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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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Hintergrund der Erfindung
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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. Derartige Ansaugvorrichtungen werden beispielsweise in den Druckschriften
EP 1 777 386 A1 und
DE 101 20 218 A1 offenbart.
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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 Trichterbewegungsmechanismus 29 mit dem parallelen Verbindungsstück 42 verbindet die bewegbaren Trichter 28 für die vier Zylinder und ist aus vielen Teilen zusammengesetzt, was eine beträchtliche Größe und in hohem Maße ein Hervorstehen vor den bewegbaren Trichtern 28 zur Folge hat.
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Ferner ist die Anzahl der Teile des Trichterbewegungsmechanismus 29 zum Bewegen der bewegbaren Trichter 28 groß.
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Es ist dementsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge bereitzustellen, die in der Größe und ebenfalls in der Anzahl der Teile verringert 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. Ein Teil des Ansaugrohrs ist durch den Aktor drehend angetrieben und der bewegbare Trichter wird durch Drehen dieses Teils des Ansaugrohrs bewegt, wodurch die Länge des Ansaugrohrs verändert wird.
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Ein Teil des Ansaugrohrs wird als ein Element zum Bewegen des bewegbaren Trichters verwendet. Entsprechend kann somit die Anzahl der Teile und die Größe der Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge verringert werden.
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Ferner ist der Teil des Ansaugrohrs durch ein Drehrohr bereitgestellt, das durch den Aktor gedreht wird, wobei ein schraubenförmiger Schlitz an einem zylinderförmigen Teil des Drehrohrs ausgebildet ist und der bewegbare Trichter mit einem nach innen gerichteten Vorsprung ausgebildet ist, der mit dem schraubenförmigen Schlitz in Eingriff steht, so dass, wenn das Drehroh gedreht wird, der bewegbare Trichter mit der Drehung des schraubenförmigen Schlitzes bewegt wird, um dadurch die Länge des Ansaugrohrs zu verändern.
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Wenn das Drehrohr durch den Aktor gedreht wird, wird der nach innen gerichtete Vorsprung, der mit dem schraubenförmigen Schlitz in Eingriff steht, in der axialen Richtung des Drehrohrs mit der Drehung des schraubenförmigen Schlitzes bewegt. Durch die axiale Bewegung des nach innen gerichteten Vorsprungs wird der bewegbare Trichter axial bewegt, um dadurch die Länge des Ansaugrohrs zu verändern.
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In Übereinstimmung mit der nach Anspruch 2 definierten Erfindung erfüllt der feste Trichter die Funktion, die Bewegung des bewegbaren Trichters zu führen.
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Während der bewegbare Trichter bewegt wird, wird die Bewegung des bewegbaren Trichters durch den festen Trichter geführt. Dementsprechend kann der bewegbare Trichter gleichmäßig bewegt werden.
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In Übereinstimmung mit der nach Anspruch 3 definierten Erfindung ist der feste Trichter mit einem sich axial erstreckenden vertikalen Schlitz ausgebildet, um die Drehung des bewegbaren Trichters zu verhindern und die Bewegung des bewegbaren Trichters zu führen, und der bewegbare Trichter ist mit einem nach außen gerichteten Vorsprung ausgebildet, der mit dem vertikalen Schlitz in Eingriff steht.
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Der bewegbare Trichter wird axial in dem Zustand bewegt, in dem sich der nach außen gerichtete Vorsprung des bewegbaren Trichters in Eingriff mit dem vertikalen Schlitz des festen Trichters befindet, so dass die Drehung des bewegbaren Trichters verhindert wird. Folglich kann der bewegbare Trichter gleichmäßiger bewegt werden.
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In Übereinstimmung mit der nach Anspruch 4 definierten Erfindung wird, wenn die Drehzahl des Motors eine vorbestimmte Drehzahl oder größer ist, der bewegbare Trichter durch die Drehung des durch den Aktor angetriebenen Drehrohrs bewegt, so dass die Länge des Ansaugrohrs auf einen kleinen Wert verringert wird, der kleiner ist als eine vorbestimmte Länge in dem Zustand, in dem das Drehrohr innerhalb des bewegbaren Trichters aufgenommen ist.
