CN101793218A - 发动机进气结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机进气结构,其中虽然限制了零件的数量,但是可以减小热量对节气门体的影响,此外,喷射器可以设置在可以有效地供应燃料的位置上。进气管(51)由树脂构成,并且连接到发动机(20)的连接部(63)由在进气管(51)的直径方向上延伸的一对延伸部(63A、63A)构成。支撑从上方覆盖喷射器(60)的覆盖构件(80)的喷射器支撑部(64)关于喷射器(60)的轴线在直径方向上延伸。

Description

发动机进气结构
技术领域
本发明涉及一种发动机进气结构。
背景技术
传统的由金属制成的进气管设置在发动机的进气端口与节气门体之间并且在发动机与节气门体之间被弯曲(涉及到例如专利文献1)。这种进气管在其进气端口侧的端部(发动机侧的端部)处具有凸缘部,并且通过多个螺栓在其凸缘部处固定到发动机。此外,因为由金属制成的进气管具有高的热传导性,在进气管的节气门体侧的端部上设置有由弹性构件形成的作为隔热器的弹性连接管,并且通过弹性连接管连接到节气门体以降低热量对节气门体上的影响。此外,在进气管上设置用于安装喷射器的安装孔,和连接有用于将安装在安装孔中的喷射器从上方覆盖的覆盖件,以便于将喷射器夹在覆盖构件与进气管之间。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本专利公开号:2004-183538
发明内容
【本发明要解决的问题】
但是,因为在传统的结构中,进气管是通过隔热器连接到节气门体,因此零件的数量很多。此外,因为在传统的结构中覆盖喷射器的覆盖件的支撑部设置在关于喷射器安装孔的上游侧,因此有必要在喷射器安装孔与隔热器之间为支撑部确保较宽的空间,这样就增加了进气管的长度同时也引起了整个结构的尺寸的增加。另一方面,作为不使用隔热器来降低热量影响的结构,由具有比金属更低热传导性的树脂构成进气管是可行的。在该种情况下,根据传统的结构,隔热器成型成圆柱形,用于节气门体的连接管与隔热器的一端安装,而进气管与隔热器的另一端安装。此外,通过一个夹子从隔热器的外周面侧将隔热器夹住以将进气管和节气门体彼此连接。但是,不使用隔热器的场合,不需要这种连接结构。在进气管是由树脂制成的情况下,使用螺栓连接实现进气管与节气门体之间的连接也是可行的。但是,因为不仅节气门体连接到进气管,而且用于覆盖喷射器的覆盖件以及发动机也连接到进气管,所以需要大量的连接部来使用螺栓等将其他零件连接到这些连接部,将这些零件以能够容易地连接的方式布置在有限的空间内是困难的。
本发明是基于上述的这种情形做出的,本发明的目的是提供一种发动机进气结构,其中当使用由树脂制成的进气管时,可以容易地连接其他零件并且可以预见将整个结构小型化。
【解决问题的方法】
为了达到上述目的,根据本发明,提供了一种发动机进气结构,包括节气门体,节气门体通过连接管连接到空气滤清器并且通过进气管连接到发动机,其中设置在进气管上的喷射器以预定角度连接到进气管,安装喷射器的安装孔设置在进气管的管部上,用于覆盖喷射器的覆盖构件的支撑部设置在进气管的管部上,而连接到发动机的连接部设置在管部的发动机侧的端部上,其特征在于进气管是由树脂构成的,连接到发动机的连接部是一对凸缘,凸缘自进气管在直径方向上延伸,而用于支撑覆盖构件的支撑部关于喷射器的轴线自安装孔在直径方向上延伸。对于本发明,进气管是由树脂制成的,连接到发动机的连接部是自进气管在直径方向上延伸的凸缘对,而用于支撑覆盖构件的支撑部关于喷射器的轴线自安装孔在直径方向上延伸。因此,当使用由树脂制成的进气管时,其他零件(发动机和覆盖构件)可以容易地连接,此外,还可以预见将整个系统小型化。另外,没有必要在进气管与节气门体之间设置单独的零件来防止发动机的热量到达节气门体上,从而还减少了零件的数量。在上述结构中,进气管也可以以弯曲形式设置在发动机和节气门体之间。
在上述结构中,可以在支撑部上设置用于安装螺栓的开口,用于覆盖喷射器的覆盖构件可以由安装在开口中的螺栓和固定到螺栓的螺母来支撑。对于本结构,覆盖构件和喷射器可以由螺栓的紧固力来支撑。此外,在上述结构中,管部可以具有直径增大部,该直径增大部在支撑部与连接部之间具有增大的直径,其中安装有喷射器的安装孔可以设置在直径增大部上,以便于支撑部自安装孔延伸。对于本结构,可以增加发动机连接部和喷射器支撑部的刚度。
此外,发动机的进气结构可以配置成在上述的结构中,喷射器安装在设置在进气管上的安装孔中,用于从上方覆盖喷射器的覆盖构件设置成该覆盖构件与在直径方向上延伸的支撑部的部分重叠,与设置在支撑部上的开口连通的开口设置在重叠的部分上,一个螺栓安装在这些彼此连通的开口中,覆盖构件通过螺栓和固定到螺栓的螺母连接到支撑部,覆盖构件与进气管可以将喷射器夹住。对于本结构,尽管该结构是简单的,喷射器可以确定地连接到进气管。在这种情况下,可以在覆盖构件上设置用作定位部的凸出部,可以在支撑部上设置用于接收凸出部的凹入部。对于本结构,因为覆盖构件通过定位部定位在支撑部上,所以可以容易地连接覆盖构件。此外,用来连接覆盖构件的螺栓的数量可以减到一个。
此外,的发动机进气机构可以配置成在喷射器的主体部部上设置在直径方向上凹入的凹入部,同时在覆盖构件上设置延伸到凹入部中的胀起部,覆盖构件的胀起部设置成与在喷射器的凹入部和外圆周部之间产生的阶梯部相对。对于本结构,可以便于喷射器的定位。此外,在上述结构中,可以在节气门体上设置用于调节进气量的阀和用于检测阀的开度的节气门传感器,可以在直径增大部与节气门体之间设置用于将配线连接到节气门传感器的连接器部。对于本结构,因为进气管在进气管的直径增大部与节气门体之间是细的,所以在进气管和节气门体周围同样可以保证增大的布置空间,并且可以容易地设置诸如要连接到连接器部的配线部件之类的辅助装置。
此外,在上述结构中,安装在设置在支撑部上的开口中的螺栓的轴线与喷射器的轴线可以彼此平行延伸。对于本结构,可以使螺栓和喷射器的安装方向彼此一致,以使它们的组装方向彼此相同从而便于它们的拆装操作。此外,发动机的进气结构可以配置成,在上述的结构中,进气管的连接到发动机的连接部是自进气管的中心线在直径方向上延伸的凸缘对,其中一个凸缘和另一个凸缘彼此在不同的方向上延伸,在每个凸缘上设有固定开口,支撑覆盖构件的支撑部的支撑面是关于凸缘对的发动机连接面倾斜预定角度的面。对于本结构,可以使喷射器连接到发动机的方向与进气管连接到发动机的方向是彼此不同的以便于连接操作。此外,在上述结构中,支撑部的支撑面可以是关于连接到节气门体的连接面倾斜预定角度的面。对于本结构,可以使喷射器连接到节气门体的方向与进气管连接到节气门体的方向是彼此不同的以便于连接操作。
在上述结构中,进气管可以是由聚苯硫醚制成的树脂构成的。对于本结构,因为进气管是由聚苯硫醚制成的树脂构成的,所以可以抑制热量对节气门体的影响,从而,可以将进气管直接连接到节气门体和发动机,并且可以提供足够的抗热特性。也使进气管的循环利用变得有可能了。此外,在上述结构中,进气管可以是由聚苯硫醚制成的含有橡胶的树脂构成的。对于该实施方式,因为进气管含有橡胶,所以可以改进疲劳强度以及进气管的焊接部抵抗热量影响的强度,并且可以为进气管提供进一步的改进的抗热特性。
此外,在上述结构中,可以将进气管设置在发动机与节气门体之间,进气管可以支撑节气门体,同时在直径方向上延伸的凸缘对可以设置在进气管的一个端部上,进气管通过凸缘连接到发动机,尽管进气管的作为连接到发动机的连接部的凸缘需要有抵抗热量影响的强度,但是因为进气管是由聚苯硫醚制成的树脂构成的,所以可以保证所需的强度。此外,在上述结构中,在进气管的另一端部上也可以设置一对在直径方向上延伸的凸缘,节气门体可以通过凸缘支撑。对于本结构,甚至是在进气管连接到发动机并且除了节气门体通过设置在进气管两端上的凸缘支撑的结构的情况下,除了可以保证足够的强度之外,可以阻止发动机的热量对于节气门体的影响。
