-
Die
Erfindung betrifft eine Kraftstofftankeinheit für ein Motorrad mit einer verbesserten
Lagerungsstruktur.
-
Es
wurde bereits ein Motorrad vorgeschlagen, bei dem eine Einrichtung
vorgesehen ist, die den Fahrer darüber informiert, wann der in
einem Kraftstofftank noch enthaltene Kraftstoff unter eine bestimmte
Menge abgesunken ist (z.B.
DE
199 38 273 A1 ).
-
Eine
solche Vorrichtung ist zum Beispiel in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 58-37746Y
offenbart. Dabei befindet sich am Boden des Kraftstofftanks eine Öffnung,
durch die hindurch ein Schwimmer-Füllstandsmesser in den Kraftstofftank
eingeführt
ist. Der Füllstandsmesser
ist integral mit einem Deckel ausgebildet, der die Öffnung verschließt.
-
Desweiteren
beschreiben die
DE
197 27 227 A1 und die
DE 40 31 434 A1 einen Kraftstofftank mit getrennten
Tankabschnitten, wobei in einem der Tankabschnitte eine Kraftstoffpumpe
angeordnet ist. Des weiteren ist oben an der Kraftstoffpumpe ein
Kraftstoff-Füllstandsmesser
angeordnet.
-
Die
japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 1-257686A zeigt
einen Kraftstofftank, der in sich eine Kraftstoffpumpe enthält, die
ihrerseits mit einem Kraftstoffühler
ausgestattet ist. Der Kraftstoffühler
arbeitet mit einem Thermistor, der eine Temperaturänderung
mißt,
welche eine Widerstandsänderung
in ihm hervorruft. Der Thermistor ist in einer gegebenen Höhe innerhalb
des Kraftstofftanks angeordnet, um – als Widerstandswert – die Differenz
der Temperatur zu erfassen, die sich dadurch ergibt, daß der Thermistor
bei vollem Tank in den Kraftstoff eingetaucht ist und bei leerem
Tank über
dem Flüssigkeitsspiegel
liegt und von Luft umgeben ist. Ist der Füllstand unter einen bestimmten
Wert gesunken, so übermittelt
dementsprechend der Thermistor an den Fahrer Information darüber, daß nur noch
eine bestimmte Menge Kraftstoff im Tank ist.
-
Bei
einer Kraftstofftankeinheit mit einem Schwimmer-Füllstandsmesser
erfordert allerdings die Anbringung der Kraftstoffpumpe innerhalb
des Tanks die Ausbildung einer speziellen Öffnung für die Kraftstoffpumpe. Die
Ausgestaltung des Tanks macht es schwierig, eine breite flache Oberfläche am Boden des
Tanks zu schaffen, in der die Öffnung
ausgebildet werden könnte.
Da zwischen dem beweglichen Schwimmer und der Kraftstoffpumpe ausreichend Platz
sein muß,
um eine gegenseitige Störung
dieser Teile zu vermeiden, ist es aus den vorgenannten Gründen schwierig,
umfangreichen Platz zur Verfügung
zu stellen. Der Kraftstoffühler
mit Thermistor hat den Vorteil, daß er sich relativ einfach unterbringen läßt. Allerdings
zeigt ein solcher Kraftstoffühler
nur an, ob der Füllstand über oder
unter einem vorbestimmten Pegel liegt, hingegen liefert ein solcher Fühler keine
kontinuierliche Sichtanzeige des abnehmenden Füllstands, im Gegensatz zu einem
Schwimmer-Füllstandsmesser.
Die plötzlich
erscheinende bloße
Anzeige über
das Erreichen eines Minimum-Füllstands
wird jedoch als unzureichend empfunden.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Kraftstofftankeinheit für ein Motorrad
anzugeben, bei dem die oben beschriebenen Nachteile des Standes
der Technik wenn nicht beseitigt, so doch gemildert sind. Insbesondere
soll die Kraftstofftankeinheit das Haltern eines Schwimmer-Füllstandsmessers
und der Kraftstoffpumpe mit einer einzigen (gemeinsamen) Öffnung in
dem Tank ermöglichen.
