(57)【要約】【課題】内燃機関が傾いた状態でも、フロートを良好に作動させることが可能なオイルレベル検出装置の提供。【解決手段】オイルレベル検出装置１００は、内燃機関に用いられ、当該内燃機関内に貯留されたエンジンオイルの液面の高さを検出する。オイルレベル検出装置１００は、円筒軸部３３を有するハウジング１０と、中心孔６４を形成するフロート６０と、中心孔６４に挿入された円筒軸部３３に沿って上下に変位するフロート６０の位置を検出するリードスイッチ４０とを備えている。オイルレベル検出装置１００は、内燃機関に設けられたセンサステー９１に、支持機構７０によって吊り下げ支持されている。この支持機構７０により、ハウジング１０は、センサステー９１に対する傾斜を許容されている。【選択図】図１
2015219062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に用いられ、当該内燃機関内に貯留された潤滑油の液面の高さを検出するオイルレベル検出装置であって、
筒状に延伸するガイド軸部（３３）、を有する筐体（１０）と、
前記ガイド軸部が挿入されるガイド孔（６４，４６４）、を形成し、前記液面に追従しつつ前記ガイド軸部に沿って上下に変位するフロート（６０，４６０）と、
前記ガイド軸部内に配置され、前記フロートの位置を検出する検出部（４０）と、
前記内燃機関に設けられた固定部材（９１，２９１）に対する前記筐体の傾斜を許容しつつ、当該筐体を前記固定部材に吊り下げ支持する支持機構（７０，２７０）と、を備えることを特徴とするオイルレベル検出装置。
【請求項２】
内燃機関に用いられ、当該内燃機関内に貯留された潤滑油の液面の高さを検出するオイルレベル検出装置であって、
筒状に延伸するガイド軸部（３３）、を有し、前記内燃機関に設けられた固定部材（９１，２９１，３９１）に支持される筐体（１０）と、
前記ガイド軸部が挿入される筒孔状のガイド孔（６４）、を形成し、前記液面に追従しつつ前記ガイド軸部に沿って変位するフロート（６０）と、
前記ガイド軸部内に配置され、前記フロートの位置を検出する検出部（４０）と、を備え、
前記ガイド孔を区画する周壁面（６５）は、前記ガイド孔の軸方向に沿った縦断面が内周側に向かって凸状に湾曲する形状であり、前記軸方向における端部（６５ａ，６５ｂ）を中央部（６５ｃ）よりも外周側に位置させていることを特徴とするオイルレベル検出装置。
【請求項３】
前記支持機構は、
球状に形成される球状部（７４，２７８）、を有する第一部材（７２，２７５）と、
前記球状部を補完する球面状に形成され当該球状部に対し摺動する球状摺動面（７８，２７４）、を有する第二部材（７５，２７２）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のオイルレベル検出装置。
【請求項４】
前記第一部材（７２）は、前記固定部材（９１）に保持され、
前記第二部材（７５）は、前記筐体を保持することを特徴とする請求項３に記載のオイルレベル検出装置。
【請求項５】
前記第一部材（２７５）は、前記筐体を保持し、
前記第二部材（２７２）は、前記固定部材（２９１）に保持されることを特徴とする請求項３に記載のオイルレベル検出装置。
【請求項６】
前記ガイド軸部の仮想の中心軸線（ＣＡ）は、前記球状部と交差することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のオイルレベル検出装置。
【請求項７】
前記ガイド孔（６４）を区画する周壁面（６５）は、前記ガイド孔の軸方向に沿った縦断面が内周側に向かって凸状に湾曲する形状であり、前記軸方向における端部（６５ａ，６５ｂ）を中央部（６５ｃ）よりも外周側に位置させていることを特徴とする請求項１，３〜６のいずれか一項に記載のオイルレベル検出装置。
【請求項８】
前記フロートは、前記検出部に磁界を作用させる磁石部（５０）、を有し、
前記磁石部は、前記ガイド孔の横断面積が最も小さくなる最狭部（６４ａ）に臨むことを特徴とする請求項２又は７に記載のオイルレベル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に用いられ、この内燃機関内に貯留された潤滑油の液面の高さを検出するオイルレベル検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示のように、筒状に延伸したガイド軸部を有するハウジングと、ガイド軸部が挿入されるガイド孔を形成するフロートとを備えるオイルレベルセンサが知られている。液面に追従しつつガイド軸部に沿って上下に変位するフロートの位置は、ガイド軸部内に配置されたリードスイッチによって検出される。こうしたオイルレベルセンサは、例えばオイルパン等の固定部材にハウジングが固定されることで、内燃機関に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９４６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、一般に内燃機関は、基準となる姿勢から傾いた状態でも使用されることがある。こうして内燃機関が傾いた場合、特許文献１のような構成では、内燃機関に追従してハウジングも傾いた姿勢となる。一方、フロートは、内燃機関が傾いたとしても、液面に追従することによって姿勢を維持しようとする。すると、ガイド孔をガイド軸部でこじるようなモーメントがフロートに作用する浮力によって生じ、ガイド孔を区画する周壁面の端部が、ガイド軸部に強く押し当てられた状態となる。その結果、周壁面の端部とガイド軸部との間に生じる強い摩擦力に起因して、フロートに作動不良が引き起こされる虞があった。