此外,在上述结构中,可以在凸缘上插上套,螺栓可以安装套中。对于本结构,在螺栓通过套安装凸缘的结构中,凸缘可以通过螺栓装置固定到发动机和节气门体。此外,在上述结构中,在利用树脂模制进气管的阶段,套设置在模具上,熔化的树脂材料从入口浇注到模具中以插入套。对于本结构,套可以容易地插入到进气管的凸缘中。
【发明效果】
在本发明中,进气管是由树脂制成的,连接到发动机的连接部是自进气管在直径方向上延伸的凸缘对,同时支撑覆盖喷射器的覆盖构件的支撑部关于喷射器的轴线自安装孔在直径方向上延伸。因此,当使用由树脂制成的进气管时,除了可以预想到可以使整个系统小型化之外,其他零件也可以容易地连接。此外,其中的发动机的进气结构配置成用于安装螺栓的开口设置在支撑部上,覆盖喷射器的覆盖构件通过安装在开口中的螺栓和固定到螺栓的螺母支撑,覆盖构件和喷射器可以通过螺栓的固定力来支撑。此外,其中的发动机的进气结构配置成进气管的管部在从喷射器的支撑部到连接到发动机的连接部的范围内具有增大的直径,安装喷射器的安装孔设置在直径增大部上以便于支撑部自安装孔延伸,可以增加发动机连接部和喷射器支撑部的刚度。此外,其中发动机进气结构配置成喷射器安装在设于进气管上的安装孔中,设有从上方覆盖喷射器的覆盖构件并且该覆盖构件与在直径方向上延伸的支撑部的部分重叠,同时与设置在支撑部上的开口连通的开口设置在重叠部,一个螺栓安装在这些彼此连通的开口中,此外覆盖构件通过螺栓和固定到该螺栓的螺母连接到支撑部,喷射器被夹在覆盖构件与进气管之间,尽管该结构是简单的,但是喷射器可以确定地连接到进气管。
此外,其中发动机的进气结构配置成在覆盖构件上设有用作定位部的凸出部,在喷射器的支撑部上设有用于接收凸出部的凹入部,可以容易地连接覆盖构件。此外,其中发动机的进气结构配置成在喷射器的主体部部上设有在直径方向上凹入的凹入部,同时在覆盖构件上设有延伸到凹入部中的胀起部,覆盖构件的胀起部设置成与在喷射器的凹入部与外周面部之间产生的阶梯部相对,可以便于喷射器的定位。此外,其中发动机的进气结构配置成在节气门体上设置用于调节进气量的阀和用于检测阀的开度的节气门传感器,在直径增大部与节气门体之间设置用于将配线连接到节气门传感器的连接器部,可以容易地设置诸如要连接到连接器部的配线部件之类的辅助装置。此外,发动机的进气结构配置成安装在设置在支撑部上的开口中的螺栓的轴线与喷射器的轴线彼此平行延伸,可以使螺栓和喷射器的安装方向彼此一致,以使它们的组装方向彼此相同。从而便于它们的拆装操作。此外,其中发动机的进气结构配置成进气管的连接到发动机的连接部是自进气管的中心线在直径方向上延伸的凸缘对,其中一个凸缘和另一个凸缘彼此在不同的方向上延伸,同时在每个凸缘上设有固定开口,支撑覆盖构件的支撑部的支撑面是关于凸缘对的发动机连接面倾斜预定角度的面,可以使喷射器连接到发动机的方向与进气管连接到发动机的方向是彼此不同的以便于连接操作。此外,其中发动机的进气结构配置成支撑部的支撑面关于连接到节气门体的连接面倾斜预定角度,可以使喷射器连接到节气门体的方向与进气管连接到节气门体的方向是彼此不同的以便于连接操作。
此外,其中发动机的进气结构配置成进气管是由聚苯硫醚制成的树脂构成的,同时抑制热量对节气门体的影响,可以将进气管直接连接到节气门体和发动机,并且可以提供足够的抗热特性。此外,其中发动机的进气结构配置成进气管是由含有橡胶的聚苯硫醚制成的树脂构成的,可以为进气管提供进一步的改进的抗热特性。此外,其中发动机的进气结构配置成在进气管的另一端部上也设置一对在直径方向上延伸的凸缘,节气门体通过凸缘支撑,除了可以保证足够的强度之外,还可以阻止发动机的热量对于节气门体的影响。此外,其中发动机的进气结构配置成在凸缘上插入套,螺栓可以安装套中,在螺栓通过套安装凸缘的结构中,凸缘可以通过螺栓装置固定到发动机和节气门体。此外,其中发动机的进气结构配置成在利用树脂模制进气管的阶段,套设置在模具上,熔化的树脂材料从入口浇注到模具中以插入套,可以容易地插入套。
附图说明
图1是摩托车的侧视图。图2是示出了发动机的缸体部连同外围元件的视图。图3是示出了进气管连同节气门体的透视图。图4是示出了从车体后面看到的进气管连同节气门体的视图。图5是示出了从车体右侧看到的进气管连同节气门体的视图。图6(A)是进气管的左视图,图6(B)是从后面看到的进气管的视图。图7是在图6(A)的VII方向上看到的进气管的视图。图8是沿着图6(B)的VIII-VIII线的剖视图。图9是沿着图7的IX-IX线的剖视图。图10是在图6(B)的X方向上看到的进气管的底视图。图11是在图6(A)的XI方向上看到的进气管的视图。图12(A)是图示出覆盖构件和喷射器支撑部的连接之前的状态的视图,图12(B)是图示出覆盖构件和喷射器支撑部的连接状态的视图,图12(C)是图示出行驶时向上力作用的连接状态的视图。图13是覆盖构件和喷射器处于组装状态下的局部放大视图。图14(A)是图示出设置在进气管的管部上的用于树脂模制的入口的视图,图14(B)是图示出设置在进气管的凸缘部的一侧上的用于树脂模制的入口的视图,图14(C)是图示出设置在进气管的凸缘部的另一侧上的用于树脂模制的入口的视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对本发明的实施方式进行描述。应该注意的是,这些诸如向前、向后、向左、向右、向上和向下的方向是从驾驶者的角度看的,在这些图中,箭头标记F代表的是车体的向前的方向,另一个箭头标记L代表的是车体的向左的方向,还有一个箭头标记U代表的是车体的向上的方向。图1是根据本发明的实施方式的摩托车的侧视图。该摩托车1的车体框架2包括在车体前部上的头管3;从头管3向后向下延伸的单一主框架4;连接到主框架4的后部并向下延伸的一对左右枢转支架5、5;连接到主框架4的后部并向后向上延伸的一对左右后框架6、6以及在枢转支架5、5与后框架6、6之间延伸的一对左右加强框架7、7。驾驶座8被支撑以便于在一对左右后框架6、6上方围绕其前端侧上的支点枢转运动。此外,向上打开的储物箱9支撑在后框架6、6的前部上,油箱10支撑在后框架6、6的后部上。换言之,驾驶座8配置成其还用作覆盖储物箱9的上开口以及设置在油箱10的上部的加油口的盖构件,以便于它们可以露在外面。
此外,支撑成在头管3上枢转运动的车把30设置在车体的前部上方,前轮叉11、11在车把30下方延伸并且具有支撑成在前轮叉下端处转动的前轮12。后轮叉14的前端通过枢轴13支撑在车体中部处的枢转支架5、5上用于摆动并且向后延伸。后轮15支撑成在后轮叉14的后端部上转动。一对左右后部缓冲器16、16置于后轮叉14的后部与后框架6、6之间。发动机(也称动力单元)20悬置在主框架4下方,并且在枢转支架5、5前方。发动机20的前部从竖直地设置在主框架4的中部上的支撑架17、17上悬置,发动机20的后端固定到枢转支架5的上部和下部。换言之,发动机20以悬置在主框架4后部下侧上的方式三点支撑。
同时,车体框架2利用由合成树脂制成的车体盖18覆盖并且分成多个部分。车体盖18包括用于覆盖主框架4的相对两侧的一对左右主框架侧盖18A、以从前面覆盖驾驶者腿部的方式固定到主框架侧盖18A的前部的一对左右腿部护罩18B、以从前侧覆盖头管3的方式连接到两腿部护罩18B的前顶盖18C、以从后侧覆盖头管3并从上侧覆盖主框架4的方式连接到前顶盖18C的上盖18D、连接到两主框架侧盖18A的下部的下盖18E以及从相对两侧覆盖车体框架2的后部连同油箱10的一对左右侧盖18F。应该注意的是,在图1中,附图标记19A表示的是连接在前叉11、11之间以覆盖前轮12上侧的前挡泥板,附图标记19B表示的是连接到后框架6、6以覆盖后轮15上侧的后挡泥板。
