(57)【要約】【課題】タンク装置に関し、ユーザビリティを向上させつつ、簡素な構成で容易に小型化できるようにする。【解決手段】開示のタンク装置１０は、液体を貯留する容器９の内部で液面に浮遊するフロート１と、表面に目盛りが記載され、一端が容器９の内面に固定されるとともに、他端がフロート１の内部に巻き取られて収納される帯部材２とを備える。また、フロート１に内蔵され、帯部材２の他端を巻き取り方向に付勢する付勢部材３と、フロート１の上端部に設けられ、帯部材２の巻き取り量に対応する目盛りをフロート１の外部から目視可能とする第一窓４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する容器の内部で液面に浮遊するフロートと、
表面に目盛りが記載され、一端が前記容器の内面に固定されるとともに、他端が前記フロートの内部に巻き取られて収納される帯部材と、
前記フロートに内蔵され、前記帯部材の他端を巻き取り方向に付勢する付勢部材と、
前記フロートの上端部に設けられ、前記帯部材の巻き取り量に対応する前記目盛りを前記フロートの外部から目視可能とする第一窓と
を備えることを特徴とする、タンク装置。
【請求項２】
前記フロートの下端部に設けられ、前記フロートの姿勢を維持するウェイトを備える
ことを特徴とする、請求項１記載のタンク装置。
【請求項３】
前記容器の頂面に設けられ、前記第一窓を通して前記目盛りを前記容器の外部から目視可能とする第二窓を備える
ことを特徴とする、請求項１または２記載のタンク装置。
【請求項４】
前記帯部材が、第一帯部材と、前記第一帯部材とは異なる目盛りが記載された第二帯部材とを含み、
前記付勢部材が、前記容器の側面視で前記第一帯部材を巻き取る第一付勢部材と、前記容器の側面視で前記第二帯部材を前記第一帯部材とは逆回転方向に巻き取る第二付勢部材とを有する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタンク装置。
【請求項５】
前記付勢部材及び前記帯部材が複数設けられ、前記付勢部材が前記帯部材の延出位置を中心として前記容器の上面視または下面視で点対称に配置される
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタンク装置。
【請求項６】
前記フロートに内蔵され、前記帯部材の巻き取り量を検出するセンサーと、
前記フロートに内蔵され、前記センサーで検出された前記巻き取り量に対応するパラメーターを表示する表示装置とを備える
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタンク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の内部に液体を貯留するタンク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器の内部に液体を貯留するタンク装置において、液面上に浮遊するフロートを用いて液量を表示する表示器を備えたものが知られている。例えば、容器の上面に巻尺を取り付け、その先端を容器内に垂下してフロートに固定することで、フロートの位置（高さ）を容器の上面に表示する装置が知られている。また、このような装置において、巻尺の回転量をポテンショメーターで検出し、その検出信号に基づいて液量を演算することも提案されている（特許文献１〜３参照）。これらの構成により、容器内に存在する液体の量や液面の高さを把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平02-287219号公報
【特許文献２】特開平08-128879号公報
【特許文献３】特開2001-050798号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなタンク装置は、容器の上面に巻尺やセンサー類を取り付けるためのスペースを必要とし、小型化が困難である。特に、車両に搭載されるウォッシャータンクやコンデンスタンクはエンジンルーム内に配置されることが多く、容器の上面に空間的な余裕がないことが多い。また、レイアウトの都合から巻尺やセンサー類をタンクの側面に取り付けた場合には、容器内に存在する液体の体積や液面の高さを確認しにくくなってしまう。
