(57)【要約】  本発明は、流体を受容するための内部空間を形成する外壁と、特に空気であるガスを受容するために内部空間に配置された少なくとも１つの体積要素と、特に体積要素の体積を変えるための体積要素とタンクの環境との間のガス誘導導管である、開口部と、を備える、自動車両において流体を受容するための、特に燃料タンクである、タンクに関し、少なくとも１つの体積要素は、少なくとも部分的に蛇腹として形成される。
2021516185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車両において流体を保持するための、特に燃料タンクである、タンク（１）であって、
・前記流体を保持するための内部空間（３）を形成する外壁（２）と、
・特に空気であるガスを保持するために前記内部空間（３）に配置された少なくとも１つの体積要素（４）と、
・前記体積要素（４）の体積を変えるための、前記体積要素（４）と前記タンク（１）の周囲との間で前記ガスを運搬する、特に導管（６）である開口部と、を備え、
・前記少なくとも１つの体積要素（４）は少なくとも部分的に蛇腹（１０）として設計されている、タンク（１）。
【請求項２】
前記蛇腹（１０）は、具体的には内層（１３）および外層（１５）である少なくとも２つの層を有し、前記内層（１３）は前記外層（１５）とは異なる材料で作られている、請求項１に記載のタンク。
【請求項３】
前記蛇腹（１０）は、具体的には内層厚さ（１３ａ）を有する内層（１３）、中層厚さ（１４ａ）を有する中層（１４）、および外層厚さ（１５ａ）を有する外層（１５）である、少なくとも３つの層を有し、前記中層（１４）は前記内層（１３）および前記外層（１５）とは異なる材料で作られている、請求項１に記載のタンク。
【請求項４】
前記中層厚さ（１４ａ）は５〜８００μｍであり、特に１０〜３００μｍであり、特に好ましくは１５〜１００μｍであり、より好ましくは２０〜４０μｍである、請求項３に記載のタンク。
【請求項５】
前記中層厚さ（１４ａ）は前記外層厚さ（１５ａ）よりも薄く、かつ／または前記内層厚さ（１３ａ）よりも薄い、請求項３または４に記載のタンク。
【請求項６】
前記中層厚さ（１４ａ）は、前記蛇腹の総厚（１０ａ）の１％〜２５％であり、好ましくは５％〜１５％である、請求項３〜５のうちの一項に記載のタンク。
【請求項７】
前記体積要素は、
・好ましくは前記蛇腹１０の外向きの折り畳み点（１９）の内側上の、少なくとも１つの支持リング（２１）、および／または
・好ましくは前記蛇腹１０の前記外向きの折り畳み点（１９）の外側上の、少なくとも１つのリング形状の強化層（１５ｂ）、および／または
・好ましくは前記蛇腹１０の前記外向きの折り畳み点（１９）における、少なくとも１つのリング形状の据え込み材（７１）を有する、請求項１〜６のうちの一項に記載のタンク。
【請求項８】
前記蛇腹（１０）は、円錐形または円錐台形である、請求項１〜７のうちの一項に記載のタンク。
【請求項９】
前記蛇腹（１０）は、螺旋形状方式で折り畳まれる、請求項１〜８のうちの一項に記載のタンク。
【請求項１０】
前記体積要素（４）は、第１の要素壁（１１）および第２の要素壁（１２）を有し、前記２つの要素壁（１１、１２）は前記蛇腹（１０）に結合されているか、または前記蛇腹（１０）によって少なくとも部分的に形成されている、請求項１〜９のうちの一項に記載のタンク。
【請求項１１】
少なくとも１つの要素壁（１１）は剛性の方式で設計され、前記蛇腹（１０）は前記要素壁（１１）に対してブロー成形されているか、または前記要素壁（１１）に、材料接着の方式もしくは形状による嵌合の方式で結合されている、請求項１０に記載のタンク。
【請求項１２】
少なくとも１つの要素壁（１１）は、剛性の方式で設計され、様々なプラスチックの多数の層を有する、請求項１０または１１に記載のタンク。
【請求項１３】
少なくとも１つの要素壁（１２）は、前記蛇腹（１０）によって形成され、少なくとも１つの、好ましくはリング形状の構造強化要素（７０）を有する、請求項１０〜１２のうちの一項に記載のタンク。
【請求項１４】
少なくとも１つの間隔要素（１７）は、前記第１の要素壁（１１）と前記外壁（２）との間に配置される、請求項１０〜１３のうちの一項に記載のタンク。
【請求項１５】
前記蛇腹（１０）の折り畳み軸（Ｚ）に平行に折り畳み解除する、および折り畳むときに前記蛇腹（１０）を誘導するため、ならびに前記折り畳み軸（Ｚ）に垂直に前記蛇腹（１０）の移動を制限するための少なくとも１つのガイド配置（５６）を備える、請求項１〜１４のうちの一項に記載のタンク。
【請求項１６】
前記蛇腹（１０）を囲む保護スリーブを備える、請求項１〜１５のうちの一項に記載のタンク。
【請求項１７】
好ましくはばねである、少なくとも１つの弾性要素（３６）を備え、前記弾性要素（３６）は、前記蛇腹（１０）の折り畳み状態および／または折り畳み解除状態の方向に、前記蛇腹（１０）上に負荷を置くように配置される、請求項１〜１６のうちの一項に記載のタンク。
【請求項１８】
前記体積要素（４）の前記体積を決定するための少なくとも１つのセンサ（３１、３３、３５）を備える、請求項１〜１７のうちの一項に記載のタンク。
【請求項１９】
前記体積要素（４）の前記体積を能動的に変えるための少なくとも１つのアクチュエータ（３７）を備える、請求項１〜１８のうちの一項に記載のタンク。
【請求項２０】
折り畳み状態における前記蛇腹（１０）の少なくとも２つの隣接する折り畳みを共に保持する、少なくとも１つの取り外し可能な保持配置（４０）を備える、請求項１〜１９のうちの一項に記載のタンク。
【請求項２１】
具体的には少なくとも１つのアクティブ体積要素（４）および少なくとも１つの予備体積要素（４）である、前記内部空間（３）における前記体積要素（４）のうちの少なくとも２つを備え、前記アクティブ体積要素（４）の前記体積は前記ガス運搬導管（６）への前記アクティブ体積要素（４）の接続によって変えられることができ、一方で、前記予備体積要素（４）は使用されるまで折り畳み状態のままである、請求項１〜２０のうちの一項に記載のタンク。
【請求項２２】
前記アクティブ体積要素（４）および前記予備体積要素（４）は、各々が前記ガス運搬導管（６）に別個のコネクタ（１６）を介して同時に接続される、請求項２１に記載のタンク。
【請求項２３】
前記アクティブ体積要素（４）および前記予備体積要素（４）の前記体積は直接互いに接続される、請求項２１に記載のタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に燃料である流体を保持するための自動車両におけるタンクに関する。タンクは、可変の体積を有する、ガスが充填された体積要素を有する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクからの炭化水素の排出は、炭化水素の排出の環境を害する効果のため、できる限り最大程度まで防がれなければならない。炭化水素の蒸気は、特に高温において、燃料における炭化水素の高い分圧から生じる。３つの必要不可欠な工程が、燃料タンクから出る炭化水素の蒸気の、可能性がある排出につながる。１つの工程は、タンクの外壁を通した炭化水素分子の浸出である。この工程は広く理解されており、既存の解決方法が、排出の十分な削減をもたらす。２つ目の工程は、燃料補給工程である。液体燃料でタンクを充填することは、タンクに位置するガスを移すことを必要とし、ガスは炭化水素で飽和される。これらのガスを捕捉する２つの主な手法があり、それは、大きな活性炭素フィルタ（ＡＣＦ）を用いる車載燃料補給蒸気回収（ＯＲＶＲ）、または給油所の燃料ノズルによるガスの吸引である。３つ目は、日中排出または駐車排出として知られる、駐車時、または内燃機関が作動していないとき、周囲温度における変化のためにガスが生じる。これらは、活性炭素フィルタが定期的に適切なパージ工程を受ける場合、活性炭素フィルタによって緩衝されることもできる。この目的のために、内燃機関は通常、動作していなければならない。これは、内燃機関は常には動作していないため、電気モータおよび内燃機関を有する特にハイブリッド車両について、比較的複雑であり得る。
