JP2013257300A

JP2013257300A - フロート式液面計

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Publication number: JP2013257300A
Application number: JP2012135217A
Authority: JP
Inventors: Sachiko Azuma; 祥子東
Original assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-12-26
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: JP5483760B2

Abstract

【課題】構成が簡素であり、さらにメンテナンスを容易に実施することができるフロート式液面計を提供することである。
【解決手段】滑車５から繰り出されるワイヤ８で吊されたフロート９を液面５５に浮かべ、滑車５と一体に回転する回転軸６１に指針２５が取り付けられており、液位の変動に伴ってフロート９の高さが変動し、滑車５と共に回転軸６１が回転して指針２５が移動するフロート式液面計１において、回転軸６１における、滑車５を固定した測定側部位３と、指針２５を固定した表示側部位４とを、分割可能に結合する。
【選択図】図３

Description

本発明は、タンク内の液量や、液位を計測するフロート式液面計に関するものである。

従来から、用途に応じて様々な形式の液面計が使用されている。例えば、複数の燃料タンクを備える船舶では、燃料タンク毎に液面計を設置する必要がある。燃料タンク毎に異なる種類の液面計を設置すると、取り扱い方法が異なるため、ユーザの負担が重くなる。よって、このような場合には、安価な同じ種類の液面計を採用するのが好ましい。

特許文献１に開示されたフロート式液面計は、滑車に巻き付けたワイヤにフロートを取り付け、滑車の回転軸を付勢する定トルクばねを設け、液に浮かぶフロートの重量と定トルクばねの付勢力とを均衡させている。よって、液面が下降すると液面と共にフロートも下降し、ワイヤが繰り出されて滑車が回転する。逆に液面が上昇すると、液面と共にフロートも上昇し、滑車が回転してワイヤが巻き取られる。
また、滑車の回転軸にはホイールが固定されている。このホイールには指針を固定した別のワイヤが取り付けられている。そして液位が変化し、液面と共にフロートが上下に移動して滑車が回転すると、ホイールも回転して指針が直線移動する。そして指針は、表示板上の目盛を指し示す。
このように特許文献１に開示されたフロート式液面計は構造が簡素であり、設置するのに手間が掛からないという利点を有する。

特開２００７−１７０９０９号公報

ところで、特許文献１に開示されているフロート式液面計を含め、従来のフロート式液面計は、メンテナンス時には全ての部材を解体し、さらにメンテナンス完了後には、解体した各部材を組立て直さなければならない。具体的には、前述の定トルクばねだけをメンテナンスしたい場合であっても、フロート式液面計全体を解体しなければならない。すなわち、従来のフロート式液面計は、いかに構成が簡素であっても、メンテナンスとは無関係な箇所の部材まで解体し、さらに組立て直さなければならない。そのため、たとえ部分的なメンテナンスであっても、作業は非常に煩雑である。

そこで本発明は、構成が簡素であり、さらにメンテナンスを容易に実施することができるフロート式液面計を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、液にフロートを浮かべ、当該フロートにより液位を検出するフロート式液面計であって、前記フロートを繋ぐ第一線材と、第一線材が巻回可能に接続された回転体と、回転体と一体に回転する回転軸と、回転軸に一定のトルクを付与する付勢手段と、液位を示す指針とを備え、回転体と指針は、所定の間隔を空けて回転軸に取り付けられており、前記回転軸は、軸本体と、軸線方向の中途に歯車機構からなる動力伝達部を有し、歯車機構を構成する歯車同士、あるいは、軸本体と歯車機構を構成する歯車とが、軸線方向に相対移動して、回転軸が回転体側と指針側に分割可能であることを特徴とするフロート式液面計である。

本発明のフロート式液面計では、歯車機構を構成する歯車同士、あるいは、軸本体と歯車機構を構成する歯車とが、軸線方向に相対移動して回転軸が回転体側と指針側に分割可能である。すなわちフロート式液面計における、回転体側の部位と、指針側の部位のいずれか一方を解体せずに、他方のみを解体することができる。
また、回転軸が分割可能であるにも関わらず、回転軸における、回転体側の部位から、指針側の部位へ確実に回転動力を伝達することができる。
そしてフロート式液面計の、回転体側と指針側とを個々にメンテナンスすることができる。よって、フロート式液面計の全体を解体せずに、メンテナンス対象部位のみを解体してメンテナンスすることができる。そのため、メンテナンス作業が容易となり、作業効率が向上する。

よって、本発明のフロート式液面計は、構成が簡素であり、さらにメンテナンスを容易に実施することができる。
本発明のフロート式液面計における第１線材としては、ワイヤ，紐，ロープ等の縒線や、単線を採用することができる。

請求項２に記載の発明は、前記動力伝達部が、遊星歯車機構を有したことを特徴とする請求項１に記載のフロート式液面計である。

本発明では、遊星歯車機構によって、動力伝達部をユニット化することができる。よって、動力伝達部の構成を簡素化することができる。

請求項３に記載の発明は、前記動力伝達部は、複数の遊星歯車機構が軸線方向に隣接配置されて構成されており、いずれかの遊星歯車機構において、回転軸が分割可能であることを特徴とする請求項１に記載のフロート式液面計である。

