JPS5836027Y2 - 液面高さ検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液面高さの変移によって液量を表示する液量計
、殊に自動車等の燃料計の液面高さ装置に関する。

一般に液量計の液面高検出部にあってはタンク内の液面
上にフロートを浮かべ、液面の上下動変位に該フロート
を追従させ、これを電気量に変換、検出している。

これは普通、可変抵抗器を使い、その抵抗値変化分を電
流変化分に対応させて表示器に送り、表示器では電流計
の原理とかバイメタル金属の感熱機械量変位等の原理に
より表示指針を振らせ、液量表示をするようになってい
る。

然して、自動車の燃料計等にあっては、上記の様なフロ
ート式検出装置が殊に汎用されているが、従来の検出装
置構造には本来的に下記の様な欠陥が含まれている。

自動車等が坂道を走行していて、タンク本体が傾いてい
るのにタンク内の液面は水平を保とうとし、結果として
相対的には液面が傾斜したような場合、或いは急カーブ
を切ったり急発進、急停車等によりタンク内液体に加速
度が加わり、その流動性の故に液面自体が傾いたりした
場合、その傾きに応じて液面に浮かんでいるフロートも
上下動してしまい、液量には変わりはないのに表示器指
針をして急激に燃料が減ったかのように、或は逆に増え
たかのように誤表示させるようなことが在住にしである
。

本考案は以上に鑑みてなされたもので、自動車の燃料計
等のように、タンク本体内の燃料液面が相対的にしろあ
る程度以上に大きく傾くことがあるような場合に、該傾
きにはフロートが追従しないように、傾く以前の液面上
に浮かんでいた位置にフロートをロックする手段を備え
、表示器指針等の表示手段に液面の傾きに起因する液量
誤表示をさせず、傾く以前の水平な液面高さによって正
しく液量を表示した状態に維持することを目的としたも
のである。

以下、図示する実施例に就き詳記する。

第１図示の液面高検出装置は、液面高検出部分１と液面
傾斜時のフロートロック部２とから成っている。

液面高検出部分は、在来の液面高検出装置の構成を略々
そのまま流用し得る。

本実施例でも特別なものは使っておらず、ごくありふれ
たものになっているため、簡単に説明すると、タンク（
図示せず）内の液体液面上に浮かぶフロート３は支持環
４の一端に取付けられ、支持環４の他端は略々直角に折
曲して可変抵抗器ハウジング５内に貫入し、かつ回転自
在に軸承されている。

従って、この支持環の他端４ａを回転軸として、支持環
ともども、フロート３は液面高の変位に応じ弧を描き乍
ら上下方向の位置を変える。

尚、本明細書では、フロートの回転動（弧状運動）を伴
う上下位置変動を単に上下動と呼ぶ。

回転軸４ａのハウジング内端は図示しなかったが一般に
ハウジング内に収められた可変抵抗器の摺動子接点に連
結されている。

固定巻線の一端はアースに落とされ、図示の場合は全体
の支持体を兼ね、タンク天板等に取付けて蓋の役目もす
る金属製固定板６に内部結線されて回路系アースに接続
されるようになっており、特に引出線は設けていないが
、他端は固定板６を突き抜け、絶縁手段７を介して突出
した出力端子８に接続されている。

出力端子８とアース間にはバッテリー等による電源回路
を介してバイメタル式等の液量表示計が接続される〇 一例としてのこのような液面高検出部分に対し、本案の
特徴となるのは、相対的液面傾斜時のフロートのロック
部を配した所にある。

以下、要部の断面図である第２図も参照して説明すると
、フロート３及びフロート支持環４の回転軸４ａには腕
木９がその一端側で固定され、回転軸の回転に伴って、
即ち、フロートの上下動に伴って回転するようになって
いる。

腕木９の自由端には被制動桿１０の一端が枢着されてい
る。

図示の場合は、被制動桿１０の一端にコの字型で上が開
いて、腕木先端を内部に収める留具１０ａを設は留具１
０ａのコの字に開いたスリット内方に向かって突出した
ボス１０ｂを腕木先端に開けた透孔９ａ内にスナップ嵌
めすることによって枢着をなしている。

被制動桿１０の材質は任意であるが、適当な長さと重さ
を有し、常に鉛直方向（重力の作用方向）を向いていた
方が具合が良い。

この被制動桿１０は、上述の構成に見られるように、フ
ロート３の上下動に伴い上下動をなす。

従って、液面が相対的に傾斜した場合等、速かにこの被
制動桿の動きを封ずれば、フロート３の動きを封するこ
とになり、傾斜した液面に追従しての液量誤表示を避け
ることができる。

