CN102337996B - 吸入单元 - Google Patents

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Abstract

一种吸入单元，包括第一构件、第二构件和第三构件，这些构件被单独地制造并且然后在压力施加的情况下被焊接在一起，其中，第一构件和第二构件之间的焊接部分与第二构件和第三构件之间的焊接部分以重叠的方式定位，且第一夹具接收表面被形成到第二构件和第一构件之间的焊接部分与第二构件和第三构件之间的焊接部分之间的重叠的焊接部分，以便避免与第二构件和第一构件之间的焊接部分以及第二构件和第三构件之间的焊接部分重叠。

Description

吸入单元
技术领域
本发明涉及一种吸入单元，其由树脂制成，包括三个单独的构件，所述三个单独的构件包括第一、第二和第三构件，这些构件通过振动焊接工艺焊接。
背景技术
树脂制造的吸入歧管通常已知为构成吸入单元或系统的部分的构件，其由通过振动焊接工艺而焊接多个部件或构件制造。此外，在制造步骤、成本等方面与箱体腔室被单独形成的方法相比，期望的是，一体地形成箱体腔室，诸如共振器。
如所述的，存在已知的各种结构作为树脂制成的吸入歧管，其中，每个吸入歧管由多个分割的或单独的部件或构件形成，用于减少即使通过一体地设置箱体腔室而增加的成本和制造步骤。
这种吸入歧管的一个例子在专利文献1(日本已公开专利申请No.2004-308604)中披露，且该例子的吸入歧管被形成为以便在第一部件的外周边缘向外突出，设置有用于焊接到第二部件的外侧焊接凸缘，且用于焊接到第三部件的第一部件的部分设置有朝向周壁部分的内周侧突出的内侧焊接凸缘，从而防止干涉在第一部件和第二部件之间的焊接时间支撑外侧焊接凸缘的压力施加(加压)夹具。
上述结构的专利文献1中披露的吸入歧管中，周壁部分的内侧焊接凸缘能够在第一部件和第二部件之间的焊接时间被布置在周壁部分的内周侧的压力施加夹具支撑，且该压力施加夹具具有简单的结构，而不需要可滑动运动，这导致成本的降低，此外，内侧焊接凸缘可牢固地支撑在周壁部分的内周侧上，从而焊接时间不会不必要地变长，且因此，焊接步骤或工作没有增加。
此外，在如图6所示的另一吸入歧管中，在端口盖110焊接到端口120之后，腔室130被焊接。根据这种结构，端口盖110和端口100之间的焊接部分与端口120和腔室130之间的焊接部分在分支管线112的一端处彼此重叠，所述一端与分支管线的与箱体腔室131连通的另一端相对，且因此，需要在保持压力施加夹具141和滑动夹具142之间的分开距离L的状态下执行在端口120和腔室130之间的焊接工作。这种焊接方法的原因在于，在振动焊接工艺中施加压力和振动到工件的压力施加夹具141必须沿加压方向临靠工件，且因为诸如滑动夹具142这样的滑动结构没有被采用，压力施加夹具141和滑动夹具142之间的分开距离L的设定是必须的，以便向工件有效地施加压力和振动。
根据上述传统吸入歧管(例如在专利文献1中披露的吸入歧管)的结构，内侧焊接凸缘在分支管线内突出，从而难以确保用于吸入管线的足够体积，另外，吸入流体的平滑流被内侧焊接凸缘阻挡，由此导致不方便事件。
此外，在图6所示的吸入歧管，压力施加夹具141和滑动夹具142在位置上分开距离L，从而难以将足够的振动施加到要被焊接的部分，且因此，不能实现稳定的焊接强度，导致焊接时间增加。
发明内容
本发明因此考虑上述现有技术遇到的情形而被构思，且其目的是提供一种吸入单元，该吸入单元能获得稳定的焊接强度并减少焊接时间，而不形成在分支管线内突出的内侧焊接部分，即使在端口和端口盖之间的焊接部分与端口和端口腔室之间的焊接部分彼此重叠的情况下。
上述和其他目的可根据本发明通过提出一种吸入单元而实现，该吸入单元包括第一构件、第二构件和第三构件，这些构件被单独地制造并然后在压力施加的情况下被焊接在一起，
