JPH0886751A

JPH0886751A - 液体汚濁度検出装置

Info

Publication number: JPH0886751A
Application number: JP6223399A
Authority: JP
Inventors: Rie Oosaki; 理江大崎; Masae Nozawa; 政衛野沢; Masusuke Toda; 益資戸田; Yurio Nomura; 由利夫野村; Chuzaburo Terakawa; 忠三郎寺川; Shinji Hayata; 慎二早田
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】発光素子および受光素子の検出液体による劣
化を防止するとともに、組付性の改善を可能にする液体
汚濁度検出装置を提供する。【構成】液体汚濁度検出装置１０は、縦断面形状がＴ
字形のハウジング１１を有し、基板１２、導光部１７、
検出部２０、蓋部３０等が収容されている。発光ダイオ
ード１３の光が導光部１７の出射路１８を通過してプリ
ズム２１の端部２１ａに達し、プリズム２１の反射面２
１ｄに反射するまで光路Ａ1 を直進する。反射面２１ｄ
に反射した光は反射面２１ｅ、２１ｆに反射し、光路Ａ
2 、光路Ａ3 、光路Ａ4 を進行した後、導光部１７の入
射路１９を通過しフォトダイオード１４に受光される。
光路Ａ1 、光路Ａ4 では、光路Ａ1 、光路Ａ4 を横切る
貫通孔２１ｃに充満する検出液体中を光が透過するた
め、検出液体の汚濁原因である粒子等によって光の一部
が吸収、散乱されフォトダイオード１４の受光量が減少
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体汚濁度検出装置に
関し、例えば内燃機関の潤滑油あるいは油圧作動油の汚
れを検出する液体汚濁度検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液体の汚濁度を検出する方法
として、液体に光を透過させ受光した光の光量により液
体の汚濁度を検出する光透過式が知られ、この光透過式
は、例えばディーゼルエンジンの潤滑油に含まれるカー
ボン粒子等による汚濁度の検出に用いられている。この
一例として、特開昭６１−２１３７４９号公報に開示さ
れる潤滑油汚濁度検出装置は、発光素子と受光素子とが
対向する汚濁度計測手段を潤滑油中に浸漬させるととも
に、温度検知手段により潤滑油の温度を検出し、所定の
温度に達した時点で潤滑油の汚濁度を検出している。

【０００３】また、特開昭６０−１１１９４５号公報に
開示される光学式センサは、発光素子、受光素子を各々
別個の光ファイバーの一端に光結合させ、エンジンオイ
ルに浸漬した検出端部のＶ字形の光反射面にそれぞれの
光ファイバーの他端を対向させることによりエンジンオ
イルの汚濁度を検出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６１−２１３７４９号公報に開示される潤滑油汚濁度検
出装置によると、発光素子と受光素子とからなる汚濁度
計測手段を潤滑油中に浸漬させることから、汚濁度計測
手段の体格による取付位置の制限が生ずるという問題や
潤滑油に流れがある場合の圧力損失の増大を招くという
問題がある。また発光素子および受光素子を直接潤滑油
中に浸漬させることから、潤滑油の温度、腐食等により
発光素子および受光素子の寿命を短くするという問題が
ある。さらに発光素子および受光素子の体格が小さいこ
とから、潤滑油の濃度から決定される発光素子と受光素
子との対向間隔を高精度に保持することが困難であり組
付性が良くないという問題がある。

【０００５】また、特開昭６０−１１１９４５号公報に
開示される光学式センサによると、光反射面とエンジン
オイルとの境界で発光素子からの光を反射させているこ
とから、エンジンオイルによって光反射面が汚染された
場合、反射する光の光量が減少し正確な汚濁度の検出が
できないという問題がある。本発明は、このような問題
を解決するためになされたもので、発光素子および受光
素子の検出液体による劣化を防止するとともに、組付性
の改善を可能にする液体汚濁度検出装置を提供すること
を目的とする。また、本発明の他の目的は、反射面の光
反射効率を向上させる液体汚濁度検出装置を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項１記載の液体汚濁度検出装置
は、発光素子と、検出液体に浸漬可能な部分を有すると
ともに発光素子からの光を導光するプリズムと、前記プ
リズムを進行する光を受光する受光素子と、前記プリズ
ムの輪郭を形成する外周面であって、かつ検出液体に浸
漬される外周面に形成される光反射膜と、前記プリズム
を進行する光の光路中に形成されるとともに検出液体が
充満される凹部とを備え、前記発光素子から出射された
光は、前記光反射膜で反射され、前記凹部を介して前記
受光素子に受光されることを特徴とする。

