(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
適宜一定間隔を有して二重の筒状に形成されたノズル兼用の静電容量式の液面センサーと、
被オイル交換体内の廃オイルを抜取り収容しておくための廃オイルタンクと、
前記被オイル交換体内に注入する新オイルを収納しておくための新オイルタンクと、
一方を前記液面センサーに接続し、他方を可逆ポンプ及び管路切換手段を介して前記廃オイルタンク及び新オイルタンクに連接した抜取及び注入管路と、
前記液面センサーからの信号に基づき前記可逆ポンプ及び管路切換手段を制御する制御手段とで構成され、
前記液面センサーを前記被オイル交換体に挿入した時に、前記被オイル交換体内入っている廃オイルの初期液面レベルを検出し記憶する工程と、
前記可逆ポンプを抜取方向に駆動すると共に前記管路切換手段を切り換え、前記抜取管路のみが開となるようにし、前記被オイル交換体内の廃オイルを前記廃オイルタンク内に抜き取る工程と、
廃オイル抜取中に前記液面センサーで検出される液面に変化がなくなると、前記可逆ポンプを注入方向に切換駆動すると共に前記管路切換手段を切り換え、前記注入管路のみが開となるようにし、前記新オイルタンク内の新オイルを前記被オイル交換体内に注入する工程と
新オイル注入中に、前記被オイル交換体よりオーバーフローすることがないよう、前記液面センサーで検出される液面レベルが前記初期液面レベルに近付くにつれ、前記可逆ポンプの回転速度を徐々に減速し、前記初期液面レベルに達した時、前記可逆ポンプを停止すると共に前記管路切換手段を切り換え、前記注入管路を閉とする工程とを有することを特徴とするオイル交換装置。
【請求項２】
前記液面センサーの外筒周面軸方向に、略全長にわたる長孔を穿設した特許請求の範囲第１項記載のオイル交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主として給油所や整備工場などに設置され、自動車のパワーステアリングオイルなどに使用されているオイルの交換を行なうオイル交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、例えばパワーステアリングオイル用リザーブタンク内のオイルを交換する方法として、既存のエンジンオイル交換機などを流用して、ポンプで抜き取った後、新オイルを目視にて液面位置を確認しながらポンプで徐々に注入していくか、抜き取ったオイルを別途設けたロードセル等の重量計で計量して同量の新オイルを自動的に注入する方法、または、抜き取りのみの機能を備えた専用機にて、リザーブタンク内の廃オイルをポンプで抜き取った後、目視にて液面位置を確認しながら新オイルをオイルジョッキなどで徐々に注入していく方法、さらに、比較的小さい能力のポンプとノズルに光センサーを備えた専用機にて、廃オイルを抜き取った後、新オイル注入時センサー部まで液面が上昇してきたら注入を停止する方法などがとられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存のエンジンオイル交換機では、交換するオイル量がかなり多いため、交換機が備えているポンプ能力が比較的大きいものである。しかしながらパワーステアリングオイル用リザーブタンクの容量は小さいものであるため、いくらロードセルを使用して抜取量と注入量を同量としようとしても、注入量が行き過ぎてしまい、新オイルを注入する場合にオーバーフローを起こしてしまう危険性があった。
【０００４】
また、パワーステアリングオイルはその性質上エンジンオイルのように頻繁に交換を要するオイルではないため、たとえ、ポンプ能力を下げ、ロードセルを備えたエンジンオイル交換機を改良してパワーステアリングオイルを交換する装置にしたとしても、そのコストは高価となってしまうため、装置の償却を考えると、わりにあわないものとなってしまう。
【０００５】