本発明では、複数の遊星歯車機構のいずれかにおいて、回転軸を回転体側と指針側に、分割することができる。

請求項４に記載の発明は、回転軸を貫通させる孔を有する固定板を有し、前記回転体を含む測定側部位と、付勢手段を含む部位と、指針を含む表示側部位が、前記固定板に個々に着脱可能に固定されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフロート式液面計である。

本発明のフロート式液面計では、測定側部位，付勢手段を含む部位，表示側部位が、個々に固定板に着脱可能に固定されているので、メンテナンス時には、メンテナンス対象物が含まれる部位のみを解体してメンテナンスすることができる。また、メンテナンスされない部位は解体する必要がなく、メンテナンス完了時におけるフロート式液面計の組立作業を従来よりも簡略化することができる。

請求項５に記載の発明は、付勢手段は、定トルクばねで付勢されたホイールと、ホイールを回転可能に支持する支持部材と、ホイールと前記回転軸の間で動力を伝達する第２線材を有し、支持部材が固定板に着脱可能に固定されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフロート式液面計である。

本発明のフロート式液面計では、付勢手段の支持部材が固定板に着脱可能に固定されているので、固定板から付勢手段のみを容易に取り外すことができる。そのため、測定側部位と表示側部位を解体することなく付勢手段のみをメンテナンスすることができる。

本発明のフロート式液面計は、フロート式液面計の全体を解体せずに、メンテナンス対象部位を含む部位のみを解体してメンテナンスすることができる。そのため、メンテナンスと無関係な箇所を解体せずに済む。
また、メンテナンス完了後は、当該解体した部位を組立てるだけでフロート式液面計を構成することができる。

本発明の実施形態に係るフロート式液面計の斜視図である。図１のフロート式液面計の一部を破断した斜視図である。図１のフロート式液面計の分解斜視図である。回転軸部分の拡大斜視図である。図４の回転軸部分を別の角度から見た拡大斜視図である。図１のフロート式液面計の、指針側ユニットを取り外した状態の斜視図である。（ａ）は動力伝達部を構成する遊星歯車機構の分解側面図であり、（ｂ）は（ａ）の遊星歯車機構の一部を破断して示す正面図である。（ａ）は、遊星歯車機構と共に動力伝達部を構成する歯車の簡略化した側面図であり、（ｂ）は、同正面図である。（ａ）は、駆動軸と動力伝達部とを結合した状態の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）における駆動軸と動力伝達部とを分離した状態の側面図であり、（ｃ）は、（ａ）の遊星歯車機構を有する動力伝達部のスケルトン図である。（ａ）は、図８の歯車とは別の歯車の側面図であり、（ｂ）は、同正面図である。（ａ）は、遊星歯車機構を１段備えた図９（ａ）とは別の動力伝達部と駆動軸の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）における駆動軸と動力伝達部とを分離した状態の側面図であり、（ｃ）は、（ａ）の遊星歯車機構を有する動力伝達部のスケルトン図である。（ａ）は、遊星歯車機構を２段備えた動力伝達部の分解側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の動力伝達部の組立側面図であり、（ｃ）は、（ｂ）の動力伝達部のスケルトン図である。（ａ）は遊星歯車機構を２段備えた図１２とは別の動力伝達部の分解側面図であり、（ｂ）は（ａ）の動力伝達部の組立側面図であり、（ｃ）は（ｂ）の動力伝達部のスケルトン図である。

図１に示すように、フロート式液面計１は、液面５５にフロート９を浮かべ、フロート９の位置（高さ）によって液面５５の位置を検出するものである。

フロート式液面計１は、図２，図３に示すように測定側ユニット３（測定側部位），固定板２，駆動軸１５（軸本体），付勢機構１９（付勢手段），表示側ユニット４（表示側部位）を有する。測定側ユニット３と表示側ユニット４の間には固定板２が配置されている。駆動軸１５は、固定板２を貫通している。付勢機構１９は、固定板２における表示側ユニット４を配置した側に配置されている。
以下、各構成を順に説明する。

測定側ユニット３は、滑車５（回転体）、ワイヤ８（第１線材）、フロート９、ケース１１、蓋１３を有する。
滑車５は従来周知のものであり、溝状のワイヤ係合部６と、キー孔である軸孔１０を有する。軸孔１０は、正面視するとＤ字形状を呈する孔である。軸孔１０は滑車５の回転中心に設けられており、詳しくは後述する駆動軸１５が挿通されている。

ワイヤ係合部６には、ワイヤ８の一端が固定されている。ワイヤ係合部６は、ワイヤ８を巻き取る部位である。また、ワイヤ８の他端には、フロート９が固定されている。ワイヤ８の長さは、滑車５から、図１に示す貯留場（タンク５４）の底に届く長さである。図１では、便宜上、タンク５４の蓋の描写を省略し、タンク５４の直上にフロート式液面計１を配置した状態を示している。

