JP4708375B2 - オイルセンサ - Google Patents

Description

本発明は、エンジンオイルを貯容するオイルパン内に設けられてエンジンオイルのパラメータを検出するオイルセンサに関するものである。

エンジンオイルに浸漬した部分の全体に対する面積比率に応じた出力値を取り出し可能な検出体を備えたオイル残量センサが知られている（特許文献１を参照されたい）。

このオイル残量センサは、オイルパンに貯容されたエンジンオイルに接触してエンジンオイルのパラメータに応じた信号を出力する検出体をカバー内に収納してなるものであり、オイルパンの底壁に形成した開口から、検出体を収納したカバーをオイルパン内に上向きに挿入した上で、オイルパンの底壁に固定されている。そしてカバーには、エンジンオイルをカバー内に出入りさせるためのオイル流入孔がオイルパン内の油面下に没入した部分に形成されると共に、オイルパン内圧をカバー内に導入するための通気孔がオイルパン内の油面上空間に突出した部分に形成されている。
特開２００３−８３９３５号公報

しかるに、オイルパン内の油面は走行中の振動などで揺動することがあり、これによって油滴が飛散し、これが通気孔からカバー内に浸入することがある。このようにして通気孔から浸入したエンジンオイルが検出体に付着すると、それがオイル残量の検出精度に悪影響を及ぼす可能性がある。また油面の変動は、検出体の出力変動に直接繋がり、オイル残量の検出値を不安定にする。

本発明は、このような不都合を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、検出精度を低下させずに安定した検出値が得られるように改良されたオイルセンサを提供することにある。

このような課題を解決するため、本発明の請求項１は、油面ＯＬ上に突出する位置に通気孔１８が設けられ且つ油面下に没入する位置にオイル流入孔１７が設けられたセンシング部１１内に、オイルパン２に貯容されたエンジンオイルに接触して該エンジンオイルのパラメータに応じた信号を出力する検出体を収納してなるオイルセンサ７において、センシング部における通気孔が設けられた部分を含む油面上に突出した部分の全周を覆うと共に、その下端部を油面下に没入させた遮蔽部材２１を備えることを特徴とするものとした。
また請求項２においては、遮蔽部材を、センシング部における油面上に突出した部分の全てから油面下に没入した部分の少なくとも一部にかけての周囲を覆うものとすると共に、油面上に突出した部分の外面から見てセンシング部の通気孔と重ならない位置に第２の通気孔２３を備えることを特徴とするものとした。
さらに請求項３においては、遮蔽部材の油面下に没入する下端部に油面と平行なフランジ２２を設け、該フランジをもって遮蔽部材をオイルパンに固定するものとした。
そして請求項４においては、オイルセンサを遮蔽部材と共にオイルパンに取付けるものとし、特に請求項５においては、オイルセンサをオイルパンの外側から締結するボルトＢ１を螺着するための雌ねじ孔が設けられたボス１６をオイルパンの底壁内面に突設すると共に、オイルパンの内側から遮蔽部材のフランジを締結するボルトＢ３を螺着するための雌ねじ孔をこのボス１６に設けるものとした。

このような本発明の請求項１の構成によれば、遮蔽部材の下端部を油面よりも低い位置に設けることで、遮蔽部材の下端部にてオイルセンサ周辺の油面バタツキを防げると共に、遮蔽部材の下端開口からエンジンオイルの飛沫が浸入することを効果的に抑制することができる。
特に請求項２の構成によれば、オイルセンサの油面上部分の全てが遮蔽部材で覆われると共に、センシング部の通気孔と遮蔽部材の第２の通気孔との位置がずれているので、センシング部内に油滴が浸入することをより一層確実に防止することができる。
また請求項３の構成によれば、エンジンオイルが垂直方向に移動することをフランジによって抑えることができるので、オイルセンサ周辺の油面の揺動抑制作用をより一層高められると共に、エンジンオイル内に発生した気泡がフランジに当たって消滅することから、センシング部内に気泡が浸入して油面位が不正確となることを防止することができる。
さらに請求項４の構成によれば、オイルセンサを遮蔽部材で覆ったままオイルパンを着脱することができるので、保守整備時にオイルセンサが破損するおそれを無くすことができる。
そして請求項５の構成によれば、オイルパンの底壁内面から突出するオイルセンサ固定用ボスを利用してオイルパンの底壁内面と遮蔽部材の下端開口との間にオイル流路を形成した上でオイルパンに遮蔽部材を固定することができるので、遮蔽部材のためだけの取付部を別途設定する必要が無く、構造を簡略化することができる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

