進氣歧管的製作方法

2023-06-04 10:14:41

專利名稱：進氣歧管的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種設在內燃機的進氣系統上、向內燃機供給 吸氣(吸入空氣)的進氣歧管。
背景技術：
在內燃機的吸氣系統中，為了向內燃機的各氣缸分配供給 吸氣而設有進氣歧管。近年來，將多個成形體接合而形成一體 的進氣歧管正在被實用化。例如，專利文獻l中公開有這種進
氣歧管的一個例子。這裡公開的進氣歧管是2分割構造，是將 安裝節氣門裝置的節氣門安裝部及形成歧管下側分割體的下部 成形體、和形成歧管上側分割體的上部成形體4妻合而形成一體 的結構。
專利文獻l:日本特開平11-141424號公報 但是，在上述進氣歧管中，節氣門安裝部設在穩壓箱附近， 從節氣門裝置到穩壓箱的距離非常短。因此，存在向各歧管的 吸氣分配較差的問題。另外，還向進氣歧管中流入有竄缸混合 氣、蒸發燃料、或者EGR氣體等，向各進氣歧管分配這些氣體 也較差。即，向各吸氣支管的分配性能較差，難以提高內燃機 的性能。

發明內容
所以，本發明即是為了解決上述問題而做成的，其目的在 於提供 一 種可以提高吸氣向各吸氣支管的分配性能的進氣歧官。
本發明的進氣歧管是為了解決上述問題而做成的，該進氣歧管向內燃機供給吸氣，其中，包括暫時積存吸氣的穩壓箱、 將上述穩壓箱與內燃機的各氣缸連接的彎曲的多個吸氣支管、 為了將上述各吸氣支管安裝在內燃機上而設在上述各吸氣支管 的前端部的內燃機安裝法蘭部、為了安裝節氣門裝置而設在上 述內燃機安裝法蘭部附近的節氣門安裝部、將上述節氣門安裝 部與上述穩壓箱連接的吸氣管。
在該進氣歧管中，用於安裝節氣門裝置的節氣門安裝部設 在內燃機安裝法蘭部附近，其中，內燃機安裝法蘭部設置於各 吸氣支管的前端部。而且，節氣門安裝部和穩壓箱通過吸氣管 連接。這樣，由於可以加長從節氣門裝置到穩壓箱的距離，因 此可以提高吸氣向各吸氣支管的分配性能。另外，通過在吸氣 管上設置竄缸混合氣、蒸發燃料、或者EGR氣體等的引入口 ， 可促進吸氣和竄缸混合氣、蒸發燃料、或者EGR氣體等的混合， 因此也可以提高竄缸混合氣等向各吸氣支管的分配性能。結果， 可以提高內燃機的性能。
另外，該進氣歧管中，由於可將節氣門安裝部配置在進氣 歧管的上部，所以可以使內燃機的吸氣系統小型化。並且，由 於也可以在進氣歧管的上方配置空氣過濾器，因此可以謀求吸 氣系統的進一步小型化。
在本發明的進氣歧管中，上述吸氣管形成為彎曲狀，上述 吸氣管和上述吸氣支管優選為，從側面看進氣歧管時，以上述 吸氣管的彎曲的內側和上述吸氣支管的彎曲的內側相面對的方 式朝不同的方向彎曲。
在該進氣歧管中，從側面看進氣歧管時，吸氣管和吸氣支 管以吸氣管的彎曲的內側和吸氣支管的彎曲的內側相面對的方 式朝不同的方向彎曲。即，吸氣管向與各吸氣支管相反的方向 彎曲形成。通過這樣地彎曲形成吸氣管和吸氣支管，可以使從
4節氣門裝置流入的吸氣流形成為螺旋狀，從而可以使吸氣從吸 氣管向各吸氣支管順暢地流動。由此，可以進一步提高吸氣向 各吸氣支管的分配性能。另外，由於可進一步促進吸氣與竄缸
混合氣、蒸發燃料、或者EGR氣體等的混合，所以也可以進一 步提高竄缸混合氣等向各吸氣支路的分配性能。結果，可以進 一步提高內燃機的性能。
