(57)【要約】【課題】縦長形状の燃料タンクであっても正確に燃料残量を検出できるようにする。【解決手段】縦長形状の燃料タンク１１の内部にアーム１２を配設してその先端部にフロート１３を装着する。アーム１２の基端部近傍に第１リンクの先端部１４ａと第２リンクの先端部１５ａとを夫々位置を異にして枢着する。また、第１リンクの基端部１４ｂと第２リンクの基端部１５ｂとを夫々位置を異にして燃料タンク１１内に枢着する。第１リンクの基端部１４ｂに角度センサ１６を装着して第１リンク１４の回動角を検出する。燃料タンク１１内の燃料残量の増減に伴い、フロート１３が浮き沈みして上下移動すれば、アーム１２が傾斜を変えながら移動するので、第１リンク１４と第２リンク１５が夫々の基端部１４ｂ，１５ｂを中心に回動し、角度センサ１６により燃料残量の増減を正確に検出することができる。このとき、第１リンクの先端部の回動軌跡と第２リンクの先端部の回動軌跡が接近して且つ途中で交差するため、アーム１２の傾斜方向が反転してフロート１３の作動範囲を拡大できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内にアームを配設してその先端部にフロートを装着し、該アームの基端部近傍に第１リンクの先端部と第２リンクの先端部とを夫々位置を異にして枢着し、第１リンクの基端部と第２リンクの基端部とを夫々位置を異にして燃料タンク内に枢着し、第１リンクまたは第２リンクの基端部に回動角を検出するセンサを設けたことを特徴とする燃料残量検出装置。
【請求項２】
上記第１リンクは第２リンクよりも長く形成され、且つ、該第１リンクの先端部を第２リンクの先端部よりもアームのフロート側に近づけて枢着した請求項１記載の燃料残量検出装置。
【請求項３】
上記第１リンクの基端部と第２リンクの基端部は、燃料タンク内で略水平方向へ位置をずらして枢着された請求項１または２記載の燃料残量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料残量検出装置に関するものであり、特に、縦長形状の燃料タンクにも使用可能な燃料残量検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の一般的な建設機械の燃料残量検出装置を示し、燃料タンク１内には、可変抵抗器２と、可変抵抗器２に回動可能に装着されたアーム３と、アーム３の先端に取り付けられたフロート４とからなる燃料センサ５が設けられている。燃料タンク１内に充填されている燃料の増減によりフロート４が上下動し、その浮力によりアーム３がある決められた角度範囲θで回動する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１０３９９５号公報（第４頁、図２及び図３）
即ち、燃料残量が小のときは前記フロート４が低位置にあり、燃料残量が大のときは前記フロート４が高位置に移動するので、アーム３の回動角度の変化が可変抵抗器２の抵抗値の変化となり、コントローラ６はこの燃料センサ５の抵抗値を検出して燃料タンク１内の燃料残量を演算し、この演算結果を表示装置７に表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の此種建設機械の燃料残量検出装置は、燃料センサ５の抵抗値からコントローラ６が燃料残量を演算しているが、小型の建設機械では搭載スペースの関係から、図８に示すように燃料タンク１ａの形状が縦長になる傾向にある。その際、燃料タンク１ａの内壁に干渉しないように短いアーム３ａを使用するため、燃料残量が最小の状態から最大の状態までの一部の範囲にしか、燃料残量を正確に検出することができない。
【０００５】
そこで、縦長形状の燃料タンクであっても正確に燃料残量を検出できるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、燃料タンク内にアームを配設してその先端部にフロートを装着し、該アームの基端部近傍に第１リンクの先端部と第２リンクの先端部とを夫々位置を異にして枢着し、第１リンクの基端部と第２リンクの基端部とを夫々位置を異にして燃料タンク内に枢着し、第１リンクまたは第２リンクの基端部に回動角を検出するセンサを設けた燃料残量検出装置、
