JP2005195449A - Liquid quantity measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液面の高さに応じて上下動するフロートを用いてタンクの液量を求める液量計測装置に関する。 The present invention relates to a liquid amount measuring apparatus that obtains a liquid amount in a tank using a float that moves up and down according to the height of the liquid surface.
従来から、図8に示す車両用の液量計測装置が知られている(特許文献1参照)。かかる液量計測装置は、タンク1内の液面の高さに応じて上下動するフロート2と、このフロート2の上下動に応じて揺動するアーム3と、このアーム3の上部に取り付けられた可動端子4と、この可動端子4が摺接移動するコンタクトプレート5等とを有している。このコンタクトプレート5と可動端子4とで可変抵抗器が構成されている。
Conventionally, a vehicle liquid amount measuring apparatus shown in FIG. 8 is known (see Patent Document 1). The liquid amount measuring device is attached to a
この液量計測装置は、タンク1内の液面の高さに応じてフロート2が上下動すると、このフロート2の上下動に応じてアーム3が揺動して可動端子4がコンタクトプレート5上を摺動移動していき、可動端子4の摺動位置に対応してコンタクトプレート5の一端と可動端子4間の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化により図示しない回路に流れる電流が増減し、この回路に流れる電流からタンク1内の液量を求めて表示する。
しかしながら、このような液量計測装置にあっては、坂道などにより車両が傾斜したり、車両が加減速やカーブを走行したりすることによってタンク1内の液面が揺動し、この液面の揺動によりフロート2が上下動してしまう。このため、コンタクトプレート5がタンク1に固定されていることにより、タンク1内の液量が変化していないのに検出する液量は変動してしまうという問題があった。
However, in such a liquid amount measuring apparatus, the liquid level in the
また、車両スペースやレイアウトの制約からタンク1の中央部にフロート2を配置することができず、このため液面の揺動によるフロート2の上下方向の変動が大きく、このため液量を正確に表示することができないという問題があった。さらに、図8の鎖線で示すように左に液面が揺動するとフロート2は上に移動するが、破線で示すように液面が右に揺動するとフロート2は下に移動することになり、タンクの左右の傾き量が同じであってもタンクの非対称形状によってフロート2の上下動する量が異なってしまい、その揺動による液量の変動の補正を行っても液面の揺動方向によっては正しく液量を表示することができないという問題があった。
In addition, the
この発明の目的は、検出する液量がタンク内の液面の揺動によって変動することのない液量計測装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid quantity measuring device in which the liquid quantity to be detected does not fluctuate due to the fluctuation of the liquid level in the tank.
また、この発明の他の目的は、フロートをタンクの中央部に配置しなくとも、液面の揺動方向に拘わらず正確にタンクの液量を表示することのできる液量計測装置を提供する。 Another object of the present invention is to provide a liquid amount measuring device capable of accurately displaying the amount of liquid in a tank regardless of the direction of rocking of the liquid level without arranging a float at the center of the tank. .
請求項1の発明は、タンク内の液面の高さに応じて上下動するフロートと、このフロートを先端に取り付け後部を軸支するとともにこの軸を中心にして前記フロートの上下動によって回動するアームと、このアームに取り付けた接点端子と、この接点端子が接触するコンタクトプレートとを備え、前記アームの回動により前記接点端子がコンタクトプレートの面上を摺動移動し、この接点端子の摺動位置を電気的に検知することによりタンク内の液量を求める液量計測装置であって、
前記液面が揺動した際に、この揺動によって前記接点端子が摺動移動することによる液量の変動を補正する補正手段を設けたことを特徴とする。
The invention of
When the liquid level is swung, there is provided correction means for correcting the fluctuation of the liquid amount due to the sliding movement of the contact terminal due to the swinging.
請求項2の発明は、前記補正手段は、前記コンタクトプレートを取り付けたベース板と、このベース板に設けた錘とを有し、前記ベース板の上部を軸支して前記アームの回動方向と同方向に回動自在にしたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the correction means includes a base plate to which the contact plate is attached and a weight provided on the base plate, and pivots the upper portion of the base plate to rotate the arm. It is characterized by being rotatable in the same direction.