さらに、抜き取りのみを行なう専用機では、注入時には液面を目視にて確認しながらの面倒な作業となるばかりか、リザーブタンクはタンク側面から液面が見える樹脂製のものもあるが、鉄製で中が目視できない構造のものもあり、さらに樹脂製のものが液面を確認できるといっても、タンク周面に汚れが付着していたり、薄暗い場所では液面を確認するのは非常に困難となるため、正確な注入を行なうのはほとんど無理なことであり、ときには前述の場合と同様、オーバーフローを起こしてしまい、周辺機器にオイルがかかってしまうことがあった。
【０００６】
さらにまた、比較的小さい能力のポンプとノズルに光センサーを備えた専用機を使用すると、新オイル注入時には確かに光センサーまで新オイルの液面が上昇した時に注入を停止させることはできるが、液面を検出する光センサーとノズルとの位置関係が常に一定であり、ノズルの挿入深さ、つまり光センサーの位置によって新オイル注入終了時の液面位置も決まってしまうので、ノズルの挿入深さによっては、新オイルの注入液面を正規の高さにできない場合があり、この場合には廃オイル抜き取り前のノズル挿入時に光センサーの挿入位置を事前に目視にて液面に合わせておく必要が生じてしまう。
【０００７】
本発明は前記の様な問題点を解消できるオイル交換装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、適宜一定間隔を有して二重の筒状に形成されたノズル兼用の静電容量式の液面センサーと、被オイル交換体内の廃オイルを抜取り収容しておくための廃オイルタンクと、前記被オイル交換体内に注入する新オイルを収納しておくための新オイルタンクと、一方を前記液面センサーに接続し、他方を可逆ポンプ及び管路切換手段を介して前記廃オイルタンク及び新オイルタンクに連接した抜取及び注入管路と、前記液面センサーからの信号に基づき前記可逆ポンプ及び管路切換手段を制御する制御手段とで構成され、前記液面センサーを前記被オイル交換体に挿入した時に、前記被オイル交換体内入っている廃オイルの初期液面レベルを検出し記憶する工程と、前記可逆ポンプを抜取方向に駆動すると共に前記管路切換手段を切り換え、前記抜取管路のみが開となるようにし、前記被オイル交換体内の廃オイルを前記廃オイルタンク内に抜き取る工程と、廃オイル抜取中に前記液面センサーで検出される液面に変化がなくなると、前記可逆ポンプを注入方向に切換駆動すると共に前記管路切換手段を切り換え、前記注入管路のみが開となるようにし、前記新オイルタンク内の新オイルを前記被オイル交換体内に注入する工程と、新オイル注入中に、前記被オイル交換体よりオーバーフローすることがないよう、前記液面センサーで検出される液面レベルが前記初期液面レベルに近付くにつれ、前記可逆ポンプの回転速度を徐々に減速し、前記初期液面レベルに達した時、前記可逆ポンプを停止すると共に前記管路切換手段を切り換え、前記注入管路を閉とする工程とを有するオイル交換装置を提供することを要旨とするものである。
【０００９】
【作用】
オイル交換前に被オイル交換体内の廃オイルの初期液面レベルをノズルを兼ねた筒状の静電容量式液面センサーにて検出し確認しておき、新オイル注入時に前記液面センサーにより検出される液面レベルが初期液面レベルに近付くにつれ、ポンプの回転速度を徐々に減速していき、初期液面レベルに達した時に注入を終了するようにしているので、リザーブタンクの種類、容量、形状などにかかわらず、正確に正規の液面レベルまで新オイルを注入できる。
【００１０】
また、ノズルを兼ねた液面センサーの外筒周面軸方向に略全長にわたり長孔を穿設してあるので、長孔から液面センサーをなす二重の筒内にオイルが容易に出入りでき、粘性の高いオイルの液面変化に十分追従できる。
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施例であるオイル交換装置の全体構成図であると共に、ここでは、パワーステアリングオイルを交換する時の説明図となっている。
【００１２】
