特許 6564140 充填状態送信機を有する容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6564140

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】充填状態送信機を有する容器

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/38 20060101AFI20190808BHJP

   B65D 25/20 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   G01F23/38

   B65D25/20 K

【請求項の数】16

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-528316(P2018-528316)

(86)(22)【出願日】2016年10月26日

(65)【公表番号】特表2018-537675(P2018-537675A)

(43)【公表日】2018年12月20日

(86)【国際出願番号】EP2016075747

(87)【国際公開番号】WO2017092935

(87)【国際公開日】20170608

【審査請求日】2018年7月2日

(31)【優先権主張番号】102015224047.9

(32)【優先日】2015年12月2日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】518148098

【氏名又は名称】テーイー オートモーティブ テクノロジー センター ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】アルベルト ヨット．ベッカー

(72)【発明者】

【氏名】パトリック グミュント

(72)【発明者】

【氏名】ゲリット ミヒャエリス

(72)【発明者】

【氏名】トルステン シェファー

【審査官】 森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４９２３８２２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第４７９７８７２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００１−５２５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１０７７７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１４６３２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００７０００５７０（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０８２１１６５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 国際公開第８８／０１０４６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充填状態送信機を有する容器であって、前記充填状態送信機が、支持体（１４、５２）に結合されたレバーアームを有する浮動体と、該浮動体が動くにしたがって前記支持体（１４、５２）が回転するとき該支持体と共に回転する、前記支持体（１４、５２）に配置された磁石（３４、６２）と、ソケット（４０）を形成する第１の端部と磁石（３４、６２）の磁場強さを検出するためのホールセンサ（３２、７８）を支持する第２の端部とを有するセンサ支持体（３０）と、前記容器の外側に露出したカバー部分（１８）と前記容器の内部空間内へ張り出す部分とを備えるセンサアダプタ（１２）とを有する、ものにおいて、
センサ支持体（３０）は、前記センサアダプタのカバー部分（１８）に形成された導入開口部（２８）を通して挿入され、前記センサ支持体の第２の端部は前記張り出す部分の内側に収容され、
前記センサ支持体の第２の端部に配置された前記ホールセンサが、磁石（３４）が回転するにつれて変化する該磁石（３４）の磁場強さに面して該磁場強さを測定するように、支持体（１４）は、前記張り出す部分に回転可能に取り付けられ、前記容器内の充填状態が検出される、容器。

【請求項2】

容器の壁（１０）が、前記センサアダプタ（１２）のための取り付け開口部（２０）を有しており、前記カバー部分（１８）が前記取り付け開口部（２０）を閉鎖する、ことを特徴とする請求項１に記載の容器。

【請求項3】

前記カバー部分（１８）が、前記容器の壁（１０）に配置されている構造（４４）と協働する回転防止機構（４２）を有している、ことを特徴とする請求項２に記載の容器。

【請求項4】

前記容器の壁（１０）が、少なくとも部分的に円周アンダーカット部分を備えた、外側へ張り出すベース（２２）を有しており、前記ベース（２２）上に前記センサアダプタ（１２）の前記カバー部分（１８）が相補的な係止部分によって係止可能である、ことを特徴とする請求項３に記載の容器。

【請求項5】

前記センサアダプタ（１２）と前記ベース（２２）との間に、シール体（２４）が配置されている、ことを特徴とする請求項４に記載の容器。

【請求項6】

ソケット（４０）が、データ及び電源ラインを接続するためのものである、ことを特徴とする請求項１に記載の容器。

【請求項7】

充填状態送信機を有する容器であって、該充填状態送信機は、支持体（１４、５２）に結合されたレバーアームを有する浮動体と、該浮動体が動くにしたがって前記支持体（１４、５２）が回転するとき該支持体と共に回転する、前記支持体（１４、５２）に配置された磁石（３４、６２）と、ソケット（４０）を形成する第１の端部と磁石（３４、６２）の磁場強さを検出するためのホールセンサ（３２、７８）を支持する第２の端部とを有する、センサ支持体（７０）と、センサアダプタ（５０）と、支持体アダプタ（４８）と、を有するものにおいて、
センサ支持体（７０）は、センサアダプタ（５０）の上面に取り付けられ、前記容器の壁（１０）は、センサアダプタ（５０）の取り付け部分を係止するための固定輪郭（６６、６８）を備え、
支持体アダプタ（４８）は前記容器の内側に配置され、センサアダプタ（５０）は前記容器の外側に配置され、
支持体（５２）は、磁石（６２）が回転するにつれて変化する該磁石（６２）の磁場強さを前記ホールセンサが測定するように、支持体アダプタ（４８）に回転可能に取り付けられて、前記容器内の充填状態が検出される、容器。