本実施形態では、フロート９は、一部が液面５５から上方に出た状態で液に浮かぶ程度の比重を有する。そのため、フロート９が仮にワイヤ８から外れても、フロート９は沈まないので、容易に回収することができる。

ケース１１は、円筒部１１ａと円形の平板部１１ｂとを有し、平板部１１ｂの周縁に円筒部１１ａが立設している。平板部１１ｂの中心には孔２８が設けられている。孔２８の周囲には、円筒突出部１２が一体固着されている。

ケース１１には、蓋１３が装着されている。すなわち、円筒部１１ａ，平板部１１ｂ及び蓋１３とで、滑車５を収容することができる内部空間が形成されている。

また、ケース１１の円筒部１１ａには、筒状のワイヤ出入部１４が設けられている。ワイヤ出入部１４は、円筒部１１ａの接線方向にのびるように円筒部１１ａに一体固着されている。ケース１１の内部空間と、ワイヤ出入部１４の先端は連通している。
ケース１１の内部空間には滑車５が配置されている。また、一端が滑車５に固定されたワイヤ８は、フロート９が固定された他端側からワイヤ出入部１４を介してケース１１の外部に取り出される。

ケース１１の平板部１１ｂには複数の固定孔２９が設けられている。固定孔２９は、ケース１１（測定側ユニット３）を固定板２に固定するためのねじ孔である。

固定板２は、フロート式液面計１の基台であり、剛性を有する板部材である。固定板２の形状は、円形、四角形等を任意に選定可能であるが、本実施例では四角形を採用している。また、固定板２の材質には、金属（鉄、アルミニウム等）や樹脂等を採用することができる。
固定板２の中央には孔２ａ（駆動軸１５が貫通する孔）が設けられている。
孔２ａの周囲４箇所には、孔２ｂが等間隔で設けられている。この孔２ｂにケース１１の固定孔２９を位置合わせし、ねじ５７が孔２ｂを貫通し、且つ、固定孔２９に螺合すると、ケース１１が固定板２に固定される。
また、孔２ａの周囲３箇所には、３つの孔２ｃが等間隔で設けられている。この孔２ｃは、後述のギヤケース１８を固定板２に固定するためのねじ５８を螺合させるねじ孔である。すなわち、ねじ５８がギヤケース１８（足部１８ａ）を貫通し、且つ、孔２ｃに螺合すると、固定板２にギヤケース１８が固定される。
さらに、固定板２の下部には４つの孔２ｄが設けられている。この孔２ｄは、固定板２の下部に、詳しくは後述する付勢機構１９（取付板２０）を取り付けるためのねじ５９を螺合させるねじ孔である。すなわち、ねじ５９が、取付板２０を貫通し、且つ、孔２ｄに螺合すると、固定板２に付勢機構１９が固定される。

駆動軸１５は、後述の回転軸６１の一部を構成する。
図４に示すように、駆動軸１５は、一端側（測定側ユニット３側）から他端側（表示側ユニット４側）へ順に、滑車固定部３０，軸受固定部３１，ワイヤ巻取部３２，歯車固定部３３を有する。
滑車固定部３０は、駆動軸１５の一方の端部に形成された横断面がＤ字形状を呈する部位であり、前述の滑車５の軸孔１０にちょうど係合するキーとして機能する。
軸受固定部３１は、軸受２７を固定する部位である。すなわち、軸受固定部３１には軸受２７が固定されている。
ワイヤ巻取部３２は、ワイヤ３４（第２線材）を巻き取る部位である。ワイヤ３４は、フロート９が固定されるワイヤ８（第１線材）とは別のワイヤであり、後述の付勢機構１９に含まれる部材である。
歯車固定部３３は、駆動軸１５の他方の端部に形成された横断面がＤ字形状を呈する部位であり、キーとして機能する。駆動軸１５の歯車固定部３３は、後述の歯車３５ａを固定する部位である。

図２，図６に示すように、付勢機構１９は、取付板２０，定トルクばね２１，主ホイール２２ｂ，副ホイール２３ｂ，ワイヤ３４等を有する。
取付板２０は薄板状の部材であり、固定板２にねじ固定されている。
取付板２０には支軸２２ａ，２３ａが立設されている。支軸２２ａには主ホイール２２ｂが装着されている。主ホイール２２ｂは、支軸２２ａで貫通されて支持されており、支軸２２ａを中心に円滑に回転可能である。同様に、支軸２３ａには副ホイール２３ｂが装着されている。副ホイール２３ｂは、支軸２３ａで支持されて円滑に回転可能である。主ホイール２２ｂは、ワイヤ３４を巻き取る巻取部３６と、ばね係合部３７とを有する。副ホイール２３ｂは、ばね係合部３８を有する。

主ホイール２２ｂのばね係合部３７と、副ホイール２３ｂのばね係合部３８は、定トルクばね２１で接続されている。定トルクばね２１は、主ホイール２２ｂと副ホイール２３ｂに常時一定のトルクを生じさせる。

