CN1820140A - 改进的发动机进气歧管组件 - Google Patents

Abstract

发动机进气歧管组件(10)包括由第一材料构成的第一部分(12)和由第二材料构成的第二部分(14)，第一和第二部分(12，14)粘合地连接在一起。优选地进气歧管组件(10)附加地配置有气缸盖凸缘(24)和节流阀体附件(22)，气缸盖凸缘(24)用于将进气歧管组件(10)安装到机动车辆发动机部件，节流阀体附件(22)用于连接节流阀体部件。气缸盖凸缘(24)和节流阀体附件(22)可以是第一或第二部分(12，14)的整体部件，或在装配第一和第二部分(12，14)期间或之后连接到第一或第二部分(12，14)上。作为选择，插件(18)位于装配后的第一和第二部分(12，14)之间以产生一个或多个增压间，从而穿过进气歧管组件(10)产生一个或多个气流通道(20)。

Description

改进的发动机进气歧管组件

申请日的权益要求

本申请要求2003年7月10日提交的美国临时申请序号US60/486038和2004年6月29日提交的美国申请序号待分配(代理人编号为62634A)的申请日的利益，为了所有目的而通过参考将它们两个包含在本文中。

技术领域

本发明涉及用粘合剂粘合的发动机部件组件，尤其是涉及用粘合剂粘合的进气歧管组件。

背景技术

在历史上，制造技术已经包括制造分离的金属部件和使用紧固件连接这些部件，并带有布置在其中间的衬垫。这倾向于需要许多部件，因此属于劳动密集型。

通过近似网状制造工艺(near net shape manufacturingprocesses)，例如失芯(lost core)工艺，已经制造出塑料发动机进气歧管组件(例如用于机动车辆发动机)。尽管这些倾向于产生所需的近似网状产品，但它们的形状可能是复杂的，它们一般是很昂贵的。

在另一流行的工艺中，制造两个或多个塑料进气歧管部件，各自具有平面的配合表面。通过振动焊接而在它们各自配合表面上连接这些部件。然而，这样的连接会限制部件的设计灵活性。例如，存在下述可能性，就是各个部件的任何变形或其他表面的不规则性将在焊接后在配合表面上产生不想要的间隙。因此，必要的是相对的配合表面为平面，这又限制了设计的灵活性。

美国专利US6267093公开了使用粘合剂连接进气歧管部件的实例。图示的结构看来似乎需要存在特定的嵌接接合部分。

美国专利US6543404公开了一种制造进气歧管组件的改进方法，依照这种方法，发动机进气歧管组件的部件用粘合剂连接在一起。这个专利的各种方法可能对机动车辆进气歧管组件的制造产生许多附加改进。

发明内容

本发明阐述了这样的改进，尤其是在从相同材料的部件中，或者更优选为从具有不同材料的部件中，装配复杂形状的进气歧管组件的领域内。因此，在一个优选方面内，本发明设想一种用于制造机动车辆进气歧管的方法，包括下列步骤：提供由第一材料制成的进气歧管的第一壳体部分；将第一壳体部分粘合地连接到进气歧管的第二壳体部分，第二壳体部分由第二材料制成，所述第二材料与第一材料不同，其中第一壳体部分和第二壳体部分组合起来在进气歧管内形成气流流道。

在另一优选方面内，可以设想一种用于制造机动车辆进气歧管的方法，包括下列步骤：提供第一歧管部分；提供第二歧管部分；将歧管插件放在第一歧管部分和第二歧管部分之间；用它们之间的插件将所述第一歧管部分粘合地连接到所述第二歧管部分以便为机动车辆形成进气歧管。

在又一优选方面内，可以设想一种用于制造机动车辆进气歧管的方法，包括下列步骤：提供形成空气通道的进气歧管的第一部分，第一部分没有节流阀体连接器或气缸盖凸缘中至少一个部件；将第一部分连接到节流阀体组件；将第一部分连接到发动机气缸盖。

在又一优选方面内，可以设想使用特定的接合部分结构，其包括与第一或第二歧管部分整体形成的对准部件，对准部件配置成对齐并维持第一和第二配合表面之间的间隔关系以便形成进气歧管组件。

同样设想上述各个方面的组合，就是根据这些方法制造的物品，或者用其他方法制造的物品，但包括相同的最终结构。

附图说明

图1是依据本发明的进气歧管组件的透视图。

图2是图1的分解透视图。

图3是本发明另一方面的分解透视图。

图4A-4D是本发明可能的示例性对准部件的剖视图。

具体实施方式

参考图1-3，图示了本发明的进气歧管组件10，包括第一部分12和第二部分14。优选地，第一部分12和第二部分14优选使用中间粘合剂16连接在一起以形成进气歧管。在优选实施例中，第一和第二歧管部分的连接形成一个或多个用于形成气流空间的流道。

第一或第二部分之一或两者可包括一个或多个附加涂层、层或构件(例如底漆、等离子体涂层或其他表面处理物)。可以对这些部分执行其他表面处理，例如喷砂、起皱、电晕处理、激光处理、火焰处理及其组合或类似处理。作为选择，第一部分12或第二部分14之一或两者具有的结构，便于使这些部分彼此相对地连接或定位到发动机顶部或另一发动机构件。如美国专利US6543404(在此引入作为参考)中所述，例如，参考这个专利的图2和3a-3c，各种结构特征可以组合在本部分的一个或多个中以便增强这些部分彼此之间的连接。例如，除了任何可选择的机械紧固件之外，可以使用任何适当的相互作用结构来形成连接，例如，可以使用摩擦配合、压配合或某些其他互锁配合。适当连接的实例包括对接、搭接、舌槽(榫槽)连接、嵌接及其组合或类似连接。