【０００３】
タンクを加圧せずにＨＣ排出を削減する１つの方法は、体積変化によって生成されたガスの体積を補償する、組み込まれた体積要素を有する非加圧タンクを作成することからなる。この目的のために、体積要素内に常に空気があり、空気がタンクシステムから直接大気へ圧縮して排出されることができる、または該体積要素に吸引されることができるように、体積要素は炭化水素に対してできる限り排出耐性でなければならない。さらに、体積要素は、完全な充填および排出を確実にするために数ミリバール（±２０ｍｂａｒまで）の圧力差が十分であるように容易に変形可能でなければならない。また、体積要素の体積変化（最大体積マイナス最小体積）は、温度上昇の事象における蒸気によって生成されるガスの体積が、圧力が中立の方式で、または低圧で、補償されることができるような方式で寸法決めされなければならない。
【０００４】
特許文献１は、体積本体の様々な実施形態を図示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０１２２８４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
所与の単純な構造が、できる限り、確実であり、および環境にやさしい方式で、最も低保守で自動車両の動作を許容する、自動車両の特に燃料タンクであるタンクを特定することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本目的は、独立請求項の特徴によって解決される。従属請求項は、その主題のように本発明の有利な実施形態を有する。
【０００８】
したがって、本目的は、特に燃料タンクとして設計されたタンクによって解決される。タンクは自動車両に配置されて流体を保持するように設計される。自動車両は、特に、例えば自動車、トラック、または二輪車などの路上走行車である。特に好ましい方式では、自動車両は電気モータおよび内燃機関を備えたハイブリッド車両である。タンクによって保持される流体は、好ましくは、例えばガソリンまたはディーゼルなどの燃料である。
【０００９】
タンクは外壁を備える。この外壁は、流体を保持するための内部空間を形成する。また、タンクは、内部空間に配置された少なくとも１つの体積要素を備える。体積要素はガスを保持するために設計される。ガスは、特に、タンクの周囲からの空気である。
【００１０】
したがって、体積要素によって占められる体積を除いて、外壁によって形成される予備体積は、流体を保持するために使用されることができる。
【００１１】
また、タンクは体積要素とタンクの周囲との間に導管、または少なくとも、体積要素の周囲への開口部を備える。導管は、ガス運搬方式で、体積要素を、外壁を通して周囲に接続する。開口部は、ガス導通方式で、体積要素を、外壁を通して周囲に接続する。導管または開口部によって、ガスは体積要素から外部へ、または外部から体積要素へ流れることができる。その結果、
体積要素におけるガスの質量は、内部空間における圧力および／または内部空間における充填量が変化するときに体積要素の体積も変化するように変化する。したがって、体積要素は「呼吸する」ことができる。
【００１２】
ガスは、特に、大気から、および導管からそれぞれ引き込まれる、または開口部を通って流れて大気に戻る空気である。特に、空気は、好ましくはダストフィルタであるフィルタを通り、体積貯留部を出て、大気に流れる。
【００１３】
特に、タンクが流体で完全に充填され、かつ流体がタンクから除去されたときにガスで継続して充填されるとき、体積要素はその最小体積を有する。タンクの新たな充填の状況において、次に、体積要素は周囲への排出で空にされる。下記は体積要素の動作原理を説明する。タンク内に位置する燃料の飽和蒸気圧が変化したとき（例えば、駐車時）、それによって通常生じる圧力変化は補償される。例えば、燃料温度が実質的に日を通して変動する場合（例えば、朝２０℃、正午４０℃、夜２０℃）、飽和蒸気圧における変化は体積要素によって補償されることができる。これによって体積要素は最高燃料温度でその最小体積を有し、一方で、その体積は、燃料温度が最低のときに最大である。特許文献１は、体積要素の機能を詳細に説明する。
【００１４】
ここで説明される複数の体積要素は、タンクの内部空間に配置されることもできる。体積要素は同じように、また異なるように設計されてもよい。
【００１５】
少なくとも１つの体積要素は、少なくとも部分的に蛇腹として設計される。蛇腹は複数の折り畳みを備え、これは内向きの折り畳み点および外向きの折り畳み点の交互の配置から生じる。蛇腹のいわゆる中間面が折り畳み点間に延びる。１つのみの、螺旋形状の円周の折り畳みを備える蛇腹も可能である。
【００１６】
折り畳み解除時および折り畳み時、蛇腹は仮想の折り畳み軸（Ｚ軸とも呼ばれる）に平行に移動する。蛇腹が折り畳み軸に沿って折り畳み解除され、および再び共に折り畳まれる、この折り畳み軸は、好ましくは、タンクの外壁の上側に垂直である。
【００１７】
蛇腹の構造
好ましくは、体積要素は、第１の要素壁と、対向して配置された第２の要素壁と、を備える。蛇腹は２つの要素壁間に延びる。折り畳み軸は、好ましくは、要素壁に垂直である。
【００１８】
第１の要素壁および／または第２の要素壁は、好ましくは、パネルの設計がされる、またはパネルを備える。パネルは好ましくは剛性である。また、適用可能である場合、要素壁はまた、構造強化要素によって強化される蛇腹の材料から形成されてもよい。
【００１９】
好ましくは、蛇腹は、各々がパネルとして設計される第１の要素壁および／または第２の要素壁へとブロー成形される。「ブロー成形」は、特に、プレフォームと共にブロー成形器具に挿入された第１の要素壁および／または第２の要素壁によって行われる。ブロー成形器具において、プレフォームは蛇腹にブローされ、ブロー成形圧力によって、プレフォームの材料は第１の要素壁および／または第２の要素壁に対して押し付けられ、それによって要素は接着する。ブロー成形中、蛇腹の材料はパネルの面全体にわたって延び、それによって蛇腹およびパネルは面全体にわたって共に結合する。
【００２０】
「ブロー成形」の代替において、パネルはブロー成形工程中にプレフォーム内に挿入される。パネルの基本的な形状は成形されるパーツの形状に適合される。ブロー成形器具を閉じるとき、パネルの縁がプレフォームに周辺的に溶接される。
【００２１】
別の代替によると、パネルは、材料接着方式、および／または形状による嵌合の方式で蛇腹に結合されることもできる。特に、それぞれの要素壁は、蛇腹に接着して取り付けられる、溶接される、および／またはリベットで留められる。これは、蛇腹がブロー成形された後に起こる。
【００２２】
特にパネルとして設計される、要素壁（第１および／または第２の要素壁）の単純な設計において、要素壁は単層材料から形成される。要素壁は少なくとも２つの層を有して代替的に提供される。これらの２つの層は内層および外層である。外層は、内層とは異なる材料で生成される。代替的に、好ましくは、要素壁は少なくとも３つの層を有するとされる。これらの３つの層は内層、中層、および外層である。中層は、内層および外層とは異なる材料で生成される。内層および外層は同じ材料または異なる材料で生成されてもよい。中層は、蛇腹の中層についても好ましくは提供されるような排出要件に合うように障壁層として設計される。要素壁の中層について、好ましくは、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＡＬまたはＥＶＯＨ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）またはポリアミド（ＰＡ）、特に脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミドまたは部分芳香族ポリアミド（ＰＰＡ）が使用される。要素壁の内層の材料は、好ましくは、蛇腹の内層の材料に適合し、その結果、これらの材料は材料接着を形成する。
