CN104895711A - 进气装置和进气装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够以低成本实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能的进气装置和进气装置的制造方法。本发明的一个技术方案是一种进气歧管(1)，其具有可从进气导入口(24)导入进气的稳压箱(18)和连通于稳压箱(18)且用于向发动机的多个气缸分配进气的分支通路(16)，其中，在形成分支通路(16)的一部分的弯曲形状的弯曲通路(20)中没有熔接痕迹，形成在弯曲通路(20)的靠稳压箱(18)侧的开口部(30)的外周侧且形成稳压箱(18)的一部分的外周壁部(36)形成为曲面形状。

Description

进气装置和进气装置的制造方法

技术领域

本发明涉及发动机所使用的进气装置和进气装置的制造方法，详细地讲是涉及树脂成形而成的进气装置和进气装置的制造方法。

背景技术

在专利文献1中公开了一种这样的技术：在进气歧管中，作为由树脂形成的一体成形品的第2组件具备形成分支通路的一部分的弯曲通路和在弯曲通路的内周侧朝向第1组件侧形成且构成稳压箱的侧壁的壁部，由此，减小稳压箱的容积。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－251518号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1的技术中，形成在弯曲通路的外周侧的稳压箱的一部分侧壁鼓起成凸状，形成为直线状。因此，稳压箱的一部分侧壁的刚性较低。因而，为了提升稳压箱的一部分侧壁的刚性，需要在稳压箱的一部分侧壁上追加肋、或者使稳压箱的一部分侧壁厚壁化等加强，会花费成本。此外，稳压箱的一部分侧壁鼓起成凸状的部分成为死区容积，可成为产生进气的压力损失(压损)的部分，因此，有可能对进气的流量、进气相对于发动机的各气缸的分配性能产生影响。

因此，本发明即是为了解决所述的问题点而完成的，其课题在于提供能够以低成本实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能的进气装置和进气装置的制造方法。

用于解决问题的方案

为了解决所述课题而完成的本发明的一个技术方案是一种进气装置，其具有可从进气导入口导入进气的稳压箱和连通于所述稳压箱且用于向发动机的多个气缸分配所述进气的分支通路，该进气装置的特征在于，在形成所述分支通路的一部分的弯曲形状的弯曲通路中没有接合痕迹，形成在所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部的外周侧且形成所述稳压箱的一部分的外周壁部形成为曲面形状。

采用该技术方案，由于形成稳压箱的一部分的外周壁部形成为曲面形状，因此，与形成为直线形状的情况相比其刚性较高。由此，稳压箱的刚性上升，因此，不需要为了提升稳压箱的刚性而追加肋、或者进行厚壁化等加强。因而，能够谋求降低成本。此外，能够实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能。

所述的技术方案优选的是，形成在所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部的内周侧的内周壁部自所述稳压箱侧的端部形成为曲面形状。

采用该技术方案，进气等所含有的水分等难以积存在稳压箱内。此外，能够减小稳压箱的容积。

所述的技术方案优选的是，所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部和靠所述发动机侧的开口部中的至少一者的曲率与形成在所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部的曲率和靠所述发动机侧的开口部之间的中间部的曲率不同。

采用该技术方案，能够减少进气的压损，进气效率上升。

所述的技术方案优选的是，所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部的曲率半径小于所述弯曲通路的靠所述发动机侧的开口部的曲率半径和所述弯曲通路的所述中间部的曲率半径。

采用该技术方案，进气被引导到弯曲通路的靠稳压箱侧的开口部的外周壁部，被向分支通路导入。因此，能够更有效地实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能。

