(57)【要約】【課題】  検出する液量がタンク内の液面の揺動によって変化することのない液量計測装置を提供する。【解決手段】  タンク内の液面の高さに応じて上下動するフロート１４と、このフロート１４を先端に取り付け後部を軸支するとともにこの軸１１を中心にしてフロート１４の上下動によって回動するアーム１５と、このアーム１５に取り付けた接点端子２０と、この接点端子２０が接触するコンタクトプレート１７とを備え、アーム１５の回動により接点端子２０がコンタクトプレート１７の面上を摺動移動し、この接点端子の摺動位置を電気的に検知することによりタンク内の液量を求める液量計測装置であって、液面が揺動した際に、この揺動によって接点端子２０が摺動移動することによる液量の変動を補正するようにベース板１０を軸１１回りに回動自在に設けるとともに、このベース板１０に錘１３を取り付けた。【選択図】  図１
2005195449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内の液面の高さに応じて上下動するフロートと、このフロートを先端に取り付け後部を軸支するとともにこの軸を中心にして前記フロートの上下動によって回動するアームと、このアームに取り付けた接点端子と、この接点端子が接触するコンタクトプレートとを備え、前記アームの回動により前記接点端子がコンタクトプレートの面上を摺動移動し、この接点端子の摺動位置を電気的に検知することによりタンク内の液量を求める液量計測装置であって、
前記液面が揺動した際に、この揺動によって前記接点端子が摺動移動することによる液量の変動を補正する補正手段を設けたことを特徴とする液量計測装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記コンタクトプレートを取り付けたベース板と、このベース板に設けた錘とを有し、前記ベース板の上部を軸支して前記アームの回動方向と同方向に回動自在にしたことを特徴とする請求項１に記載の液量計測装置。
【請求項３】
前記液面の揺動方向によって前記接点端子の摺動移動量が異なるのを補償する補償手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の液量計測装置。
【請求項４】
前記補償手段は、前記ベース板の両側部にそのベース板を挟み込むように配置された弾性力の異なる２つのスプリングを有し、前記接点端子の摺動移動量の大きい一方向に前記ベース板が揺動した際に、弾性力の小さいスプリングでそのベース板の一方向の揺動を抑制し、前記接点端子の摺動移動量の小さい他方向に前記ベース板が揺動した際に、弾性力の小さいスプリングでそのベース板の他方向の揺動を抑制することを特徴とする請求項３に記載の液量計測装置。
【請求項５】
前記補償手段は、前記接点端子の摺動移動量の大きい一方向に前記ベース板が揺動した際に、前記ベース板にその一方向の揺動を抑制する方向に作用する第１作用点と、前記接点端子の摺動移動量の小さい他方向に前記ベース板が揺動した際に、そのベース板にその他方向の揺動を抑制する方向に作用する第２作用点とを有し、且つ、そのベース板の揺動方向に移動する作用部材と、この作用部材が揺動した際にその揺動方向と反対方向に付勢力がその作用部材に作用するスプリングとを有し、前記ベース板の回動中心位置から第１作用点までの距離を、前記回動中心位置から第２作用点までの距離よりも長くしたことを特徴とする請求項３に記載の液量計測装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記アームの回動方向に揺動可能な振り子と、この振り子の揺動量を検知する検知部材とを有し、この検知部材が検知する検知量に基づいて前記液面が揺動した際の液量の変動を補正することを特徴とする請求項１に記載の液量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液面の高さに応じて上下動するフロートを用いてタンクの液量を求める液量計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図８に示す車両用の液量計測装置が知られている（特許文献１参照）。かかる液量計測装置は、タンク１内の液面の高さに応じて上下動するフロート２と、このフロート２の上下動に応じて揺動するアーム３と、このアーム３の上部に取り付けられた可動端子４と、この可動端子４が摺接移動するコンタクトプレート５等とを有している。このコンタクトプレート５と可動端子４とで可変抵抗器が構成されている。