【０００５】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関が傾いた状態でも、フロートを良好に作動させることが可能なオイルレベル検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために開示された発明は、内燃機関に用いられ、当該内燃機関内に貯留された潤滑油の液面の高さを検出するオイルレベル検出装置であって、筒状に延伸するガイド軸部（３３）、を有する筐体（１０）と、ガイド軸部が挿入されるガイド孔（６４，４６４）、を形成し、液面に追従しつつガイド軸部に沿って上下に変位するフロート（６０，４６０）と、ガイド軸部内に配置され、フロートの位置を検出する検出部（４０）と、内燃機関に設けられた固定部材（９１，２９１）に対する筐体の傾斜を許容しつつ、当該筐体を固定部材に吊り下げ支持する支持機構（７０，２７０）と、を備えるオイルレベル検出装置とする。
【０００７】
この発明において、ガイド軸部を有する筐体は、支持機構により、内燃機関に設けられた固定部材に対する傾斜を許容されつつ、この固定部材に吊り下げ支持されている。故に、内燃機関が傾いた場合でも、筐体は、重力の作用によって固定部材に対して傾斜し、内燃機関が傾斜していない状態での姿勢を維持し得る。そのため、フロートに形成されたガイド孔に対するガイド軸部の傾斜は、低減可能となる。以上によれば、ガイド軸部に押し当てられたフロートが当該ガイド軸部との間に生じる摩擦力によって変位困難となる事態は、生じ難くなる。したがって、内燃機関が傾斜した状態でも、フロートを良好に作動させることが可能となる。
【０００８】
また、開示された別の発明は、内燃機関に用いられ、当該内燃機関内に貯留された潤滑油の液面の高さを検出するオイルレベル検出装置であって、筒状に延伸するガイド軸部（３３）、を有し、内燃機関に設けられた固定部材（９１，２９１，３９１）に支持される筐体（１０）と、ガイド軸部が挿入される筒孔状のガイド孔（６４）、を形成し、液面に追従しつつガイド軸部に沿って変位するフロート（６０）と、ガイド軸部内に配置され、フロートの位置を検出する検出部（４０）と、を備え、ガイド孔を区画する周壁面（６５）は、ガイド孔の軸方向に沿った縦断面が内周側に向かって凸状に湾曲する形状であり、軸方向における端部（６５ａ，６５ｂ）を中央部（６５ｃ）よりも外周側に位置させていることを特徴とする。
【０００９】
この発明では、ガイド孔を区画する周壁面の縦断面が、内周側に向かって凸状に湾曲している。こうした形状により、周壁面の端部は、中央部よりも外周側に位置するようになる。その結果、内燃機関の傾きにより、フロートのガイド孔に対してガイド軸部が傾斜した場合でも、周壁面の端部は、ガイド軸部に強く押し当てられ難くなる。故に、ガイド軸部に押し当てられたフロートが当該ガイド軸部との間に生じる摩擦力によって変位困難となる事態は、生じ難くなる。したがって、内燃機関が傾斜した状態でも、フロートを良好に作動させることが可能となる。
【００１０】
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一実施形態によるオイルレベル検出装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す基準姿勢から内燃機関が傾いた状態でのオイルレベル検出装置を示す図である。
【図３】内燃機関と共にハウジングが傾斜した状態でのオイルレベル検出装置を示す図である。
【図４】本発明の第二実施形態によるオイルレベル検出装置の構成を示す縦断面図である。
【図５】図４に示す基準姿勢から内燃機関が傾いた状態でのオイルレベル検出装置を示す図である。
【図６】第三実施形態によるオイルレベル検出装置の構成を示す縦断面図である。
【図７】第四実施形態によるオイルレベル検出装置の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１３】
（第一実施形態）
