CN106812604B - 进气歧管的软发动机罩 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆的发动机总成的罩在一端通过铰链连接，并且在另一端通过与发动机突起互锁的插口连接。发动机总成具有位于发动机总成的顶部后端的第一铰接部分，并且具有向上延伸并与第一铰接部分间隔开的第一和第二结构突起。罩具有包覆成型在刚性基底上的泡沫体。基底具有接合第一铰接部分的一体的第二铰接部分。泡沫体由聚氨酯泡沫形成，其具有分别可释放地接收第一和第二突起以将罩保持在安装位置的第一和第二插口。软罩提供优异的噪声和振动性能以及期望的视觉外观。手动安装和拆卸罩很容易做到并且没有任何工具或可拆卸紧固件。

Description

进气歧管的软发动机罩
技术领域
本发明总体上涉及安装在机动车辆的内燃发动机上的装饰罩，更具体地，涉及将软发动机罩安装到发动机和进气歧管上。
背景技术
车辆的发动机舱对于车辆工程师和设计者在相对较小的空间中提供功能性、可维修性和美观性提出了各种挑战。还必须考虑除了最终影响燃料经济性的重量之外的制造和组装成本，从而提供有竞争力的产品。通常使用发动机罩以便提升发动机舱的整体外观并减少发动机噪声的传播。注塑聚合物通常用于制造发动机罩。
典型的用于将发动机罩安装到发动机上的安装部可以包括几个钢支架、紧固件或其他连接结构，例如钩或夹子。使用在一侧连接到发动机罩并且在另一侧连接到发动机部件(例如，进气歧管或凸轮罩)的几个中间部件创造出产生NVH(噪声、振动和粗糙度)问题的许多潜在位置，如嚣叫声和冲击噪声。相对较大的部件数量导致部件成本的增加和相关的制造/组装成本的增加。
将进入的空气引导到内燃发动机的相应发动机气缸的进气歧管过去由金属制成。最近，包括热塑性塑料、树脂和聚合物的各种成型材料已经用于制造进气歧管。优选的材料可以包括尼龙或其它聚酰胺，其可以进一步包括填充材料例如玻璃纤维。换成塑料材料已经实现了重量的减少，但是继续依赖于具有多部件数量的托架和紧固件。
在2014年10月28日提交的申请号为14/525,578、名称为“用于内燃发动机的发动机罩的整体成型进气歧管连接器(Integrally-Molded Intake Manifold Connector forEngine Cover of Combustion Engine)”并通过引用其全部并入本文的待审美国申请中，公开了铰接连接，其中从发动机罩的径向臂延伸的铰链销各自承载弹性体套圈，并且其中铰链销被接收在由歧管主体的结构肋承载的横向条形成的狭槽中。
在2015年7月21日提交的申请号为14/804,405、名称为“进气歧管的铰接式发动机罩(Hinged Engine Cover for Intake Manifold)”并通过引用其全部并入本文的待审美国申请中，公开了铰接接口，其中一体地形成在进气歧管中的C形钩接收铰链轴，铰链轴是罩的整体成型元件。
发动机罩通常被制造为整体式成型制品，以简化制造并降低成本。为了在车辆的整个使用寿命和恶劣条件下牢固地保持发动机罩，铰接部件必须是相当刚性的。因此，使用铰接元件所需的尼龙或其它硬质热塑性材料来形成整个罩。然而，硬质材料在减小噪声和振动方面可能不太有效。
此外，用于在与铰链相对的端部处固定罩的紧固件在安装期间相对难以触及和/或操作。因此，希望在提供可以简化安装、减少部件数量和降低成本的连接件的同时提升噪声衰减。
发明内容
在本发明的一个方面，一种用于机动车辆的装置包括发动机总成，该发动机总成具有位于发动机总成的顶部、后端的第一铰接部分，并且具有向上延伸并与第一铰接部分间隔开的第一和第二结构突起。罩包括刚性基底和包覆成型在基底上的泡沫体。基底具有接合第一铰接部分的一体的第二铰接部分。泡沫体具有分别可释放地接收第一和第二突起以将罩保持在安装位置的第一和第二插口。复合材料发动机罩具有有吸引力的外观和良好的噪声吸收特性，同时结合了足够刚性的铰接连接件与不需要任何工具或可移除的紧固元件而起作用的卡扣式紧固系统。
附图说明
图1是现有技术的发动机和发动机罩的局部透视图；
图2是部分地安装在进气歧管主体上的铰接式发动机罩的局部横截面透视图；
图3是包括心轴或枢轴销的现有技术成型发动机罩的一部分的俯视透视图；
