(57)【要約】【課題】オイルを強制的に掻き上げて各部を潤滑する場合でもオイルレベルを精度良く検知することが可能なエンジン用オイルレベル検出装置を提供する。【解決手段】クランクケースに設けられたオイル溜め室６８内にオイル１２が貯留され、このオイル１２を掻き上げてオイル潤滑を行うオイル掻き上げ片と、オイル溜め室６８のオイルレベルを検出するオイルレベル検知装置５０とを備えたエンジンにおいて、オイル溜め室６８内のオイル１２の流れによって作動可能なファン７１と、このファン７１に取付けられた発電機７２と、この発電機７２で発生する発電信号に基づいてオイルレベルを判断するオイルアラートユニット７８とから構成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースに設けられたオイル溜め室内にオイルが貯留され、このオイルを掻き上げてオイル潤滑を行うオイル掻き上げ片と、前記オイル溜め室のオイルレベルを検出するオイルレベル検知装置とを備えたエンジンにおいて、
前記オイル溜め室内のオイルの流れによって作動可能なファンと、このファンに取付けられた発電機と、この発電機で発生する発電信号に基づいてオイルレベルを判断するオイルレベル判断手段とから構成されることを特徴とするエンジン用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、汎用エンジンの潤滑用オイルを検出するオイルレベル検出装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジン用オイルレベル検出装置として、オイルのレベルによって上下するフロートが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１８４５３０公報
【０００３】
特許文献１の図４によれば、外筒８の上下を塞ぐ上蓋９と下蓋１０とにガイドロッド７が渡され、このガイドロッド７に、オイルレベルによって上下動可能にガイドされるフロート５が設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、エンジンの下部に溜められたオイルを強制的に掻き上げて各部を潤滑するエンジンでは、オイルの油面位置が安定せず、上記のようなフロート５を用いてオイルレベルを精度良く検出することは難しい。
本発明の目的は、オイルを強制的に掻き上げて各部を潤滑する場合でもオイルレベルを精度良く検知することが可能なエンジン用オイルレベル検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、クランクケースに設けられたオイル溜め室内にオイルが貯留され、このオイルを掻き上げてオイル潤滑を行うオイル掻き上げ片と、オイル溜め室のオイルレベルを検出するオイルレベル検知装置とを備えたエンジンにおいて、オイル溜め室内のオイルの流れによって作動可能なファンと、このファンに取付けられた発電機と、この発電機で発生する発電信号に基づいてオイルレベルを判断するオイルレベル判断手段とから構成されることを特徴とする。
【０００６】
オイル溜め室内に貯留されたオイルが、オイル掻き上げ片で掻き上げられると、オイルに流れが発生し、この流れによってファンが回転し、ファンに取付けられた発電機が発電する。この結果、発電による電流が発電信号としてオイルレベル判断手段に伝わり、電圧、電流、電力の大きさなどによってオイルレベルが判断される。
【０００７】
例えば、オイルレベルが高い場合には、十分な量のオイルの流れによってファンが勢いよく回転しやすくなり、発電機では十分に発電され、発生する電力は大きくなる。
しかし、オイルレベルが低くなると、ファンを回転させるためのオイル量が少なくなり、ファンは勢いよく回転しなくなり、発電機では十分に発電されなくなり、発生する電力は小さくなる。このときの電力が所定値を下回った場合には、オイルレベルが所定値未満になったと判断される。
【０００８】
