JP3826664B2 - 液面検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は容器内の液体の液面高さを計測する液面検出装置に係り、特に通気孔が形成されて容器内の気圧変動を抑制する所謂ブリーザ機能を有する液面検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、容器内の気圧変動を抑制するブリーザ機能を有する液面検出装置としては、例えば自動車のトランスミッションに用いられる液面検出装置に同様の構造が適用されている。
【0003】
このような液面検出装置の一例を図7に示す。図7は無段変速機(以下、CVTと称す)の概略断面を示している。トランスミッションケース1は、エンジンルーム内に配設された図示しない横置きエンジンの車幅方向の一側に隣接して設けられており、ケース本体2と、同ケース本体2の車両の進行方向前方側(図7における紙面左方側)に装着されるオイルパン3と、ケース本体2のエンジン側に装着されて図示しないトルクコンバータを収容する図示しないコンバータハウジングとから構成されている。
【0004】
ケース本体2内には、前記エンジンの出力軸の回転が図示しないトルクコンバータおよび遊星歯車機構を介して入力される入力軸4、同入力軸4上に配されるドライブプーリ5、同ドライブプーリ5とベルト6を介して接続されるドリブンプーリ7、同ドリブンプーリ7と同軸に配され、ドリブンプーリ7と同期して回転する図示しないギヤに歯合された変向ギヤ8、および出力軸10に設けられ該変向ギヤ8に歯合されたファイナルギヤ9が配設されている。なお、ファイナルギヤ9の回転軸である出力軸10は、ケース本体2外まで延長されている。ここで、ドライブプーリ5、ベルト6、およびドリブンプーリ7が変速機構を形成している。変速機構については一般的なベルト式CVTと同様の機構を用いているため、ここでの詳細な説明は省略する。また、ケース本体2内には、内部に油圧回路を有しドライブプーリ5やドリブンプーリ7等をそれぞれ駆動するための作動油圧を制御するバルブボデー11が配されている。
【0005】
トランスミッションケース1内には、ケース本体2およびオイルパン3にわたってオイル12が貯留されている。オイルパン3には管状部材23が設けられており、該管状部材23は、一端がトランスミッションケース1の外側に位置し、他端がトランスミッションケース1内に面して、該トランスミッションケース1の内外を連通している。オイル12の液面高さを測定するレベルゲージ22は、管状部材23に挿通され、かつ基端側に設けられた栓部材24が管状部材23と係合した状態で、その先端がオイル12に侵漬されている。栓部材24には、後に詳述する図2乃至3に示すものと同様の通気孔19が形成されている。トランスミッションケース1内のオイル12液面上方には、オイル12の液面変化を抑制するバッフルプレート25が設けられている。該バッフルプレート25には、ドライブプーリ5と干渉する部分xやバルブボデー11と干渉する部分y等、他の部品と干渉する部分に開口が形成されている。
【0006】
上記の構成において、エンジン出力軸の回転はトルクコンバータを介し、遊星歯車機構で回転方向を制御されて入力軸4に入力され、ドライブプーリ5が回転する。このドライブプーリ5の回転がベルト6を介してドリブンプーリ7に伝達されるとともに変速され、その回転は変向ギヤ8、ファイナルギヤ9を介して出力軸10から出力され、さらに図示しないデファレンシャルギヤ、ドライブシャフトを介して車輪に伝達される。このとき、オイル12は各ギヤ間の潤滑や、バルブボデー11から送られてドライブプーリ5やドリブンプーリ7を油圧作動させる作動油として利用される。
【0007】
このオイル12の液面高さの測定は、まずレベルゲージ22を管状部材23から引き抜き、レベルゲージ22の先端付近に付着したオイル12を拭き取った後、再びレベルゲージ22の先端をオイル12に侵漬させるようにレベルゲージ22を管状部材23に挿入し、その後レベルゲージ22を引き抜いて先端に付着したオイルレベルを目視することにより行われる。なお、レベルゲージ22が車両の進行方向前方に位置して配設されているため、オイルレベル測定の作業性が向上する。
【0008】