図１に示す本発明の第一実施形態によるオイルレベル検出装置１００は、車両に搭載される内燃機関に用いられ、オイルパン９０内に設置されている。オイルパン９０は、内燃機関のシリンダーブロックの底面に取り付けられ、エンジンオイルを貯留している。オイルレベル検出装置１００は、オイルパン９０に設けられたセンサステー９１に保持されており、エンジンオイルに浸されている。オイルレベル検出装置１００は、センサステー９１を介してオイルパンに取り付けられている。オイルレベル検出装置１００は、オイルパン９０に貯留された潤滑油としてのエンジンオイルの液面高さを検出する。以下の説明では、静止状態にある車両において重力Ｇに沿う方向を下方向ＤＤとし、下方向ＤＤとは反対の方向を上方向ＵＤとする。
【００１４】
オイルレベル検出装置１００は、ハウジング１０、フロート６０、リードスイッチ４０、ターミナル４６，４７、及び支持機構７０等によって構成されている。
【００１５】
ハウジング１０は、ボデー２０及びカバー３０等を組み合わせることによって構成されている。ボデー２０及びカバー３０は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等によって形成されている。ボデー２０及びカバー３０は、フロート６０を収容する収容室３５を形成している。
【００１６】
ボデー２０は、フランジ部２３及びボデー区画壁２５を有している。フランジ部２３は、円盤状に形成されたボデー区画壁２５の外側に鍔状に設けられている。フランジ部２３には、鉄等の導電性材料によって円筒状の形成された一対の取付リング２４が埋設されている。取付リング２４は、支持機構７０にハウジング１０を固定するための締結部材１１を挿通させる。フランジ部２３には、複数の係止孔２７が設けられている。各係止孔２７は、ボデー区画壁２５の周囲に配置され、フランジ部２３を厚さ方向に貫通している。
【００１７】
ボデー区画壁２５は、円柱状に形成された収容室３５を区画する壁部である。ボデー区画壁２５には、貫通孔２６及びボデーストッパ２１が設けられている。貫通孔２６は、ボデー区画壁２５の中央に形成されている。貫通孔２６は、ボデー区画壁２５を厚さ方向に貫通している。ボデーストッパ２１は、ボデー区画壁２５から上方向ＵＤに向けて複数立設されている。
【００１８】
カバー３０は、全体として有底の円筒状に形成されている。カバー３０は、円筒軸部３３、カバー区画壁３７、及び係止爪３９を有している。円筒軸部３３は、カバー区画壁３７の底壁部３７ｂの中央に設けられており、カバー３０の軸方向に沿って円筒状に延伸している。円筒軸部３３は、仮想の中心軸線ＣＡが重力Ｇの方向に沿うよう、姿勢を規定されている。円筒軸部３３の内部には、リードスイッチ４０及びターミナル４６を収容する円柱状の空間が形成されている。円筒軸部３３の先端部分は、貫通孔２６の周囲においてボデー区画壁２５に接触している。
【００１９】
カバー区画壁３７は、ボデー区画壁２５と共に、収容室３５を区画している。カバー区画壁３７には、空気孔３６ａ及びオイル孔３６ｂ、並びにカバーストッパ３１が形成されている。空気孔３６ａ及びオイル孔３６ｂは、収容室３５を周壁部３７ａの外側の空間と連通させている。空気孔３６ａは、周壁部３７ａに形成され、主に空気を流通させる。オイル孔３６ｂは、底壁部３７ｂに形成され、主にエンジンオイルを流通させる。カバーストッパ３１は、ボデーストッパ２１と対向するよう、底壁部３７ｂから下方向ＤＤに向けて複数立設されている。
【００２０】
係止爪３９は、係止孔２７に対応した配置にて、周壁部３７ａに複数設けられている。各係止爪３９は、各係止孔２７に挿入可能なように、周壁部３７ａから上方向ＵＤに向かって延伸している。各係止爪３９が各係止孔２７に係止されることにより、カバー３０は、ボデー２０に保持される。
【００２１】
フロート６０は、円筒状に形成されている。フロート６０には、中心孔６４が形成されている。中心孔６４は、フロート６０を軸方向に貫通する筒孔である。中心孔６４は、フロート６０と同軸となるよう形成されている。中心孔６４の内径は、円筒軸部３３の外径よりも大きくされている。中心孔６４に円筒軸部３３が挿入された状態で、フロート６０は、ボデーストッパ２１及びカバーストッパ３１の間に配置されている。フロート６０は、軸方向を重力Ｇの方向に沿わせた姿勢にて、エンジンオイルに浮揚可能である。フロート６０は、エンジンオイルの液面に追従しつつ、円筒軸部３３に沿って上下方向に変位する。フロート６０の上方向ＵＤへの移動は、フロート６０の頂面とボデーストッパ２１との接触によって規制される。フロート６０の下方向ＤＤへの移動は、フロート６０の底面とカバーストッパ３１との接触によって規制される。
【００２２】
フロート６０は、フロート本体６１にマグネット５０等を組み付けることによって形成されている。フロート本体６１は、例えば発泡させたフェノール樹脂等のエンジンオイルよりも比重の小さい材料によって円筒状に形成されている。フロート本体６１の内周壁には、円環状の保持溝６６が形成されている。
【００２３】
マグネット５０は、フェライト磁石等の永久磁石である。マグネット５０は、リードスイッチ４０に磁界を作用させている。マグネット５０は、円筒状に形成されており、保持溝６６に内嵌されている。マグネット５０は、フロート本体６１に保持されることにより、中心軸線ＣＡに沿ってリードスイッチ４０に対し相対変位する。
【００２４】
