JP2006029804A - Liquid level detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液位検出装置に関する。 The present invention relates to a liquid level detection device.
従来より種々の液位検出装置が提案されている。特許文献1は、その一例としての液位検出装置を開示する。 Conventionally, various liquid level detection devices have been proposed. Patent Document 1 discloses a liquid level detection device as an example.
上記公報の液位検出装置は、容器内の液位を検出する装置であって、容器の上部に横架されたフレーム部材の下面に、液体から浮力を受けるフロートの上端が固定されており、フロートの浮力によるフレーム部材の歪みによって、液位を検出する。すなわち、液位が高い場合には、フロートに対する浮力が大きくなってフレーム部材の歪みが大きくなり、液位が低い場合には、フロートに対する浮力が小さくなってフレーム部材の歪みが小さくなる。 The liquid level detection device of the above publication is a device that detects the liquid level in the container, and the upper end of the float that receives buoyancy from the liquid is fixed to the lower surface of the frame member that is horizontally mounted on the upper part of the container. The liquid level is detected by distortion of the frame member due to the buoyancy of the float. That is, when the liquid level is high, the buoyancy with respect to the float increases and the distortion of the frame member increases, and when the liquid level is low, the buoyancy with respect to the float decreases and the distortion of the frame member decreases.
この液位検出装置では、フロートは、フレーム部材への取付部から容器の底部に向けて下方向に長く伸びており、その下端は自由端となっている。
しかしながら、上記液位検出装置では、フロートは、フレーム部材から垂れ下がるように、所謂片持ちの状態で固定されている。このため、容器に加速度や振動が作用する状況下では、慣性や伝達された振動によってフロートの姿勢変化や振動が大きくなり、当該姿勢変化や振動によってフレーム部材が歪み、誤検出が生じるおそれがある。かかる誤検出は、特に、フロートが液体から露出している状態、すなわち、容器内の液体残量が少ない場合に生じやすい。 However, in the liquid level detection device, the float is fixed in a so-called cantilever state so as to hang down from the frame member. For this reason, under a situation where acceleration or vibration acts on the container, the posture change or vibration of the float increases due to inertia or transmitted vibration, and the frame member may be distorted by the posture change or vibration, which may cause false detection. . Such erroneous detection is likely to occur particularly when the float is exposed from the liquid, that is, when the remaining amount of liquid in the container is small.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液位検出装置において、検出精度を向上することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve detection accuracy in a liquid level detection device.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、液位検出装置において、容器内の下部に固定される荷重検出手段と、容器内の液体から浮力を受けるフロートと、上記フロートを下向きに付勢して荷重検出手段に押圧する付勢手段と、を備え、上記付勢手段によってフロートに作用する下向きの付勢力から浮力を減じた力が、荷重検出手段に作用するようにしたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the liquid level detection device, a load detection means fixed to a lower portion in the container, a float for receiving buoyancy from the liquid in the container, and the float facing downward. A force obtained by subtracting the buoyancy from the downward biasing force acting on the float by the biasing means and acting on the load detecting means. The purpose.
また、請求項2の発明は、上記請求項1の発明において、上記フロートの横方向の移動を規制する規制手段を設けた構成としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a restricting means for restricting the lateral movement of the float is provided.
請求項1の発明によれば、フロートを荷重検出手段側に押圧する付勢手段を設けたため、その付勢力により、フロートの姿勢変化や振動を抑制することができ、液位検出精度を向上することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the urging means for pressing the float to the load detecting means side is provided, the urging force can suppress the posture change and vibration of the float, and improve the liquid level detection accuracy. be able to.
請求項2の発明によれば、上記フロートの横方向の移動を規制する規制手段を設けたため、フロートの横方向の移動を抑制し、より確実に液位を検出することができる。
According to the invention of
(第1実施形態)以下、本発明を具現化した実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、内燃機関を搭載した自動車の燃料タンクに装着される液位検出装置が例示される。 (First Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a liquid level detection device mounted on a fuel tank of an automobile equipped with an internal combustion engine is exemplified.
図1は、燃料タンクに装着した本実施形態にかかる液位検出装置を示す側面図、図2は、当該液位検出装置に設けられるフロートの平面図(上面図)である。 FIG. 1 is a side view showing a liquid level detection device according to the present embodiment mounted on a fuel tank, and FIG. 2 is a plan view (top view) of a float provided in the liquid level detection device.