オイルの流れを検知してオイルレベルを判断するから、溜められたオイルがオイル掻き上げ片によって強制的に掻き上げられて各部を潤滑するエンジンであっても、オイルレベルを精度良く検知することが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明では、オイル溜め室内のオイルの流れによって作動可能なファンと、このファンに取付けられた発電機と、この発電機で発生する発電信号に基づいてオイルレベルを判断するオイルレベル判断手段とから構成されるので、エンジン内部でオイル掻き上げ片によってオイルの油面が変動しても、オイルレベルを安定して精度良く検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るオイルレベル検出装置を備えるエンジンの断面図であり、エンジン１０は、潤滑用のオイル１２が溜められたクランクケース１３と、このクランクケース１３に水平に且つ回転自在に取付けられたクランク軸１４と、クランクケース１３に一体に且つ傾斜するように形成されたシリンダブロック１５と、このシリンダブロック１５のシリンダ穴１６に移動可能に挿入されたピストン１７と、これらのピストン１７及びクランク軸１４のそれぞれを連結するコネクティングロッド１８と、シリンダブロック１５に取付けられたシリンダヘッド２１と、このシリンダヘッド２１の端部開口を塞ぐヘッドカバー５９とを主要構成とする単気筒空冷式のものである。
【００１１】
クランクケース１３内にはクランク室５７が設けられ、このクランク室５７の下部に、オイル１２が溜められたオイル溜め室６８が設けられ、このオイル溜め室６８にオイル１２の量（即ち、オイルレベルである。）を検出するオイルレベル検知装置５０が配置されている。なお、符号５１はオイルレベル検出装置５０を支持するためにクランクケース１３に取付けられたブラケットである。
【００１２】
図中の符号６１はシリンダヘッド２１に設けられた動弁機構（２４は吸気ポート２２の燃焼室２９への開口部を開閉する吸気弁、２５は排気ポート２３の燃焼室２９への開口部を開閉する排気弁である。）、６９はオイル溜め室６８のオイル１２を掻き上げるためにコネクティングロッド１８に取付けられたオイル掻き上げ片である。
【００１３】
図２は本発明に係るオイルレベル検出装置の断面図であり、オイルレベル検出装置５０は、オイルの流れによって回転するファン７１と、このファン７１の回転を電気エネルギーに変換する、即ち発電する発電機７２と、これらのファン７１及び発電機７２を収納するケーシング７３とからなる。
【００１４】
ファン７１は、発電機７２の回転軸７５に嵌合されたボス部７１ａと、このボス部７１ａの一端部に垂直に設けられた円板部７１ｂと、オイルを受けるために円板部７１ｂから突出するように設けられた複数の羽根７１ｃとが一体成形された部品である。
【００１５】
発電機７２は、オイルアラートユニット７８に接続されている。オイルアラートユニット７８は、発電機７２で発電された電力に基づいてエンジンの運転を制御する制御装置である。
【００１６】
ケーシング７３は、発電機７２を収納するとともに発電機７２に設けられた取付板８１がビス８２，８２で取付けられた発電機ケーシング８３と、この発電機ケーシング８３の開口部を塞ぐとともに回転軸７５の周囲に設けられたオイルシール８４を保持するオイルシールホルダ８６と、ファン７１を覆うようにオイルシールホルダ８６に隣接させて配置されたファンカバー８７と、これらの発電機ケーシング８３、オイルシールホルダ８６及びファンカバー８７を一括して締結する複数のビス（不図示）とからなる。なお、８８はファン７１のボス部７１ａの端部を支持するシムである。
【００１７】
図３は図２の３−３線断面図であり、ファンカバー８７は、筒部８７ａと、発電機７２（図２参照）の回転軸７５に対してオフセットするように筒部８７ａに一体に形成されたオイル入口８７ｂ及びオイル出口８７ｃとを備え、矢印Ａで示すように、オイル入口８７ｂからファンカバー８７内に流入したオイルは、ファン７１の一部の羽根７１ｃに当たり、矢印Ｂで示すように、オイル出口８７ｃからファンカバー８７外に流出することで、矢印Ｃに示すようにファン７１を回転させる構造に形成されている。なお、図中の複数の符号９１は図２に示された発電機ケーシング８３、オイルシールホルダ８６及びファンカバー８７を締結するビスである。
【００１８】
図４は本発明に係るオイル掻き上げ片６９の作用を示す作用図である。
オイル掻き上げ片６９は、クランクケース１３内にてクランク軸１４の回転に伴いオイル１２を掻き上げて各摺動部分にオイル１２を供給する部材であり、オイル掻き上げ片６９の先端は、楕円の軌跡９５を描く。
【００１９】
ここで、オイル掻き上げ片６９の先端がオイル１２に進入する点をオイル面進入点９７、オイルレベル検出装置５０の一端と軌跡９５とが交差する点を第１交差点９８、オイルレベル検出装置５０の他端と軌跡９５とが交差する点を第２交差点１０２、オイル１２から離脱する点をオイル面離脱点１０３とする。
