DE19815729A1 - Vorrichtung zum Generieren eines elektrischen Signals - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Generieren eines elektrischen Signals an einem in einen Stutzen eines Behälters einschraubbaren Deckel, insbesondere an einem Tankdeckel eines Kraftstoffbehälters in einem Kraftfahrzeug, mit einem am Stutzen angeordneten Sensor und einem im Deckel vorgesehenen Magneten, der den Sensor bei eingeschraubtem Tankdeckel zum Ansprechen bringt, wobei zum Generieren eines von Tolerenzen unabhängigen Signals nur bei flüssigkeits- und gasdicht aufgeschraubten Deckel der Magnet beweglich im Dichtteil angeordnet ist und mit dem Griffteil derart funktionsgekoppelt ist, daß bei einer Relativbewegung, die erst bei Erreichen des zur sicheren Dichtheit erforderlichen Drehmoments stattfindet, der Magnet in eine den Sensor zum Ansprechen bringende Position verlagert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Generieren eines elektrischen Signals an einem in einen Stutzen eines Behälters einschraubbaren Deckel, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die gattungsgemäße Vorrichtung dient z. B. bei Kraftfahrzeugen dazu, in eine Überwachungseinrichtung auch den Tankdeckel mit einzubeziehen, also zu erfassen, ob z. B. nach dem Betanken des Kraftfahrzeuges mit Kraft­ stoff der Tankdeckel wieder aufgesetzt, insbesondere gasdicht aufgesetzt ist. Dabei kann im Tankdeckel ein Permanetmangnet vorgesehen sein, der berührungslos einen am Einfüllstutzen vorgesehenen Sensor, z. B. einen Hallsensor oder einen Reed-Schalter, zum Ansprechen bringt. Bei Tankdec­ keln, die mit Bajonettverschlüssen versehen sind, ist dies relativ problemlos möglich, weil der Dichtungsanpreßdruck konstruktiv vorgegeben ist, also lediglich die Aufsetzposition des Tankdeckels relevant ist.

Bei in den Einfullstutzen einschraubbaren Tankdeckeln ist die gasdichte Montage des Tankdeckels bzw. der Dichtungsanpreßdruck aufgrund der unvermeidbaren Toleranzen schwierig nach dem vorbeschriebenen System überwachbar. Zwar ist es bekannt, den Tankdeckel mit einem Durch­ ratschmechanismus zu versehen, der bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentes bzw. des angestrebten Dichtungsanpreßdruckes durch hör­ bares Ratschgeräusch und Relativverdrehung zwischen Dichtteil und Griff­ teil des Tankdeckels anspricht. Allerdings ist mit so einem Durchratschein­ richtung nicht sichergestellt, daß die Bedienungsperson aus Unachtsamkeit oder Unwissenheit den Tankdeckel bis zum Ansprechen des Durch­ ratschmechanismus festschraubt bzw. den Tankdeckel zu lose und dement­ sprechend nicht gasdicht aufschraubt. Diese zu lose Montage ist aber auf­ grund der angesprochenen Toleranzen meßtechnisch schwer erfaßbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzugschlagen, die bei geringem Mehraufwand relativ unabhängig von her­ stellungstechnisch bedingten Toleranzen ein sicheres Generieren eines elektrischen Signals ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Magneten im Dichtteil des Tank­ deckels beweglich anzuordnen und mit dem Griffteil derart zu koppeln, daß bei einer Relativbewegung der Magnet in eine den Sensor zum Ansprechen bringende Position verlagerbar ist. Dies kann bei einem Tankdeckel mit ei­ nem Durchratschmechanismus der vorbeschriebenen Art dadurch bewerk­ stelligt werden, daß der Durchratschmechanismus bzw. die dabei vorgese­ henen Federelemente mit dem beweglichen Magneten gekoppelt oder mittelbar derart funktionsgekoppelt sind, daß bei einem Ansprechen der Federelemente (Durchratschen) auch der Magnet verlagert wird. Damit kommt eine Betätigung des Sensors erst dann zustande, wenn der Durchratschmechanismus betätigt wurde und damit das Drehmoment zum Erreichen der Dichtheit des Systems aufgebracht wurde.