付勢機構１９の主ホイール２２ｂの巻取部３６と、駆動軸１５のワイヤ巻取部３２とは、ワイヤ３４で接続されている。すなわち、ワイヤ３４には定トルクばね２１によって一定の張力が作用している。また駆動軸１５には、ワイヤ３４を介して所定のトルクが付与されている。仮に駆動軸１５が回転すると、主ホイール２２ｂ及び副ホイール２３ｂも回転し、ワイヤ３４が主ホイール２２ｂの巻取部３６に巻き取られ（又は主ホイールの巻取部３６から繰り出され）、定トルクばね２１によってワイヤ３４に作用する張力は一定に保たれる。

図３に示すように、表示側ユニット４は、動力伝達部７ａ、ギヤケース１８、目盛板２４、指針２５、透明ケース２６等を有する。

動力伝達部７ａは、図４に示す歯車３５ａと、遊星歯車機構１６とを、図５に示すように係合させて構成されている。動力伝達部７ａは、前述の駆動軸１５と共に回転軸６１を構成する。

図４，図８（ａ），（ｂ）に示すように、歯車３５ａの回転中心（軸線６２）には係合孔４３ａが設けられている。歯車３５ａの係合孔４３ａは、駆動軸１５の歯車固定部３３をちょうど挿入することができるＤ字形状の開口を有する。すなわち、係合孔４３ａはキー孔である。

図７（ａ）に示すように遊星歯車機構１６は、内歯車３９，複数（３〜８個）の遊星ギヤ４０，サンギヤ４１の各ギヤと、キャリア４８ａ，４８ｂを有する。
内歯車３９は内向きの歯部３９ａを有する。

遊星ギヤ４０は、歯部４０ａと軸孔４０ｂとを有する。
軸孔４０ｂは、遊星ギヤ４０の回転中心を貫通する孔である。
キャリア４８ａ（４８ｂ）は、環状の板体であり、所定角度毎に孔５０ａ（５０ｂ）が設けられている。
キャリア４８ａ（４８ｂ）の各孔５０ａ（５０ｂ）と、遊星ギヤ４０の軸孔４０ｂとが一致しており、ピン４９が挿通されている。すなわち、複数（図７（ｂ）では４つ）の遊星ギヤ４０の両側にキャリア４８ａ，４８ｂが配置され、これらがピン４９で固定されている。各遊星ギヤ４０はピン４９を中心に回転可能である。

図７（ａ）に示すように、サンギヤ４１は、歯部４１ａと軸４２とを有する。
軸４２は、サンギヤ４１の回転中心に一体固着されている。軸４２の先端には固定部４２ａが設けられている。固定部４２ａの横断面は略Ｄ字形状であり、固定部４２ａは駆動軸１５の歯車固定部３３と同様にキーとして機能する。

図９（ａ）に示すように、内歯車３９には歯車３５ａと遊星ギヤ４０とが軸線６２方向に並んで同時に係合することができる。そして歯車３５ａと遊星ギヤ４０は、互いに接触することなく各々が内歯車３９と係合して回転することができる。
なお、図９（ａ）では、図７（ａ）に示す遊星ギヤ４０を固定するキャリア４８ａ，４８ｂの図示を省略している。
また、内歯車３９と噛み合う各遊星ギヤ４０に対して、サンギヤ４１が係合している。

このような遊星歯車機構１６と歯車３５ａとで、動力伝達部７ａが構成される。図９（ａ）〜（ｃ）に示す動力伝達部７ａは、遊星歯車機構１６を１段備えた最も簡素な構成を有する。

図３に示すようにギヤケース１８は、外観がほぼ円筒状であり、３つの足部１８ａと、動力伝達部７ａを収容する筒状の収容部４４と、目盛板固定部４６とを有する。
収容部４４の一端側は開口しており、他端側には目盛板固定部４６を備えている。
収容部４４の開口した端部には３つの足部１８ａが等間隔に一体形成されている。足部１８ａはギヤケース１８の長手方向（軸線６２方向）にのび、足部１８ａの先端は長手方向に対して直交するように折り曲げられている。各足部１８ａの折り曲げられた先端部分にはねじ５８を通す孔が設けられている。

目盛板固定部４６は、収容部４４の端部に設けられた円板状の部位である。目盛板固定部４６の中心には孔が設けてあり、この孔の周囲には筒状の突出部４６ａが設けてある。すなわち、突出部４６ａの先端と、ギヤケース１８の内部は連通している。
突出部４６ａの内径は、サンギヤ４１の軸４２の直径よりも若干大きい。さらに、目盛板固定部４６には３つのねじ孔４５が設けてある。

目盛板２４は円形の薄板であって、計測可能な液深さに対応する目盛６０（又は数値）が刻まれており、中心には孔２４ａが設けられている。また、孔２４ａの周囲３箇所には孔５２が設けられている。

目盛板２４はギヤケース１８に固定することができる。すなわち、目盛板２４の３つの孔５２を各々ねじ５３が貫通し、さらに各ねじ５３がギヤケース１８のねじ孔４５に螺合している。よって、目盛板２４はギヤケース１８にねじ５３で一体固着されている。