この実施例の場合、被制動桿の制動構造は、可変抵抗器
ハウジング５に支持板１１により連結されている。

支持板１１には、先づ制動手段１２の固定板１３が中程
の所で固定されている。

制動手段１２はゴム等、摩擦力を生起する能力のある適
当な材質から成り、被制動桿１０の長さ方向中途の部分
を囲繞するように配されている。

図示の場合は、制動手段１２はゴム製の一体のものであ
り、従って被制動桿１０は透孔１２ａ内を貫通するよう
になっているが、ゴム片等を複数個被制動桿の周りに配
し、結果として鉄枠を囲繞し、その貫通を許す孔１２ａ
を形成しても良い。

制動手段１２よりも下方の位置には、同じく被制動桿１
０の周りを囲繞し、その貫通を許す透孔１４ａの開けら
れた天板１４ｂを有する制動作動筒１４が配されている
。

制動作動筒１４は、後述のように、相対的な液面傾斜が
生じた時に、被制動桿１０を天板１４ｂの透孔１４ａの
壁面で制動手段の囲繞壁面へ押し付け、その動きを封す
る作動手段として作用する。

制動作動筒１４の天板１４ｂは、被制動桿１０の先端を
越えた位置の所の軸承部１４ｃに筒壁部１４ｄを介して
結合している。

筒壁部１４ｄは天板１４ｂと軸承部１４ｃとの連結手段
であれば良いから、形状は任意であるが、図示の場合は
、円筒形壁面の中、天板支持に必要な一部分を残して後
は省き、窓にして材料の節約を図っている。

制動作動手段１４の軸承部１４ｃは、ユニバーサル軸受
部１５にて軸承されていて、制動作動手段１４は該軸承
部を中心に全方向へ可倒、回転できる。

このユニバーサル軸受１５は軸承部１４ｃと相俟ってユ
ニバーサル機能を呈すれば良く、既存の組合せ構造の中
から任意適当なものを選んで差仕えないが、図示の場合
は次のような簡便な構造になっている。

軸受１５の当該軸受部分は、透孔１５ａの上下周縁部が
皿もみされた恰好になっている。

一方、制動作動手段１４の軸承部１４ｃは、上記透孔１
５ａに径を同じくして嵌まり付く幹部１４ｅの上下に、
半球形状を透孔皿もみ部に臨ませた軸受接触部１４ｆ、
１４ｆを有して戒っている。

このようにして、軸承部１４ｃ、ひいては全体の制動作
動手段１４は、軸承部の軸受接触部１４ｆを軸受透孔１
５ａの上下開口周縁の皿もみ部に接触させ乍ら任意の方
向に傾き、円周方向（透孔１５ａの軸を中心に）に自由
に回転し得る。

図示の場合、軸受１５は、第１図示のように支持板１１
の端末折返部１６に溝１５ｂにて嵌まり付くような外形
状に成形され、且つ、図示しなかったが肉薄部等のヒン
ジを介して合わせ目１５ｃに見られるように一体化され
る半休構造を採っているが、勿論これに限定することな
く任意の問題である。

制動作動手段１４には、常に鉛直方向乃至加速度の印加
方向を向く指向手段が付される。

図示の場合は、印加力指向手段としては重鎮１７が付さ
れ、該重鎮は適当な長さのロンド１８の一端に固定され
、ロッド他端は制動作動手段１４の軸承部に嵌入固定さ
れている。

この実施例の作用を第３Ａ、Ｂ図に即して説明する。

第３Ａ図は、タンク１９とガソリン等の液体Ｆの液面と
に相対的な傾斜が生じていない場合、即ち、車輛等が平
地走行している場合に相等する状況を示している。

この場合は、制動作動手段１４が、印加力指向手段とし
ての重鎮１７が重力を印加力として受けることにより、
鉛直方向を指向することは勿論、検出器本体も鉛直方向
を指向しているから、これに取付けられた制動手段１２
の透孔１２ａと、制動作動手段１４の実作動部となる天
板の透孔１４ａとは整合し、被制動桿１０は両透孔壁面
に触れずして両孔を貫通していることになる。

従って、フロート３が液面の上下に応じて上下動（実際
はフロート支持桿４の回転軸４ａの周りの弧状動を伴う
）しても、該上下動に伴う腕木９の回転による被制動桿
１０の上下動は全く自由である。

謂い換えれば、液面に相対的な傾斜が生じない限り、フ
ロートロック機構は当然にも機能せず、フロート３は自
由に上下動し、液面高さに応じた液量を液量計をして表
示させることができる。