【００２３】
特にパネルとして設計される要素壁（第１および／または第２の要素壁）は、好ましくは、多成分射出成形部品または多層押し出しからのプレス加工構成要素である。
【００２４】
要素壁は、少なくとも部分的に蛇腹によって形成されることもできる。
【００２５】
特に要素壁が剛性パネルを使用せずに蛇腹によって形成されるとき、１つは蛇腹の底に円周が放射状の折り畳みを組み込むことができ、その結果、底は外部の折り畳みの幾らか上方の内側に移動して、さらに最小体積（体積要素の圧縮状態）を減少させることができる。この場合、要素壁は剛性パネルではないが、蛇腹の底は第２の要素壁を形成する。
【００２６】
特に要素壁が剛性パネルを使用せずに蛇腹によって形成されるとき、好ましくは、要素壁は少なくとも構造強化要素を備えるとされる。この構造強化要素は、好ましくは、リング形状である。「リング形状」は、例えば、円形、楕円形、多角形などのすべての形状を含み、閉じられた完全に円周のリングに限定されない。構造強化要素は、特に、蛇腹にブロー成形されてもよく、または蛇腹に材料接着の方式で、および／または形状による嵌合の方式で、蛇腹に後で結合されてもよく、特に、接着結合されてもよく、溶接されてもよく、および／またはリベットで留められてもよい。構造強化要素は、蛇腹の底における放射状の折り畳みと組み合わせられることができる。
【００２７】
第１の要素壁は好ましくはタンクの上側上に位置する。特に、第１の要素壁はタンクの上側に取り付けられる。
【００２８】
第１の要素壁上に、好ましくはパネルにおいて、タンクの外壁を通して外向きに突出し、それによってガス運搬導管に接続されることができる、例えばニップルである、好ましく設計されたコネクタがある。特に、体積要素は、この接続が外壁の対応する孔に挿入されることによって、外壁に取り付けられることもできる。
【００２９】
蛇腹の層の構成
単純な設計において、蛇腹は単層の材料から形成される。代替的に、蛇腹は少なくとも２つの層を有するとされる。これらの２つの層は内層および外層である。外層は、内層とは異なる材料で生成される。
【００３０】
代替的に、蛇腹は少なくとも３つの層を有するとされる。これらの３つの層は、内層、中層、および外層である。中層は、内層および外層とは異なる材料で生成される。内層および外層は同じ材料または異なる材料から生成されてもよい。
【００３１】
個々の層は、好ましくは、互いの上部に接着結合される、または積層される。接着剤層が層間に使用されてもよい。
【００３２】
層は「機能層」であり、その結果、多数の単層から生成されてもよい。特に、中層は多数の単層から形成されるとされる。
【００３３】
外層の材料は、特に、６０〜１１００ＭＰａ（メガパスカル）のｅモジュール（弾性モジュール）を有する。好ましくは、外層の材料は、６０〜２００ＭＰａまたは５００〜１１００ＭＰａのｅモジュールを有する。
【００３４】
内層の材料は、特に、６０〜１１００ＭＰａ（メガパスカル）のｅモジュールを有する。好ましくは、内層の材料は、６０〜２００ＭＰａまたは５００〜１１００ＭＰａのｅモジュールを有する。
【００３５】
外層および内層について、流体および気体形状における極性成分（例えば、水、エタノールなど）、ならびに非極性成分に対して障壁効果を有する材料は好ましく選択され、好ましくは、特に燃料である流体に耐性がある。中層について、燃料排出を阻止する材料が好ましくは選択される。
【００３６】
特に、ポリエチレンまたはポリエチレン被覆材料が外層および／または内層に対して使用される。これに対して特に好適であるのは、ＰＥ−ＨＤ（高密度ポリエチレン）タイプまたはＰＥ−ＬＤ（低密度ポリエチレン）またはＰＥ−ＬＬＤ（リニア、低密度ポリエチレン）またはＰＥ−ＨＭＷ（高分子量ポリエチレン）またはＰＥ−ＵＨＭＷ（超高分子量ポリエチレン）またはＰＥ−ＭＤ（中密度ポリエチレン）のポリエチレンである。代替的に、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）、またはＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）などの、より弾性の材料を使用することができる。
【００３７】
中層における障壁効果は、好ましくは、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＡＬまたはＥＶＯＨ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）またはポリアミド（ＰＡ）、特に脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、または部分芳香族ポリアミド（ＰＰＡ）を使用して達成されることができる。
【００３８】
蛇腹はすべての層の厚さの合計からなる総厚を有する。外層は外層厚さを有し、内層は内層厚さを有し、および、中層は中層厚さを有する。
【００３９】
特に好ましい方式では、中層厚さは５〜８００μｍであり、特に１０〜３００μｍであり、特に好ましくは１５〜１００μｍであり、およびより好ましくは２０〜４０μｍである。
【００４０】
追加的、または代替的に、好ましくは、中層厚さは外層厚さよりも薄く、および／または内層厚さよりも薄いとされる。
【００４１】
追加的、または代替的に、好ましくは、外層厚さは内層厚さよりも薄いとされる。
【００４２】
特に、中層厚さの量は総厚の１％〜２５％であり、好ましくは５％〜１５％である。
【００４３】
特に、外層厚さの量は総厚の５％〜２５％であり、好ましくは１０％〜２０％である。この比較的薄い外層は、外層における熱膨張からの変形力が減少されることを可能にする。
【００４４】
単層構造であるか、または多層構造であるかに関わらず、好ましくは、総厚は１００〜３０００μｍであり、特に２００〜１２００μｍであるとされる。
【００４５】
部分的に、蛇腹の、より厚い領域および、より薄い領域があり得る。特に、定義された層の厚さおよび２つの折り畳み点の中間における総厚が測定されるとされる。
【００４６】
好ましくは、蛇腹は少なくとも１つの箇所に、さらに好ましくは面全体にわたらず、追加の強化層を有する。これによって、蛇腹は選択された箇所において機械的に強化されることができる。
【００４７】
蛇腹の構造
また、好ましくは、蛇腹は構造機械部品によって強化されるとされる。この目的のために、特に、少なくとも１つの支持リングが使用される。支持リングが内向き折り畳み点において、および／または、外向き折り畳み点において使用されてもよい。
【００４８】
これによって、蛇腹の壁の外部に、および／または、蛇腹の壁の内部に、および／または、蛇腹の壁の内側に支持リングを配置することが可能である。特に、支持リングは、蛇腹の壁に接着結合されてもよく、および／または、壁に溶接されてもよく、および／または、壁におけるタブに挿入されてもよい。支持リングを蛇腹の壁の内側に配置する場合、支持リングを上述の層間に配置することが可能である。
【００４９】
実際の折り畳み機能は支持リングによって制限されるため、好ましくは、支持リングが体積要素の必要とされる移動を妨げない方式で支持リングを構成するとされる。この目的のために、好ましくは、支持リングは、蛇腹自体の壁よりも硬質の材料で生成される。したがって、体積要素は形状が保持され、支持リングは、ここで折り畳み軸（Ｚ軸）に平行として定義される１つの軸方向のみへの所望の移動を補助する。しかしながら、支持リングについて、支持リングの形状から安定化効果が生じるため、蛇腹の壁に対するよりも軟質の材料を選択することもできる。特に、支持リングは、好ましくはニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）であるエラストマーから生成される。
【００５０】
