(57)【要約】【課題】圧力センサに破損が生じたとしてもオイルが外部に流出することが抑制されたオイル圧力検出機構を提供する。【解決手段】主運動系（１１）を収納するケース（１０）と、ケースに収納された主運動系に塗布するオイルの圧力を調整する圧力調整部（２０）と、圧力調整部によって調整されたオイルの圧力を検出する圧力センサ（３０）と、を有するオイル圧力検出機構であって、圧力調整部によって圧力の調整されたオイルの流動する第１配管（４１）と、ケース内の圧力に応じてオイルが流動する第２配管（４２）と、を有し、第１配管と第２配管とのオイルの流通が圧力センサによって妨げられ、第１配管と第２配管の圧力差に応じたセンサ信号が圧力センサによって生成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主運動系（１１）を収納するケース（１０）と、
前記ケースに収納された前記主運動系に塗布するオイルの圧力を調整する圧力調整部（２０）と、
前記圧力調整部によって調整された前記オイルの圧力を検出する圧力センサ（３０）と、を有するオイル圧力検出機構であって、
前記圧力調整部によって圧力の調整された前記オイルの流動する第１配管（４１）と、
前記ケース内の圧力に応じて前記オイルが流動する第２配管（４２）と、を有し、
前記第１配管と前記第２配管との前記オイルの流通が前記圧力センサによって妨げられ、前記第１配管と前記第２配管の圧力差に応じたセンサ信号が前記圧力センサによって生成されることを特徴とするオイル圧力検出機構。
【請求項２】
前記センサ信号に基づいて、前記第１配管の圧力を監視する監視部（７０）を有することを特徴とする請求項１に記載のオイル圧力検出機構。
【請求項３】
前記ケース内に貯留された前記オイルを汲み上げ、前記圧力調整部に汲み出すオイルポンプ（５０）を有することを特徴とする請求項２に記載のオイル圧力検出機構。
【請求項４】
前記センサ信号は前記主運動系および前記オイルポンプそれぞれの運動のために時間的に不定であり、
前記監視部は、所定時間内における前記センサ信号の平均値に基づいて、前記第１配管の圧力を検出することを特徴とする請求項３に記載のオイル圧力検出機構。
【請求項５】
前記監視部は検出した前記第１配管の圧力と、前記圧力調整部にて設定されている圧力との差分値を算出し、算出した前記差分値に基づいて前記圧力調整部にて設定されている圧力を調整することを特徴とする請求項４に記載のオイル圧力検出機構。
【請求項６】
前記圧力調整部によって圧力の調整された前記オイルの前記主運動系への塗布量を調整する量調整部（６０）を有し、
前記圧力調整部から前記量調整部へと流動する前記オイルの圧力が、前記第１配管の圧力として前記圧力センサに印加されることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のオイル圧力検出機構。
【請求項７】
前記圧力センサは、
半導体基板（３１）と、
前記半導体基板に形成された薄肉部（３２）と、
前記薄肉部に形成された歪みゲージ（３３）と、を有することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のオイル圧力検出機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主運動系を収納するケースと、主運動系に塗布するオイルの圧力を調整する圧力調整部と、圧力調整部によって調整されたオイルの圧力を検出する圧力センサと、を備えるオイル圧力検出機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、基準圧力室と、測定圧力室と、これら２つの圧力室の圧力をダイヤフラム部の表裏面に受ける圧力センサチップと、を備えた圧力センサが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように特許文献１に示される圧力センサでは、圧力センサチップが基準圧力室と測定圧力室の圧力をダイヤフラム部の表裏面で受けることで、測定圧力と基準圧力との差圧を検出する。このような圧力センサは、主運動系に塗布するオイルの圧力の検出に採用することができる。通常、基準圧力室が外部雰囲気に晒され、測定圧力室がオイルの流動する配管に接続される。しかしながらこの場合、圧力センサチップに破損が生じるとオイルが外部に流出する虞がある。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、圧力センサに破損が生じたとしてもオイルが外部に流出することが抑制されたオイル圧力検出機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために本発明は、主運動系（１１）を収納するケース（１０）と、ケースに収納された主運動系に塗布するオイルの圧力を調整する圧力調整部（２０）と、圧力調整部によって調整されたオイルの圧力を検出する圧力センサ（３０）と、を有するオイル圧力検出機構であって、圧力調整部によって圧力の調整されたオイルの流動する第１配管（４１）と、ケース内の圧力に応じてオイルが流動する第２配管（４２）と、を有し、第１配管と第２配管とのオイルの流通が圧力センサによって妨げられ、第１配管と第２配管の圧力差に応じたセンサ信号が圧力センサによって生成されることを特徴とする。
