(57)【要約】【課題】使用されている燃料に含まれる特定の成分を検知することができる液面検出装置を提供する。【解決手段】アーム５０の先端には、鉄製部８１と銅製部８２とが設けられる。鉄製部８１は、鉄を含む材料からなるので、水分が多い燃料であると腐食する。銅製部８２は、銅を含む材料からなるので、硫黄が多い燃料であると腐食する。これによって液面検出装置１００を燃料タンク９０から取り出したときに、鉄製部８１および銅製部８２の腐食の有無、および腐食度合いによって、燃料に含まれる成分を検知することができる。また鉄製部８１および銅製部８２とは間隔をあけて設けられるので、鉄製部８１と銅製部８２とが接触していることに起因する電食の発生を防止することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク（９０）に貯留された燃料の液面レベルを検出する液面検出装置（１００）であって、
前記燃料タンクに固定される固定体（２０）と、
前記燃料に浮かぶフロート（６０）と、
前記固定体に支持され、前記フロートによって前記液面レベルの上下動に応じて回転する回転体（３０）と、
前記回転体と前記フロートとを接続するアーム（５０）と、
前記アームまたは前記フロートに設けられ、鉄を含む材料からなる鉄製部（８１）と、
前記アームまたは前記フロートに設けられ、銅を含む材料からなる銅製部（８２）と、を含み、
前記鉄製部および前記銅製部は、間隔をあけて設けられる液面検出装置。
【請求項２】
前記フロートには貫通孔（６１）が形成されており、
前記アームは、前記貫通孔を挿通した状態であって、先端が前記フロートから突出しており、
前記鉄製部および前記銅製部の少なくともいずれか一方は、挿通孔を有する環状に形成されており、前記アームの先端が前記挿通孔に挿通した状態で設けられている請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項３】
前記フロートには貫通孔（６１）が形成されており、
前記アームは、前記貫通孔を挿通した状態であって、先端が前記フロートから突出しており、
前記鉄製部および前記銅製部は、挿通孔を有する環状に形成されており、前記アームの先端が前記挿通孔に挿通した状態で設けられており、
前記鉄製部および前記銅製部の間には、前記アームの先端の一部が拡径している中間拡径部（８３）が形成され、
前記鉄製部および前記銅製部の先端側には、前記アームの先端の一部が拡径している先端拡径部（８４）が形成されている請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項４】
前記フロートには貫通孔（６１）が形成されており、
前記アームは、前記貫通孔を挿通した状態であって、先端が前記フロートから突出しており、
前記鉄製部および前記銅製部は、挿通孔を有する環状に形成されており、前記アームの先端が前記挿通孔に挿通した状態で設けられており、
前記鉄製部および前記銅製部の先端側には、前記アームの先端の一部が拡径している先端拡径部（８４）が形成されており、
前記鉄製部および前記銅製部の間に位置する前記アームの一部に設けられ、耐食性を有する耐食部（８５）をさらに含む請求項１に記載の液面検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料の液面の高さを検出する液面検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示のように、液面に浮かぶフロートを保持するアームと、アームを保持するホルダと、ホルダを回転可能に支持するフレームとを備えた液面検出装置が知られている。特許文献１の液面検出装置では、抵抗体を有するセラミック基板がフレームに固定されると共に、導電性のプレートがホルダに固定されている。以上の構成では、アームの回転によって抵抗体の表面をプレートが摺動すると、抵抗体の電気抵抗値が変化する。この電気抵抗値を計測することによれば、液面高さの検出が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９４１７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液面検出装置が燃料タンクに搭載されると、液面検出装置は燃料の浸かっている状況で使用される。燃料に不純物が入っている粗悪な燃料の場合、液面検出装置に不具合が発生することがある。しかし液面検出装置を取り出して不具合を確認する場合、どのような燃料中で使用されていたかを液面検出装置だけを見ても知り得ることができないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、使用されている燃料に含まれる特定の成分を検知することができる液面検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
