(57)【要約】【課題】設計自由度を向上させると共に、タンク内の液量の測定を正確に行うことができる液量測定装置を提供する。【解決手段】液体１００を貯留するタンク１０１内の液体１００の液面１００ａに浮くフロート２０と、このフロート２０の上下動によってタンク１０１内の液量を検出する測定手段３０とを備えた液量測定装置１０であって、液体１００が三次元的に傾斜した際に、この液体１００の傾斜方向及び傾斜角度に関わらず高さ変化が少ない液面１００ａ上の点を液面クロスポイントＫとすると共に、液量の変化により移動する液面クロスポイントＫの軌跡をクロスポイント軌跡としたとき、フロート２０をクロスポイント軌跡にほぼ沿って移動可能に設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留するタンク内の液体の液面に浮くフロートと、該フロートの上下動によって前記タンク内の液量を検出する測定手段とを備えた液量測定装置であって、
前記液体が三次元的に傾斜した際に、この液体の傾斜方向及び傾斜角度に関わらず高さ変化が少ない液面上の点を液面クロスポイントとすると共に、前記液量の変化により移動する前記液面クロスポイントの軌跡をクロスポイント軌跡としたとき、
前記フロートは、前記クロスポイント軌跡にほぼ沿って移動可能に設けられていることを特徴とする液量測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液量測定装置において、前記タンク内には前記クロスポイント軌跡にほぼ沿ってフロートガイドが設けられ、前記フロートは前記フロートガイドに沿って移動可能に設けられていることを特徴とする液量測定装置。
【請求項３】
液体を貯留するタンク内の液体の液面に浮くフロートと、該フロートの上下動によって前記タンク内の液量を検出する測定手段とを備えた液量測定装置であって、
前記タンク内には、一端部が該タンク側に上下回動自在に支持された第１アームと、該第１アームの先端部に一端部が上下回動自在に接続され且つ他端部が前記フロートに上下回動自在に取付けられた第２アームと、前記タンクの下面と上面との間に架設されたフロートガイドとが設けられ、
前記フロートは、前記フロートガイドに沿って移動可能に設けられていることを特徴とする液量測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載の液量測定装置において、前記フロートは、ほぼ中央に貫通孔を有すると共に、上面と下面とが互いに膨出するように形成されていることを特徴とする液量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タンク内に貯留させた液体に浮くフロートを介して、タンク内の液量を測定する液量測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液量測定装置としては、図４に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この液量測定装置１は、液体１００を貯留するタンク１０１内の液体１００の液面１００ａに浮くフロート２と、このフロート２の上下動によってタンク１０１内の液量を検出する測定手段３と、一端部４ａが測定手段３に連結されると共に他端部４ｂにフロート２が取付けられたアーム体４とを備えている。
【０００４】
このアーム体４は、測定手段３に対して一端部４ａを回転中心として回動自在にされていると共に、変形がほとんど不可能な剛体により棒形状に形成されている。
【０００５】
この液量測定装置１では、タンク１０１内に貯留している液量の変化によって、液面１００ａの高さ位置が変動し、二点鎖線で示すようにフロート２の上下位置が変動する。そして、このフロート２の上下動に連動してアーム体４が一端部４ａを回転中心として回動することとなる。
【０００６】
このアーム体４の回動により測定手段３に液量変化が伝達され、図示しないメータ等の表示装置によって液量が表示される。
【特許文献１】
特開平７−１８６７４５号公報（段落
【００１２】
【００１４】、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の液量測定装置１では、フロート２の移動軌跡がアーム体４の回転中心である一端部４ａを中心とした円弧状になっていた。
そのため、フロート２を確実に液面１００ａに浮かせるために、タンク１０１の形状や測定手段３の設置位置等の設計自由度が制限されるという問題が生じていた。
【０００８】
この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、設計自由度を向上させると共に、タンク内の液量の測定を正確に行うことができる液量測定装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る液量測定装置は、液体を貯留するタンク内の液体の液面に浮くフロートと、このフロートの上下動によってタンク内の液量を検出する測定手段とを備え、液体が三次元的に傾斜した際に、この液体の傾斜方向及び傾斜角度に関わらず高さ変化が少ない液面上の点を液面クロスポイントとすると共に、液量の変化により移動する液面クロスポイントの軌跡をクロスポイント軌跡としたとき、フロートはクロスポイント軌跡にほぼ沿って移動可能に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
