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Allgemeiner
Stand der Technik
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Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Saugrohr zum Einsatz
an einem Benzinmotor oder Dieselmotor für Kraftfahrzeuge, wie z. B.
in US-A-5400951 beschrieben.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Üblicherweise
ist ein Saugrohr zum Einsatz an einem Benzinmotor für Kraftfahrzeuge,
wie schematisch in 5 dargestellt,
vorgesehen, in dem eine Mehrzahl von Verzweigungsrohren 53 mit
einem Ende an einen Flansch 51, der mit dem Einlassport des
Motors verbunden ist, und mit dem anderen Ende an einen Beruhigungsbehälter 52,
der mit einer Gaspedalkammer verbunden ist, angeschlossen sind.
Da die Baugruppe mit den Verzweigungsrohren 53 und dem
Beruhigungsbehälter 52 allgemein
aus Metallguss hergestellt wird, sind die Möglichkeiten zur Gestaltung
des Durchgangs der Verzweigungsrohre 53 aufgrund der verschiedenen
gussbedingten Einschränkungen,
wie z. B. das Trennen der Gussformen, begrenzt. Ferner ist für die Verteilung
des geschmolzenen Metalls eine beträchtliche Gussdicke erforderlich,
wodurch sich das Gesamtgewicht eines Gußteils erhöht. Um ein derartiges Problem
zu beseitigen, wird in der japanischen Offenlegungsschrift (Hei)
4-350353 ein Saugrohr offenbart, bei dem die Verzweigungsrohre 53 durch
Biegen eines Satzes von Aluminiumlegierungsrohren und Anschließen derselben
an den Flansch 51 und den Beruhigungsbehälter 52,
die beide aus Aluminiumguss hergestellt sind, mittels Hartlöten in einem
Lötofen
hergestellt werden.
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Das
Anschließen
der Verzweigungsrohre 53 an den Flansch 51 und
den Beruhigungsbehälter 52 mittels
Hartlöten
in einem Lötofen
gewährleistet
hohe Luftundurchlässigkeit
an den Verbindungsstellen, was die Massenproduktion ermöglicht.
Jedoch kann das Zusammenfügen
mittels Hartlöten
in einem Lötofen,
in dem die Verzweigungsrohre in einer Hochtemperaturatmosphäre erhitzt
werden und das Hartlötmaterial
geschmolzen wird, aufgrund eines Unterschiedes in der spezifischen
Wärme zwischen
den beiden zu verbindenden Materialien eine Wärmeverformung verursachen.
Zum Beispiel könnten,
wie in einer vergrößerten Querschnittsansicht
in 6 dargestellt, die
Verzweigungsrohre 53 aus ihrer korrekten Position heraus
in den Lötbereich 54 des
Beruhigungsbehälters 52 verschoben
und betriebsunfähig werden.
Ferner werden, da die Baugruppe im Lötofen einer derartigen Hochtemperaturatmosphäre ausgesetzt
ist, die aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Verzweigungsrohre 53 und
der aus Aluminiumguss bestehende Beruhigungsbehälter 52 möglicherweise
geglüht
und verlieren dadurch an physikalischer Festigkeit. Besonders für das Fall,
dass der Verbindungsabschnitt mit Gewindebohrungen zum Festziehen
von Streben und Befestigungsarmen ausgebildet ist, wird die physikalische
Festigkeit des Verbindungsabschnitts signifikant reduziert.
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Kurzdarstellung
der Erfindung
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Im
Hinblick auf das oben beschriebene Problem besteht ein Ziel der
vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Saugrohr vorzusehen,
welches aus Aluminiummaterial hergestellt werden kann, und bei welchem
durch Hartlöten
in einem Lötofen
ein hoher Grad an Luftundurchlässigkeit
aufrechterhalten werden kann, während
durch Wärmeverformung
hervorgerufene nachteilige Auswirkungen ausgeschaltet, positionelle
Ungenauigkeiten verhindert und die Anbaufestigkeit eines Verstärkungsgliedes
gewährleistet
werden, falls das Verstärkungsglied
angebaut werden soll.
