JP5174539B2

JP5174539B2 - オイルレベルスイッチ

Info

Publication number: JP5174539B2
Application number: JP2008145888A
Authority: JP
Inventors: 圭一朗豊後; 一智西田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2028-06-03
Also published as: US7696445B2; EP2131165B1; CN101598047B; AU2009201676A8; US20090294269A1; CN101598047A; AU2009201676B2; ATE539325T1; AU2009201676A1; AU2009201676B8; EP2131165A1; JP2009293435A

Description

本発明は、汎用エンジンに設けられる潤滑用オイルのオイルレベルスイッチの改良に関するものである。

従来のオイルレベルスイッチとして、オイルレベルの変化によりガイド棒にガイドされて上下するフロートが設けられたもの（例えば、特許文献１参照。）、フロートの下端に可動接点が設けられ、フロートが下降することで、フロートの可動接点がケースの底に設けられた２つの固定接点を電気的に導通させるものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
実開昭６２−１３３１３２号公報実開平５−１４５０７号公報

特許文献１の第１図によれば、クランクケース側に防波ケース１９が取付けられ、この防波ケース１９の下部に底板が設けられ、この底板から防波ケース１９内を上方へ延びるようにガイド棒２０が設けられ、このガイド棒２０に上下移動可能にフロート２１が嵌合している。ガイド棒２０内にはフロート２１の位置を検出する近接スイッチが組込まれている。

特許文献２の図２によれば、クランクケースにケース２０が取付けられ、このケース２０の上壁及び底壁を貫通するように且つケース２０に対して上下動可能に軸２２が配置され、この軸２２が貫通するように軸２２に移動可能にフロート２４がケース２０内に設けられ、フロート２４の下面に可動接点３１が取付けられ、ケース２０の底壁に、フロート２４が下降したときに可動接点３１に接触する固定接点２５，２５が設けられている。

特許文献１において、平面視では、ガイド棒２０が油面検出器１８の中央部に配置され、このガイド棒２０がフロート２１を貫通する構造であるため、ガイド棒２０の外径が大きくなれば油面検出器１８は大型になる。

また、ガイド棒２０とフロート２４とが常に摺動する構造であるため、オイル中の摩耗粉等でガイド棒２０、フロート２４の摩耗が発生しやすく、更にエンジンの振動が加わることで更に摩耗が大きくなり、結果的にフロート２４が上下に移動しにくくなり、オイルレベルの変化に追従しない作動不良が発生しやすくなる。

特許文献２において、ケース２０の上面には導電性のリング２３、フロート２４の下面には可動接点３１、フロート２４の上面にはクリップ３０がそれぞれ設けられているが、オイルレベルスイッチとしては部品数が多く、コストの点から部品数の削減が望まれる。

また、例えば、オイル中に混じったごみなどの絶縁物が可動接点３１と固定接点２５との間に挟まれた場合には導通不良となり、オイルレベルが検出できなくなるおそれがある。
本発明の目的は、小型で、作動不良が発生しにくく、コスト低減が図れるオイルレベルスイッチを提供することにある。

請求項１に係る発明は、エンジンのクランクケース内の下部にオイル溜まり室が設けられ、このオイル溜まり室に溜められた潤滑用オイルの量を検知するオイルレベルスイッチにおいて、オイルの進入若しくは排出が可能な穴を有するスイッチケースと、比重がオイルより小さく球体形状で表面に導電性を有するとともにオイルの増減により上下するようにスイッチケース内に配置されたフロートと、このフロートと接触することで電気的に導通するようにスイッチケースの底面に設けられた４つの接点とから構成され、４の接点の内の２つ接点を一方の導線で接続して電気的に導通させ、一方の固定接点を形成し、４の接点の内の残りの２つ接点を他方の導線で接続して電気的に導通させ、他方の固定接点を形成し、一方の固定接点及び他方の固定接点を、オイルの量所定値を下回ったことを判断するＥＣＵに接続したことを特徴とする。

球体形状のフロートがスイッチケース内に配置されるだけであるから、従来のようなフロートをガイドするガイド部材は不要であり、その分、平面視でのオイルレベルスイッチの外形が小さくなり、部品数も少なくなる。

また、フロートは単にスイッチケース内をオイルレベルの変化に応じて上下するだけなので、従来のようなフロートとガイド部材との摺動が無くなり、摺動部の摩耗によってフロートの移動が妨げられることがない。