図１には、中心孔６４の中心軸を含むフロート６０の縦断面が示されている。中心孔６４を区画している周壁面６５は、軸方向の曲率を有している。周壁面６５の縦断面は、内周側に向かって凸状に湾曲する形状となっている。こうした縦断面形状により、軸方向における周壁面６５の両端部６５ａ，６５ｂは、周壁面６５の中央部６５ｃよりも、外周側に位置している。縦断面上にて周壁面６５に対し規定される接線の中心軸線ＣＡに対する傾きは、中央部６５ｃから各端部６５ａ，６５ｂへと向かうに従って漸増している。また、中心孔６４には、最狭部６４ａが形成されている。最狭部６４ａでは、中心孔６４の横断面の面積が最も小さくなっている。最狭部６４ａは、中心孔６４の両開口から実質的に等しい位置に形成されている。マグネット５０は、最狭部６４ａに臨むよう、フロート６０内に配置されている。マグネット５０の内周壁は、周壁面６５の一部を形成し、内周側に向かって凸状に湾曲している。
【００２５】
リードスイッチ４０は、液面の高さを検出する検出部である。リードスイッチ４０は、円筒状に形成された本体部分４３、及び本体部分４３の両端から延出する一対のリード４１，４２を有している。リードスイッチ４０は、本体部分４３の軸方向を中心軸線ＣＡに沿わせた姿勢にて、円筒軸部３３内に配置されている。本体部分４３は、中空円筒状のガラス管であって、各リード４１，４２の各端部（以下、「リード端部」という）を収容している。各リード端部は、撓み可能に設けられており、互いに間隔を開けて対向している。各リード４１，４２に外部から磁界が作用すると、各リード端部は、異なる磁極に磁化することで、互いに引き合う。こうして各リード端部が接触することにより、リードスイッチ４０は、各リード４１，４２間にて導通可能なオン状態となる。故に、リードスイッチ４０におけるオン状態及びオフ状態は、マグネット５０の近接及び離間によって切り替わる。こうした原理により、リードスイッチ４０は、フロート６０の相対位置を検出できる。
【００２６】
ターミナル４６，４７は、黄銅等の導電性材料によって帯状に形成されている。ターミナル４６，４７は、ボデー２０にインサート成形されることで、このボデー２０に保持されている。一方のターミナル４６は、円筒軸部３３内の空間に収容され、本体部分４３よりも底壁部３７ｂに近接する位置まで、下方向ＤＤに延伸している。ターミナル４６は、一方のリード４１と接続されており、このリード４１を支持している。他方のターミナル４７は、貫通孔２６の近傍にて他方のリード４２と接続されており、このリード４２を支持している。各ターミナル４６，４７に取り付けられることにより、リードスイッチ４０は、ボデー２０に対して保持される。
【００２７】
支持機構７０は、ボールジョイント７１を用いた継手機構である。支持機構７０は、ハウジング１０をセンサステー９１に吊り下げ支持している。支持機構７０は、ボールスタッド７２及び筐体保持プレート７５を有している。ボールジョイント７１の機能により、ボールスタッド７２は、筐体保持プレート７５に対しする姿勢を変化させることができる。
【００２８】
ボールスタッド７２は、金属材料等によって形成されている。ボールスタッド７２には、ボール部７４及び接続軸部７２ａが設けられている。ボール部７４は、実質的に真球状に形成されている。接続軸部７２ａは、ボール部７４から上方向ＵＤに向かって延伸する丸棒状に形成されている。接続軸部７２ａの先端部分には、雄ねじ部７２ｂが形成されている。雄ねじ部７２ｂは、センサステー９１に形成された雌ねじ部９２にねじ止めされる。雄ねじ部７２ｂの雌ねじ部９２への螺合により、ボールスタッド７２は、センサステー９１に保持される。
【００２９】
筐体保持プレート７５は、ボールシート面７８を有している。ボールシート面７８は、ボール部７４を補完する球面状に形成されている。ボールシート面７８は、ボール部７４の外表面に対し摺動可能である。ボールシート面７８及びボール部７４により、支持機構７０のボールジョイント７１が形成されている。ボールシート面７８及びボール部７４の間に入り込むエンジンオイルにより、ボールジョイント７１の潤滑が行われている。
【００３０】
筐体保持プレート７５は、プレート本体７６及びボール支持部材７７等によって構成されている。プレート本体７６は、金属材料等によってボデー２０の底面形状に対応した板状に形成されている。プレート本体７６には、一対の締結孔７６ａ、半球状凹部７６ｂ、及び雌ねじ域７６ｃが形成されている。各締結孔７６ａには、各取付リング２４を通過した各締結部材１１がねじ止めされる。各締結部材１１が各締結孔７６ａに螺合することにより、ハウジング１０は、プレート本体７６に保持される。半球状凹部７６ｂは、プレート本体７６の中央に設けられ、凹球面状の窪みを形成している。半球状凹部７６ｂの中心は、円筒軸部３３の中心軸線ＣＡ上に位置している。半球状凹部７６ｂは、ボールシート面７８の一部を形成している。雌ねじ域７６ｃは、半球状凹部７６ｂの上方向ＵＤ、且つ、外周側に位置する円筒状の内周壁に形成されている。雌ねじ域７６ｃには、ボール支持部材７７が内嵌されている。
