(57)【要約】【課題】測定精度、および耐久性に優れる液面位計を提供する。【解決手段】浮き１１０と、支点Ｐ０を中心に回動可能に形成されて、力点Ｐ１に浮き１１０の上端部が接続されるこ棒１２０と、てこ棒１２０の作用点Ｐ２に設けられる引張り力計測素子１４０、１４１とを備える液面位計において、てこ棒１２０は、枠状を成す枠状体１３０の内側に配置されて、てこ棒１２０の一部位が枠状体１３０に接続されることで支点Ｐ０が形成されており、てこ棒１２０の所定の部位と枠状体１３０とが、てこ棒１２０よりも細くくびれる接続部１２２によって接続されることで作用点Ｐ２が形成されており、てこ棒１２０には、浮き１１０の浮力発生方向に付勢力を与え、作用点Ｐ２に圧縮力がかからないようにする付勢力発生機構１５０が設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器（１２、１３）内に収容された液体の密度（ρ０）よりも浮き密度（ρ１）が小さく設定されて、下部が前記液体内に浸る浮き（１１０）と、
所定の支点（Ｐ０）を中心に回動可能に形成され、前記支点（Ｐ０）に対する力点（Ｐ１）を形成するように前記浮き（１１０）の上端部が接続されるてこ棒（１２０）と、
前記浮き（１１０）の浮力に応じて、前記てこ棒（１２０）の所定の作用点（Ｐ２）に発生する引張力を計測する引張り力計測素子（１４０、１４１）とを備える液面位計において、
前記てこ棒（１２０）は、枠状を成す枠状体（１３０）の内側に配置されて、前記てこ棒（１２０）の一部位が前記枠状体（１３０）に接続されることで前記支点（Ｐ０）が形成されており、
前記てこ棒（１２０）の所定の部位と前記枠状体（１３０）とが、前記てこ棒（１２０）よりも細くくびれる接続部（１２２）によって接続されることで前記作用点（Ｐ２）が形成されており、
前記てこ棒（１２０）には、前記浮き（１１０）の浮力発生方向に付勢力を与え、前記作用点（Ｐ２）に圧縮力がかからないようにする付勢力発生機構（１５０）が設けられたことを特徴とする液面位計。
【請求項２】
前記付勢力発生機構（１５０）は、前記てこ棒（１２０）の前記力点（Ｐ１）に対応する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液面位計。
【請求項３】
前記付勢力発生機構（１５０）は、バネであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液面位計。
【請求項４】
前記てこ棒（１２０）、前記引張り力計測素子（１４０、１４１）、および前記付勢力発生機構（１５０）は、前記液体の液面よりも上側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の液面位計。
【請求項５】
前記浮き（１１０）は、前記てこ棒（１２０）に一体的に接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の液面位計。
【請求項６】
前記引張り力計測素子（１４０、１４１）は、弦振動の固有振動数を計測する弦振動素子（１４１）であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の液面位計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関内の潤滑油の液面位を計測する液面位計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の液面位計として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の液面位計（液位測定装置）では、容器の壁部に長手方向の一端側が固定されたフロート支持棒と、容器内に収容された液体中に下部が沈み、上部がフロート支持棒の長手方向の他端側に固定部によって固定されたフロートと、フロート支持棒の長手方向の中間部に設けられたひずみ計とを備えている。
【０００３】
