CN105937421A - 浮子式油位检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮子式油位检测装置，在发动机倾倒时，能够可靠地进行信号的发送。壳体(50)的顶部(70)包括向下方扩径的壳体侧倾斜面部(71)，浮子(60)的上部包括以能够沿着壳体侧倾斜面部(71)上下移动的方式倾斜的浮子侧倾斜面部(62)。浮子(60)在发动机倾倒时，借助于重力或从油受到的浮力，而能够在浮子侧倾斜面部(62)与壳体侧倾斜面部(71)抵接的同时朝向壳体(50)的底部(51)移动。

Description

浮子式油位检测装置

技术领域

本发明涉及使用了能够跟随油的油面而上下移动的浮子的浮子式油位检测装置。

背景技术

在发动机中，有的为了实现发动机的润滑等目的而在发动机内部的下部贮存油。为了判断是否贮存了规定量的油，而在发动机内设置有油面高度的检测装置。例如，作为关于检测作业机用发动机的油的油面高度的检测装置的技术，存在专利文献1公开的浮子式油位检测装置。

专利文献1公开的浮子式油位检测装置由以下部分构成：设置于发动机的油盘内、容许填充于该油盘内的油的出入的壳体；被收纳于该壳体的内部、能够跟随油的油面而上下移动的浮子；设置于壳体的底面部的固定接点；以及设置于浮子的下表面的可动接点。

在油的油面下降时，浮子会下降而接近壳体。在油面低于规定的高度时，浮子的下表面会接触壳体的底面。此时，浮子的可动接点会接触壳体的固定接点，向发动机控制单元发送信号。由此，检测到油面低于规定高度。此后，发动机控制单元停止点火，使得发动机停止。同样地，在发动机的起动时，油面低于规定高度的情况下，能够控制为不使发动机起动。

这里，在作业机倾倒的情况下，重力并非朝向浮子的下表面方向，而是向侧面方向作用。浮子向壳体的内侧面移动，浮子的侧面与壳体的内侧面接触。另一方面，可动接点和固定接点有时不会接触。即，在作业机倾倒的情况下，可能无法使用油位检测装置使发动机停止。在油产生的浮力作用于浮子的情况下也有同样问题。

因此，为了检测作业机的倾倒，通常情况下，例如，通过振子或加速度传感器检测倾斜角，并另行安装在作业机超过一定的倾斜角的情况下进行动作的倾倒检测开关。然而，这种开关的追加会造成部件数量增多，成本上升。希望能够在不必新追加开关的情况下进行作业机的倾倒检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4391968号公报

发明内容

本发明的课题在于，提供一种在发动机的倾倒时能够可靠地进行信号的发送的油位检测装置。

根据本发明第1方面，提供一种浮子式油位检测装置，其由以下部分构成：壳体，其设置于发动机的油盘内，容许填充于该油盘内的油的出入；浮子，其被收纳于该壳体的内部，能够跟随所述油的油面而上下移动；固定接点，其设置于所述壳体的底面部；以及可动接点，其设置于所述浮子的下表面，

该浮子式油位检测装置通过所述浮子下降、所述可动接点接触所述固定接点，而检测出所述油面低于规定的高度，其特征在于，

所述壳体的顶部包括朝向下方扩径的壳体侧倾斜面部，

所述浮子的上部包括以能够沿着所述壳体侧倾斜面部上下移动的方式倾斜的浮子侧倾斜面部，

在所述发动机倾倒时，所述浮子借助于重力或从所述油受到的浮力而能够在所述浮子侧倾斜面部与所述壳体侧倾斜面部抵接的同时朝向所述壳体的底部移动。

根据本发明第2方面，提供一种浮子式油位检测装置，其由以下部分构成：壳体，其设置于发动机的油盘内，容许填充于该油盘内的油的出入；浮子，其被收纳于该壳体的内部，能够跟随所述油的油面而上下移动；固定接点，其设置于所述壳体的底面部；以及可动接点，其设置于所述浮子的下表面，