及び、上記第１リンクは第２リンクよりも長く形成され、且つ、該第１リンクの先端部を第２リンクの先端部よりもアームのフロート側に近づけて枢着した燃料残量検出装置、
及び、上記第１リンクの基端部と第２リンクの基端部は、燃料タンク内で略水平方向へ位置をずらして枢着された燃料残量検出装置を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図６に従って詳述する。図１は建設機械の燃料残量検出装置を示し、縦長形状の燃料タンク１１の内部にアーム１２を配設してその先端部にフロート１３を装着し、該アーム１２の基端部近傍に第１リンク１４の先端部１４ａと第２リンク１５の先端部１５ａとを夫々位置を異にして枢着してある。
【０００８】
また、第１リンク１４の基端部１４ｂと第２リンクの基端部１５ｂとを夫々位置を異にして燃料タンク１１内に枢着し、第１リンク１４または第２リンク１５の何れか一方の基端部１４ｂまたは１５ｂに角度センサ１６を装着する。本実施の形態では、第１リンクの基端部１４ｂに角度センサ１６を装着して第１リンク１４の回動角を検出するように形成してあるが、第２リンクの基端部１５ｂに角度センサ１６を装着してもよい。角度センサ１６の検出信号はコントローラ１７に入力され、該コントローラ１７はこの角度センサ１６の検出信号に基づいて燃料残量を演算し、表示装置１８に燃料残量を表示してオペレータに告知する。
【０００９】
図示したように、前記第１リンク１４は第２リンク１５よりも長く形成され、且つ、該第１リンクの先端部１４ａを第２リンクの先端部１５ａよりもアーム１２のフロート１３側に近づけて枢着する。また、前記第１リンクの基端部１４ｂと第２リンクの基端部１５ｂは、燃料タンク１１内で略水平方向へ位置をずらして枢着されている。
【００１０】
従って、第１リンクの先端部１４ａと基端部１４ｂ、及び、第２リンクの先端部１５ａと基端部１５ｂとは四節リンクを構成し、後述するように、フロート１３の浮き沈みによって、第１リンク１４と第２リンク１５は燃料タンク１１に干渉することなく回動する。
【００１１】
次に、上記フロート１３の浮き沈みによって第１リンク１４及び第２リンク１５が四節リンクとして作動する様子を図２乃至図６に従って説明する。図２は燃料残量が最大の状態を示し、前記フロート１３は燃料の表面に浮いているため、その浮力によりアーム１２は高い位置に移動し、且つ、アーム１２を右上がりに傾斜させている。従って、第１リンクの先端部１４ａと第２リンクの先端部１５ａは双方ともに基端部１４ｂ及び１５ｂよりも高位置にあり、前記角度センサ１６にて検出される第１リンク１４の回動角（一例として鉛直線からの立ち上がり角とする）はθ１となる。
【００１２】
この角度センサ１６の検出信号をコントローラ１７にて演算処理し、第１リンク１４の回動角θ１が後述する他の状態に比べて最大角度であることから、該コントローラ１７は燃料残量が最大の状態であると判別し、表示装置１８に燃料残量が最大量（満タン）であることを表示してオペレータに告知する。
【００１３】
図２に示した燃料残量が最大の状態から、燃料が消費されると図３に示すような状態となる。斯かる場合は、フロート１３の位置がやや下降し、アーム１２の右上がり傾斜が少なくなる。アーム１２の移動により、第１リンク１４はその基端部１４ｂを中心に図中反時計回りに回動し、第１リンクの先端部１４ａは円弧軌跡Ｃ１上を移動する。また、第２リンクの先端部１５ａはその基端部１５ｂを中心に図中反時計回りに回動し、第２リンクの先端部１５ａは円弧軌跡Ｃ２上を移動する。
【００１４】
