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    吸气
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    摘要
    申请专利号:

    CN99804833.X

    申请日:

    1999.03.25

    公开号:

    CN1296550A

    公开日:

    2001.05.23

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):F02M 35/10申请日:19990325授权公告日:20040721终止日期:20150325|||授权|||实质审查的生效申请日:1999.3.25|||公开
    IPC分类号: F02M35/10 主分类号: F02M35/10
    申请人: 丰田合成株式会社;
    发明人: 藤原和夫; 榊原康雄; 广濑吉一; 古森敬博; 木野等; 安田善一; 石原秀俊; 伊藤邦保; 服部胜
    地址: 日本国爱知县
    优先权: 1998.04.09 JP 97585/1998; 1998.06.02 JP 153133/1998; 1998.06.16 JP 168893/1998
    专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 代理人: 姜丽楼
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN99804833.X

    授权公告号:

    |||1158455||||||

    法律状态公告日:

    2016.05.11|||2004.07.21|||2001.05.30|||2001.05.23

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及吸气管,所述吸气管的至少一部分的管壁是由无纺织物的模制体形成,所述的无纺织物包含热塑树脂粘合剂。

    权利要求书

    1: 一种设置在汽车的进气口外部与发动机的进气歧管之间的吸气 管,其特征在于,所述的吸气管具有管壁,并且至少一部分所述的管壁 由无纺织物的模制体形成。
    2: 如权利要求1所述的吸气管,其特征在于,在空气的压差为98Pa 时,所述的模制体的每平方米空气的透气率不大于6,000m 3 /h。
    3: 如权利要求2所述的吸气管,其特征在于,在空气的压差为98Pa 时,所述的模制体的每平方米空气的透气率小于4,200m 3 /h。
    4: 如权利要求3所述的吸气管,其特征在于,在空气的压差为98Pa 时,所述的模制体的每平方米空气的透气率大于0?m 3 /h,而小于3,000 m 3 /h。
    5: 如权利要求1所述的吸气管,其特征在于,所述的无纺织物包 含热塑树脂纤维。
    6: 如权利要求1所述的吸气管,其特征在于,整个所述的管壁是 由所述的模制体形成。
    7: 如权利要求1所述的吸气管,其特征在于,所述的管壁是由所 述的模制体形成,而所述的无纺织物包含高熔热塑树脂的高熔纤维和具 有熔点低于所述的高熔热塑树脂的低熔热塑树脂的低熔纤维,所述的低 熔纤维对所述的无纺织物的比率高于所述的高熔纤维对所述的无纺织物 的比率。
    8: 如权利要求7所述的吸气管,其特征在于,所述的低熔纤维对 所述的无纺织物的体积比在20%-50%的范围内。
    9: 如权利要求7所述的吸气管,其特征在于,所述的低熔纤维的 熔点是在150℃-170℃范围内,而所述的高熔纤维的熔点是在220℃-260 ℃范围内。
    10: 如权利要求1所述的吸气管,其特征在于,整个所述的管壁由 所述的模制体形成,所述的无纺织物包含由高熔热塑树脂的芯材构成的 热塑纤维,和涂在所述的芯材和熔点低于所述的芯材的低熔热塑树脂的 表面上的涂层,以及所述的涂层的体积大于所述的芯材的体积。
    11: 如权利要求10所述的吸气管,其特征在于,所述的低熔纤维 的熔点是在150℃-170℃范围内,而所述的高熔纤维的熔点是在220℃ -260℃范围内。
    12: 如权利要求1所述的吸气管,其特征在于,所述的模制体是由 具有给定功能的功能层的无纺织物形成。
    13: 如权利要求12所述的吸气管,其特征在于,所述的功能层是 一层阻水层。
    14: 如权利要求12所述的吸气管,其特征在于,所述的功能层是 一层防堵塞层。
    15: 一种设置在汽车的进气口外部与发动机的进气歧管之间的吸气 管,所述的吸气管包含: 一个由合成树脂的模制体构成的第一段; 一个由无纺织物的模制体构成的第二段; 其特征在于,所述的第一和第二段互相整体结合,以形成一个柱体。
    16: 如权利要求15所述的吸气管,其特征在于, 所述的第一段具有连接凸起, 所述的第二段具有通孔, 所述的连接凸起与所述的通孔结合,使所述的第一和第二段 互相整体地连接。
    17: 如权利要求15所述的吸气管,其特征在于, 所述的第一段具有连接凸起, 所述的第二段具有通孔, 所述的凸起插入所述的通孔,而所述的凸起的头被溶化,使所 述的第一段和第二段互相整体连接。
    18: 如权利要求15所述的吸气管,其特征在于,所述的第二段具有 通孔,由树脂制成的连接部分用于穿过所述的通孔,所述的连接部分和 所述的第一段互相熔接,使所述的第一和第二段互相整体连接。
    19: 如权利要求15所述的吸气管,其特征在于, 所述的第一段具有一个柔性的销毂,一个铰链部分,和形成在所 述的铰链部分的外部的一个连接孔和一个凸起条, 所述的第二段具有一个通孔, 所述的销毂通过所述的通孔,弯曲所述的铰链部分使所述的 销毂与所述的连接孔结合,因此使所述的凸起条将所述的第二段压到所 述的第一段上,使所述的第一段和所述的第二段互相整体结合。
    20: 一种设置在汽车的进气口外部与发动机的进气歧管之间的吸气 管,所述的吸气管包含: 一个具有高压缩性的硬部分和一个具有低压缩性的软部分,所述 的部分是利用压模由包含热塑树脂粘合剂的无纺织物形成。
    21: 如权利要求20所述的吸气管,其特征在于,所述的无纺织物包 含热塑树脂纤维。
    22: 如权利要求20所述的吸气管,其特征在于,所述的硬部分线性 地向外伸展。
    23: 如权利要求22所述的吸气管,其特征在于,所述的硬部分在垂 直于所述的吸气管的外伸的方向上形成。
    24: 如权利要求22所述的吸气管,其特征在于,所述的硬部分在所 述的吸气管的外伸的方向上形成。
    25: 如权利要求20所述的吸气管,其特征在于,所述的可与配接件 接合的连接部分形成在所述的硬部分上。
    26: 如权利要求25所述的吸气管,其特征在于,只有所述连接部分 的压缩性是较高的。
    27: 一种设置在汽车的进气口外部与发动机的进气歧管之间的吸气 管,所述的吸气管包含多个段,每个所述的段利用压模方法由包含热塑 树脂粘合剂的无纺织物形成,在它的许多侧上具有与法兰部分同样的半 圆形的截面形状,所述段的所述的法兰部分互相结合,使所述段形成柱 体,至少在部分的法兰部分上具有可形变的柔性部分。
    28: 如权利要求27所述的吸气管,其特征在于,所述的柔性部分形 成波状,其中凸起部分和下凹部分是连续交替地形成。
    29: 如权利要求27所述的吸气管,其特征在于,柔性部分设置在一 个不是所述的法兰部分的部分上。

