CN107304738A - 车辆用紧凑型进气管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆用紧凑型进气管及其制造方法，该车辆用紧凑型进气管包括一侧连接到引擎进气口而另一侧则连通外部的中空主体、形成于上述主体外壁的开口、设于上述开口的吸音板，即使不配备共振腔也能减少进气管上发生的振动与噪音，简单地构成进气管结构而得以提高生产效率并确保引擎室空间，得益于空间的确保而能够提高设计实用性。

Description

车辆用紧凑型进气管及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种车辆用紧凑型进气管及其制造方法。

背景技术

一般，内燃机让燃料与氧气混合，混合的燃料则供应到引擎的气缸内部并且被点火，此时点火时发生的爆发力将所生成的直线运动转换成旋转运动产生动力。

上述内燃机必须得到氧气供应，引擎是设于车辆内的内燃机，为引擎供应氧气的方法如下，考虑到车辆的行驶方向而让吸入口朝向车辆的行驶方向侧并置于车辆前方的引擎室内部。

如前所述，为内燃机供应氧气的进气配置可以根据车辆的行驶速度而发挥出使供应给引擎内部的空气量增加的效果，即下列情况，随着车辆速度增加而上升的引擎输出，以及随其增加的氧气量。

但是如前所述地进行进气配置时，通过进气管供应的外气会因为引擎振动、引擎排气量、引擎转速及进排气阀可变正时(variable timing)等所造成的脉动而导致进气管内部压力变化并发生涡流。

上述所发生的涡流则和吸气系统各自的固有频率组合后生成特殊频带的共振而在进气管发生尾管噪音，上述尾管噪音辐射到引擎室内部或者和其它零部件的固有频率引起共振而诱导辐射噪音。

因此，现有技术为了防止该噪音而在进气管上附接俗称“共振腔”(resonator)的腔(chamber)或者修改进气管形状，通过这种方法增加内部抵抗而得以抵消尾管噪音。

但前述共振腔的配置需要在进气管的路径上分配相应的空间，并且进气管的结构也变得复杂，即使具备了共振腔也仅仅是消除局部特定共振频率的振动。

近来得益于汽车技术的开发而得以在车辆上搭载各式各样的附属功能，而为了搭载这些功能需要确保引擎室的空间，而且随着引擎的输出增加而使得减少噪音的功能成了必备功能，因此使用现有共振腔的噪音装置迫切需要进行改良。

下面是减少了噪音和振动的进气管的代表性现有技术。

韩国公开专利公报第10-2016-0024435号涉及一种车辆的进气管，为了减少由于吸气引起的噪音，该发明的结构是将双重配置的进气管的结合部位上端的塑料管件直接紧固在塑料管上。

而且，韩国公开专利公报第10-2009-0109817号涉及一种车辆用通气管(airduct)组件，该发明公开的通气管结构是把通气管的内部领域分割，并且根据低速行驶时需要的空气量与高速行驶时需要的空气量调整供应给通气管的空气量，还能凭此减少噪音，即使不安装共振腔也能有效地抑制由于外部空气流入而引起的噪音。

但是，韩国公开专利公报第10-2016-0024435号虽然改变了用于减少噪音的进气管结合结构，但其仍然具备并使用共振腔而使得引擎室空间不足。

而且，韩国公开专利公报第10-2009-0109817号虽然因为不具备共振腔而得以确保引擎室的空间，但通气管的结构复杂，从外部流入的空气含有细沙等异物时不能顺畅地运转，其制造工艺复杂而且生产成本较高。

因此，迫切需要开发出下列技术，该技术能消除共振腔而确保引擎室的空间，简单配置通气管结构，其制作容易简便而提高生产效率。

发明内容

本发明的车辆用紧凑型进气管及其制造方法旨在解决上述现有技术所导致的问题，现有技术为了防止进气管的噪音与振动而设有共振腔，并且因此较难确保引擎室的空间，其只能消除局部特定共振频率的振动，如果为了防止进气管的噪音与振动但不配备共振腔，就会导致进气管的结构复杂化，本发明的目的是提供一种能够解决该问题的车辆用紧凑型进气管及其制造方法，其能够普遍性地减少进气管内部所发生的噪音与振动，即使不具备共振腔也不会使进气管的结构复杂。

