JPH09325063A - 液面表示計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロート等の個数を増やさなくても、液面高
さに応じた精密な表示を可能にする液面表示計を提供す
る。 【解決手段】 タンク１内の液面高さを表示する液面表
示計は、複数のＬＥＤ１０を有する表示部９と、液面高
さに応じて一定範囲を上下動可能にタンク１内に配置さ
れた複数のフロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３とを有する。タン
ク１が揺動し液面が変化すると、フロートＦ１，Ｆ２が
上下に振動する。コントローラにより、この振動状況を
把握し、ＬＥＤ１０の点灯個数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば車両の
燃料タンクなどの容器内の液面高さを表示する液面表示
計に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、前記のような液面表示計の外観
を示す概略図である。図において、符号１は、模式的に
示した燃料タンク（容器）である。タンク１には、支持
部２が取り付けられており、支持部２に懸垂された棒体
３がタンク１内に挿入されている。この支持部２には、
３つのフロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３が摺動可能に取り付け
られている。フロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、内部が空洞
にされ、タンク１の内部の液体に浸漬されると浮力で上
昇するようにされている。

【０００３】棒体３には、等間隔に４枚の規制板４〜８
が設けられており、フロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、各規
制板４〜８の間に配置されている。これにより、フロー
トＦ１，Ｆ２，Ｆ３が、液面下になったときには、上昇
して、それぞれ直上の規制板４，６，７に当接するよう
になっている。したがって、フロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３
は、液面高さに応じて一定範囲を上下動可能にされてい
る。図において、符号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、フロートＦ
１，Ｆ２，Ｆ３がそれぞれ浮上可能な液面高さを示す。

【０００４】フロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３の高さ状態すな
わちタンク１内の液面高さは、表示部９に表示される。
図示例で、表示部９は、横一列に並べられた４つのＬＥ
Ｄ（点灯部）１０を有している。そして、４つのＬＥＤ
１０のうちいくつが点灯するかによって、タンク１内の
液面高さが表される。たとえば、すべてのＬＥＤ１０が
点灯していればタンク１内の液体は満杯に近い状態であ
り、左１個のＬＥＤ１０しか点灯していなければタンク
１内は空に近い状態である。図では左から３個のＬＥＤ
１０が点灯した状態を示す。なお、表示部９には、満杯
を表すＦ、空を表すＥの文字が付けられている。

【０００５】図２は、各フロートおよび棒体３の縦断面
図である。図において、フロートは符号Ｆで示す。フロ
ートＦは、密閉された中空構造であって、その内部に
は、棒体３を挟んで二つの磁石１７，１８が取り付けら
れている。また、棒体３も密閉された中空構造であっ
て、その内部には、後述する電気回路が配置されてい
る。図に示すように、棒体３の中心軸線に沿って、スイ
ッチＳＷが配置されている。スイッチＳＷは、接点１
９，２０を有するリードスイッチであって、フロートＦ
内の磁石１７，１８が同じ高さになると、電磁誘導によ
りオンされて電流を導通し、磁石１７，１８が下降する
とオフされて電流を遮断する。

【０００６】スイッチＳＷは、フロートＦ１，Ｆ２，Ｆ
３の数つまり３つ設けられており、各フロートＦ１，Ｆ
２，Ｆ３が直上の規制板４，５，６に接触すると、スイ
ッチＳＷがオンされ、各フロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３が規
制板４，５，６から離れるとオフされる。

【０００７】図３は、この液面表示計の制御回路を示す
図である。図において、符号１１は、前記の棒体３内の
電気回路１１、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３はフロートＦ
１，Ｆ２，Ｆ３に対応する前記のスイッチ、Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３は抵抗を示す。スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ
３は直列に、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３も直列に接続され、
添え字の同じスイッチと抵抗は並列に接続されている。
電気回路１１には、電流検出部１３が配設され、電気回
路１１の抵抗値に応じた電流値を出力するようにされて
いる。

【０００８】符号１４は、コントローラ（制御部）であ
り、コントローラ１４は、表示制御部１５を備える。表
示制御部１５は、電流検出部１３の出力に基づいて、表
示部９を制御する制御信号を出力する。表示部９は、制
御信号を取り入れて、いくつかのＬＥＤ１０を点灯させ
る。

