JPH09203656A - タンク内残量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンクが傾いたり、タンク内の貯留物が揺動
したりしても、その貯留物の残量を正確に計測すること
のできるタンク内残量計測装置を提供することにある。 【解決手段】 タンク２全体の重量を測定する重量計２
０を備え、この重量計２０によりタンク２内の貯留物５
の残量を計測するように構成したことを特徴としてい
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、タンク内の貯留
物の残量を、重量を測定することによって計測するタン
ク内残量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のタンク内残量計測装置として
は、例えば図８に示すように、液体燃料（貯留物）の残
量を測定するものが知られている。この図８のタンク内
残量計測装置１は、タンク２の一方の端部を支点３によ
って揺動自在に支え、他方の端部を荷重センサ４で支え
るようになっている。

【０００３】このように構成されたタンク内残量計測装
置１においては、液体燃料５の残量を、荷重センサ４か
ら出力される荷重データによって、正確に計測すること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記タンク
内残量計測装置１においては、タンク２が傾いたり、液
体燃料５が揺動したりすると、荷重センサ４にかかる荷
重が変化してしまい、正確な残量を測定することができ
ないという問題がある。

【０００５】例えば、液体燃料５が荷重センサ４側に揺
動した場合には、図９に示すように、液体燃料５の重心
Ｇが荷重センサ４側に寄ってしまう。したがって、液体
燃料５の重量をＷとし、荷重センサ４から支点３までの
寸法をｌとし、液体燃料５の重心Ｇから支点３までの寸
法をａとすると、荷重センサ４にかかる荷重Ｆａは、次
ぎの（１）式で示されることになる。

【０００６】Ｆａ＝（ａ／ｌ）Ｗ …（１） また、液体燃料５が支点３側に揺動した場合には、図１
０に示すように、液体燃料５の重心Ｇが支点３側に寄っ
てしまい、荷重センサ４にかかる荷重Ｆｂは、次ぎの
（２）式で示されることになる。

【０００７】Ｆｂ＝（ｂ／ｌ）Ｗ …（２） したがって、液体燃料５が揺動することによって、荷重
センサ４にかかる荷重Ｆａ、Ｆｂが異なってしまうこと
になる。

【０００８】この発明は上述した問題を解消するために
なされたもので、その目的は、タンクが傾いたり、タン
ク内の貯留物が揺動したりしても、その貯留物の残量を
正確に計測することのできるタンク内残量計測装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、タンク全体の重量を測定する重量計を
備え、この重量計によりタンク内の貯留物の残量を計測
するように構成したことを特徴としている。

【００１０】また、上記重量計は、支点回りに揺動する
複数のテコと、これらのテコからの力を受ける一つの荷
重センサとを備えており、前記各テコは、支点から所定
量離れた力点でタンク側からの荷重を受けるとともに、
この荷重とつりあう力を、前記一つの荷重センサ側から
受けるように配置するように構成することが好ましい。

【００１１】そして、上記のように構成された発明にお
いては、タンクの全体の重量を重量計で測定しているか
ら、タンクが傾いたり、貯留物が揺動したりしても、重
量計で測定するタンクの重量が変化することがない。し
たがって、タンク内の貯留物の残量を正確に計測するこ
とができる。

【００１２】また、重量計を複数のテコと一つの荷重セ
ンサで構成したものにあっては、タンク側の全重量が各
テコに分散してかかる。そして、各テコは、タンク側か
ら荷重を受けるとともに、この荷重とつりあう力を、前
記一つの荷重センサ側から受けることになる。このた
め、荷重センサには、各テコにかかった荷重の合計に、
すなわちタンクの全重量に、一定の比率を掛けた大きさ
の荷重が作用することになる。なお、一定の比率とは、
全テコによって決まる力の増大又は減少の比率である。
したがって、タンクが傾いたり、貯留物が揺動したりし
ても、タンク内の貯留物の残量を正確に計測することが
できる。

【００１３】しかも、一つの荷重センサだけで、タンク
の全重量を測定することができるから、残量の計測誤差
が一つの荷重センサの誤差範囲内に納めることができ、
計測精度の向上を図ることができる。すなわち、複数の
荷重センサを用いた場合には、個々の荷重センサ間にバ
ラツキがあるから、全体としての誤差範囲が大きくなる
という欠点がある。

