JPH02310428A - オイルセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、潤滑油の有無を空気と潤滑油の抵抗値の差か
ら検出するオイルセンサに関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］一般に、
汎用エンジン、車輌用エンジンなどでは、潤滑油が不足
状態であることを気付かずに運転を持続すると焼き付き
などの損傷を眉くため、潤滑油ｍを常時モニタするオイ
ルセンサを装備し、潤滑油は不足の場合、エンジンを停
止させたり、あるいは、着告灯を点灯させたりしてエン
ジンの損傷を未然に防止するようにしている。

この種のオイルセンサとしては、例えば、特開昭６２−
９３４１７号公報、特開昭６２−２６３７９号公報に開
示されているようなリードスイッチを用いたもの、ある
いは、油圧スイッチを用いたものなどがあるが、リード
スイッチを用いたオイルセンサでは、リードスイッチ、
フロート、マグネットなどの構成部品を必要とし、その
分、構成が複雑で、かつ、クランクケース内に予め組付
けておかなければならず、取扱いが不便である。

また、油圧スイッチを利用したオイルセンサでは、オイ
ルポンプを装備しない飛沫１ｌＪｌ滑式エンジンに採用
することができず、汎用性に問題がある。

一方、他の技術分野においては、流体の抵抗値を計測し
て、流体の変動量、あるいは、流体濃度などを検出する
センサが知られている。

このいわゆる流体センサは、円筒状のセンサ外電極と、
このセンサ外電極の軸中心に挿通したセンサ内電極とか
らなり、流体中に浸漬した上記両電極間の抵抗値の変化
から流体容積変動、あるいは、流体ｃｉ度などを検出す
るものである。

ところで、上記抵抗値の変化は上記流体センサから出力
される電流値の変化を計測することで検出されるが、潤
滑油など比較的大きな抵抗値の変化を示す電流値は極微
小であるため、信号線はノイズの影響を低くすべくシー
ルドワイヤを用いる必要があるが、ノイズの影響を完全
に排除できるものではない。

また、上記シールドワイヤには、別途設けた制御回路に
接続するためのコネクタが必要で、その分、部品コスト
、組立工数が嵩む問題がある。

その上、上記制御回路には、上記流体センサから出力さ
れる電流値を比較して取り出すめたの高絶縁抵抗を組み
込む必要があるが、制御回路に高絶縁抵抗を組み込むこ
とは他の回路に対する電気的影響が大きく問題がある。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ノイズの
影響を受けることなく、潤滑油り無を正確に検出処理す
ることができ、また、部品点数を削減して部品コスト、
組立工数の低減を図り、その上、制御回路などに対する
電気的影響のないオイルセンサを提供することを目的と
している。

［課題を解決するための手段］　一 本発明によるオイルセンサは、円筒状のセンサボディと
、このセンサボディの軸中心に遊挿したセンサ内電極と
を導電性樹脂を素材に形成し、また上記センサボディの
頭部側に、上記センサボディと上記センサ内電極に接続
して潤滑油の有無を検出するＴＩＩ滑油不足検出手段を
組込んだものである。

［作　用］ 上記構成において、センサボディとセンサ内電極との間
の電極間距離で潤滑油の抵抗が検出されると、上記セン
サボディの頭部側に設けた潤滑油不足検出手段からＷＪ
滑油有り信号が出力され、また、上記電極間距離でクラ
ンク室内空気絶縁抵抗が検出されると、上記潤滑油不足
検出手段から潤滑油無し信号が出力される。

また、上記センサボディとセンサ内電極とを導電性樹脂
を素材に形成したため、熱伝導率が悪く、このオイルセ
ンサをエンジンに取付けても、クランクケース熱、およ
び、潤滑油熱が上記ｆＶＩ滑油不足検出手段に伝達され
難く、この潤滑油不足検出手段の熱の影響による性能劣
化が防止できる。

［発明の実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はオイルセンサ
の縦断面図、第２図は第１図のｎ−Ｉ断面図、第３図は
オイルセンサの組付は状態を示す該略図、第４図はＴＡ
潤滑油不足検出手段回路図、第５図は潤滑油の抵抗値と
温度との特性図である。

（構　成） 図中の符号Ａはオイルセンサで、このオイルセンサΔの
センサ外電極を兼用するセンサボディ１がカーボンなど
の導電材を含有する導電性樹脂を素材に射出成型されて
いる。

また、このセンサボディ１の頭部側にねじ頭１ａが形成
され、その下部に７ランジ１ｂが形成され、さらに、そ
の首下部にねじ部１Ｃが形成されている。また、上記セ
ンサボディ１に、頭部（基部）側から先端部１ｄの方向
へ貫通する中空部１ｅが形成され、さらに、上記センサ
ボディ１の中途に上記中空部１ｅに開口するエアー抜き
孔１ｆが穿設されている。