【０００７】また、本発明による請求項２記載の液体汚
濁度検出装置は、発光素子と、検出液体に浸漬可能な部
分を有するとともに発光素子からの光を導光するプリズ
ムと、前記プリズムを進行する光を受光する受光素子
と、前記プリズムを進行する光の光路中に形成されると
ともに検出液体が充満される凹部とを備え、前記発光素
子から出射された光は、前記プリズムの輪郭を形成する
外周面と検出液体との境界面で反射され、前記凹部を介
して前記受光素子に受光されることを特徴とする。

【０００８】また、本発明による請求項３記載の液体汚
濁度検出装置は、請求項１または２記載の液体汚濁度検
出装置において、前記凹部に浮遊洗浄部材を収容したこ
とを特徴とする。また、本発明による請求項４記載の液
体汚濁度検出装置は、請求項１、２または３記載の液体
汚濁度検出装置において、前記凹部は、前記プリズム中
に形成される貫通孔であることを特徴とする。

【０００９】また、本発明による請求項５記載の液体汚
濁度検出装置は、請求項１、２または３記載の液体汚濁
度検出装置において、前記凹部は、前記プリズムの外壁
に凹状に形成される溝であることを特徴とする。

【００１０】

【作用および発明の効果】本発明の請求項１、２、３、
４または５記載の液体汚濁度検出装置によると、検出液
体に浸漬するプリズムと発光素子および受光素子とは個
別に構成されていることから、発光素子および受光素子
が検出液体と直接接触しない。これにより、発光素子お
よび受光素子の劣化を防止する効果がある。

【００１１】また、本発明の請求項１、２、３、４また
は５記載の液体汚濁度検出装置によると、検出液体を透
過する光の光路長は、光路中に形成される凹部の幅によ
り決定されることから、組付時に検出液体を透過する光
の光路長を調整する必要がない。これにより、組付性の
改善が可能になる効果がある。さらに、本発明の請求項
１、３、４または５記載の液体汚濁度検出装置による
と、発光素子からの光は、プリズム内を進行しプリズム
の内側で光反射膜に反射することから、プリズムの外側
に位置する検出液体によって光が反射する部分が汚染さ
れない。これにより、プリズム内を進行する光が反射面
で反射する際の光反射効率を向上させる効果がある。

【００１２】さらにまた、本発明の請求項３記載の液体
汚濁度検出装置によると、プリズムの凹部には浮遊洗浄
部材が収容されていることから、検出液体に接触する凹
部の壁部の汚れ付着を防止する。これにより、凹部の壁
部の汚れによる光の減衰を抑制する効果がある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。（第１実施例）本発明の第１実施例よる液体汚濁度検出
装置を図１〜図１２に示す。図１に示すように、液体汚
濁度検出装置１０は、縦断面形状がＴ字形のハウジング
１１を有し、このハウジング１１内には、基板１２、導
光部１７、検出部２０、蓋部３０等が収容されている。
ハウジング１１の凸部の外周壁に設けられた雄ねじ部１
１によって検出液体が充満する図示しないオイルパン等
に液体汚濁度検出装置１０が取付け可能になっている。
液体汚濁度検出装置１０がオイルパン等に取付けられた
場合、この凸部の先端が検出液体に浸されるようになっ
ており、後述する検出部２０が凸部先端に位置してい
る。

【００１４】基板１２には、発光ダイオード１３、フォ
トダイオード１４、図示しない電子部品等が搭載されて
いる。発光素子である発光ダイオード１３と受光素子で
あるフォトダイオード１４とは、基板１２の同一面に隣
合うように配置されており、基板１２の反対側の面に形
成されている回路パターンとはんだ付けされている。こ
の回路パターンが形成されている基板１２の表面には、
はんだ付け箇所の腐食を防止するためのゲル１５が塗布
されている。

【００１５】導光部１７は、基板１２と検出部２０との
間に位置し、発光ダイオード１３から発する光をハウジ
ング１１の凸部先端に位置する検出部２０に導く出射路
１８と、検出部２０の反射面２１ｆに反射する光をフォ
トダイオード１４に導く入射路１９とが形成されてい
る。検出部２０は、例えばガラスを材料とする円柱形状
のプリズム２１からなり、このプリズム２１はハウジン
グ１１の凸部先端に形成されている貫通孔１１ａに検出
液体の進入を防ぐＯリング２７とともに挿入されてい
る。導光部１７に接するプリズム２１の一端部２１ａは
出射路１８および入射路１９と垂直な面に形成され、発
光ダイオード１３からプリズム２１への入射光およびプ
リズム２１からフォトダイオード１４への出射光が不要
な反射を生じないようにしている。