【０００５】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、ユーザビリティ（使い勝手）を向上させつつ、簡素な構成で容易に小型化できるようにしたタンク装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）開示のタンク装置は、液体を貯留する容器の内部で液面に浮遊するフロートと、表面に目盛りが記載され、一端が前記容器の内面に固定されるとともに、他端が前記フロートの内部に巻き取られて収納される帯部材とを備える。また、前記フロートに内蔵され、前記帯部材の他端を巻き取り方向に付勢する付勢部材と、前記フロートの上端部に設けられ、前記帯部材の巻き取り量に対応する前記目盛りを前記フロートの外部から目視可能とする第一窓とを備える。
【０００７】
（２）前記フロートの下端部に設けられ、前記フロートの姿勢を維持するウェイトを備えることが好ましい。
（３）前記容器の頂面に設けられ、前記第一窓を通して前記目盛りを前記容器の外部から目視可能とする第二窓を備えることが好ましい。
（４）前記帯部材が、第一帯部材と、前記第一帯部材とは異なる目盛りが記載された第二帯部材とを含むことが好ましい。また、前記付勢部材が、前記容器の側面視で前記第一帯部材を巻き取る第一付勢部材と、前記容器の側面視で前記第二帯部材を前記第一帯部材とは逆回転方向に巻き取る第二付勢部材とを有することが好ましい。
【０００８】
（５）前記付勢部材及び前記帯部材が複数設けられ、前記付勢部材が前記帯部材の延出位置を中心として前記容器の上面視または下面視で点対称に配置されることが好ましい。
（６）前記フロートに内蔵され、前記帯部材の巻き取り量を検出するセンサーと、前記フロートに内蔵され、前記センサーで検出された前記巻き取り量に対応するパラメーターを表示する表示装置とを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
容器の上面に帯部材，付勢部材を配置せずに済み、容器の上面に空間的な余裕を生じさせることができ、装置を小型化することが容易となる。また、容器の上面から液体の量や液面の高さを容易に確認でき、ユーザビリティを向上させることができる。さらに、構成が簡素であり製造コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のタンク装置を示す斜視図である。
【図２】タンク装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】タンク装置の変形例を示す斜視図である。
【図４】図３のタンク装置の内部構造を示す断面図である。
【図５】図３に示すフロートの下面図である。
【図６】(A)，(B)は第一窓からの眺めを示す図である。
【図７】フロートの変形例を示す斜視図である。
【図８】フロートの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［１．第一実施例］
図１〜図２を参照して、第一実施例としてのタンク装置１０を説明する。このタンク装置１０は、車両のエンジン冷却水が貯留されるコンデンスタンクであり、エンジンルーム内に配置される。タンク装置１０の容器９は合成樹脂製であり、エンジンルーム内でその周囲に設置される他装置の形状やレイアウトに応じた凹凸のある形状に形成される。図１に示すように、タンク装置１０は、フロート１，帯部材２，付勢部材３，第一窓４（フロート窓），第二窓５（容器窓），ウェイト６を備える。
【００１２】
フロート１は、エンジン冷却水の液面に浮遊する中空の浮き部材である。フロート１の上端部には、第一窓４が形成される。第一窓４は、帯部材２の巻き取り量に対応する目盛りをフロート１の外部から目視可能とする透明（または半透明）な板がはめ込まれた開口部である。第一窓４の形状は、フロート１の上面視で円形や矩形に設定される。第一窓４の厚み方向の寸法は一定であってもよいし、視認性を向上させるべく凸レンズ状にしてもよい。
【００１３】
フロート１の下端部には、引出口８が設けられる。引出口８は、フロート１の内部に収納される帯部材２を引き出すための開口部である。また、帯部材２は表面に目盛りが記載された帯状の部材であり、例えば金属製やナイロン製の巻尺テープである。帯部材２の表面には、液体の体積や液面高さを表す目盛りが記載される。フロート１の上下方向の動きに連動して帯部材２が引き出され、あるいは巻き取られることで、その時点での液体の体積（あるいは液面高さ）に対応する目盛りが第一窓４から見えるようになっている。帯部材２の表面において目盛りが記載される領域の位置や大きさは、想定されるフロート１の移動範囲に応じて設定すればよい。
【００１４】
