JP2005331324A - Oil check sensor - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のミッションオイルやエンジンオイル等の汚れ度合をチェックするオイルチェックセンサに関する。 The present invention relates to an oil check sensor that checks the degree of contamination of automobile mission oil, engine oil, and the like.
自動車のミッションオイルやエンジンオイル等のオイル容器に装着され、部品の摩耗等で生じる鉄粉等の金属粉によるオイルの汚れ度合をチェックするオイルチェックセンサには、オイル浴中に挿入される棒状部材の先端部外周に磁石を設け、この磁石の外周側に軸方向で間隔を開けて対向する一対の電極を設けて、オイル浴中での電極間の抵抗の変化によってオイル浴中の金属粉量を検出するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 A rod-like member inserted in an oil bath is installed in an oil container for automobile mission oil, engine oil, etc., and checks the degree of oil contamination caused by metal powder such as iron powder caused by wear of parts. A magnet is provided on the outer periphery of the tip of the magnet, and a pair of electrodes facing each other with an axial interval is provided on the outer peripheral side of the magnet, and the amount of metal powder in the oil bath is changed by a change in resistance between the electrodes in the oil bath. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1に記載されたものでは、一対の電極の少なくとも一方を抵抗体で形成し、磁石の外周側に磁気吸引されて抵抗体端面に付着する鉄粉等の導電体の付着面積によって変化する電極間の抵抗を検出するようにしている。すなわち、抵抗体の固有抵抗値をR0、抵抗体端面への導電体の付着面積率をS%とすると、このときの電極間の抵抗はR0×(100/S)Ωとなる。したがって、鉄粉等によるオイルの汚れ度合が高くなると、検出される電極間の抵抗が小さくなる。電極を形成する抵抗体としては、導電性のカーボンを添加した導電性樹脂や導電性セラミックを用いることができ、電極を抵抗体で形成する替りに、磁石と一対の電極の間に配設される筒状の絶縁カバーの外周に抵抗体を塗布してもよいとしている。
In what is described in
特許文献1に記載されたオイルチェックセンサは、電極またはその内周側に配設される絶縁カバーの外周部に抵抗体を用いる必要があるので、負荷荷重や温度変化等によって抵抗体に内部応力が生じると、抵抗体に添加されたカーボンの配列が変わって抵抗体の固有抵抗値R0が変動する。このため、電極間の抵抗を安定して検出できず、鉄粉等の金属粉によるオイルの汚れ度合を正確にチェックできない問題がある。
In the oil check sensor described in
そこで、本発明の課題は、金属粉によるオイルの汚れ度合を正確にチェックできるオイルチェックセンサを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an oil check sensor that can accurately check the degree of oil contamination by metal powder.
上記の課題を解決するために、本発明は、オイル浴中に挿入される棒状部材の先端部外周に磁石を設け、この磁石の外周側に軸方向で間隔を開けて対向する電極を設けて、前記オイル浴中の金属粉量を検出するオイルチェックセンサにおいて、前記対向する電極の少なくとも一方を複数の導電体で形成して、これらの導電体をそれぞれ異なる抵抗値を有する抵抗を介在させて電源に接続し、これらの導電体の前記対向する電極との短絡個数で変化するセンサ出力によって、前記オイル浴中の金属粉量を検出する構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a magnet on the outer periphery of the tip of a rod-shaped member inserted into an oil bath, and provides an electrode facing the outer periphery of the magnet with an interval in the axial direction. In the oil check sensor for detecting the amount of metal powder in the oil bath, at least one of the opposing electrodes is formed of a plurality of conductors, and these conductors are interposed with resistors having different resistance values, respectively. A configuration is adopted in which the amount of metal powder in the oil bath is detected by a sensor output that is connected to a power source and varies depending on the number of short circuits of these conductors with the opposing electrodes.
すなわち、対向する電極の少なくとも一方を複数の導電体で形成して、これらの導電体をそれぞれ異なる抵抗値を有する抵抗を介在させて電源に接続し、対向する電極との間に鉄粉等の金属粉の導電体が付着して短絡する導電体の短絡個数で変化するセンサ出力によって、オイル浴中の金属粉量を検出することにより、金属粉によるオイルの汚れ度合を正確にチェックできるようにした。なお、各導電体と電源との間に介在させる抵抗の各抵抗値を異なる値としたのは、短絡個数とセンサ出力の関係を任意に調整可能とするためである。 That is, at least one of the opposing electrodes is formed of a plurality of conductors, and these conductors are connected to a power source via resistors having different resistance values, and iron powder or the like is interposed between the opposing electrodes. By detecting the amount of metal powder in the oil bath with the sensor output that changes depending on the number of conductors that are short-circuited due to the adhesion of the metal powder conductor, the degree of contamination of the oil by the metal powder can be checked accurately. did. The reason why the resistance values of the resistors interposed between the respective conductors and the power supply are set to different values is to make it possible to arbitrarily adjust the relationship between the number of short circuits and the sensor output.
