CN102465750A - 向排气管安装的部件的安装结构 - Google Patents
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Abstract
一种安装在排气管上的部件的安装结构,可将钛等低比重材料用于排气管来获得轻量化,并防止安装在排气管上的部件螺合的松动。在从发动机引导废气的排气管上安装废气传感器(11)时,在废气传感器(11)与设在排气集合管(9)上的凸台(16)之间夹装中间构件(24),用螺栓(29)将中间构件(24)紧固在凸台(16)上,并将废气传感器(11)与形成于中间构件(24)的螺纹孔(26)螺合,废气传感器(11)顶端的传感部(14)插入排气管(9)的内部。虽然形成于中间构件(24)的螺纹孔(26)暴露于排气集合管(9)的高温气体,但因中间构件(24)使用高温强度大的不锈钢,故螺纹孔(26)的内螺纹难以软化,可抑制转矩下降的产生。
Description
技术领域
本发明涉及一种向排气管安装的部件的安装结构,其适用于将高温强度低的材质用于排气管的场合。
背景技术
在摩托车等的车辆中,为了获得轻量化,有时排气管使用钛或钛合金等低比重材料。例如专利文献1揭示了这样一种结构:触媒管由不锈钢形成,与触媒管连接的排气集合管由比重小于触媒管的钛或钛合金形成。
专利文献1:日本特开2007-51571号公报
发明所要解决的课题
在搭载发动机的车辆中,为了进行例如空燃比反馈控制,有时在排气管上安装空燃比传感器。具体来说,将空燃比传感器与设于排气管规定位置的凸台相螺合,将空燃比传感器的顶端的传感部插入排气管的内部。
在该场合,当由钛或钛合金形成排气管时,从钛和异种金属的焊接困难性考虑,设在排气管上的凸台也必须做成钛或钛合金。但是,用于将空燃比传感器螺合而形成于凸台的螺纹部会暴露在高温气体中,因此当凸台使用高温强度低的钛或钛合金时,有可能形成于凸台的螺纹部软化、产生转矩下降。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的,目的在于排气管使用钛等低比重材料获得轻量化,并防止安装在排气管上的部件螺合的松动。
用于解决课题的手段
本发明的向排气管安装的部件的安装结构是,在从发动机引导废气的排气管上安装部件,该安装结构的特点在于,具有中间构件,该中间构件夹装在所述部件与设在所述排气管上的安装部之间,所述部件与所述中间构件螺合,所述部件的顶端插入所述排气管的内部。
另外,本发明的向排气管安装的部件的安装结构的其他特点是,所述部件是对所述排气管的废气状态进行检测的废气传感器,所述废气传感器与形成于所述中间构件的螺纹孔螺合,所述废气传感器的顶端的传感部插入所述排气管的内部。
另外,本发明的向排气管安装的部件的安装结构的其他特点是,所述中间构件利用螺栓与所述安装部紧固,用于螺合所述螺栓的螺纹孔构成底部封闭的袋状。较佳的是,所述螺栓配置在所述部件周围的两个以上部位。
另外,本发明的向排气管安装的部件的安装结构的其他特点是,所述中间构件与所述安装部相比由高温强度大的材质构成。
另外,本发明的向排气管安装的部件的安装结构的其他特点是,所述安装部与所述中间构件之间夹装有密封件。较佳的是,所述密封件是插通有所述部件的环状密封垫圈,所述中间构件与所述密封垫圈压接,成为离开所述安装部的状态。
另外,本发明的向排气管安装的部件的安装结构的其他特点是,所述中间构件与所述部件之间夹装有密封件。
发明的效果
采用本发明,由于做成将中间构件夹装在部件与设在排气管上的安装部之间、将部件与中间构件螺合的结构,因此,排气管及其上设置的安装部即使使用高温强度低的材质,也可抑制转矩下降的产生。因此,排气管可使用钛等低比重材料获得轻量化,同时可防止安装在排气管上的部件的螺合松动。
附图说明
图1是表示摩托车主要部分的侧视图。
图2是表示废气传感器的安装部位周围的立体图。
图3是表示废气传感器的安装结构的剖视图。
符号说明
7:发动机单元,8:分支管,9:排气集合管,11:废气传感器,12:传感部,13:螺纹部,14:基部,15:螺栓头部,16:凸台,17:下表面,18:上表面,19:凹部,20:开口,21:螺纹孔,22:厚壁部,23:螺纹孔,24:中间构件,25:凸部,26:螺纹孔,28:密封垫圈,29:内六角螺栓,30:密封垫圈,31:开口