图4是包括用于接收罩枢轴销的铰链C形钩的现有技术进气歧管的一部分的后部透视图；
图5是根据本发明的一个优选实施例的复合材料发动机罩的透视图；
图6是在包覆成型之前复合材料发动机罩的成型基底的透视图；
图7是示出了在图6的基底上的聚氨酯泡沫的包覆成型之后的复合材料发动机罩的透视图；
图8是图7的罩的横截面图；
图9是示出了用于将罩与发动机总成连接的插口的复合材料罩的仰视图；
图10-13是具有用于与罩中的插口连接的结构突起的发动机总成的透视图；
图14是安装在发动机总成上的罩的俯视透视图。
具体实施方式
参考图1，内燃机10支撑发动机罩11。通常，罩11是刚性的，并且可以由例如尼龙、PVC(聚氯乙烯)或聚氨酯的成型聚合材料构成。罩11可以包括用于适应发动机10的特征和附件的各种细节，例如加油口12。各种支架和/或紧固件通常用于将罩11安装到发动机10的各种结构上。
图2-4示出了在上述引用的专利申请中公开的改进的铰接式发动机罩，其中铰接部件设置在发动机的后端(例如，进气歧管上)和罩的后端，并且其中可移除的紧固件保持罩的前端。因此，进气歧管15具有用于连接罩17的整体成型的铰接部件16，这去除了在发动机总成的后端处的支架和紧固件的需要。进气歧管15可以通过注射成型诸如尼龙的聚酰胺热塑性材料形成，并且可以优选地包括诸如玻璃纤维的填充材料。铰接部件16可以与例如从歧管15向外突出的多个结构肋相关联。在使罩17与铰接部件16接合之后，其向下倾斜并通过在发动机总成的前端将螺栓18穿过罩17中的相应孔并进入到进气歧管15上的螺纹孔19中固定而紧固在进气歧管15和发动机总成的其余部分上的适当位置。图3和图4示出了一个实施例，其中罩20的枢轴销21配置成安装到C形钩22和23，以便在罩20和进气歧管主体构件24之间形成铰接连接。
复合发动机罩30在图5-9中示出。罩30具有由泡沫体32包覆成型的刚性基底31。刚性基底31优选地包括具有翼片延伸部34的大致矩形的框架33，翼片延伸部34从一端延伸到成型枢轴销结构35，以产生与发动机总成(未示出)连接的铰链的一部分。框架33可以包括按照罩30的整体形状的包覆成型的交叉支撑件38。枢轴销35包括对准凸缘36和37，用于抵靠发动机总成上的铰接部件的相应表面，以便将罩30对准在期望位置上。
翼片延伸部34从泡沫体32突出，使得枢轴销35不被包覆成型件覆罩。基板31优选地由尼龙或其他刚性热塑性材料成型而成，但也可由金属或其它刚性材料形成。泡沫体32优选由聚氨酯泡沫形成，其中发泡提供柔性和改善的阻尼特性，用于减小噪声和振动。泡沫体32具有合适的尺寸和形状以覆罩和搁置在发动机总成上，并且可以成型有装饰特征、标识或其他图形或文本信息。此外，泡沫体32的顺应性/柔性用于产生不需要额外紧固部件的安装特征。在该实施例中，泡沫体32具有第一和第二插口40和41，以用于可释放地接收形成在发动机总成(下面描述)上的相应的突起，以将罩30保持在其安装位置。根据所使用的结构突起，插口40和41可以包括从插口40所示的下侧部分地穿透泡沫体32的孔眼凹部(grommet pocket)，或者可以是完全穿过泡沫体32的通道，如插口41所示。泡沫体32的顺应性允许插口40和41以容纳并且之后捕获来自发动机总成的相应结构突起的方式拉伸。
图10-13示出了适于接收罩30的发动机总成45。发动机总成45可以包括一对凸轮罩46和47以及进气歧管48，以提供用于安装罩30的结构特征，但是其他发动机部件可替代地使用。在该实施例中，一对铰链C形钩50和51在发动机总成45的顶部后端(即，在车辆的发动机舱的后部)从进气歧管48延伸，配置为接收罩30的枢轴销35。C形钩50和51的间隔和/或宽度适于与枢轴销35上的凸缘36和37接合，以便适当地对准罩30以安装到发动机总成45上。例如，凸缘36和37可以与C形钩50和51的内边缘配合相抵，而枢轴销35延伸超过凸缘36和37，以接合C形钩50和51的内部槽。
来自发动机总成45的第一结构突起包括从凸轮罩47垂直向上延伸的球头销55。球头销55的端部处的球由泡沫体32的下侧上的孔眼凹部40捕获。优选地，孔眼凹部40的内部尺寸可配置成与球头销55的外轮廓匹配。球头销55可以是成型塑料部件，其底座例如通过过盈配合安装在凸轮罩47上的匹配孔中。