所述的技术方案优选的是，使用旋转轴线不同的两个旋转芯制造所述弯曲通路。

采用该技术方案，即使弯曲通路的曲率不恒定，也能够通过一体成形制造弯曲通路。

为了解决所述课题而完成的本发明的另一个技术方案是一种进气装置的制造方法，该进气装置具有可从进气导入口导入进气的稳压箱和连通于所述稳压箱且用于向发动机的多个气缸分配所述进气的分支通路，该制造方法的特征在于，使用具备第1成形模具和能够相对于所述第1成形模具相对移动的第2成形模具的主成形模具的滑动机构、能够相对于所述第1成形模具相对旋转的第1旋转芯、以及旋转轴线与所述第1旋转芯的旋转轴线不同的第2旋转芯，来形成没有接合痕迹且形成所述分支通路的一部分的弯曲形状的弯曲通路，在形成于所述第2旋转芯和所述第1成形模具之间、以及所述第2旋转芯和所述第2成形模具之间的模腔内利用树脂进行注射成形，由此，形成所述弯曲通路的一个开口部，在形成于所述第1旋转芯和所述第1成形模具之间、以及所述第1旋转芯和所述第2成形模具之间的模腔内利用树脂进行注射成形，由此，形成所述弯曲通路的另一个开口部和形成在所述弯曲通路的一个开口部和另一个开口部之间的中间部，所述弯曲通路的一个开口部的曲率半径形成为与所述弯曲通路的另一个开口部的曲率半径和所述中间部的曲率半径不同。

采用该技术方案，即使弯曲通路的曲率不恒定，也能够通过一体成形制造弯曲通路。

发明的效果

采用本发明的进气装置和进气装置的制造方法，能够以低成本实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能。

附图说明

图1是进气歧管的俯视图。

图2是进气歧管的主视图。

图3是图2所示的进气歧管的左侧视图。

图4是进气歧管的分解图。

图5是图2中的A－A剖视图。

图6是下组件的主视图。

图7是图6中的B－B剖视图。

图8是合模工序的说明图。

图9是第1个轴旋转工序的说明图。

图10是成形体挤出工序的说明图。

图11是第2个轴旋转工序的说明图。

图12是成形完成工序的说明图。

图13是变形例的合模工序的说明图。

图14是变形例的第1个轴旋转工序的说明图。

图15是变形例的成形体挤出工序的说明图。

图16是变形例的第2个轴旋转工序的说明图。

图17是变形例的成形完成工序的说明图。

具体实施方式

进气装置的说明

作为进气装置，对设置在发动机的进气系统上的树脂制的进气歧管1进行说明。

如图1～图5所示，进气歧管1由上组件10、中组件12、下组件14等构成。

如图5所示，上组件10相对于中组件12配置于图5的上侧，构成各分支通路16的位于图5的上侧的部分的上半壳部。

中组件12相对于上组件10配置于图5的下侧，构成稳压箱18的上半壳部，并且构成各分支通路16的位于稳压箱18的图5的上侧的部分的下半壳部。

下组件14相对于中组件12配置在的图5的下侧，构成稳压箱18的下半壳部，并且构成各分支通路16的位于稳压箱18的图5的下侧的部分。上组件10、中组件12以及下组件14分别将合成树脂作为材料，通过注射成形而形成为预定的形状。

分支通路16连通于稳压箱18，自该稳压箱18分支而形成为弯曲形状，形成有多个分支通路16。在此，作为一例子，分支通路16形成有3条。分支通路16中的、相对于稳压箱18位于图5的下侧的部分由下组件14所具有的弯曲通路20形成。此外，分支通路16中的、相对于稳压箱18位于图5的上侧的部分由上组件10和中组件12形成。而且，如图5所示，稳压箱18形成在中组件12和下组件14之间，以被包在弯曲的分支通路16的内侧的方式配置。

此外，如图1～图4所示，在进气歧管1上形成有用于固定节气装置(未图示)的凸缘22。在该凸缘22上形成有通向内部的稳压箱18的进气导入口24。此外，在进气歧管1上形成有用于安装EGR管(未图示)的凸缘26。在该凸缘26上形成有通向内部的稳压箱18的EGR气体导入口28。