前記複数の導電体と前記対向する電極との各間隔を段階的に異なる間隔に設定し、この間隔を狭く設定した導電体ほど、前記電極との間に介在させる抵抗の抵抗値を大きく設定することにより、対向する電極との間隔が狭い導電体ほど先に短絡するので、短絡個数の増加に伴うセンサ出力の変化を平準化して短絡個数を分かりやすくし、金属粉によるオイルの汚れ度合をより明確に検知することができる。 The intervals between the plurality of conductors and the opposing electrodes are set stepwise differently, and the resistance value of the resistor interposed between the electrodes is set to be larger as the interval is set to be narrower. Therefore, the closer the conductor to the opposing electrode, the shorter the short circuit first, so the change in sensor output with increasing number of short circuits is leveled to make the number of short circuits easier to understand, and the degree of oil contamination with metal powder is further improved. It can be clearly detected.
前記抵抗の各抵抗値を、前記導電体の短絡個数と前記センサ出力の関係がリニアとなるように設定することにより、短絡個数をより分かりやすくすることができる。 By setting each resistance value of the resistor so that the relationship between the number of short circuits of the conductor and the sensor output is linear, the number of short circuits can be made easier to understand.
本発明のオイルチェックセンサは、対向する電極の少なくとも一方を複数の導電体で形成して、これらの導電体をそれぞれ異なる抵抗値を有する抵抗を介在させて電源に接続し、対向する電極との間に鉄粉等の金属粉の導電体が付着して短絡する導電体の短絡個数で変化するセンサ出力によって、オイル浴中の金属粉量を検出するようにしたので、金属粉によるオイルの汚れ度合を正確にチェックすることができる。 In the oil check sensor of the present invention, at least one of the opposing electrodes is formed of a plurality of conductors, and these conductors are connected to a power source via resistors having different resistance values, respectively. The amount of metal powder in the oil bath is detected by the sensor output that changes depending on the number of conductors that are short-circuited due to the adhesion of a metal powder conductor such as iron powder. The degree can be checked accurately.
前記複数の導電体と対向する電極との各間隔を段階的に異なる間隔に設定し、この間隔を狭く設定した導電体ほど、電極との間に介在させる抵抗の抵抗値を大きく設定することにより、対向する電極との間隔が狭い導電体ほど先に短絡するので、短絡個数の増加に伴うセンサ出力の変化を平準化して短絡個数を分かりやすくし、金属粉によるオイルの汚れ度合をより明確に検知することができる。 By setting each interval between the plurality of conductors and the facing electrode to different intervals step by step, and setting the resistance value of the resistor interposed between the electrodes to be larger as the conductor is set to have a smaller interval. Since the conductor with a narrower distance from the opposing electrode is short-circuited first, the change in sensor output accompanying the increase in the number of short-circuits is leveled to make it easier to understand the number of short-circuits, and the degree of oil contamination due to metal powder becomes clearer Can be detected.
前記抵抗の各抵抗値を、導電体の短絡個数と前記センサ出力の関係がリニアとなるように設定することにより、短絡個数をより分かりやすくすることができる。 By setting the resistance values of the resistors so that the relationship between the number of short-circuited conductors and the sensor output is linear, the number of short-circuits can be made easier to understand.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このオイルチェックセンサは自動車のミッションオイルの金属粉による汚れ度合をチェックするものであり、図1に示すように、ケーシング1に取り付けられたナット2でミッションオイルのオイルパンAの側壁下部に螺着され、ナット2の内周に螺着されたヘッドカバー3がオイルパンA内のオイル浴中に挿入されて、ヘッドカバー3内にセンサヘッド部4が設けられている。ヘッドカバー3には、センサヘッド部4へオイルを流通させる複数の孔3aが設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This oil check sensor is used to check the degree of dirt caused by metal powder of the mission oil of an automobile. As shown in FIG. 1, the oil check sensor is screwed to the lower portion of the side wall of the mission oil oil pan A with a