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Demzufolge
wird erfindungsgemäß ein Saugrohr
mit einer Mehrzahl von Verzweigungsrohren vorgesehen, die jeweils
durch Hartlöten
in einem Lötofen
mit einem Ende an einen Flansch, der auf der Motorseite zu liegen
kommt, und mit dem anderen Ende an einen Beruhigungsbehälter, der
auf der Gaspedalkammerseite zu liegen kommt, angeschlossen werden,
wobei der Beruhigungsbehälter
aus zwei Stücken,
nämlich
einem lötofenseitigen
Glied, an das die Verzweigungsrohre durch Hartlöten in einem Lötofen angeschlossen
werden, und einem nichterhitzungsseitigen Glied, das nicht dem im
Lötofen
stattfindenden Lötvorgang
ausgesetzt, sondern durch Befestigungselemente an das lötofenseitige
Glied angeschlossen wird, zusammengesetzt ist.
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Die
Erfindung stellt ferner einen Verbrennungsmotor bereit, der ein
solches Saugrohr enthält.
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Da
der Beruhigungsbehälter
in zwei Stücke getrennt
ist, kann das Hämmerwerkzeug
in das lötofenseitige
Glied eingesetzt werden, um das lötofenseitige Glied an den Verzweigungsrohren
an einer vorherbestimmten Verbindungsstelle durch Hämmern mit
der Pinne zu fixieren. Dann erfolgt das Hartlöten der so miteinander verbundenen
Teile im Lötofen.
Der Verbindungsvorgang kann somit maßgerecht, ohne positionelle
Ungenauigkeiten zu verursachen, unter Bereitstellung eines hohen
Grades an Luftundurchlässigkeit,
erfolgen. Ferner kann aufgrund der Trennung in zwei Stücke ein
allgemein übliches,
kostengünstiges
Aluminiumgussverfahren ohne den Einsatz von Kernen verwendet werden. Überdies
kann das nichterhitzungsseitige Glied aus einer Aluminiumlegierung
mit niedrigem Schmelzpunkt und geringeren Anschaffungskosten hergestellt
werden.
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Das
nichterhitzungsseitige Glied kann durch ein Verstärkungsglied
wie zum Beispiel eine Versteifung verstärkt werden. Da das nichterhitzungsseitige Glied
des Beruhigungsbehälters
außerhalb
des Lötofens
verbleibt und seine physikalische Festigkeit beibehält, kann
es mit einem Innengewinde oder dergleichen versehen werden, welches
als Befestigung für
das Verstärkungsglied,
wie beispielsweise eine Versteifung dient, um den Beruhigungsbehälter in seiner
Gesamtheit starr abzustützen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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In 1 ist eine auseinandergezogene
perspektivische Ansicht eines Saugrohrs gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt;
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in 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Lötbereichs
dargestellt, in dem ein Verzweigungsrohr durch Hämmern mit der Pinne an dem
lötofenseitigen
Glied eines Beruhigungsbehälters
positioniert wird;
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in 3 ist schematisch eine perspektivische
Ansicht eines Saugrohrs gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt;
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in 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Lötbereichs
dargestellt, in dem Verzweigungsrohre durch Hämmern mit der Pinne an dem lötofenseitigen
Glied eines in 3 dargestellten
Beruhigungsbehälters
positioniert werden.
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in 5 ist schematisch eine perspektivische
Ansicht eines herkömmlichen
Saugrohrs dargestellt; und
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in 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines herkömmlichen
Lötbereichs
dargestellt.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Im
Folgenden sollen Ausführungen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden.
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In 1 ist schematisch eine auseinandergezogene
Ansicht eines Saugrohrs dargestellt, welches einen mit einer (nicht
dargestellten) Gaspedalkammer verbundenen Beruhigungsbehälter aufweist. Das
Saugrohr ist in zwei Stücke – ein lötofenseitiges Glied 1 und
ein nichterhitzungsseitiges Glied 2 – getrennt. Das lötofenseitige
Glied 1 ist beispielsweise aus einer Aluminiumgusslegierung
mit hohem Schmelzpunkt hergestellt. Das lötofenseitige Glied 1 weist
einen Innenwandabschnitt 1a und einen Außenkantenabschnitt 1b auf.