特許文献１の液面位計では、液体の水面位置の変化に伴い、フロートの固定部に発生する浮力応力が作用し、この浮力応力に応じてフロート支持棒が撓み、ひずみ計の設定部に微笑な歪みが発生する。そして、ひずみ計によって歪みが検出され、歪みの大きさに応じたフロートの位置、即ち液位が測定できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の液面位計では、フロート支持棒によってフロートを保持するようにしているので、フロートを確実に保持しようとすると、フロート支持棒の剛性を大きくする必要がある。一方、ひずみ計による歪み測定の精度を向上させようとすると、フロートの剛性を小さく必要があり、充分な耐久性と測定制度とを持つ液面位計を得ることが難しかった。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、測定精度、および耐久性に優れる液面位計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
本発明では、容器（１２、１３）内に収容された液体の密度（ρ０）よりも浮き密度（ρ１）が小さく設定されて、下部が前記液体内に浸る浮き（１１０）と、
所定の支点（Ｐ０）を中心に回動可能に形成され、支点（Ｐ０）に対する力点（Ｐ１）を形成するように浮き（１１０）の上端部が接続されるてこ棒（１２０）と、
浮き（１１０）の浮力に応じて、てこ棒（１２０）の所定の作用点（Ｐ２）に発生する引張り力を計測する引張り力計測素子（１４０、１４１）とを備える液面位計において、
てこ棒（１２０）は、枠状を成す枠状体（１３０）の内側に配置されて、てこ棒（１２０）の一部位が枠状体（１３０）に接続されることで支点（Ｐ０）が形成されており、
てこ棒（１２０）の所定の部位と枠状体（１３０）とが、てこ棒（１２０）よりも細くくびれる接続部（１２２）によって接続されることで作用点（Ｐ２）が形成されており、
てこ棒（１２０）には、浮き（１１０）の浮力発生方向に付勢力を与え、作用点（Ｐ２）に圧縮力がかからないようにする付勢力発生機構（１５０）が設けられたことを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、てこ棒（１２０）の作用点（Ｐ２）は、てこ棒（１２０）よりも細くくびれる接続部（１２２）によって形成されており、この作用点（Ｐ２）に引張り力計側素子（１４０、１４１）が設けられている。よって、浮き（１１０）の浮力に伴う作用点（Ｐ２）での引張り力（Ｆ２）による歪を感度よく検出することができる。つまり、浮き（１１０）の浮力に伴う液面位（ｈ）の測定精度を高めることができる。
【００１０】
また、てこ棒（１２０）には、浮き（１１０）の浮力発生方向に付勢力を与える付勢力発生機構（１５０）が設けられている。そして、この付勢力発生機構（１５０）によって、てこ棒（１２０）の作用点（Ｐ２）、つまり細くくびれる接続部（１２２）に圧縮力がかからないようにしているので、圧縮力による接続部（１２２）の座屈破損を防止することができる。
【００１１】
よって、測定精度、および耐久性に優れる液面位計とすることができる。
【００１２】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】エンジン内に設けられた液面位計を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の液面位計の全体構成を示す分解斜視図である。
【図３】第１実施形態の液面位計を示す正面図である。
【図４】第１実施形態のてこ棒における支点、力点、作用点を示す拡大図である。
【図５】（ａ）は、スプリングがない場合、（ｂ）はスプリングがある場合の、液面位に対する作用点での引張り力を示すグラフである。
【図６】第２実施形態の液面位計を示す正面図である。
【図７】第３実施形態の液面位計を示す正面図である。
【図８】第４実施形態の液面位計を示す正面図である。
【図９】第５実施形態の液面位計を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における液面位計１００Ａについて、図１〜図５を用いて説明する。第１実施形態の液面位計１００Ａは、車両用のエンジン１０内に収容される潤滑用のエンジンオイルの液面位を計測する装置となっている。
