KR20180055176A - 차량용 오일 레벨 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 오일 레벨 측정장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 인덕티브 센서를 이용하여 오일 레벨을 측정함으로써, 기존의 접촉식 가변저항을 이용한 오일 레벨 센서와 다르게 기계적인 구동 방식을 요구하지 않아 마모가 발생하거나 내구 수명이 감소될 가능성이 매우 낮고, 기존의 리드 스위치 및 홀 스위치를 이용한 오일 레벨 센서와 다르게 오일 레벨 측정 범위가 제한적이지 않고 정밀도가 높은 효과가 있다.

Description

차량용 오일 레벨 측정장치{Oil level measuring device for vehicle}

본 발명은 차량용 오일 레벨 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 오일팬은 엔진의 운전과정에서 엔진의 작동부 및 마찰부를 윤활하고 냉각하기 위한 오일이 저장되는 소정의 용적을 갖는 용기로서, 엔진의 실린더 블럭의 하부에 부착되고 있다.

또한, 그 오일팬에는 오일 레벨을 측정하여 오일이 부족할 경우 운전자에게 알리거나 경고할 수 있도록 오일 레벨 센서가 장착되고 있다. 그리고, 오일 레벨 센서는 접촉식 가변저항을 이용하는 방식과 리드 스위치 또는 홀 스위치를 이용하는 방식으로 사용되고 있었다.

한편, 종래의 접촉식 가변저항을 이용한 오일 레벨 센서의 경우 오일팬의 오일 잔량에 따라 플로트암이 승강하면 이에 따라 가변저항값이 변동되도록 이루어진 것이어서, 가변저항과 플로트암이 기계적인 방식으로 접촉하게 되므로 장시간 사용할 경우 마모로 인한 접촉 불량 및 부식이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 리드 스위치 또는 홀 스위치를 이용한 오일 레벨 센서의 경우에는 오일팬의 오일 잔량에 따라 플로트가 승강하면 그 플로트에 설치된 자석에 의해 리드 스위치 또는 홀 스위치가 동작하는 것이어서, 리드 스위치와 홀 스위치가 설치된 위치에서만 오일 레벨의 측정이 가능하여 측정 범위가 제한되고 자석의 주재료인 희토류의 가격에 따라 가격변동이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 오일의 접촉을 차단하여 센서 수명을 증대시키고 정밀도를 향상시킬 수 있는 차량용 오일 레벨 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진의 오일팬에 설치되는 차량용 오일 레벨 측정장치로서, 오일이 유입되는 소정의 내부 공간을 갖는 케이스; 상기 케이스의 내부 공간에 수용되어 오일의 잔량에 따라 승강하고, 소정 위치에는 금속 재질로 이루어진 적어도 하나의 타겟이 구비된 플로터; 및 상기 플로터에 구비된 타겟의 위치에 따라 자기장이 변화하고, 그 자기장 변화에 대응하는 출력전압을 출력하는 스트로크 센서;를 포함하는 차량용 오일 레벨 측정장치를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스는 밑면의 소정 위치를 관통하여 오일이 유입되거나 유출되는 경로를 형성하는 오일 출입구;를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스는 내부 공간에서 밑면과 수직하게 형성되고 상기 스트로크 센서가 장착되는 센서 장착부;를 더 포함하고, 상기 플로터는 상기 센서 장착부의 외면을 따라 승강한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스는 상부 측면의 소정 위치를 관통하여 상기 케이스 내부 공간의 공기가 외부로 흐르는 경로를 형성하는 공기 출입구;를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 스트로크 센서는 인덕티브 센서이다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 스트로크 센서는 자기장의 형성을 위한 복수의 코일이 기판 상에 패터닝된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스의 상면에 결합되고, 상기 스트로트 센서와 전기적으로 연결되어 그 스트로크 센서에서 출력된 출력전압을 외부 장치의 커넥터로 전송하는 커넥터 연결부;를 더 포함한다.

전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 인덕티브 센서를 이용하여 오일 레벨을 측정함으로써, 기존의 접촉식 가변저항을 이용한 오일 레벨 센서와 다르게 기계적인 구동 방식을 요구하지 않아 마모가 발생하거나 내구 수명이 감소될 가능성이 매우 낮고, 기존의 리드 스위치 및 홀 스위치를 이용한 오일 레벨 센서와 다르게 오일 레벨 측정 범위가 제한적이지 않고 정밀도가 높은 효과가 있다.

또한, 본 발명은 스트로크 센서에 오일이 접촉되지 않도록 차단함으로써, 센서의 내구 수명 감소를 방지하고 부식 및 고장 발생을 최소한으로 억제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 오일 출입구와 공기 출입구를 구비함으로써, 차량의 갑작스런 차체 변화 및 진동에 의해 오일 레벨의 변화를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 오일 레벨 측정장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 차량용 오일 레벨 측정장치의 외관을 나타내는 도면.
도 3은 차량용 오일 레벨 측정장치를 이용한 오일 레벨의 측정과정을 설명하기 위한 도면.

