(57)【要約】【課題】磁石の外周側で対向する電極の少なくとも一方を複数の導電体で形成したオイルチェックセンサにおけるセンサ感度を高めることである。【解決手段】複数の導電体で形成した棒状電極１０と対向するカップ状電極９の先端面９ａの断面高さを、各棒状電極１０の先端面１０ａの断面高さと等しくすることにより、各棒状電極１０への金属粉Ａの吸着量を多くして、センサ感度を高めることができるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル浴中に挿入される棒状体の外周に磁石を設け、この磁石を設けた棒状体の外周側で軸方向に間隔を開けて、複数の導電体で形成した一方の電極を他方の電極と対向させ、これらの複数の導電体で形成した各電極の他方の電極との短絡個数を測定して、前記オイル浴中の金属粉量を検出するオイルチェックセンサにおいて、前記複数の導電体で形成した各電極に対向する前記他方の電極の断面高さを、前記複数の導電体で形成した各電極の断面高さ以上としたことを特徴とするオイルチェックセンサ。
【請求項２】
オイル浴中に挿入される棒状体の外周に磁石を設け、この磁石を設けた棒状体の外周側で軸方向に間隔を開けて、複数の導電体で形成した一方の電極を他方の電極と対向させ、これらの複数の導電体で形成した各電極の他方の電極との短絡個数を測定して、前記オイル浴中の金属粉量を検出するオイルチェックセンサにおいて、前記複数の導電体で形成した各電極の前記他方の電極と対向する断面形状を、前記磁石の外周方向へ円弧状に広がるものとしたことを特徴とするオイルチェックセンサ。
【請求項３】
前記複数の導電体で形成した各電極の前記他方の電極と対向する先端を尖った形状とした請求項１または２に記載のオイルチェックセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のミッションオイルやエンジンオイル等の汚れ度合をチェックするオイルチェックセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のミッションオイルやエンジンオイル等のオイル容器に装着され、部品の摩耗等で生じる鉄粉等の金属粉によるオイルの汚れ度合をチェックするオイルチェックセンサには、オイル浴中に挿入される棒状体の先端部外周に磁石を設け、この磁石の外周側に軸方向で間隔を開けて互いに対向する一対の電極を設けて、オイル浴中での電極間の抵抗の変化によってオイル浴中の金属粉量を検出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものでは、一対の電極の少なくとも一方を抵抗体で形成し、磁石の外周側に磁気吸引されて抵抗体端面に付着する鉄粉等の導電体の付着面積によって変化する電極間の抵抗を検出するようにしている。
【０００３】
特許文献１に記載されたオイルチェックセンサは、電極またはその内周側に配設される絶縁カバーの外周部に抵抗体を用いる必要があるので、負荷荷重や温度変化等によって抵抗体に内部応力が生じると、抵抗体に添加されたカーボンの配列が変わって抵抗体の固有抵抗値が変動する。このため、電極間の抵抗を安定して検出できず、鉄粉等の金属粉によるオイルの汚れ度合を正確にチェックできない。
【０００４】
そこで、本発明者は、負荷荷重や温度変化等によって固有抵抗値が変動する抵抗体を用いずに、安定してオイルの汚れ度合をチェックできるオイルチェックセンサとして、対向する電極の少なくとも一方を複数の導電体で形成し、これらの導電体の対向する電極との短絡個数により、オイル浴中の金属粉量を検出するものを提案している（特願２００４−９１０２９号）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８６６９７号公報（第２−４頁、第１−４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特願２００４−９１０２９号で提案したように、磁石の外周側で対向する電極の少なくとも一方を複数の導電体で形成し、これらの導電体の対向する他方の電極との短絡個数により、オイル浴中の金属粉量を検出するオイルチェックセンサは、対向する電極間に磁界を形成して、オイル浴中の金属粉を両電極に吸着するものであるが、複数の導電体で形成した電極と対向する他方の電極の断面高さが小さいと、複数の導電体で形成した各電極に吸着される金属粉量が少なくなり、センサ感度が悪くなる問題がある。また、複数の導電体で形成した電極の磁石外周側における円周方向の断面占有率が少ない場合も、これらの電極を通る磁束が少なくなって、磁石の磁力を有効に活用できずに複数の導電体で形成した各電極に吸着される金属粉量が少なくなる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、磁石の外周側で対向する電極の少なくとも一方を複数の導電体で形成したオイルチェックセンサにおけるセンサ感度を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、オイル浴中に挿入される棒状体の外周に磁石を設け、この磁石を設けた棒状体の外周側で軸方向に間隔を開けて、複数の導電体で形成した一方の電極を他方の電極と対向させ、これらの複数の導電体で形成した各電極の他方の電極との短絡個数を測定して、前記オイル浴中の金属粉量を検出するオイルチェックセンサにおいて、前記複数の導電体で形成した各電極に対向する前記他方の電極の断面高さを、前記複数の導電体で形成した各電極の断面高さ以上とした構成を採用した。