-
Gelöst wird
diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Modifikationen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Aufgrund
der Besonderheiten und baulichen Merkmale der erfindungsgemäßen Kraftstofftankeinheit
kann, weil der Schwimmer-Füllstandsmesser
an einem oberen Bereich der Kraftstoffpumpe vorgesehen ist, der
Schwenkarm an dem Füllstandsmesser-Körper derart
angebracht werden, daß ein
freies Ende des Schwenkarms oberhalb der Kraftstoffpumpe schwenkfähig ist.
Hierdurch erübrigt
sich die zusätzliche
Ausbildung irgendeiner besonderen Öffnung, durch die hindurch
der Füllstandsmesser
eingeführt
werden kann. Der Platz zum Haltern und Lagern der Kraftstoffpumpe
ist in keiner Weise eingeschränkt.
-
Der
Schwenkarm trägt
an seinem freien Ende den Schwimmer und ist mit dem anderen Ende an
dem Füllstandsmesser-Körper angebracht,
so daß das
Ende mit dem Schwimmer sich in einer Ebene nach oben und unten drehen
kann, die parallel zur Vertikalebene ist, welche die Längslinie
des Motorrads in Fahrtrichtung mit der Bodenfläche verbindet. Hierdurch läßt sich
das auf die Schwenkachse des Schwenkarms aufgebrachte Biegemoment
verringern, so daß die
Lebensdauer der Anordnung groß ist.
Durch das Fixieren der Kraftstoffpumpe an dem Kraftstofftank in
der Weise, daß die
Längsachse
der Kraftstoffpumpe so geneigt ist, daß das hintere Ende der Pumpe
höher liegt
als ihr vorderes Ende, läßt sich der
Meßbereich
für die
Füllstandsmessung
erweitern.
-
Das
Drehzentrum für
den Schwenkarm befindet sich etwa in der Mitte der Tiefenrichtung
des Hauptaufnahmeteils des Kraftstofftanks. Hierdurch besteht die
Möglichkeit,
die Länge
des Schwenkarms zu verringern. Die Stellung des Schwenkarms, wenn dieser
in seine obere Endstellung des Meßbereichs des Füllstandsmessers
geschwenkt ist, ist derart festgelegt, daß die Achsenlinie des Schwenkarms gegenüber dem
Drehmittelpunkt des Schwenkarms nach oben geneigt ist. Wenn folglich
der Schwenkarm sich in jener oberen Grenzstellung des Meßbereichs
befindet, so ist auch die geneigte Oberfläche der Oberplatte des hinteren
Bereichs des Kraftstofftanks derart nach oben geneigt, daß sie im
wesentlichen parallel zu der Achsenlinie des Schwenkarms verläuft. Durch
diese Ausgestaltung des Kraftstofftanks wird das Fahrgefühl verbessert.
-
Im
folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
Ansicht eines Motorrads mit einer erfindungsgemäßen Kraftstofftankeinheit von
links;
-
2 eine
Ansicht eines Motors des Motorrads von links; und
-
3 eine
schematische Draufsicht auf die Kraftstofftankeinheit.
-
1 zeigt
das Motorrad 1 mit einem Karosserierahmen 2, dessen
vorderes Ende an einem Kopfrohr 3 gelagert ist. Das Kopfrohr 3 trägt einen
Lenkmechanismus 7 mit einem nicht dargestellten Aufhängungsmechanismus
und einer Vordergabel 5 zum drehbaren Haltern eines Vorderrads 4 und
eines Lenkers 6 sowie weiterer Komponenten. Durch Betätigen des
Lenkers 6 läßt sich
das Vorderrad 4 nach links und nach rechts drehen.