该浮子式油位检测装置通过所述浮子下降、所述可动接点接触所述固定接点，而检测出所述油面低于规定的高度，其特征在于，

在所述壳体的内部，从顶部到所述底面部设置有逐渐缩径的锥形轴部，

在所述浮子上形成有被所述锥形轴部贯通的贯通孔，

所述贯通孔呈沿着所述锥形轴部的形状，

在所述发动机倾倒时，所述浮子借助于重力或从所述油受到的浮力而能够在所述贯通孔与所述锥形轴部抵接的同时朝向所述壳体的底部移动。

发明的效果

在本发明第1方面中，壳体的顶部包括随着向下方而直径扩大的壳体侧倾斜面部，浮子的上部包括以能够沿着壳体侧倾斜面部上下移动的方式倾斜的浮子侧倾斜面部。

在发动机倾倒的情况下，壳体内没有油时，浮子会借助于重力而向下方移动，从而接触壳体。这里，浮子所接触的壳体侧倾斜面部向下方扩径。因此，重力的分力会沿倾斜方向而作用于浮子。其结果为，浮子在浮子侧倾斜面部与壳体侧倾斜面部抵接的同时朝向壳体的底部移动。

另一方面，在倾倒时，壳体内贮存有油时，浮子借助于从油受到的浮力而向上方移动，并接触壳体。与上述同样地，浮子与向下方扩径的壳体侧倾斜面部接触。因此，浮力的分力会沿着倾斜方向而作用于浮子上。其结果为，浮子在浮子侧倾斜面部与壳体侧倾斜面部抵接的同时朝向壳体的底部移动。

以上，在倾倒时，无论油量如何，浮子都能够借助于重力或从油受到的浮力的分力而在倾斜方向上移动。此后，浮子的可动接点与壳体的固定接点接触，从而向发动机控制单元发送信号，能够使发动机停止。此外，在倾倒状态下，浮子的可动接点与壳体的固定接点仍保持接触，被保持为能够发送信号的状态。由此，能够控制成在倾倒状态的情况下不起动发动机。

在本发明第2方面中，在壳体的内部，从顶部到底面部设置有直径逐渐缩小的锥形轴部，在浮子上形成有被锥形轴部贯通的贯通孔，该贯通孔呈沿着锥形轴部的形状。

在发动机倾倒的情况下，壳体内不存在油时，浮子会借助于重力而向下方移动，形成于浮子上的贯通孔与锥形轴部接触。这里，贯通孔所接触的锥形轴部从顶部到底面部逐渐缩径。因此，重力的分力会沿倾斜方向作用于浮子上。其结果为，浮子在贯通孔与锥形轴部抵接的同时向壳体的底部移动。

另一方面，在倾倒时，壳体内贮存有油时，浮子借助于从油受到的浮力而向上方移动，贯通孔接触锥形轴部。与上述同样地，该锥形轴部从顶部到底面部逐渐缩径。因此，从油受到的浮力的分力会沿倾斜方向作用于浮子上。其结果为，浮子在贯通孔与锥形轴部抵接的同时向壳体的底部移动。

以上，在倾倒时，无论油量如何，浮子都能够借助于重力或从油受到的浮力的分力而在倾斜方向上移动。此后，接点彼此接触，从而向发动机控制单元发送信号，能够使发动机停止。此外，在倾倒状态下，浮子的可动接点与壳体的固定接点仍保持接触，被保持为能够发送信号的状态。由此，能够控制成在倾倒状态下不起动发动机。

