CN104165107A - 进气歧管用的制造方法和进气歧管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及进气歧管用的制造方法和进气歧管。提供一种进气歧管用的制造方法，该制造方法能够通过修正在成型过程中产生的翘曲和变形来抑制尺寸精度的恶化。当制造由塑料制成的并且具有稳压罐和从稳压罐延伸的进气管的进气歧管时，形成进气管的末端的末端构件定位在夹具上。在这种状态下，末端构件和进气管的主体通过振动焊接彼此固定。

Description

进气歧管用的制造方法和进气歧管

技术领域

本发明涉及一种进气歧管用的制造方法和进气歧管，该进气歧管形成汽车发动机的进气系统的一部分。

背景技术

传统地，图4所示的进气歧管的结构是公知的。传统的结构用于水平对置式发动机。在这种传统的结构中，进气歧管41整体由耐热塑料制成并且包括中央稳压罐(surge tank)42和从稳压罐42的相反侧以弯曲状延伸的进气管43。进气歧管41的稳压罐42和进气管43由具有上开口的主体部411和封闭主体部411的开口的盖部412形成的。主体部411和盖部412两者均由塑料形成，盖部412例如通过振动焊接固定于主体部411的开口，从而形成具有稳压罐42和进气管43的进气歧管41。

在日本特开平62-99665号公报中公开了传统的进气歧管的另一个示例。在该传统结构中，进气管的末端通过进气通道体(intake passage block)安装于发动机的主体。进气管和进气通道体在相对的端部具有连接凸缘。在连接凸缘之间配置有垫圈的情况下，各进气管和进气通道体通过螺钉(bolt)彼此连接和固定。

上述传统构造的进气歧管具有以下缺点。在图4的传统结构中，由于进气歧管41整体由塑料形成，并且进气管43从稳压罐42的两侧以弯曲方式延伸，则进气管43的端部在成型过程中有可能向上翘曲或变形。即，在某些情况下，在相反侧的进气管43的末端安装面431处产生如图5所示的翘曲W。在其他情况下，如图6所示，在相反侧的进气管43之间的尺寸L1与指定的尺寸L2有偏差。此外，如图7所示，在其它情况下，在相反侧的进气管43的末端安装面431之间产生高度差S。在稳压罐42的相反侧上的进气管43越长，这样的翘曲和变形越可能发生。此外，在进气歧管41的稳压罐42和进气管43由主体部411和盖部412形成的情况下，在主体部411的成型过程中，由于主体部411的上开口，翘曲和变形可能更容易发生。

为了减小成型过程中发生在进气管43中的翘曲和变形，在各进气管的位于通过弯曲延伸的位置的一部分的外表面上可以形成肋。但是，如果进气管43具有这样的肋，成型模具的形状将会复杂。此外，成型的进气歧管将会具有复杂的结构，并且肋会产生薄片(fin)。薄片在某些情况下变得相对厚，从而由于厚度差而形成凹痕(sink mark)。

在日本特开平62-99665号公报中公开的传统构造是进气通道体连接于水平对置式发动机用的进气歧管的进气管的末端的结构。但是，所述文献未公开关于用于进气歧管的材料的类型。因此，未公开进气歧管的材料导致的缺点。

为了解决现有技术中的上述问题而做出了本发明。本发明的目的在于提供塑料进气歧管用的制造方法和进气歧管，在末端构件固定于进气管的末端时该塑料进气歧管用的制造方法和进气歧管限制在成型过程中导致的进气管的翘曲和变形的不利影响。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种进气歧管用的制造方法，所述进气歧管由塑料制成，所述进气歧管具有稳压罐和从所述稳压罐延伸的进气管。所述方法包括：将形成所述进气管的末端的末端构件定位在夹具上；以及在定位所述末端构件之后，将所述末端构件和所述进气管的主体彼此固定。

附图说明

图1是示出根据一个实施方式的进气歧管的主视图；

图2是示出图示图1所示的进气歧管的进气管的末端部的放大截面图；

图3是示出图1所示的进气歧管用的制造方法的主视图；

图4是示出传统的进气歧管的主视图；

图5是示出在图4所示的进气歧管的制造过程中在左右安装面处发生翘曲的情况的主视图；

图6是示出在传统的进气歧管的制造过程中左右进气管之间的尺寸具有误差的情况的主视图；以及

图7是示出在传统的进气歧管的制造过程中在左右安装面之间产生高度差的情况的主视图。

具体实施方式

现在将参考附图描述根据一个实施方式的进气歧管用的制造方法和进气歧管。首先将描述水平对置式四缸发动机用的进气歧管的结构。将描述本实施方式。在说明书中，图1中的左右方向定义为进气歧管的左右方向，与图1的纸面垂直的方向定义为进气歧管的前后方向。