发动机20是单缸四循环空气冷却发动机并且是卧式发动机,其中缸体部22自曲柄箱24的前面倾斜较大的量以达到其接近基本水平的状态。因此,可以将车体的重心设置到一个低的位置,跨骑部M可以制造的较低,当通过如图中所示降低主框架4时可以改善骑驾时驾驶者的骑跨以及上下车的便利性。应该注意的是发动机20的缸体部22和曲柄箱24是通过金属材料的铸造成型的。发动机20输出动力轴31支撑成在发动机20的曲柄箱24的左侧面的后部处转动,以便于露出其端部,主动链轮32连接到输出动力轴31的端部。动力传输链34环绕在主动链轮32与一体地设置在后轮15上的从动链轮33之间。通过这些元件,形成了用于将输出动力轴31的动力传输到后轮15的链驱动机构。因此,发动机20的动力通过链驱动机构传输到后轮15。
同时,车体盖18具有盖的形状,其覆盖车体的部分达到从车体的侧视图上看接近曲柄箱24的外边缘并且使曲柄箱24的侧面和下面露出。在露在外面的曲柄箱24上,通过从下方横过曲柄箱24的踏板杆36设置一对放置驾驶者脚的左右踏板36A、36A。而且,在曲柄箱24的左侧,构成用于起动发动机20的发动装置的一部分的发动臂39支撑成枢转运动。如果驾驶者向下蹬踏设置在发动臂39的端部上适合于枢转运动的发动踏板40,那么发动机20将会起动。起动电机41设置在曲柄箱24的前端上部。如果驾驶者操作未示出的起动器开关,就会驱动该起动电机转动以起动发动机20。换言之,摩托车1包括脚踏型的和起动电机型的起动装置,并且配置成驾驶者可以适当地选择其中一个起动装置来起动发动机20。
图2是示出了发动机的缸体部连同外围元件的视图。应该注意的是,如图2中所示,缸体部22包括连接到曲柄箱24的前面的气缸体25和连接到气缸体25的前面的气缸盖26,在缸体部22的下面(其对应于气缸盖26的下面)上设有排气口22A。排气管42连接到排气口22A。该排气管42向下延伸然后弯曲以便于基本水平地向后延伸。排气管42还从曲柄箱24的后侧与后轮15之间通过并且连接到设置在后轮15的右侧上的消声器43(参见图1)。换言之,构成发动机20的排气系统的一部分的排气管42设置在发动机20的下侧上并且向后延伸,但不从发动机20的侧面伸出。
此外,如图2中所示,在缸体部22的上面(对应于气缸盖26的上面)设有进气口22B。连接到该进气口22B的发动机20的排气系统布置在发动机20的缸体部22与车体盖18的内侧(具体地是主框架侧盖18A(参见图1))上的主框架4之间的空间内。更具体地,发动机20的进气系统包括进气管51、连接到进气管51的节气门体53以及空气滤清器57,进气管51连接到发动机20的缸体部22的上面上的进气口22B并且向前向上以弯曲的状态延伸,空气滤清器57通过连接管55连接到节气门体53并且其上端部57A通过螺栓(六角凸缘螺栓)58支撑在主框架4上,节气门体53与空气滤清器57连接以便于彼此基本沿着主框架4设置。
此外,用于喷射油箱10中的燃料的喷射器(燃料喷射阀)60连接到进气管51。特别地,如图1中所示,由空气滤清器57清洁后的空气沿着节气门体53中的进气通道供应到进气管51并通过进气管51供应到成型在缸体部22中的气缸内腔,进气通道中设有未示出的节流阀(阀)。燃料通过喷射器60被喷射到发动机20中的汽缸内腔中。在这种情况下,节流阀的开度响应于驾驶者的油门操纵而设定,喷射器60的燃料喷射量(实际上是燃料喷射时间)、喷射时限等等由车上承载的未示出的控制单元(ECU)控制。从而控制了发动机20的操作条件。
图3是示出了进气管51连同节气门体53的透视图,图4是示出了从车体后面看到的这些构件的视图。此外,图5是示出了从车体右侧看到的侧视图。应该注意的是,上述这些图中以及下文的图中所示的方向F、L和U会根据后缓冲器16、16的伸长/收缩等而稍微的变动。节气门体53具有基本是管状的主体部53C,其一端上具有连接有连接管55的管固定部53A,其另一端上具有连接有进气管51的进气管连接部53B。在主体部53C的进气通道中,用于调节进气量的蝶型节流阀(未示出)设置成适合于枢转运动。该节流阀的阀轴53D(参照图3)在车宽方向上穿过主体部53C延伸,节气门卷筒(throttle drum)53E向外地固定到阀轴53D。节气门卷筒53E设置在主体部53C的左侧并且处于与摩托车1结合成一体的状态,用于将节流阀偏压到关闭侧的回复弹簧设置在节气门卷筒53E与主体部53C之间。响应于驾驶者的节气门操作,通过拉动节气门钢丝绳的操作驱动节流阀转到打开侧,节气门钢丝绳缠绕在节气门卷筒53E周围并连接在节气门卷筒53E上。
在节气门体53的与节气门卷筒53E相对的一侧上,即在主体部53C的右侧上,用于输出节气门开度(用于输出阀门开度)的连接器部53X由螺栓(六角帽螺杆)53Y连接。该连接器部53X电连接到设置在主体部53C上的节气门传感器(未示出)并且起到了配线连接部的作用,用于将由节气门传感器检测到的代表节气门开度(阀门开度)的信号通过未示出的连接到连接器部53X的配线(导线)输出到控制单元。如图5中所示,该连接器部53X正如侧视图中看出的从节气门体53基本沿着进气管51向后向下延伸并且在其伸出端上是打开的。因此,正如在侧视图中看出的该连接器部53X与进气管51和节气门体53重叠,可以预想到整个装置的小型化。应该注意的是,在节气门体53上,除了上述节气门传感器之外,在关于节流阀的上游侧上有时设置用于检测入口空气温度的入口温度传感器、用于检测入口空气压力的入口压力传感器等等。在这种情况下,通过将连接器部53X变换成具有许多内部接线端的连接器,其用作连接到这些传感器的常用连接器部件。
现在描述进气管51。图6(A)是进气管51的左侧视图,图6(B)是从后侧看的进气管51的视图,图7是在由图6(A)的箭头标记VII所表示的方向上看的视图。图8是沿着图6(B)的VIII-VIII线的剖视图,图9是沿着图7的IX-IX线的剖视图,图10是从图6(B)的X方向看的底视图,图11是从图6(A)的XI方向看的视图。进气管51包括弯曲管部61、设置在弯曲管部61的上游侧端部上的用于连接到节气门体53的第一凸缘部(节气门体连接部)62、设置在弯曲管部61的下游侧端部上的用于连接到发动机20的缸体部22的第二凸缘部(发动机连接部)63以及设置在第二凸缘部63附近的喷射器支撑部64,弯曲管部61形成了进气通道51A(参见图8)并且具有开口51B(参见图8)用作喷射器60的安装孔。该实施方式中的进气管51是由树脂制成的,特别是通过利用树脂整体成型弯曲管部61、第一凸缘部62、第二凸缘部63和喷射器支撑部64而成型成单一的零件。
如图6(A)和图6(B)中所示,弯曲管部61具有管的形状,其具有固定的内径并且基本沿着一个圆弧弯曲。弯曲管部61的关于喷射器支撑部64在上游侧上的管部61A成型成具有基本固定的外径,弯曲管部61的包括喷射器支撑部64的下游侧上的管部61B成型成一个直径增大部,其具有关于上游侧上的管部61A的外径而增大的外径。应该注意的是,尽管本结构的弯曲管部61的垂直于轴向的内径在轴向上的整个长度上是均匀成型的,但是弯曲管部61的内径并不局限于此,而是在局部上是可以不同的。更特别地是,如图6(A)中所示,弯曲管部61成型成与通过该弯曲管部61的进气通道51A(参见图8)的中心的轴线(中心线)L1垂直的垂直面M1设置在关于喷射器支撑部64的上游侧上,关于垂直面M1的弯曲管部61的上游侧以具有相对小厚度的管的形式成型,而弯曲管部61的下游侧部分以具有比上游侧部分更大厚度的管的形式成型。因为进气管51关于进气通道51A的轴线L1分成了上游侧部分和下游侧部分,所以可以将进气通道51A的上游侧和下游侧准确地分成两半。这里,因为进气通道51A的上游侧部分成型成具有相对小厚度的直径减小部,而进气通道51A的下游侧部分成型成具有相对大厚度的直径增大部并且制造成具有相对大的刚度,因此可以提高第二凸缘部63周围和喷射器支撑部64周围的刚度,即可以增加发动机连接部和喷射器连接部的刚度。