附图说明

图1是安装有本发明实施例1的浮子式油位检测装置的发动机的剖视图。

图2是图1所示的浮子式油位检测装置的放大图。

图3的(a)和(b)是说明图2所示的浮子式油位检测装置的一般作用和效果的图。

图4是图2所示的浮子式油位检测装置的作用图，其中，(a)表示比较例，(b)和(c)表示本发明的实施例1。

图5是本发明实施例2的浮子式油位检测装置的立体图。

图6是图5所示的浮子式油位检测装置的作用图，其中，(a)表示比较例，(b)和(c)表示本发明的实施例2。

图7是本发明实施例3的浮子式油位检测装置的作用图。

图8是本发明实施例4的浮子式油位检测装置的作用图。

标号说明

10：发动机，25：延出部，40：油位检测装置，41：固定接点，42：可动接点，50：壳体，51：底面部，52：圆筒部，61：圆柱部，62：浮子侧圆锥台部，62B：浮子侧半球部，62C：浮子侧吊钟部，70：顶部，70B：壳体侧半球部，71：壳体侧圆锥台部，71B：壳体侧吊钟部，72：盖部，73：锥形轴部。

具体实施方式

下面根据附图说明本发明的实施方式。

＜实施例1＞

参照图1。图1是从曲轴15延伸的方向观察的发动机10的剖视图。发动机10是使汽缸16相对于曲轴15倾斜的倾斜汽缸型的OHC式空冷型单汽缸内燃机。

该发动机10具有：曲轴箱11；与该曲轴箱11一体形成的汽缸体12；设置于该汽缸体12的端部上的汽缸盖13；以及覆盖该汽缸盖13的末端的汽缸盖罩14。

在曲轴箱11的内部以能够旋转的方式收纳着曲轴15。汽缸体12的内部形成有汽缸16，并且配置有在该汽缸16内进行往复运动的活塞17。活塞17通过连杆18和曲轴销19而与曲轴15连结。

汽缸盖13的内部形成有进气口21和排气口22，并且还设有阀驱动机构30。阀驱动机构30由凸轮轴31、摆动轴32、进气阀用摇臂33、进气阀34、排气阀用摇臂35和排气阀36构成。

通过汽缸16、活塞17的末端以及汽缸盖13而围成的区域成为燃烧室37。在该燃烧室37中燃料进行燃烧，燃烧气体使得活塞17在曲轴15的方向上移动，曲轴15进行旋转。此外，通过阀驱动机构30进行进气和排气。

这里，在活塞17的往复运动和与之相伴的曲轴15的旋转中，需要利用油Oi进行的润滑等。因此，在设置于曲轴箱11的下部的油盘23内贮存着油Oi。

连杆18具有用于搅起该油Oi的油搅起部24。油搅起部24随着曲轴15的旋转而搅起贮存于油盘23内的油Oi，从而向曲轴箱11内和汽缸16内供给油Oi。被供给的油Oi进入曲轴箱11内和汽缸16内的各部件的滑动部分。

为了进行这种润滑，需要确保油盘23中贮存规定量的油Oi。因此，在从发动机10的下部延伸出去的延出部25的末端上，设置有检测油Oi的油面高度的浮子式油位检测装置40(以下，称作油位检测装置40)。

参照图2和图3的(a)。油位检测装置40由以下部分构成：容许填充于油盘23(参照图1)内的油Oi的出入的壳体50；收纳于该壳体50的内部且能够跟随油Oi的油面而上下移动的浮子60；设置于壳体的底面上的固定接点41、41；以及设置于浮子60的下表面且面对固定接点41、41的可动接点42。

壳体50与从发动机10(参照图1)的下部延伸的延出部25形成为一体，由圆形的底面部51、从该底面部51的缘部向上方延伸的圆筒部52、以及覆盖该圆筒部52的上部的顶部70构成。在底面部51，从下方覆盖着用于防止油Oi的急速流入的罩53。

顶部70由以下部分构成：随着朝向底面部51而扩径的壳体侧圆锥台部71(壳体侧倾斜面部71)、以及覆盖该壳体侧圆锥台部71的上部的盖部72。壳体侧圆锥台部71的倾斜角度α相对于铅直方向大致为45°。

在壳体50的底面部51形成有容许油Oi的出入的通过孔51a、51a。同样地，在盖部72的中央处形成有容许油Oi的出入的通过孔72a。在罩53的中央处形成有容许油Oi的出入的通过孔53a。

