JP2010038041A - オイルレベル検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大きく傾斜する汎用エンジンに好適なオイルレベル検出装置を提供することを課題とする。
【解決手段】フロート３６の外周面４１に凹凸部４２が設けられ、ハウジング３７の内周面４３に凹凸部４４が設けられ、ハウジング３７が鉛直線４５に対して傾斜したときにフロート３６側の凹凸部４２がハウジング３７側の凹凸部４４に噛み合って、フロート３６が昇降不能になるようにしている。
【効果】ハウジングが鉛直線に対して大きく傾斜したときに、オイル面が大きく上下に変位するが、このときはフロート側の凹凸部がハウジング側の凹凸部に噛み合いフロートが昇降不能になるので、スイッチがＯＮになる心配はない。
ハウジングが鉛直に戻ったら、凹凸部の係合が解かれ、フロートは昇降可能となる。従って、傾斜時にオイルレベルの誤検出を防ぐことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンのオイルレベルが下がったことを検出するオイルレベル検出装置に関し、特に、作業中に姿勢が大きく変化する汎用エンジンに好適なオイルレベル検出装置に関する。

エンジンのオイルレベル検出装置として、オイルにフロートを浮かべ、このフロートが所定位置まで下降したときにオイルレベルが低下したことを知らせるものが実用に供されている。
実用のオイルレベル検出装置は、エンジンの姿勢が鉛直である場合にオイルレベルを検出すれば実用上十分であった。

従来、フロートとリードスイッチを組み合わせたオイルレベル検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−２７２４公報（図８）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７は従来の技術の基本構成を説明する図であり、オイルレベル検出装置１００は、オイルに浮かぶフロート１０１と、このフロート１０１を囲うと共に上昇自在に支えるハウジング１０２と、このハウジング１０２に設けられフロート１０１が所定のレベルまで下降したことを検出するスイッチ１０３とを備えている。
スイッチ１０３は、フロート１０１に設けられている導通片１０４と、ハウジング１０２に設けられているプラス接点１０５及びマイナス接点１０６とからなる。

図８は従来の技術の作用を説明する図であり、（ａ）に示すように、ハウジング１０２は鉛直線１０７に対して傾斜していない。オイル１０８が規定レベル以上入っているので、フロート１０１は所定のレベルより上にある。この結果、スイッチ１０３はＯＦＦを維持し、オイルレベルを正確に検出することができる。

ところで、汎用エンジンは作業中に傾斜させることがあり、（ｂ）に示すように、ハウジング１０２が、矢印（１）の向きに傾斜する。ハウジング１０２の軸１０９が鉛直線１０８に対して傾斜角θになる。すると、オイル面が大きく上下に変位する。矢印（２）のように、フロート１０１が移動して導通片１０４が、プラス接点１０５及びマイナス接点１０６に接触する。この結果、オイル１０８が規定レベル以上入った状態でも、スイッチ１０３はＯＮになり、オイルレベルを誤検出する。すなわち、大きく傾斜する汎用エンジンに適したオイルレベル検出装置が求められる。

本発明は、大きく傾斜する汎用エンジンに好適なオイルレベル検出装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、エンジンのオイル溜め室内に配置されオイルからの浮力で上昇するフロートと、このフロートを囲うと共に上昇自在に支えるハウジングと、このハウジングに設けられ前記フロートが所定レベルまで下降したことを検出するスイッチと、からなるオイルレベル検出装置において、前記フロートの外周面に凹凸部が設けられ、前記ハウジングの内周面に凹凸部が設けられ、前記ハウジングが鉛直線に対して傾斜したときにフロート側の凹凸部がハウジング側の凹凸部に噛み合って、前記フロートが昇降不能になるようにしたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、フロートの外周面に凹凸部が設けられ、ハウジングの内周面に凹凸部が設けられている。ハウジングが鉛直線に対して大きく傾斜したときに、オイル面が大きく上下に変位するが、このときはフロート側の凹凸部がハウジング側の凹凸部に噛み合いフロートが昇降不能になるので、スイッチがＯＮになる心配はない。
ハウジングが鉛直に戻ったら、凹凸部の係合が解かれ、フロートは昇降可能となる。従って、傾斜時にオイルレベルの誤検出を防ぐことができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るオイルレベル検出装置を採用したエンジンの正面断面図であり、内燃機関としてのエンジン１０は、オイル（潤滑油）１２を貯留するクランクケース１３と、このクランクケース１３に水平に且つ回転自在に取り付けた出力軸としてのクランク軸１４と、クランクケース１３に一体的に且つ傾斜させて形成した１個のシリンダブロック１５と、このシリンダブロック１５のシリンダ１６にスライド可能に取り付けたピストン１７と、これらのピストン１７及びクランク軸１４を連結するコンロッド１８と、シリンダブロック１５に取り付けたシリンダヘッド２１と、このシリンダヘッド２１の吸気ポート２２に昇降自在に取り付けた吸気弁２３と、シリンダヘッド２１の排気ポート２４に昇降自在に取り付けた排気弁２５と、クランクケース１３の下部に設けられエンジン１０を支える台座部２６と、この台座部２６の開口２７に設けられオイルレベル（潤滑油レベル）を検出するフロート式のオイルレベル検出装置（オイルアラート）３０と、を備えている。

