JP3726747B2

JP3726747B2 - 車両用検出装置

Info

Publication number: JP3726747B2
Application number: JP2001392244A
Authority: JP
Inventors: 誠波多野; 清三郎川嶋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: JP2003194619A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両、たとえば自動車に搭載されて種々の物理量を検出する車両用検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用検出装置としては、たとえば、特開昭６２−１１３０２１号公報に開示される液面レベルセンサがある。この液面レベルセンサは、パイプ内に磁力によりオンオフされるスイッチ手段を収容し、液面レベルに応じてパイプ外周に沿って移動するフロートに磁石を一体的に取付け、液面レベルに応じてスイッチ手段をオンまたはオフさせて液面レベルを検出するものである。この液面レベルセンサにおいては、車両側に液面レベルセンサに取付けるための台座にパイプが固定されると共に、スイッチ手段を外部に接続するためのリード線が台座を貫通して引き出されている。ところで、スイッチ手段の電気接続部の絶縁確保、車両の振動等によるスイッチ手段の損傷防止のために、パイプ内には樹脂がスイッチ手段が埋没するように充填されている。この樹脂は硬化後も或る程度の柔軟性を有する樹脂が好ましく、たとえばシリコン樹脂が用いられている。一方、台座とリード線間にも、台座とリード線間の気密を確保し、且つリード線を保持するために樹脂が充填されている。この樹脂は強度が必要なため、たとえばエポキシ樹脂が用いられている。
【０００３】
上述のシリコン樹脂は、一般に、シリコン主剤と硬化剤を所定の混合比にて混合した後、所定の部位に充填される。通常、シリコン主剤と硬化剤の重量混合比は、シリコン主剤を確実に硬化させるように硬化剤を多めに配合するので、１００：１００となっている。
【０００４】
また、上述の従来の車両用検出装置としての液面レベルセンサにおいては、その構造上台座に仕切られているためシリコン樹脂とエポキシ樹脂が直接接触することはない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、小型化の要求に対応するため、たとえば上述のパイプと台座を一体化することが提案されており、この場合、パイプ内に先に充填されたシリコン樹脂に、後から充填された気密確保用のエポキシ樹脂が接触する可能性もある。
【０００６】
ところで、シリコン樹脂の硬化剤は硬化成分としてＳｉＨを含有しているため、シリコン樹脂の硬化後余剰となったＳｉＨからＨ₂が発生する場合がある。さらに、シリコン樹脂とエポキシ樹脂とが接触すると、上述の硬化剤成分からの水素ガスの発生が活発化する。この水素ガスがエポキシ樹脂中に浸入し気泡となって残存すると、液面レベルセンサの気密確保に問題が生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、その目的は、シリコン主剤と硬化剤を混合する際のシリコン主剤と硬化剤の混合比を最適化することにより硬化剤成分から水素ガスの発生を抑制して、十分な気密性を確保できる車両用検出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成する為に以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の車両用検出装置では、有底筒状のケースと、このケース内に配設されたセンサ部と、センサ部が埋没するようにケース内に充填されたシリコン樹脂と、ケースの開口部を密閉するようにケース内に充填されたエポキシ樹脂とを備える車両用検出装置であって、シリコン樹脂は、シリコン主剤と硬化剤とを混合した後にケース内に充填され、シリコン主剤と硬化剤との重量混合比が、１００：１０〜２８であるような構成とした。これにより、シリコン樹脂に配合される硬化剤の量が最適化され、つまり、シリコン樹脂の硬化に対して必要十分な量だけ配合されるので、充填されたシリコン樹脂中における余剰の硬化剤成分量を抑制し、水素ガスの発生を抑制して、十分な気密性を確保できる車両用検出装置を提供することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の車両用検出装置では、ケースの外周にケースに沿って液面レベルに応じて移動可能に嵌合された略ドーナッツ型のフロートと、フロートと一体的に移動可能にフロートに固定されたマグネットとを備え、センサ部は磁気検出素子から構成され、フロートがケースの外周に沿って移動すると、マグネットが磁気検出素子を作動させ液面レベルを検出する構成とした。