-
Der
Karosserierahmen 2 ist zum Beispiel als Doppelrohrrahmen
ausgeführt
und enthält:
ein Paar Hauptrohre 8, die sich direkt von der Rückseite
des Kopfrohrs 3 aus in Querrichtung des Karosserierahmens 2 erstrecken,
um anschließend
schräg
nach unten und nach hinten weiterzulaufen, wobei sie zueinander
parallel sind und in der Seitenansicht eine lineare Form haben;
ein Paar Karosserierahmen 9, die integral an die hinteren
Enden der Hauptrohre 8 angebunden sind und sich nach oben
und nach unten erstrecken; und ein Paar Sitzrahmen 10,
die sich von den hinteren und oberen Enden der Karosserierahmen 9 schräg nach oben
und nach hinten erstrecken.
-
Oberhalb
der Hauptrohre 8 befindet sich eine Kraftstofftankeinheit
mit einem Kraftstofftankkörper 11 (hier
einfach als Kraftstofftank oder Tank 11 bezeichnet). Auf
dem Sitzrahmen 10 befindet sich ein Fahrersitz 12.
Zwischen dem Karosserierahmen 9 befindet sich an deren
mittlerer unterer Seite eine Schwenkwelle 13, die eine
Schwinge 14 lagert, an deren hinterem Ende drehbar ein
Hinterrad 15 gelagert ist.
-
An
einer Stelle des Karosserierahmens 2, die sich in einer
mittleren unteren Position der Motorradkarosserie und unterhalb
des Tanks 11 befindet, ist ein Viertakt-Mehrzylinder-Reihenmotor 16 gelagert. Ein
Auspuffrohr 17 schließt
an die Frontseite des Motors 16 an, verläuft unter
dem Motor 16 hindurch nach hinten und steht über ein
Verbindungsrohr 19 mit einem Schalldämpfer 18 in Verbindung,
der sich auf der in Fahrtrichtung gesehen rechten Seite des Hinterrads 15 befindet.
-
Eine
stromlinienförmige
Verkleidung 20 bedeckt zumindest einen Teil der Karosserie
des Motorrads 1 (hier den vorderen und mittleren unteren
Bereich), um den Luftwiderstand zu senken und den Fahrer während der
Fahrt vor Winddruck zu schützen.
-
Gemäß 2 und 3 handelt
es sich bei dem Motor 16 um einen Viertakt-Mehrzylinder-Reihenmotor,
dessen Kontur hauptsächlich
bestimmt wird durch eine Zylinderkopfabdeckung 21, einen
Zylinderkopf 22, einen Zylinderblock 23 und ein
Motorgehäuse 24.
-
Das
Motorgehäuse 24 hat
eine unterteilte Struktur und besitzt drei Teile in vertikaler Richtung gemäß 2,
nämlich
einen oberen Motorgehäuseabschnitt 24a,
einen mittleren Motorgehäuseabschnitt 24b und
einen unteren Motorgehäuseabschnitt 24c.
Davon ist der obere Motorgehäuseabschnitt 24a integral mit
dem Zylinderblock 23 ausgebildet, in welchem Zylinder in
einer Reihe angeordnet sind, die mit der Querrichtung der Motorradkarosserie übereinstimmt.
-
Eine
sich in Querrichtung des Motorrads 16 erstreckende Kurbelwelle 25 ist
drehbar an den Paßstellen
des oberen Motorgehäuseabschnitts 24a und des
mittleren Motorgehäuseabschnitts 24b gelagert. Eine
Pleuelstange besitzt einen großen
Endabschnitt 26a, der mit der Kurbelwelle 25 gekoppelt
ist. Ein kleiner Endabschnitt 26b der Pleuelstange ist
mit einem Kolben verbunden. Der Kolben ist in dem Zylinderblock 23 in
einer etwa vertikalen Richtung verschieblich aufgenommen, wie 2 zeigt.
In einem Raum zwischen dem Zylinderkopf 22 und dem Kolben
befindet sich eine Verbrennungskammer 27. Eine nicht gezeigte
Zündkerze
ist in den Zylinderkopf 22 von außen her eingeschraubt und steht
dem mittleren Bereich der Verbrennungskammer 27 gegenüber.
-
Eine
Hubbewegung des Kolbens 26 wird mit Hilfe der Kurbelwelle 25 in
eine Drehbewegung umgesetzt und anschließend auf das als Antriebsrad fungierende
Hinterrad 15 übertragen.
