(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する容器に設けられるとともに一端が前記容器の外側に位置し他端が前記容器内に位置して前記容器の内外を連通する管状部材と、該管状部材に挿通されて前記液体の液面高さを計測可能なゲージ部材と、該ゲージ部材の基端側に設けられるとともに前記管状部材の前記一端側の開口部に係合された状態で前記開口部に通気孔が形成される栓部材と、前記管状部材または前記ゲージ部材のいずれか一方に前記栓部材から離間して配設され前記管状部材内の管路断面積を他の管路部分よりも減少させる遮蔽部とを有する液面検出装置であって、前記管状部材は、前記他端が前記容器の側壁に近接しかつ前記容器内の前記液面側に伸びるとともに、前記他端の開口部端面が前記管状部材の管路方向に直交する面に対して傾斜を有し、前記他端の開口部端面が前記容器の側壁に向けられて配置されることを特徴とする液面検出装置。
【請求項２】
前記遮蔽部は前記ゲージ部材に設けられ、前記遮蔽部または前記ゲージ部材には前記遮蔽部下方に前記ゲージ部材の長手方向に沿って前記ゲージ部材の前記基端側が大径となるテーパ状に延び前記ゲージ部材を前記管状部材内へ案内する案内部が設けられることを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。
【請求項３】
前記管状部材は、前記栓部材が前記開口部に係合した状態において前記栓部材と前記遮蔽部との間に位置する部位に、該管状部材内の少なくとも一部の内径を他の部位における内径よりも広く形成した拡張部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の液面検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は容器内の液体の液面高さを計測する液面検出装置に係り、特に通気孔が形成されて容器内の気圧変動を抑制する所謂ブリーザ機能を有する液面検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、容器内の気圧変動を抑制するブリーザ機能を有する液面検出装置としては、例えば自動車のトランスミッションに用いられる液面検出装置に同様の構造が適用されている。
【０００３】
このような液面検出装置の一例を図７に示す。図７は無段変速機（以下、ＣＶＴと称す）の概略断面を示している。トランスミッションケース１は、エンジンルーム内に配設された図示しない横置きエンジンの車幅方向の一側に隣接して設けられており、ケース本体２と、同ケース本体２の車両の進行方向前方側（図７における紙面左方側）に装着されるオイルパン３と、ケース本体２のエンジン側に装着されて図示しないトルクコンバータを収容する図示しないコンバータハウジングとから構成されている。
【０００４】
ケース本体２内には、前記エンジンの出力軸の回転が図示しないトルクコンバータおよび遊星歯車機構を介して入力される入力軸４、同入力軸４上に配されるドライブプーリ５、同ドライブプーリ５とベルト６を介して接続されるドリブンプーリ７、同ドリブンプーリ７と同軸に配され、ドリブンプーリ７と同期して回転する図示しないギヤに歯合された変向ギヤ８、および出力軸１０に設けられ該変向ギヤ８に歯合されたファイナルギヤ９が配設されている。なお、ファイナルギヤ９の回転軸である出力軸１０は、ケース本体２外まで延長されている。ここで、ドライブプーリ５、ベルト６、およびドリブンプーリ７が変速機構を形成している。変速機構については一般的なベルト式ＣＶＴと同様の機構を用いているため、ここでの詳細な説明は省略する。また、ケース本体２内には、内部に油圧回路を有しドライブプーリ５やドリブンプーリ７等をそれぞれ駆動するための作動油圧を制御するバルブボデー１１が配されている。
【０００５】
トランスミッションケース１内には、ケース本体２およびオイルパン３にわたってオイル１２が貯留されている。オイルパン３には管状部材２３が設けられており、該管状部材２３は、一端がトランスミッションケース１の外側に位置し、他端がトランスミッションケース１内に面して、該トランスミッションケース１の内外を連通している。オイル１２の液面高さを測定するレベルゲージ２２は、管状部材２３に挿通され、かつ基端側に設けられた栓部材２４が管状部材２３と係合した状態で、その先端がオイル１２に侵漬されている。栓部材２４には、後に詳述する図２乃至３に示すものと同様の通気孔１９が形成されている。トランスミッションケース１内のオイル１２液面上方には、オイル１２の液面変化を抑制するバッフルプレート２５が設けられている。該バッフルプレート２５には、ドライブプーリ５と干渉する部分ｘやバルブボデー１１と干渉する部分ｙ等、他の部品と干渉する部分に開口が形成されている。
