JPS5833546Y2 - 液量計制動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は、各種車輛等の燃料タンク内液量を計測する液量
計、殊に、液面にフロー１１−浮かべ、当該フロートの
位置に応じて可変抵抗器の抵抗値を可変にする等の検出
能を有する液量計にあって、フロートの上下動に適当な
制動な与え、外部振動等により徒らにフロートが微動す
るのを防いだり、或いはまた液面が何等かの要因により
傾いた場合に、それにより起こる見掛けの液面変位にフ
ロートを直ぐ様追従させないようにし、検出出力の望ま
しくない変動、偏倚を防ぎ、安定化な図り得るようにし
た当該液量計の制御手段に関するものである。

従来、この種のフロート型液量計にあっては、液面に正
確且つ迅速に追従するようにとの要求の余り、動作感度
（初動感度）の良過ぎるもの、即ち、フロートが液面の
上下に可及的速やかに追従するものが殆どであった。

一般的に測定系の理論を机上で云々するには、確かに斯
様な動作感度の追求は誤りではない。

然るに、車輛等の液量測定においては、実際的見地から
事情が異なり、従来のように動作感度の良過ぎる液量計
を検出子に用いると、実際的な不都合が生まれてくるの
である。

例えば、車輛等が急発進、急停車、急カーブな切った時
、或いは一寸した勾配を乗り越える等すると、その際に
生ずる加速度により、燃料タンク内のガソリン等の燃料
流体に傾斜を生ずることがままある。

然して、液量計のフロートが浮かんでいる液面部分を考
えると、実際には液量に増減がなくとも、全体として液
面が傾斜するため、当該液面部分は見掛けの増減変位を
起こし、フロートがこれに追従してしまい、恰かも液量
に増減があつたかのような誤検出を招くことがある。

また、車輛等が荒い路面上を走行している時等は、液面
に波が立って揺動な生むこともあり、そうした場合にも
同じようにフロートが揺動を起こし、検出出力の振動を
生んでしまうのである。

このようなことを考えると、フロートの液面への初動感
度を若干落とし、適当な制動を加えて加速度による液面
傾斜が生じてもフロートは直ぐ様これに追従させないよ
うにし、液面が水平に戻る迄の時間を稼いだり、或いは
また液面揺動があっても、フロートに制動を加えてその
ように細かな揺動には追従させないようにし、略々平均
液面位置に付けてやると良いことが理解されよう。

ただ、そうした場合、測定系の感度を落としても大丈夫
であろうか、という疑問があるかもしれないが、車輛等
の液量計として用いるという特殊な条件下では充分その
用に供すことができる。

というのも、車輛等の燃料はそう急激に減少していくも
のではなく、時間をかげてゆっくりと減少していき、従
って液面の低下も緩やかに現れる所から、多少フロート
に制動をかげても充分に液面に追従し得るからである。

もつとも、燃料補給直後は、既にタンク内満タンであっ
ても、直ぐにはその旨の検出は行えなくなるが、一般に
車輛等の液量計はタンク内残量を監視するに重要な意義
があり、満タンに至る過程な実時間で読取る必要はない
のである。

本案は以上に鑑てなされたもので、車輛等の液量計とし
て本来的に必要な走行中の燃料流体残量を誤表示するこ
とのないように、フロートに適当な制動を付す当該制動
手段を開示することを主目的とし、付随的にはそもそも
構造簡単であるが故に重宝がられているフロート型液量
計に付加する制動手段として釣合いを取り、極力簡単な
構造の制動手段を提供することなも目的として威された
ものである。

以下図示する本案液量計制動装置の実施例に就き説明す
るが、制動装置な組付ける液量計乃至液面高さ検出装置
１の構造は、タンクに固定されるハウジングに一端が枢
着された腕の他端にフロートを支持する構造のものであ
ればどのようなものでも良い。

因みに、フロート型液量計１は液面に浮かぶフロート２
な一端に支持し、他端を回転軸とした腕３を有し、回転
軸を軸承する・・ウジング本体４内に収めた可変抵抗器
等をして、その時々の液面に浮かぶフロート位置、従っ
て腕３０回転角に応じた抵抗値を採らせるようになって
いるのが普通である。

勿論、この可変抵抗器は第１図中の端子４ａ等を介して
図示していないが電源と指示メータとの間に介挿され、
もってメータをその時々の抵抗値に応じた電流値乃至は
電圧分圧比により駆動し、指針を対応する液量表示位置
に付けるようになっている。

本案の制動装置５は、このようにフロートの液面に追従
する上下動により液量変化を検出する液量計１の当該フ
ロートと共に動き得る部分、例えばフロート２自体であ
るとか腕３とかの部分に物理的乃至機械的制動を与える
ものであって、その一実施例の構造を第２図に示し説明
する。

尚、第１．２図において、液量計１は車輛等の燃料タン
ク６内に収めて用いられた場合を想定している。

図示の制動装置５は、合成樹脂等適当な材料から成る中
空のシリンダ７を有し、その内部空間７ａ内にはこれも
適当な材質から成るピストン８がシリンダ内壁面との間
に適宜な隙間ｌを置き乍ら摺動自在に収められている。