【００１６】
エンジン１０は、車両の走行用動力源となる内燃機関であり、図１に示すように、シリンダヘッド１１、クランクケース１２、およびオイルパン１３を備えている。シリンダヘッド１１内には筒状の空間となるシリンダ１１ａが形成されて、このシリンダ１１ａ内をピストン１４が摺動するようになっている。ピストン１４は、コネクティングロッド１５を介して、クランクシャフト１６と接続されている。
【００１７】
シリンダヘッド１１、クランクケース１２、およびオイルパン１３は、エンジン１０の本体部を形成している。この本体部は１つの容器を成すものとなっており、内部の下側（主にオイルパン１３）には、ピストン１４の摺動部、コネクティングロッド１５およびクランクシャフト１６の軸受け部等の潤滑を行うエンジンオイルが溜められている。エンジンオイルは、本発明の容器内に収容された液体に対応する。エンジンオイルの密度ρ０は、例えば、０．９〜１ｇ／ｃｍ３程度である。
【００１８】
クランクケース１２内には、液面位計１００Ａの枠状体１３０を固定するための固定部１２ａと、浮き１１０を支持するための支持部１２ｂとが設けられている。固定部１２ａは、クランクケース１２の内壁から内部中心側に水平に延びる突出部として形成されている。また、支持部１２ｂは、固定部１２ａの下側に延びる腕部の先端側に設けられて、浮き１１０が挿通されるリング部として形成されている。
【００１９】
図２〜図４に示すように、液面位計１００Ａは、浮き１１０、てこ棒１２０、枠状体１３０、歪みゲージ１４０、スプリング１５０、スペーサ１６１、１６２、およびカバー１７１、１７２等を備えている。
【００２０】
浮き１１０は、例えば、樹脂材から成る細長の円筒状の部材であり、軸線が上下方向を向くように配置されている。浮き１１０の密度ρ１は、エンジンオイルの密度ρ０よりも小さく設定されている。浮き１１０の上端部には、浮き１１０よりも小径となる円筒状の突出部１１１が設けられている。突出部１１１の上端側には、後述するてこ棒１２０の張出し部１２３が挿入されるスリットが形成されている。また、突出部１１１には、張出し部１２３との接合用のピン１２５が挿通される取付け孔が軸線と交差する方向に穿設されている。
【００２１】
てこ棒１２０は、棒状に形成された部材であり、長手方向が水平方向を向くように突出部１１１の上側に配置されている。てこ棒１２０には、長手方向の一端側から他端側に向けて、接続部１２１、接続部１２２、張出し部１２３、および突部１２４が一体的に設けられている。
【００２２】
また、枠状体１３０は、てこ棒１２０を囲むように設けられた矩形枠状の部材となっている。換言すると、てこ棒１２０は、枠状体１３０の内側に配置されている。枠状体１３０の上側の部位は、上側枠部１３１となっている。また、枠状体１３０の下側の部位は、下側枠部１３２となっている。そして、上側枠部１３１および下側枠部１３２のそれぞれの端部を接続する部位が、縦枠部１３３となっている。
【００２３】
下側枠部１３２において、突出部１１１と重なる部位には、部分的に切断された切断部１３４が形成されており、この切断部１３４の領域に突出部１１１が配置されるようになっている。切断部１３４の突出部１１１と対向する部位には、シール部材１３７を配置するための溝部１３５が設けられている。また、下側枠部１３２において、てこ棒１２０の突部１２４と対向する位置には、突部１３６が設けられている。
【００２４】
接続部１２１は、下側枠部１３２に一体的に接続されている。接続部１２１の途中部位は、細くくびれて形成されている。接続部１２１は、てこ棒１２０における支点Ｐ０を形成している。てこ棒１２０は、支点Ｐ０を中心に回動可能となっている。
【００２５】
張出し部１２３には、張出し部１２３と突出部１１１とを接合するためのピン１２５が挿通される取付け孔が穿設されている。突出部１１１のスリット部に張出し部１２３が挿入されて、各取付け孔にピン１２５が挿通されることで、突出部１１１は、張出し部１２３に接続されている。各取付け孔とピン１２５との間には、微小な隙間が形成されて、突出部１１１と張出し部１２３は、ピン１２５によって関節構造をもって接続されている。つまり、突出部１１１（浮き１１０）が上下方向に移動しても、上記関節構造によって、てこ棒１２０は、支点Ｐ０を中心にして回動可能となっている。張出し部１２３は、てこ棒１２０において、浮き１１０に作用する力（主に浮力）が伝達される力点Ｐ１を形成している。
