CN1966294A - 将空气供给到叉车发动机的进气系统 - Google Patents

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Abstract

一种将空气供给到叉车发动机的进气系统，包括：设置在车底架的顶表面上的塔架，所述塔架内部具有空间；安装在所述塔架上的柱，所述柱内部具有通道；设置在所述柱中的进气端口，所述进气端口与所述通道相连通，所述通道和所述塔架内的所述空间彼此连接；膨胀消声器，所述膨胀消声器连接到所述塔架的所述空间中；以及空气过滤器，所述空气过滤器连接到所述膨胀消声器，工作油箱形成在所述车底架的侧部中，所述工作油箱的顶表面的高度比形成所述工作油箱的侧壁的侧板的上端低，由此在所述工作油箱的所述顶表面之上形成空间，所述膨胀消声器设置在所述工作油箱的所述顶表面上所形成的所述空间中。

Description

将空气供给到叉车发动机的进气系统
本申请是申请号为200410045861.8、申请日为2004年5月25日、发明名称“进气系统及装备该系统的叉车”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及将空气供给到叉车发动机的进气系统。所述进气系统在应用于实现叉车时有用，其中进气系统结构紧凑，并且进气噪音显著降低。
背景技术
在发动机提供动力的叉车中，此车辆通过使用诸如柴油发动机或者汽油发动机之类的发动机作为动力源而运行并通过液压装置进行货物装卸工作，所述发动机被安装在车辆的中心，用于将空气供给到发动机的进气系统设置在车辆的侧部。
图11显示了传统进气系统的结构分解透视图(非专利文献1；丰田叉车部分，目录册1999.01，目录册No.5G121-991，TOYOTA MOTORCORP./TOYOTA AUTOMATIC LOOM WORKS，LTD.)。在显示在此图中的叉车的进气系统1中，空气通过设置在后柱2的上部中的进气端口3而进入，并能够向下流动通过后柱2内的通道。然后，空气顺序流经软管状输送管4、膨胀消声器5、软管状输送管6、以及空气过滤器7。在通过空气过滤器7净化后，空气通过软管状输送管8被供给到发动机的燃烧室中(未示出)。此时产生的进气噪音通过膨胀消声器5减小。
图12是传统进气系统的另外的结构示例的分解透视图(非专利文献2；PARTS CATALOG NISSAN叉车模型D02(S)系列，2000年5月出版，No.CF-420-S)。在此图所示的叉车的进气系统11中，空气通过设置在后柱12的上部中的进气端口(未示出)进入，并向下流经后柱12内的通道。然后，空气顺序流经软管状输送管13和空气过滤器14。在通过空气过滤器14净化之后，空气通过软管状输送管15被供给到发动机(未示出)的燃烧室中。共振消声器16也连接到后柱12。
对叉车而言，消除操作叉车的操作者耳边的噪音水平是有益的。诸如欧洲CEN标准强迫车辆贴上明确说明对操作者耳边的噪音水平(dB)。通过进气系统所产生的进气噪音在很大程度上增加了上述的噪音水平。
这样，降低进气噪音是很重要的。但是，出于此目的而增加消声器的尺寸或者增加消声器的数目或者种类导致进气系统的尺寸的增加，如果它需要具有上述传统进气系统1或者11的结构。
详细而言，图11的进气系统的结构使用了软管状输送管4和6，并不能有效地使用空气过滤器7下的空间，从而使得难于实现紧凑的结构。此外，进气系统具有许多焊缝等。图12的进气系统的结构也使用软管状输送管13，并不能有效地使用空气过滤器14之下的空间，从而使得难于实现紧凑的结构。
发明内容
本发明考虑到上述情况而实现。其目标是提供一种能够实现总体结构紧凑并进一步降低进气噪音的进气系统，以及装备此进气系统的叉车。
在本发明实现上述目标的第一方面中，提供了一种将空气供给到叉车发动机的进气系统，包括：设置在车底架的顶表面上的后塔架，所述后塔架内部具有空间；安装在所述后塔架上的后柱，所述后柱内部具有通道；设置在所述后柱中的进气端口，所述进气端口与所述通道相连通，所述通道和所述后塔架内的所述空间彼此连接；膨胀消声器，所述膨胀消声器通过将形成在所述膨胀消声器的后表面上的空气进口与形成在所述后塔架的前表面上的空气出口直接相连而连接到所述后塔架的所述空间中；以及空气过滤器，所述空气过滤器通过将设置在所述膨胀消声器的顶表面上的空气出口与向下指向的所述空气过滤器的空气入口直接相连而连接到所述膨胀消声器，所述空气过滤器直接设置在所述膨胀消声器之上。
