专利名称：复合材料进气歧管遮盖及设有该遮盖的进气歧管总成的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及复合进气歧管总成，更为具体地，涉及这种总成的遮盖。
背景技术：
已知通过射出成型复合材料来制造内燃发动机的进气歧管总成。因为进气系统 遭受到由以不稳定方式吸入发动机汽缸的空气引起的压力波动，进气总成会增加发动机发 出的噪音和/或导致发动机总成振动。复合进气歧管可包括肋以减轻噪音、振动和粗糙度 (NVH)效应。然而，进气歧管风室的一个主要模式为摇摆运动，其难以仅使用风室壳体肋来 减轻。降低噪音和振动的另一方法为提供一个或多个外部支架以增强外部刚性。然而，这 种支架很重、增加了零件数目、需要组装、妨碍发动机罩下的封装、并且很昂贵。
实用新型内容对相关技术中存在的一个或多个问题，本实用新型的目的在于提供一种复合材料 进气歧管遮盖，其不需要外部支架，并且可以提供额外的支撑，减轻或消除仅依赖于肋或类 似结构的总成中常见的摇摆模式以减少NVH效应。为了实现上述目的，本实用新型公开了一种复合材料进气歧管遮盖，包括具有内 表面和外表面的壳体；从壳体的周边向外延伸的周边凸缘，周边凸缘位于第一平面并从壳 体的周边向外延伸第一距离；从周边凸缘总体上向下延伸的周边焊缝，周边焊缝位于总体 上与第一平面平行的第二平面；从壳体的周边凸缘的一部分向外延伸第二距离的支架凸缘 部分，第二距离大于第一距离，支架凸缘部分位于第一平面；从支架凸缘部分总体上向下延 伸的支架焊缝，焊缝位于第二平面；以及从支架凸缘部分总体上向上延伸并与壳体的外表 面整体成型的支架。优选地，支架包括间隔开的第一臂和第二臂，第一臂和第二臂从壳体向上、向外延 伸并且通过弓形部分结合。优选地，当所述壳体与进气歧管总成相连接时形成空腔。周边焊缝和支架焊缝在 底部上整体成型用于焊接至进气歧管总成。优选地，该遮盖还包括从内部壳体表面向下延伸的至少一个支柱。优选地，遮盖连接至具有多个进气道端口的喇叭口形壳体上，且其中每个支架均 设置在相邻进气道端口之间。优选地，凸缘具有多个侧面，其第一长边与第二长边相对，且遮盖具有多个支架， 而支架的第一部分沿第一长边设置而支架的第二部分沿第二长边设置。优选地，壳体、周边凸缘、周边焊缝、支架凸缘部分、焊缝、及支架由单一结构整体 成型。根据本实用新型的实施例，与进气总成相集成的支架(其从进气歧管总成的外表 面延伸)设置用于加固总成。进气歧管总成由多个通过振动焊接结合在一起的部件形成。 这些部件在其周边具有凸缘和从凸缘突出的焊缝。使将要连接在一起的部件的焊缝彼此接 触并随后通过焊接机振动，导致焊缝熔化。通过使熔化的焊缝冷却，两个部件结合。可使用 声波、超声波、激光、加热板、及本领域技术人员已知的其它焊接方式将进气歧管总成的部件结合在一起。根据本实用新型的实施例，遮盖和匹配部件结合在一起。遮盖包括围绕空腔的壳 体和位于壳体周边并从壳体向外延伸第一距离的凸缘。两个部件(遮盖和匹配部件)在其 各自的凸缘处结合。周边凸缘具有从周边凸缘的表面突出的周边焊缝。另外，两个部件具 有多个从周边凸缘向外延伸第二距离的支架凸缘部分，第二距离大于第一距离。整体成型 的支架以总体向上的方向突出遮盖。由于支架凸缘部分向外延伸超过周边凸缘，支架凸缘 部分为较大的支架提供支撑以从支架凸缘部分和壳体向上延伸。多个支架可间隔设置在遮 盖周边周围。设置在喇叭口形壳体的相邻进气道端口之间的支架可向外延伸超过进气道 端口的内侧开口以提供额外的表面积和刚性用于支撑。多个支架以一定方式间隔围绕遮盖 周边设置以减少振动和噪音。