-
Die Erfindung betrifft ein Einfüllrohr, insbesondere Tankeinfüllrohr für ein. Kraftfahrzeug mit einer verschließbaren Einfüllöffnung.
-
Aus dem Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen von Einfüllrohren für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei in heutigen Kraftfahrzeugen Einfüllrohre formstabil ausgeführt werden. Bei der Kraftfahrzeugentwicklung muss dieser Bauraum zwingend vorgehalten werden. Dadurch ergeben sich Engstellen zu und/oder mögliche Kollisionen mit beweglichen Teilen, wie beispielsweise die Engstelle oder mögliche Kollisionsstelle zwischen Tankeinfüllrohr und Kraftfahrzeugrad bzw. Kraftfahrzeugreifen. Zur Vermeidung von Engstellen bzw. möglichen Kollisionsstellen müssen Änderungen an den Kraftfahrzeugeigenschaften oder der Kraftfahrzeuggeometrie vorgenommen werden, die entweder den Kundennutzen, den Komfort und/oder die Kosten verschlechtern.
-
Ein gattungsgemäßes Einfüllrohr ist aus der
EP 0 873 900 A2 bekannt. Dieses weist einen verengten Querschnittsbereich auf, das ein derartiges Material aufweist, dass es unter der Einwirkung der Strömungsenergie des im Füllrohr fließenden Kraftstoffs selbsttätig aufgeweitet wird. Eine solche Lösung ist jedoch nicht sonderlich zuverlässig.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einfüllrohr für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, dessen Änderung des Querschnitts bzw. dessen Verformbarkeit ohne Einschränkungen hinsichtlich des Fahrverhaltens, des Insassenkomforts oder der Sicherheitsbestimmungen schnell und einfach möglich ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
-
Das erfindungsgemäße Einfüllrohr an einem Behälter in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Tankeinfüllrohr, das eine verschließbare Einfüllöffnung umfasst, weist einen ausdehn- und/oder schrumpfbaren Bereich auf, in dem der Querschnitt des Einfüllrohrs zwischen einer Nichtgebrauchsposition und einer Befüllposition verstellbar ist. Von Vorteil ist, dass es dadurch möglich ist die Form bzw. den Querschnitt der Einfüllrohre zu ändern und an die jeweilige Situation anzupassen. Zudem erfolgt eine Reduzierung von Engstellen, was mehr Freiheiten bei der Kraftfahrzeugkonstruktion erlaubt. Durch die Änderung des Querschnitts wird in schneller und kostengünstiger Weise der Bauraumbedarf reduziert.
-
Bedeutungsvoll ist, dass die Befüllung des Behälters im Kraftfahrzeug mittels des Einfüllrohrs in der Regel nur bei stehenden Kraftfahrzeugen erfolgt und somit zur Befüllung mittels des erfindungsgemäßen Einfüllrohrs in diesem Fall der volle Querschnitt benötigt wird. In diesem Fall sind bewegliche Komponenten, beispielsweise Kraftfahrzeugräder oder Aggregate in Ruhe und benötigen keinen dynamischen Bauraum, so dass das erfindungsgemäße Einfüllrohr bei der Befüllung in der Befüllposition den nicht genutzten Bewegungsraum der Komponenten ohne weitere Bedenken oder Probleme in Anspruch nehmen kann. Im Fahrbetrieb werden die Komponenten durch diverse Einflüsse angeregt und die Bewegung erfordert einen dynamischen Bauraumbedarf, der durch das erfindungsgemäße Einfüllrohr in der Nichtgebrauchsposition gewährleistet wird.
-
Die Verstellung des Bereichs erfolgt erfindungsgemäß mittels eines Steuergeräts. Der Bereich kann wenigstens ein aktives Material, insbesondere wenigstens ein aktives Elastomer, aufweisen. Durch Anlegen eines Aktivierungssignals, manuell oder automatisch, kann das aktive Material in vorteilhafter Weise seine Form verändern. Dies erhöht den Komfort für den Bediener, insbesondere bei einer automatischen Ansteuerung des aktiven Materials. Das aktive Material kann dabei elektrisch und/oder magnetisch ansteuerbar sein. Es ergibt sich ein weiterer wesentlicher Vorteil dadurch, dass das verformbare Einfüllrohr in der Nichtgebrauchsposition eine für den Strömungswiderstand positive Form annehmen kann. Aerodynamische Vorteile bzw. ein geringer Strömungswiderstand können dadurch erreicht werden.