クランクケース１３は、クランク室３１及びシリンダブロック１５を一体的に形成したケースであり、クランク室３１は、クランク軸１４を収納するとともに回転可能に支持する部品である。
クランク軸１４はクランクピン３２を備え、クランク室３１にてコンロッド１８に連結し、このコンロッド１８にピストン１７を連結したものである。

シリンダブロック１５は、内部にシリンダ１６を有するとともに、先端にシリンダヘッド２１をボルト止めし、シリンダ１６の端部とシリンダヘッド２１との間で燃焼室３３を形成しシリンダヘッド２１に吸気ポート（吸気口）２２並びに排気ポート（排気口）２４を形成したものである。なお、ピストン１７はシリンダ１６内を往復動が可能である。

また、コンロッド１８は、クランク室３１のオイル溜め室（底部若しくはオイルパン）３４のオイルを掻きあげるためのオイル掻きあげ片３５を備え、オイル掻きあげ片３５は、クランク軸１４の回転に伴って略楕円に動くことで、クランク室３１のオイル溜め室３４に溜まっているオイル（潤滑油）１２を一方向に掻きあげ、クランク室３１及びシリンダ１６に飛散させることでクランク室３１及びシリンダ１６廻りの潤滑を行う。
なお、飛散したオイル１２は、クランク室３１及びシリンダ１６内の各部材の摺動部分に浸入して潤滑することができる。

図２は本発明に係るオイルレベル検出装置の正面断面図であり、オイルレベル検出装置（オイルアラート）３０は、エンジンのオイル溜め室内３４（図１参照）に配置されオイル（潤滑油）１２からの浮力で上昇するフロート３６と、このフロート３６を囲うと共に上昇自在に支えるハウジング３７と、このハウジング３７に設けられフロート３６が所定レベルまで下降したことを検出するスイッチ３８と、からなる。

フロート３６の外周面４１に凹凸部４２が設けられ、ハウジング３７の内周面４３に凹凸部４４が設けられ、ハウジング３７が鉛直線４５に対して傾斜したときにフロート３６側の凹凸部４２がハウジング３７側の凹凸部４４に噛み合って、フロート３６が昇降不能になるようにしている。鉛直線４５は、水平面に直交する線を指す。

スイッチ３８は、フロート３６に取り付けた導通片４６と、この導通片４６に接触させるためにハウジング３７側に設けたプラス接点４７及びマイナス接点４８（図４参照）と、ハウジング３７のシール部分に設けたオイルリング５１と、プラス接点４７を接続するプラス側ブースバー５２と、このプラス側ブースバー５２の先端に接続するプラス側端子５３と、マイナス接点４８を接続するマイナス側ブースバー５４と、マイナス側ブースバー５４の先端に接続するマイナス側端子５５と、からなる。

ハウジング３７は、プラス接点４７及びマイナス接点４８を取り付けたハウジング本体５６と、このハウジング本体５６の上部を覆う上部カバー５７と、ハウジング本体５６の下部を覆う下部カバー５８と、ハウジング本体５６から延出した延出部６１と、この延出部６１の先端に形成することでオイル溜め室３４（図１参照）に外部から取り付ける取付部６２と、からなる。

ハウジング３７に、プラス接点４７及びマイナス接点４８（図４参照）を取り付けたハウジング本体５６を、このハウジング本体５６の上部を覆う上部カバー５７と、ハウジング本体５６の下部を覆う下部カバー５８と、を備えることで、フロート３６を昇降可能にするときの組立性の向上を図ることができる。この結果、オイルレベル検出装置３０の生産性の向上を図ることができる。