また、上記センサボディ１の上記中空部１ｅの基部側中
途に段部１Ｑが形成され、この段部１ｑにセンサ内電極
ガイド２の段部２ａが掛止されている。このセンサ内電
極ガイド２は耐熱性を有する高抵抗絶縁樹脂材を素材に
形成したものである。

また、上記センサ内電極ガイド２の上記段部２ａの首下
部に溝２ｂが環設され、この満２ｂに、上記センサボデ
ィ１の中空部１ｅの内壁と上記溝２ｂとの間をシールす
るＯリング３ａが介装されている。さらに、上記センサ
内電極ガイド２の先端部が先端方向へ集束するテーバ面
２Ｃをなし、また、上記センサ内電極ガイド２の上記テ
ーバ面２Ｃと上記溝２ｂとの間の胴部の径が上記センサ
ボディ１の中空部１ｅの内径と同じか、それよりやや小
さく形成されている。

また、上記センサ内電極ガイド２の全周、あるいは、少
なくとも上記中空部１ｅの上記先端部１ｄ側に露呈する
部分、すなわち、上記テーバ面２Ｃとその先端面に、潤
滑油の吸着を防止すべく、ふっ素樹脂などの耐熱性、絶
縁性、非親油性を有する部材がコーティングされている
。

また、上記センサ内電極ガイド２の軸中心に、センサ内
電極４が嵌挿され、その先端が上記センサボディ１の先
端部１ｄ側へ臨まされている。

このセンサ内゛眉極４は、前述したセンサボディ１と同
様、カーボンなどの導電材を含有する導電性樹脂を素材
に射出成型したものである。

また、上記センサ内電極４の基部側に７ランジ４ａが形
成され、このフランジ４ａが上記センサ内電極ガイド２
の基端面に穿設した所定深さの四部２ｄに嵌入され、こ
の凹部２ｄの底面に環設した段部２ｅにｉｎされた０リ
ング３ｂを介して、上記フランジ４ａの底面がシールさ
れている。

また、上記センサ内型ｆｆ１４の上記フランジ４ａに半
円柱状の取付部４ｂが突設されている。さらに、上記７
ランジ４ａに絶縁ワッシ１７５が載置され、この絶縁ワ
ッシｖ５に、潤滑油不足検出手段６の構成部品を実装す
る印刷基板７の下端面が当接され、さらに、この印刷基
板７の実装面に上記センサ内電極４の取付部４ｂがねじ
８（あるいは、リベット）を介して当接固定されている
。

また、上記印刷基板７の上端稜部に導電性を有する押え
金具９が装着されている。この押え金具９は上記印刷基
板７の上端稜部を包む形状に形成され、その背面が上記
センサボディ１の中空部１ｅの内壁に摺接されている。

さらに、上記印刷基板７に電源ライン、信号ラインなど
のワイヤ１０が接続されている。

また、上記押え金具９上に、その外周を上記センサボデ
ィ１の中空部１ｅの内壁に喰い込まぜて扱は止めするク
リップワッシャ１１が当接されている。このクリップワ
ッシャ１１の喰い込み部、および、上記押え金具９の背
面を介して上記センサボディ１と上記印刷基板７のグラ
ンド（図示せず）が接続されている。

さらに、上記中空部１ｅのクリップワッシャ１１の上面
に栓体１２が嵌着固定されている。

また、上記中空部１ｅの上記絶縁ワッシャ５と上記クリ
ップワツシ＋７１１との間、づなわち、上記印刷基板７
の周囲に硬化性エポキシ樹脂が充填されている。

また、上記印刷基板７に実装する潤滑油不足検出手段６
の回路図を第４図に示す。後述するエンジンコントロー
ルユニット１３の電源回路１４からの電圧ＶＣＣ（例え
ば、＋５■）に直列接続する抵抗Ｒｚ　、　Ｒ２、サー
ミスタＲＴｈの抵抗Ｒｔ　、　Ｒ２間にオペアンプＯＰ
の反転入力端子が接続されており、さらに、電源Ｖｃｃ
に抵抗Ｒ３を介してオイルセンサＡのセンサ内電極４が
接続され、また、上記センサ内電極４と上記抵抗Ｒ３と
の間にオペアンプＯＰの非反転入力端子が接続されてい
る。

第４図における点ａの電位■ａは、上記オイルセンサΔ
のセンサボディ（センサ外電極）１とセンサ内電極４と
の間の抵抗値をＲＤＯＴとすると、であり、点すにおけ
る電位ｖｂは、 であり、センサボディ１とセンサ内電極４との間に潤滑
油が存在づる場合、ｖａくＶｂとなる様、上記抵抗Ｒ１
，Ｒ２、Ｒ３の抵抗値およびサーミスタＲ丁りが設定さ
れている。