-
Als Aktivierungssignal bzw. Ansteuerung des Steuergerätes und/oder des aktiven Materials kann eine Betätigung eines Verschlussdeckels, insbesondere der Tankklappe, des Tankdeckels oder der Verschlussklappe eines Fehlbetankungsschutzes, dienen. Dadurch kann eine falsche Bedienung durch den Nutzer ausgeschlossen werden. Zudem ist eine einfache und kostengünstige Ansteuerung realisierbar.
-
Die Ansteuerung des Steuergerätes und/oder des aktiven Materials kann durch einen manuellen Zugriff auf das Steuergerät über eine Schnittstelle erfolgen. Als Schnittstelle kann ein im Kraftfahrzeug angeordneter Bordcomputer fungieren. Somit ist eine einfache und kostengünstige Ansteuerung ermöglicht.
-
Insbesondere bei der Befüllung mit Kraftstoffen mittels des erfindungsgemäßen Einfüllrohrs ist auf elektrische Spannungen zu achten, wobei das aktive Material ausreichend isoliert und/oder ummantelt sein muss. Hierzu kann das aktive Material von Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen, Polytetrafluorethylen, Gummi, Silikon, Polyurethan, Polyamid und/oder synthetischem Kautschuk isoliert und/oder ummantelt sein. Somit ist eine einfache und kostengünstige Isolierung und/oder Ummantelung ermöglicht.
-
Der Querschnitt des Einfüllrohrs kann stufenlos verstellbar sein. Zudem kann der Querschnitt des Einfüllrohrs in der gewählten Nichtgebrauchsposition spannungsfrei verbleiben. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Stirnfläche der Karosserie vermindert bzw. auf ein Minimum gebracht, indem man wegen dem verminderten Bauraum für das Kraftfahrzeugrad die Kontur der Karosserie strömungstechnisch günstiger auslegen kann. Zudem kann durch die Verbringung des Einfüllrohrs in die Nichtgebrauchsstellung zwischen dem Kotflügel bzw. dem Radkasten und dem Kraftfahrzeugrad bzw. den Fahrwerkskomponenten der Fahrtwind besser durchströmen und vermindert somit die Stirnfläche zusätzlich, wodurch aerodynamische Vorteile bzw. ein geringer Strömungswiderstand erreicht werden.
-
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
-
Es zeigt:
-
1 ein erfindungsgemäßes Einfüllrohr eines Kraftfahrzeugs im Schnitt;
-
2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Einfüllrohrs gemäß dem Schnitt A-A in 1; und
-
3 ein Schaltbild der Ansteuerung des erfindungsgemäßen Einfüllrohrs.
-
1 zeigt ein Einfüllrohr 1, das als Tankeinfüllrohr zur Befüllung eines Behälters 2 ausgebildet ist. Der Behälter 2 kann Treibstoff, Harnstoff, Wischwasser oder Kühlwasser enthalten. Im Falle von Treibstoff wird das Einfüllrohr 1 alle 500 bis 900 km benötigt, um den Behälter 2 erneut zu befüllen. Nur während des Befüllvorganges ist der runde Querschnitt des Einfüllrohrs 1 notwendig. Alternativ kann das Einfüllrohr 1 auch eine andere Geometrie aufweisen.
-
Das Einfüllrohr 1 ist zum Befüllen des Behälters 2 in einem Kraftfahrzeug K vorzugsweise vertikal ausgerichtet. Das Einfüllrohr 1 weist eine Einfüllöffnung 3 und einen ausdehn- und/oder schrumpfbaren Bereich 4 auf, durch den der Querschnitt des Einfüllrohrs 1 zwischen einer Nichtgebrauchsposition N und einer Befüllposition B stufenlos verstellbar ist. Die Befüllposition B ist mit gestrichelten Linien dargestellt. Über ein Steuergerät 5 kann der Bereich 4 verstellt werden, wobei der Bereich 4 zumindest teilweise aus einem aktiven Elastomer 6 besteht und elektrisch und/oder magnetisch ansteuerbar ist (3). Die elektrisch und/oder magnetisch aktiven Elastomere 6 sind in dem Bereich 4 bzw. in dem Einfüllrohr 1 eingebettet. Alternativ kann der Bereich 4 nicht näher dargestellt pneumatisch und/oder hydraulisch angesteuert werden, wobei in diesem Falle auf den Einsatz von aktiven Materialien 6 verzichtet werden kann.