Dabei können zwischen Dichtteil und Griffteil des Tankdeckels bzw. zwi­ schen dem beweglichen Magneten und dem Griffteil Nocken vorgesehen sein, die bei einer Relativverdrehung den Magneten axial verlagern und dementsprechend in eine den Sensor zum Ansprechen bringende Position verschieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Ein­ zelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 in schematisierter Darstellung einen Einfüllstutzen eines Kraftstoffbe­ hälters für ein Kraftfahrzeug mit einem Tankdeckel und einer Vor­ richtung zum Generieren eines elektrischen Signals;

Fig. 2 einen teilweise aufgebrochenen Tankdeckel gemäß Fig. 1 mit einem Dichtteil und einem Griffteil, im demontierten Zustand;

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Linie III-III der Fig. 2 durch den Tankdeckel.

In der Fig. 1 ist abschnittsweise ein Einfüllstutzen 10 für einen Kraftstoffbe­ hälter in einem Kraftfahrzeug gezeigt, der mittels eines Tankdeckels 12 ver­ schließbar ist. Dazu ist der Tankdeckel 12 mit einem Außengewinde 14 an seinem unteren Dichtteil 16 in ein Innengewinde 18 am Einfüllstutzen 10 eingeschraubt, wobei ein Dichtring 20 für einen flüssigkeits- und gasdichten Verschluß sorgt. Das Dichtteil 16 ist mit einem Griffteil 22 verbunden, an dem eine nach außen ragende Griffleiste 24 angeformt ist.

Im Dichtteil 16 des Tankdeckels 12 ist ein Permanet-Magnet 26 angeordnet, der bei eingeschraubtem Tankdeckel 12 einen Sensor 28 zum Ansprechen bringt, so daß der Sensor 28 ein elektrisches Signal abgibt, das über eine elektrische Leitung 30 einen nicht dargestellten Überwachungssystem des Kraftfahrzeuges zugeleitet wird. Der Sensor 28 kann ein handelsüblicher Hallsensor oder ein Reed-Schalter sein, der berührungslos durch das Ma­ gnetfeld des Magneten 26 ein elektrisch auswertbares Signal abgibt, sofern ein definierter Abstand zwischen Magnet 26 und Sensor 28 erreicht ist.

In den Fig. 2 und 3 ist der Tankdeckel 12 detaillierter dargestellt, wobei in der Fig. 2 das Dichtteil 16 und das Griffteil 22 voneinander getrennt ge­ zeichnet sind.

Wie schematisch angedeutet, sind in dem Griffteil 22 zwei zungenartige Fe­ derbügel 38,40 eines Durchratschmechanismus formschlüssig festgelegt, deren endseitige Rastnasen 42, 44 nach unten abragen. Im montierten Zu­ stand des Tankdeckels 12 greifen die Rastnasen 42, 44 unter federnder Ver­ spannung in sägezahnartige Vertiefungen 46 eines Ringflansches 32 des kappenförmigen Dichtteiles 16 ein, wobei durch die schrägen Flankenwinkel in der Festschraubrichtung ein Durchratschen des Griffteiles 22 relativ zum Dichtteil 16 ab einen definierten Drehmoment auftritt, während in der Auf­ schraubrichtung ein dauerhafter Formschluß (kein Durchratschen) gegeben ist.

In der montierten Stellung umgreift der ringförmige Abschnitt 48 des Griff­ teiles 22 den Ringflansch 32 des Dichtteiles 16, so daß die beiden Teile 16, 22 axial aneinander gehalten sind.

Von dem Griffteil 22 ragt nach unten eine Stellhülse 34 ab, an die ein im Durchmesser erweiterter Führungsabschnitt 36 anschließt. Der Führungsab­ schnitt 36 umgreift den rotationssymetrisch im Dichtteil 16 angeordneten Magneten 26, der axial beweglich in einem topfförmigem Einsatz 60 des Dichtteiles 16 angeordnet ist. Zwei radial nach innen vom Einsatz 60 abragende Nasen 50, 52 (vgl. Fig. 3) greifen als Verdrehsicherung in umfangsseitige Ausnehmungen 54, 56 des Magneten 26 ein. Ferner ist der Magnet 26 durch eine im Einsatz 60 abgestützte Schraubendruckfeder 62 nach oben vorgespannt.