本発明は、燃料タンク（９０）に固定される固定体（２０）と、燃料に浮かぶフロート（６０）と、固定体に支持され、フロートによって液面レベルの上下動に応じて回転する回転体（３０）と、回転体とフロートとを接続するアーム（５０）と、アームまたはフロートに設けられる鉄製部（８１）と、アームまたはフロートに設けられる銅製部（８２）と、を含み、鉄製部および銅製部は、間隔をあけて設けられる液面検出装置である。
【０００８】
このような本発明に従えば、アームまたはフロートには、鉄製部と銅製部とが設けられる。鉄製部は、鉄を含む材料からなるので、水分が多い燃料であると腐食する。銅製部は、銅を含む材料からなるので、硫黄が多い燃料であると腐食する。これによって液面検出装置を燃料タンクから取り出したときに、鉄製部および銅製部の腐食の有無、および腐食度合いによって、燃料に含まれる成分を検知することができる。また鉄製部および銅製部とは間隔をあけて設けられるので、鉄製部と銅製部とが接触していることに起因する電食の発生を防止することができる。これによって腐食の原因を電食ではなく、燃料に含まれる成分に起因させることができる。
【０００９】
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の液面検出装置１００を示す正面図である。
【図２】液面検出装置１００の一部を示す側面図である。
【図３】フロート６０を拡大して示す側面図である。
【図４】第２実施形態のフロート６０を拡大して示す側面図である。
【図５】第３実施形態のフロート６０を拡大して示す側面図である。
【図６】第４実施形態のフロート６０を拡大して示す側面図である。
【図７】第５実施形態のフロート６０を拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図３を用いて説明する。本発明の一実施形態による液面検出装置１００は、図１に示すように、燃料を貯留する燃料タンク９０内に設置されている。液面検出装置１００は、燃料ポンプモジュール９３等に保持された状態で、燃料タンク９０に貯留されている燃料の液面の高さを検出する。液面検出装置１００によって検出された検出結果は、コネクタ９６から図示しないコンビネーションメータに向けて出力され、コンビネーションメータによって運転者に表示される。
【００１３】
液面検出装置１００は、フロート６０、アーム５０、インシュレータ３０、ハウジング２０、回路基板４０、および摺動プレート４５を備えている。
【００１４】
フロート６０は、たとえば発泡させたエボナイト等の燃料よりも比重の小さい材料により形成されている。フロート６０は、燃料の液面に浮揚可能である。フロート６０は、アーム５０に保持されている。
【００１５】
アーム５０は、ステンレス鋼等の導電性の金属材料からなる丸棒状の心材によって形成されている。アーム５０には、フロート保持部５３および回転軸５１が形成されている。フロート保持部５３は、アーム５０の一端側を屈曲させることによって形成されている。回転軸５１は、アーム５０の他端側を、インシュレータ３０の回転軸線に沿う方向に、９０度程度屈曲させることによって形成されている。アーム５０は、フロート６０をフロート保持部５３にて保持し、回転軸５１にてハウジング２０に回転可能に支持されている。したがってアーム５０は、インシュレータ３０とフロート６０とを接続する。以上の構成によるアーム５０は、フロート６０の上下移動をインシュレータ３０の回転運動に変換する。
【００１６】
インシュレータ３０は、たとえばＰＯＭと呼ばれるポリアセタール樹脂等の樹脂材料によって形成されている。インシュレータ３０は、ハウジング２０に相対回転可能に支持されている。インシュレータ３０には、アーム５０が取り付けられている。インシュレータ３０は、アーム５０と一体的にハウジング２０に対して相対回転する。したがってインシュレータ３０は、フロート６０によって液面レベルの上下動に応じて回転する回転体として機能する。以下の説明では、板状に形成されたインシュレータ３０の両面のうち、回路基板４０と対向する一方を裏面といい、この裏面とは反対側に位置する他方を表面という。
【００１７】
ハウジング２０は、たとえばＰＯＭ樹脂等の樹脂材料よって形成されている。ハウジング２０は、燃料ポンプモジュール９３に取り付けられており、燃料ポンプモジュール９３を介して燃料タンク９０に固定されている。したがってハウジング２０は、固定体として機能する。ハウジング２０には、回路基板４０と、回路基板４０に接続されたプラス端子７１およびマイナス端子７４とが、取り付けられている。ハウジング２０は、底壁および側壁を有する容器状に形成されており、回路基板４０を収容する。さらにハウジング２０には、端子取付部２３，２７および筒部２６が形成されている。