另外，本發明的進氣歧管的特徵在於，將以不同的面2分 割上述吸氣管和上述吸氣支管形而成的分割體相互組合併利用 熔接使其一體化。
這樣，通過以不同的面2分割吸氣管和吸氣支管，可以利 用2分割構造實現上述的進氣歧管。即，無需增加進氣歧管的 分割數，就可以加長從節氣門裝置到穩壓箱的距離。由此，由 於可以削減進氣歧管的零件件數，所以可以謀求低成本化。另 外，由於只進行l次熔接就可以製造進氣歧管，所以可以提高 生產效率。
另外，本發明的進氣歧管優選為，利用振動熔接使上述各 分割體相互形成一體，在上述分割體的熔接部中的、上述吸氣 管的分割面和上述吸氣支管的分割面的連接部分，沿上述振動 熔接的振動方向形成有長度大於等于振幅的直線部。
在這裡，在以不同的面2分割吸氣管和吸氣支管時，不能 使被2分割而成的分割體振動。因此，不能利用振動熔接將分 割體相互接合。另外，只要是除振動熔接以外的熔接都可以將 分割體相互接合，但是生產效率下降。
因此，在該進氣歧管中，在分割體的熔接部中的、吸氣管 的分割面和吸氣支管的分割面的連接部分，沿上述振動熔接的 振動方向形成有長度大於等于振幅的直線部。通過形成這樣的 直線部，可以使2分割的分割體沿振動方向錯動、即使其振動。從而，即^使以不同的面2分割吸氣管和吸氣支管，也可以利用 振動熔接容易地接合這些分割體，因此不會使生產效率下降。
另外，本發明的進氣歧管優選為，上述節氣門安裝部的一 部分與上述內燃機安裝法蘭部相接合。
由於在節氣門安裝部安裝有具有一定程度的重量的節氣門 裝置，且可傳遞來自內燃機的振動，所以當加長節氣門安裝部 和穩壓箱的距離時，為了確保節氣門安裝部所必要的強度，需 要設置託架等支承節氣門安裝部。
相對於此，在該進氣歧管中，由於節氣門安裝部配置在內 燃機安裝法蘭部附近，將節氣門安裝部的一部分與內燃機安裝 法蘭部直接接合，所以即使不設置託架等也可以確保節氣門安 裝部所必要的強度。由此，可以提高組裝進氣歧管的作業性。
如上所述，採用本發明的進氣歧管，可以提高吸氣向各吸 氣支管的分配性能。


圖l是表示實施方式的進氣歧管的概略結構的主視圖。 圖2是表示實施方式的進氣歧管的概略結構的側視圖。 圖3是示意地表示實施方式的形成於進氣歧管內的通路空 間的圖。
圖4是表示第l零件的概略結構的俯視圖。 圖5是表示第l零件的概略結構的側視圖。 圖6是圖5所示的B部的放大圖。 圖7是圖4所示的A部的放大圖。 圖8是表示第2零件的概略結構的俯視圖。 圖9是表示第2零件的概略結構的側視圖。 圖10是圖8所示的C部的放大圖。圖11是表示熔接第1零件和第2零件的狀態的圖。
具體實施例方式
以下，基於附圖詳細說明將本發明的進氣歧管具體化的最 優實施方式。本實施方式中，對將本發明應用於4缸汽油機的 吸氣系統所使用的進氣歧管的情況進行說明。
在這裡，參照圖l-圖3說明本實施方式的進氣歧管。圖l是 表示實施方式的進氣歧管的概略結構的主視圖。圖2是表示實 施方式的進氣歧管的概略結構的側視圖。圖3是示意地表示形 成在實施方式的進氣歧管內的管路空間的圖。