本体１内には抜き取った廃オイルを収納する廃オイルタンク２と、注入する新オイルを収納する新オイルタンク３とがそれぞれ配設されており、それぞれのタンク２、３には抜取管路４及び注入管路５が連接されている。
【００１３】
また、前記両管路４、５には管路切換手段たる電磁弁６、７、８、９及び正転逆転可能な可逆ポンプ１０が介装されており、抜取及び注入時に従来周知のマイクロコンピュータからなる制御手段１１に制御され、管路４、５を切り換えたり、可逆ポンプ１０の回転方向を変えたりできるようになっている。
【００１４】
さらに、本体外の両管路４、５は、柔軟性のある可撓性ホースとなっており、その先端は、適宜一定間隔を有して二重の筒状に形成されたノズル兼用の静電容量式の液面センサー１２に接続されていて、オイル交換時には図示したようにパワーステアリングオイル用リザーブタンク１３内に挿入される。ところで、液面センサー１２外筒周面軸方向には略全長にわたり長孔が穿設されており、粘性のあるオイルでも容易にセンサー内にオイルが出入りできるようになっている。
【００１５】
図２は液面センサー１２の要部断面図で、ノズル部を兼ねる部分は金属性の内筒１４であり、この内筒１４根本部には前記の可撓性ホースの先端が接続されており、オイルの抜取・注入がこの内筒１４で行なえるようになっている。
【００１６】
また、その外周に適宜一定間隔を有してやはり金属製の外筒１５がそれぞれ絶縁性のガイド１６、１７に固定されており、これら内筒１４と外筒１５とで所謂コンデンサーを形成していて、オイルが外筒１５に穿設された前記長孔から内筒１４との間に速やかに入り込み、液面レベルの変化に追従して前記コンデンサーによる静電容量がやはり速やかに変化しうるものとなっている。
【００１７】
さらに、内筒１４及び外筒１５の先端部は絶縁性の円筒形支持具１８にて支持されており、内筒１４と外筒１５が金属製のリザーブタンクに触れてショートしないようにしているものであると同時に、支持具１８には底面と底部周面に複数の孔が設けられていて、この孔がオイル通路となるようにしてある。
【００１８】
ガイド１７の内部には、内筒１４と外筒１５に配線した充放電を繰返し行なうための発振回路１９が設けられており（液面レベルの変化に伴い変化する内筒と外筒の静電容量変化を充放電の時間間隔の変化としてとらえ、その変化をパルス信号の変化として出力する回路である。）、さらに制御手段１１からは発振回路１９に電源線２０が、逆に発振回路１９からは充放電の繰返しをパルス数に変換して制御手段１１に送るための信号線２１が配線されている。
【００１９】
次に実施例の使用法及び動作について説明する。
【００２０】
まず、作業者が、車両のエンジンをアイドリングしたままの状態で、ノズル兼用の液面センサー１２をパワーステアリングオイル用リザーブタンク１３内に挿入し、スタートスイッチ（図示せず）を押すと、その時のリザーブタンク１３内の廃オイルの液面レベルに対応したパルス信号が、液面センサー１２内の発振回路１９から信号線２１を通じて制御手段１１に送られてくるので（装置の電源が投入されている時は常時液面センサー１２には電源線２０を通じて電圧がかけられていて、発振回路１９からパルス信号が送られてきているが、スタートスイッチが押されるまでは、制御手段１１ではその信号を無視するようになっている。）、制御手段１１ではそのパルス数を初期液面レベルとして記憶すると共に、制御手段１１は電磁弁６、７を開いて可逆ポンプ１０を抜取方向に回転駆動させる。
【００２１】
すると、リザーブタンク１３内の廃オイルが内筒１４及び抜取管路４を通って廃オイルタンク２内に抜き取られてきて抜取工程の開始となる。
【００２２】
この時、車両のエンジンは前述したようにアイドリング状態であるので、リザーブタンク１３にはパワーステアリングの油圧系統から送り出されてくる廃オイルが入ってきているので、油圧系統を循環していた廃オイルもこの抜取工程で抜き取られるのである。
【００２３】
