KR200277222Y1 - 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 엔진오일 레벨 경보를 부력차 레벨 스위치에 의하여 자동으로 감지하여 경보해 주는 장치에 관한 것이다.

본 고안에 의한 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레별 경보장치는 부력차 플로터, 플로터 회전축, 지지대, 전기접점, 전기전자 회로와 경보등으로 이루어진다.

엔진오일 레벨을 오일 부족 레벨에서 경보함으로 오일의 소모 및 오일의 누유에 따른 엔진의 고장, 사고, 성능 저하를 방지할 수 있다.

운전자는 자주 보닛을 열어 오일 레벨 게이지로 엔진오일 레벨을 점검하지 않아도 경보등에 의하여 보충하는 장치이다.

Description

자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치{omitted}

자동차 엔진오일 레벨이 저레벨일 때 운전자에게 자동으로 경보하여 주는 것에 관한 것이다.

엔진은 구조적으로 실린더와 피스톤 사이의 오일이 연소실로 유입, 지속적으로 미량의 엔진오일이 연소되어 소모된다. 중고차의 경우는 흡배기 밸브 가이드 고무의 경화로 흡기시 오일이 흡입 소손된다. 또한 엔진의 가스켓의 노후로 누유가 발생하기도 한다.

이 분야의 종래 기술로 제안되고 있는 것은 엔진오일 유면에 플라스틱 플로터를 띄우는 것이다. 플라스틱 플로터는 내부를 공간으로 만들어야 하고 따라서 부피가 커진다. 부피가 커짐으로 오일의 출렁임과 크랭크축 회전시 와류 및 블로바이가스의 영향이 커진다. 국내 생산되는 플라스틱 플로터의 최고 사용 온도는 물에서 85℃이다. 엔진오일의 온도가 90℃∼110℃임을 감안한다면 내열성과 내유성은 문제가 된다.

액체의 유무에 따른 정전 용량의 변화를 측정하는 방법은 레벨 측정의 일반적인 방법이다. 자동차 엔진오일의 경우 운전중 지속적인 출렁임과 크랭크 축의 회전 등에 의하여 오일이 비산한다.

엔진오일은 점도가 높은 액체이다. 따라서 엔진오일의 저레벨일 경우에도 극판의 좁은 간격에 엔진오일이 잔류함으로 엔진 가동 중에는 측정은 어렵다. 엔진가동중 오일레벨 게이지를 뽑아보면 저레벨일 경우에도 고레벨 규정눈금 윗부분까지 오일이 묻어 나옴으로 비산의 정도를 알 수 있다.

레벨 스위치에 사용하는 플로터는 엔진오일의 온도가 90℃∼110℃인 오일이며 자동차 수명을 20년으로 가정하면 내열성, 내유성, 내구성을 동시에 가지고 있는 재료이어야 함으로 금속 종류가 바람직하다.

오일팬 내부 오일의 출렁임, 쏠림, 비산, 블로바이가스 등의 영향을 적게 하기 위해 소형화해야 한다. 기존 자동차의 오일팬에 구멍을 내지 않고 레벨 게이지 가이드관으로 삽입하여 장치할 수 있도록 하기 위해서 소형화하는 것이 필수적이다. 플로터의 속을 중공으로 할 경우 제작이 어렵고 부피도 커진다. 중공으로 하지 않는 것이 바람직하다.

가감속, 노면 굴곡 등에 의한 출렁임으로 인한 오작동 신호는 배제할 수 있어야 한다.

도 1은 본 고안에 의한 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치중 부력차 레벨 스위치가 오일 레벨 게이지에 설치된 경우의 사시 개략도이다.

도 2는 본 고안에 의한 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치중 오일팬 섬프 평면에 대각선으로 2개의 레벨 스위치를 설치한 경우 절개 사시 개략도이다.

도 3은 본 고안에 의한 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치중 부력차 레벨 스위치의 정면도 및 측면도이다.

도 4는 도 3의 부력차 레벨 스위치가 고레벨 상태의 경우 정면도이다.

