(57)【要約】      （修正有）【課題】オイルレベルセンサのカバー内からのオイルの排出性をできるだけ高くしながら、オイルパン内の流れによる影響を抑制して、誤検出を防止する、オイルレベルセンサを提供する。【解決手段】カバー３の側壁部３０には、その内外をオイルが流通するように開口部が設けられ、この開口部は、カバー３の中心軸線Ｘに対して線対称に配置されているとともに、側壁部３０における開口部の面積が非開口部に対して２：１とされている。【選択図】図１
2017036948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状のフロートと、このフロートを収容する円筒状のカバーとを備え、オイルパン内に貯留されたオイルの油面に前記フロートが浮かぶように配設されて、その油面の高さを検出するオイルレベルセンサであって、
前記カバーの側壁部には、その内外をオイルが流通するように開口部が設けられ、この開口部は、前記カバーの中心軸線に対して線対称に配置されているとともに、当該側壁部における開口部の面積が非開口部に対して２：１とされていることを特徴とするオイルレベルセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンなどのオイルパンに配設されて、油面の高さを検出するために用いられるフロート式のオイルレベルセンサに関し、特に、フロートを収容するカバーの構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より一般にエンジンのオイル供給系においては、オイルパンに貯留されているオイルをオイルポンプによって汲み上げて、シリンダやクランクジャーナル、動弁系などの各潤滑部に供給するようになっている。このように各潤滑部に供給されたオイルはオイル落とし通路を流下してオイルパンに戻ってくるが、こうしてオイル供給系を循環する分はオイルパン内のオイルが減少して、油面の高さ（オイルレベル）が低下する。
【０００３】
この油面の高さが過度に低下すると、オイルと共に空気が吸引されるようになってしまい、潤滑不良の発生するおそれがあるので、オイルパン内に配設したオイルレベルセンサによって、油面の高さが所定の閾値以下になったことを検出するようにしている。例えば特許文献１に記載のオイルレベルセンサは、円柱状のフロートと、このフロートを収容する有底円筒状のカバーとを備え、オイルパン内に貯留されたオイルの油面に前記フロートが浮かぶように配設されている。
【０００４】
また、前記オイルレベルセンサにおいてカバーの側壁部には、上下に長いスリットが複数本、形成されており、このスリットを介してカバーの内外をオイルが流通するようになっている。これにより、エンジンの高回転時や高温時にオイル中で発生した気泡は、スリットを通過してカバー外に排出することができ、カバー内の気泡の滞留によって生じ得る誤検出を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１２６３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記従来例のようにオイルを流通させるスリットは、縦方向には或る程度の長さがあっても横方向（カバーの周方向）には狭く、開口面積が小さいことから、例えばオイル落とし通路を流下したオイルがスリットにかかると、実質的に塞がってしまい、カバー内の油面が上昇するおそれがある。これに対し、スリットの位置をオイルのかからない向きに限定することも考えられるが、こうするとオイルレベルセンサの搭載性が悪化してしまう。
【０００７】
そこで、本発明の発明者は、前記スリットの横幅、言い換えるとカバーの側壁部に設ける開口部の大きさを種々、変更してオイルの流通量について調べた。この結果、側壁部における開口部の面積が大きいほど、当然ながらオイルの流通量が多くなるので、カバー内の油面がカバー外に追従しやすくなる一方、開口部が大きくなると、オイルパン内のオイルの流れの影響を受けて、フロートが沈み込むことに気がついた。
【０００８】
すなわち、前記したようにエンジンの各潤滑部に供給されたオイルは、オイル落とし通路を流下してオイルパンに戻ってくるが、高回転域などにおいてオイルの流量が増えると、オイル落とし通路を流下したオイルがオイルパンの底に衝突して、強い流動が発生するようになる。そして、このオイルの流れが開口部を通過してカバー内に進入すると、フロートが沈み込んでしまい、油面の高さが低下したと誤検出するおそれがある。
【０００９】
この点に着目して本発明の発明者は、カバーの側壁部に設ける開口部の大きさについてより詳しく調べたところ、オイルパン内の流れの強さに対応づけて開口部の面積比率を適切に設定すれば、その影響を好適に抑制し、フロートの沈み込みを実質的に阻止できる、という知見を得た。
