JPS6311608Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は、各種車両の燃料タンク内液量を計測す
る等のため、計測対象の液面に浮かべるフロート
を腕の先端に有し、このフロートの液面に追従す
る上下動を腕の他端回転軸の回転角偏位に変換し
て液量を量る最もポピユラーなタイプの液量計に
対し、主たる構造部分、特にその腕に対して何の
改変も要さずに取付けることのできる、小型で簡
単な構造の回転型制動装置に関する。

従来、この種のフロート型液量計にあつては、
液面に正確かつ迅速に迅従させようとする余り、
動作感度（初動感度）の良過ぎるものがほとんど
であつた。

一般的に測定系の理論を机上で云々する場合に
は、確かに、かような動作感度の追求はあながち
誤りではない。しかし、車両用燃料タンク内の燃
料量等の測定においては、実際上、かなり特殊な
状況を考慮に入れねばならず、従来のように動作
感度の良過ぎる液量計を用いると、何かと不都合
の出る場合が多かつた。

例えば車両が急発進、急停車、急カーブを切つ
た時、あるいはちよつとした勾配を乗り越えてい
く時等には、そうした挙動に対応して加速度が生
じ、燃料タンク内のガソリン等の燃料流体の液面
に過渡的な傾斜を生ずることがままある。

こうした場合、液量計の動作感度、特に初動感
度が良過ぎると、フロートがこの液面の上下変位
にすみやかに追従してしまい、見掛け上、液量に
増減があつたかのような誤検出を招く。また、車
両が荒れた路面上を走行している時等には液面に
波が立つが、そうした場合にも、初動感度の高過
ぎる液量計は同様の理由で検出出力に電気的な振
動を生んでしまう。

こうしたことから、フロートの動きに適当程度
の制動を掛け、液面に対する初動感度を若干、落
とし、加速度による一過性乃至過渡的な液面傾斜
が生じても、フロートをすぐさまは追従させない
ようにしようとする提案がなされた。

このような考え自体は合理的である。車両等の
燃料はそう急激に減少していくものではなく、燃
料の減少に伴う正規の液面低下は時間を掛けてゆ
つくり行なわれるので、多少、フロートに制動を
掛けても、当該フロートは十分に液面に追従し得
るからである。

しかし、このような原理を実現する従来の制動
装置は、いずれも大掛かりかつ大型で、冒頭に述
べたような最も普及しているタイプの既存の液量
計に簡単かつ最少限度の改変で組付けるというわ
けにはいかず、始めから複雑な制動装置を組込ん
だものとして、別途、専用に設計、製作しなけれ
ばならなかつた。

本案はこうした実情に鑑みて為されたもので、
車両等の液量計として本来的に必要な走行中の燃
料流体の残量を誤表示することのないように、加
速度の印加に対してはフロートに適当な制動を掛
け得る制動装置を提供せんとするものであるが、
同時にまた、それに際しては、そもそも構造が簡
単であるが故に重宝がられている、腕の先端にフ
ロートを取付けた型の最も普及している液量計を
対象とし、当該液量計の腕に何の改変も要さずに
組み付けることができるような、小型な回転型の
制動装置とすることも、解決すべき重要な目的の
一つとしている。

以下、図示する本案の液量計制動装置の実施例
につき説明するが、本案制動装置を組み付ける液
量計乃至液面高さ検出装置１は、冒頭に述べたよ
うに、最も普及しているタイプのフロート型なら
どのようなものでも良い。

改めて説明すれば、この種の液量計１は、第１
図に示されるように、液面に浮かぶフロート２を
一端に有し、他端を回転軸３とした腕４を有して
成り、回転軸３を軸承する本体部５内に収めた図
示していない可変抵抗器等を介して、その時々の
液面に浮かぶフロート位置、従つて腕４の回転角
に応じた抵抗値を取らせるようになつている。

