CN1940284A

CN1940284A - 进气道

Info

Publication number: CN1940284A
Application number: CNA2006101523242A
Authority: CN
Inventors: 木野等; 岩尾裕
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2026-09-26
Also published as: JP2007085315A; CN100575692C; US7322381B2; JP4552820B2; US20070068589A1

Abstract

一种进气道主体，通过整体方式连接多个由热塑性树脂形成的分体如第一分体和第二分体，形成为在其内部具有用于将外部空气引入内燃机的进气通道的中空管状，并且在第二分体的道壁中具有在进气通道的内侧与外侧之间建立连通的开口。透气件以覆盖开口这样一种方式嵌件成型在第二分体中。透气件在其外缘上具有浸渍热塑性树脂的结合部。第二分体在开口内周缘的至少一部分中具有垂壁部，该垂壁部沿开口的内缘从第二分体的道壁向外凸出，以及，透气件的结合部的至少一部分以这样的方式嵌在垂壁部中，使透气件的结合部在厚度方向保持在垂壁部中。

Description

进气道

技术领域

本发明涉及一种用于将外部空气引入内燃机中的进气道，以及，更具体地涉及一种可以减小进气噪声的进气道。

背景技术

在汽车发动机的进气系统中，存在的一个问题是：当将外部空气通过进气道引进发动机时，从进气道产生进气噪声。当发动机转速较低时，此进气噪声尤为明显。

于是，作为可以减小进气噪声的进气道，已知一种进气道，其中，以这种方式在进气道的道壁上设置开口，使其在进气通道的内侧和外侧之间建立连通，并且以这样一种方式设置透气件，使其封闭如此设置的开口(例如，参见JP-A-2002-106431)。

如图15所示，此进气道包括：道主体82，形成为在其内部具有进气通道80的中空管状，用于将外部空气引进内燃机，以及，道主体82在道壁中具有开口81，开口81在进气通道80的内侧和外侧之间建立连通；以及作为透气件的多孔板83，以封闭开口81这样的方式设置。道主体82是这样的，使得热塑性树脂形成的两个分体84连接在一起，并且将多孔板83嵌件成型在分体84中。

在此嵌件成型过程中，在多孔板83布置在预定模具内这样一种状态下，将熔融的热塑性树脂注入型腔中，使得多孔板83的外缘浸渍有如此注入的熔融树脂。然后，使熔融的树脂冷却以固化成这样一种状态，使得注入到制成多孔板83的纤维间隙中的树脂与纤维互相缠绕，以形成结合部83a，使该处多孔板83的外缘浸渍有树脂，从而使多孔板83与分体84结合。

根据此进气道，其中按此方式用多孔板83覆盖在道壁中形成的开口，减少了驻波的产生，例如，由于一部分在进气通道80内产生的声波穿透多孔板83，从而可以减少进气噪声。

然而，在上述的常规进气道中，多孔板83所具有的厚度与分体84的大致相同，多孔板83以这种状态与形成道主体82的分体84结合，使得多孔板83与分体84的相对侧面彼此对接(即为这样的状态：多孔板83的外周面与限定开口81的分体84的内周面彼此对接)。由此，多孔板83相对分体84的结合强度变得不足，因此，存在的风险是出现例如多孔板的外缘向外翘起的缺陷。

发明内容

考虑到上述情况提出本发明，以及本发明所要解决的技术问题是提供一种进气道，达成提高透气件相对道主体的结合强度。

为了解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供一种进气道，包括：

道主体，形成为在其内部具有进气通道的中空管状，通过该进气通道将外部空气引入内燃机，道主体包括多个热塑性树脂制成的分体，分体彼此整体方式连接，以在分体的道壁中形成开口，用于进气通道内侧与外侧之间的连通；以及

