(57)【要約】      （修正有）【課題】液面の波立ちを抑制して、液面の誤検知を防止できる車載用液体タンクを提供する。【解決手段】車両に搭載されるタンク本体１の底板１１に固定された丸棒４に、浮板５が浮板５に固着された円筒部材６を介して鉛直方向に移動可能に係合されている。円筒部材６は丸棒４に充分な隙間のある状態で挿入されており、浮板５が傾いていない状態で鉛直方向に移動しようとするときは殆ど抵抗なく移動可能であり、車両の走行中に発生する液面の波立ちにより浮板５が傾いた状態で移動しようとするときは円筒部材６も傾き内周部が丸棒４と摺動して浮板５に制動力を与え、浮板５により液面の波立ちを抑制し、静電容量式レベルスイッチ２１が液面を誤検知するのを防止する。【選択図】図１
2015059742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体とレベル検出装置と波立ち抑制装置とを有し、液体を収容し車両に搭載される車載用液体タンクであって、
前記レベル検出装置は、前記タンク本体内に挿入され前記タンク本体内の液面を検出するものであり、
前記波立ち抑制装置は、ガイド装置と浮板と制動装置とを有し、
前記ガイド装置は、所定方向に延在するガイド部材を少なくとも３つ有し、前記タンク本体が前記車両に搭載されたときに前記所定方向が上下方向になるようにして前記タンク本体内に固定されたものであり、
前記浮板は前記液体に浮くように製作されたものであり、
前記制動装置は、制動部を有する係合部材を前記ガイド部材の数に対応して少なくとも３個有するものであって、前記係合部材が前記浮板に固定され、固定された前記係合部材が前記ガイド部材と係合され前記浮板が傾いていない状態で前記所定方向に移動するときは自由に移動することを許容し前記浮板が傾いた状態で前記所定方向に移動しようとするときは前記ガイド部材と摺動して制動力を与えるものである
車載用液体タンク。
【請求項２】
前記ガイド部材は、棒状部材であってその端部の少なくとも一方が前記タンク本体内に固定されたものであり、
前記制動装置は、前記係合部材が筒状部材であって、前記棒状部材に遊貫され前記浮板が傾いた状態で移動しようとするとき前記筒状部材の内側端部が前記棒状部材と摺動するものである
請求項１に記載の車載用液体タンク。
【請求項３】
前記タンク本体は、着脱可能な蓋部を有するものであり、
前記蓋部に前記ガイド部材が固定され前記蓋部とともに着脱しうるようにされたものである
請求項１または請求項２に記載の車載用液体タンク。
【請求項４】
前記タンク本体は、前記所定方向に延在し前記タンク本体内を複数の室に区画する隔壁を有するものであり、
前記レベル検出装置及び前記波立ち抑制装置は前記複数の室の一つに設置されたものである
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載用液体タンク。
【請求項５】
前記レベル検出装置は、棒状のセンサ部を有する静電容量式のレベル検出スイッチであって、前記センサ部が前記タンク本体内に挿入されたものであり、
前記浮板は、前記所定方向に移動するとき前記センサ部との干渉を防止する干渉防止部を有するものである
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載用液体タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用液体タンク、特にタンク本体内の液体のレベルを検出するレベル検出装置を有する車載用液体タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
列車や車などの車両に液体例えばエチレングリコール水溶液の入った車載用液体タンクとしてのタンクを設置する場合、車両が走行時に引き起こす振動により、タンク内の液体が揺動する。このようなタンクに例えば静電容量式レベルスイッチを設置し液面の変化を監視しようとする場合、液揺れすなわち液体表面の波立ちが液面の誤検知を引き起こすことがあるため、液体の波立ちを抑制することが求められる。このような波立ちを防止するタンクとして、タンク内の前後方向に沿って立設する防波板を幅方向に対向させて設けるとともに、浮力を有する揺動防止板にスリットを設けて、揺動防止板のスリットに防波板を貫通させ、揺動防止板がスリットを介して防波板に案内され上下方向に移動するようにされたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８８８７７号公報（段落番号００３２〜００３７、図１及び図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車載用液体タンクとしてのタンクは以上のように構成され、浮板としての揺動防止板が揺動防止板に設けられたスリットを介して防波板に案内され上下方向に移動可能にされているだけであるので、揺動防止板が液体の波立ちに追随して容易に動くため、充分に液体の波立ちを抑制できず、液面の誤検知を防止できないという問題点があった。