請求項3の発明は、前記液面の揺動方向によって前記接点端子の摺動移動量が異なるのを補償する補償手段を設けたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided compensation means for compensating for a difference in the amount of sliding movement of the contact terminal depending on the swinging direction of the liquid surface.
請求項4の発明は、前記補償手段は、前記ベース板の両側部にそのベース板を挟み込むように配置された弾性力の異なる2つのスプリングを有し、前記接点端子の摺動移動量の大きい一方向に前記ベース板が揺動した際に、弾性力の小さいスプリングでそのベース板の一方向の揺動を抑制し、前記接点端子の摺動移動量の小さい他方向に前記ベース板が揺動した際に、弾性力の小さいスプリングでそのベース板の他方向の揺動を抑制することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the compensation means includes two springs having different elastic forces arranged so as to sandwich the base plate between both sides of the base plate, and the sliding movement amount of the contact terminal is large. When the base plate swings in one direction, a spring with a small elastic force suppresses the base plate from swinging in one direction, and the base plate swings in the other direction where the sliding movement amount of the contact terminal is small. When moved, the base plate is restrained from swinging in the other direction by a spring having a small elastic force.
請求項5の発明は、前記補償手段は、前記接点端子の摺動移動量の大きい一方向に前記ベース板が揺動した際に、前記ベース板にその一方向の揺動を抑制する方向に作用する第1作用点と、前記接点端子の摺動移動量の小さい他方向に前記ベース板が揺動した際に、そのベース板にその他方向の揺動を抑制する方向に作用する第2作用点とを有し、且つ、そのベース板の揺動方向に移動する作用部材と、この作用部材が揺動した際にその揺動方向と反対方向に付勢力がその作用部材に作用するスプリングとを有し、前記ベース板の回動中心位置から第1作用点までの距離を、前記回動中心位置から第2作用点までの距離よりも長くしたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, when the base plate swings in one direction in which the sliding movement amount of the contact terminal is large, the compensation means suppresses the base plate from swinging in one direction. A first action point that acts and a second action that acts on the base plate in a direction that suppresses the swing in the other direction when the base plate swings in the other direction where the sliding movement amount of the contact terminal is small. An action member that moves in the swing direction of the base plate, and a spring that exerts a biasing force on the action member in a direction opposite to the swing direction when the action member swings. The distance from the rotation center position of the base plate to the first action point is longer than the distance from the rotation center position to the second action point.
請求項6の発明は、前記補正手段は、前記アームの回動方向に揺動可能な振り子と、この振り子の揺動量を検知する検知部材とを有し、この検知部材が検知する検知量に基づいて前記液面が揺動した際の液量の変動を補正することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the correction means has a pendulum that can swing in the rotational direction of the arm, and a detection member that detects the swing amount of the pendulum, and the detection amount detected by the detection member. On the basis of this, the fluctuation of the liquid amount when the liquid surface is swung is corrected.
請求項1の発明によれば、液面が揺動した際の液量の変動を補正する補正手段を設けたものであるから、タンク内の液面が揺動しても検出する液量の変動を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the correction means for correcting the fluctuation of the liquid amount when the liquid level fluctuates is provided, the liquid amount to be detected even if the liquid level in the tank fluctuates. Variations can be prevented.
請求項2の発明によれば、錘を設けたベース板がアームの回動方向と同方向に回動するので、タンク内の液面が揺動しても検出する液量の変動を防止することができる。
According to the invention of
請求項3ないし請求項5の発明によれば、フロートをタンクの中央部に配置しなくとも、タンクの形状や液面の揺動方向に拘わらずタンクの液量を正確に表示することができる。 According to the third to fifth aspects of the present invention, the amount of liquid in the tank can be accurately displayed regardless of the shape of the tank and the rocking direction of the liquid level without arranging the float at the center of the tank. .