透气件，通过嵌件成型设置在分体中以覆盖开口，而且，作为结合部的透气件外缘浸渍有热塑性树脂，

其中，分体具有垂壁部，该垂壁部沿开口内缘的至少一部分从分体的道壁向外凸出，以及，将透气件结合部的至少一部分嵌在垂壁部中，以在透气件厚度方向使其保持在垂壁部中。

覆盖分体中开口的透气件嵌件成型在此进气道中，并且透气件的外缘浸渍有制成分体的热塑性树脂，以形成结合部。就是说，通过嵌件成型，其中将处于熔融状态的热塑性树脂，注入透气件布置在预定模具中状态下的型腔中，热塑性树脂渗入透气件的外缘，从而侵入制成透气件的纤维空隙中，然后在这样一种状态下固化，使得树脂和纤维以复杂的方式彼此缠绕，以形成结合部。

另外，在此进气道中，分体在开口内周缘的至少一部分中具有垂壁部，垂壁部沿开口内缘从分体的道壁凸出，以及，将透气件的结合部的至少一部分以这样的方式嵌入垂壁部中，在其厚度方向将其保持在垂壁部中。由此，当嵌件成型时，流入与垂壁部相对应的型腔部分中的热塑性树脂，从三个方向(即从透气件厚度方向上的两面和端面)渗入透气件的外缘。由此，通过确保垂壁部相对透气件的厚度延伸足够长，可以增加树脂的浸渍量，从而以更可靠的方式，使树脂与结合部中的纤维彼此缠绕。另外，由于透气件的结合部以在厚度方向保持在其中的方式嵌在垂壁部中，所以，通过机械连接作用力使结合部与垂壁部彼此结合。因此，能以可靠的方式，增加分体与透气件之间的结合强度。

另外，在将透气件的结合部嵌在垂壁部中的部分中，可以有效避免透气件外缘翘起的缺陷。

根据本发明的第二方面，提供一种根据本发明第一方面的进气道，其中，开口和透气件各形成为大致矩形，使其在进气通道延伸的方向上伸长，以及，其中，

垂壁部以在纵向延伸的方式形成在开口的一对长边部中，以及，将透气件一对长边部中的结合部嵌入如此形成的一对垂壁部的相对内表面中。

在此进气道中，垂壁部在形成为矩形形状的开口的长边部中成对形成，并且将透气件的结合部嵌入成对形成的垂壁部的相对内表面中。由此，在开口和透气件中，可以在长边部的长度范围内保证垂壁部与结合部的结合。因此，本发明在增加分体与透气件之间的结合强度方面是有益的。

根据本发明的第三方面，提供一种根据本发明的第一方面或者第二方面的进气道，其中，开口和透气件各形成为矩形，并且使其在进气通道延伸的方向上伸长，其中，分体在开口的一对短边部中具有一对覆盖凸出，该凸出沿开口内缘在横向延伸，并且覆盖透气件一对短边部中结合部的外表面，以及其中，在透气件一对短边部中的结合部的内表面，与分体的内壁面大致平齐。

在此进气道中，在大致矩形形状的短边部中，可以有效避免透气件的外缘翘起的缺陷。另外，由于使透气件短边部中的结合部的内表面与分体的内壁面大致平齐，所以，本发明在促使空气在进气通道内顺畅流动方面是有益的，从而能减少由于透气件的设置所致的进气压力损失上的增加。

根据本发明的第四方面，提供一种根据本发明的第一方面的进气道，其中，垂壁部是框状垂壁部，其在开口整个内周缘上沿开口的内缘延伸，以及，将透气件的结合部的整个外周嵌入框状垂壁部。