    说明书


    吸气管

        本发明涉及一种作为对发动机提供空气的通道的吸管,尤其涉及一种在吸气时管内噪声得到降低的吸气管。

        在汽车发动机的吸气系统中,在吸进空气时,存在着在空气滤清器软管,吸气管等中会产生噪声的缺点。这种吸气噪声在低发动机转速时尤为明显。所以,如图25所示的吸管200内提供一个侧面支管和/或一个共振器202,有降低依据Helmhotz共振理论等计算的特殊频率的噪声。

        然而,侧管201最长的长度约为30厘米,而共振器202的最大体积为24升。因此,由这种噪声吸收设备所占有的发动机室内的空间增加会造成安装其它部件的空间自由度下降的缺点。

        所以,日本专利JP-U-64-22866公开了一种方法,它是在吸管内设置了一个孔,通过减少吸气作用来降低吸气噪声。利用使吸气通道变窄,使声质增加,从而可降低在低音区的吸气噪声。

        另,日本专利JP-U-3-43567公开了一种吸气噪声下降的装置,该装置包含二个平行地连接到空气滤清盒吸气管,支管分别从二个吸气管分支,所有的支管连接到一个公共的共振器。吸气噪声下降装置还包含一个开-关阀,所述的阀根据驱动条件有选择地打开,所述的阀设置在一个吸气管内的支管连接部分的上游侧。

        根据日本专利JP-U-3-43567所公开的装置,开-关阀按照发动机的速度来控制,从而受到切换的吸气管的数目为一或二。因此,可以按照发动机的速度来控制吸入空气的量,使吸气噪声下降。

        在上述地方法中,是使吸气通道变窄,然而,其缺点是,在高的发动机速度时,吸入空气的量不足,结果降低了输出。

        此外,在日本专利JP-U-3-43567所公开的装置中,需使用一个电控制电路,一个电磁开-关阀,一个隔膜致动器等。这样就成本而言是不适宜的。此外,由于需要电子控制电路,电磁开关阀等所以使得装置复杂和费工。

        本发明基于上述的情况进行了研究。本发明的目的在于,提供一种吸气管,不需要使吸气通道变窄,也不需要任何的电子控制电路,任何的电磁开关阀等,只需用一种简单和低价格的结构就可以在发动机低速运转时降低吸气噪声,并在高速运转时提供足够量的空气。

        根据本发明的吸气管其特征在于,至少部分管壁形成在设置于汽车的外部进气口和发动机的进气歧管之间的吸气管内的主体的模压的无纺织物的外侧。

        PET(聚对酞酸乙二酯)纤维,PP(聚丙烯)纤维,PE(聚乙烯)纤维等可用作为构成这种无纺织物的纤维。然而,考虑到纤维的变化,质量,价格等因素,最好选用PET纤维。

        另,在空气的压差为98Pa的情况下,每平方米的模制体的透气性在上述的吸气管中最好不大于6,000m3/h。这里所指的“透气性”表示在由试样相隔的两个室之间的压差为98Pa时,在单位面积和单位时间内通过试样的空气量。

        上述的吸气管其构成最好为,整个管壁形成在模制体的外面,无防织物包含高熔化热塑树脂的低熔化纤维和熔点比高熔化纤维的熔电低的低熔化热塑树脂的低熔化纤维,所述的低熔化纤维对无纺织物的比率高于对高熔化纤维的比率。