为了达到上述目的，本发明提供了一种车辆用紧凑型进气管，该车辆用紧凑型进气管包括：中空主体，一侧连接到引擎进气口而另一侧则连通外部；一个以上的开口，形成于上述主体的外壁；及吸音板，设于上述开口。

而且，本发明提供了一种车辆用紧凑型进气管的制造方法，该车辆用紧凑型进气管由一侧连接到引擎进气口而另一侧连通外部并且在外壁形成一个以上的开口的主体构成，该方法包括下列步骤：第一步骤，制造吸音板；第二步骤，在主体模具的形成有开口的成型槽上放置上述吸音板，注入主原料而成型主体。

根据如前所述的本发明车辆用紧凑型进气管及其制造方法，在形成进气管的主体内侧设有吸音板以简化进气管的结构，可概括性地吸收进气管内部发生的噪音与振动，因此，不必配备共振腔也能确保引擎室内部的空间，在配置进气管的管路时能够自由配置而得以提高设计效率并减少车辆荷重。

附图说明

图1是本发明优选实施例的车辆用紧凑型进气管的立体图。

图2是本发明优选实施例的车辆用紧凑型进气管的主体的立体图。

图3是本发明优选实施例的车辆用紧凑型进气管的主体与开口及吸音板的结构概念图。

图4是本发明的一实施例的车辆用紧凑型进气管的制造顺序。

图5是本发明优选实施例的车辆用紧凑型进气管的分解立体图。

图6是本发明优选实施例的车辆用紧凑型进气管的制造顺序。

具体实施方式

本发明提供了一种车辆用紧凑型进气管及其制造方法，该车辆用紧凑型进气管包括：中空主体，一侧连接到引擎进气口而另一侧则连通外部；一个以上的开口，形成于上述主体的外壁；及吸音板，设于上述开口。

而且，本发明还提供了车辆用紧凑型进气管的制造方法，该车辆用紧凑型进气管由一侧连接到引擎进气口而另一侧连通外部并且在外壁形成一个以上开口的主体所构成，该方法包括下列步骤：第一步骤，制造吸音板；第二步骤，在主体模具的形成有开口的成型槽上放置上述吸音板，注入主原料而成型主体。

通过如前所述的配置结构，本发明将可解决由于配备共振腔而消耗的引擎室空间及车辆荷重增加的问题，还能解决只能减少特定频率的噪音的缺点，省略共振腔时进气管结构变复杂的问题。

下面结合附图详细说明根据本发明的车辆用紧凑型进气管及其制造方法的实施例。

首先，本发明的进气管100的主体10由其一侧连接到引擎进气口而另一侧连通外部的中空形态构成，在连通外部的尾端能另外附接辅助车辆进气的吸气口(snorkel) 50等部件。

上述吸气口50附接在引擎的进气口并且能够增加车辆的吸气量，主体10内径截面积比吸气口50入口截面积窄，通过上述吸气口50流入的空气在主体10的入口提高流速而使得供应给引擎的空气流量增加。

另一方面，上述主体10能够发挥出把吸自外部的空气传递到引擎通路的作用。而且，通过上述主体10流入的空气被传递到气化器等装置后和燃料混合，在气化器中与空气混合的燃料则被供应到引擎后让引擎运作。

因此，上述主体10的内部流动路径连接到为引擎供应空气的进气管100而可能会受到引擎振动、引擎排气量、引擎转速及进排气阀可变正时等引擎运作状态的影响而发生诸如脉动等现象。

如前所述，上述主体10的内部流动路径发生脉动现象时所流入的空气会因为脉动现象而生成涡流，所生成的涡流则和上述主体10的内部流动路径由于墙面碰撞而引起振动及噪音。

因此，本发明的主体10为了减少内部流动路径上发生的振动与噪音，如图2、图3所示，在主体10的外壁形成一个以上的开口20，并且在上述开口20上设有吸音板30而得以在上述吸音板30上吸收及减少内部流动路径上发生的振动与噪音，所吸收的振动则通过开口20以振动波的形态排放。