指針２５は、一端（先端）が尖っており、目盛板２４に刻まれた目盛を指し示す。指針２５の他端（基端）は比較的広い幅を有し、孔２５ａが設けられている。孔２５ａは、サンギヤ４１の軸４２の固定部４２ａの外形と同じ形状（断面Ｄ字形状）に形成されたキー孔であり、固定部４２ａをちょうど挿通させることができる。

透明ケース２６は、固定板２にねじ固定されて、内部にギヤケース１８，目盛板２４，指針２５を収容する。透明ケース２６を固定板２にねじ固定する機構の描写は省略する。

次に、以上説明した各部材同士の係合関係を説明する。
測定側ユニット３は、固定板２に固定されている。すなわち、固定板２の孔２ａにケース１１の円筒突出部１２が装着されており、さらにねじ５７（図１）が、固定板２（図３の孔２ｂ）を貫通し、さらにケース１１の固定孔２９（図３）に螺合して、ケース１１が固定板２に固定されている。

また、駆動軸１５は、ケース１１の円筒突出部１２及び孔２８を貫通し、駆動軸１５に装着されている軸受２７が、円筒突出部１２に係合している。駆動軸１５の滑車固定部３０（キー）は、滑車５の軸孔１０（キー孔）に挿通されている。すなわち、滑車５は駆動軸１５で支持されており、駆動軸１５と一体に回転可能である。尚、滑車５の軸孔１０に駆動軸１５の滑車固定部３０が差し込まれて、滑車５と駆動軸１５とが軸線６２方向にキー接続されているだけなので、滑車５と駆動軸１５は、軸線６２方向に相対移動させると容易に取り外すことができる。

さらに、表示側ユニット４が、固定板２に固定されている。
図９（ａ），（ｃ）に示すように、動力伝達部７ａの歯車３５ａには駆動軸１５が接続されている。すなわち、歯車３５ａの係合孔４３ａ（キー穴）に駆動軸１５の歯車固定部３３（キー）が挿入されている。よって、歯車３５ａと駆動軸１５は一体に回転可能である。尚、駆動軸１５の歯車固定部３３と歯車３５ａの係合孔４３ａは、軸線６２方向に挿通しているだけであり、両者を軸線６２方向に相対移動させると簡単に外れる。

歯車３５ａは、遊星歯車機構１６の内歯車３９と係合している。また内歯車３９には遊星ギヤ４０を介してサンギヤ４１が係合している。
サンギヤ４１の軸４２（固定部４２ａ）は、ギヤケース１８の突出部４６ａ（図３）を貫通してギヤケース１８の外部に突出している。そして軸４２の固定部４２ａ（キー）には指針２５の孔２５ａ（キー孔）を係合させることができる。すなわち、軸４２の固定部４２ａには指針２５が装着されている。そのため、指針２５は軸４２（サンギヤ４１）と一体に回転可能、又は揺動可能である。ここで固定部４２ａの先端にねじ穴４６ｂ（図４）を設けておき、指針２５の孔２５ａよりも若干大きい頭部を有するねじ５６（図３）を螺合させると、指針２５が固定部４２ａから外れなくなる。すなわち、ねじ５６によって固定部４２ａに対する指針２５の軸方向への移動が阻止される。
このように構成すると、ギヤケース１８の目盛板固定部４６，目盛板２４，指針２５が、ねじ５６の頭部と、遊星歯車機構１６のサンギヤ４１の間で軸線６２方向に移動不能に固定される。

指針２５は、ギヤケース１８に固定された目盛板２４に近接配置されている。指針２５が回転又は揺動すると、指針２５によって目盛板２４上の目盛又は数値（図示せず）を指し示すことができる。

このように構成されたフロート式液面計１は、次のような動作を呈する。
液面５５（図１）が変動すると、液面５５と共にフロート９が上昇又は下降し、フロート９が取り付けられたワイヤ８が、滑車５から繰り出され（又は巻き取られ）、駆動軸１５が回転する。駆動軸１５の回転速度（回転量）は、動力伝達部７ａによって減速（変換）され、指針２５を固定するサンギヤ４１の軸４２に伝達される。その結果、指針２５は所定の角度回転（又は揺動）し、目盛板２４上の目盛６０を指し示す。

本実施の形態のフロート式液面計１は、以上説明した構成を有している。そしてフロート式液面計１をメンテナンスする際には、以下に説明するように、必要に応じて各部材を分離する。

フロート式液面計１における、表示側ユニット４をメンテナンスする際には、以下の手順で固定板２から表示側ユニット４を取り外す。
まず、透明ケース２６を固定板２から取り外す。
さらに、ねじ５８を外し、固定板２とギヤケース１８の固定を解除すると、ギヤケース１８，目盛板２４，指針２５，及び動力伝達部７ａ（遊星歯車機構１６）が、一体に軸線６２に沿って、固定板２から離間する方向に移動可能になる。
そして、ギヤケース１８を軸線６２に沿って、固定板２から離間するように、作業者が力を加えると、駆動軸１５の歯車固定部３３が、動力伝達部７ａの歯車３５ａの係合孔４３ａから外れ、回転軸６１が、駆動軸１５と動力伝達部７ａに分離される。その結果、表示側ユニット４が固定板２から外れる。