【０００６】
上記の構成において、エンジン出力軸の回転はトルクコンバータを介し、遊星歯車機構で回転方向を制御されて入力軸４に入力され、ドライブプーリ５が回転する。このドライブプーリ５の回転がベルト６を介してドリブンプーリ７に伝達されるとともに変速され、その回転は変向ギヤ８、ファイナルギヤ９を介して出力軸１０から出力され、さらに図示しないデファレンシャルギヤ、ドライブシャフトを介して車輪に伝達される。このとき、オイル１２は各ギヤ間の潤滑や、バルブボデー１１から送られてドライブプーリ５やドリブンプーリ７を油圧作動させる作動油として利用される。
【０００７】
このオイル１２の液面高さの測定は、まずレベルゲージ２２を管状部材２３から引き抜き、レベルゲージ２２の先端付近に付着したオイル１２を拭き取った後、再びレベルゲージ２２の先端をオイル１２に侵漬させるようにレベルゲージ２２を管状部材２３に挿入し、その後レベルゲージ２２を引き抜いて先端に付着したオイルレベルを目視することにより行われる。なお、レベルゲージ２２が車両の進行方向前方に位置して配設されているため、オイルレベル測定の作業性が向上する。
【０００８】
また、主に運転中はトランスミッションケース１内の温度変化により、該トランスミッションケース１の内圧が変動するが、通気孔１９から空気が出入りすることにより該内圧の変動を抑制している。走行中には加減速や旋回に伴う慣性力により、オイル１２が移動し液面が変化するが、バッフルプレート２５がこれを抑制しオイル１２の片寄りを防いでいる。また、管状部材２３は、レベルゲージ２２がバルブボデー１１やトランスミッションケース１内の他の部品等と干渉するのを防止してレベルゲージ２２の先端部をトランスミッションケース１内の特定位置に確実に案内するように、ある程度トランスミッションケース１内に突出している。なお、オイルパン３をケース本体２の側面（図７の構造では車両の進行方向前方側）に装着することにより、トランスミッションケース１の全高を低く抑えることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成では、バッフルプレート２５において他の部品と干渉する部分に開口（ｘおよびｙ）が形成されているため、慣性力によりオイル液面が変化した場合、オイル１２がこれら開口からバッフルプレート２５の上方に乗り上げ、液面の上昇を防止することができない。
【００１０】
また、上述のように、管状部材２３はレベルゲージ２２をトランスミッションケース１内の特定位置に案内するようにトランスミッションケース１内に突出して設けられているが、管状部材２３の突出部長さが長くなり、その端部がオイル１２の液面に近づく程、加減速や旋回に伴う慣性によりオイル１２が片寄って管状部材２３付近の液面が上昇した場合にオイル１２が管状部材２３内に侵入する可能性が高まり、さらに管状部材２３内に侵入したオイル１２が栓部材２４まで達すると、通気孔１９から外部に漏れてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、通気孔を有する液面検出装置において、液体の漏れ出しを防止できる液面検出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点に鑑み創案されたものであり、請求項１に示す液面検出装置では、液体を収容する容器に設けられるとともに一端が前記容器の外側に位置し他端が前記容器内に位置して前記容器の内外を連通する管状部材と、該管状部材に挿通されて前記液体の液面高さを計測可能なゲージ部材と、該ゲージ部材の基端側に設けられるとともに前記管状部材の前記一端側の開口部に係合された状態で前記開口部に通気孔が形成される栓部材と、前記管状部材または前記ゲージ部材のいずれか一方に前記栓部材から離間して配設され前記管状部材内の管路断面積を他の管路部分よりも減少させる遮蔽部とを有する液面検出装置であって、前記管状部材は、前記他端が前記容器の側壁に近接しかつ前記容器内の前記液面側に伸びるとともに、前記他端の開口部端面が前記管状部材の管路方向に直交する面に対して傾斜を有し、前記他端の開口部端面が前記容器の側壁に向けられて配置されることを特徴としている。
【００１３】
これによれば、液面の変化により管状部材内に侵入した液体は、管路断面積を他の管路部分よりも減少させる遮蔽部によってその勢いを弱められ、その後遮蔽部を通過した液体も勢いが弱められているため、遮蔽部から離間して配設されている栓部材に達することがない。更に、管状部材の反側壁側部分でゲージ部材先端部が容器内の特定位置に確実に案内され、液体の液面が上昇しても開口部の上端に到達するまで液体が管状部材の管路内に侵入することがなく、さらに、管路内に液体が侵入したとしても遮蔽部により栓部材に達することが阻止される。