同样如美国专利US6543404(在此引入作为参考)中所述，可以使用适当的搭扣(snap)配合连接来连接第一和第二部分，以便提供定位器，例如可听的定位器，或者以便以另外的方式促进装配。作为选择，或者另外，这些部分之一或多个可以包括具有内壁面的凸缘，用于增加用于连接和接合其他部件的表面积。

转向图1-3中图解的实施例，图示了依据本发明可以使用的多种配置和设计方案。应该承认，一个实施例中图示的特征与另一实施例中图示的特征的组合处于本发明的范围，即使图中省略了这种特征的图解。例如，即使未图示，也可以在实施例中使用机械连接(例如紧固件、搭扣配合或其组合)。同样地，连接可以图解成舌槽连接，但可以使用其他连接类型或完全省略，例如搭接、对接、嵌接及其组合或类似连接。此外，图1-3的实施例可以使用对准部件，例如图4A-4D的实施例之一或其组合中描述的对准部件(没有限制)。

在一个优选实施例中，进气歧管组件10在两个或多个不同歧管部分中包括相同或不同的材料。例如，它可以包括由第一材料制成的第一歧管部分12(例如上壳)和由第二材料制成的第二歧管部分14(例如下壳)，第二材料与第一材料相同或不同，其中第一部分和第二部分通过粘合剂和可选择的机械连接而连接在一起。更优选的方法是在第一歧管部分12和第二歧管部分14之间定义的空间内还包括歧管插件18(其相对于第一或第二材料之一或两者可以是相同或不同的材料)(例如，插件选件可以将这样的空间细分成带有一个增压间或一个以上增压间的增压结构)。因此，优选的方法设想：提供由第一材料制成的第一歧管部分12(例如第一流道部分)；提供由第二材料制成的第二歧管部分14(例如第二流道部分)；将歧管插件18放在第一歧管部分和第二歧管部分之间；并且用它们之间的插件将第一歧管部分12胶粘地连接到第二歧管部分14以形成进气歧管组件10。优选地，歧管插件18将配套地接合一个或多个歧管部分12，14。作为选择，歧管插件18也可以以另外的方式机械连接、用粘合剂粘合或这两者连接(根据本文中公开的连接)到一个或多个歧管部分12，14。

在又一实施例中，该实施例可以单独或者与上述多歧管部分实施例一起使用，使用进气歧管组件10的结构，包括为歧管定义歧管空气通道的部分，但是没有节流阀体附件22、气缸盖凸缘24之一或两者。根据这种方法，通过提供形成空气通道的进气歧管的这种歧管部分，将第一歧管部分连接到节流阀体组件，以及将第一歧管部分连接到发动机气缸盖或其他地方，来制造组件。在本实施例中也可以使用上述插件18。

再次参考图1-3，在一个特别优选的实施例中，本发明设想一种进气歧管组件10，包括第一材料的上第一歧管部分12和第二材料的下第二歧管部分14，优选地(但不是必需地)，第二材料与第一材料不同，当进气歧管组件10组合在一起时，形成一个或多个进气歧管通道20，用于引导流体(例如空气、空气燃料混合物或其他流体)流向发动机。作为选择，其他部件也可以与进气歧管组件10成为整体，或者与其分开制造并增加到其上，以及可以直接连接到歧管组件或与其整体形成，或者可以使用凸缘、中间附件或类似物来进行连接。这样的部件实例包括一个或多个节流阀体附件22、气缸盖凸缘24、EGR阀附件、交叉(水)管附件、用于活动性歧管致动器的机架、漏气阀附件、用于一个或多个阀盖的附件、支架(例如软管、电缆或其他)、喷嘴(例如HVAC或其他)、燃料导轨(fuel rail)、节流阀体、空气清洁器、水交叉点、EGR阀、阀盖、传感器及其组合或其他。优选地，通过连接和更优选为通过用粘合剂粘合，以利于任何上述部件的装配。按照这种方式，根据进气歧管组件10的功能和检验而最优化材料选择的能力(例如通过使用不同材料)能进一步得到最优化。

如上所述，本发明设想整个进气歧管组件10使用不同的材料，这些材料特别设计成承受规定的操作条件。例如，假设增高操作温度局部出现在发动机组或节流阀体，则节流阀体附件22、气缸盖凸缘24、另一部件(如上所述)或它们的组合可以包括一种材料，这种材料更耐高温，其呈现出热稳定性，满足相对高的压力负荷要求，并且可以包括上述部件的组合或类似物。另外，不耐高温的材料可以用在进气歧管的其他部件内，例如，不会碰到这种高温的那些部件。

再次参考图1-2，进气歧管组件10配置有第一歧管部分12、第二歧管部分14和歧管插件18。在这种配置中，第二歧管部分14包括集成的节流阀体附件22以及至少一个气缸盖凸缘24，节流阀体附件22用于安装节流阀体部件(未图示)，而气缸盖凸缘24用于将进气歧管组件10安装到气缸盖或其他发动机部件(也未图示)。对于引擎罩之下的部件而言，也可以包括其他附件，如本文中别处所述。第一歧管部分12和第二歧管部分14各自配置有相对配合表面26和26用于它们的连接。虽然图示成大体非平面配合表面，但认为进气歧管组件10的配合表面还可以包括也是平面的部分。

