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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das eine Ansaugrohrvorrichtung
mit veränderbarer Länge enthält.
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Stand der Technik
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Eine
Ansaugvorrichtung für ein Fahrzeug nutzt die Effekte von
Ansaugträgheit, Ansaugpulsation und Ansaugresonanz, um
den volumetrischen Wirkungsgrad der Ansaugluft zu verbessern. Die
Ansaugvorrichtung setzt eine Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge ein, die die Länge eines Ansaugrohrs verändern
kann, um die vorstehenden Effekte in einem weiten Motordrehzahlbereich
zu erhalten.
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Herkömmlich
ist ein Fahrzeug bekannt, das eine Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge derart enthält, dass mehrere bewegbare Trichter
für mehrere Zylinder durch einen einzelnen Aktor und einen
Gelenkmechanismus verbunden und angetrieben sind (siehe zum Beispiel
Patentschrift 1).
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Patentschrift 1
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- Offengelegtes japanisches
Patent Nr. 2007-218243
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In
den 3, 5 und 6 in der
Patentschrift 1 ist ein Drosselklappenstutzen 18 mit einem Zylinderkopf 17 eines
Motors 14 verbunden und ein Filtergehäuse 25 ist
mit dem Drosselklappenstutzen 18 verbunden.
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Das
Filtergehäuse 25 beinhaltet einen festen Trichter 27,
der mit dem Drosselklappenstutzen 18 verbunden ist, einen
bewegbaren Trichter 28, der ausgelegt ist, mit dem festen
Trichter 27 verbunden oder hiervon getrennt zu sein, und
einen Trichterbewegungsmechanismus 29 zum Bewegen des bewegbaren
Trichters 28. Ein Motor 45 ist als Antriebsquelle
für den Trichterbewegungsmechanismus 29 derart
bereitgestellt, dass er aus dem Filtergehäuse 25 herausragt.
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Der
Trichterbewegungsmechanismus 29 umfasst eine Stützsäule 27e,
die an dem festen Trichter 27 befestigt ist, ein paralleles
Verbindungsstück 42, das drehbar durch zwei Drehachsen 41 an der
Stützsäule 27e befestigt ist, ein bewegliches
Element 49 und eine bewegliche Achse 48, die mit
dem parallelen Verbindungsstück 42 verbunden sind,
und einen Drehhebel 46, der mit der beweglichen Achse 48 verbunden
ist und an einer Abtriebswelle 45a des Motors 45 befestigt
ist.
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Wenn
die Abtriebswelle 45a des Motors 45 gedreht wird,
werden das bewegliche Element 49 und die bewegliche Achse 48 bewegt,
um das parallele Verbindungsstück 42 um die zwei
Drehachsen 41 zu schwenken. Folglich ist der bewegbare
Trichter 28 mit dem festen Trichter 27 verbunden,
um ein lange Ansaugrohrlänge zu erhalten, die einem niedrigen Motordrehzahlbereich
entspricht. Umgekehrt wird der bewegbare Trichter 28 von
dem festen Trichter 27 getrennt, um eine kurze Ansaugrohrlänge
zu erhalten, die einem hohen Motordrehzahlbereich entspricht.
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende
Aufgabe
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Der
Motor 45 ist in der Größe erheblich und ragt
daher aus dem Filtergehäuse 25 heraus, um einen
großen Raum einzunehmen. Ferner verbindet der Trichterbewegungsmechanismus 29 die
bewegbaren Trichter 28 für die vier Zylinder und
ist aus vielen Teilen zusammengesetzt, was eine erheblich Größe
und ein erhebliches Vorstehen vor den bewegbaren Trichtern 28 zur
Folge hat. Somit ist die Gestaltung von peripheren Bauteilen, die
um den Motor 45 bereitgestellt sind, und des Trichterbewegungsmechanismus 29 eingeschränkt.
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Es
ist dementsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ansaugrohvorrichtung
mit veränderbarer Länge bereitzustellen, die in
der Größe verringert und in der Flexibilität
der Gestaltung von peripheren Bauteilen verbessert werden kann.
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Mittel zur Lösung
der Aufgabe
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 1 definierten Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das
eine Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge
enthält, die die Länge eines Ansaugrohrs entsprechend
dem Zustand eines Motors anpassen kann, wobei das Ansaugrohr in
einem Ansaugkanal zum Einleiten von Luft aus einem Luftfiltergehäuse
in eine Einlassöffnung des Motors bereitgestellt ist, wobei
das Ansaugrohr einen festen Trichter und einen bewegbaren Trichter
enthält, der relativ zu dem festen Trichter durch eine
Antriebskraft eines Aktors bewegbar ist. Der Aktor zum Bewegen des
bewegbaren Trichters ist innerhalb einer Hüllkurve angeordnet, die
durch die Umrisslinie des Ansaugrohrs gebildet ist.
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Der
Aktor ist innerhalb der Hüllkurve angeordnet, die durch
die Umrisslinie des Ansaugrohrs gebildet ist. Folglich kann die
Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge
in der Größe verringert werden und periphere Bauteile,
die um die Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge
bereitgestellt sind, sind weniger durch die Ansaugrohrvorrichtung mit
veränderbarer Länge begrenzt, so dass die Flexibilität
der Gestaltung der peripheren Bauteile vergrößert
werden kann.
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 2 definierten Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das
eine Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge
enthält, die die Länge eines Ansaugrohrs entsprechend
dem Zustand eines Motors anpassen kann, wobei das Ansaugrohr in
einem Ansaugkanal zum Einleiten von Luft aus einem Luftfiltergehäuse
in eine Einlassöffnung des Motors bereitgestellt ist, wobei
das Ansaugrohr einen festen Trichter und einen bewegbaren Trichter
enthält, der relativ zu dem festen Trichter durch eine
Antriebskraft eines Aktors bewegbar ist. Die Achse des Aktors zum
Bewegen des bewegbaren Trichters ist innerhalb einer Hüllkurve angeordnet,
die durch die Umrisslinie des Ansaugrohrs gebildet ist.
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Die
Achse des Aktors ist innerhalb der Hüllkurve angeordnet,
die durch die Umrisslinie des Ansaugrohrs gebildet ist. Folglich
kann die Menge des Hervorstehens des Aktors über die Umrisslinie
des Ansaugrohrs unterdrückt werden. Als Ergebnis kann die
Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge in
der Größe verringert werden und periphere Bauteile,
die um die Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge
bereitgestellt sind, sind weniger durch die Ansaugrohrvorrichtung
mit veränderbarer Länge eingeschränkt,
so dass die Flexibilität der Gestaltung der peripheren
Bauteile vergrößert werden kann.
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 3 definierten Erfindung enthält der
Aktor eine Antriebsquelle zum Erzeugen einer Drehkraft und die Achse des
Aktors als Drehachse erstreckt sich parallel zu der Achse des Ansaugrohrs.
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Die
Achse des Aktors als Drehachse erstreckt sich parallel zu der Achse
des Ansaugrohrs. Folglich kann der Aktor näher an dem Ansaugrohr angeordnet
werden, so dass die Größe der Ansaugrohrvorrichtung
mit veränderbarer Länge verringert werden kann.
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 4 definierten Erfindung ist der Aktor innerhalb
des Luftfiltergehäuses angeordnet.
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Der
Aktor kann durch einen Luftstrom in dem Luftfiltergehäuse
gekühlt werden.
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 5 definierten Erfindung ist ein Drehrohr als
ein Drehelement, das durch den Aktor drehend angetrieben wird, in
dem Ansaugrohr enthalten, worin der bewegbare Trichter in der Axialrichtung
des Ansaugrohrs durch die Drehung des Drehrohrs bewegt wird, um
dadurch die Länge des Ansaugrohrs zu verändern.
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Der
bewegbare Trichter wird durch Drehen des Drehrohrs bewegt, welches
das Ansaugrohr bildet. Folglich kann die Anzahl der Bauteile eines
Antriebsmechanismus zum Antreiben des bewegbaren Trichters verringert
werden. Ferner ist das Drehrohr in dem Ansaugrohr enthalten. Das
heißt, das Drehrohr ragt nicht aus dem Ansaugrohr hervor,
so dass die Größe der Ansaugrohrvorrichtung mit
veränderbarer Länge verringert werden kann.
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 6 definierten Erfindung enthält der
Aktor einen Ultraschallmotor und der Rotor des Ultraschallmotors
ist durch das Drehrohr bereitgestellt.
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Der
Aktor erfüllt die Funktion einer Schwingungsquelle einer
Ultraschallschwingung. Wenn die Ultraschallschwingung durch den
Aktor erzeugt wird, wird das Drehrohr, das in Druckkontakt mit dem
Aktor gehalten wird, gedreht. Folglich wird der Rotor des Aktors
durch das Drehrohr als ein Teil des Ansaugrohrs bereitgestellt.