【００１６】
請求項２に示す液面検出装置では、請求項１に示す液面検出装置において、前記遮蔽部は前記ゲージ部材に設けられ、前記遮蔽部または前記ゲージ部材には前記遮蔽部下方に前記ゲージ部材の長手方向に沿って前記ゲージ部材の前記基端側が大径となるテーパ状に延び前記ゲージ部材を前記管状部材内へ案内する案内部が設けられることを特徴とすることを特徴としている。
【００１７】
これによれば、液面高さ計測に際してゲージ部材を抜くときに、液体の付着した先端部が遮蔽部に触れることがない。また、ゲージ部材を挿入するときにも、遮蔽部はテーパ状の案内部によって管状部材内に案内されるため、ゲージ部材が挿入しやすい。
【００１８】
請求項３に示す液面検出装置では、請求項１又は２に示す液面検出装置において、前記管状部材は、前記栓部材が前記開口部に係合した状態において前記栓部材と前記遮蔽部との間に位置する部位に、該管状部材内の少なくとも一部の内径を他の部位における内径よりも広く形成した拡張部を有することを特徴としている。
【００１９】
これによれば、液体が遮蔽部を通過したとしても、遮蔽部の上部に形成された拡張部によって広い空間が存在することで、液体が栓部材に到達しにくい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る実施例を、図１乃至４を用いて説明する。図１はＣＶＴの概略断面を示している。トランスミッションケース１は、エンジンルーム内に配設された図示しない横置きエンジンの車幅方向の一側に隣接して設けられており、ケース本体２と、同ケース本体２の車両の進行方向前方側（図１における紙面左方側）に装着されるオイルパン３と、ケース本体２のエンジン側に装着されて図示しないトルクコンバータを収容する図示しないコンバータハウジングとから構成されている。
【００２１】
ケース本体２内には、前記エンジンの出力軸の回転が図示しないトルクコンバータおよび遊星歯車機構を介して入力される入力軸４、同入力軸４上に配されるドライブプーリ５、同ドライブプーリ５とベルト６を介して接続されるドリブンプーリ７、同ドリブンプーリ７と同軸に配され、ドリブンプーリ７と同期して回転する図示しないギヤに歯合された変向ギヤ８、および出力軸１０に設けられ該変向ギヤ８に歯合されたファイナルギヤ９が配設されている。なお、ファイナルギヤ９の回転軸である出力軸１０は、ケース本体２外まで延長されている。ここで、ドライブプーリ５、ベルト６、およびドリブンプーリ７が変速機構を形成している。変速機構については一般的なベルト式ＣＶＴと同様の機構を用いているため、ここでの詳細な説明は省略する。また、ケース本体２内には、内部に油圧回路を有しドライブプーリ５やドリブンプーリ７等をそれぞれ駆動するための作動油圧を制御するバルブボデー１１が配されている。
【００２２】
トランスミッションケース１内には、ケース本体２およびオイルパン３にわたってオイル１２が貯留されている。オイルパン３には管状部材１４が設けられており、管状部材１４は、一端がトランスミッションケース１の外側に位置し、他端がトランスミッションケース１内に面して、該トランスミッションケース１の内外を連通している。オイル１２の液面高さを測定するレベルゲージ１３（ゲージ部材）は、管状部材１４に挿通され、かつ基端側に設けられた栓部材１５が管状部材１４と係合した状態で、その先端がオイル１２に侵漬されている。
【００２３】
図１における管状部材１４付近の拡大図を図２に示す。レベルゲージ１３は耐熱樹脂材料により構成されている。レベルゲージ１３には、栓部材１５の下方に管状部材１４の管路断面積を減少させる遮蔽部１６が形成されている。遮蔽部１６は、レベルゲージ１３の外周から管状部材１４の内周面に向けて膨出されたもので、例えば管状部材１４の管路方向に略垂直な円板形状とされる。また、この遮蔽部１６により減少させされる管状部材１４の管路断面積は、他の部位における管路断面積の３０％以下になるよう設定されている。さらに、遮蔽部１６は、栓部材１５から、該栓部材１５の軸方向長さ以上離間して設けられていることが望ましい。栓部材１５と遮蔽部１６との間には、第２図のＡ−Ａ断面である図３に示されるように十字の補強リブ１７が形成される。また、遮蔽部１６の下方には、補強リブ１７と同様に十字に形成され、レベルゲージ１３に沿ってテーパ状に延びレベルゲージ１３を管状部材１４内へ案内する案内部１８が設けられる。案内部１３より下方のレベルゲージ１３は、曲げが容易となるよう平板状に成形されている。なお、レベルゲージ１３、遮蔽部１６、補強リブ１７、および案内部１８は一体に成形される。