【０００７】
このように本発明によれば、圧力調整部（２０）によって圧力の調整されたオイルの流動する第１配管（４１）と、ケース（１０）内の圧力に応じてオイルが流動する第２配管（４２）とのオイルの流通が圧力センサ（３０）によって妨げられている。したがって圧力センサ（３０）に損傷が生じたとしても、ともにオイルの流動する第１配管（４１）と第２配管（４２）とが接続されるので、オイルが外部に流出することが抑制される。
【０００８】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけているが、この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るオイル圧力検出機構の概略構成を示す模式図である。
【図２】圧力センサの概略構成を示す断面図である。
【図３】センサ信号を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図３に基づいて、本実施形態に係るオイル圧力検出機構を説明する。図１に示すようにオイル圧力検出機構１００は、ケース１０と、圧力調整部２０と、圧力センサ３０と、を有する。ケース１０内に主運動系１１が収納され、圧力調整部２０によって主運動系１１に塗布するオイルの圧力が調整される。そして圧力センサ３０によって圧力調整部２０によって調整されたオイルの圧力が検出される。
【００１１】
オイル圧力検出機構１００は上記した構成要素の他に、圧力調整部２０によって圧力の調整されたオイルの流動する第１配管４１と、ケース１０内の圧力に応じてオイルが流動する第２配管４２と、を有する。これら配管４１，４２のオイルの流通が圧力センサ３０によって妨げられ、第１配管４１と第２配管４２の圧力差に応じたセンサ信号が圧力センサ３０によって生成される。
【００１２】
本実施形態に係るオイル圧力検出機構１００は以下に示す構成要素を更に有する。すなわちオイル圧力検出機構１００は、第３配管４３と、オイルポンプ５０と、量調整部６０と、監視部７０と、を有する。第３配管４３を介して圧力調整部２０とケース１０とが接続され、第３配管４３にオイルポンプ５０が設けられている。これにより、ケース１０内に貯留されたオイルがオイルポンプ５０によって汲み出され、それが圧力調整部２０に供給される。また、第１配管４１に量調整部６０が設けられており、圧力調整部２０によって圧力の調整されたオイルの主運動系１１への塗布量が量調整部６０によって調整される。圧力調整部２０から量調整部６０へと流動するオイルの圧力が、第１配管４１の圧力として圧力センサ３０に印加される。なお、監視部７０は圧力センサ３０から出力されるセンサ信号に基づいて第１配管４１の圧力、すなわち、圧力調整部２０の圧力を監視する。監視部７０は圧力調整部２０の圧力を制御する役割も果たす。
【００１３】
上記したように、ケース１０は主運動系１１を収納するものである。主運動系１１とは燃焼室で発生した熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、出力として取り出すための主要構造である。具体的にいえば、主運動系１１はピストン、コネクテイングロッド、クランクシャフト、フライホイールなどで構成される。運動による磨耗を減らすために、主運動系１１には潤滑油としてオイルが塗布される。ケース１０の上方からオイルが塗布され、その塗布されたオイルが主運動系１１を伝ってケース１０の底部に貯留される。このケース１０に溜まったオイルは上記したオイルポンプ５０によって汲み上げられ、再びケース１０の上方から塗布される。
【００１４】
圧力調整部２０は主運動系１１に塗布するオイルの圧力を調整するものである。圧力調整部２０は第３配管４３を介してオイルポンプ５０から供給されたオイルの圧力を調整し、その圧力の調整されたオイルを第１配管４１に吐き出す。
【００１５】
圧力センサ３０は第１配管４１と第２配管４２の圧力差に応じたセンサ信号を生成するものである。図２に示すように圧力センサ３０は、半導体基板３１と、半導体基板３１に形成された薄肉部３２と、薄肉部３２に形成された歪みゲージ３３と、を有する。また圧力センサ３０は、半導体基板３１が搭載される台座３４と、台座３４の固定される固定部３５と、固定部３５と台座３４との位置ずれを抑制する補助部３６と、を有する。
【００１６】