在此进气道中，由于沿透气件的整个外周缘将结合部嵌入框状垂壁部中，可以进一步增加透气件相对分体的结合强度。

根据本发明的进气道，无论分体和透气件的厚度如何，都可以改善结合部的结合特性，并且可以使得透气件相对第二分体的结合特性的可靠性更高。

附图说明

图1是图6中B-B线的剖视图，图示根据实施方式1的进气道放置透气件的部分和开口；

图2是图5中A-A线的剖视图，图示根据实施方式1的进气道放置透气件的部分和开口；

图3是图6中B-B线的局部剖视图，图示放大方式下根据实施方式1的进气道要部；

图4是图6中C-C线的局部剖视图，图示放大方式下根据实施方式1的进气道要部；

图5是根据实施方式1从进气口侧观看的进气道的正视图；

图6是根据实施方式1的进气道的侧视图；

图7是根据实施方式1的进气道的俯视图；

图8是图6中D-D线的剖视图，主要图示根据实施方式1的进气道的谐振腔；

图9是图7中F-F线的剖视图，图示根据实施方式1的进气道的分体的连接结构；

图10是图7中G-G线的剖视图，图示根据实施方式1的进气道的分体的密封结构；

图11是图6中E-E线的剖视图，图示根据实施方式1的进气道的分体的定位结构；

图12是描述根据实施方式1的进气道的制造方法的局部剖视图，图示透气件布置在分体模具中的状态；

图13是描述根据实施方式1的进气道的制造方法的局部剖视图，图示熔融树脂注入分体模具中型腔的状态；

图14是根据实施方式2的进气道的要部仰视图，图示进气道放置透气件的部分和开口；

图15是图示常规进气道的局部剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图描述本发明进气道的实施方式。

(实施方式1)

图1是图6中B-B线的剖视图，图示本实施方式的进气道放置透气件的部分和开口。图2是图5中A-A线的剖视图，图示进气道开口和放置透气件的部分。图3是图6中B-B线的局部剖视图，图示放大方式下的进气道要部。图4是图6中C-C线的局部剖视图，图示放大方式下的进气道要部。图5是进气道从其进气口侧观看的正视图。图6是进气道的侧视图。图7是进气道的俯视图。图8是图6中D-D线的剖视图，主要图示进气道的谐振腔。图9是图7中F-F线的剖视图，图示进气道分体的连接结构。图10是图7中G-G线的剖视图，图示进气道分体的密封结构。图11是图6中E-E线的剖视图，图示进气道分体的定位结构。

本实施方式的进气道包括：道主体5，通过整体方式连接由热塑性树脂如聚丙烯(PP)形成的第一分体1和第二分体2，形成为在其内部具有进气通道3的中空管状，进气通道3用于将外部空气引入内燃机，并且道主体5在第二分体2的道壁中具有开口4，开口4在进气通道3的内侧与外侧之间建立连通；透气件7，以覆盖开口4的方式嵌件成型在第二分体2中，并且沿外缘具有浸渍有热塑性树脂的结合部(参见图3)；以及谐振腔8，其整体方式设置在第一分体1上。

第一分体1与第二分体2通过多个装配部9可分离方式连接在一起。如图9所示，装配部9由整体方式设置在第一分体1缘部上的装配框10和整体方式设置在第二分体2缘部上的装配爪11组成，装配爪成这样一种方式，可以将其装配进装配框10，也可以使其与装配框10分离。

另外，用密封部12将第一分体1和第二分体2沿缘部可靠地密封起来，密封部12具有所谓的迷宫式密封结构，其沿进气通道3的全长纵向延伸。如图10所示，在第一分体1的缘部附近整体方式将密封部12设置于其上，密封部12由L形接合部14和接合部15组成，在横截面中观察，接合部14从第一分体的外表面凸出成L形方式，以形成接合凹进部13，而接合部15则以与接合凹进部13相接合的方式设置在第二分体2的缘部上。

此外，用定位部16(参见图6)对第一分体1和第二分体2相对它们的位置进行控制，设计定位部16，以提高在将第一分体和第二分体连接起来的过程中的工作效率，并避免在第一分体和第二分体位置上的偏离。如图11所示，定位部16由第一凸片17和第二凸片18组成，第一凸片17整体方式设置在第一分体1上其缘部附近，以形成第一接合台阶部，而第二凸片18则以与第一接合台阶部相接合这样的方式整体方式设置在第二分体2的缘部上。

这样，在用定位部16相对它们的位置控制第一分体和第二分体的状态下，由多个装配部9将第一分体1和第二分体2可靠地连接起来，并且用密封部12沿进气通道3的全长可靠地密封。另外，由整体方式彼此连接的第一分体1和第二分体2组成的道主体5，在其一端具有进气口19，而在其另一端则具有出气口20。此外，此道主体5在进气口19附近具有提高进气口19端部刚性的支柱部21。支柱部21以从第二分体2整体方式立起这样一种方式设置。利用支柱部21的末端抵靠在第一分体1上，避免在小于等于预定负荷下使道主体5在进气口19附近塌陷。