-
Die Ansteuerung des Steuergeräts 5 und/oder des aktiven Materials 6 erfolgt durch das Öffnen eines Verschlussdeckels 7, der nicht näher dargestellt Teil einer Tankklappe, eines Tankdeckels oder einer Verschlussklappe eines Fehlbetankungsschutzes sein kann (3). Die Ansteuerung kann auch durch einen manuellen Zugriff auf das Steuergerät 5 über eine Schnittstelle 8, vorzugsweise den Bordcomputer des Kraftfahrzeugs K erfolgen. Durch die oben genannte Ansteuerung des aktiven Materials 6 wird der Querschnitt des Einfüllrohrs 1 in die Befüllposition B verstellt. Nach dem Tank- bzw. Befüllvorgang geht das Einfüllrohr 1 bzw. dessen Querschnitt wieder in einen gefalteten Zustand der Nichtgebrauchsposition N zurück. Dabei kann der im ausgedehnten Zustand in der Befüllposition B unter Spannung stehende Bereich 4 nach Beendigung der Ansteuerung von selbst in die Nichtgebrauchsstellung N zurückgehen. Das Einfüllrohr 1 verbleibt somit in der gewählten Nichtgebrauchsposition N spannungsfrei.
-
Am einfüllrohrseitigen Ende der vorzugsweise kreisrunden Einfüllöffnung 3 des Einfüllrohrs 1 ist der Verschlussdeckel 7 angeordnet. Das mit dem ausdehn- und/oder schrumpfbaren Bereich 4 ausgebildete Einfüllrohr 1 ist in der gezeigten Nichtgebrauchsposition N vollständig zusammengedrückt. Im ausgedehnten Zustand ist das Einfüllrohr 1 in der Befüllposition B mit gestrichelten Linien dargestellt. Das Einfüllrohr 1 mit dem aktiven Material 6 kann somit seine Form bzw. seinen Querschnitt je nach Betriebszustand durch elektrische und/oder magnetische Signale verändern. Dadurch ist das Einfüllrohr 1 verformbar.
-
Da insbesondere bei Kraftstoffen auf elektrische Spannungen zu achten ist, muss das aktive Material 6 mit einer ausreichenden Isolierung 9 und/oder Ummantelung 10 ausgestaltet sein. Hierzu kann das aktive Material 6 von konventionellen Materialien, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen, Polytetrafluorethylen, Gummi, Silikon, Polyurethan, Polyamid und/oder synthetischem Kautschuk isoliert und/oder ummantelt sein.
-
In dem Kraftfahrzeug K läuft das Einfüllrohr 1 beginnend von dem Verschlussdeckel 7 entlang eines Radkastens 11 nach unten in Richtung Behälter 2. Bauraumbestimmend sind hier Karosserie 12, Kraftfahrzeugräder 13, Reifen 14, sowie nicht näher dargestellt Achskomponenten und Leitungen. Die Reifen 14 und Achskomponenten sind hierbei beweglich und generieren einen Bereich, die sog. dynamische Reifenhüllkurve H, in dem das Einfüllrohr 1 nicht verlaufen kann. Normalerweise ergibt sich in diesem Bereich das Problem, dass nicht ausreichend Platz bzw. Bauraum zwischen der dynamischen Reifenhüllkurve H und der Karosserie 12 ist. Um dem entgegenzuwirken wird das Einfüllrohr 1 im Fahrbetrieb in die Nichtgebrauchsposition N verbracht bzw. gefaltet und beim Befüllvorgang in die Befüllposition B bzw. in den runden Querschnitt verstellt. Im Grundzustand befindet sich das Einfüllohr 1 in der Nichtgebrauchsposition N und benötigt hierdurch wenig Bauraum. An der Tankstelle kann dann für den Tank- bzw. Befüllvorgang das Einfüllrohr 1 ausgedehnt bzw. entfaltet werden und den Bauraum der Hüllkurve H ausnutzen (siehe 2).