        在吸气管由压模压制的情况下,这里所指的“低熔化”表示其熔点低于模压时的温度,而“高溶化”是指,熔点高于模压时的温度。

        此外,吸气管可以构成为,整个吸气管的壁形成在模制体的外部,无纺织物包含由高熔热塑树脂组成的芯材和涂到该芯材表面上的涂层,以及由熔点比芯材低的低熔热塑树脂组成的热塑纤维,涂层的体积大于芯材的体积。

        上述吸气管的模制体可以形成在具有一定功能的功能层的无纺织物的外部。最好,所述的功能层为排水层。

        根据本发明所形成的吸气管包含具有半圆截面形状并由合成树脂制成的模制体构成的第一段,以及具有半圆截面形状并由无纺织物制成的模制体构成的第二段,其中第一和第二段互相整体结合。

        本发明者对吸气管的材料与由其产生的噪声之间的关系进行了认真的研究。研究的结果发现,在用具有一定透气性的透气材料形成管壁时,就很难产生驻波,从而明显地降低吸气噪声。本发明在这一发现的基础上进行研究。

        在吸气时所产生的噪声主要由吸管内产生的声驻波引起。而驻波的频率取决于吸气管的长度,直径和材料等。所以,按照本发明,至少部分吸气管的管壁可以由无纺织物的模压体形成。

        至于吸气噪声为什么由于利用无纺织物模压体做成的管壁而下降的原因还不很清楚,然而,可以认为有下述的三个原因。

        (1)由于无纺织物是弹性体它具有一种振动阻尼效果,所以可以抑制由导管壁的振动产生的声波。

        (2)进入无防织物的纤维的大量间隙内的声波的能量由于间隙的热导和内摩擦的影响而减弱。此外,纤维自身与声压的起伏引起的共振也会使声能衰减。

        (3)由于至少部分的管壁具有一定的透气率,所以声波部分地通过管壁,使所产生的驻波受到抑制。

        然而,在无纺织物模压体的透气率太高时,存在的缺点是,吸管内的声波穿过管壁,漏向壁外,从而增加噪声。所以,最好在空气的压差为98Pa时每个平方米的空气透光率不大于6,000m3/h。当然,空气透光率不大于6,000m3/h的限制是对于空气的压差为98Pa的情况而言。如果吸气压不同,则透气率的限制值也不同。

        如果无纺织物模压体的每平方米的透气率超过6,000m3/h,通过吸气管的管壁的声波增加,则穿过的噪声也增加。相反,如果透气率为零,则噪声低于已有吸管的,可是在频率低于200Hz的低频段的剩余噪声的效应也下降。为了制做具有零透气率的无纺织物模压体,就需要了解是否类似于薄膜一样的表皮层形成在无纺织物模压体的外表面上。虽然即使表皮层形成在内表面上也可使透气性为零,但是这种方式不是优选的,因为它很难降低由上述原因(2)所引起的噪声。附带地,最好使无纺织物模压体对压差为98Pa的空气的透气率第大于0,而小于4,200m3/h,尤其是,大于0和小于3,000m3/h。

        按照本发明,至少部分吸气管具有无纺织物组成的模压体。最好该无纺织物由热塑纤维形成。如果采用由热塑树脂纤维制成的无纺织物,则利用热压模制等技术可以很容易地成形和模压具有复杂形状的吸气管。在这种情况下,热塑树脂纤维可以构成部分无纺织物,或者整个无纺织物可以由热塑树脂形成。另外,即使其中非热塑纤维用热塑树脂粘合剂浸渍的无纺织物,也可用热压模制等类似于由热塑树脂纤维制成无纺织物相同的方法对无纺织物成形。于是,可以采用上述相同的方式减少吸气噪声。

        的确,如果模压体至少存在部分吸气管的管壁,则由无纺织物组成的模压体具有某种减少吸气噪声的效果。但是,驻波很容易随着不同于无纺织物的非透气材料制成部分的增加而产生。所以,最好整个吸气管由无纺织物的模压体形成。

        然而,在整个吸气管由无纺织物模压体形成的情况下,会发生在壁表面产生开裂等缺陷,从而吸气噪声在利用热压模所形成的吸气管具有深度拉制部分或具有小曲率半径的弯曲部分时会泄漏。为了防止这种缺陷,可以采用将复杂的模压体分成若干段,再将各段粘合成预定的形状。在这种情况下,会产生工时增加,生产率下降和成本增加等的缺点。

        所以,最好整个管壁由模压体形成,使无纺织物由某种高熔点纤维和比所述的高熔点纤维低的低熔点纤维构成,而低熔点纤维对无纺织物的比率大于高熔点纤维对无纺织物的比率。

        若干所构成的无纺织物受到热压模制,低熔点纤维软化和优先熔化,而高熔点纤维受到塑性或弹性形变。最后,冷却和固化软化的低熔点纤维,使无纺织物形成预定的形状。纤维在模压时运动的自由度可以大到使无纺织物容易形成一种具有深度拉制部分或具有小曲率半径的弯曲部分。即使在壁面上产生开裂,该开裂将由大量存在的溶化的低熔点纤维充满,受到熔焊和粘接。于是,可以防止上述的缺陷。