优选地，使用能耐高温而不损坏的粘合剂16将进气歧管组件10连接在一起。然而，可以使用与进气歧管组件10的局部温度相对应的一种以上粘合剂16(例如各自位于不同位置的多种不同粘合剂)。例如，部分进气歧管组件内使用的粘合剂与进气歧管组件10别处使用的粘合剂的区别在于它具有优越的耐热性。第一歧管部分12和第二歧管部分14的连接导致具有优越强度的接合部分28。在一个实施例中，作为选择，接合部分28的强度大于、等于或小于用于第一歧管部分12和第二歧管部分14之一的材料的拉伸强度。

如上所述，用于第一歧管部分12和第二歧管部分14的材料能承受与发动机操作相关的高温(例如，用于抵抗热老化、蠕变或其他有害的热响应)。有益地，第一歧管部分12和第二歧管部分14的材料可以不同以便更好地适合它们可能承受的温度范围。例如，典型地，气缸盖和节流阀体运行在远高于环境条件的温度下。同样地，第二歧管部分14设计成具有节流阀体附件22和气缸盖凸缘24将是有益的，第二歧管部分14能承受这些较高的温度。相反地，第一歧管部分12一般暴露于较低的温度，因为它只是间接地与气缸盖和节流阀体接触，因此，可以不需要能承受高温的材料。同样地，在这种情况下，使用两种不同材料来形成进气歧管组件10将是理想的，因为第一歧管部分12可以包括较低成本的材料(例如，具有较低的熔点)。

在本发明的第二实例中，参考图3，节流阀体附件22和气缸盖凸缘24图示成随意分离的部件。在第二实例中，在其他部件的装配之后或期间，使用本文中包含的上述任何一种技术可以将节流阀体附件22和气缸盖凸缘24添加到进气歧管组件10。如在第一实例中，这允许进气歧管组件10的选择部分或部件能包括一种材料，这种材料能按照需要承受较高或较低的温度。同样地，因为与前述相同的理由，对于节流阀体附件和气缸盖凸缘而言，使用具有高熔点的材料将是有益的。同样地，对于进气歧管组件10的其他部分而言，使用具有更低熔点的低成本材料将是有益的。而且，如同第一实例，根据规定区域内接合部分的温度或结构要求也可以使用一种或多种典型的粘合剂。

在上述实例中，参考图2和3，进气歧管还配置有歧管插件18用于协助或完全形成气流通道。优选地，歧管插件18被粘合或以其他方式固定到进气歧管组件的内部。同样地，能预见到插件被连接到第一歧管部分、第二歧管部分或这两个部分。然而，可以设想使用与图示插件不同的其他类型或配置的插件。同样设想使用多个插件或没有插件。

优选地，在要连接的至少部分表面上提供粘合剂16，优选为充分围绕外围周围，以便在第一和第二歧管部分或部件之间没有产生明显的间隙。在一个实施例中，将珠状(bead)粘合剂16置于至少这些部分之一上(例如，通过抽吸、敷设预形成的带、挤出、刷涂、喷射、擦抹、它们的组合或其他方式)，而另一部分与它进行接触。然后固化组件。在另一实施例中，粘合剂16可以预涂在各个歧管部分或部件的配合表面26之一或两者上，然后连接和固化它们。同样可以使用任何其他适当的连接技术。优选地，使用的粘合剂16的数量足以实现组件的所需性能特征。这种数量将随着应用而改变。

在本组件的制备中，通过以适当公开的现有技术的方式按照连续或间歇的珠(bead)或者膜来接触粘合剂16，将粘合剂16施加到一个或多个歧管部分或部件，以便粘合剂绕配合表面26的外围或其他部分布置并且粘合剂珠或膜的末端与粘合剂珠或膜的开头连接。就在连接歧管部分或部件之前能施加粘合剂16，或者它能施加在相对部件被连接在一起的位置或相对于发动机遥远的位置上(在时间、位置或两者)。

如果使用粘合剂(例如，按照要求固化的粘合剂、空气固化粘合剂、它们的组合或类似粘合剂)，则它暴露在环境下以便它将固化，从而将歧管部分或部件连接在一起并且在它们之间形成密封。在将部件放在一起进行连接之前或之后能应用这样的环境。在本领域技术人员的平均水平范围内，能充分确定可以使用哪个操作来固化粘合剂16和应该何时执行它。在一个实施例中，这个操作可以是组件内固有的操作或者机动车辆的操作。

在本文中包含的任何实施例中，如图4A-4D的实施例内更具体地图解，作为选择，可以使用第一和第二歧管部分之间的空间来形成间隔关系。通常，通过提供具有粘合剂连续插入层的第一和第二配合表面，这个间隔关系(gaped relationship)提供增强的连接性能，其中粘合剂包括最佳厚度以便最好地满足给定应用的强度要求。而且，通过促进防止粘合剂溢出第一配合接合部分(例如，舌和槽结构或其他结构)，间隔关系有利于一个或多个部件连接到基础结构(例如，第一或第二歧管部分)，以使施加的粘合剂可最低限度地暴露给其他歧管部分、部件或处理进气歧管组件的人员。