帯部材２の一端は、容器９の内面に固定される。図１に示す例では、帯部材２の一端が容器９の底面に固定されている。帯部材２の他端は、引出口８を通ってフロート１の内部に巻き取られた状態で収納される。引出口８の大きさは、帯部材２の断面形状に対応するサイズに形成されており、帯部材２は引出口８の内側に摺接している。帯部材２と引出口８との摺接箇所には、フロート１の内部に液体が進入しないように、封止用ゴムが取り付けられる。また、図２に示すように、フロート１の内部には付勢部材３が設けられ、帯部材２の他端が付勢部材３によって巻き取り方向に付勢されている。
【００１５】
図１，図２に示す付勢部材３は、渦巻きばね（ぜんまいばね）であり、その外周側の端部に帯部材２の他端が固定されている。付勢部材３による帯部材２の牽引力は、少なくともフロート１の可動範囲（上限液面から下限液面までの範囲）において、フロート１が液体から受ける浮力よりも小さくなるように設定される。これにより、帯部材２の全体に作用する張力によってフロート１が液面下に沈むことが防止される。また、帯部材２の姿勢は、鉛直な状態（タンク装置１０が車両に取り付けられた状態を基準として、容器９と帯部材２との固定点の直上方に引出口８が位置する状態）で安定する。
【００１６】
付勢部材３の内周側の端部は、フロート１の内側に突設された支持棒７に固定される。支持棒７は、帯部材２の巻き取り中心軸として機能する軸状の部位であり、第一窓４の下方において水平に延設される。これにより、第一窓４の下方で帯部材２が巻き取られることになり、帯部材２の巻き取り量に対応する目盛りが、第一窓４を通してフロート１の外部から視認可能となる。
【００１７】
フロート１の下端部のうち、引出口８や帯部材２と干渉しない部位には、ウェイト６を設けられる。ウェイト６は、フロート１の姿勢を維持するためのおもりであり、付勢部材３の付勢力に由来するモーメントによるフロート１の回転を抑制する機能を持つ。ただし、このようなフロート１の縦方向の回転が問題にならない場合には、ウェイト６を省略してもよい。例えば、フロート１の形状を液面に沿って広がる板状に形成すれば、フロート１が縦方向に回転しにくくなり、ウェイト６はほぼ不要となる。一方、フロート１の水平方向の寸法に対する垂直方向の寸法の比が大きくなるにつれて、フロート１が縦方向に回転しやすくなるため、ウェイト６を設けることが好ましい。
【００１８】
図１，図２に示すように、容器９の頂面には第二窓５が設けられる。第二窓５は、第一窓４を通して帯部材２の目盛りを容器９の外部から目視可能とする透明（または半透明）な板がはめ込まれた開口部であり、容器９の上面において第一窓４の直上方（タンク装置１０が車両に取り付けられた状態を基準として、容器９と帯部材２との固定点の直上方）に配置される。第二窓５の形状は、容器９の上面視で円形や矩形に設定される。第二窓５の厚み方向の寸法は一定であってもよいし、視認性を向上させるべく凸レンズ状にしてもよい。
【００１９】
［２．第二実施例］
図３〜図６を参照して、第二実施例としてのタンク装置１０を説明する。第一実施例と同様の要素については同一の符号を使用し、説明を適宜省略する。このタンク装置１０のフロート１には、二本の帯部材２と二個の付勢部材３と二本の支持棒７と二枚の第一窓４とが設けられる。以下、二本の帯部材２を区別する場合には、一方を第一帯部材１１と呼び、他方を第二帯部材１２と呼ぶ。同様に、二個の付勢部材３を第一付勢部材１３，第二付勢部材１４と呼び分け、二本の支持棒７を第一支持棒１５，第二支持棒１６と呼び分け、二枚の第一窓４を第一フロート窓１７，第二フロート窓１８と呼び分ける。
【００２０】
第一帯部材１１には、第二帯部材１２とは異なる単位で刻まれた目盛りが記載される。例えば、第一帯部材１１の目盛りはミリリットル単位の体積を表す目盛りとされ、第二帯部材１２の目盛りはオンス単位の体積を表す目盛りとされる。また、図３，図４に示すように、第一帯部材１１及び第二帯部材１２の一端（下端）は、目盛りの記載されている面が互いに対向した状態になるように、容器９の底面に固定される。第一帯部材１１及び第二帯部材１２の他端（上端）は、ともにフロート１の内部に巻き取られて収納される。第一帯部材１１の上端は、第一付勢部材１３の外周側の端部に固定され、第二帯部材１２の上端は、第二付勢部材１４の外周側の端部に固定される。
【００２１】
第一付勢部材１３の内周側の端部は、第一支持棒１５に固定され、第二付勢部材１４の内周側の端部は、第二支持棒１６に固定される。第一支持棒１５は、第一帯部材１１の巻き取り中心軸であり、第二支持棒１６は、第二帯部材１２の巻き取り中心軸である。これらの第一支持棒１５，第二支持棒１６は、第一窓４の下方において水平に、かつ、互いに平行になるように配置される。図４に示すように、第一支持棒１５は第一フロート窓１７の下方に配置され、第二支持棒１６は第二フロート窓１８の下方に配置される。
