JPH0534566U - 静電容量型アルコールセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール用Ｏリングの膨潤による電極間の容量
変化を少なくする。 【構成】 外側電極２側のフランジ６と中心電極７との
間に、４フッ化エチレン樹脂製の環状インシュレータ20
を挿入する。そして、この環状インシュレータ20の内周
面側の周溝20ｂに中心電極７の外周面に圧接する第１の
Ｏリング21を装着し、また、外周面側の周溝20ｃに外側
電極２側のフランジ６の内周面に圧接する第２のＯリン
グ22を装着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の使用燃料中のアルコール濃度を検出するために使用され る静電容量型アルコールセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、自動車用内燃機関の代替燃料として、ガソリンにアルコール（主にメタ ノール）を混合したアルコール混合燃料が使用されている。 かかるアルコール混合燃料を用いた場合、アルコール濃度に応じて理論空燃比 が変化するため、使用燃料中のアルコール濃度を検出し、このアルコール濃度に 基づいて燃料供給量制御や点火時期制御を行う必要がある（特開昭５６−９５８ ５４０号公報等参照）。

【０００３】 このため、アルコール濃度の検出用に、燃料が流通する電極間の静電容量の変 化によりアルコール濃度を検出する静電容量型アルコールセンサが用いられてい る。 この静電容量型アルコールセンサは、従来、図３に示されるように構成されて いる。

【０００４】 アルコールセンサのハウジングは、一端側の開口部が燃料入口１となるパイプ ２と、このパイプ２の中間部側壁に設けた開口部３に一端側の開口部を連通させ て溶着固定され他端側の開口部が燃料出口４となるパイプ５と、パイプ２の他端 側の開口部に挿入されて溶着固定されたフランジ６とからなる。尚、これらはい ずれも導電性金属から形成されている。

【０００５】 ここで、パイプ２（及びフランジ６）が、筒状に形成され一端側の開口部（燃 料入口）１と中間部側壁に設けた開口部３との間を燃料が流通する外側電極をな す。 パイプ（以下外側電極という）２の内側には、その他端側（フランジ６側）か ら中心線に沿って延びる棒状の中心電極７が配設されている。

【０００６】 そして、外側電極２の他端側（フランジ６側）にて、中心電極７を片持状態で 支持し、かつシールする構造となっている。 すなわち、外側電極２内に４フッ化エチレン樹脂（デュポン社製・商品名「テ フロン」）製の環状インシュレータ８が挿入され、フランジ６の図で右端に係止 されている。そして、環状インシュレータ８内に中心電極７が挿入され、その大 径部７ａが環状インシュレータ８の図で右端に係止されている。

【０００７】 また、中心電極７の基端側には、先ず、フッ素ゴム製のＯリング９が挿入され て、中心電極７とフランジ６との間をシールしている。次いで、４フッ化エチレ ン樹脂製のブッシュ10が挿入されて、フランジ６の図で左端との間に外側電極２ につながるターミナル11を挟持すると共に中心電極７と絶縁している。次いで、 中心電極７につながるターミナル12が挿入された上で、中心電極７の基端側のね じ部にロックナット13が螺合されて、ブッシュ10、ターミナル12等を締付け固定 している。

【０００８】 このようにして、Ｏリング９により、外側電極２の他端側にて中心電極７との 空隙をシールするシール部を形成している。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のアルコールセンサにあっては、中心電極をシ ールするためにフッ素ゴム製のＯリングを使用しており、このＯリングがアルコ ールにより膨潤することで、比誘電率が大となり、これにより電極間の静電容量 を増大させてしまい、アルコール濃度の検出誤差を生じるという問題点があった 。

【００１０】 すなわち、燃料流通部における電極間の容量をＣ_S とし、Ｏリングの容量をＣ _O とすれば、図４に等価回路を示すように、全体の容量は、Ｃ＝Ｃ_S ＋Ｃ_O ＋… となり、Ｏリングの容量Ｃ_O の増大がそのまま全体の容量Ｃを大きく変化させて しまう。 本考案は、このような従来の問題点に鑑み、シール部構造を工夫することによ り、Ｏリングの膨潤による電極間の容量変化を少なくできるようにすることを目 的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案は、筒状に形成され一端側の開口部と中間部側壁に設けた開 口部との間を燃料が流通する外側電極と、該外側電極の内側に配設されその他端 側から中心線に沿って延びる中心電極と、前記外側電極の他端側にて前記中心電 極との空隙をシールするシール部とを備え、燃料が流通する電極間の静電容量の 変化により燃料中のアルコール濃度を検出する静電容量型アルコールセンサにお いて、前記シール部を、４フッ化エチレン樹脂製の環状インシュレータと、該環 状インシュレータの内周面に形成された周溝に装着されて前記中心電極の外周面 に圧接する第１のＯリングと、前記環状インシュレータの外周面に形成された周 溝に装着されて前記外側電極の内周面に圧接する第２のＯリングとから構成した ものである。

【００１２】

【作用】

上記の構成においては、外側電極と中心電極との間をシールするＯリングがこ れらの電極間に直接ではなく、中間に４フッ化エチレン樹脂製の環状インシュレ ータを介して挿入される構造となり、４フッ化エチレン樹脂はアルコールに対し て安定であるので、Ｏリングの膨潤による電極間の容量変化が小さくなる。