図３は図２の３部拡大図であり、ハウジング本体５６は、フロート３６側の凹凸部４２と噛み合う凹凸部４４と、フロート３６を所定の位置で昇降させる支柱６３と、オイル１２を流通させるオイル孔群６４と、上部カバー５７を取り付ける複数の爪部６５と、プラス接点４７及びマイナス接点４８を底部６６に止める複数の止めボス６７とプラス接点４７及びマイナス接点４８を案内する案内リブ６８、６８（一方の６８は不図示）と、を設けたものである。

フロート８２は、ハウジング３７側の凹凸部４４と噛み合う凹凸部４２と、ハウジング本体５６の支柱６３に貫通させる貫通孔７１と、導通片４６を取り付けるための突起７２、７２と、上部カバー５７に当接させる凸部７４と、を備える。

オイレベル検出装置３０は、フロート３６とハウジング本体５６の間には隙間７４が設け、フロート３６の貫通孔７１と支柱６３との間にも隙間７５が設けている。
この結果、ハウジング３７が鉛直である場合は、フロート３６は昇降可能になる。一方、ハウジングが傾斜している場合は、フロート３６側の凹凸部４２が、ハウジング３７側の凹凸部４４に噛み合って、フロート３６が昇降不能になる。

なお、本発明に係るオイルレベル検出装置３０は、凹凸部４２、４４の形状が三角形であるが、これに限るものではなく、半円形状など、ハウジング３７が鉛直線に対して傾斜した場合に凹凸部４２、４４が噛み合ってフロート３６が昇降不能になり、ハウジング３７が鉛直である場合にフロート３６が昇降可能となる形状であれば、凹凸部は他の形状であってもよい。

上部カバー５７は、オイル１２を流通させる上部孔７６と、ハウジング本体５６に被せるフランジ部７７と、このフランジ部７７から延出することでハウジング本体５６の複数の爪部６５に係止する複数の係止部７８と、を備える。

下部カバー５８は、オイル１２を流通させる下部孔７９と、オイル１２を流通させるためにクランク軸１４（図１参照）に連動して動くオイル掻きあげ片３５のフロート３６近傍の進行方向と対向する側のオイル溜め室３４に連通させた連通孔８１と、フロート３６近傍のオイル掻きあげ片３５の進行方向に向かわせるテーパ部８２と、を備える。

一般的に、低温時にはオイル１２の粘度は高く変化する。従って、オイルレベル検査装置３０は、オイル掻きあげ片３５のオイル掻きあげの影響を受けにくい下部カバー５８の底に下部孔７９を設け、連通孔８１から下部孔７９へ、若しくは下部孔７９から連通孔８１へオイル１２を流通させることで、オイルレベル検出装置（オイルアラート）３０の応答性を向上することができる。

また、下部カバー５８に、オイル掻きあげ片３５に向かわせるテーパ部８２を設けることで、オイル掻きあげ片３５の掻きあげ動作によるオイル揺れの影響を受けにくくすることができる。この結果、オイルレベル検出装置３０の信頼性の向上を図ることができる。

図４は図３の４−４線断面図であり、スイッチ３８は、フロート３６に取り付けた導通片４６と、ハウジング本体５６に設けたプラス接点４７と、ハウジング本体５６に設けたマイナス接点４８と、で構成される。この結果、油中おいて使用可能な簡素なスイッチを実現できる。加えて、オイルレベル検出装置３０のコストの低減を図ることができる。

また、オイルレベル検出装置３０は、フロートに３６に凹凸部４２を設け、ハウジング３７に凹凸部４４を設けただけの簡易な構造である。この点においても、オイルレベル検出装置３０のコストを低減することができる。

以上の構成からなるオイルレベル検出装置の作用を次に述べる。
図５はハウジングが鉛直である場合の作用を説明する図である。
（ａ）はオイル１２の量が規定レベル以上である場合の図であり、オイル１２からの浮力でフロート３６は上昇する。導通片４６が、プラス接点４７及びマイナス接点４８から離れているので、スイッチ３８はＯＦＦを維持する。

（ｂ）はオイル１２の量が規定レベル未満になった場合の図であり、矢印（３）に示すように、オイル１２のオイル面８３が規定レベル未満に下降する。矢印（４）に示すように、フロート３６も下降する。導通片４６が、プラス接点４７及びマイナス接点４８から接触するので、スイッチ３８はＯＮになる。この結果、エンジン点火装置の点火回路は遮断され、エンジンは停止する。

また、フロート３６とハウジング３７との間には隙間７５が設けられているため、フロート３６は、下降することができる。仮に、フロート３６側の凹凸部４２がハウジング３７側の凹凸部４４に接触しても、凹凸部が三角形状であるため、フロート３６は滑りながら昇降することができる。