伺、図示の実施例のように、フロート回転軸４ａにその
一端を固定した腕木９の他端に被制動桿を一端で枢着す
る場合、フロート３の上下動に伴って被制動桿１０も全
体が上下運動するだけでなく、弧状運動を伴うようにな
る。

従って、制動手段１２、制動作動手段１４に夫々開けら
れた両送孔１２ａ、１４ａの径を、液面が水平状態を維
持していて両孔が整合している限りは上記被制動桿の弧
状運動によっても鉄枠が両孔の壁面に触れないだけの大
きさを確保してトくことは少くとも必要である。

腕木９の長さを余り長く採ると、上記の関係で被制動桿
１０の弧状運動も大きくなりすぎ、両孔１２ａ、１４ａ
の径も大きくせざるを得なくなり、後述のように相対的
液面の傾斜によって被制動桿をロックする際には両孔周
縁にて鉄枠を挾み付けるようになす所から、ロックする
迄の傾斜は比較的大きいものでなければならず、不都合
が生ずる。

従って、腕木９の長さはどの程度液面に相対的な傾きが
生じた時に被制動桿、ひいてはフロート３をロックする
かという設計的要求に基づき、必要最小限に留めるべき
である。

さて、第３Ａ図示のように液面が水平を保っている状態
から相対的にタンク１９に対して傾きを生じた場合、例
えばタンク１９の方がこれを搭載している車輛が坂道に
かかる等して傾斜した場合は、本案は第３Ｂ図示のよう
に作用する。

検出器本体はタンクに固定されているから、タンクと一
緒に傾き、被制動桿１０は第３Ａ図にあって制動手段１
２、制動作動手段１４の両送孔１２ａ、１４ａに軸方向
に整合した位置から全体が該軸方向と直角な横方向に移
行しようとする。

然し、制動作動手段１４は、重鎮１７により鉛直方向に
指向し、ユニバーサル軸受１５もこれを助けているから
、この手段１４は第３Ａ図示の位置的状態と液面に対し
ては何等変わることはない。

逆に謂うと、相対的液面傾斜と同様の相対的傾斜をタン
クに対して生ずる。

従って、被制動桿１０はその長さ方向中途の部分で制動
作動手段１４の透孔１４ａの壁面に当接し、制動手段１
２の透孔１２ａ内にてその壁面に押圧されるようになる
。

この押圧力、即ち、制動作動手段の実作動部となる透孔
１４ａの壁面が被制動桿をゴム片等の制動手段に向けて
押し付ける力は、印加力指向手段が受ける印加力の大き
さくこの場合、重鎮１７の重量に起因する）と、これを
支持するロンド１８の長さ、実作動部たる透孔１４ａの
軸受１５からの位置等によって調整し得、一方、適当な
摩擦係数のゴム片その他の制動手段は既存の材料の中か
ら選び得るから、上記の如く被制動桿１０の押付けによ
り、鉄管の動きを封することができる。

従って、フロート３も当然にロックされ、第３Ｂ図中に
顕示のように相対的な液面の傾きに追従することはなく
、この場合の傾斜具合では中空に浮いた状態になる。

この位置は、相対的な液面傾斜の生ずる以前の水平な液
面に浮上していた位置と略々同位置であり、従って、検
出器ハウジング内の可変抵抗器等の検出装置にはタンク
の傾き、相対的液面傾斜の悪影響は現れず、従来のよう
に表示器（図示せず）をして液量が増減したかのような
誤表示を生ずることもない。

どの程度以上の傾きが生じた場合にフロートをロックす
るかは設計上の事項であるが、これには、図示の実施例
の場合、被制動桿１０の径、これのロックに関与する両
送孔１２ａ、１４ａ夫々の径及び両送孔間の距離等が関
係してくること自明であろう。

更に、印加力指向手段の形状によっても制動力を調整し
得る。

例えば、第４図に要部を示すように、印加力指向手段１
Ｔは合成樹脂製その他の羽根状のものにしても良い。

この場合、重力により鉛直方向を指向するのではなく、
タンク内液体内に必ず漬かっているようにしくロンド１
８の長さを充分に採ってタンク内液体が消費されていっ
ても完全になくなる寸前迄は液体内にあることが望まし
い）、液体に対する自身の羽根による抵抗力をもって制
動作動筒１４を規制しようとするもので、液体に相対的
な傾斜があっても、液面に垂直な方向に常に指向するよ
うになり、重鎮の場合と同様の働きをなす。