ピストン８にはピストン桿９が付され、ピストン桿９は
この場合文字通り桿状のものであって、そのピストン側
端はＬ字型に曲げられ、ピストン側係合部８ａに開けた
透孔内に引掛けられる等して回転自在に留められている
。

ピストン桿９はシリンダ７の上部間ロアｂを介して外方
に延出し、その外方端は液量計１のフロート支持腕３の
長さの途中の部分３ａに同じように回転自在に留められ
ている。

従って、腕３とピストン桿９は一種のリンケージとして
働き、液量計のフロート２が上下動すれば、例えそれが
弧状動であっても制動手段シリンダＴ内のピストン８を
直線的に上下動させるようになる。

シリンダ７は、当然にピストン８の最大摺動距離と同じ
かそれより若干長目の長さを要するが、同時に摺動する
ピストンに対して自身は位置固定でなげればならない。

そのために、この実施例では適当な固定手段１０により
当該シリンダ７な液量計のハウジング本体４に固定し、
ピストン８に対する位置決めをなしている。

但し、第１図示のようにタンク６内に組込んだ時に、ピ
ストン８の方はピストン桿を介して液量計側に固定とな
っているのに対し、シリンダ７の方はそのピストン８の
摺動位置に応じてピストン８な囲繞すべくタンク６の方
に固定、乃至は一体的に設けられる等していても良い。

図示の制動装置５０基本構成は上記の通りであるが、空
中にあっては制動能な示すものではない。

試みに、空中で液量計のフロート２な手等で動かしてみ
ても、制動装置のフロート連動ピストン８はシリンダ７
の内壁面に対して隙間ｌを置いているため、自由に動い
てしまう。

然し、本来の使用条件下、即ち、第１，２図示のように
流体Ｆが存在し、液量計のフロート２はその液面ｆｓに
浮かぶようになると事情が異なってくる。

第１図示のように先づ液面ｆｓが充分な高さにある場合
を考えると、ピストン桿９の長さ分に相応して液面に浮
かぶフロート２の下方にピストンが位置し、シリンダ７
も流体Ｆ内に浸漬されて内部空間７ａ内に流体が満たさ
れている。

而して、流体Ｆにて囲繞されたピストン８が上下動する
際には、流体から見て当該ピストンとシリンダ内筒壁と
の間の隙間１’１通る相対的流体流が生じ、隙間ｌに応
じて自身の粘性により流れ抵抗な伴う。

その抵抗力がピストン８への制動力となって還元され、
ひいてはフロート２の動きに制動を与えるようになる。

と謂っても、その抵抗力乃至制動力は一定ではない。

即ち、隙間１’を一定とすると、ピストンへの制動力は
、ピストンの動的速度によって左右され、ゆっくり動く
分には相対的流速も低いために制動力も弱く、従ってピ
ストンに連継したフロートも比較的楽に動くが、ピスト
ンが急激な動きななそうとすると流体の粘性による抵抗
力も大きくなり、充分な制動を受けてピストンの動的速
度は充分低い値に抑え込まれてしまう。

本案の制動装置はこうした作用を営むために有益である
。

即ち、第１図示のように実用下で考えると、通常、燃料
消費等により液面ｆｓが低下していく際には比較的緩や
かな低下率を示すため、フロートと共に動くピストンも
然程の抵抗を受けず、従ってフロートは液面に追従して
低下し得、液量検出が本来通りに行える一方で、液面揺
動等が生まれた時には、その揺動に応じて上下しようと
するフロートの比較的急激な変化はピストンへ加わる充
分な制動力により制動され、徒らに揺動する液面に追従
することなく、略々液面が水平を保っている時の平均液
面位置に保持されて検出出力を安定に維持することがで
きる。

このような制動能は、車輛等の急発進、急加速、急カー
フ、等々の外的要因による比較的短時間の液面傾斜にも
発揮される。

例えば、何等かの要因による加速度にて第１図中の液面
ｆｓが仮想線で示す液面ｆＳ′のように傾いたとする。

従来の液量計では、その傾きによってフロート部分での
液面変位りに直ぐ様フロートが追従してしまい、従って
実質的な液量には変化がなくとも検出出力としては大き
な変位を生んでしまう。

然るに、本案の液量計においては、急激に液面変位りが
生じたとすると、フロート２がこれに追従しようにも既
述のようにピストン８な介して制動を受けるから、比較
的緩やかに、長い時間をかげて変位な起こした液面に向
かって移行するしかなく、第１図示のように液面ｆｓが
傾いたその瞬時では、相変らず正規の液量に対応する位
置ｆｓを維持し、傾いた液面ｆｓ／に対してその変位分
りの距離なもって中空に浮いたようになる。

長い間には、フロート２は傾いた液面ｆｓ’に向かって
移行していくが、一般には既述のような外的要因は経験
則からしてそう長（続くものでなく、やがては正規の液
面位置ｆｓに移行する。