在该结构的进气歧管1中，被未图示的空气滤清器过滤了的进气(吸入空气)通过未图示的节气装置，从进气导入口24被导入到稳压箱18内。而且，导入到稳压箱18内的进气被分配到各分支通路16，通过各分支通路16分别被供给到发动机的各气缸(未图示)。另外，在稳压箱18内,从EGR气体导入口28导入EGR气体。此外，在稳压箱18内也导入有窜缸混合气。

此外，通过将上组件10、中组件12以及下组件14互相组合，利用振动熔接互相接合而一体化来制造这样的结构的进气歧管1。

另外，也可考虑使用上组件10和中组件12一体成形而成的组件的情况。

下组件的结构的说明

接着，对构成这样的进气歧管1的各组件中的下组件14进行说明。

如图5、图7所示，下组件14具备弯曲形状的弯曲通路20。该弯曲通路20形成分支通路16的一部分和稳压箱18的一部分。而且，弯曲通路20具备形成在稳压箱18侧的开口部30、形成在发动机侧的开口部32、以及形成在开口部30和开口部32之间的中间部34。

如图5、图7所示，开口部30形成在弯曲通路20的靠进气流动的上游侧的位置，连接于形成在中组件12上的开口部50(参照图5)。此外，形成在开口部30的外周侧的外周壁部36形成稳压箱18的一部分。即，开口部30构成与稳压箱18的形成于中组件12的上半壳部相对应的下半壳部。

此外，外周壁部36形成为曲面形状。具体地讲，外周壁部36的内周面36a在弯曲通路20的中心轴线向上形成为曲线状。由此，与外周壁部36形成为直线状的情况相比，外周壁部36的刚性较高。在此，外周壁部36像所述那样构成稳压箱18的一部分。因此，外周壁部36会承受稳压箱18内的进气等的压力。此时，在外周壁部36形成为直线状的情况下，应力易于集中在外周壁部36上，因此，需要在外周壁部36上重新形成肋、或者将外周壁部36设为厚壁等的外周壁部36的加强对策。但是，在本实施例中，由于外周壁部36形成为曲面形状且刚性较高，因此，不需要所述那样的外周壁部36的加强对策。因此，能够降低成本。

此外，由于外周壁部36像所述那样形成为曲面形状，因此，不存在欲从稳压箱18流向分支通路16的进气会滞留这样的部分、即所谓的死区容积部分。因此，欲从稳压箱18流向分支通路16的进气的流动被改善，因此进气的压损降低。因而，能够实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能。

如图5、图7所示，形成在开口部30的内周侧的内周壁部38从稳压箱18侧的端部38b朝向发动机侧形成为曲面形状。具体地讲，内周壁部38的内周面38a在弯曲通路20的中心轴线向上形成为曲线状。这样，在弯曲通路20的内周侧不存在从开口部30朝向中组件12侧形成为直线状这样的壁部。由此，例如窜缸混合气所含有的油雾、EGR气体所含有的冷凝水等在分支通路16中流动并被向发动机排出，而不会残留在内周壁部38上(稳压箱18内)。此外，由于内周壁部38没有构成稳压箱18的一部分，因此，减小稳压箱18的容积。

如图5、图7所示，开口部32形成在弯曲通路20中的靠进气流动的下游侧的位置，连接于形成在中组件12的开口部52(参照图5)。

如图6所示，在稳压箱18的长度方向、即导入到稳压箱18内的进气的流动方向上，3根弯曲通路20横排地排列，该3根弯曲通路20的开口部30和开口部32分别横排地排列。

此外，弯曲通路20形成为不存在被分割成多个的组件接合这样的接合痕迹(例如熔接痕迹)。即，弯曲通路20并不是通过被分割成多个的组件熔接而成形的，而是由树脂形成的一体成形品。

在此，在弯曲通路20中，稳压箱18侧的开口部30的曲率与开口部32、中间部34的曲率不同。具体地讲，开口部30的外周壁部36的内周面36a的曲率与开口部32的外周壁部40的内周面40a的曲率、中间部34的外周壁部42的内周面42a的曲率不同。