上記した両実施例にあっては、タンク本体が傾斜して液
面の方は水平を維持し、相対的に傾斜した場合に就き述
べたが、その他にも液体に加速度が加わり、液体自体に
実質的な傾斜が生じた場合も本案は同じ機能を呈する。

車輛等が急発進、急停車、急カーブを切った時等、液体
に加速度が印加されると、液体自体がタンク内で傾斜す
るが、重鎮の場合は液体内にあろうがなかろうが、それ
自身に同様の加速度が加わって制動作動筒を傾け、被制
動桿を制動手段に押し付けてロックし、羽根の場合は、
それが液体内にあることによって液体の傾きに追従し、
蓋し同様の制動機能を示す。

印加力指向手段１７ 、１７’を支持するロンド１８は
これ迄は説明を省略して来たが、剛性のロンドではなく
、撓み性のあるものを選ぶ。

積極的にはコイル状の、或いは蛇管状のものであって良
い。

撓み性のロンドを選ぶと、印加力解除後の真直ぐな状態
への復帰に時間遅れを持たせることができて望ましい。

即ち、相対的に液面に傾きが生じた後に原状態に復帰す
るのが急でありすぎる場合、例えば短かい坂道を走行し
た時とか、急加速をして直ぐに減速した時などにおいて
は、剛性のロンドではまだ液面が水平に戻っていない中
に制動機構の戻りの方が速くて被制動桿のロックを解き
、けだしフロートのロックを解いてしまう場合があるか
らであるＯ これに対して、本考案のように、ロンド１８に撓み性の
ものを用いると、液面の相対的な傾きの要因が解除され
て印加力指向手段が鉛直方向を指向し始め、撓んだロン
ドが戻り始めても、印加力指向手段が原位置に戻るまで
の時間、ひいては制動作動手段が原状態に戻り、被制動
手段に対して制動手段が解離するまでの時間を稼ぐこと
ができ、その間には液面も水平な状態に落ち着くから、
フロートをこの水平になった液面に対して再追従させる
ことができ、傾いたままで水平状態に戻っていない液面
に追従させて誤表示を起こすという不都合を避けること
ができる。

被制動桿は、以上詳記した所から推測されるように、フ
ロートの上下動に伴って上下する部分のいづれに取付け
ても良く、図示のように腕木を介するのが必須ではない
。

例えば、フロート支持環４の一部分を平らに潰し、そこ
に透孔を穿って被制動桿を取付け、制動機構２をそうし
た被制動桿のある位置に備えても良い。

この場合、全体としての制動機構２は、図示のように支
持板１１により検出器本体に連結、一体化していなくと
も、タンク側壁に取付ける等しても良い。

被制動桿の長さは、フロートが図示の場合、最も下がっ
ているときでも制動手段１２、制動作動手段１４の両送
孔１２ａ、１４ａから抜は出ない程度に長くなくてはな
らないこと勿論である。

第５図は、第１〜４図示の制動作動手段１４に代えて、
制動手段１２を一体に有するものを示している。

即ち、実作動部たる天板１４ｂの透孔１４ａから一体に
下方へ筒状部２０を設け、その先端に制動部１２を設け
、制動用透孔１２ａを開口している。

制動部１２は、適当な材質で被制動桿１０に対し摩擦を
もってその動きを封するようなものを環状にして筒状部
２０の先端に適宜な公知手法（接着剤、図示しないが嵌
め込み、ネジ止め等）により固定している。

このような機構によっても、相対的な液面の傾きにより
、図示仮想線で示すように被制動桿１０を制動作動用の
透孔１４ａの周縁にて制動手段１２の透孔壁１２ａに押
し付け、或は両者で挾み付けるようにしてロックできる
ことが理解されようＯ 要約すれば、液面に相対的な傾斜が生じていない時に制
動用部材の透孔とこれに整合する制動作動用の透孔との
中を軸方向に両孔壁面に触れずして被制動桿が貫通する
ようになし、少くとも制動作動用透孔を画する手段（実
施例中では制動作動筒１４乃至その天板１４ｂ）の方に
は印加力指向手段を備えて上記の如き両孔と被制動桿と
の関係を維持し、液面に相対的にでも傾斜が生じた場合
には印加力指向手段による傾斜方向、度合に見合った制
御機能で少くとも制動作動用乃至制動用透孔のいづれか
一方（第一実施例に相等；第二実施例の場合は双方）の
軸方向に対し被制動桿軸方向が角度的偏倚を及ぼすよう
にして鉄枠を少くとも制動手段に押付けてロックするよ
うになっていれば良い。