【０００３】
この液量計測装置は、タンク１内の液面の高さに応じてフロート２が上下動すると、このフロート２の上下動に応じてアーム３が揺動して可動端子４がコンタクトプレート５上を摺動移動していき、可動端子４の摺動位置に対応してコンタクトプレート５の一端と可動端子４間の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化により図示しない回路に流れる電流が増減し、この回路に流れる電流からタンク１内の液量を求めて表示する。
【特許文献１】特開平７−１８６７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような液量計測装置にあっては、坂道などにより車両が傾斜したり、車両が加減速やカーブを走行したりすることによってタンク１内の液面が揺動し、この液面の揺動によりフロート２が上下動してしまう。このため、コンタクトプレート５がタンク１に固定されていることにより、タンク１内の液量が変化していないのに検出する液量は変動してしまうという問題があった。
【０００５】
また、車両スペースやレイアウトの制約からタンク１の中央部にフロート２を配置することができず、このため液面の揺動によるフロート２の上下方向の変動が大きく、このため液量を正確に表示することができないという問題があった。さらに、図８の鎖線で示すように左に液面が揺動するとフロート２は上に移動するが、破線で示すように液面が右に揺動するとフロート２は下に移動することになり、タンクの左右の傾き量が同じであってもタンクの非対称形状によってフロート２の上下動する量が異なってしまい、その揺動による液量の変動の補正を行っても液面の揺動方向によっては正しく液量を表示することができないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、検出する液量がタンク内の液面の揺動によって変動することのない液量計測装置を提供することにある。
【０００７】
また、この発明の他の目的は、フロートをタンクの中央部に配置しなくとも、液面の揺動方向に拘わらず正確にタンクの液量を表示することのできる液量計測装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、タンク内の液面の高さに応じて上下動するフロートと、このフロートを先端に取り付け後部を軸支するとともにこの軸を中心にして前記フロートの上下動によって回動するアームと、このアームに取り付けた接点端子と、この接点端子が接触するコンタクトプレートとを備え、前記アームの回動により前記接点端子がコンタクトプレートの面上を摺動移動し、この接点端子の摺動位置を電気的に検知することによりタンク内の液量を求める液量計測装置であって、
前記液面が揺動した際に、この揺動によって前記接点端子が摺動移動することによる液量の変動を補正する補正手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、前記補正手段は、前記コンタクトプレートを取り付けたベース板と、このベース板に設けた錘とを有し、前記ベース板の上部を軸支して前記アームの回動方向と同方向に回動自在にしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、前記液面の揺動方向によって前記接点端子の摺動移動量が異なるのを補償する補償手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、前記補償手段は、前記ベース板の両側部にそのベース板を挟み込むように配置された弾性力の異なる２つのスプリングを有し、前記接点端子の摺動移動量の大きい一方向に前記ベース板が揺動した際に、弾性力の小さいスプリングでそのベース板の一方向の揺動を抑制し、前記接点端子の摺動移動量の小さい他方向に前記ベース板が揺動した際に、弾性力の小さいスプリングでそのベース板の他方向の揺動を抑制することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