このような請求項１の発明によれば、フロートは液面クロスポイントの軌跡にほぼ沿って移動可能であるので、フロートの移動軌跡が円弧状にならず、タンク等の設計自由度を向上させることができる。
【００１１】
また、液体が傾斜した場合であっても、液面クロスポイントでは高さ変化が少なく、この液面クロスポイント上に浮いたフロートの高さ変化も少なくなる。そのため、このフロートの上下動により検出される液量が正確になり、タンク内の液量の測定を正確に行うことができる。そして、この液量を表示する液量表示の指示性能への悪影響を最小限にすることが可能となり、液量表示の指示不良を防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る液量測定装置は、請求項１に記載の液量測定装置において、タンク内にはクロスポイント軌跡にほぼ沿ってフロートガイドが設けられ、フロートはフロートガイドに沿って移動可能に設けられていることを特徴としている。
【００１３】
このような請求項２の発明によれば、フロートはクロスポイント軌跡にほぼ沿って設けられたフロートガイドに沿って移動可能であるので、液体が流動してもフロートが流されることなく、確実にクロスポイント軌跡にほぼ沿って上下動することができる。
【００１４】
そして、液量の測定性能をさらに向上させることが可能となり、より正確にタンク内の液量を測定することができる。
【００１５】
請求項３に係る液量測定装置は、液体を貯留するタンク内の液体の液面に浮くフロートと、このフロートの上下動によってタンク内の液量を検出する測定手段とを備え、タンク内には、一端部がこのタンク側に上下回動自在に支持された第１アームと、この第１アームの先端部に一端部が上下回動自在に接続され且つ他端部がフロートに上下回動自在に取付けられた第２アームと、タンクの下面と上面との間に架設されたフロートガイドとが設けられ、フロートはフロートガイドに沿って移動可能に設けられていることを特徴としている。
【００１６】
このような請求項３の発明によれば、第１、第２アームによってフロートの移動軌跡を自由に調節することができ、タンク等の設計自由度を向上させることができる。
【００１７】
また、フロートの移動軌跡が制限されないので、タンクの形状等に関わらずタンクの内壁面にフロートが干渉することを防止できる。これにより、タンク内に液体がほとんど入っていないＥＭＰＴＹ点から、タンク内に液体がほぼ満杯に入っているＦＵＬＬ点まで指示することが可能となって、タンク内の液量の測定を正確に行うことができる。
【００１８】
請求項４に係る液量測定手段は、請求項１ないし請求項３に記載の液量測定装置において、フロートは、ほぼ中央に貫通孔を有すると共に、上面と下面とが互いに膨出するように形成されていることを特徴としている。
【００１９】
このような請求項４の発明によれば、請求項１ないし３の効果に加え、フロートの周縁部及び貫通孔の周縁部が円滑な湾曲面になり、フロートがタンクの内壁等に引っ掛かって液量測定の不良が生じることを防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。
この発明の液量測定装置１０は、図１に模式的に示すように、液体１００を貯留するタンク１０１内の液体１００の液面１００ａに浮くフロート２０と、このフロート２０の上下動によってタンク１０１内の液量を検出する測定手段３０とを備えている。
【００２１】
そして、フロート２０と測定手段３０とは、フロートアーム４０によって連結されている。
また、タンク１０１内にはフロートガイド５０が設けられ、フロート２０が挿通されている。
【００２２】
フロート２０は、図２（ａ）に示すように、ほぼ中央に貫通孔２１が形成された中空のリング状を呈している。この貫通孔２１の内径はフロートガイド５０の外径よりも大きくされ、この貫通孔２１にフロートガイド５０が挿通された状態で移動可能にされている。
【００２３】
そして、このフロート２０の上面２２と下面２３とは、図２（ｂ）に示すように互いに膨出している。したがって、縦断面形状が楕円形になっており、外周縁部２０ａ及び貫通孔２１の周縁部２１ａが円滑な湾曲面になっている。
【００２４】
測定手段３０は、フロート２０の高さ位置の変動を公知の手段により検知して、図示しないメータ等の表示装置にタンク１０１内の液量を伝達するものである。
【００２５】
フロート２０の高さ位置の変動を検知する手段は、例えば、ニクロム線等の抵抗線を巻き付けた抵抗体（図示せず）と、鉄板等をプレス加工され且つ抵抗体上に摺動可能に配置された可動端子（図示せず）とを有している。さらに、この抵抗体及び可動端子はケース３１内に配設されると共に、表示装置と図示しない電気回路によって接続されている。
【００２６】
このような手段によれば、液量の変化に伴って生じるフロート２０の高さ位置の変動に可動端子が連動し、この可動端子が抵抗体上を摺動して抵抗値が変動する。これにより、表示装置につながっている電気回路を流れる電流が増減し、表示装置は液量の変化を表示することとなる。