其中，第一构件和第二构件之间的焊接部分与第二构件和第三构件之间的焊接部分以重叠的方式定位，且第一夹具接收表面被形成到第二构件和第一构件之间的焊接部分与第二构件和第三构件之间的焊接部分之间的重叠的焊接部分，以便避免在第二构件和第一构件之间的焊接部分与第二构件和第三构件之间的焊接部分之间的重叠。
在上述方面，可以期望的是，第二构件是端口，形成有分支管沟槽；第一构件是端口盖，设置有通过关闭分支管沟槽形成的分支管线；且第三构件是腔室，与分支管线的一端连通且设置有形成有吸入端口的箱体腔室，吸入流体通过该吸入端口被引入；并且其中，吸入单元是吸入歧管。此外，期望的是，第一夹具接收表面形成到该端口。
此外，可以期望的是，第一夹具接收表面形成到分支管沟槽的一端，该一端与分支管沟槽的和箱体腔室连通的另一端相对，且肋形成到第一夹具接收表面以便与端口和腔室之间的焊接表面平行地从分支管沟槽向外突出。
还可以期望的是，第一滑动夹具接收部分形成到腔室，在端口和端口盖被焊接之后，第一夹具接收表面和第一滑动夹具接收部分被夹置且然后通过振动焊接夹具而被焊接。
还可以期望的是，第二滑动夹具接收部分形成到端口，第二夹具接收表面形成到端口盖，第二滑动夹具接收部分和第二夹具接收表面被夹置且然后通过振动焊接夹具被焊接。
此外，还可以期望吸入单元是共振器。
在上述优选实施例中，还指出上述实施例不涵盖所有必要特征，且这些特征的子组合可构成一发明。
根据本发明的实施例的上述方面，可以实现以下有利效果。
在根据本发明的吸入单元中，吸入单元包括第一构件、第二构件和第三构件，这些构件被单独地制造并然后在压力施加的情况下被焊接在一起，其中，第一构件和第二构件之间的焊接部分与第二构件和第三构件之间的焊接部分以重叠的方式定位，且第一夹具接收表面被形成到第二构件和第一构件之间的焊接部分与第二构件和第三构件之间的焊接部分之间的重叠的焊接部分，以便避免在第二构件和第一构件之间的焊接部分与第二构件和第三构件之间的焊接部分之间的重叠。因此，即使在第二构件和第一构件之间的焊接之后，压力施加夹具和滑动夹具在距离上并没有分开，从而足够的振动可以被施加到要被焊接的部分，由此增加焊接强度并缩短焊接时间。
另外，在本实施例的吸入单元中，第二构件是端口，形成有分支管沟槽；第一构件是端口盖，设置有通过关闭分支管沟槽形成的分支管线；且第三构件是腔室，与分支管线的一端连通且设置有形成有吸入端口的箱体腔室，吸入流体通过该吸入端口被引入，从而吸入单元被构造为吸入歧管。相应地，在端口盖、端口和腔室之间的相应焊接部分重叠的情况下，可设置一吸入歧管，其中，焊接振动可充分地施加到相应焊接部分，由此改善焊接强度并缩短焊接时间。
此外，在本实施例的吸入单元中，由于第一夹具接收表面形成到端口，第一夹具接收表面容易地形成到一位置，在该位置处，端口和端口盖之间的焊接部分与端口和腔室之间的焊接部分没有重叠。
此外，在本实施例的吸入单元中，由于第一夹具接收表面形成到分支管沟槽的一端，该一端与分支管沟槽的和箱体腔室连通的另一端相对，且肋形成到第一夹具接收表面以便与端口和腔室之间的焊接表面平行地从分支管沟槽向外突出。因此，压力施加夹具和滑动夹具可临靠吸入单元的外表面，从而分支管线的内周表面没有在振动焊接操作时被压力施加夹具和滑动夹具损坏，且可以使得吸入单元在振动焊接操作时不产生任何外来材料。
还此外，根据本实施例的吸入单元，由于第一滑动夹具接收部分形成到腔室，端口和腔室可在端口和端口盖之间的焊接之后被容易地焊接。
还此外，根据本实施例的吸入单元，由于第二滑动夹具接收部分被形成到端口且第二夹具接收表面被形成到端口盖，端口和端口盖可被容易地焊接。
此外，由于本实施例的吸入单元可形成为共振器，在当第一构件、第二构件和第三构件之间的相应焊接部分被形成为重叠的情况下，可设置一种共振器，其中，焊接振动可充分地施加到相应焊接部分，由此改善焊接强度并缩短焊接时间。