例えば、単に固定接点を一対設けた場合には、一方の固定接点とフロートとの間にごみなどの絶縁物が介在したときには、他方の固定接点がフロートと接触しても、一対の固定接点間は導通せず、オイルレベルが検知されない。

これに対して、本発明では、４の接点の内の２つ接点を一方の導線で接続して電気的に導通させ、一方の固定接点を形成し、４の接点の内の残りの２つ接点を他方の導線で接続して電気的に導通させ、他方の固定接点を形成し、一方の固定接点及び他方の固定接点を、オイルの量所定値を下回ったことを判断するＥＣＵに接続したので、一組の固定接点のうち一つの固定接点とフロートとの間に絶縁物が介在しても、一組の固定接点のうち他の一つの固定接点とフロートとが導通して、一方の一組の固定接点と他方の一組の固定接点との間で導通させることが可能になる。

請求項１に係る発明では、オイルの進入若しくは排出が可能な穴を有するスイッチケースと、比重がオイルより小さく球体形状で表面に導電性を有するとともにオイルの増減により上下するようにスイッチケース内に配置されたフロートと、このフロートと接触することで電気的に導通するようにスイッチケースの底面に設けられた４つの接点とから構成されるので、従来のような、フロートをガイドするガイド部材が不要になり、オイルレベルスイッチの小型化を図ることができる。従って、オイルレベルスイッチをエンジンに容易に取付けることができる。

更に、エンジンが傾いた場合でも、従来のようにガイドにフロートの荷重が作用してガイドとフロートとの間の摩擦力が大きくなり、フロートの移動が妨げられて作動不良を起こすような心配が本発明ではない。

また更に、エンジンの振動や長期間の使用により、ガイドの偏摩耗が発生してフロートが移動しにくくなって作動不良を起こすような心配もない。
このように、従来のようなフロートとフロートガイドとの引っ掛かりを防止することができ、オイルレベルスイッチの信頼性を向上させることができる。

更に、フロートをガイドするガイド部材が無く、フロートが可動接点を兼ねるため、部品数、組立工数を削減することができ、コストを低減することができる。

４の接点の内の２つ接点を一方の導線で接続して電気的に導通させ、一方の固定接点を形成し、４の接点の内の残りの２つ接点を他方の導線で接続して電気的に導通させ、他方の固定接点を形成し、一方の固定接点及び他方の固定接点を、オイルの量所定値を下回ったことを判断するＥＣＵに接続したので、例えば、一組の固定接点のうち一つの固定接点とフロートとの間に絶縁物が介在したときでも、他の一つの固定接点とフロートとを導通させることができ、確実にオイルレベルを検知することができ、オイルレベルスイッチの信頼性を向上させることができる。

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スイッチを備えるエンジンの断面図であり、エンジン１０は、潤滑用のオイル１２が溜められたクランクケース１３と、このクランクケース１３に水平に且つベアリング３３，３４を介して回転自在に取付けられたクランク軸１４と、クランクケース１３の上部に一体的に形成されたシリンダブロック１５と、このシリンダブロック１５のシリンダ穴１６に移動自在に挿入されたピストン１７と、これらのピストン１７及びクランク軸１４のそれぞれを連結するコネクティングロッド１８と、シリンダブロック１５の上端面１９に取付けられたシリンダヘッド２１と、このシリンダヘッド２１の上部に取付けられた点火プラグ２２と、シリンダヘッド２１に設けられた動弁機構（不図示）とを主要構成とする単気筒空冷式のものである。

また、クランクケース１３は、シリンダブロック１５側に形成された第１クランクケース２４と、オイル１２を溜めるオイルパン２６側に形成された第２クランクケース２５とから構成され、第１クランクケース２４と第２クランクケース２５とは、互いに傾斜した合わせ面で取付けられている。
クランク軸１４は、一端から動力が取り出され、他端にリコイルスタータ３１及び冷却用ファン３２が取付けられている。

図中の符号３５はエンジンカバー、３６はリコイルスタータ用カバーであり、第２クランクケース２５の底部にオイル１２の量を検出するオイルレベルスイッチ４０がボルト４１，４１で取付けられている。