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Wenn die Drehzahl des Motors eine vorbestimmte Drehzahl oder größer ist, wird das Drehrohr durch den Aktor gedreht und der bewegbare Trichter durch die Drehung des Drehrohrs bewegt. Dementsprechend wird die Länge des Ansaugrohrs auf einen kleinen Wert verringert, der kleiner ist als eine vorbestimmte Länge. Zu diesem Zeitpunkt wird der bewegbare Trichter in dem Zustand bewegt, in dem das Drehrohr innerhalb des bewegbaren Trichters aufgenommen ist. Folglich kann jede Stufe zwischen dem bewegbaren Trichter und dem Drehrohr beseitigt werden, so dass eine Hochgeschwindigkeitsströmung der Ansaugluft in einem hohen Motordrehzahlbereich gleichmäßig erhalten werden kann.
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In Übereinstimmung mit der nach Anspruch 5 definierten Erfindung wird, wenn der Bediener des Fahrzeugs den Motor abstellt, der bewegbare Trichter durch den Aktor unter der Steuerung eines Steuermittels angetrieben, einen großen Wert für die Länge des Ansaugrohrs zum Starten des Motors einzustellen.
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Wenn der Bediener des Fahrzeugs den Motor abstellt, steuert das Steuermittel den Aktor, den bewegbaren Trichter zu bewegen, so dass die Länge des Ansaugrohrs einen großen Wert für einen niedrigen Motordrehzahlbereich annimmt, der für den nächsten Start des Motors geeignet ist.
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In Übereinstimmung mit der nach Anspruch 6 definierten Erfindung ist ein Mittel zum Erhalten der erhöhten Position des bewegbaren Trichters zwischen dem Aktor und dem bewegbaren Trichter bereitgestellt, um das Absinken des bewegbaren Trichters aufgrund seines Eigengewichts zu verhindern, wenn der Betrieb des Aktors abgeschaltet ist.
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Selbst wenn der Betrieb des Aktors abgeschaltet ist, kann das Absinken des bewegbaren Trichters aus der erhöhten Position aufgrund seines eigenen Gewichts durch das Erhaltungsmittel verhindert werden, das zwischen dem Aktor und dem bewegbaren Trichter bereitgestellt ist. Somit kann eine gewünschte Motorleistung sichergestellt werden.
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In Übereinstimmung mit der nach Anspruch 7 definierten Erfindung ist das Mittel zum Erhalten der erhöhten Position des bewegbaren Trichters durch einen horizontalen Schlitz bereitgestellt, der sich in der Umfangsrichtung des Drehrohrs erstreckt, um so als ein Teil des schraubenförmigen Schlitzes oder fortlaufend zu dem schraubenförmigen Schlitz ausgebildet zu sein.
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Der horizontale Schlitz ist als ein Teil des schraubenförmigen Schlitzes ausgebildet, so dass die erhöhte Position des bewegbaren Trichters durch einen einfachen Aufbau erhalten werden kann.
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Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß der nach Anspruch 1 definierten Erfindung wird ein Teil des Ansaugrohrs durch den Aktor drehend angetrieben und der bewegbare Trichter durch Drehung dieses Teils des Ansaugrohrs bewegt, wodurch die Länge des Ansaugrohrs verändert wird. Wenn der bewegbare Trichter zum Beispiel durch einen Gelenkmechanismus angetrieben wird, kann der Gelenkmechanismus für einen Mehrzylindermotor in der Größe beträchtlich werden und die Anzahl der Teile kann ebenfalls hoch sein. Demgegenüber wird nach der vorliegenden Erfindung ein Teil des Ansaugrohrs durch den Aktor drehend bewegt. Folglich kann die Anzahl der Teile verringert werden, was somit die Größe der Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge verringert, und die Kosten können daher niedrig gehalten werden.
