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公開番号2019138633
公報種別公開特許公報(A)
公開日20190822
出願番号2018018839
出願日20180206
発明の名称圧力センサー固定構造
出願人いすゞ自動車株式会社
代理人個人,個人全 4 件を表示,個人,個人
主分類G01L 19/00 20060101AFI20190726BHJP(測定;試験)
要約【課題】他の部品との干渉を防止しつつ、流体の圧力を適切に検出する位置に圧力センサーを固定する。
【解決手段】エンジン1は、内部にオイルが流れる流路44bを有し、シリンダー10に対して露出しているボルト部材44と、流路44bの一端側に設けられ外部と連通するボルト頭部44cと、ボルト頭部44cの貫通穴44eを閉塞しているキャップ60と、キャップ60の先端に流路44bに臨むように取り付けられ、流路44bのオイルの圧力を検出する圧力センサー50と、を備える。
【選択図】図3

特許請求の範囲約 800 文字を表示【請求項1】
流体の圧力を検出する圧力センサーの固定構造であって、
内部に前記流体が流れる流路を有し、被連結部に対して露出している連結部品と、
前記流路の一端側に設けられ外部と連通する開口部と、
前記開口部の穴を閉塞している蓋部材と、
前記蓋部材の先端に前記流路に臨むように取り付けられ、前記流路の前記流体の圧力を検出する圧力センサーと、
を備える、圧力センサー固定構造。
【請求項2】
前記蓋部材は、
前記開口部の前記穴と嵌合している軸部と、
前記軸部の前記先端とは反対側に設けられたフランジ部と、を有し、
前記圧力センサーは、
前記軸部に形成された貫通孔に取り付けられた取付け部と、
前記取付け部と連結しており、前記フランジ部に形成された溝部を介して外部へ配線されるケーブルと、を有する、
請求項1に記載の圧力センサー固定構造。
【請求項3】
前記蓋部材には、回転部材が隣接しており、
前記ケーブルは、前記蓋部材の前記溝部に沿って配線されるように前記溝部に接着されている、
請求項2に記載の圧力センサー固定構造。
【請求項4】
ボルトである前記連結部品は、ボルト頭部に所定間隔で形成されたネジ穴群を有し、
前記フランジ部は、前記ネジ穴群の中から選択された一部のネジ穴に締結部材を介して固定されている、
請求項2又は3に記載の圧力センサー固定構造。
【請求項5】
前記連結部品の前記流路は、エンジンのピストンに向かってオイルを噴射するノズルと繋がっており、
前記蓋部材は、前記ピストンを往復動させるクランクシャフトに隣接している、
請求項1から4のいずれか1項に記載の圧力センサー固定構造。

発明の詳細な説明約 6,500 文字を表示【技術分野】
【0001】
本開示は、圧力センサーを固定する圧力センサー固定構造に関する。
【背景技術】
【0002】
オイルや水等の流体を用いて、発熱部位又は冷却部位等を冷却又は潤滑等を行う技術がある。例えば、車両に搭載されるエンジンでは、オイルジェットが当該エンジンのピストン内の冷却空洞へ向けてオイルを噴射することで、ピストンを冷却している。なお、オイルは、オイルジェットから離れて位置するポンプ(供給源)から供給されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2017−14994号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、オイル等の流体の供給状態を把握する観点等から流体の圧力を測定することがあるが、従来では、供給源側で流体の圧力を測定しており、供給先近傍で流体の圧力は測定されていなかった。また、流体の供給先は、通常多数の部品が隣接しているため、圧力センサーを配置することが困難であった。
【0005】
そこで、本開示はこれらの点に鑑みてなされたものであり、他の部品との干渉を防止しつつ、流体の圧力を適切に検出する位置に圧力センサーを固定する構造を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一の態様においては、流体の圧力を検出する圧力センサーの固定構造であって、内部に前記流体が流れる流路を有し、被連結部に対して露出している連結部品と、前記流路の一端側に設けられ外部と連通する開口部と、前記開口部の穴を閉塞している蓋部材と、前記蓋部材の先端に前記流路に臨むように取り付けられ、前記流路の前記流体の圧力を検出する圧力センサーと、を備える、圧力センサー固定構造を提供する。
上記の圧力センサー固定構造によれば、連結部品の開口部を活用して、連結部品の流路の流体の圧力を検出する圧力センサーを取り付けることができる。これにより、例えばエンジン内の限られた空間であっても、他の部品との干渉を防止しつつ圧力センサーを取り付けられる。
【0007】
また、前記蓋部材は、前記開口部の前記穴と嵌合している軸部と、前記軸部の前記先端とは反対側に設けられたフランジ部と、を有し、前記圧力センサーは、前記軸部に形成された貫通孔に取り付けられた取付け部と、前記取付け部と連結しており、前記フランジ部に形成された溝部を介して外部へ配線されるケーブルと、を有することとしてもよい。
【0008】
また、前記蓋部材には、回転部材が隣接しており、前記ケーブルは、前記蓋部材の前記溝部に沿って配線されるように前記溝部に接着されていることとしてもよい。
【0009】
