JP2021071075A - オイルレベル検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの内面を伝うオイルにより連通管の開口部が閉塞されることを抑制できるオイルレベル検出装置を提供する。【解決手段】オイルレベル検出装置４０は、内燃機関１０のハウジング１１内に貯留されたオイルＯのオイルレベルを検出するオイルレベルゲージ４１と、オイルレベルゲージ４１が挿通されるとともにハウジング１１の外部に配置されたガイド管５４と、ガイド管５４とハウジング１１とを接続するとともにハウジング１１内に貯留されたオイルＯをガイド管５４に導入する油導入管５６と、ガイド管５４とハウジング１１とを接続するとともにオイルＯの油面よりも上側で開口する開口部５７ａを有する連通管５７とを備える。連通管５７の一部は、ハウジング１１の内面よりも突出している。連通管５７における開口部５７ａが開口する開口端面５７ｂは、ハウジング１１の内面と不連続である。【選択図】図１

Description

本発明は、オイルレベル検出装置に関する。

特許文献１には、オイルレベル検出装置を備える内燃機関が開示されている。オイルレベル検出装置は、オイルレベルゲージと、ゲージ管とを有する。オイルレベルゲージは、内燃機関のハウジング内に貯留されたオイルのオイルレベルを検出するためのものである。ゲージ管は、オイルレベルゲージが挿通されるとともにハウジングの外部に配置されたガイド管と、ガイド管とハウジングとを接続するとともにハウジング内に貯留されたオイルをガイド管に導入する油導入管と、ガイド管とハウジングとを接続するとともにオイルの油面よりも上側で開口する開口部を有する連通管とを有する。連通管の開口部は、ハウジングの内面において開口する。

連通管及びガイド管を介してハウジングの内部とゲージ管の外部とが連通することで、ハウジングの内圧は大気圧と等しくなる。このため、油導入管を介してガイド管に導入されたオイルレベルは、ハウジング内のオイルレベルと等しくなる。したがって、オイルレベルゲージによりガイド管内のオイルレベルを検出することで、ハウジング内のオイルレベルを検出できる。

特開２００７−２９２００３号公報

ところで、特許文献１に開示の内燃機関では、ハウジングの内面を伝って流れたオイルが連通管の開口部を閉塞してしまい、ハウジングの内圧を大気圧と等しくできなくなることがある。この場合、ハウジング内のオイルレベルと、ガイド管内のオイルレベルとが異なることで、オイルレベルを正確に検出できなくなる虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ハウジングの内面を伝うオイルにより連通管の開口部が閉塞されることを抑制できるオイルレベル検出装置を提供することにある。

上記問題点を解決するためのオイルレベル検出装置は、内燃機関のハウジング内に貯留されたオイルのオイルレベルを検出するオイルレベルゲージと、前記オイルレベルゲージが挿通されるとともに前記ハウジングの外部に配置されたガイド管と、前記ガイド管と前記ハウジングとを接続するとともに前記ハウジング内に貯留されたオイルを前記ガイド管に導入する油導入管と、前記ガイド管と前記ハウジングとを接続するとともに前記オイルの油面よりも上側で前記ハウジング内に向けて開口する開口部を有する連通管と、を備えたオイルレベル検出装置であって、前記連通管の一部は、前記ハウジングの内面よりも突出し、前記連通管における前記開口部が開口する開口端面は、前記ハウジングの内面と不連続であることを要旨とする。

これによれば、ハウジングの内面を伝って流れたオイルは、連通管の開口端面まで到達し難くなる。よって、オイルにより連通管の開口部が閉塞されることを抑制できる。
また、上記オイルレベル検出装置について、前記ハウジングは、ピストンが収容されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックの下側に連結されるとともに前記オイルが貯留されるオイルパンとを含み、前記油導入管及び前記連通管はそれぞれ、前記ガイド管と前記オイルパンとを接続するのが好ましい。

これによれば、油導入管によりガイド管とオイルパンとを接続し、連通管によりガイド管とシリンダブロックとを接続する場合と比較して、油導入管及び連通管間の距離のばらつきを抑制し易い。よって、オイルレベル検出装置を備える内燃機関の生産性が向上する。