【００１６】図２に示すように、検出液体に浸されるプ
リズム２１の他方の端部２１ｂには、図１に示す光路Ａ
1 および光路Ａ4 を垂直に横切る貫通孔２１ｃが形成さ
れている。この貫通孔２１ｃは断面形状が矩形状であ
り、図１および図２に示すように、光路Ａ1 、Ａ4 の貫
通孔２１ｃの長さはＬ1 である。また、端部２１ｂの先
端部は先細りの円錐台に形成されている。光路Ａ1 の延
長上に位置するこの円錐台の壁面は、反射光が光路Ａ2
を通りプリズム２１の端面である反射面２１ｅの中心に
反射可能な角度を有する平面によって切り出され、反射
面２１ｄが形成されている。また、この反射面２１ｄと
相対する円錐台の壁面には、反射面２１ｅから反射した
光の光路Ａ3 を光路Ａ1 と平行に反射させる反射面２１
ｆが形成されている。この反射面２１ｆにより反射され
る光は光路Ａ4 を通る。これらの反射面２１ｄ、２１
ｅ、２１ｆにはアルミ蒸着により形成される金属膜であ
る光反射膜がコーティングされ、光の全反射を可能にし
ている。この反射面２１ｄ、２１ｅ、２１ｆに反射する
光は、検出液体に接することのないプリズム２１の光反
射膜の内側で反射することから、プリズム２１が浸され
る検出液体によって反射面２１ｄ、２１ｅ、２１ｆが汚
染されることがない。

【００１７】蓋部３０の周囲に設けられた環状溝には、
Ｏリング３１が取付けられており、ハウジング１１に蓋
部３０が嵌入する際、このＯリング３１により蓋部３０
の外周壁とハウジング１１の内壁との隙間がシールされ
ている。また蓋部３０には、調整用穴３０ａ、外部配線
用穴３０ｂが形成され、外部配線用穴３０ｂからは基板
１２と電気的に接続されたリード線３５がハウジング１
１外に引出されている。ハウジング１１に嵌入された蓋
部３０の調整用穴３０ａおよび外部配線用穴３０ｂには
ポッティング剤３２、３３がそれぞれ充填され、このポ
ッティング剤３２、３３により外部からハウジング１１
内へ異物が入り込むことを防止している。

【００１８】一端が基板１２に接続されているリード線
３５の他端は、コネクタ３７に取付けられた図示しない
ピンに接続されている。このコネクタ３７により液体汚
濁度検出装置１０が図示しない制御部ユニットに電気的
に接続され、制御部ユニットによって駆動制御される。
次に、液体汚濁度検出装置１０の作動を図１に基づいて
説明する。

【００１９】図示しない制御部ユニットに駆動制御によ
り発光ダイオード１３に電圧が印加され、発光ダイオー
ド１３が発光する。この光が導光部１７の出射路１８を
通過してプリズム２１の端部２１ａに達し、プリズム２
１に入射する。プリズム２１に入射した光は、プリズム
２１の反射面２１ｄで反射するまで光路Ａ1 を直進す
る。このとき、プリズム２１の貫通孔２１ｃを光路Ａ1
が長さＬ1 だけ横切ることから、貫通孔２１ｃに充満す
る検出液体中を光が透過し、検出液体の汚濁原因である
粒子等によって光の一部が吸収、散乱され光量が減少す
ることになる。

【００２０】検出液体中の粒子等によって吸収、散乱さ
れなかった光は、反射面２１ｄで反射した後、光路Ａ2
を進行し反射面２１ｅで反射する。さらに光路Ａ3 を進
行した後、反射面２１ｆで反射する。この３回の反射に
より、光の進行方向が１８０°変更される。つまり、反
射面２１ｆで反射した後の光路Ａ4 は、光路Ａ1 と反対
方向になる。光路Ａ4 を進行する光は、貫通孔２１ｃに
満たされる検出液体中を前述と同様、粒子等によって吸
収、散乱されながら横切る。粒子等によって吸収、散乱
されなかった光が導光部１７の入射路１９を通過しフォ
トダイオード１４に受光される。図示しない制御部ユニ
ットから定電圧が印加されているフォトダイオード１４
は、受光した光の光量と相関する検出電圧を出力する。