【０００９】
すなわち、複数の導電体で形成した各電極に対向する他方の電極の断面高さを、複数の導電体で形成した各電極の断面高さ以上とすることにより、複数の導電体で形成した各電極への金属粉の吸着量を多くして、センサ感度を高めることができるようにした。
【００１０】
また、本発明は、オイル浴中に挿入される棒状体の外周に磁石を設け、この磁石を設けた棒状体の外周側で軸方向に間隔を開けて、複数の導電体で形成した一方の電極を他方の電極と対向させ、これらの複数の導電体で形成した各電極の他方の電極との短絡個数を測定して、前記オイル浴中の金属粉量を検出するオイルチェックセンサにおいて、前記複数の導電体で形成した各電極の前記他方の電極と対向する断面形状を、前記磁石の外周方向へ円弧状に広がるものとした構成も採用した。
【００１１】
すなわち、複数の導電体で形成した各電極の他方の電極と対向する断面形状を、磁石の外周方向へ円弧状に広がるものとすることにより、複数の導電体で形成した各電極の磁石外周側における円周方向の断面占有率を多くし、磁石の磁力を有効に活用して複数の導電体で形成した各電極に吸着される金属粉量を多くして、センサ感度を高めることができるようにした。
【００１２】
前記複数の導電体で形成した各電極の前記他方の電極と対向する先端を尖った形状とすることにより、これらの各電極の先端に磁石の磁力線を集中させ、各電極への金属粉の吸着量をより多くすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のオイルチェックセンサは、複数の導電体で形成した各電極に対向する他方の電極の断面高さを、複数の導電体で形成した各電極の断面高さ以上とする構成を採用したので、複数の導電体で形成した各電極への金属粉の吸着量を多くして、センサ感度を高めることができる
【００１４】
また、本発明のオイルチェックセンサは、複数の導電体で形成した各電極の他方の電極と対向する断面形状を、磁石の外周方向へ円弧状に広がるものとする構成も採用したので、複数の導電体で形成した各電極の磁石外周側における円周方向の断面占有率を多くし、磁石の磁力を有効に活用して複数の導電体で形成した各電極に吸着される金属粉量を多くして、センサ感度を高めることができる。
【００１５】
前記複数の導電体で形成した各電極の他方の電極と対向する先端を尖った形状とすることにより、これらの各電極の先端に磁石の磁力線を集中させ、各電極への金属粉の吸着量をより多くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このオイルチェックセンサは自動車のミッションオイルの金属粉Ａによる汚れ度合をチェックするものであり、図１および図２に示すように、ケーシング１に取り付けられたナット２でミッションオイルのオイルパン２０の側壁下部に螺着され、ナット２の内周に螺着された先端側のヘッドカバー３がオイルパン２０内のオイル浴中に挿入されて、ヘッドカバー３内にセンサヘッド部４が収納されている。ヘッドカバー３には、その内部へオイルを流通させる複数の孔３ａが設けられている。
【００１７】
前記ケーシング１の中心には、導電体で形成された棒状体５がケーシング１に内嵌された保持部材６で保持され、ヘッドカバー３内に挿入された棒状体５の先端部外周にリング状の永久磁石７が装着され、さらにその外周を覆う筒状の絶縁カバー８の外周側で、棒状体５に導通させて取り付けられたカップ状電極９の先端面９ａと、棒状体５の周りで保持部材６に円周方向に等間隔で保持され、導電体で形成された８個の棒状電極１０の先端面１０ａとが軸方向で間隔を開けて対向するように、センサヘッド部４が形成されている。各棒状電極１０は後述する電気回路に接続されている。
【００１８】
図３に示すように、前記カップ状電極９は止め輪１１で棒状体５の先端側に抜け止めされ、各棒状電極１０と対向する先端面９ａを除く露出面が、非磁性体で形成された遮蔽部材１２で覆われており、カップ状電極９の先端面９ａの断面高さは、各棒状電極１０の先端面１０ａの断面高さと等しく形成されている。したがって、各棒状電極１０の先端面１０ａへの金属粉Ａの吸着量を多くして、センサ感度を高めることができる。
【００１９】