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Ferner ist gemäß der nach Anspruch 1 definierten Erfindung der Teil des Ansaugrohrs durch ein Drehrohr bereitgestellt, das durch den Aktor gedreht wird. Ein schraubenförmiger Schlitz ist an einem zylinderförmigen Teil des Drehrohrs ausgebildet und der bewegbare Trichter ist mit einem nach innen gerichteten Vorsprung ausgebildet. Dieser nach innen gerichtete Vorsprung des bewegbaren Trichters steht in Eingriff mit dem schraubenförmigen Schlitz des Drehrohrs, so dass, wenn das Drehrohr gedreht wird, der bewegbare Trichter bewegt wird, um die Länge des Ansaugrohrs zu verändern. Folglich kann die Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge durch einen einfachen Aufbau gestaltet und in der Größe verringert werden.
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Gemäß der nach Anspruch 2 definierten Erfindung erfüllt der feste Trichter die Funktion, die Bewegung des bewegbaren Trichters zu führen. Dementsprechend kann die Bewegung des bewegbaren Trichters durch den festen Trichter gleichmäßig erhalten werden.
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Gemäß der nach Anspruch 3 definierten Erfindung ist der feste Trichter mit einem sich axial erstreckenden vertikalen Schlitz ausgebildet, um die Drehung des bewegbaren Trichters zu verhindern und die Bewegung des bewegbaren Trichters zu führen, und der bewegbare Trichter ist mit einem nach außen gerichteten Vorsprung ausgebildet. Der nach außen gerichtete Vorsprung des bewegbaren Trichters steht mit dem vertikalen Schlitz des festen Trichters in Eingriff, so dass die Bewegung des bewegbaren Trichters gleichmäßiger erhalten werden kann, wobei die Drehung hiervon durch den Eingriff des nach außen gerichteten Vorsprungs und dem vertikalen Schlitz verhindert wird.
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Gemäß der nach Anspruch 4 definierten Erfindung wird, wenn die Drehzahl des Motors eine vorbestimmte Drehzahl oder größer ist, der bewegbare Trichter durch die Drehung des durch den Aktor angetriebenen Drehrohrs bewegt, so dass die Länge des Ansaugrohrs auf einen kleinen Wert verringert wird, der kleiner ist als eine vorbestimmte Länge in dem Zustand, in dem das Drehrohr innerhalb des bewegbaren Trichters aufgenommen ist. Folglich kann jede Stufe zwischen dem bewegbaren Trichter und dem Drehrohr beseitigt werden, so dass eine Hochgeschwindigkeitsströmung der Ansaugluft in einem hohen Motordrehzahlbereich gleichmäßiger erhalten werden kann, um dadurch die Motorleistung weiter zu verbessern.
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Gemäß der nach Anspruch 5 definierten Erfindung wird, wenn der Bediener des Fahrzeugs den Motor abstellt, der bewegbare Trichter durch den Aktor unter der Steuerung eines Steuermittels angetrieben, einen großen Wert für die Länge des Ansaugrohrs zum Starten des Motors einzustellen. Somit kann die Ansaugrohrlänge beim Motorstart optimiert werden.
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Gemäß der nach Anspruch 6 definierten Erfindung ist ein Mittel zum Erhalten der erhöhten Position des bewegbaren Trichters zwischen dem Aktor und dem bewegbaren Trichter bereitgestellt, um das Absinken des bewegbaren Trichters aufgrund seines Eigengewichts zu verhindern, wenn der Betrieb des Aktors abgeschaltet ist. Folglich kann, selbst wenn der Betrieb des Aktors abgeschaltet ist, die Länge des Ansaugrohrs auf einer optimalen Länge gehalten werden, um dadurch eine gewünschte Motorleistung sicherzustellen.
