内側電極66の電極フランジ部66A1が電極収容凹部34A5内に嵌入される。さらに、このときには、内側電極66の検出部66Aによって電極用シール部材76が押圧されて、電極用シール部材76が、検出部66A、電極収容凹部34A5、及び電極固定パイプ62の一端面に密着する。これにより、電極センサ部30が組立てられる。
電極センサ部30の組立後、第1基板80及び第2基板90を電極センサ部30に固定して、電極基板アッシー20を組立てる。具体的には、始めに、モールドベース32におけるパイプ用シール溝部34A2の内部にパイプ用シール部材70を配置すると共に、ターミナル用シール溝部34A4の内部にターミナル用シール部材72を配置して、パイプ用シール部材70及びターミナル用シール部材72を電極センサ部30に組付ける。この状態で、支持プレート74を電極保持モールド部34に仮固定する。具体的には、支持プレート74を電極保持モールド部34に対して電極保持部34Aの軸方向他方側に配置する。そして、支持プレート74の挿入孔74C内に電極固定パイプ62の他端部を嵌入させると共に、支持プレート74の一対のターミナル用孔部74B内に、外側ターミナル54及び内側ターミナル64の各々の他端部を挿入させる。これにより、支持プレート74が、パイプ用シール溝部34A2及びターミナル用シール溝部34A4を閉塞した状態で、電極保持モールド部34に仮固定される。
この状態で、第1基板80を電極センサ部30に固定する。具体的には、第1基板80を、電極保持モールド部34に対して電極保持部34Aの軸方向他方側に離間させた状態で、モールドベース32の固定片36Aにおける第1方向一方側の載置面36B上に載置させる。そして、第1基板80を、電極保持モールド部34側へスライドさせて、正規の組立位置に配置する。これにより、支持プレート74における第1方向一方側の固定フランジ74Aが、第1基板80と電極保持モールド部34とによって挟み込まれる。そして、基板固定ネジS3を、モールドベース32のナット46及びナット48に螺合させて、第1基板80を固定片36A(基板固定モールド部36)に固定する。これにより、支持プレート74の第1方向一方側の端部が、第1基板80によって電極保持モールド部34に固定される。
また、上述の、第1基板80を電極保持モールド部34側へスライドさせるときには、外側ターミナル54及び内側ターミナル64の他端部が、中継基板86のターミナル孔部86A内にそれぞれ挿入される。そして、第1基板80の正規の組立位置では、中継基板86が、支持プレート74に当接して、支持プレート74によって支持される。さらに、第1基板80を基板固定モールド部36に固定した後、外側ターミナル54及び内側ターミナル64の他端部を中継基板86に半田付けして、外側ターミナル54及び内側ターミナル64を中継基板86に接続する。
第1基板80の電極センサ部30への固定後、第2基板90を電極センサ部30に固定する。具体的には、モールドベース32の固定片36Aにおける第1方向他方側の載置面36Bの上に第2基板90を載置させる。そして、基板固定ネジを、モールドベース32のナット46及びナット48に螺合させて、第2基板90を固定片36A(基板固定モールド部36)に固定する。また、第2基板90が固定片36Aに固定されたときには、支持プレート74における第1方向他方側の固定フランジ74Aが、第2基板90と電極保持モールド部34とによって挟み込まれる。これにより、支持プレート74が、第1基板80及び第2基板90によって、電極保持モールド部34に固定される。
そして、第2基板90の電極センサ部30への固定後に、フラットケーブル100を第1基板80のケーブル用コネクタ84及び第2基板90のケーブル用コネクタ94に接続する。さらに、モールドベース32のケース用シール溝部34B2の内部に、ケース用シール部材44を配置して、ケース用シール部材44を電極基板アッシー20に仮組する。以上により、電極基板アッシー20が組立てられて、電極センサ部30、第1基板80、及び第2基板90が、アッセンブリー化される。
電極基板アッシー20の組立後、電極基板アッシー20を、ケース14の内部に軸方向他方側から挿入して、ケース14の内部に配置する。具体的には、モールドベース32の電極保持部34Aをケース14の第1収容部14D内に配置すると共に、モールドベース32のフランジ部34Bをケース14の第2収容部14Eの一端部に配置する。これにより、モールドベース32の基板固定モールド部36に固定された第1基板80及び第2基板90が、ケース14の第2収容部14E内に収容される。
この状態で、電極基板アッシー20をケース14に固定する。具体的には、固定ネジS2を、ケース14の軸方向他方側から第1~第3カラー38,40,42内に挿入すると共に、ケース14の底壁14Cに螺合させる。これにより、モールドベース32のフランジ部34Bがケース14に固定されて、電極基板アッシー20が、ケース14に組付けられる(固定される)。そして、電極基板アッシー20のケース14への固定後、蓋16を、ケース14における大径部14Bの軸方向他方側の開口部内に嵌入し、蓋固定ネジS1によってケース14に締結固定する。以上により、液体状態センサ10が組立てられる。