Dementsprechend kann die Anzahl der Bauteile des Antriebsmechanismus
für den bewegbaren Trichter weiter verringert werden, so dass
die Größe der Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge weiter verringert werden kann.
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 7 definierten Erfindung ist der Aktor pro
Zylinder des Motors bereitgestellt.
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Folglich
kann eine optimale Ansaugrohrlänge pro Zylinder eingestellt
werden.
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 8 definierten Erfindung ist der Motor ein
gerader Vierzylindermotor und die Aktoren für den ersten
und vierten Zylinder werden gleichzeitig betrieben werden, während
die Aktoren für den zweiten und dritten Zylinder gleichzeitig
betrieben werden.
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In
dem Fall, in dem die Arbeitstakte eines Verbrennungszyklus in dem
ersten und vierten Zylinder, die nahe den gegenüberliegenden
Enden einer Kurbelwelle angeordnet sind, einander gleich sind, und
die Arbeitstakte des Verbrennungszyklus in dem zweiten und dritten
Zylinder, die zwischen dem ersten und dem vierten Zylinder angeordnet
sind, einander gleich sind, werden die Aktoren für die
zwei Zylinder, deren Arbeitstakte einander gleich sind, gleichzeitig betrieben,
wodurch die Ansaugeffizienz des Motors weiter verbessert wird.
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In Übereinstimmung
mit der nach Anspruch 9 definierten Erfindung ist der Motor ein
Vierzylinder-V-Motor ist und die Aktoren für die zwei Zylinder in
einer der Bänke werden gleichzeitig betrieben, während
die Aktoren für die zwei Zylinder in der anderen Bank gleichzeitig
betrieben werden.
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In
dem Fall, in dem die Arbeitstakte in den zwei Zylindern in einer
der Bänke einander gleich sind, und die Arbeitstakte in
den zwei Zylindern in der anderen Bank einander gleich sind, werden
die Aktoren für die zwei Zylinder, deren Arbeitstakte einander gleich
sind, gleichzeitig betrieben, wodurch die Ansaugeffizienz des Motors
weiter verbessert wird.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der
in Anspruch 1 definierten Erfindung ist der Aktor innerhalb der
Hüllkurve angeordnet, die durch die Umrisslinie des Ansaugrohrs
gebildet ist. Folglich kann die Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge in der Größe verringert und die Flexibilität
der Gestaltung der peripheren Bauteile, die um das Ansaugrohr bereitgestellt
sind, vergrößert werden.
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Gemäß der
in Anspruch 2 definierten Erfindung ist die Achse des Aktors innerhalb
der Hüllkurve angeordnet, die durch die Umrisslinie des
Ansaugrohrs gebildet ist. Folglich kann die Ansaugrohrvorrichtung
mit veränderbarer Länge in der Größe
verringert werden und die Flexibilität der Gestaltung der peripheren
Bauteile, die um das Ansaugrohr bereitgestellt sind, kann vergrößert
werden.
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Gemäß der
in Anspruch 3 definierten Erfindung enthält der Aktor eine
Antriebsquelle zum Erzeugen einer Drehkraft und die Achse des Aktors
als Drehachse erstreckt sich parallel zu der Achse des Ansaugrohrs.
Folglich kann der Aktor näher an dem Ansaugrohr angeordnet
werden, so dass die Größe der Ansaugrohrvorrichtung
mit veränderbarer Länge verringert werden kann.
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Gemäß der
in Anspruch 4 definierten Erfindung ist der Aktor innerhalb des
Luftfiltergehäuses bereitgestellt. Folglich kann der Aktor
von dem Motor isoliert werden, so dass es für den Aktor
nicht notwendig ist, Maßnahmen zur Vermeidung von Wärmeausstrahlung
von dem Motor zu ergreifen.
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Ferner
kann der Aktor durch einen Luftstrom in dem Luftfiltergehäuse
gekühlt werden. Dementsprechend wird keine spezielle Kühlvorrichtung
oder Kühlaufbau für den Aktor benötigt,
so dass die Kosten niedrig gehalten werden können.
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Gemäß der
in Anspruch 5 definierten Erfindung ist das Drehelement, das durch
den Aktor drehend angetrieben wird, das Drehrohr, das in dem Ansaugrohr
beinhaltet ist. Durch die Drehung des Drehrohrs wird der bewegbare
Trichter in der Axialrichtung des Ansaugrohrs bewegt, um dadurch
die Länge des Ansaugrohrs zu verändern. Wenn der
bewegbare Trichter zum Beispiel durch einen Gelenkmechanismus angetrieben
wird, kann der Gelenkmechanismus erheblich von dem Ansaugrohr hervorstehen
und die Anzahl der Bauteile kann ebenfalls groß sein. Demgegenüber
wird nach der vorliegenden Erfindung der bewegbare Trichter durch
Drehen des Drehrohrs, welches das Ansaugrohr bildet, bewegt. Folglich
kann eine Zunahme der Anzahl der Bauteile unterdrückt werden
und die Größe der Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge kann verringert werden.
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Gemäß der
in Anspruch 6 definierten Erfindung ist der Aktor durch einen Ultraschallmotor
bereitgestellt und der Rotor des Ultraschallmotors ist das Drehrohr.
Dementsprechend kann die Anzahl der Bauteile und die Größe
der Ansaugrohrvorrichtung verringert werden.
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Gemäß der
in Anspruch 7 definierten Erfindung ist der Aktor pro Zylinder des
Motors bereitgestellt, so dass die Länge des Ansaugrohrs
auf eine optimale Rohrlänge pro Zylinder eingestellt werden kann.
Folglich können die Längen der Auspuffrohre individuell
pro Zylinder festgelegt werden, wodurch die Flexibilität
der Gestaltung der Auspuffrohre vergrößert ist.
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Gemäß der
in Anspruch 8 definierten Erfindung ist der Motor ein gerader Vierzylindermotor,
worin die Aktoren für den ersten und vierten Zylinder gleichzeitig
betrieben werden und die Aktoren für den zweiten und dritten
Zylinder gleichzeitig betrieben werden. Somit kann eine Steuerung
der optimalen Ansaugrohrlängen in dem geraden Vierzylindermotor ausgeführt
werden.
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Gemäß der
in Anspruch 9 definierten Erfindung ist der Motor ein Vierzylinder-V-Motor,
worin die zwei Aktoren für die zwei Zylinder in einer der
Bänke gleichzeitig betrieben werden und die zwei Aktoren für
die zwei Zylinder in der anderen Bank gleichzeitig betrieben werden.
Somit kann eine Steuerung der optimalen Ansaugrohrlängen
in dem Vierzylinder-V-Motor ausgeführt werden.
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Beste Art der Ausführung
der Erfindung
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Einige
bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden nun mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
Die Ausrichtung jeder Zeichnung ist dieselbe wie jene der darin
enthaltenen Bezugszeichen.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 10, auf das eine erste
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
Das Fahrzeug 10 ist ein Motorrad mit einem Hauptrahmen 11,
einem Kopfrohr 12, das an dem vorderen Ende des Hauptrahmens 11 bereitgestellt ist,
einer Vordergabel 13, die lenkbar an dem Kopfrohr 12 angebracht
ist, einem Vorderrad 14, das an dem unteren Endteil der
Vordergabel 13 angebracht ist, einem Paar linker und rechter
Handgriffe 15 und 16 (es ist nur der linke Handgriff 15 dargestellt),
das an dem oberen Ende der Vordergabel 13 angebracht ist,
einem Motor 17, der in dem unteren Teil des Hauptrahmens 11 angebracht
ist, einer Gelenkplatte 18, die einstückig mit
dem Hauptrahmen 11 an seinem hinteren Teil ausgebildet
ist, einem Schwingarm 21, der vertikal schwenkbar an der
Gelenkplatte 18 angebracht ist, einem Hinterrad 22,
das an dem hinteren Endteil des Schwingarms 21 angebracht
ist, einem Gelenkmechanismus 23, der zwischen dem unteren
Teil des Schwingarms 21 und der Gelenkplatte 18 verbunden
ist, und einer hinteren Dämpfungseinheit 24, die
zwischen dem Gelenkmechanismus 23 und dem hinteren oberen
Teil des Hauptrahmens 11 verbunden ist.
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Der
Hauptrahmen 11, das Kopfrohr 12 und die Gelenkplatte 18 bilden
einen Körperrahmen 26.
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Der
Motor 17 ist ein Vierzylinder-V-Motor mit einem vorderen
Zylinder 17A und einem hinteren Zylinder 17B.
