(57)【要約】【課題】オイル中に浸漬される導電検出部の両端を電気的に電源と接続させた検出回路における導電検出部の遮断の有無を利用してオイルの劣化度を検出して、オイルの使用寿命を予測するオイル劣化検出検出装置において、自動車走行中にオイルの使用寿命到達以外の原因例えばエンジンの振動により導電検出部が遮断されて誤作動するおそれのないオイル劣化検出装置を提供すること。【解決手段】オイル中に浸漬される導電検出部１４の両端を電気的に電源と接続させた検出回路１８と、該検出回路１８の遮断により警告表示をする警告表示手段２０とからなるオイル劣化検出装置。導電検出部１４は、異種金属部材相互を接触させて形成する。該接触の態様は、オイルの劣化度に基因してオイルの使用寿命に到達したとき、卑なる金属部材３４が腐蝕溶解して電路遮断が可能なものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル中に浸漬される導電検出部の両端を電気的に電源と接続させた検出回路と、該検出回路の遮断により警告表示をする警告表示手段とからなるオイル劣化検出装置において、
前記導電検出部が、異種金属部材相互を接触させて形成され、該接触の態様は、オイルの劣化度に基因してオイルが使用寿命に到達したとき、卑なる金属部材が腐蝕溶解して電路遮断が可能なものであることを特徴とするオイル劣化検出装置。
【請求項２】
前記卑なる金属部材の先端接触部端面における幅が、０．５〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のオイル劣化検出装置。
【請求項３】
前記卑なる金属部材の先端接触部の数が複数箇所であることを特徴とする請求項１記載のオイル劣化検出装置。
【請求項４】
前記貴なる金属部材に対して卑なる金属部材が、絶縁性のスペーサ部材を介して弾性的に接触されていることを特徴とする請求項１記載のオイル劣化検出装置。
【請求項５】
前記卑なる金属部材が亜鉛（Ｚｎ）であることを特徴とする請求項１記載のオイル劣化検出装置。
【請求項６】
前記導電検出部が、オイルパン等のドレンプラグに一体化して形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のオイル劣化検出装置。
【請求項７】
オイル中に浸漬される導電検出部の両端を検出回路に接続し、前記検出回路の遮断の有無を利用してオイル劣化の検出を行う方法において、前記導電検出部として異種金属部材相互を接触させて形成されているものを使用することを特徴とするオイル劣化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルの劣化度を検出して、オイルの使用寿命を予測するための装置に関する。特に、自動車においてエンジンオイル等の高温雰囲気におけるオイルの使用寿命を予測するのに好適な発明である。
【０００２】
ここでは、自動車におけるエンジンオイルが使用寿命に到達した際に、オイル交換を行うことを促すために、オイルパンに装着して使用する場合を例に採り説明するが、これに限られない。
【０００３】
すなわち、本発明のオイル劣化検出装置は、自動車におけるオイル劣化の警告ばかりでなく、産業界における燃料、作動油、潤滑油等の劣化による使用寿命の予測にも適用可能である。
【０００４】
【従来技術】
自動車におけるエンジンオイルは、高温、高圧にさらされ、さらには、汚染物等の混入により劣化が促進される。このオイル劣化は、エンジンの各種動作機構部の抵抗を増大させ、エンジン性能の低下をもたらすとともに摩耗を促進させる。
【０００５】
このため、通常、所定距離走行毎にエンジンオイルの交換を行っている。
【０００６】
しかし、エンジンオイルの劣化は、オイルの種類、運転状況、エンジンの使用時間、及び外気温等の環境条件等にも影響され、必ずしも走行距離に比例しない場合が多い。このため、エンジンオイルの交換が最適なときに行われるとは限らない。
【０００７】
そこで、最適なオイル交換の時期を予測することを目的とし、オイル中に電極を直接浸漬させ、電位差（ｐＨにより変化する。）等の電気的特性の変化を測定することで、オイル劣化度を判定する方法が提案されている（特許文献１等）。
【０００８】