        只要低熔点纤维的体积大于高熔点纤维的体积,并且最好使低熔点纤维对无纺织物的比率在20%-50%的范围内。如果所述的比率小于20%,则上述的效果很难出现。相反,如果所述的比率大于50%,则模压体的热阻抗不够。因此,最好使低熔点纤维的熔点在150℃-170℃,高熔点纤维的熔点在220℃-260℃范围内。

        无纺织物可以包含其它不同于高熔点纤维和低熔点纤维的纤维。虽然对这种纤维模压特殊的限制,但最好采用这具有一种特殊功能的纤维,如疏水纤维等。另,最好无纺织物包含采用由高溶点热塑树脂组成的芯材和涂在所述芯材表面的涂层,以及由熔点低于芯材的低熔点热塑树脂构成的热塑纤维,涂层的体积大于芯材的体积。

        使用上述构成的无纺织物,涂层在热压模制时明显地受到软化还熔化,而芯材受到塑性或弹性变形。最后,使软化的涂层冷却和固化,从而无纺织物形成预定的形状。纤维在压制时运动的自由度是如此之大,以至于无纺织物可以很容易地形成具有深度的拉制部分或具有小曲率半径的弯曲部分的形状。即使在壁表面产生开裂,该开裂可用大量存在的熔化涂层充满,从而得到熔接和粘合。于是,上述的效应得到阻止。

        只需使涂层的体积大于芯材的体积,并最好使热塑纤维对无纺织物的比率在20%-50%的范围内。如果所述的比率小于20%,则上述的效应很难出现。相反,如果所述的比率大于50%,则模压体的热阻抗不够。显然,最好使涂层的熔点在150℃-170℃范围内,芯材的熔点在220℃-260℃范围内。

        在无纺织物使用部分包含具有这种双层结构的热塑纤维时,最好使用至少包含这种热塑纤维20%-50%体积比的无纺织物。如果热塑纤维的含量小于20%体积比,则上述的效应不明显,使开裂留在模压体内。

        在根据本发明的吸气管内,模压体的厚度或特性由于老化,渗透湿气等而发生变化。结果,可能使穿过模压体的噪声和在吸气管的前端的进气口发出的吸气噪声之间的平衡受到破坏,可以使抑制吸气噪声的特性改变。

        所以,最好使模压体由具有可提供预定功能的功能层的无纺致物形成。例如一种阻水层,一种防阻塞层用作为功能层。这样的模压体很容易利用在其合适部位混有特定功能的纤维的无纺织物形成。另一种方式,是将具有特定功能的薄膜叠加到无纺织物上。

        上述的“防阻塞层”是指,一层薄膜状的覆盖物覆盖在由无纺织物组成的吸气管的外表面,可以使得具有足够大小的自由空间提供在吸气管的外表面和覆盖层之间(见图26),所述的具有足够大小的空间不能阻止吸气管内的空气通过由无纺织物组成的管壁。所述的覆盖层利用带状物固定到吸气管的外表面。

        按要求可以在模压体的厚度方向设定所述功能层的位置。例如,在使用斥水层的情况下,最好所述的斥水层提供在表面层或模压体的中间层。因此,可以阻止湿气侵入模压体。结果,可防止改变,模压体的特性,使减少吸气噪声的效果长时间地保持。此外,抑制水侵入空气清除器,可以抑制由于空气清除器部件的透气性的不足而对发动机造成麻烦。

        附带地,在柱体,例如一个吸气管由压铸制造时,常用多个段,诸如第一和第二段,每个具有基本上为半圆形截面,他们由压铸形成,然后各个段互相结合在一起。此外,为了增加各端之间的结合强度,通常在每段的相对侧形成法兰部分,这些段的法兰部分互相结合,以此增加结合面积。同样,在吸气管由无纺织物形成的情况下,最好用类似的方法,各段相对侧的法兰部分互相整体结合。

        然而,在由这一种方法制造的吸气管中,在互相结合的法兰部分其厚度约为其它普通部分的二倍,从而使刚度增加。结果,在吸气管使用时很难吸收振动,这就对耐久性或振动噪声形成缺陷。

        另,任何不是法兰的部位其刚性不足,形状的保持性减低。结果,在大负压或外力作用于其上时,这一部分会变形,或在吸气管安装到隔件时其定位精度下降。

        考虑到这种情况,最好使所制造的吸管的硬部具有高的可压缩性,而软部具有低的可压缩性,所述的吸气管利用压模方法由包含热塑树脂粘合剂的无纺织物形成。

        还有,在本发明的吸气管中,最好硬部线性地延伸。

        另外,在上述的吸气管中,一个可以与配对件接合的接合部分可在硬部形成。

        于是,在本发明的吸气管中,多个管段靠压模方法由包含热塑树脂粘合剂的无纺织物形成,每段管基本上为半圆形,在管的相对端分别具有法兰部分。管段的法兰部分互相结合,所以使管段成为一个圆柱体,并在至少部分的法兰部分提供一个可形变的柔性部分。