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的较佳实施形态。
图1是表示可应用本发明的摩托车主要部分的右视图。在由钢制或铝合金材料形成的左右一对车体框架1的前部设有左右二根前叉3,前叉3利用转向头管2而被支承成可左右转动。左右一对车体框架1在车辆前方结合,该结合部位设有转向头管2,在此处配置操舵中心。在前叉3的上端固定有未图示的手柄,在前叉3的下部支承有可旋转的前轮4。
车体框架1从转向头管2至后方分支成左右双脚状,并分别向后下方倾斜延伸。在车体框架1的后部结合有可摆动的摆臂5,在摆臂5的后端支承有可旋转的后轮6。后轮6通过卷绕有传递发动机动力的链条的从动链轮而被旋转驱动。
在车体框架1的规定部位搭载有发动机单元7。发动机单元7是四冲程四气缸发动机,各气缸的排气口连接有分支管8。各气缸的分支管8在发动机单元7的前方向下方延伸,与配置在发动机单元7下方的排气集合管9接合。发动机内的燃烧后的废气从各分支管8以在排气集合管9内合流的状态通过排气集合管9内的触媒后,从消音器10排出。
在发动机单元7的上方,搭载有燃料箱,这里省略图示,在燃料箱的后方连接设有座位(骑手座位及前后二人座位)。车辆外表通过罩壳而形成车辆具有流线型的外观式样。
这里,也如图2所示,在从发动机单元7引导废气的排气集合管9上安装有废气传感器11。废气传感器11是棒状,在触媒的上游侧,从车辆右侧向斜下方地插装在排气集合管9上。如此,通过将废气传感器11倾斜配置,在行驶时车体向右侧倾斜(使车体倾斜)时,也可避免废气传感器11与地面接触。
如图3所示,废气传感器11由顶端的传感部12、中间的螺纹部13和后端的基部14构成。螺纹部13加工有外螺纹,基部14的螺纹部13侧设有螺栓头部15。
另外,在排气集合管9的外周面,焊接(例如铜焊接)固定有凸台(台座)16作为废气传感器11的安装部。在本实施形态中,为了获得轻量化,排气集合管9使用低比重材料即钛或钛合金,与该排气集合管9焊接的凸台16也由钛或钛合金形成。
凸台16具有沿排气集合管9外周面弯曲的下表面17和上表面18。凸台16上的上表面18的中央部形成有凹部19,该凹部19的底面形成插通有废气传感器11的开口20。另外,在凸台16的凹部19两侧形成有加工有内螺纹的螺纹孔21。这里,一方(图3的左侧)的螺纹孔21构成其底部由排气集合管9的外周面封闭的袋状。另外,在另一方(图3的右侧)的螺纹孔21中,由于行程的关系,与该螺纹孔螺合的螺栓插入排气集合管9,而排气集合管9形成有厚壁部22,在该厚壁部22上形成有与螺纹孔21连通的螺纹孔23。即,另一方的螺纹孔21与螺纹孔23结合构成底部封闭的袋状。
这里,当将废气传感器11安装在凸台16上时,不直接将废气传感器11安装在凸台16上,而是在废气传感器11与凸台16之间夹装板状的中间构件24。中间构件24的上表面整个面是平坦的,下表面是平坦的,但在中央部形成有凸部25。该凸部25可插入凸台16的凹部19,且上下贯通凸部25地形成有加工了内螺纹的螺纹孔26。另外,在中间构件24的螺纹孔26两侧形成有分别与凸台16的螺纹孔21对应的螺纹孔27。做成这样的中间构件24由相比于钛或钛合金高温强度大的材质例如不锈钢形成。
在将中间构件24安装在凸台16上时,将中间构件24的凸部25插入凸台16的凹部19中。此时,在凸部25的顶端面与凹部19的底面之间夹着环状的密封垫圈28。并将内六角螺栓29插入螺纹孔27、21中进行紧固,将中间构件24紧固在凸台16上。在该状态下,中间构件24压接在密封垫圈28上,成为离开凸台16的状态(上浮状态)。另外,密封垫圈28使用金属制的例如铜制的密封垫圈。
另外,在安装废气传感器11时,将废气传感器11插入中间构件24的螺纹孔26中将螺纹部13螺合。此时,在中间构件24的上表面与废气传感器11的螺栓头部15之间夹着环状的密封垫圈30。并使废气传感器11的顶端的传感部12插通密封垫圈28、凸台16的开口20、再插通形成于排气集合管9的开口31,插入到排气集合管9的内部。密封垫圈30使用金属制例如铜制的密封垫圈。
在做成以上那样的废气传感器的安装结构中,使中间构件24被夹装而夹持在废气传感器11与设在排气集合管9上的凸台16之间,将废气传感器11与中间构件24螺合。形成于中间构件24的螺纹孔26虽然暴露在排气集合管9的高温气体中,但由于中间构件24使用高温强度大的不锈钢,因此,螺纹孔26的内螺纹难以软化,可抑制转矩下降的产生。因此,可将钛等低比重材料用于排气集合管9来获得轻量化,同时可防止废气传感器11的螺合松动。另外,如果将与中间构件24线膨胀系数之差小的材质用于废气传感器11的螺纹部13,则可抑制热应力的产生。
