(57)【要約】【課題】  残量検出ユニット２５をタンク２７に設置する作業の煩雑化を抑制する。【解決手段】タンク２７の上面に形成した穴２７ｈの縁部に設けられたホルダ２９と；ホルダ２９に上方方向へ僅かに移動可能に保持されかつタンク２７内の燃料Ｆの残量に応じた浮力を発生させるフロート３７と；フロート３７の上側に設けられかつ下面にフロート３７の浮力を受ける受け部４５を有した弾性プレート４１と；受け部４５の反対側の歪みに応じた電気信号を出力するストレーンゲージ４７と；を具備したこと。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク（２７）内の液体（Ｆ）の残量を検出するために用いられる残量検出ユニット（２５）において、
前記タンク（２７）の上面に形成した穴（２７ｈ）の縁部に設けられたホルダ（２９）と；
前記ホルダ（２９）に保持され、下端部が前記タンク（２７）の底面付近に位置するように上下方向へ延伸してあって、前記タンク（２７）内の液体（Ｆ）の残量に応じた浮力を発生させるフロート（３７）と；
前記フロート（３７）の上側に設けられ、下面に前記フロート（３７）の浮力を受ける受け部（４５）を有してあって、前記フロート（３７）の浮力によって弾性変形可能に構成された弾性プレート（４１）と；
前記弾性プレート（４１）の上面における前記受け部（４５）の反対側に貼着され、前記受け部（４５）の反対側の歪みに応じた電気信号を出力するストレーンゲージ（４７）と；
を具備したことを特徴とする残量検出ユニット。
【請求項２】
前記フロート（３７）の上端側が先細りになるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の残量検出ユニット。
【請求項３】
前記ホルダ（２９）は、
前記タンク（２７）の前記穴（２７ｈ）の縁部に設けられたホルダ本体（３１）と、
前記ホルダ本体（３１）の下側縁部に設けられ、それぞれ下方向へ延びてあって、下端部に爪（３５）がそれぞれ形成された複数のアーム（３３）と、を備えてあって、
前記フロート（３７）の外周面に複数の前記爪（３５）が遊嵌可能な周溝（３９）が形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の残量検出ユニット。
【請求項４】
前記フロート（３７）は、少なくとも液体（Ｆ）に浸漬する部分の横断面形状が上下方向に亘って略同じになるように構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の残量検出ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両のタンク内の液体である燃料の残量を検出するために用いられる残量検出ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術について図４を参照して説明する。
【０００３】
ここで、図４は、従来の技術の残量検出ユニットがタンクに設置された状態を示す模式的な断面図である。なお、「上下方向」とは、特許公報掲載時の図面の向きを基準として、図４において上下方向のことをいう。
【０００４】
図４に示すように、従来の残量検出ユニット１は、例えば車両のタンク３内の液体である燃料Ｆの残量を検出するために用いられるユニットであって、残量検出ユニット１の具体的な構成は、次のようになる。
【０００５】
即ち、タンク３の上面に形成した穴３ｈには、取付部材５が設けられており、この取付部材５は、穴３ｈを塞ぐ蓋の作用も有している。また、取付部材５には、シャフト７の基端部（上端部）が連結されており、このシャフト７は、上下方向へ揺動可能である。そして、シャフト７の先端部（下端部）には、燃料Ｆの残量に応じて上下方向へ移動するフロート９が連結されている。
【０００６】
シャフト７の基端部には、可動片１１の基端部が一体的に設けられており、可動片１１の先端部には、摺動接点１３が設けられている。また、取付部材５には、シャフト７の揺動量に応じた電気信号を出力する抵抗板１５が設けられており、この抵抗板１５は、摺動接点１３を摺動可能に支持する固定接点１７を備えている。なお、取付部材５には、コネクタ１９が配設されており、このコネクタ１９の端子２１，２３は、固定接点１７に電気的に接続されている。
【０００７】
従って、フロート９が燃料Ｆの残量に応じて上下方向へ移動すると、可動片１１がシャフト７と一体的に上下方向へ揺動し、摺動接点１３が固定接点１７上を摺動する。そして、抵抗板１５によってシャフト７の揺動量に応じた電気信号が出力される。これにより、図示省略のコントローラによって前記電気信号に基づいてタンク３内の燃料Ｆの残量を求めることができ、換言すれば、タンク３内の燃料Ｆの残量を検出することができる。
【０００８】
なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１、特許文献２に示すものがある。
【特許文献１】特開平１−３０４３４８号公報
【特許文献２】特開昭６０−１４０１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、タンク３内の燃料Ｆの残量を広い範囲に亘って検出するためには、シャフト７をタンク３の深さに応じて長くする必要がある。一方、シャフト７の長さが長くなると、取付部材５に対するシャフト７の揺動範囲が大きくなって、残量検出ユニット１をタンク３に設置する作業が厄介になるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明にあっては、タンク内の液体の残量を検出するために用いられる残量検出ユニットにおいて、
前記タンクの上面に形成した穴の縁部に設けられたホルダと；