また、上記オイルレベル検出装置について、前記連通管は、前記油導入管の軸線が延びる方向と同じ方向に軸線が延びる第１部位と、前記第１部位と連続し、上方に屈曲された第２部位とを有するのが好ましい。

これによれば、連通管の軸線が直線状に延びている場合と比較して、連通管における開口部側の端部をオイルパンの内面に近付けることができる。よって、連通管における開口部側の端部が、例えば、クランクシャフトなどのハウジング内に配置された部材と干渉することを回避し易くなる。

本発明によれば、ハウジングの内面を伝うオイルにより連通管の開口部が閉塞されることを抑制できる。

第１実施形態のオイルレベル検出装置を備えた内燃機関の断面図。 第２実施形態のオイルレベル検出装置を備えた内燃機関の断面図。

（第１実施形態）
以下、オイルレベル検出装置を具体化した第１実施形態を説明する。
図１に示すように、内燃機関１０は、ハウジング１１を備える。ハウジング１１は、シリンダブロック１２と、シリンダブロック１２の上側に連結された図示しないシリンダヘッドと、シリンダブロック１２の下側に連結されたオイルパン１３とを有する。

シリンダブロック１２内には、ピストン１４が収容されている。ピストン１４は、上下方向に往復運動する。ピストン１４には、コンロッド１５を介してクランクシャフト１６が連結されている。

オイルパン１３は、底壁３１と、底壁３１から立設する周壁３２とを有する。オイルパン１３は、シリンダブロック１２に向けて開口しており、オイルパン１３の周壁３２は、シリンダブロック１２と連結されている。オイルパン１３の内部空間は、シリンダブロック１２の内部空間と連通している。オイルパン１３の内部空間、及びシリンダブロック１２の内部空間を合わせて、ハウジング１１の内部空間Ｓとする。オイルパン１３には、周壁３２を貫通する第１貫通孔３３及び第２貫通孔３４が形成されている。第１貫通孔３３及び第２貫通孔３４は、上下方向に並んでいる。第１貫通孔３３は、上下方向において第２貫通孔３４よりも下側、すなわち底壁３１側に位置している。

オイルパン１３には、ハウジング１１内に配置された部材の摺動箇所の潤滑や冷却に用いられるオイルＯが貯留されている。オイルＯの液量には適量があり、オイルＯの液量が適量であるか否かは、オイルパン１３内に貯留されるオイルＯの油面の高さ、すなわちオイルレベルにより判断される。具体的には、オイルパン１３内に貯留されたオイルＯの液量が適量よりも多いとき、オイルレベルは高くなり、オイルパン１３内に貯留されたオイルＯの液量が適量よりも少ないとき、オイルレベルは低くなる。図１では、オイルパン１３内におけるオイルレベルの上限ＦＵＬＬと、オイルパン１３内におけるオイルレベルの下限ＬＯＷとを二点鎖線で示している。第１貫通孔３３は、オイルレベルの下限ＬＯＷよりも下側に位置し、第２貫通孔３４は、オイルレベルの上限ＦＵＬＬよりも上側に位置する。

内燃機関１０は、オイルレベルを検出するオイルレベル検出装置４０を備える。オイルレベル検出装置４０は、オイルレベルゲージ４１と、ゲージ管４２とを有する。本実施形態のゲージ管４２は、第１〜第３管材５１〜５３によって構成されている。

オイルレベルゲージ４１は、棒状のゲージ本体４３と、ゲージ本体４３の長手方向の一端部に設けられた環状のハンドル４４とを備える。ゲージ本体４３の長手方向の両端のうち、ハンドル４４に近い方の端を基端とし、ハンドル４４から離れた方の端を先端とする。