【００１８】
端子取付部２３，２７は、ハウジング２０の側壁に形成されている。端子取付部２３に設けられた孔部には、プラス端子７１が嵌め込まれている。また、端子取付部２７に設けられた孔部には、マイナス端子７４が嵌め込まれている。筒部２６は、図２に示すように、ハウジング２０の底壁を貫通する円筒状に形成されている。筒部２６は、円筒面状の外周壁によって、インシュレータ３０の軸受面を回転自在に支持している。軸受面は、インシュレータ３０の回転により、筒部２６の外周壁に対して摺動する。加えて筒部２６は、円筒面状の内周壁によって、アーム５０の回転軸５１を回転自在に支持している。
【００１９】
図１に示す回路基板４０は、ハウジング２０に保持されている。回路基板４０には、一組の抵抗体パターン４３，４４が、検出回路４０ａとして形成されている。各抵抗体パターン４３，４４は、回路基板４０においてインシュレータ３０側に位置する面に形成されている。各抵抗体パターン４３，４４は、インシュレータ３０の回転軸を中心とした円弧状に形成されている。一方の抵抗体パターン４３は、所定の電気抵抗値を有する複数の抵抗体を配列することで形成されている。抵抗体パターン４３は、プラス極となる電極パターンであって、プラス端子７１と電気的に接続されている。他方の抵抗体パターン４４は、マイナス極となる電極パターンであって、マイナス端子７４と電気的に接続されている。これにより、抵抗体パターン４４には、コネクタ９６を介して、グラウンド電位が印加される。
【００２０】
摺動プレート４５は、金属材料によって形成された板状の部材である。摺動プレート４５は、導電性を有している。摺動プレート４５は、全体としてＵ字状に形成されている。摺動プレート４５は、基端部、可撓部、および摺動接点を有している。基端部は、インシュレータ３０の裏面に取り付けられている。これにより、摺動プレート４５は、インシュレータ３０と一体で回転する。可撓部は、基端部から一対延伸している。各可撓部は、摺動プレート４５の板厚方向に撓むことができる。摺動接点は、各可撓部の延伸方向における各先端部分に、それぞれ設けられている。各摺動接点は、摺動プレートの弾性により、各抵抗体パターン４３，４４に向けて押し付けられる。
【００２１】
ここまで説明した図１の検出回路４０ａおよび摺動プレート４５は、協働で可変抵抗器４１を形成している。検出回路４０ａにおける電気抵抗値は、インシュレータ３０の回転角度に応じて変化する。詳記すると、インシュレータ３０が回転することにより、このインシュレータ３０に固定された摺動プレート４５は、各抵抗体パターン４３，４４に各摺動接点を接触させつつ、回路基板４０に対して相対変位する。これにより、各摺動接点は、各抵抗体パターン４３，４４上を摺動する。各摺動接点が各端子７１，７４に最も近接している場合、検出回路４０ａの電気抵抗値は、最小となる。この状態からのインシュレータ３０の回転によって各摺動接点が各端子７１，７４から遠ざかると、検出回路４０ａの電気的抵抗は、漸増する。以上の原理により、可変抵抗器４１によるインシュレータ３０の回転角度の検出が可能となる。そして、検出回路４０ａと接続されたコンビネーションメータは、検出回路４０ａの電気抵抗値に応じた各端子７１，７４間の電位差を、液面高さの検出情報として取得することができる。
【００２２】
次に、フロート６０の取り付け構造に関して、図３を用いて説明する。フロート６０には、フロート保持部５３が挿通する貫通孔６１が形成されている。フロート保持部５３は、貫通孔６１を挿通した状態であって、図３に示すように先端がフロート６０から突出している。そしてフロート保持部５３の先端には、鉄製部８１および銅製部８２が設けられている。
【００２３】
鉄製部８１は、鉄を含む材料からなり、本実施形態では鉄製である。銅製部８２は、銅を含む材料からなり、本実施形態では銅製である。鉄製部８１および銅製部８２は、互いに同じ形状であるので、鉄製部８１だけ説明し銅製部８２の説明は省略する。鉄製部８１は、挿通孔を有する環状、具体的には円環状に形成されている。そして鉄製部８１および銅製部８２は、フロート保持部５３の先端が挿通孔に挿通した状態で設けられている。
【００２４】