【００２１】したがって、フォトダイオード１４が受光
する光の光量は、光路Ａ1 および光路Ａ4 の途中の検出
液体中の粒子等により減少し、この減少量は検出液体中
の粒子等量に応じて変化する。つまり、検出液体の汚濁
度に応じてフォトダイオード１４の受光量が変化するこ
とになる。ここで、検出液体が油圧作動油である場合、
吸収、散乱されやすい光の波長について説明する。

【００２２】図１２は、油圧作動油（例えばコスモハイ
ドロフルードＴＳ−３２）の光透過率を照射される光の
波長に対して示した特性図である。この特性図からわか
るように、この油圧作動油では、４３０ｎｍの波長に光
に対する透過特性が油圧作動油の劣化度合いに応じて顕
著に変化している。このように、検出液体である油の種
類により光の透過特性が異なることから、それぞれの検
出液体に種類に応じた発光波長の発光素子を選択するこ
とによって、不要な受光成分を除去しＳ／Ｎ比を改善す
ることが可能になる。油圧作動油（コスモハイドロフル
ードＴＳ−３２）の場合、４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波
長の光を最も強く発光する発光素子を発光ダイオード１
３に用いることにより、汚濁度を効果的に検出する可能
になる。

【００２３】第１実施例によると、発光ダイオード１３
とフォトダイオード１４とが対向することなく同一平面
の基板に搭載され、発光ダイオード１３、フォトダイオ
ード１４から離れた位置にある検出部２０により検出液
体の汚濁度を検出することから、検出液体に浸される検
出部２０の体格を小さくできる。これにより、検出液体
に流れがある場合、検出部２０による圧力損失の増大を
抑制する効果がある。

【００２４】また、第１実施例によると、検出液体に浸
される検出部２０が発光ダイオード１３、フォトダイオ
ード１４から離れた位置にあることから、発光ダイオー
ド１３、フォトダイオード１４に検出液体が直接接触す
ることがない。これにより、発光ダイオード１３、フォ
トダイオード１４の寿命が短くなるのを防止する効果が
ある。

【００２５】さらに、第１実施例によると、発光ダイオ
ード１３の出射光は、プリズム２１の内側で反射面２１
ｄ、２１ｅ、２１ｆで反射することから、プリズム２１
の外側の検出液体によって反射面２１ｄ、２１ｅ、２１
ｆが汚染されない効果がある。さらにまた、第１実施例
によると、検出液体を透過する光の光路長は、光路Ａ1
および光路Ａ4 の途中に形成される貫通孔２１ｃを横切
る光路Ａ1 、Ａ4 の長さＬ1 により決定されることか
ら、組付時に検出液体を透過する光の光路長を調整する
必要がなく、組付性の改善が可能になる効果がある。

【００２６】また、第１実施例によると、発光ダイオー
ド１３の発光波長を検出液体に応じて選択することによ
り不要な受光成分を除去することから、Ｓ／Ｎ比を改善
できる効果がある。ここで、プリズム２１の変形例とし
て、変形例１を図３〜図５に示す。変形例１は、プリズ
ム２１の貫通孔２１ｃを溝部２２ａに変更した例であ
る。プリズム２２の略中央部には、光路Ａ1 および光路
Ａ4 を垂直に横切る矩形状の溝部２２ａが形成されてい
る。この溝部２２ａ内には検出液体が充満することか
ら、光路Ａ1 、光路Ａ4 において、検出液体の汚濁度を
検出することが可能になる。

【００２７】変形例１では、プリズム２２の検出液体が
充満する部分が溝状であることから、プリズム２２の加
工が容易になり、また貫通孔に較べ検出液体の液体交換
性を向上する効果がある。また、プリズム２１の変形例
として、変形例２を図６〜図８に示す。変形例２は、プ
リズム２１の貫通孔２１ｃを溝部２３ａ、２３ｂに変更
した例である。プリズム２３の略中央部には、光路Ａ1
を垂直に横切る矩形状の溝部２３ａと光路Ａ4 を垂直に
横切る矩形状の溝部２３ｂとが一対になるように形成さ
れている。図８に示すように、この溝部２３ａ、２３ｂ
は、プリズム２３の中心に対して対向するように位置し
ている。溝部２３ａ、２３ｂ内には検出液体がそれぞれ
充満することから、光路Ａ1 、光路Ａ4 において、検出
液体の汚濁度を検出することが可能になる。