本发明的实质和其他特征将通过参考附图的以下说明而变得更加清晰。
附图说明
在附图中：
图1是示出了根据本发明第一实施例的吸入单元的平面图；
图2是示出根据本发明第一实施例的吸入单元的结构的展开透视图；
图3是沿图1中的A-A线的截面图，用于解释端口盖和端口之间的焊接状态；
图4是沿A-A线的截面图，用于解释端口和腔室之间的焊接状态；
图5是示出了根据本发明第二实施例的吸入单元的平面图；
图6是沿A-A线的截面图，用于解释传统吸入歧管的结构。
具体实施方式
以下，将参考附图解释本发明的实施例。此外，应该指出，显示方向的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的术语在此参考附图的阐释使用，特别是参考图2。
还要指出，以下实施例并不限制在各权利要求中陈述的本发明，且在以下实施例中解释的特征的所有组合对于本发明的解决方案都不是不可少的。
还应指出，在以下实施例中，术语“吸入单元”等同地用作构成吸入系统的构件或元件，诸如吸入歧管或共振器，且尽管在以下所用的构成吸入单元的第一、第二和第三构件中的术语“构件”可被部分或部件替换，在本实施例中，它们出于解释方便的考虑用作第一、第二和第三构件。
[第一实施例]
如图1所示，根据第一实施例的吸入单元展现为吸入歧管1，其设置有箱体腔室31和分支管线(或仅仅是管)12，该箱体腔室形成有吸入端口32，吸入流体通过该吸入端口引入，该分支管线用于将吸入流体(即，进入箱体腔室31的流体)分配到内燃机的各个缸体中。
该实施例的吸入歧管1是用于直列式四缸发动机的吸入歧管，且因此，四个分支管线12被同样地形成。吸入端口32向箱体腔室31的端部部分的凸缘部分34敞开，且吸入歧管1安装至节流阀本体用于控制通过凸缘部分34的吸入流体(未示出)。每个分支管线12的一端形成有内燃机(未示出)的凸缘部分35，所述一端和与箱体腔室31连续的另一端相对。
参考图2，根据本实施例的吸入歧管1的结构将在以下详细描述。
如图2所示，该实施例的吸入歧管1包括：端口20，作为第二构件(部分或部件)，分支管沟槽21形成在该端口上；端口盖10，作为第一构件(部分或部件)，关闭分支管沟槽21以形成分支管线12；以及腔室30，作为第三构件(部分或部件)，箱体腔室31形成至该腔室30，且该腔室30还形成有排放端口36，用于将吸入流体引到内燃腔室中。
端口20被设置为夹置在端口盖10和腔室30之间，该端口盖焊接到该端口上侧，且腔室30从该端口下侧焊接，从而端口盖10、端口20和腔室30按该顺序从上侧以重叠的方式焊接。此外，被焊接的端口盖10、端口20和腔室30全部由热塑性合成树脂形成，诸如聚酰胺系列树脂或聚丙烯系列树脂，且通过振动产生的摩擦热到达各构件的焊接表面，这些焊接表面然后在通过压力施加夹具或滑动夹具施加压力时被焊接。此外，本实施例的吸入歧管1被形成为使得端口盖10、端口20和腔室30的焊接部分沿垂直方向在分支管线12的排放端口侧36彼此重叠。
端口盖10形成有关闭部分13，以便形成分支管线12的上表面，从而分别关闭分支管沟槽21的开口，并且要与端口20焊接的第二夹具接收表面11被形成到端口盖10的外周边缘。
如上所述，端口20形成有分支管沟槽21用于将箱体腔室31与排放口36连通，要与端口盖10焊接的第二滑动夹具接收部分23被形成到每个分支管沟槽21的外周边缘，且要与腔室30焊接的第一夹具接收表面22被形成到端口20的下端部的外周边缘。
此外，第一夹具接收表面22在分支管沟槽21的排放端口侧36上形成有肋24，该肋与端口20和腔室30之间的焊接表面平行，并且从分支管沟槽21向外突出，以便避免端口盖10和端口20之间的焊接部分与端口20和腔室30之间的焊接部分重叠。