さらに鉄製部８１および銅製部８２の間には、フロート保持部５３の先端の一部が拡径している中間拡径部８３が形成されている。さらに鉄製部８１および銅製部８２の先端側には、フロート保持部５３の先端の一部が拡径している先端拡径部８４が形成されている。中間拡径部８３および先端拡径部８４は、ともにフロート保持部５３を部分的にプレスして変形することによって形成される。このように拡径しているので、鉄製部８１および銅製部８２が軸方向への変位が中間拡径部８３および先端拡径部８４によって規制される。これによって鉄製部８１および銅製部８２が接触することなく、鉄製部８１および銅製部８２は、間隔をあけて設けられる。また鉄製部８１および銅製部８２の変位が規制されるので、フロート６０がフロート保持部５３から抜けることも防ぐことができる。したがってフロート６０側に位置する鉄製部８１は、フロート６０の抜止め用のワッシャとして機能する。
【００２５】
以上説明したように本実施形態のアーム５０の先端には、鉄製部８１と銅製部８２とが設けられる。鉄製部８１は、鉄を含む材料からなるので、水分が多い燃料であると腐食する。銅製部８２は、銅を含む材料からなるので、硫黄が多い燃料であると腐食する。これによって液面検出装置１００を燃料タンク９０から取り出したときに、鉄製部８１および銅製部８２の腐食の有無、および腐食度合いによって、燃料に含まれる成分を検知することができる。また鉄製部８１および銅製部８２とは間隔をあけて設けられるので、鉄製部８１と銅製部８２とが接触していることに起因する電食の発生を防止することができる。これによって腐食の原因を電食ではなく、燃料に含まれる成分に起因させることができる。
【００２６】
また本実施形態では、銅製部８２および鉄製部８１は、アーム５０の先端に設けられている。アーム５０の先端は、フロート６０と同様に変位する。したがってアーム５０の先端は、常に燃料の液面レベル付近に位置しており、燃料に浸かっている期間が長い部分である。これによって腐食が促進されるので、燃料の成分の検知に有効である。
【００２７】
さらに本実施形態では、鉄製部８１および中間拡径部８３は、フロート６０の抜止めとしての機能を有する。中間拡径部８３は、既存の液面検出装置でも同様に形成されている。したがって既存の液面検出装置に、さらに銅製部８２をとりつけ、先端拡径部８４を形成することによって本実施形態の液面検出装置１００を実現することができる。したがって既存の製造設備を用いて液面検出装置１００を製造することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図４を用いて説明する。本実施形態では、銅製部８２２の位置が異なる点に特徴を有する。本実施形態では、図４に示すように、フロート６０を挟んで銅製部８２２および鉄製部８１が配置される。具体的には、銅製部８２２は、フロート保持部５３の根元側に配置される。そして鉄製部８１は、フロート保持部５３の先端側に配置される。これによって鉄製部８１および銅製部８２２は、フロート６０によって間隔をあけられている。
【００２９】
このような銅製部８２２は、前述の第１実施形態と同様に円環状に形成されて、フロート６０を挿入するより前にフロート保持部５３に挿入される。次に、フロート６０をフロート保持部５３に挿入し、最後に鉄製部８１を挿入する。そしてフロート保持部５３の先端部をプレスして拡径して先端拡径部８４を形成する。これによって、鉄製部８１、フロート６０および鉄製部８１がフロート保持部５３から抜けることが防止される。
【００３０】
また鉄製部８１および銅製部８２２は、フロート６０を挟んで配置されるので、鉄製部８１と銅製部８２２と接触することがフロート６０によって抑制される。これによって前述の第１実施形態と同様に電食が抑制される。したがって第１実施形態と同様に腐食によって、燃料に含まれる成分を検知することができる。
【００３１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図５を用いて説明する。本実施形態では、銅製部８２３の位置が異なる点に特徴を有する。本実施形態では、図５に示すように、アーム５０に銅製部８２３が配置され、フロート保持部５３に鉄製部８１が配置される。これによって鉄製部８１および銅製部８２３は、異なる位置に配置されるので、間隔をあけられている。
【００３２】
このような銅製部８２３は、前述の第１実施形態と同様に円環状に形成されて、フロート６０を挿入するより前にアーム５０に挿入してもよい。また銅製部８２３をＣ字状に形成して、圧入することによってアーム５０に取り付けてもよい。Ｃ字状に形成すると、フロート保持部５３にフロート６０および鉄製部８１を組み付けた後でも、アーム５０に銅製部８２３を組み付けることができる。これによって前述の第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。