【００１４】さらに、例えば、５０Ｋｇのタンクを４つ
の荷重センサで支持しようとした場合、タンクの傾き等
によっては一つの荷重センサに５０Ｋｇの荷重が作用す
る可能性があるから、通常、各荷重センサとしては５０
Ｋｇ用のものを用いることになる。そして、各荷重セン
サの誤差が例えば＋５Ｋｇ〜−５Ｋｇであると仮定す
る。そうすると、タンクの傾き等によっては、一つの荷
重センサに５Ｋｇ以下の荷重が作用することがあり得る
から、この場合には、ある特定の荷重センサにおける測
定結果がまったく信頼性のないものとなってしまう。し
たがって、この点からも、複数の荷重センサを用いるよ
り、一つの荷重センサを用いた方が誤差が小さくなるこ
とがわかる。

【００１５】またさらに、一つの荷重センサを設けるだ
けで済むから、複数の荷重センサを設ける場合に比べ
て、コストの低減を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図７を参照して説明する。なお、図１〜図５は第１
の実施の形態を示し、図６は第２の実施の形態、図７は
第３の実施の形態を示している。

【００１７】まず、図１〜図５を参照して第１実施の形
態を説明する。ただし、図８に示す従来例と共通する構
成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００１８】この第１の実施の形態で示すタンク内残量
計測装置１０は、図１に示すように、液体燃料（貯留
物）５を含めたタンク２の全体の重量を測定する重量計
２０を備えている。そして、この重量計２０によりタン
ク２の全体の重量を測定するとともに、この全体の重量
から予め測定しておいたタンク２の重量を差し引くこと
により、液体燃料５の残量を計測するようになってい
る。また、タンク２は、自動車の車体１１にベルト１２
によって取り付けられている。

【００１９】重量計２０は、図２〜図５に示すように、
支点２１回りに揺動する複数のテコ２２、２３と、これ
らのテコ２２、２３からの力を受ける一つの荷重センサ
２４とを備えており、前記各テコ２２、２３は、支点２
１から所定量離れた力点２２ａ、２３ａでタンク２側か
らの荷重を受けるとともに、この荷重とつりあう力を、
前記一つの荷重センサ２４側から受けるように配置され
ている。

【００２０】すなわち、支点２１は、底板２５上に固定
されたものであって、各テコ２２、２３の一端部を揺動
自在に支持するようになっている。

【００２１】テコ２２、２３は、符号２２で示すものが
長く形成され、符号２３で示すものが短く形成されてい
る。そして、長いテコ２２は、一端部が上記支点２１に
よって揺動自在に支持され、他端部が上記荷重センサ２
４によって揺動自在に支持されている。なお、テコ２２
は、支点２１及び荷重センサ２４から脱落することがな
いように、これらの支点２１及び荷重センサ２４に連結
されている。さらに、テコ２２には、支点２１に近い位
置に、タンク２側からの荷重を受ける力点２２ａが設け
られ、この力点２２ａと荷重センサ２４との間のほぼ中
央の位置に、短いテコ２３からの力が作用する作用点２
２ｂが設けられている。

【００２２】短いテコ２３は、一端部が上記支点２１に
よって揺動自在に支持され、他端部が上記長いテコ２２
の作用点２２ｂに揺動自在に支持されている。すなわ
ち、テコ２３の他端部には、テコ２２の作用点２２ｂに
揺動自在にかみ合う作用点２３ｂが形成されている。な
お、テコ２３は、支点２１及びテコ２２の作用点２２ｂ
から脱落しないように、これらの支点２１及びテコ２２
に連結されている。さらに、テコ２３には、支点２１に
近い位置に、タンク２側からの荷重を受ける力点２３ａ
が設けられている。

【００２３】また、長いテコ２２は、図２に示すよう
に、荷重センサ２４に対してほぼ直角に交差するように
２つのものが配置されており、短いテコ２３は、各テコ
２２にほぼ直角に交差するように２つのものが配置され
ている。そして、各支点２１及び力点２２ａ、２３ａ
は、それぞれ長方形の各隅部を構成するように配置され
ている。このように配置されたテコ２２、２３の上に
は、長方形状の上カバー２６が載置されている。

