JPH10104160A - オイル劣化度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定角度斜めに切り込んで切断することで、
光伝搬部材に所望する間隔の空隙部を得る。 【解決手段】 オイル中に浸漬される光伝搬部材４と、
この光伝搬部材を支持するホルダ２と、光伝搬部材４の
一端に光を入射させる発光素子８と、光伝搬部材４の他
端から出射する光の量を検出する受光素子９とからなる
オイル劣化度センサにおいて、光伝搬部材４に形成され
るオイル侵入用空隙部７が光の進行方向に沿って所望の
間隔となるように、光の進行方向に対して所定の角度で
斜めに、光伝搬部材４の中間部を切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や航空機の
エンジン等に使用するオイルの劣化度を検出するセンサ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンには潤滑油のオイルが
使用される。このオイルが劣化すると、焼き付け等の故
障原因となるため、オイル劣化度を予め検知してオイル
交換する必要がある。

【０００３】この種オイル劣化度センサとして、円筒形
ガラスの外周面にアルミニウム蒸着した光伝搬部材に、
測定油種に応じた空隙（４０〜１７０μｍ）を設け、こ
の空隙内に侵入（流入）したオイルによる光吸収量の測
定から劣化度を判定するものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような所望する間
隔を有する空隙を光伝搬部材に形成する際、まず空隙を
形成する前の光伝搬部材をホルダ等に固定しておき、所
望する空隙の大きさに合わせて所定の厚さのダイシング
カッタ（例えば、５０μｍの空隙を得たい場合、削りし
ろを考慮して、幅が４０μｍ仕様のもの）で、光伝搬部
材の長手方向、即ち光の進行方向に対して垂直方向に切
り込んで、光伝搬部材を切断する。

【０００５】この空隙が所定のものより大きくなるほ
ど、空隙部に侵入する光吸収物質（劣化の原因）の割合
が増加し、測定に最適な範囲の透過光量を得ることがで
きないので、オイル劣化度センサの精度を向上させるに
は、所定の大きさの空隙を得る必要がある。

【０００６】上記した加工法では、同一のダイシングカ
ッタで加工した同一ロッドの加工品群の間では、各光伝
搬部材の空隙の大きさは同一のものが得られるが、削り
しろを含んで５０〜６０μｍという幅のある加工精度し
か要求できず、例えばディーゼルエンジンの潤滑油に望
ましい５５μｍや、ガソリンエンジンの潤滑油に望まし
い９０μｍという間隔を確実に得ることはできない。

【０００７】そこで、加工による実際の空隙と所望する
空隙との大きさの相違を調整するために、光伝搬部材の
受光素子の後段に別途演算回路を設け、少なくとも各ロ
ッド単位で演算回路の調整を行っていた。

【０００８】本発明は、上記した問題点を解決するため
に創案されたものであって、光伝搬部材に所望の間隔の
空隙を容易に加工することができるオイル劣化度センサ
を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、オイル中に浸
漬される光伝搬部材と、この光伝搬部材を支持するホル
ダと、光伝搬部材の一端に光を入射させる発光素子と、
光伝搬部材の他端から出射する光の量を検出する受光素
子とからなるオイル劣化度センサにおいて、光伝搬部材
に形成されるオイル侵入用空隙部が光の進行方向に沿っ
て所望の距離となるように、光の進行方向に対して例え
ばカッタの切り込みを所定の角度に調整して、光伝搬部
材の中間部を切断したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に図面を参照しながら、本発明
の実施例を説明する。

【００１１】図１（ａ）は本発明によるオイル劣化度セ
ンサの側断面図、（ｂ）は光伝搬部材の空隙付近の拡大
図である。図２は同実施例のオイル劣化度センサの下面
図で、図１の矢印Ａから見た図である。

【００１２】図１および図２において、内側に円筒面を
形成されたケース１の先端部（下端部）には、大径円筒
面により形成されたホルダ保持部１ａが設けられてい
る。また、このホルダ保持部１ａの上側には小径円筒面
により形成された回路収容部１ｂが設けられている。