ゲージ本体４３の先端側の部位には、ＬＯＷ表示部４３ａとＦＵＬＬ表示部４３ｂとが設けられている。オイルＯの液量が適量であるとき、ゲージ本体４３に対するオイルＯの付着範囲は、ゲージ本体４３の先端から、ＬＯＷ表示部４３ａとＦＵＬＬ表示部４３ｂとの間までの範囲となる。オイルＯの液量が不足しているとき、ゲージ本体４３に対するオイルＯの付着範囲は、ゲージ本体４３の先端から、ＬＯＷ表示部４３ａまでの間の範囲となる。オイルＯの液量が過剰なとき、ゲージ本体４３に対するオイルＯの付着範囲は、ゲージ本体４３の先端から、ＦＵＬＬ表示部４３ｂよりも基端側までの範囲となる。

オイルレベルゲージ４１は、ゲージ本体４３の基端側においてゲージ本体４３の周囲に取り付けられた栓部４５を備える。
第１管材５１は、有底筒状のガイド管５４と、ガイド管５４の外周面から突出するとともにガイド管５４の底側に位置する第１取付管５５ａと、ガイド管５４の外周面から突出するとともに第１取付管５５ａよりも上側に位置する第２取付管５５ｂとを有する。

ガイド管５４は、円筒部５４ａと、円筒部５４ａの軸線方向の一端において円筒部５４ａに連なる底部５４ｂとを有する。本実施形態では、円筒部５４ａの内径は約１０ｍｍに設定されている。ガイド管５４は、円筒部５４ａの軸線方向の他端において開口する挿入口５４ｃを有する。ガイド管５４には、挿入口５４ｃからゲージ本体４３が挿入される。ガイド管５４にゲージ本体４３が挿入された状態では、栓部４５の外周面は円筒部５４ａの内周面に密着し、栓部４５はガイド管５４の挿入口５４ｃを閉塞する。なお、ハンドル４４は、ガイド管５４に挿入されず、ガイド管５４の挿入口５４ｃから突出する。

第１取付管５５ａ及び第２取付管５５ｂは、円筒状である。第１取付管５５ａの軸線Ｌ５５ａ及び第２取付管５５ｂの軸線Ｌ５５ｂは、直線状に延びている。第１取付管５５ａの内側、及び第２取付管５５ｂの内側はそれぞれ、円筒部５４ａの内側と連通している。第１取付管５５ａの軸線Ｌ５５ａから第２取付管５５ｂの軸線Ｌ５５ｂまでの距離Ａは、オイルパン１３の第１貫通孔３３の軸線Ｌ３３から第２貫通孔３４の軸線Ｌ３４までの距離Ｂとほぼ同じである。また、第１取付管５５ａと第２取付管５５ｂとは、ガイド管５４の周方向において同じ位置に設けられている。

第２管材５２は、円筒状である。第２管材５２の軸線は、直線状に延びている。第２管材５２は、オイルパン１３の第１貫通孔３３に挿通されることにより、オイルパン１３に取り付けられている。第２管材５２の軸線方向の一端側の一部は、オイルパン１３の内面１３ａから突出することによりハウジング１１の内部空間Ｓに位置し、第２管材５２の軸線方向の他端側の一部は、ハウジング１１の外面から突出することによりハウジング１１の外部に位置している。

第３管材５３は、円筒状の第１部位５３ａと、第１部位５３ａの軸線方向の一端部に連続するとともに第１部位５３ａの径方向に屈曲された円筒状の第２部位５３ｂとを有するＬ字状である。本実施形態では、第１部位５３ａの内径及び第２部位５３ｂの内径はそれぞれ、約１０ｍｍに設定されている。第３管材５３は、第１部位５３ａがオイルパン１３の内側から第２貫通孔３４に挿通されることにより、オイルパン１３に取り付けられている。第１部位５３ａの軸線は、第２管材５２の軸線が延びる方向と同じ方向に直線状に延びている。第１部位５３ａの軸線方向の一端側に位置する第２部位５３ｂ側の一部は、オイルパン１３の内面１３ａから突出することによりハウジング１１の内部空間Ｓに位置し、第１部位５３ａの軸線方向の他端側は、ハウジング１１の外面から突出することによりハウジング１１の外部に位置している。一方、第２部位５３ｂは、全体がハウジング１１の内部空間Ｓに位置する。また、第２部位５３ｂは、第１部位５３ａとは反対側の端部が上方に向くように延びている。第２部位５３ｂの外周面は、オイルパン１３の内面１３ａから離間している。