【００３１】
ボール支持部材７７は、金属材料等によって円筒状に形成されている。ボール支持部材７７の内周側には、ボールスタッド７２が配置されている。ボール支持部材７７は、ボールスタッド７２のボール部７４を上方向ＵＤから支持することにより、プレート本体７６との間にてボール部７４を挟持している。ボール支持部材７７には、雄ねじ域７７ａ、球状面部７７ｂ、及びテーパ面部７７ｃが設けられている。
【００３２】
雄ねじ域７７ａは、ボール支持部材７７の外周壁に形成されている。雄ねじ域７７ａが雌ねじ域７６ｃにねじ止めされることにより、ボール支持部材７７は、プレート本体７６に固定される。球状面部７７ｂは、ボール支持部材７７の内周壁に設けられている。球状面部７７ｂは、半球状凹部７６ｂと対向し、当該半球状凹部７６ｂと連続する凹球面状に形成されている。球状面部７７ｂは、半球状凹部７６ｂと共にボールシート面７８を形成している。テーパ面部７７ｃは、ボール支持部材７７の内周壁において、球状面部７７ｂの上方向ＵＤに設けられている。テーパ面部７７ｃは、上方向ＵＤに向かうに従って内径を拡大させている。テーパ面部７７ｃは、接続軸部７２ａと接することにより、筐体保持プレート７５に対するボールスタッド７２の傾斜を規制する。故に、テーパ面部７７ｃのテーパ角度の２分の１は、ボールジョイント７１において許容される特定方向へ傾斜可能角度であり、ひいては内燃機関を搭載する車両に対し予め想定された最大傾斜角度θ（図２参照）に相当する。
【００３３】
以上のオイルレベル検出装置１００の作動を、図２に基づいて説明する。登坂等によって車両が傾斜した姿勢となると、車両に搭載された内燃機関も、基準となる姿勢から傾いた状態となる。すると、支持機構７０によって吊り下げ支持されたハウジング１０は、重力Ｇの作用により、ボール部７４の球心ＢＣを回転中心として、センサステー９１に対し公転し、内燃機関が傾斜していない状態での姿勢を維持する。その結果、ボールジョイント７１を備えた形態では、ハウジングをセンサステーに固定する形態と比較して、フロート６０の中心孔６４に対する円筒軸部３３の傾斜が低減される。これにより、円筒軸部３３の中心軸線ＣＡは、重力Ｇの方向であって、中心孔６４の軸方向に沿った姿勢となる。よってフロート６０は、円筒軸部３３に沿って、上下に円滑に変位可能となる。
【００３４】
次に、フロート６０の中心孔６４に対し円筒軸部３３が傾斜した状態でのオイルレベル検出装置１００の作動を、図３に基づいて説明する。例えば、ボールジョイント７１が固着した場合、車両の姿勢が急激に変化した場合、及び予め想定された最大傾斜角度θ（図２参照）を超えて車両が傾斜している場合等に、以下に説明する状態が生じ得る。
【００３５】
フロート６０の周壁面６５の縦断面は、凸状に湾曲した形状である。故に、周壁面６５の両端部６５ａ，６５ｂは、中央部６５ｃよりも外周側に位置している。そのため、中心孔６４に対して円筒軸部３３が傾斜した状態でも、円筒軸部３３には中央部６５ｃが接触するだけで、両端部６５ａ，６５ｂは接触しない。故に、円筒軸部３３に対する中心孔６４の傾斜を増大させる方向のモーメントＭがフロート６０に作用する浮力によって生じたとしても、円筒軸部３３及びフロート６０の間に生じる摩擦力は、増大し難い。よってフロート６０は、円筒軸部３３に沿って、上下に円滑に変位可能となる。
【００３６】
ここまで説明した第一実施形態によれば、図２及び図３に示すように、フロート６０の一部が円筒軸部３３に押し当てられることにより、フロート６０及び円筒軸部３３の間にて局所的に強い摩擦力が生じる事態は、回避される。故に、発生した摩擦力によってフロート６０が変位困難となる事態も、生じ難くなる。したがって、内燃機関が傾斜した状態でも、オイルレベル検出装置１００は、円筒軸部３３に沿ってフロート６０を上下に良好に作動させることができる。
【００３７】
加えて、図１に示す第一実施形態のように、ボールジョイント７１を備える支持機構７０であれば、ボールスタッド７２は、筐体保持プレート７５に対し、いずれの方向にも傾斜可能である。故に、こうした支持機構７０によって吊り下げ支持されたハウジング１０は、内燃機関がどの方向に傾いたとしても、円筒軸部３３の中心軸線ＣＡを液面に対し実質直交させた姿勢を維持し得る。そのため、フロート６０の作動不良の発生を抑える効果が、確実に発揮されるようになる。
【００３８】
また第一実施形態のボールジョイント７１は、エンジンオイルに浸かった状態で作動し得る。そのため、エンジンオイルの潤滑作用により、ボールシート面７８及びボール部７４の間の滑りは、良好に維持される。したがって、ボールジョイント７１は、固着の発生を抑制されて、安定的に作動し続けることができる。加えて、固着等が生じた場合でも、周壁面６５の形状により、フロート６０の良好な作動が確保される（図３参照）。
【００３９】