如图6(B)和图11中所示,第一凸缘部62具有一对关于弯曲管部61的上游侧开口51A1在向左和向右方向上延伸的左右延伸部(凸缘)62A、62A,由金属制成的插入螺母62B、62B安装在这些延伸部62A、62A的端部上。第一凸缘部62置于节气门体53的进气管连接部53B上,在该状态下,从节气门体53侧安装有多个(该示例中是两个)螺栓(六角凸缘螺栓)91,91,如图5中所示,这些螺栓固定到延伸部62A、62A的插入螺母62B、62B以便于通过螺栓91、91和插入螺母62B、62B将进气管51和节气门体53彼此连接。因为由金属制成的插入螺母62B、62B用于以这种方式栓接,所以由树脂制成的进气管51可以利用足够的连接力紧固到节气门体53。在这种情况下,因为进气管51和节气门体53是通过螺栓91、91定位的,所以弯曲管部61的进气通道51A的入口通道与节气门体53的入口通道可以容易的彼此连通。
此外,一对延伸部62A、62A设置成它们中的一个(左侧的那一个)关于弯曲管部61设置在上侧上,另一个(右侧的那一个)关于弯曲管部61设置在下侧上(参见图4)。因此,可以在一个(左侧的)延伸部62A与弯曲管部61的下侧之间确保宽的空间,该空间可以用作自喷射器60的主体部部60A侧向地凸出的连接器部60B的布置空间(参见图3)。此外,因为另一个延伸部62A关于弯曲管部61设置在下侧上,所以该另一个延伸部62A可以定位在设置在节气门体53侧向(右侧)的连接器部53X的下侧,如图5中所示。因此,可以从侧面观察到螺栓91,进气管51可以通过螺栓连接到节气门体53而不会被连接器部53X干扰。也可以容易地完成进气管51拆卸。此外,在一对左右延伸部62A、62A与弯曲管部61之间一体设置加强肋67(参见图6(B))。因此,这些肋67提高了延伸部62A、62A与弯曲管部61之间的刚度并且防止了延伸部62A、62A关于弯曲管部61的脱落或扭曲。这里,在该实施方式中,肋67垂直于上下方向和左右方向设置,因此,可以提高延伸部62A、62A和弯曲管部61的纵向刚度和横向刚度。
如图10中所示,第二凸缘部63具有一对关于弯曲管部61的下游侧开口51A2在左右方向上延伸的左右延伸部(凸缘)63A、63A,在这些延伸部63A、63A的端部上成型有孔部(固定开口)63B、63B。螺栓(六角套头螺杆)92、92(参见图4)从外侧安装孔部63B、63B并且固定到发动机20以将进气管51固定到发动机20。更具体地,一对左右延伸部63A、63A沿着车宽方向关于下游侧开口51A2向左和向右延伸,由金属制成的插入套63C、63C与延伸部63A、63A的端部装配。插入套63C、63C的中心通孔用作安装螺栓92、92的孔部63B、63B。因为由金属制成的插入套63C、63C用于以这种方式栓接,所以由树脂制成的进气管51可以利用足够的连接力紧固到发动机20。此外,在第二凸缘部63上的下游侧开口51A2周围设有套形密封槽63D(参见图10),用于高度密封第二凸缘部63与发动机20之间间隙的密封构件设置在密封槽63D中。
如上所述,根据该结构,作为节气门体连接部的第一凸缘部62和作为发动机连接部的第二凸缘部63单独由一对延伸部(凸缘)62A、62A和63A、63A成型,并且分别通过螺栓91、91和92、92固定到节气门体53和发动机20。在这种情况下,通过设置在一对延伸部62A、62A上的固定部的直线LL关于通过设置在一对延伸部63A、63A上的固定部的直线LM倾斜预定角度(参见图7),正如从侧视图中看出的,直线LL倾斜角度θ1(大约45度),如图6(A)中所示。因此,这些固定部以彼此间隔的关系设置,以便于螺栓91、91和92、92的插入,从而便于连接到节气门体53和发动机20。应该注意的是,虽然在本结构中直线LM通过进气管51的轴线L1(参见图10),但是直线LM可以不通过轴线L1。此外,尽管直线LL没有通过进气管51的轴线L1(参见图11),但是其可以通过轴线L1。
在弯曲管部61的下游侧上的管部61B上,即在直径增大部上,成型有安装喷射器60的开口(喷射器安装孔)51B(参见图7和8)。更特别地是,如图8中所示,在与弯曲管部61朝向上游侧弯曲的方向(朝向轴线L1的方向)相反的方向上(即在向后向上的方向上)凸出的凸出部71一体设置在下游侧上的管部61B与第二凸缘部63之间。用作开口51B的通孔成型成通过凸出部71直线地延伸。该开口51B成型成具有轴线L2的通孔,该轴线L2从车体的侧视图(参见图8)上看关于第二凸缘部63具有一个倾角,轴线L2与弯曲管部61的轴线L1在下游侧上的交角为该倾角,在车体的后视图(参见图6(B))中看轴线L2与轴线L1重叠。因而,通过将喷射器60从开口51B的端部安装开口51B,燃料可以沿着轴线L2从喷射器60喷射并且喷入发动机20的汽缸盖26。应该注意的是,因为开口51B的轴线L2与安装该开口51B中的喷射器60的轴线共线,因此,在下文中喷射器60的轴线也指的是轴线L2。
在本实施方式中,喷射器60安装到开口51B中,其中诸如O形卡扣套之类的密封构件(未示出)设置在它们之间,支撑喷射器60的喷射器支撑部64具有第一延伸部64A,该第一延伸部64A在车体的右向上延伸,车体的右向是关于喷射器60的轴线L2的自所述开口51B的直径上的方向(参见图7)。然后,如图4中所示,从上方覆盖喷射器60的覆盖构件80通过螺栓(六角套头螺杆)94和螺母96固定到第一延伸部64A,因此,将喷射器60支撑在进气管51上。更特别地是,第一延伸部64A是一体成型在进气管51上的树脂构件,安装螺栓94的孔部(固定开口)64A1成型在第一延伸部64A的一个端部上,如图7和9中所示。此外,因为第一延伸部64A从自第二凸缘部63凸出的凸出部71的凸出端向车体的右侧延伸,所以其与第二凸缘部63设置成间隔开距离H1的间隔关系(参见图9)。该距离H1,即第一延伸部64A的下面64A2与第二延伸部63的上面63A1之间的距离H1,是可以为螺母96保证足够的连接空间的距离(参见图4和5)。对于本结构,第一延伸部64A通过台阶64A3一体设置在凸出部71的凸出端的上面上(参见图9)以便于其比凸出部71的凸出端的上面高出一个平面定位,从而第一延伸部64A的下面64A2可以制造成高出台阶64A3的距离以增加距离H1。
此外,喷射器支撑部64具有在向后的方向上延伸的第二延伸部64B,该向后的方向是直径上的方向,但是不同于第一延伸部64A的关于喷射器60的轴线L2自开口51B在直径上的方向(参见图7)。如图7和8中所示,第二延伸部64B起到了定位构件的作用,用于定位覆盖构件80,该第二延伸部64B也是与进气管51一体成型的树脂构件,并且自凸出部71的凸出端向车体后侧延伸。第二延伸部64B具有凹入部64B 1,凹入部64B1在与第一延伸部64A延伸的方向(右侧方向)一致的方向上凹入,如图3中所示,当设置在覆盖构件80上的凸出部81装在该凹入部64B1中时将覆盖构件80定位。还有,第二延伸部64B通过台阶64B2一体设置在弯曲管部61的下游侧上的凸出部71的凸出端的上面上(参见图9),以便于与第一延伸部64A类似地,比凸出部71的凸出端的上面高出一个平面。因此,第二延伸部64B与第一延伸部64A彼此平齐设置。此外,如图7中所示,在第二延伸部64B与第一延伸部64A之间设有加强肋64C,因此,有效地提高了第二延伸部64B和第一延伸部64A的刚度。