Eine Ansaugvorrichtung 28 ist mit dem vorderen Zylinder 17A und
dem hinteren Zylinder 17B verbunden. Die Ansaugvorrichtung 28 umfasst ein
Paar vorderer und hinterer Ansaugrohrvorrichtungen 13 mit
veränderbarer Länge, die mit den vorderen bzw.
hinteren Zylindern 17A und 17B verbunden sind.
Zwei Auspuffrohre 33 und 34 sind mit dem vorderen
Zylinder 17A verbunden, um sich hiervon schräg
nach unten und horizontal nach hinten zu erstrecken. Diese Auspuffrohre 33 und 34 sind
in einem Krümmerstück 35 zusammengeführt.
In ähnlicher Weise sind zwei Auspuffrohre 36 und 37 mit
dem hinteren Zylinder 17B verbunden, um sich hiervon schräg
nach unten und vertikal nach unten zu erstrecken. Diese Auspuffrohre 36 und 37 sind
in einem Krümmerstück 38 zusammengeführt.
Ferner ist ein hinteres Auspuffrohr 41 mit den Krümmerstücken 35 und 38 verbunden,
um sich hiervon vertikal nach oben und schräg nach oben
zu erstrecken. Ein Schalldämpfer 42 ist mit dem
hinteren Auspuffrohr 41 verbunden.
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Das
Fahrzeug 10 weist ferner eine Vorderverkleidung 51,
eine Mittelverkleidung 52, eine Unterverkleidung 53,
eine Vorderradabdeckung 54, einen Kühler 56,
einen Sitz 57, eine Heckverkleidung 58, ein Antriebskettenrad 61,
ein Abtriebskettenrad 62, eine Kette 63 und eine
Motorsteuereinheit 65 auf.
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2 ist
eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil des Motors 17 und
der Ansaugvorrichtung 28 gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform darstellt.
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In 2 stellt
der durch „VORDERSEITE" dargestellte Pfeil die Vorderseite
des Fahrzeugs 10 dar.
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Der
Motor 17 weist einen Zylinderblock 71 auf. Der
Zylinderblock 71 ist an seinem oberen Teil mit einem vorderen
Zylinderteil 71A und einem hinteren Zylinderteil 71B ausgebildet.
Ein vorderer Zylinderkopf 73 ist auf dem vorderen Zylinderteil 71A über eine
Zylinderkopfdichtung 72 angebracht und ein vorderer Zylinderkopfdeckel 76 ist
auf dem vorderen Zylinderkopf 73 über eine Zylinderkopfdeckeldichtung 74 angebracht.
In ähnlicher Weise ist ein hinterer Zylinderkopf 78 auf
dem hinteren Zylinderteil 71B über eine Zylinderkopfdichtung 77 angebracht
und ein hinterer Zylinderkopfdeckel 82 ist auf dem hinteren
Zylinderkopf 78 über eine Zylinderkopfdeckeldichtung 81 angebracht.
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Der
vordere Zylinderteil 71A ist mit zwei Zylinderbohrungen 71c ausgebildet.
Ein Kolben 85 ist beweglich in jede Zylinderbohrung 71c eingepasst und
eine Pleuelstange 87 ist über einen Kolbenbolzen 86 mit
dem Kolben 85 verbunden.
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In ähnlicher
Weise ist der hintere Zylinderteil 71B mit zwei Zylinderbohrungen 71c ausgebildet. Ein
Kolben 85 ist beweglich in jede Zylinderbohrung 71c eingepasst
und eine Pleuelstange 87 ist über einen Kolbenbolzen 86 mit
dem Kolben 85 verbunden.
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Der
vordere Zylinder 17A umfasst den vorderen Zylinderteil 71A,
die zwei Kolben 85, die zwei Kolbenbolzen 86,
die zwei Pleuelstangen 87, die Zylinderkopfdichtung 72,
den vorderen Zylinderkopf 73, die Zylinderkopfdeckeldichtung 74 und
den vorderen Zylinderkopfdeckel 76.
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In ähnlicher
Weise umfasst der hintere Zylinder 17B den hinteren Zylinderteil 71B,
die zwei Kolben 85, die zwei Kolbenbolzen 86,
die zwei Pleuelstangen 87, die Zylinderkopfdichtung 77,
den hinteren Zylinderkopf 78, die Zylinderkopfdeckeldichtung 81 und
den hinteren Zylinderkopfdeckel 82.
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Somit
weisen der vordere Zylinder 17A und der hintere Zylinder 17B denselben
grundlegenden Aufbau auf, so dass im Folgenden lediglich der vordere
Zylinder 17A beschrieben wird.
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Der
vordere Zylinderkopf 73 ist aus einem Zylinderkopfkörper 91 und
einem Ventilbetätigungsmechanismus 92 gebildet,
der an dem Zylinderkopfkörper 91 angebracht ist.
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Der
Zylinderkopfkörper 91 ist mit einer Aussparung 91a,
einer Einlassöffnung 91b, die sich von der Aussparung 91a zu
der Rückfläche des Zylinderkopfkörpers 91 erstreckt,
und einer Auslassöffnung 91c, die sich von der
Aussparung 91a zu der Vorderfläche des Zylinderkopfkörpers 91 erstreckt,
ausgebildet. Ein Brennraum 93 ist durch die Zylinderbohrung 71c,
den Kolben 85 und die Aussparung 91a ausgebildet.
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Der
Ventilbetätigungsmechanismus 92 umfasst ein Einlassventil 94,
das beweglich über eine Ventilführung 90 an
dem Zylinderkopfkörper 91 angebracht ist, um eine Öffnung
der Einlassöffnung 91b, die dem Brennraum 93 ausgesetzt
ist, wirksam zu schließen, ein Auslassventil 95,
das beweglich über eine Ventilführung 90 an
dem Zylinderkopfkörper 91 angebracht ist, um eine Öffnung
der Auslassöffnung 91c, die dem Brennraum 93 ausgesetzt
ist, wirksam zu schließen, eine Halterung 96,
die an dem oberen Ende des Einlassventils 94 angebracht
ist, ein Paar Ventilfedern 97 und 98, die zwischen
der Halterung 96 und dem Zylinderkopfkörper 91 bereitgestellt
sind, um das Einlassventil 94 in einer Ventilschließrichtung vorzuspannen,
einen Ventilheber 99, der gleitend in den Zylinderkopfkörper 91 eingepasst
ist, um so das obere Ende des Einlassventils 94, die Halterung 96 und
die oberen Enden der Ventilfedern 97 und 98 zu bedecken,
eine Nockenwelle 101 mit einem Nocken 101a, der
in direktem Kontakt mit dem Ventilheber 99 gehalten wird,
um den Ventilheber 99 zum Öffnen des Einlassventils 94 nach
unten zu drücken, eine Halterung 103, die an dem
oberen Ende des Auslassventils 95 angebracht ist, eine
Ventilfeder 104, die zwischen der Halterung 103 und
dem Zylinderkopfkörper 91 bereitgestellt ist,
um das Auslassventil 95 in eine Ventilschließrichtung
vorzuspannen, einen Ventilheber 106, der gleitend in den
Zylinderkopfkörper 91 eingepasst ist, um so das
obere Ende des Auslassventils 95, die Halterung 103 und
das obere Ende der Ventilfeder 104 zu bedecken, und eine
Nockenwelle 107 mit einem Nocken 107a, der in
direktem Kontakt mit dem Ventilheber 106 gehalten wird, um
den Ventilheber 106 zum Öffnen des Auslassventils 95 nach
unten zu drücken. Ferner ist ein Ventilsitz 111 an
der Öffnung der Einlassöffnung 91b, die
dem Brennraum 93 ausgesetzt ist, bereitgestellt und ein Ventilsitz 112 ist
an der Öffnung der Auslassöffnung 91c,
die dem Brennraum 93 ausgesetzt ist, bereitgestellt.
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Die
Ansaugvorrichtung 28 umfasst ein vorderes Ansaugkanalstück 121,
das an dem vorderen Zylinderkopf 73 angebracht ist, ein
hinteres Ansaugkanalstück 122, das an dem hinteren
Zylinderkopf 78 angebracht ist, und ein Luftfiltergehäuse 123,
das an dem vorderen Ansaugkanalstück 121 und dem
hinteren Ansaugkanalstück 122 angebracht ist.