图1至图3所示的进气歧管11整体由诸如聚酰胺塑料等的耐热塑料制成。

如图1所示，进气歧管11具有在中央处的稳压罐12。进气歧管11也具有基本以两侧(bilaterally)对称的方式从稳压罐12的左侧和右侧延伸的、向下弯曲的进气管13。

如图1和图2所示，稳压罐12在前表面具有用于吸入空气的连接口14。连接口14连接于将由空气清洁器(未图示)过滤后的空气引导至稳压罐12内的空气管道(未图示)。进气管13以与水平对置式发动机15的左右一对燃烧室相对应的方式设置为左右一对。稳压罐12内的空气通过进气管13供给发动机15的燃烧室。

如图1所示，进气歧管11的稳压罐12和进气管13由作为单独的组成部件的主体部111和盖部112形成。主体部111向上开口，盖部112向下开口。稳压罐12的连接口14形成在主体部111的前表面。盖部112通过振动焊接固定于主体部111的开口，从而使稳压罐12和进气管13一体化。

如图1和图2所示，进气歧管11的各进气管13包括从稳压罐12延伸的主体131和末端构件16，该末端构件16与主体131独立地形成并且形成进气管13的末端部。末端构件16由诸如聚酰胺塑料等的耐热塑料制成并且具有短筒状。优选地，末端构件16的材料与主体131的材料相同并且具有相同的分子量。末端构件16通过振动焊接固定于主体131的末端，以形成具有预定长度的进气管13。

如图2所示，分隔件17形成在末端构件16内。分隔件17限定在末端构件16内的第一流动通道18和第二流动通道19。相对于进气歧管11的左右方向，第一流动通道18位于外侧，第二流动通道19位于内侧。第一流动通道18的横截面积设为大于第二流动通道19的横截面积。通过阀轴21转动的流量调节阀20配置在每个末端构件16的第一流动通道18内。阀轴21通过致动器(未图示)转动，使得如图2中的实线和点划线所示、流量调节阀20在用于打开第一流动通道18的位置和用于关闭第一流动通道18的位置之间切换。因此，根据诸如发动机负载的参数来调节通过进气管13供给发动机15的燃烧室的空气的流量和流速。

如图2所示，末端构件16在上端的周缘处具有突出的凸缘22。凸缘22在其顶部具有作为焊接部的突起部221。进气管13的主体131在下端的周缘处具有突出的凸缘23，该凸缘23与末端构件16的凸缘22相对应。凸缘23在其下表面的中央处具有突起部231，该突起部231作为待与末端构件16的突起部221接合的焊接部。凸缘23在下表面上的内周和外周处也具有分别肋232、233。肋232、233与突起部231间隔开。

利用彼此接合的凸缘22的突起部221和凸缘23的突起部231，进气管13和末端构件16振动而彼此相对运动。这会在突起部221和突起部231之间产生摩擦力，导致摩擦热。接合的部分被焊接并且彼此固定。即，进气管13的主体131的下端和末端构件16的上端通过作为焊接部的突起部221和突起部231之间的振动焊接被固定为一体的。

如图2所示，进气管13的末端构件16具有形成在下端的外周处的安装基部24。安装基部24具有螺钉插入孔241。螺钉25从安装基部24的上方通过螺钉插入孔241拧入发动机15的气缸体151内，使得进气歧管11安装于气缸体151的顶部。

现在将描述具有上述结构的进气歧管用的制造方法。

当制造进气歧管11时，主体部111、盖部112和末端构件16由塑料独立地形成。盖部112通过振动焊接固定于主体部111的上开口，从而形成具有盖部112和进气管13的主体131的进气歧管11。之后，末端构件16通过振动焊接固定于进气管13的主体131的末端，以形成分别具有预定长度的进气管13。

即，如图3所示，利用位于夹具31上的定位凹部311处的末端构件16，进气管13的主体131配置为与末端构件16接合。在进气管13的主体131的弯曲部分由保持构件32保持而不上升的状态下，振动焊机的振动部33向稳压罐12的一部分施加振动，使得末端构件16被焊接并固定到进气管13的主体131。

在主体部111的成型和盖部112振动焊接于主体部111时，进气管13的从稳压罐12的两侧延伸的主体131很可能翘曲或变形。然而，即使进气管13的主体131翘曲或变形，由于在振动焊接的过程中末端构件16相对于主体131的位置是确定的，因此也确保了发动机15的气缸体151所需求的安装尺寸精度。