【００２２】
第一付勢部材１３が第一帯部材１１に付与する付勢力の大きさは、第二付勢部材１４が第二帯部材１２に付与する付勢力の大きさと同一に設定され、かつ、フロート１が液体から受ける浮力の半分よりも小さくなるように設定される。また、第一付勢部材１３が第一帯部材１１に付与する付勢力の作用方向は、第二付勢部材１４が第二帯部材１２に付与する付勢力の作用方向とは逆方向になるように設定される。
【００２３】
例えば図４に示すように、フロート１の側面視における第一帯部材１１の巻き取り方向は、反時計回り方向とされる。これに対し、第二帯部材１２の巻き取り方向は、時計回り方向（反時計回り方向の逆回転方向）とされる。このように、付勢力の作用方向を逆転させることで、第一付勢部材１３の付勢力に由来するモーメントと第二付勢部材１４の付勢力に由来するモーメントとが相殺され、フロート１の姿勢が安定しやすくなる。
【００２４】
図５は、図４のフロート１を下方向から見上げた図である。フロート１の内部に収納される第一付勢部材１３，第二付勢部材１４のレイアウトは、帯部材２の延出位置（引出口８の中央）を中心として、容器９の上面視または下面視で点対称配置とされる。図５中の白抜き矢印は、下面視で体積減少時（フロート１が下へ移動したとき）に帯部材２が移動する方向（巻き取られる方向）を示している。このように、複数の付勢部材３間で水平方向の付勢力を均衡させることで、水平面内での回転運動が抑制され、フロート１の姿勢がさらに安定しやすくなる。
【００２５】
第一フロート窓１７は、フロート１の上端部の表面において、第一付勢部材１３及び第一支持棒１５の直上部に配置される。同様に、第二フロート窓１８は、フロート１の上端部の表面において、第二付勢部材１４及び第二支持棒１６の直上部に配置される。これにより、第一フロート窓１７では、第一帯部材１１の巻き取り量に対応する目盛りが見える状態となり、第二フロート窓１８では、第二帯部材１２の巻き取り量に対応する目盛りが見える状態となる。
【００２６】
図６(A)は、容器９の上方から第二窓５を覗き込んだ様子を示す模式図である。向かって左側に位置する第一フロート窓１７には、ミリリットル単位の体積が表示され、右側に位置する第二フロート窓１８には、オンス単位の体積が表示される。このように、容器９の中に残留している液体の体積を複数の異なる単位で示すことで、単位ごとに目盛りを精度よく把握させることが可能となる。また、車両の仕向け先に応じて帯部材２を交換する必要がなくなる。
【００２７】
図６(A)中に白抜き矢印で示すように、第一フロート窓１７の目盛りは、体積が減少するにつれて左方向に移動する。これに対し、第二フロート窓１８の目盛りは、体積が減少するにつれて右方向に移動する。このように、目盛りの移動方向を相違させることで、異なる種類のパラメーターが表示されていること（具体的には単位が異なる二種類のパラメーターが表示されていること）が明示される。つまり、第一フロート窓１７に示される数値と第二フロート窓１８に示される数値とが単位の異なる数値であることを直感的に把握させることができる。
【００２８】
［３．作用，効果］
（１）上記の通り、第一実施例，第二実施例に示すタンク装置１０は、フロート１に帯部材２と付勢部材３とが内蔵され、フロート１の上端部に第一窓４が形成される。帯部材２の一端は容器９の内面に固定され、他端は付勢部材３で巻き取られてフロート１に収納される。このような構成により、容器９の上面に帯部材２や付勢部材３を配置せずに済み、容器９の上面に空間的な余裕を生じさせることができ、容易にタンク装置１０を小型化することできる。また、容器９の上面から容器内に存在する液体の体積や液面の高さを容易に確認することができるようになり、ユーザビリティを向上させることができる。さらに、液体の体積や液面の高さを容器外に表示するための構成が簡素であり、製造コストを削減することができる。
【００２９】
（２）図２，図４に示すように、フロート１の下端部にウェイト６を設けることで、フロート１の重心位置を低くすることができるとともに、フロート１の質量を増大させることができる。これにより、付勢部材３の付勢力に由来するモーメントによるフロート１の回転を抑制することができ、フロート１の姿勢を安定させることができる。特に、フロート１が縦方向に回転しやすい形状である場合には、簡素な構成でフロート１の姿勢を安定させることができる。
【００３０】