根据本实用新型的实施例，遮盖进一步包括以蜂窝形样式设置在壳体外表面的至 少一部分上的六边形肋。本实用新型还公开了一种进气歧管总成，包含节气门体壳体；焊接至节气门体 壳体的上壳体；焊接至上壳体的中壳体；具有多个进气道端口的喇叭口形壳体，喇叭口形 壳体焊接至中壳体；以及焊接至喇叭口形壳体的遮盖，遮盖和喇叭口形壳体均具有向外延 伸第一距离的周边凸缘，遮盖凸缘和喇叭口形壳体凸缘均具有从周边凸缘向外延伸超过相 邻进气道端口内侧的支架凸缘部分，遮盖的支架凸缘部分和周边凸缘具有朝向喇叭口形壳 体向下延伸的焊缝，其中遮盖沿焊缝焊接至喇叭口形壳体。支架、凸缘、焊缝和遮盖壳体整体成型，从而，相对于现有技术，减少了零件数目。 通过避免对外部支架的需要，根据本实用新型实施例的支架不需要提供连接点。本实用新 型的支架比现有技术的外部支架更轻、更便宜、更易组装，且提供了额外的支撑以减轻或消 除了仅依赖于肋或类似结构的总成中常见的摇摆模式以减少NVH效应。
图1为进气歧管总成的立体图。图2为根据本实用新型实施例的遮盖的部分立体图。图3为根据本实用新型实施例的遮盖的截面端视图。图4为遮盖的仰视图。图5为遮盖的部分仰视图图6为进气歧管总成的俯视图。图7为喇叭口形壳体的一部分。
具体实施方式
如本领域技术人员可理解的，参考任一附图说明并描述的实施例的多个特征可 与一个或多个其它附图中所说明的特征相结合以得到未明确说明或描述的替代实施例。所 说明的特征组合为典型应用提供了说明性实施例。然而，对于特定应用或实施方案，可能需 要与本实用新型的教导相一致的特征的多种组合和修改。无论是否明确描述或说明，本领 域技术人员均可认识到相似的应用或实施方案。图1中进气歧管总成1的立体图显示了节气门体壳体2、上壳体4、中壳体6、喇叭口形壳体8、和遮盖10。在本实施例中，遮盖10与喇叭形口壳体8结合形成风室。图1中 显示的示例并非不用于限定。可替代地，类似于遮盖10的遮盖可与更少的零件相连接以形 成总成。如本说明书中所使用的，方向性词语例如向上、向下等参照的是附图中所示的进 气歧管总成位置。然而，在传统V型发动机上的常见安装方式中，节气门体设置在顶部而遮 盖10设置在底部。出于强调与遮盖10相关联的特征的目的，附图显示了遮盖10位于顶部 而节气门体2处于底部。本领域技术人员将理解这些词语仅出于方便而使用且应当根据与 图中所示不同的指向而进行调节。所描述的指向不应当解释为限定。图2中所示的遮盖10具有壳体12而周边凸缘14从壳体12的周边延伸。周边凸 缘14围绕壳体12延伸以提供表面用于密封与总成的匹配零件(例如喇叭口形壳体8)的 连接。多个支架部分16总体上从周边凸缘14向外延伸。总体上U形的支架18从周边凸 缘14的支架凸缘部分16向上延伸，并整体成型在壳体12的外表面中。支架凸缘部分16 为支架18提供支撑，支架18可从壳体12的外表面向外延伸得与支架凸缘16从壳体12周 边延伸的一样多。在图1、6中，支架凸缘部分16显示为设置在相邻的进气道端口 17之间 并总体上向外延伸超过进气道端口 17的内侧开口。使用从壳体12表面延伸的集成支架不 需要外部支撑，从而克服了外部支架的复杂、零件数目及重量的问题，同时减轻了一些现有 技术复合进气总成的摇摆模式。如图2中所示，支架18可包括一对间隔开的侧壁，其从壳 体16延伸并通过弓形部分结合以取决于支架相对于壳体其它结构的特定位置形成总体上 U形、V形或J形的支架。然而，取决于特定应用和实施方案，可单独或在其它组合中应用 支架18。遮盖10还可具有肋19。