【００１０】
かかる新規な知見に基づいて本発明の目的は、オイルレベルセンサのカバー内からのオイルの排出性をできるだけ高くしながら、オイルパン内の流れによる影響を抑制して、誤検出を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的のために本発明は、円柱状のフロートと、このフロートを収容する円筒状のカバーとを備え、オイルパン内に貯留されたオイルの油面に前記フロートが浮かぶように配設されて、その油面の高さを検出するオイルレベルセンサを対象とする。そして、前記カバーの側壁部には、その内外をオイルが流通するように開口部を設け、この開口部は、前記カバーの中心軸線に対して線対称に配置するとともに、当該側壁部における開口部の面積を非開口部に対して２：１としたものである。
【００１２】
前記の構成により、オイルレベルセンサのフロートを収容する円筒状カバーの側壁部において、開口部の面積が非開口部に対して２：１と十分に大きく設定されていることから、カバーの内外のオイルの流通量が多くなる。よって、カバー内の油面がカバー外の油面に追従しやすくなるとともに、カバー内からカバー外へのオイルの排出性が十分に高くなり、カバー内のオイルの滞留によって油面が上昇する懸念はない。
【００１３】
一方で開口部が大きいほど、オイルパン内で発生しているオイルの流れがカバー内にも影響を及ぼすようになるが、一般的なエンジンの高回転域において想定されるオイルの流速の最大値に対しても、開口比率が２：１であればフロートの沈み込みを防止できることが分かった。つまり、カバーの側壁部における開口比率を２：１とすることによって、カバー外へのオイルの排出性を十分に高くしながら、オイルパン内の流れによる影響は好適に抑制し、フロートの沈み込みによる誤検出を防止することができる。
【００１４】
なお、前記カバーの側壁部において開口部は、当該カバーの中心軸線に対して線対称に配置されるので、少なくとも２つの開口部が形成されることになる。開口部の数が多くなるほど、それぞれの横幅（周方向の長さ）は狭くなってスリット状となり、オイルの流通に対する抵抗が大きくなったり、気泡の発生を招いたりするおそれがあるので、好ましいのは、開口部の数は４、６、８、１０のいずれかとすることである。
【発明の効果】
【００１５】
以上、説明したように本発明に係るオイルレベルセンサによると、フロートを収容する円筒状カバーの側壁部に、当該カバーの中心軸線に対して線対称となるように開口部を形成するとともに、この開口部の非開口部に対する面積比率を２：１としたことで、カバー外へのオイルの排出性を十分に高くしながら、オイルパン内の流れによる影響を好適に抑制し、フロートの沈み込みによる誤検出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係るオイルレベルセンサの概略構成を示す断面図である。
【図２】オイルレベルセンサの斜視図である。
【図３】オイルレベルセンサのカバーの側壁部における開口比率を下方から見て模式的に示す図である。
【図４】オイルパン内の流れによるフロートの沈み込みを調べた試験装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、自動車などに搭載されるエンジンのオイルレベルセンサに本発明を適用した場合について説明するが、これに限ることはない。
【００１８】
−オイルレベルセンサの概略構成−
図１および図２に示すように、本実施の形態のオイルレベルセンサ１はフロート式のものであり、図示しないエンジンのオイルパン１０内に配設されて、その側壁部１１からオイル溜りに向かって延びる支持部１２に取り付けられている。オイルパン１０はエンジンの下部に配設されていて、図示しないピストンやクランクジャーナル等（潤滑部）を潤滑するためのエンジンオイル（以下、単にオイルという）が貯留されている。
【００１９】
こうしてオイルパン１０内に貯留されているオイルは、図示しないオイルポンプによって汲み上げられ、エンジンのオイル供給系の油路を介して前記ピストン等の潤滑部に供給された後に、オイル落とし通路を流下してオイルパン１０内に戻ってくる。このようにオイル供給系をオイルが循環している間は、その分、オイルパン１０内の油面Ｌは低くなるので、油面Ｌが過度に低くならないようにその高さをオイルレベルセンサ１によって検出するようにしている。
【００２０】