하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 오일 레벨 측정장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 차량용 오일 레벨 측정장치의 외관을 나타내는 도면이며, 도 3은 차량용 오일 레벨 측정장치를 이용한 오일 레벨의 측정과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 오일 레벨 측정장치(100)는 엔진의 오일팬 내부에 설치되어 그 오일팬에 저장된 오일의 잔량을 측정하는 용도로 사용될 수 있으며, 케이스(110), 플로터(120), 스트로크 센서(130) 및 커넥터 연결부(140)를 포함하여 구성된다.

케이스(110)는 오일이 유입될 수 있는 내부 공간을 구비한다. 즉, 오일팬 내부에 저장된 오일이 케이스(110)로 유입되고 그 내부 공간에 수용된다. 바람직하게, 케이스(110)는 내부가 비어있는 원기둥 형상으로 구비될 수 있으나 다각 기둥을 포함하는 다양한 형상으로 구현될 수도 있다.

그리고, 케이스(110)의 밑면에는 오일 출입구(111)가 형성된다.

오일 출입구(111)는 케이스(110) 밑면의 소정 위치를 관통하여 오일이 유입되거나 유출되는 경로를 형성한다. 바람직하게, 오일 출입구(111)의 크기는 케이스(110) 밑면의 전체 면적보다 작으며 그 중앙부가 볼록하게 돌출된 구조로 구비된다.

즉, 케이스(110) 밑면의 전체 또는 측면 등을 통해 오일이 유입되거나 유출되는 것이 아니라 오일 출입구(111)를 통해서만 오일의 유입 및 유출이 이루어지므로, 차량의 갑작스런 차체 변화 및 진동에 의해 케이스(110) 내부에 수용된 오일이 급격하게 유출되거나 유입되지 않도록 방지할 수 있다.

또한, 케이스(110)의 내부 공간에는 후술할 스트로크 센서(130)가 장착되는 센서 장착부(112)가 더 형성된다.

센서 장착부(112)는 케이스(110)의 중심축을 따라 케이스(110)의 밑면과 수직하게 형성되어 케이스(110)의 상면까지 연장되며, 그 내부에는 스트로크 센서(130)의 장착을 위한 설치 공간이 마련될 수 있다. 그리고, 센서 장착부(112)의 설치 공간은 케이스(110)의 내부 공간과 완전히 분리된다.

즉, 센서 장착부(112)는 스트로크 센서(130)에 오일이 접촉되지 않도록 차단함으로써, 센서의 내구 수명 감소를 방지하고 부식 및 고장 발생을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 케이스(110)의 소정 위치에는 공기 출입구(113)가 더 형성된다.

공기 출입구(113)는 케이스(110)의 상부 측면을 관통하여 그 내부 공간의 공기가 외부로 흐르는 경로를 형성한다. 이로 인해, 케이스(110)의 내부 공간에 존재하는 공기에 의한 과도한 압력 발생을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 공기 출입구(113)의 크기 및 형태는 특정하게 제한되지 않으나, 그 설치 위치는 오일팬에 저장된 오일이 유입되지 않도록 케이스(110)의 최상단에 형성함이 바람직하다.

플로터(120)는 케이스(110)의 내부 공간에 수용되어 케이스(110)에 수용된 오일의 잔량에 따라 승강하며, 중앙부가 비어있는 회전체 형상으로 구비된다. 또한, 플로터(120)의 안쪽면은 센서 장착부(112)의 외면에 인접하거나 밀착되고, 플로터(120)의 바깥면은 케이스(110)의 내면에 인접하거나 밀착된 상태로 배치된다.

그리고, 케이스(110)의 오일 출입구(111)를 통해 케이스(110)의 내부 공간으로 오일이 유입되거나 유출되면, 부력에 의해 플로터(120)가 센서 장착부(112)의 외면을 따라 승강하게 된다. 또한, 플로터(120)는 케이스(110) 외부의 오일에 의해 승강하지 않으므로, 차량의 갑작스런 차체 변화 및 진동에 의한 위치 변화가 발생할 가능성이 매우 낮아진다.

한편, 플로터(120)의 소정 위치에는 금속 재질로 이루어진 적어도 하나의 타겟(121)이 구비된다. 전술한, 타겟(121)은 플로터(120)의 안쪽면에 배치되거나 오일의 접촉을 방지하기 위해 플로터(120)의 내부에 내장될 수 있다.

스트로크 센서(130)는 플로터(120)에 구비된 타겟(121)의 위치에 대응하는 출력전압을 출력함으로써, 차량에 탑재된 외부 장치에서 그 출력전압을 이용하여 오일팬에 저장된 오일의 잔량을 측정할 수 있게 한다.

바람직하게, 스트로크 센서(130)는 케이스(110)의 센서 장착부(112)에 장착되고 소정 길이를 갖도록 구비되어 그 케이스(110)의 밑면부터 상면까지 연장되며, 1차 코일 및 2차 코일을 포함하는 복수의 코일이 기판 상에 패터닝된 인덕티브 센서로 구비될 수 있다.