従って、同図に示すように、フロート１３の位置が円弧軌跡Ｃ１及びＣ２の上部分内側まで下降した状態では、第１リンクの先端部１４ａと第２リンクの先端部１５ａは双方ともに基端部１４ｂ及び１５ｂよりも高位置にあるが、夫々の傾斜は水平状態に近づいて、前記角度センサ１６にて検出される第１リンク１４の回動角は前述のθ１よりも小さいθ２となる。
【００１５】
この角度センサ１６の検出信号をコントローラ１７にて演算処理し、第１リンク１４の回動角θ２が前述の他の状態に比べてやや小さい角度であることから、該コントローラ１７は燃料残量が最大の状態よりもやや小量であると判別し、表示装置１８にその該当量を表示してオペレータに告知する。
【００１６】
図３に示した燃料残量状態から更に燃料が消費されると、燃料の表面が下がるためフロート１３が下降し、図４に示すような状態となる。斯かる場合は、アーム１２の移動により第１リンク１４はその基端部１４ｂを中心に図中反時計回りに回動し、第１リンクの先端部１４ａは円弧軌跡Ｃ１上を移動する。また、第２リンクの先端部１５ａはその基端部１５ｂを中心に図中反時計回りに回動し、第２リンクの先端部１５ａは円弧軌跡Ｃ２上を移動する。
【００１７】
而して、第１リンクの先端部１４ａと第２リンクの先端部１５ａが夫々フロート１３の位置が角度センサ１６の位置よりも低位置に下降し、且つ、フロート１３がアーム１２をやや右下がりに傾斜させた状態となる。従って、第１リンク１４及び第２リンク１５は略水平状態に近く、第１リンクの先端部１４ａと第２リンクの先端部１５ａは双方ともに基端部１４ｂ及び１５ｂよりも僅かに低位置にあり、前記角度センサ１６にて検出される第１リンク１４の回動角は前述のθ２よりも小さいθ３となって、９０度よりも僅かに小さい角度となる。
【００１８】
この角度センサ１６の検出信号をコントローラ１７にて演算処理し、第１リンク１４の回動角θ３が前述の他の状態に比べてやや小さく略９０度に近い角度であることから、該コントローラ１７は燃料残量が最大の状態と最低の状態の中間位置の状態であると判別し、表示装置１８に中間量であることを表示してオペレータに告知する。
【００１９】
図４に示した燃料残量状態から更に燃料が消費されると、燃料の表面が更に下がるためフロート１３が下降し、図５に示すような状態となる。斯かる場合は、フロート１３の位置が角度センサ１６の位置よりも低位置、且つ、円弧軌跡Ｃ１及びＣ２の下部分内側近くまで下降し、フロート１３がアーム１２を右下がりに傾斜させている。然るときは、第１リンクの先端部１４ａと第２リンクの先端部１５ａは双方とも基端部１４ｂ及び１５ｂよりも低位置にあり、前記角度センサ１６にて検出される第１リンク１４の回動角は前述のθ３よりも小さいθ４となる。
【００２０】
この角度センサ１６の検出信号をコントローラ１７にて演算処理し、第１リンク１４の回動角θ４が前述のθ３の状態に比べてやや小さい角度であることから、該コントローラ１７は燃料残量が中間量よりもやや小量であると判別し、表示装置１８にその該当量を表示してオペレータに告知する。
【００２１】
図５に示した燃料残量状態から更に燃料が消費されると、燃料の表面が更に下がってフロート１３が下降し、図６に示すように、フロート１３の位置が円弧軌跡Ｃ１及びＣ２の下部分外側まで下降して最低位置の状態となる。斯かる場合は、アーム１２が右下がりに大きく傾斜し、第１リンクの先端部１４ａと第２リンクの先端部１５ａは双方とも基端部１４ｂ及び１５ｂよりも低位置にあり、前記角度センサ１６にて検出される第１リンク１４の回動角は前述のθ４よりも小さいθ５となる。第１リンク１４の回動角θ５が前述した他の状態に比べて最小角度であることから、該コントローラ１７は燃料残量が最小の状態であると判別し、表示装置１８に燃料残量が最小量（エンプティ）であることを表示してオペレータに告知する。
【００２２】