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Das
vordere Ansaugkanalstück 121 ist aus einem Drosselklappenstutzen 125 mit
zwei Luftkanälen 125a, die jeweils direkt mit
den zwei Einlassöffnungen 91b des vorderen Zylinderkopfs 73 in
Verbindung stehen, zwei Kraftstoffeinspritzdüsen 126,
die an der hinteren Seitenfläche des Drosselklappenstutzens 125 zum
Einspritzen von Kraftstoff in die zwei Einlassöffnungen 91b angebracht
sind, und der vorderen Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer Länge
gebildet, die an dem Drosselklappenstutzen 125 in einer
solchen Weise angebracht ist, dass zwei Luftkanäle 31a der
vorderen Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer
Länge jeweils mit den zwei Luftkanälen 125a des
Drosselklappenstutzens 125 fluchten. Eine Drosselklappe 124 ist
in jedem Luftkanal 125a des Drosselklappenstutzens 125 bereitgestellt. Eine
Dichtung 128 ist zwischen dem Zylinderkopfkörper 91 und
dem Drosselklappenstutzen 125 bereitgestellt.
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Der
grundlegende Aufbau des hinteren Ansaugkanalstücks 122 ist
derselbe wie jener des vorderen Ansaugkanalstücks 121,
so dass die ausführliche Beschreibung des hinteren Ansaugkanalstücks 122 hierin
ausgelassen ist.
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Das
Luftfiltergehäuse 123 ist aus einem Luftfilterkörper 131,
einer Luftfilterabdeckung 132 zum Schließen einer
vorderen Öffnung des Luftfilterkörpers 131 und
einem Luftfilterelement 133 gebildet, das zwischen dem
Luftfilterkörper 131 und der Luftfilterabdeckung 132 in
der Nähe der vorderen Öffnung des Luftfilterkörpers 131 befestigt
ist. Das Luftfiltergehäuse 123 ist zwischen den
Drosselklappenstutzen 125 für die vorderen und
hinteren Zylinder 17A und 17B und der Ansaugrohrvorrichtung 31 mit
veränderbarer Länge für die vorderen
und hinteren Zylinder 17A und 17B befestigt. Die
Luftfilterabdeckung 132 ist mit einer Einlassöffnung 132a ausgebildet.
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3 ist
eine Perspektivansicht der vorderen Ansaugrohrvorrichtung 31 mit
veränderbarer Länge gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform. Die in 3 dargestellte
Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer Länge
ist aus zwei Lufttrichtern 141 mit veränderbarer
Länge, die jeweils für die zwei Zylinder in dem
vorderen Zylinder 17A (siehe 2) bereitgestellt
sind, und einer Bodenplatte 142 zum Tragen der zwei Lufttrichter 141 mit
veränderbarer Länge gebildet. Jeder Lufttrichter 141 mit veränderbarer
Länge umfasst einen festen Trichter 144, der an
der Bodenplatte 142 angebracht ist, und einen bewegbaren
Trichter 145, der beweglich in dem festen Trichter 144 eingefügt
ist.
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Wie
in 3 dargestellt ist, befindet sich der linke Lufttrichter 141 mit
veränderbarer Länge in einer kurzen Stellung,
in der der bewegbare Trichter 145 vollständig
in dem festen Trichter 144 eingeführt ist, und
der rechte Lufttrichter 141 mit veränderbarer Länge
befindet sich in einer langen Stellung, in der der bewegbare Trichter 145 vollständig
aus dem festen Trichter 144 nach oben herausragt. Diese
unterschiedlichen Stellungen der rechten und linken Lufttrichter 141 mit
veränderbarer Länge sind lediglich zum Zweck der
Veranschaulichung dargestellt und diese zwei Lufttrichter 141 mit
veränderbarer Länge weisen normalerweise dieselbe
Stellung entsprechend dem Zustand des Motors 17 auf. Insbesondere weisen,
wenn die Motordrehzahl kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl ist,
beide Lufttrichter 141 mit veränderbarer Länge
die lange Stellung auf, wohingegen, wenn die Motordrehzahl höher
oder gleich der vorbestimmten Drehzahl ist, beide Lufttrichter 141 mit
veränderbarer Länge die kurze Stellung aufweisen.
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht der in 3 dargestellten
Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer Länge,
worin der rechte Lufttrichter 141 mit veränderbarer
Länge explodiert dargestellt ist. Jeder Lufttrichter 141 mit
veränderbarer Länge umfasst den festen Trichter 144,
den bewegbaren Trichter 145, ein Drehrohr 151,
das drehbeweglich in dem bewegbaren Trichter 145 eingeführt
ist, und einen Aktor 148, um das Drehrohr 151 zu
drehen.
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Der
feste Trichter 144 ist mit vier vertikalen Schlitzen 144a und
zwei L-förmigen Befestigungshaken 144c (von denen
einer in 4 dargestellt ist), die sich
von dem unteren Ende des festen Trichters 144 erstrecken,
ausgebildet.
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Der
bewegbare Trichter 145 ist mit vier Vorsprüngen 145a und 145b (von
denen zwei in 4 dargestellt sind), die von
der Außenumfangsfläche des bewegbaren Trichters 145 hervorstehen,
ausgebildet.
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Das
Drehrohr 151 ist mit einem schraubenförmigen Schlitz 151a ausgebildet.
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5 ist
ein Querschnitt, der entlang der Linie 5-5 in 3 erstellt
ist, worin sich der linke Lufttrichter 141 mit veränderbarer
Länge in der kurzen Stellung befindet und sich der rechte
Lufttrichter 141 mit veränderbarer Länge
in der langen Stellung befindet.
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Wie
in 5 dargestellt ist, umfasst jeder Lufttrichter 141 mit
veränderbarer Länge den festen Trichter 144,
den bewegbaren Trichter 145, das Drehrohr 151,
um den bewegbaren Trichter 145 zu bewegen, den ringförmigen
Aktor 148, der an der Bodenplatte 142 angebracht
ist, um das Drehrohr 151 zu drehen, und eine Tellerfeder 152,
um das Drehrohr 151 gegen den Aktor 148 zu drücken.
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In
jedem Lufttrichter 141 mit veränderbarer Länge
bilden der feste Trichter 144, der bewegbare Trichter 145 und
das Drehrohr 151 ein Ansaugrohr 147.
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Die
Länge (Ansaugrohrlänge) des linken Ansaugrohrs 147 in
der kurzen Stellung ist durch L1 dargestellt und die Länge
(Ansaugrohrlänge) des rechten Ansaugrohrs 147 in
der langen Stellung ist durch L2 dargestellt.
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Der
feste Trichter 144 ist ein zylinderförmiges Element,
das mit den vier vertikalen, axial verlaufenden Schlitzen 144a,
einer nach innen gerichteten, vorstehenden Wand 144b, die
von der Innenfläche nach innen hervorragt, und den zwei
L-förmigen Befestigungshaken 144c ausgebildet
ist, die in zwei bogenförmigen Schlitze 142a,
die in der Bodenplatte 142 ausgebildet sind, eingeführt
sind und mit diesen in Eingriff stehen.
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Der
bewegbare Trichter 145 ist aus einem Außenzylinder 145c,
einem Innenzylinder 145e, einem ringförmigen oberen
Verbindungsstück 145d zum einstückigen
Verbinden der oberen Enden des Außenzylinders 145c und
des Innenzylinders 145e und einem stiftartigen Verbindungsstück 145f zum einstückigen
Verbinden der unteren Endteile des Außenzylinders 145c und
des Innenzylinders 145e gebildet. Die vier Vorsprünge 145a und 145b (lediglich die
zwei Vorsprünge 145b sind in 5 dargestellt, die
anderen zwei Vorsprünge 145a sind in 3 und 4 dargestellt)
sind an der Außenumfangsfläche des Außenzylinders 145c ausgebildet,
um so in die vier vertikalen Schlitze 144a des festen Trichters 144 eingeführt
zu sein und entlang der vertikalen Schlitze 144a geführt
zu werden.
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Das
obere Verbindungsstück 145d weist eine bogenförmige
Fläche 145h auf und der Innenzylinder 145e weist
eine konusförmige Innenfläche 145j auf,
die zu der bogenförmigen Fläche 145h des
oberen Verbindungsstücks 145d verläuft.
Die konusförmige Innenfläche 145j des
Innenzylinders 145e läuft konisch nach unten in
einer solchen Weise, dass der Innendurchmesser des Innenzylinders 145e allmählich
bis zu seinem unteren Ende kleiner wird. Mit diesem Aufbau kann
die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft erhöht
werden.
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Das
Drehrohr 151 ist aus einem zylinderförmigen Teil 151b,
der in einem Raum 155 eingefügt ist, der zwischen
dem Außenzylinder 145c und dem Innenzylinder 145e des
bewegbaren Trichters 145 vorgegeben ist, um so aus dem
Raum 155 hervorstehen zu können, und einem Flanschstück 151c gebildet,
das einstückig mit dem zylinderförmigen Teil 151b an
seinem unteren Ende ausgebildet ist. Das Flanschstück 151c wird
durch die kegelförmige Tellerfeder 152 gegen den
Aktor 148 gedrückt. Der zylinderförmige
Teil 151b ist mit den schraubenförmigen Schlitzen 151a ausgebildet,
um das stiftartige Verbindungsstück 145f des bewegbaren
Trichters 145 zu führen.