特に好ましい方式では、支持リングは、蛇腹の壁の内側における少なくとも１つの外向きの折り畳み点（外部の折り畳み）において挿入されるとされる。好ましくは、支持リングは蛇腹に結合されず、単に、蛇腹に挿入される。特に、このような支持リングは最上部の外向きの折り畳みおよび最下部の外向きの折り畳みにおける内側において挿入される。
【００５１】
説明された挿入される支持リングに追加で、または代替として、特に外部折り畳みである少なくとも１つの折り畳みは、すでに説明されたリング形状の強化層によって安定化されることができる。特に、好ましくは複数またはすべての外部の折り畳みである、少なくとも最下部の折り畳みは、この方法で安定化される。好ましくは、強化層は蛇腹の外側に位置する。好ましくは、強化層は少なくとも１つの外向きの折り畳み点に全体が延び、それによって「支持リング」を形成する。
【００５２】
説明された挿入される支持リング、および強化層から形成される「支持リング」に追加で、または代替として、少なくとも１つの外側の折り畳みは、リング形状の据え込み材を有することができる。特に、好ましくは複数またはすべて外部の折り畳みである、少なくとも最下部の折り畳みは、これによって安定化される。据え込み材はブロー成形器具において作成され、蛇腹の厚くされた領域を表す。好ましくは、据え込み材は少なくとも１つの外向きの折り畳み点に全体が延び、それによって「支持リング」を形成する。
【００５３】
さらに、双安定の方式で蛇腹のいくつかの、またはすべての折り畳みを構成することが可能であり、その結果、安定した折り畳みを備える蛇腹に比べて、体積要素の完全な呼吸に必要とされる最大超過圧力は、より低く、最小超過圧力は、より高い。また、折り畳みは、「開いた」折り畳みのみが実際に移動するため、折り畳みは全体的に応力を受けにくい。
【００５４】
折り畳み軸（Ｚ軸）に沿った蛇腹の均一な移動を補助するために、および呼吸を単純化するために、および折り畳みを同時に安定化するために、好ましくは、折り畳み点間に位置する中間面は波状の方式で設計されるとされる。好ましくは、波は放射状の円周であり、「折り畳みにおける折り畳み」とも説明されることができる。
【００５５】
蛇腹の形状
蛇腹は好ましくは円錐状または円錐台状の方式の形状にされる。この形状は、特に折り畳み解除された状態において、蛇腹を特徴付ける。代替的に、例えば、蛇腹は半球状または円筒状である。
【００５６】
ここで、「円錐状」または「円錐台状」という記述は、円形または楕円形の断面（Ｚ軸に垂直と定義される）を有する蛇腹に限定されない。主に、この形状は、特に第１の要素壁において大直径部から開始し、特に第２の要素壁において小直径部に向かう蛇腹の先細形状を詳細に特徴付ける。
【００５７】
折り畳み軸（Ｚ軸）に垂直な断面において、蛇腹は特に円形、楕円形、または多角形の形状を有してもよい。多角形形状に関して、角は好ましくは丸くされる。また、最適な体積使用について、蛇腹の断面形状は、体積要素がタンクの外郭および／またはタンクのいずれかの内蔵部品の外郭の内側に近づく方式で設計されるとされる。
【００５８】
円錐形状または円錐台形状は、特に、蛇腹の少なくとも１つの区分に関し、この区分は多数の折り畳みを備える。したがって、蛇腹は好ましくは全体が円錐状または円錐台状である。しかしながら、代替的に、蛇腹は例えば円筒状または半球状である区分、および円錐状または円錐台状である別の区分も有してもよい。これによってすべての区分が多数の折り畳みにわたって延びる。
【００５９】
また、蛇腹は、多数の折り畳み上の各ケースにおいて延びる多数の区分も有してもよく、この場合、これらの個々の区分は円錐状または円錐台状である。
【００６０】
型外構の最適な使用について、蛇腹が例えばバナナ形状の方式で湾曲して折り畳み軸（Ｚ軸）に沿って設計される場合、これも有利であり得る。
【００６１】
追加的、または代替的に、型外構の最適な使用について、蛇腹の１つの側部を別の側部よりも剛性に設計することも有利であり得、その結果、蛇腹は呼吸するときに非対称的に移動する。
【００６２】
また、好ましくは、タンクの内部空間において、複数の体積要素が使用され、これによって型外構を最適に使用するとされる。それによって、より複雑なタンク形状を使用することができ、その結果、車両においてタンクを取り付けるのに有利である。
【００６３】
また、好ましくは、蛇腹は螺旋形状の方式で折り畳まれるとされる。呼吸するとき、言い換えると蛇腹の折り畳み解除および折り畳み時、蛇腹は回転移動を実行する。それによって、先述の支持リングを螺旋形状のばねの形状で、内向きの折り畳み点および／または外向きの折り畳み点上に配置することが可能である。この構造機械支持の形状は、同時に弾性要素としても使用されることができる。「弾性要素」の機能はさらに詳細に説明される。
【００６４】
ガイド配置
好ましくは、タンクは、体積要素において、または体積要素の外側に、折り畳み軸（Ｚ軸）に平行に折り畳み解除する、および折り畳むときに蛇腹を誘導するため、ならびに、蛇腹の移動を折り畳み軸に垂直に限定するための少なくとも１つのガイド配置を備える。多数の同一の、または異なるガイド配置も同じ蛇腹に対して使用されることができる。
【００６５】
好ましくは、可能なガイド配置は、蛇腹に、および、好ましくは多数のガイドである、少なくとも１つのガイドに取り付けられた多数のガイド要素を備える。ガイド要素は蛇腹に強固に結合され、ガイド上または多数のガイド上に移動可能に配置される。例えば、ガイドは、ガイド要素が摺動方式で誘導される、特に伸縮棒である、棒である。
【００６６】
可能なガイド配置は、好ましくは、例えば壁または横材の形状の、少なくとも１つの支持要素を備える。好ましくは、蛇腹の外側に沿って直接延びる、少なくとも１つのこのような支持要素をタンクの内部空間に配置するとされる。支持要素はタンクの外壁に強固に結合される。それによって、支持要素は外壁に、または、例えば、タンクにおけるバッフルプレートに直接結合されることができる。例えば、タンクにおける流体のスロッシング移動が、蛇腹の移動において生じ得る。支持要素は、特に、できる限り最大限まで蛇腹のこの移動を防ぐ方式で配置される。
【００６７】
少なくとも１つの支持要素は、好ましくは、折り畳み解除された蛇腹の形状に適合され、したがって、円錐状または円錐台状であり得る。例えば、支持要素は、蛇腹の周囲の筐体を表すことができ得る。したがって、支持要素は、呼吸するとき、蛇腹を誘導することができ、かつ折り畳み軸に垂直に移動を限定することができる。
【００６８】
好ましくは、少なくとも１つの支持要素は、折り畳み解除された蛇腹から４０ｍｍ未満、好ましくは２０ｍｍ未満に位置する、または蛇腹に直接接触しているとされる。
【００６９】
好ましくは、可能なガイド配置はタンクの外壁によって形成され、この場合、それによって外壁は蛇腹の内側に延び、したがって、少なくとも折り畳まれた状態で蛇腹を支持、および誘導することができる。外壁は内向きに延びるという事実のため、好ましくは開空間が外壁の外部側に作成され、開空間において、好ましくは、特にダストフィルタであるフィルタが配置される。
【００７０】
蛇腹の追加の設計
また、好ましくは少なくとも１つの弾性要素が設けられる。弾性要素は、例えば渦巻きばねとして設計される。弾性要素は蛇腹の内側に配置されてもよく、または蛇腹に対して外部に係合してもよい。弾性要素は、弾性要素の折り畳まれた状態および／または折り畳み解除された状態の方向に、蛇腹に対して負荷をかけることができる。それによって、負荷の方向は、弾性要素が折り畳み解除時または折り畳み時に蛇腹を補助する方式で選択されることができる。
【００７１】
弾性要素が蛇腹の内側に配置される場合、好ましくは、コネクタを介して、および、したがって第１の要素壁を通して蛇腹に挿入される。弾性要素が蛇腹の外側に配置される場合、例えば、弾性要素は第２の要素壁およびタンクの反対側の外壁によって支持されることができる。また、レバーを第２の要素壁に係合させることができる。その結果、このレバーは弾性要素を介して負荷を受けることができる。