第一延伸部64A和第二延伸部64B还起到了覆盖构件80的接收部的作用。特别地,如图4和5中所示,覆盖构件80具有基本沿着第一延伸部64A和第二延伸部64B的外轮廓延伸的凸缘部82。覆盖构件80可以通过将凸缘部82置于第一延伸部64A和第二延伸部64B上通过螺栓来连接到进气管51,将螺栓94从凸缘部82侧安装直到螺栓94的端部向下从第一延伸部64A露出,并且将螺母96固定到螺栓94的该端部上。在这种情况下,在本实施方式中,构成喷射器支撑部64的第一延伸部64A和第二延伸部64B关于喷射器60的轴线L2成型在一侧上(基本在右侧上)但不成型在相对的一侧上(基本在左侧上)。因此,可以从相对的一侧上观察到喷射器60,并且可以在喷射器60的相对的一侧上设置空间。因此,如图4中所示,该空间可以用作自喷射器60的主体部部60A侧向凸出的连接器部60B的布置空间。
上述的覆盖构件80包括盖部84和自盖部84延伸的燃料软管连接管部86,盖部84用于覆盖装在关于喷射器60的主体部部60A向上定位的进气管51中的喷射器60的底端部。在覆盖构件80通过螺栓连接到喷射器支撑部64的状态下,盖部84将喷射器60向下保持到第二凸缘部63侧上,从而将喷射器60保持成装在进气管51中的状态。还有,该覆盖构件80是通过树脂整体模制成型的。这里,盖部84是一个构件,喷射器60的底端部与该构件利用诸如设置在它们之间的O形卡扣套之类的密封构件安装成密封状态,该构件使从油箱10供应的燃料通过未示出的连接到燃料软管连接管部86的燃料软管供应到喷射器60。此外,因为燃料软管连接管部86自盖部84向车体的后侧延伸,所以设置在车体后侧的油箱10与燃料软管连接管部86之间的燃料软管可以不需要过大的弯曲就可以布置。应该注意的是,在盖部84与凸缘部82之间的圆周方向上设置有彼此处于间隔关系的加强肋88以增加盖部84与凸缘部82之间的连接强度。
此外,如上文中所述,如图3中所示,覆盖构件80具有凸出部81,该凸出部81装在构成喷射器支撑部64的一部分并且用作覆盖构件80的定位部件的第二延伸部64B的凹入部64B1中。该凸出部81自凸缘部82的端部向下凸出,以便于凸出部81与凹入部64B1之间的安装状态可以从车体的左侧观察到。因此,当覆盖构件80被安装时,操作人员可以将凸出部81和凹入部64B1彼此容易地通过可观察到的方式安装,并且可以方便覆盖构件80的安装操作。
下面描述了覆盖构件80和喷射器支撑部64的连接结构。这里,图12(A)到图12(C)是图示了连接结构的视图,并且是示意性地示出了沿着从凸出部81和凹入部64B1到螺栓94通过的位置通过的平面剖开的覆盖构件80和喷射器支撑部64的剖视图。如图12(A)中所示,覆盖构件80包括与喷射器支撑部64的孔部64A1连通的孔部(固定开口)80A。在该孔部80A中,压配有管状套101,套101具有可以安装螺栓94的通孔,覆盖构件80将套101保持成其上端自覆盖构件80的上面凸出一点。该套101具有管的形状,并且其比孔部80A的深度(覆盖构件80的厚度)长,如图12(B)中所示,该套101在覆盖构件80置于喷射器支撑部64上的状态下插入喷射器支撑部64的孔部64A1中。在这种情况下,套101延伸穿过孔部64A1,并且处于覆盖构件80与喷射器支撑部64彼此紧密接触的状态中,套101的下端自喷射器支撑部64的下面向下凸出距离S(参见图12(B))。喷射器支撑部64的孔部64A1的内径成型的比套101的外径稍大。换言之,套101宽松地安装在喷射器支撑部64的孔部64A1中。
覆盖构件80和喷射器支撑部64一个置于另一个之上,螺栓94从上方安装到套101中,然后将螺母96紧固,正如从图12(B)中看出的。因此,套101夹在螺栓94与螺母96之间以便于不可以将覆盖构件80从喷射器支撑部64上拆下。在这种情况下,因为套101宽松地安装在喷射器支撑部64中,所以覆盖构件80可以通过套101上下运动。换言之,覆盖构件80与螺栓94、螺母96和套101是结合在一起的,这些结合在一起的零件可以关于喷射器支撑部64上下运动。因此,在行驶期间,当向下方向(重力方向)的力作用时,如图12(B)中所示,覆盖构件80处于其与喷射器支撑部64的支撑面64X接触的位置上。但是,在行驶期间,当向上方向的力作用时,覆盖构件80向上运动,如图12(C)中所示,与覆盖构件80一起运动的螺母96运动到其与喷射器支撑部64接触的位置上。换言之,覆盖构件80上下运动距离(间隙)S,如图12(B)和图12(C)中所示。因为覆盖构件80是以这种方式可以上下运动的,所以从外部传递的振动可以通过覆盖构件80的上下运动等来减轻,并且可以抑制振动向螺栓94等的传递。
图13图示了覆盖构件80和喷射器60组装的状态。正如在该图中所示出的,在喷射器60的直径方向上凹入的凹入部60G设置在喷射器60的主体部部60A上,由凹入部60G接收的胀起部95设置在覆盖构件80上以便于覆盖构件80和喷射器60通过凹入部60G和胀起部95彼此接合。更特别地是,喷射器60的凹入部60G具有一对左右第一壁部(阶梯部)60G1、60G1,一对左右第一壁部60G1、60G1由凹入部60G与主体部部60A的外圆周部之间的、通过在喷射器60的直径方向上凹入的台阶在喷射器60的圆周方向上成型的。凹入部60G还具有第二壁部(阶梯部)60G2,该第二壁部60G2是由凹入部60G和与绘图方向相对的一侧(对应于喷射器60的端部侧)上的外圆周部之间的、通过成型成向覆盖构件80的绘图方向(向上方向)敞开的凹入形状的台阶成型的。
此外,覆盖构件80的胀起部95使用树脂与覆盖构件80一体成型,并且成型成一定形状以在覆盖构件80从喷射器60的上方适当地放置时胀起部95进入凹入部60G并与第一壁部60G1、60G1和第二壁部60G2相对。因此,覆盖构件80的胀起部95和喷射器60的凹入部60G在喷射器60的圆周方向和插入方向上均彼此接合。所以,可以限制喷射器60关于覆盖构件80的自由转动,并且可以抑制喷射器60的插入深度。简言之,喷射器60可以关于覆盖构件80安装在适当的位置上。因此,如果覆盖构件80通过喷射器支撑部64定位在进气管51上,那么喷射器60可以关于其位置(转动位置和插入位置)定位,可以阻止喷射器60的自由转动或者泄漏。
在上述发动机20的进气结构中,进气管51是由树脂构成的;作为连接到发动机20的连接部的第二凸缘部63成型成一对在进气管51的直径方向上延伸的延伸部(凸缘)63A、63A;支撑从上方覆盖喷射器60的覆盖构件80的喷射器支撑部64成型成在车体的右向上延伸的第一延伸部64A,车体的右向是关于喷射器60的轴线L2的直径方向;接收螺栓94的开口设置在第一延伸部64A上;覆盖构件80由装在开口中的螺栓94和紧固到螺栓94的螺母96支撑。因此,可以便于进气管51与发动机20的连接以及覆盖构件80的连接。此外,进气管的管长可以制得比喷射器支撑部设置在关于喷射器安装孔的上游侧上的可选情形中的短。因此,喷射器60可以支撑在减小的空间内。此外,在本结构中,因为覆盖构件80和喷射器60可以由螺栓94的固定力来支撑而不需要在由树脂制成的进气管51上成型内螺纹部,所以喷射器60的安装位置是不受限制的,但是喷射器60可以设置在接近发动机20的位置上,在该位置上可以将燃料喷射到发动机20中的最佳位置上。因此,可以有效地完成燃料喷射。此外,因为由树脂制成的进气管51比由金属制成的进气管51的热传导性低,所以没必要设置隔离部件来阻止发动机20的热量传递到进气管51与节气门体53之间的节气门体53上。因此,还减少了零件的数量。