因此，本发明的主体10形成有开口20并具备吸音板30而避免主体10的外壁连通内部，防止流入主体10内部的空气通过开口20流出，流入的空气上发生的噪音与振动则由吸音板30吸收。

而且，本发明的主体10在开口20设有吸音板30，因此可以在上述开口20的上部以格子结构配备吸音罩40以保护吸音板30，关于上述吸音罩40的详细内容将在下面和开口20一起说明。

另一方面，优选地，本发明的主体10为了配备上述开口20及吸音板30而使用刚性材料构成，以便减少噪音与振动，位于主体10的吸音板30则以塑性材料构成。

如前所述，本发明的进气管100具备了由刚性材料构成的主体10和由塑性材料构成的吸音板30，因此在主体10的内部流动路径上发生涡流时上述吸音板30将吸收上述涡流流动所造成的冲击并减少振动，涡流所导致的噪音也由吸音板30进行隔音及吸音而得以减少，因此本发明的进气管100能够减少振动与噪音。

另外，构成上述主体10的材料可以使用现有的一般刚性合成树脂材料，更优选地，可以使用聚丙烯(尤其是均聚聚丙烯)、聚乙烯(尤其是高密度聚乙烯)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的任意一个或两个以上化合物的混合物。

具体地说，可以为了提高机械性能而使用均聚聚丙烯或高密度聚乙烯，只要是能让主体10的密度为0.03到0.1g/cm³的高分子材料就能使用，上述密度低于0.03g/cm³时主体的机械物性及耐久性会降低，超过0.1g/cm³时会导致重量增加并且振动会缩短使用寿命。

接着，本发明的开口20在主体10的外壁形成一个以上，并且设有将在后面详细说明的吸音板30。

如图3所示，上述开口20设有吸音板30，上述吸音板30是现有的防音配件，并且能够吸收主体10内部流动路径上发生的涡流所导致的冲击，对于所吸收的冲击的振动波则通过开口20排放到外部，由于其具备了吸音及隔音性而能够发挥出将内部产生的噪音加以遮蔽的效果。

实际上，对汽车（排气量1000cc的小汽车及排气量2000cc的中型车辆）进行测试的结果发现，相比于不具备开口的现有进气管，本发明的进气管100的吸音效率能够提高20~30%。

该结果是采用同一材质的不织布时得到的结果，这应该是得益于进气管的结构优点。

而且，开口20上部进一步设有以格子结构形成的吸音罩40，从而从外部冲击中保护设于开口20的吸音板30。

下面进一步说明上述吸音罩40，主体10的开口20上的边缘比主体10的外壁突出，以上述突出的开口20边缘的末端为基准设有覆盖开口20的吸音罩40。

因此，上述吸音罩40比主体10的外壁更突出地构成，在主体10配备上述吸音板30时能够不受上述吸音罩40干涉地设于主体10。

而且，在上述主体10的内部流动路径设有吸音板30时，即使吸音板30比主体10的外壁厚，上述突出的吸音罩40也能让上述流动路径的墙面与吸音板30的内侧面维持一致。

亦即，吸音板30不突出于上述流动路径内侧面，从而不会对经过流动路径的吸气流的流动产生物理阻碍，不仅能够维持吸气流的流速，还能防止涡流发生。

另外，上述吸音罩40的内侧面与吸音板30的外侧面相互抵接地配置，主体10在成型时吸音板30附接在吸音罩40上，从而让吸音板30坚固地结合在主体10上。

而且，上述吸音罩40的格子结构以网孔(mesh)形态构成，从而把上述吸音板30上发生的振动排放到外部，只要是能够保护吸音板30的结构，就不限制其形态，但优选地，为了提升主体10外观的审美效果而以蜂窝形状或制造厂商标志(logo)等花纹形成。