【０００９】

【表１】

【００１０】表１を参照し、この液面表示計の制御処理
を説明する。まず、液面高さがＬ１以上のときには、フ
ロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３が全て上昇し、これによりスイ
ッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が全てオンとなって、電気
回路１１の抵抗値は０となり、電流検出部１３が間接的
にこれを検出する。このときには、表示部９において４
個のＬＥＤ１０が点灯し、タンク１内が満杯に近いこと
を表示する。

【００１１】以下、液面高さが下降してゆくと、フロー
トが一つずつ下降し、これに伴い抵抗値が上昇し、点灯
するＬＥＤ１０の個数が一つずつ減らされる。そして、
液面高さがＬ３未満のときには、フロートＦ１，Ｆ２，
Ｆ３が全て下降し、これによりスイッチＳＷ１，ＳＷ
２，ＳＷ３が全てオフとなって、電気回路１１の抵抗値
はＲ１＋Ｒ２＋Ｒ３となる。このときには、表示部９に
おいて左の１個だけＬＥＤ１０が点灯し、タンク１内が
空に近いことを表示する。このようにして、タンク１内
の液面高さが表示部９により把握されるようになってい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の液面
表示計では、３個のフロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３の上昇状
態に応じた抵抗値から、何個のＬＥＤ１０を点灯させる
か決定しているが、この技術のままでは、４つの範囲の
液面高さしか把握することができない。もし、フロート
の個数（抵抗の個数）を増やしたとしても、フロートの
個数に１を加えた数の範囲の液面高さしか把握できない
のは明らかである。また、フロートの個数を増やすと、
これに応じてスイッチや抵抗の個数も増やさなければな
らないため、製造コストが飛躍的に上昇する。

【００１３】この発明は、前記の事情を考慮してなされ
たものであり、フロート等の個数を増やさなくても、液
面高さに応じた精密な表示を可能にする液面表示計を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明に係る液面表示計にあっては、容器内の液
面高さを表示する液面表示計において、複数の所定の表
示値を表示する表示部と、液面高さに応じて一定範囲を
上下動可能に前記容器内に配置された複数のフロート
と、前記フロートの位置に応じて変動する電気的数値を
出力する電気回路と、前記電気的数値に応じた値となる
ように前記表示部を制御する制御部とを備え、前記制御
部は、前記容器の揺動により液面が変化したときの電気
的数値の経時的変動に基づいて、前記表示部の表示値を
制御することを特徴としている。

【００１５】この構成において、制御部は、例えば、一
定時間内の電気的数値の平均値を算出し、この平均値に
応じて、表示部の表示値を制御する。これにより、従来
のようなフロートの個数に１を加えた数の範囲だけでは
なく、さらに多くの範囲に分けて、液面高さを表示部で
表示することが可能となる。ここで、表示部は、複数個
の点灯部、例えばＬＥＤを有するものであって、表示す
るＬＥＤの個数が、液面高さを表すようにするとよい。
あるいは、表示部は、複数の表示値を記した目盛板と、
回転可能な指針を有するものであって、指針が示す目盛
板の表示値で液面高さを表すものであってもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】

Ａ． 実施形態の構成 以下、この発明の一実施形態について説明する。なお、
前述と同様の構成要素には同一の符号を付けて、その説
明を省略する。まず、図４は実施形態に係る液面表示計
の制御回路を示す図である。この実施形態では、コント
ローラ１４に、平均抵抗算出部２１と計時部２２が設け
られている。

【００１７】平均抵抗算出部２１は、計時部２２のカウ
ントを参照しながら、電流検出部１３の出力電流値から
得られる電気回路１１の出力抵抗値の一定時間内の平均
値を算出し、算出平均値信号を出力する。表示制御部１
５は、算出平均値信号に基づいて、表示部９を制御する
制御信号を出力する。表示部９は、制御信号を取り入れ
て、これに応じていくつかのＬＥＤ１０を点灯させる。

【００１８】図５は、実施形態の液面表示計の外観を示
す概略図である。タンク１の内部のフロートＦ１，Ｆ
２，Ｆ３等は、前述と同様である。一方、表示部９に
は、６個のＬＥＤ１０が設けられている。符号Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３は、フロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３がそれぞれ浮上
可能な液面高さを示す。そして、Ｌ１２は、Ｌ１とＬ２
の中間の高さ、Ｌ２３は、Ｌ２とＬ３の中間の高さを示
す。なお、電流検出部１３およびコントローラ１４は、
支持部２の中に設けてもよいし、タンク１の外部の他の
位置に設けてもよい。