【００２４】
栓部材１５には、図２のＢ−Ｂ断面である図４に示されるように、ブリーザとして機能する一対の通気孔１９，１９が形成されている。図２のように栓部材１５が管状部材１４に係合した状態で、管状部材１４の栓部材１５と遮蔽部１６との間に位置する部位の少なくとも一部は、他の部位における管路断面積よりも広く形成されている（拡張部２０）。
【００２５】
管状部材１４のトランスミッションケース１内に位置する端部は、オイルパン３の内壁に近接しかつオイル１２の液面側に伸びるとともに、管状部材１４の管路方向に直交する面から傾斜した断面（以下、斜めカット面１４ａと称す）として形成され、その斜めカット面１４ａをオイルパン３の内壁に向けて配置されている。
【００２６】
続いて本実施例の作用について説明する。図１乃至４において、エンジン出力軸の回転はトルクコンバータを介し、遊星歯車機構で回転方向を制御されて入力軸４に入力され、ドライブプーリ５が回転する。このドライブプーリ５の回転がベルト６を介してドリブンプーリ７に伝達されるとともに変速され、その回転は変向ギヤ８、ファイナルギヤ９を介して出力軸１０から出力され、さらに図示しないデファレンシャルギヤ、ドライブシャフトを介して車輪に伝達される。このとき、オイル１２は各ギヤ間の潤滑や、バルブボデー１１から送られてドライブプーリ５やドリブンプーリ７を油圧作動させる作動油として利用される。
【００２７】
このオイル１２の液面高さの測定は、まずレベルゲージ１３を管状部材１４から引き抜き、レベルゲージ１３の先端付近に付着したオイル１２を拭き取った後、再びレベルゲージ１３の先端をオイル１２に侵漬させるようにレベルゲージ１３を管状部材１４に挿入し、その後レベルゲージ１３を引き抜いて先端に付着したオイルレベルを目視することにより行われる。このとき、レベルゲージ１３の挿入に際して、テーパ状の案内部１８が遮蔽部１６を管状部材１４内に確実に案内するため、遮蔽部１６が管状部材１４の開口縁と干渉することがなく、レベルゲージ１３が挿入しやすい。また、本実施例では、拡張部２０が管状部材１４の開口縁まで延びているため、レベルゲージ１３の挿入がさらに容易となる。本実施例に示すように補強リブ１７を設けることによって、栓部材１５と遮蔽部１６との間のレベルゲージ１３の剛性が向上するとともに、遮蔽部１６の上下部分に設けられた補強リブ１７および案内部１８によって遮蔽部１６がぐらつかないため、レベルゲージ１３の挿入がさらに容易になる。なお、レベルゲージ１３が車両の進行方向前方に位置して配設されているため、オイルレベル測定の作業性が向上する。
【００２８】
また、主に運転中はトランスミッションケース１内の温度変化により、該トランスミッションケース１の内圧が変動するが、通気孔１９から空気が出入りすることにより該内圧の変動を抑制している。
【００２９】
管状部材１４は、そのトランスミッションケース１内側の端部においてオイルパン３内壁に対して反対側の部分、すなわちバルブボデー１１や変速機構が設けられている側でオイルパン３内壁側よりも長く伸びてトランスミッションケース１内に大きく突出しているため、この部分でレベルゲージ１３を所定の位置に確実に案内することができる。なお、オイルパン３をケース本体２の側面（図１の構造では車両の進行方向前方側）に装着することにより、トランスミッションケース１の全高を低く抑えることができる。
【００３０】
ここで、走行中に車両は加減速や旋回を行うが、これに伴う慣性力によりオイルはトランスミッションケース１内を移動し、液面が変化する。特に本実施例においては、オイルレベル測定の作業性を向上するためレベルゲージ１３を車両の進行方向前方側に配置しているが、これによれば車両が急制動した場合にオイル１２が前方（レベルゲージ１３が設けられているオイルパン３側）に大幅に片寄って、トランスミッションケース１内におけるレベルゲージ１３付近の液面が上昇する。
【００３１】
ここで、上昇してきたオイル１２は管状部材１４の管路内に侵入しようとするが、管状部材１４の管路として有効な部分は斜めカット面１４ａ上端より上方側となるため、斜めカット面１４ａ上端よりも上昇したオイル１２のみが管状部材１４の管路内に侵入する。このようにして管路内に侵入したオイル１２はさらに管路内を上昇するが、遮蔽部１６によって管路断面積が減少させられているため、ここを通過する際の管路抵抗が大きくなり、オイル１２上昇の勢いが弱められる。このとき、遮蔽部１６は上昇してきたオイル１２の圧力を受けるが、補強リブ１７を設けているため、遮蔽部１６やレベルゲージ１３が変形・破損することがない。さらに、オイル１２が遮蔽部１６を通過したとしても、該遮蔽部１６を通過したオイル１２は勢いが弱まっており、また、栓部材１５が遮蔽部１６から離間して配されているため、オイル１２は栓部材１５に達する前にその上昇が止められる。さらに、栓部材１５と遮蔽部１６との間の空間が拡張部２０の存在によって管路内の他の部位の管路断面積よりも広く形成されることによって、遮蔽部１６を通過したオイル１２の栓部材１５への到達をより有効に防止することができる。