前記ホルダに保持され、下端部が前記タンクの底面付近に位置するように上下方向へ延伸して構成され、前記タンク内の液体の残量に応じた浮力を発生させるフロートと；
前記フロートの上側に設けられ、下面に前記フロートの浮力を受ける受け部を有してあって、前記フロートの浮力によって弾性変形可能に構成された弾性プレート；
前記弾性プレートの上面における前記受け部の反対側に貼着され、前記受け部の反対側の歪みに応じた電気信号を出力するストレーンゲージと；
を具備したことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明特定事項によると、前記弾性プレートの前記受け部が下方向から燃料の残量に応じた前記フロートの浮力を受けると、前記弾性プレートが弾性変形して、前記弾性プレートに歪みが生じる。そして、前記ストレーンゲージによって前記受け部の反対側の歪みに応じた電気信号が出力される。これにより、従来の残量検出ユニット１におけるシャフト７（図４参照）に相当する構成要素を用いることなく、図示省略のコントローラによって前記電気信号に基づいて前記タンク内の液体の残量を求めることができ、換言すれば、前記タンク内の液体の残量を検出することができる。
【００１２】
ここで、前記フロートは、下端部が前記タンクの付近に位置するように上下方向に延伸してあるため、前記タンク内の液体の残量を広い範囲に亘って検出することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の発明特定事項の他に、前記フロートの上端側が先細りになるように構成されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明特定事項によると、請求項１に記載の発明特定事項による作用の他に、前記フロートの上端側が先細りになるように構成されているため、前記フロートは前記弾性プレートの前記受け部に局所的に接触して、前記フロートの浮力によって前記受け部の反対側の弾性変形が大きくなる。
【００１５】
請求項３に記載の発明にあっては、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項の他に、前記ホルダは、
前記タンクの前記穴の縁部に設けられたホルダ本体と、
前記ホルダ本体の下側縁部に設けられ、それぞれ下方向へ延びてあって、下端部に爪がそれぞれ形成された複数のアームと、を備えてあって、
前記フロートの外周面に複数の前記爪が遊嵌可能な周溝が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明特定事項によると、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項による作用の他に、複数の前記アームの前記爪が前記フロートの前記周溝に遊嵌することにより、前記フロートは前記ホルダによって上下方向へ僅かに移動可能かつ上下方向（垂直方向）に対して傾動不能に保持される。
【００１７】
請求項４に記載の発明にあっては、請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項の他に、前記フロートは、少なくとも燃料に浸漬する部分の横断面形状が上下方向に亘って略同じになるように構成されたことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明特定事項によると、請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項による作用の他に、前記フロートは前記浸漬する部分の横断面形状が上下方向に亘った略同じになるように構成されているため、前記フロートの浮力と液体の液面とは比例関係になる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、従来の残量検出ユニット１におけるシャフト７に相当する構成要素を用いることなく、前記タンク内の液体の残量を広い範囲に亘って検出することができるため、残量検出ユニットを前記タンクに設置する作業の煩雑化を抑制することができる。
【００２０】
請求項２から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記フロートは前記弾性プレートの前記受け部に局所的に接触して、前記フロートの浮力によって前記受け部の反対側の弾性変形が大きくなるため、前記タンク内の液体の残量を高精度かつ応答性良く検出することができる。
【００２１】
請求項３又は請求項４に記載の発明によれば、前記フロートは前記ホルダによって上下方向に対して傾動不能に保持されるため、前記残量検出ユニットの検出精度を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態について図１から図３を参照して説明する。
【００２３】
ここで、図１は、本発明の実施形態に係わる残量検出ユニットがタンクに設置された状態を示す模式的な断面図であって、図２は、本発明の実施形態に係わる残量検出ユニットを示す断面図であって、図３は、図２におけるI-I線に沿った図である。なお、「上下方向」とは、特許公報掲載時の図面の向きを基準として、図１及び図２において上下方向、図３において紙面に向かって表裏方向のことをいう。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係わる残量検出ユニット２５は、例えば車両のタンク２７の液体である燃料Ｆの残量を検出するために用いられるユニットであって、残量検出ユニット２５の具体的な構成は、次のようになる。
【００２５】
即ち、タンク２７の上面に形成した穴２７ｈには、ホルダ２９が設けられている。具体的には、タンク２７の穴２７ｈ周辺には、ホルダ本体３１が着脱可能に設けられており、このホルダ本体３１は、穴２７ｈを塞ぐような作用を有している。また、ホルダ本体３１の下側周縁には、複数のアーム３３が等間隔に設けられており、各アーム３３は、それぞれ下方向へ延びてあって、各アーム３３の下端部には、爪３５がそれぞれ形成されている。