もちろん、この可変抵抗器は第１図中の端子５
ａ等を介して図示していない電源と指示メータと
の間に介挿され、もつ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に付けるようになつ
ている。

本案の制動装置は、こうした第１図示に代表さ
れる既存の最も普及しているタイプの液量計の当
該腕４に対して物理的乃至機械的制動を掛けるこ
とにより、フロートに制動を掛け、測定系として
の初動感度を意図的に適当程度、低下させるもの
である。

第２図から第４図までには、本案の回転型制動
装置の望ましい一実施例が示されている。

この制動装置は羽根手段８を有し、羽根手段８
は軸部１０と翼部１１のみから成り、蓋手段１２
は完全に別体のものとなつている。この蓋手段１
２は接着その他適当な手法により、ケーシング７
の開口端を塞ぐように固定される。従つて、その
固定の際に位置決めをなすため、ケーシング開口
端には段部１４′が設けられている。

蓋手段１２によつてケーシング内部空間Soを
密封する前に、羽根手段８をこの内部空間内に収
めて置くが、この羽根手段８の軸部１０には、軸
心に沿つて穿たれた貫通孔１０ｃがある。この貫
通孔内には、ケーシングの底の外方から該底中央
に開けた透孔１０ｄを比較的緩く貫通してきたピ
ン１０ｅが圧入され、もつてこのピンと羽根手段
は動的に一体化される一方で、ケーシング７はこ
れらに対して相対的に回転自在となる。

ピン１０ｅの外方端は、全体としての制動装置
６の固定手段１６（この場合、板状）に対し、溶
着、半田付け、接着等々により回転不能に固定さ
れ、これにより羽根手段８は固定手段１６に対し
ても固定となる。

ケーシング内部空間So内に羽根手段８を収め
たときにできる残りの余裕空間内には、図示して
いないが本案の趣旨に則り、所望の粘性の制動用
流体、例えばグリース、シリコンオイル等々が封
入され、また、羽根手段とケーシング内面との間
には、特に第３図Ａに示されているように、周方
向に沿い、半径方向に隙間を置く流通路ｌが当該
制動用流体の相対的流通路として形成されてい
る。

そしてさらに、この実施例の場合には、第２，
５図に良く示されているように、ケーシング７の
内部空間So内に羽根手段８を収めたとき、羽根
手段８の動き得る余裕空間Srを制限するストツ
パ手段９が設けられていて、羽根手段８の各翼部
１１の一側が対応する一方のストツパ手段９の一
側に当接した位置から他側が他方のストツパ手段
９の臨向側面に当接する迄の回転角範囲α内に当
該羽根手段８の回転角を制限しているが、これに
よる作用については後述する。

尚、ピン１０ｅがケーシングを貫通している透
孔１０ｄが大き過ぎる場合には、内部に封入した
流体が漏れ出すおそれもあるので、そうした場合
にはピン１０ｅが抜け出す部分にゴムブツシング
等のシール手段を配すれば良いし、また、蓋手段
１２を固定手段側にもつてきても良い。

さて、実質的に固定手段１６に固定となつてい
る羽根手段８に対し、相対的に液量計フロートの
動きに応じてケーシング７を回転させるために、
ケーシング７の開口端側、この場合、蓋手段１２
の周縁部の一部には、第４図示のように、フロー
ト２を有する腕４の一部を横から食わえ込むこと
によつて該腕４に係合する係合手段乃至連結手段
１９が設けられている。

こうした関係にあつては、フロート腕４は回転
軸３を支点として弧状動をなすため、円運動をす
る蓋手段周縁部に設けられたこの連結手段１９
は、当該腕の弧状動に伴つてその空間的な位置が
変化する。