도 5는 도 3의 부력차 레벨 스위치가 중간레벨 상태의 경우 정면도이다.

도 6은 도 3의 부력차 레벨 스위치가 저레벨 상태의 경우 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

10 : 부력차 플로터 32: 내유성 절연물

11: 소부력 모멘트 부분 40: 지지대

12: 대부력 모멘트 부분 41: 차체 접지링

13: 플로터 회전축 45: 오일팬

14: 부력차 레벨 스위치 46: 오일레벨 게이지

20: 전기접점 48: 오일레벨 게이지 가이드관

21: 내유성 절연물 50: 고무마개

31: 내유성 절연물 61: 플러스 단자

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치는 플로터 회전축(13)에 대한 중력 및 부력 모멘트를 일으키도록 형성된 부력차 플로터(10);

상기 부력차 플로터(10)와 부력차 플로터가 회전시 중심이 되는 플로터 회전축(13)과 상기 회전 플로터 회전축(13)을 지지하는 지지대(40), 상기 부력차 플로터(10)에 전기를 공급하는 전기접점(20)으로 부력차 레벨 스위치를 구성한다. 상기 부력차 레벨 스위치를 한 개 또는 다수를 엔진 오일팬에 적절히 설치하고 레벨 감지신호를 감지 판단 출력하는 전자 장치와 운전자가 인식할 수 있는 경보등을 구비하여 이루어진다.

상기 부력차 플로터(10)는 유체 속에 잠겨진 물체는 그 물체에 의해 배제된 유체의 무게만큼 부력을 받는다는 알키메데스의 원리를 응용한 것이다. 회전축을 중심으로 회전축에 대한 중력 모멘트는 플로터 한 쪽의 중력 곱하기 중력의 중심 작용점에서 회전축 중심까지의 거리로 된다. 회전축에 대한 부력 모멘트는 플로터 한쪽의 부력 곱하기 부력의 중심 작용점에서 회전축 중심까지 거리로 된다.

부력차 플로터(10)는 플로터 회전축(13)을 중심으로 플로터 회전축(13)에 대한 중력 모멘트가 큰 쪽을 부력 모멘트도 크게 하고 중력 모멘트가 작은 쪽은 부력 모멘트도 작게 형성한다. 동시에 양쪽간의 부력 모멘트 차가 중력 모멘트 차보다 크게 형성되어야 한다.

도 6과 같이 부력차 플로터(10)가 엔진오일의 유면 위에, 즉 잠겨 있지 않을 시에는 중력 모멘트가 큰 부분이 아래로, 작은 부분이 위로 위치하게 된다. 도 4와 같이 부력차 플로터(10)가 엔진오일의 유면 아래, 즉 잠겨 있을 시에는 플로터 회전축(13)에 대한 양쪽의 중력 모멘트의 차이보다 부력 모멘트의 차이가 크게 함으로 중력 모멘트가 큰 부분, 즉 대부력 모멘트 부분(12)이 위쪽으로 작은 부분, 즉소부력 모멘트 부분(11)이 아래쪽으로 회전하게 된다. 즉 대부력 모멘트 부분(12)은 소부력 모멘트 부분(11)보다 중력, 부력 모멘트가 커야 하고 동시에 양쪽간의 부력 모멘트 차가 중력 모멘트 차보다 커야 레벨의 변동에 따라 회전한다.

예를 들면 전기 전도성 재료를 사용할 경우 중력 및 부력 모멘트가 동시에 큰 쪽 즉 대부력 모멘트 부분(12)은 알루미늄(비중 2.7)으로 작은 쪽 즉 소부력 모멘트 부분(11)은 강(비중 7.9)을 재료로 사용한다.

중력 모멘트와 부력 모멘트는 플로터의 형상에 따라 달라진다. 특히 부력 모멘트는 엔진오일의 온도 변화에 따른 비중 변화에 따라 달라진다.

중력 모멘트는 알루미늄 쪽을 크게 하고 동시에 중력 모멘트 차보다 부력 모멘트차가 크도록 구성해야 한다.