また、ボルトである前記連結部品は、ボルト頭部に所定間隔で形成されたネジ穴群を有し、前記フランジ部は、前記ネジ穴群の中から選択された一部のネジ穴に締結部材を介して固定されていることとしてもよい。
【0010】
また、前記連結部品の前記流路は、エンジンのピストンに向かってオイルを噴射するノズルと繋がっており、前記蓋部材は、前記ピストンを往復動させるクランクシャフトに隣接していることとしてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、他の部品との干渉を防止しつつ、流体の圧力を適切に検出する位置に圧力センサーを固定できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
一の実施形態にエンジン1の内部構成の一部を示す模式図である。
噴射部40の構成を説明するための図である。
ボルト部材44、圧力センサー50及びキャップ60の断面構成を説明するための図である。
キャップ60の固定構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
<エンジンの内部構成>
車両に搭載される装置の内部を流れる流体の圧力を検出する圧力センサーの固定構造を説明する前に、当該固定構造が実装されているエンジンの内部構成について、図1を参照しながら説明する。
【0014】
図1は、一の実施形態にエンジン1の内部構成の一部を示す模式図である。エンジン1は、ここではトラック等の車両に搭載されているディーゼルエンジンであるが、これに限定されず、例えばガソリンエンジンであってもよい。図1に示すように、エンジン1は、シリンダー10と、ピストン20と、吸気弁30と、排気弁35と、インジェクタ38と、噴射部40とを有する。
【0015】
シリンダー10は、内部でピストン20が上下に往復動するブロックである。シリンダー10内の上部には、ピストン20との間に燃料と空気との混合気(ガス)が燃焼する燃焼室12が形成されている。なお、エンジン1は、シリンダー10を複数有する多気筒エンジンである。
【0016】
ピストン20は、シリンダー10内で上下に往復動する。ピストン20には、流入部21と、第1冷却空洞22と、第2冷却空洞23と、連通部24と、流出部25とが設けられている。
流入部21は、先端の流入口21aからオイルがピストン20内に流入する通路である。第1冷却空洞22は、ピストン20の半径方向において外側に環状に形成された空洞である。第1冷却空洞22は、流入部21と連結されており、流入部21を介してオイルが流入する。第2冷却空洞23は、ピストン20の半径方向において中央側に形成された空洞である。第2冷却空洞23は、連通部24を介して第1冷却空洞22と連通しており、第1冷却空洞22内のオイルが流入する。流出部25は、第1冷却空洞22と連結されており、第1冷却空洞22内のオイルを排出するための通路である。
【0017】
ピストン20は、コンロッド15を介して、ピストン20を往復動させるために回転するクランクシャフト(不図示)に連結されている。なお、図1には、クランクシャフトの回転中心Cが示されている。また、図1には、クランクシャフトに連結されたバランサー(バランスウェイトとも呼ぶ)の回転軌跡Tが示されている。なお、バランサーは、クランクシャフトの中で、半径方向において最も外方に突出する部品である。
【0018】
吸気弁30及び排気弁35は、シリンダー10の上部に設けられた開閉可能な弁である。吸気弁30は、開放時に、吸気管31からの吸気をシリンダー10内に導入させる。排気弁35は、開放時に、シリンダー10内の燃焼後のガスを排気管36へ排出させる。
【0019】
インジェクタ38は、所定の噴射タイミングで、燃焼室12内の圧縮空気中に燃料を所定の噴射量だけ噴射する。燃料が圧縮空気中に噴射されることで、燃焼・膨張が発生してピストン20を押し下げる。
【0020】
噴射部40は、ピストン20の下方に設けられており、ピストン20の往復動中にオイルを噴射する。噴射部40は、ピストン20の流入口21aへ向けてオイルを噴射する。噴射部40は、シリンダー10の下部に固定されている。噴射部40には、オイル供給ユニット(不図示)からオイルが供給されており、供給されたオイルを噴射する。
【0021】
図2は、噴射部40の構成を説明するための図である。噴射部40は、図2に示すように、ノズル42と、ブロック43と、ボルト部材44とを有する。
ノズル42は、L字状に形成された細管である。ノズル42は、噴射口42aからピストン20の流入口21aへ向けてオイルを噴射する。ブロック43は、ノズル42の根元側と連結されている。ブロック43は、シリンダー10の下部に接触している。
【0022】
ボルト部材44は、ブロック43に対して挿通しており、噴射部40(具体的には、ブロック43)をシリンダー10に固定するための連結部品である。ボルト部材44は、ネジ部44aと、流路44bと、ボルト頭部44cとを有する。
ネジ部44aは、先端側に設けられており、シリンダー10のネジ穴(不図示)と螺合する。流路44bは、ボルト部材44の内部に軸方向(長手方向)に沿って形成されている。流路44bは、オイル供給ユニットから供給されたオイルを、連通穴44d(図3参照)を経由してノズル42へ向かわせる通路である。ボルト頭部44cは、内部に流路44bの一端側と繋がった貫通穴44e(図3参照)を有し、外部と連通する開口部である。また、ボルト頭部44cは、被連結部であるシリンダー10に対して露出している(図1参照)。なお、ボルト頭部44cは、シリンダー10に設けた凹部に収納される形状でもよい。
