(57)【要約】【課題】タンク装置に関し、簡素な構成で液体の残量を精度よく表示させる。【解決手段】開示のタンク装置１０は、液体を貯留する容器９の内部で液面に対し傾斜して配置されるガイド部材１と、ガイド部材１に沿って摺動自在に設けられ、液面に浮遊するフロート２とを備える。また、容器９に設けられた窓３と、容器９の内部にて窓９に対面する位置に配置された接眼ローラー４とを備える。さらに、ガイド部材１の上端部及び下端部に設けられたガイドローラー５と、フロート２に連結され、接眼ローラー４及びガイドローラー５に巻回されるとともに、液面の高さを表す目盛りが記載されたベルト６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対し傾斜して配置されるガイド部材と、
前記ガイド部材に沿って摺動自在に設けられ、前記液面に浮遊するフロートと、
前記容器に設けられた窓と、
前記容器の内部にて前記窓に対面する位置に配置された接眼ローラーと、
前記ガイド部材の上端部及び下端部に設けられたガイドローラーと、
前記フロートに連結され、前記接眼ローラー及び前記ガイドローラーに巻回されるとともに、液面の高さを表す目盛りが記載されたベルトと、
を備えることを特徴とする、タンク装置。
【請求項２】
前記ガイド部材が、側面視において、前記液面の高さと前記液体の体積との関係を表すグラフにおける単位高さ当たりの体積変化量に対応する傾きを有する曲線状に形成される
ことを特徴とする、請求項１記載のタンク装置
【請求項３】
前記窓が、前記容器の上面に設けられる
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】
前記接眼ローラーが、前記窓に対面する位置に一対設けられ、
前記ベルトが、前記一対の前記接眼ローラーの間を前記窓に対して平行に配置される
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】
前記ベルトが巻回される前記接眼ローラーとは別体に設けられ、前記容器の内部にて前記窓に対面する位置に配置される第二接眼ローラーと、
前記フロートに固定され、前記第二接眼ローラー及び前記ガイドローラーに巻回されるとともに、前記ベルトとは異なる目盛りが記載された第二ベルトとを備え、
前記ベルトが、前記接眼ローラーに対し順方向に巻回され、前記第二ベルトが、前記第二接眼ローラーに対し逆方向に巻回される
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】
前記窓とは別体で前記容器に設けられた第二窓と、
前記ベルトが巻回される前記接眼ローラーとは別体に設けられ、前記容器の内部にて前記窓に対面する位置に配置された第三接眼ローラーとを備え、
前記ベルトが、前記接眼ローラーに対し順方向に巻回されるとともに前記第二接眼ローラーに対し逆方向に巻回される
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、液体の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、タンク装置内で上下方向に移動するフロートの動きを、タンクの外表面に設けられた指針の回転運動に連動させることで、液量を示す装置が知られている。また、フロートに重りを取り付けることで、タンクの傾斜による指針のずれを相殺することも提案されている（特許文献１，２参照）。フロートを用いることで、簡素な構造で液量が確認できるタンク装置を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2017-020919号公報
【特許文献２】特開2010-185871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、底の浅いタンク装置にフロートを適用した場合、表示される液量が不正確になりやすく、車両の整備性が低下するという課題がある。上下方向の寸法が小さいタンク装置においては、タンク装置内に存在する液体の、体積変化量に対するフロートの上下方向の変位量が小さくなるからである。一方、動作原理の異なる高価なレベルセンサー（例えば、超音波センサー，圧力センサー，レーザーセンサーなど）を用いれば、正確な液量を把握しうるものの、コストパフォーマンスが悪く現実的な解決策にならない。
【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、簡素な構成で液体の残量を精度よく表示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対し傾斜して配置されるガイド部材と、前記ガイド部材に沿って摺動自在に設けられ、前記液面に浮遊するフロートとを備える。また、前記容器に設けられた窓と、前記容器の内部にて前記窓に対面する位置に配置された接眼ローラーとを備える。また、前記ガイド部材の上端部及び下端部に設けられたガイドローラーと、前記フロートに連結され、前記接眼ローラー及び前記ガイドローラーに巻回されるとともに、液面の高さを表す目盛りが記載されたベルトとを備える。
【０００７】
（２）前記ガイド部材が、側面視において、前記液面の高さと前記液体の体積との関係を表すグラフにおける単位高さ当たりの体積変化量に対応する傾きを有する曲線状に形成されることが好ましい。
（３）前記窓が、前記容器の上面に設けられることが好ましい。
（４）前記接眼ローラーが、前記窓に対面する位置に一対設けられ、前記ベルトが、前記一対の前記接眼ローラーの間を前記窓に対して平行に配置されることが好ましい。
【０００８】
（５）前記ベルトが巻回される前記接眼ローラーとは別体に設けられ、前記容器の内部にて前記窓に対面する位置に配置される第二接眼ローラーと、前記フロートに固定され、前記第二接眼ローラー及び前記ガイドローラーに巻回されるとともに、前記ベルトとは異なる目盛りが記載された第二ベルトとを備えることが好ましい。また、前記ベルトが、前記接眼ローラーに対し順方向に巻回され、前記第二ベルトが、前記第二接眼ローラーに対し逆方向に巻回されることが好ましい。