【００７２】
代替的に、製造工程は、蛇腹が冷却中に収縮し、それによって平衡状態で折り畳まれる方式で調整されることができる。次に、蛇腹自体が「弾性要素」の機能を果たす。蛇腹のばね力は材料、壁の厚さ、および蛇腹の形状ならびに蛇腹の製造工程によって調整される。
【００７３】
弾性要素に追加で、または代替として、タンクはアクチュエータを有してもよい。アクチュエータは例えばポンプであり、ポンプを使用してガスが体積要素の中に圧送される、または体積要素の外に吸引される。
【００７４】
また、アクチュエータは、例えば上述されたレバーによって、体積要素と機械的に係合して、体積要素の体積を能動的に変えてもよい。この目的のために、例えば、電気モータ駆動の、電磁気の、または圧電性のアクチュエータが使用される。
【００７５】
能動的な補助によって、弾性要素を通してでも、またはアクチュエータを通してでも、例えば燃料補給時に迅速な反応性が可能であるため、体積要素の効率を向上させることが可能である。また、燃料補給時に完全な機能性が確実にされることができる。さらに、より厚い壁の厚さ、または、より強い材料強度、したがって、より頑強な設計を選ぶことができ、この場合、同時に、体積要素は、能動的な補助による迅速な反応性を示す。低温での機能の確実性も能動的な補助によって向上される。
【００７６】
また、好ましくは、タンクは、体積要素の体積を決定するための少なくとも１つのセンサを有するとされる。センサは、例えば距離センサ、角度センサ、または圧力センサとして動作してもよい。
【００７７】
距離センサは好ましくは、体積要素の２つの対向する要素壁間の距離、または例えば第２の要素壁とタンクの対向する外壁（好ましくは下方の外壁）との間の距離を決定する。
【００７８】
特に体積要素の第２の要素壁において係合する先述のレバーは、好ましくはタンクに回転可能な方式でヒンジで連結される。したがって、レバーの角度は、例えば、レバーにおける対応するセンサによって決定されることができる。構造の知られた形状を考慮すると、体積要素の体積はこの角度から計算されることができる。
【００７９】
また、内部空間（体積要素の外側）において、および／または体積要素において、圧力が決定されることができる。この圧力に基づいて、適用可能である場合、説明された弾性要素および／またはアクチュエータを用いる能動的な補助の値に基づいて、体積要素の体積が計算されることができる。
【００８０】
さらに、複数の説明されたセンサを組み合わせて、それによって体積要素の体積を計算することも可能である。
【００８１】
好ましくは、説明されたアクチュエータを使用する体積要素の能動補助のための方法が提供され、この場合、アクチュエータは、体積要素の、特に少なくとも１つのセンサを使用して決定される体積の関数として制御される。
【００８２】
体積要素の交換または修理
好ましい変形例によると、体積要素は蓋に取り付けられ、その結果、蓋が除去されることによって、タンクの外壁を閉じ、体積要素が除去される。新たな体積要素が同じ蓋または別の蓋に取り付けられることができる。しかしながら、それによって、蓋および蓋によって覆われる孔は体積要素の寸法に従って設計されることを留意されたい。
【００８３】
好ましくは、タンクは少なくとも１つの取り外し可能な保持配置を備える。この保持配置は、折り畳まれた状態における蛇腹の少なくとも２つの隣接する折り畳みを保持するように設計される。
【００８４】
変形例によると、例えば外側または内側に装着されたクリップの形状の、取り外し可能な保持配置は、蛇腹の折り畳みのいくつかのみと共に保持し、この場合、残りの折り畳みは共に折り畳むことができ、および再度折り畳み解除することができ、それによって、体積要素が呼吸することを許容する。特定の動作期間後、保持配置は解放されることができ、適用可能である場合、他のすでに使用された折り畳みに適用される。
【００８５】
保持配置によって共に保持された折り畳みは、したがって、蛇腹の予備領域を形成する。残りの折り畳みは呼吸を実行することができ、したがって、蛇腹の能動領域を形成する。能動領域ならびに予備領域の両方は各々が多数の折り畳みを備える。
【００８６】
特定の動作期間後、摩損後、または漏れが見られたとき、保持配置は予備領域において取り外されることができ、その結果、これらの折り畳みがアクティブになる。また、同じ保持装置または別の保持装置を設定し、それによって受動状態において能動領域の以前の折り畳みを配置することが可能である。
【００８７】
少なくとも１つの保持配置は、例えばタンクの外壁における蓋によって作動される。蓋を開くことによって、手でタンクの内側に到達することができ、したがって、体積要素に達することができ、または体積要素の内側に直接到達することができる。
【００８８】
保持配置が体積要素の内側に位置する場合、蛇腹へのアクセスは好ましくはできる限り蓋を介して行われる。また、体積要素は周囲に直接開かれてもよく、その場合、蓋は省かれることができる。
【００８９】
代替的、または追加的に、保持配置は作動信号によって外側から取り外されることができる、および／または配置されることができるとされる。この目的のために、対応する作動可能なアクチュエータは保持配置上に位置する。
【００９０】
保持配置は蛇腹に対して外部に取り付けられてもよい。この目的のために、例えば、多数の折り畳みを留め、したがって多数の折り畳みを受動状態で共に保持するクリップを使用することができる。
【００９１】
また、蛇腹の外側および内側の両方は、例えば共に留める、または共に電磁気的に保持する保持配置を使用することが可能である。
【００９２】
さらに、好ましくは、蛇腹は内部において分離壁によって２つの領域に細分化され、それによって１つの領域は能動領域として最初に設計されるとされる。第２の領域において、折り畳まれた状態で個々の折り畳みを共に保持する保持配置が設けられる。２つの領域または２つの領域の体積は、分離壁における開口部によって互いに接続される。
【００９３】
さらに、好ましくは、各々が蛇腹を有する少なくとも２つの体積要素は、タンクの内部空間に配置されるとされる。２つの体積要素のうちの１つが最初にアクティブになり、ガス運搬導管への接続によって呼吸することができる。第２の体積要素は予備体積要素として設計され、折り畳まれた状態のままである。
【００９４】
特に、説明される保持配置が予備体積要素に設けられて、すべての折り畳みの折り畳まれた状態を維持する。特定の動作期間後、摩損または漏れの後、アクティブ体積要素は予備体積要素によって置き換えられる。
【００９５】
１つの変形例によると、アクティブ体積要素は、例えば、第１の要素壁上に位置するコネクタによってタンクの外壁に取り付けられ、コネクタを介してガス運搬導管に接続される。予備体積要素は、内部空間における好適な位置においてアクティブ体積要素から独立して配置される。説明された保持配置は、折り畳まれた状態における予備体積要素を保持する。特に、この予備体積要素は自身のコネクタを有する。このコネクタは、好ましくは、例えばキャップなどの栓によって閉じられ、その結果、予備体積要素の内側に燃料が全く入らない。体積要素を変える場合、第１の体積要素はガス運搬導管から接続が外される。次に、第１の体積要素は、例えばタンクの内側に留まることができ、または対応する開口部を介して内部空間から除去されることができる。この目的のために、内部空間において第１の体積要素の寸法を減少させること、または第１の体積要素をクランプルすることが可能であり、その結果、第１の体積要素は比較的小さな開口部を介して除去されることができるため、比較的小さな開口部が使用されることができる。その結果、予備体積要素の接続部における栓は取り外され、予備体積要素はガス運搬導管に接続される。さらに、保持配置も予備体積要素において取り外され、その結果、予備体積要素は呼吸することができる。
【００９６】