さらに、ボールジョイント７１を用いた支持機構７０では、ハウジング１０は、ボール部７４及びボールシート面７８の球心ＢＣを回転中心として公転運動する。故に、ボールシート面７８が筐体保持プレート７５に設けられる第一実施形態では、公転運動の中心は、ハウジング１０に近い位置となり得る。その結果、ボールジョイント７１によって規定される傾斜可能な角度を狭めることなく、ハウジング１０の到達可能な領域を狭めることができる。以上によれば、内燃機関内の限られた空間であっても、傾斜を許容された構成のオイルレベル検出装置１００を設置することが可能となる。
【００４０】
加えて第一実施形態におけるハウジング１０の重心は、概ね円筒軸部３３の中心軸線ＣＡ上に位置している。故に、円筒軸部３３の中心軸線ＣＡがボール部７４と交差する構成であれば、ボール部７４の真下にハウジング１０の重心が位置する安定した状態において、円筒軸部３３は、中心軸線ＣＡを重力Ｇの方向に沿わせた姿勢となり得る。こうした円筒軸部３３の姿勢は、内燃機関が傾いた場合でも維持され得る。以上によれば、中心孔６４に対する円筒軸部３３の傾斜は、いっそう生じ難くなる。したがって、フロート６０の作動不良を抑える効果が、高い確実性をもって発揮されるようになる。
【００４１】
また第一実施形態では、中心孔６４の最狭部６４ａにマグネット５０の内周壁が臨む構成であるため、周壁面６５が湾曲形状であっても、マグネット５０は、リードスイッチ４０の近傍に位置し得る。故に、マグネット５０の発生させる磁界は、リードスイッチ４０に確実に作用するようになる。したがって、周壁面６５を湾曲させた形状であっても、フロート６０の位置を検出する精度は、高く維持可能となる。
【００４２】
さらに第一実施形態において、支持機構７０は、ハウジング１０の公転運動を許容するものの、液面に沿う方向へのハウジング１０の平行移動を規制している。以上の構成によれば、オイルレベル検出装置１００は、内燃機関内における特定の位置での検出結果を出力し続ける。したがって、オイルレベル検出装置１００による検出結果は、検出位置のずれに起因した誤差の少ない信頼性の高いものとなる。
【００４３】
加えて第一実施形態のテーパ面部７７ｃは、上方向ＵＤに向けて開口する形状により、ボール部７４の周囲にエンジンオイルを貯留することができる。故に、エンジンオイルの液面が低下した場合でも、ボール部７４及びボールシート面７８間へのエンジンオイルの供給は維持され得る。その結果、エンジンオイルによるボールジョイント７１の潤滑は、継続可能となる。
【００４４】
尚、第一実施形態において、ハウジング１０が特許請求の範囲に記載の「筐体」に相当し、円筒軸部３３が特許請求の範囲に記載の「ガイド軸部」に相当し、リードスイッチ４０が特許請求の範囲に記載の「検出部」に相当する。また、中心孔６４が特許請求の範囲に記載の「ガイド孔」に相当し、ボールスタッド７２が特許請求の範囲に記載の「第一部材」に相当し、ボール部７４が特許請求の範囲に記載の「球状部」に相当する。さらに、
筐体保持プレート７５が特許請求の範囲に記載の「第二部材」に相当し、ボールシート面７８が特許請求の範囲に記載の「球状摺動面」に相当し、センサステー９１が特許請求の範囲に記載の「固定部材」に相当する。
【００４５】
（第二実施形態）
図４及び図５に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による支持機構２７０は、第一実施形態の支持機構７０（図１参照）に相当し、図４に示すハウジング１０をセンサステー２９１に吊り下げ支持している。支持機構２７０は、筐体保持プレート２７５及びボールホルダ２７２を有している。支持機構２７０は、ボールジョイント２７１の機能によって、ボールホルダ２７２に対する筐体保持プレート２７５の姿勢を変化させることができる。
【００４６】
筐体保持プレート２７５は、プレート本体２７６及びボールスタッド２７７等によって構成されている。プレート本体２７６には、一対の締結孔７６ａ加えて、雌ねじ部２７６ｂが形成されている。雌ねじ部２７６ｂは、プレート本体２７６の中央に設けられている。雌ねじ部２７６ｂには、ボールスタッド２７７が内嵌されている。ボールスタッド２７７は、第一実施形態のボールスタッド７２（図１参照）と実質同一の構成であり、ボール部２７８、及び雄ねじ部２７７ｂの形成された接続軸部２７７ａを有している。雄ねじ部２７７ｂの雌ねじ部２７６ｂへの螺合により、ボールスタッド２７７は、プレート本体２７６に保持されている。
【００４７】
ボールホルダ２７２は、ボールシート面２７４を有している。ボールシート面２７４は、第一実施形態のボールシート面７８（図１参照）と同様に、ボール部２７８を補完する凹球面状に形成されている。ボールシート面２７４及びボール部２７８により、支持機構２７０のボールジョイント２７１が形成されている。第二実施形態においても、ボールシート面２７４及びボール部２７８の間に入り込むエンジンオイルにより、ボールジョイント２７１の潤滑が行われている。
【００４８】