【００２６】
溝部１３５には、シール部材１３７が配置されて、突出部１１１と切断部１３４との間がシールされるようになっている。シール部材１３７は、例えば、ゴム製のＯリングが使用されている。
【００２７】
また、接続部１２２は、下側枠部１３２に一体的に接続されている。接続部１２２の途中部位は、てこ棒１２０よりも細くなるようにくびれて形成されている。接続部１２２は、てこ棒１２０における作用点Ｐ２を形成している。
【００２８】
尚、上記のように、てこ棒１２０の接続部１２１、１２２は、枠状体１３０の下側枠部１３２に一体的に接続されている。よって、本実施形態では、てこ棒１２０と枠状体１３０は、枠状体１３０の外形を成す一枚の矩形板材（長方形の板材）から打ち抜き加工によって一体的に形成されたものとなっている。
【００２９】
歪みゲージ１４０は、接続部１２２のくびれた部位に接合された引張り力計測素子である。歪みゲージ１４０は、金属製の抵抗体を備えており、接続部１２２（作用点Ｐ２）の変形に伴って電気抵抗が変化することで、接続部１２２の変形量（歪み量）を検出するようになっている。
【００３０】
スプリング１５０は、てこ棒１２０と下側枠部１３２との間に設けられた弾性部材である。スプリング１５０の一端側に突部（上部スプリング留め）１２４が挿入され、他端側に突部（下部スプリング留め）１３６が挿入されることで、スプリング１５０は、てこ棒１２０と下側枠部１３２とに対して固定されている。スプリング１５０は、てこ棒１２０に対して、浮き１１０の浮力発生方向（図３、図４に示すＦ３方向）に付勢力を与えると共に、後述するように作用点Ｐ２に圧縮力がかからないようにする付勢力発生機構となっている。
【００３１】
スペーサ１６１、１６２は、枠状体１３０と同等の外形を成す矩形板材部材から枠状に形成されたもので、枠状体１３０の板厚方向に交差する２面（表裏面）にそれぞれ接合されている。
【００３２】
カバー１７１、１７２は、スペーサ１６１、１６２と同等の外形を成す矩形板材部材であり、スペーサ１６１、１６２の板厚方向に交差する各面（外側の面）にそれぞれ接合されている。
【００３３】
上記のように形成される液面位計１００Ａの枠状体１３０の上側枠部１３１は、クランクケース１２内の固定部１２ａに固定されている。また、浮き１１０は、支持部１２ｂ（リング部）に挿通されて、長手方向が上下方向を向くように支持されている。浮き１１０の下部は、エンジンオイル内に浸るようになっている。エンジンオイルの液面位ｈは、浮き１１０の下端からエンジンオイルの液面までの距離である。図３に示すように、液面位ｈは、エンジン１０の使用状態に応じて、浮き１１０のほぼ全体が浸る高位置から、浮き１１０の下側先端部のみが浸る低位置までの間で変化するようになっている。
【００３４】
また、上記のように、本液面位計１００Ａにおいては、浮き１１０の一部だけがエンジンオイルに浸るようになっており、てこ棒１２０、枠状体１３０、歪みゲージ１４０、およびスプリング１５０は、エンジンオイルの液面よりも上側に配置されるようになっている。
【００３５】
次に、上記構成に基づく液面位計１００Ａの作動について説明する。
【００３６】
まず、図３、図４に示すように、浮き１１０には、自重と、車両の振動に伴う慣性力と、エンジンオイルから受ける浮力との合力Ｆ１が発生し、この合力Ｆ１がてこ棒１２０の力点Ｐ１に作用する。また、スプリング１５０による付勢力Ｆ３がてこ棒１２０の力点Ｐ３に作用する。そして、てこ棒１２０の作用点Ｐ２（歪みゲージ１４０）には、てこ棒１２０にかかるトルクＴのつり合いから、合力Ｆ１、付勢力Ｆ３に伴う引張り力Ｆ２が発生することになる。
【００３７】
合力Ｆ１は、らエンジンオイルの液面位ｈに比例するので、引張り力Ｆ２も液面位ｈに比例することとなり、よって、歪みゲージ１４０によって得られる歪み量から液面位ｈを検出することができる。
