JPS6021459Y2 - 内燃機関用オイルレベル検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の潤滑オイルのレベルを検出するオ
イルレベル検出装置に関するものである。

内燃機関のオイルレベルを検知する手段として、オイル
レベルゲージが知られている。

これは機関のクランクケースの側壁を貫通して装着され
る棒状体の先端部付近にオイルの上限と下限とを示すマ
ークを刻印したもので、棒状体をクランクケースから引
抜いた際のゲージへのオイルの付着状態によりオイルレ
ベルを知るものである。

このオイルレベルゲージは構造が非常に簡単であるとい
う長所がある反面、機関の運転中に連続的にオイルレベ
ルを検出することができないという欠点がある。

発動発電機の機関等のように長時間に亘って運転される
機関では、運転中にオイルレベルが許容下限レベル以下
になることがあり、この場合オイルレベルの低下を検出
して警報を発したり、機関を自動的に停止させたりする
ことが必要であるが、上記のオイルレベルゲージはこれ
らの目的には使用することができない。

そこでオイルの液面にフロートを浮かべてオイルの液面
が所定レベル未満に低下してフロートの位置が下ったと
きにこのフロートの位置をリードスイッチ等により検出
するようにした検出装置や、自己発熱形の感温抵抗素子
をオイルの液面付近に設けてこの抵抗素子がオイルに接
触しているときとオイルに殆んど接触しなくなったとき
の抵抗値変化によりオイルレベルの低下を検出するよう
にした検出装置が提案された。

これらの装置によればオイルレベルが許容下限レベル未
満に低下したことを自動的に検出できる長所があるが、
反面装置を機関のクランク室内に装着するために特別の
取付孔を設ける必要があって面倒であり、またオイルレ
ベルが許容下限レベル以上ある場合には検出動作を行な
わないのでオイルレベルの現状を知ることができないと
いう欠点があった。

なお、実開昭５３−２４６５峰に見られるように内燃機
関のケースを貫通して着脱可能に取付けられる略棒状の
検出部本体にオイルレベル検知素子を取付けることによ
り、機関への取付を簡単にしたオイルレベル検出装置が
提案されているが、従来のこの種の検出装置では、オイ
ルレベルを検出する検出素子の出力側に発振回路等の複
雑な回路を設ける必要があったため、装置の構成°力〈
複雑になる欠点があった。

本考案の目的は、機関への装着を容易にし、且つオイル
レベルの状態を容易に検知できるようにするとともに、
複雑な回路を用いることなくオイルレベルが所定の下限
値未満になった場合にはこれを自動的に検出することが
できるようにした内燃機関用オイルレベル検出装置を提
供することにある。

本考案は、特にオイルレベル検知素子として正の温度係
数を有する自己発熱形の感温抵抗素子を用い、出力電流
の増大に伴って出力電圧が減少する特性を有する発電機
の発電コイルの出力を該感温抵抗素子の両端に印加する
ことにより、発振回路等の複雑な回路を設ける・ことな
くオイルレベルを自動的に検出することができるように
したことを特徴としたものである。

以下図示の実施例により本考案を詳細に説明する。

第１図は本考案の一実施例を示したもので、同図におい
て１はプラスチック等の材料からなる略棒状の検出部本
体、２はオイルレベル検知素子としての自己発熱形の感
温抵抗素子、３，３′は感温抵抗素子２に接続された検
出信号出力端子であり、これらにより本考案の検出装置
４が構成されている。

検出部本体１はその下端部に下方に開口した中空部５を
有し、この中空部の上端寄りの位置には中空部内の上部
を外部に連通させる通孔６が適宜の個数放射状に設けら
れている。

検出部本体１はその下端から一定の距離隔てた位置に所
定長さの小径部７を有していてこの小径部７の上端及び
下端にそれぞれ段部８及ぼ９が形成され、これらの段部
８及び９がそれぞれオイルレベルの上限及び下限を示す
マークとして用いられるようになっている。

検出部本体１の上端にはつまみ１０を一体に有する拡大
頭部１１が形成され、この頭部１１の下方に取付ネジ部
１２が形成されている。

感温抵抗素子２は正の抵抗温度係数をもつサーミスタ（
ＰＴＣ）で中空部５内に配置され、その上端の軸方向位
置が通孔６よりも下方あって検出部本体１の下側の段部
９の軸方向位置には＞’ 一致するように位置決めされ
ている。