        用于上述吸气管的无纺织物包含热塑树脂粘合剂。即,可以利用其内非热塑纤维浸渍热塑树脂粘合剂的无纺织物,而包含热塑树脂纤维的无纺织物作为粘合剂。其中,最好使用包含热塑树脂纤维的无纺织物。如果采用包含热塑树脂纤维的无纺织物,则即使对于具有复杂形状的吸气管也很容易成形和模制。在这种情况下,热塑树脂纤维可以构成一部分无纺织物,或者整个无纺织物可以由热塑树脂纤维形成。

        在整个无纺织物可以由热塑树脂纤维形成的情况下,最好管段相反侧的法兰部分互相整体结合。然而,法兰的互相结合部分其厚度为任何其它一般部分的二倍,因此刚度增加。结果,产生如上述的缺陷。

        所以,按照本发明的吸气管具有一个高压缩性的硬部和一个具有低压缩性的软部。采用这种结构,软部具有足够的易形变的柔性,并易接受分力。所以,在吸气管使用时软部分可以吸收振动,使耐用性增加,以及由于振动产生的噪声受到抑止。此外,通过选择软部和硬部的位置可对吸气管提供各种性能。

        附带地,只要在软部和硬部之间存在稍微的压缩性差就可以。所述的压缩性差可以按照使用时的需要和条件等来设定。

        同样,最好使硬部构成线性地延伸。因此,硬部起到类似加强筋的作用,使形状的保持性提高。例如,如果在吸气管的圆周方向形成硬部,则即使有过剩的负压力或外力作用在吸气管上,也可以阻止吸气管扭曲。如果硬部形成在吸气管伸展的方向上,使形状的保持性增加,从而提高了将吸气管安装到配对件的精度。

        同样,最好使硬部具有一个可与配对件接合的接合部分。作为接合部分,例如可以采用接合爪,安装法兰等。如果这种接合部分在硬部形成,则其它的部件就不需要。结果,部件的数目下降,使工时也下降,从而成本降低。此外,循环使用时的分离很容易,使重复使用性增加。同时,由于接合部分形成在具有高压缩性的硬部,所以可充分地保证接合部的强度。同样,最好使接合部的可压缩性更高一些。

        还有,最好至少使部分法兰部分具有一个可形变的柔性部分。在出现振动时,所述的柔性部分受到形变而吸收振动,从而增加耐用性,同时可以抑止由于振动所产生的噪声。

        作为所述的柔性部分的形状,举例来说,可以是一种高低部位连续相间的波纹形的形状?;褂?,最好所述的柔性部分不仅提供在法兰部位,而且也提供在圆柱形的一般部位。结果,吸气管更容易形变,从而可进一步增强振动阻尼特性。

        还有,吸气管可以由第一和第二段构成,每一段具有基本上为半圆形的截面形状,其一段是由树脂模压体形成,而另一段是由无纺织物模压体形成。由于由树脂模压体形成的第一段具有大的刚度,所以用于将吸气管固定到空气滤清器的托架部分或安装部分可以与第一段整体形成。因此,使部件数减少,生产率提高。同时也提高了组装性能和可靠性。

        所述的第一和第二段可以通过夹具或类似的夹持件将他们互相结合。然而,在这种情况下,其缺点是部件的数目要增加。所以,最好第一和第二段由他们自身来结合。例如,有一种方法是,其第一和第二段可以通过接合装置,例如利用形成在第一段上的接合爪以机械的方式进行结合;另一种方法是,采用焊接的方法将第一和第二段结合;以及还可以采用其它的方法。第一段具有足够的强度,因为它是由树脂做成,于是接合装置,例如接合爪可以与第一段整体地形成。