図６はハウジングが鉛直線に対して傾斜した場合の作用を説明する図である。
（ａ）はオイル１２の量が規定レベル以上である場合の図であり、オイル１２からの浮力でフロート３６は上昇する。導通片４６が、プラス接点４７及びマイナス接点４８から離れているので、スイッチ３８はＯＦＦを維持する。

（ｂ）はオイル１２の量が規定レベル以上であり、且つ、ハウジング３７が傾斜した場合の作用を説明する図である。汎用エンジンが傾斜するとハウジング３７は、矢印（５）のように、傾斜する。ハウジング３７の軸８４が鉛直線４５に対して傾斜角θになる。すると、オイル面８３が大きく上下に変位し、フロート３６が矢印（６）のように移動する。このとき、フロート３６側の凹凸部４２が、ハウジング３７側の凹凸部４４に引っ掛かり、フロート３６はその位置で止まる。この結果、導通片４６が、プラス接点４７及びマイナス接点４８から離れた状態になるので、スイッチ３８はＯＦＦを維持する。すなわち、オイルレベルの誤検出を防止することができる。
また、汎用エンジンがもとの姿勢（ハウジング３７が鉛直）に戻れば、オイルレベル検出装置は（ａ）で説明した状態に戻る。

作用について、まとめると以下のことが言える。
エンジン始動動作中、オイルレベルが規定レベル以上あるときは、オイルレベル検出装置のスイッチはＯＦＦになり、エンジンは始動する。
エンジン始動動作中、オイルレベルが規定レベルよりも少ないときは、オイルレベル検出装置のスイッチはＯＮになり、エンジンは始動しない。
エンジン運転中、オイルレベルが規定レベルよりも少ないときは、オイルレベル検出装置のスイッチはＯＮになり、エンジン点火装置の点火回路を遮断してエンジンは停止する。
エンジン運転中、傾斜によりオイル面が大きく上下に変位したときは、オイルレベル検出装置のスイッチはＯＦＦを維持し、エンジンは停止しない。

尚、本発明に係るオイルレベル検出装置は、鉛直線に対して大きく傾斜する汎用エンジンに適用したが、これに限るものではなく、激しく振動する汎用エンジンなど、オイル面が激しく変位するエンジンであればよい。

また、本発明に係るオイルレベル検出装置は、図３に示すように、ハウジング３７に、オイル掻きあげ片３５のフロート３６近傍の進行方向と対向する側に連通させた連通孔８１を設けたが、これに限るものではなく、連通孔の形状は任意であり開口であってもよい。
図１に示すように、エンジンは単気筒且つ傾斜シリンダ型のＯＨＣ（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｃａｍｓｈａｆｔ）式空冷エンジン１０であったが、これに限るものではなく、内燃機関に類するものであればよく、シリンダ気筒数やシリンダの配列（例えば、直列若しくはＶ型）も任意である。

本発明のオイルレベル検出装置は、作業中に姿勢が大きく変化する汎用エンジンに好適である。

本発明に係るオイルレベル検出装置を採用したエンジンの正面断面図である。 本発明に係るオイルレベル検出装置の正面断面図である。 図２の３部拡大図である。 図３の４−４線断面図である。 ハウジングが鉛直である場合の作用を説明する図である。 ハウジングが鉛直線に対して傾斜した場合の作用を説明する図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 従来の技術の作用を説明する図である。

符号の説明

１０…エンジン（内燃機関）、１２…オイル（潤滑油）、３０…オイルレベル検出装置（オイルアラート）、３４…オイル溜め室、３６…フロート、３７…ハウジング、３８…スイッチ、４１…フロートの外周面、４２…フロート側の凹凸部、４３…ハウジングの内周面、４４…ハウジング側の凹凸部、４５…鉛直線。

Claims (1)

1. エンジンのオイル溜め室内に配置されオイルからの浮力で上昇するフロートと、このフロートを囲うと共に上昇自在に支えるハウジングと、このハウジングに設けられ前記フロートが所定レベルまで下降したことを検出するスイッチと、からなるオイルレベル検出装置において、
   前記フロートの外周面に凹凸部が設けられ、前記ハウジングの内周面に凹凸部が設けられ、前記ハウジングが鉛直線に対して傾斜したときにフロート側の凹凸部がハウジング側の凹凸部に噛み合って、前記フロートが昇降不能になるようにしたことを特徴とするオイルレベル検出装置。

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