优选地，间隔关系是存在于第一配合表面至少一部分和第二配合表面之间的预定距离。尤其是或者优选地，间隔关系还存在于通过组合第一歧管部分12和第二歧管部分14而产生的整个所得到的接合部分。同样地，可以设想粘合剂层驻留在产生于第一配合表面和第二配合表面之间的间隙内。同样设想在第一歧管部分和第二歧管部分之间产生连续粘合剂层。进一步设想粘合剂层存在于第一和第二歧管部分之间，在它们之间具有大致连续的横截面厚度。

因此，在一个优选实施例中，本发明还包括对准部件30以便产生上述间隔关系。除了上述优点之外，对准部件30配置成对齐歧管部分或部件，它们可能没有完全对齐的配合表面。例如，对准部件30可以用来对齐第一线性配合表面与第二非线性配合表面，其中粘合剂布置在它们之间。同样地，这些配合表面的对齐导致具有基本对齐配合表面的接合部分和具有基本均匀横截面厚度的粘合剂层。

优选地，对准部件30与第一配合表面26’、第二配合表面26或两者整体地形成。作为选择，对准部件30可以是位于第一配合表面26’和第二配合表面26之间的一个或多个独立隔板。同样地，可以设想对准部件可以粘合地连接到第一配合表面26’、第二配合表面26或它们两者。

参考图4A-D，例证了某些上述原理，其中进气歧管组件10配置有第一歧管部分12和第二歧管部分14，并且它们用粘合剂16连接在一起。在这些实例中，间隔关系由对准部件30和第一或第二配合表面26，26’之间的相互配合作用产生。优选地，第一歧管部分12和第二歧管部分14之间的粘合剂层遍及配合表面26、26’具有基本连续的横截面厚度，尽管也可以使用可变化和断续的横截面厚度。更优选地，遍及位于第一歧管部分12和第二歧管部分14之间的所得到接合部分来产生大体上的不透水密封。

如图所示，对准部件可以包括一个或多个各种相对表面结构(例如，配合表面内的凹进、配合表面的凸出、波浪状部分及其组合或其他结构中进行选择)，这些相对表面结构可以不是完全互补的，以便当放在一起时它们对齐而间隔开来。作为实例，可以使用凸出和凹进，各自由不同角度的壁形成其他尺寸，因此当这些表面放在一起时获得间隔。而且优选地，对准部件整体地形成在第一或第二歧管部分12，14中的至少一个或者它们的配合凹进26’，26内。同样地，可以设想对准部件30可以包括部分配合表面，并且用粘合剂16可选择地固定到第一或第二歧管部分12，14的另一个上。而且，如图4D中所示，对准部件30可以位于歧管部分之间，例如进气歧管组件10的增压区32。

更详细地参考图4A-4D，例如，通过包括凸出能实现对准和间隔功能，其中定制所述凸出的尺寸以便在与相对凹进配合时它的一部分保持暴露，例如，具有突起对准部件30，其中宽度或直径大于相对凹进的尺寸以便防止完全嵌套，并且能保持歧管部分12和14的相对表面26，26’之间的间隔，如图4A所示。

如图4B中所示，另一方法是提供由倾斜凸出组成的对准部件30，所述倾斜凸出配置成接合相对的第一或第二歧管部分12，14的一部分。同样地，当相对的第一或第二歧管部分12，14组合在一起时，对准部件使第一或第二歧管部分12，14产生向外的力。然而，因为设计考虑和由连接在其上的图4B镜像接合部分引起的相对力(未图示)，第一歧管部分12在第二歧管部分14之上静止地定位和对齐。如图所示，这在第一和第二歧管部分12，14之间产生间隔关系，其中粘合剂16插在它们之间。

作为选择或者进行配合，第一或第二歧管部分12，14可以配置有突起唇缘(未图示)以便对齐它们的配合表面。例如，从第二歧管部分的端部向上延伸的突起唇缘将基本上挡住位于突起唇缘和倾斜对准部件30之间的第一配合表面，从而在第一和第二歧管部分12，14之间产生间隔关系。作为选择，第一和第二配合表面26，26’还可以包括表面中断部分34以便增加与粘合剂16的粘结表面积或者有助于其对齐。

在图4C中，图解了另一方法，其中对准部件30(例如凸出或其他结构)配置成邻接第一歧管部分12的壁，其中第一歧管部分12包括具有配合表面26’的凸出，配合表面26’相对于形成在配合表面26内的壁偏移，以便在它们之间提供间隙。同样地，产生增大的配合表面26，26’，其中基本均匀的粘合剂插在它们之间。

在本实例中，可以设想配合表面26包括一个或多个表面中断部分34，表面中断部分34配置成接收相对的凸出(或其他结构)以产生上述间隙。而且，可以设想一个或多个附加歧管部分使用本文中公开的任何技术可以安装到配合表面26的中断部分34上。同样地，可以设想第一歧管部分12的壁(或者替换部件)也可以用作另一歧管部分的对准部件。

因此，第一歧管部分12可以插在第二歧管部分14和附加部分(例如第三歧管部分或其他部分)(未图示)之间。更有利地，可以设想用插件18来替换第一歧管部分12，其中插件和附加歧管部分(尽管是第一歧管部分12的放大版本)配合地连接到配合表面26，优选地，通过与一个或多个表面中断部分34粘结的粘合剂。同样地，可以产生进气歧管组件10，包括第一歧管部分12、第二歧管部分14、以及插入的插件(由对准部件30进行对齐)，其中用具有基本均匀的横截面厚度的粘合剂将第一歧管部分12和插入的插件粘合地连接到第二歧管部分14。