半導体基板３１の裏面側から一部が除去されることで薄肉部３２が形成され、薄肉部３２における半導体基板３１の表面側に歪みゲージ３３が形成されている。台座３４は環状を成し、その上面に半導体基板３１が搭載され、その下面が固定部３５に固定されている。そして台座３４の内環面によって形成された開口部と半導体基板３１の裏面における一部が除去されて凹形状を成す部位によって形成された開口部とが連通している。固定部３５は圧力センサ３０を収納する有底筒状の収納部３５ａと、収納部３５ａに連結された圧力導入孔３５ｂと、を有する。収納部３５ａの底部に孔が形成され、その孔の開口部を囲むように圧力導入孔３５ｂが形成されている。これにより、圧力導入孔３５ｂの構成する中空と収納部３５ａの構成する中空とが連通されている。この圧力導入孔３５ｂと収納部３５ａとの連通を塞ぐように、圧力センサ３０は台座３４および補助部３６とともに収納部３５ａ内に収納される。この構成により、圧力センサ３０の薄肉部３２に、圧力導入孔３５ｂ側の圧力と、収納部３５ａ側の圧力とが印加される。圧力導入孔３５ｂは第１配管４１に接続され、収納部３５ａは第２配管４２に接続される。このため、薄肉部３２には第１配管４１と第２配管４２それぞれの圧力の差分に応じた圧力が印加される。この圧力に応じて薄肉部３２はその形状が歪み、薄肉部３２に形成された歪みゲージ３３はその歪み量に応じた電気信号を生成する。この歪みゲージ３３にて生成された電気信号が圧力センサ３０のセンサ信号として監視部７０に出力される。
【００１７】
オイルポンプ５０は第３配管４３に設けられており、ケース１０内に貯留されたオイルを圧力調整部２０に汲み上げるものである。
【００１８】
量調整部６０は主運動系１１に塗布するオイルの量を調整するものである。量調整部６０は圧力調整部２０から供給されたオイルの量を調整し、その量の調整されたオイルをケース１０内に吐き出す。
【００１９】
監視部７０は圧力センサ３０のセンサ信号に基づいて圧力調整部２０の圧力を制御する。図３に示すように、センサ信号は主運動系１１およびオイルポンプ５０それぞれの運動のために時間的に不定である。そのために監視部７０は、所定時間内におけるセンサ信号の平均値に基づいて、第１配管４１の圧力を検出する。そして監視部７０は検出した第１配管４１の圧力と、圧力調整部２０にて設定されている圧力との差分値を算出し、算出した差分値に基づいて圧力調整部２０にて設定されている圧力を調整する。なお監視部７０は量調整部６０の制御も行う。
【００２０】
次に、本実施形態に係るオイル圧力検出機構１００の作用効果を説明する。上記したように、圧力調整部２０によって圧力の調整されたオイルの流動する第１配管４１と、ケース１０内の圧力に応じてオイルが流動する第２配管４２とのオイルの流通が圧力センサ３０によって妨げられている。したがって圧力センサ３０に損傷が生じたとしても、ともにオイルの流動する第１配管４１と第２配管４２とが接続されるので、オイルが外部に流出することが抑制される。
【００２１】
センサ信号は主運動系１１およびオイルポンプ５０それぞれの運動のために時間的に不定であり、監視部７０は、所定時間内におけるセンサ信号の平均値に基づいて、第１配管４１の圧力を検出する。これによれば、監視部７０がセンサ信号を所定時間毎に単にサンプリングした値に基づいて第１配管４１の圧力を検出する構成と比べて、主運動系１１およびオイルポンプ５０それぞれの運動の影響が除去された第１配管４１の圧力を検出することができる。
【００２２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００２３】
本実施形態ではオイル圧力検出機構１００がオイルポンプ５０を有する例を示した。しかしながら圧力調整部２０にオイルを供給する機構が成立しているのであれば、オイルポンプ５０は無くともよい。
【００２４】
本実施形態ではオイル圧力検出機構１００が量調整部６０を有する例を示した。しかしながら量調整部６０は無くとも良い。
【００２５】
本実施形態では圧力調整部２０から量調整部６０へと流動するオイルの圧力が、第１配管４１の圧力として圧力センサ３０に印加される例を示した。しかしながら量調整部６０からケース１０へと流動するオイルの圧力が、第１配管４１の圧力として圧力センサ３０に印加されても良い。
【００２６】
本実施形態では圧力センサ３０が、台座３４と補助部３６を有する例を示した。しかしながら圧力センサ３０は台座３４、補助部３６を有していなくとも良い。
【００２７】
本実施形態では圧力導入孔３５ｂが第１配管４１に接続され、収納部３５ａが第２配管４２に接続される例を示した。しかしながら圧力導入孔３５ｂが第２配管４２に接続され、収納部３５ａが第１配管４１に接続される構成を採用することもできる。
【００２８】
本実施形態では監視部７０は、所定時間内におけるセンサ信号の平均値に基づいて、第１配管４１の圧力を検出する例を示した。しかしながら監視部７０はセンサ信号の平均値ではなく、単にサンプリングしたセンサ信号の値に基づいて第１配管４１の圧力を検出しても良い。
【００２９】
本実施形態では監視部７０は量調整部６０の制御も行う例を示した。しかしながら監視部７０とは別の制御部によって量調整部６０の制御が行われても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・ケース
１１・・・主運動系
２０・・・圧力調整部
３０・・・圧力センサ
４１・・・第１配管
４２・・・第２配管
１００・・・オイル圧力検出機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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