追加の変形例によると、２つの体積要素は内部空間に配置されるとされ、その場合、各体積要素は自身の接続部を介して直接ガス運搬導管に接続されるとされる。２つの体積要素のうちの１つを「予備体積要素」として最初に設計するために、この体積要素は、例えば、説明された保持配置を有して、折り畳まれた状態に折り畳みを保持する。変更工程において、予備体積要素の保持配置が取り外され、保持配置は第１の体積要素に置かれる。
【００９７】
代替的、または追加的に、例えば対応する導管における三方弁によって、２つの体積要素のうちの１つへのガスの流入および流出を遮断することも可能であり、それによって、所望の体積要素が折り畳まれた状態のままになる。それによって、いくつかの状況下で保持配置を省くことが可能である。次に、圧力リリーフ弁が各体積要素に接続されて、壁を通した拡散に関わらず、閉じられた体積要素が、常に、変位された状態のままであることを確実にする。
【００９８】
別の変形例によると、２つの体積要素のうちの１つのみが、コネクタを介してガス運搬導管に直接接続される。第２の体積要素（予備体積要素）は、コネクタを介して第１の体積要素に直接接続される。例えば、予備体積要素のコネクタは、第１の体積要素の第２の要素壁に挿入される。ここでも、保持配置は、両方の体積要素として再び使用されることができ、したがって、２つの体積要素のどちらが呼吸するかを定義する。
【００９９】
本発明は、少なくとも１つの上述されたようなタンクを有する自動車両も備える。
【０１００】
本発明の追加の詳細、特徴、および利点は、下記の説明および図面において見られる。図示させるのは以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図２】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図３】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図４】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図５】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図６】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図７】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図８】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図９】蛇腹として設計された体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図１０】体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態であり、その場合、蛇腹は能動領域および受動領域を有する。
【図１１】体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態であり、その場合、蛇腹は能動領域および受動領域を有する。
【図１２】体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態であり、その場合、蛇腹は能動領域および受動領域を有する。
【図１３】体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態であり、その場合、蛇腹は能動領域および受動領域を有する。
【図１４】各々が蛇腹として設計された２つの体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図１５】各々が蛇腹として設計された２つの体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図１６】各々が蛇腹として設計された２つの体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図１７】各々が蛇腹として設計された２つの体積要素を有する本発明によるタンクの様々な実施形態である。
【図１８】双安定の折り畳みを備える蛇腹として設計される体積要素である。
【図１９】図１８に関する概略図である。
【図２０】中間面に波を有する蛇腹として設計される体積要素である。
【図２１】追加の有利な設計を有する体積要素である。
【発明を実施するための形態】
【０１０２】
図面はタンク１の様々な実施形態を概略的に示す。タンク１は特に自動車両において使用される。
【０１０３】
タンク１は、燃料を保持するための内部空間３を形成する外壁２を備える。内部空間３に少なくとも１つの体積要素４がある。開口部のための蓋５および開口部が、外壁２上に設計されてもよい。
【０１０４】
ガス運搬導管６はタンク１につながる。該導管は、少なくとも１つの体積要素４にガス運搬方式で接続される。
【０１０５】
タンク１および体積要素４の様々な実施形態は、以下に詳細に説明される。これらの様々な実施形態は、好ましく互いに組み合わせられることができる。
【０１０６】
図１は、体積要素４が、詳細には上部に位置付けられた第１の要素壁１１および対向する要素壁１２である、２つの対向する要素壁を備えることを示す。体積要素４の２つの要素壁１１、１２は、蛇腹１０を介して互いに接続される。体積要素が呼吸するとき、蛇腹１０は引き込まれた折り畳み軸Ｚに沿って移動する。
【０１０７】
ニップルの形状のコネクタ１６が第１の要素壁１１において設計される。このコネクタ１６は、外壁２を通して外向きに突出し、ガス充填導管６に接続される。
【０１０８】
また、図１は、第１の要素壁１１とタンク１の外壁２との間に少なくとも１つの離間要素１７を配置する可能性を示す。タンク１の外壁２は、プラスチック用金型を膨張させることによって生成されることができる。それによって、体積要素４は、膨張の前に形成され、タンク１に配置されることができる。外壁２を膨張させた後、冷却する。膨張中の加熱または後続の冷却によって体積要素４を損傷しないように、該体積要素は、好ましくは少なくとも１つの離間要素１７によって距離をとって設定される。
【０１０９】
また、図１は選択的な設計として、ガイド配置５６の概略的な配置を示す。ガイド配置５６は多数のガイド要素５７を備える。ガイド要素５７は、様々な位置において蛇腹の外側に強固に接続される。また、ガイド配置５６はガイド５８を備える。ここで、ガイド５８は折り畳み軸Ｚに沿って延びる伸縮棒として設計される。ガイド要素はガイド５８に沿って摺動方式で誘導される。図１の概略図は、単に例示の目的で１つのみのガイド５８を示す。しかしながら、複数のガイド５８が実際に使用されることができる。特に、２つ以上の図示されるガイド要素５７も使用される。
【０１１０】
ガイド配置５６は、折り畳みおよび折り畳み解除工程において、および、したがって、折り畳み軸Ｚに平行な蛇腹１０の移動において、蛇腹１０を誘導する、および安定化する。折り畳み軸Ｚに垂直な移動は、ガイド配置５６によって防がれるか、または制限される。
【０１１１】
詳細な例証において、図２は内層１３、中層１４、および外層１５を有する蛇腹１０の壁の多層構造を図示する。蛇腹１０は、すべての層の厚さの合計からなる総厚１０ａを有する。外層１５は外層厚さ１５ａを有し、内層１３は内層厚さ１３ａを有し、および中層１４は中層厚さ１４ａを有する。層についての寸法および材料は、説明の全体的な部分において、すでに有利に定義された。外層厚さ１５ａは内層厚さ１３ａよりも薄い。
【０１１２】
さらに、図２は蛇腹が複数の内向きの折り畳み点１８および外向きの折り畳み点１９を交互に有することを示す。折り畳み点間の各ケースに中間面２０がある。図２は折り畳み点１８、１９の内部側上の支持リング２１の配置を図示する。すべてまたはいくつかの折り畳みにおいて支持リング２１を配置することが可能である。また、層１３、１４、１５間の内側ならびに外側の両方に支持リング２１を配置することが可能である。