前記ケーシング1の中心には、導電体で形成された棒状部材5がケーシング1に内嵌された保持部材6で保持され、ヘッドカバー3内に挿入された棒状部材5の先端部外周にリング状の永久磁石7が装着され、さらにその外周を覆う筒状の絶縁カバー8の外周側で、棒状部材5に導通させて取り付けられたカップ状の電極9の端面と、棒状部材5の周りで保持部材6に保持されたもう一方の電極を形成する複数の棒状導電体10の先端面とが軸方向で間隔を開けて対向するように、センサヘッド部4が形成されている。
At the center of the
図2および図3に示すように、前記導電体10は棒状部材5の周りに円周方向等間隔で8個設けられ、センサヘッド部4を形成する各導電体10の先端面とカップ状の電極9の端面との間隔は、それぞれ異なる間隔で段階的に設定されている。なお、カップ状の電極9は止め輪11で棒状部材5の先端側に抜け止めされている。
As shown in FIGS. 2 and 3, eight
図1および図3に示すように、前記棒状部材5の基端は導線12aで直流電源13のマイナス側に接続され、各導電体10の基端は、電極9の端面との間隔が最も狭いものから順に大きな抵抗値Rn(n=1〜8)の抵抗14aを介在させて導線12bで一つに結線され、さらに抵抗値がRbの抵抗14bを介在させて導線12cで直流電源13のプラス側に接続されている。また、各抵抗14aを介して各導電体10の基端を結線した導線12bと直流電源13のマイナス側との間には、後述するセンサヘッド部4の分圧電圧Vを検出する電圧計15が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the base end of the rod-
この実施形態では、直流電源13の供給電圧Voを5V、抵抗14bの抵抗値Rbを0.5kΩとし、電極9の端面との間隔が狭い導電体10から順に短絡したときに、その短絡個数nと電圧計15で検出されるセンサヘッド部4の分圧電圧V(n)の関係がリニアとなるように、各抵抗14aの抵抗値Rnが次のように設定されている。
In this embodiment, when the supply voltage Vo of the
前記導電体10の短絡個数nと電圧計15で検出される分圧電圧V(n)の関係は次式で表される。
1/Rn=Vo・[V(n−1)−V(n)]/[V(n−1)・V(n)・Rb] (2)
The relationship between the number n of short-
1 / Rn = Vo. [V (n-1) -V (n)] / [V (n-1) .V (n) .Rb] (2)
ここでは、(2)式にVo=5V、Rb=0.5kΩの数値を代入するとともに、8個の導電体10が全て短絡するときの分圧電圧V(8)を0.5Vとして、短絡個数nが1つ増加したときの分圧電圧の変化量V(n−1)−V(n)=[Vo−V(8)]/8=0.5625Vとし、各抵抗値Rnを、R1=3.94kΩ、R2=3.06kΩ、R3=2.28kΩ、R4=1.62kΩ、R5=1.07kΩ、R6=0.63kΩ、R7=0.31kΩ、R8=0.09kΩの各値に設定した。
Here, while substituting the numerical values of Vo = 5V and Rb = 0.5 kΩ into the expression (2), the divided voltage V (8) when all the eight
図4は、上述したように各抵抗14aの抵抗値Rnを設定したときの、導電体10の短絡個数nと電圧計15で検出される分圧電圧V(n)の関係を示す。オイルが清浄でセンサヘッド部4への金属粉の付着量が少なく、全ての導電体10が電極9と短絡していないときは、センサヘッド部4における電極間の抵抗は無限大となり、電圧計15で検出される分圧電圧V(0)は供給電圧V0と等しい5Vとなる。
FIG. 4 shows the relationship between the number n of short-
つぎに、オイルの汚れが進行すると、導電体10が電極9との間隔が狭いものから順に短絡し、短絡個数nが1つ増える毎に分圧電圧V(n)は約0.56Vずつ減少し、全ての導電体10が短絡すると0.5Vとなる。したがって、導電体10の短絡個数nの増加に伴って、電圧計15で検出される分圧電圧(n)がリニアに変化するので、金属粉によるオイルの汚れ度合を明確に検知することができる。
Next, when the oil contamination progresses, the
上述した実施形態では、棒状導電体の個数を8個としたが、導電体の個数は任意に設定することができ、これらの導電体の個数に応じて、電極との間に介在させる抵抗の抵抗値も、短絡個数nと分圧電圧V(n)の関係がリニアになるように設定することができる。なお、複数の導電体は、必ずしも棒状でなくてもよい。 In the embodiment described above, the number of rod-shaped conductors is eight. However, the number of conductors can be arbitrarily set, and the resistance interposed between the electrodes can be set according to the number of these conductors. The resistance value can also be set so that the relationship between the number of short circuits n and the divided voltage V (n) is linear. Note that the plurality of conductors are not necessarily rod-shaped.
また、上述した実施形態では、センサヘッド部へ金属粉を吸引する磁石として永久磁石を用い、センサヘッド部で対向する一方の電極のみを複数の導電体で形成したが、対向する両方の電極を複数の導電体で形成することもでき、磁石として電磁石を用いることもできる。 In the above-described embodiment, a permanent magnet is used as a magnet for attracting metal powder to the sensor head portion, and only one electrode facing the sensor head portion is formed of a plurality of conductors. It can also be formed of a plurality of conductors, and an electromagnet can be used as the magnet.
1 ケーシング
2 ナット
3 ヘッドカバー
3a 孔
4 センサヘッド部
5 棒状部材
6 保持部材
7 永久磁石
8 絶縁カバー
9 電極
10 導電体
11 止め輪
12a、12b、12c 導線
13 直流電源
14a、14b 抵抗
15 電圧計
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Claims (3)
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