在又一实例中，参考图4D，图解了另一对准部件30，用于对齐第一配合表面26和第二配合表面26’并且在它们之间产生间隔关系。在本实例中，对准部件30位于第一歧管部分12或第二歧管部分14的增压区32内，优选地位于流道20之间。

根据对图4A-4D的观察将能理解，能对该结构进行任何各种修改，但还处于本发明的范围内。例如，可以在凸出的一个以上侧面上保持间隙，以便粘合剂施加到多个侧面上。可以只在单个侧面上保持间隙。珠状凸出可以包括在一个或多个表面上来进行间隔，或者提供阻挡来协助密封接合部分以防过多粘合剂泄漏。金属、塑料或陶瓷珠(例如玻璃珠)可以插在间隙内。其他变化也是可能的。

而且将能理解，图4A-4D中所示的任何部件都能组合在单个配合表面内。作为选择或者进行组合，前述任何对准部件或者它们的等效部件或其他部件都可以定位在靠近第一配合表面26和第二配合表面26’的任何地方，包括内部或外部定位。

本发明的上述间隔关系和对准部件30与组合的第一配合表面26和第二配合表面26’中任何一个一起使用。然而，可进一步设想间隔关系和/或对准部件30用在进气歧管组件10的任何粘合连接部分内(例如，位于进气歧管组件和节流阀体附件22、气缸盖凸缘24或其他附件之间)。

在本发明的优选实施例中，第一歧管部分12或第二歧管部分14之一或者两者用塑料材料制成，即热固性材料、热塑性材料或它们的混合物。优选的高性能热塑性材料是聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚酰亚胺、聚苯醚/聚酰胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚酮醚树脂、液晶聚合物、聚芳砜树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酞酰胺树脂、尼龙6，6、尼龙6其他聚酰胺树脂、间同立构聚苯乙烯、以及它们的混合物。在特别优选的实施例中，材料是从聚酰胺、聚苯乙烯、聚烯烃、聚碳酸酯或它们的混合物中选择的热塑性塑料。更优选地，材料可选择地填充有玻璃，并且从聚酰胺(例如尼龙6或尼龙6，6)、聚苯乙烯、聚酰胺与间同立构聚苯乙烯的混合物、聚丙烯或它们的混合物中进行选择。在一个优选实施例中，材料是聚酰胺与间同立构聚苯乙烯的混合物，更优选地是尼龙6，6与间同立构聚苯乙烯的混合物。有用的热固性材料之一是环氧树脂。

从上面论述中能发现，上面表明的任何材料可以用于一个部分，而不同的材料用于另一部分。不是作为限制，可能是适合的材料组合实例是从聚酰胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚砜及其混合物中选择的材料，用作一个部件；而从聚酰胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚砜及其混合物中选择的材料，用作另一部件。在特别优选的实施例中，用于一个部件的材料与至少一个其他部件的材料不同。

在本发明的歧管部分、部件或其他部分中使用的任何材料可以选择地使用填充物或增强材料，不是作为限制，例如长纤维增强物(例如平均长度大于或等于2mm)、短纤维增强物(例如小于2mm)、或它们的组合(例如长纤维增强物的重量约为10-90份，而短纤维增强物的重量约为90-10份，例如长纤维增强物的重量约为20-50份，而短纤维增强物的重量约为50-20份)。不是作为限制，纤维增强材料的实例包括玻璃纤维、芳族聚酸胺纤维、碳素纤维及其组合或类似纤维。可以使用其他合适的填充材料，例如滑石、碳酸钙、云母、硅石、其他合适的陶瓷或矿石、及其组合或类似物的粉末或其他微粒。对于任何填充物或增强物而言，可以使用任何适当的量。例如，在一个实施例中，一个或多个部件是塑料，所述塑料包括数量约为10-50％体积比的填充物或增强物，更优选为约35％体积比的填充物或增强物。

典型地，用于制备歧管部分或部件的塑料也可能包括其他成分，例如性质改进剂(例如抗冲改进剂、燃烧延缓剂、UV保护剂或类似物)。优选地，选择的材料呈现的拉伸强度至少约为50MPa，更优选地至少约为78MPa，可能高达175MPa、225MPa或更大，而伸长率约为1-10％，更优选地约为3-5％。当然，材料不需要呈现这些性质或性能，除非另外明确规定。

当然，一个或多个歧管部分或部件可以是金属(例如铸铁、钢、镁、铝、钛或类似金属)、合成物、陶瓷(例如碳化物、氮化物、氮化硼或类似物)或某一其他材料。优选地，使用常规技术和工艺条件来注模塑料歧管部分或部件。作为选择，可以按照另一合适方式来制备它们，例如通过旋转模制、压缩模制、加热成形、吹塑或类似方法。除了由金属制成的部分之外的部件或歧管部分可以使用许多本领域公开的技术中任何技术来进行制备，不是作为限制，例如铸造、锻造、磨铣、烧结(或其他近网状成形工艺)、冲压及其组合或类似工艺。

一个或多个歧管部分或部件材料或粘合剂可以按照需要进行适当处理(均匀地或局部地)来提高最终产品的耐腐蚀性、耐氧化性、耐热性或另一特性。例如，可以用有机涂料(例如水基有机涂料)、无机涂料或它们的组合，或者为实现所需性质而用其他适当粘合剂，对它们进行混合、填充或涂覆。可以使用任何适当的应用技术，例如(不是作为限制)等离子沉积、物理汽相沉积、化学汽相沉积、喷射、刷涂、浸渍、擦抹及其组合或类似技术。