根据此方面，如现有技术中的软管状输送管是不必要的，整个装置可以变得紧凑，部件的数目可以减小。空气过滤器之下的空间可以有效使用，由这些部件所占用的空间可以减小，所述装备可以安装在有限的空间中。
在本方面的第二方面中，共振消声器连接到所述膨胀消声器，并且所述共振消声器包括形成在所述膨胀消声器的顶表面上的圆柱体和安装在所述膨胀消声器的顶表面上以覆盖所述圆柱体的外壳。根据此方面，两种类型的消声器被用于减小进气噪音。这样，可以在较宽的频率范围上减小噪音。
在本发明的第三方面中，所述塔架的所述空间是膨胀室。根据此方面，进气噪音通过两个膨胀消声器减弱。这样，噪音减小效果得以提高。
在本发明的第四方面中，共振消声器设置在所述膨胀消声器中，并且所述共振消声器被分开，使得其中一个分支被用作膨胀室，另外一个分支被用作共振室，从而所述共振消声器包括形成在膨胀室侧上的部分中的圆柱体和安装在膨胀室侧上的部分上以覆盖所述圆柱体的外壳。这样，可以获得更好的降低噪音特性。
在本发明的第五方面中，所述膨胀消声器由树脂制造。根据此方面，膨胀消声器可以变轻，制造变得容易。
在本发明的第六方面中，加固肋形成在所述膨胀消声器的外周表面上。根据此方面，由树脂制造的膨胀消声器的强度增加。这也减小了由于消声器的外周表面的振动所导致的噪音逃逸。
在本发明的第七方面中，一种将空气供给到叉车发动机的进气系统，包括：设置在车底架的顶表面上的塔架，所述塔架内部具有空间；安装在所述塔架上的柱，所述柱内部具有通道；设置在所述柱中的进气端口，所述进气端口与所述通道相连通，所述通道和所述塔架内的所述空间彼此连接；膨胀消声器，所述膨胀消声器连接到所述塔架的所述空间中；以及空气过滤器，所述空气过滤器连接到所述膨胀消声器，工作油箱形成在所述车底架的侧部中，所述工作油箱的顶表面的高度比形成所述工作油箱的侧壁的侧板的上端低，由此在所述工作油箱的所述顶表面之上形成空间，所述膨胀消声器设置在所述工作油箱的所述顶表面上所形成的所述空间中。根据此方面，容纳膨胀消声器的所述空间可以增加，现存外部布置没有改变。具有更好的降低噪音效果的尺寸增大的膨胀消声器可以被安装。
在本发明的第八方面中，一种将空气供给到叉车发动机的进气系统，包括：设置在车底架的顶表面上的塔架，所述塔架内部具有空间；安装在所述塔架上的柱，所述柱内部具有通道；设置在所述柱中的进气端口，所述进气端口与所述通道相连通，所述通道和所述塔架内的所述空间彼此连接；膨胀消声器，所述膨胀消声器连接到所述塔架的所述空间中；以及空气过滤器，所述空气过滤器连接到所述膨胀消声器，工作油箱形成在所述车底架的侧部中，所述工作油箱的顶表面的高度比形成所述工作油箱的侧壁的侧板的上端低，由此在所述工作油箱的所述顶表面之上形成空间，所述膨胀消声器设置在所述工作油箱的所述顶表面之上形成的所述空间中，基部支架安装到所述空气过滤器的下侧，支撑支架安装到所述侧板的上部，所述基部支架安装到所述支撑支架，由此所述空气过滤器支撑在所述膨胀消声器之上。
第一至第八方面的特征可以任意组合。
在本发明的第九方面中，提供了一种装备根据本发明第一至第八方面的任一进气系统的叉车。根据此方面的叉车是其中进气系统结构紧凑并且进气噪音显著减小的叉车。
附图说明
本发明将从下面结合附图的详细说明中得以详细理解，其中：
图1是装备根据本发明的实施例的进气系统的叉车的总体结构视图；
图2是显示进气系统和发动机部分的结构的透视图；
图3是进气系统的结构的侧视图；
图4是进气系统的结构的平面图；
图5A是进气系统的结构的正视图；图5B是说明性视图，显示了工作流体箱的顶面在降低之前的状态；图5C是说明性视图，显示了工作流体箱的顶在降低之后的状态；
图6是进气系统的结构的后视图；
图7是进气系统的结构的分解透视图；
图8是说明了进气系统的消声器的进气噪音减小效果的是说明性视图；