オイルレベルセンサ１は、オイルパン１０側の支持部１２に取り付けられる本体部２と、これに組み付けられる有底円筒状のカバー３と、このカバー３内に収容されるフロート４と、を備えている。図３に示すように本体部２は、下方から見ると楕円状の外形を有していて、その下部に突設された円形のボス部２１がカバー３の上部に嵌め込まれるようになっている。また、図１に表れているように本体部２には、ボス部２１の下面ほぼ中央に開口する貫通孔２２が形成されている。
【００２１】
図１にのみ示すが、カバー３の側壁部３０の上縁には周方向に等間隔を空けて、例えば３箇所から上方に延びるように係合片３１が形成されており、この３つの係合片３１に対応して本体部２には３つの挿入孔２３が形成されている。これらの各挿入孔２３に前記３つの係合片３１をそれぞれ挿入して、その上端の爪３１ａを挿入孔２３内の係止段部２３ａに係止させることにより、カバー３が本体部２に組み付けられる。
【００２２】
このようにして本体部２に組み付けられるカバー３には、その底部３２の略中央から上方に向かって延びるように円筒状のスイッチ収容部３３が設けられていて、その先端の開口部がボス部２１の下面における貫通孔２２の開口部と連通している。スイッチ収容部３３には、例えば常閉式のリードスイッチ５が収容されていて、その下端部から延びる下部リード５１が接地端子５２に接続されている一方、上端部から延びる上部リード５３は信号線５４に接続されている。
【００２３】
そして、前記スイッチ収容部３３にドーナツ状のフロート４が装着されて、上下に移動するようになっている。フロート４は全体としては扁平な円柱状であり、その中央部を前記スイッチ収容部３３よりも少し大径の中心孔４１が貫通している。また、フロート４の内周部には磁石４２が埋め込まれており、この磁石４２を装着した状態で上面が油面Ｌとほぼ同じ高さになるような比重の材料でフロート４が形成されている。
【００２４】
そうして上下に移動するフロート４が、スイッチ収容部３３における或る高さ位置（以下、スイッチングポイントという）よりも上にあれば、リードスイッチ５がオンになっている一方、そのスイッチングポイント以下であれば、磁石４２の磁力によってリードスイッチ５がオンからオフに切り換わる。そこで、オイルパン１０内のオイルの不足を判定するべき油面Ｌの高さ（図１に示す閾値Ｌ１）とスイッチングポイントとが同じ高さになるようにして、オイルレベルセンサ１を配設する。
【００２５】
こうすると、油面Ｌに浮かぶフロート４の位置がスイッチングポイントよりも高ければ、リードスイッチ５からはオン信号が出力される一方、油面Ｌが閾値Ｌ１にまで低下し、それに応じてフロート４の位置がスイッチングポイントに達すると、リードスイッチ５からはオフ信号が出力される。このオフ信号は、図示しないがエンジンのＥＣＵに入力し、このＥＣＵにおいて油面Ｌの高さが閾値Ｌ１にまで低下したことが検出される。
【００２６】
−カバーの開口部−
本実施の形態では、図２および図３に示すようにカバー３の側壁部３０から底部３２にかけて、その内外をオイルが流通するように開口部３４を形成しており、これにより、カバー３内の油面Ｌの高さがカバー３外の油面Ｌの変化に追従するようになっている。すなわち、図２および図３に表れているように側壁部３０においては、矩形状をなす４つの開口部３４ａが周方向に等間隔を空けて配置され、この各開口部３４ａと連通するように底部３２においては扇形の４つの開口部３４ｂが配置されている。
【００２７】
前記側壁部３０における４つの開口部３４ａは、カバー３の中心軸線Ｘに対して線対称に配置されている。そして、当該側壁部３０における開口部３４ａの面積は、隣り合う２つの開口部３４ａの間の部分（以下、非開口部という）に対して２：１に設定されている。この開口比率は、本発明の発明者が、カバー３の側壁部３０に設ける開口部３４ａの大きさを種々、変更しながら調べて、オイルパン１０内において想定されるオイルの流速の最大値に対応づけて設定したものである。
【００２８】
詳しくは、本実施の形態のようにフロート４を収容するカバー３の側壁部３０に開口部３４ａを設ける場合、その面積が大きいほど、当然ながらオイルの流通量が多くなりやすいので、カバー３内の油面Ｌの高さはカバー３外の油面の変化に追従しやすくなる。一方で開口部３４ａが大きくなると、オイルパン１０内のオイルの流れの影響を受けて、フロート４が沈み込んでしまい、油面Ｌが低下したと誤検出するおそれがあった。
【００２９】
これは、上述したようにオイルパン１０には、オイル落とし通路を流下してオイルが戻ってくるので、エンジンの高回転域などにおいてオイルの流量が増えると、オイル落とし通路を流下したオイルがオイルパン１０の底に衝突して広がり、横向きの強い流動が発生するからである。本発明の発明者は、そのように発生した横向きの流れが開口部３４ａを通過してカバー３内に進入し、フロート４を沈ませていると考えた。
【００３０】