これにより、液面レベル検出用の車両用検出装置において、十分な気密性を確保することができる。この場合、請求項３のように、磁気検出素子としてリードスイッチを使用すれば、確実に磁石の磁気を検出、すなわち液面レベルを検出できる。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の車両用検出装置では、センサ部は温度検出素子である構成としている。これにより、温度検出用の車両用検出装置において、十分な気密性を確保することができる。この場合、請求項５のように、温度検出素子としてサーミスタを使用すれば、確実に温度を検出できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態による車両用検出装置を、自動車のエンジンに装着されて潤滑油の液面レベルを検出するオイルレベルセンサに適用した場合を例として、図に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態による車両用検出装置であるオイルレベルセンサ１の断面図である。図は、潤滑油の液面１０が最低位にある状態を示している。また、図１において、図の上方が自動車に搭載された状態における上方となっている。
【００１４】
オイルレベルセンサ１は、有底筒状のケースであるハウジング２が、図１に示すように、自動車のエンジンのオイルパン９の底面側に取付けられている。また、ハウジング２には、磁石４が取付けられたフロート３が、ハウジング２に沿って移動可能に嵌合されている。液面１０の変動に追随するフロート３が上下動すると、フロート３と一体的に磁石４も上下動するので、この磁石４に対向してハウジング２内に取付けられている磁気検出素子であるリードスイッチ６が作動する。このリードスイッチ６の作動によってフロート３の位置、すなわち潤滑油の液面１０レベルが検出される。
【００１５】
なお、図１は、潤滑油の液面１０が最低位にある状態を示している。
【００１６】
有底筒状のケースであるハウジング２は、たとえば樹脂等から形成されている。ハウジング２の底部側には、後述する磁気検出素子であるリードスイッチ６等を収容する収用部２ａが設けられている。
【００１７】
ハウジング２の収用部２ａの外周には、図１に示すように、略ドーナッツ型のフロート３が、収用部２ａの外周に沿って移動可能に嵌合されている。また、フロート３の内周側には、磁石４が固定されている。この磁石４はフェライト磁石等から略ドーナッツ型に形成されている。オイルレベルセンサ１が自動車のエンジンのオイルパン９に取付けられた状態で、オイルパン９内における潤滑油の液面レベル１０の変動に対応してフロート３が図１上下方向に動くと、磁石４もフロート３と一体に動く。また、フロート３は、樹脂等から形成され、磁石４が取付けられた状態で、潤滑油の液面１０に確実に浮かぶように見掛けの比重が設定されている。
【００１８】
ハウジング２の収用部２ａ内には、上述の磁石４に対応させて磁気検出素子であるリードスイッチ６が収容されている。リードスイッチ６は、固定接点（図示せず）と、磁気を受けると磁束の作用により弾性変形する可動接点（図示せず）とを有している。リードスイッチ６の周囲に磁気が無い状態、つまり、磁石４がリードスイッチ６から離れた位置にある時は、両接点は離れて開状態となっている。一方、磁気がある状態、つまり、磁石４がリードスイッチ６の近く、すなわち可動接点（図示せず）に対向する位置にある時は、可動接点が弾性変形して両接点が接触し閉状態となる。すなわち、磁気の有無によりスイッチの開閉動作が切替わる。そして、リードスイッチ６、リードスイッチ６に流れる電流を制限し両接点を保護するために抵抗素子である抵抗器７がプリント基板５上に実装されている。さらに、このプリント基板５にはリード線８が接続され、このリード線８は、ハウジング２の開口部２ｂからオイルレベルセンサ１の外へ引き出されて、自動車（図示せず）の油量警告装置（図示せず）等に接続されている。
【００１９】
ここで、本発明の一実施形態におけるオイルレベルセンサ１における、リードスイッチ６と磁石４との位置関係、つまり図１の上下方向の位置関係について説明する。本発明の一実施形態におけるオイルレベルセンサ１は、オイルパン９内の潤滑油の液面１０が最低位になったことを検出している。そのため、図１に示すような、オイルパン９内の潤滑油の液面１０が最低位における磁石４（フロート３）位置において、リードスイッチ６が作動、つまり開→閉となるように、収用部２内におけるリードスイッチ６の位置が設定されている。したがって、オイルパン９内の潤滑油量が十分有る場合は、フロート３は、液面１０に対応して図１の上方に移動しており、リードスイッチ６は開状態となっている。