【請求項8】

前記浮動体の前記レバーアーム（５４）の前記支持体（５２）用の前記支持体アダプタ（４８）が、端縁部分（５６）によって、前記容器の壁（１０）のアンダーカット部分（６８）内に配置されており、前記アンダーカット部分（６８）がブロー金型のスライダ配置によって形成されている、ことを特徴とする請求項７に記載の容器。

【請求項9】

前記アンダーカット部分（６８）に対する、容器外側の相補部分（６６）が、前記センサアダプタ（５０）の取り付け部分（６４）用の係止輪郭を形成する、ことを特徴とする請求項８に記載の容器。

【請求項10】

前記センサアダプタが、ブロー金型用のインサート部品として形成されており、かつ容器成形の際にブロー成型される、ことを特徴とする請求項７に記載の容器。

【請求項11】

前記センサアダプタ（５０）が、前記容器の壁（１０）に配置されている構造（７６）と協働する回転防止機構（７４）を有している、ことを特徴とする請求項７に記載の容器。

【請求項12】

前記支持体アダプタ（４８）が、前記容器の壁（１０）と協働する少なくとも１つの回転防止部材（５８）を有している、ことを特徴とする請求項７に記載の容器。

【請求項13】

前記支持体アダプタ（４８）が、前側に配置された多数のリブ（５８）を有しており、該リブ（５８）が、前記支持体アダプタ（４８）を前記容器の壁（１０）に取り付ける場合に、該壁（１０）のまだ流動する柔らかさの材料内へ圧入される、ことを特徴とする請求項１２に記載の容器。

【請求項14】

前記センサアダプタ（５０）が、前記センサ支持体（７０）を収容するための中央部分を有しており、該中央部分が多数の弾性のある接続部（７２）を介して前記取り付け部分（６４）と結合されている、ことを特徴とする請求項９に記載の容器。

【請求項15】

前記弾性のある接続部（７２）が、前記センサアダプタ（５０）の中央プレートを前記容器の壁（１０）に対して押圧する、ことを特徴とする請求項１４に記載の容器。

【請求項16】

燃料容器のための充填状態送信機であって、
浮動体のレバーアームが結合された支持体（１４、５２）と、
該浮動体が動くにしたがって支持体（１４、５２）が回転するとき該支持体と共に回転する、前記支持体（１４、５２）に配置された磁石（３４、６２）と、
ソケット（４０）を形成する第１の端部と磁石（３４、６２）の磁場強さを検出するためのホールセンサ（３２、７８）を支持する第２の端部とを有する、センサ支持体（３０）と、
燃料容器の外側に露出したカバー部分（１８）と前記燃料容器の内部空間内へ張り出す部分とを備える、センサアダプタ（１２）と、を備え、
センサ支持体（３０）は、前記センサアダプタのカバー部分（１８）に形成された導入開口部（２８）を通して挿入され、前記センサ支持体の第２の端部は前記張り出す部分の内側に収容され、
前記センサ支持体の第２の端部に配置された前記ホールセンサが、磁石（３４）が回転するにつれて変化する該磁石（３４）の磁場強さに面して該磁場強さを測定するように、支持体（１４）は、前記張り出す部分に回転可能に取り付けられ、前記燃料容器内の充填状態が検出される、
充填状態送信機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充填状態送信機を有する容器、特にプラスチック燃料容器に関するものであって、その充填状態送信機が、回転可能に軸承された支持体にレバーアームを介して配置された浮動体と、振動によって支持体の回転がもたらされた場合にこの支持体と共に回転する磁石と、磁石に対して固定の位置に配置された、磁石が回転する際に変化する磁場強さを容器内の充填状態を表す尺度として検出するためのホールセンサとを有している。本発明は、さらに、このような充填状態送信機に関する。