        图1表示在本发明的试样中表征的用于测试频率的装置结构说明图。

        图2表示频率和试样内声音出口处的声压之间关系的曲线图。

        图3表示频率和试样内穿过声音的声压之间关系的曲线图。

        图4表示根据例1的吸气管的透视图。

        图5表示根据例1的吸气管的截面视图。

        图6表示根据本发明的例1和2以及比较例1的吸气管内所产生的频率和吸取的声音的声压之间关系的曲线图。

        图7表示根据本发明的例1和2以及比较例1的吸气管内所产生的频率和穿过的声音的声压之间关系的曲线图。

        图8表示根据例4的吸气管内所用的PET纤维的截面视图。

        图9表示根据比较例2的吸气管内所用的PET纤维的截面视图。

        图10表示根据例5所视的吸气管主要部分局部截面透视图。

        图11表示根据例6的吸气管的截面视图,其中包含主要部分的展开视图。

        图12表示根据例12的吸气管的截面视图。

        图13表示根据例12的吸气管的其它方面所示的主要部分的截面视图。

        图14表示根据例12的吸气管的另外方面所示的主要部分的截面视图。

        图15表示根据例12的吸气管的另外方面的主要部分的截面视图。其中第一段和第二段还没有互相接合。

        图16表示根据例12的吸气管的另外方面所示的主要部分的截面视图。

        图17表示根据例7的吸气管与空气清滤器接合的截面视图。

        图18表示根据本发明的例8所示的吸气管的透视图。

        图19表示根据本发明的例9所示的吸气管的透视图。

        图20表示根据本发明的例10所示的吸气管的透视图。

        图21表示根据本发明的例10所示的吸气管的截面视图。

        图22表示根据本发明的例11所示的吸气管的透视图。

        图23表示根据本发明的例11所示的吸气管的主要部分截面视图,其中吸气管已安装到配合件上。

        图24表示根据本发明的例11所示的吸气管的其它发明的透视图,其中凸起部分用部分截面视图表示。

        图25表示已有技术吸气管的结构的透视图。

        图26表示防阻塞层的说明图;图26A表示在垂直于吸气管的长度方向的截面视图;而图26B表示吸气管的侧视图,其中仅示出覆盖层的截面视图。

        采用图所示的测试装置对各种导管的吸声特性进行了检测。在测试中使用了下述的三种材料,所形成的作为试样的直管其内径为60mm,长为400mm。

        试样A:丙烯酸树脂

        试样B:PET(聚对酞酸乙二酯)纤维无纺织物(定位重量:700g/m2,厚度:1.5mm,透气率:3,500m3/h·m2)

        试样C:二片试样B的PET纤维无纺织物互相迭合(透气率:1,750m3/h·m2)

        在该测试装置中,试样1的一端连接到丙烯酸树脂管2(内径:66mm)的一端,同时穿过隔声壁3,而试样1完全存放在隔声室内。扬声器4放置在管2的另一端?;巴?分别放置在距试样1的另一端开口10mm处,和距试样1的导管壁100mm处。

        于是,由扬声器4产生白噪声,由试样1的孔产生的出口声音的频率特性(频率对声压),和穿过试样1的管壁的穿过声可以分别通过话筒5测量。测量的结果见图2和3所示。

        从图2和3可见,驻波的声压是比较低的,在由无纺织物形成的试样B和C内产生的驻波要比由丙烯酸树脂形成的试样A中产生的驻波受到更大的限制。也可知,试样C中穿过声的驻波的声压低于试样B中的,虽然出口声音的驻波的声压在形式上似孚前者大于后者。这是因为,在试样C中每平方米的透气率低于试样B中的,所以使任何声音受抑制而不能穿过管壁。所以,可了解到,出口声音和穿过声音之间的平衡可以通过调节每平方米的透气率来控制。

        附带地,虽然试样A的透气率是零,但是如图3所示其穿过声音大于穿过试样B或C中的。这是因为扬声器5由侧面拾取由管壁进入出口管的声音。

        例1

        图4表示例1的吸气管6的透视图,而图5表示沿A-A线的截面视图。在吸气管6中,每一段均有小曲率半径部分的分开二段互相结合成一整体。所述的段由分成二部分的上和下件60,61构成,并互相焊接在一起。所述吸气管6的制造方法将在下面详细说明结构时进行描述。

        首先,制取由PET纤维形成的,厚度为35mm的无纺织物,在该无纺织物中,由低熔点的PET组成的粘合剂纤维的体积百分含量为30%,单位重量为700g/m2。接着,将所述的无纺织物放置在压铸模具内,在加热到粘合剂纤维的熔点时,经热压模制成3mm厚的物件。因此,形成上和下件60和61。

        之后,将上、下件60和61互相适配成为一导管,他们之间用超声焊接成一整体。从而得到例1所述的吸气管6(管长:700mm,内径:66mm)。这种吸气管6的管壁在压差为98Pa时,其每平方米的厚度方向的透气率为3,900m3/h。

        例2

        一种由聚乙烯制成的厨房用的包裹物围绕例1所述的吸气管6的整个外圆表面缠绕,其缠绕厚度为10μm。于是,得到例2所述的吸气管。在压差为98Pa时,这种吸气管的管壁的每平方米的空气透过率为零。

        比较例1

        图25所示的已有技术的吸气管200作为比较例1。这种吸气管200是由高密度的聚乙烯利用低压模制的方法制成,其管长为700mm,内径为66mm。在压差为98Pa时,管壁的厚度方向的空气透过率为零。

        测试/评估

        将每个上述导管吸气管放置在相同的测试装置中作为测试样品,并以相同的方法测量对于吸取噪声的频率特性。测量两种吸气噪声,即,从吸气管的入口产生的出口声音和从管壁产生的穿过声音。图6表示出口声音的结果,而图7表示穿过声音的结果。

        从图6可知,根据例1和2所述的吸气管中出口的声音相比于比较例1的已有技术的吸气管的出口声音有大范围的下降。显然,这是由于吸气管是采用具有一定透气率的无纺织物模压体构成的效果。

        从图7还可了解到,在按照例1和2所述吸气管的穿过声音相比于比较例1的穿过声音有所增加。

        出口声音和穿过声音二者构成了吸气噪声。因此,如果例1,例2和比较例1从图6和7来评估,则可知,出口声音十分大的比较例1对于吸气噪声来说是最差的。

        此外,从图6可见,例1的吸气管其声压电平在低频段低于没有透气率的例2的声压电平。所以,最好使透气率对于出口声音来说需大于零。

        例3

        所制取的无纺织物(单位重量:1,400g/m2,厚度:3mm),内含熔点范围在220℃-260℃的体积百分比为70%的高熔点PET纤维,以及熔点在160℃的体积百分比为30%的低熔点PET纤维。将这种无纺织物放置在压铸模具内,热压模制到3mm厚,同时加热到低熔的PET纤维的熔点。于是,使用例1所述的相同的方法使上、下件形成为二个对半分的吸气管,他们具有如图4所示的相同的形状,但是有一个不分开的结构。