しかし、ｐＨによりオイル劣化度を検出する場合では、オイルの添加剤の種類・配合比などが異なることによって、センサ出力での劣化判定値のバラツキが大きくなるという問題があった。また、複雑な判定回路も必要とした。
【０００９】
そこで、下記特許文献２・３等においては、オイル中に浸漬される導電性の線材（フィラメント）又は箔（ホイルおよびフィルム）からなる導電検出部の両端を電源と接続させて、導電検出部のオイル中の酸による溶断の有無を検出する検出回路と、該検出回路の導電検出部がオイル中の酸により溶断したとき警告表示をする警告表示手段とからなるオイル劣化警告装置（オイルモニターシステム）が提案されている。
【００１０】
しかし、上記各方法では、導電検出部を形成する線材又は箔が溶解し易いように、細く又は薄肉にする必要がある。このため、自動車走行中に振動等の機械的外力によって断線、破損するおそれがある。したがって、検出回路における導電検出部が遮断されて、オイル劣化警告装置が誤作動するおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記にかんがみて成されたもので、オイル中に浸漬される導電検出部の遮断の有無を利用してオイル劣化度を検出し、オイルの使用寿命の予測を行うオイル劣化検出検出装置において、自動車走行中に導電検出部が遮断されて誤作動するおそれのないオイル劣化検出装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【特許文献１】
特開平３−１７５３５０号公報
【特許文献２】
実公平７−３３０３７号公報
【特許文献３】
米国特許第４７９２７９１号公報
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために、異種金属相互が液中で接触したとき、電気化学的腐蝕（局部腐蝕）が促進されることに着目して下記構成のオイル劣化検出装置に想到した。
【００１４】
オイル中に浸漬される導電検出部の両端を電気的に電源と接続させた検出回路と、該検出回路の遮断により警告表示をする警告表示手段とからなるオイル劣化検出装置において、
異なる種類の金属層を接触させて導電検出部を形成し、この際の接触態様を、オイルの劣化度に基因して、オイルが使用寿命に到達したときに、卑なる金属部材が腐蝕することにより、電路の遮断が可能なものであることを特徴とする。
【００１５】
異なる種類の金属部材相互を接触させて導電検出部を形成することで、導電検出部を同一材で形成した場合と比べて、導電検出部の電気化学的腐蝕がより促進される。このため、電路の遮断を発生させるための卑なる金属部材を太く（肉厚に）形成できるとともに、導電部が自動車走行時の振動等の外力により切断されるおそれがなく、検出回路における導電検出部の不用意な遮断が発生し難い。したがって、本発明のオイル劣化検出装置が、導電検出部に振動等に基づく誤作動が発生するおそれが低減する。
【００１６】
上記において、異なる種類の金属部材相互組み合わせで、その効果の程度は異なるが、貴金属部材に対する卑なる金属部材の接触面の幅は０．３〜３ｍｍとするのが好適である。
【００１７】
また、オイル劣化判定時の断線予定部は複数箇所設けることが望ましい。一箇所の場合に比べて、振動等により、導電部を形成する卑金属と貴金属との接触不良の発生を回避でき、オイル劣化検出装置の誤作動の発生が予防でき、信頼性の向上が図れる。
【００１８】
さらに、貴なる金属部材に対して卑なる金属部材を、絶縁性のスペーサ部材を介して弾性的に接触させることにより、自動車振動時の卑なる金属と貴なる金属との接触不良の発生を回避でき、オイル劣化検出装置の誤作動の発生が予防でき、信頼性の向上が図れる。
【００１９】
また、卑なる金属部材に亜鉛（Ｚｎ）を採用することで、他の貴なる金属と組み合わせた場合にイオン化傾向差を大きくとれるため、電気化学的腐蝕が促進されやすくなる。
【００２０】
上記各構成において、導電検出部は、オイルパン等のドレンプラグに組み込んで形成することが望ましい。検出装置を取り付けるための別の取り付け部材が不要にできるからである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図例に基づいて説明する。
【００２２】