肋19不能从壳体12和凸缘14向外延伸超过较小距离， 因为它们通过凸缘14的窄部支撑。在具有肋(例如图2中的肋19)但不具有支架(例如图2中的支架18)的遮盖中， 发动机运转期间造成的噪音和振动是无法接受的。根据现有技术外部支撑的一个应用，两个支架安装在进气歧管总成上以获得可接 受的来自总成的噪音辐射和振动。在这种应用中，每个支架各自重大约100克，均需要提供 两个螺纹安装位置(一个在歧管总成上，一个在发动机或其它表面上)，并需要两个螺栓/ 垫圈以使之固定，这样使零件数目增加了 5。对于两个这种支架，零件数目增加了 10个且重 量增加了 200克。根据本实用新型实施例的支架，6个支架对一共重大约50克，不需要其它 零件，不需要安装位置、且不需要组装，因为它们与遮盖成型为单一结构。根据图2-3中所示的X-Y-Z坐标系，凸缘14位于Z为0的X-Y平面(Y轴从图3的 平面伸出)。壳体12的非周边部分在正的Z方向延伸。当壳体12与匹配零件连接时，其在 内部形成空腔用作例如风室。如在图4的仰视图中所示的，周边焊缝20从周边凸缘14在 负的Z方向上延伸。为了组装，将焊缝20与设在匹配零件上的焊缝相邻放置，并随后将匹 配的零件焊接在一起。支柱21从壳体12向下(在减小的Z方向上)延伸。支柱21与从 匹配零件延伸的另一支柱相抵以为遮盖10提供额外的支撑。图4中的遮盖10的仰视图提供了凸缘和焊缝的更多细节。周边凸缘14设在遮盖 10的周边，而周边焊缝20提供了密封表面。在图4中，支架凸缘部分16显示为具有支架焊 缝22。支架凸缘部分16总体上与周边凸缘14位于相同的X-Y平面，而支架焊缝22总体上 与周边焊缝20位于相同的平面。[0033]在图5中，显示了遮盖的一部分，其中周边凸缘14从壳体12向外延伸第一距离A。 在支架凸缘部分16中，从壳体12延伸第二距离B，其至少比A长50%。与没有支架凸缘部 分16相比，通过提供支架凸缘部分16，支架18 (该视图中未显示)具有更宽的基座以放置， 并从而更有效地减少噪音和振动。在图4、5所示的实施例中，支架焊缝22和周边焊缝20 总体上垂直并形成T形。在图1、6所示的实施例中，进气歧管总成1包括多个支架18，每个支架均位于两 个相邻的进气道端口 17之间，这样各个支架均可延伸超过其相邻的进气道端口的内侧开 口以提供所需的刚性并减少或消除在一些现有技术复合进气歧管总成中常见的摇摆模式。这样，本实用新型提供了一种复合材料进气歧管总成，其具有带有整体成型的凸 缘、支架和焊缝的遮盖或壳体。通过消除对外部支架的需要，根据本实用新型实施例的支架 无需提供连接点。与现有技术的外部支架相比，本实用新型的集成支架更轻、更便宜、且更 易组装，并且提供了额外的支撑以减少或消除了在仅依靠肋或类似结构的总成中常见的摇 摆模式以减少NVH效应。在图7中，喇叭口形壳体8的一部分显示为具有进气道端口 17、具有支架凸缘部分 32的凸缘30、以及焊缝34、36。当焊接在一起时，焊缝34、36分别与遮盖10的焊缝20、22 相匹配。尽管已经参考特定实施例具体描述了最佳模式，本领域技术人员应认识到在所附 权利要求的范围内的多种替代设计和实施例。尽管已经描述了多个实施例提供优点或者在 一个或多个所需特性上比其它实施例更为优选，本领域技术人员应当了解，可放弃一个或 多个特性以实现所需的系统特性，其依赖于具体的应用和实施方案。这些特性包括但不限 于成本、强度、耐久性、寿命周期费用、可销售性、外观、封装、尺寸、可维修性、重量、可制造 性、易组装性等。本说明书中所描述的实施例在一个或多个特性上没有其它实施例或现有 技术实施方案那么令人期望，但其并未超过本说明书的范围且对于特定应用可能是所期望 的。