【００３２】
よって、オイル１２が栓部材１５に形成された通気孔１９から漏れ出すことを防止することができる。
【００３３】
以下、上述した実施例の変形例について説明する。上記した図２の構造では遮蔽部１６を耐熱樹脂製のレベルゲージ１３と一体成形した場合を示したが、図５に示すように栓部材１５′に遮蔽部１６′および案内部１８′を一体成形してもよい。この場合、案内部１８′は例えば円錐台状とされ、また、栓部材１５′と遮蔽部１６′とは、筒状でかつ遮蔽部１６′を栓部材１５′の軸方向長さ以上栓部材１５′から離間させる程度の長さの連結部２１を介して接続されている。このようにすることにより、従来から一般に用いられている金属製のレベルゲージを用いる場合にも、レベルゲージ１３′に栓部材１５′と一体の遮蔽部１６′および案内部１８′を嵌装することによって、安価に遮蔽部１６′を追加可能である。
【００３４】
また、遮蔽部をレベルゲージ側に設ける代わりに、図６に示すように遮蔽部１６″を管状部材１４′側に形成してもよい。例えば、管状部材１４′の一部を管状部材１４′内側へ環状に突出するように成形するだけで遮蔽部１６″を形成することができるため、安価である。
【００３５】
さらに、本実施例では自動車のトランスミッションを示したが、これに限らず、自動車や船舶のエンジン等、移動体に配置される全ての液面検出装置に適用可能である。
【００３６】
また、上記実施例において遮蔽部１６，１６′および１６″を環状に形成した例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば多角形としたり、また一対の通気孔１９，１９と位相の異なる位置に切欠きを有する略円板形状としてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、管状部材の管路断面積を減少させる遮蔽部を設けたことにより、容器内の液面が変化して液体が管状部材内に侵入したとしても、液体が栓部材に形成された通気孔から漏れ出すのを防止することができる。
【００３８】
また、管状部材の他端を前記容器の側壁に近接させ、かつ前記他端の開口部端面が該管状部材の管路方向に直交する面に対して傾斜を有し、前記他端の開口部端面を前記容器の側壁に向けて配置したことにより、ゲージ部材を容器内の特定位置に確実に案内するとともに、液体が管路内に侵入するのを抑制することができる。
【００３９】
さらに、遮蔽部をゲージ部材に設け、テーパ状の案内部を設けたことにより、液面高さ計測に際してゲージ部材先端が管状部材内に接触しないため液面高さが読み取りやすく、また、ゲージ部材を挿入しやすい。
【００４０】
その上、管状部材に、栓部材と遮蔽部との間の少なくとも一部の内径が広く形成された拡張部を設けているため、遮蔽部を通過した液体が広い空間が存在することで栓部材に到達しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略断面図
【図２】図１における要部拡大図
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図
【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図
【図５】第１の変形例を示す図
【図６】第２の変形例を示す図
【図７】従来例を示す概略断面図
【符号の説明】
１          トランスミッションケース
４          入力軸
５          ドライブプーリ
６          ベルト
７          ドリブンプーリ
１０        出力軸
１１        バルブボデー
１２        オイル
１３        レベルゲージ（ゲージ部材）
１４        管状部材
１５        栓部材
１６        遮蔽部
１７        補強リブ
１８        案内部
１９        通気孔
２０        拡張部
【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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