【0023】
本実施形態では、ボルト部材44の流路44bのオイルの圧力を測定する圧力センサー50が、ボルト頭部44cの流路44bに繋がった貫通穴44eを閉塞するキャップ60に取り付けられている。これにより、噴射される直前のオイルの圧力を精度良く測定することができる。
また、図1のバランサーの回転軌跡Tが示すように、噴射部40の近傍には自由な空間が限定されている。これに対して、キャップ60に圧力センサー50を取り付けることで、詳細は後述するが、バランサー等の他の部品と干渉することなく、オイルの圧力を適切に検出する位置に圧力センサー50を取り付けることが可能となる。
【0024】
<圧力センサー50の固定構造>
圧力センサー50の固定構造について、図3及び図4を参照しながら説明する。
図3は、ボルト部材44、圧力センサー50及びキャップ60の断面構成を説明するための図である。図4は、キャップ60の固定構造を説明するための図である。
【0025】
圧力センサー50は、図3に示すように、ボルト部材44の内部(正確には、ボルト部材44のボルト頭部の内部)に固定されている。圧力センサー50は、流路44bに臨むように取り付けられており、流路44bを流れるオイルの圧力を検出する。圧力センサー50は、センサー軸部51と、検出部52と、ケーブル53とを有する。
【0026】
センサー軸部51は、キャップ60に取り付けられる軸部である。センサー軸部51は、キャップ60の貫通孔64と嵌合することで、キャップ60に固定されている。
検出部52は、流路44bに面しており、流路44bのオイルの圧力を検出する。検出部52は、センサー軸部51の軸方向一端側に平板円形状に設けられている。検出部52の直径は、センサー軸部51の直径よりも大きい。
【0027】
ケーブル53は、圧力センサー50と制御装置等の間を接続している。ケーブル53は、センサー軸部51の軸方向他端側から外部へ配線されている。なお、図3では、説明の便宜上、1本のケーブル53のみが示されているが、実際には複数のケーブル53が配線されている。
【0028】
キャップ60は、ボルト部材44のボルト頭部44cの貫通穴44eを閉塞している蓋部材である。キャップ60は、図1に示すように、回転部材であるクランクシャフト(具体的には回転軌跡Tのバランサー)に隣接している。キャップ60は、キャップ軸部61と、フランジ部62と、溝部63とを有する。
【0029】
キャップ軸部61は、ボルト頭部44cの貫通穴44eと嵌合している軸部である。キャップ軸部61とボルト頭部44cの貫通穴44eとの間には、オイルの漏れを防止するためのOリングが設けられていてもよい。
【0030】
フランジ部62は、ボルト頭部44cに固定される部分である。フランジ部62は、図4に示すように、2つの固定穴62aを有する。ボルト頭部44cは、六角形の形状を成しており、周方向において60度間隔で形成された6つのネジ穴44fを有する。ボルト部材44のシリンダー10への締結時に位相が変動しても、2つの固定穴62aを6つのネジ穴44fの中の2つのネジ穴に合わせることで、キャップ60を締結部材であるネジを介してボルト頭部44cに固定できる。
【0031】
溝部63は、図4に示すように、フランジ部62に直線状に形成されている。溝部63は、図3に示すように、圧力センサー50のケーブル53が配線される経路の一部を成している。溝部63の深さは、ケーブル53がフランジ部62よりも出ないように設定されている。また、ケーブル53は、溝部63に接着剤等によって接着されていることで、溝部63に沿うように配線される。これにより、ケーブル53が図1に示す回転軌跡Tのバランサーと干渉することを有効に防止できる。
【0032】
<本実施形態における効果>
上述したように、キャップ60は、噴射部40をシリンダー10に固定するボルト部材44のボルト頭部44cの貫通穴44eを閉塞している。そして、圧力センサー50は、ボルト部材44の流路44bを臨むようにキャップ60の先端に取り付けられおり、流路44bのオイルの圧力を検出する。
これにより、ボルト部材44のボルト頭部44cを活用して、ボルト部材44の流路44bのオイルの圧力を検出する圧力センサー50を取り付けることができる。これにより、例えばエンジン1内の限られた空間であっても、他の部品との干渉を防止しつつ圧力センサー50を取り付けられる。
【0033】
なお、上記では、圧力センサー50がピストン20へ向けてオイルを噴射する噴射部40のボルト部材44に設けられていることとしたが、これに限定されない。例えば、圧力センサー50は、変速機に取り付けられる継手に設けられてもよい。
【0034】
また、上記では、圧力センサー50が圧力を検出する流体がオイルであることとしたが、これに限定されず、流体が例えば水(一例として冷却水)であってもよい。
【0035】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【0036】
1 エンジン
10 シリンダー
40 噴射部
44 ボルト部材
44b 流路
44c ボルト頭部
44e 貫通穴
44f ネジ穴
50 圧力センサー
51 センサー軸部
53 ケーブル
60 キャップ
61 キャップ軸部
62 フランジ部
63 溝部

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