在一些实例中，通过使粘合剂与适当底漆进一步接触，可以增强粘结强度，不是作为限制，例如水基底漆。也可以使用其他表面处理来增加粘结强度，例如刮擦或砂磨部件表面或者使用本文中论述的其他表面处理或其他方式。

本发明的粘合剂16是结构粘合剂，更优选地是能固化在需求材料上。固化后能承受发动机使用环境(例如用于机动车辆)的任何粘合剂16都能进行使用。优选地，这样的粘合剂在高达约138℃(280°F)的温度下不能分解或分层，更优选为高达约143℃(290°F)，甚至更优选为高达约160℃(320°F)，并且最优选为高达约191℃(375°F)。

而且，在上述温度和内燃机内部达到的压力下，粘合剂16能承受对碳氢化合物材料、氯化钙、制动液、乙二醇冷却液、风挡玻璃喷洗器溶剂等的暴露。在选则的实施例中，粘合剂16能粘结到其他发动机部件，这些部件可以是金属的、陶瓷的、复合材料的、塑料的等等。使用的粘合剂16经由各种公知机理可以是能固化的，包括但不局限于热固化、红外线固化、紫外线固化、化学固化、射频固化、溶剂损失、空气固化、湿固化及其组合或类似固化。

在另一实施例中，粘合剂16可以是按要求固化的粘合剂，需要单独操作来使粘合剂16开始固化。在一个实施例中，这是通过使用密封成分来实现，例如固化剂，在装配期间固化剂裂开。在另一实施例中，这是通过除去保护涂料以使粘合剂16暴露给周围条件来实现。通过将粘合剂16暴露给热量、红外光源、紫外光源、射频信号、化学剂、湿气、剪力及其组合或其他来开始固化。

尽管也设想其他粘合剂种类(例如氨甲酸乙酯、丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯、合成橡胶、含硅系统(例如硅树脂或硅烷)、另一适当的可交联的材料、熔点大于粘合歧管部分、部件或类似物的典型操作温度的热熔体)，优选地，粘合剂是高温环氧树脂、聚酰亚胺、高繁殖聚酰亚胺/环氧树脂粘合剂或环氧酚醛/腈橡胶粘合剂。优选的粘合剂是高温环氧树脂粘合剂。高温环氧树脂粘合剂指的是一种粘合剂，其中主要成分是环氧树脂，当固化时能承受对上述温度的暴露，而不会从衬底中分解或分层。

在一个实施例中，粘合剂16是填充有矿石的催化粘合剂，包括一种或多种规则或改性的环氧成分、适当的固化剂、以及适当的触变剂，用于保持相当于约500cps的室温布氏粘度(在非固化状态下)。

在另一特别优选的实施例中，粘合剂16是单或多成分(例如双成分)粘合剂，例如环氧粘合剂。

在又一实施例中，粘合剂是基于尿烷的粘合剂。作为选择，粘合剂可以包括从丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)或其混合物(例如PC-ABS)中选择的功能成分。在又一替代实施例中，粘合剂是硅烷粘合剂、硅粘合剂或其混合物。在又一实施例中，粘合剂是丙烯酸粘合剂。粘合剂也可以是基于环氧树脂。它可以包括聚烯烃、苯乙烯、丙烯酸或其混合物。在又一实施例中，优选的粘合剂包括烷基硼烷。在共同拥有的美国专利US09/466321(1999年12月17日申请)以及为了所有目的而通过参考清楚地包含在本文中的公开号为20020058764和20030001410的专利中，公开了适合粘合剂的实例。同样地，粘合剂可以包括适当的性能改进剂，包括本领域公知的增粘剂、弹性体、抗冲击改进剂或类似物。

在一个实施例中，使用双成分有机硼烷/胺复合粘合剂或其他粘合剂，以便粘结地固定框架、增强结构的组合体或将两者固定在一起。有利地，这样的粘合剂能粘结到低表面能的表面或衬底上。同样地，粘合剂优选为能粘结到表面能小于45mJ/m²的相应表面上。

作为参考而包含在本文中的国际专利申请PCT/US00/33806内公开的粘合剂、可聚合的合成物以及使用方法，对于本发明内的用途而言是特别优选的。

应该认识到，本文中使用的术语粘合剂并不是旨在将底漆或其他粘结剂排除在本发明的范围之外。

本发明提供相当大的设计灵活性。尽管配合表面可以是平面的，但它们并不是必须的。在优选实施例中，配合表面之一或两者是大体非平面的(例如浮雕图形状、阶梯状、波纹状或类似形状)。模制塑料部件的使用也使得能形成复杂形状的结构。在这点上，进气歧管在它的表面之一内或上能模制或以其他方式制造一个或多个部件，例如支架、连接器、电缆导管、水带导管、电气配线、夹子或类似物。此外，导管、端口或其他类似通道能被挖去核心或者加工成模制部件，以便能使多个部件集成在进气歧管组件10内。