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Der
Aktor 148 ist durch einen Ultraschallmotor 155 bereitgestellt
und das Drehrohr 151 als ein Teil des Ansaugrohrs 147 erfüllt
die Funktion des Rotors des Ultraschallmotors 155.
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Der
Aktor 148 ist aus einer Piezokeramik 157 als Ultraschallschwingungsquelle
und einem mechanischen Schwingungserzeuger 158 gebildet,
der durch die Piezokeramik 157 in Schwingung versetzt wird.
Die Eigenfrequenz des mechanischen Schwingungserzeugers 158 liegt
im Ultraschallbereich (nicht weniger als 20 kHz). Leitungsdrähte 161 und 162 sind
mit der Piezokeramik 157 verbunden.
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Der
Aktor 148 weist eine Achse 166 auf und das Drehrohr 151 weist
eine Achse 167 als eine Drehachse auf, die mit der Achse
des Ansaugrohrs 147 zusammenfällt. Der Aktor 148 ist
derart angeordnet, dass seine Achse 166 mit der Achse 167 des Drehrohrs 151 zusammenfällt.
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Wenn
der mechanische Schwingungserzeuger 158 in Schwingung versetzt
wird, bewegt sich die Oberseite des mechanischen Schwingungserzeugers 158 in
Umfangsrichtung wellenförmig, um eine Wanderwelle zu erzeugen.
Ein Punkt auf der Wanderwelle (ein Punkt auf der Oberseite des mechanischen
Schwingungserzeugers 158) führt eine elliptische
Bewegung entlang einer Ebene aus, die senkrecht zu der Oberseite
des mechanischen Schwingungserzeugers 158 ist. Dementsprechend
wird, wenn dieser Punkt in der Umfangsrichtung des mechanischen
Schwingungserzeugers 158 bewegt wird, ein Punkt auf der
Unterseite des Flanschstücks 151c des Drehrohrs 151,
das gegen den mechanischen Schwingungserzeuger 158 gedrückt
ist, zusammen in Verbindung mit dem Punkt auf der Oberseite des
mechanischen Schwingungserzeugers 158 bewegt. Als Ergebnis
wird das Flanschstück 151c gedreht, das heißt,
das Drehrohr 151 wird gedreht.
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Wenn
das Drehrohr 151 gedreht wird, wird der schraubenförmige
Schlitz 151a ebenfalls gedreht. Da das stiftartige Verbindungsstück 145f des bewegbaren
Trichters 145 durch den schraubenförmigen Schlitz 151a geführt
ist, wird der bewegbare Trichter 145 durch die Drehung
des schraubenförmigen Schlitzes 151a in dem Zustand
angehoben oder abgesenkt, in dem die vier Vorsprünge 145a und 145b des
bewegbaren Trichters 145 entlang der vertikalen Schlitze 144a des
festen Trichters 144 geführt werden.
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In
jedem Lufttrichter 141 mit veränderbarer Länge
wird das Flanschstück 151c des Drehrohrs 151 durch
die Tellerfeder 152 gegen den mechanischen Schwingungserzeuger 158 des
Aktors 148 gedrückt. Dementsprechend kann eine
Reibkraft zwischen dem mechanischen Schwingungserzeuger 158 und
dem Flanschstück 151c erzeugt werden, so dass
es, selbst wenn der Aktor 148 in der erhöhten Stellung
des bewegbaren Trichters 145 abgeschaltet wird, möglich
ist zu verhindern, dass sich das Drehrohr 151 spontan drehen
kann und ein Absinken des bewegbaren Trichters 145 verursacht.
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6 ist
eine Ansicht, die in der durch einen Pfeil 6 in 3 dargestellten
Richtung erstellt ist. Wie in 6 dargestellt
ist, sind die zwei Aktoren 148 (kreuzschraffierter Bereich)
innerhalb einer Hüllkurve 165 (Strichpunktlinie,
die eine ovale Form bildet) angeordnet, die durch die Umrisslinien
der zwei Ansaugrohre 147 gebildet ist, das heißt,
durch die Umrisslinien der zwei festen Trichter 144.
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Da
die Aktoren 148 innerhalb der Hüllkurve 165 angeordnet
sind, die durch die Umrisslinien der Ansaugrohre 147 gebildet
ist, können die Lufttrichter 141 mit veränderbarer
Länge in der Größe verringert werden.
Dementsprechend kann die Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer
Länge in der Größe verringert werden.
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Zurück
in 2 ist jeder Aktor 148 (oder jeder Ultraschallmotor 155)
innerhalb des längs laufenden Bereichs des entsprechenden
Ansaugrohrs 147 angeordnet, wie in der Seitenansicht des
Fahrzeug 10 zu sehen ist.
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7 ist
eine Draufsicht der Bodenplatte 142. Wie in 7 dargestellt
ist, ist die Bodenplatte 142 mit zwei Durchgangsbohrungen 142b als
Ansaugdurchgänge, zwei Paaren bogenförmiger Schlitze 142a,
die jeweils an den beiden Durchgangsbohrungen 142b angeordnet
sind, und drei Bolzeneinsetzbohrungen 142c zum Einsetzen
von Bolzen ausgebildet, um die Bodenplatte 142 (das heißt
die Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer
Länge) an dem entsprechenden Drosselklappenstutzen 125 anzubringen
(siehe 2).
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8(a) ist eine Seitenansicht des festen Trichters 144 und 8(b) ist eine Perspektivansicht des festen
Trichters 144 von der unteren Seite hiervon betrachtet.
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Wie
in 8(a) dargestellt ist, weist der
feste Trichter 144 eine Achse 144d auf und jeder
vertikale Schlitz 144a des festen Trichters 144 erstreckt
sich parallel zu der Achse 144d. Jeder vertikale Schlitz 144a ist
an seinem unteren Ende zu dem Zweck offen, den jeweiligen Vorsprung 145a (oder 145b)
des bewegbaren Trichters (145) einzuführen (siehe 5).
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Die
zwei L-förmigen Befestigungshaken 144c sind derart
angeordnet, dass sich die Verlängerungen der unteren Enden
von beliebigen zwei gegenüberliegenden Haken der vier vertikalen
Schlitze 144a überkreuzen.
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Wie
in 8(b) dargestellt ist, weisen die zwei
L-förmigen Befestigungshaken 144c des festen Trichters 144 horizontale
Teile 144e auf, die in dieselbe Umfangsrichtung hervorstehen.
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Dementsprechend
werden beim Anbringen des festen Trichters 144 an der Bodenplatte 142 (siehe 7)
die zwei L-Förmigen Befestigungshaken 144c zuerst
durch die entsprechenden zwei bogenförmigen Schlitze 142a der
Bodenplatte 142 geführt (siehe 7).
Anschließend wird der feste Trichter 144 in der
Draufsicht betrachtet im Uhrzeigersinn gedreht. Da die horizontalen
Teile 144e der zwei L-förmigen Befestigungshaken 144c in
dieselbe Umfangsrichtung hervorstehen, werden die horizontalen Teile 144e mit
der Unterseite der Bodenplatte 142 an Stellen nahe den
bogenförmigen Schlitzen 142a in Eingriff gebracht,
wodurch das Herausziehen des festen Trichters 144 von der
Bodenplatte 142 verhindert wird.
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9 ist
eine Seitenansicht des Drehrohrs 151. Wie in 9 dargestellt
ist, weist der schraubenförmige Schlitz 151a des
Drehrohrs 151 ein Ende (unteres Ende) in der Nähe
des Flanschstücks 151c auf und das andere Ende
(oberes Ende) ist mit einem horizontalen Schlitz 151e verbunden,
der sich in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Teils 151b erstreckt.
Der horizontale Schlitz 151e ist mit einem vertikalen Schlitz 151f verbunden,
der sich in axiale Richtung des Drehrohrs 151 erstreckt.
Der vertikale Schlitz 151f ist an dem oberen Ende des zylinderförmigen
Teils 151b offen.