【００１９】Ｂ．実施形態の動作 次に、実施形態の液面表示計の制御処理を説明する。本
実施形態は、たとえばタンク１が搭載された車両が走行
するときのタンク１の揺動により、内部の液面が変化す
ることを利用して、表示精度を向上させるものである。
これについて説明すると、タンク１が揺動すると、内部
の液面も揺動する。これに伴って、液面近くのフロート
が上下に振動する。図５に示すように、フロートＦ１だ
けが揺動する場合を考えると、フロートＦ２，Ｆ３が液
面下で浮力を受けて上昇したままのため、図４の電気回
路１１でスイッチＳＷ２およびＳＷ３はオンのままであ
る。しかし、フロートＦ１の振動により、スイッチＳＷ
１は、短時間でオン／オフが切り替わる。したがって、
図６に示すように、電気回路１１の出力抵抗値は、０と
Ｒ１の値に切り替わる。

【００２０】平均抵抗算出部２１は、計時部２２のカウ
ントを参照しながら、この変動する出力抵抗値をたとえ
ばｘ秒間積算して、この時間内の抵抗値の平均値を算出
する。そして、算出した平均値が、０，Ｒ１／２，Ｒ
１，Ｒ１＋Ｒ２／２，Ｒ１＋Ｒ２，Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３の
６つの値のいずれに近いかか判断し、最も近い値を選択
して、これを算出平均値信号として出力する。表２に実
施形態の具体的な制御処理を示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】まず、静止時の液面高さがＬ１以上のとき
には、タンク１が揺動したとしても、フロートＦ１，Ｆ
２，Ｆ３が全て上昇状態にあり、これによりスイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２，ＳＷ３が全てオンのままであって、電気
回路１１の出力抵抗値は０となる。したがって、平均抵
抗算出部２１での算出抵抗値も０となる。このときに
は、表示部９において６個のＬＥＤ１０が点灯し、タン
ク１内が満杯に近いことを表示する。

【００２３】次に、図５に示すように、静止時の液面高
さが、Ｌ１２からＬ１の間にあるときは、タンク１が揺
動すると、フロートＦ１が上下に振動する。これによ
り、スイッチＳＷ１がオン／オフされ、電気回路１１の
出力抵抗値は０またはＲ１を繰り返し変動する。そし
て、平均抵抗算出部２１での算出抵抗値がＲ１／２とな
る。このときには、表示部９において左から５個のＬＥ
Ｄ１０が点灯する。

【００２４】以下、液面高さが下降してゆくと、点灯す
るＬＥＤ１０の個数が一つずつ減らされる。すなわち、
静止時の液面高さがＬ２からＬ１２では、算出抵抗値が
Ｒ１となって、４個のＬＥＤ１０が点灯し、静止時の液
面高さがＬ２３からＬ２では、算出抵抗値がＲ１＋Ｒ２
／２となって、３個のＬＥＤ１０が点灯し、静止時の液
面高さがＬ３からＬ２３では、算出抵抗値がＲ１＋Ｒ２
となって、２個のＬＥＤ１０が点灯する。

【００２５】そして、液面高さがＬ３未満のときには、
フロートＦ１，Ｆ２，Ｆ３が全て下降し、これによりス
イッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が全てオフとなって、電
気回路１１の出力抵抗値は、Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３となる。
このときには、表示部９において左の１個だけＬＥＤ１
０が点灯し、タンク１内が空に近いことを表示する。

【００２６】この場合、液面高さがＬ３からわずかに減
った程度のときは、タンク１の揺動によって、フロート
Ｆ３が上下に振動し、出力抵抗値が、Ｒ１＋Ｒ２となる
こともありうる。したがって、液面高さが、Ｌ３未満で
も、たとえばＬＥＤ１０の個数を１つ増やして７個と
し、もう１段階の液面高さの表示を行うようにすること
も考えられる。しかし、静止時の液面高さがＬ３未満で
は、使用者にタンク１内が空に近いことを知らせ、燃料
等の内部の液体の補充をうながした方がよい。そこで、
この実施形態では、液面高さがＬ３未満では、一律に左
の１個だけＬＥＤ１０が点灯し、タンク１内が空に近い
ことを表示するようにした。