        然后,将上、下件互相适配成一个管子,其相对侧的分离部分利用超声焊接互相结构成一整体。于是,得到一个按例3所述的吸气管(管长:700mm,内径:66mm)。在压差为98Pa时,这种吸气管的管壁在厚度方向的每平方米的透气率为1,000m3/h。

        在所获得的吸气管内,其一部分的曲率半径是小的,但是形状的精度是很高的,也没有任何生产的产品出现开裂等情况。此外,还得到了例1和2的吸气噪声特性(出口声音和穿过声音)之间的中间特性。

        例4

        一个用例3所述的相同方式制作的吸气管,但使用10股PET纤维整体形成的无纺织物制成,每股纤维由直径约为7μm的芯材构成,芯材由熔点在220℃-260℃范围的高熔点PET组成,厚度约为12μm的,熔点为160℃的低熔点PET纤维的覆盖层11如图8所示覆盖在芯材10的外周圆上。所述吸气管的管壁在压差在98Pa时每平方米的厚度方向的透气率是900m3/h。此外,覆盖层11的体积大于芯材10的体积18倍。

        在所获得的吸气管中,其中一部分具有小的曲率半径,但其形状精度是相当高的,也没有发现裂痕等的产生。另,对于吸管的噪声与例3的基本上具有相同的特性。

        参考例

        一个用例3所述的相同方式制作的吸气管,但使用2股PET纤维整体形成的无纺织物制成,每股纤维由相同于例4的芯材构成,由熔点为160℃的低熔点PET纤维的厚度约为4μm的覆盖层11如图9所示覆盖在芯材10的外周圆上。所述吸气管的管壁在压差在98Pa时每平方米的厚度方向的透气率是3,000m3/h。此外,覆盖层11的体积大于芯材10的体积3倍。

        在本参考例的吸气管内,在热压模制时,在小曲率半径部分的管壁上产生裂痕,从而,吸管泄漏出吸气噪声。

        例5

        图10表示根据例5的吸气管的主要部分的透视图。这种吸气管类似于例3所示的,除了分别形成二半的上、下件12和13的法兰部分14和5是由缝结这一点外。有时,他们可以不采用缝接,而采用钩合。

        如果采用缝合或钩合连接,不需要大尺寸的装置,如焊接机,所以这对于小批量生产是最适合的。

        例6

        图11表示按照例6的吸气管的截面图。这种吸气管类似于例3的,除了分成二半的上、下件12和13的每个表面上形成阻水层16这一点外。

        这种吸气管采用例3所述的方式制成,其中每个用硅树脂层涂敷的PET纤维得到的阻水纤维20放置在表面层内。

        按照这种吸气管,由于阻水层16形成在表面,所以阻止湿气侵入导管壁内,结果,管壁的厚度不会由于湿气的侵入而改变,从而在穿过模压体的穿过声和吸取在吸气管前端的吸气进口发出的吸气声之间的平衡可以保持稳定。此外,阻止水侵入空气清洁装置。

        虽然最好在吸气管的外圆周表面提供阻水层16,但阻水层的位置不限于所述的位置,该层16也可以设置在外圆周面内的任何位置,或者在多个位置上提供?;褂?,可以使用其内均匀分散阻水纤

        虽然组水层可以利用包含在例6内的阻水纤维20的无纺织物来,但阻水层可以采用在无纺织物上叠加硅树脂膜,氟树脂膜等来形成。同样,阻水层可设置在外圆周表面,外圆周表面和中间层的任何位置上,或者提供在多个位置上。

        例7

        虽然按照本发明的吸气管有效地抑制柱状共振,但是很难抑制由于诸多因素造成的从80Hz-100Hz低频范围内的,不同于柱状共振,如发动机的速度等的噪声。为了抑制这种噪声,需要使吸气管的形状制造成在吸气管的进气侧的孔径直径减小,但该直径朝着出气侧孔径方向逐步地增加。然而,有一种情况,需要明显地减小进气侧孔径的直径。在这种情况下,在需要大量空气的高速发动机运转时会产生使发动机的输出下降的缺点。

        所以,在图17所示的例7中,所述的吸气管7其直径在进气侧的孔径是小的,但如同例1的方式从进气侧孔径逐步地向出气侧孔径的方向扩大。所述的出气侧孔径70与空气清洁器的第一进气孔80配接。

        另一方面,直径大于第一进气孔80的第二进气孔81形成在空气清洁器8内。而,由未图示的驱动装置驱动的阀82机动地设置在第二进气孔81上。

        根据这一种吸气装置,所述的阀82在低发动机速度时关闭,从吸气管7的吸入空气被送入空气清洁器8。然后,利用由无纺织物制作的吸气管7的特性降低在中/高频段的吸气噪声。此外,利用吸气管7的形状(进气侧孔径直径减小)来减小低频段的吸气噪声。

        在将发动机的速度增加到预定值时,利用未图示的驱动装置驱动阀82,使第二进气口81打开。结果,吸入空气从第一进气口80和第二进气口81流入空气清洁器8,从而可以保证发动机在高速转动时所需的空气量