検出信号出力端子３，３′はピン状の部材からなってい
て頭部１１に植設され、これらの端子３及び３′はそれ
ぞれ検出部本体１内を軸線方向に貫通させて設けたリー
ド線１３及び１３′により、感温抵抗素子から導出され
た一対の電極２ａ及び２’ａに接続されている。

両端子３及び３′はコネクタの雄側端子を構成するもの
で、これら両端子には図示しない雌側コネクタ端子が接
続される。

上記のように構成された検出装置４は、第２図に示すよ
うに、機関のクランクケース２０の側壁２１に設けられ
たネジ孔２２を通してクランクケース内に挿入され、ネ
ジ部１２をネジ孔２２に螺合させることにより機関に取
付けられる。

この場合、頭部１１とネジ孔２２の上端開口部周縁との
間にはパツキン２３が配置されて検出装置４の取付部の
気密が保持される。

このように検出装置４を取付けた状態では検出部本体１
の下端部がクランクケース内の潤滑オイル２４中に浸漬
する。

そしてこの状態で検出部本体１の上側の段部８がオイル
２４の許容上限レベルＬ１に位置し、下側の段部９がオ
イル許容下限レベルＬ２に位置するように各段部の位置
が定められている。

またこの状態で感温抵抗素子２の下端の軸方向位置が許
容下限レベルＬ２より僅かに下方のレベルＬ′２に一致
スるように感温抵抗素子の位置が設定されている。

尚第２図に示した例では検出部本体１が垂直になるよう
に取付けられているが検出部本体１が適宜な角度傾斜を
するように取付けるようにしてもよい。

上記のように検出装置４を機関に装着した場合、オイル
量が正常であれば油面が段部８及び９の間にあり、検出
部本体１の油面より下方の部分がオイルに接触している
。

したがって検出装置４をクランクケースから引き抜けば
、検出部本体の外面へのオイルの付着状態によって油面
レベルが正常か否かを知ることができる。

またオイルレベルが正常な場合、感温抵抗素子２がオイ
ルに十分に接触しているためその放熱が良好になり、オ
イルレベルが許容下限値未満になった場合には感温抵抗
素子２がオイルに殆んど、或いは全く接触しなくなるた
め、その放熱がオイルの影響を殆んど受けなくなる。

このようにオイルレベルが正常な場合と許容下限値未満
になった場合とで感温抵抗素子の放熱特性が異なり、こ
れが抵抗値の変化となって現われるため、この抵抗値の
変化を利用してオイルレベルが許容値未満になったこと
を検出できる。

第３図は上記の検出装置を利用して警報装置を動作させ
る場合の接続を示したもので、同図において３０は機関
により駆動される発電機の発電コイル、３１はランプや
ブザー等の警報装置であり、警報装置３１は発電コイル
３０の両端に並列に接続されている。

本考案の検出装置の感温抵抗素子２は端子３，３′をリ
ード線を介して発電コイル３０及び警報装置３１の両端
に接続することにより、両者に対して並列に接続されて
いる。

第３図の回路において、発電コイル３０の出力電圧対負
荷電流特性は第４図の曲線ａに示す通りである。

一方正の抵抗温度係数を有する感温抵抗素子２がオイル
に接触していて放熱が良好な場合、抵抗素子２への印加
電圧と該抵抗素子を流れる電流との関係は第４図の曲線
すのようになる。

また感温抵抗素子２の放熱がオイルの影響を受けなくな
ったときの印加電圧対電流の特性は第４図の曲線ｂ′の
ようになる。

そこで今オイルレベルが正常で感温抵抗素子２がオイル
に十分に接触しているとすると、発電機の動作点は第４
図のＰ点になり、警報装置３１には僅かな電圧■ｔシか
印加されない。

したがってこのとき検出装置は警報動作を行なわない。

これに対し、オイルレベルが許容下限値未満になって感
温抵抗素子２の放熱がオイルの影響を受けなくなると、
動作点は第４図のＰ′点になるため、警報装置３１に高
い電圧Ｖ′ｔが印加されて警報動作が行なわれる。