【００１３】ケース１の上端部の外周には大径の操作部
（手で持って操作する部分）１ｃが設けられ、ケース１
の中間部の外周にはネジ１ｄが設けられている。前記ネ
ジ１ｄは、所定の検査位置に設置するためのネジであ
る。

【００１４】前記ホルダ収容部１ａには金属製のホルダ
２が保持されている。このホルダ２の保持は、前記ケー
ス１の先端部が内側に曲げられていない状態で、前記ホ
ルダ収容部１ａに金属製のホルダ２を挿入してから、前
記ケース１の先端部を内側に曲げることにより行われて
いる。ホルダ２の外周面にはＯリング溝が形成されてお
り、そのＯリング溝にはＯリング３が配設されている。
このＯリング３は前記ホルダ収容部１ａの内周面に密着
して、前記ケース先端（下端）がオイル内に浸されたと
きにオイルが前記ホルダ収容部１ａ内周面およびホルダ
２外周面間を通って前記回路収容部１ｂ内に侵入するの
を防止している。

【００１５】ホルダ２の先端面（下面）は光伝搬部材４
を支持する支持面２ａとして使用されている。この支持
面２ａの中央部には切除部２ｂが設けられている。この
切除部２ｂはオイル侵入空間を形成している。この切削
部２ｂの加工については後述する。また、ホルダ２の前
記支持面（下面）２ａとは反対側の面すなわち上面２ｃ
には、発光素子収容孔２ｄ、および受光素子収容孔２ｅ
が形成されている。

【００１６】また、前記ホルダ２には、前記支持面（下
面）２ａからその反対側の面（上面）２ｃに形成された
発光素子収容孔２ｄおよび受光素子収容孔２ｅに連通す
る一対の光伝搬部材挿入孔２ｆ，２ｆ（１個のみ図示）
が形成されている。

【００１７】光伝搬部材４はガラス棒により構成されて
おり、その中間部が屈曲されて全体として略Ｕ字状に形
成されている。この光伝搬部材４の両端部分は前記ホル
ダ２の光伝搬部材挿入孔２ｆ，２ｆ（１個のみ図示）に
挿入されて、それらの端面は前記発光素子収容孔２ｄお
よび受光素子収容孔２ｅ内に配置されている。

【００１８】この光伝搬部材４はホルダ２の支持面２ａ
に接着剤により固定されている。そして、光伝搬部材４
の中間部の前記支持面２ａの中央の切除部２ｂに対応す
る部分が、シリコンウエハー切断用のダイシングカッタ
により切断され、その切断箇所にオイル侵入用空隙部７
が形成されるが、このオイル侵入用空隙部７は、光伝搬
部材４を接着剤でホルダ２に固定した状態で、光の進行
方向に対して、所望する間隔を得るために、所定角度で
切り込んで形成される。例えば、カッタ幅が４０μｍ仕
様のダイシングカッタでカッタの進行方向に対して軸方
向に削りしろを含んで５０μｍの空隙が得られることが
予めわかっているダイシングカッタを使用して、光伝搬
部材４が伸びる方向、すなわち光の進行方向に対して、
例えば図１（ｂ）に示すように、５５μｍの空隙を得よ
うする場合、ダイシングカッタを光伝搬部材４に対して
垂直方向から θ＝ＣＯＳ^-1（５０／５５）＝２４．６° 傾けて光伝搬部材４を切り込む。このような加工法によ
り、５０μｍの空隙が得られるダイシングカッタを用い
て、光伝搬部材４に所望の空隙５５μｍを得ることがで
きるのである。

【００１９】なお、光伝搬部材４の径について、太すぎ
るとオイル侵入用空隙部７にオイルが入り込み難くなる
こと、逆に径が小さすぎると光伝搬部材４を進行する光
量が減少して検出感度が低下することの双方を考慮して
設定されるが、光伝搬部材４を構成するガラス棒の径は
１ミリ程度が最適である。

【００２０】さらに、前記発光素子収容孔２ｄには赤外
ＬＥＤにより構成された発光素子８が収容されており、
前記受光素子収容孔２ｅにはフォトダイオードにより構
成された受光素子９が収容されている。前記発光素子８
から出射した光は前記光伝搬部材４の一端面から入射
し、前記オイル侵入用空隙部７を通って、さらに光伝搬
部材４の他端面から出射するようになっている。そし
て、前記受光素子９は光伝搬部材４の前記他端面から出
射した光を検出する位置に配置されている。