另外，在根据本实施方式的道主体5中，如上所述，以在进气通道3内侧与外侧之间建立连通的方式，在第二分体2道壁上的预定位置上形成开口4，以及，嵌件成型在第二分体2的中的透气件7，以覆盖开口4这样一种方式与第二分体2整体结合。此开口4形成为矩形，并且在进气通道3延伸的方向上伸长。

第二分体2在开口4内周缘的一部分(开口4的一对长边部)中具有一对垂壁部22(参见图1和图5)，其沿开口4的内缘在纵向上延伸，并且从第二分体2道壁向外凸出。此垂壁部22相对于进气道5的管轴大致成直角延伸。另外，垂壁部22在纵向中部具有最大高度(相对于进气道5的管轴大致成直角延伸的长度)，同时使垂壁部22的高度随着向其纵向端部延伸而逐渐减小(参见图3和图4。应当注意到，图3是图6中B-B线的剖视图，其为在垂壁部22纵向大致中部的图，而图4是图6的C-C线剖视图，其为在垂壁部22纵向端部附近的图)。另外，位于透气件7的一对长边部上的接合部6，嵌入在一对垂壁部22中沿开口4一对长边部延伸的相对内表面中。

就是说，垂壁部22具有顶板部22a、底壁部22b、以及侧壁部22c，它们以这种方式彼此结为一体，使得顶板部22a和底壁部22b盖住位于透气件7一对长边部中的结合部6的两侧，以将结合部6的侧面保持在其间，这样被盖住并保持的结合部6，其侧面取向在结合部6的厚度方向，同时，侧壁部22c盖住位于透气件7一对长边部中的结合部6的端面。另外，顶板部22a和底壁部22b在垂壁部22的大致纵向中部处具有最大厚度(相对于进气道5的管轴大致成直角延伸的长度)，并且使厚度随着向纵向端部延伸而逐渐减小。

另外，第二分体2在开口4内周缘的其余部分(开口4的一对短边部)具有一对覆盖凸出23(参见图2和图5)，凸出23沿开口4的内缘在横向延伸，并且从第二分体2的外表面向开口4的内部凸出，以覆盖位于透气件7的短边部中的结合部6的外表面。

另外，如图2所示，使位于透气件7短边部中的结合部6内表面与在其横向中部附近的第二分体2内壁面2a大致平齐。

透气件7由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的无纺织物制成。通过弯曲矩形板状的材料形成透气件7，因而，透气件7在纵向截面上具有以这种方式弯曲的形状(圆弧形状)，使得透气件7纵向中部凸出到进气道5外部，同时在横向截面上也具有圆弧形状(参见图2)。

另外，如前所述，谐振腔8整体方式设置在第一分体1上。此谐振腔8具有：第一腔壁部24，与第一分体1整体方式成型；以及第二腔壁部26，通过热板熔接与第一腔壁部24整体方式结合，以与第一腔壁部24一起形成盒形，从而，限定和进气通道3相邻的谐振消音腔25。另外，此谐振腔8具有道壁部27，道壁部27整体方式成型在第一分体1上，在第一分体1上整体方式成型有第一腔壁部24。道壁部27具有低于第一腔壁部24的高度，并且限定消音腔25内的连通路28，连通路28在进气通道3与消音腔25之间建立连通。

根据本发明具有上述配置的进气道，用下面描述的制造方法进行制造。

首先，如图12所示，将透气件7布置在分体模具32中的预定位置处，分体模具32是两个分体模具31、32中的一个。在分体模具31、32上分别形成固定部31a、32a。这些固定部31a、32a形成在与矩形板状透气件7外缘部相对应的位置中，并且各具有矩形框形状。

另外，如图13所示，使分体模具31、32闭合，从而用固定部31a、32a夹住透气件7外缘部的内周侧部并对其加压。以这种方式，使透气件7固定在分体模具31、32内。