【０００５】
この発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであり、液面の波立ちを抑制して、液面の誤検知を防止できる車載用液体タンクを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車載用液体タンクにおいては、
タンク本体とレベル検出装置と波立ち抑制装置とを有し、液体を収容し車両に搭載される車載用液体タンクであって、
前記レベル検出装置は、前記タンク本体内に挿入され前記タンク本体内の液面を検出するものであり、
前記波立ち抑制装置は、ガイド装置と浮板と制動装置とを有し、
前記ガイド装置は、所定方向に延在するガイド部材を少なくとも３つ有し、前記タンク本体が前記車両に搭載されたときに前記所定方向が上下方向になるようにして前記タンク本体内に固定されたものであり、
前記浮板は前記液体に浮くように製作されたものであり、
前記制動装置は、制動部を有する係合部材を前記ガイド部材の数に対応して少なくとも３個有するものであって、前記係合部材が前記浮板に固定され、固定された前記係合部材が前記ガイド部材と係合され前記浮板が傾いていない状態で前記所定方向に移動するときは自由に移動することを許容し前記浮板が傾いた状態で前記所定方向に移動しようとするときは前記ガイド部材と摺動して制動力を与えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明にかかる車載用液体タンクは、以上のように構成されているので、車両の走行時の液面の波立ちを抑制して、液面の誤検知を防止できる車載用液体タンクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１である車載用液体タンクの構成を示す側面断面図である。
【図２】蓋板を外した状態の車載用液体タンクを示す斜視図である。
【図３】図１の円筒部材の動作を説明するための説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２である車載用液体タンクの構成を示す側面断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３である車載用液体タンクの構成を示す側面断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４である車載用液体タンクの構成を示す側面断面図である。
【図７】この発明の実施の形態５である車載用液体タンクの構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１〜図３は、この発明を実施するための実施の形態１を示すものであり、図１は車載用液体タンクの構成を示す側面断面図、図２は蓋板を外した状態の車載用液体タンクを示す斜視図、図３は円筒部材の動作を説明するための説明図である。この実施の形態は、例えば列車に搭載された水冷式の機器例えば小型エンジンの冷却水をラジエータへ循環させて冷却する開放式の冷却水循環系において水タンクを設けて水タンクの水位の検出を行うようなものに適用した例であり、比較的小容量のものである。これらの図において、車両としての列車や車に搭載される車載用液体タンク１００は、次のように構成されている。タンク本体１は、底板１１、４枚の側板１２、蓋部としての蓋板１３を有する。底板１１と４枚の側板１２とは、上方が開放された箱形の容器を形成するように液密に溶接されている。蓋板１３は、ボルト１４により図示しないパッキンを介して側板１２に液密にかつ着脱可能に固定されている。これにより、液密のタンク本体１が形成されている。タンク本体１の内部には液体例えばエチレングリコール水溶液が収容されている。タンク本体１の側方外部から液面を検出するためのレベル検出装置としての静電容量式レベルスイッチ２１の棒状のセンサ部２１ａが水平方向に挿入されている。
【００１０】
タンク本体１の底板１１にはガイド装置及びガイド部材としての丸棒４が４本、長さ方向が所定方向としての上下方向になるようにすなわち上下方向に延在するようにして固定されている。丸棒４の下方の端部のみがタンク本体１の底板１１に固定されており、上方の端部は蓋板１３には固定されていない。丸棒４の表面は滑らかな状態に仕上げられている。また、丸棒４の上方の端部は、ねじ加工されており、ナット９が螺合されている。このナット９は、タンク本体１内の液面が上昇した場合、後述の浮板５が丸棒４から抜けて外れてしまうのを防止するためのものである。また、このナット９を取り外すことにより、タンク本体１のメンテナンスを行う際などに、浮板５を取り外すことを可能である。