另外,将中间构件24安装在凸台16上用的螺纹孔21,由于构成其底部封闭的袋状,因此,螺纹孔21不会接触排气集合管9的高温气体。因此,螺纹孔21的内螺纹难以软化,可抑制转矩下降的产生。另外,在本实施形态中,表示了螺纹孔21由排气集合管9的外周面或厚壁部22封闭的结构,但也可在形成螺纹孔21时保留底部而不贯通凸台16。
另外,由于在凸台16的凹部19与中间构件24的凸部25之间夹着作为密封件的密封垫圈28,因此,排气集合管9的废气不会泄漏到外部。另外,由于在中间构件24与废气传感器11之间夹着作为密封件的密封垫圈30,因此,从排气集合管9流向中间构件24的螺纹孔26的废气不会泄漏到外部。在该场合,由于高温强度大的中间构件24按压在密封垫圈28、30上,因此,即使在高温环境下按压面也不会产生塑性变形,可确保面压力。而且,由于中间构件24与密封垫圈28压接,成为离开凸台16的状态(上浮状态),因此,可确保稳定的密封性,同时,中间构件24与凸台16之间的空间获得隔热效果,可抑制热量从高温的排气集合管9及凸台16向中间构件24传导。
另外,将废气传感器11在一个部位(螺纹部13)与中间构件24螺合,与此相对,将中间构件24在更多的二个部位(二根螺栓29)与凸台16紧固。如此,相比于高温环境侧的紧固个数(螺纹部13的一个部位),低温环境侧的紧固个数(螺栓29的二个部位)增加,因此可抑制转矩下降的产生。另外,将中间构件24紧固在凸台16上的螺栓29的螺纹公称直径做得小于将废气传感器11紧固在中间构件24上的螺纹部13的螺纹公称直径。如此,通过将低温环境侧的螺栓29的螺纹公称直径做得小于高温环境侧的螺纹部13的螺纹公称直径,从而可抑制转矩下降的产生。
另外,在废气传感器11的周围,通过配置偏离密封垫圈28的中心轴的螺栓29,功能上能在想要密封的部分可靠地产生面压力。例如,通过在废气传感器11的周围,对称配置多根螺栓29,就可将中间构件24均匀地按压在密封垫圈28上。
另外,本申请发明中所称呼的对废气状态进行检测的废气传感器,既可是用作为空燃比传感器的氧传感器,也可是通用型空燃比传感器,还可是其它的传感器。
以上,将本发明与各种实施形态一起作了说明,但本发明并不限定于这些实施形态,在本发明的范围内可进行变更等。例如,在上述实施形态中,以废气传感器11为例作为本发明中称呼的部件,但本发明可适用于安装在从发动机引导废气的排气管上的所有部件。
Claims (8)
1.一种向排气管安装的部件的安装结构,在从发动机引导废气的排气管上安装部件,该安装结构的特征在于,
具有中间构件,该中间构件夹装在所述部件与设在所述排气管上的安装部之间,
所述部件与所述中间构件螺合,所述部件的顶端插入所述排气管的内部。
2.如权利要求1所述的向排气管安装的部件的安装结构,其特征在于,所述部件是对所述排气管的废气状态进行检测的废气传感器,所述废气传感器与形成于所述中间构件的螺纹孔螺合,所述废气传感器的顶端的传感部插入所述排气管的内部。
3.如权利要求1或2所述的向排气管安装的部件的安装结构,其特征在于,所述中间构件利用螺栓与所述安装部紧固,用于螺合所述螺栓的螺纹孔构成底部封闭的袋状。
4.如权利要求3所述的向排气管安装的部件的安装结构,其特征在于,所述螺栓配置在所述部件周围的两个以上部位。
5.如权利要求1至4中任一项所述的向排气管安装的部件的安装结构,其特征在于,所述中间构件与所述安装部相比由高温强度大的材质构成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的向排气管安装的部件的安装结构,其特征在于,所述安装部与所述中间构件之间夹装有密封件。
7.如权利要求6所述的向排气管安装的部件的安装结构,其特征在于,所述密封件是插通有所述部件的环状密封垫圈,所述中间构件与所述密封垫圈压接,成为离开所述安装部的状态。
8.如权利要求1至7中任一项所述的向排气管安装的部件的安装结构,其特征在于,所述中间构件与所述部件之间夹装有密封件。
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