請求項6の発明によれば、タンク内の液面が揺動しても検出する液量の変動を防止することができる。 According to invention of Claim 6, even if the liquid level in a tank rocks | fluctuates, the fluctuation | variation of the liquid amount to detect can be prevented.
以下、この発明に係る液量計測装置の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of a liquid amount measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1実施例]
図1は車両に搭載する液量計測装置の要部を示したものである。図1において、10は図示しない燃料タンク内に配置されたベース板であり、このベース板10の上部は軸11により軸支され、ベース板10が軸11回りに回動自在となっている。また、ベース板10の下部には下方に延びたロッド12が取り付けられ、このロッド12の先端には錘13が設けられており、ベース板10が振り子動作するようになっている。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a main part of a liquid amount measuring apparatus mounted on a vehicle. In FIG. 1,
14はタンク内の液面の高さに応じて上下動するフロート14であり、このフロート14はアーム15の先端に取り付けられている。このアーム15の後部はベース板10の中間部(上下方向に対する中間部)の右側に軸16により軸支され、アーム15は軸16回りに回動自在となっている。そして、フロート14の上下動によってアーム15が軸16回りに回動する。
フロート14は燃料タンク(図示せず)の中央部から左側に配置され、アーム15の回動方向とベース板10の回動方向とが一致されている。
The
そして、軸11と軸16との高さ方向の離間距離L1と、軸11と軸16との左右方向の離間距離L2とは、液面が揺動した際のフロート14の変動量と、ベース板10の振り子動作によってその変動量を打ち消す打消量とが一致するように設定されている。これは、燃料タンクの形状やフロートの配置位置等によってベース板10の振り子動作による打消量が異なるので、その離間距離L1,L2で打消量と変動量とが一致するように合わせるものである。
The distance L1 in the height direction between the
また、ベース板10には軸16を中心にした円弧状のコンタクトプレート17が取り付けられている。アーム15には図2に示すように接点端子20が設けられており、この接点端子20がコンタクトプレート17に接触している。そして、アーム15の回動とともに接点端子20がコンタクトプレート17の面上を摺動移動していくようになっており、コンタクトプレート17と接点端子20とで可変抵抗器が構成されている。
Further, an arc-
コンタクトプレート17の一端と接点端子20とは図示しない電気回路により接続され、この電気回路に流れる電流あるいはコンタクトプレート17の一端と接点端子20間の電圧等によってタンク内の液量を求めるようになっている。
[動 作]
次に、上記のように構成される液量計測装置の動作について説明する。
One end of the
[Operation]
Next, the operation of the liquid amount measuring apparatus configured as described above will be described.
車両が坂道等により図1において左側に傾いた場合、あるいは右方向に加速度が働いた場合、タンク内の液面Sはタンクに対して鎖線のように左側が高くなり、右側が低くなるように揺動する。この液面Sによりフロート14が上に移動し、アーム15は軸16を中心にして時計回りに回動する。この回動、すなわち液面の揺動により検出する液量が変動する。
When the vehicle is tilted to the left in FIG. 1 due to a slope or the like, or when acceleration is applied in the right direction, the liquid level S in the tank becomes higher on the left side as indicated by the chain line and lower on the right side with respect to the tank. Swing. The
しかし、車両の傾きや右方向への加速度により、ベース板10が軸11を中心にして時計回りに回動していく。このベース板10の時計回りの回動により、アーム15はベース板10に対して相対的に反時計回りに軸16を中心にして回動していく。このため、車両の傾きや加速度等によるアーム15の時計回りの回動をベース板10が時計回りに回動することによって、液面の揺動によるアーム15の回動を打ち消し、検出する液量の変動は防止される。
However, the
車両が右側に傾いた場合や左方向に加速度が働いた場合も上記と同様にして、アーム15の反時計回りの回動をベース板10が反時計回りに回動して、液面の揺動によるアーム15の回動を打ち消し、検出する液量の変動は防止される。