【００１３】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を図１に基づいて説明する。尚、従来例との比較の容 易化のため、本実施例の図１において、従来例の図３と同一要素には同一の符号 を付してある。 図１を参照し、アルコールセンサのハウジングは、従来例と同一である。

【００１４】 外側電極２の内側には、そのフランジ６側から中心線に沿って延びる棒状の中 心電極７が配設されている。 そして、外側電極12のフランジ６側にて、中心電極７を片持状態で支持し、か つシールする構造となっている。 すなわち、外側電極２内に４フッ化エチレン樹脂（デュポン社製・商品名「テ フロン」）製の環状インシュレータ20が挿入され、その係止段部20ａがフランジ ６の図で右端に係止されている。そして、環状インシュレータ20内に中心電極７ が挿入され、その大径部７ａが環状インシュレータ20の図で右端に係止されてい る。

【００１５】 ここで、環状インシュレータ20には、軸方向に位置をずらして、内周面側に周 溝20ｂが形成されると共に、外周面側に周溝20ｃが形成されている。そして、内 周面側の周溝20ｂに中心電極７の外周面に圧接する第１のＯリング21が装着され 、外周面側の周溝20ｃに外側電極２側のフランジ６の内周面に圧接する第２のＯ リング22が装着されている。これらのＯリング21，22により、中心電極７とフラ ンジ６との間をシールしている。

【００１６】 また、中心電極７の基端側には、先ず、４フッ化エチレン樹脂製のブッシュ10 が挿入されて、フランジ６の図で左端との間に外側電極２につながるターミナル 11を挟持すると共に中心電極７と絶縁している。次いで、中心電極７につながる ターミナル12が挿入された上で、中心電極７の基端側のねじ部にロックナット13 が螺合されて、ブッシュ10、ターミナル12等を締付け固定している。

【００１７】 このように、第１及び第２のＯリング21，22により、外側電極２（フランジ６ ）と中心電極７との間をシールするが、これらのＯリング21，22が電極２，７間 に直接ではなく、中間に４フッ化エチレン樹脂製の環状インシュレータ20を介し て挿入される構造となり、４フッ化エチレン樹脂はアルコールに対して安定であ るので、Ｏリング21，22の膨潤による電極２，７間の容量変化の影響が小さくな る。

【００１８】 すなわち、燃料流通部における電極間の容量をＣ_S とし、図１のＡ部（第１の Ｏリング挿入部）の容量をＣ_A 、図１のＢ部（第２のＯリング挿入部）の容量を Ｃ_B とすれば、図２に等価回路を示すように、全体の容量は、Ｃ＝Ｃ_S ＋Ｃ_A ＋ Ｃ_B ＋…となる。 ここで、Ａ部の容量Ｃ_A は、Ａ部のインシュレータの容量をＣ_AI、同じくＡ部 のＯリングの容量をＣ_AOとすれば、１／Ｃ_A ＝１／Ｃ_AI＋１／Ｃ_AOとなる。また 、Ｂ部の容量Ｃ_B は、Ｂ部のＯリングの容量をＣ_BO、同じくＢ部のインシュレー タの容量をＣ_BIとすれば、１／Ｃ_B ＝１／Ｃ_BO＋１／Ｃ_BIとなる。

【００１９】 従って、例えばＡ部について、Ｏリングが膨潤してＣ_AOが増大しても、１／Ｃ _A ＝１／Ｃ_AI＋１／Ｃ_AOであり、Ｃ_AIはほぼ一定であるので、Ｃ_A に及ぼす影響 は小さく、従って全体の容量Ｃもさほど増大しない。 よって、当初の検出精度を維持することが可能となる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、Ｏリングの膨潤による電極間の容量変化 を少なくすることができ、アルコール濃度の検出精度が向上するという効果が得 られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示すアルコールセンサの
要部断面図

【図２】 同上実施例の等価回路図

【図３】 従来例を示すアルコールセンサの断面図

【図４】 同上従来例の等価回路図

【符号の説明】

１ 燃料入口 ２ パイプ（外側電極） ３ 開口部 ４ 燃料出口 ５ パイプ ６ フランジ ７ 中心電極 10 ブッシュ 11，12 ターミナル 13 ロックナット 20 環状インシュレータ 20ｂ，20ｃ 周溝 21 第１のＯリング 22 第２のＯリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状に形成され一端側の開口部と中間部側
   壁に設けた開口部との間を燃料が流通する外側電極と、
   該外側電極の内側に配設されその他端側から中心線に沿
   って延びる中心電極と、前記外側電極の他端側にて前記
   中心電極との空隙をシールするシール部とを備え、燃料
   が流通する電極間の静電容量の変化により燃料中のアル
   コール濃度を検出する静電容量型アルコールセンサにお
   いて、 前記シール部を、４フッ化エチレン樹脂製の環状インシ
   ュレータと、該環状インシュレータの内周面に形成され
   た周溝に装着されて前記中心電極の外周面に圧接する第
   １のＯリングと、前記環状インシュレータの外周面に形
   成された周溝に装着されて前記外側電極の内周面に圧接
   する第２のＯリングとから構成したことを特徴とする静
   電容量型アルコールセンサ。