【００２０】
オイル面進入点９７から第１交差点９８までの軌跡は、油面１２ａに対して斜め下方に移動し、第１交差点９８から第２交差点１０２まではほぼ水平に移動し、第２交差点１０２からオイル面離脱点１０３までは斜め上方に移動している。
なお、第２交差点１０２からオイル液面離脱点１０３までの軌跡は、油面１２ａの高さによってはほぼ鉛直に上昇することもある。
【００２１】
オイル面進入点９７では、特に、エンジン回転数の低いときには、油面１２ａの大きな変動が起きることが知られ、エンジン回転数の高いときには、オイル掻き上げ片６９によるオイル１２の掻き上げが頻繁となり、油面１２ａがより低くなる。
【００２２】
以上に述べたオイルレベル検出装置５０の作用を次に説明する。
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るオイルレベル検出装置の作用を示す作用図である。
（ａ）において、オイル溜め室６８にオイル１２が充分に溜められている場合、エンジン運転中は、オイル掻き上げ片６９によってオイル１２の油面１２ａは波立ち、オイル１２中に矢印のような水平な流れが発生しているときには、オイル１２は、オイルレベル検出装置５０のオイル入口８７ｂからファンカバー８７内に流入し、ファン７１を回転させ、オイル出口８７ｃから流出する。この結果、発電機７２で電力が発生し、この電力がオイルアラートユニット７８に送られる。オイルアラートユニット７８は、例えば、その電力量に基づいて所定の電力量以上であれば、油量が充分（即ち、オイルレベルが高い）であり、問題ないと判断する。
【００２３】
（ｂ）において、オイル溜め室６８の波立つオイル１２の油面１２ａが、オイルレベル検出装置５０のオイル入口８７ｂ、オイル出口８７ｃの位置まで低下した場合、オイル１２は、波が高くなったときにオイル入口８７ｂからファンカバー８７内に流入し、波が低くなったときにはファンカバー８７内に流入しない、というように、間欠的に流入し、ファン７１を回転させるから、発電機７２による発電量は少なくなる。オイルアラートユニット７８は、例えば、その発電量に基づいて所定の電力量未満であれば、油量が不十分（オイルレベルが低い）であり、異常が発生したと判断して、警報を発したり、エンジンの、例えば、点火信号を強制的に遮断してエンジンを停止させる。
【００２４】
このように、オイルレベル検出装置５０は、オイル１２の流れがファン７１を回転させるときの発電量をオイルアラートユニット７８に出力するので、例えば、フロート式のオイルレベル検出装置に比べて、オイル掻き上げ片６９による油面の波立ちの影響が受けにくく、精度の高いオイルレベル検出を行うことができる。
【００２５】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るオイルレベル検出装置の配置を異ならせた別実施形態の作用を示す作用図である。
（ａ）は、オイル溜め室６８のオイル１２中にオイルレベル検出装置５０を横にして配置した状態を示している。即ち、オイルレベル検出装置５０のオイル入口８７ｂとオイル出口８７ｃとが上下に位置する。
【００２６】
オイル溜め室６８に充分なオイル１２が溜められ、オイル溜め室６８内で、オイル掻き上げ片６９（図４参照）によってオイル１２が矢印で示すように上から下へ流れている場所では、オイル１２は、オイルレベル検出装置５０のオイル入口８７ｂからファンカバー８７内に流入し、ファン７１を回転させ、オイル出口８７ｃから流出する。この結果、発電機７２で電力が発生し、この電力がオイルアラートユニット７８に送られる。オイルアラートユニット７８は、その電力量に基づいて所定の電力量以上であれば、油量が充分であり、問題ないと判断する。
【００２７】
（ｂ）において、オイル溜め室６８の波立つオイル１２の油面１２ａが、オイルレベル検出装置５０のオイル入口８７ｂの位置まで低下した場合、オイル１２は、波が高くなったときにオイル入口８７ｂからファンカバー８７内に流入し、波が低くなったときにはファンカバー８７内に流入しない、というように、間欠的に流入し、ファン７１を回転させるから、発電機７２による発電量は少なくなる。オイルアラートユニット７８は、その発電量に基づいて所定の電力量未満であれば、油量が不十分であり、異常が発生したと判断して、警報を発したり、エンジンの、例えば、点火信号を強制的に遮断してエンジンを停止させる。