図２は本発明に係るオイルレベルスイッチの断面図であり、オイルレベルスイッチ４０は、樹脂製のベース部材４３と、このベース部材４３の上面に取付けられた樹脂製のスイッチケース４４と、このスイッチケース４４内に収納された球形のフロート４６と、ベース部材４３に上方に突出するように設けられた固定接点４７，４８とからなり、固定接点４７，４８は、それぞれ導線５１，５２を介してＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）５３に接続されている。なお、１２ａはオイル１２の油面である。

ベース部材４３は、円形のベース本体４３ａと、このベース本体４３ａの両側部に一体形成されたフランジ部４３ｂ，４３ｂとからなり、フランジ部４３ｂ，４３ｂにそれぞれ貫通穴４３ｃが開けられ、貫通穴４３ｃ，４３ｃ内にそれぞれ金属製のカラー５５が取付けられ、このカラー５５にボルト４１が通され、ボルト４１，４１でベース部材４３が第２クランクケース２５の底部に取付けられている。

スイッチケース４４は、ベース部材４３に取付けられた筒状部４４ａと、この筒状部４４ａの上部に一体成形された半球形のドーム部４４ｂとからなる。なお、複数の符号４４ｃはスイッチケース４４の外側から内側、あるいは、内側から外側へオイル１２、空気が流通するようにスイッチケース４４に開けられた穴である。

フロート４６は、比重がオイル１２よりも小さく球形状で樹脂製のフロート本体６１と、このフロート本体６１の表面に形成された導電性を有する皮膜６２とからなり、皮膜６２は、フロート４６がオイル１２の減少に伴って下降したときに固定接点４７，４８を電気的に導通させる可動接点の機能を有する。
皮膜６２の形成方法としては、めっき、塗装、溶射、蒸着、皮膜６２の材質としては、銅、アルミニウムが好適である。

ＥＣＵ５３は、固定接点４７，４８間が導通したときの信号を受け、オイル１２の量（即ち、オイルレベルである。）が所定値以下になったと判断して、例えば、警報装置から警報を発するようにしたり、運転中のエンジンを点火信号を遮断するなどして強制的に停止させるものである。

図３は本発明に係る固定接点を説明する斜視図であり、ベース本体４３ａに取付けられた固定接点４７，４８を示している。
固定接点４７は、一対の接点４７ａ，４７ｂとからなり、これらの接点４７ａ，４７ｂが導線６５で接続されて電気的に導通し、この導線６５に導線５１が接続されている。
固定接点４８は、一対の接点４８ａ，４８ｂとからなり、これらの接点４８ａ，４８ｂが導線６６で接続されて電気的に導通し、この導線６６に導線５２が接続されている。

以上に述べたオイルレベルスイッチ４０の作用を次に説明する。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るオイルレベルスイッチの作用を示す作用図である。
図２に示したように、オイル１２が充分に溜められた状態から、図４（ａ）に示すように、オイル１２が減少して油面１２ａが下降し、所定のレベルに達すると、オイルレベルスイッチ４０のスイッチケース４４内外が複数の穴４４ｃで連通しているため、スイッチケース４４内のオイル１２の油面１２ｂも油面１２ａと同じ高さまで下降する。

この結果、フロート４６も下降し、フロート４６の表面の皮膜６２が固定接点４７，４８に接触し、固定接点４７，４８間が電気的に導通する。従って、ＥＣＵ５３でこの導通が検出され、ＥＣＵ５３によって警報が発せられ、エンジンが停止される。

この場合、図３及び図４（ａ）において、例えば、フロート４６と固定接点４７の一方の接点４７ａとの間にごみなどの絶縁物が介在してフロート４６の皮膜６２と接点４７ａとが導通しない状態でも、皮膜６２と固定接点４７の他方の接点４７ｂとが接触することで、皮膜６２と固定接点４７とを確実に接触させることができる。

このように、それぞれ２極（接点４７ａと接点４７ｂ、接点４８ａと接点４８ｂ）にされた２組の固定接点４７，４８を設けることで、オイルレベルスイッチ４０の信頼性を高めることができる。

（ｂ）は、エンジンが傾いた状態で、オイル１２が減少した状態を示している。
例えば、フロート４６が、一方の固定接点４７に接触しつつスイッチケース４４の内面に接触した状態になっても、フロート４６の重心４６Ａは、エンジンの最大傾斜角度以内では、常に固定接点４７，４８の先端部４７ｃ，４８ｃ間に位置するため、重心４６Ａに作用する重量Ｗ（浮力を引いた値）によって、フロート４６は、矢印Ａのように回転して固定接点４７，４８に接触する。