因此,当使用由树脂制成的进气管51时,本结构使连接其他部件(发动机20、覆盖构件80等)更容易并且达到了整个结构的小型化。此外,当限制零件数量时可以减小热量对节气门体53的影响。此外,因为树脂相对于金属在重量上是轻的,所以可以实现进气系统的重量的减小。此外,因为喷射器60的外围元件设置的离发动机20相当近,所以进气系统的重心的位置被移动到了发动机20侧,这还有利于车体的质量集中。
此外,对于本结构,因为喷射器支撑部64在与一对延伸部(凸缘)63A、63A的其中一个的延伸方向相同的方向(车体的右向)上延伸,所以喷射器支撑部64和延伸部63A、63A可以设置在减小的空间内。此外,因为进气管51具有直径增大部(下游侧上的管部61B),其在喷射器支撑部64与构成发动机连接部的第二凸缘部63之间具有增大的直径,并且在直径增大部上设置有安装喷射器60的开口51B,同时第一延伸部64A自开口51B向外延伸(参见图6(B)和图7),所以可以增加发动机连接部和喷射器支撑部的刚度。此外,在本结构中,喷射器60安装在设在进气管51上的开口51B(安装开口)中;设有从上方覆盖喷射器60的覆盖构件80;覆盖构件80与自喷射器支撑部64在直径方向上延伸的第一延伸部64A重叠;在重叠部上设有与设置在喷射器支撑部64上的孔部64A1连通的孔部(固定开口)80A;单个螺栓94安装在彼此连通的孔部64A1和80A中;覆盖构件80通过螺栓94和固定到螺栓94的螺母96连接到喷射器支撑部64;喷射器60由覆盖构件80和进气管51夹住。因此,可以使用将覆盖构件80和喷射器支撑部64彼此连接的螺栓94和螺母96来支撑喷射器60,喷射器60可以通过简单的容易的配置确定地连接到进气管51。
此外,因为用作定位部的凸出部81设置在覆盖构件80上,用于接收凸出部81的凹入部64B 1设置在喷射器支撑部64上(参见图3),所以可以将覆盖构件80和喷射器支撑部64连接在适当的位置上。对于所述的结构,因为覆盖构件80通过定位部设置在喷射器支撑部64上,所以相对于覆盖构件80和喷射器支撑部64通过使用多个螺栓的多点支撑来定位的可选的结构,可以减少螺栓的数量,并且可以通过单个螺栓94来连接覆盖构件80。特别地,如果将单个的螺栓移除,那么就可以将覆盖构件80和喷射器60拆卸。因此,覆盖构件80和喷射器60的装卸工作是容易的,也减少了工作时间。此外,在直径方向上凹入的凹入部60G设置在喷射器60的主体部部60A上;进入凹入部60G的胀起部95设置在覆盖构件80上;覆盖构件80的胀起部95设置成其与第一壁部(阶梯部)60G1和第二壁部60G2相对(参见图13),第一壁部60G1是在凹入部60G与喷射器60的外圆周部之间产生的阶梯部。因此,可以便于喷射器60的定位。
此外,在本结构中,设置在节气门体53上的用于节气门开度输出的连接器部53X从侧视图上看定位在作为进气管51的直径增大部的下游侧上的管部61B与节气门体53之间(参见图5)。因此,因为下游侧上的管部61B与节气门体53之间的位置与比下游侧上的管部61B更细的上游侧上存在的管部61A所在的位置对应,因此当上游侧上的管部61A不存在时可以容易地围绕位置确保布置空间。对于本结构,因为连接器部53X设置在该布置空间内,所以可以围绕连接器部53X确保一个空间,可以容易的设置要从车的侧面连接到连接器部53X的诸如配线零件之类的附属元件。
此外,对于本结构,正如从图7中可以看出的,装在设置在喷射器支撑部64上的孔部64A1中的螺栓94的轴线L3和喷射器60的轴线L2彼此平行延伸。因此,可以使螺栓94和喷射器60的安装方向彼此一致以便于可以使它们的组装方向彼此相同。所以,可以便于装卸操作。应该注意的是,在本结构中,虽然从图6(A)和图8所示出的车体的侧视图中看轴线L2和L3彼此重叠,但它们从车体的侧视图中看也可以彼此不重叠。
此外,在本结构中,进气管51与发动机20之间的连接部是一对自进气管51的轴线在直径方向上延伸的延伸部(凸缘)63A、63A;延伸部63A、63A的其中一个和延伸部63A、63A的另一个彼此在不同的方向上延伸;孔部(固定开口)63B、63B设置在各个延伸部63A、63A上;支撑覆盖构件80的喷射器支撑部64的支撑面(喷射支撑面)64X是关于一对延伸部63A,63A的发动机连接面63X在向后向下的方向上倾斜预定角度θA的面。因此,如图8中所示,可以使喷射器60的连接方向(固定方向)和连接到发动机20的连接方向(固定方向)是彼此不同的。在这种情况下,因为喷射器支撑面64X和进气管51的发动机连接面63X从车体的后视图中看(也与从正视图中看类似)是在相同的方向(右向)上延伸的,因此,如图6(B)中所示,喷射器60的连接部(固定部)和连接到发动机20的连接部(固定部)是彼此紧靠地设置的。因此,可以使连接方向(固定方向)彼此不同而将喷射器60的连接部(固定部)和连接到发动机20的连接部(固定部)彼此紧靠地设置从而节省空间并且获得高的组装可操作性。
此外,在本结构中,因为喷射器支撑部64的喷射器支撑面64X是关于连接到节气门体53的连接面(节气门体连接面)62X倾斜预定角度θB的面,如图8中所示,所以可以确保连接到喷射器支撑部64的覆盖构件80的空间以容易地完成连接工作(固定工作)。此外,因为节气门体连接面62X是关于发动机连接面63X向后向上倾斜预定角度θC的面,如图8中所示,所以可以使连接到节气门体53的连接方向(固定方向)和连接到发动机20的连接方向(固定方向)是彼此不同的,此外也可以使所提到的这些连接方向与喷射器60的连接方向(固定方向)是不同的。特别地,在本结构中,虽然连接到节气门体53的连接部(固定部)、喷射器60的连接部(固定部)以及连接到发动机20的连接部(固定部)彼此靠近设置,但是可以使那些连接方向(固定方向)向前和向后地彼此不同,可以预想到既减小了空间又获得了高的连接可操作性。
顺便地,车辆的某些发动机采用喷射器(燃料喷射阀)替代化油器(也称作汽化器)以便于提高燃料控制的精确性或者是出于废气净化的观点等等(这同样也应用到本实施方式中的发动机20上)。在某些刚描述过的燃料喷射型发动机中,设置有通过连接管连接到空气滤清器并通过进气管(也称作空气进气管)连接到发动机的节气门体,将节气门体和发动机相互连接的进气管是由金属构成的。在进气管是由金属构成的情形中,可以在进气管上设置内螺纹部并在进气管上固定诸如螺杆或螺栓之类的固定构件。因此,使用固定构件可以将喷射器紧固到进气管。但是,在进气管是由金属制成的情形中,因为进气管的热传导性高,所以需要对策来减小发动机的热量对节气门体的影响,这导致了零件数量的增加。例如,在进气管的上游侧上设置橡胶制成的弹性连接管,以便于通过弹性连接管连接节气门体以减小热量对节气门体的影响。
另一方面,在进气管是由一些用在汽车等的零件上的常用树脂(例如,聚酰胺(尼纶)或聚丙烯)构成的情形中,因为树脂具有比金属低的热传导性,所以可以抑制热量对节气门体的影响。然而,在使用常用树脂的情形中,在热环境比较严峻的条件下,可能不能满足车辆所需的性能。例如,与诸如标准尺寸的小汽车之类的四轮小汽车相比较,在摩托车中的零件的布置空间受到了限制。因此,在摩托车中,因为进气管的布置是受到限制的并且一些其他零件紧密地布置在进气管周围,所以进气管可能受发动机热量的影响。特别是在摩托车中,有时结合有四轮小汽车几乎不采用的空气冷却发动机,所以空气冷却发动机周围的热条件要比通常结合在四轮小汽车中的水冷发动机周围的热条件更严峻。在这种情况下,应用传统的由树脂构成的进气管是困难的。因此,在本实施方式中,使用含有人造橡胶的聚苯硫醚(PPS树脂)作为构成进气管51的树脂材料。应该注意的是,PPS树脂有时称作聚苯硫醚。