【００３８】
ここで、浮き１１０の体積をＱ、重力加速度をｇ、浮き１１０の質量をＭとすると、
（数１）
浮きの自重＝Ｑ・ρ１・ｇ＝Ｍ・（‐ｇ）
となる。
【００３９】
また、車両の振動に伴う上下方向の加速度をａとすると、
（数２）
車両の振動に伴う慣性力＝Ｑ・ρ１・（±ａ）＝Ｍ・（±ａ）
となる。
【００４０】
また、エンジンオイルの液面位をｈとすると、
（数３）
浮きに発生する浮力＝ｈ・ρ０
となる。
【００４１】
よって、
（数４）
合力Ｆ１＝Ｍ・（‐ｇ）＋Ｍ・（±ａ）＋ｈ・ρ０
となる。
【００４２】
次に、支点Ｐ０から力点Ｐ１までの距離をＲ１、支点Ｐ０から作用点Ｐ２までの距離をＲ２、支点Ｐ０から力点Ｐ３までの距離をＲ３とすると、てこ棒１２０にかかるトルクＴは、
（数５）
トルクＴ＝Ｆ１・Ｒ１＋Ｆ３・Ｒ３−Ｆ２・Ｒ２＝０（平衡状態）
となる。
【００４３】
ここで、スプリング１５０を設けない場合を想定してみると、付勢力Ｆ３＝０として、数式５より、
（数６）
Ｆ２・Ｒ２＝Ｆ１・Ｒ１
となり、
（数７）
引張り力Ｆ２＝Ｆ１・Ｒ１/Ｒ２
となる。
【００４４】
更に、数式７に数式４を代入すると、
（数８）
引張り力Ｆ２＝｛Ｍ・（‐ｇ）＋Ｍ・（±ａ）＋ｈ・ρ０｝・Ｒ１／Ｒ２
となる。
【００４５】
よって、図５（ａ）に示すように、横軸に液面位ｈを取り、縦軸に引張り力Ｆ２を取ったときの、引張り力Ｆ２の最小値＝Ｆ２ｍｉｎは、液面位ｈ＝０の場合であり、数式８より、
（数９）
Ｆ２ｍｉｎ＝｛Ｍ・（‐ｇ）＋Ｍ・（±ａ）｝・Ｒ１／Ｒ２
＝−Ｍ・（ｇ＋ａ）・Ｒ１／Ｒ２
となって、作用点Ｐ２には圧縮力が作用する形となる。この圧縮力は、細くくびれる作用点Ｐ２に対して圧縮破損を招く力と成り得る。
【００４６】
そこで、本実施形態では、スプリング１５０を設けるようにしており、スプリング１５０の付勢力Ｆ３を以下のように設定することで、上記圧縮力の発生をなくすようにしている。
【００４７】
即ち、数式５より、
（数１０）
Ｆ１・Ｒ１＋Ｆ３・Ｒ３＝Ｆ２・Ｒ２≧０
となるようにする。
【００４８】
数式４、数式１０より
（数１１）
Ｆ３・Ｒ３≧−Ｆ１・Ｒ１＝−｛Ｍ・（‐ｇ）＋Ｍ・（±ａ）＋ｈ・ρ０｝・Ｒ１
となり、Ｆ１の最小値は、液面位ｈ＝０、ａ＝−ａの場合である。
【００４９】
よって、
（数１２）
Ｆ３≧−｛Ｍ・（‐ｇ）＋Ｍ・（−ａ）｝・Ｒ１＝Ｍ・（ｇ＋ａ）・Ｒ１／Ｒ３
となる。
【００５０】
よって、図５（ｂ）に示すように、スプリング１５０による付勢力を数式１２のように設定することで、引張り力Ｆ２をプラス領域にオフセットすることができ、作用点Ｐ２に圧縮力がかからないようにしている。
【００５１】
以上のように、本実施形態では、てこ棒１２０の作用点Ｐ２は、てこ棒１２０よりも細くくびれる接続部１２２によって形成されており、この作用点Ｐ２に歪みゲージ１４０が設けられている。よって、浮き１１０の浮力に伴う作用点Ｐ２での引張り力Ｆ２による歪みを感度よく検出することができる。つまり、浮き１１０の浮力に伴う液面位ｈの測定精度を高めることができる。
【００５２】
また、てこ棒１２０には、浮き１１０の浮力発生方向に付勢力を与えるスプリング１５０が設けられている。そして、このスプリング１５０によって、てこ棒１２０の作用点Ｐ２、つまり細くくびれる接続部１２２に圧縮力がかからないようにしているので、圧縮力による接続部１２２の座屈破損を防止することができる。
【００５３】
よって、測定精度、および耐久性に優れる液面位計１００Ａとすることができる。
【００５４】
また、てこ棒１２０に付勢力を与える付勢力発生機構として、スプリング１５０を用いるようにしているので、複雑な構造を伴わずに、簡素な構成による対応が可能である。
【００５５】
また、てこ棒１２０、枠状体１３０、歪みゲージ１４０、およびスプリング１５０は、エンジンオイルの液面よりも上側に配置されるようにしている。これにより、てこ棒１２０、枠状体１３０、歪みゲージ１４０、およびスプリング１５０の置かれる環境がエンジンオイルに浸らない同一の環境となり、温度差に伴う計測誤差の発生を抑制できる。加えて、エンジンオイルのデポジットによる各部の固着を防ぐことができる。