【００２１】前記ケース１の回路収容部１ｂ内には電子
制御回路１１が収容されている。電子制御回路１１は前
記発光素子８の駆動、受光素子９の出力増幅、温度補正
等の機能を有し、さらに前記受光素子９で検出された光
量信号を外部に伝送する機能を有している。前記電子制
御回路１１の周囲は、電子制御回路１１とケース１との
絶縁のための絶縁テープ１２によって被覆されている。

【００２２】ケース１の回路収容部１ｂ内部は接続管１
３によってメス型コネクタ１４と接続されている。ケー
ス１の回路収容部１ｂの上端部は、振動対策、およびシ
ールのためのエポキシ系接着剤１５が充填される。すな
わち、前記エポキシ系接着剤１５がこの実施例の封止手
段を構成している。

【００２３】前記メス型コネクタ１４の上端には凹部１
４ａが形成されており、その凹部１４ａには複数の端子
１４ｂが配置されている。この複数の端子１４ｂは、前
記接続管１３内に配置された接続用伝送線（図示せず）
によって前記電子制御回路１１に接続されている。

【００２４】前記メス型コネクタ１４の端子１４ｂはオ
ス型コネクタ１６のソケット端子１６ａと接続されるよ
うになっている。

【００２５】そして、上記した構成を備えたオイル劣化
度センサの動作を説明すると、赤外ＬＥＤにより構成さ
れた発光素子８から出射した光は、ガラス棒により構成
された光伝搬部材４に入射し、オイル侵入用空隙部７に
至る。その光は、オイル侵入用空隙部７を通過する際オ
イルにより光吸収を受ける。オイル侵入用空隙部７を通
過した光は、再び光伝搬部材４を伝搬してフォトダイオ
ードにより構成された受光素子９に受光され、光量が検
出される。

【００２６】受光素子９の受光量（受光強度）は、オイ
ルの光吸収量に依存しており、オイルによる光吸収量
は、オイル劣化の原因となる不溶解物質が増えるほど、
多くなるという相関関係があることから、空隙を通過し
た光の受光量の測定によりオイルの劣化度が判定する。

【００２７】したがって、受光素子９からの検出信号を
所定の設定値と比較して許容レベル以上になったか否か
を判断し、許容レベル以上のときに警報ランプを点灯す
るような比較回路および表示回路を設けてオイルの劣化
度を判定する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オイル侵入用空隙部を、光伝搬部材における光の進行方
向に対して、斜めに切断して形成するので、ダイシング
カッタ等に依存する切削幅のみならず、光の進行方向に
対し、所望の間隔の空隙を得ることができる。したがっ
て、オイル劣化度センサの光伝搬部材において、最適な
間隔のオイル侵入用空隙部を得ることができる。例え
ば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンに適した間
隔を得ることが、同一のカッタで可能となる。

【００２９】また、摩耗によりカッタの真の削り幅が変
化しても（通常、摩耗により削り幅が小さくなる）、カ
ッタの角度を変えることで、カッタを交換することな
く、容易に所望の間隔の空隙部を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のオイル劣化度センサの側断面図。

【図２】 図１のオイル劣化度センサの下面図で、図１
の矢印Ａから見た図。

【符号の説明】 ２…ホルダ ２ａ…支持面 ４…光伝搬部材 ７…オイル侵入用空隙部 ８…発光素子 ９…受光素子 １５…封止手段、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイル中に浸漬される光伝搬部材と、光
   伝搬部材を支持するホルダと、光伝搬部材の一端に光を
   入射させる発光素子と、光伝搬部材の他端から出射する
   光の量を検出する受光素子とを備え、前記光伝搬部材の
   中間部にオイル侵入用空隙部を形成するオイル劣化度セ
   ンサにおいて、前記オイル侵入用空隙部を、前記光伝搬
   部材の中間部における光の進行方向に対して所定の角度
   で斜めに形成したことを特徴とするオイル劣化度セン
   サ。