また、主に運転中はトランスミッションケース1内の温度変化により、該トランスミッションケース1の内圧が変動するが、通気孔19から空気が出入りすることにより該内圧の変動を抑制している。走行中には加減速や旋回に伴う慣性力により、オイル12が移動し液面が変化するが、バッフルプレート25がこれを抑制しオイル12の片寄りを防いでいる。また、管状部材23は、レベルゲージ22がバルブボデー11やトランスミッションケース1内の他の部品等と干渉するのを防止してレベルゲージ22の先端部をトランスミッションケース1内の特定位置に確実に案内するように、ある程度トランスミッションケース1内に突出している。なお、オイルパン3をケース本体2の側面(図7の構造では車両の進行方向前方側)に装着することにより、トランスミッションケース1の全高を低く抑えることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成では、バッフルプレート25において他の部品と干渉する部分に開口(xおよびy)が形成されているため、慣性力によりオイル液面が変化した場合、オイル12がこれら開口からバッフルプレート25の上方に乗り上げ、液面の上昇を防止することができない。
【0010】
また、上述のように、管状部材23はレベルゲージ22をトランスミッションケース1内の特定位置に案内するようにトランスミッションケース1内に突出して設けられているが、管状部材23の突出部長さが長くなり、その端部がオイル12の液面に近づく程、加減速や旋回に伴う慣性によりオイル12が片寄って管状部材23付近の液面が上昇した場合にオイル12が管状部材23内に侵入する可能性が高まり、さらに管状部材23内に侵入したオイル12が栓部材24まで達すると、通気孔19から外部に漏れてしまう。
【0011】
本発明の目的は、通気孔を有する液面検出装置において、液体の漏れ出しを防止できる液面検出装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点に鑑み創案されたものであり、請求項1に示す液面検出装置では、液体を収容する容器に設けられるとともに一端が前記容器の外側に位置し他端が前記容器内に位置して前記容器の内外を連通する管状部材と、該管状部材に挿通されて前記液体の液面高さを計測可能なゲージ部材と、該ゲージ部材の基端側に設けられるとともに前記管状部材の前記一端側の開口部に係合された状態で前記開口部に通気孔が形成される栓部材と、前記管状部材または前記ゲージ部材のいずれか一方に前記栓部材から離間して配設され前記管状部材内の管路断面積を他の管路部分よりも減少させる遮蔽部とを有する液面検出装置であって、前記管状部材は、前記他端が前記容器の側壁に近接しかつ前記容器内の前記液面側に伸びるとともに、前記他端の開口部端面が前記管状部材の管路方向に直交する面に対して傾斜を有し、前記他端の開口部端面が前記容器の側壁に向けられて配置されることを特徴としている。
【0013】
これによれば、液面の変化により管状部材内に侵入した液体は、管路断面積を他の管路部分よりも減少させる遮蔽部によってその勢いを弱められ、その後遮蔽部を通過した液体も勢いが弱められているため、遮蔽部から離間して配設されている栓部材に達することがない。更に、管状部材の反側壁側部分でゲージ部材先端部が容器内の特定位置に確実に案内され、液体の液面が上昇しても開口部の上端に到達するまで液体が管状部材の管路内に侵入することがなく、さらに、管路内に液体が侵入したとしても遮蔽部により栓部材に達することが阻止される。
【0016】
請求項2に示す液面検出装置では、請求項1に示す液面検出装置において、前記遮蔽部は前記ゲージ部材に設けられ、前記遮蔽部または前記ゲージ部材には前記遮蔽部下方に前記ゲージ部材の長手方向に沿って前記ゲージ部材の前記基端側が大径となるテーパ状に延び前記ゲージ部材を前記管状部材内へ案内する案内部が設けられることを特徴とすることを特徴としている。
【0017】
これによれば、液面高さ計測に際してゲージ部材を抜くときに、液体の付着した先端部が遮蔽部に触れることがない。また、ゲージ部材を挿入するときにも、遮蔽部はテーパ状の案内部によって管状部材内に案内されるため、ゲージ部材が挿入しやすい。
【0018】
請求項3に示す液面検出装置では、請求項1又は2に示す液面検出装置において、前記管状部材は、前記栓部材が前記開口部に係合した状態において前記栓部材と前記遮蔽部との間に位置する部位に、該管状部材内の少なくとも一部の内径を他の部位における内径よりも広く形成した拡張部を有することを特徴としている。
【0019】