PPS树脂具有等于或高于260℃的热变形温度并且具有高的持续耐热度。因此,PPS树脂具有比用于汽车零件的常用树脂(例如聚酰胺(尼纶)或聚丙烯)更高的抗热特性。在本实施方式中,尽管发动机20是空气冷却发动机并且发动机箱(缸体部22等)的温度相对于水冷发动机要高,但是因为使用了聚苯硫醚(PPS)树脂,所以可以将进气管51直接连接到发动机20。此外,因为PPS树脂是热塑性晶体塑料,所以重塑是容易的并且可以循环利用。
此外,因为人造橡胶是含在PPS树脂中的,所以可以将橡胶的特性用在进气管51上(其特性是,如果施加某一载荷使材料变形,那么载荷去除后,材料会恢复到其原始形状(橡胶弹性))。因此,提高了抵抗振动的疲劳强度并且提高了进气管51的热疲劳强度。此外,还可以提高焊接部(当模制树脂部分时通过熔化材料的彼此接触产生的部分)的强度。此外,在使用螺栓将发动机20和节气门体53彼此连接的情形中,因为进气管51弹性变形以及发动机20和节气门体53彼此紧密接触,所以还可以使进气管51具有用于填补这些构件之间的间隙的密封件(或封装件)的特性。
特别是在本车辆中,因为发动机20的进气系统的一端侧(上游侧)上的空气滤清器57是支撑在车体框架2(主框架4)的前部上,连接到进气系统的另一端侧(下游侧)上的发动机20紧固在与车体框架2的前部间隔开的位置上(紧固到主框架4的中间部或后部或者枢转支架5上),在进气系统的一端侧(上游侧)和的另一端侧(下游侧)之间产生了不同的振动。同时,因为是它们之间的一部分的节气门体53因为其内部具有节流阀(阀)所以成型成刚体,所以进气管51需要一些弹性。此外,相对于四轮小汽车来讲,因为一般的摩托车1本身经常地行驶在具有凸起或凹坑的位置上,例如不规则地面,所以需要高的抗振特性。
此外,进气管51是利用树脂通过将从喷射模型成型机的喷嘴喷射出的熔化树脂材料从用作浇注口的入口浇注到模具中然后将树脂材料冷却以固化而成型的。在将插入套63C、63C和插入螺母62B、62B插入到进气管51中时,正如从图14(A)到图14(C)中可以看出的,这些插入部件(63C和62B)是在树脂成型阶段时提前将它们设置在模具中的适当位置上之后通过从入口将熔化的树脂材料浇注到模具中来插入的。应该注意的是,在图14(A)到图14(C)中,树脂材料流由虚线表示,入口由附图标记G表示,而焊接部由附图标记W表示。入口G的位置可以设置在是进气管51的一部分的弯曲管部61上(参见图14(A))或者设置在进气管51的凸缘部上(第一凸缘部(节气门体连接部)62或第二凸缘部(发动机连接部)63)(参见图14(B)和图(14C))。这里,图14(B)示出了设置在第二凸缘部(发动机连接部)63的与插入套63C、63C间隔开的端部上的入口G(侧入口),图14(C)示出了设置在第二凸缘部(发动机连接部)63的在插入套63C附近的侧部上的入口G(侧入口)。正如从这些图中看出的,因为在所有的情况下从入口G浇注的熔化树脂材料沿着插入套63C的周围流走,所以产生了焊接部W。因此,有必要确保焊接部W的强度。此外,因为本进气管51支撑着节气门体53等,所以在其连接到发动机20的连接部上需要有热疲劳强度。
现在,通过与其他树脂对比来描述PPS树脂的性能评价。比较物体的样本是众所周知的具有抗热特性的树脂材料66尼纶和苯酚树脂。此外,下面关于PPS树脂、66尼纶和苯酚树脂的评价是以玻璃纤维占总重量的30%的状态实施的。<热疲劳强度的评价>在该评价中,为了评价其中进气管51连接到发动机20的热疲劳强度,将进气管51置于200℃的环境之下1000h(小时)作为测试条件以使进气管51热退化,在热退化之后确定进气管51的抗张强度,然后从热退化前后的抗张强度中确定退化率。表1表示了单个样本的抗张强度退化率。【表1】正如从表1中看出的,获得了好的结果,即在进气管51连接到发动机20并且具有足够热疲劳强度的情形中苯酚树脂和PPS树脂显示出了大约20%的抗张强度退化率。此外,因为苯酚树脂和PPS树脂相对于铝合金成本较低,所以它们在成本降低上是有利的。相反,在进气管51连接到发动机的情形中66尼纶显示出了大约60%的抗张强度退化率,没有获得好的热疲劳强度。
<与苯酚树脂的不同>为了比较和研究苯酚树脂与PPS树脂之间的不同,执行了生产模型制品时制模周期所需的时间的评价以及循环利用可行性的评价。【表2】正如表2中所示,苯酚树脂显示出了长的制模周期和低的循环利用可行性。这是由苯酚树脂是热固树胶的事实引起的。相反,PPS树脂显示出了短的制模周期和高的循环利用可行性。换言之,PPS树脂比苯酚树脂在制模周期和循环利用可行性方面都好。这是由因为其具有热塑性而在可塑性方面是较好的事实引起的。
<人造橡胶的评价1>为了执行含有人造橡胶的PPS树脂的情况与不含人造橡胶的PPS树脂的另一种情况之间的比较和研究,在评价1中,执行具有Charpy缺口的冲击测试来确定这两种情况中的冲击强度。【表3】正如从表3中看到的,获得了含有人造橡胶的呈现出增加的冲击强度的PPS树脂的结果。考虑到这是由人造橡胶具有吸收冲击的作用的事实引起的。
<人造橡胶评价2>在该评价2中,为了执行含有人造橡胶的情形与不含人造橡胶的另一情形中在进气管51连接到发动机的情形下的热疲劳强度的比较和研究,确定了在200℃的环境下反复执行107次的平面弯曲之后的疲劳强度。此外,疲劳强度是关于焊接部以及除了焊接部的任何其他部分(下文指的是主体部)的每个确定的。【表4】正如从表4中看出的,关于PPS树脂,获得的这些结果是,含有人造橡胶的平面弯曲疲劳强度在主体部上是4.0MPa,在焊接部上是1.2MPa,不含人造橡胶的平面弯曲疲劳强度在主体部上是3.4MPa,在焊接部上是0.8MPa。
由上所述,在热疲劳强度、制模周期和循环利用可行性方面PPS树脂明显优于66尼纶和苯酚树脂。此外,通过在PPS树脂中含有人造橡胶,增加了冲击强度和热疲劳强度并且还足够地确保了焊接部的强度。因此,PPS树脂适合于摩托车的进气管51。
此外,通过人造橡胶可以满足进气管51所需的弹性。换言之,人造橡胶的含量可以应付进气系统的至少一端侧(上游侧)与另一端侧(下游侧)之间的振动(振幅和振动频率范围)。此外,尽管人造橡胶包括热塑性橡胶(TPE)和合成橡胶,但是如果使用热塑性橡胶,那么本进气管51在高温下被施压时可以弹性变形,这便于改铸并且能够循环利用。
因为本实施方式中的进气管51是以这种方式由聚苯硫醚制成的树脂(PPS树脂)构成的,所以抑制了热量对节气门体53的影响,节气门体53和发动机20可以直接彼此连接。因此,可以使进气管51具有足够的抗热特性。此外,因为进气管51的树脂含有人造橡胶,所以可以提高进气管51抵抗热量影响的焊接部强度和疲劳强度。因此,可以制造适合于诸如摩托车之类的车辆的进气管51。此外,因为在进气管51的一个端部上设置有一对在直径方向上延伸的延伸部(凸缘)63A、63A,进气管51通过这些延伸部63A、63A连接到发动机20,所以作为连接到发动机20的连接部的这些延伸部63A、63A需要有抵抗热量的强度。但是,因为进气管51是由聚苯硫醚制成的树脂构成的,所以可以确保所需的强度。此外,因为在进气管51的另一个端部上还设置有一对在直径方向上延伸的延伸部(凸缘)62A、62A,节气门体53通过这些延伸部62A、62A支撑在进气管51上,所以甚至在使用进气管51连接到发动机20并且节气门体53通过设置在进气管51的相对两端上的延伸部62A和63A支撑的结构的情形中,可以防止发动机20的热量对节气门体53的影响并且可以确保足够的强度。此外,因为在使用树脂成型进气管51的阶段,插入套63C、63C设置在模具中的适当位置上,并且通过入口将熔化的树脂材料浇注到模具中以插入插入套63C、63C,所以可以将插入套63C、63C容易地插入到进气管51中。