本発明が適用されるエンジン１は、例えば自動車用ディーゼルエンジンであり、上面が開放した箱状をなすオイルパン２がそのシリンダブロック３の下面に結合されている。このオイルパン２は、クランクシャフト４の下方におけるクランクプーリ５側から中央にかけて、エンジン１の二次振動を低減するためのバランサ装置６を収容している。またバランサ装置６のシリンダ列方向端面と隣接する位置に、オイルパン２に貯容されたエンジンオイルの油面位ＯＬを検出するためのオイルセンサ７が配設されている。なお、油面位ＯＬは、車両を水平面に静止させた状態で、エンジンをアイドリング運転させた時の油面を表しており、特許請求の範囲に記載の油面は、上記油面位ＯＬで定義される。

オイルセンサ７は、回路基板収納部８とワイヤーハーネス接続部９とを一体的に設けてなるベース部１０と、ベース部１０の中心から上向きに延出されたセンシング部１１とを備えている。このオイルセンサ７は、オイルパン２の底壁に設けられた円形孔１２からオイルパン２内にセンシング部１１を挿入し、且つオイルパン２の底壁下面にベース部１０の上面を液密に密接させた上で、複数のボルトＢ１をもってオイルパン２に固定されている。

オイルパン２の底壁下面には、オイルセンサ７のベース部１０およびワイヤーハーネス１３を囲むリブ１４が突設されており、このリブ１４の下端縁に複数のボルトＢ２をもってカバープレート１５を固定することにより、ベース部１０の全体およびワイヤーハーネス１３の下方が覆われている。

オイルパン２の底壁内面における円形孔１２（センシング部の挿入孔）の周囲には、概ね円錐台形をなすボス１６が複数個（本実施形態においては３個）立設されている。これらのボス１６には、オイルセンサ７のベース部１０を固定するボルトＢ１を螺着させるための雌ねじ孔が、オイルパン２の底壁外面から形成されている。

オイルセンサ７のセンシング部１１は、中空のケース内に検出体（図示せず）を収納してなる周知のものであり、通電してオイル温度よりも例えば１０℃高い温度まで検出体を昇温した後に、その温度が例えば５℃下がるまでの時間を計測し、その時間から検出体の全体に対するエンジンオイル内に浸漬した部分の比率を算出し、その値をもってオイルパン２内の油面位ＯＬを推定するものである。

この形式のオイルセンサ７においては、センシング部１１内の油面位をオイルパン２内の油面位と等しくするために、センシング部１１を構成するケースの下端にはオイルパン２内に貯容されたエンジンオイルを流通させるためのオイル流入孔１７が形成されると共に、センシング部１１を構成するケースの上端にはオイルパン２内の油面上の空気を流通させるための通気孔１８が形成されている。これにより、センシング部１１内がオイルパン２内と同一気圧となり、センシング部１１内とオイルパン２内との油面位が互いに等しくなるようにされている。

しかるに、オイルパン２内は、エンジンオイルのミストが充満している上、クランクシャフト４に設けられたカウンタウェイトが油滴を飛散させるので、通気孔１８からセンシング部１１内に油滴が浸入する可能性がある。センシング部１１内の油面上部分に余計な油滴が付着することは、油面位の計測誤差を生ずる原因になるので好ましいことではない。

そこで本発明においては、通気孔１８からセンシング部１１内に油滴が浸入することを防止するために、センシング部１１の油面上に突出する部分の全て、並びに油面下に没入する部分の一部を覆う遮蔽部材２１を設けるものとした。

この遮蔽部材２１は、上端が閉じられ、且つ下端が開放された円筒状をなし、その下端に概ね三角形をなす径方向外向きフランジ２２が設けられている。このフランジ２２の各頂角を、オイルパン２の底壁内面に突出した円錐台形をなすボス１６の頂面にボルトＢ３をもって締結することにより、遮蔽部材２１がオイルパン２に一体的に固定されるようになっている。

このように、遮蔽部材２１の下端を油面下に没させることにより、油面の揺動の影響が、センシング部１１内にまで及ぶことを抑制している。特に、油面と平行な平面上にフランジ２２を延在させることにより、垂直方向についてのエンジンオイルの移動に抵抗を与えてオイルセンサ７周辺の油面の揺動をより一層抑制することができる。それと同時に、エンジンオイル内に発生した気泡がフランジ２２に当たって消滅するので、オイル流入孔１７から浸入した気泡によってセンシング部１１内の油面が泡立つことを防止することができる。つまりフランジ２２により、センシング部１１内の液面位の変動を好適に抑制することができる。

ここでボス１６には、オイルパン２の外側からオイルセンサ７の固定ボルトＢ１を螺着する雌ねじ孔が形成されており、オイルパン２の内側から遮蔽部材２１のフランジ２２を締結するボルトＢ３を螺着するための雌ねじ孔は、これと隣接してボス１６に設けられている。つまりオイルパン２の外側からオイルセンサ７の固定ボルトＢ１を螺着する雌ねじ孔を設けるためにオイルパン２の内側に突出したボス１６を利用して遮蔽部材２１を固定するものとしている。これにより、オイルパン２の底壁内面と遮蔽部材２１の下端開口との間にエンジンオイルの流路を形成した上で遮蔽部材２１をオイルパン２に固定することができるので、遮蔽部材２１のためだけの取付部を別途設定する必要が無くなる。