【００２０】
次に、本発明の一実施形態におけるオイルレベルセンサ１の組付け方法について説明する。
【００２１】
ここまでに、プリント基板５には、リードスイッチ６、抵抗器７等が実装され、リード線８が接続されている。また、フロート３には磁石４が固定されている。
【００２２】
先ず、ハウジング２の上下を図１に示す方向とは逆、すなわち開口部２ｂを上方として、ハウジング２の収用部２ａ内にプリント基板５を挿入後、リードスイッチ６等の損傷を防止し絶縁性を確保するために、収用部２ａ内にシリコン樹脂１１を充填する。
【００２３】
次に、シリコン樹脂１１が硬化した後に、ハウジング２の開口部２ｂを密閉しリード線８を固定するために、ハウジング２内にエポキシ樹脂１２を充填する。この時、図１に示すように、エポキシ樹脂１２はシリコン樹脂１１と直接接触している。
【００２４】
エポキシ樹脂１２が硬化した後に、磁石４と一体化されたフロート３を、ハウジング２の収容部の外周に嵌合させる。
【００２５】
最後に、フロート３の保護およびハウジング２からの脱落防止のために、カバー１３をハウジング２に取付ける。以上で、オイルレベルセンサ１の組付けが完了する。
【００２６】
ここで、本発明の一実施形態によるオイルレベルセンサ１においては、収用部２ａ内に充填されるシリコン樹脂１１は、シリコン主剤と硬化剤とを混合攪拌した後に収用部２ａ内に充填している。次に、シリコン主剤と硬化剤との混合割合、すなわち重量混合比について説明する。
【００２７】
従来、シリコン主剤と硬化剤を混合する場合、シリコン主剤の硬化を確実にするため硬化剤を多めに配合しており、シリコン主剤と硬化剤の重量混合比を、たとえば１００：１００としている。この場合、シリコン樹脂１１中に含まれる余剰の硬化剤成分から水素ガスが発生する。シリコン樹脂１１表面に、後から注入されるエポキシ樹脂１２が接触すると、シリコン樹脂１１中からの水素ガスの発生がさらに活発化する。この水素ガスは気泡となって、硬化前のエポキシ樹脂１２中を通過して大気中に放出される。エポキシ樹脂１２が硬化しても、エポキシ樹脂１２の内部に水素ガスの気泡が連なった状態で残ることがあり、これによりオイルレベルセンサの気密確保に問題が生じる可能性があった。
【００２８】
ところで、一般に、シリコン主剤と硬化剤を混合する場合、硬化剤の混合割合が減少するに連れてシリコン樹脂１１の硬化時間が長くなり、ある割合以下になると硬化しなくなってしまう。一方、硬化剤の混合割合を増加させると硬化時間が短縮されるが、本発明の一実施形態によるオイルレベルセンサ１の場合のようにシリコン樹脂１１にエポキシ樹脂１２が接触するような場合においては、硬化剤の混合割合が増加するに連れて水素ガスの発生量が増加してしまう。すなわち、シリコン主剤に混合する硬化剤の量は、水素ガスの発生量が、エポキシ樹脂１２中に残留気泡が生じない程度に十分抑制され、且つシリコン樹脂１１の硬化時間があまり長くならない、すなわち、生産性の低下がほとんど無いような量とすることが望ましい。
【００２９】
ここで、図２に、シリコン樹脂１１混合時におけるシリコン主剤と硬化剤の重量混合比を種々変えた場合の、硬化時間、エポキシ樹脂１２中の残留水素気泡有無に関するデータを示す。
【００３０】
図２において、横軸にはシリコン主剤を１００とした時の硬化剤の重量比率を示し、縦軸には硬化時間およびエポキシ樹脂１２中の残留水素気泡数を示す。図２において、実線は、硬化剤の重量比率と硬化時間との関係を、また破線は、硬化剤の重量比率とエポキシ樹脂１２中の残留水素気泡数との関係を図２に示すとおり、シリコン主剤を１００とした時の硬化剤の重量比率が１０未満では、硬化時間が長くなり生産性が低下してしまう。一方、硬化剤の重量比率が２８を超えると、硬化剤からの水素ガス発生によりエポキシ樹脂１２中に水素気泡が残留してしまう。したがって、シリコン樹脂１１混合時において、シリコン主剤を１００とした時の硬化剤の重量比率を１０〜２８に設定すれば、硬化時間延長することなしに、エポキシ樹脂１２中に水素気泡が残留することを抑制できる。
【００３１】
このため、本発明の一実施形態によるオイルレベルセンサ１においては、シリコン主剤と硬化剤を混合する際、上述の水素ガスのいわば原料である硬化剤の量を必要最小限に減少させており、シリコン主剤と高価剤の重量混合比を、１００：１０〜２８としている。これにより、シリコン樹脂１１の硬化に関しては生産性への影響がほとんど無い程度としつつ、シリコン樹脂１１表面に、後から注入されたエポキシ樹脂１２が接触しても、シリコン樹脂１１中からの水素ガスの発生は大幅に抑制されるので、エポキシ樹脂１２内に残留する水素ガス気泡をほとんどなくすことができ、オイルレベルセンサ１の気密を確実に維持することができる。