When the vehicle is tilted to the right or acceleration is applied in the left direction, the
このように、液面Sが揺動した際にフロート14が上下動してアーム15が回動するが、この回動をベース板10の回動により補正する。このため、タンク内の液面の揺動に拘わらず検出する燃料タンクの液量は変動してしまうことがなく、液量の表示を正確に行うことができる。
[第2実施例]
図3は第2実施例の液量計測装置の要部を示したものであり、この第2実施例の液量計測装置は、ベース板10の両側に弾性力の異なるスプリング(補償手段)22,23を配置したものである。スプリング22の弾性力はスプリング23の弾性力より小さく設定されている。なお、フロート14は燃料タンクの中央部から左側に配置されている。
As described above, when the liquid level S swings, the
[Second Embodiment]
FIG. 3 shows a main part of the liquid amount measuring apparatus according to the second embodiment. The liquid amount measuring apparatus according to the second embodiment has springs (compensating means) 22 having different elastic forces on both sides of the
また、図3において、25,26は燃料タンク内に設けた係止板であり、この係止板25,26にスプリング22,23の一端部が固定されており、スプリング22,23の他端部がベース板10の側面に当接している。そして、車両が傾いていないときや車両に加速度が働いていないときには、ベース板10は図3の実線で示す位置に位置し、スプリング22,23の付勢力によって左右どちらにも傾斜しないようになっている。
In FIG. 3,
この液量計測装置では、車両が左側(図3において)に傾いた場合、あるいは右方向に加速度が働いた場合、燃料タンクの形状により液面Sが鎖線の状態に揺動する。この液面Sの揺動によりフロート14は矢印Q1に示すように上に大きく移動する。しかし、車両が右側(図3において)に左と同じ角度だけ傾いた場合、あるいは右方向に上記と同じ大きさの加速度が働いた場合、燃料タンクの形状などにより液面Sが破線の状態に揺動する。この液面Sの破線の揺動によりフロート14は矢印Q2に示すように下に移動し、その移動量は小さい。
In this liquid amount measuring device, when the vehicle is tilted to the left (in FIG. 3) or acceleration is applied in the right direction, the liquid level S swings in a chain line state depending on the shape of the fuel tank. As the liquid level S oscillates, the
すなわち、液面Sが鎖線の状態に揺動するとアーム15の接点端子20の摺動移動量が大きくなるが、液面Sが破線の状態に揺動するとアーム15の接点端子20の摺動移動量が小さくなる。
That is, when the liquid level S swings in a chain line state, the sliding movement amount of the
一方、ベース板10は、車両の右側(図3において)への傾きや右方向への加速度の働きに(液面Sが破線のようになる傾き)対して、反時計回りに回動して傾くが、スプリング23の付勢力がスプリング22の付勢力より大きく設定されていることにより、その傾きは小さく抑えられる。逆に、車両の左側(図3において)への傾きや右方向への加速度の働き(液面Sが鎖線のようになる傾き)に対して、ベース板10は時計回りに回動して傾くが、スプリング22の付勢力がスプリング23の付勢力より小さく設定されていることにより、その傾きは上記より大きなものとなる。
On the other hand, the
このため、フロート14の矢印Q1,Q2の方向の移動量に対応した角度だけベース板10を傾けることができ、液面の揺動方向によって接点端子20の摺動移動量が異なるのをスプリング22,23が補償することになり、液面Sの左右の揺動に対するフロート14の変動量の違いを適正に補償することができる。このため、フロート14をタンクの中央部に配置しなくとも、燃料タンクの形状が左右に対称でなくても、液面の揺動方向に拘わりなく、燃料タンクの液量を正確に求めて表示することができる。
[第3実施例]
図4および図5は第3実施例の液量計測装置の要部を示したものである。この第3実施例の液量計測装置は、1つのスプリング(補償手段)30によって液面の揺動方向によって接点端子20の摺動移動量が異なるのを補償するようにしたものである。
For this reason, the
[Third embodiment]
4 and 5 show the main part of the liquid amount measuring apparatus of the third embodiment. In the liquid amount measuring apparatus according to the third embodiment, a single spring (compensating means) 30 compensates for the difference in the sliding movement amount of the