【００２６】
ホルダ２９には、フロート３７が上下方向へ僅かに移動可能に保持されており、このフロート３７は、タンク２７内の燃料Ｆの残量に応じた浮力を発生させるものである。そして、フロート３７は、下端部がタンク２７の底面付近に位置するように上下方向へ延伸してあって、フロート３７の上端側が先細り（本発明の実施形態にあっては円錐形状）になるように構成されている。また、フロート３７は、少なくとも燃料Ｆに浸漬する部分の断面形状が上下方向へに亘って略同じになるように構成されており、そのため、フロート３７の浮力と燃料Ｆの液面とは比例関係になる。更に、フロート３７の外周面には、複数のアーム３３の爪３５が遊嵌可能な周溝３９が形成されている。
【００２７】
ホルダ２９におけるフロート３７の上側には、弾性プレート４１が設けられており、弾性プレート４１は、ホルダ２９から突出した突出片４３を備えている。また、弾性プレート４１は、下面にフロート３７の浮力を受ける受け部４５を有してあって、フロート３７の浮力によって弾性変形可能に構成されている。ここで、フロート３７の上端部と弾性プレート４１の受け部４５を接着してもよく、又はピンによって結合してもよい。
【００２８】
図２及び図３に示すように、弾性プレート４１の上面における受け部４５の反対側には、受け部４５の反対側の歪みに応じた電気信号を出力するストレーンゲージ４７が貼着されており、このストレーンゲージ４７は、ホルダ２９によって覆われている。また、弾性プレート４１の突出片４３には、コネクタ４９が配設されており、このコネクタ４９の端子５１，５３は、ストレーンゲージ４７に配線５５，５７を介して電気的に接続されている。なお、ストレーンゲージ４７は、図示省略のコントローラにコネクタ４９等を介して電気的に接続されている。
【００２９】
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。
【００３０】
弾性プレート４１の受け部４５が下方向から燃料Ｆの残量に応じたフロート３７の浮力を受けると、弾性プレート４１が弾性変形して、弾性プレート４１に歪みが生じる。ここで、フロート３７の上端側が先細りになるように構成されているため、フロート３７は弾性プレート４１の受け部４５に局所的に接触して、フロート３７の浮力によって受け部４５の反対側の弾性変形が大きくなる。そして、ストレーンゲージ４７によって受け部４５の反対側の歪みに応じた電気信号が出力される。これにより、従来の残量検出ユニット１におけるシャフト７（図４参照）に相当する構成要素を用いることなく、前記コントローラによって前記電気信号に基づいてタンク２７内の燃料Ｆの残量を求めることができ、換言すれば、タンク２７内の燃料Ｆの残量を検出することができる。
【００３１】
ここで、フロート３７は、下端部がタンク２７の付近に位置するように上下方向に延伸してあるため、タンク２７内の燃料Ｆの残量を広い範囲に亘って検出することができる。
【００３２】
また、前述の作用の他に、複数のアーム３３の爪３５がフロート３７の周溝３９に遊嵌することにより、フロート３７はホルダ２９によって上下方向へ僅かに移動可能かつ上下方向（垂直方向）に対して傾動不能に保持される。
【００３３】
更に、フロート３７の上端部と弾性プレート４１の受け部４５を接着又は結合させることにより、フロート３７の自重が浮力よりも大きくなった場合においても、フロート３７が弾性プレート４１から離れることがなく、ストレーンゲージ４７による電気信号の出力が可能となる。
【００３４】
以上の如き、本発明の実施形態によれば、従来の残量検出ユニット１におけるシャフト７に相当する構成要素を用いることなく、タンク２７内の燃料Ｆの残量を広い範囲に亘って検出することができるため、残量検出ユニット２５をタンク２７に設置する作業の煩雑化を抑制することができる。
【００３５】
また、フロート３７は弾性プレート４１の受け部４５に局所的に接触して、フロート３７の浮力によって受け部４５の反対側の弾性変形が大きくなるため、タンク２７内の燃料Ｆの残量を高精度かつ応答性良く検出することができる。
【００３６】
更に、フロート３７はホルダ２９によって上下方向に対して傾動不能に保持されるため、残量検出ユニット２５の検出精度を安定させることができる。
【００３７】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他種々の態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係わる残量検出ユニットがタンクに設置された状態を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる残量検出ユニットを示す断面図である。
【図３】図２におけるI-I線に沿った図である。
【図４】従来の技術の残量検出ユニットがタンクに設置された状態を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２５        残量検出ユニット
２７        タンク
２９        ホルダ
３１        ホルダ本体
３３        アーム
３５        爪
３７        フロート
３９        周溝
４１        弾性プレート
４５        受け部
４７        ストレーンゲージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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