【背景技術】

【0002】

液体用の容器において、特に燃料容器においては、それぞれの充填状態についての情報を得たいという要請が多くある。これを達成するために広く用いられている手段は、容器の内部に充填状態送信機を配置することにあって、その場合に充填状態送信機の構造は浮動体を有しており、回転可能に支承されたレバーアームの一方の端部にその浮動体が固定されている。レバーアームの、あるいはレバーアームを支持する支持体の回転軸上に、磁石、たとえば円筒状のディスクマグネットが配置されており、それが上昇する、あるいは下降する液面に比例して回転される。磁石に対向して固定の方向づけでホールセンサが配置されており、そのホールセンサは磁石が回転する場合に変化する磁場にさらされて、それを容器内の充填状態を表す尺度としての電気信号に変換する。この構造の既知の充填状態送信機は、完全に容器の内部に配置されており、したがって故障の場合に接近することが困難である。さらにホールセンサは、大体において、浮動体機構を有する構成ユニットも形成しており、個別に交換することができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

これに基づいて、本発明の課題は、充填状態送信機が容器内に配置されている他のコンポーネントに関係なく位置決め可能である、冒頭で挙げた種類の容器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この課題を解決するために、特許請求項１に記載の特徴の組み合わせが提案される。本発明の好ましい形態と展開が、従属請求項から明らかにされる。

【0005】

本発明の基本的な考えは、充填状態送信機の電子的な部分と機械的な部分とを分離して、それぞれ容器壁の領域内に配置することにある。したがって本発明によれば、ホールセンサは容器の外側から取り付け可能なセンサ支持体に配置されている。

【0006】

本発明の第１の実施形態によれば、容器の壁がセンサアダプタ用の取り付け開口部を有しており、そのセンサアダプタが容器の内部空間内へ張り出す部分を有し、そのセンサアダプタに浮動体のレバーアーム用の支持体が支承されており、かつそのセンサアダプタ内にセンサ支持体用の導入開口部が設けられている。

【0007】

センサアダプタは、取り付け開口部を閉鎖するためのカバー部分を有することができる。

【0008】

さらにカバー部分は、容器の壁に配置されている構造と協働する回転防止機構を有することができる。

【0009】

好ましくは、容器の壁は、外側へ張り出す、少なくとも部分的に円周アンダーカット部分を備えたベースを有しており、そのベース上にセンサアダプタのカバー部分を相補的な係止部分によって係止することができる。

【0010】

好ましくは、センサアダプタとベースとの間にシール体が配置されている。

【0011】

電流を供給し、かつデータを伝送するために、センサ支持体は、好ましくは、データ及び電源ラインを接続するためのソケットを有している。

【0012】

本発明の第２の好ましい実施形態によれば、容器の壁は、浮動体のレバーアーム用の、容器内側に配置されている支持体アダプタのための、及び、センサ支持体用の、容器外側に配置されているセンサアダプタのための、固定輪郭を有している。

【0013】

好ましくは、浮動体のレバーアーム用の支持体アダプタは端縁部分によって、容器の壁のアンダーカット部分内に配置されており、そのアンダーカット部分はブロー金型のスライダ配置によって形成されている。

【0014】

センサアダプタは、容器外側の、アンダーカット部分に対する相補部分が、センサアダプタの取り付け部分のための係止輪郭を形成する場合に、特に効果的に容器に配置される。

【0015】

センサアダプタを壁に係止可能に結合する代わりに、センサアダプタは、ブロー金型のためのインサート部品として形成することもでき、そのインサート部品は容器成形する際にブロー成型される。

【0016】

センサの位置を固定するために、センサアダプタは、容器の壁に配置されている構造と協働する、回転防止機構を有することができる。

【0017】

それに応じて支持体アダプタは、容器の壁と協働する少なくとも１つの回転防止部材を有することができるので、センサに対する磁石の位置が固定されている。これは、たとえば、支持体アダプタが前側に配置された多数のリブを有し、それらのリブが、支持体アダプタを容器の壁に取り付ける際に、壁のまだ流れる程度に柔らかい材料内へ圧入されることによって、行うことができる。

【0018】

さらに、センサアダプタはセンサ支持体を収容するための中央部分を有することができ、その中央部分が多数の弾性のある接続部を介して取り付け部分と結合されている。弾性のある接続部は、ばねの形式で壁の方向へ付勢されており、かつセンサアダプタの中央部分を壁に対して押圧し、それによって、壁の他の側に配置されている磁石に対するホールセンサの確実な位置決めがもたらされる。