虽然上面已经结合实施方式对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于此,而是可以做出各种设计变换。例如,在上述的实施方式中,虽然喷射器支撑部64具有关于喷射器60的轴线L2自安装喷射器60的开口51B在直径方向上延伸的第一延伸部64A以及用于从上方覆盖喷射器60的覆盖构件80通过螺栓94和螺母96固定到第一延伸部64A,以将喷射器60支撑在进气管51上,但是本发明并不局限于此。根据本发明,使用在喷射器60的直径方向上延伸的第一延伸部64A来支撑喷射器60的结构(除了通过树脂在第一延伸部64A上成型内螺纹部的结构)可以被广泛地应用。特别地,因为喷射器60使用在喷射器60的直径方向上延伸的第一延伸部64A支撑,所以可以确保宽的喷射器支撑空间,如果使用该空间,那么可以使用各种支撑结构来支撑喷射器。例如,使用将金属制成的螺母(插入螺母)嵌入到第一延伸部64A中并且将喷射器60通过螺栓固定到螺母上的结构也是容易的,或者可以使用另一个结构,其中在第一延伸部64A上设置诸如爪之类的接合构件,并且通过接合部将喷射器60挂住来将喷射器60固定。
此外,在上述实施方式中,虽然进气管51是由聚苯硫醚(PPS树脂)制成的含有人造橡胶的树脂构成的,但是本发明并不局限于此。总之,进气管51的基础材料可以是由具有高的抗热特性的聚苯硫醚(PPS树脂)制成的树脂,在该范围内可以使用其他的材料。此外,在上述实施方式中,虽然本发明应用到了单缸四循环空气冷却发动机上,但是本发明并不局限于此,而是可以应用到任何公知的发动机上,例如多缸发动机或者水冷发动机。此外,虽然是将本发明应用到图1中所示的摩托车上来对其进行描述的,但是本发明并不局限于此,而是可以应用到任何其他的摩托车、ATV或MUV上,或者应用到划分到高尔夫球车中的任何三轮或四轮车等车辆上。
【附图标记描述】
1   摩托车(车辆)2   车体框架20  发动机(动力单元)22  缸体部24  曲柄箱51  进气管51A 进气通道51B 开口(喷射器安装开口)53 节气门体53Y、58、91、92、94 螺栓(固定构件)53X、60B 连接器部55  连接管57  空气滤清器60  喷射器(燃料喷射阀)60A 主体部部60G 凹入部60G1 第一壁部(阶梯部)60G2 第二壁部(阶梯部)61  弯曲管部61A 上游侧管部(直径减小部)61B 下游侧管部(直径增大部)62  第一凸缘部(节气门体连接部)63  第二凸缘部(发动机连接部)64  喷射器支撑部64A 第一延伸部64B 第二延伸部64B1 凹入部80  覆盖构件81  凸出部95  胀起部96  螺母描述化学式等的文献。
【表1】
  样本   抗张强度退化率(%)
  66尼纶   -60
  苯酚树脂   -20
  PPS   -20
【表2】
  样本   制模周期   循环利用可行性
  苯酚树脂   长   由于热固性,所以是困难的
  PPS   短   由于热塑性,所以是容易的
【表3】
  样本   冲击强度(kj/m2)
  PPS   8.0
  含有人造橡胶的PPS   14.0
【表4】
  样本   主体部的疲劳强度(MPa)   焊接部的疲劳强度(MPa)
  PPS   3.4   0.8
  含有人造橡胶的PPS   4.0   1.2
 

Claims (16)

1.一种发动机进气结构,包括通过连接管连接到空气滤清器并且通过进气管连接到所述发动机的节气门体,其中设置在所述进气管上的喷射器以预定角度连接到所述进气管,在所述进气管的管部处设置有安装所述喷射器的安装孔,在所述进气管的所述管部设置有覆盖所述喷射器的覆盖件用的支撑部,而在所述管部的发动机侧端部设置有连接到所述发动机的连接部,其特征在于:
所述进气管由树脂构成,连接到所述发动机的所述连接部是自所述进气管在直径方向上延伸的一对凸缘,而用于支撑所述覆盖件的所述支撑部自所述安装孔相对于所述喷射器的轴线在直径方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的发动机进气结构,其特征在于:在所述支撑部上设置有开口,该开口用于通过该开口安装螺栓,用于覆盖所述喷射器的所述覆盖件由安装所述开口的螺栓和紧固到所述螺栓的螺母支撑。
3.根据权利要求2所述的发动机进气结构,其特征在于:所述管部具有直径增大部,所述直径增大部在所述支撑部与所述连接部之间具有增大的直径,并且用于通过所述安装孔安装所述喷射器的所述安装孔设置在所述直径增大部,以便所述支撑部自所述安装孔延伸。
4.根据权利要求2或3所述的发动机进气结构,其特征在于:所述喷射器安装在设置在所述进气管中的所述安装孔中,设置从上方覆盖所述喷射器的所述覆盖件,所述覆盖件与在直径方向上延伸的所述支撑部的部分重叠,在所述重叠部分处设置与设置在所述支撑部中的所述开口连通的开口,一个螺栓安装在这些彼此连通的开口中,所述覆盖件通过所述螺栓和紧固到所述螺栓的所述螺母连接到所述支撑部,并且所述覆盖件和所述进气管将所述喷射器夹在中间。
5.根据权利要求4所述的发动机进气结构,其特征在于:在所述覆盖件上设置有用作定位部的凸出部,并且在所述支撑部处设置有接收所述凸出部的凹入部。
6.根据权利要求4或5所述的发动机进气结构,其特征在于:在所述喷射器的主体部上设置有在直径方向上凹入的凹入部,而在所述覆盖件上设置有伸入所述凹入部的胀起部,并且所述覆盖件的所述胀起部设置成与在所述凹入部和所述喷射器的外圆周部之间产生的阶梯部相对。
7.根据权利要求3所述的发动机进气结构,其特征在于:在所述节气门体上设置有用于调节进气量的阀和用于检测所述阀的开度的节气门传感器,用于将配线连接到所述节气门传感器的连接器部在所述直径增大部与所述节气门体之间。
8.根据权利要求4-6中任一项所述的发动机进气结构,其特征在于:安装在设置在所述支撑部处的所述开口中的所述螺栓的轴线与所述喷射器的轴线彼此平行延伸。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的发动机进气结构,其特征在于:所述进气管的连接到所述发动机的所述连接部是自所述进气管的中心线在直径方向上延伸的一对凸缘,一对凸缘中的一个所述的凸缘和另一个所述的凸缘在彼此不同的方向上延伸,在每个所述的凸缘中设置有固定开口,用于支撑所述覆盖件的所述支撑部的支撑面是相对于所述的一对凸缘的发动机连接面倾斜预定角度的面。
10.根据权利要求9所述的发动机进气结构,其特征在于:所述支撑部的支撑面是相对于所述节气门体的连接面倾斜预定角度的面。
11.根据权利要求1所述的发动机进气结构,其特征在于:所述进气管是由聚苯硫醚制成的树脂形成的。
12.根据权利要求11所述的发动机进气结构,其特征在于:所述进气管是由含有人造橡胶的聚苯硫醚制成的树脂形成的。
13.根据权利要求12所述的发动机进气结构,其特征在于:所述进气管设置在所述发动机与所述节气门体之间,所述进气管支撑所述节气门体,而在直径方向上延伸的所述的一对凸缘设置在所述进气管的一个端部,所述进气管通过所述凸缘连接到所述发动机。
14.根据权利要求13所述的发动机进气结构,其特征在于:在所述进气管的另一个端部也设置有在直径方向上延伸的一对凸缘,所述节气门体通过所述凸缘支撑。
15.根据权利要求13或14所述的发动机进气结构,其特征在于:在所述凸缘中插入套,并且,螺栓安装在所述套中。
16.根据权利要求15所述的发动机进气结构,其特征在于:在利用树脂模制所述进气管的阶段,所述套设置在模具上,并且,熔化的树脂材料从入口浇注到所述模具中以插入所述套。
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