腔室30形成有与箱体腔室30连通的吸入端口32以及与分支管线12连通的排放端口36。此外，要焊接到端口20的第一滑动夹具接收部分33形成到箱体腔室31和排放端口36的外周边缘。
相应地，如上所述，端口盖10和端口20通过在第二夹具接收表面11和第二滑动夹具接收部分23之间的振动焊接而被焊接到彼此，另一方面，端口20和腔室30通过在第一夹具接收表面22和第一滑动夹具接收部分33之间的振动焊接而被焊接到彼此。
根据本实施例的吸入歧管1将参考附图3和4按下面提到的方式制造。
在制造本实施例的吸入歧管1的方法中，端口盖10和端口20首先通过振动焊接工艺被焊接。如图3所示，该振动焊接在一状态下执行，从而端口盖10的下端部分和端口20的上端部分重叠，第二滑动夹具接收部分23的下端部分被滑动夹具42支撑，并且压力和振动然后通过压力施加夹具41从第二夹具接收表面11的上端部分施加。在振动焊接中，形成到第二夹具接收表面11的焊接突出部分通过振动产生的摩擦热熔接，并且压力施加夹具41将第二夹具接收表面11压靠第二滑动夹具接收部分23，由此执行焊接工艺。
在端口盖10和端口20之间的焊接之后，端口20和腔室30被焊接在一起，如图4所示。该振动焊接在一状态下执行，从而端口20的下端部分和腔室30的上端部分重叠，第一滑动夹具接收部分33的下端部分被滑动夹具42支撑，且压力和振动然后通过压力施加夹具41从第一夹具接收表面22的上端部分施加，由此执行焊接工艺。在该振动焊接中，如前所述，由于端口盖10和端口20之间的焊接部分与端口20和腔室30之间的焊接部分沿垂直方向重叠，分支管线12的排放端口36侧通过压力施加夹具41临靠形成到第一夹具接收表面22的肋24，由此执行端口20和腔室30之间的振动焊接。
如上所解释的，根据所描述的实施例的吸入歧管1，形成到第一夹具接收表面22的肋24以突出的方式形成，以便避免相应焊接部分(在此处端口盖10和端口20之间的焊接部分与端口20和腔室30之间的焊接部分重叠)之间的重叠，从而，即使在端口盖10和端口20之间的焊接之后，充足的压力和振动可被施加到端口20和腔室30之间的焊接部分，由此实现稳定的焊接强度和焊接时间的减少。
在上文中，虽然已经对构造为根据第一实施例的吸入单元的吸入歧管进行描述，根据本发明的吸入单元不限制于这种吸入歧管，且由此，根据本发明的吸入单元的另一实施例可形成为共振器，这将在以下描述。
[第二实施例]
图5是用于解释根据第二实施例的吸入单元的截面图。此外，需要指出，相同的附图标记被添加到与构成作为上述第一实施例的吸入单元的构件或部分相同或相似的构件或部分，且其解释由此在此省略，且在参考图5的描述中，附图的宽度方向被规定为横向(左右)方向。
如图5所示，根据该实施例的吸入单元具有共振器1a的结构。共振器1a是与内燃机的吸入系统一起使用的构件，以便用于减少在从周围环境中引入空气时产生的噪音。
共振器1a具有构成外壳的壳体，且该壳体包括：盖30a，作为第三构件(部分或部件)，构成共振器1a的上半部；壳20a，作为第二构件(部分或部件)，构成共振器1a的下半部；以及下壳，作为第一构件(部分或部件)，封闭壳20a的下端部。
壳20a被定位为在一构造中夹置在焊接到壳20a上侧的盖30a和焊接到壳20a下侧的下壳10a之间，在该构造中，盖30a、壳20a和下壳10a按该顺序从上侧以重叠的方式焊接。盖30a、壳20a和下壳10a由热塑性合成树脂形成，诸如聚酰胺系列树脂或聚丙烯系列树脂，且产生的摩擦热到达要通过振动被焊接的且然后在通过压力施加夹具或滑动夹具向这些构件施加压力时被焊接的这些构件的表面。此外，在本实施例的共振器1a中，盖30a、壳20a和下壳10a的焊接部分被形成为沿垂直方向在在图5中的左端侧重叠。
盖30a具有敞开的下端部分作为开口，要被焊接到壳20a的第一滑动夹具接收部分33a形成到该开口的外周边缘。