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Somit
ist der horizontale Schlitz 151e derart ausgebildet, bis
zu dem oberen Ende des schraubenförmigen Schlitzes 151a zu
verlaufen. Dementsprechend ist es möglich zu verhindern,
selbst wenn der Aktor 148 in der erhöhten Stellung
des bewegbaren Trichters 145 abgeschaltet ist, dass sich
der bewegbare Trichter 145, der aus dem festen Trichter 144 herausragt,
aufgrund seines Eigengewichts absenkt. Demnach kann die erhöhte
Stellung des bewegbaren Trichters 145 zusätzlich
zur Reibkraft zwischen dem mechanischen Schwingungserzeuger 158 und
dem Flanschstück 151c des Drehrohrs 151 unter
dem Druck der Tellerfeder 152, wie in 5 dargestellt
ist, erhalten werden. Folglich kann die Länge des Ansaugrohrs 147 in
einer optimalen Länge gehalten werden. Ferner kann das
Absinken des bewegbaren Trichters 145 leicht und zuverlässig
durch den horizontalen Schlitz 151e, der ein einfaches
Gebilde ist, verhindert werden.
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Der
Betrieb der Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer
Länge wird nun beschrieben.
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Beim
Starten des in den 1 und 2 dargestellten
Motors 17 befindet sich der Motor 17 in einem
oder beinahe in einem Leerlaufzustand. Das heißt, die Drehzahl
des Motors 17 ist niedrig. In einem solchen niedrigen Drehzahlzustand
des Motors 17 befindet sich jedes Ansaugrohr 147 in
der Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer
Länge in der langen Stellung, in der jeder bewegbare Trichter 145 angehoben
ist, wie bei dem rechten Ansaugrohr 147 in 5 dargestellt
ist, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad der Ansaugluft in einem
niedrigen Motordrehzahlbereich erhöht wird.
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Wenn
die Motordrehzahl erhöht wird, um eine vorbestimmte Drehzahl
(zum Beispiel 4000 U/min) zu erreichen, nimmt jedes Ansaugrohr 147 die kurze
Stellung ein, in der jeder bewegbare Trichter 145 abgesenkt
ist, wie bei dem linken Ansaugrohr 147 in 5 dargestellt
ist, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad der Ansaugluft in einem
hohen Motordrehzahlbereich erhöht wird.
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Solch
eine Verlängerung und Verkürzung jedes Ansaugrohrs 147 wird
durch jeden Aktor 148 durchgeführt, der durch
die Motorsteuereinheit 65 (siehe 1) als eine
Steuervorrichtung gemäß einem Motordrehzahlsignal
gesteuert wird.
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Wie
vorstehend mit Bezug auf die 2, 5 und 6 beschrieben
wurde, enthält das Fahrzeug 10 (siehe 1)
die vorderen und hinteren Ansaugrohrvorrichtungen 31 mit
veränderbarer Länge, die die Längen der
vorderen und hinteren Ansaugrohre 147 entsprechend dem
Zustand des Motors 17 anpassen können, worin die
vorderen und hinteren Ansaugrohre 147 jeweils in den vorderen und
hinteren Ansaugkanalstücken 121 und 122 zum Einleiten
von Luft aus dem Luftfiltergehäuse 123 in die
vorderen und hinteren Einlassöffnungen 91b des Motors 17 bereitgestellt
sind und jedes Ansaugrohr 147 den festen Trichter 144 und
den bewegbaren Trichter 145 enthält, durch eine
Antriebskraft des Aktors 148. Bei diesem Aufbau ist der
Aktor 148 zum Bewegen des bewegbaren Trichters 145 in
jedem Ansaugrohr 147 innerhalb der Hüllkurve 165 angeordnet,
die durch die Umrisslinie jedes Ansaugrohrs 147 gebildet
ist. Ferner ist die Achse 166 des Aktors 148 innerhalb
der Hüllkurve 165 angeordnet. Bei dieser Anordnung
kann jede Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer
Länge in der Größe verringert werden
und die Flexibilität der Gestaltung peripherer Bauteile,
die um jedes Ansaugrohr 147 bereitgestellt sind, kann vergrößert
werden.
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Die
Achse 166 des Aktors 148 als eine Antriebsquelle
zum Erzeugen einer Drehkraft fällt im Wesentlichen mit
der Achse 167 des Ansaugrohrs 147 zusammen (erstreckt
sich parallel hierzu). Das heißt, die Achse 166 des
Aktors 148 fällt im Wesentlichen mit der Achse 167 des
Drehrohrs 151 als eine Drehachse zusammen (erstreckt sich
parallel hierzu). Folglich kann der Aktor 148 näher
an dem Ansaugrohr 147 angeordnet werden, wodurch ferner
die Größe der Ansaugrohrvorrichtung 31 mit
veränderbarer Länge verringert wird.
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Der
Aktor 148 ist innerhalb des Luftfiltergehäuses 123 bereitgestellt.
Demnach kann der Aktor 148 von dem Motor 17 isoliert
werden, so dass es für den Aktor 148 nicht notwendig
ist, Maßnahmen zur Vermeidung von Wärmeausstrahlung
von dem Motor 17 zu ergreifen.
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Ferner
kann der Aktor 148 durch einen Luftstrom in dem Luftfiltergehäuse 123 gekühlt
werden. Dementsprechend wird keine spezielle Kühlvorrichtung
oder Kühlaufbau für den Aktor 148 benötigt,
so dass die Kosten niedrig gehalten werden können.
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Ein
Drehelement, das durch den Aktor 148 drehend angetrieben
wird, ist das Drehrohr 151, das in dem Ansaugrohr 147 enthalten
ist. Durch die Drehung des Drehrohrs 151 wird der bewegbare
Trichter 145 in der Axialrichtung des Ansaugrohrs 147 bewegt,
um dadurch die Länge des Ansaugrohrs 147 zu verändern.
Wenn der bewegbare Trichter 145 zum Beispiel durch einen
Gelenkmechanismus angetrieben wird, kann der Gelenkmechanismus erheblich von
dem Ansaugrohr 147 hervorstehen und die Anzahl der Bauteile
kann ebenfalls groß sein. Demgegenüber wird nach
der vorliegenden Erfindung der bewegbare Trichter 145 durch
Drehen des Drehrohrs 151, welches das Ansaugrohr 147 bildet,
angetrieben. Mit dieser Anordnung kann eine Zunahme der Anzahl der
Bauteile unterdrückt werden und die Größe
der Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer Länge
kann verringert werden.
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Der
Aktor 148 ist durch einen Ultraschallmotor bereitgestellt
und der Rotor des Ultraschallmotors ist das Drehrohr 151.
Somit ist der Rotor des Aktors 148 das Drehrohr 151 als
Teil des Ansaugrohrs 147. Dementsprechend kann die Anzahl
der Bauteile eines Antriebsmechanismus zum Antreiben des bewegbaren
Trichters 145 verringert werden.
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Der
Aktor 148 ist pro Zylinder des Motors 17 bereitgestellt,
so dass die Länge des Ansaugrohrs 147 auf eine
optimale Rohrlänge pro Zylinder eingestellt werden kann.
Dementsprechend können die Längen der Auspuffrohre 33, 34, 36 und 37 (siehe 1)
individuell pro Zylinder festgelegt werden, wodurch die Flexibilität
der Gestaltung der Auspuffrohre 33, 34, 36 und 37 vergrößert
ist.
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10 ist
eine Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung 170 mit veränderbarer
Länge gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ansaugrohrvorrichtung 170 mit
veränderbarer Länge ist auf einen geraden Vierzylindermotor
angepasst. Wie in 10 dargestellt ist, ist die
Ansaugrohrvorrichtung 170 mit veränderbarer Länge
aus einer Bodenplatte 171 und vier Lufttrichtern 141 mit
veränderbarer Länge gebildet, die auf der Bodenplatte 171 angebracht
sind.
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Vier
Aktoren 148 (kreuzschraffierte Bereiche) sind innerhalb
einer Hüllkurve 175 (Strichpunktlinie, die eine
ovale Form bildet) angeordnet, die durch die Umrisslinien von vier
Ansaugrohren 147 gebildet ist, das heißt, durch
die Umrisslinien von vier festen Trichtern 144.
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Bei
dieser Ansaugrohrvorrichtung 170 mit veränderbarer
Länge werden alle vier Aktoren 148 für den
ersten bis vierten Zylinder gleichzeitig betrieben. Alternativ werden
die zwei Aktoren 148 für den ersten und vierten
Zylinder gleichzeitig betrieben und die zwei Aktoren 148 werden
für den zweiten und dritten Zylinder gleichzeitig betrieben.
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Als
Modifizierung können die Aktoren 148 für den
ersten bis vierten Zylinder unabhängig betrieben werden.