另外，上述吸音罩40在主体10成型时一体地成型较佳，但是也可以在主体10成型时不让吸音罩40成型，而让开口20在只设有吸音板30的情况下成型，然后以可装卸的方式把上述吸音罩40安装在主体10的外侧面上。

亦即，在上述主体10的外侧面设有结合槽或结合用突起，在另行制作的吸音罩40的内侧面则设有和形成于上述主体10外侧面的结合槽或结合用突起对应的结合槽或结合用突起，从而以可装卸的方式把上述吸音罩40安装在上述主体10的外侧面上。

接着，本发明的吸音板30设在开口上20，在制作主体10时可以和主体10成一体地形成，更详细地说，以衬垫(pad)方式设置在形成于主体10的开口20上而得以堵住开口20。

而且，关于上述吸音板30结合到主体10的配置方式，在制作主体10时让吸音板30位于开口20位置内部，并且让吸音板30完全密封开口20以阻止主体10内部通过开口20连通外部。

如前所述，主体10配置吸音板30是为了防止主体10内部流动路径上吸入的空气的涡流所引起的噪音与振动通过开口泄漏到外部。

因此，优选地，预先另行制作上述吸音板30后，在制作主体10时利用嵌入成型等方法将吸音板30置于上述开口20上的成型槽而得以在主体10成型时一体成型。

另外，优选地，上述吸音板30为了吸收上述主体10内部发生的振动与噪音而以刚性弱于主体10材料的塑性材料制作。

亦即，主体10内部发生的噪音与振动是因为脉动所引起的涡流碰撞到主体10的内侧面而发生的，此时，在主体10内侧面设有刚性弱于主体10的材料制成的吸音板30就能让吸音板30吸收涡流所引起的噪音与振动，凭此得以减少主体10内部发生的噪音与振动。

另外，上述吸音板30是常用于汽车的吸音配件，其不仅能降低材料费用，还能增强吸音及隔音性能，将PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，polyethylene terephthalate)与LMF(低熔点纤维，low melting fiber)混合后制成，其混合比可以如下配置，亦即，PET为70~90重量%，而LMF为10~30重量%。LMF以较大差异超出上述范围或者低于上述范围的话会减少其成型性，由其制造的吸音板的吸音及隔音性能也会降低。因此在上述范围内混合后制造较佳。

接着，本发明的由一侧连接到引擎进气口而另一侧连通外部并且在外壁上形成一个以上的开口20的主体10所构成的车辆用紧凑型进气管的制造方法，如图4所示，包括下列步骤：第一步骤S10，制造吸音板30；第二步骤S20，在主体模具的形成有开口20的成型槽上放置上述吸音板30，注入主原料而成型主体。

上述主体10和吸音板30需要成一体地成型，因此使用嵌入成型方法较佳，亦即，主体 10 成型时插入吸音板30从而一体成型。

亦即，主体10模具中开口20所在的成型槽上设有能够放置上述吸音板30的放置部，把吸音板30放置在上述放置部后注入主原料从而成型出和吸音板30呈一体结构的主体10。

上述主体10 成型时注入的主原料可以采用刚性合成树脂材料，更优选地，可以使用聚丙烯(尤其是均聚聚丙烯)、聚乙烯(尤其是高密度聚乙烯)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的任意一个或两个以上化合物的混合物。

另一方面，在制造上述吸音板30的第一步骤S10中，可以把形成吸音板30的原料压缩后进行拒水涂层制造，所使用的原料PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，polyethyleneterephthalate)与LMF(低熔点纤维，low melting fiber)混合后使用，其混合比可以如下，亦即，PET为70~90重量%，而LMF为10~30重量%。

另一方面，在成型本发明的主体时，与其把主体10的管状一体成型，不如把主体模具分成第一主体模具与第二主体模具并且把第一主体11与第二主体12各自独立成型后加以结合地成型为管状，如此就能提高作业便利性与效率。