【０１１３】
特に、支持リング２１は、蛇腹１０の壁の内側上の少なくとも１つの外向きの折り畳み点１９（外部の折り畳み）において挿入されるとされる。支持リング２１は好ましくは蛇腹１０に結合されず、単に挿入される。
【０１１４】
説明された剛性支持リング２１に追加で、または代替として、特に外部の折り畳みである少なくとも１つの折り畳みが、強化層１５ｂによって安定化されることができる。図２に示されるように、強化層１５ｂは好ましくは蛇腹１０の外側上に位置し、少なくとも１つの外向きの折り畳み点１９において完全に円周の方式でリング形状に延び、したがって、「支持リング」を形成する。
【０１１５】
説明された硬質支持リング２１または強化層１５ｂから形成される「支持リング」に追加で、または代替として、少なくとも１つの外側の折り畳みは、「支持リング」を形成する据え込み材７１を有することができる。この変形例は図２１において説明される。据え込み材７１に関して、ブロー成形器具は、折り畳み点の内側上の材料圧痕を生成することができ、該圧痕は据え込み材７１の強化効果を支持する。
【０１１６】
また、図２は、Ｚ軸に垂直な、第１の要素壁１１における体積要素４の大直径部７、および第２の要素壁１２における体積要素４の小直径部８を図示する。この直径７、８の設計は、円錐台形状の体積要素４をもたらす。大直径部７を有する側部は、好ましくは上部に配置され、外壁２に接触する。
【０１１７】
図３は、ガイド配置５６としての筐体の形状の支持要素３０を図示する。この支持要素３０は、折り畳み解除された蛇腹１０の外側上に直接的に配置され、かつ例えば内部空間３における流体の移動によって生じる蛇腹１０のあらゆる移動を限定する。
【０１１８】
また、ガイド配置５６として設計される支持要素３０は、折り畳み中および折り畳み解除中に蛇腹を誘導し、それによって、折り畳み軸Ｚに垂直な、あらゆる移動を限定する。
【０１１９】
図４は、ガイド配置５６の別の可能な設計を図示する。これに関して、図４の左側は折り畳まれた蛇腹１０を示す。右側には、図４は折り畳まれた蛇腹を図示する。図４によると、ガイド配置５６は、蛇腹１０の内部空間に延びる外壁２によって形成される。外壁２のこの領域は、代替的に、外壁２の一部を表す蓋５によって形成されることもできる。
【０１２０】
図４による、蛇腹１０の内部に延びる外壁２によって、外壁２のこの領域は、蛇腹を少なくとも部分的に支持する、および／または誘導することができる。したがって、この外壁２の内向きに湾曲した領域も、折り畳み軸Ｚに垂直な蛇腹１０の移動を限定する。
【０１２１】
図５は、螺旋形状の折り畳みを有する蛇腹１０の可能な設計を図示する。Ｚ軸に沿って蛇腹１０を折り畳み解除するとき、および折り畳むとき、第２の要素壁１２は、Ｚ軸の周りを第１の要素壁１１に対して回転する。
【０１２２】
ここで、支持リング２１は螺旋形状に設計され、同時に、弾性要素３６として使用されることもできる。弾性要素３６は、図６を使用してさらに詳細に説明される。
【０１２３】
また、図５は距離センサ３１の使用を示す。ここで、距離センサ３１は第１の要素壁１１の内側に配置され、第２の要素壁１２までの距離を測定する。そうすることで、好ましくは第２の要素壁１２上に、例えば反射体として設計された対応するカウンター片３２がある。距離センサ３１は、例えば、光学的に、または電磁気的に、または音響学的に動作することができる。２つの要素壁１１、１２間の距離を測定することによって、対応する制御ユニットは体積要素４の現在の体積を計算することができる。それによって、距離センサ２１の使用は、蛇腹１０のあらゆる螺旋形状の折り畳みから独立している。
【０１２４】
螺旋形状の折り畳みを考慮すると、カウンター片３２は距離センサ３１に対して回転する。その結果、距離センサ３１はカウンター片３２の回転角度を記録することもでき、それによって、距離を推定することができる。
【０１２５】
体積要素４の内側で距離センサ３１を使用することに加えて、図６は、体積要素４の体積についての情報を得るために使用されることもできる他の可能なセンサを示す。
【０１２６】
したがって、図６は、例えば、適用可能である場合、カウンター片３２も使用する、第２の要素壁１２までの距離を測定する外壁２の下部上の距離センサ３１を示す。
【０１２７】
追加的、または代替的に、例えば体積要素４の外部の内部空間３における圧力または（図示せず）体積要素４における圧力を測定する圧力センサ３３が使用されることができる。
【０１２８】
センサとは別に、図６は、ここではばねの形状の弾性要素３６の可能な配置を図示する。図示された例において、弾性要素３６は体積要素４の内側に配置される。弾性要素３６は、第２の要素壁１２に対して体積要素４の内側に筋交いで固定され、例えばコネクタ１６の内側に対する反対側において支持される。特に、弾性要素３６は、コネクタ１６を通して体積要素４の内部に導入されることもできる。代替的に、弾性要素は、図６において３６’で示されるような上壁に取り付けられることができる。
【０１２９】
これの代替として、第２の要素壁１２の下部側上に弾性要素３６を配置し、弾性要素３６を外壁２に対して筋交いで固定することが可能である。
【０１３０】
また、図６は、内部空間３に回転可能にヒンジで連結され、第２の要素壁１２に接続されるレバー３４の使用を図示する。このレバーの移動は、例えば、角度センサ３５を使用して記録されることができ、これによって、体積要素４の現在の体積に関する情報が得られ得る。
【０１３１】
また、タンク１は、体積要素４の体積に能動的に影響を与えることが可能な少なくとも１つのアクチュエータ３７を備えてもよい。これは、特にセンサ３１、３３、３５によって決定された体積に基づいて行われることができる。
【０１３２】
可能なアクチュエータ３７はポンプであり、ポンプを使用して、ガスがコネクタ１６を介して体積要素４内に圧入されることができる、または吸引されることができる。また、アクチュエータ３７をレバー３４上の電気駆動装置の形状で配置することが可能である。それによって、レバー３４はアクチュエータ３７と共に移動されることができ、それによって、第２の要素壁１２は、結果的に、第１の要素壁１１に対して移動される。
【０１３３】
図７は、蛇腹１０が反対側の１つの側部上に、より強固に設計される一実施形態を単に概略的な方式で図示する。この蛇腹１０の設計は、ここで提示されるすべての他の設計と組み合わせられることができる。図７は、蛇腹１０の折り畳みの様々な剛性が、どのように蛇腹を非対称的に折り畳み解除することができ、および折り畳むことができるかを強調する。このようにして、蛇腹１０は内部空間３の特定の形状に適合されることができる。
【０１３４】
図８は、蛇腹が上向きの方向に直接開けられ、外壁２における対応する開口部を介して周囲に接続されることができることを単に概略的な方式で強調する。この設計において、ガス運搬導管６は必要ではなく、代わりに、蛇腹１０の内部は周囲に直接開く。
【０１３５】
図９は体積要素４を置き換える単純な方法を図示する。図９によると、蓋５は外壁２に配置される。体積要素４はこの蓋５の内側上に配置される。蓋５は開口部を閉め、開口部は蓋を内部空間３から体積要素４に沿って除去するのに十分な大きさである。
【０１３６】
図１０は、蛇腹１０の多数の隣接する折り畳みが、保持配置４０によって折り畳まれた状態で共に保持される変形例を示す。この例において、保持配置４０はクリップとして設計され、クリップは外部から蛇腹１０に適用される。したがって、保持配置４０は、蛇腹１０の特定の折り畳みを共に保持し、これが蛇腹１０の予備領域を形成する。この保持配置４０を除去することによって、および、適用可能である場合、保持配置４０を蛇腹１０の他の折り畳みに配置することによって、予備領域がアクティブ化される。
【０１３７】