此外，要被焊接到盖30a的第一夹具接收部分22a形成到壳20a的上端部的外周边缘，且要被焊接到下壳10a的第二滑动夹具接收部分23a还形成到壳体20a的下端的外周边缘。此外，沿与第一夹具接收表面22a相同方向向外突出的肋24a形成在左端侧，以便避免下壳10a和壳20a之间的焊接部分重叠到壳20a和盖30a之间的焊接部分。
要被焊接到壳20a的第二夹具接收表面11a还被形成到下壳10a的上端部分的外周边缘。
如上所述，下壳10a和壳20a通过施加到第二夹具接收表面11a和第二滑动夹具接收部分23a的振动焊接而被焊接在一起，另一方面，壳20a和盖30a也通过施加到第一夹具接收表面22a和第一滑动夹具接收部分33a的振动焊接而被焊接在一起。
对于根据该第二实施例的共振器1a，在下壳10a和壳20a之间的焊接之后，对壳20a和盖30a执行焊接。即，振动焊接在一状态下执行，该状态是壳20a的上端部分和盖30的下端部分彼此重叠，第一滑动夹具接收部分33a的上端部分被滑动夹具支撑，且压力和振动通过压力施加夹具从第一夹具接收表面22的下端部分施加。在该操作中，如上所述，在图6的左端侧上，下壳10a和壳20a之间的焊接部分与壳20a和盖30a之间的焊接部分沿垂直方向重叠，从而压力施加夹具临靠形成到第一夹具接收表面22的肋24a，由此执行壳20a和盖30a之间的振动焊接。
如上所述，根据本实施例的共振器1a，形成到第一夹具接收表面22a的肋24a以突出的方式形成，以便避免相应焊接部分(在此处下壳10a和壳20a之间的焊接部分与壳20a和盖30a之间的焊接部分重叠)之间的重叠，从而，即使在下壳10a和壳20a之间的焊接之后，充足的压力和振动可被施加到壳20a和盖30a之间的焊接部分，由此实现稳定的焊接强度和焊接时间的减少。
此外，尽管在上述实施例中，描述了可应用到直列式四缸内燃机类型的吸入歧管1，本发明并不限于这种类型的内燃机，且还可应用到直列式六缸内燃机，且在这种类型的缸体中，可以设置包括六个分支管线的结构。由此，分支管线(一个或多个)的形状和数量可根据本发明所应用的内燃机类型被选择性地增加或减少，并且这种变化或修改的实施例也可被涵盖在本发明的技术范围内，这将通过所附权利要求更加清楚。

Claims (5)

1.一种吸入单元，包括第一构件、第二构件和第三构件，这些构件被单独地制造并且然后在压力施加的情况下被焊接在一起，其中，
所述第一构件和所述第二构件的焊接通过如下方式进行：形成于所述第二构件的第二滑动夹具接收部分的下端部分被滑动夹具支撑，并且压力和振动通过压力施加夹具从形成于所述第一构件的第二夹具接收表面的上端部分施加，
所述第二构件和所述第三构件的焊接通过如下方式进行：形成于所述第三构件的第一滑动夹具接收部分的下端部分被所述滑动夹具支撑，并且压力和振动通过所述压力施加夹具从形成于所述第二构件的第一夹具接收表面的上端部分施加，
所述第一夹具接收表面以能够抵接所述压力施加夹具的方式向外方突出形成，从上下方向看，所述第一夹具接收表面的前端部不与所述第二夹具接收表面的前端重叠。
2.如权利要求1所述的吸入单元，其中，第二构件是端口，形成有分支管沟槽；第一构件是端口盖，设置有通过关闭分支管沟槽形成的分支管线；且第三构件是腔室，与分支管线的一端连通且设置有形成有吸入端口的箱体腔室，吸入流体通过该吸入端口被引入；并且其中，吸入单元是吸入歧管。
3.如权利要求2所述的吸入单元，其中，第一夹具接收表面形成到该端口。
4.如权利要求3所述的吸入单元，其中，第一夹具接收表面形成到分支管沟槽的一端，该端与分支管沟槽的和箱体腔室连通的另一端相对，且肋形成到第一夹具接收表面以便与端口和腔室之间的焊接表面平行地从分支管沟槽向外突出。
5.如权利要求1所述的吸入单元，其中，吸入单元是共振器。
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