图9是根据本发明的实施例的进气系统的另外的结构的分说明性视图；
图10是根据本发明的实施例的进气系统的另外的结构的分解透视图；
图11是传统进气系统的结构的分解透视图；
图12是传统进气系统的另外的结构的分解透视图。
具体实施方式
现在将参照附图详细说明本发明的实施例，但所述实施例不是为了限制本发明。
如图1中所示，叉车21具有设置在车辆前部的升高/降低桅杆22，升高/降低桅杆22通过液压缸(未示出)在垂直方向延伸和收缩。放置在叉24上的货物与叉24一起通过升高/降低桅杆22被升高或者降低。
诸如柴油发动机或者汽油发动机的发动机35被安装在车辆的中心。发动机35作为动力源用于执行诸如车辆(叉车)的行驶和通过诸如液压缸的液压装置的货物装卸工作。通常，发动机35被发动机盖26所覆盖。操作者所乘坐的驾驶员的座位25被连接到发动机盖26的上表面。用于在调整车辆前部和后部部分之间的重量平衡的配重27安装在车辆的后部上。
驾驶员座位25设置在驾驶员驾驶室31内，所述驾驶室31由前柱28、后柱29和由这些柱28、29以及顶板部分所形成的头部护板30所限定，其中前柱28设置在驾驶员座位25的前部，后柱29设置在驾驶员座位25的后部。
诸如导向手柄32、操作升高/降低桅杆22的操作杆(未示出)的各种操作装置和显示装置设置在驾驶员驾驶室31中。在叉车21中，前轮33是通过发动机35可转动驱动的驱动轮，而后轮34是通过操作者的导向手柄32的操作所引导的导向轮。
用于将空气供给到发动机35中的进气系统(参看图2)设置在车辆(发动机旁边)的侧部。通常，进气系统也被发动机盖26所覆盖。
将参照图2-7对进气系统的结构进行详细说明。图2显示了发动机35、进气系统等被暴露的状态，对发动机盖26的说明被省略。
从侧面观察的梯形外形的后塔架41设置在车底架40的顶表面上。后塔架41也构成车底架40的一部分，后柱29通过螺栓等连接到后塔架41的侧表面。空气通道29a设置在后柱29之内，与通道29a相连通的进气端口29b(参看图2)形成在后柱29的上部。百叶窗39(参看图2)安装在进气端口29b。进气端口29b设置在柱29的上部的原因是由于这种布置使得进气端口29b的位置变得比较高以吸入尽可能干净的空气。
与通道29a相连通的连接端口(空气出口)29c形成在后柱29的下端部分的侧表面中，后柱29的下端表面闭合。连接端口(空气进口)41a形成在后塔架41的侧表面中以与后柱29的连接端口29c的位置相对齐。连接端口41a与限定在后塔架41中的空间41b相连通。由此，后柱29的通道29a和后塔架41的空间41b通过将后柱29的下端部分连接到后塔架41而彼此连接，连接端口29c和41a对齐。后塔架41的空间41b作为膨胀室而形成，所述膨胀室和后柱29的通道29b相比完全膨胀。这样，后塔架41不仅作为车底架结构，而且作为膨胀消声器。
膨胀消声器42安装在后塔架41的前侧。与空间(膨胀室)41b相连通的连接端口(空气出口)41c形成在后塔架41的侧表面中。与连接端口41c的位置相对齐，连接端口(空气入口)42a与膨胀消声器42的膨胀室42b相连通，所述连接端口42a在膨胀消声器42的后表面上凸起。这样，膨胀消声器42(膨胀室42b)通过将膨胀消声器42安装到后塔架41同时将连接端口42a之一插入到其它的连接端口41c(参看图3)而连接到后塔架41的空间41b中。膨胀消声器42由树脂制造，加固肋42d形成在膨胀消声器42的外周表面上。
空气过滤器43连接到膨胀消声器42。即，膨胀消声器42不仅用作消声器，而且作为将后塔架41和空气过滤器43连接在一起的输送管。这样，如现有技术中所使用的软管状输送管就不再需要。
空气过滤器43放置在膨胀消声器42之上。即，空气过滤器43之下的空间被有效地用于放置膨胀消声器42。与膨胀室42b相连通的连接端口(空气出口)42c设置在膨胀消声器42的顶表面，同时空气过滤器43的连接端口(空气入口)43a指向下。通过连接这些连接端口42c和43a，膨胀消声器42的膨胀室42b连接到空气过滤器43的内部。