駆動軸１５と動力伝達部７ａとを分離する代わりに、動力伝達部７ａ内の歯車３５ａと遊星歯車機構１６とを分離することもできる。すなわち、図５，図９（ａ）の動力伝達部７ａの歯車３５ａは、遊星歯車機構１６の内歯車３９と軸線６２方向に嵌まっているだけであるので、両者を軸線６２方向に離間させて容易に取り外すことができる。動力伝達部７ａは、遊星歯車機構１６の内歯車３９に対して歯車３５ａを噛み合わせるだけで元通りに構成できる。
よって、測定側ユニット３を固定板２に固定した状態で、表示側ユニット４のみを固定板２から取り外し、取り外した表示側ユニット４をメンテナンスすることができる。

また、駆動軸１５のワイヤ巻取部３２には、付勢機構１９のワイヤ３４が取り付けられている。そして駆動軸１５は、遊星歯車機構１６において、表示側ユニット４と容易に分離できる。すなわち、表示側ユニット４をメンテナンスする際には、駆動軸１５と表示側ユニット４を軸線６２方向に分離することで、付勢機構１９を含んだ測定側ユニット３と、表示側ユニット４は、構造的に切り離すことができる。

そのため、表示側ユニット４をメンテナンスする際に、付勢機構１９を取り外す必要がない。すなわち、付勢機構１９の主ホイール２２ｂと駆動軸１５のワイヤ巻取部３２に取り付けられたワイヤ３４を取り外す必要がない。よって、メンテナンス完了時には、従来のような、ワイヤ３４を主ホイール２２ｂとワイヤ巻取部３２に取り付けて微妙な調整を行う手間が省ける。そして、表示側ユニット４のメンテナンス実施後、駆動軸１５（歯車固定部３３）と動力伝達部７ａ（歯車３５ａ）を接続し、ギヤケース１８を固定板２にねじ止めするだけで、速やかにフロート式液面計１を組立てることができる。

また、付勢機構１９をメンテナンスする際には、表示側ユニット４を取り外し、駆動軸１５と付勢機構１９を露出させる。そして、付勢機構１９のメンテナンスを行う。

付勢機構１９のメンテナンスとしては、例えば、ねじ５９を緩め、付勢機構１９の取付板２０（支持部材）を固定板２から取り外し、駆動軸１５のワイヤ巻取部３２からワイヤ３４（第２線材）を外す。そして、ワイヤ３４を新品と交換し、新品のワイヤ３４を駆動軸１５のワイヤ巻取部３２と、主ホイール２２ｂに取り付け、固定板２に取付板２０を固定すると付勢機構１９の組立てが完了する。

固定板２から表示側ユニット４を外すと、このようなメンテナンス作業の実施が容易になる。付勢機構１９のメンテナンス実施中は、固定板２から取り外した表示側ユニット４は、解体する必要がない。同様に、固定板２に固定されている測定側ユニット３も、解体する必要がない。
そのため、付勢機構１９のメンテナンスが完了すると、駆動軸１５と動力伝達部７ａを接続し、ギヤケース１８を固定板２にねじ止めするだけでフロート式液面計１の組立てが完了する。

さらに、測定側ユニット３をメンテナンスする際には、ケース１１から蓋１３を外し、駆動軸１５の滑車固定部３０を滑車５（軸孔１０）から抜くだけで滑車５等のメンテナンスを実施することができる。すなわち、測定側ユニット３をメンテナンスする際には、表示側ユニット４を解体する必要がなく、メンテナンス後のフロート式液面計１の組立て作業が速やかに完了する。また、ねじ５７を外し、ケース１１を固定板２から取り外すと、ケース１１の清掃等のメンテナンスが実施し易くなる。

次に、本実施形態のフロート式液面計の特徴的な構成の１つである歯車機構を有する動力伝達部７ａについてさらに説明する。
図９（ａ）〜（ｃ）に示す動力伝達部７ａは、１段の遊星歯車機構１６を有する。そして、駆動軸１５が歯車３５ａに結合した状態で駆動軸１５が回転駆動されると、内歯車３９と各遊星ギヤ４０を介してサンギヤ４１の軸４２に動力が伝達され、軸４２も回転駆動される。駆動軸１５側の歯車３５ａの回転量に対して、指針２５と一体に回転する軸４２の回転量は、各歯車のギヤ比に応じて減少する。

ここで歯車３５ａの代わりに、図１０（ａ），（ｂ）に示す歯車３５ｂを使用すると、図１１（ａ）〜（ｃ）のように動力伝達部７ｂを構成することができる。動力伝達部７ｂは、歯車３５ｂが各遊星ギヤ４０と係合している。また、歯車３５ｂの係合孔４３ｂには、駆動軸１５の歯車固定部３３が結合されている。歯車３５ｂとサンギヤ４１はピッチ円直径が同じであり、両者のギヤ比は１である。そのため、駆動軸１５の回転角度又は回転数が、そのままサンギヤ４１の軸４２に伝達される。