【００１１】
浮板５は、干渉防止部としての切り欠き部５ａを有する。浮板５は、タンク本体１の液面の形状に即した平面形状で、タンク本体１の内側側面と干渉しない適切な寸法にされている。切り欠き部５ａは、浮板５が上下方向に移動するとき水平方向からタンク本体１内に挿入されたセンサ部２１ａと干渉しないようにするために設けられている。浮板５は、この実施の形態では超高分子量ポリエチレン製の板が採用されている。浮板５は、タンク本体１内の液体に対し密度が小さく浮上する材質で、液体が加熱される場合その温度に耐える耐熱性があり、中長期的に耐食性のあり、膨潤によりタンク本体１の内側側面と干渉しない材質のものが選ばれている。また、浮板５には、制動装置及び係合部材としての４つの円筒部材６が丸棒４と対応する位置に浮板５と同じ材料である超高分子量ポリエチレンにて浮板５と一体に成型されている。円筒部材６の内径は、丸棒４の外径よりも所定寸法大きく形成され、丸棒４との間に充分に隙間のある状態で嵌合すなわち遊貫されている。丸棒４は浮板５の横方向の動作を制限し、上下方向（鉛直方向）のみ移動を許容する。なお、丸棒４、浮板５、円筒部材６にてこの発明の波立ち抑制装置が構成されている。
【００１２】
次に浮板５の動作を説明する。車両が静止している状態ではタンク本体１内の液面の波立ちは殆どないので浮板５は水平状態にあり、図３（ａ）に示すように円筒部材６は丸棒４と間隙のある状態かあるいは内面の一部が軽く接した状態にある。この状態で液面が上昇すると浮板５は液面に浮いた状態で液面の上昇にともなって円筒部材６の内面が丸棒４と強く接触することがなく殆ど摩擦抵抗がない状態で液面とともに上昇する。また、車両が走行中に波立ちが発生した場合、浮板５は液面の波立ちにより傾斜した状態で動こうとするが、図３（ｂ）に示すように浮板５が傾くため円筒部材６の上下の端部の内面が丸棒４とＣ１，Ｃ２部において強く接触し大きな摩擦力が発生し、浮板５の上下方向の動きに制動力を与える。これにより、浮板５によりタンク本体１の液面の波立ち（揺動）が抑制され、静電容量式レベルスイッチ２１の誤検知を防止できる。
【００１３】
なお、円筒部材６の長さは、浮板５が傾いたときに充分な摩擦制動力を与えられるとともに、液面が高いとき円筒部材６と蓋板１３とが干渉しない寸法にする必要がある。また、図１では円筒部材６は浮板５の上方に突出したものを示したが、下方に突出したものや上下両方に突出したものであっても同様の効果を奏する。このときも、液面が変化した場合に円筒部材６が底板１１や蓋板１３と干渉しない寸法にする必要がある。さらに、浮板５の厚さが充分にある場合は、浮板５に円筒部材６の内周部の大きさに相当する孔を形成する孔形成部を設けて当該孔形成部を係合部材とすればよい。さらに、円筒部材６は、浮板５と別の材料で形成して浮板５に締まり嵌めや接着剤等にて固定してもよい。
【００１４】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２である車載用液体タンクの構成を示す側断面図である。図４において、車載用液体タンク２００は、次のように構成されている。４本の丸棒４は上方の端部のみが蓋板１３に固定され、下方の端部は底板１１に固定されていない。丸棒４の下方の端部はねじ加工されてナット９が螺合されており、液面が下がったときに浮板５が丸棒４から抜けてしまわないように抜け止めされている。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。また、動作についても同様である。
【００１５】
以上のように、この実施の形態によれば丸棒４が着脱可能な蓋板１３に固着されているので、蓋板１３に丸棒４、円筒部材６と一体化された浮板５を組み付けてから側板１２に固定すればよいので、組立が容易である。また、タンク本体１の底面に設置されるものがなく、蓋板１３を外せばタンク本体１の清掃等メンテナンスが容易になる。
【００１６】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３である車載用液体タンクの構成を示す側断面図である。図５において、車載用液体タンク３００は、次のように構成されている。静電容量式レベルスイッチ２１が蓋板１３に取り付けられセンサ部２１ａがタンク本体１内へ上方から挿入されている。浮板３５は、干渉防止部としての孔形成部３５ａを有する。孔形成部３５ａは、静電容量式レベルスイッチ２１のセンサ部２１ａの外径よりも大きい内径の孔を形成しており、浮板５が液面の変化にともない上下方向に移動するときセンサ部２１ａと干渉しないようにされている。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。静電容量式レベルスイッチ２１をタンク本体１の上方から挿入するように構成することにより、静電容量式レベルスイッチ２１とタンク本体１との間から液が漏れないようする液密処理が容易になる。