如圖l、圖2所示，進氣歧管10包括穩壓箱11、吸氣管12 和4個吸氣支管13。該進氣歧管10是被稱為樹脂進氣歧管的樹 脂制的進氣歧管，作為4缸汽油機的吸氣系統零件向發動機的 各氣缸供給空氣(吸氣)。即，如圖3所示，在進氣歧管10內， 吸氣管12和各吸氣支管13通過穩壓箱11相連通。由此，在進氣 歧管10中，經由吸氣管12流入到穩壓箱ll中的吸氣從穩壓箱11 通過吸氣支管13而被供給到發動機的各氣缸。
穩壓箱11配置於吸氣管12和吸氣支管13之間。該穩壓箱ll 的內部形成較大的中空部，通過在這裡暫時積存吸氣，防止吸 氣脈動、吸氣幹涉，或者提高吸入效率。
吸氣管12是為了連接節氣門裝置和穩壓箱ll而彎曲形成 的管路，向穩壓箱11供給經由節氣門裝置吸入到進氣歧管10內 的吸氣。即，被節氣門裝置調節了流量後的吸氣經由吸氣管12 向穩壓箱ll內導入。在該吸氣管12的端部設有用於安裝節氣門 裝置的節氣門安裝部15。在節氣門安裝部15上形成有多個用於 安裝節氣門裝置的安裝孔。該節氣門安裝部15和穩壓箱ll通過 吸氣管12相連接。該節氣門安裝部15配置於後述的發動機安裝法蘭部18附 近。由此，由於可以加長吸氣管12,所以可以使節氣門安裝部 15 (節氣門裝置)和穩壓箱ll分離配置。而且，節氣門安裝部 15的一部分與發動機安裝法蘭部18的端部(圖l中的左側端部) 相接合。
在此，在遠離穩壓箱ll配置節氣門裝置時，因可靠性的問 題而需要利用託架等支承節氣門安裝部15。相對於此，在進氣 歧管10中，由於節氣門安裝部15與發動機安裝法蘭部18直接接 合，所以即使不利用託架等支承節氣門安裝部15也可以確保必 要的強度。
而且，由於可以將節氣門安裝部15配置在進氣歧管10的上 部，因此可以使吸氣系統小型化。並且，由於也可以在進氣歧 管10的上方配置空氣過濾器，所以可以謀求吸氣系統的進一 步 小型化。
另外，在吸氣管12上設有用於安裝汽油揮發氣配管的汽油 揮發氣用管接頭16和用於安裝竄缸混合氣回流用配管的竄缸 混合氣用管接頭17,其中，該汽油揮發氣配管將由未圖示的罐 淨化後的汽油揮發氣導入到進氣歧管10中。而且，這些汽油揮 發氣用管接頭16和竄缸混合氣用管接頭17通過吸氣管12與穩 壓箱ll相連通。
吸氣支管13將被導入到穩壓箱11內的吸氣供給到發動機 的各氣缸中。各吸氣支管13從穩壓箱11分支並彎曲延伸，橫向 成一列(並列)地配置。而且，各吸氣支管13的管路長度大致 相同。在這裡，吸氣支管13的彎曲方向和吸氣管12的彎曲方向 相反。即，如圖2所示，從側方看，各吸氣支管13和吸氣管12 以各自通路的彎曲的內側相面對的方式朝不同的方向彎曲。
而且，在吸氣支管13的前端部設有安裝在發動機的氣缸蓋上的發動機安裝法蘭部18。在該發動機安裝法蘭部18的緣部形 成有用於安裝於氣缸蓋的多個安裝孔18a。另外，在該安裝法
19(參照圖4)。各吸氣供給口 19在穩壓箱20內橫向成一列(並 列)地以等間隔(孔間距離大致相等)配置。
這樣的進氣歧管10通過組合2個樹脂制零件21、 22並使其 一體化而構成。即，進氣歧管10形成2分割構造。具體地說， 進氣歧管10由第1零件21和第2零件22構成；上述第1零件21構 成穩壓箱ll的一半，並構成吸氣管12的彎曲外側半殼部及各吸 氣支管13的彎曲內側半殼部；第2零件22構成穩壓箱ll的一半， 並構成吸氣管12的彎曲內側半殼部及各吸氣支管13的彎曲外 側半殼部。這些各零件21、 22各自以合成樹脂為材料，通過注 塑成形而成形為規定的形狀。而且，通過將各零件21、 22互相 組合，並利用振動熔接將其互相接合而一體化，可製造出如圖 1、圖2所示的樹脂制進氣歧管10。