本実施形態にかかる液位検出装置1は、燃料タンク2内の下部に固定される荷重検出手段3と、燃料タンク2内の燃料4から浮力を受けるフロート5と、を備えている。
The liquid level detection device 1 according to the present embodiment includes a load detection means 3 fixed to a lower portion in the
この液位検出装置1では、荷重検出手段3は、燃料タンク2の底面2d上に当接された板状のベース部材15の表面(上面)に固定されている。荷重検出手段3は、例えば、歪みセンサや、圧電素子等を内蔵しており、その上面3aに作用した下向きの押圧力に応じた電気信号(検出信号)を出力する。
In the liquid level detection device 1, the load detection means 3 is fixed to the surface (upper surface) of the plate-
荷重検出手段3の上方および側方(すなわち燃料タンク2内側)は、間隔を空けて有底円筒状のカバー体10で覆われており、そのカバー体10の上方に、フロート5が配置されている。フロート5の下部には、本体部5aの下端から下方に伸びる複数(この例では4つ)のアーム部5bが設けられる一方、カバー体10の上壁10aにはこれらアーム部5bが緩挿される貫通穴10bが設けられている。なお、フロート5の下端(すなわちアーム部5bの下端)は、荷重検出手段3の上面3aには固定されず、後述する弾性体14によって下方に付勢されることにより、単に当接しているだけである。
The upper side and the side of the load detection means 3 (that is, the inside of the fuel tank 2) are covered with a bottomed
フロート5の本体部5aは、上下方向に長い略円柱状に形成されている。フロート5の浮力は、この本体部5aの外形状や、材質、内部空洞、封入物質等によって、適切に調整される。なお、フロート5の高さは、燃料タンク2の上壁2aの内面と底面2dとの間隔の90%以上とし、空の状態から充満された状態まで、燃料タンク2内の液位を検出可能とするのが好適である。
The
フロート5の本体部5aのほぼ中央部(軸心部)には上下に貫通する貫通孔5cが設けられており、この貫通孔5cを上下に貫通するように、ガイドバー11が設けられている。ガイドバー11の下端部は、カバー体10の上壁10aのほぼ中央に設けられた有底孔10cに嵌挿される一方、その上端部は、燃料タンク2内の上部に設けられた蓋体8の内面に当接するシリンダ体12内に挿入され、当該シリンダ体12の内筒部に上下動自在に案内されている。このシリンダ体12の内筒部には、弾性体(例えばスプリング等)13が挿入されており、ガイドバー11を下方に付勢している。この弾性体13は、ガイドバー11を下方(すなわちカバー体10側)に付勢する一方、シリンダ体12を上方(すなわち燃料タンク2の上壁2a側)に付勢しており、ガイドバー11およびシリンダ体12を、燃料タンク2内で上下に突っ張らせ、この位置に架設する機能を有している。すなわち、燃料4の残量の変動や燃料タンク2内の内圧変動等によって燃料タンク2の上壁2aの内面と底面2dとの間隔が変動した場合にも、ガイドバー11はこの位置に留まることができる。
A through
また、本実施形態にかかる液位検出装置1は、フロート5を蓋体8の裏面に対して荷重検出手段3側(すなわち下方向)に押圧する方向に付勢する弾性体(例えばスプリング等)14を備えている。 In addition, the liquid level detection device 1 according to the present embodiment is an elastic body (for example, a spring or the like) that urges the float 5 in a direction of pressing the float 5 against the back surface of the lid 8 toward the load detection means 3 (ie, downward). 14 is provided.
この液位検出装置1では、弾性体14は、シリンダ体12の周壁の周囲に装着(外装)されており、その上端は、シリンダ体12の基体部の下面に当接し、その下端はフロート5(本体部5a)の上面に当接している。この弾性体14は、燃料4の残量の変動や燃料タンク2内の内圧変動等によって燃料タンク2の上壁2aの内面と底面2dとの間隔が変動した場合にも、フロート5を下方に付勢し、フロート5が荷重検出手段3の上面3aに当接するようにしてある。
In this liquid level detection device 1, the
そして、荷重検出手段3の上面3aには、付勢手段としての弾性体14による下向きの付勢力から、フロート5が燃料4から受ける上向きの浮力を減じた下向きの力が作用する。
A downward force obtained by reducing the upward buoyancy received by the float 5 from the
また、本実施形態にかかる液位検出装置1は、フロート5の横方向の移動を規制する規制手段を備えている。 In addition, the liquid level detection device 1 according to the present embodiment includes a regulation unit that regulates the movement of the float 5 in the lateral direction.