【００２８】変形例２では、プリズム２３の検出液体が
充満する部分が溝状であることから、プリズム２３の加
工が容易になり、また貫通孔に較べ検出液体の液体交換
性を向上する効果がある。さらに、プリズム２１の変形
例として、変形例３を図９〜図１１に示す。変形例３
は、変形例２のプリズム２３の溝部２３ａ、２３ｂをプ
リズムの径方向断面において、円弧状にした例である。
プリズム２４の略中央部には、光路Ａ1 を垂直に横切る
矩形状の溝部２４ａと光路Ａ4 を垂直に横切る矩形状の
溝部２４ｂとが一対になるように形成されている。図１
１に示すように、この溝部２４ａ、２４ｂは、プリズム
２４の中心に対して対向するように位置しており、径方
向外側が中心部より広くなるような円弧状に形成されて
いる。この溝部２４ａ、２４ｂ内には検出液体がそれぞ
れ充満することから、光路Ａ1 、光路Ａ4 において、検
出液体の汚濁度を検出することが可能になる。

【００２９】変形例３では、プリズム２４の検出液体が
充満する部分が溝状であることから、プリズム２４の加
工が容易になり、また貫通孔に較べ検出液体の液体交換
性を向上する効果がある。また、プリズム２４の径方向
断面において、径方向外側が中心部より広くなるような
円弧状に溝部２４ａ、２４ｂが形成されていることか
ら、変形例２のプリズム２３よりプリズム２４の強度が
増加する効果がある。

【００３０】（第２実施例）本発明の第２実施例による
液体汚濁度検出装置を図１３〜図１８に示す。第１実施
例と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。図１
３に示すように、第２実施例は、検出部５０がプリズム
５１とキャップ６１と浮遊洗浄部材６４とから構成され
ている点が第１実施例と異なる。

【００３１】液体汚濁度検出装置４０は、縦断面形状が
Ｔ字形のハウジング１１を有し、このハウジング１１内
には、基板１２、導光部１７、検出部４０、蓋部３０等
が収容されている。検出部５０は、例えばガラスを材料
とする円柱形状のプリズム５１とキャップ６１と浮遊洗
浄部材６４とからなる。このプリズム５１はハウジング
１１の凸部先端に形成されている貫通孔１１ａに検出液
体の進入を防ぐＯリング２７とともに挿入されている。
導光部１７に接するプリズム５１の一端部５１ａは導光
部１７と垂直な面に形成され、発光ダイオード１３から
プリズム５１への入射光およびプリズム５１からフォト
ダイオード１４への出射光が不要な反射を生じないよう
にしている。

【００３２】図１３および図１４に示すように、検出液
体に浸されるプリズム５１の他方の端部５１ｂには、図
１に示す光路Ｂ2 を垂直に横切る溝部５１ｃが形成され
ている。この溝部５１ｃは断面形状が矩形状であり、光
路Ｂ1 方向の溝部５１ｃの長さはＬ2 である。この長さ
Ｌ2 は、検出液体の種類により決定され、例えば検出液
体が油圧作動油の場合、５ｍｍ〜１０ｍｍが良好であ
る。また、光路Ｂ1 の延長上に位置する端部５１ｂの先
端部は４５°に切出され、反射面５１ｄが形成されてい
る。また、この反射面５１ｄと相対する端部５１ｂの先
端部は反射面５１b と同様に、４５°に切出され、反射
面５１ｂから反射した光の光路Ｂ2 を光路Ｂ1 と平行に
反射させる反射面５１e が形成されている。この反射面
５１d により反射される光は光路Ｂ3 を通る。これらの
反射面５１ｄ、５１ｅには金属膜である光反射膜がコー
ティングされ、光の全反射を可能にしている。この反射
面５１ｄ、５１ｅで反射する光は、プリズム５１の内側
で反射面５１ｄ、５１ｅで反射することから、プリズム
５１の外側の検出液体によって反射面５１ｄ、５１ｅが
汚染されることがない。

【００３３】図１３に示すように、球形状の浮遊洗浄部
材６４は、プリズム５１の溝部５１ｃ内を自在に移動で
きる程度の大きさである。浮遊洗浄部材６４は溝部５１
ｃに収容されることから、光路Ｂ2 を進行する光を屈折
させたり、散乱させることがないような検出液体と同程
度の屈折率を有し無色透明である必要がある。したがっ
て、浮遊洗浄部材６４の材料は例えばガラス、アクリル
樹脂等である。検出液体に流れがある場合、その流れに
より浮遊洗浄部材６４が溝部５１ｃの壁部５１ｈに衝突
することによって、壁部５１ｈに汚れが付着することを
防止している。溝部５１ｃに収容される浮遊洗浄部材６
４の個数は、２個程度が良好である。