（３）図２，図４に示すように、上記のタンク装置１０は容器９の頂面に第二窓５を有する。このような第二窓５の代わりに、容器９の上面に開閉自在な蓋を設ければ、蓋を開放することで第一窓４に表示された目盛りを読み取ることができる。しかしこの場合、蓋を開放するという手間がかかり、利便性が低下する。これに対し、容器９の上面に第二窓５を設けることで、容器９の外から第一窓４に表示された目盛りを直接的に読み取ることができ、利便性を向上させることができる。
【００３１】
（４）第二実施例に示すタンク装置１０には、互いに異なる目盛りが記載された第一帯部材１１と第二帯部材１２とが設けられる。また、これらの帯部材１１，１２は、第一付勢部材１３及び第二付勢部材１４によって互いに逆方向に巻き取られるようになっている。このように、二つの付勢部材１３，１４の巻き取り方向を逆方向にすることで、付勢力に由来するモーメントを相殺することができ、フロート１の姿勢を安定させることができる。また、図５に示すように、第一帯部材１１の目盛りの移動方向と第二帯部材１２の目盛りの移動方向とを逆方向にすることができる。これにより、第一帯部材１１に示される数値と第二帯部材１２に示される数値とが異なる種類のものであることを直感的に把握させることができる。
【００３２】
（５）図５に示すように、第一付勢部材１３，第二付勢部材１４のレイアウトを容器９の上面視や下面視で点対称配置にすることで、複数の付勢部材３間で水平方向の付勢力を均衡させることができる。これにより、フロート１の水平面内での回転運動を抑制することができ、フロート１の姿勢をさらに安定させることができる。
【００３３】
［４．変形例］
上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００３４】
例えば、図２に破線で示すように、帯部材２の巻き取り量を検出するセンサー１９をフロート１に内蔵させ、このセンサー１９で検出された巻き取り量に対応するパラメーターを表示装置２０に表示させる構成としてもよい。表示装置２０は、フロート１の上端部に固定する。第一窓４は省略してもよいし、第一窓４と表示装置２０とを併用してもよい。ここで、第一窓４の隣に表示装置２０を取り付けた場合の眺めを、図６(B)に例示する。表示装置２０には、第一窓４から見える目盛りと同じ単位の数値を表示してもよいし、異なる単位に変換された数値を表示してもよい。このように、センサー１９及び表示装置２０を利用することで、容器内に存在する液体の体積や液面の高さをわかりやすく表示することができ、利便性をさらに向上させることができる。
【００３５】
上述の実施形態では、第一付勢部材１３と第二付勢部材１４とが同一平面内で第一帯部材１１，第二帯部材１２を巻き取るようなレイアウトとなっているが、帯部材２や付勢部材３のレイアウトはこれに限定されない。例えば、図７に示すように、第一支持棒１５と第二支持棒１６とを同一直線上に配置して一体化させてもよい。このようなレイアウトであっても、付勢力に由来するモーメントを相殺することができ、フロート１の姿勢を安定させることができる。
【００３６】
第一実施例は帯部材２や付勢部材３の個数が一個である場合の実施例であり、第二実施例は二個である場合の実施例であるが、これらの個数を三個以上にしてもよい。この場合、図８に示すように、帯部材２の引出口８（延出位置）を中心として、容器９の上面視または下面視で付勢部材３を点対称に配置することが好ましい。これにより、複数の付勢力に由来するモーメントを相殺できるほか、複数の帯部材２を上面視または下面視でほぼ同一の位置に配置することができ、それぞれの帯部材２によって計測される液面の高さのずれを小さくすることができる。
【００３７】
上述の実施形態では、容器９の頂面に第二窓５が設けられているが、第二窓５は省略することができる。この場合、容器９の上面に開閉自在な蓋を設け、蓋を開放することで第一窓４に表示された目盛りを読み取ることができるようにすればよい。また、容器９が透明または半透明の合成樹脂製であるならば、蓋を設ける迄もなく、第一窓４に表示された目盛りを読み取ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  フロート
２  帯部材
３  付勢部材
４  第一窓
５  第二窓
６  ウェイト
７  支持棒
８  引出口
９  容器
１０  タンク装置
１９  センサー
２０  表示装置
【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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【図８】
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