如图7所示，例如在将开口部32(内周面40a)、中间部34(内周面42a)的曲率半径设为Rα，将开口部30(内周面36a)的曲率半径设为Rβ时，Rα＞Rβ的条件式成立。即，开口部30的曲率半径Rβ小于开口部32、中间部34的曲率半径Rα。由此，进气被引导到开口部30的外周壁部36的内周面36a，被向分支通路16导入。因此，能够实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能。

另外，像后述那样，使用旋转轴线不同的两个旋转芯来制造弯曲通路20。此外，作为变形例，开口部32的曲率半径也可以小于中间部34的曲率半径。

进气装置的制造方法的说明

接着，使用图8～图12，作为进气装置(进气歧管1)的制造方法对制造下组件14的方法进行说明。另外，为了便于说明，在图8～图12中，简化地表示下组件14的形状的一部分。

用于制造下组件14的制造装置60由主成形模具的滑动机构、第1旋转芯机构以及第2旋转芯机构等构成。

如图8所示，主成形模具的滑动机构具备第1成形模具62和能够相对于第1成形模具62相对移动的第2成形模具64。第1旋转芯机构具备能够相对于第1成形模具62相对旋转的第1旋转芯66。第2旋转芯机构具备旋转轴线与第1旋转芯66的旋转轴线不同的第2旋转芯68。

另外，如图8所示，第1旋转芯66的旋转轴线是S1，第2旋转芯68的旋转轴线是S2。此外，第1旋转芯66的旋转半径(第1旋转芯66的外周面66a的曲率半径)是所述的Rα。此外，第2旋转芯68(第2旋转芯68的外周面68a的曲率半径)的旋转半径是所述的Rβ。

首先，作为合模工序，如图8所示，将第1成形模具62和第2成形模具64设为闭合的状态。此时，在第1成形模具62、第2成形模具64、第1旋转芯66以及第2旋转芯68之间形成有模腔70。然后，向该模腔70的内部注射熔融的树脂，将该树脂冷却至预定温度。由此，成形下组件14。

具体地讲，通过在形成于第1成形模具62和第2成形模具64之间、第2旋转芯68和第1成形模具62之间、以及第2旋转芯68和第2成形模具64之间的模腔70内利用树脂进行注射成形，形成弯曲通路20的靠稳压箱18侧的开口部30。

此外，通过在形成于第1旋转芯66和第1成形模具62之间、以及第1旋转芯66和第2成形模具64之间的模腔70内利用树脂进行注射成形，形成弯曲通路20的靠发动机侧的开口部32和弯曲通路20的中间部34。

接着，作为第1个轴旋转工序，如图9所示，使第2成形模具64自第1成形模具62退避。此外，使第1旋转芯66右旋转。

接着，作为成形体挤出工序，如图10所示，使第2旋转芯68自第1成形模具62、第1旋转芯66后退。由此，将成形了的下组件14与第2旋转芯68一同挤出。

接着，作为第2个轴旋转工序，如图11所示，使第2旋转芯68相对于成形了的下组件14相对地左旋转。

接着，作为成形完成工序，如图12所示，将成形了的下组件14取出。像以上那样制造下组件14。而且，这样制造的下组件14形成为，弯曲通路20的靠稳压箱18侧的开口部30的曲率半径Rβ小于弯曲通路20的靠发动机侧的开口部32和弯曲通路20的中间部34的曲率半径Rα。

在此，在以往技术中，使用1个旋转芯机构制造下组件。因此，弯曲通路受到制约而成为与1个旋转芯的旋转轨迹相对应的流路形状，形状的自由度较低。因而，弯曲通路的外周侧的壁部形成在比实际所需要的位置更靠外周侧的位置。因此，进气的流量、进气相对于发动机的各气缸的分配性能受到了影响。此外，通过稳压箱容积增大，也有可能发生进气的流量进一步降低、发动机转速快速上升。