【００５６】
（第２実施形態）
第２実施形態の液面位計１００Ｂを図６に示す。第２実施形態の液面位計１００Ｂは、上記第１実施形態の液面位計１００Ａに対して、スプリング１５０の設定位置を変更したものである。
【００５７】
液面位計１００Ｂでは、てこ棒１２０における突部１２４、および下側枠部１３２における突部１３６は、廃止されている。そして、スプリング１５０は、支点Ｐ０から距離Ｒ１の位置、即ち、張出し部１２３（力点Ｐ１）の位置に設けられている。スプリング１５０は、張出し部１２３、および突出部１１１を取り囲むように配置されて、てこ棒１２０と下側枠部１３２との間に設けられている。
【００５８】
本実施形態では、上記第１実施形態で説明した数式１３より、付勢力Ｆ３は、Ｒ１＝Ｒ３であることより、
（数１３）
Ｆ３≧Ｍ・（ｇ＋ａ）
となり、距離Ｒ１、Ｒ３の比と無関係となるので、付勢力Ｆ３の設定にかかる設計工数を低減することができる。
【００５９】
（第３実施形態）
第３実施形態の液面位計１００Ｃを図７に示す。第３実施形態の液面位計１００Ｃは、上記第１実施形態の液面位計１００Ａに対して、てこ棒１２０Ａ、および枠状体１３０Ａの形状を変更すると共に、スプリング１５０の設定位置を変更したものである。
【００６０】
てこ棒１２０Ａは、第１実施形態のてこ棒１２０における突部１２４、および突部１２４が設けられた領域が廃止されて、全長が短く設定されている。加えて、てこ棒１２０Ａは、支点Ｐ０の位置から上方へ折れ曲がるように延びる延設部１２６が設けられている。
【００６１】
また、枠状体１３０Ａにおいては、てこ棒１２０Ａの全長が短く設定されていることに対応して、上側枠部１３１、下側枠部１３２が短く設定されている。また、てこ棒１２０Ａに延設部１２６が設定されたことに対応して、縦枠部１３３が上方へ延びるように設定されている。更に、支点Ｐ０とは反対側となる縦枠部１３３は、力点Ｐ１の上側領域にて、延設部１２６に向けて面積が拡がるように、幅寸法が拡大されている。よって、枠状体１３０Ａの外形は、正方形に近い形となっている。
【００６２】
そして、スプリング１５０は、軸が水平方向となるようにして、延設部１２６の中間部と、支点Ｐ０とは反対側となる縦枠部１３３の幅寸法の拡大された部位との間に介在されている。
【００６３】
上記のように形成される液面位計１００Ｃでは、延設部１２６のスプリング１５０の位置がスプリング１５０による力点Ｐ３となっている。そして、力点Ｐ３に作用するスプリング１５０の付勢力Ｆ３は、図７中の水平方向となっている。また、支点Ｐ０から力点Ｐ３までの距離Ｒ３は、図７中の延設部１２６に沿う距離となっている。
【００６４】
本実施形態では、上記第１実施形態に対して、力点Ｐ３の位置を支点Ｐ０および作用点Ｐ２に近づけることができる。よって、総合的に支点Ｐ０、力点Ｐ１、作用点Ｐ２、および力点Ｐ３の位置関係を互いに近づけることができ、各点（Ｐ０〜Ｐ３）の温度差を小さくすることができるので、計測誤差を小さくすることができる。
【００６５】
また、力点Ｐ３を支点Ｐ０側に変更することで、てこ棒１２０Ａ、枠状体１３０Ａの水平方向の寸法を小さくすることができ、水平方向の小型化が可能となる。
【００６６】
（第４実施形態）
第４実施形態の液面位計１００Ｄを図８に示す。第４実施形態の液面位計１００Ｄは、上記第１実施形態の液面位計１００Ａに対して、浮き１１０Ａと、てこ棒１２０Ｂとの接続構造を変更したものである。
【００６７】
浮き１１０Ａの突出部１１１Ａには、上記第１実施形態のスリットに代えて、凹部１１１Ａ１が形成されている。凹部１１１Ａ１は、突出部１１１Ａの突出先端部から浮き１１０Ａ側に向かうように凹まされている。
【００６８】
そして、てこ棒１２０Ｂにおける張出し部１２３の張出し先端部は、凹部１１１Ａ１に挿入され、張出し先端部と凹部１１１Ａ１とが互いに当接するようにして、接合されている。よって、本実施形態では、上記第１実施形態で説明した関節構造とは異なり、各取付け孔とピンとの間に形成されるような隙間は存在しない。
【００６９】