然后，将熔融树脂34从注射机(未示出)的螺杆注入到由分体模具31、32限定的型腔33中，其中布置有透气件7。此时，由于透气件7被固定部31a、32a夹住，不会出现透气件7被这样注入的熔融树脂34移动的情况。熔融树脂34逐渐渗透到透气件7外缘部的内部。此时，在位于透气件7一对长边部的外缘部中，熔融树脂34从三个方向(即从外缘部宽度方向的两侧以及外缘部的端面)渗入外缘部(参见图3)。另外，在位于透气件7一对短边部的外缘部中，熔融树脂从两个方向(即外缘部厚度方向的一侧和外缘部的端面)渗入外缘部。应当注意到，透气件7的外缘部的内周侧受到固定部31a、32a加压，并且压缩此加压部，因此使在此处的外缘部密度增大。由此，不会出现熔融树脂超出加压部分进一步向透气件7里面渗入的情况。

之后，使这样注入的熔融树脂34冷却预定时间，从而，使渗入透气件7外缘部的外周侧部中的熔融树脂34在这种状态下固化，使得熔融树脂34侵入到组成透气件7的PET纤维间，以复杂的方式与纤维缠绕，从而形成结合部6。于是，通过嵌件成型，使透气件与然后由这样固化的树脂所制成的第二分体2整体方式结合。

另一方面，使用注射机(未示出)，将第一分体1和第一腔壁部24以及谐振腔8的道壁部27注射成型到一起，而谐振腔8的第二腔壁部26则单独注射成型。

然后，通过热板熔接，将谐振腔8的第一腔壁部24和第二腔壁部26熔接起来，以及，将第一分体1和第二分体2连接在一起，从而，完成根据本实施方式的进气道。

在根据本实施方式的进气道中，由于熔融树脂34在透气件7的一对长边部中从其三个方向渗入透气件7的外缘部中，而在透气件7的一对短边部的中部附近，熔融树脂34从其两个方向渗入透气件7的外缘部中，可以使透气件7的外缘部浸渍有足量的熔融树脂34。由此，使结合部6的体积增大，因此，也使结合作用力增大。

就是说，在此进气道中，其中嵌件成型有透气件7的第二分体2，在其开口4的内周缘的部分(开口4的一对长边部)中，具有沿开口4内缘从第二分体2的道壁向外凸出的垂壁部22。另外，透气件7的结合部6的部分(透气件7的一对长边部)，以被保持在其中的方式嵌在垂壁部22中。由此，透气件7结合部6的长边部也分别与垂壁部22机械方式坚固地连接。

因此，根据本进气道，无论第二分体2和透气件7的厚度如何，都可以改善结合部6的结合特性，并且可以使透气件7相对于第二分体2结合特性的可靠性更高。

另外，第二分体2在开口4的一对短边部中具有一对覆盖凸出23，凸出23沿开口4的内缘在横向延伸，并且覆盖透气件7短边部中的结合部6的外表面。这些覆盖凸出23能可靠地避免透气件7结合部6的短边部翘起。

而且，在此进气道中，由于使在透气件7短边部中的结合部6的内表面与第二分体2的内壁面2a大致平齐，有益于允许空气在进气通道3内顺畅地流动，从而能减少由于透气件7设置所致的进气压力损失。

(实施方式2)

在图14中示出的根据本实施方式的进气道中，第二分体2沿开口4的整个内周缘(开口4的一对长边部和一对短边部)具有框状垂壁部24，其沿开口4的内缘延伸，并且从第二分体2的道壁向外凸出。此框状垂壁部24相对于进气道5的管轴大致成直角延伸。另外，框状垂壁部24沿其整个周向具有一致的高度。

另外，沿透气件7的整个外周缘(透气件7的一对长边部和一对短边部)的结合部6，嵌入框状垂壁部24的内周面中。

就是说，框状垂壁部24具有框状顶板部、框状底壁部、以及框状侧壁部，它们在此以这种方式结合为一体，使得框状顶板部和框状底壁部以这种方式覆盖沿透气件7整个外周缘的结合部6的两侧，将结合部6的侧面保持在其间，使如此覆盖并保持的结合部6的侧面取向在其厚度方向，同时，框状侧壁部覆盖沿透气件7的整个外周缘的结合部6的端面。另外，框状顶板部和框状底壁部所具有的厚度在沿框状垂壁部24的整个外周上是一致的。