また、遊星歯車機構を複数段並列させて動力伝達部を構成することもできる。遊星歯車機構の段数は任意に選定することができ、以下では、２段設ける例を示す。なお、遊星歯車機構を複数段配置する場合には、段数によって動力伝達部の軸線６２方向の長さが変わるので、動力伝達部の長さに応じたギヤケース１８を使用する必要がある。すなわち、測定範囲が異なる複数の各フロート式液面計において、動力伝達部の遊星歯車機構の段数を同じにすれば、同一の長さのギヤケース１８を使用することができ、部材の汎用性が高まる。

図１２（ａ）〜（ｃ）に示す動力伝達部７ｃは、遊星歯車機構１６を２段有する。動力伝達部７ｃは、２つの遊星歯車機構１６と、２つの歯車３５ａとを有する。図１２（ｂ），（ｃ）に示すように各遊星歯車機構１６の内歯車３９には、各々歯車３５ａが係合している。また、駆動軸１５に近い１段目の遊星歯車機構１６に係合する歯車３５ａ（係合孔４３ａ）には、駆動軸１５（歯車固定部３３）が結合されている。さらに、１段目の遊星歯車機構１６のサンギヤ４１の軸４２（固定部４２ａ）は、隣接する２段目の遊星歯車機構１６に係合する歯車３５ａ（係合孔４３ａ）と結合されている。そして２段目の遊星歯車機構１６のサンギヤ４１の軸４２（固定部４２ａ）に指針２５（孔２５ａ）が固定されている。

動力伝達部７ｃのように遊星歯車機構１６を２段設けると、図９（ａ）のように遊星歯車機構１６を１段だけ有する動力伝達部７ａよりも、大きなギヤ比と多くの種類のギヤ比が得られる。

また、図１３（ａ）〜（ｃ）に示す動力伝達部７ｄも遊星歯車機構１６を２段有する。
動力伝達部７ｄは、２つの遊星歯車機構１６と、歯車３５ａ，歯車３５ｂを有する。
駆動軸１５に近い１段目の遊星歯車機構１６の内歯車３９と歯車３５ａが係合しており、２段目の遊星歯車機構１６の遊星ギヤ４０には歯車３５ｂが係合している。
また、１段目の遊星歯車機構１６に係合する歯車３５ａ（係合孔４３ａ）には駆動軸１５（歯車固定部３３）が結合されている。さらに、１段目の遊星歯車機構１６のサンギヤ４１の軸４２（固定部４２ａ）は、２段目の遊星歯車機構１６に係合する歯車３５ｂ（係合孔４３ｂ）と結合されている。
そして２段目の遊星歯車機構１６のサンギヤ４１の軸４２（固定部４２ａ）に指針２５（孔２５ａ）が固定されている。

図１３（ａ）〜（ｃ）に示す動力伝達部７ｄは、２段目の遊星歯車機構１６のギヤ比が１であり、入力側と出力側のギヤ比は、図９（ａ）〜（ｃ）に示す動力伝達部７ａのギヤ比と同じである。

以上、遊星歯車機構を１段備えた場合と２段備えた場合とを説明したが、遊星歯車機構を３段以上備える場合も同様に構成することができる。

本発明のフロート式液面計では、隣接する一方の遊星歯車機構に属するいずれかの歯車と、他方の遊星歯車機構に属するいずれかの歯車とを選定して両者を係合させることにより、様々な種類のギヤ比が得られる。よって、液位の測定範囲（液に浮かぶフロートの上下移動距離であって、液の貯留深さ）に応じた適切なギヤ比を選定し易くなる。

また、軸線方向に重ねる遊星歯車機構を増やすほど構成可能なギヤ比の数が増え、またより大きなギヤ比を得やすくなる。よって、指針の移動量を限定した上で、液位の様々な測定範囲に対応し易くなる。具体的には、０ｍ〜１ｍ，５ｍ〜１０ｍ，０ｍ〜３０ｍ等の液位の測定範囲に対応する指針の移動範囲を限定することができる。例えば回動式の指針では、回動範囲を３６０度以下（例えば２７０度〜１８０度等）に限定することができる。

すなわち、遊星歯車機構のギヤ比を大きく設定することによって、滑車５が数十回回転してワイヤ８を巻き取る（繰り出す）場合に、回動する指針２５の回動角を３６０度以下（例えば２７０度〜１８０度等）に設定することができる。また、指針が直線往復移動する場合には、指針の移動範囲を例えば５ｃｍ〜２０ｃｍ等の、目視し易い範囲に限定することができる。

また遊星歯車機構において、ギヤ同士の噛み合いの組み合わせを適宜選定することによって、異なる測定範囲に容易に対応することができる。具体的には、測定範囲が大きくなるほど各歯車同士のギヤ比が大きくなる組み合わせを選定し、対応することができる。よって、本発明のフロート式液面計は、複数のギヤ比を容易に実現でき、汎用性が高い。