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Gemäß der nach Anspruch 7 definierten Erfindung ist das Mittel zum Erhalten der erhöhten Position des bewegbaren Trichters durch einen horizontalen Schlitz bereitgestellt, der sich in der Umfangsrichtung des Drehrohrs erstreckt, um so als ein Teil des schraubenförmigen Schlitzes oder fortlaufend zu dem schraubenförmigen Schlitz ausgebildet zu sein. Durch das Ausbilden des horizontalen Schlitzes kann das Absinken des bewegbaren Trichters in dem erhöhten Zustand hiervon verhindert werden, so dass eine unerwartete Änderung der Ansaugrohrlänge durch einen einfachen Aufbau leicht verhindert werden kann.
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Beste Art der Ausführung der Erfindung
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Einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mm 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 dem hinteren Teil hiervon 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 Köperrahmen 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 direkten Kontakt mit den 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 wird.
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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 einer 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 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 durch die vier vertikalen Schlitze 144a des festen Trichter 144 eingeführt 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 151 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 Folge 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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Bei 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 Umrisse der zwei Ansaugrohre 147 gebildet ist, das heißt, durch die Umrisse der zwei festen Trichter 144.
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Da die Aktoren 148 innerhalb der Hüllkurve 165 angeordnet sind, die durch die Umrisse 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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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 Perspektivensicht 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 Bodenpatte 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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Folglich 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. Somit 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. Dementsprechend 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 Matordrehzahlbereich 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, bei 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, 4 und 5 beschrieben wurde, umfasst das Fahrzeug 10 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 als Ansaugkanäle 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 umfasst, der durch die Antriebskraft des Aktors 148 relativ zu dem festen Trichter 144 bewegbar ist. Bei diesem Aufbau ist ein Teil des Ansaugrohrs 147 durch den Aktor 148 drehend angetrieben und der bewegbare Trichter 145 wird durch Drehen dieses Teils des Ansaugrohrs 147 bewegt, wodurch die Länge des Ansaugrohrs 147 verändert wird. Wenn der bewegbare Trichter 145 zum Beispiel durch einen Gelenkmechanismus angetrieben wird, kann der Gelenkmechanismus für einen Mehrzylindermotor in der Größe erheblich werden und die Anzahl der Teile kann ebenfalls erhöht sein. Demgegenüber ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Teil des Ansaugrohrs 147 durch den Aktor 148 drehend angetrieben. Somit kann die Anzahl der Teile verringert und die Kosten daher niedrig gehalten werden. Ferner ragt das Drehrohr 151 als ein Teil des Ansaugrohrs 147 nicht aus dem Ansaugrohr 147 hervor, so dass jede Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer Länge in der Größe verringert werden kann.
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Der Teil des Ansaugrohrs 147 ist durch das Drehrohr 151 bereitgestellt, das durch den Aktor 148 gedreht wird. Der schraubenfömige Schlitz 151a ist an einem zylinderförmigen Teil 151b des Drehrohrs 151 ausgebildet und der bewegbare Trichter 145 ist mit dem stiftartigen Verbindungsstück 145f als einem nach innen gerichteten Vorsprung ausgebildet. Das stiftartige Verbindungsstück 145f steht mit dem schraubenförmigen Schlitz 151a in Eingriff, so dass, wenn das Drehrohr 151 gedreht wird, der bewegbare Trichter 145 bewegt wird, um die Länge des Ansaugrohrs 147 zu verändern. Folglich kann jede Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer Länge durch einen einfachen Aufbau gestaltet und in der Größe verringert werden.
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Der feste Trichter 144 erfüllt die Funktion, die Bewegung des bewegbaren Trichters 145 zu führen. Somit kann die Bewegung des bewegbaren Trichters 145 durch den festen Trichter 144 gleichmäßig erhalten werden.