このように、燃料タンク１１内に第１リンク１４と第２リンク１５を配置してフロート１３のアーム１２に接続し、四節リンクを構成したことにより、第１リンク１４及び第２リンク１５の回動軌跡、即ち、第１リンクの基端部１４ｂ及び第２リンクの基端部１５ｂから第１リンクの先端部１４ａ及び第２リンクの先端部１５ａの回動半径以上の幅を確保すれば、フロート１３が燃料残量の最大位置から最小位置に至るまで燃料タンク１１に干渉することなく浮き沈みでき、たとえ縦長形状の燃料タンク１１であっても、燃料残量を正確に検出することができる。
【００２３】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、請求項１記載の発明は、燃料タンク内に配設したアームの基端部に第１リンクと第２リンクの夫々の先端部を位置を異にして枢着するとともに、該第１リンクと第２リンクの基端部を位置を異にして燃料タンク内に枢着したので、二つのリンクによりアームの先端部に装着したフロートの作動範囲が拡大される。このため、第１リンクまたは第２リンクの何れか一方の基端部に回動角を検出するセンサを設ければ、従来は一部の範囲にしか正確に燃料残量を検出することができない縦長形状の燃料タンクであっても、燃料残量が最大の状態から最小の状態に至るまで、極めて正確に燃料残量を検出することができる。
【００２５】
また、請求項２記載の発明は、上記第１リンクは第２リンクよりも長く形成され、且つ、第１リンクの先端部を第２リンクの先端部よりもアームのフロート側に近づけて枢着したことにより、第１リンクの先端部の回動軌跡と、第２リンクの先端部の回動軌跡が接近して且つ途中で交差する。従って、夫々の先端部が枢着されているアームは、フロートの浮き沈みに伴って傾斜方向が一方向から他方向へと反転し、該アームの先端部に装着したフロートの移動範囲がアームの反転によって著しく大となる。従って、請求項１記載の発明の効果に加えてコンパクトなリンク構成にて燃料残量の検出範囲を拡大することができる。
【００２６】
また、請求項３記載の発明は、上記第１リンクの基端部と第２リンクの基端部は、燃料タンク内で略水平方向へ位置をずらして枢着されているので、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、第１リンク及び第２リンクの上下両方向へフロートの動きを同一寸法で拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、縦長形状の燃料タンクに於ける燃料残量検出装置の縦断正面図。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、フロートが最上位置での第１リンク及び第２リンクの作動を示す解説図。
【図３】本発明の一実施の形態を示し、フロートが図２よりもやや下降した位置での第１リンク及び第２リンクの作動を示す解説図。
【図４】本発明の一実施の形態を示し、フロートが図３よりも更に下降した位置での第１リンク及び第２リンクの作動を示す解説図。
【図５】本発明の一実施の形態を示し、フロートが図４よりも更に下降した位置での第１リンク及び第２リンクの作動を示す解説図。
【図６】本発明の一実施の形態を示し、フロートが図５よりも更に下降した最下位置での第１リンク及び第２リンクの作動を示す解説図。
【図７】従来技術を示し、一般的な建設機械の燃料残量検出装置の縦断正面図。
【図８】従来技術を示し、縦長形状の燃料タンクに於ける燃料残量検出装置の縦断正面図。
【符号の説明】
１１　　　　燃料タンク
１２　　　　アーム
１３　　　　フロート
１４　　　　第１リンク
１４ａ　　　第１リンクの先端部
１４ｂ　　　第１リンクの基端部
１５　　　　第２リンク
１５ａ　　　第２リンクの先端部
１５ｂ　　　第２リンクの基端部
１６　　　　角度センサ
１７　　　　コントローラ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月27日(2002.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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