【００１７】
実施の形態４．
図６は、実施の形態４である車載用液体タンクの構成を示す側断面図である。図６において、車載用液体タンク４００は、次のように構成されている。丸棒４の上方の端部が蓋板１３に固着され、下方の端部にはナット９が螺合され、底板１１には固着されていない。その他の構成については、図５に示した実施の形態３と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００１８】
この実施の形態によれば、丸棒４及び静電容量式レベルスイッチ２１が蓋板１３に固着されているので、蓋板１３に静電容量式レベルスイッチ２１、丸棒４、円筒部材６と一体化された浮板５を組み付けてから側板１２に固定すればよいので、組立が容易である。また、タンク本体１の底面に設置されるものがなく、蓋板１３を外せばタンク本体１の清掃等メンテナンスが容易になる。
【００１９】
実施の形態５．
図７は、実施の形態５である車載用液体タンクの構成を示す側断面図である。図７において、車載用液体タンク５００は、車両の走行方向である図７の左右方向に縦長のタンク本体５０を有している。タンク本体５０は、縦長の底板５１及び蓋板５３、図１の側板１２と同様の２枚の側板１２、縦長の２枚の側板５２にて、図１に示すタンク本体１と同様の方法で水密の箱形に製作されている。タンク本体５０の図７における中央部の内部に上下方向に延在する板状の隔壁５６を側板５２と直角に設置し、タンク本体５０を長さ方向に第１室５８ａ及び第２室５８ｂに区切る。隔壁５６と底板５１との間及び隔壁５６と蓋板５３との間には隙間が設けられており、液体は第１室５８ａと第２室５８ｂとの間を妨げられることなく流れる。
【００２０】
そして、図１に示された丸棒４、浮板５、円筒部材６、静電容量式レベルスイッチ２１と同様のものを例えば第１室に設置する。浮板５の動作については、図１に示したものと同様である。液面が広い場合、液面の波立ちが大きくなり、静電容量式レベルスイッチ２１が誤検知を起こす可能性が高くなる。しかし、このようにタンク本体５０の液面が広い場合、液面を区切ることにより波立ちを軽減し、区切られた室の一つである第１室５８ａに浮板５やセンサ部２１ａを設けることにより、静電容量式レベルスイッチ２１の誤検知を防止できる。
【００２１】
なお、図７においては浮板５を第１室５８ａにのみ設けたが、第２室５８ｂにも設ければさらに波立ちを抑制できる。
【００２２】
前記各実施の形態では、着脱可能な蓋板１３、５３を設ける例を示したが、タンク本体１が大きい場合は、タンク本体の上部にマンホールを設けてもよい。また、タンク本体は箱形に限られず円形あるいは楕円形断面の筒状のタンクをその軸線が車両の走行方向になるようにして車両に搭載された横置き筒形のもの等であってもよい。タンク本体内に人が立ち入ることができるような大きさの場合は、丸棒４はその両端部をタンク本体内部の上部及び底部に溶接や螺合により固定するようにしてもよい。丸棒４の両端部を固定すれば浮板に一層強固な制動力を与えるようにできる。また、丸棒４は、浮板が傾いた状態で上下方向に動こうとするときに浮板の傾きを抑制しつつ適切な制動力を与えるために少なくとも３箇所三角形に配設して浮板をガイドするようにすることが望ましい。なお、浮板の浮力が不足するときは、内部に空洞を形成するなどして浮力を確保する。
【００２３】
さらに、前記各実施の形態ではレベル検出装置として静電容量式レベルスイッチ２１を複数設けたものを示したが、これに限られるものではなく、例えばフロートが筒の外部あるいは内部を移動するフロート式レベルスイッチを用いて、浮板に移動する外部のフロートあるいはフロートが内部を移動する筒状部と干渉しないように干渉防止部を設けたものであってもよい。また、タンク本体の上部である蓋板１３に取り付けられ、浮板５までの距離を測定する超音波式の液面レベル計等であってもよい。
【００２４】
また、本発明は、その発明の範囲内において、上述した各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  タンク本体、４  丸棒、５  浮板、５ａ  切り欠き部、６  円筒部材、
１１  底板、１２  側板、１３  蓋板、１４  ボルト、
２１  静電容量式レベルスイッチ、２１ａ  センサ部、３５  浮板、３５ａ  孔形成部、５０  タンク本体、５１  底板、５２  側板、５３  蓋板、５６  隔壁、
５８ａ  第１室、５８ｂ  第２室、
１００，２００，３００，４００，５００  車載用液体タンク。
【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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