An der Oberseite des Magneten 26 sind kreisförmig verteilte Nocken 72 vor­ gesehen, die mit am Boden 74 des Führungsabschnittes 36 der Stellhülse 34 angeformten Gegennocken 76 zusammenwirken.

Der Magnet 26 ist so zum Sensor 28 ausgerichtet, daß der Sensor 28 bei einem Einschrauben des Tankdeckels 12 mit relativ geringem Anzugsmo­ ment noch kein elektrisches Signal abgibt.

Wird der Tankdeckel 12 indessen mit einem Drehmoment angezogen, wel­ ches - wie erwünscht - zu einem Durchratschen des Griffteiles 22 relativ zum Dichtteil 16 führt, so wird auch die Stellhülse 34 relativ zum Magneten 26 verdreht, wobei durch Auflaufen der Nocken 72 auf die Gegennocken 76 der Magnet 26 axial nach unten verschoben wird.

Diese Verlagerung des beweglichen Magneten 26 führt zu einem Anspre­ chen des Sensors 28 bzw. zu einem entsprechenden elektrischen Signal für das Überwachungssystem im Kraftfahrzeug, das anzeigt, daß der Tankdec­ kel 12 flüssigkeits- und gasdicht verschlossen ist. Das elektrische Signal kann dabei entweder in einer Halteschaltung bei einmaligem oder mehrmali­ gem Auftreten ausgewertet oder aufgrund einer solchen System immanenten Hysterese des Sensors 28 auch dauerhaft anliegend ausgewertet werden. Das heißt, daß der Sensor 28 (vgl. Fig. 1) so zum Magneten 26 angeordnet sein kann, daß nach dem dichten Aufschrauben des Tankdeckels 12 das elektrische Signal aufgrund der Schalthysterese dauerhaft anliegt, bis der Tankdeckel 12 wieder abgeschraubt wird.

Die Nocken 72 und Gegennocken 76 müssen hinsichtlich ihrer Positionie­ rung und Anzahl den Vertiefungen 46 des Durchratschmechanismus ent­ sprechen, so daß mittelbar über die Stellhülse 34 und funktionsgekoppelt bei in Raststellung (in den Vertiefungen 46) befindlichen Federbügeln 38,40 auch die Nocken 72 außer Eingriff mit den Gegennocken 76 (gezeichnete Position) sind.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Generieren eines elektrischen Signals an einem in einen Stutzen eines Behälters einschraubbaren Deckel, insbesondere an einem Tankdeckel eines Kraftstoffbehälters in einem Kraftfahrzeug, mit einem am Stutzen angeordneten Sensor und einem im Deckel vorgesehenen Magneten, der den Sensor bei eingeschraubtem Deckel zum Ansprechen bringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (12) mit einem Dichtteil (16) und einem relativ dazu verdrehbaren Griffteil (22) ausgeführt ist und daß der im Dichtteil (16) beweglich angeordnete Magnet (26) mit dem Griffteil (22) derart gekoppelt ist, daß bei einer Relativbewegung der Ma­ gnet (26) in eine den Sensor (28) zum Ansprechen bringende Position verlagerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (16) und das Griffteil (22) über einen einem definierten Verdrehmoment entsprechenden Durchratschmechanismus (38, 40, 46) versehen ist und daß der Durchratschmechanismus mit dem beweglichen Magneten (26) mittel- oder unmittelbar gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (26) axial verschiebbar und gegen Verdrehen gesichert im Dicht­ teil (16) angeordnet ist und mittels einer Feder (70) gegen das Griffteil (22) vorgespannt ist und daß zwischen dem Magneten (26) und dem Griffteil (22) Nocken (72) vorgesehen sind, die den Magneten (26) bei ei­ ner Relativbewegung zwischen Dichtteil (16) und Griffteil (22) axial verla­ gern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (72) am Magneten (26) ausgebildet sind, die mit vom Griffteil (22) abra­ genden Gegennocken (76) zusammenwirken.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom Griffteil (12) eine Stellhülse (34) abragt, die die Gegennocken (76) trägt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell­ hülse (34) einen den rotationssymetrischen Magneten (26) umgreifenden Führungsabschnitt (36) aufweist, an dessen Boden (74) die Gegennocken (76) ausgebildet sind.