図4および図5において、31はベース板10の裏面に取り付けた2つの脚部32,33を有する枠部材であり、この枠部材31の脚部32,33の内側に3角形状の突起32A,33Aが設けられている。突起32Aは突起33Aより上の位置に形成されており、軸11から突起32Aの頂点(第2作用点)32Aaまでの距離が軸11から突起33Aの頂点(第1作用点)33Aaまでの距離より短く設定されている。また、脚部32にはピン34が設けられている。
4 and 5,
枠部材31の脚部32,33間には、上下に延びた作用部材35が配置され、この作用部材35の中間部には左方向へ延びたロッド36が設けられている。このロッド36は脚部32のピン34により落下しないように支持され、且つ左右方向に移動可能となっているとともに傾斜可能となっている。
An
ロッド36の後端(左端)にはスプリング30の一端が取り付けられており、スプリング30の他端は燃料タンク内に設けた係止板37に取り付けられている。ベース板10が左右どちらにも傾いていないとき、スプリング30は自然長の長さにあり、作用部材35は脚部32,33の突起32A,33Aに接触しておらず、スプリング30の付勢力はベース板10に対して作用しないようになっている。
One end of a
ベース板10が図4において時計回りに回動すると、すなわち、坂道や加速度により液面Sが図3の破線で示す状態になると、脚部32の突起32Aの頂点32Aaが作用部材35に当接して、ベース板10の時計回りの回動とともに作用部材35およびロッド36が左方向(図4において)に移動していく。ロッド36の左方向への移動によりスプリング30が圧縮されていく。
When the
軸11から脚部32の突起32Aの頂点32Aaまでの距離が短いので、スプリング30を圧縮する力は大きな力が必要となる。このため、ベース板10の時計回りの回動(図3において反時計回りの回動)は小さく抑えられることになり、フロート14の矢印Q2(図3参照)の方向の移動量に対応した角度だけベース板10が傾くことになる。
Since the distance from the
逆に、ベース板10が図4において反時計回りに回動すると、すなわち、坂道や加速度により液面Sが図3の鎖線で示す状態になると、脚部33の突起33Aの頂点33Aaが作用部材35に当接して、ベース板10の反時計回りの回動とともに作用部材35およびロッド36が右方向(図4において)に移動していく。ロッド36の右方向への移動によりスプリング30が伸長されていく。
On the other hand, when the
軸11から脚部33の突起33Aの頂点33Aaまでの距離が長いので、スプリング30を伸長させる力は小さな力で済む。このため、ベース板10の反時計回りの回動(図3において時計回りの回動)は上記より大きくなり、フロート14の矢印Q1(図3参照)の方向の移動量に対応した角度だけベース板10が傾くことになる。
Since the distance from the
このように、フロート14の矢印Q1,Q2(図3参照)の方向の移動量に対応した角度だけベース板10を傾けることができ、液面の揺動方向によって接点端子20の摺動移動量が異なるのを1つのスプリング30によって補償することができる。
In this way, the
図6は他の例の液量計測装置の要部を示したものである。図6において、40はベース板10の裏面に設けたピン41により落下しないように且つ左右方向に移動可能に支持されたロッドであり、このロッド40の左端(後端)にはスプリング30の一端部が取り付けられている。また、ロッド40の先端部には上方に延びた支持部42が形成され、この支持部42の上部には左方向に突出した3角形状の突起43が形成されている。ロッド40の後部近傍には下方に延びた支持部44が形成され、この支持部44の下部には右方へ突出した三角形状の突起45が形成されている。
FIG. 6 shows a main part of another example of the liquid amount measuring apparatus. In FIG. 6,
そして、軸11から突起43の頂点(第2作用点)43aまでの距離が軸11から突起45の頂点(第1作用点)45aまでの距離より短く設定され、上記と同様にして、フロート14の矢印Q1,Q2(図3参照)の方向の移動量に対応した角度だけベース板10を傾けることができ、液面の揺動方向によって接点端子20の摺動移動量が異なるのを1つのスプリング30によって補償することができる。
[第4実施例]
図7は第4実施例の液量計測装置の要部を示したものである。この第4実施例の液量計測装置は、液面の揺動による燃料タンクの液量の変動の補正を電気的に行うようにしたものである。
The distance from the
[Fourth embodiment]
FIG. 7 shows a main part of the liquid amount measuring apparatus according to the fourth embodiment. The liquid amount measuring apparatus according to the fourth embodiment electrically corrects the fluctuation of the liquid amount in the fuel tank due to the fluctuation of the liquid level.