そこで、腕４の可動範囲中、いかなる位置でも
当該腕４との係合が保たれるように、すなわち空
間的な各位置で腕４と成す角度が変化するのを吸
収して常に腕と係合しているように、この連結手
段１９は、この腕４の一部を横から食わえ込み、
ただし食わえ込んだ腕４に沿つてその長さ方向に
相対的にスライドできる馬蹄形の咬持部１９ａ
と、この咬持部１９ａに引き続く下方部分１９ｂ
とから構成され、当該下方部分１９ｂはケーシン
グ７乃至その蓋手段１２の方に設けた軸受２０内
に抜け出し不能に、ただし回転可能に嵌入させら
れている。

尚、図示の実施例における制動装置の固定手段
１６は、第４図示のように、連結手段１９が腕４
に係合して十分機能する位置において、液量計ハ
ウジング５の一側等に溶接その他適宜な固定手法
により固定されるように示してあるが、始めから
本案制動装置を取付けることを予定した液量計で
あれば、固定手段１６はあらかじめ液量計ハウジ
ング５の方に一体成形しておくことも、あるいは
また羽根手段８から延設したピン１０ｅを直接に
ハウジング５に固定すること等も考えられ、いづ
れにしてもピン１０ｅが、フロートの動きと無関
係な適宜な固定部位に固定になつていれば良い。

また、第４図示の液量計１は、第１図示のもの
と異なり、タンク天板から吊るす形のものを示し
たが、これは様々なタイプのフロート型液量計に
対して本発明を適用できることを暗に示しただけ
で他意はない。

本発明制動装置の優れた点の一つは、現在用い
られている液量計の主たる構成部分には何の変更
も要さないことで、単に腕４を連結手段１９に備
えた馬蹄形咬持部１９ａで食わえ込めば良いだけ
である。

そしてまた、回転型の制動装置として構成され
ているため、小型になり、液量計本体に極力近い
位置に設けることができるため、かさばらず、取
扱いも容易となる。

ここで改めて、こうした構成による本案液量計
制動装置の作用を考えてみると、フロート２が液
面fsに連れて上下動するに伴い、ケーシング内に
おいて所定の粘性の流体が流通路ｌを通る時の流
れ抵抗が制動力の因となる。

今、制動用流体の流通路ｌの条件乃至パラメー
タ（断面積、形状、周方向長さ等）及び当該流体
の粘性を一定とすると、腕４を介してのフロート
への制動力は、流体が流通路ｌをどの程度の速さ
で通過するかという条件、すなわちフロートの上
下動速度に応ずる羽根手段８とケーシング７の相
対回転速度に左右される。

従つてフロートの動的速度が低い場合には制動
力も比較的弱く、フロートは比較的楽に上下動で
きるが、フロートが急激な動きをなそうとすると
制動力も極めて高くなり、当該急激な動きを阻止
しようとする。

この作用が重要で、第１図示のような実用下で
考えると、通常、燃料消費等により液面fsが緩や
かに低下していく時にはフロートへの制動力も弱
く、従つてフロートは当該液面に良く追従して液
量検出が本来通りに行なえる一方で、液面揺動等
が生まれた時には、その揺動に応じて上下動しよ
うとするフロートの比較的急激な動きは大きな制
動力により阻まれ、もつてフロートは液面が水平
を保つている時の平均液面位置に安定に維持され
るのである。

このような急激な変化に対する制動能は車両等
の急発進、急加速、急カーブ等々の外的要因によ
る比較的短時間の液面傾斜においても発揮され
る。例えば何等かの要因による加速度により、第
１図中の液面fsが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つてフロート部分での
液面変位Ｌにすぐさまフロートが追従してしま
い、実質的な液量には大きな変化がないのに液量
計検出出力として大きな変位を生んでしまう。

しかるに、本案の制動装置を付した液量計にお
いては、急激に液面変位Ｌが生じたとすると、フ
ロート２がこれに追従しようとしても既述のよう
に大きな制動を受けるから、比較的緩やかに、そ
して比較的長い時間を掛けて変位を起こした液面
に向かつて移行するしかなく、その中には加速度
要因がなくなつて液面の方でフロートの位置する
正規の液面位置に復帰してくるから、液量計出力
としては安定を保つことができるのである。