本领域技术人员将能理解，本发明的许多优点之一是能进行装配，这些装配基本上无密封垫、机械紧固件或它们两者。然而，本发明的范围不排除使用垫或紧固件。实际上，可以设想垫可以由粘合剂(例如用摸子冲切出垫)构成，或者包括该粘合剂作为它的成分(例如作为浸渍剂或涂料)，即本发明的粘合剂。因此，对于某些优选实施例而言，所得到的结构密封将更像垫，但也呈现出结构粘合剂的所需机械特性。

可能地，可以在系统内使用粘合剂16和本发明的化合物，所述系统还使用通过振动焊接而形成的接合部分，尽管有利的是某些优选实施例没有使用振动焊接。

在另一实施例中，进气歧管组件可以包括集成的声音管理系统，其设计成防止内燃机操作中固有的噪声传出发动机舱。在一个实施例中，组件可以包括外壳和内壳，其适于将内壳定位在外壳内，并且在这两者之间存在间隙。间隙可以只包含能消弱某些声波的空气，从而降低能被发动机外部听到的噪声。作为选择，间隙可以填充有隔音材料，例如弹性材料或泡沫材料。在另一实施例中，阀盖可以将隔音材料，例如弹性体或泡沫，粘结到它的内表面上。

在另一实施例中，本发明的组件在外部或内部可以包括涂料或膜，涂料或膜用来提高进气歧管承受碳氢化合物的特性。这样的涂料或膜能减少易散碳氢化合物散出机动车辆。可以使用能防止碳氢化合物穿过组件传播的涂料或膜。如作为参考而包含在本文中的美国专利US5298587、美国专利US5320875、美国专利US5433786和美国专利US5494712所述，优选的涂料是沉积有基于碳-硅的等离子体的涂料。

在一个实施例中，本发明的组件可以能承受约163℃(约325°F)的温度达至少约2500小时，更优选为约3000小时，并且能承受约177℃(约350°F)的温度达至少约75小时，更优选为约100小时。组件在机动车辆流体存在的情况下呈现出很少或基本检测不到的退化，该机动车辆流体例如为制动液、风挡玻璃喷洗液、动力转向液、发动机冷却液(标准和使用期)、发动机油(标准、合成和酸质)、汽油、柴油、乙醇、甲醇、起动器液或类似液体。对于暴露给在环境中碰到的化合物，例如氯化钙、氯化钠、废气(排气再循环类型)或类似物，组件也呈现出很少或基本检测不到的退化。在特别优选的实施例中，组件内接合部分的粘合剂所得到的拉伸强度是至少约4000psi(28MPa)，更优选为至少约6500psi(45MPa)，还要更优选为至少约9000psi(62MPa)。进一步优选地，接合部分强度大于各个模制部件中至少一个的强度，优选为一个以上。当然，它的部件和粘合剂不需要呈现出这些性质，除非明确规定。

本进气歧管组件能与其他粘结连接的发动机部件组合使用，例如粘结连接的阀盖气缸盖组件、粘结连接的水(或其他流体)导管、粘结连接的油盘或其他部件。

尽管在机动车辆发动机进气歧管的上下文中已经描述了本发明，但本发明的用途不旨在局限于此。使用进气歧管的任何机动物体都可以使用本技术，所述进气歧管承受的操作条件比机动车辆体验的操作条件温和或同等。

本发明也设想使用对本发明的所得到的组件执行拆卸和修理或更换步骤。因此，可以设想可以使用美国临时申请序号60/390305和60/432620(它们两个作为参考包含在本文中)的公开的内容。同样设想本发明将包括在售后操作中从装配收回和再循环材料的步骤。

对于还没有被上面描述覆盖的范围，本发明同样设想，在下述权利要求(即在临时申请中提出的临时专利申请权利要求)中列举的组合位于本发明的范围内。

Claims (43)

1、一种用于制造机动车辆进气歧管的方法，包括下列步骤：

提供由第一材料制成的第一歧管部分；

提供由第二材料制成的第二歧管部分；以及

将所述第一歧管部分粘合地连接到所述第二歧管部分以形成机动车辆的进气歧管。

2、如权利要求1所述的方法，还包括在所述第一歧管部分和所述第二歧管部分之间布置的歧管插件；

其中用它们之间的插件将所述第一歧管部分连接到所述第二歧管部分。

3、如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一材料和所述第二材料彼此不同。

4、如权利要求2或3所述的方法，其中所述歧管插件由第三材料制成，所述第三材料与所述第一材料和所述第二材料中的至少一个不同。

5、如权利要求4所述的方法，其中所述第一、第二或第三材料中的至少一个是塑料材料。

6、如权利要求5所述的方法，其中所述塑料材料是通过下列步骤之一形成的热塑性材料，即：加热成形、喷射模制、吹塑、旋转模制、压缩模制、树脂转移模制、结构反应喷射模制或它们的组合。

7、如权利要求4-6之一所述的方法，其中从金属、陶瓷、复合物或它们的组合中选择所述第一、第二或第三材料中的至少一个。

8、如权利要求1-7之一所述的方法，其中所述插件适合于在所述进气歧管内限定出一个或多个增压间。

9、如权利要求1-8之一所述的方法，还包括对准部件，用于保持所述第一和第二歧管部分之间的间隔关系。

10、如权利要求9所述的方法，其中所述间隔关系位于所述第一部分的第一配合表面和所述第二部分的第二配合表面之间。

11、如权利要求10所述的方法，其中所述第一和第二配合表面是大体上非平面的。

12、如权利要求10或11所述的方法，其中所述第一和第二配合表面包括至少一个舌和槽关系。

13、如权利要求10、11或12所述的方法，其中所述对准部件包括所述第一或第二配合表面的凸出部分。

14、如权利要求10、11、12或13所述的方法，其中所述对准部件包括所述第一或第二配合表面的凹进部分。

15、如权利要求10-14之一所述的方法，还包括机械附件，用于连接所述第一和第二部分。

16、如权利要求10-14之一所述的方法，其中所述接合部分基本上没有机械紧固件。

17、如权利要求10-16之一所述的方法，其中所述对准部件配置有凹进部分，凹进部分的宽度或直径小于相对的倾斜凸出的尺寸，从而防止所述第一和第二配合表面完全嵌套，以便形成所述间隔关系。