ここで、液体状態センサ10の電極センサ部30は、モールドユニット31を有している。このモールドユニット31は、樹脂材によって構成されたモールドベース32と、モールドベース32の電極保持モールド部34(電極保持部34A)に一体に形成された外側電極ユニット50(外側電極52)と、を含んで構成されている。このため、モールドベース32及び外側電極ユニット50(外側電極52)が、モールドユニット31としてユニット化されている。これにより、外側電極ユニット50(外側電極52)をモールドベース32に組付ける必要がなくなるため、液体状態センサ10の組立性を向上することができる。
また、内側電極66がモールドユニット31(電極固定パイプ62)に固定されて、電極センサ部30が組立てられる。このため、検出部66Aのサイズ(径寸法や長さ寸法)を変更した内側電極66を、モールドユニット31に固定させることで、仕様の異なる電極センサ部30を製作することができる。つまり、モールドユニット31を成形する金型を1種類にして、仕様の異なる電極センサ部30を製作することができる。換言すると、仕様の異なるセンサに対して、モールドユニット31を共通部品として適用することができる。これにより、製作コストの増加を抑制して仕様の異なるセンサを製作することができる。
以上により、組立性を向上しつつ、仕様の異なるセンサを製作コストの増加を抑制して製作することができる。
また、モールドユニット31は、内側電極66を固定するための電極固定パイプ62を有している。この電極固定パイプ62は、外側電極52の径方向内側において外側電極52と同軸上に配置された円筒状に形成されると共に、電極保持部34Aに一体に形成されている。そして、内側電極66の電極固定部66Bが、電極固定パイプ62に圧入されて、内側電極66がモールドユニット31に固定されている。このため、外側電極52に対する内側電極66の同軸度を確保することができると共に、内側電極66の固定状態を良好に維持することができる。
すなわち、仕様の異なる電極センサ部30を製作するという観点からすると、モールドユニット31において電極固定パイプ62を省略して、検出部66Aのサイズ(径寸法や長さ寸法)を変更した内側電極66を、当該モールドユニット31に固定する構造も考えられる。この場合には、例えば、電極保持部34Aの軸心部に、軸線ALに沿った孔部を形成して、当該孔部内に内側電極66の電極固定部66Bを圧入する構成になる。
一方、電極保持部34A(モールドベース32)は樹脂材によって構成されている。よって、モールドベース32の金型からの抜けを良好にするために、電極保持部34Aに形成された孔部に抜きテーパを形成する必要がある。このため、電極保持部34Aに形成した孔部に内側電極66の電極固定部66Bを圧入する構造では、上記抜きテーパの影響によって、内側電極66の外側電極52に対する同軸度を確保することが比較的困難となる。
また、電極保持部34Aに形成した孔部に内側電極66の電極固定部66Bを圧入する構造では、例えば、温度変化によって当該孔部の内径が変化して、内側電極66の電極保持部34A(モールドベース32)に対する相対位置が変化する可能性がある。
これに対して、本実施の形態のモールドユニット31では、円筒状の電極固定パイプ62が電極保持部34Aと一体に形成されており、内側電極66の電極固定部66Bを電極固定パイプ62内に圧入して、内側電極66がモールドユニット31に固定されている。このため、上記のような抜きテーパによる影響を受けることなく、内側電極66をモールドユニット31に固定することができる。また、電極固定パイプ62は、金属製とされているため、温度変化による電極固定パイプ62の内径の変化を抑制することができる。したがって、内側電極66の電極保持部34A(モールドベース32)に対する相対位置が変化することを抑制できる。以上により、上記の構造と比べて、外側電極52に対する内側電極66の同軸度を確保することができると共に、内側電極66の固定状態を良好に維持することができる。
また、電極固定パイプ62には、内側ターミナル64の一端部が固定されており、内側ターミナル64の長手方向中間部には、電極固定パイプ62の径方向外側へ屈曲された屈曲部64Aが形成されている。そして、内側ターミナル64の他端部を除く部分が、電極保持モールド部34(電極保持部34A)と一体に形成されている。これにより、内側ターミナルユニット60(電極固定パイプ62及び内側ターミナル64)の電極保持部34Aからの抜けを屈曲部64Aによって抑制することができる。