本発明のフロート式液面計では、同一規格の遊星歯車機構を採用することができる。すなわち１種類の遊星歯車機構を複数個使用し、噛み合わせる歯車を適宜選定するだけで様々な種類のギヤ比が得られる。

以上説明したフロート式液面計１は、様々な場面で使用される。
フロート式液面計１は、例えば船舶の燃料タンクに装着され、燃料タンク内の燃料の貯留量を量るために使用することができる。ところが船舶によって、燃料タンクの容量（深さ）は一様ではない。また、指針２５の回転（揺動）角度は、３６０度以下（例えば２７０度）に設定する必要がある。
そこで動力伝達部７（７ａ〜７ｄ）の構成を適宜選定することによって、指針２５の回転（揺動）角度を３６０度以下に保ちつつ、燃料タンクの深さに対応することができるようになる。例えば、動力伝達部７ｂ（図１１（ａ）〜（ｃ））は、測定対象の液面の移動範囲が少ない（数十センチ程度）の場合に採用することができる。逆に、動力伝達部７ｃ（図１２（ａ）〜（ｃ））は、比較的大きなギヤ比が得られ、より深いタンクに採用することができる。

動力伝達部の遊星歯車機構は上述のような形態によらず、周知の形態のように様々に変形可能である。例えば、遊星ギヤ４０を固定するキャリア４８ａ（駆動軸側のキャリア）に駆動軸１５の回転動力を伝達させたり、キャリア４８ｂ（指針側のキャリア）に出力軸を係合させ、指針２５を回転又は揺動させることも可能である。その結果、より多くの種類のギヤ比が実現できるようになり、測定対象のタンク深さに対応し易くなる。

遊星歯車機構を複数段重ねて使用する場合には、各段を同一の遊星歯車機構１６で構成するのが好ましい。すなわち動力伝達部は、遊星歯車機構１６を構成する３種類の各歯車（内歯車３９、遊星ギヤ４０、サンギヤ４１）と、内歯車３９に係合する歯車３５ａと、遊星ギヤ４０に係合する歯車３５ｂのみで構成することができ、必要な部品の種類が少ないにも関わらず、多種類のギヤ比を実現できる。
すなわち、遊星歯車機構１６を複数段重ねて動力伝達部を構成すると、様々な深さのタンク（測定対象の液が貯留された場所）に対応することができる。
また、共通の部材（動力伝達部７の各部材とギヤケース１８）で、測定範囲が異なる複数のフロート式液面計を構成することができ、各部材を大量生産し易くなり、製造コストを低減することができる。
さらに、動力が伝達される部位（例えば、駆動軸１５と滑車５の軸孔１０等）は、周知のキーによって一体的に回転可能に接続される。上述の実施例では、断面Ｄ字形の軸を、断面Ｄ字形の孔に挿通することによって、キー部材を設けなくても済む場合を示したが、軸側と孔側に各々溝を設け、溝同士を一致させてキー部材を配置する形態を採用することもできる。

１フロート式液面計
２固定板
２ａ孔
３測定側ユニット
４表示側ユニット
５滑車（回転体）
７ａ〜７ｄ動力伝達部
８ワイヤ（第１線材）
９フロート
１５駆動軸（軸本体）
１６遊星歯車機構（歯車機構）
１９付勢機構（付勢手段）
２０取付板（支持部材）
２１定トルクばね
２２ａ主ホイール
２２ｂ支軸（支持部材）
２５指針
３４ワイヤ（第２線材）
４２サンギヤの軸
５５液面（液）
６１回転軸
６２軸線

Claims

液にフロートを浮かべ、当該フロートにより液位を検出するフロート式液面計であって、
前記フロートを繋ぐ第一線材と、第一線材が巻回可能に接続された回転体と、回転体と一体に回転する回転軸と、回転軸に一定のトルクを付与する付勢手段と、液位を示す指針とを備え、
回転体と指針は、所定の間隔を空けて回転軸に取り付けられており、
前記回転軸は、軸本体と、軸線方向の中途に歯車機構からなる動力伝達部を有し、
歯車機構を構成する歯車同士、あるいは、軸本体と歯車機構を構成する歯車とが、軸線方向に相対移動して、回転軸が回転体側と指針側に分割可能であることを特徴とするフロート式液面計。
前記動力伝達部が、遊星歯車機構を有したことを特徴とする請求項１に記載のフロート式液面計。
前記動力伝達部は、複数の遊星歯車機構が軸線方向に隣接配置されて構成されており、いずれかの遊星歯車機構において、回転軸が分割可能であることを特徴とする請求項１に記載のフロート式液面計。
回転軸を貫通させる孔を有する固定板を有し、前記回転体を含む測定側部位と、付勢手段を含む部位と、指針を含む表示側部位が、前記固定板に個々に着脱可能に固定されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフロート式液面計。
付勢手段は、定トルクばねで付勢されたホイールと、ホイールを回転可能に支持する支持部材と、ホイールと前記回転軸の間で動力を伝達する第２線材を有し、支持部材が固定板に着脱可能に固定されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフロート式液面計。