即，本实施方式的进气歧管11具有通过将末端构件16安装于进气管13的主体131而形成进气管13的结构。这样允许主体131具有短与末端构件16对应的量的长度。在这种情况下，末端构件16实际上免受与翘曲或变形相关的缺陷。此外，由于主体131相对短，因此主体131具有少量的翘曲和变形。因此，各进气管13整体上能够以少量的翘曲和变形精确地形成。此外，当进行振动焊接时，由于末端构件16由夹具31定位并且盖部112由保持构件32保持，因此即使主体131翘曲和变形，也能够在保持精确的位置关系的情况下进行主体131和末端构件16的焊接。

焊接末端构件16的进气歧管11利用接合的末端构件16、通过螺钉25被固定到发动机15的气缸体151。

因此，本实施方式具有以下优点。

(1)本实施方式提供一种塑料进气歧管11的制造方法，该塑料进气歧管11包括从稳压罐12延伸的进气管13。根据所述方法，当末端构件16和进气管13的主体131彼此固定时，形成进气管13的末端的末端构件16被定位在夹具31上。

因此，即使进气管13的主体131在成型工程中翘曲或变形，在相对于进气管13的主体131定位末端构件16的情况下固定末端构件16。因而，能够精确地进行焊接。因此，防止尺寸精度由于进气歧管11的成型而恶化。这样防止发动机的性能由于尺寸精度的恶化而降低。

由于进气管13的末端部由作为独立的组成部件的末端构件16形成，则进气管13的主体131从稳压罐12的延伸量相对短。这样减小了在主体131内发生的翘曲和变形。由于不需要在进气管13的外周处形成用于抑制翘曲和变形的肋，可以简化成型模具的结构。另外，成型的进气歧管11具有简单的结构，因此具有少量的薄片，使得进气歧管11轻量化且凹痕减少。

(2)在本实施方式中，末端构件16和主体131彼此振动焊接。因此，进气管13的主体131和末端构件16在不使用粘合剂或诸如螺钉的其它构件的情况下能够容易且牢固地彼此固定。

(3)在本实施方式中，进气管13和稳压罐12由主体部111和盖部112形成，盖部112被固定为封闭主体部111的开口。因此，尽管主体部111的具有上开口的结构在主体部111成型过程中容易发生翘曲和变形，但是末端构件16减少了进气管13的主体131的翘曲和变形，从而确保了精度。

(4)在本实施方式中，在盖部112振动焊接于主体部111之后，末端构件16振动焊接于主体131。以这种方式，在盖部112振动焊接于主体111之后，末端构件16振动焊接于进气管13的主体131。因此，即使主体部111和盖部112翘曲或变形，末端构件16也能够在不受翘曲或变形影响的情况下被振动焊接于进气管13的主体131。

变型例

上述实施方式可以按照以下描述进行变型。

进气管13的主体131和末端构件16可以通过振动焊接以外的固定方法彼此固定，例如通过使用粘合剂或螺钉彼此固定。

进气歧管11的主体部111和盖部112可以通过振动焊接以外的固定方法彼此固定，例如通过使用粘合剂或螺钉彼此固定。

可以省略在末端构件16内的分隔件17和流量调节阀20。

本实施方式可以应用于除了水平对置式发动机以外的类型的发动机用的进气歧管，例如可以应用于V型发动机的进气歧管。V型发动机用的进气歧管位于气缸组(bank)之间。

Claims (6)

1.一种进气歧管用的制造方法，所述进气歧管由塑料制成，所述进气歧管具有稳压罐和从所述稳压罐延伸的进气管，所述制造方法包括：

将形成所述进气管的末端的末端构件定位在夹具上；以及

在定位所述末端构件之后，将所述末端构件和所述进气管的主体彼此固定。

2.根据权利要求1所述的进气歧管用的制造方法，其特征在于，所述固定包括将所述末端构件和所述主体彼此振动焊接。

3.根据权利要求1所述的进气歧管用的制造方法，其特征在于，两个或更多个所述进气管设置在所述稳压罐的相反侧的每一侧。

4.根据权利要求3所述的进气歧管用的制造方法，其特征在于，

所述进气管和所述稳压罐由具有开口的主体部和封闭所述开口的盖部形成，以及

所述方法还包括在所述定位之前将所述主体部和所述盖部彼此固定。

5.根据权利要求4所述的进气歧管用的制造方法，其特征在于，将所述主体部和所述盖部彼此固定包括将所述盖部振动焊接于所述主体部。

6.一种进气歧管，所述进气歧管是通过权利要求1至5中任一项所述的制造方法制造的。