なお、先に少し述べてあるように、上記実施例
の場合、羽根手段８の最大回転角範囲を制限する
ストツパ手段９の存在により、制動装置としての
最大回転角も第５図に示されるように角度αに制
限されるが、この最大回転角αは、第１図に示し
たように、フロートの最大移行範囲に応じた腕４
乃至回転軸３の最大回転角α′と同じにすると望ま
しい。

というのも、一般の液量計では取扱い上、また
内部の可変抵抗器等に無理を掛けないように、液
量計の方に腕４の最大移行範囲を制限するストツ
パを設けることが多かつたが、本考案の制動装置
を適用する以上は、この制動装置の方にストツパ
手段９を設けると、液量計の方はより簡単な構造
にし得るからである。

逆に言えば、本考案制動装置にとつては、特に
これを合成樹脂製とする場合、そうしたストツパ
手段９があつてもなくても、製造上、特に面倒と
なることはなく、単に鋳型の形状問題に帰着でき
るからである。

また、ケーシングの余裕空間Sr内に充填する
制動用流体の量も、ストツパ手段９があれば、こ
れの占める体積分だけは確実に節約することがで
きる。

このように大きな効果を挙げ得る制動力そのも
のは、流体の粘性、流通路ｌの断面積、等価長さ
（周方向長）等々、種々のパラメータにより設計
性良く調整することができる。

また、流通路自体に、あるいは流通路と略ゞ平
行に、羽根手段８に穿つた透孔に一方弁手段を取
付ければ、フロートの上方への移行と下方への移
行とで制動力に差を付けることもでき、下方へ向
かう場合はフロートの自重が働いて制動力を損お
うとするのをこの一方弁手段の付加的な抵抗力に
よつて補つても良い。一方弁手段はこの種の流体
技術において用いられているものなら何でも良い
ので特には示さない。

以上詳記のように、本案による回転型制動装置
は、液面揺動、液面傾斜等に良く対処せしめて検
出出力の安定化を図り得る有効なものであり、最
も普及しているタイプの既存の液量計に対し、基
本的には何等、改変を要さず、その腕に対して単
に横から食わえ込ませるだけで使用でき、しかも
それ自体の構造至便で小型、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適用できる既存の最も
汎用されている液量計の機能説明を兼ねた一例の
概略構成図、第２図は本案の望ましい一実施例の
一部断面による分解斜視図、第３Ａ図は当該実施
例の縦断面図、第３Ｂ図は同じくその正面図、第
４図は上記実施例の制動装置を組付た液量計の他
の例の斜視図、第５図は羽根手段とケーシング内
のストツパ手段との関係を示す断面図、である。 図中、１は液量計、２はフロート、４は腕、５
はハウジング、６は全体としての制動装置、７は
ケーシング、８は羽根手段、１６は固定手段、１
９は変位吸収機構を有する連結手段、１９ａは液
量計の腕を横から食わえる咬持部、１９ｂは下半
部分、２０はケーシングに備えられる軸受、であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 腕の先端にフロートを有し、この腕の弧状動を
   伴うフロートの液面に追従する上下動を該腕の他
   端回転軸の回転角偏位に変換して液量を計る液量
   計用の制動装置であつて； 内部に羽根手段を収めて尚、半径方向に余裕空
   間を残す密閉された内部空間を画するケーシング
   と； 上記余裕空間内に封入された制動用流体と； 上記羽根手段を回転不能とし、上記ケーシング
   を回転可能とするため、一端が該羽根手段に固定
   し、他端は該ケーシングを貫通した後、固定の部
   位に固定されたピン手段と； 該ケーシングの周縁部の一部に回転可能に設け
   られ、上記液量計の腕の一部を横から食わえ込む
   咬持部を有する連結手段と； から成ることを特徴とする液量計制動装置。