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Der feste Trichter 144 ist mit den sich axial erstreckenden vertikalen Schlitzen 144a ausgebildet, um die Drehung des bewegbaren Trichters 145 zu verhindern und die Bewegung des bewegbaren Trichters 145 zu führen, und der bewegbare Trichter 145 ist mit den Vorsprüngen 145a und 145b als nach außen gerichtete Vorsprünge ausgebildet. Diese Vorsprünge 145a und 145b stehen mit den vertikalen Schlitzen 144a in Eingriff, so dass die Bewegung des bewegbaren Trichters 145 gleichmäßiger erhalten werden kann, wobei die Drehung hiervon durch den Eingriff der nach außen gerichteten Vorsprünge 145a und 145b und den vertikalen Schlitzen 144a verhindert werden kann.
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Wenn die Drehzahl des Motors 17 eine vorbestimmte Drehzahl (zum Beispiel 4000 U/min) oder größer ist, wird der bewegbare Trichter 145 durch die Drehung des durch den Aktor 148 angetriebenen Drehrohrs 151 derart bewegt, dass die Länge des Ansaugrohrs 147 auf einen kleinen Wert verringert wird (zum Beispiel stellt L1 die Länge des Ansaugrohrs dar), der kleiner ist als eine vorbestimmte Länge in dem Zustand, in dem das Drehrohr 151 innerhalb des bewegbaren Trichters 145 aufgenommen ist. Folglich kann jede Stufe zwischen dem bewegbaren Trichter 145 und dem Drehrohr 151 beseitigt werden, so dass eine Hochgeschwindigkeitsströmung der Ansaugluft in einem hohen Motordrehzahlbereich gleichmäßig erhalten werden kann, um dadurch die Motorleistung zu verbessern.
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Wie in den 1 und 5 dargestellt ist, wird, wenn der Bediener des Fahrzeugs den Motor 17 abstellt, der bewegbare Trichter 145 durch den Aktor 148 unter der Steuerung der Motorsteuereinheit 65 als Steuermittel angetrieben, um einen großen Wert (zum Beispiel stellt L2 die Länge des Ansaugrohrs dar) für die Länge des Ansaugrohrs 147 zum Starten des Motors 17 einzustellen. Somit kann die Ansaugrohrlänge beim Motorstart optimiert werden.
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Wie in den 5 und 9 dargestellt ist, ist ein Mittel zum Erhalten der erhöhten Position des bewegbaren Trichters 145 zwischen dem Aktor 148 und dem bewegbaren Trichter 145 bereitgestellt, um das Absinken des bewegbaren Trichters 145 aufgrund seines Eigengewichts zu verhindern, wenn der Betrieb des Aktors 148 abgeschaltet ist. Insbesondere ist der horizontale Schlitz 151e als Mittel zum Erhalten der erhöhten Position des bewegbaren Trichters 145 an dem Drehrohr 151 ausgebildet. Folglich kann, selbst wenn der Betrieb des Aktors 148 abgeschaltet ist, die Länge des Ansaugrohrs 147 auf einer optimalen Länge gehalten werden, um dadurch eine gewünschte Motorleistung sicherzustellen.
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Das Mittel zum Erhalten der erhöhten Position des bewegbaren Trichters 145 ist durch den horizontalen Schlitz 151e bereitgestellt, der sich in der Umfangsrichtung des Drehrohrs 151 erstreckt, um so als ein Teil des schraubenförmigen Schlitzes 151a oder fortlaufend zu dem schraubenförmigen Schlitz 151a ausgebildet zu sein. Durch Ausbilden des horizontalen Schlitzes 151e kann das Absinken des bewegbaren Trichters 145 in der erhöhten Stellung hiervon verhindert werden, so dass eine unerwartete Änderung der Ansaugrohrlänge leicht durch einen einfachen Aufbau verhindert werden kann.