【０００９】
（６）前記窓とは別体で前記容器に設けられた第二窓と、前記ベルトが巻回される前記接眼ローラーとは別体に設けられ、前記容器の内部にて前記窓に対面する位置に配置された第三接眼ローラーとを備えることが好ましい。また、前記ベルトが、前記接眼ローラーに対し順方向に巻回されるとともに前記第二接眼ローラーに対し逆方向に巻回されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
液面に対し傾斜して配置されるガイド部材に沿ってフロートを摺動させることで、液面の変化量に対するベルトの移動量を大きくすることができる。これにより、液体の体積変化量に対する液面の変位を増大させることができ、液体の残量を精度よく表示させることができる。特に、底の浅いタンクにおける液面表示精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】(A)，(B)はタンク装置内の液体の体積と液面の高さとの関係を示すグラフである。
【図４】タンク装置の変形例を説明するための断面図である。
【図５】(A)，(B)は窓から見える目盛りの記載例である。
【図６】タンク装置の変形例を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［１．構成］
図面を参照して、実施形態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。図１に示すように、タンク装置１０は、ガイド部材１，フロート２，窓３，接眼ローラー４，ガイドローラー５，ベルト６を備える。
【００１３】
フロート２は、エンジン冷却水の液面に浮遊する球形状の浮き部材である。また、ガイド部材１は、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の内部で液面に傾斜して配置される部材であり、容器９の内面に対して固定される。ガイド部材１の上端位置は、容器９に貯留される液体の上限高さ（上限液面）以下の範囲で設定され、下端位置は、液体の下限高さ（下限液面）以上の範囲で設定される。
【００１４】
ガイド部材１には、平面状に形成される縦壁部７と、これに垂直な曲面状に形成される摺接部８とが設けられる。縦壁部７は平板状であり、容器９の壁面内側に面接触した状態で固定される。摺接部８は、フロート２をその表面に沿って移動させるための部材であり、縦壁部７の上端辺から容器９の内側に向かって立設される。本実施形態のフロート２は、摺接部８の下面側の表面に沿って摺動自在に設けられる。
【００１５】
摺接部８の形状は、図２に示すように、側面視で滑らかな曲線状となるように形成される。この曲線の形は、容器９の中に貯留される液体の液面高さと体積との関係を表すグラフに対応する形状に設定される。すなわち、側面視における摺接部８の形状は、単位高さ当たりの体積変化量に対応する傾きを有する曲線状とされる。これにより、所定の体積変化に対するフロート２の移動量（摺接部８に沿って移動した移動量）が一定となる。
【００１６】
図３(A)，(B)は、液体の体積と液面高さとの関係を表すグラフの例である。図３(A)，(B)中の実線は、容器９の水平断面積が縦方向に一定である場合のグラフであり、破線は、容器９の水平断面積が下方側ほど大きく上方側ほど小さい場合のグラフである。図３(A)のグラフは、横軸が液体の体積，縦軸が液面の高さ（深さ）を表しており、液体を容器９の内部に注入していったときの液面高さの変化をプロットしたものである。また、図３(B)は、図３(A)の縦軸，横軸を反転させたものである。
【００１７】
容器９の水平断面積が縦方向に一定である場合、単位高さ当たりの体積変化量は一定となる。したがって、このような容器９においては、摺接部８の傾きを一定にすればよく、摺接部８の形状を平板状にすればよい。これに対し、容器９の水平断面積が縦方向に変化する場合には、単位高さ当たりの体積変化量が図３(B)中に示す傾きdに相当する。したがって、容器９の側面方向から眺めたときの摺接部８の形状は、破線グラフの形状に対応する曲線状にすればよい。なお、破線グラフを縦方向に引き延ばした形状に摺接部８の形状を対応させれば、フロート２の移動量が増大する。反対に、破線グラフを縦方向に押し縮めた形状に摺接部８の形状を対応させれば、フロート２の移動量が減少する。
【００１８】
容器９の上面または側面には、窓３が設けられる。この窓３は、透明（または半透明）な板がはめ込まれた開口部であり、フロート２に連結されたベルト６を容器９の外部から目視で確認するために設けられる。本実施形態の窓３は、容器９の上面に設けられる。また、窓３の形状は、容器９の上面視で円形や矩形に設定される。窓３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】
図２に示すように、ベルト６は接眼ローラー４とガイドローラー５とに巻回される。また、ベルト６には、液面高さを表す目盛りが記載される。フロート２の動きに連動してベルト６が移動し、その時点での液面高さに対応する目盛りが窓３から見えるようになっている。ベルト６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２の移動範囲に応じて設定すればよい。
【００２０】
接眼ローラー４は、容器９の内部にて窓３に対面する位置に配置された部材であり、容器９に対して回動自在に支持される。本実施形態では図２に示すように、接眼ローラー４が一対設けられている。また、これらの接眼ローラー４を対向辺とする矩形が窓３の直下に配置され、かつ、その矩形が窓３に対して平行になるように、それぞれの接眼ローラー４の位置及び向きが設定されている。