これによれば、液体が遮蔽部を通過したとしても、遮蔽部の上部に形成された拡張部によって広い空間が存在することで、液体が栓部材に到達しにくい。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る実施例を、図1乃至4を用いて説明する。図1はCVTの概略断面を示している。トランスミッションケース1は、エンジンルーム内に配設された図示しない横置きエンジンの車幅方向の一側に隣接して設けられており、ケース本体2と、同ケース本体2の車両の進行方向前方側(図1における紙面左方側)に装着されるオイルパン3と、ケース本体2のエンジン側に装着されて図示しないトルクコンバータを収容する図示しないコンバータハウジングとから構成されている。
【0021】
ケース本体2内には、前記エンジンの出力軸の回転が図示しないトルクコンバータおよび遊星歯車機構を介して入力される入力軸4、同入力軸4上に配されるドライブプーリ5、同ドライブプーリ5とベルト6を介して接続されるドリブンプーリ7、同ドリブンプーリ7と同軸に配され、ドリブンプーリ7と同期して回転する図示しないギヤに歯合された変向ギヤ8、および出力軸10に設けられ該変向ギヤ8に歯合されたファイナルギヤ9が配設されている。なお、ファイナルギヤ9の回転軸である出力軸10は、ケース本体2外まで延長されている。ここで、ドライブプーリ5、ベルト6、およびドリブンプーリ7が変速機構を形成している。変速機構については一般的なベルト式CVTと同様の機構を用いているため、ここでの詳細な説明は省略する。また、ケース本体2内には、内部に油圧回路を有しドライブプーリ5やドリブンプーリ7等をそれぞれ駆動するための作動油圧を制御するバルブボデー11が配されている。
【0022】
トランスミッションケース1内には、ケース本体2およびオイルパン3にわたってオイル12が貯留されている。オイルパン3には管状部材14が設けられており、管状部材14は、一端がトランスミッションケース1の外側に位置し、他端がトランスミッションケース1内に面して、該トランスミッションケース1の内外を連通している。オイル12の液面高さを測定するレベルゲージ13(ゲージ部材)は、管状部材14に挿通され、かつ基端側に設けられた栓部材15が管状部材14と係合した状態で、その先端がオイル12に侵漬されている。
【0023】
図1における管状部材14付近の拡大図を図2に示す。レベルゲージ13は耐熱樹脂材料により構成されている。レベルゲージ13には、栓部材15の下方に管状部材14の管路断面積を減少させる遮蔽部16が形成されている。遮蔽部16は、レベルゲージ13の外周から管状部材14の内周面に向けて膨出されたもので、例えば管状部材14の管路方向に略垂直な円板形状とされる。また、この遮蔽部16により減少させされる管状部材14の管路断面積は、他の部位における管路断面積の30%以下になるよう設定されている。さらに、遮蔽部16は、栓部材15から、該栓部材15の軸方向長さ以上離間して設けられていることが望ましい。栓部材15と遮蔽部16との間には、第2図のA−A断面である図3に示されるように十字の補強リブ17が形成される。また、遮蔽部16の下方には、補強リブ17と同様に十字に形成され、レベルゲージ13に沿ってテーパ状に延びレベルゲージ13を管状部材14内へ案内する案内部18が設けられる。案内部13より下方のレベルゲージ13は、曲げが容易となるよう平板状に成形されている。なお、レベルゲージ13、遮蔽部16、補強リブ17、および案内部18は一体に成形される。
【0024】
栓部材15には、図2のB−B断面である図4に示されるように、ブリーザとして機能する一対の通気孔19,19が形成されている。図2のように栓部材15が管状部材14に係合した状態で、管状部材14の栓部材15と遮蔽部16との間に位置する部位の少なくとも一部は、他の部位における管路断面積よりも広く形成されている(拡張部20)。
【0025】
管状部材14のトランスミッションケース1内に位置する端部は、オイルパン3の内壁に近接しかつオイル12の液面側に伸びるとともに、管状部材14の管路方向に直交する面から傾斜した断面(以下、斜めカット面14aと称す)として形成され、その斜めカット面14aをオイルパン3の内壁に向けて配置されている。
【0026】
続いて本実施例の作用について説明する。図1乃至4において、エンジン出力軸の回転はトルクコンバータを介し、遊星歯車機構で回転方向を制御されて入力軸4に入力され、ドライブプーリ5が回転する。このドライブプーリ5の回転がベルト6を介してドリブンプーリ7に伝達されるとともに変速され、その回転は変向ギヤ8、ファイナルギヤ9を介して出力軸10から出力され、さらに図示しないデファレンシャルギヤ、ドライブシャフトを介して車輪に伝達される。このとき、オイル12は各ギヤ間の潤滑や、バルブボデー11から送られてドライブプーリ5やドリブンプーリ7を油圧作動させる作動油として利用される。