浮子60具有绝缘性，并由以下部分构成：圆柱部61、以及与该圆柱部61形成为一体且以能够沿着壳体侧圆锥台部71上下移动的方式倾斜的浮子侧圆锥台部62(浮子侧倾斜面部62)。

固定接点41、41是从壳体50的底面部51向上方立起的导电性的部件。固定接点41、41上安装有传输信号的导线43。安装于浮子60的下表面上的可动接点42是导电性的平坦的水平圆板。可动接点42与固定接点41、41的组合结构构成油位开关44。

参照图3。以下，说明油位检测装置40的一般的作用和效果。

图3的(a)是油Oi贮存于上限水平Le1的状态下的油位检测装置40的要部的剖视图。通过从油Oi受到的浮力，使得朝向上方的力作用于浮子60，浮子60停留在与壳体50的顶部70抵接的状态。可动接点42离开固定接点41、41，油位开关44处于断开状态。

此后，随着发动机10(图1)的工作时间变长，油Oi的高度会降低，浮子60朝向壳体50的底面部51下降。

图3的(b)表示油Oi降低至下限水平Le2的状态下的油位检测装置40的要部的剖面结构。可动接点42接触固定接点41、41，从而可检测到油Oi的高度低于下限水平Le2。油位开关44接通，发出检测信号，且将盖检测信号发送至发动机控制单元。由此，发动机10停止。

接着，与现有技术进行比较来说明发动机10倾倒时的本发明的特有作用和效果。

参照图4的(a)。现有技术中的油位检测装置100由以下部分构成：壳体102，其呈圆筒形状且形成有容许油Oi的出入的通过孔101、101；浮子103，其被收纳于该壳体102的内部且呈圆柱形状；设置于壳体的底面上的固定接点104、104；以及设置于浮子103的下表面且面对固定接点104、104的可动接点105。

在安装有油位检测装置100的发动机倾倒的情况下，浮子103利用浮力而向上方移动，并接触壳体102的侧面部102a。针对浮力的抵抗力从侧面部102a作用于浮子103。

其中，侧面部102a在水平方向上延伸，因此不会有力沿水平方向作用于浮子103。因此，浮子103会停留于该处。固定接点104、104不与可动接点105接触，无法从油位检测装置100发送信号。其结果为，无法停止发动机。

参照图4的(b)。在本发明的油位检测装置40中，壳体50的顶部70包括随着朝向底面部51而扩径的壳体侧圆锥台部71(壳体侧倾斜面部71)。浮子60的上部包括以能够沿着壳体侧圆锥台部71移动的方式倾斜的浮子侧圆锥台部62(浮子侧倾斜面部62)。

在发动机10倾倒的情况下，油Oi贮存至上限水平Le1时，浮子60借助于从油Oi受到的浮力而向上方移动，并接触壳体50。这里，浮子60所接触的壳体侧圆锥台部71随着朝向底面部51而扩径。因此，浮力的分力会沿倾斜方向而作用于浮子60。其结果为，浮子60在浮子侧圆锥台部62与壳体侧圆锥台部71抵接的同时向壳体50的底面部51移动。

参照图4的(c)。另一方面，在倾倒时，油Oi没有到达下限水平Le2时，浮子60借助于重力而向下方移动，并接触壳体50。浮子60所接触的壳体侧圆锥台部71随着朝向下方而扩径。因此，重力的分力会沿倾斜方向作用于浮子60。其结果为，浮子60在浮子侧圆锥台部62与壳体侧圆锥台部71抵接的同时朝向壳体50的底面部51移动。

如上，在发动机10的倾倒时，无论油Oi的量如何，浮子60都能够借助于从油Oi受到的浮力或重力的分力而在倾斜方向上移动。此后，浮子60的可动接点42与壳体50的固定接点41、41接触，从而向发动机控制单元发送信号，能够停止发动机10。

此外，在倾倒状态下，浮子60的可动接点42与壳体50的固定接点41、41仍保持接触，被保持为能够发送信号的状态。由此，能够控制成在保持倾倒状态的情况下不起动发动机10。