【００２１】
ガイドローラー５は、ガイド部材１の上端部，下端部のそれぞれに設けられた部材であり、容器９に対して回動自在に支持される。本実施形態では図２に示すように、ガイドローラー５が一対設けられている。ガイド部材１は、一対のガイドローラー５を対向辺とする矩形に沿って配置される。フロート２は、液面高さに応じて、ガイド部材１に沿って一対のガイドローラー５の間を移動する。
【００２２】
［２．作用，効果］
（１）このように、液面に対し傾斜して配置されるガイド部材１に沿ってフロート２を摺動させることで、液面の変化量に対するベルト６の移動量を大きくすることができる。これにより、液体の体積変化量に対する液面の変位を増大させることができ、液体の残量を精度よく表示させることができる。特に、底の浅いタンクにおける液面表示精度を向上させることができる。
【００２３】
（２）タンク形状によっては、液面の変化量と体積の変化量との関係が必ずしも一定にならないことがある。例えば、図３(B)の破線グラフに示すように、液面高さに応じて単位高さ当たりの体積変化量が変動するタンクが存在しうる。このようなタンクでは、ベルト６に記載される目盛りのピッチが液面高さに応じて変化することになり、液面の高さを精度よく読み取ることが困難となる。このような課題に対し、単位高さ当たりの体積変化量（傾きd）に応じて摺接部８の形状を設定することで、体積の変化量とフロートの移動量とを一対一に対応させることが可能となり、液面表示精度を向上させることができる。
【００２４】
（３）図１，図２に示すように、容器９の上面に窓３を設けることで、車両に取り付けられたタンク装置１０の上方から目視で液体残量を確認することができる。これにより、タンク装置１０の側面や底面が他の装置の陰に隠れてしまうレイアウトであっても、液体残量を精度よく把握することができ、利便性や整備性を向上させることができる。
（４）また、図２に示すように、一対の接眼ローラー４の間でベルト６を窓３に対して平行に配置することで、ベルト６に記載された目盛りの視認性を向上させることができ、液面表示精度をさらに向上させることができる。
【００２５】
［３．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。例えば、上述の実施形態では車両に搭載されるタンク装置１０を例示したが、タンク装置１０の適用対象は車両のみに限定されない。
【００２６】
また、フロート２に第一ベルト１１と第二ベルト１２とを連結し、それぞれのベルト１１，１２に異なる種類の目盛りを付してもよい。第二ベルト１２は、第一ベルト１１と一体成形されたものであってもよいし、別体であってもよい。一体とする場合、第二ベルト１２の両端辺を第一ベルト１１の表面に貼り付けて固定してもよいし、第一ベルト１１の表面を切り裂いて片方を第二ベルト１２にしてもよい。
【００２７】
図４に示す変形例では、二組（合計で四本）の接眼ローラー４が設けられている。一方の組の接眼ローラー４には、第一ベルト１１が順方向に巻回され、他方の組の接眼ローラー４（第二接眼ローラー）には、第二ベルト１２が逆方向に巻回される。また、第一ベルト１１に記載されている目盛りは、ミリリットル単位の目盛りであり、第二ベルト１２に記載されている目盛りは、オンス単位の目盛りである。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したい場合には、複数のベルト１１，１２を用いることが好ましい。これにより、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。
【００２８】
なお、図５(A)に示すように、単一のベルト６を用いて液体の体積を複数の異なる単位で示すことも可能である。しかし、ベルト６の面積が限られていることから、視認性が低下する。このような課題に対し、複数のベルト１１，１２を設けることで、視認性を向上させることができる。また、図４に示すように、第二ベルト１２を接眼ローラー４に対して第一ベルト１１とは逆方向に巻き回すことで、第一ベルト１１の移動方向と第二ベルト１２の移動方向とを相違させることができる。
【００２９】
例えば、図５(B)に示すように、第一ベルト１１の液量減少時における移動方向が右方向であるとき、第二ベルト１２の移動方向は左方向となる。このような構成により、第一ベルト１１に示される数値と第二ベルト１２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容易となり、液面表示精度をさらに向上させることができる。
【００３０】
図６に示す変形例は、一本のベルト６の裏面と表面との両方を利用して、二種類の目盛りを表示するものである。すなわち、窓３とは別個に第二窓１３を設け、ベルト６の表面を窓３に対面させるとともに、ベルト６の裏面を第二窓１３に対面させる。この場合、窓３の下方に配置された一対の接眼ローラー４には、ベルト６を順方向に巻回し、第二窓１３の下方に配置された一対の第三接眼ローラー１４には、ベルト６を逆方向に巻回する。このような構成により、一本のベルト６の両面を利用して、ベルト６を複数用意することなく、複数の単位で液体の体積を容易に示すことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  ガイド部材
２  フロート
３  窓
４  接眼ローラー（第二接眼ローラー）
５  ガイドローラー
６  ベルト
７  縦壁部
８  摺接部
９  容器
１０  タンク装置
１１  第一ベルト（ベルト）
１２  第二ベルト
１３  第二窓
１４  第三接眼ローラー
【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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