相对于此，像所述那样，在本实施例中，使第1旋转芯66和第2旋转芯68分别向不同方向(两个方向)旋转，形成下组件14。此外，第1旋转芯66的旋转轴线S1和第2旋转芯68的旋转轴线S2的位置并不相同。因此，稳压箱18的形状可以形成为比分支通路16的外形轨迹靠内侧的形状。

此外，通过这样使用两个旋转芯，能够成形各种形状的下组件。例如，能够如图13～图17所示成形下组件80。

如图13所示，用于制造下组件80的制造装置90由第1成形模具92、第2成形模具94、第1旋转芯96以及第2旋转芯98等构成。

首先，作为合模工序，如图13所示，将第1成形模具92和第2成形模具94设为闭合的状态。此时，利用第1成形模具92、第2成形模具94、第1旋转芯96以及第2旋转芯98形成模腔100。然后，向该模腔100的内部注射熔融的树脂，将该树脂冷却至预定温度。由此，成形下组件80。

接着，作为第1个轴旋转工序，如图14所示，使第2成形模具94自第1成形模具92后退。此外，使第1旋转芯96右旋转。

接着，作为成形体挤出工序，如图15所示，使第2旋转芯98自第1成形模具92、第1旋转芯96后退。由此，将成形体与第2旋转芯98一同挤出。

接着，作为第2个轴旋转工序，如图16所示，使第2旋转芯98旋转。

接着，作为成形完成工序，如图17所示，将成形了的下组件80取出。像以上那样制造下组件80。而且，这样制造的下组件80形成为，弯曲通路20的靠稳压箱18侧的开口部30的曲率半径小于弯曲通路20的靠发动机侧的开口部32和弯曲通路20的中间部34的曲率半径。

本实施例的效果

采用本实施例的进气歧管1，在形成分支通路16的一部分的弯曲形状的弯曲通路20中没有熔接痕迹，形成在弯曲通路20的靠稳压箱18侧的开口部30的外周侧且形成稳压箱18的一部分的外周壁部36形成为曲面形状。这样，形成稳压箱18的一部分的外周壁部36形成为曲面形状，因此，与形成为直线状的情况相比，该外周壁部36的刚性较高。由此，稳压箱18的刚性上升，因此，不需要为了提升稳压箱18的刚性而追加肋、或者进行厚壁化等加强。因而，能够谋求降低成本。此外，能够实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能。

此外，在弯曲通路20中没有熔接痕迹。由此，不需要用于熔接多个被分割成的组件的工时数，因此，能够谋求降低制造成本。

此外，形成在弯曲通路20的靠稳压箱18侧的开口部30的内周侧的内周壁部38自靠稳压箱18侧的端部起形成为曲面形状。由此，例如窜缸混合气所含有的油雾、EGR气体所含有的冷凝水等难以积存在稳压箱18内。此外，能够减小稳压箱18的容积。

此外，弯曲通路20的靠稳压箱18侧的开口部30的曲率与弯曲通路20的中间部34的曲率不同。由此，能够减少进气流动的压损，进气效率上升。

此外，弯曲通路20的靠稳压箱18侧的开口部30的曲率半径Rβ小于弯曲通路20的靠发动机侧的开口部32和弯曲通路20的中间部34的曲率半径Rα。由此，进气被引导到弯曲通路20的开口部30的外周壁部36，被向分支通路16导入。因此，能够更有效地实现进气的高流量化、进气相对于发动机的各气缸的等分配性能。