【００２４】上カバー２６は、長方形状に形成された天
井板２７と、上記テコ２２、２３の周囲を囲む側板２８
とによって構成されている。そして、天井板２７の内面
には、上記各力点２２ａ、２３ａに、タンク２側からの
荷重を作用させる荷重伝達部材２７ａが設けられてい
る。さらに、天井板２７の上面には、各荷重伝達部材２
７ａに対応する位置に、帯状の補強板２７ｂが長方形状
に溶接等で固定されている。補強板２７ｂは、タンク２
の重量を、各荷重伝達部材２７ａから各テコ２２、２３
に支障なく伝えるように設けたものであり、図示しない
ボルトによってタンク２との連結が図られるようになっ
ている。

【００２５】また、底板２５と上カバー２６とは、図示
しない付勢手段によって、互いに近接する方向に弾性的
な力で連結されている。そして、底板２５は、図示しな
いボルトによってベルト１２（図１参照）に連結される
ようになっている。

【００２６】上記のように構成されたタンク内残量計測
装置１０においては、液体燃料５を含めたタンク２の全
体の重量を重量計２０で測定しているから、タンク２が
傾いたり、液体燃料５が揺動したりしても、重量計２０
で測定するタンク２の全重量が変化することがない。し
たがって、タンク２内の液体燃料５の残量を正確に計測
することができる。

【００２７】また、重量計２０においては、タンク２側
の全重量が各テコ２２、２３の力点２２ａ、２３ａに分
散してかかる。そして、各テコ２２、２３は、タンク２
側から受けた荷重とつりあう力を、荷重センサ２４側か
ら受けることになる。このため、荷重センサ２４には、
各テコ２２、２３にかかった荷重の合計に、すなわちタ
ンク２側の全重量に、一定の比率を掛けた大きさの荷重
が作用することになる。なお、一定の比率とは、全テコ
２２、２３によって決まる力の増大又は減少の比率であ
る。したがって、タンク２が傾いたり、液体燃料５が揺
動したりしても、荷重センサ２４で検出する荷重はタン
ク２側の全重量に一定の比率を掛けたものとなるから、
タンク２内の液体燃料５の残量を正確に測定することが
できる。

【００２８】しかも、一つの荷重センサ２４だけで、タ
ンク２の全重量を測定することができるから、残量の計
測誤差を一つの荷重センサ２４の誤差範囲内に納めるこ
とができ、計測精度の向上を図ることができる。すなわ
ち、複数の荷重センサを用いた場合には、個々の荷重セ
ンサ間にバラツキがあることから、全体としての誤差範
囲が大きくなるという欠点がある。

【００２９】さらに、例えば、５０Ｋｇのタンクを４つ
の荷重センサで支持しようとした場合、タンクの傾き等
によっては一つの荷重センサに５０Ｋｇの荷重が作用す
る可能性があるから、通常、各荷重センサとしては５０
Ｋｇ用のものを用いることになる。そして、各荷重セン
サの誤差が例えば＋５Ｋｇ〜−５Ｋｇであると仮定す
る。そうすると、タンクの傾き等によっては、一つの荷
重センサに５Ｋｇ以下の荷重が作用することがあり得る
から、この場合には、ある特定の荷重センサにおける測
定結果がまったく信頼性のないものとなってしまう。し
たがって、この点からも、複数の荷重センサを用いた場
合には誤差が大きくなるという欠点がある。

【００３０】またさらに、一つの荷重センサ２４を設け
るだけで済むから、複数の荷重センサを設ける場合に比
べて、コストの低減を図ることができる。

【００３１】また、長いテコ２２と短いテコ２３とをほ
ぼ直角に交差させているから、これらのテコ２２、２３
間の力の伝達を効率よく行うことができ、荷重センサ２
４における測定精度を向上させることができる。すなわ
ち、図２において、仮に交差位置が直角に交差する位置
より支点２１側にずれていれば、短いテコ２３にはさら
に支点２１側にスライドさせるような力が生じ、また荷
重センサ２４側にずれていれば、荷重センサ２４側にさ
らにスライドさせるような力が生じる。したがって、長
いテコ２２と短いテコ２３とがほぼ直角に交差していな
ければ、スライドを停止させるような力を短いテコ２３
に作用させることになるから、短いテコ２３から長いテ
コへの力の伝達効率が低下してしまうことになる。