【００３４】ここで、壁部５１ｈの汚れ付着を防止する
のに適した浮遊洗浄部材６４の形状の変形例を図１５
(b) 〜(e) に示す。図１５(b) に示す変形例は、小球状
の凹部が複数箇所に形成された球面を有する形状からな
る浮遊洗浄部材６５の例である。また、(c) に示す変形
例は、小球状の凸部が複数箇所に形成された球面を有す
る形状からなる浮遊洗浄部材６６の例である。さらに、
(d) に示す変形例は、正４面体形状からなる浮遊洗浄部
材６７の例である。さらにまた、(e) に示す変形例は、
２つの球体を結合させた形状からなる浮遊洗浄部材６８
の例である。

【００３５】キャップ６１は、溝部５１ｃに収容された
浮遊洗浄部材６４が流出することを防ぐ役割をしてお
り、プリズム５１の端部５１ｂを覆うようにハウジング
１１の凸部先端に取付けられている。検出液体が通過で
き、かつ浮遊洗浄部材６４が通過できないことを必要と
するため、キャップ６１は例えば浮遊洗浄部材６４が通
過できない程度の網目を有する金網等から構成されてい
る。

【００３６】次に、液体汚濁度検出装置４０の作動を図
１３に基づいて説明する。図示しない制御部ユニットに
駆動制御により発光ダイオード１３に電圧が印加され、
発光ダイオード１３が発光する。この光が導光部１７の
出射路１８を通過してプリズム５１の端部５１ａに達
し、プリズム５１に入射する。プリズム５１に入射した
光は、プリズム５１の反射面５１ｄで反射するまで光路
Ｂ1 を直進する。反射面５１ｄにより反射した光は、９
０°進行方向を変えて光路Ｂ2 を進行する。このとき、
プリズム５１の貫通孔５１ｃを光路Ｂ2 が長さＬ2 だけ
横切ることから、貫通孔５１ｃに充満する検出液体中を
光が透過し、検出液体の汚濁原因である粒子等によって
光の一部が吸収、散乱され光量が減少することになる。

【００３７】検出液体中の粒子等によって吸収、散乱さ
れなかった光は、反射面５１ｅで反射し９０°進行方向
を変える。この２回の反射により、光の進行方向が１８
０°変更される。つまり、反射面５１ｅで反射した後の
光路Ｂ3 は、光路Ｂ1 と反対方向になる。光路Ｂ3 を進
行する光は、導光部１７の入射路１９を通過しフォトダ
イオード１４に受光される。図示しない制御部ユニット
から定電圧が印加されているフォトダイオード１４は、
受光した光の光量と相関する検出電圧を出力する。

【００３８】したがって、フォトダイオード１４が受光
する光の光量は、光路Ｂ2 の途中の検出液体中の粒子等
により減少し、この減少量は検出液体中の粒子等量に応
じて変化する。つまり、検出液体の汚濁度に応じてフォ
トダイオード１４の受光量が変化することになる。第２
実施例によると、プリズム５１の反射面５１ｄ、５１ｅ
で光を反射させる反射回数が２回であることから、プリ
ズム２１の反射面２１ｄ、２１ｅ、２１ｆで３回反射さ
せる第１実施例と比較して、反射による光の減衰を抑制
できる効果がある。

【００３９】また、第２実施例によると、プリズム５１
の溝部５１ｃ内には、浮遊洗浄部材６４が収容されてい
ることから、溝部５１ｃの壁部５１ｈの汚れ付着を防止
する効果がある。ここで、プリズム５１の変形例とし
て、変形例１を図１６(a) に示す。変形例１は、プリズ
ム５１の溝部５１ｃの位置を光路Ｂ1 の途中に変更した
例である。プリズム５２には、光路Ｂ1 を垂直に横切る
矩形状の溝部５２ａが形成されている。この溝部５２ａ
内には検出液体が充満することから、光路Ｂ1 におい
て、検出液体の汚濁度を検出することが可能になる。

【００４０】変形例１では、プリズム５２の溝部５２ａ
の形成位置が光路Ｂ2 より長い光路Ｂ1 であることか
ら、位置決めに高精度を必要とせずプリズム５２の加工
が容易になる効果がある。ここで、プリズム５１の変形
例として、変形例２を図１６(b) に示す。変形例２は、
プリズム５１の端部５１ｂで光を屈折させることなく、
端部５１ａに形成されるプリズム面で屈折させた例であ
る。プリズム５３の一端部は、プリズム５３に入射する
光がプリズム５３の他端部の反射面５３ｄの中央部で反
射可能な角度のプリズム面５３ａに切り出されている。
また、プリズム５３の一端部は、反射面５３ｄの中央部
で反射した光がプリズム５３に入射する光の光路Ｃ1 と
平行な光路Ｃ4 を進行するような角度のプリズム面５３
ｂに切り出されている。プリズム面５３ａにより屈折し
た光の光路Ｃ2 の途中には、光路Ｃ2 を垂直に横切る矩
形状の溝部５３ｃが形成されている。この溝部５３ｃ内
には検出液体が充満することから、光路Ｃ2 において、
検出液体の汚濁度を検出することが可能になる。なお、
反射面５３ｄには、金属膜である光反射膜がコーティン
グされ、光の全反射を可能にしている。