-
Um die Karosserie 12 tiefer bis maximal tief zu setzen, wird das Einfüllrohr 1 in der Nichtgebrauchsposition N im Radkasten 11 nahe der oder anliegend an die Karosserie 12 angeordnet, d. h. ein genügend großer Bauraum 15 ist vorhanden, so dass das Kraftfahrzeug K bzw. ein nicht näher dargestelltes Fahrwerk einlenken kann und der in der Höhe erforderliche Platz- bzw. Raumbedarf für das Kraftfahrzeugrad 13 in jeder Fahrsituation entsprechend vorhanden ist. Der Bauraum 15 wird derart dimensioniert, dass ein genügend großer freier Raum oder freier Bauraum für das Kraftfahrzeugrad 13 bzw. für die Reifenhüllkurve H, alternativ auch als Reifenbewegungskurve bezeichnet, vorhanden ist. In der Reifenhüllkurve H ist der Raumbedarf durch Federungseinflüsse bereits berücksichtigt. Auch diese Federeinflüsse werden bei der Dimensionierung des Radkastens 11 berücksichtigt. Das in dem mit dem Einfüllrohr 1 ausgestalteten Radkasten 11 angeordnete Kraftfahrzeugrad 14 kann ungehindert einlenken, federn und sich drehen.
-
Die Nichtgebrauchsposition N, die sich insbesondere aus dem Verlauf der Reifenhüllkurve H bestimmt, und den eigentlichen Raumbedarf für das gelenkte und gefederte Kraftfahrzeugrad 13 darstellt, wird durch den Radkasten 11 abgedeckt. Der Radkasten 11 ist zwischen der Karosserie 12 und dem Kraftfahrzeugrad 13 bzw. dem Reifen 14 angeordnet, so dass eine Luftströmung zwischen dem Radkasten 11 bzw. der Karosserie 12 und dem Kraftfahrzeugrad 13 bzw. dem Reifen 14 fließen kann, ohne dass ein Widerstand erzeugt oder die Stirnfläche erhöht ist. Die Luft kann bei der Durchströmung bis zu einer nicht näher dargestellten das Kraftfahrzeugrad 13 verzögernde Bremsanlage hinunterströmen.
-
Das in den 1 und 2 beschriebene Kraftfahrzeug K zeigt den Radkasten 11 zum Abdecken des Kraftfahrzeugrades 13 an einer Hinterachse 16. Die Erfindung soll sich nicht auf den Einsatz bei der Hinterachse 16 beschränken, der Radkasten 11 kann, in nicht näher dargestellter Weise, auch an einem an einer Vorderachse angeordneten Kraftfahrzeugrad 14 eingesetzt werden. Systematisch gibt es bei der Verwendung des Radkastens 11 und dessen Anbringung an der Hinterachse 16 oder an der Vorderachse keine Unterschiede.
-
Der Radkasten 11 bzw. der mit dem Einfüllrohr 1 ausgestattete Radkasten 11 ermöglicht dabei eine uneingeschränkte Drehbarkeit der Radbaugruppe um die Radachse, sowie eine uneingeschränkte Drehbarkeit und genügend Freiraum während Lenkungs- und Federungsmanövern des Kraftfahrzeugs, beispielsweise bei Kurvenfahrten, Fahrten über Fahrbahnunebenheiten oder über Schlechtwegstrecken. Diese Bewegungsfreiheit wird auch nicht durch das Einfüllrohr eingeschränkt, da dieses im gefalteten Zustand bzw. in der Nichtgebrauchsposition N zumindest nahe zur Karosserie angeordnet ist.
-
In 3 ist ein Schaltbild der Ansteuerung des erfindungsgemäßen Einfüllrohrs 1 dargestellt. Das Steuergerät 5 wird mittels manueller Betätigung der Schnittstelle 8, vorzugsweise in Form des Bordcomputers, oder mittels Betätigung des Verschlussdeckels 7 angesteuert. Das Steuergerät 5 ist mit einem Schalter 17 verbunden, wobei der Schalter 17 zwischen einer Spannungsversorgung 18, vorzugsweise einer Batterie, und dem Einfüllrohr 1 angeordnet ist. Wird das Steuergerät 5 durch die entsprechende Betätigung des Bordcomputers 8 oder die Betätigung des Verschlussdeckels 7 angesteuert, so betätigt das Steuergerät 5 den Schalter 17 und der elektrische Strom kann von der Batterie 18 in das Einfüllrohr 1 bzw. in den ausdehn- und/oder schrumpfbaren Bereich 4 fließen und diesen entsprechend verstellen. Über das Steuergerät 5 wird der Bereich 4 und somit das Einfüllrohr 1 im Querschnitt verstellt, wobei der Bereich 4 zumindest teilweise aus wenigstens einem aktiven Elastomer 6 besteht und elektrisch angesteuert wird.