Dies geschieht über
einen nicht dargestellten Kupplungs- und Getriebemechanismus, der
sich in einem Raum befindet, der gebildet wird durch den mittleren
Motorgehäuseabschnitt 24b und
den unteren Motorgehäuseabschnitt 24c sowie
eine Antriebskette 24 (vergleiche 1).
-
Die
Kurbelwelle 25 ist an ihrem einen Endbereich mit einem
nicht dargestellten Steuerketten-Antriebsrad verbunden, welches über eine
nicht dargestellte Steuerkette betrieblich mit einem ebenfalls nicht
dargestellten Nockenwellen-Kettenrad
gekoppelt ist, das sich an einem Ende einer Nockenwelle 59 einer
Ventilsteuerung im Zylinderkopf 22 befindet. Die Übertragung
der Drehbewegung der Kurbelwelle 25 über die Steuerkette auf die
Nockenwelle 29 bewirkt, daß die Ventilsteuerung so arbeitet,
daß Einlaß- und Auslaßventile 30 und 31 zeitrichtig öffnen und
schließen.
Der obere Bereich des Zylinderkopfs 22 wird von der Zylinderkopfabdeckung 21 verschlossen.
Der Motor 16 ist so gehaltert, daß die Zylinderkopfabdeckung 21 sich
zwischen den paarweisen Hauptrohren 8 befindet.
-
Eine
Einrichtung zum Versorgen des Motors des Motorrads 1 mit
einem Luft-Kraftstoff-Gemisch
ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Ein Drosselkörper 34 mit
einem Kraftstoffeinspritzer 33 ist an eine Saugöffnung im
Zylinderkopf 22 gekoppelt, die mit der vorerwähnten Verbrennungskammer
in Verbindung steht. Der Drosselkörper 34 enthält in seinem
Ansaugkanal 35 ein Drosselventil 36. Der Kraftstoffeinspritzer 33 dient
zur direkten Kraftstoffeinspritzung und befindet sich an der stromabwärtigen Seite
des Drosselventils 36. Der Drosselkörper 34 befindet sich auf
der hinteren oberen Seite des Motors 16. Ein Luftfilter 37,
das von den Hauptrohren 8 nach oben steht, ist mit der
stromaufwärtigen
Seite des Drosselkörpers 34 gekoppelt.
-
Die
oberhalb der Hauptrohre 8 befindliche Kraftstofftankeinheit
(Kraftstofftankkörper 11)
besitzt eine Bodenplatte 38, eine Rückplatte 39 und eine Oberplatte 41.
Die Bodenplatte 38 ist an ihrem hinteren Ende derart nach
unten geneigt, daß sie
im wesentlichen parallel zu dem Hauptrohr 8 verläuft, wenn man
das Motorrad von der Seite her betrachtet. Die Rückplatte 39 ist so
angeordnet, daß sie
sich von dem hinteren Ende der Bodenplatte 38 ausgehend nach
oben erstreckt, und die Oberplatte 41 ist so angeordnet,
daß sie
sich ausgehend von dem vorderen Ende der Bodenplatte 38 schräg nach hinten
und nach oben erstreckt, um dann im wesentlichen horizontal zu verlaufen.
Sie besitzt eine geneigte Oberfläche 40,
die sich auf der Seite des hinteren Bereichs des Tanks 11 nach
oben neigt. Eine Kraftstoffeinfüllöffnung 42 ist
in der Mitte der Oberplatte 41 des Tanks ausgebildet.
-
Der
vordere halbe Abschnitt des Tanks 11 besitzt eine Ausnehmung 43,
in der das Luftfilter 37 aufgenommen wird. Die Ausnehmung 43 befindet sich
an der Vorderseite der Bodenplatte 38 des Tanks 11 und
ist nach unten hin geöffnet.
-
Der
hintere halbe Abschnitt des Tanks 11 dient als Hauptaufnahmeteil 44,
der den Hauptbereich des Tanks belegt.