【0027】
このオイル12の液面高さの測定は、まずレベルゲージ13を管状部材14から引き抜き、レベルゲージ13の先端付近に付着したオイル12を拭き取った後、再びレベルゲージ13の先端をオイル12に侵漬させるようにレベルゲージ13を管状部材14に挿入し、その後レベルゲージ13を引き抜いて先端に付着したオイルレベルを目視することにより行われる。このとき、レベルゲージ13の挿入に際して、テーパ状の案内部18が遮蔽部16を管状部材14内に確実に案内するため、遮蔽部16が管状部材14の開口縁と干渉することがなく、レベルゲージ13が挿入しやすい。また、本実施例では、拡張部20が管状部材14の開口縁まで延びているため、レベルゲージ13の挿入がさらに容易となる。本実施例に示すように補強リブ17を設けることによって、栓部材15と遮蔽部16との間のレベルゲージ13の剛性が向上するとともに、遮蔽部16の上下部分に設けられた補強リブ17および案内部18によって遮蔽部16がぐらつかないため、レベルゲージ13の挿入がさらに容易になる。なお、レベルゲージ13が車両の進行方向前方に位置して配設されているため、オイルレベル測定の作業性が向上する。
【0028】
また、主に運転中はトランスミッションケース1内の温度変化により、該トランスミッションケース1の内圧が変動するが、通気孔19から空気が出入りすることにより該内圧の変動を抑制している。
【0029】
管状部材14は、そのトランスミッションケース1内側の端部においてオイルパン3内壁に対して反対側の部分、すなわちバルブボデー11や変速機構が設けられている側でオイルパン3内壁側よりも長く伸びてトランスミッションケース1内に大きく突出しているため、この部分でレベルゲージ13を所定の位置に確実に案内することができる。なお、オイルパン3をケース本体2の側面(図1の構造では車両の進行方向前方側)に装着することにより、トランスミッションケース1の全高を低く抑えることができる。
【0030】
ここで、走行中に車両は加減速や旋回を行うが、これに伴う慣性力によりオイルはトランスミッションケース1内を移動し、液面が変化する。特に本実施例においては、オイルレベル測定の作業性を向上するためレベルゲージ13を車両の進行方向前方側に配置しているが、これによれば車両が急制動した場合にオイル12が前方(レベルゲージ13が設けられているオイルパン3側)に大幅に片寄って、トランスミッションケース1内におけるレベルゲージ13付近の液面が上昇する。
【0031】
ここで、上昇してきたオイル12は管状部材14の管路内に侵入しようとするが、管状部材14の管路として有効な部分は斜めカット面14a上端より上方側となるため、斜めカット面14a上端よりも上昇したオイル12のみが管状部材14の管路内に侵入する。このようにして管路内に侵入したオイル12はさらに管路内を上昇するが、遮蔽部16によって管路断面積が減少させられているため、ここを通過する際の管路抵抗が大きくなり、オイル12上昇の勢いが弱められる。このとき、遮蔽部16は上昇してきたオイル12の圧力を受けるが、補強リブ17を設けているため、遮蔽部16やレベルゲージ13が変形・破損することがない。さらに、オイル12が遮蔽部16を通過したとしても、該遮蔽部16を通過したオイル12は勢いが弱まっており、また、栓部材15が遮蔽部16から離間して配されているため、オイル12は栓部材15に達する前にその上昇が止められる。さらに、栓部材15と遮蔽部16との間の空間が拡張部20の存在によって管路内の他の部位の管路断面積よりも広く形成されることによって、遮蔽部16を通過したオイル12の栓部材15への到達をより有効に防止することができる。
【0032】
よって、オイル12が栓部材15に形成された通気孔19から漏れ出すことを防止することができる。
【0033】
以下、上述した実施例の変形例について説明する。上記した図2の構造では遮蔽部16を耐熱樹脂製のレベルゲージ13と一体成形した場合を示したが、図5に示すように栓部材15′に遮蔽部16′および案内部18′を一体成形してもよい。この場合、案内部18′は例えば円錐台状とされ、また、栓部材15′と遮蔽部16′とは、筒状でかつ遮蔽部16′を栓部材15′の軸方向長さ以上栓部材15′から離間させる程度の長さの連結部21を介して接続されている。このようにすることにより、従来から一般に用いられている金属製のレベルゲージを用いる場合にも、レベルゲージ13′に栓部材15′と一体の遮蔽部16′および案内部18′を嵌装することによって、安価に遮蔽部16′を追加可能である。