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10 ist eine Draufsicht einer Ansaugrohrvorrichtung 170 mit veranderbarer Länge gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ansaugrohrvorrichtung 170 mit veränderbarer Länge ist auf einen geraden Vierzylindermotor angewendet. 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 Umrisse von vier Ansaugrohren 147 gebildet ist, das heißt, durch die Umrisse 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 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 ein Blockdiagramm einer Ansaugrohrlängen-Steuervorrichtung 240 zum Steuern des Betriebs der Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Ansaugrohrlängen-Steuervorrichtung 240 ist aus einem Positionsdetektionssensor 241 zum Detektieren der Länge jedes Ansaugrohrs 147, das heißt, der Position jedes bewegbaren Trichters 145 jeder Ansaugrohrvorrichtung 31 mit veränderbarer Länge (oder der Ansaugrohrvorrichtung 170 mit veränderbarer Länge), der Motorsteuereinheit 65 als Steuermittel, dem eine Drosselklappenwinkelangabe (TA), die Motordrehzahl (Ne), die Fahrzeuggeschwindigkeit (V), eine Zündschalterinformation (IGN SW) und das Trichterpositionsdetektionssignal (FP) von dem Positionsdetektionssensor 241 zugeführt werden, und einer Aktoransteuerung 242 gebildet, die durch ein Steuersignal (SC) gesteuert wird, das von der Motorsteuereinheit 65 entsprechend der Drosselklappenwinkelangabe (TA), der Motordrehzahl (Ne), der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), der Zündschalterinformation (IGN SW) und dem Trichterpositionsdetektionssignal (FP) ausgegeben wird. Die Aktoransteuerung 242 überträgt ein Ansteuersignal (SD) zu jedem Aktor 148 entsprechend dem Steuersignal (SC), um dadurch jeden Aktor 148 anzusteuern.
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Wenn zum Beispiel die Motardrehzahl Ne eine vorbestimmte Drehzahl oder größer ist, wirkt die Motorsteuereinheit 65 auf jeden Aktor 148 über die Aktoransteuerung 242 ein, um dadurch jeden bewegbaren Trichter 145 derart zu bewegen, dass die Länge jedes Ansaugrohrs 147 einen kleinen Wert für einen hohen Motordrehzahlbereich annimmt, der kleiner ist als eine vorbestimmte Länge.
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Wenn der Bediener ferner einen Zündschalter ausschaltet, um den Motor abzuschalten, wirkt die Motorsteuereinheit 65 auf jeden Aktor 148 über die Aktoransteuerung 242 ein, um dadurch jeden bewegbaren Trichter 145 derart zu bewegen, dass die Länge jedes Ansaugrohrs 147 einen großen Wert für einen niedrigen Motordrehzahlbereich annimmt, der für den nächsten Start des Motors geeignet ist.
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Obwohl der horizontale Schlitz 151e derart ausgebildet ist, dass er zu dem oberen Ende des schraubenförmigen Schlitzes 151a in jeder bevorzugten Ausführungsform verläuft, wie in 9 dargestellt ist, kann der horizontale Schlitz 151e an irgendeinem Mittelpunkt in dem schraubenförmigen Schlitz 151a ausgebildet sein.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung ist an einem Vierradfahrzeug anwendbar.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, an 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 6 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 stellt Ansichten eines festen Trichters gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform dar.
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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 ein Blockdiagramm einer Ansaugrohrlängen-Steuervorrichtung zum Steuern des Betriebs der Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 17
- Motor
- 31, 170, 180, 190, 200
- Ansaugrohrvorrichtung mit veränderbarer Länge
- 65
- Steuermittel (Motorsteuereinheit)
- 91b
- Einlassöffnung
- 121, 122
- Ansaugkanal (vorderes Ansaugkanalstück, hinteres Ansaugkanalstück)
- 123
- Luftfiltergehäuse
- 144, 183
- Fester Trichter
- 144a
- Vertikaler Schlitz
- 145
- Bewegbarer Trichter
- 145a, 145b
- Seitenvorsprung (Vorsprung) des festen Trichters
- 145f
- Seitenvorsprung des Drehrohrs (stiftartiges Verbindungsstück)
- 147, 184, 201 bis 204
- Ansaugrohr
- 148, 185, 195, 211 bis 213
- Aktor
- 151, 187
- Drehrohr
- 151a
- Schraubenförmiger Schlitz