【００３３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図６を用いて説明する。本実施形態では、中間拡径部８３に換えて、鉄製部８１および銅製部８２の間に耐食部８５が配置されている点に特徴を有する。耐食部８５は、耐食性を有し、たとえばアーム５０と同様の材料または樹脂によって形成される。また耐食部８５は、鉄製部８１と同様に円環状に形成されている。そして耐食部８５は、フロート保持部５３の先端が挿通孔に挿通した状態で設けられる。
【００３４】
耐食部８５は、鉄製部８１および銅製部８２の間に配置される。したがって耐食部８５によって鉄製部８１と銅製部８２とが接触することが防がれる。これによって前述の第１実施形態と同様に電食の発生を防止し、腐食によって燃料の成分を検知することができる。
【００３５】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に関して、図７を用いて説明する。本実施形態では、フロート６０に鉄製部８１５および銅製部８２５が設けられている点に特徴を有する。フロート６０には、鉄製部８１５および銅製部８２５が嵌合する凹部８６が形成されている。凹部８６は、鉄製部８１５および銅製部８２５のため２つ形成されている。そして鉄製部８１５および銅製部８２５を凹部８６に嵌合している。凹部８６への固定は、弾性変形する爪部材などによって係止してもよく、ボルトなどの締結部材によって固定してもよい。また本実施形態では、フロート６０の抜止用部材８７は、鉄製部８１５および鉄製部８１５とは別に設けられる。抜止用部材８７は、耐食性に強い材料から形成されている。
【００３６】
２つの凹部８６によって鉄製部８１５と銅製部８２５とは間隔をあけて設けられている。これによって鉄製部８１５および銅製部８２５をフロート６０に取り付けても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。
【００３７】
また本実施形態では、フロート６０に凹部８６を形成して、鉄製部８１５および銅製部８２５を組み付けているがこのような構成に限るものではない。凹部８６を形成せずにフロート６０の外表面にボルトなどの締結部材を用いて取り付けてもよい。またフロート６０の下面に限るものではなく、フロート６０の上面に設けてもよい。
【００３８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００３９】
前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００４０】
前述の第１実施形態では、アーム５０の先端部に鉄製部８１および銅製部８２を取り付けているが、アーム５０の先端に限るものではなく、アーム５０の他の部分に鉄製部８１および銅製部８２を取り付けてもよい。鉄製部８１および銅製部８２は、それぞれ１つだけであるが、複数、設けてもよい。
【００４１】
前述の各実施形態では、鉄製部８１と銅製部８２の位置を入れ替えても同様の作用および効果を奏することができる。
【００４２】
前述の第１実施形態では、車両用の液面検出装置１００であるが、車両用に限らず、各種民生用機器、各種輸送機器が備える燃料タンク内に設けられる液面検出装置に、本発明は適用可能である。
【００４３】
前述の第１実施形態では、可変抵抗器を用いた可変抵抗式の液面検出装置１００であったが、このような構成に限るものではない。たとえば磁束密度の変化に基づいて液面高さを検出する非接触式の液面検出装置であってもよく、その他の回転体の角変位を検出する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
２０…ハウジング（固定体）  ３０…インシュレータ（回転体）  ４０…回路基板
４０ａ…検出回路  ４１…可変抵抗器  ５０…アーム  ５１…回転軸
５３…フロート保持部  ６０…フロート  ６１…貫通孔  ８１…鉄製部
８２…銅製部  ８３…中間拡径部  ８４…先端拡径部  ８５…耐食部  ８６…凹部
８７…抜止用部材  ９０…燃料タンク  ９３…燃料ポンプモジュール
９６…コネクタ  １００…液面検出装置
【図１】
2017116361.tif 000003
【図２】
2017116361.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017116361.tif 000006
【図５】
2017116361.tif 000007
【図６】
2017116361.tif 000008
【図７】
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