【００４１】変形例２では、プリズム５３の反射面５３
ｄで光を反射させる反射回数が１回であることから、プ
リズム２１の反射面２１ｄ、２１ｅ、２１ｆで３回反射
させる第１実施例と比較して、反射による光の減衰を抑
制できる効果がある。また、変形例２では、プリズム５
３に形成される反射面５３ｄは、１箇所であることか
ら、光反射膜をコーティングする工程を削減する効果が
ある。

【００４２】ここで、プリズム５１の変形例として、変
形例３を図１７(a) に示す。変形例３は、プリズム５１
の溝部５１ｃの位置を光路Ｂ1 および光路Ｂ3 の途中に
追加した例である。プリズム５４には、光路Ｂ1 を垂直
に横切る矩形状の溝部５４ａと、光路Ｂ2 を垂直に横切
る矩形状の溝部５４ｂと、光路Ｂ3 を垂直に横切る矩形
状の溝部５４ｃとが形成されている。この溝部５４ａ、
５４ｂ、５４ｃ内には検出液体が充満することから、光
路Ｂ1 、光路Ｂ2 、光路Ｂ3 それぞれにおいて、検出液
体の汚濁度を検出することが可能になる。

【００４３】変形例３では、プリズム５４に形成された
３箇所の溝部５４ａ、５４ｂ、５４ｃにより検出液体の
汚濁度を検出することから、汚濁度の検出精度を向上さ
せる効果がある。ここで、プリズム５１の変形例とし
て、変形例４を図１７(b) に示す。変形例４は、変形例
２のプリズム５３に対して光路Ｃ3 に溝部を追加した例
である。プリズム面５５ａにより屈折した光の光路Ｃ2
の途中には、光路Ｃ2 を垂直に横切る矩形状の溝部５５
ｃが形成されている。また、反射面５５ｅにより反射し
た光の光路Ｃ3 の途中には、光路Ｃ3 を垂直に横切る矩
形状の溝部５５ｄが形成されている。溝部５５ｃおよび
５５ｄ内には検出液体が充満することから、光路Ｃ2 、
光路Ｃ3 において、検出液体の汚濁度を検出することが
可能になる。なお、反射面５５ｄには、金属膜である光
反射膜がコーティングされ、光の全反射を可能にしてい
る。

【００４４】変形例４では、プリズム５５に形成される
溝部５５ｃ、５５ｄは２箇所であるこから、変形例２と
比較して汚濁度の検出精度を向上させる効果がある。こ
こで、プリズム５１の変形例として、変形例５を図１８
に示す。変形例５は、プリズム５１内で光を反射させる
ことなく、プリズムと別体のガラス板に形成された反射
面により光を反射させる例である。プリズム５６には、
光路Ｄ1 で入射する光を屈折させるプリズム面５６ａが
形成され、プリズム５６から出射した光は同時に屈折し
光路Ｄ2 に進行する。プリズム５６と別体であるガラス
板５７には反射面５７ａが形成されていることから、光
路Ｄ2 の光は反射面５７ａで反射した後、プリズム５６
に向って光路Ｄ3 を進行する。反射面５７ａで反射した
光路Ｄ3 の光は再びプリズム５６に入射するため、この
光がプリズム５６から出射する際、光路Ｄ1 と平行な光
路Ｄ4 を進行するような角度のプリズム面５６ｂにプリ
ズム５６が切り出されている。

【００４５】プリズム５６とガラス板５７との間には、
プリズム５６とガラス板５７とキャップ６１とから区画
形成される検出室５８に充満する検出液体が存在するこ
とから、光路Ｄ2 および光路Ｄ3 において、検出液体の
汚濁度を検出することが可能になる。なお、反射面５７
ａには、金属膜である光反射膜がコーティングされ、光
の全反射を可能にしている。この光の反射は、検出液体
に接することのないガラス板５７の内側に形成された反
射面５７ａによって行われることから、検出液体による
反射面５７ａの汚染の影響を受けることがない。