本実施形態のオイル劣化装置は、オイル１２中に浸漬される導電検出部１４の両端を電源１６と接続させた検出回路１８と、該検出回路１８の遮断により警告表示をする警告表示手段２０とからなるものである。
【００２３】
電源１６は、通常、自動車のバッテリ（蓄電池）を使用するため、直流電源１６である。当然、交流電源でも可能である。
【００２４】
また、警告表示手段２０は、図例では、検出回路１８内に、アラーム灯（ブザーでも可）２２に対してサイリスタ２６を直列に配した回路で構成されている。そして、該サイリスタ２６は、導電検出部１４が溶解切断（遮断）時に、（直流）電源１６から抵抗２４を介してゲートに電流が流入してサイリスタ２６がオンとなり、アラーム灯２２を点灯させるようになっている。なお、サイリスタ２６をターンオフするために、キャパシタ（コンデンサ）２８、リセットスイッチ３０等が当該回路に組み込まれている。
【００２５】
なお、警告表示手段２０は、検出回路内にランプを設けランプ消灯により表示したり、また、特許文献２の如く検出回路の遮断時にリレースイッチにより警告ランプを点灯させたり、さらには、特許文献３の如く、マイクロプロセッサを介して警告表示をするようにしてもよい。
【００２６】
上記構成のオイル劣化検出装置において、導電検出部１４が、異種金属相互を、すなわち、貴なる金属部材３２と卑なる金属部材３４とを接触させて形成されている。その接触態様は、オイルの劣化度に基因して、オイルが使用寿命に到達したときに、卑なる金属部材３４が腐蝕することにより、電路の遮断が可能なものである。具体的には、図例のごとく、オイルパン４２に取り付けるドレンプラグ４４に組み込んで形成する。
【００２７】
ドレンプラグ４４は、オイルパン４２のドレン孔形成部位に形成したプラグ用雌ねじ４６にねじ込み可能な構成となっている。
【００２８】
プラグ本体４８は、六角ねじで形成されたプラグ頭部５０と、雄ねじ部５２と、雄ねじ部５２の先端側に延設して形成されるアーム状の接触座面部材（貴なる金属部材）３２とからなる。
【００２９】
そして、プラグ本体４８の中心部を貫通させて先端先細りの棒状導電部材（卑なる金属部材）３４が、プラグ本体４８に接着剤層（絶縁層）５６を介して組み付けられている。なお、プラグ頭部５０には、接着剤層５６を介してドレン抜きホース等を接続するためのコネクタ５８が取り付けられている。
【００３０】
棒状導電部材（卑なる金属部材）３４の先端接触部（断線予定部）３４ａは、図例では、先端接触形状：丸、接触部個数：１箇所であるが、先端接触形状は、楕円、矩形等の扁平状、さらには、筒状としてもよい。また、先端接触部３４ａの数は、図２（Ｂ）に示す如く複数箇所としてもよい。すなわち、オイルの劣化度に基因してオイルの使用寿命に到達したとき卑なる金属部材３４の先端接触部３４ａが腐蝕溶解して電路の遮断が可能なものであれば特に限定されない。このとき、先端接触部３４ａの接触端面の幅（太さ）は、０．５〜３ｍｍ、望ましくは１〜２ｍｍとする。幅が狭すぎては、従来と同様の問題点（振動による断線や破損等）が発生しやすく、逆に太すぎると、オイルの使用寿命に応じた腐蝕溶解による電路遮断を得がたくなり、オイル１２劣化検出の応答性が低下する。
【００３１】
なお、導電検出部１４の貴なる金属部材３２は、プラグ雄ねじ部５２、オイルパン（プラグ用雌ねじ４６を含む）４２を介して、検出回路１８の電源マイナス側に接続される。他方、卑なる金属部材３４は、検出回路１８の電源プラス側に接続される。
【００３２】
ここで、卑なる金属と貴なる金属との組み合わせは、特に限定されないが、イオン化傾向（標準電極電位）において差がある方が、卑なる金属部材の腐蝕が促進されやすい。
【００３３】
例えば、Ｚｎ／Ａｕ、Ｚｎ／Ｐｔ、Ｚｎ／Ａｇ、Ｚｎ／Ｃｕ、Ｚｎ／Ｆｅ、Ｚｎ／Ｓｎ、Ｚｎ／Ｎｉ等が望ましい。ここで、プラグ本体４８をそのまま貴なる金属部材とするときは、プラグ本体４８をステンレス（Ｆｅ系合金）で構成し、卑なる金属部材を亜鉛（Ｚｎ）とすることが望ましい。Ｚｎはイオン化傾向が大きく、他の貴なる金属と組み合わせた場合に腐食が促進され易いためである。
【００３４】
なお、貴なる金属部材として、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の貴金属（標準電極電位が＋）を使用する場合は、プラグ本体４８の座面部のみを貴金属で形成することが、コスト的見地から望ましい。