共振消声器48也连接到膨胀消声器42。共振消声器48通过螺栓等固定到后塔架41，安装在膨胀消声器42的顶表面上，并位于空气过滤器43之后。共振消声器48也由树脂制造。共振消声器48包括形成在膨胀消声器42的顶表面上的圆柱体48b(参看图3和7)和安装到膨胀消声器42的顶表面上的外壳48c，以覆盖圆柱体48b。圆柱体48b与膨胀消声器42的膨胀室42b相连通。共振消声器48的噪音减小特性由圆柱48b的长度、外壳48c(共振室)的内部的体积等所确定。
在不需要共振消声器48的叉车情况下，圆柱体48b的上端的开口可以使用盖49(参看图7)闭合，而不用安装外壳48c。即，共振消声器48的结构被分为形成在膨胀消声器42中的圆柱体48b和可拆除地安装到膨胀消声器42的外壳48c，由此可以在需要时添加共振消声器48。
在车底架40的侧面上，形成工作油箱45，包括诸如侧板46的车底架结构，构成车底架40。供给到升高/降低桅杆22的液压缸等中的工作油被存储在工作油箱45内。如图5A所示，工作油箱45的上表面45a比形成工作油箱45的侧壁的侧板46的上端46a低，由此在工作油箱45的顶表面45a之上形成空间，较大尺寸的膨胀消声器42设置在此空间中。
如图5B中所示，传统结构使得侧板46的上端46a是工作油箱45的顶表面45a。根据本发明，在另一方面，工作油箱的顶表面45a相对侧板的上端46a降低，由此用于设置膨胀消声器42的空间被固定在顶表面45a之上，如图5C中所示。在图3中，侧板46的上端部分部分地剖视，侧板46的上端位置是双点划线的位置。工作油箱45的容积通过降低工作油箱的顶表面45a而稍微减小，但是仍然足以存储所需量的工作油。
为了将空气过滤器43放置在膨胀消声器42之上，空气过滤器43通过自前部观察为倒L形的支架50，如图5A中所示。支架50在弯曲处分为基部支架50a和支撑支架50b。
基部支架50a通过螺栓等连接到空气过滤器43的下部(安装部分)43b，同时支撑支架50b通过焊接等连接到侧板46的上部。基部支架50a的外端部分通过螺栓连接到支撑支架50b的上端部分以支撑膨胀消声器42之上的空气过滤器43。软管状输送管52连接到空气过滤器43的连接端口(空气出口)43c。
如图3中的带箭头的点划线所示，上述结构的进气系统36中的空气流动如下：空气通过进气端口29b进入，并通过后柱29内的通道29a往下流动。然后，空气以此顺序流经后塔架41的空间(膨胀室)41b、膨胀消声器42的膨胀室42b、以及空气过滤器43。空气在空气过滤器43中过滤，然后通过输送管52供给到发动机35的燃烧室中。此时，进气噪音通过作为膨胀消声器的后塔架41、膨胀消声器42以及共振消声器48而减小。
共振室(共振消声器)也可以设置在膨胀消声器42之内。例如，膨胀消声器42可以在点划线60的位置分开以使得一个分支(后部分支)被用作膨胀室，另外一个分支(前部分支)用作共振室(共振消声器)。这种情况下的共振消声器的结构可以包括形成在膨胀消声器42中的圆柱体(膨胀室侧上的部分)以及可拆除地安装到膨胀消声器42上的外壳(膨胀室侧上的部分)，以覆盖圆柱体，这和前述共振消声器48的情况相同。
进气系统36的结构可以是如图9或者10中所示的结构。在这些图中，与前述进气系统36相同的部件使用相同的附图标记。图9中显示了没有设置共振消声器48，而图10显示了设置共振消声器48的状态。
如图9或者10中所示的进气系统36具有设置在后塔架41之下的长方体形状的后塔架基部41d，连接端口(空气出口)41c形成在后塔架基部41d的前表面中。连接端口41c和膨胀消声器42的连接端口(空气入口)42a彼此连接，由此膨胀消声器42(膨胀室42b)连接到后塔架41的空间41b。其它特征和前述进气系统36相同，因而下面就省略了说明。
在本实施例中的进气系统36中，如上所述，内部具有空间41b的后塔架41设置在车底架40的顶表面上，内部具有通道29a的后柱39连接到塔架41，与通道29a相连通的进气端口29b设置在柱29中，通道29a与塔架41内的空间41b相互连接在一起，膨胀消声器42连接到塔架41的空间41b，膨胀消声器42连接到空气过滤器43。这样，现有技术中的软管状输送管就不必要了，整个装置可以更加紧凑，部件的数目可以减小。