在這裡，圖4 圖10表示各零件。圖4是表示第1零件的概略 結構的俯視圖。圖5是表示第1零件的概略結構的側視圖。圖6 是圖5所示的B部的放大圖。圖7是圖4所示的A部的放大圖。圖 8是表示第2零件的概略結構的俯視圖。圖9是表示第2零件的概 略結構的側視圖。圖10是圖8所示的C部的放大圖。
第1零件21是安裝於發動機時位於發動機側的進氣歧管10 的半殼部分，如圖4、圖5所示，包括穩壓箱ll的半殼部lla、 吸氣管12的彎曲外側半殼部12a、及各吸氣支管13的彎曲內側 半殼部13a。而且，在各半殼部lla、 12a、 13a的緣部形成有 熔接面(分割面)23。在該熔4妄面23上i殳有凸狀的熔4妄焊道23a。
在這裡，如圖5所示，熔接面23由形成於穩壓箱ll的半殼 部11 a緣部的穩壓箱熔接面31 a 、形成於吸氣管12的彎曲外側半
9殼部12a緣部的吸氣管熔接面32a 、以及形成於各吸氣支管13 的彎曲內側半殼部13a緣部的吸氣支管熔4妻面33a構成。而且， 吸氣管熔接面32a與吸氣支管熔接面33a形成在不同的面上。根 據這樣的結構，可以利用2分割構造製造這樣的進氣歧管10, 即，吸氣管12和吸氣支管13以從側面看進氣歧管時吸氣管12 的彎曲的內側和吸氣支管13的彎曲的內側相面對的方式朝不 同的方向彎曲。
而且，如圖6、圖7所示，在第l零件21上的熔接面32a和33a 的連接部分沿著振動方向(圖7中的左右方向)設有做成平坦 面的直線部35a。另外，圖7也是從右側看圖6的圖。該直線部 35a的長度L在振動熔接的振動方向上大於等于振幅即可。
另外，如圖4所示，在第1零件21上形成有節氣門安裝部15, 並形成有安裝法蘭部18。而且，節氣門安裝部15和發動機安裝 法蘭部18直接接合。
另 一方面，第2零件22是進氣歧管10的剩餘的半殼部分， 如圖8、圖9所示，包括穩壓箱ll的半殼部llb、吸氣管12的彎 曲內側半殼部12b、及各吸氣支管13的彎曲外側半殼部13b。在 吸氣管12的彎曲內側半殼部12b上設有汽油揮發氣用管接頭16 和竄缸混合氣用管接頭17。而且，在各半殼部llb、 12b、 13b 的緣部形成有熔接面(分割面)24。該熔接面24和第l零件23 的熔接面23連接而被熔接。
如圖9所示，熔接面24與熔接面23同樣地由形成於穩壓箱 11的半殼部11 b緣部的穩壓箱熔接面31 b 、形成於吸氣管12的彎 曲內側半殼部12b緣部的吸氣管熔接面32b、以及形成於各吸氣 支管13的彎曲外側半殼部13b緣部的吸氣支管熔接面33b構成。 而且，吸氣管熔接面32b和吸氣支管熔接面33b形成於不同的 面，如圖10所示，在它們的連接部分設有直線部35b。下面，參照圖11說明第1零件21和第2零件22的熔接。圖ll 是表示熔接第l零件和第2零件的狀態的圖。在本實施方式中， 第1零件和第2零件的熔接方法是施加振動而熔接的振動熔接， 在將各零件21、 22重疊而垂直地對其加壓的同時進行。具體地 說，如圖ll所示，使第1零件21的熔接面23和第2零件22的熔接 面24 —致，更詳細地說，使熔接面23的熔接焊道23a和熔接面 24相接觸，在該狀態下使第2零件22振動。