図２および図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前記各棒状電極１０は磁石７の外周方向へ広がる円弧状の断面形状とされ、その先端面１０ａが尖った形状とされている。したがって、磁石７の外周側における各棒状電極１０の円周方向の断面占有率を多くして、磁石７の磁力を有効に活用できるとともに、これらの各棒状電極１０の尖った先端に磁石７の磁力線を集中させ、その先端面１０ａへの金属粉Ａの吸着量を多くして、センサ感度を高めることもできる。
【００２０】
図５は、前記カップ状電極９と対向する各棒状電極１０を接続した電気回路を示す。カップ状電極９は接地され、８個の棒状電極１０は、それぞれ所定の閾値の固定抵抗Ｒａを介して電源電圧Ｖａに接続されるとともに、各演算増幅器１３のマイナス側に入力され、演算増幅器１３のプラス側には所定の基準電圧Ｖｂが固定抵抗Ｒｂを介して入力されている。また、各演算増幅器１３の出力側は、固定抵抗Ｒｃを介して基準電圧Ｖｂの入力側に接続されるとともに、それぞれ固定抵抗Ｒｄを介して出力端１４に並列に接続されている。
【００２１】
以下に、前記電気回路により電極９、１０間の短絡個数を測定する方法を説明する。なお、この実施形態では、電源電圧Ｖａ＝５Ｖ、基準電圧Ｖｂ＝２．５Ｖ、各固定抵抗Ｒａ＝２０ｋΩ、Ｒｂ＝１０ｋΩ、Ｒｃ＝１００ｋΩ、Ｒｄ＝１０ｋΩとされており、各演算増幅器１３はプラス側の入力電圧がマイナス側の入力電圧よりも高いときに出力電圧Ｖｏとして５Ｖ、逆に低いときに０Ｖを出力するようになっている。この出力電圧ＶｏはＲｂ／（Ｒｂ＋Ｒｃ）倍されて、基準電圧Ｖｂが入力されるプラス側の入力電圧に加算される。
【００２２】
まず、前記金属粉Ａの吸着量が少なく、いずれの電極９、１０間も電気抵抗が所定の閾値である固定抵抗Ｒａの２０ｋΩ以上のときは、演算増幅器１３のマイナス側に入力される電源電圧Ｖａに接続された各棒状電極１０からの電圧Ｖｓは５Ｖとなる。一方、プラス側に入力される基準電圧Ｖｂ（２．５Ｖ）と出力電圧Ｖｏ（０Ｖ）×Ｒｂ／（Ｒｂ＋Ｒｃ）の和は２．５Ｖとなり、プラス側の入力電圧がマイナス側の入力電圧よりも低いので、演算増幅器１３は０Ｖを出力する。
【００２３】
つぎに、金属粉Ａの付着量が多くなって、いずれかの電極９、１０間の電気抵抗が固定抵抗Ｒａの２０ｋΩよりも小さくなると、その棒状電極１０からの電圧Ｖｓは２．５Ｖよりも低くなり、プラス側に入力される基準電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｏ×Ｒｂ／（Ｒｂ＋Ｒｃ）の和は２．５Ｖのままであるので、演算増幅器１３は一定の電圧５Ｖを出力する。
【００２４】
図６は、前記一定の電圧５Ｖを出力する演算増幅器１３の個数ｎの増加に伴って検出される出力端１４の電圧Ｖの変化を示す。全ての演算増幅器１３が０Ｖを出力しているときは出力端１４の電圧Ｖも０Ｖとなり、８個の演算増幅器１３のうちの１つが５Ｖを出力すると、出力端１４の電圧Ｖは５／８Ｖとなる。したがって、出力端１４の電圧Ｖは、ｎ個の演算増幅器１３が５Ｖを出力すると５ｎ／８Ｖとなり、全ての演算増幅器１３が５Ｖを出力したときに最大の５Ｖとなる。
【００２５】
上述した実施形態では、カップ状電極と対向する導電体で形成した棒状電極の個数を８個としたが、棒状電極の個数は任意に設定することができる。これらの対向する電極は、必ずしもカップ状や棒状のものでなくてもよく、両方の電極を複数の導電体で形成することもできる。
【００２６】
また、複数の導電体で形成した電極の短絡個数を測定する手段は、実施形態のもののような電気回路を用いる方法に限定されることはなく、例えば、複数の導電体で形成した各電極を、個別に固定抵抗や通電反応物を介在させて電源に接続する方法等を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】オイルチェックセンサの実施形態を示す切欠き縦断面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のセンサヘッド部を拡大して示す切欠き縦断面図
【図４】ａは図３の棒状電極の先端部を示す斜視図、ｂはａの一部省略展開平面図
【図５】図１の電極間の短絡個数を測定する電気回路を示す回路図
【図６】図５の電気回路の出力端で検出される電圧の変化を示すグラフ
【符号の説明】
【００２８】
１  ケーシング
２  ナット
３  ヘッドカバー
３ａ  孔
４  センサヘッド部
５  棒状体
６  保持部材
７  永久磁石
８  絶縁カバー
９、１０  電極
９ａ、１０ａ  先端面
１１  止め輪
１２  遮蔽部材
１３  演算増幅器
１４  出力端
２０  オイルパン
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ  固定抵抗
Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｏ、Ｖｓ  電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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