なお、上記サーミスタＲＴｈは、潤滑油の抵抗値が第５
図の如く温度によって変化づるので、これを補償するた
めのものであり、センサボディ１とセンサ内電極４との
間にｌｌ’、’ｌ　ＷＩ油がある場合、常にＶａ　＜Ｖ
ｂが成立するようサーミスタＲＴｈの負特性を温度によ
る潤滑油抵抗値変化に合致させておく。

したがって、上記オイルセンサＡのセンサボディ１とセ
ンサ内電極４との間の電極間距離にて潤滑油の抵抗が検
出されると、上記オペアンプＯＰの出力端子からＬ（ロ
ーレベル）信号（潤滑油無し信号）が出力される。

一方、オイルセンサＡのセンサボディ１とセンサ内電極
４との間にオイルが無い場合、センサボディ１とセンサ
内電極４との間の抵抗値ＲＯＵＴは空間絶縁抵抗値とな
る。上記空間絶縁抵抗値は潤滑油抵抗値よりも極めて大
きいため点ａにおける電位ｖａがＶａ＃Ｖｃｃとなるの
ｒＶａ　＞Ｖｂとなり、上記オペアンプＯＰの出力端子
からはＨ（ハイレベル）信号（潤滑油有り信号）が出力
される。

また、上記オペアンプＯＰの出力端子がエンジンコント
ロールユニット１３に、上記ワイヤ１０、コネクタ１７
を介して接続されている。このエンジンコントロールユ
ニット１３には、電源回路１４、補助タイマ１５、エン
ジン停止回路１６が設けられている。

補助タイマ１５では、エンジンのオイルパン内潤滑油の
油面変動による誤判定を防止すべく、上記潤滑油不足検
出手段６からＨ（ハイレベル）信号（潤滑油無し信号）
が出力されると、この日信号の出力時間を計時し、設定
時間以上Ｈ信号が出力されている場合、エンジン停止回
路１６ヘトリガ信号を出力する。

エンジン停止回路１６では、上記補助タイマ１５からの
トリガ信号を受けて、ガソリンエンジンの場合には図示
しないイグニッションの一次線をアースし、ディーゼル
エンジンの場合には燃料噴射ポンプのコントロールラッ
クを全問位置にするなどしてエンジンを停止させるとと
もに、発光ダイオードなどの警告灯１８を点灯させる。

また、符号１９はエンジンのクランクケース底部に設け
たオイルパンで、このオイルパン１９の一側に、上記セ
ンサボディ１をパツキン２０を介して螺着固定するセン
サ取付口１９ａが形成されている。

（作　用） 次に、上記構成による実施例の作用について説明する。

所定に組立てたオイルセンサＡをエンジンのオイルパン
１９の一側に形成したセンサ取付口１９ａにパツキン２
０を介して螺着し、また、センサボディ１の頂面から延
出するワイヤ１０をエンジンコントロールユニット１３
にコネクタ１７を介して接続する。

そして、図示しないキースイッチを ＯＮＬ、エンジンを駆動させると、上記エンジンコント
ロールユニット１３の電源回路１４にバッテリ電圧が供
給され、このＮＷＡ回路１４から上記オイルセンサＡに
設けたｒｆＩｌｆｌ油不足検出手段６に定電圧ＶＣＣが
供給され、潤滑油不足の検出が開始される。

上記オイルパン１９に潤滑油が充分に貯留されていると
、上記オイルセンサＡのセンサボディ１の先端部１ｄ、
および、センサ内電極４の先端部分が潤滑油内に没入さ
れ、このセンサボディ１と上記センサ内電極４との間の
電極間距離で潤滑油の抵抗値が検出される。

この潤滑油の抵抗値は上記センサボディ１とセンサ内Ｔ
ｉ極４との間の空間絶縁抵抗値よりも小さいため、上記
オイルセンサＡに組み込まれた上記潤滑油不足検出手段
６では、上記両抵抗値の差から潤滑油の有無を判別する
。

すなわち、上記電極間距離で潤滑油の抵抗値が検出され
ている場合、この潤滑ｈｌ＋の抵抗値は空間絶縁抵抗値
より小さいため、前述のように上記潤滑油不足検出手段
６における点ａ、ｂの電位Ｖａ。

ｖｂの関係はＶａ　＜Ｖｂであり、コンパレータＯＰの
出力端子からＬ信号が出力される。

また、上記オイルセンサＡのセンサボディ１とセンサ内
電極４が潤滑油から露呈すると、このセンサボディ１と
センサ内電極４との間の電極間距離でクランクケース内
雰囲気、すなわち、空間絶縁抵抗値が検出される。