、前記補償手段は、前記接点端子の摺動移動量の大きい一方向に前記ベース板が揺動した際に、前記ベース板にその一方向の揺動を抑制する方向に作用する第１作用点と、前記接点端子の摺動移動量の小さい他方向に前記ベース板が揺動した際に、そのベース板にその他方向の揺動を抑制する方向に作用する第２作用点とを有し、且つ、そのベース板の揺動方向に移動する作用部材と、この作用部材が揺動した際にその揺動方向と反対方向に付勢力がその作用部材に作用するスプリングとを有し、前記ベース板の回動中心位置から第１作用点までの距離を、前記回動中心位置から第２作用点までの距離よりも長くしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、前記補正手段は、前記アームの回動方向に揺動可能な振り子と、この振り子の揺動量を検知する検知部材とを有し、この検知部材が検知する検知量に基づいて前記液面が揺動した際の液量の変動を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、液面が揺動した際の液量の変動を補正する補正手段を設けたものであるから、タンク内の液面が揺動しても検出する液量の変動を防止することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、錘を設けたベース板がアームの回動方向と同方向に回動するので、タンク内の液面が揺動しても検出する液量の変動を防止することができる。
【００１６】
請求項３ないし請求項５の発明によれば、フロートをタンクの中央部に配置しなくとも、タンクの形状や液面の揺動方向に拘わらずタンクの液量を正確に表示することができる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、タンク内の液面が揺動しても検出する液量の変動を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明に係る液量計測装置の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１９】
［第１実施例］
図１は車両に搭載する液量計測装置の要部を示したものである。図１において、１０は図示しない燃料タンク内に配置されたベース板であり、このベース板１０の上部は軸１１により軸支され、ベース板１０が軸１１回りに回動自在となっている。また、ベース板１０の下部には下方に延びたロッド１２が取り付けられ、このロッド１２の先端には錘１３が設けられており、ベース板１０が振り子動作するようになっている。
【００２０】
１４はタンク内の液面の高さに応じて上下動するフロート１４であり、このフロート１４はアーム１５の先端に取り付けられている。このアーム１５の後部はベース板１０の中間部（上下方向に対する中間部）の右側に軸１６により軸支され、アーム１５は軸１６回りに回動自在となっている。そして、フロート１４の上下動によってアーム１５が軸１６回りに回動する。
【００２１】
フロート１４は燃料タンク（図示せず）の中央部から左側に配置され、アーム１５の回動方向とベース板１０の回動方向とが一致されている。
【００２２】
そして、軸１１と軸１６との高さ方向の離間距離Ｌ１と、軸１１と軸１６との左右方向の離間距離Ｌ２とは、液面が揺動した際のフロート１４の変動量と、ベース板１０の振り子動作によってその変動量を打ち消す打消量とが一致するように設定されている。これは、燃料タンクの形状やフロートの配置位置等によってベース板１０の振り子動作による打消量が異なるので、その離間距離Ｌ１,Ｌ２で打消量と変動量とが一致するように合わせるものである。
【００２３】
また、ベース板１０には軸１６を中心にした円弧状のコンタクトプレート１７が取り付けられている。アーム１５には図２に示すように接点端子２０が設けられており、この接点端子２０がコンタクトプレート１７に接触している。そして、アーム１５の回動とともに接点端子２０がコンタクトプレート１７の面上を摺動移動していくようになっており、コンタクトプレート１７と接点端子２０とで可変抵抗器が構成されている。
【００２４】