另外，在本实施例中，设圆锥台部的倾斜角度α为大致45°，然而对于倾斜面部而言，可以考虑浮子60的移动距离和速度、接触后的接点彼此间的密合程度来适当进行变更。

返回图3的(a)。浮子侧圆锥台部62沿着壳体侧圆锥台部71形成。因此，油Oi贮存至上限水平Le1、发动机10处于立起状态时，浮子侧圆锥台部62停留在不仅接触顶部70的盖部72，还接触壳体侧圆锥台部71的状态。即，在发动机10处于通常状况时，可抑制浮子60向水平方向的移动，浮子60与壳体50间的摩损会减轻。

＜实施例2＞

接着，说明本发明的实施例2。实施例2与实施例1的不同之处在于壳体50和浮子60中的倾斜部位的形状。其他结构都与实施例1的油位检测装置40相同，以下沿用标号并省略说明。

参照图5和图6的(b)。壳体50A的顶部70A呈覆盖圆筒部52的上端的圆形形状。在壳体50A的内部，从顶部70A到底面部51设置有逐渐缩径的锥形轴部73。浮子60A上形成有被锥形轴部73贯通的贯通孔63，该贯通孔63呈沿着锥形轴部73的形状。

以下，与现有技术进行比较并说明发动机倾倒时的本发明的作用和效果。

参照图6的(a)。在现有技术中的油位检测装置200中，设置于壳体201的内部的轴部202从底面部203向顶部204沿着铅直方向延伸。浮子205上形成有被轴部202贯通的贯通孔206，该贯通孔206呈沿着轴部202的形状。

在安装有这种油位检测装置200的发动机倾倒的情况下，浮子205会借助于浮力而向上方移动，贯通孔206接触轴部202。针对浮力的抵抗力从轴部202作用于浮子205。

其中，轴部202朝向水平方向，因此不会有力沿水平方向作用于浮子205。因此，浮子205会停留于该处。固定接点207、207不与可动接点208接触，无法从油位检测装置200发送信号。其结果为，无法停止发动机。

参照图6的(b)。在本发明的油位检测装置40A中，壳体50A中设有锥形轴部73，在浮子60上沿着锥形轴部73而形成有贯通孔63。

在发动机10倾倒的情况下，油Oi贮存至上限水平Le1时，浮子60A借助于从油Oi受到的浮力而向上方移动，贯通孔63接触锥形轴部73。这里，贯通孔63所接触的锥形轴部73从顶部70到底面部51逐渐缩径。因此，从油Oi受到的浮力的分力会沿着倾斜方向而作用于浮子60A。其结果为，浮子60A在贯通孔63与锥形轴部73抵接的同时朝向壳体50A的底面部51移动。

参照图6的(c)。在发动机10倾倒的情况下，油Oi没有到达下限水平Le2时，浮子60A借助于重力而向下方移动，形成于浮子60A上的贯通孔63接触锥形轴部73。如上所述，该锥形轴部73从顶部70到底面部51逐渐缩径。因此，重力的分力会沿着倾斜方向而作用于浮子60A。其结果为，浮子60A在贯通孔63与锥形轴部73抵接的同时朝向壳体50A的底面部51移动。

如上，在倾倒时，无论油Oi的量如何，浮子60A都能够借助于从油Oi受到的浮力或重力的分力而在倾斜方向上移动。此后，接点彼此接触，从而对发动机控制单元发送信号，能够使发动机10停止。此外，在倾倒状态下，浮子60A的可动接点42与壳体50A的固定接点41、41仍为接触状态，被保持为能够发送信号的状态。由此，能够控制成在保持倾倒状态的情况下不起动发动机10。

接着，说明实施例3和实施例4。

在实施例3和实施例4中，壳体50的顶部70和浮子60的上部的形状与实施例1不同。其他结构都与实施例1的检测装置相同，以下沿用标号并省略说明。

＜实施例3＞

参照图7。壳体50B的上表面由呈大致半球形状且在末端形成有容许油Oi的出入的通过孔72a的壳体侧半球部70B构成。浮子60B的上部包括以能够沿着壳体侧半球部70B移动的方式倾斜的浮子侧半球部62B。