この液位検出装置1では、上述したガイドバー11によってフロート5の本体部5aの横方向の動きが規制されるとともに、カバー体10の上壁10aに形成した貫通穴10bによってフロート5のアーム部5bの横方向の動きならびに中心軸周りの回転が規制される。
In the liquid level detection device 1, the lateral movement of the
なお、本実施形態では、蓋体8は、燃料タンク2の上壁2aと、当該上壁2aにボルト6等によって固定されるロックリング7との間に狭持されている。この蓋体8の下面と上壁2aの上面との間には、環状のパッキン9が装着されており、この部分の気密および液密が確保されている。
In the present embodiment, the lid 8 is sandwiched between the
また、燃料タンク2には、その上壁2aより燃料タンク2内側(下側)に一段下がった一定幅の内周フランジ部2bが形成されており、当該内周フランジ部2bの内周縁として開口部2cが形成されている。
Further, the
そして、本実施形態にかかる液位検出装置1によれば、液位が高く燃料4の残量が多いほど、その重量によって燃料タンク2の底壁2eが撓み、上壁2aと底壁2eとの間の距離が長くなるから、弾性体14からフロート5に作用する下方の付勢力Fsは、液位が高くなるほど小さくなる。一方、フロート5に作用する上向きの浮力Ffは、液位が高くなるほど大きくなる。したがって、本実施形態では、荷重検出手段3によって検出される下向きの荷重F(=Fs−Ff)は、液位が高くなるにつれて減少する。
According to the liquid level detection device 1 according to the present embodiment, the higher the liquid level and the greater the remaining amount of the
以上説明したように、本実施形態にかかる液位検出装置1は、フロート5を荷重検出手段3側に押圧する付勢手段として弾性体14を備えるため、その付勢力により、フロート5の姿勢変化や振動を抑制することができ、液位検出精度を向上することができる。
As described above, since the liquid level detection device 1 according to the present embodiment includes the
また、本実施形態では、フロート5の下端を荷重検出手段3の上面3aに固定せず、単に当接させるのみとしている。仮に、フロート5の上端を荷重検出手段3の上面3aに固定すると、フロート5に横方向の慣性力が作用した場合には曲げモーメントが生じ、その曲げモーメントが押圧力として荷重検出手段3に入力され、誤検出される可能性があるが、本実施形態によれば、そのような場合、フロート5は横方向に逃げることができるから(ただし規制された範囲内で)、そのような誤検出を抑制することができる。
In the present embodiment, the lower end of the float 5 is not fixed to the
また、本実施形態にかかる液位検出装置1は、フロート5の横方向の移動を規制する規制手段を設けたため、フロート5をより確実に荷重検出手段3に当接させることができ、より確実に液位を検出することができる。 In addition, since the liquid level detection device 1 according to the present embodiment is provided with the restriction means for restricting the movement of the float 5 in the lateral direction, the float 5 can be brought into contact with the load detection means 3 more reliably and more reliably. The liquid level can be detected.
また、本実施形態では、当該規制手段の一つとしてのガイドバー11を燃料タンク2の上壁2aに対して燃料タンク2の底壁2e側に付勢する手段としての弾性体13を設けたため、燃料タンク2の上壁2aと底壁2eとの間隔が変動しても、ガイドバー11が横方向にスライドすることなく、当初の設置位置に留め、フロート5を適切な姿勢で荷重検出手段3に当接させることができる。
In this embodiment, the
(第2実施形態)次に、本発明を具現化した第2実施形態について図面を参照して説明する。図3は、燃料タンクに装着した本実施形態にかかる液位検出装置を示す側面図である。なお、本実施形態にかかる液位検出装置1Aは、上記第1実施形態にかかる液位検出装置1と同様の構成要素を備える。よって、それら同様の構成要素については同じ符号を付し、それらについての詳細な説明を省略する。 (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a side view showing the liquid level detection device according to the present embodiment attached to the fuel tank. The liquid level detection device 1A according to the present embodiment includes the same components as the liquid level detection device 1 according to the first embodiment. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態では、フロート5Aの下端部に、アーム部5bの下端に接合させてなる板状の押圧力伝達部5dを設け、荷重検出手段3には、この押圧力伝達部5dから下向きの力が入力されるようにしてある。こうすることで、フロート5Aが荷重検出手段3に当接する箇所を1箇所にまとめることができ、複数箇所から入力される場合に比べてより確実に検出することができるようになる。
In this embodiment, a plate-like pressing
また、本実施形態では、フロート5Aを荷重検出手段3側に付勢する手段として、フロート5Aの下部を下方向に付勢する弾性体14Aを設けている。具体的には、カバー体10の上壁10aと押圧力伝達部5dとの間に、弾性体(例えばスプリング等)14Aを設けている。かかる構成の弾性体14Aによっても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, as a means for urging the
なお、本発明は、次のような別の実施形態に具現化することができる。以下の別の実施形態でも上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。 The present invention can be embodied in another embodiment as follows. In other embodiments described below, the same operations and effects as in the above embodiments can be obtained.