図7において、50は図示しない燃料タンク内に固定されたベース板であり、このベース板50の下部に取付板51が設けられている。この取付板51には、振り子52とコンタクトプレート53とが取り付けられている。コンタクトプレート53は後述する軸54を中心にした円弧状に形成されている。
In FIG. 7,
振り子52は、上部が軸54により軸支され軸54回りに回動自在なロッド52Aと、このロッド52Aの下部に取り付けられた錘52Bとを有している。
The
また、ロッド52Aにはコンタクトプレート53に接触している接点端子55が設けられており、ロッド52Aの回動とともに接点端子55がコンタクトプレート53の面上を摺動移動していくようになっている。そして、コンタクトプレート53と接点端子55とで可変抵抗器が構成されている。
Also, the
コンタクトプレート53の一端と接点端子55とは図示しない電気回路により接続され、電気回路に流れる電流あるいはコンタクトプレート53の一端と接点端子55間の電圧から振り子52の回動量、すなわち液面の揺動量を求めて液面の揺動による燃料タンクの液量の変動を補正するものである。
One end of the
この補正の方法として、コンタクトプレート17に流れる電流あるいはコンタクトプレート17の一端と接点端子20間の電圧と、コンタクトプレート53に流れる電流あるいはコンタクトプレート53の一端と接点端子55間の電圧とを合成することにより補正し、その合成値から液量を演算してメータに表示させるものである。
As a correction method, the current flowing through the
また、液面の各揺動量(傾斜角度)毎にフロート14の各位置毎の液面の変動特性をメモリに格納しておき、振り子52の動き、すなわち振り子52の回動量に応じてそのメモリから液面の変動を読み出して、燃料タンクの液量の変動を補正すれば、燃料タンクが複雑な形状であってもその補正を正確に行うことができ、
液量の表示を正確に行うことができる。
Further, the fluctuation characteristics of the liquid level at each position of the
The amount of liquid can be displayed accurately.
この第4実施例の液量計測装置によれば、フロート14およびベース板50等は従来品をそのまま使用することができ、また液量の演算には演算チップが使用されるのでソフトの変更のみで実現することが可能である。
According to the liquid amount measuring apparatus of the fourth embodiment, conventional products such as the
上記実施例は燃料タンクについて説明したが、これに限らず他のタンクであってもよい。 Although the said Example demonstrated the fuel tank, it may be not only this but another tank.
10 ベース板
11 軸
13 錘
14 フロート
15 アーム
17 コンタクトプレート
20 接点端子
10
Claims (6)
前記液面が揺動した際に、この揺動によって前記接点端子が摺動移動することによる液量の変動を補正する補正手段を設けたことを特徴とする液量計測装置。 A float that moves up and down according to the height of the liquid level in the tank, an arm that attaches the float to the tip and pivotally supports the rear part, and rotates by the vertical movement of the float around the axis, An attached contact terminal and a contact plate to which the contact terminal comes into contact, and the contact terminal slides on the surface of the contact plate by the rotation of the arm, and the sliding position of the contact terminal is electrically A liquid amount measuring device for determining the amount of liquid in the tank by detecting,
An apparatus for measuring a liquid amount, comprising: a correction unit that corrects a change in a liquid amount caused by the sliding movement of the contact terminal when the liquid surface swings.
The correction means includes a pendulum that can swing in the rotation direction of the arm and a detection member that detects the swing amount of the pendulum, and the liquid level is swung based on the detection amount detected by the detection member. The liquid amount measuring apparatus according to claim 1, wherein fluctuation of the liquid amount when moving is corrected.
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