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11 ist
eine Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung 180 mit veränderbarer
Länge gemäß einer dritten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 11 dargestellt
ist, ist die Ansaugrohrvorrichtung 180 mit veränderbarer Länge
aus zwei Ansaugrohren 184, einer Bodenplatte 182 zum
Tragen der zwei Ansaugrohre 184, einem Elektromotor 185 als
Aktor, der zwischen den zwei Ansaugrohren 184 zum Verändern
der Längen der zwei Ansaugrohre 184 bereitgestellt
ist, und einem Kraftübertragungsmechanismus 186 zum Übertragen
einer Antriebskraft von dem Elektromotor 185 an die zwei
Ansaugrohre 184 gebildet.
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12 ist
ein Querschnitt, der entlang der Linie 12-12 in 11 erstellt
ist. Wie in 12 dargestellt ist, ist jedes
Ansaugrohr 184 aus einem festen Trichter 183,
der auf der Bodenplatte 182 angebracht ist, einem bewegbaren
Trichter 145, der beweglich in dem festen Trichter 183 eingefügt
ist, und einem Drehrohr 187 zum Bewegen des bewegbaren
Trichters 145 durch Aufnehmen der Antriebskraft von dem Elektromotor 185 gebildet.
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In
jedem Ansaugrohr 184 ist der feste Trichter 183 ein
zylinderförmiges Element, das mit vier vertikalen, axial
verlaufenden Schlitzen 144a und zwei L-förmigen
Befestigungshaken 144c ausgebildet ist, die an dem unteren
Ende des festen Trichter 183 ausgebildet sind, um so in
entsprechende bogenförmigen Schlitze 142a der
Bodenplatte 182 eingeführt zu sein und mit diesen
in Eingriff zu stehen.
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In
jedem Ansaugrohr 184 ist das Drehrohr 187 aus
einem zylinderförmigen Teil 151b, der in dem Raum 155 zwischen
dem Außenzylinder 145c und dem Innenzylinder 145e des
bewegbaren Trichters 145 eingefügt ist, um so
aus dem Raum 155 hervorstehen zu können, einem
ringförmigen Vorsprung 187c, der einstückig
mit dem zylinderförmigen Teil 151b an seinem unteren
Ende ausgebildet ist, um so die Innenseite des festen Trichter 183 zu berühren, und
einem Zahnradteil 187d gebildet, der unterhalb des ringförmigen
Vorsprungs 187c einstückig hiermit ausgebildet
ist.
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Der
zylinderförmige Teil 151b ist mit einem schraubenförmigen
Schlitz 151a ausgebildet.
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Der
Kraftübertragungsmechanismus 186 ist aus einem
Antriebsrad 188, das auf einer Abtriebswelle 185a des
Elektromotors 185 angebracht ist, und den Zahnradteilen 187d der
zwei Drehrohre 187 gebildet, die beide mit dem Antriebsrad 188 in
Eingriff stehen.
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Folglich
können durch Betreiben des Elektromotors 185 die
zwei Drehrohre 187 gleichzeitig über den Kraftübertragungsmechanismus 186 gedreht werden,
wodurch die zwei bewegbaren Trichter 145 gleichzeitig bewegt
werden.
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Jedes
Ansaugrohr 184 weist eine Achse 181 auf, die mit
der Drehachse des entsprechenden Drehrohrs 187 zusammenfällt
und der Elektromotor 185 weist eine Achse 189 auf.
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Wie
in 11 dargestellt ist, sind der Elektromotor 185 und
der Kraftübertragungsmechanismus 186 innerhalb
einer Hüllkurve 178 (Strichpunktlinie, die eine
ovale Form bildet) angeordnet, die durch die Umrisslinien der zwei
Ansaugrohre 184 gebildet ist, das heißt, durch
die Umrisslinien der zwei festen Trichter 183. Ferner ist
die Achse 189 des Elektromotors 185 innerhalb
der Hüllkurve 178 angeordnet.
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Gemäß der
dritten bevorzugten Ausführungsform, die in den 11 und 12 dargestellt ist,
erstreckt sich die Achse 189 des Elektromotors 185 als
ein Aktor (Antriebsquelle), um die Drehrohre 187 drehend
anzutreiben, parallel zu der Achse 181 jedes Ansaugrohrs 184 oder
zu der Achse 181 jedes Drehrohrs 187. Folglich
kann der Elektromotor 185 näher an jedem Ansaugrohr 184 angeordnet
sein, so dass die Ansaugrohrvorrichtung 180 mit veränderbarer
Länge in der Größe verringert werden
kann.
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13 ist
eine Perspektivansicht jedes in den 11 und 12 dargestellten
festen Trichters 183. Wie in 13 dargestellt
ist, ist jeder feste Trichter 183 mit einer Aussparung 183a ausgebildet, um
eine Beeinträchtigung mit dem Antriebsrad 188 zu
vermeiden (siehe 12).
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14 ist
eine Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung 190 mit veränderbarer
Länge gemäß einer vierten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 14 dargestellt
ist, ist die Ansaugrohrvorrichtung 190 mit veränderbarer Länge
aus zwei Ansaugrohren 184, einer Bodenplatte 192 zum
Tragen der zwei Ansaugrohre 184, zwei Elektromotoren 195 als
Aktoren, die zwischen den zwei Ansaugrohren 184 zum jeweiligen
Verändern der Längen der zwei Ansaugrohre 184 bereitgestellt sind,
und zwei Kraftübertragungsmechanismen 196 zum
jeweiligen Übertragen der Antriebskräfte von den
zwei Elektromotoren 195 an die zwei Ansaugrohre 184 gebildet.
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Jeder
Kraftübertragungsmechanismus 196 ist aus einem
Antriebsrad 198, das auf einer Abtriebswelle 195a des
entsprechenden Elektromotors 195 angebracht ist, und einem
Zahnradteil 187d des entsprechenden Drehrohrs 187 gebildet,
worin das Antriebsrad 198 mit dem Zahnradteil 187d in
Eingriff stehen.
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Die
zwei Elektromotoren 195 und die zwei Kraftübertragungsmechanismen 196 sind
innerhalb einer Hüllkurve 178 (Strichpunktlinie,
die eine ovale Form bildet) angeordnet, die durch die Umrisslinien der
zwei Ansaugrohre 184 gebildet ist, das heißt, durch
die Umrisslinien der zwei festen Trichter 183.
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Somit
sind die zwei Elektromotoren 195 jeweils für die
zwei Ansaugrohre 184 bereitgestellt, so dass die Längen
der zwei Ansaugrohre 194 unabhängig eingestellt
werden können.
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15 ist
eine schematische Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung 200 mit
veränderbarer Länge gemäß einer
fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die Ansaugrohrvorrichtung 200 mit veränderbarer
Länge ist in einem Luftfiltergehäuse in der Nähe
eines geraden Vierzylindermotors bereitgestellt.
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Die
Ansaugrohrvorrichtung 200 mit veränderbarer Länge
ist aus vier Ansaugrohren 201 bis 204, die jeweils
für den ersten bis vierten Zylinder des geraden Vierzylindermotors
bereitgestellt sind, einer Bodenplatte 205 zum Tragen der
vier Ansaugrohre 201 bis 204, einem ersten Elektromotor 211,
der zwischen den Ansaugrohren 201 und 202 zum
Verändern der Länge des Ansaugrohrs 201 bereitgestellt ist,
einem zweiten Elektromotor 212, der zwischen den Ansaugrohren 202 und 203 zum
Verändern der Längen der Ansaugrohre 202 und 203 bereitgestellt ist,
einem dritten Elektromotor 213, der zwischen den Ansaugrohren 203 und 204 zum
Verändern der Länge des Ansaugrohrs 204 bereitgestellt
ist, einem ersten Kraftübertragungsmechanismus 216 zum Übertragen
einer Antriebskraft von dem ersten Elektromotor 211 an
das Ansaugrohr 201, einem zweiten Kraftübertragungsmechanismus 217 zum Übertragen
einer Antriebskraft von dem zweiten Elektromotor 212 an
die Ansaugrohre 202 und 203 und einem dritten Kraftübertragungsmechanismus 218 zum Übertragen
einer Antriebskraft von dem dritten Elektromotor 213 an
das Ansaugrohr 204 gebildet.
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Die
Ansaugrohre 201 bis 204 sind jeweils mit Abtriebsrädern 221 bis 224 bereitgestellt,
die an den entsprechenden Drehrohren ausgebildet sind, und der erste
bis dritte Elektromotor 211 bis 213 ist jeweils
mit Antriebsrädern 226 bis 228 bereitgestellt, die
auf den jeweiligen Abtriebswellen angebracht sind. Der erste Kraftübertragungsmechanismus 216 ist
aus dem Antriebsrad 226 und dem Abtriebsrad 221 gebildet.
Der zweite Kraftübertragungsmechanismus 217 ist
aus dem Antriebsrad 227 und den Abtriebsrädern 222 und 223 gebildet.