因此，如图5、图6所示，上述第二步骤S20把主体模具分成第一主体模具及第二主体模具地制作，然后进行下列步骤：

第一主体成型步骤S21，在第一主体模具的形成有开口20的成型槽上放置吸音板30后注入主原料成型第一主体11；

第二主体成型步骤S22，在第二主体模具的形成有开口20的成型槽上放置吸音板30后注入主原料成型第二主体12。

而且，上述第二步骤在第二主体的成型步骤S23后还包括结合步骤S23，该结合步骤S23让第一主体11与第二主体12对接后进行加热、压缩及冷却而成型为管状主体10。

亦即，让上述第一主体成型步骤S21与第二主体成型步骤S22生成的第一主体11与第二主体12的分离的截面互相对接配置，把互相对接配置的分离截面加热并缓缓压缩就能让分离部位熔融地互相粘结，此时停止加热并进行冷却，就能完成一个具备管状的主体10的制造。

按照如前所述的方法，成型的主体10则经过结合吸气口(snorkel)50等附属性零部件的进一步组装步骤S30后，得以制作成向引擎供应空气的进气管100。

因此，根据本发明车辆用紧凑型进气管及其制造方法，本发明的进气管能够简单地构成而让制造工艺单纯化并提高生产性能，由于进气管上产生的噪音的隔音及吸音性卓越，从而能够消除现有技术所配备的共振腔。

而且，本发明消除了共振腔而能够轻易地确保引擎室内部的空间，并且减少车辆荷重，在配置进气管的管路时能够自由配置而得以便利地进行内部设计，可以在进气管的外壁形成花纹等而得以提高审美性。

上述所提实施例仅是为了让本发明所属技术领域的技术人员充分传达本发明的技术思想而做的举例，本发明并不限定于上述实施例，也可以通过其它形态具体化。

Claims (9)

1.一种车辆用紧凑型进气管，其特征在于，包括：中空主体(10)，一侧连接到引擎进气口而另一侧则连通外部；一个以上的开口(20)，形成于所述主体(10)的外壁；吸音板(30)，设在所述开口(20)上。

2.根据权利要求1所述的车辆用紧凑型进气管，其特征在于，所述主体(10)还设有吸音罩(40)，所述吸音罩(40)以格子结构形成于所述开口(20)的上部。

3.根据权利要求1所述的车辆用紧凑型进气管，其特征在于，所述吸音板(30)和所述主体(10)成一体结构。

4.根据权利要求1所述的车辆用紧凑型进气管，其特征在于，所述主体(10)的材料包含聚丙烯、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一个或两个以上化合物的混合物。

5.根据权利要求1所述的车辆用紧凑型进气管，其特征在于，所述吸音板(30)的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯与低熔点纤维的混合物。

6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的车辆用紧凑型进气管的制造方法，其特征在于，所述的车辆用紧凑型进气管由一侧连接到引擎进气口而另一侧连通外部并且在外壁形成一个以上的开口(20)的主体(10)构成，其特征在于，该方法包括下列步骤：

第一步骤(S10)，制造吸音板(30)；

第二步骤(S20)，在主体模具的形成有开口(20)的成型槽上放置上述吸音板(30)，注入主原料而成型主体。

7.根据权利要求6所述的车辆用紧凑型进气管的制造方法，其特征在于，所述第一步骤(S10)把形成吸音板(30)的原料压缩后进行拒水涂层。

8.根据权利要求6所述的车辆用紧凑型进气管的制造方法，其特征在于，把所述主体模具分成第一主体模具及第二主体模具，所述第二步骤(S20)还包括下列步骤：

第一主体成型步骤(S21)，在第一主体模具的形成有开口(20)的成型槽上放置所述吸音板(30)，注入主原料成型第一主体(11)；

第二主体成型步骤(S22)，在第二主体模具的形成有开口(20)的成型槽上放置所述吸音板(30)，注入主原料成型第二主体(12)。

9.根据权利要求8所述的车辆用紧凑型进气管的制造方法，其特征在于，所述第二步骤(S20)在所述第二主体成型步骤(S22)后还包括下列步骤：

结合步骤(S23)，让所述第一主体(11)与所述第二主体(12)对接后进行加热、压缩及冷却而成型为管状主体(10)。