【００４６】変形例５では、プリズム５６とガラス板５
７との間に検出室５８が設けられていることから、検出
液体の汚濁度を検出する貫通孔、溝部等をプリズムに形
成した場合と比較して、光路長を長く確保できる効果が
あり、また検出液体の交換性を向上する効果がある。な
お、本実施例では、プリズムの反射面に光反射膜をコー
ティングしたが、本発明ではこれに限られることはな
く、所定に入射角で入射する光を全反射する反射面を有
するプリズムを用いても良い。

【００４７】また、本実施例では、発光素子に発光ダイ
オード１４を用いたが、本発明ではこれに限られること
はなく、例えばレーザダイオードまたは分光フィルタを
備えた白色光源等を用いても良い。さらに、本実施例で
は、アルミ蒸着により形成された金属膜を光反射膜とし
て用いたが、本発明ではこれに限られることはなく、例
えばＭｇＯ₂等からなる金属酸化膜を光反射膜として用
いても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による液体汚濁度検出装置
の内部を示す断面図である。

【図２】図１のII方向矢視によるプリズムの側面図であ
る。

【図３】プリズムの変形例１を示す平面図である。

【図４】図３のIV方向矢視図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線におけるプリズムの断面形状を
示す断面図である。

【図６】プリズムの変形例２を示す平面図である。

【図７】図６のVII 方向矢視図である。

【図８】図７のVIII−VIII線におけるプリズムの断面形
状を示す断面図である。

【図９】プリズムの変形例３を示す平面図である。

【図１０】図６のＸ方向矢視図である。

【図１１】図７のＸＩ−ＸＩ線におけるプリズムの断面
形状を示す断面図である。

【図１２】光の波長に対する光透過率を油圧作動油の劣
化程度ごとに示す光透過特性図である。

【図１３】本発明の第２実施例による液体汚濁度検出装
置の内部を示す断面図である。

【図１４】図１３のXIV −XIV 線断面図である。

【図１５】浮遊洗浄部材の平面図である。

【図１６】(a) は、プリズムの変形例１を示す平面図で
ある。(b) は、プリズムの変形例２を示す平面図であ
る。

【図１７】(c) は、プリズムの変形例３を示す平面図で
ある。(d) は、プリズムの変形例４を示す平面図であ
る。

【図１８】プリズムの変形例５を示す平面図である。

【符号の説明】

１０、４０液体汚濁度検出装置１１ハウジング１２基板１３発光ダイオード（発光素子）１４フォトダイオード（受光素子）１７導光部１８出射路１９入射路２０、５０検出部２１、２２、２３、２４、５１、５２、５３、５４、５
５、５６プリズム２１ｃ貫通孔（凹部）２２ａ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、５１ｃ、５
２ａ、５３ｃ、５４ａ、５４ｃ、５５ｃ、５５ｄ溝部（凹部、溝）５８検出室（凹部）５７ガラス板６４、６５、６６、６７、６８、６９浮遊洗浄部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村由利夫愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者寺川忠三郎愛知県安城市高棚町新道１高棚製作所内 (72)発明者早田慎二愛知県安城市高棚町新道１高棚製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子と、検出液体に浸漬可能な部分を有するとともに発光素子か
らの光を導光するプリズムと、前記プリズムを進行する光を受光する受光素子と、前記プリズムの輪郭を形成する外周面であって、かつ検
出液体に浸漬される外周面に形成される光反射膜と、前記プリズムを進行する光の光路中に形成されるととも
に検出液体が充満される凹部とを備え、前記発光素子から出射された光は、前記光反射膜で反射
され、前記凹部を介して前記受光素子に受光されること
を特徴とする液体汚濁度検出装置。
【請求項２】発光素子と、検出液体に浸漬可能な部分を有するとともに発光素子か
らの光を導光するプリズムと、前記プリズムを進行する光を受光する受光素子と、前記プリズムを進行する光の光路中に形成されるととも
に検出液体が充満される凹部とを備え、前記発光素子から出射された光は、前記プリズムの輪郭
を形成する外周面と検出液体との境界面で反射され、前
記凹部を介して前記受光素子に受光されることを特徴と
する液体汚濁度検出装置。
【請求項３】前記凹部に浮遊洗浄部材を収容したこと
を特徴とする請求項１または２記載の液体汚濁度検出装
置。
【請求項４】前記凹部は、前記プリズム中に形成され
る貫通孔であることを特徴とする請求項１、２または３
記載の液体汚濁度検出装置。
【請求項５】前記凹部は、前記プリズムの外壁に凹状
に形成される溝であることを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載の液体汚濁度検出装置。