第１管材５１と第２管材５２とは、第１取付管５５ａと第２管材５２におけるオイルパン１３の外部に突出した部分とが接続されることにより、組付けられている。よって、第１管材５１は、ハウジング１１の外部に配置されている。ハウジング１１の内部空間Ｓは、第２管材５２及び第１取付管５５ａを介してガイド管５４の内側と連通する。また、上述したように、第１貫通孔３３は、オイルレベルの下限ＬＯＷよりも下側に配置されている。このため、ガイド管５４には、オイルパン１３内に貯留されたオイルＯの一部が、第２管材５２及び第１取付管５５ａを介して導入される。第１取付管５５ａと第２管材５２とは、オイルパン１３とガイド管５４とを接続するとともに、オイルパン１３内のオイルＯをガイド管５４に導入する油導入管５６を構成している。

また、第１管材５１と第３管材５３とは、第２取付管５５ｂと第３管材５３におけるオイルパン１３の外部に突出した部分とが接続されることにより、組付けられている。ガイド管５４の軸線は、上下方向に沿って直線状に延びている。ハウジング１１の内部空間Ｓは、第３管材５３及び第２取付管５５ｂを介してガイド管５４の内側と連通する。また、上述したように、第２貫通孔３４は、オイルレベルの上限ＦＵＬＬよりも上側に位置している。このため、第３管材５３は、オイルＯの油面よりも上側で開口している。よって、オイルパン１３に貯留されたオイルＯが第３管材５３内に侵入することが回避される。第２取付管５５ｂと第３管材５３とは、オイルパン１３とガイド管５４とを接続するとともに、オイルＯの油面よりも上側で開口する開口部５７ａを有する連通管５７を構成している。

ところで、ハウジング１１の内圧は、大気圧に対して負圧に保たれている。このため、オイルレベル検出装置４０により、ハウジング１１内のオイルレベルを検出する際には、ハウジング１１の内圧を大気圧と等しくする必要がある。具体的には、ガイド管５４からオイルレベルゲージ４１を引き抜くことにより、ハウジング１１の内部空間Ｓを連通管５７及びガイド管５４を介してゲージ管４２の外部と連通させ、ハウジング１１の内圧を開放する。ハウジング１１の内圧と大気圧とが等しくなることにより、ガイド管５４内のオイルレベルは、オイルパン１３内のオイルレベルと等しくなる。したがって、オイルレベルゲージ４１によりガイド管５４内のオイルレベルを検出することで、オイルパン１３内のオイルレベルを検出できる。

上述したように、第１部位５３ａの第２部位５３ｂ側の一部、及び第２部位５３ｂ全体は、オイルパン１３の内面１３ａから突出している。つまり、連通管５７の一部は、オイルパン１３の内面１３ａから突出している。連通管５７において開口部５７ａが開口する端面を開口端面５７ｂとする。開口端面５７ｂは、オイルパン１３の内面１３ａから離間している。言い換えると、開口端面５７ｂは、オイルパン１３の内面１３ａと不連続である。

本実施形態の作用について説明する。
連通管５７の一部は、オイルパン１３の内面１３ａから突出し、連通管５７の開口端面５７ｂは、オイルパン１３の内面１３ａと不連続である。このため、ハウジング１１の内面を伝って流れたオイルＯは、連通管５７の開口端面５７ｂまで到達し難くなる。よって、オイルＯにより連通管５７の開口部５７ａが閉塞されることを抑制できる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）ハウジング１１の内面を伝って流れたオイルＯが、連通管５７における開口端面５７ｂまで到達し難くなることにより、オイルＯにより連通管５７の開口部５７ａが閉塞されることを抑制できる。