このように、本考案においては、オイルレベル検知素子
として正の温度係数を有する感温抵抗素子を用い、出力
電流の増大に伴って出力電圧が減少する特性を有する発
電機の発電コイルの出力を感温抵抗素子の両端に印加す
ることにより、発振回路等の複雑な回路を何ら用いるこ
となく、オイルレベルが所定値未満になったことを示す
検出信号を得ることができる。

次に第５図を参照すると、本考案の検出装置４を用いて
機関を停止させるようにした一応用例が示しである。

同図において４０は機関により駆動される磁石式交流発
電機に内蔵された点火コイル、４１は点火コイルの２次
コイル４０ｂに接続された点火プラグである。

点火コイル４０の１次コイル４０ａには断続器の接点４
２が並列接続され、この接点４２の両端には消弧用のコ
ンデンサ４３が並列接続されている。

点火コイル４０、断続器４２及びコンデンサ４３により
電流遮断形の点火回路４４が構成されている。

この点火回路においては機関の回転に同期して１次コイ
ル４０ａに交流電圧が誘起し、この電圧の図示の矢印方
向の半サイクルの立上り付近で断続器接点４２が閉じて
１次コイル４０ａから接点４２を通して短絡電流が流れ
る。

次いでこの電流が略最大に達する位置の付近に設定され
た点火位置で接点４２が開いて電流を遮断し、１次コイ
ル４０ａに高い電圧を誘起させる。

これにより２次コイル４０ｂに点火用の高電圧が誘起し
、点火プラグ４１に火花が生じて機関が点火される。

機関を停止させる回路を構成するため、サイリスタと抵
抗４６との直列回路が、サイリスタのアノードを接地側
にして１次コイル４０ａに対して並列に接続され、サイ
リスタ４５と抵抗４６との直列回路の両端にコンデンサ
４７が並列接続されている。

抵抗４６のサイリスタ４５と反対側の端子ちとサイリス
タ４５のゲートとの間にはコンデンサ４８が並列接続さ
れ、コンデンサ４８の両端に抵抗４９９を介してコンデ
ンサ５０が並列接続されている。

またコンデンサ５０の両端にダイオード５１を介して抵
抗５２が並列接続され、抵抗５２とダイオード５１との
接続点ｔ２とサイリスタ４５のアノードとの間に押ボタ
ンスイッチ等の自己復帰形手動スイッチ５３が接続され
ている。

サイリスタ４５乃至スイッチ５３の各部により機関停止
回路５４が構成されている。

本考案の検出装置４の感温抵抗素子２は発電機内に配置
された発電コイル５５に並列接続され、発電コイル５５
の出力はツェナーダイオード５６とダイオード５７とを
介して、停止回路の端子ｔ□、ｔ２間に印加されている
。

第５図において発電コイル５の電圧対電流特性は第４図
の曲線ａに示した特性と同様であり、この実施例におい
ても感温抵抗素子２としての正の抵抗温度係数を有する
ものを用いである。

したがって今オイルレベルが正常であるとすると、発電
機の動作点は第４図のＰ点になり、その出力電圧Ｖｔは
ツェナーダイオード５６のツェナー電圧より低いためサ
イリスタ４５には点弧信号が与えられない。

このとき点火回路４４は正常に動作し、機関の点火は支
障なく行なわれる。

これに対し、オイルレベルが許容下限未満に低下すると
、発電機の動作点がＰ′点になって発電コイル５５の端
子電圧■′ｔがツェナーダイオード５６のツェナーレベ
ルを超えるため、発電コイル５５からダイオード５７．
５１を介してコンデンサ５０が充電された後抵抗４９を
通してサイリスタ４５に点弧信号が与えられる。

したがって１次コイル４０ａに図示の矢印方向の半サイ
クルの出力（点火動作に寄与する半サイクルの出力）が
発生したときにサイリスタ４５が導通し、小抵抗４６を
介して１次コイル４０ａを実質的に短絡する。