그리고, 스트로크 센서(130)는 플로터(120)에 구비된 타겟(121)과 1차 코일에 흐르는 전류에 따라 자기장이 형성되고 그 타겟(121)의 위치 변화에 따라 자기장이 변화하면, 그 자기장 변화를 감지하여 타겟(121)의 위치를 계산하고 이에 따라 출력전압을 변화시켜 출력할 수 있다. 즉, 스트로크 센서(130)에서 출력되는 출력전압은 플로터(120)에 구비된 타겟(121)의 위치에 대응함과 동시에 오일팬에 저장된 오일의 잔량에 대응하는 값을 갖게 된다.

따라서, 스트로크 센서(130)는 기존의 접촉식 가변저항을 이용한 오일 레벨 센서와 다르게 기계적인 구동 방식을 요구하지 않아 마모가 발생하거나 내구 수명이 감소될 가능성이 매우 낮고, 기존의 리드 스위치 및 홀 스위치를 이용한 오일 레벨 센서와 다르게 오일 레벨 측정 범위가 제한적이지 않고 정밀도가 높은 장점을 구현할 수 있다.

커넥터 연결부(140)는 스트로크 센서(130)에서 출력된 출력전압을 외부 장치의 커넥터로 전송하는 기능을 수행한다.

바람직하게, 커넥터 연결부(140)의 일단은 케이스(110)의 상부에 결합되고, 그 내부에는 스트로트 센서와 전기적으로 연결되는 시그널 핀(141)이 구비된다. 그리고, 커넥터 연결분의 타단은 오일팬의 내측면 또는 외측면에 설치되어 외부 장치의 커넥터가 연결된다. 이때, 전술한 커넥터는 시그널 핀(141)을 통해 스트로크 센서(130)의 출력전압을 전송받을 수 있다.

이하에서는, 도 3을 참조하여, 차량용 오일 레벨 측정장치(100)에서 수행되는 오일 레벨의 측정과정을 설명한다.

먼저, 오일팬에 오일이 채워지는 경우, 그 오일팬에 저장된 오일이 오일 출입구(111)를 통해 케이스(110)의 내부 공간으로 유입된다(S110). 이때, 오일팬에 저장된 오일과 케이스(110)의 내부 공간에 유입된 오일 간의 오일 레벨은 동일하다.

그리고, 케이스(110)에 유입된 오일에 의해 플로터(120)의 위치가 더 높게 상승하고, 그 플로터(120)에 구비된 타겟(121)의 위치도 더 높은 위치로 변화하게 된다(S120). 이로 인해, 스트로크 센서(130)와 타겟(121) 간에 형성된 자기장이 변화하며, 스트로크 센서(130)는 그 자기장 변화를 감지하여 타겟(121)의 위치를 계산한다(S130).

그 다음에는, 스트로크 센서(130)가 타겟(121)의 위치에 따라 출력전압을 높이거나 낮추어 출력하게 되는데, 그 변화된 출력전압은 외부 장치의 커넥터로 전송된다. 이를 외부 장치에서 수신하면 오일팬 내부의 오일 레벨을 정확하게 확인할 수 있다.

한편, 오일팬의 오일이 줄어드는 경우에는 플로터(120)가 하강하는 점은 차이가 있으나, 그 플로터(120)의 하강으로 인해 자기장 변화가 발생하고 이에 대응하여 출력전압이 변화한다는 점은 동일하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

110 : 케이스
111 : 오일 출입구
112 : 센서 장착부
113 : 공기 출입구
120 : 플로터
121 : 타겟
130 : 스트로크 센서
140 : 커넥터 연결부

Claims (7)

1. 엔진의 오일팬에 설치되는 차량용 오일 레벨 측정장치로서,
   오일이 유입되는 소정의 내부 공간을 갖는 케이스;
   상기 케이스의 내부 공간에 수용되어 오일의 잔량에 따라 승강하고, 소정 위치에는 금속 재질로 이루어진 적어도 하나의 타겟이 구비된 플로터; 및
   상기 플로터에 구비된 타겟의 위치에 따라 자기장이 변화하고, 그 자기장 변화에 대응하는 출력전압을 출력하는 스트로크 센서;를 포함하는 차량용 오일 레벨 측정장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스는 밑면의 소정 위치를 관통하여 오일이 유입되거나 유출되는 경로를 형성하는 오일 출입구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 레벨 측정장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 케이스는 내부 공간에서 밑면과 수직하게 형성되고 상기 스트로크 센서가 장착되는 센서 장착부;를 더 포함하고,
   상기 플로터는 상기 센서 장착부의 외면을 따라 승강하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 레벨 측정장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 케이스는 상부 측면의 소정 위치를 관통하여 상기 케이스 내부 공간의 공기가 외부로 흐르는 경로를 형성하는 공기 출입구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 레벨 측정장치.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스트로크 센서는 인덕티브 센서인 것을 특징으로 하는 차량용 오일 레벨 측정장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 스트로크 센서는 자기장의 형성을 위한 복수의 코일이 기판 상에 패터닝된 것을 특징으로 하는 차량용 오일 레벨 측정장치.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 케이스의 상면에 결합되고, 상기 스트로트 센서와 전기적으로 연결되어 그 스트로크 센서에서 출력된 출력전압을 외부 장치의 커넥터로 전송하는 커넥터 연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 레벨 측정장치.

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