在這裡，吸氣管熔接面32a、 32b和吸氣支管熔接面33a、 33b形成於分別不同的面，但由於在各自的連接部分設有直線 部35a、 35b,因此可以將第l零件21和第2零件22錯開。因此， 即使吸氣管熔接面32a、 32b和吸氣支管熔接面33a、 33b形成 於分別不同的面，也可以使第2零件22振動。即，可以利用振 動熔接接合第1零件21和第2零件22。
另外，第2零件22的振動方向在圖11中為前後方向，振幅 為l 2mm左右。在這裡，是使第2零件22振動，但也可以使第 1零件21振動。而且，利用由第2零件22的振動產生的摩擦熱量 使熔接焊道23a熔融，熔接面23和熔接面24被熔接。由此，第l 零件21和第2零件22接合而成為一體，製造出圖l、圖2所示的 進氣歧管IO。
這樣，進氣歧管10由第1零件21和第2零件22構成，但可以 設置吸氣管12而增大從節氣門裝置到穩壓箱11的距離。即，不 必增加進氣歧管的分割數，就可以增大從節氣門裝置到穩壓箱 ll的距離。由此，在進氣歧管10中可以削減零件件數，由此可 以謀求低成本化。另外，由於只進行一次熔接就可以製造出進 氣歧管IO,因此也可以提高生產效率。
這樣製造的進氣歧管10在節氣門裝置安裝在節氣門安裝 部15上的狀態下組裝於發動機的吸氣系統。即，節氣門裝置連接於吸氣配管，而進氣歧管10藉助發動機安裝法蘭部18安裝在 發動機上。而且，汽油揮發氣用管接頭16安裝在連接於罐的汽 油揮發氣配管上，竄缸混合氣用管接頭17安裝在連接於發動機 的曲軸箱的竄缸混合氣回流用配管上。
於是，當發動機起動時，在進氣歧管10中，自節氣門裝置 流入的吸氣經由吸氣管12被供給到穩壓箱11 。供給到穩壓箱11 的吸氣被分配供給到各吸氣支管13而供給到發動機的各氣缸。 在這裡，在進氣歧管10中，由於設有吸氣管12,從節氣門裝置 到穩壓箱ll的距離變長，因此可以向各吸氣支管13均等地分配 吸氣。另外，由於在吸氣管12上設有汽油揮發氣用管接頭16及 竄缸混合氣用管接頭17,因此可以促進吸氣和汽油揮發氣以及 竄缸混合氣的混合。結果，也可以提高汽油揮發氣及竄缸混合 氣向各吸氣支管13的分配性能。
另外，在進氣歧管10中，吸氣管12和吸氣支管13以吸氣管 12的彎曲的內側和吸氣支管13的彎曲的內側相面對的方式朝 不同的方向彎曲。因此，自節氣門裝置流入的吸氣的氣流形成 螺旋狀，可以使吸氣從吸氣管12經由穩壓箱11順暢地流入各吸 氣支管13。由此，可以進一步提高吸氣向各吸氣支管13的分配 性能。另外，由於進一步促進了吸氣和汽油揮發氣及竄缸混合 氣的混合，所以可以進一 步提高汽油揮發氣及竄缸混合氣向各 吸氣支管13的分配性能。結果，可以提高發動機的性能。
如以上詳細說明的那樣，在本實施方式的進氣歧管10中， 在位於發動機安裝法蘭部18附近的節氣門安裝部15和穩壓箱 ll之間設有向與各吸氣支管13相反的方向彎曲形成的吸氣管 12。由此，在加長節氣門裝置和穩壓箱ll之間的距離的同時， 使自節氣門裝置流入的吸氣的氣流形成螺旋狀，使吸氣從吸氣 管12經由穩壓箱11順暢地流入各吸氣支管13。由此，可以提高吸氣和汽油揮發氣及竄缸混合氣向各吸氣支管13的分配性能。