（２）後述する第２実施形態のように、油導入管５６によりオイルパン１３とガイド管５４とを接続し、連通管５７によりシリンダブロック１２とガイド管５４とを接続する場合、油導入管５６が挿通される孔はオイルパン１３に形成され、連通管５７が挿通される孔はシリンダブロック１２に形成される。つまり、油導入管５６が挿通される孔が形成される部材と、連通管５７が挿通される孔が形成される部材とは異なる。このため、油導入管５６及び連通管５７間の距離にばらつきが生じ易い。

これに対し、本実施形態では、油導入管５６が挿通される第１貫通孔３３及び連通管５７が挿通される第２貫通孔３４の両方が、オイルパン１３に形成されている。よって、油導入管５６及び連通管５７間の距離のばらつきを抑制し易い。その結果、オイルレベル検出装置４０を備える内燃機関１０の生産性が向上する。

（３）連通管５７は、油導入管５６の軸線が延びる方向と同じ方向に軸線が延びる第１部位５３ａと、第１部位５３ａから上方に屈曲された第２部位５３ｂとを有する。このため、連通管５７の軸線が直線状に延びている場合と比較して、連通管５７における開口部５７ａ側の端部をオイルパン１３の内面１３ａに近付けて配置することができる。よって、連通管５７における開口部５７ａ側の端部が、例えば、クランクシャフト１６などのハウジング１１内に配置された部材と干渉することを回避し易くなる。

（第２実施形態）
以下、オイルレベル検出装置を具体化した第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分について詳述し、第１実施形態と同じ構成については説明を省略するとともに同じ符号を付す。

図２に示すように、シリンダブロック１２には、ブロック貫通孔２１が形成されている。また、オイルパン１３には、周壁３２を貫通するオイルパン貫通孔３５が形成されている。ブロック貫通孔２１は、オイルパン１３よりも上側に位置する。よって、ブロック貫通孔２１は、オイルレベルの上限ＦＵＬＬよりも上側に位置する。オイルパン貫通孔３５は、オイルレベルの下限ＬＯＷよりも下側に位置する。

ゲージ管４２は、ガイド管５４と、ガイド管５４の外周面から延出する油導入管５６と、ガイド管５４の外周面から延出する連通管５７とを有する。油導入管５６の軸線Ｌ５６及び連通管５７の軸線Ｌ５７は、直線状に延びている。油導入管５６の内側、及び連通管５７の内側はそれぞれ、ガイド管５４の内側と連通している。油導入管５６は、ガイド管５４の軸線方向において底部５４ｂ側に位置し、連通管５７は、ガイド管５４の軸線方向において底部５４ｂと挿入口５４ｃとの間に位置している。油導入管５６の軸線Ｌ５６から連通管５７の軸線Ｌ５７までの距離Ｃは、ブロック貫通孔２１の軸線Ｌ２１からオイルパン貫通孔３５の軸線Ｌ３５までの距離Ｄとほぼ同じである。また、油導入管５６と連通管５７とは、ガイド管５４の周方向において同じ位置に設けられている。連通管５７は、軸線方向の途中に、連通管５７の外周面から突出する突起５７ｃを有する。

油導入管５６の軸線方向の一端側の一部は、ハウジング１１の外部からオイルパン貫通孔３５に圧入され、連通管５７の軸線方向の一端側の一部は、ハウジング１１の外部からブロック貫通孔２１に圧入される。これにより、ゲージ管４２は、ハウジング１１に取り付けられる。このとき、油導入管５６の突起５７ｃがシリンダブロック１２の外面に接触することにより、シリンダブロック１２に対する連通管５７の挿入量が決まる。

油導入管５６の軸線方向の一端側の一部は、オイルパン１３の内面１３ａから突出することによりハウジング１１の内部空間Ｓに位置し、油導入管５６の軸線方向の他端側の一部は、オイルパン１３の外面から突出することによりハウジング１１の外部に位置する。ハウジング１１の内部空間Ｓは、油導入管５６を介してガイド管５４の内側と連通する。ガイド管５４には、オイルパン１３内に貯留されたオイルＯの一部が、油導入管５６を介して導入される。