また、てこ棒１２０Ｂの張出し部１２３の途中部位には、くびれ部１２３Ａが形成されている。よって、本実施形態では、突出部１１１Ａ（浮き１１０Ａ）が上下方向に移動しても、くびれ部１２３Ａの弾性変形によって、てこ棒１２０Ｂは、支点Ｐ０を中心にして回動可能となっている。
【００７０】
本実施形態では、浮き１１０Ａの突出部１１１Ａと、てこ棒１２０Ｂの張出し部１２３との接合構造において、両者間に隙間ができない形としている。よって、車両の振動によって、突出部１１１Ａと張出し部１２３とが相対的に、隙間を移動するようなことがなく、隙間移動に伴う衝撃力の発生をなくすことができる。例えば、衝撃力が、下向きに発生すると、上記第１実施形態の図５（ｂ）で説明した引張り力Ｆ２にマイナス方向の衝撃力が加わることになり、作用点Ｐ２（接続部１２２）に圧縮力が作用することになる。しかしながら、本実施形態では、このような衝撃力が発生しないことから、接続部１２２における圧縮力による座屈破損のおそれをなくすことができる。
【００７１】
（第５実施形態）
第５実施形態の液面位計１００Ｅを図９に示す。第５実施形態の液面位計１００Ｅは、上記第１実施形態の液面位計１００Ａに対して、引張り力計測素子としての歪みゲージ１４０を弦振動素子１４１に変更したものである。
【００７２】
弦振動素子１４１は、弦振動の固有振動数を計測する素子であり、２つの音叉の二股に分かれた先端部がそれぞれ接合された構造となっている。弦振動素子１４１は、合力Ｆ１（浮力）の変化によって、てこ棒１２０と下側枠部１３２の間での張り具合が変化することで固有の振動数が変化する。弦振動素子１４１によって発生される振動数は、コンデンサ１４１ａによって位相調整され、アンプ１４１ｂによって増幅されて、検出されるようになっている。
【００７３】
弦振動素子１４１の設けられた作用点Ｐ２に発生する引張り力をＦ２（Ｎ）、弦振動素子１４１の長さあたりの質量（線密度）をρ（ｋｇ／ｍ）、弦振動素子１４１の長さをＬ（ｍ）とすると、弦振動素子１４１によって発生される振動数ｆｎは、
（数１４）
ｆｎ∝（１／２Ｌ）・（Ｆ２／ρ）０．５
で表すことができる。
【００７４】
よって、数式１４より、
（数１５）
引張り力Ｆ２＝４Ｌ２・ｆｎ２・ρ
として求めることができる。
【００７５】
数式１５においては、温度の項がないことから、温度に影響しない引張り力Ｆ２、即ち液面位ｈの検出が可能となり、温度差による誤差を生じにくいものとすることができる。
【００７６】
（その他の実施形態）
上記第１〜第５実施形態では、付勢力発生機構としてスプリング１５０を使用するものとして説明したが、これに限定されることなく、板バネ、あるいはゴム材等から形成される弾性体等としてもよい。
【００７７】
また、付勢力発生機構を、てこ棒１２０、１２０Ａ、１２０Ｂと、上側枠部１３１とを接続する弾性部材として、てこ棒１２０、１２０Ａ、１２０Ｂに上側枠部１３１側に引張り力を発生させるものとしてもよい。
【００７８】
また、本液面位計１００Ａ〜１００Ｅをエンジン１０のエンジンオイルの液面位ｈを測定するものとしたが、これに限定されるものではない。本発明は、例えば、燃料タンク内の燃料の液面位ｈを測定するもの等、容器内に収容される液体の液面位を測定するものとして広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１２    クランクケース（容器）
１３    オイルパン（容器）
１００Ａ〜１００Ｅ  液面位計
１１０、１１０Ａ  浮き
１２０、１２０Ａ  、１２０Ｂ  てこ棒
１２２  接続部（所定の部位）
１３０、１３０Ａ  枠状体
１４０  歪みゲージ（引張り力計測素子）
１４１  弦振動素子（引張り力計測素子）
１５０  スプリング（付勢力発生機構）
Ｐ０  支点、Ｐ１  力点、Ｐ２  作用点、Ｐ３  力点
【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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【図９】
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