遮蔽部材２１の上端部には、オイルパン２内の空気を遮蔽部材２１内に導入するための第２の通気孔２３が形成してある。この第２の通気孔２３は、遮蔽部材２１の外面から見てセンシング部１１の通気孔１８と重ならない位置に設けてあり、よしんばこの第２の通気孔２３から遮蔽部材２１内に油滴が浸入しても、それがセンシング部１１内には浸入しないようにしてある。

本発明は、特に二次振動を低減するためのバランサ装置６を備えたエンジンに適用することで大きな効果を奏し得る。このバランサ装置６は、偏心ウェイト３１を備えた２本のバランサシャフト３２ａ・３２ｂの一方をクランクシャフトに連動連結すると共に、２本のバランサシャフト３２ａ・３２ｂを連動ギア３３で連結することにより、２本のバランサシャフト３２ａ・３２ｂがクランクシャフト４の回転速度の２倍の速度で互いに逆回転するように構成された周知のものである。このようなバランサシャフト３２ａ・３２ｂが回転すると、偏心ウェイト３１によって掻き上げられたエンジンオイルの飛沫がオイルパン２内に飛散することとなるが、遮蔽部材２１でセンシング部１１を覆うことにより、エンジンオイルの飛沫がセンシング部１１内に侵入することを確実に防止することができる。

オイルセンサ７と遮蔽部材２１とは、共にオイルパン２に取付けられている。従って、オイルセンサ７を遮蔽部材２１で覆ったままの状態でオイルパン２を着脱することができるので、保守整備時にオイルセンサ２１がバランサ装置６に突き当たるなどして破損するおそれを無くすことができる。

なお、本実施形態においては、第２の通気孔２３は、遮蔽部材２１の軸線を通り、バランサ装置６の軸線に直交する平面に対してバランサ装置６と反対側に設け、センシング部１１の通気孔１８を油面ＯＬに平行な平面上において第２の通気孔２３と直交する向きとしたが、要はバランサシャフト３２ａ・３２ｂが跳ね上げたエンジンオイルが直接かからない位置に第２の通気孔２３を設ければ良く、両通気孔１８・２３の位置関係が上記した形態に限らないことは言うまでもない。

また一般にクランクシャフト４の下方にはバッフルプレート３５を設けるが、このバッフルプレート３５の一部で遮蔽部材２１の上方を覆うようにすれば（図２参照）、遮蔽部材２１の上端面を全て閉じなくともエンジンオイルの浸入を防ぐことができる。この場合は、第２の通気孔は無用となる。

本発明が適用されたエンジンの要部縦断面図である。 図１に示したエンジンのオイルパン側を図１中のII−II線に沿って一部切除して示す立面図である。 オイルパンの要部上面図である。

符号の説明

２ オイルパン
７ オイルセンサ
１１ センシング部
１７ オイル流入孔
１８ 通気孔
２１ 遮蔽部材
２２ フランジ
２３ 第２の通気孔

Claims (5)

1. 油面上に突出する位置に通気孔が設けられ且つ油面下に没入する位置にオイル流入孔が設けられたセンシング部内に、オイルパンに貯容されたエンジンオイルに接触して該エンジンオイルのパラメータに応じた信号を出力する検出体を収納してなるオイルセンサであって、
   前記センシング部における前記通気孔が設けられた部分を含む前記油面上に突出した部分の全周を覆うと共に、その下端部を前記油面下に没入させた遮蔽部材を備えることを特徴とするオイルセンサ。
2. 前記遮蔽部材は、前記センシング部における前記油面上に突出した部分の全てから前記油面下に没入した部分の少なくとも一部にかけての周囲を覆うものであると共に、該遮蔽部材における前記油面上に突出した部分の外面から見て前記通気孔と重ならない位置に第２の通気孔を備えることを特徴とする請求項１に記載のオイルセンサ。
3. 前記遮蔽部材は、該遮蔽部材の油面下に没入する位置における前記油面と平行な平面上に延在するフランジを前記下端部に備え、該フランジをもって前記オイルパンに固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルセンサ。
4. 当該オイルセンサは、前記遮蔽部材と共に前記オイルパンに取付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオイルセンサ。
5. 当該オイルセンサを前記オイルパンの外側から締結するボルトを螺着するための雌ねじ孔が設けられたボスが前記オイルパンの底壁内面に突設されると共に、
   前記オイルパンの内側から前記遮蔽部材のフランジを締結するボルトを螺着するための雌ねじ孔が前記ボスに設けられることを特徴とする請求項４に記載のオイルセンサ。

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