【0019】

本発明の第１の変形例によれば、上述した種類の容器のための充填状態送信機は、回転可能に支承されている支持体にレバーアームを介して配置された浮遊体と、浮遊体によって支持体が回転される場合にこの支持体と共に回転する、支持体に配置されている磁石と、容器内の充填状態を表す尺度として、磁石が回転する場合に変化する磁場強さを検出するために、磁石に対して固定された位置に配置されているホールセンサとを有している。充填状態送信機は、容器開口部に取り付けるためのセンサアダプタを特徴としており、その場合にセンサアダプタは、容器の内部空間内へ張り出す部分を有し、その部分に浮動体のレバーアームの支持体が支承されており、かつその場合にセンサアダプタは、容器の外側から接近できる、ホールセンサのための導入開口部を有している。本発明の第２の変形例によれば、充填状態送信機は、容器内側において容器の壁の固定輪郭に配置すべき、浮動体のレバーアーム用の支持体アダプタと、容器外側において容器の壁に配置すべき、ホールセンサを収容するためのセンサアダプタとを、特徴としている。

【0020】

以下、図面に図式的に示す実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1a】容器壁に配置された充填状態送信機の第１の変形例を容器の外側から示す斜視図である。

【図1b】容器壁に配置された充填状態送信機の第１の変形例を容器の内側から示す斜視図である。

【図2】図１に基づく充填状態送信機と容器壁を示す断面図である。

【図3】図１に基づく充填状態送信機を示す分解斜視図である。

【図4a】容器壁に配置された充填状態送信機の第２の変形例を示す斜視断面図である。

【図4b】容器壁に配置された充填状態送信機の第２の変形例を示す斜視断面図である。

【図5a】図４に基づく充填状態送信機のセンサアダプタを示している。

【図5b】図４に基づく充填状態送信機の支持体アダプタを示している。

【図6】図４に基づく充填状態送信機を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

容器壁内に配置された充填状態送信機の第１の変形例が図１から３に、そして第２の変形例が図４から６に示されている。第１の変形例は、容器壁内の開口部を必要とするが、第２の変形例はこの種の開口部を必要としない。

【0023】

図１は、容器の壁１０を示しており、その壁に充填状態送信機が配置されており、その充填状態送信機はセンサアダプタ１２を有し、そのセンサアダプタが容器の内部へ張り出す部分を有しており、かつその部分に、詳しく図示されない浮動体のレバーアーム１６のための支持体１４が配置されている。センサアダプタ１２は、カバー部分１８を有しており、そのカバー部分が壁１０内の取り付け開口部２０を閉鎖する。そのために壁１０は、少なくとも部分的に円周アンダーカット部分を備えた、外側へ張り出すベース２２を有しており、そのベース上にカバー部分１８がシール体２４（図２）を介在させて相補形状の係止部分２６によって係止される。

【0024】

さらに、センサアダプタ１２は、外側へ向かって開放したスロット形状の開口部２８を有しており、その中へセンサ支持体３０を差し込むことができる。センサ支持体３０は、容器内へ張り出すその端部領域にホールセンサ３２を支持しており、そのホールセンサはセンサ支持体３０が取り付けられた状態において、センサアダプタ１２の容器内へ張り出す部分の包囲する材料を通して、浮動体のレバーアーム１６用の支持体１４に配置された磁石３４（図２を参照）に対して機能的に近傍に位置決めされているので、液体表面上で浮遊する浮遊体によって容器内の液体のレベルが変化した場合に支持体１４が回動する結果、ディスクマグネットとしてとして形成されている磁石３４の回動が、ホールセンサ３２の領域内の磁場強さの変化をもたらし、その変化が容器内の充填状態を表す尺度としての電気信号に変換される。そのために、センサ支持体３０上に、それ自体知られた電子モジュール３６が配置されており、その信号が、センサ支持体３０のソケット４０内の電気的な接点を介して取り出し可能である。接点３８は、電子モジュール３６の電流供給のための接点も有している。

【0025】

センサアダプタ１２のカバー部分１８は、径方向に張り出すフォーク形状の回転防止機構４２を有しており、それが、壁１０に配置されている構造４４と協働して、壁１０に対するセンサアダプタ１２の回動とそれに伴って容器内部の浮動体の位置変化を阻止する。

【0026】

支持体１４は、軸ボルト４６によってセンサアダプタ１２に対して回転可能に軸承されており、その軸ボルトは支持体１４とセンサアダプタ１２の櫛状に互いに入り組んだ部分を通して案内されている。

【0027】

図２は、充填状態送信機の第１の実施形態を断面で示しており、図３はこの充填状態送信機を分解斜視図で示している。

【0028】

充填状態送信機の第２の実施形態が、図４から６に示されている。充填状態送信機は、容器の壁１０のサイド部分（図４ａ）に、あるいは上部分（図４ｂ）に配置することができる。もちろんこれは、図１から３に示す充填状態送信機の第１の実施形態についても該当する。