【0034】
また、遮蔽部をレベルゲージ側に設ける代わりに、図6に示すように遮蔽部16″を管状部材14′側に形成してもよい。例えば、管状部材14′の一部を管状部材14′内側へ環状に突出するように成形するだけで遮蔽部16″を形成することができるため、安価である。
【0035】
さらに、本実施例では自動車のトランスミッションを示したが、これに限らず、自動車や船舶のエンジン等、移動体に配置される全ての液面検出装置に適用可能である。
【0036】
また、上記実施例において遮蔽部16,16′および16″を環状に形成した例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば多角形としたり、また一対の通気孔19,19と位相の異なる位置に切欠きを有する略円板形状としてもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、管状部材の管路断面積を減少させる遮蔽部を設けたことにより、容器内の液面が変化して液体が管状部材内に侵入したとしても、液体が栓部材に形成された通気孔から漏れ出すのを防止することができる。
【0038】
また、管状部材の他端を前記容器の側壁に近接させ、かつ前記他端の開口部端面が該管状部材の管路方向に直交する面に対して傾斜を有し、前記他端の開口部端面を前記容器の側壁に向けて配置したことにより、ゲージ部材を容器内の特定位置に確実に案内するとともに、液体が管路内に侵入するのを抑制することができる。
【0039】
さらに、遮蔽部をゲージ部材に設け、テーパ状の案内部を設けたことにより、液面高さ計測に際してゲージ部材先端が管状部材内に接触しないため液面高さが読み取りやすく、また、ゲージ部材を挿入しやすい。
【0040】
その上、管状部材に、栓部材と遮蔽部との間の少なくとも一部の内径が広く形成された拡張部を設けているため、遮蔽部を通過した液体が広い空間が存在することで栓部材に到達しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略断面図
【図2】図1における要部拡大図
【図3】図2におけるA−A断面図
【図4】図2におけるB−B断面図
【図5】第1の変形例を示す図
【図6】第2の変形例を示す図
【図7】従来例を示す概略断面図
【符号の説明】
1 トランスミッションケース
4 入力軸
5 ドライブプーリ
6 ベルト
7 ドリブンプーリ
10 出力軸
11 バルブボデー
12 オイル
13 レベルゲージ(ゲージ部材)
14 管状部材
15 栓部材
16 遮蔽部
17 補強リブ
18 案内部
19 通気孔
20 拡張部
Claims (3)
- 液体を収容する容器に設けられるとともに一端が前記容器の外側に位置し他端が前記容器内に位置して前記容器の内外を連通する管状部材と、該管状部材に挿通されて前記液体の液面高さを計測可能なゲージ部材と、該ゲージ部材の基端側に設けられるとともに前記管状部材の前記一端側の開口部に係合された状態で前記開口部に通気孔が形成される栓部材と、前記管状部材または前記ゲージ部材のいずれか一方に前記栓部材から離間して配設され前記管状部材内の管路断面積を他の管路部分よりも減少させる遮蔽部とを有する液面検出装置であって、前記管状部材は、前記他端が前記容器の側壁に近接しかつ前記容器内の前記液面側に伸びるとともに、前記他端の開口部端面が前記管状部材の管路方向に直交する面に対して傾斜を有し、前記他端の開口部端面が前記容器の側壁に向けられて配置されることを特徴とする液面検出装置。
- 前記遮蔽部は前記ゲージ部材に設けられ、前記遮蔽部または前記ゲージ部材には前記遮蔽部下方に前記ゲージ部材の長手方向に沿って前記ゲージ部材の前記基端側が大径となるテーパ状に延び前記ゲージ部材を前記管状部材内へ案内する案内部が設けられることを特徴とする請求項1記載の液面検出装置。
- 前記管状部材は、前記栓部材が前記開口部に係合した状態において前記栓部材と前記遮蔽部との間に位置する部位に、該管状部材内の少なくとも一部の内径を他の部位における内径よりも広く形成した拡張部を有することを特徴とする請求項1又は2記載の液面検出装置。
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