【００３５】
また、本実施形態では、プラグ本体４８側に貴なる金属部材を形成したが、プラグ本体４８側の天井側から卑なる金属部材を突出させて、対向壁面に該卑金属部材に当接させる座面を備えた貴金属側部材を一体化させてもよい。
【００３６】
次に、上記実施形態の使用態様について説明をする。
【００３７】
ドレンプラグ４４を介して導電検出部１４をオイルパン４２に組み込む。この状態では、導電検出部１４には、直流電源１６から電圧が印加されているが、サイリスタ２６がトリガ（オン）されていないためアラーム灯２２には電流が流れず、アラーム灯２２が点灯しない。
【００３８】
そして、オイルの劣化が進み、劣化成分（脂肪酸等）が増大してくると、ｐＨが増大して、金属が腐蝕しやすい環境となる。このとき、導電検出部１４が、卑なる金属部材と貴なる金属部材とを接触させて形成されているため、同一部材で形成されている場合と比べて、電気化学的腐蝕がより促進される。従って、導電検出部１４が従来と比べて太い線材で形成されていても、導電検出部１４が腐蝕により溶解遮断される。
【００３９】
そして、導電検出部１４が溶解遮断すると、電源１６からの抵抗を通ってサイリスタ２６のゲートに電流が流れてサイリスタ２６がオンとなり、アラーム灯２２が点灯する。そして、ドレンプラグ４４を取り替えるとともに、オイル１２を交換した後、リセットスイッチを押す。キャパシタ３０にたまっていた電荷によって、逆バイアスされて、ターンオフし、アラーム灯２２は消灯して元の状態に戻る。
【００４０】
図３、４に導電検出部１４の別の実施形態を示す。本実施形態は、前記実施形態において、自動車の振動に基づく接触離脱を確実に防止するために、貴なる金属部材と卑なる金属部材とを弾性的に接触させて導電検出部を形成したものである。なお、前記実施形態と対応する部分については、前記実施形態の図符号の頭に「１」を付した三桁表示として、それらの説明の全部又は一部を省略した。
【００４１】
プラグ本体１４８の雄ねじ部１５２の上端に導電検出部を形成するための鉤形アーム部１５４を形成する。そして、プラグ本体１４８の雄ねじ部１５２の先端面と鉤形アーム部１５４の対向面間にばね保持突部１５１ａ、１５１ｂを形成するとともに、各ばね保持突部１５１ａ、１５１ｂに対応させて卑なる金属部材１３４ａおよび貴なる金属部材１３２の各根元部にばね保持突部１５３ａ、１５３ｂを形成して、それらの間に一対のコイルばね１５５ａ、１５５ｂを介在させる。
【００４２】
そして、三本脚を備えた逆鼎形状のＰＰＳ（ポリフェリレンサルファイド）等の樹脂製の絶縁材料からなるスペーサ部材１４０が、卑なる金属部材１３４ａとフランジ部１４７にて嵌合されている。他方、貴なる金属部材１３２は、スペーサ部材１４０に対応した三本脚を備えた鼎形状であり、互いに三角脚部で嵌合されている。
【００４３】
本実施形態の導電検出部１４４は、ばね付勢状態で貴なる金属部材１３２と卑なる金属部材１３４ａとを接触導通させているため、耐振動性にすぐれている。
【００４４】
使用態様は、前記実施形態と同様である。なお、本実施形態において、貴なる金属部材と卑なる金属部材とを逆にしても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイル劣化検出装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１における導電検出部の拡大２矢視図である。
【図３】本発明における導電検出部の他の態様を示す拡大断面図
【図４】図３の４−４線矢視拡大断面図
【符号の説明】
１２    オイル
１４、１４４    導電検出部
１６    （直流）電源
１８    オイル劣化検出装置
２０    警告表示手段
２２    アラーム灯
３２、１３２    貴なる金属部材
３４、１３４    卑なる金属部材
３４ａ、１３４ａ  卑なる金属部材の先端接触部
３６、１３６    オイル流入空間
１４０    スペーサ部材
４２    オイルパン
４４    ドレンプラグ
１５５ａ、１５５ｂ    コイルばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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