ボールホルダ２７２は、ホルダ本体２７２ａ及びボール支持部材２７２ｂ等によって構成されている。ホルダ本体２７２ａは、金属材料等によって二段円柱状に形成されている。ホルダ本体２７２ａには、半球状凹部２７３ｂ、雌ねじ域２７３ｃ、及び雄ねじ部２７３ｄが形成されている。半球状凹部２７３ｂは、ホルダ本体２７２ａの下方向ＤＤの端面に形成された凹球面状の窪みである。半球状凹部２７３ｂの中心は、円筒軸部３３の中心軸線ＣＡ上に位置している。半球状凹部２７３ｂは、ボールシート面２７４の一部を形成している。雌ねじ域２７３ｃは、半球状凹部２７３ｂの下方向ＤＤ、且つ、外周側に位置する円筒状の内周壁に形成されている。雌ねじ域２７３ｃには、ボール支持部材２７２ｂが内嵌されている。雄ねじ部２７３ｄは、ホルダ本体２７２ａの上方向ＵＤの端部に形成されている。雄ねじ部２７３ｄがセンサステー２９１に形成された雌ねじ部２９２にねじ止めされることにより、ホルダ本体２７２ａは、センサステー２９１に保持される。
【００４９】
ボール支持部材２７２ｂは、第一実施形態のボール支持部材７７（図１参照）と実質同一である。ボール支持部材２７２ｂは、ボールスタッド２７７のボール部２７８を下方向ＤＤから支持することにより、ホルダ本体２７２ａとの間にてボール部２７８を挟持している。ボール支持部材２７２ｂには、雄ねじ域２７３ｅ、球状面部２７３ｆ、及びテーパ面部２７３ｇが設けられている。雄ねじ域２７３ｅは、ボール支持部材２７２ｂをホルダ本体２７２ａに固定するため、雌ねじ域２７３ｃにねじ止めされている。球状面部２７３ｆは、半球状凹部２７３ｂと連続する凹球面状に形成されており、半球状凹部２７３ｂと共にボールシート面２７４を形成している。テーパ面部２７３ｇは、ボール支持部材２７２ｂの内周壁において、球状面部２７３ｆの下方向ＤＤに設けられている。テーパ面部２７３ｇは、下方向ＤＤに向かうに従って内径を拡大させている。テーパ面部２７３ｇは、接続軸部２７７ａと接することにより、ボールホルダ２７２に対するボールスタッド２７７の傾斜を規制する。第二実施形態でも、テーパ面部２７３ｇのテーパ角度の２分の１は、内燃機関を搭載する車両に対し予め想定された最大傾斜角度θに相当する。
【００５０】
以上のオイルレベル検出装置２００でも、図５の如く車両が傾斜した姿勢となると、支持機構２７０によって吊り下げ支持されたハウジング１０は、重力Ｇの作用により、ボール部２７８の球心ＢＣを回転中心として、センサステー２９１に対し公転する。このようなボールジョイント２７１の機能によって、ハウジング１０は、内燃機関が傾斜していない状態での姿勢を維持する。よって、円筒軸部３３は、液面に対する直交姿勢を維持した中心孔６４の軸方向に、中心軸線ＣＡを沿わせた姿勢となる。
【００５１】
ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏することで、フロート６０及び円筒軸部３３の間に発生した摩擦力にて、フロート６０が変位困難となる事態は、生じ難くなる。したがって、内燃機関が傾斜した状態でも、オイルレベル検出装置２００は、円筒軸部３３に沿ってフロート６０を上下に良好に作動させることができる。
【００５２】
加えて第二実施形態でも、フロート６０の周壁面６５が湾曲形状であるため、中心孔６４に対して円筒軸部３３が傾斜した状態でも、円筒軸部３３及びフロート６０の間に生じる摩擦力は、増大し難い。よって、仮にボールジョイント２７１が固着した状態で内燃機関に傾斜が生じたとしても、フロート６０は、円筒軸部３３に沿って、上下に円滑に変位可能となる。
【００５３】
また、一般にエンジンオイルには、金属粉等の異物が混入している。しかし、第二実施形態のように、ボールホルダ２７２をセンサステー２９１に保持させる構成とすれば、テーパ面部２７３ｇは、下方向ＤＤ（図４参照）に向けて開口した形状となる。その結果、エンジンオイル内の異物がテーパ面部２７３ｇ内に堆積し難くなるため、ボールシート面２７４及びボール部２７８間への異物等の噛み込みは、防がれ得る。したがって、ボールジョイント２７１は、安定的に作動し続けることができる。
【００５４】
尚、第二実施形態において、ボールホルダ２７２が特許請求の範囲に記載の「第二部材」に相当し、ボールシート面２７４が特許請求の範囲に記載の「球状摺動面」に相当する。また、筐体保持プレート２７５が特許請求の範囲に記載の「第一部材」に相当し、ボール部２７８が特許請求の範囲に記載の「球状部」に相当し、センサステー２９１が特許請求の範囲に記載の「固定部材」に相当する。
【００５５】
（第三実施形態）
図６に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態によるオイルレベル検出装置３００からは、ボールジョイントを用いた支持機構が省略されている。オイルレベル検出装置３００のハウジング１０は、センサステー３９１に下方向ＤＤから取り付けられることにより、センサステー３９１によって上方向ＵＤから支持されている。
【００５６】