以上の図１、図２に示したように、エンジン１０のクランクケース１３内の下部にオイル溜まり室としてのオイルパン２６が設けられ、このオイルパン２６に溜められた潤滑用オイル１２の量を検知するオイルレベルスイッチ４０において、オイル１２の進入・排出が可能な穴４４ｃを有するスイッチケース４４と、比重がオイル１２より小さく球体形状で表面に導電性を有するとともにオイル１２の増減により上下するようにスイッチケース４４内に配置されたフロート４６と、このフロート４６と接触することで電気的に導通するようにスイッチケース４４の底面に設けられた複数の固定接点４７，４８とから構成されるので、従来のような、フロートをガイドするガイド部材が不要になり、オイルレベルスイッチ４０の小型化を図ることができる。従って、オイルレベルスイッチ４０をエンジン１０に容易に取付けることができる。

更に、エンジン１０が傾いた場合でも、従来のようにガイドにフロートの荷重が作用してガイドとフロートとの間の摩擦力が大きくなり、フロートの移動が妨げられて作動不良を起こすような心配が本発明ではない。

また更に、エンジン１０の振動や長期間の使用により、ガイドの偏摩耗が発生してフロートが移動しにくくなって作動不良を起こすような心配もない。
このように、従来のようなフロートとフロートガイドとの引っ掛かりを防止することができ、オイルレベルスイッチ４０の信頼性を向上させることができる。

更に、フロート４６をガイドするガイド部材が無く、フロート４６が可動接点を兼ねるため、部品数、組立工数を削減することができ、コストを低減することができる。

また、図２、図３に示したように、固定接点が、互いに導通する一対（即ち、接点４７ａと接点４７ｂ、又は接点４８ａと接点４８ｂ）を一組として二組（即ち、固定接点４７，４８である。）設けられ、一方の一組と他方の一組とがフロート４６で導通可能にされているので、例えば、一組の固定接点４７のうち一つの接点４７ａとフロート４６との間に絶縁物が介在したときでも、他の一つの接点４７ｂとフロート４６とを導通させることができ、確実にオイルレベルを検知することができ、オイルレベルスイッチ４０の信頼性を向上させることができる。

尚、本実施形態では、図２に示したように、オイルレベルスイッチ４０のフロート４６のフロート本体６１を樹脂製とし、このフロート本体６１に導電性の皮膜６２を形成したが、これに限らず、フロートを、導電性を有する金属製の球体としてもよい。

また、図２に示したように、ベース部材４３にスイッチケース４４を取付け、ベース部材４３のフランジ部４３ｂ，４３ｂを第２クランクケース２５に取付けたが、これに限らず、スイッチケース４４の下端部に外側方に突出するフランジ部を形成し、更に、スイッチケース４４の下端部に内側方に突出する複数の固定接点を設け、フランジ部を第２クランクケース２５に取付けてもよい。

本発明のオイルレベルスイッチは、汎用エンジンに好適である。

本発明に係るオイルレベルを備えるエンジンの断面図である。本発明に係るオイルレベルスイッチの断面図である。本発明に係る固定接点を説明する斜視図である。本発明に係るオイルレベルスイッチの作用を示す作用図である。

符号の説明

１０…エンジン、１２…オイル、１３…クランクケース、２６…オイル溜まり室（オイルパン）、４０…オイルレベルスイッチ、４４…スイッチケース、４４ｃ…穴、４６…フロート、４７，４８…固定接点。

Claims

エンジンのクランクケース内の下部にオイル溜まり室が設けられ、このオイル溜まり室に溜められた潤滑用オイルの量を検知するオイルレベルスイッチにおいて、
前記オイルの進入若しくは排出が可能な穴を有するスイッチケースと、比重がオイルより小さく球体形状で表面に導電性を有するとともにオイルの増減により上下するように前記スイッチケース内に配置されたフロートと、このフロートと接触することで電気的に導通するように前記スイッチケースの底面に設けられた４つの接点とから構成され、
前記４の接点の内の２つ接点を一方の導線で接続して電気的に導通させ、一方の固定接点を形成し、前記４の接点の内の残りの２つ接点を他方の導線で接続して電気的に導通させ、他方の固定接点を形成し、該一方の固定接点及び該他方の固定接点を、前記オイルの量所定値を下回ったことを判断するＥＣＵに接続したことを特徴とするオイルレベルスイッチ。