-
Die
Kraftstofftankeinheit enthält
eine Kraftstoffpumpe 45 (das heißt eine Innentank-Kraftstoffpumpe),
die sich in dem Kraftstofftankkörper 11 befindet,
um dort vorhandenen Kraftstoff zwangsweise dem Kraftstoffeinspritzer 33 zuzuspeisen.
Die Kraftstoffpumpe 45 ist von einer Öffnung 46 her eingesetzt,
die an dem hinteren Bereich der Bodenplatte 38 des Tanks 11 ausgebildet
ist, das heißt
im Boden des Hauptaufnahmeteils 44, und die der geneigten Fläche 40 der
Oberplatte 41 des Tanks zugewandt ist, demzufolge die Längsachse 47 der
Kraftstoffpumpe 45 so geneigt ist, daß deren hinteres Ende höher liegt
als ihr vorderes Ende. Die Kraftstoffpumpe 45 ist dadurch
an dem Tank befestigt, daß die Öffnung 46 mit
einem einstückig
mit der Kraftstoffpumpe 45 ausgebildeten Flansch 48 verschlossen
ist. Die Kraftstoffpumpe 45 und der Kraftstoffeinspritzer 33 sind miteinander über eine
Kraftstoffleitung 49 verbunden.
-
Am
oberen Teil der Kraftstoffpumpe 45 ist ein Schwimmer-Füllstandsmesser 50 vorgesehen.
Der Füllstandsmesser 50 setzt
sich zusammen aus einem Schwenkarm 52, an dessen freiem
Ende sich ein Schwimmer 51 befindet, und einem Meßkörper 53,
der den Schwenkarm 52 schwenkfähig derart lagert, daß ein freies
Ende des Schwenkarms sich oberhalb der Kraftstoffpumpe 45 befinden
kann, wobei eine Schwenkbewegung bzw. eine Schwenkstellung des Schwenkarms 52 in
ein elektrisches Signal umgewandelt wird.
-
Der
Schwenkarm 52 ist innerhalb einer Ebene nach oben und nach
unten verschwenkbar, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist,
sich aber ersichtlich parallel zu der Vertikalebene erstreckt, welche die
Längslinie
(Achsenlinie oder eine eine Längsachsenlinie
enthaltende Ebene) 54 des Motorrads (bei Betrachtung in
Fahrtrichtung) mit dem Erdboden verbindet. Das freie Ende des Schwenkarms 52 ist
in Fahrtrichtung des Motorrads beweglich. Der Drehpunkt oder Drehmittelpunkt 55 für die Schwenkbewegung
des Schwenkarms 52, das heißt für das Lagerende des Schwenkarms,
befindet sich im wesentlichen in der Mitte der Tiefenrichtung des
Hauptaufnahmeteils 44 des Tanks 11.
-
Die
Lage des Schwenkarms 52, wenn dieser in die obere Endstellung
des Meßbereichs
des Meßkörpers 53 geschwenkt
ist, ist so festgelegt, daß die Achsenlinie 56 des
Schwenkarms 52 von dem Drehpunkt 55 der Schwenkbewegung
aus nach oben geneigt ist. Befindet sich der Schwenkarm 52 in
seiner vorerwähnten
oberen Grenzstellung, so verläuft
die geneigte Oberfläche 40 der
Oberplatte 41 des hinteren Abschnitts des Tanks ebenfalls
derart nach oben geneigt, daß sie
im wesentlichen parallel zu der Achsenlinie 56 des Schwenkarms 52 ist.
-
Die
Anordnung funktioniert folgendermaßen:
Das Vorhandensein
des Schwimmertyp-Füllstandsmessers 50 am
oberen Bereich der Kraftstoffpumpe 45 erübrigt die
Ausbildung irgendeiner Öffnung, durch
die hindurch der Füllstandsmesser
eingeführt werden
könnte,
wobei eine solche Öffnung
zusätzlich zu
der Öffnung
für die
Kraftstoffpumpe 45 vorhanden wäre.