而且，在構成進氣歧管10的第1零件21和第2零件22中，使 吸氣管熔接面32a、 32b和吸氣支管熔接面33a、 33b形成於分 別不同的面，並且，在各自的連接部分設有直線部35a、 35b。 由此，可以通過2分割構造製造進氣歧管10，其中該進氣歧管 IO在節氣門安裝部15和穩壓箱ll之間設有向與各吸氣支管13 相反的方向彎曲形成的吸氣管12。
另外，不言而喻，上述實施方式只是例示，並未對本發明 進行任何限定，可以在不脫離其主旨的範圍內進行各種改進、 變形。例如，在上述實施方式中，將本發明應用於組裝在四缸 發動機上的進氣歧管，但本發明不限於4缸發動機，可以應用 於組裝在所有的多氣缸發動機上的進氣歧管。
另外，在上述的實施方式中，將本發明應用於組裝在汽油 機上的進氣歧管，但是本發明也可以應用於不以汽油為燃料的 發動機(例如，柴油機及液化氣發動機等)。這種情況下，在吸 氣排氣管上不設置汽油揮發氣用管接頭。
此外，在上述的實施方式中，在吸氣管12上設有汽油揮發 氣用管接頭16及竄缸混合氣用管接頭17,但是也可以設置用於 安裝EGR配管的EGR用管接頭。由此，可以提高EGR氣向各吸 氣支管13的分配性能。
權利要求
1.一種進氣歧管，該進氣歧管向內燃機供給吸氣，其特徵在於，包括穩壓箱，暫時積存吸氣；彎曲的多個吸氣支管，連接上述穩壓箱和內燃機的各氣缸；內燃機安裝法蘭部，為了將上述各吸氣支管安裝在內燃機上而設於上述各吸氣支管的前端部；節氣門安裝部，為了安裝節氣門裝置而設於上述內燃機安裝法蘭部附近；吸氣管，連接上述節氣門安裝部和上述穩壓箱。
2. 根據權利要求l所述的進氣歧管，其特徵在於， 上述吸氣管被彎曲形成；上述吸氣管和上述吸氣支管以從側面看進氣歧管時、上述 吸氣管的彎曲內側和上述吸氣支管的彎曲的內側相面對的方式 朝不同的方向彎曲。
3. 根據權利要求1或2所述的進氣歧管，其特徵在於，以不同的面2分割上述吸氣管和上述吸氣支管而成的分割 體相互組合，並通過熔接形成一體。
4. 根據權利要求3所述的進氣歧管，其特徵在於， 上述各分割體相互通過振動熔接而形成一體； 在上述分割體熔接部中的、上述吸氣管的分割面和上述吸氣支管的分割面的連接部分，沿上述振動熔接的振動方向形成 有長度大於等于振幅的直線部。
5. 根據權利要求1或2所述的進氣歧管，其特徵在於， 上述節氣門安裝部的一部分與上述內燃機安裝法蘭部相接
全文摘要
本發明提供一種進氣歧管。該進氣歧管可以提高吸氣向各吸氣支管的分配性能。進氣歧管(10)包括暫時積存吸氣的穩壓箱(11)、連接穩壓箱(11)和發動機的各氣缸的彎曲的多個吸氣支管(13)、為了將各吸氣支管(13)安裝在發動機上而設於各吸氣支管(13)的前端部的發動機安裝法蘭部(18)、為了安裝節氣門裝置而設於發動機安裝法蘭部(18)附近的節氣門安裝部(15)、連接節氣門安裝部(15)和穩壓箱(11)的吸氣管(12)。
文檔編號F02M35/104GK101598089SQ20091013195
公開日2009年12月9日 申請日期2009年3月27日 優先權日2008年6月4日
發明者巖田伸二 申請人:愛三工業株式會社