부력차 플로터의 회전에 따라 전자장치에 연결된 전기접점(20), 부력차 플로터(10), 플로터 회전축(13), 지지대(40) 순으로 차체 접지 되는 전류가 통전 또는 비통전으로 레벨 감지신호를 발생하게 된다. 부력차 플로터가 전기 비전도성 재료일 경우 플로터 회전축에 돌기를 만들어 전기접점과 접촉하게 할 수도 있다.

출렁임과 쏠림에 대한 오작동을 방지하기 위해서는 도 1과 같이 부력차 레벨 스위치 1개를 사용시에는 전자장치에서 전기 접점에 통전 신호가 일정 시간동안 발생하거나 일정 시간중 일정 비율로 발생 시에만 엔진오일 레벨 경보신호가 발생토록 한다. 도 2와 같이 부력차 레벨 스위치를 2개를 사용할 경우 오일팬 섬프 바닥에 대각선으로 또는 다수일 경우 오일팬에 적정 배치하여 AND 회로를 구성하여 전기접점에서 통전신호가 동시에 발생 시에만 엔진오일 레벨 경보신호를 발생토록 하여 출렁임과 쏠림의 오작동 경보를 방지할 수 있다.

레벨 스위치의 플로터를 플라스틱 플로터처럼 내부를 중공으로 만들지 않아도 된다. 따라서 소형화할 수 있다. 레벨 게이지 가이드관으로 삽입할수 있게 소형화할 수 있어 기존 운행중인 자동차에도 쉽게 장착할 수 있다. 오일팬 제작시 오일팬에도 설치할 수 있다. 회전 플로터로 금속류를 사용할 경우 플라스틱 플로터에서 가장 문제가 되는 내열성과 내유성을 확실하게 해결할 수 있다. 내열과 내식성을 요구하는 화학 물질 탱크에도 응용이 가능하다. 내부를 중공으로 하지 않기 때문에 제작이 간단하고 안전성과 소형화에 따른 출렁임의 영향도 적어 신뢰성도 높아진다. 오일팬 섬프에 부력차 레벨 스위치를 다수를 적정하게 배치하여 AND 회로를 구성함으로 출렁임과 쏠림으로 인한 오작동 경보신호를 방지할 수 있다.

부력차 레벨 스위치는 자동변속기, 파워 스티어링 오일, 브레이크 오일의 레벨 감지장치로 도 사용할 수도 있다.

Claims (4)

1. 부력차 플로터는 플로터 회전축을 중심으로 플로터 회전축에 대한 중력 모멘트가 큰 쪽을 부력 모멘트도 크게 하고 중력 모멘트가 작은 쪽을 부력 모멘트도 작게 형성한다. 동시에 엔진오일의 유면 아래, 즉 잠겨 있을 시에는 플로터 회전축에 대한 양쪽간의 중력 모멘트차 보다 부력 모멘트차가 크도록 형성되어진 부력차 플로터;

   상기 부력차 플로터가 회전시 중심축이 되어 주는 플로터 회전축;

   상기 플로터 회전축을 지지하는 지지대;

   상기 부력차 플로터 회전에 따라 통전 또는 비통전할 수 있는 전기접점으로 이루어진 부력차 레벨 스위치;

   상기 부력차 레벨 스위치의 신호를 감지 판단 출력하는 전자장치;

   상기 전자 장치가 출력한 신호를 운전자가 인식할 수 있는 경보등을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치.
2. 제1항에 있어서 부력차 레벨 스위치를 오일 섬프에 다수를 적정 위치에 설치하여 AND 회로를 구성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치.
3. 제1항에 있어서 회전 플로터가 전기 비전도성 재료인 경우 플로터 회전축에 돌기부분을 형성하고 이 돌기 부분과 전기접점이 회전시 접촉하여 통전 또는 비통전 신호로 발생하여 엔진오일 레벨을 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치.
4. 자동차 엔진오일 레벨 경보장치에 있어서 부력차 레벨 스위치를 오일 레벨 게이지 가이드 관에 지지하거나 오일 레벨 게이지에 부착하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진오일 부력차 레벨 스위치형 레벨 경보장치.