やがて、リザーブタンク１３内の廃オイルが少なくなり、液面が液面センサー１２先端の支持具１８周面に開けられた丸孔より下がると（ここで支持具１８に開けられた孔が底面だけであると、油圧系統内のほとんどのオイルが吸われてしまうことになり、油圧系統になんらかの悪影響が出てしまうので、液面が下がりきらない位置である支持具１８周面に孔を開けてある。）、内筒１４からは空気が吸われることとなり、発振回路１９から制御手段１１に送られてくるパルス数が変化しなくなる。
【００２４】
制御手段１１では、このパルス数が所定以上変化しなくなった時点から内蔵のタイマーにて計時を開始して、所定時間が経過すると、抜取終了と判断して、電磁弁６、７を閉じ、代わりに電磁弁８、９を開くと共に、可逆ポンプ１０を注入方向に反転駆動させる。
【００２５】
すると、新オイルタンク３内の新オイルが注入管路５及び内筒１４を通って、リザーブタンク１３内に注入され注入工程の開始となる。
【００２６】
注入工程が開始されると、リザーブタンク１３内の液面は次第に上昇してくるが、リザーブタンク１３の内径がかなり細いものなので、液面上昇速度はかなり速いものとなり、可逆ポンプ１０の回転速度を段階的に落していかないと、オーバーフローしてしまう危険性がある。
【００２７】
よって、本実施例では、液面センサー１２をリザーブタンク１３に挿入する前のパルス数（制御手段に予め登録されている。）と、挿入時記憶した初期液面レベルに対応するパルス数のと差を１００％とし、注入途中その差が６０％になった時を第１液面レベルとし、ポンプ回転速度を初期注入回転速度の５０％にまで落し、差が８０％になった時を第２液面レベルとし、以降１００％に到達するまではポンプ回転速度を初期注入回転速度の３０％として段階的に液面上昇速度を抑えながら注入していくようになっている。
【００２８】
そして、やがて液面が初めに記憶していた初期液面レベルに達すると、その信号を受けた制御手段１１は、電磁弁８、９を閉じると共に可逆ポンプ１０を停止させ、注入工程終了となり、初めに入っていた廃オイルの液面レベルと同じ液面レベルまで新オイルを注入できるのである。
【００２９】
尚、本実施例では、抜取と注入を自動的に継続して行なう自動コースの説明を行なったが、液面センサーからのパルス数を無視して行なう手動による抜取及び注入の単独コースを併設できるのはいうまでもない。
【００３０】
また、廃オイルと新オイルとのオイル交換中の混ざりを厳密に防止するため、高価にはなるが、抜取管路と注入管路を別々に配管しそれぞれに専用のポンプを設けた構造としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、パワーステアリングオイルなどのように管路漏れがない限りほとんどオイル量が変化しないオイルを交換する場合には、新オイルの注入の際に目視による確認も不要であり、作業者の手をほとんど煩わすことなく、短時間且つ正確にオイル交換を行なえる。
また、新オイルの注入時にはポンプの回転速度を段階的に落していく制御を行なっているのでオーバーフローの心配がない。
また、ノズルと液面センサーとを兼用した構造としているので、従来のロードセル等の重量計を用いるものに比較し安価に製作できる。
また、液面センサーの外筒周面軸方向に略全長にわたる長孔を穿設してあるので、液面センサー内筒と外筒との間にオイル等の粘性の高いものでも入り込みやすい構造となっており、液面の変化の追従性が非常に高く、特にパワーステアリングオイル用リザーブタンクなどのような内径の小さいタンクのオイルも交換可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるオイル交換装置の全体構成図である。
【図２】同装置の液面センサーの要部断面図である。
【符号の説明】
２  廃オイルタンク
３  新オイルタンク
４  抜取管路
５  注入管路
６、７、８、９  切換手段
１０  可逆ポンプ
１１  制御手段
１２  液面センサー
１４  内筒
１５  外筒
【図１】
0003665686.tif 000002
【図２】
0003665686.tif 000003