(1)上記実施形態では、ガイドバー11をその上端に当接する弾性体13によって下方向に付勢したが、これに替えて、ガイドバー11の下端に当接する弾性体によって燃料タンク2の底壁2eに対して上方向に付勢するようにしてもよい。
(1) In the above-described embodiment, the
(2)また、上記実施形態では、フロート5,5Aを、その浮力Ffが液位に応じて直線的に変化するように構成したが、フロート5の外形状や、内容物若しくは内部空洞の位置の調整等により、浮力Ffが液位に応じて曲線的にあるいは非線形に変化するようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, the
(3)また、フロート5,5Aの浮力は、燃料タンク2内に燃料4がほぼ充満された状態で、当該フロート5,5Aの自重と釣り合うように設定してもよい。
(3) Further, the buoyancy of the
(4)さらに、本発明は、自動車用の燃料タンク以外の容器についても、同様に実施することが可能である。 (4) Furthermore, the present invention can be similarly applied to containers other than automobile fuel tanks.
また、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。 Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with the effects thereof.
(イ)請求項1,2に記載の液位検出装置では、上記規制手段を、フロートに設けた貫通孔内に挿入され、燃料タンクの上壁と底壁との間に架設されるガイドバーとするのが好適である。
(A) In the liquid level detection device according to
こうすれば、簡素な構成によって上記規制手段を実現することができる。 In this way, the restriction means can be realized with a simple configuration.
(ロ)請求項1,2または上記(イ)に記載の液位検出装置では、上記ガイドバーを、燃料タンクの上壁または底壁に向けて付勢する第2の付勢手段を設けるのが好適である。
(B) In the liquid level detection device according to
こうすれば、燃料タンクの上壁と底壁との間隔が変動しても、ガイドバーが横方向にスライドすることなく、当初の設置位置に留まらせ、フロートを適切な姿勢で荷重検出手段に当接させることができる。 In this way, even if the gap between the top and bottom walls of the fuel tank changes, the guide bar stays at the original installation position without sliding laterally, and the float is used as a load detection means in an appropriate posture. It can be made to contact.
1,1A 液位検出装置
2 燃料タンク(容器)
3 荷重検出手段
4 燃料
5,5A フロート
10b 貫通穴(規制手段)
11 ガイドバー(規制手段)
14,14A 弾性体(付勢手段)
1,1A
3 Load detection means 4
11 Guide bar (regulation means)
14, 14A Elastic body (biasing means)
Claims (2)
容器内の液体から浮力を受けるフロートと、
前記フロートを下向きに付勢して荷重検出手段に押圧する付勢手段と、
を備え、
前記付勢手段によってフロートに作用する下向きの付勢力から浮力を減じた力が、荷重検出手段に作用するようにしたことを特徴とする液位検出装置。 A load detecting means fixed to the lower part of the container;
A float that receives buoyancy from the liquid in the container;
Urging means for urging the float downward and pressing it against the load detecting means;
With
A liquid level detection apparatus characterized in that a force obtained by subtracting buoyancy from a downward urging force acting on the float by the urging means acts on the load detection means.
The liquid level detection apparatus according to claim 1, further comprising a regulation unit that regulates lateral movement of the float.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004204766A JP2006029804A (en) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | Liquid level detector |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013068107A (en) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Fuel supply device |
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2004
- 2004-07-12 JP JP2004204766A patent/JP2006029804A/en active Pending
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JP2013068107A (en) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Fuel supply device |
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