Der Außenkantenabschnitt 1b ist
um den Innenwandabschnitt 1a herum angeordnet und mit Gewindebohrungen 1c versehen.
Im Innenwandabschnitt 1a sind vier Öffnungen 1d ausgebildet,
die in gleichmäßigen Abständen voneinander
angeordnet sind. Wie in einer vergrößerten Querschnittsansicht
in 2 dargestellt, ist
um jede Öffnung 1d herum
ein Vorsprung 1e ausgebildet, der mit der Außenseite
des Innenwandabschnitts 1a integriert ist. Die Verzweigungsrohre 3 bestehen
aus Aluminiumrohren. Ein Ende jedes Verzweigungsrohres 3 wird
von außen
in die Öffnung 1d eingeführt und
mit einem Hämmerwerkzeug
K, das mit Macht in das Verzweigungsrohr 3 eingebracht
wird, am Vorsprung 1e festgeklopft, so dass jedes der Verzweigungsrohre 3 maßgerecht
an einer vorherbestimmten Stelle fixiert werden kann. Das Hämmerwerkzeug
K dient somit dazu, jedes der Verzweigungsrohre 3 mit Macht aufzuweiten,
um eine Presspassung mit dem Vorsprung 1e zu erzielen.
In diesem Zustand wird das lötofenseitige
Glied 1 in einen Lötofen
plaziert, um das eine Ende jedes Verzweigungsrohres 3 und
den Vorsprung 1e miteinander zu verlöten. Da die Verzweigungsrohre 3 durch
das Hämmern
mit der Pinne sicher in Position gehalten werden, wird das Hartlöten mit
einheitlichem Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lötabschnitten
und bei einheitlicher Lötlänge der
Lötabschnitte
durchgeführt.
Der Lötvorgang im
Lötofen
kann somit einen höheren
Grad an Luftundurchlässigkeit
ohne positionelle Ungenauigkeit gewährleisten.
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Das
andere Ende jedes Verzweigungsrohres 3 kann mit einem Flansch 6 verbunden
werden, der an einen (nicht dargestellten) Einlassport angeschlossen
ist, und dies kann in gleicher Weise wie bei der in 2 dargestellten Anordnung erfolgen. Somit wird
zuerst durch das Hämmern
mit der Pinne K die Lötposition
festgelegt, danach erfolgt das Hartlöten im Lötofen, um eine zuverlässige Luftundurchlässigkeit
zu gewährleisten.
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Das
nichterhitzungsseitige Glied 2 des Beruhigungsbehälters wird
beispielsweise aus einer Aluminiumgusslegierung mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt.
Das nichterhitzungsseitige Glied 2 weist eine Innenwand 2a und
einen Außenkantenabschnitt 2b auf.
Der Außenkantenabschnitt 2b ist
mit Gewindebohrungen 2c versehen und ist integral mit der
Innenwand 2a ausgebildet. Die Innenwand 2a ist
so angepasst, dass sie gegenüber
der Innenwand 1a des lötofenseitigen
Gliedes 1 positioniert werden kann. Wenn die Gewindebohrungen 2c des
nichterhitzungsseitigen Gliedes 2 und die Gewindebohrungen 1c des
lötofenseitigen
Gliedes 1 aufeinander ausgerichtet sind, wird eine Schraube 4 in
jede der Bohrungen 1c und in die entsprechende Bohrung 2c eingeführt und
fest angezogen, um das nichterhitzungsseitige Glied 2 sicher
am lötofenseitigen
Glied 1 zu befestigen. Das Ergebnis ist ein fertiggestellter
Beruhigungsbehälter,
der eine Form aufweisen kann, die identisch mit den herkömmlichen
Behältern
ist. Das nichterhitzungsseitige Glied 2 benötigt keinen
Lötprozess
in einem Lötofen
und wird daher nicht im Lötofen
erhitzt, so dass es seine physikalische Festigkeit beibehält. So ist
es möglich,
ein Verstärkungsglied oder
eine Versteifung 5 am nichterhitzungsseitigen Glied 2 mittels
einer Schraube zu befestigen, die in das entsprechende Innengewinde
am nichterhitzungsseitigen Glied 2 eingeschraubt wird.