此外，使用旋转轴线不同的两个旋转芯制造弯曲通路20。具体地讲，使用具备第1成形模具62和第2成形模具64的主成形模具的滑动机构、能够相对于第1成形模具62相对旋转的第1旋转芯66、以及旋转轴线与第1旋转芯66的旋转轴线不同的第2旋转芯68，来形成弯曲通路20。然后，在形成于第2旋转芯68和第1成形模具62之间、以及第2旋转芯68和第2成形模具64之间的模腔70内利用树脂进行注射成形，由此，形成弯曲通路20的靠稳压箱18侧的开口部30(本发明中的“一个开口部”的一例子)。此外，在形成于第1旋转芯66和第1成形模具62之间、以及第1旋转芯66和第2成形模具64之间的模腔70内利用树脂进行注射成形，由此，形成弯曲通路20的靠发动机侧的开口部32(本发明中的“另一个开口部”的一例子)和弯曲通路20的中间部34。而且，弯曲通路20的开口部30的曲率半径Rβ形成为与弯曲通路20的开口部32和中间部34的曲率半径Rα不同。这样，即使弯曲通路20的曲率不恒定，也能够通过一体成形制造弯曲通路20。

另外，所述的实施方式只是简单的例示，并没有对本发明有任何限定，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种改良、变形是不言而喻的。

附图标记说明

1、进气歧管；10、上组件；12、中组件；14、下组件；16、分支通路；18、稳压箱；20、弯曲通路；30、开口部；32、开口部；34、中间部；36、外周壁部；36a、内周面；38、内周壁部；38a、内周面；38b、端部；60、制造装置；62、第1成形模具；64、第2成形模具；66、第1旋转芯；68、第2旋转芯；80、下组件；90、制造装置；92、第1成形模具；94、第2成形模具；96、第1旋转芯；98、第2旋转芯；Rα、(中间部的)曲率半径；Rβ、(开口部的)曲率半径。

Claims (6)

1.一种进气装置，其具有可从进气导入口导入进气的稳压箱和连通于所述稳压箱且用于向发动机的多个气缸分配所述进气的分支通路，该进气装置的特征在于，

在形成所述分支通路的一部分的弯曲形状的弯曲通路中没有接合痕迹，

形成在所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部的外周侧且形成所述稳压箱的一部分的外周壁部形成为曲面形状。

2.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，

形成在所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部的内周侧的内周壁部自所述稳压箱侧的端部形成为曲面形状。

3.根据权利要求1或2所述的进气装置，其特征在于，

所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部和靠所述发动机侧的开口部中的至少一者的曲率与形成在所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部和靠所述发动机侧的开口部之间的中间部的曲率不同。

4.根据权利要求3所述的进气装置，其特征在于，

所述弯曲通路的靠所述稳压箱侧的开口部的曲率半径小于所述弯曲通路的靠所述发动机侧的开口部的曲率半径和所述弯曲通路的所述中间部的曲率半径。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的进气装置，其特征在于，

使用旋转轴线不同的两个旋转芯制造所述弯曲通路。

6.一种进气装置的制造方法，该进气装置具有可从进气导入口导入进气的稳压箱和连通于所述稳压箱且用于向发动机的多个气缸分配所述进气的分支通路，该制造方法的特征在于，

使用具备第1成形模具和能够相对于所述第1成形模具相对移动的第2成形模具的主成形模具的滑动机构、能够相对于所述第1成形模具相对旋转的第1旋转芯、以及旋转轴线与所述第1旋转芯的旋转轴线不同的第2旋转芯，来形成没有接合痕迹且形成所述分支通路的一部分的弯曲形状的弯曲通路，

在形成于所述第2旋转芯和所述第1成形模具之间、以及所述第2旋转芯和所述第2成形模具之间的模腔内利用树脂进行注射成形，由此，形成所述弯曲通路的一个开口部，

在形成于所述第1旋转芯和所述第1成形模具之间、以及所述第1旋转芯和所述第2成形模具之间的模腔内利用树脂进行注射成形，由此，形成所述弯曲通路的另一个开口部和形成在所述弯曲通路的一个开口部和另一个开口部之间的中间部，

所述弯曲通路的一个开口部的曲率半径形成为与所述弯曲通路的另一个开口部的曲率半径和所述中间部的曲率半径不同。