使用油位检测装置40B也能够得到本发明的规定效果。进一步地，油位检测装置40B还能够得到以下的规定效果。

以实施例1的壳体侧圆锥台部71(参照图4的(b))的倾斜线L为基准，壳体侧半球部70B向壳体50B的外方膨出，因此浮子侧半球部62B不易接触壳体侧半球部70B。因此，在发动机10的倾倒时，浮子60B朝向圆筒部52前进的初速度较快，能够迅速检测出倾倒。

＜实施例4＞

参照图8。顶部70C由以下部分构成：形成有容许油Oi的出入的通过孔72a的盖部72；以及从该盖部72朝向底面部51扩径的呈吊钟形状的壳体侧吊钟部71C。浮子60C的上部包括以能够沿着壳体侧吊钟部71C移动的方式倾斜的浮子侧吊钟部62C。

使用油位检测装置40C也能够得到本发明的规定效果。进一步地，油位检测装置40C还能够得到以下的规定效果。

以实施例1的壳体侧圆锥台部71(参照图4的(b))的倾斜线L为基准，壳体侧吊钟部71C成为被按入壳体50C的内方的形状。浮子60C与壳体50C之间的间隔变小，因此在固定接点41、41与可动接点42接触后，可抑制浮子60C的移动。接点彼此的密合程度得以提高，能够更可靠地检测发动机10的倾倒。

另外，如实施例1～实施例4所示，关于壳体侧倾斜面部71和浮子侧倾斜面部62，只要是重力或来自油的浮力的分力作用于浮子60，而浮子60朝向壳体50的底面部51移动的结构，就不限于上述实施例，可适当进行变更。

此外，壳体50的形状不限于圆筒形状，还可以呈棱柱形状。这种情况下，壳体侧倾斜面部71和浮子侧倾斜面部62可以为由多个平面组合而成的结构。

产业上的利用可能性

本发明的浮子式油位检测装置非常适于安装在作业机用发动机上。

Claims (2)

1.一种浮子式油位检测装置，其由以下部分构成：壳体，其设置于发动机的油盘内，容许填充于该油盘内的油的出入；浮子，其被收纳于该壳体的内部，能够跟随所述油的油面而上下移动；固定接点，其设置于所述壳体的底面部；以及可动接点，其设置于所述浮子的下表面，

该浮子式油位检测装置通过所述浮子下降、所述可动接点接触所述固定接点，而检测出所述油面低于规定的高度，其特征在于，

所述壳体的顶部包括朝向下方扩径的壳体侧倾斜面部，

所述浮子的上部包括以能够沿着所述壳体侧倾斜面部上下移动的方式倾斜的浮子侧倾斜面部，

在所述发动机倾倒时，所述浮子借助于重力或从所述油受到的浮力而能够在所述浮子侧倾斜面部与所述壳体侧倾斜面部抵接的同时朝向所述壳体的底部移动。

2.一种浮子式油位检测装置，其由以下部分构成：壳体，其设置于发动机的油盘内，容许填充于该油盘内的油的出入；浮子，其被收纳于该壳体的内部，能够跟随所述油的油面而上下移动；固定接点，其设置于所述壳体的底面部；以及可动接点，其设置于所述浮子的下表面，

该浮子式油位检测装置通过所述浮子下降、所述可动接点接触所述固定接点，而检测出所述油面低于规定的高度，其特征在于，

在所述壳体的内部，从顶部到所述底面部设置有逐渐缩径的锥形轴部，

在所述浮子上形成有被所述锥形轴部贯通的贯通孔，

所述贯通孔呈沿着所述锥形轴部的形状，

在所述发动机倾倒时，所述浮子借助于重力或从所述油受到的浮力而能够在所述贯通孔与所述锥形轴部抵接的同时朝向所述壳体的底部移动。