以上の第三実施形態でも、フロート６０の周壁面６５が湾曲形状であるため、中心孔６４に対して円筒軸部３３が傾斜した状態でも、円筒軸部３３及びフロート６０の間に生じる摩擦力は、増大し難い。したがって、第一実施形態と同様に、オイルレベル検出装置３００は、円筒軸部３３に沿ってフロート６０を良好に作動させることができる。尚、第三実施形態では、センサステー３９１が特許請求の範囲に記載の「固定部材」に相当する。
【００５７】
（第四実施形態）
図７に示す本発明の第四実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第四実施形態によるオイルレベル検出装置４００のフロート４６０は、フロート本体４６１にマグネット４５０等を組み付けることによって構成されている。フロート本体４６１の内周壁４６２は、フロート４６０の中心軸に沿った円筒状に形成されている。同様に、マグネット４５０の内周壁４５２も、フロート４６０の中心軸に沿った円筒状に形成されている。フロート本体４６１の内周壁４６２の内径は、マグネット４５０の内周壁４５２の内径よりも大きくされている。これにより、フロート４６０の中心孔４６４を区画す周壁面４６５は、段付きの円筒状となっている。
【００５８】
以上の第四実施形態でも、ハウジング１０が支持機構７０によって吊り下げ支持されている。故に、内燃機関が傾いた状態となると、ハウジング１０は、ボールジョイント７１の機能により、ボール部７４の球心ＢＣを回転中心として、センサステー９１に対し公転する。その結果、円筒軸部３３の中心軸線ＣＡがフロート４６０の中心孔４６４の軸方向に沿った姿勢を維持し得るので、オイルレベル検出装置４００は、円筒軸部３３に沿ってフロート４６０を良好に作動させることができる。尚、第四実施形態では、中心孔４６４が特許請求の範囲に記載の「ガイド孔」に相当する。
【００５９】
（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００６０】
上記実施形態において、ハウジングを吊り下げ支持する支持機構には、ハウジングの傾斜を許容するための構成としてボールジョイントが用いられていた。しかし、ハウジングの傾斜を許容するための構成は、ボールジョイントに限定されない。例えば支持構成は、軸部と軸受部とを組み合わせた蝶番を用いることにより、車両の前後方向又は左右方向へのハウジングの傾斜を許容する構成であってもよい。又は、コイルスプリング及びゴム等の可撓部材をセンサステーとハウジングとの間に介在させることにより、ハウジングの傾斜が許容されていてもよい。
【００６１】
上記実施形態では、円筒軸部の中心軸線ＣＡ上にボール部の球心ＢＣが配置されることで、中心軸線ＣＡはボール部と交差していた。しかし、ボールジョイントと円筒軸部との位置関係は、適宜変更可能である。例えば、ハウジングの重心位置が円筒軸部から大きくずれた位置にあるオイルレベル検出装置では、ボール部の球心は、ハウジングの重心の直上に設けられることが望ましい。
【００６２】
上記実施形態において、マグネットは、フロートの軸方向における中間位置に組み付けられていた。しかし、フロートにおけるマグネットの位置は、頂面及び底面のいずれか一方にオフセットされていてもよい。こうした構成であれば、中心孔の最狭部も、中間位置からずらされていてもよい。また、縦断面における中心孔の曲率は、一定であってもよく、中央部から各端部へ向かって徐々に増加又は減少していてもよい。尚、フロート本体及びマグネットの材料は、適宜変更可能である。
【００６３】
以上、車載された内燃機関のオイルパンに貯留されたエンジンオイルの液面高さを検出するオイルレベル検出装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明の適用対象は、車載される内燃機関のオイルレベル検出装置に限定されない。例えば、可搬性を確保された汎用の内燃機関に用いられるオイルレベル検出装置、並びに船舶及び航空機等の移動体に搭載される内燃機関に用いられるオイルレベル検出装置に、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  ハウジング（筐体）、３３  円筒軸部（ガイド軸部）、４０  リードスイッチ（検出部）、５０  マグネット（磁石部）、６０，４６０  フロート、６４，４６４  中心孔（ガイド孔）、６４ａ  最狭部、６５  周壁面、６５ａ，６５ｂ  端部、６５ｃ  中央部、７０，２７０  支持機構、７２  ボールスタッド（第一部材）、２７２  ボールホルダ（第二部材）、７４，２７８  ボール部（球状部）、７５  筐体保持プレート（第二部材）、２７５  筐体保持プレート（第一部材）、７８，２７４  ボールシート面（球状摺動面）、９１，２９１，３９１  センサステー（固定部材）、１００，２００，３００，４００  オイルレベル検出装置
【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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【図７】
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