また、内側ターミナル64の他端部が中継基板86に接続されている。このため、内側電極66が、電極固定パイプ62、内側ターミナル64、及び中継基板86を介して、第1基板80に接続される。これにより、内側電極66の電極固定部66Bを電極固定パイプ62に圧入することで、内側電極66を第1基板80に容易に接続することができる。したがって、内側電極66をモールドユニット31と別体に構成した場合でも、電極基板アッシー20の組立性を向上することができる。
また、電極保持モールド部34(電極保持部34A)の電極収容凹部34A5内には、電極用シール部材76が設けられており、電極用シール部材76が、内側電極66の電極フランジ部66A1と電極固定パイプ62の一端部との間をシールしている。このため、内側電極66と電極固定パイプ62との間からケース14の内部に液体が浸入することを抑制できる。
なお、本実施の形態では、電極センサ部30におけるモールドユニット31が、内側ターミナルユニット60を有しているが、モールドユニット31において内側ターミナルユニット60を省略してもよい。この場合には、電極保持部34Aの軸心部に、軸線ALに沿った孔部を形成して、当該孔部内に内側電極66の電極固定部66Bを圧入する構成にしてもよい。さらに、この場合には、内側電極66の他端部と第1基板80とをリード線等によって接続してもよい。
また、本実施の形態では、内側電極66の電極固定部66Bが電極固定パイプ62内に圧入されて、内側電極66がモールドユニット31に固定されているが、内側電極66をモールドユニット31に固定する方法はこれに限らない。例えば、電極固定パイプ62の内周面に雌ネジ部を形成し、電極固定部66Bの外周部に当該雌ネジ部に螺合される雄ネジ部を形成して、内側電極66を電極固定パイプ62に締結固定してもよい。この場合には、電極用シール部材76を電極保持モールド部34の他の部位に設けて、内側電極66の検出部66Aを電極収容凹部34A5の底面に当接するように構成してもよい。
また、本実施の形態では、内側電極66の検出部66Aと電極保持モールド部34の電極収容凹部34A5との間が電極用シール部材76によってシールされているため、パイプ用シール部材70と、内側ターミナル64用のターミナル用シール部材72を省略してもよい。
また、外側電極52、外側ターミナル54、電極固定パイプ62、内側ターミナル64の表面処理については特に規定していないが、これらの部品の表面にエッチング処理を施して、これらの部品の表面に凹凸部を形成してもよい。これにより、外側電極52、外側ターミナル54、電極固定パイプ62、及び内側ターミナル64と、電極保持モールド部34との間のシール性を一層向上することができる。
また、電極固定パイプ62の外周面に、ローレット加工などを施して、当該外周面に凹凸部を形成してもよい。これにより、電極固定パイプ62の電極保持モールド部34からの抜けを一層抑制することができる。
10 液体状態センサ(センサ)
14 ケース
31 モールドユニット
34 電極保持モールド部(モールド部)
52 外側電極
62 電極固定パイプ(インサート部材)
64 内側ターミナル
64A 屈曲部
66 内側電極
66A 検出部
66B 電極固定部
76 電極用シール部材(シール部)
80 第1基板(基板)

Claims (5)

  1. 液体の状態を検出するセンサであって、
    ケースと、
    前記ケースの開口部を閉塞するモールド部と、前記ケースの軸方向に延在された筒状を成し且つ一端部が前記モールド部から前記ケースの軸方向一方側へ突出された状態で前記モールド部と一体に形成された外側電極と、を含んで構成されたモールドユニットと、
    前記ケースの軸方向に延在されると共に、前記外側電極の径方向内側に配置され、前記モールドユニットに対して着脱可能に固定された内側電極と、
    を備えたセンサ。
  2. 前記モールドユニットは、前記モールド部と一体に形成されたインサート部材を有しており、前記インサート部材は、前記外側電極の径方向内側において前記外側電極と同軸上に配置された筒状に形成され、
    前記内側電極が、前記内側電極の一端部を構成する検出部と、前記インサート部材の内部に挿入され且つ前記インサート部材に固定された電極固定部と、を含んで構成されている請求項1に記載のセンサ。
  3. 前記モールドユニットは、前記ケースの軸方向に延在され且つ前記モールド部と一体に形成された内側ターミナルを有しており、
    前記内側ターミナルの一端部が前記インサート部材の外周部に固定され、前記内側ターミナルの長手方向中間部には、前記インサート部材の径方向外側へ屈曲された屈曲部が形成されている請求項2に記載のセンサ。
  4. 前記内側ターミナルの他端部が、前記ケースの内部に配置された基板に接続されている請求項3に記載のセンサ。
  5. 前記検出部と前記インサート部材との間には、前記内側電極と前記インサート部材との間をシールするシール部が設けられている請求項2~請求項4の何れか1項に記載のセンサ。
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