【００２８】
また、例えば、オイル掻き上げ片６９（図４参照）によるオイル１２の掻き上げ量が多くなり、油面１２ａがオイルレベル検出装置５０のオイル入口８７ｂより下にあっても、オイル入口８７ｂを、クランクケース内のオイル１２が滴下する箇所に配置しておけば、滴下するオイルでファン７１を回転させて発電することができ、オイルレベルに相当するオイル滴下量を検出することができ、オイル溜め室６８内のオイル量を検出することが可能になる。
【００２９】
図７は本発明に係るオイルレベル検出装置の作用を示すフローチャートであり、オイルアラートユニットによる制御を示している。図中のＳＴＸＸはステップ番号である。
ＳＴ０１…エンジンを始動させる。このとき、同時に、オイルアラートユニットはタイマを作動させ、時間ｔをゼロ（ｔ＝０）とする。
【００３０】
ＳＴ０２…時間ｔが３秒経過したかどうか判断する。
ｔ＝３秒経過した（ｔ＝３ｓｅｃ）場合（ＹＥＳ）は、ＳＴ０３に進む。
ｔ＝３秒経過しない場合（ＮＯ）は、再度ＳＴ０２に進む。
【００３１】
ＳＴ０３…発電機による発電電力量Ｐが所定電力量Ｐｓｔよりも大きいかどうか判断する。
Ｐ＞Ｐｓｔである場合（ＹＥＳ）は、ＳＴ０４に進む。
Ｐ≦Ｐｓｔである場合（ＮＯ）は、ＳＴ０５に進む。
【００３２】
ＳＴ０４…時間ｔをリセットする、即ち、ｔ＝０として再度ＳＴ０２に進む。
ＳＴ０５…オイルアラートユニットは、異常が発生したと判断し、エンジン停止指令を発する。
ＳＴ０６…エンジンが停止する。
【００３３】
以上の図１、図５（ａ），（ｂ）に示すように、クランクケース１３に設けられたオイル溜め室６８内にオイル１２が貯留され、このオイル１２を掻き上げてオイル潤滑を行うオイル掻き上げ片６９と、オイル溜め室６８のオイルレベルを検出するオイルレベル検知装置５０とを備えたエンジン１０において、オイル溜め室６８内のオイル１２の流れによって作動可能なファン７１と、このファン７１に取付けられた発電機７２と、この発電機７２で発生する発電信号に基づいてオイルレベルを判断するオイルレベル判断手段としてのオイルアラートユニット７８とから構成されるので、オイル溜め室６８内でオイル掻き上げ片６９によってオイル１２の油面１２ａが変動しても、オイル１２の流れによってファン７１を回転させ、発電機７２で発電させてオイルレベルを判断するため、オイルレベルを安定して検知することができ、オイルレベルの検出精度を向上させることができる。
【００３４】
尚、本実施形態では、図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）に示したように、オイルレベル検出装置５０のオイル入口８７ｂとオイル出口８７ｃとをオイル１２の水平な流れ、鉛直な流れに沿うようにオイルレベル検出装置５０を配置したが、これに限らず、オイル溜め室６８内の位置に応じたオイル１２の流れに沿うように、例えば、オイルレベル検出装置５０を傾けて配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のオイルレベル検出装置は、汎用エンジンに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るオイルレベル検出装置を備えるエンジンの断面図である。
【図２】本発明に係るオイルレベル検出装置の断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】本発明に係るオイル掻き上げ片の作用を示す作用図である。
【図５】本発明に係るオイルレベル検出装置の作用を示す作用図である。
【図６】本発明に係るオイルレベル検出装置の配置を異ならせた別実施形態の作用を示す作用図である。
【図７】本発明に係るオイルレベル検出装置の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１０…エンジン、１２…オイル、１３…クランクケース、５０…オイルレベル検知装置、６８…オイル溜め室、６９…オイル掻き上げ片、７１…ファン、７２…発電機、７８…オイルレベル判断手段（オイルアラートユニット）。
【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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