すると、上記潤滑油不足検出手段６のオペアンプＯＰの
非反転入力端子に印加される電位■ａがＶａ：Ｖｃｃと
なるので、反転入力端子に入力される電位ｖｂよりも高
くなり、オペアンプＯＰの出力端子からＨ信号が出力さ
れる。

このように、オイルレンサＡｔ、：潤滑油不足検出手段
６を組み込んだことにより、このオイルセンサ△から潤
滑油有無を検出するＬ／Ｈ信号が直接出力されるので、
従来のようなシールド線を用いる必要がなくなり、また
、コネクタら簡略化でき、製品コストの低減を図ること
ができる。

その上、エンジンコントロールユニット１３からなど外
部から直流電圧を与えることで、上記オイルセンサＡで
は潤滑油有無に応じたＬ／Ｈ信号が出力されるため、こ
のオイルセンサＡをスイッチの接点とみなすことができ
、従って、エンジンコントロールユニット１３側での処
理が容易になり、かつ、機種の異なる各制御回路への応
用がたやすくなるばかりでなく、Ｌ／Ｈ信号で出力され
るためノイズ対策が簡単になる。

ところで、上記センサボディ１と上記センサ内用Ｉｆｉ
４はともに樹脂製品であり、それ自体抵抗体であるが、
カーボンなどの導電材を含有させることで体積抵抗率を
上記潤滑油の抵抗値に比し極めて小さな値にすることが
できる。また、このオイルセンサΔは潤滑油かを検出す
るものではなく、１１１１ｆ１油のオイルパン１３内の
規定レベルまでの有無を検出するだけであるため、上記
ヒンサボディ１とセンサ内電極４の抵抗値は検出誤差の
範囲に含まれる。

また、上記センサボディ１、センサ内電極４が樹脂製で
あるため、熱伝導率が悪く、上記潤滑ｈ１１不足検出手
段６に１ｌＳｆｆ滑油熱、クランクケース熱が伝達され
難く、この潤滑油不足検出手段６の熱による性能劣化を
回避することができる。

一方、上記エンジンコントロールユニット１３に上記オ
イルセンサＡから潤滑油不足を示すＨ信号が出力される
と、まず、補助タイマ１５で上記Ｈ信号の出力時間が計
時され、設定時間以上Ｈ信号が継続して出力されている
場合、エンジン停止回路１６へトリガ信号を出力し、こ
のエンジン停止回路１６では、上記トリガ信号を受けて
ガソリンエンジンの場合には図示しないイグニッション
の一次線をアースし、ディーゼルエンジンの場合には燃
料噴射ポンプのコントロールラックを全開位置にするな
どして、エンジンを緊急停止させる。

同時に、警告灯１８を点灯させて潤滑油不足を報らゼる
。

なお、本発明は上記実施例に限るものではなく、例えば
、オイルセンサＡに設けた潤滑油不足検出手段６に、上
述の補助タイマ１５、エンジン停止回路１６を直接組み
込んでもよい。また、上記オイルセンサＡの取付は位置
を可変設定することにより、潤滑油不足を検出したとき
、エンジンを停止させることなく、警報のみを表示する
ようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上、説明したように本発明によれば、円筒状のセンサ
ボディと、このセンサボディの軸中心に遊挿したセンサ
内電極とを導電性樹脂を素材に形成し、また上記センサ
ボディの頭部側に、上記センサボディと上記センサ内電
極に接続して潤滑油の有無を検出する潤滑油不足検出手
段を組込んだので、ノイズの影響を受けることなく、潤
滑油の有無を正確に検出処理でることができ、また、部
品点数を削減して、部品コスト、組立工数の低減を図る
ことができ、その上、制御回路などに対する電気的形費
がなくなり製品の信頼性が高く、取扱い性がよくなるな
どの優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はオイルセンサ
の縦断面図、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ断面図、第３
図はオイルセンサの組付は状態を承り該略図、第４図は
潤滑油不足検出手段の回路図、第５図は潤滑油の抵抗値
と温度との特性図である。 １・・・センサボディ、４・・・センサ内電極、６・・
・潤滑油不足検出手段、Ａ・・・オイルセンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円筒状のセンサボディと、このセンサボディの軸中心に
   遊挿したセンサ内電極とを導電性樹脂を素材に形成し、 また上記センサボディの頭部側に、上記センサボディと
   上記センサ内電極に接続して潤滑油の有無を検出する潤
   滑油不足検出手段を組込んだことを特徴とするオイルセ
   ンサ。