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Da
das lötofenseitige
Glied 1 und das nichterhitzungsseitige Glied 2 voneinander
getrennt sind, können
sie billiger, ohne den Einsatz von Kernen, aus Aluminiumguss gefertigt
werden. Das lötofenseitige Glied 1 hat überdies,
da es getrennt ist, eine geringe spezifische Wärme. Somit kann beim Anschließen der
Verzweigungsrohre 3 am lötofenseitigen Glied 1 durch
Hartlöten
jegliche positionelle Ungenauigkeit zwischen dem lötofenseitigen
Glied 1 und den Verzweigungsrohren ausgeschaltet werden.
Darüber
hinaus kann, weil die Positionieroperation in dieser Ausführungsform
durch das Festklopfen mit dem Hämmerwerkzeug
K unterstützt
wird, die positionelle Ungenauigkeit sicher verhindert werden.
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf 3 beschrieben werden. Ein
lötofenseitiges
Glied 1 eines Beruhigungsbehälters, an den vier Verzweigungsrohre 3 mit
jeweils einem Ende angeschlossen sind, weist einen Innenwandabschnitt 1a mit
gegenüberliegenden Öffnungen 1d auf.
Um jede Öffnung 1d herum
ist ein Vorsprung 1e ausgebildet, der nach außen herausragt.
Ein Ende jedes Verzweigungsrohres 3 wird mit einem Hämmerwerkzeug
K festgeklopft, so dass es im Vorsprung 1e fest positioniert
ist. Nach dem Positionieren durch Festklopfen mit der Pinne werden
die Rohre zum Löten
in einen Lötofen
eingebracht. Da das Löten
im Lötofen
ausgeführt
wird, ohne eine positionelle Ungenauigkeit zuzulassen, kann ein
höherer
Grad an Luftundurchlässigkeit
bereitgestellt werden.
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In
gleicher Weise erfolgt das Anschließen des anderen Endes jedes
der Verzweigungsrohre 3 an einen Flansch 6 durch
Hartlöten,
nachdem die Rohre durch Festklopfen mit einem Hämmerwerkzeug K positioniert
wurden. Jegliche positionelle Ungenauigkeit wird somit verhindert
und es wird ein höherer
Grad an Luftundurchlässigkeit
gewährleistet.
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Ein
separates nichterhitzungsseitiges Glied 2 wird mittels
Schrauben 4 an der Oberseite des lötofenseitigen Gliedes 1 fest
angezogen. Das nicht nichterhitzungsseitige Glied 2 wird
weder in den Lötofen
gelegt noch einem Erhitzungsprozess unterzogen, so dass seine physikalische
Festigkeit garantiert werden kann. So kann eine Versteifung 5 oder
dergleichen z. B. mittels einer Schraube, die in ihr am nichterhitzungsseitigen
Glied 2 vorgesehenes entsprechendes Innengewinde eingeschraubt
wird, am nichterhitzungsseitigen Glied 2 befestigt werden.
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Wie
oben beschrieben, kann die Versteifung 5 oder dergleichen
am nichterhitzungsseitigen Glied 2, welches seine physikalischer
Festigkeit beibehält, befestigt
werden. Demzufolge ist der Vibrationseffekt auf ein Kraftfahrzeug
reduziert, wenn der gesamte Beruhigungsbehälter am Kraftfahrzeug montiert
wird. Außerdem
wird das nichterhitzungsseitige Glied 2 nicht dem Erhitzungsprozess
ausgesetzt und kann somit kostengünstiger aus einer Aluminiumgusslegierung
mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt werden.