そこで、発明者は、図４に模式的に示すような試験装置によって、油槽内に貯留したオイルに浸かるように配置したオイルレベルセンサ１に、側方からダクト１０１によってオイルの流れを供給し、カバー３内へ流入するオイルによるフロート４の沈み込みについて調べた。この際、側壁部３０における開口部３４ａの大きさ（周方向の長さ）を種々、変更した複数のカバー３を試作し、この開口部３４ａの大きさとフロート４の沈み込みとの関係を明らかにした。
【００３１】
この結果、オイルの流れの強さ（例えば流速）に対応づけて開口部３４ａの非開口部に対する面積の比率（開口比率）を適切に設定すれば、その影響を好適に抑制し、フロート４の沈み込みを実質的に阻止できる、という新規な知見が得られた。なお、フロート４を沈ませるオイルの流れは、オイルパン１０内を主に横向きに流れるものなので、カバー３の底部３２における開口部３４ｂの大きさは、フロート４の沈み込みにはあまり影響しないと考えられる。
【００３２】
具体的には前記のような試験の結果、一般的なエンジンの高回転域において想定されるオイルの流速の最大値（例えば６ｍ／ｍｉｎ）に対して、開口比率が２：１よりも大きくなると、フロート４の沈み込みが発生することが分かった。開口比率が２：１以下であれば、フロート４の沈み込みは発生しないが、カバー３の内外における油面Ｌの高さの同一性を確保するために、開口部３４ａの面積は大きい方が好ましいので、本実施の形態では開口比率を２：１としている。
【００３３】
以上の如く構成された本実施の形態のオイルレベルセンサ１では、フロート４を収容するカバー３の側壁部３０から底部３２にかけて開口部３４が設けられ、オイルが流通することにより、カバー３外の油面Ｌの変化に追従してカバー３内の油面Ｌの高さも変化するようになる。そして、油面Ｌに浮かぶフロート４がスイッチングポイントに達すれば、リードスイッチ５からオフ信号が出力されて、油面Ｌの高さが閾値Ｌ１にまで低下したことを検出できる。
【００３４】
また、開口部３４ａの面積比率が十分に大きいことから、カバー３外からカバー３内へ流通するオイルの量が十分に多くなるとともに、カバー３内からカバー３外へのオイルや気泡の排出性も十分に高くなって、油面Ｌの高さの検出性が高くなる。しかも、前記側壁部３０には４つの開口部３４ａが、カバー３の中心軸線Ｘに対して線対称に配置されているので、オイルレベルセンサ１を配置する向きが制限されず、その搭載性が悪化する心配はない。
【００３５】
その上さらに、前記開口部３４ａの非開口部に対する面積比率を２：１としているので、エンジンの高回転域などにおいてオイルパン１０内に生成されるオイルの流れが開口部３４ａからカバー３内に進入しても、フロート４の沈み込みは実質的に阻止することができる。つまり、オイルレベルセンサ１のカバー３内からのオイルの排出性を十分に高くしながら、オイルパン１０内のオイルの流れによる影響を抑制し、フロート４の沈み込みに起因する誤検出を防止することができる。
【００３６】
−他の実施形態−
上述した実施の形態はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。例えば前記実施の形態においては、オイルレベルセンサ１のカバー３の側壁部３０から底部３２にかけて開口部３４を設けているが、これに限らず、側壁部３０の開口部３４ａのみとしてもよい。
【００３７】
また、前記実施の形態においては、カバー３の側壁部３０に４つの開口部３４ａを設けて、カバー３の中心軸線Ｘに対し線対称に配置しているが、これにも限定されず、中心軸線Ｘに対し線対称に配置できるのであれば、開口部３４ａの数は２つでもよいし、６つ以上でもよい。線対称に配置するには６、８、１０、１２…などが考えられるが、あまり多くなるとスリット状となってしまい、オイルの流通抵抗が大きくなったり、気泡の発生を招いたりするおそれがあるので、開口部３４ａの数は２、４、６、８、１０のいずれかとするのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、エンジンなどのオイルパンに配設されるオイルレベルセンサにおいて、簡単な構成で油面の高さの検出性を向上できるものであり、自動車用のエンジンに適用して効果が高い。
【符号の説明】
【００３９】
１        オイルレベルセンサ
２        本体部
３        カバー
３０    側壁部
３４ａ  開口部
４        フロート
１０      オイルパン
Ｌ        オイルの油面
Ｘ        カバーの中心軸線
【図１】
2017036948.tif 000003
【図２】
2017036948.tif 000004
【図３】
2017036948.tif 000005
【図４】
2017036948.tif 000006