【００３２】次ぎに、この発明の第２の実施の形態を図
６に示す。この実施の形態においては、車体１１の凹部
に重量計２０を設置し、この重量計２０の上にタンク２
を設置する構成になっている。

【００３３】また、この発明の第３の実施の形態を図７
に示す。この実施の形態においては、ベルト１２によっ
て、重量計２０及びタンク２を車体１１に押し付け、こ
れによって、重量計２０及びタンク２を車体１１に固定
するようになっている。

【００３４】なお、上記各実施の形態においては、タン
ク２内に液体燃料５を貯留するように構成したが、この
タンク２は、液体ガスや粉帯等の貯留物を貯留するよう
に構成したものであってもよい。

【００３５】

【発明の効果】この発明によれば、タンクの全体の重量
を重量計で測定しているから、タンクが傾いたり、貯留
物が揺動したりしても、重量計で測定するタンクの重量
が変化することがない。したがって、タンク内の貯留物
の残量を正確に計測することができる。

【００３６】また、重量計を複数のテコと一つの荷重セ
ンサで構成したものにあっても、タンクが傾いたり、貯
留物が揺動したりしても、タンク内の貯留物の残量を正
確に計測することができる。

【００３７】しかも、一つの荷重センサだけで、タンク
の全重量を測定することができるから、残量の計測誤差
が一つの荷重センサの誤差範囲内に納めることができ、
計測精度の向上を図ることができる。

【００３８】さらに、例えば、５０Ｋｇのタンクを４つ
の荷重センサで支持しようとした場合、タンクの傾き等
によっては一つの荷重センサに５０Ｋｇの荷重が作用す
る可能性があるから、通常、各荷重センサとしては５０
Ｋｇ用のものを用いることになる。そして、この荷重セ
ンサ２４の誤差が例えば＋５Ｋｇ〜−５Ｋｇであると仮
定する。そうすると、タンクの傾き等によっては、一つ
の荷重センサに５Ｋｇ以下の荷重が作用することがあり
得るから、この場合には、ある特定の荷重センサにおけ
る測定結果がまったく信頼性のないものとなってしま
う。したがって、この点からも、複数の荷重センサを用
いて測定するより、一つの荷重センサを用いて測定した
方が計測精度を向上させることができることがわかる。

【００３９】またさらに、一つの荷重センサを設けるだ
けで済むから、複数の荷重センサを設ける場合に比べ
て、コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態として示したタン
ク内残量計測装置の断面図。

【図２】同タンク内残量計測装置における重量計の断面
図であって、図３のII−II線に沿う断面図。

【図３】同タンク内残量計測装置における重量計の側面
図。

【図４】同タンク内残量計測装置における重量計の断面
図であって、図２のIV−IV線に沿うモデル化した断面
図。

【図５】同タンク内残量計測装置における重量計の断面
図であって、図２のＶ−Ｖ線に沿うモデル化した断面
図。

【図６】この発明の第２の実施の形態として示したタン
ク内残量計測装置の断面図。

【図７】この発明の第３の実施の形態として示したタン
ク内残量計測装置の断面図。

【図８】従来例として示したタンク内残量計測装置の断
面図。

【図９】同タンク内残量計測装置の問題点を示す説明
図。

【図１０】同タンク内残量計測装置の問題点を示す説明
図。

【符号の説明】

２ タンク ５ 貯留物 ２０ 重量計 ２１ 支点 ２２、２３ テコ ２２ａ、２３ａ 力点 ２４ 荷重センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク全体の重量を測定する重量計を備
   え、この重量計によりタンク内の貯留物の残量を計測す
   るように構成したことを特徴とするタンク内残量計測装
   置。
2. 【請求項２】 重量計は、支点回りに揺動する複数のテ
   コと、これらのテコからの力を受ける一つの荷重センサ
   とを備えており、 前記各テコは、支点から所定量離れた力点でタンク側か
   らの荷重を受けるとともに、この荷重とつりあう力を、
   前記一つの荷重センサ側から受けるように配置されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のタンク内残量計測装
   置。