尚、制動作動手段用透孔１４ａの内壁も摩擦力を高めて
制動手段と相俟って確実に被制動桿をロックするように
ゴム材を付しても良いし、被制動桿の方に摩擦機能を高
めるようにゴム等の被覆、或は鋸歯状成形等の手法を施
しても良い。

第６図に示す実施例は、制動手段と制動作動手段とが一
体不可分なものとなっていることは第５図図示の実施例
と同様であるが、第１〜５図示のものと異なる所は、フ
ロートと共に動いて自身に止めをかけられることにより
結果としてフロートを制動する被制動手段が桿状のもの
に変えて、フロート回転軸と同軸回転をなすディスク手
段となっていることである。

即ち、フロート３の回転軸４ａと共に回転する軸４ｂ、
図示の場合、抵抗器ハウジング５を貫通してフロート支
持環４とは対向側に突出する軸４ｂの先端に被制動手段
としてのディスク１０′が固定されている。

ディスク１０′の周囲、殊に水平方向全周に亘って制動
作動手段１４′が囲繞している。

この制動作動手段の箱形内壁１２′が制動手段に対応す
る。

内壁１２′を軸４ｂが貫通する部位はその径に見合った
スロツ） １２’ｂが切られている。

制動作動手段１４′は、先掘の実施例同様、ハウジング
５の適宜な部位に備えられたユニバーサル軸受手段１５
（この場合は図示のようにポールジヨイントのような態
様を採る）にて全力向可倒的に、但し同じく印加力指向
手段１７が付されることにより、液面水平時には直立を
維持するように軸承されていて、その場合、制動作動手
段１４′の内壁たる制動作動手段１２′は被制動ディス
ク１０′に触れないように水平方向全方向に間隔を置い
ている。

従って、液面水平時にはディスク１０′は自由に回転し
、フロート３の上下動も自由であるが、液面に相対的傾
斜が生ずると、印加力指向手段１７により、制動作動手
段１４′は対応する方向に傾き、被制動手段としてのデ
ィスク１０′の一部分を制動手段１２′、即ち制動作動
手段１４′の内壁の一部分（傾きによりディスクとの空
隙がなくなった部分）に押付けるように働き、摩擦によ
り被制動ディスク１０′を制動する。

これにより、先掘の実施例と同様にフロート３の対液面
傾斜時ロックが可能である。

制動作動手段１４′の内壁、即ち制動手段１２′とディ
スク１０′９ＪＦ面とのいずれか一方、乃至双方には摩
擦力を高めるためゴム膜等を付しても良い。

尚、被制動ディスクの代わりに球状のものとし、制動手
段１２′も球形内壁面としても良い。

以上詳記のように、本案は簡単な構成により相射的液面
傾斜によく応え、液量計をして誤表示をさせることのな
い有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例の斜視図、第２図は第１図
示の実施例の要部の一部断面図、第３Ａ。 Ｂ図は本案の作用の説明図、第４図は第２図示の要部た
る制動作動手段に付属する印加力指向手段に変更を与え
た当該変更部分の一部断面による斜視図、第５図は制動
作動手段に変更を加えた本案の第二実施例の要部断面図
、第６図は第三の実施例の要部断面による正面図である
。 図中、１は液面高検出部分、２はフロートロック機構、
３はフロート、１０は被制動環、１２は制動手段、１４
は制動作動手段、１５はユニバーサル軸受、１７．１７
’は印加力指向手段である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）液面に浮かべたフロートの位置に応じて当該液面
   の高さを検出する装置に於いて、 フロートの動きに伴なって動き、自身が制動されること
   により上記フロートの動きを封する被制動手段と、 傾くことにより、上記被制動手段を制動手段に接触させ
   て制動を掛ける制動作動手段と、上記制動作動手段を全
   方向に可倒なように支持する軸受と、 印加力の指向する方向を向き、上記制動作動手段に対し
   て撓み性のロッド手段により結合された印加力指向手段
   と、 から成り、液面に相対的な傾きが生じた時には、上記印
   加力指向手段の印加力方向への動きにより、上記制動作
   動手段を傾けて上記制動手段を上記被制動手段に接触さ
   せる一方で、印加力方向が鉛直方向に戻り、液面が水平
   状態に戻る過程においては、上記撓み性ロンドの撓みに
   より、上記印加力指向手段の原状態への復帰及び制動作
   動手段の原状態への復帰に時間遅れを持たせるようにし
   たことを特徴とする液面高さ検出装置。
2. （２）制動手段と制動作動手段は一体に形成されている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲（１）に記載
   の液面高さ検出装置。