コンタクトプレート１７の一端と接点端子２０とは図示しない電気回路により接続され、この電気回路に流れる電流あるいはコンタクトプレート１７の一端と接点端子２０間の電圧等によってタンク内の液量を求めるようになっている。
［動  作］
次に、上記のように構成される液量計測装置の動作について説明する。
【００２５】
車両が坂道等により図１において左側に傾いた場合、あるいは右方向に加速度が働いた場合、タンク内の液面Ｓはタンクに対して鎖線のように左側が高くなり、右側が低くなるように揺動する。この液面Ｓによりフロート１４が上に移動し、アーム１５は軸１６を中心にして時計回りに回動する。この回動、すなわち液面の揺動により検出する液量が変動する。
【００２６】
しかし、車両の傾きや右方向への加速度により、ベース板１０が軸１１を中心にして時計回りに回動していく。このベース板１０の時計回りの回動により、アーム１５はベース板１０に対して相対的に反時計回りに軸１６を中心にして回動していく。このため、車両の傾きや加速度等によるアーム１５の時計回りの回動をベース板１０が時計回りに回動することによって、液面の揺動によるアーム１５の回動を打ち消し、検出する液量の変動は防止される。
【００２７】
車両が右側に傾いた場合や左方向に加速度が働いた場合も上記と同様にして、アーム１５の反時計回りの回動をベース板１０が反時計回りに回動して、液面の揺動によるアーム１５の回動を打ち消し、検出する液量の変動は防止される。
【００２８】
このように、液面Ｓが揺動した際にフロート１４が上下動してアーム１５が回動するが、この回動をベース板１０の回動により補正する。このため、タンク内の液面の揺動に拘わらず検出する燃料タンクの液量は変動してしまうことがなく、液量の表示を正確に行うことができる。
［第２実施例］
図３は第２実施例の液量計測装置の要部を示したものであり、この第２実施例の液量計測装置は、ベース板１０の両側に弾性力の異なるスプリング（補償手段）２２,２３を配置したものである。スプリング２２の弾性力はスプリング２３の弾性力より小さく設定されている。なお、フロート１４は燃料タンクの中央部から左側に配置されている。
【００２９】
また、図３において、２５,２６は燃料タンク内に設けた係止板であり、この係止板２５,２６にスプリング２２,２３の一端部が固定されており、スプリング２２,２３の他端部がベース板１０の側面に当接している。そして、車両が傾いていないときや車両に加速度が働いていないときには、ベース板１０は図３の実線で示す位置に位置し、スプリング２２,２３の付勢力によって左右どちらにも傾斜しないようになっている。
【００３０】
この液量計測装置では、車両が左側（図３において）に傾いた場合、あるいは右方向に加速度が働いた場合、燃料タンクの形状により液面Ｓが鎖線の状態に揺動する。この液面Ｓの揺動によりフロート１４は矢印Ｑ１に示すように上に大きく移動する。しかし、車両が右側（図３において）に左と同じ角度だけ傾いた場合、あるいは右方向に上記と同じ大きさの加速度が働いた場合、燃料タンクの形状などにより液面Ｓが破線の状態に揺動する。この液面Ｓの破線の揺動によりフロート１４は矢印Ｑ２に示すように下に移動し、その移動量は小さい。
【００３１】
すなわち、液面Ｓが鎖線の状態に揺動するとアーム１５の接点端子２０の摺動移動量が大きくなるが、液面Ｓが破線の状態に揺動するとアーム１５の接点端子２０の摺動移動量が小さくなる。
【００３２】
一方、ベース板１０は、車両の右側（図３において）への傾きや右方向への加速度の働きに（液面Ｓが破線のようになる傾き）対して、反時計回りに回動して傾くが、スプリング２３の付勢力がスプリング２２の付勢力より大きく設定されていることにより、その傾きは小さく抑えられる。逆に、車両の左側（図３において）への傾きや右方向への加速度の働き（液面Ｓが鎖線のようになる傾き）に対して、ベース板１０は時計回りに回動して傾くが、スプリング２２の付勢力がスプリング２３の付勢力より小さく設定されていることにより、その傾きは上記より大きなものとなる。
【００３３】
このため、フロート１４の矢印Ｑ１,Ｑ２の方向の移動量に対応した角度だけベース板１０を傾けることができ、液面の揺動方向によって接点端子２０の摺動移動量が異なるのをスプリング２２,２３が補償することになり、液面Ｓの左右の揺動に対するフロート１４の変動量の違いを適正に補償することができる。このため、フロート１４をタンクの中央部に配置しなくとも、燃料タンクの形状が左右に対称でなくても、液面の揺動方向に拘わりなく、燃料タンクの液量を正確に求めて表示することができる。