应当注意到与实施方式1的不同，在实施方式2中，在透气件7的短边部中的结合部6的内表面，不再与第二分体2的内壁面2a大致平齐。

因此，在此进气道中，由于将结合部6嵌入在沿透气件7的整个外周缘的框状垂壁部24中，可以增大透气件7相对第二分体2的结合强度。

另外，借助于框状垂壁部24，能可靠地控制透气件7的结合部6的短边部向外翘起的风险。

本实施方式的其他配置、以及功能和优点与实施方式1的基本相同。

(其他实施方式)

本发明并不局限于迄今所描述的进气道，因此，可以另外做出多种的变更和/或改进而不脱离本发明的精神和范围。

例如，对于制成透气件的材料没有限制，只要制成透气件的纤维等可以浸渍熔融树脂，而且，可以使用聚丙烯、聚乙烯等。

另外，例如，可以采用连泡发泡材料如聚氨酯(PUR)发泡体作为透气件。

在所设置的透气件的位置和数量上没有限制，而是可以仅根据进气噪声减小效果，以及与安装在发动机舱中的其它部件的相对位置关系等的考虑对其进行确定。

另外，对于透气件的形状，除了大致矩形之外，也可以采用其他形状如椭圆形。

而且，可以使用聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)等作为制成分体的热塑性树脂。

另外，尽管使用爪配合作为用于使分体彼此连接的机构，也可以采用其他配合机构如销与孔、夹子与孔、以及螺栓与螺母等将其连接在一起，或者可以将分体熔接在一起。

除此之外，分体的数量也不局限于两个。

Claims

1.一种进气道，包括：

道主体，形成为在其内部具有进气通道的中空管状，通过该进气通道将外部空气引入内燃机，所述道主体包括多个热塑性树脂制成的分体，所述分体彼此整体方式连接，以在所述分体的道壁中形成开口，用于所述进气通道内侧与外侧之间的连通；以及

透气件，通过嵌件成型设置在所述分体中以覆盖所述开口，而且，作为结合部的所述透气件的外缘浸渍有所述热塑性树脂，

其中，所述分体具有垂壁部，沿所述开口内缘的至少一部分从所述分体的道壁向外凸出，以及，将所述透气件的所述结合部的至少一部分嵌在所述垂壁部中，以在所述结合部的厚度方向将其保持在所述垂壁部中。

2.根据权利要求1所述的进气道，其中，所述开口和所述透气件各形成为大致矩形，使该大致矩形在所述进气通道延伸的方向上伸长，以及，其中，

所述垂壁部以在纵向延伸的方式形成在所述开口的一对长边部中，以及，将在所述透气件一对长边部中的所述结合部嵌入如此形成的一对所述垂壁部的相对内表面中。

3.根据权利要求1所述的进气道，其中，所述开口和所述透气件各形成为大致矩形，使该大致矩形在所述进气通道延伸的方向上伸长，其中，

所述分体在所述开口的一对短边部中具有一对覆盖凸出，该凸出沿所述开口的内缘在横向延伸，并且覆盖在所述透气件的一对短边部中的所述结合部的外表面，以及，其中，

在所述透气件的一对短边部中的所述结合部的内表面，与所述分体的内壁面大致平齐。

4.根据权利要求1所述的进气道，其中，所述垂壁部是框状垂壁部，在所述开口整个内周缘上沿所述开口的内缘延伸，以及，所述透气件的所述结合部的整个外周嵌入所述框状垂壁部。

5.根据权利要求1所述的进气道，其中，用密封部将第一分体与第二分体沿其缘部可靠地密封到一起。

6.根据权利要求5所述的进气道，其中，所述密封部具有迷宫式密封结构，其沿所述进气通道的全长纵向方式延伸。

7.根据权利要求5所述的进气道，其中，所述密封部整体方式在所述第一分体的所述缘部附近设置于其上。

8.根据权利要求5所述的进气道，其中，所述密封部由如下部分组成：从所述第一分体的外表面凸出以形成接合凹进部的L形接合部，以及，设置在所述第二分体的缘部上以与所述接合凹进部相接合的接合部。

9.根据权利要求1所述的进气道，其中，所述透气件的所述结合部的至少一部分嵌入所述垂壁部，使得熔融树脂能从三个方向渗透到所述透气件的外缘部中。