来自发动机总成45的第二结构突起包括从凸轮罩46垂直向上延伸的加油口颈(oil filler neck)56。罩30上的相应的插口41包括延伸穿过泡沫体32的通道，该通道的内径略小于加油口颈56的外径。加油口颈56由插口41的通道紧密地抓住，以便将罩30保持在其安装位置，如图14所示。
上述发明结合了1)铰链和内部框架，该铰链和内部框架具有足够的刚度以确切对准和保持罩，以及2)具有优异的噪声和振动性能以及期望的视觉外观的软罩体。手动安装和拆卸罩很容易做到并且没有任何工具或可拆卸紧固件。

Claims (12)

1.一种用于机动车辆的装置，包括：
发动机总成，所述发动机总成具有位于所述发动机总成的顶部后端的第一铰接部分，并且具有向上延伸并且与所述第一铰接部分间隔开的第一和第二结构突起；和
罩，所述罩包括刚性基底和包覆成型到所述刚性基底上的泡沫体，其中所述基底具有与所述第一铰接部分接合的一体的第二铰接部分，并且其中所述泡沫体具有分别可释放地接收所述第一和第二结构突起以将所述罩保持在安装位置的第一和第二插口；所述泡沫体允许所述第一插口和第二插口以容纳并且之后捕获来自发动机总成的所述第一结构突起和所述第二结构突起的方式拉伸。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一结构突起包括从所述发动机总成的凸轮罩延伸的球头销，并且其中所述第一插口包括形成在所述泡沫体的下侧中并且适于捕获所述球头销的孔眼凹部。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二结构突起包括从所述发动机总成延伸的加油口颈，并且其中所述第二插口包括延伸穿过所述泡沫体并且适于捕获所述加油口颈的通道。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述刚性基底包括矩形框架，并且其中所述第二铰接部分包括在从所述框架延伸以从所述泡沫体露出的翼片的端部处的成型销。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述第一铰接部分包括从所述发动机总成的进气歧管延伸以接收所述成型销的C形钩。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二结构突起从所述发动机总成的至少一个凸轮罩延伸。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述泡沫体包括聚氨酯泡沫。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述刚性基底包括成型塑料。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述塑料包括尼龙。
10.一种用于机动车辆的装置，包括：
发动机总成，所述发动机总成具有第一铰接部分以及与所述第一铰接部分间隔开的第一和第二结构突起；和
罩，所述罩包括由柔性泡沫体包覆成型的刚性基底，其中所述基底具有接合所述第一铰接部分的一体的第二铰接部分，并且其中所述泡沫体具有分别可释放地接收所述第一和第二结构突起以将所述罩保持在安装位置的第一和第二插口；所述泡沫体允许所述第一插口和第二插口以容纳并且之后捕获来自发动机总成的所述第一结构突起和所述第二结构突起的方式拉伸。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述泡沫体包括吸声聚氨酯泡沫，并且其中所述刚性基底包括形成矩形框架的尼龙，所述矩形框架具有从所述框架延伸到所述第二铰接部分的成型销的端部翼片。
12.如权利要求10所述的装置，其中，所述第一结构突起包括从所述发动机总成的凸轮罩延伸的球头销，其中所述第一插口包括形成在所述泡沫体的下侧中并且适于捕获所述球头销的孔眼凹部，其中所述第二结构突起包括从所述发动机总成延伸的加油口颈，并且其中所述第二插口包括延伸穿过所述泡沫体并且适于捕获所述加油口颈的通道。
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