Der dritte Kraftübertragungsmechanismus 218 ist
aus dem Antriebsrad 228 und dem Abtriebsrad 224 gebildet.
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In 15 ist
das Ansaugrohr 201 für den ersten Zylinder durch
#1 symbolisiert, das Ansaugrohr 202 für den zweiten
Zylinder durch #2, das Ansaugrohr 203 für den
dritten Zylinder durch #3 und das Ansaugrohr 204 für
den vierten Zylinder durch #4.
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Der
erste bis dritte Elektromotor 211 bis 213 und
der erste bis dritte Kraftübertragungsmechanismus 216 bis 218 sind
innerhalb einer Hüllkurve 231 angeordnet, die
durch die Umrisslinien der vier Ansaugrohre 201 bis 204 gebildet
ist.
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Bei
dieser Ansaugrohrvorrichtung 200 mit veränderbarer
Länge werden der erste und dritte Elektromotor 211 und 213 gleichzeitig
betrieben.
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Gemäß der
fünften bevorzugten Ausführungsform, die in 15 dargestellt
ist, werden der erste und dritte Elektromotor 211 und 213 als
Aktoren für den ersten und vierten Zylinder gleichzeitig
betrieben und der zweite Elektromotor 212 als gemeinsamer
Aktor für den zweiten und dritten Zylinder betrieben (in
dem Fall, dass zwei Elektromotoren jeweils als Aktoren für
den zweiten und dritten Zylinder bereitgestellt sind, werden diese
zwei Elektromotoren gleichzeitig betrieben). Dementsprechend kann
eine Steuerung der optimalen Ansaugrohrlänge an einem geraden
Vierzylindermotor ausgeführt werden.
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16 ist
eine schematische Draufsicht von Ansaugrohrvorrichtungen 180F und 180R mit
veränderbarer Länge gemäß einer
sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Ansaugrohrvorrichtungen 180F und 180R mit
veränderbarer Länge sind ausgelegt, in dem Luftfiltergehäuse 123 (siehe 2)
in der Nähe des Vierzylinder-V-Motors 17 (siehe 2)
bereitgestellt zu werden.
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Jede
der Ansaugrohrvorrichtungen 180F und 180R mit
veränderbarer Länge weist denselben Aufbau auf
wie jener der Ansaugrohrvorrichtung 180 mit veränderbarer
Länge, die in 11 dargestellt ist. Hier sind
diese Bezugszeichen zur Unterscheidung verändert.
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Die
vordere Ansaugrohrvorrichtung 180F mit veränderbarer
Länge ist aus zwei Ansaugrohren 184 für
den ersten und dritten Zylinder in dem vorderen Zylinder 17A (siehe 2),
einer Bodenplatte 182, einem Elektromotor 185 und
einem Kraftübertragungsmechanismus 186 gebildet.
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In ähnlicher
Weise ist die hintere Ansaugrohrvorrichtung 180R mit veränderbarer
Länge aus zwei Ansaugrohren 184 für den
zweiten und vierten Zylinder in dem hinteren Zylinder 17B (siehe 2), einer
Bodenplatte 182, einem Elektromotor 185 und einem
Kraftübertragungsmechanismus 186 gebildet.
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In 16 ist
das Ansaugrohr 184 für den ersten Zylinder durch
#1 symbolisiert, das Ansaugrohr 184 für den zweiten
Zylinder durch #2, das Ansaugrohr 184 für den
dritten Zylinder durch #3 und das Ansaugrohr 184 für
den vierten Zylinder durch #4.
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Somit
ist der Elektromotor 185 gemeinsam für die zwei
Ansaugrohre 184 für den ersten und dritten Zylinder
in dem vorderen Zylinder 17A bereitgestellt, so dass die
zwei Ansaugrohre 184 für den ersten und dritten
Zylinder gleichzeitig betrieben werden können. Ferner ist
der Elektromotor 185 gemeinsam für die zwei Ansaugrohre 184 für
den zweiten und vierten Zylinder in dem hinteren Zylinder 17B bereitgestellt,
so dass die zwei Ansaugrohre 184 für den zweiten
und vierten Zylinder gleichzeitig betrieben werden können.
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Ferner
können der Elektromotor 185 für den vorderen
Zylinder 17A und der Elektromotor 185 für den
hinteren Zylinder 17B gleichzeitig oder unabhängig
betrieben werden.
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Gemäß der
sechsten bevorzugten Ausführungsform, die in 16 dargestellt
ist, wird der Elektromotor 185 als ein gemeinsamer Aktor
für den ersten und dritten Zylinder in dem vorderen Zylinder 17A (siehe 2)
als eine der Bänke betrieben, um dadurch gleichzeitig die
zwei Ansaugrohre 184 für den ersten und dritten
Zylinder zu betreiben, und der Elektromotor 185 wird als
ein gemeinsamer Aktor für den zweiten und vierten Zylinder
in dem hinteren Zylinder 17B (siehe 2) als die
andere Bank betrieben, um dadurch gleichzeitig die zwei Ansaugrohre 184 für
den zweiten und vierten Zylinder zu betreiben. Folglich kann eine
Steuerung der optimalen Ansaugrohrlänge an einem Vierzylinder-V-Motor
ausgeführt werden.
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Obwohl
die Länge jedes Ansaugrohrs 147 bei der Ansaugrohrvorrichtung 31 mit
veränderbarer Länge zwischen zwei Werten veränderbar
ist, das heißt, die Länge L2 für einen
niedrigen Motordrehzahlbereich und die Länge L1 für
einen hohen Motordrehzahlbereich, wie in 5 dargestellt
ist, kann die Länge jedes Ansaugrohrs 147 zwischen
mehr als zwei Werten für verschiedene Motordrehzahlbereich veränderbar
sein oder kann entsprechend der Motordrehzahl stufenlos veränderbar
sein.
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Ferner
ist, wie in 15 dargestellt ist, der erste
Elektromotor 211 bereitgestellt, um das Ansaugrohr 201 für
den ersten Zylinder zu betreiben, der zweite Elektromotor 212,
um die Ansaugrohre 202 und 203 für den
zweiten und dritten Zylinder zu betreiben, und der dritte Elektromotor 213,
um das Ansaugrohr 204 für den vierten Zylinder
zu betreiben. Als Modifizierung können vier Elektromotoren
bereitgestellt sein, um die entsprechenden vier Ansaugrohre 201 bis 204 zu
betreiben.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge
gemäß der vorliegenden Erfindung ist an einem
Vierradfahrzeug anwendbar.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, in dem eine erste bevorzugte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist.
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2 ist
eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil eines Motors und
eine Ansaugvorrichtung gemäß der ersten bevorzugten
Ausführungsform darstellt.
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3 ist
eine Perspektivansicht einer Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
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4 ist
eine perspektivische Teilexplosionsansicht der in 3 dargestellten
Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge.
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5 ist
ein Querschnitt, der entlang der Linie 5-5 in 3 erstellt
ist.
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6 ist
eine Ansicht, die in der durch einen Pfeil in 3 dargestellten
Richtung erstellt ist.
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7 ist
eine Draufsicht einer Bodenplatte gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform.
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8 sind
Seiten- und Perspektivansichten eines festen Trichters gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform.
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9 ist
eine Seitenansicht eines Drehrohrs gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform.
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10 ist
eine Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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11 ist
eine Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge gemäß einer dritten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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12 ist
ein Querschnitt, der entlang der Linie 12-12 in 11 erstellt
ist.
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13 ist
eine Perspektivansicht eines festen Trichters gemäß der
dritten bevorzugten Ausführungsform.
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14 ist
eine Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge gemäß einer vierten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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15 ist
eine schematische Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer
Länge gemäß einer fünften bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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16 ist
eine schematische Draufsicht von Ansaugrohrvorrichtungen mit veränderbarer
Länge gemäß einer sechsten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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- 10
- Fahrzeug
- 17
- Motor
- 17A,
17B
- Bank
(vorderer Zylinder, hinterer Zylinder)
- 31,
170, 180, 190, 200
- Ansaugrohrvorrichtung mit
veränderbarer Länge
- 91b
- Einlassöffnung
- 121,
122
- Ansaugkanal
(vorderes Ansaugkanalstück, hinteres Ansaugkanalstück)
- 123
- Luftfiltergehäuse
- 144,
183
- Fester
Trichter
- 145
- Bewegbarer
Trichter
- 147,
184, 201 bis 204
- Ansaugrohr
- 148,
185, 195, 211 bis 213
- Aktor
- 151,
187
- Drehelement
(Drehrohr)
- 165,
175, 178, 231
- Hüllkurve
- 166,
189
- Achse
- 167,
181
- Drehachse
(Mittelachse)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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