【0029】

この第２の実施形態の特別な利点は、容器の壁１０は充填状態送信機を取り付けるために切り抜く必要がなく、したがって液体又は蒸気の流出に対するバリアが損なわれることがないことにあって、それは特に燃料容器の場合には重要である。

【0030】

充填状態送信機は、容器の内部に配置されている支持体アダプタ４８と、容器の外部に配置されているセンサアダプタ５０と、詳しく図示されない浮動体のレバーアーム５４のための支持体５２とを有している。２つのアダプタ４８、５０を壁１０に取り付けるために、これらは、たとえば容器を形成するためのブロー金型内で、アダプタ５８、５０を壁１０に確実に保持することを可能にする構造を設けられる。

【0031】

支持体アダプタ４８は、その壁１０へ向いた側にフランジ端縁５６を有しており、そのフランジ端縁によって支持体アダプタ４８が、たとえばブロー金型内でマニピュレータによって、壁１０の内側に添接される。その後、壁１０は、適切な成形機構により、たとえばブロー金型に配置されたスライダによって、外側からフランジ端縁５６を中心に成形される。また、最初に壁１０に内側のアンダーカット部分を形成して、その後フランジ端縁５６をアンダーカット部分内へ係止することも、可能である。フランジ端縁５６は、さらに、前側に張り出す多数の突出部又はリブ５８を有しており、それらは、ブロー金型内でまだ流れる柔らかさの壁１０に支持体アダプタ４８を取り付ける場合に、壁１０の材料内へ圧入されて、一緒に壁１０に対する支持体アダプタ４８のための回転防止機構を形成する。

【0032】

支持体５２は、第１の実施形態のセンサアダプタ１２における支持体１４の軸承と類似した手段で、軸ボルト６０によって貫通される支持体５２と支持体アダプタ４８の互いに櫛状に入り組んだ部分によって、支持体アダプタ４８に回転可能に軸承されている。支持体５２は、壁１０を向いた前側に磁石６２を支持しており、その磁場は、ホールセンサに関して、支持体アダプタ４８に対して支持体５２が回転する場合に変化する。

【0033】

センサアダプタ５０は、壁１０の付与形状と協働する保持部分６４を有しており、その保持部分が壁１０のアンダーカット部分６６内へ嵌入し、そのアンダーカット部分は、支持体アダプタ４８のために容器内側にアンダーカット６８を形成する際に形成される。センサアダプタ５０は、センサ支持体７０を収容するための中央部分を端縁側の保持部分６４と結合する、多数の弾性のある接続部７２を有している。これらは、壁１０の方向へばね状に付勢されており、センサアダプタの中央部分を壁１０に対して押圧し、それによってホールセンサと磁石６２の間の間隔が最小限に抑えられ、かつ一定に維持される。

【0034】

センサアダプタ５０は、さらに、径方向外側へ延びる突出部７４を有しており、その突出部が壁１０上の隆起した構造７６と共にセンサアダプタ５０のための回転防止機構として作用する。

【0035】

センサ支持体７０は、付与された形状が異なることを除いて、機能的には第１の実施形態のセンサ支持体３０に相当する。センサ支持体７０上にホールセンサ７８と電子モジュール８０が配置されており、かつセンサ支持体は信号及び電流供給ラインを接続するためのソケット８２を有している。センサ支持体７０を失われないように、しかし故障した場合には交換できるように、センサアダプタ５０に固定するために、センサ支持体７０とセンサアダプタ５０の中央プレートは、協働する係止機構を有している。

【0036】

要約すると、以下のことが確認される：本発明は、充填状態送信機を有する容器、特にプラスチック−燃料容器に関するものであって、その充填状態送信機が、回転可能に軸承された支持体１４、５２にレバーアーム１６、５４を介して配置されている浮動体と、浮動体により支持体１４、５２が回転される場合にそれと共に回転する、支持体１４、５２に配置された磁石３４、６２と、容器内の充填状態の尺度として、磁石３４、６２が回転する場合に変化する磁場強さを検出するための、磁石３４、６２に対して固定の位置に配置されているホールセンサとを有している。本発明によれば、ホールセンサ３２、７８は、容器の外側から取り付け可能なセンサ支持体３０、７０に配置されている。

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図6】