权利要求1.一种复合材料进气歧管遮盖，其特征是，所述遮盖包括 壳体，具有内表面和外表面；周边凸缘，从所述壳体的周边向外延伸，所述周边凸缘位于第一平面并从所述壳体的 周边向外延伸第一距离；周边焊缝，从所述周边凸缘向下延伸，所述周边焊缝位于与所述第一平面平行的第二 平面；支架凸缘部分，从所述壳体的所述周边凸缘的一部分向外延伸第二距离，所述第二距 离大于所述第一距离，所述支架凸缘部分位于所述第一平面；支架焊缝，从所述支架凸缘部分向下延伸，所述支架焊缝位于所述第二平面；以及 支架，从所述支架凸缘部分向上延伸并与所述壳体的所述外表面整体成型。
2.根据权利要求1所述的遮盖，其特征在于，所述支架包括间隔开的第一臂和第二臂， 所述第一臂和所述第二臂从所述壳体向上、向外延伸并且通过弓形部分结合。
3.根据权利要求1所述的遮盖，其特征在于，当所述壳体与进气歧管总成相连接时形 成空腔。
4.根据权利要求1所述的遮盖，其特征在于，所述周边焊缝和所述支架焊缝在底部上 整体成型用于焊接至进气歧管总成。
5.根据权利要求1所述的遮盖，其特征在于，进一步包括从所述内部壳体表面向下延 伸的至少一个支柱。
6.根据权利要求1所述的遮盖，其特征在于，进一步包括以蜂窝形样式设置在所述壳 体的所述外表面的至少一部分上的六边形肋。
7.根据权利要求1所述的遮盖，其特征在于，所述遮盖连接至具有多个进气道端口的 喇叭口形壳体上，且其中所述支架设置在相邻进气道端口之间。
8.根据权利要求7所述的遮盖，其特征在于，所述凸缘具有多个侧面，所述多个侧面中 的每一个的第一长边与第二长边相对，且所述遮盖具有多个支架，而所述支架的第一部分 沿所述第一长边设置而所述支架的第二部分沿所述第二长边设置。
9.根据权利要求1所述的遮盖，其特征在于，所述壳体、所述周边凸缘、所述周边焊缝、 所述支架凸缘部分、所述焊缝、及所述支架由单一结构整体成型。
10.一种进气歧管总成，其特征是，所述进气歧管总成包括 节气门体壳体；上壳体，焊接至所述节气门体壳体； 中壳体，焊接至所述上壳体；喇叭口形壳体，具有多个进气道端口，所述喇叭口形壳体焊接至所述中壳体；以及 遮盖，焊接至所述喇叭口形壳体，所述遮盖和所述喇叭口形壳体均具有向外延伸第一 距离的周边凸缘，遮盖和喇叭口形壳体均具有从所述周边凸缘向外延伸超过相邻进气道端 口内侧的支架凸缘部分，所述遮盖的所述支架凸缘部分和所述周边凸缘具有朝向所述喇叭 口形壳体向下延伸的焊缝，其中所述遮盖沿所述焊缝焊接至所述喇叭口形壳体。
专利摘要本实用新型公开了一种复合材料进气歧管遮盖，包括具有内表面和外表面的壳体；从壳体的周边向外延伸的周边凸缘，周边凸缘位于第一平面并从壳体的周边向外延伸第一距离；从周边凸缘总体上向下延伸的周边焊缝，周边焊缝位于总体上与第一平面平行的第二平面；从壳体的周边凸缘的一部分向外延伸第二距离的支架凸缘部分，第二距离大于第一距离，支架凸缘部分位于第一平面；从支架凸缘部分总体上向下延伸的支架焊缝，焊缝位于第二平面；以及从支架凸缘部分总体上向上延伸并与壳体的外表面整体成型的支架。根据本实用新型，通过提供延伸出更大距离的凸缘部分，可支撑更大的支架，从而改善与常见加强肋相关联的噪音与振动特性。
文档编号F02M35/10GK201835952SQ201020239300
公开日2011年5月18日 申请日期2010年6月24日 优先权日2009年6月26日
发明者约翰·卡尔·洛尔 申请人:福特环球技术公司