サイリスタ４５は１次コイル４０ａの出力の図示の矢印
方向の半サイクルの期間導通状態を保持するため、点火
動作は行なわれなくなり、機関は失火する。

またサイリスタ４５を流れる電流によりゲートカソード
間電圧降下と抵抗４６による電圧降下との和の電圧によ
りコンデンサ４８が図示の極性に充電される。

このコンデンサ４８の電荷はサイリスタ４５のゲートカ
ソード間を通して放電し、サイリスタ４５に点弧信号を
与えるため、■次コイル４０ａに再び図示の矢印方向の
電圧が誘起するとサイリスタ４５が再導通し、点火動作
を停止させる。

これらの動作は、機関が回転していて１次コイル４０ａ
に電圧が誘起している間反復して行なわれるため、機関
は失火状態に保たれ、確実に停止する。

尚スイッチ５３は、オイルレベルと関係なく必要時に機
関を停止する場合に操作されるもので、このスイッチ５
３を一度間じてやると、前記と同様にサイリスタ４５が
導通して機関が停止する。

上記の実施例では、オイルレベルの上限と下限を示すた
めに検出部本体に設けるマークとして段部８及び９を用
いたが、このマークは識別可能なものであればよく、例
えば刻印であってもよい。

また検出部本体の材料はプラスチックに限られるもので
はなく、アルミニウム等の金属であってもよい。

更に検出部本体の機内への取付けはネジ止めに限らず、
簡単な差し込み式にして取付けるようにしてもよい。

第５図の例において点火回路の構成は任意であり、無接
点式の点火回路が用いられる場合にも全く同様に本考案
の検出装置を用いることができる。

また検出装置の使い方は上記した例に限られるものでは
なく、例えば感温抵抗素子２により無接点スツチ回路の
オンオフを制御するようにしてこのスイッチ回路により
警報装置や機関停止回路を動作させるようにしてもよい
。

以上のように、本考案によれば、検出部本体を機関のケ
ー諏から抜き出すことによりオイルレベルの状態を知る
ことができるだけでなく、オイルレベルが許容下限値未
満になった場合には警報を発したり機関を停止させたり
するために必要な電気信号を得ることもできる利点があ
る。

また構造が簡単で機関への装着も容易であり、既存の機
関への取付けも容易に行なうことができる特長がある。

特に本考案においては、オイルレベル検知素子として正
の温度係数を有する感温抵抗素子を用い、機関により駆
動される発電機に設けられていて出力電流の増大に伴っ
て出力電圧が減少する特性を有する発電コイルの出力を
該感温抵抗素子の両端に印加したので、発振回路等の複
雑な回路を用いずに検出信号を得ることができ、検出装
置の構造を著しく簡単にすることができる。

また電源としてバッテリを用いなくてもよいので、バッ
テリを搭載しない小型の車両の内燃機関に対しても適用
できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の検出装置の一構成例を一部断面して示
した正面図、第２図は本考案の検出装置を機関に取付け
た状態を示す要部断面図、第３図、第５図及び第６図は
それぞれ本考案の検出装置の異なる応用例を示す接続図
、第４図は第３図の回路の動作を説明する電圧対電流特
性曲線図である。 １・・・・・・検出部本体、２・・・・・・感温抵抗素
子、３・・・・・・端子、８，９・・・・・・段部（マ
ーク）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関のケースを貫通して着脱可能に取付けられ下端
   付近が前記内燃機関のオイル中に浸漬される略棒状の検
   出部本体と、前記オイルのレベルが所定値以上あるとき
   には該オイルに接触して放熱が良好になり該オイルレベ
   ルが所定値未満の場合には放熱が実質的に該オイルの影
   響を受けない位置に位置決めされて前記検出部本体の先
   端部付近に取付けられたオイルレベル検知素子と、前記
   オイルレベルの上限及び下限を表示すべく前記検出部本
   体の前記ケース内に位置する部分の外面に設けられたマ
   ークとを備えた内燃機関用オイルレベル検出装置におい
   て、前記オイルレベル検知素子は正の温度係数を有する
   自己発熱形感温抵抗素子からなり、前記内燃機関により
   駆動される発電機に設けられていて出力電流の増大に伴
   って出力電圧が減少する特性を有する発電コイルの出力
   が前記感温抵抗素子の両端に印加されていることを特徴
   とする内燃機関用オイルレベル検出装置。