［第３実施例］
図４および図５は第３実施例の液量計測装置の要部を示したものである。この第３実施例の液量計測装置は、１つのスプリング（補償手段）３０によって液面の揺動方向によって接点端子２０の摺動移動量が異なるのを補償するようにしたものである。
【００３４】
図４および図５において、３１はベース板１０の裏面に取り付けた２つの脚部３２,３３を有する枠部材であり、この枠部材３１の脚部３２,３３の内側に３角形状の突起３２Ａ,３３Ａが設けられている。突起３２Ａは突起３３Ａより上の位置に形成されており、軸１１から突起３２Ａの頂点（第２作用点）３２Ａａまでの距離が軸１１から突起３３Ａの頂点（第１作用点）３３Ａａまでの距離より短く設定されている。また、脚部３２にはピン３４が設けられている。
【００３５】
枠部材３１の脚部３２,３３間には、上下に延びた作用部材３５が配置され、この作用部材３５の中間部には左方向へ延びたロッド３６が設けられている。このロッド３６は脚部３２のピン３４により落下しないように支持され、且つ左右方向に移動可能となっているとともに傾斜可能となっている。
【００３６】
ロッド３６の後端（左端）にはスプリング３０の一端が取り付けられており、スプリング３０の他端は燃料タンク内に設けた係止板３７に取り付けられている。ベース板１０が左右どちらにも傾いていないとき、スプリング３０は自然長の長さにあり、作用部材３５は脚部３２,３３の突起３２Ａ,３３Ａに接触しておらず、スプリング３０の付勢力はベース板１０に対して作用しないようになっている。
【００３７】
ベース板１０が図４において時計回りに回動すると、すなわち、坂道や加速度により液面Ｓが図３の破線で示す状態になると、脚部３２の突起３２Ａの頂点３２Ａａが作用部材３５に当接して、ベース板１０の時計回りの回動とともに作用部材３５およびロッド３６が左方向（図４において）に移動していく。ロッド３６の左方向への移動によりスプリング３０が圧縮されていく。
【００３８】
軸１１から脚部３２の突起３２Ａの頂点３２Ａａまでの距離が短いので、スプリング３０を圧縮する力は大きな力が必要となる。このため、ベース板１０の時計回りの回動（図３において反時計回りの回動）は小さく抑えられることになり、フロート１４の矢印Ｑ２（図３参照）の方向の移動量に対応した角度だけベース板１０が傾くことになる。
【００３９】
逆に、ベース板１０が図４において反時計回りに回動すると、すなわち、坂道や加速度により液面Ｓが図３の鎖線で示す状態になると、脚部３３の突起３３Ａの頂点３３Ａａが作用部材３５に当接して、ベース板１０の反時計回りの回動とともに作用部材３５およびロッド３６が右方向（図４において）に移動していく。ロッド３６の右方向への移動によりスプリング３０が伸長されていく。
【００４０】
軸１１から脚部３３の突起３３Ａの頂点３３Ａａまでの距離が長いので、スプリング３０を伸長させる力は小さな力で済む。このため、ベース板１０の反時計回りの回動（図３において時計回りの回動）は上記より大きくなり、フロート１４の矢印Ｑ１（図３参照）の方向の移動量に対応した角度だけベース板１０が傾くことになる。
【００４１】
このように、フロート１４の矢印Ｑ１,Ｑ２（図３参照）の方向の移動量に対応した角度だけベース板１０を傾けることができ、液面の揺動方向によって接点端子２０の摺動移動量が異なるのを１つのスプリング３０によって補償することができる。
【００４２】
図６は他の例の液量計測装置の要部を示したものである。図６において、４０はベース板１０の裏面に設けたピン４１により落下しないように且つ左右方向に移動可能に支持されたロッドであり、このロッド４０の左端（後端）にはスプリング３０の一端部が取り付けられている。また、ロッド４０の先端部には上方に延びた支持部４２が形成され、この支持部４２の上部には左方向に突出した３角形状の突起４３が形成されている。ロッド４０の後部近傍には下方に延びた支持部４４が形成され、この支持部４４の下部には右方へ突出した三角形状の突起４５が形成されている。
【００４３】