【００２７】以上のように、この実施形態では、従来の
ようなフロートの個数に１を加えた数の範囲だけではな
く、さらに多くの範囲に分けて、液面高さを表示部で表
示することが可能となる。

【００２８】Ｃ．変更例 上記の実施形態は、タンク１の揺動により、内部の液面
が変化することを利用して、表示精度を向上させるもの
である。これに対して、タンク１が静止した状態では、
液面高さがＬ１２からＬ２の間にある場合、フロートＦ
１は振動することなく規制板５上に下降したままであ
る。このため、スイッチＳＷ１がオフのままだから、算
出抵抗値はＲ１であり、ＬＥＤ１０は４個点灯する。し
たがって、タンク１の静止時には、ＬＥＤ１０が４個点
灯していたのに、車両の発進によりタンク１が揺動する
と、ＬＥＤ１０が５個点灯することになる。

【００２９】また、タンク１の静止時の液面高さが、Ｌ
２３からＬ２の間にある場合にも、タンク１の静止時に
は、ＬＥＤ１０が２個点灯していたのに、車両の発進に
よりタンク１が揺動すると、ＬＥＤ１０が３個点灯する
ことになる。

【００３０】もし、このような点灯状況の変動が却って
使用者にとっては望ましくないような場合には、平均抵
抗算出部２１による平均抵抗値の算出をせず、表示制御
部１５では、電気回路１１の出力抵抗値が変動した場
合、大きい方の出力抵抗値にのみ基づいて、ＬＥＤ１０
を点灯させるように、使用者が切り替えられるようにす
るとよい。この場合の制御動作を表３に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】また、上記の実施形態では、出力抵抗値で
ある０，Ｒ１，Ｒ１＋Ｒ２，Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３の値に加
え、出力抵抗値の中間値、すなわちＲ１／２，Ｒ１＋Ｒ
２／２を算出抵抗値とするようにしているが、たとえば
Ｒ１／３，Ｒ１×２／３，Ｒ１＋Ｒ２／３，Ｒ１＋Ｒ２
×２／３のようにさらに細かく中間値を区切って算出抵
抗値とするようにしてもよい。

【００３３】なお、上記の実施形態では、表示部９で
は、ＬＥＤ１０の点灯個数によって、液面高さを表す。
ただし、これに代えて、表示部は、複数の表示値を記し
た目盛板と、回転可能な指針を有するものとしてもよ
い。そして、図３に示す電気回路１１を流れる電流値に
応じて、例えばステッピングモータのようなモータで、
指針を所定角間隔ごとに停止するように回転させ、指針
が示す表示値の位置で液面高さを表示する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にあって
は、フロート等の個数を増やさなくても、液面高さに応
じた精密な表示を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の液面表示計の外観を示す概略図であ
る。

【図２】 同液面表示計に使用されるフロートおよび棒
体の縦断面図である。

【図３】 同液面表示計の制御回路を示す図である。

【図４】 この発明の一実施形態に係る液面表示計の制
御回路を示す図である。

【図５】 同実施形態に係る液面表示計の外観を示す概
略図である。

【図６】 同実施形態における平均抵抗算出部の動作例
を説明するためのグラフである。

【符号の説明】

１ タンク（容器）、２ 支持部、３ 棒体、４〜８
規制板、９ 表示部、１０ ＬＥＤ（点灯部）、１１
電気回路、１２ 電源、１３ 電流検出部、１４ コン
トローラ（制御部）、１５ 表示制御部、１７，１８
磁石、２１ 平均抵抗算出部、２２ 計時部、ＳＷ１，
ＳＷ２，ＳＷ３ スイッチ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 抵抗、
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ フロート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内の液面高さを表示する液面表示計
   において、 複数の所定の表示値を表示する表示部と、 液面高さに応じて一定範囲を上下動可能に前記容器内に
   配置された複数のフロートと、 前記フロートの位置に応じて変動する電気的数値を出力
   する電気回路と、 前記電気的数値に応じた値となるように前記表示部を制
   御する制御部とを備え、 前記制御部は、前記容器の揺動により液面が変化したと
   きの電気的数値の経時的変動に基づいて、前記表示部の
   表示値を制御することを特徴とする液面表示計。