従って、フロート２に大きな位置変位が生じない中に、
液面の方からフロートの位置する正規の水平液面位置に
復元してくるから、液量計としては安定な検出出力を保
つことができる。

謂い換えると、ピストン、ひいてはフロートに加わる制
動力は時間を稼ぐ意味があり、制動力な設計的に所望の
値に定めることにより、様々な液量計に適用することが
理解されよう。

制動力を定めるのは、隙間ｌの距離、ピストンの自重、
或いは容積（浮力）等がパラメータとなること最早自明
であろうから、用いる液量計にあって本案の趣旨を全う
し得るように実践的に選定されたい。

但し、本考案のようにフロート支持腕の長さの途中に対
してピストンからの制動力を伝えるようにすると、小さ
なピストンでも大きな制動力な生じさせることができ、
装置全体の小型化に寄与することは言うまでもない。

尚、上記の所から理解されるように、ピストン８、ひい
てはフロート２に制動力を与えるには、フロートがその
最大移行範囲にあってどの位置にあろうとも、ピストン
８は流体Ｆに囲繞されていなげればならず、謂い換える
と、例え第２図に示すようにフロート２がかなり低い位
置となっても、ピストン８はそのフロート位置を定義し
ている液面ｆｓ下にあるように図る。

それにはピストン桿９の長さを調整する等、リンケージ
機構の構成に任される問題である。

勿論、シリンダ内に常に流体が満たされているか、或い
はピストン８を囲繞し得る程度は流体が存在しているこ
とが必要である。

してみると、流体が第１図示のように充分な量がある場
合は、シリンダの上部開ロアｂ’＆介してシリンダ内部
空間７ａの流体充填状態は保障されるが、第２図のよう
にシリンダ上面よりも液面ｆｓが低下すると、シリンダ
が盲孔状となっていると、流体が充分ある時に溜められ
、内部に残っている液体が車輌の振動等によりこぼれ、
ピストン８が露呈してしまうことも考えられる。

従って、そうしたことのないように、シリンダ７の底部
附近、例えば第２図示のように底部に下部連通孔７ｃな
設けておくと良く、この連通孔により外部流体とシリン
ダ内部流体とは連通し、もって液面な同一に保ち、ピス
トン８を液面下に位置させることができる。

実際の機構としては、制動手段５と液量計のフロート乃
至腕部等の動的部分は比較的近接した位置に配すること
が予想される。

その場合、腕部等がシリンダに当たって動きを妨げられ
ることのないようにするには、例えば第３図示のように
制動手段５のシリンダ７と腕３のシリンダに当たりそう
な部分３ｂとを空間的に捩れの位置に配すれば良い。

図示の場合は、腕３のピストン桿９への係合部分３ａ＆
シリンダ上方を跨ぐように同一高さで水平に屈曲させ、
部分３ｂが最も降りた時でもシリンダ７０体側に沿うよ
うに図っている。

尚、第１，２図とは異なるが、ピストン桿９の腕側端は
図示のように腕部よりも若干狭い開口１１を持つ合成樹
脂製の筒状部としても、所謂スナップ嵌めができてピス
トン桿と腕との組立てが容易となろう。

熱論、ピストン桿とピストンとの係合部分もスナップ係
合等の方式が採り得る。

以上詳記のように、本案の液量計制御装置は、既存のフ
ロート型液量計に基本構造の改変な要せず簡単に採り入
れることができ、液面揺動、液面傾斜等に良く対処せし
めて出力の安定を図り得る有効なものであり、尚且つ構
造簡便、ローコストな汎用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案制動装置を組入れた液量計の一実施例の概
略構成図、第２図は第１図示の制動装置の要部拡大断面
図、第３図は液量計に若干の改変を施した当該液量計、
制動装置の斜視図、である。 図中、１は全体としての液量計、２はフロート、３はフ
ロートを支持する腕、４は液量計ハウジング本体、５は
全体としての制動装置、７はシリンダ、８はピストン、
９はピストン桿、である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 タンク内の液面にフロートを浮かべ、該液面に追従する
   フロートの位置に応じて液量な知ると共に、該フロート
   は、上記タンクに対して固定されたハウジングに一端が
   枢着された支持腕の他端に備えられているフロート型液
   量計であって、ピストンと、 一端に上記ピストンを枢着し、他端は上記フロート支持
   腕の長さの途中に枢着されているピストン支持枠と、 内部空間内に上記ピストンを収め、該内部空間を画する
   内壁面は上記ピストンとの間に隙間な置いていると共に
   、該内部空間な外部の液体と連通させ、上記ヒストンを
   上記液面下におく連通手段を有し、且つ、固定位置に保
   持されたシリンダ手段と、 から成り、上記フロートの液面に追従する弧状運動に対
   し、上記ピストンを上記シリンダ手段内にて直線上下動
   させ、上記ピストンに上記隙間を介して相対的に流通す
   る上記液体の粘性による制動を掛け、もって上記フロー
   トに適宜な制動を与えることを特徴とする液量計制動装
   置。