【００２７】
フロートアーム４０は、関節（ジョイント）４３によって中間部が上下回動自在に形成されており、この関節４３を挟んでタンク１０１側に位置する第１アーム（第１リンク）４１と、フロート２０側に位置する第２アーム（第２リンク）４２とを有している。
【００２８】
そして、このフロートアーム４０は中間部が上下回動することによって、測定手段３０とフロート２０との距離を変動することができる。
【００２９】
第１アーム４１はほぼ直線的な棒形状を呈しており、一端部４１ａがタンク１０１側に回動部４４ａを介して上下回動自在に支持されている。ここでは、この一端部４１ａは測定手段３０の図示しない可動端子に接続されている。
【００３０】
そして、第１アーム４１の先端部４１ｂには関節４３を介して第２アーム４２の一端部４２ａが上下回動自在に接続されている。
【００３１】
この第２アーム４２はほぼ直線的な棒形状を呈しており、他端部４２ｂがフロート２０にフロート回動部４４ｂを介して上下回動自在に取付けられている。
【００３２】
関節４３、回動部４４ａ、フロート回動部４４ｂは、それぞれ公知の回動機構を有している。例えば、回動自在に接続する部分をそれぞれ回動自在に貫通する枢軸ピンを有し、この枢軸ピンによって回動自在に接続している。
【００３３】
フロートガイド５０は、フロート２０の貫通孔２１に挿通された棒形状を呈しており、ブラケット１０４を介してタンク１０１の下面１０２と上面１０３との間に架設されている。なお、下面１０２はタンク１０１において最も低い面であり、上面１０３はタンク１０１において最も高い面である。
また、このフロートガイド５０はクロスポイント軌跡にほぼ沿って設けられている。
【００３４】
ここで、「クロスポイント軌跡」とは、液体１００が三次元的に傾斜した際に、この液体１００の傾斜方向及び傾斜角度に関わらず高さ変化が少ない液面１００ａ上の点を液面クロスポイントＫとすると、液量の変化により上下に移動する液面クロスポイントＫの軌跡である。
【００３５】
つまり、液量が少ない場合、液面クロスポイントＫはタンク１０１の下面１０２近傍（例えば液面クロスポイントＫ１の位置）に位置する。
【００３６】
そして、液量の増加に伴って液面１００ａが上昇すると、液面クロスポイントＫも上昇し、タンク１０１の中間部（例えば液面クロスポイントＫ２の位置）に位置する。
【００３７】
さらに液量が増加すると、液面クロスポイントＫはタンク１０１の上面１０３近傍（例えば液面クロスポイントＫ３の位置）にまで上昇する。
【００３８】
なお、液量が減少した場合、液面クロスポイントＫはタンク１０１の上面１０３近傍から下面１０２に向かって下降移動する。
【００３９】
このように、液面１００ａの上下動に伴って液面クロスポイントＫは上下動し、この上下動する液面クロスポイントＫが通過する位置をクロスポイント軌跡としている。
【００４０】
次に、この液量測定装置１０の作用について説明する。
この液量測定装置１０は車両に搭載された燃料タンク等のタンク１０１に配設され、このタンク１０１内に入っているガソリン等の液体１００の量を測定するものである。
【００４１】
タンク１０１内に液体１００がほとんど入っていない状態では、液体１００の液面１００ａはタンク１０１の下面１０２近傍に位置する。このときフロート２０は、タンク１０１の下面１０２に固定されたフロートガイド５０の下端部近傍に位置している。
【００４２】
そのため、タンク１０１の内壁面にフロート２０が干渉することがなく、タンク１０１内に液体１００がほとんど入っていないＥＭＰＴＹ点を正確に指示することができる。
【００４３】
そして、タンク１０１内に配設された図示しない供給管から液体１００が供給されると、この液体１００の液面１００ａは次第に上昇する。フロート２０は液面１００ａ上に浮くので、液面１００ａの上昇に伴ってフロート２０の高さ位置も上昇する。
【００４４】
ここで、フロート２０にはフロートガイド５０が挿通されているので、このフロート２０はフロートガイド５０に沿って上昇することができる。
【００４５】
そして、フロートガイド５０はクロスポイント軌跡にほぼ沿って設けられているので、フロート２０は常に液面クロスポイントＫ近傍に位置し、クロスポイント軌跡にほぼ沿いながら上昇することとなる。
【００４６】
これにより、フロート２０の移動軌跡が円弧状にならず、タンク１０１等の設計自由度を向上させることができる。
【００４７】
また、車両が傾斜してタンク１０１が傾いた際に、液体１００が三次元的に傾斜しても、液面クロスポイント近傍に常に位置したフロート２０は、液体１００の傾斜方向及び傾斜角度に関わらず高さ位置がほとんど変化しない。
【００４８】
つまり、フロート２０の高さ位置は、液体１００の傾斜によってはほとんど変化せず、液面１００ａの上下動によって変化する。これにより、フロートの上下動により検出される液量が正確になり、タンク１０１内の液量の測定を正確に行うことができる。
【００４９】
そして、この液量を表示する表示装置への指示性能への悪影響を最小限にすることが可能となり、表示装置の指示不良を防止することができる。
【００５０】
さらに、ここでは、フロート２０がフロートガイド５０に沿って移動するため、液体１００が流動してもフロート２０は流されることなく、確実にクロスポイント軌跡にほぼ沿って上下動することができる。