連通管５７の軸線方向の一端側の一部は、シリンダブロック１２の内面１２ａから突出することによりハウジング１１の内部空間Ｓに位置し、連通管５７の軸線方向の他端側の一部は、シリンダブロック１２の外面から突出することによりハウジング１１の外部に位置する。連通管５７は、オイルＯの油面よりも上側で開口する開口部５７ａを有する。よって、オイルパン１３に貯留されたオイルＯが連通管５７内に侵入することが回避される。

シリンダブロック１２の内面１２ａから、連通管５７の開口端面５７ｂまでの距離Ｘは、ハウジング１１の内面を伝って流れたオイルＯが、連通管５７の開口端面５７ｂまで到達し難くなるような距離に設定される。本実施形態では、距離Ｘは、約５〜１０ｍｍに設定されている。

第２実施形態では、第１実施形態の効果（１−１）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（２−１）ゲージ管４２は１部品であるため、オイルレベル検出装置４０を構成する部品の点数を削減できる。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 第１実施形態において、例えば、第１管材５１と第２管材５２とは一体形成されていてもよい。また、第３管材５３が直線状に延びている場合、第３管材５３をハウジング１１の内側から第１貫通孔３３に挿通する必要が無くなるため、第１〜第３管材５１〜５３が一体形成されていてもよい。

○ 第１実施形態では、第１管材５１と第２管材５２との接続方法、及び第１管材５１と第３管材５３との接続方法について詳述しなかったが、適宜選択してよい。例えば、一方の管材の内径を他方の管材の外径よりも大きく設定し、一方の管材を他方の管材に嵌合することで接続してもよいし、溶接により接続してもよい。

○ 第２実施形態において、ゲージ管４２は、第１実施形態のように複数の管材を接続することにより構成されていてもよい。
○ 第１実施形態及び第２実施形態において、油導入管５６におけるガイド管５４とは反対側の端部は、オイルパン１３の内面１３ａから突出していなくてもよい。

○ 第１実施形態及び第２実施形態において、ガイド管５４の軸線は、上下方向に沿って直線状に延びているのが好ましいが、要求されるオイルレベルの検出精度が確保されるのであれば、上下方向に対して傾斜していてもよい。

○ 第１実施形態において、シリンダブロック１２の内面１２ａから落下したオイルＯが連通管５７の内側に入ることも考えられる。このため、連通管５７の内径は、落下したオイルＯによって連通管５７が閉塞されない程度の径に設定されるのが好ましい。

１０…内燃機関、１１…ハウジング、１２…シリンダブロック、１２ａ…内面、１３…オイルパン、１３ａ…内面、１４…ピストン、４０…オイルレベル検出装置、４１…オイルレベルゲージ、５３ａ…第１部位、５３ｂ…第２部位、５４…ガイド管、５６…油導入管、５７…連通管、５７ａ…開口部、５７ｂ…開口端面、Ｏ…オイル。

Claims (3)

1. 内燃機関のハウジング内に貯留されたオイルのオイルレベルを検出するオイルレベルゲージと、
   前記オイルレベルゲージが挿通されるとともに前記ハウジングの外部に配置されたガイド管と、
   前記ガイド管と前記ハウジングとを接続するとともに前記ハウジング内に貯留されたオイルを前記ガイド管に導入する油導入管と、
   前記ガイド管と前記ハウジングとを接続するとともに前記オイルの油面よりも上側で前記ハウジング内に向けて開口する開口部を有する連通管と、
   を備えたオイルレベル検出装置であって、
   前記連通管の一部は、前記ハウジングの内面よりも突出し、
   前記連通管における前記開口部が開口する開口端面は、前記ハウジングの内面と不連続であることを特徴とするオイルレベル検出装置。
2. 前記ハウジングは、ピストンが収容されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックの下側に連結されるとともに前記オイルが貯留されるオイルパンとを含み、
   前記油導入管及び前記連通管はそれぞれ、前記ガイド管と前記オイルパンとを接続する請求項１に記載のオイルレベル検出装置。
3. 前記連通管は、前記油導入管の軸線が延びる方向と同じ方向に軸線が延びる第１部位と、前記第１部位と連続し、上方に屈曲された第２部位とを有する請求項２に記載のオイルレベル検出装置。
   

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