図１１は、図１０によって説明されたような保持配置４０が蛇腹１０の内側に配置されることもできることを示す。それによって、特に、蓋５は、蓋を開けることによって、蛇腹１０の内部が直接アクセス可能になるような方式でタンク１の外壁２に配置されるとされる。それによって、保持配置４０は人によって取り外されることができる。
【０１３８】
蛇腹１０の内側への直接のアクセスを許容する図１１に示される蓋５は、例えば、図示された保持配置４０から独立して使用されて、内側からの蛇腹１０の修理を許容することもできる。
【０１３９】
図１２は、例えば磁気的に、連動する、またはそうでなければ共に保持する２つの対向する要素を有する保持配置４０の設計を図示する。図１２による例証において、蛇腹１０の下半分は受動的であり、予備の役割をする。対応する摩耗または例えば漏れの後、保持配置４０は、蛇腹１０の上半分が受動的になり、蛇腹１０の下半分が呼吸のために使用される方式で置かれることができる。
【０１４０】
図１３は図１２の同様の変形例を図示する。しかしながら、ここでは、保持配置４０は、クイックコネクタの形状で蛇腹１０の内側に位置する。本装置の利点は、密閉されているため、上部における漏れが排出に影響を与えないことである。
【０１４１】
また、図１３は蛇腹１０が分離壁４３によって細分化されることを示す。分離壁４３は開口部を有し、その結果、蛇腹の２つの領域が互いに接続される。この開口部ならびに第１の要素壁１１に位置する、またはコネクタ１６に位置するのは、この分離壁４３の開口部をコネクタ１６に直接接続することを許容する保持配置４０である。これは、蛇腹の下部領域の保持配置４０が取り外され、蛇腹１０の上部領域が受動的に設定されるときに起こる。第１の体積要素４における保持配置４０は、接続配置４１と同時に設計され、これは、分離壁４３の開口部のガス運搬導管６への単純で取り外し可能な接続を許容する。下部保持配置４０を解放するために（例えば作業店において、修理またはサービス中に）、上部における接続配置４１を接続することができ、かつ保持配置４０が裂けるまで体積要素４を加圧することができる。
【０１４２】
図１４は２つの体積要素４が内部空間３に位置する変形例を示す。１つの体積要素４がガス導管６への接続を通して呼吸する間、予備体積要素４は、内部空間３における任意の位置において、保持配置４０によって保持された折り畳まれた状態のままである。特に、これによって予備体積要素４のコネクタ１６は栓４２（キャップ）によって閉じられ、その結果、燃料は予備体積要素４の内側に入ることができない。体積要素４を置き換えるとき、第１の体積要素４は引き抜かれる。栓４２は予備体積要素４から除去され、その結果、予備体積要素４のコネクタ１６は、外壁２における対応する開口部に接続されることができる。この目的のために、取り外し可能な接続配置４１は、好ましくは、外壁２上に、およびコネクタ１６において設けられる。
【０１４３】
図１５は、内部空間３に２つの体積要素４もある変形例を図示する。それによって、予備体積要素４は、保持配置４０によって折り畳まれた状態に再び保持される。両方の体積要素４が、常に、自身のコネクタ１６によって共通のガス運搬導管６に接続されている。保持配置４０の対応する取り外しおよび配置によって、第１の体積要素４において、または予備体積要素４において、どの体積要素が折り畳まれた状態のままであるのか、かつどの体積要素４が呼吸するのかを決定することができる。
【０１４４】
図１５のように、図１６は、タンク１の内側における、各々が蛇腹１０のような２つの体積要素４を示す。両方の体積要素４は、自身のガス運搬導管６を介して周囲に接続される。しかしながら、図１６による変形例において、保持配置４０は必要とされない。図１６によると、両方の体積要素４の両方の導管６は、三方弁６１を介して互いに接続される。三方弁６１の対応する切り替えによって、一方または他方のいずれかの体積要素４が利用されることができる。
【０１４５】
好ましくは、次に、圧力リリーフ弁６０が各体積要素４において使用されて、壁を通した拡散に関わらず、閉められた体積要素４が常に変位された状態のままであることを確実にする。
【０１４６】
図１７は、内部空間３における２つの体積要素４を有する配置も示す。この配置は、分離壁４３によって細分化される単一の蛇腹１０を含まないが、互いに接続される２つの別個の蛇腹１０を含むという違いを有して、図９における例証に対応する。図１３と対照的に、図１７による第１の体積要素４は、接続配置４１とは別に構築される保持配置４０を有する。
【０１４７】
図１８は、蛇腹１０の折り畳みを双安定の方式で設計することの可能性を示す。これに関して、図１８は双安定の折り畳み５５を示し、この場合、特に、多数の、またはすべての折り畳みは双安定の折り畳み５５として設計されることができる。
【０１４８】
図１８に関して、図１９は、連続する導管を有する従来の安定した折り畳みと比較して、すべての折り畳みに対して双安定の折り畳み５５を使用する点線状の導管として、体積要素４における圧力の関数として蛇腹１０における体積の有利な傾向を示す。
【０１４９】
図２０は、折り畳み軸Ｚに沿った蛇腹１０の均一な移動を補助するため、および呼吸を単純化するため、および同時に折り畳みを安定化するために、波６２を有する折り畳み点間に中間面２０が位置し、したがって、波形状の方式で、または波構造を有して設計されるとされる、ここで示されるすべての実施形態についての単なる概略図を図示する。
【０１５０】
第１の要素壁１１および／または第２の要素壁１２は、剛性パネルとして設計されることができる。代替的に、円周が放射状の折り畳みを下部に組み込むことができ、その結果、下部は外側の折り畳みの上方向内側に僅かに移動して、最小体積をさらに減少させることができる。この場合、要素壁１２はもはや剛性パネルではない。図２０は、波６２と共に使用されることができる、または波６２を伴わずに使用されることができる、この設計を図示する。
【０１５１】
図２１は、本発明の他の特徴とは独立して、または他の特徴と組み合わせて使用されることができる体積要素４の追加の可能な実施形態を図示する。
図２に関して、支持リング２１または強化層１５ｂは「支持リング」のタイプを形成すると説明された。これに追加して、または代替として、図２１は、折り畳みについての例証の目的で完全に円周状の据え込み材７１を図示し、完全に円周状の据え込み材７１は、据え込み材７１の材料の肥厚化によって「支持リング」を形成する。
【０１５２】
また、図２１は剛性の第１の要素壁１１を図示する。蛇腹１０は第１の要素壁１１上にブロー成形される。同じ構造が、第１の要素壁が蛇腹に接着結合される、または溶接されるときにも生じる。
【０１５３】
また、図２１は、蛇腹１０の下部または第２の要素壁１２がリング形状の構造強化要素７０を備えてもよいことを示す。
【符号の説明】
【０１５４】
１  タンク
２  外壁
３  内部空間
４  体積要素
５  蓋
６  ガス運搬導管
７  大直径部
８  小直径部
１０  蛇腹
１０ａ  総厚
１１  第１の要素壁
１２  第２の要素壁
１３  内層
１３ａ  内層厚さ
１４  中層
１４ａ  中層厚さ
１５  外層
１５ａ  外層厚さ
１５ｂ  強化層
１６  コネクタ
１７  離間要素
１８  内向きの折り畳み点
１９  外向きの折り畳み点
２０  中間面
２１  支持リング
３０  ガイド配置５６としての支持要素
３１  距離センサ
３２  カウンター片
３３  圧力センサ
３４  レバー
３５  角度センサ
３６  弾性要素
３７  アクチュエータ
４０  保持配置
４１  接続配置
４２  栓
４３  分離壁
５０  外向きの流れ
５１  漏れ
５５  双安定の折り畳み
５６  ガイド配置
５７  ガイド要素
５８  ガイド
５９  フィルタ
６０  圧力リリーフ弁
６１  三方弁
６２  波構造
７０  構造強化要素
７１  据え込み材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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