【００５１】
そして、液量の測定性能をさらに向上させることが可能となり、より正確にタンク１０１内の液量を測定することができる。
【００５２】
一方、フロート２０が上昇すると回動部４４ａが回動し、第１アーム４１が回動部４４ａを回転中心として回転する。そして、この第１アーム４１の移動に伴って関節４３が回動し、第２アーム４２が関節４３を回転中心として回転する。
【００５３】
このように回動部４４ａと関節４３とがそれぞれ回動することによって、測定手段３０の回動部４４ａとフロートガイド５０との直線距離が一定でなくとも、フロート２０がフロートガイド５０に沿って移動可能にすることができる。
【００５４】
つまり、フロート２０の移動軌跡が円弧状に制限されず、第１、第２アーム４１、４２の長さを調節することによって、フロート２０の移動軌跡を自由に設計することができる。そして、タンク１０１等の設計の自由度を向上することができる。
【００５５】
なお、第２アーム４２の他端部４２ｂがフロート回動部４４ｂを介して上下回動自在にフロート２０に取付けられているので、フロート２０は液面１００ａの傾斜角度に関わらず常に水平状態を保持することができる。
【００５６】
これにより、フロート２０がよりタンク１０１の内壁面に干渉しにくくなり、さらに正確に液量の測定を行うことができる。
【００５７】
そして、液量がさらに増加して、タンク１０１内に液体１００がほぼ満杯に入った状態では、液体１００の液面１００ａはタンク１０１の上面１０３近傍に位置する。このとき、フロート２０は、タンク１０１の上面１０３に固定されたフロートガイド５０の上端部近傍に位置する。
【００５８】
そのため、タンク１０１の内壁面にフロート２０が干渉することがなく、タンク１０１内に液体１００がほぼ満杯に入っているＦＵＬＬ点を正確に指示することができる。
【００５９】
また、フロート２０は、ほぼ中央に貫通孔２１を有すると共に、上面２２と下面２３とが互いに膨出するように形成されていることを特徴としているので、フロート２０の周縁部２０ａ及び貫通孔２１の周縁部２１ａが円滑な湾曲面になる。これにより、フロート２０がタンク１０１の内壁面やフロートガイド５０等に引っ掛かって液量測定の不良が生じることを防止できる。
【００６０】
以上、この発明に係る実施の形態の一つを図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、図３に示すような液量測定装置１０´であってもよい。
【００６１】
この液量測定装置１０´の場合では、フロートガイド６０は、タンク１０１の下面１０２と上面１０３との間にほぼ直線状に架設されている。
【００６２】
そして、このフロートガイド６０にはフロート２０の貫通孔２１が挿通されていると共に、このフロート２０は測定手段３０にフロートアーム４０を介して接続されている。
【００６３】
そして、液量の変化によって液体１００の液面１００ａが上下動すると、フロート２０もフロートガイド６０に沿って上下動し、液量の変化が測定手段３０によって検出される。
【００６４】
このとき、フロートガイド６０が直線状であるので、フロート２０は円滑に上下動することができる。
【００６５】
また、タンク１０１が傾斜して液体１００が傾いた場合であっても、フロートガイド６０が挿通されたフロート２０は流動せず、タンク１０１の下面１０２から上面１０３までの間を確実に移動することができる。
【００６６】
そして、図３に示すように、タンク１０１の下面１０２と上面１０３とが対向していなくとも、タンク１０１の上下方向の中間部でフロート２０がこのタンク１０１の内壁面に干渉することがなくなる。
【００６７】
これにより、タンク１０１内に液体がほとんど入っていないＥＭＰＴＹ点から、タンク１０１内に液体がほぼ満杯に入っているＦＵＬＬ点まで指示することが可能となって、タンク１０１内の液量の測定を正確に行うことができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、設計自由度を向上させると共に、タンク内の液量の測定を正確に行うことができる液量測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る液量測定装置が配設されたタンク内を示す模式図である。
【図２】（ａ）この発明に係るフロートを示す平面図である。
（ｂ）図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】この発明に係る液量測定装置の他の実施例を示す模式図である。
【図４】従来の液量測定装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１０        液量測定装置
２０        フロート
３０        測定手段
１００      液体
１００ａ    液面
１０１      タンク
Ｋ          液面クロスポイント
【図１】
2004170179.tif 000003
【図２】
2004170179.tif 000004
【図３】
2004170179.tif 000005
【図４】
2004170179.tif 000006