そして、軸１１から突起４３の頂点（第２作用点）４３ａまでの距離が軸１１から突起４５の頂点（第１作用点）４５ａまでの距離より短く設定され、上記と同様にして、フロート１４の矢印Ｑ１,Ｑ２（図３参照）の方向の移動量に対応した角度だけベース板１０を傾けることができ、液面の揺動方向によって接点端子２０の摺動移動量が異なるのを１つのスプリング３０によって補償することができる。
［第４実施例］
図７は第４実施例の液量計測装置の要部を示したものである。この第４実施例の液量計測装置は、液面の揺動による燃料タンクの液量の変動の補正を電気的に行うようにしたものである。
【００４４】
図７において、５０は図示しない燃料タンク内に固定されたベース板であり、このベース板５０の下部に取付板５１が設けられている。この取付板５１には、振り子５２とコンタクトプレート５３とが取り付けられている。コンタクトプレート５３は後述する軸５４を中心にした円弧状に形成されている。
【００４５】
振り子５２は、上部が軸５４により軸支され軸５４回りに回動自在なロッド５２Ａと、このロッド５２Ａの下部に取り付けられた錘５２Ｂとを有している。
【００４６】
また、ロッド５２Ａにはコンタクトプレート５３に接触している接点端子５５が設けられており、ロッド５２Ａの回動とともに接点端子５５がコンタクトプレート５３の面上を摺動移動していくようになっている。そして、コンタクトプレート５３と接点端子５５とで可変抵抗器が構成されている。
【００４７】
コンタクトプレート５３の一端と接点端子５５とは図示しない電気回路により接続され、電気回路に流れる電流あるいはコンタクトプレート５３の一端と接点端子５５間の電圧から振り子５２の回動量、すなわち液面の揺動量を求めて液面の揺動による燃料タンクの液量の変動を補正するものである。
【００４８】
この補正の方法として、コンタクトプレート１７に流れる電流あるいはコンタクトプレート１７の一端と接点端子２０間の電圧と、コンタクトプレート５３に流れる電流あるいはコンタクトプレート５３の一端と接点端子５５間の電圧とを合成することにより補正し、その合成値から液量を演算してメータに表示させるものである。
【００４９】
また、液面の各揺動量（傾斜角度）毎にフロート１４の各位置毎の液面の変動特性をメモリに格納しておき、振り子５２の動き、すなわち振り子５２の回動量に応じてそのメモリから液面の変動を読み出して、燃料タンクの液量の変動を補正すれば、燃料タンクが複雑な形状であってもその補正を正確に行うことができ、
液量の表示を正確に行うことができる。
【００５０】
この第４実施例の液量計測装置によれば、フロート１４およびベース板５０等は従来品をそのまま使用することができ、また液量の演算には演算チップが使用されるのでソフトの変更のみで実現することが可能である。
【００５１】
上記実施例は燃料タンクについて説明したが、これに限らず他のタンクであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明に係る液量計測装置の要部の構成を示した説明図である。
【図２】図１に示すベース板の横断面図である。
【図３】第２実施例の液量計測装置の要部の構成を示した説明図である。
【図４】第３実施例の液量計測装置の要部の構成を示した説明図である。
【図５】図４に示すベース板の横断面図である。
【図６】第３実施例の他の例を示した説明図である。
【図７】第４実施例の液量計測装置の要部の構成を示した説明図である。
【図８】従来の液量計測装置の要部の構成を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０          ベース板
１１          軸
１３          錘
１４          フロート
１５          アーム
１７          コンタクトプレート
２０          接点端子
【図１】
2005195449.tif 000003
【図２】
2005195449.tif 000004
【図３】
2005195449.tif 000005
【図４】
2005195449.tif 000006
【図５】
2005195449.tif 000007
【図６】
2005195449.tif 000008
【図７】
2005195449.tif 000009
【図８】
2005195449.tif 000010