-
Das
freie Ende des Schwenkarms 52 des Füllstandsmessers 50 ist
oberhalb der Kraftstoffpumpe 45 schwenkbar. Im Ergebnis
kollidiert der Schwimmer 51 nicht mit irgendeinem Teil
beim Einsetzen der Kraftstoffpumpe 45 durch die Öffnung 46,
die im hinteren Bereich der Bodenplatte 38 des Tanks 11 ausgebildet
ist. Daher ist es nicht notwendig, den Durchmesser der Öffnung 46 besonders
groß zu
gestalten, was eine mögliche
Einschränkung
des Platzes zum Haltern der Kraftstoffpumpe 45 eliminiert.
-
In
Fahrtrichtung des Motorrads 1 hervorgerufene Vibrationen
durch Erhöhen
oder Verringern der Geschwindigkeit sowie Vibrationen durch die
Vertikalbewegung des Motorrads durch Stoß- und Federbewegungen, die
von dem Untergrund auf das Motorrad übertragen werden, sind sowohl
in ihrer Intensität als
auch in ihrer Frequenz größer als
Vibrationen, die in Querrichtung des Motorrads 1 wirken.
Im Hinblick auf diese Tatsachen ist der Schwenkarm 52 mit
dem Schwimmer 51 an seinem freien Ende derart an dem Meßkörper 53 angebracht,
daß er
in einer Ebene nach oben und nach unten verschwenkbar ist, die parallel
zu der Vertikalebene verläuft,
welche die Längslinie 54 des
Motorrads in dessen Fahrtrichtung mit der Bodenfläche verbindet,
und demzufolge ist das auf die Schwenkachse 57 des Schwenkarms 52 einwirkende
Biegemoment verringert, was eine hohe Lebensdauer der Anordnung
garantiert.
-
Außerdem ist
die Kraftstoffpumpe 45 durch die Öffnung 46 im hinteren
Teil der Bodenplatte 38 des Tanks 11 in Richtung
der geneigten Fläche 40 der
Oberplatte 41 des Tanks eingesetzt, so daß die Längsachse 47 der
Kraftstoffpumpe 45 so geneigt ist, daß deren hinteres Ende höher liegt
als ihr vorderes Ende, bevor die Kraftstoffpumpe an dem Tank fixiert wird.
Hierdurch besteht die Möglichkeit,
eine lange Strecke zwischen dem Drehpunkt 55 der Schwenkbewegung
des Schwenkarms 52 an dem Kraftstoff-Füllstandsmesser 50,
der am oberen Teil der Kraftstoffpumpe 45 gehaltert ist,
zu garantieren, wobei die Ausnehmung 43 im vorderen Teil
des Tanks 11 zur Aufnahme des Luftfilters 37 zur
Verfügung steht.
Im Ergebnis kann man den Schwenkarm 52 mit großer Länge ausbilden,
wobei der Schwenkarm an seinem vorderen Ende den Schwimmer 51 trägt. Man erreicht
hierdurch einen großen
Meßbereich
für den Pegel
des Kraftstoffs in dem Tank.
-
Der
Drehpunkt oder der Drehmittelpunkt 55 der Schwenkbewegung
des Schwenkarms 52 befindet sich etwa in der Mitte der
Tiefe des Hauptaufnahmeteils 44 des Tanks 11.
Wenn der Meßbereich
des Füllstandsmessers 50 nicht
besonders groß ist,
kann man die Länge
des Schwenkarms 52 verringern.
-
Die
Lage des Schwenkarms 52 in dessen oberer Grenzstellung
des Meßbereichs
des Meßkörpers 53 ist
derart festgelegt, daß die
Achsenlinie 56 des Schwenkarms 52 gegenüber dem
Drehpunkt 55 seiner Schwenkbewegung nach oben geneigt ist.
Befindet sich der Schwenkarm 52 in dieser oberen Grenzstellung,
so verläuft
die geneigte Oberfläche 40 der
Oberplatte 41 des hinteren Teils des Tanks 11 ebenfalls
nach oben geneigt, und zwar etwa parallel zu der Achsenlinie 56 des
Schwenkarms 52. Hierdurch ist es möglich, den hinteren Teil des
Kraftstofftanks 11 entsprechend zu gestalten, was den Sitzkomfort
und den Fahrkomfort für
den Fahrer verbessert.