空气过滤器43放置在膨胀消声器42之上。这样，空气过滤器43之下的空间可以有效利用，这些部件占用的空间可以减小，所述装置可以安置在有限的空间中。
共振消声器48连接到膨胀消声器42，这两种类型的消声器42和48被用于减小进气噪音。这样，噪音的降低可以在较宽的频率范围之内实现。如图8中所示，例如，没有消声器时声压水平特性显示了实线轮廓，点划线所示的特性是在只有膨胀消声器42所获得的，显示了相对较宽频率范围之上的噪音降低效果，而虚线所指示的特性是在除了膨胀消声器之外提供了共振消声器48所获得的，所述共振消声器48显示了相对较窄频率范围之上的噪音降低效果，由此噪音降低特性得以改良。
此外，后塔架41的空间41b用作膨胀室，这样进气噪音通过两个膨胀消声器减弱。这样，噪音降低效果改善。
如果共振室设置在膨胀消声器42之内，组合膨胀消声器和共振消声器的自由度升高。例如，如果有进气噪音水平到达顶点的多个频率范围，这是有效的。这样，可以获得更好的噪音降低特性。
膨胀消声器42由树脂制造。这样，其可以变轻并且制造简易。
加固肋42d形成在膨胀消声器42的外周表面上，这样由树脂制造的膨胀消声器42的强度增加。这也有助于减小由于消声器的外周表面的振动所导致的噪音逃逸。
工作油箱45的顶表面45a的高度比形成工作油箱45的侧壁的侧板46的上端46a要高，所述工作油箱45形成在主体支架40的侧部。通过这种措施，空间形成在工作油箱的上表面45a之上，膨胀消声器42设置在此空间中。结果，容纳膨胀消声器的空间减小，而现有布置没有改变。具有更好的噪音降低效果的尺寸较大的膨胀消声器42得以安装。
基部支架50a安装到空气过滤器43的下侧，支撑支架50b安装到侧板46的上部，基部支架50a连接到支撑支架50b以在膨胀消声器42之上支撑空气过滤器43。这样，空气过滤器43可以容纳在较窄的空间中。此外，安装空气过滤器43的操作可以是自外部执行的操作，从而简化了执行。
详细而言，如果基部支架50a和支撑支架50b是一体的，就有必要将空气过滤器43安装到基部支架50a，所述基部支架50a和支撑支架50b一起安装到侧板46上。出于此目的，空气过滤器43需要通过螺栓自基部支架50b的内部(下面)安装。此安装工作非常难于实施。根据本实施例，通过比较，基部支架50a和支撑支架50b彼此分离。这样，所需的步骤可以只是将基部支架50a安装到空气过滤器43，然后将基部支架50a安装到支撑支架50b。这样，基部支架50a和空气过滤器43的组合可以从外部安装到支撑支架50b上。这使得安装工作非常容易。
装备上述发动机35的进气系统36的叉车21是这样的叉车：其中进气系统结构紧凑，进气噪音显著降低。
尽管本发明通过实施例进行了说明，可以理解本发明不限于此，但是可以用许多其它的方式修改或者变化。这样的修改或者变化不能视为对本发明的实质和范围的背离，所有的变化和修改对普通技术人员都是显而易见的，并包括在所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (2)

1.一种将空气供给到叉车发动机的进气系统，包括：
设置在车底架的顶表面上的塔架，所述塔架内部具有空间；
安装在所述塔架上的柱，所述柱内部具有通道；
设置在所述柱中的进气端口，所述进气端口与所述通道相连通，所述通道和所述塔架内的所述空间彼此连接；
膨胀消声器，所述膨胀消声器连接到所述塔架的所述空间中；以及
空气过滤器，所述空气过滤器连接到所述膨胀消声器，
工作油箱形成在所述车底架的侧部中，所述工作油箱的顶表面的高度比形成所述工作油箱的侧壁的侧板的上端低，由此在所述工作油箱的所述顶表面之上形成空间，所述膨胀消声器设置在所述工作油箱的所述顶表面上所形成的所述空间中。
2.根据权利要求1所述的将空气供给到叉车发动机的进气系统，其中，基部支架安装到所述空气过滤器的下侧，支撑支架安装到所述侧板的上部，所述基部支架安装到所述支撑支架，由此所述空气过滤器支撑在所述膨胀消声器之上。
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