【００３２】
オイルレベルセンサ１は、図１に示すように、エンジンのオイルパン９の底部に、Ｏ−リング１４によりシール性を確保しつつ、ボルト１５を締付けて固定されている。
【００３３】
以上説明した、本発明の一実施形態によるオイルレベルセンサ１においては、磁気検出素子であるリードスイッチ６を収容するハウジング２の収容部２ａにシリコン樹脂１１を充填する際、予めシリコン主剤と硬化剤を混合する時のシリコン主剤と高価剤の重量混合比を、１００：１０〜２８とした。これにより、シリコン樹脂１１の硬化に関しては生産性への影響がほとんど無い程度としつつ、シリコン樹脂１１表面に後から注入されたエポキシ樹脂１２が接触た場合における、シリコン樹脂１１中からの水素ガスの発生は大幅に抑制されるので、エポキシ樹脂１２内に残留する水素ガスの連続気泡をほとんどなくすことができ、オイルレベルセンサ１の気密を確実に維持することができる。
【００３４】
なお、本発明の一実施形態によるオイルレベルセンサ１においては、磁気検出素子であるリードスイッチ６の個数を１個としているが、複数個設けてもよい。その場合、リードスイッチ６の上下方向の取付け位置を変えることにより、検出する液面１０レベルを複数個設定することができる。
【００３５】
また、本発明の一実施形態によるオイルレベルセンサ１においては、磁気検出素子としてリードスイッチ６を用いているが、これ以外の磁気検出素子、たとえばＭＲＥ素子（磁気抵抗素子）、ホール素子（ホール効果素子）、あるいは磁気ダイオード等を用いてもよい。
【００３６】
また、本発明の一実施形態においては、車両用検出装置をオイルレベルセンサ１に適用した場合を例に説明したが、液面検出対象である液体は、オイル以外に水、潤滑油、各種薬品等であってもよい。
【００３７】
また、本発明の一実施形態においては、車両用検出装置をオイルレベルセンサ１、つまり液面検出装置に適用しているが、他の車両用検出装置に適用することも可能である。たとえば、オイルレベルセンサ１におけるリードスイッチ６を温度検出素子、たとえばサーミスタ等に置換えることにより、エンジンの冷却水温センサ、あるいは潤滑油温センサに適用することができる。いずれの場合も、シリコン樹脂１１におけるシリコン主剤と硬化剤の重量混合比を、上述の一実施形態によるオイルレベルセンサ１の場合と同様に設定することにより、シリコン樹脂中からの水素ガスの発生は大幅に抑制されるので、エポキシ樹脂１２内に残留する水素ガス気泡をほとんどなくすことができ、オイルレベルセンサ１の気密を確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による車両用検出装置としてのオイルレベルセンサ１の断面図である。
【図２】シリコン樹脂１１混合時における、シリコン主剤を１００とした時の硬化剤の重量比率と、硬化時間およびエポキシ樹脂１２中の残留水素気泡の有無との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１オイルレベルゲージ（車両用検出装置）
２ハウジング（ケース）
２ａ収容部
３フロート
４磁石
５プリント基板
６リードスイッチ（センサ部、磁気検出素子）
７抵抗器
８リード線
９オイルパン
１０液面
１１シリコン樹脂
１２エポキシ樹脂
１３カバー
１４Ｏ−リング
１５ボルト

Claims

有底筒状のケースと、
前記ケース内に配設されたセンサ部と、
前記センサ部が埋没するように前記ケース内に充填されたシリコン樹脂と、
前記ケースの開口部を密閉するように前記ケース内に充填されたエポキシ樹脂とを備える車両用検出装置であって、
前記シリコン樹脂は、シリコン主剤と硬化剤とを混合した後に前記ケース内に充填され、
前記シリコン主剤と前記硬化剤との重量混合比が、１００：１０〜２８であることを特徴とする車両用検出装置。
前記ケースの外周に前記ケースに沿って移動可能に嵌合された略ドーナッツ型のフロートと、
前記フロートと一体的に移動可能に前記フロートに固定された磁石とを備え、
前記センサ部は磁気検出素子から構成され、
前記フロートが前記ケースの外周に沿って移動すると、前記磁石が前記磁気検出素子を作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用検出装置。
前記磁気検出素子はリードスイッチであることを特徴とする請求項２に記載の車両用検出装置。
前記センサ部は温度検出素子であることを特徴とする請求項１に記載の車両用検出装置。
前記温度検出素子はサーミスタであることを特徴とする請求項４に記載の車両用検出装置。