18、如权利要求10-16之一所述的方法，其中所述对准部件配置有一对相对的倾斜凸出，这对相对的倾斜凸出从所述第二部分伸出，从而防止所述第一和第二配合表面完全嵌套，以便形成所述间隔关系。

19、如权利要求10-16之一所述的方法，其中所述对准部件配置有凸出，凸出从所述第二部分伸出并且位于进气歧管组件的流道之间，从而防止所述第一和第二配合表面完全嵌套，以便形成所述间隔关系。

20、如权利要求10-19之一所述的方法，其中所述间隔关系形成间隙，所述间隙填充有用于提高进气歧管NVH特性的材料。

21、如权利要求20所述的方法，其中用于提高NVH特性的材料是弹性体、泡沫或它们的组合。

22、如权利要求1所述的方法，其中所述第一材料和所述第二材料相同。

23、如权利要求1-22之一所述的方法，其中所述第一和第二歧管部分通过焊接附加地连接在一起。

24、如权利要求1-23之一所述的方法，用于制造机动车辆进气歧管的方法包括下列步骤：

将所述第一部分或第二部分直接地连接到节流阀体组件，而不用节流阀体附件；以及

将所述第一部分或第二部分直接地连接到发动机气缸盖，而不用气缸盖凸缘。

25、如权利要求1-23之一所述的方法，还包括：

用气缸盖凸缘将所述第一部分或第二部分连接到机动车辆的发动机气缸盖；以及

用节流阀体附件将所述第一部分或第二部分连接到节流阀体组件。

26、如权利要求25所述的方法，其中所述气缸盖凸缘或所述节流阀体附件由第三材料制成，所述第三材料与所述第一材料和所述第二材料都不同。

27、如权利要求25或26所述的方法，还包括下列步骤：使用粘合剂、紧固件或它们两者，通过所述气缸盖凸缘将所述进气歧管连接到机动车辆的发动机、气缸盖或其他地方。

28、如权利要求1-27之一所述的方法，其中所述第一或第二部分包括一个或多个EGR阀附件、交叉管附件、用于活动性歧管致动器的机架、漏气阀附件、阀盖附件、支架附件、附件喷嘴、空气过滤器机架、空气导管、压力传感器、空气质量流量传感器、谐振器、燃料导轨以及它们的组合。

29、如权利要求25-28之一所述的方法，其中所述气缸盖凸缘使用粘合剂连接到所述第一或第二部分。

30、如权利要求25-29之一所述的方法，其中所述节流阀体附件使用粘合剂连接到所述第一或第二部分。

31、如前述权利要求之一所述的方法，其中所述第一部分和所述第二部分是壳，这些壳组合起来在所述进气歧管内形成气流流道。

32、如前述权利要求之一所述的方法，其中所述第一部分或第二部分或这两部分包括增强纤维。

33、如前述权利要求之一所述的方法，其中所述第一部分或第二部分包括树脂，该树脂选自：尼龙6、尼龙6，6、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、对苯二酸盐、聚醚酰亚胺、聚亚苯基、乙醚/聚酰胺、聚醚砜、聚醚酮醚、聚芳砜、聚酰胺酰亚胺、聚酞酰胺、聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚酰胺、间同立构聚苯乙烯、或者它们的混合物。

34、如前述权利要求之一所述的方法，其中所述第一部分或第二部分包括具有填充物或增强物的树脂，该填充物或增强物选自：玻璃、矿石、碳素纤维、石墨、芳族聚酸胺、粘土滑石、或碳酸钙。

35、如权利要求34所述的方法，其中所述填充物或增强物是玻璃，并且选自长纤维玻璃、短纤维玻璃或它们的组合。

36、如权利要求30-35之一所述的方法，其中所述粘合剂选自：氨基甲酸乙酯、环氧树脂、硅树脂、硅烷、聚酰亚胺、有机硼、丙烯酸、醋酸盐或它们的组合。

37、如权利要求36所述的方法，其中所述粘合剂包括填充物。

38、如权利要求36所述的方法，其中所述粘合剂是按照要求固化的粘合剂。

39、如权利要求36所述的方法，其中所述粘合剂是结构粘合剂。

40、如权利要求36所述的方法，还包括对所述第一部分、第二部分或这两部分进行表面处理，并且与所述粘合剂进行接触。

41、如权利要求40所述的方法，还包括用等离子体涂料涂覆所述第一或第二部分中至少一部分。

42、如前述权利要求之一所述的方法，还包括以下步骤：在所述进气歧管的寿命结束时从所述第二部分中分离所述第一部分，并且从至少这些部分之一中再循环所述材料。

43、如前述权利要求之一所述的方法，其中所述第一或第二部分的过度模制提高所述进气歧管的NVH特性。

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