        例8

        图18表示例8的吸气管的透视图。这种吸气管被分成二半,即,它是由第一段101和第二段102构成。第一段101和第二段102在他们的相对侧上具有法兰部分110和120?;ハ嗾缘姆ɡ疾糠?10和120相互之间整体结合。另,相对于其它部分呈鼓形状的低压缩性的软性部分111和121分别形成在第一和第二段的一部分上,而波形的柔性部分112和分别沿着软性部分111和121形成在法兰部分110和120上。这种吸气管的制造方法将在下面说明,以代替对它的结构的详细介绍。

        首先,制备由PET纤维形成的,厚度约为35mm的无纺织物片。在所述的无纺织物片内,由低熔点PET纤维构成的粘合剂纤维其百分体积含量为30%,而单位重量为1,400g/m2。接着,将所述的无纺织物片放置在压模中,使它的普通部位被热压模成3mm厚,同时加热到粘合剂的熔点。于是,形成了第一和第二段101和102。

        同时,使压制模的预定部分的距离超过其它部分的距离,所形成的软性部分111和121具有厚度为5mm,同时预定部分的模制表面形成一定的波状的形状,成为柔性的部分112和122。

        之后,第一和第二段101和102互相配合,使法兰部分110和120相互面对。采用超声焊接使法兰部分110和120互相整体地结合。于是,得到按照例8所要求的吸气管(管长:700mm,内径:66mm)。

        在这种吸气管中,软性部分111和121是软的,因为他们的压缩性小于任何其它部分的压缩性。此外,软性部分111和121分别具有柔性的部分112和122。因此,具有软性部分111和121和柔性部分112和22的柔性是高的。结果,即使使用中的吸气管具有振动,而在存在着软性部分111和21,及柔性部分112和22的部分受到形变以吸声振动,所以耐用性是高的,并抑制所产生的噪声。此外,不是软性部分的任何其它部分起着具有高压缩性的硬部分的作用。

        例9

        按照图19所示的例9的吸气管其结构类似于例8所示的结构,除了形成柔性部分113和123来分别替代软性部分111和121及相应的部分这一点外。在这种吸气管中,柔性部分113和123同样起着柔性部分111和121的作用,所以具有类似于例8所示的操作和效果。

        例10

        按照图20和21所示的例10的吸气管是利用类似于例8中的无纺织物片形成。这种吸气管由第一段103和第二段104构成,他们利用例8相同的方法,分别通过他们的法兰部分130和140相互结合。凹的主道部分131和141,每个1.5mm厚,他们分别平行于法兰部分130和140形成,还有厚度为1.5mm的支道部分132和142分别垂直于主道部分131和141,并在吸气管的圆周方向形成。任何不同于主道部分131和141以及支道部分132和142的部分其厚为3mm,并且不少于例8中的不是软性部分111和121的任何部分。因此,主道部分131和141,以及支道部分132和142具有高的压缩性,从而特别地硬。这就是说,每个主道部分在吸气管的轴向/长度方向起着加强筋的作用,而每个支道部分起着吸气管的圆周方向起着加强筋的作用。

        于是,按照例10的吸气管,弯曲形状的可保持性是很好的,因为硬的支道部分131和141以及法兰部分130和140的缘故,所以用于安装的人工数由于吸气管的变形而不需要增加。此外,由于硬的支道部分132和142的缘故,其内径的保持性也是很好的,从而吸气管即使在过渡的负压或外力作用于其上时,它也不会纵向扭曲。所以,可以随时确保稳定的空气量。

        例11

        按照图22所示的例11的吸气管,它是利用类似于例8所述的无纺织物形成的。所述的吸气管由第一段105和和第二段106构成,并且通过法兰部分150和160分别采用类似于例8的方式互相结合。硬的连接爪151和161分别形成在第一和第二段105和106的端部,而凸起部分152和162分别形成在另一端部的法兰部分150和160上。凸起部分152和162互相整体的迭合,从而起到固定夹的作用,用于将吸气管安置到配合件上。

        连接爪151和161其截面形状分别如图23所示,它于配合件107的结合孔170连接。此外,连接爪151和161其厚为1.5mm,因此具有高的压缩性,并相比于具有3mm厚的一般部分来说是硬的。于是,连接爪利用它们的弹性形变与接合孔170结合,然后恢复他们的原状,在连接后他们可以阻止与配合件的脱开。

        还有,连接爪151和161首先分别与第一和第二段105和106整体形成为其截面形状呈半圆形的部分,还通过切取第一和第二段形成分别具有一定宽度的半圆形。

        此外,凸起部分152和162其厚度分别为1.5mm,所以相比于厚度为3mm的一般部分来说具有较高的压缩性。于是,可以保证具有足够的强度?;褂?,最好分别在图24的凸起部分152和162的表面上形成肋153和163。结果,凸起部分152和162还可以提高强度,作为固定夹以保证具有足够的强度。

        所以,可以按照例11,不需用其它的部件就可以将吸气管安置到配合件上,因为随时的吸气管具有适合于配合件的连接部分和固定夹,从而使费用下降。此外,所述的吸气管其循环使用性也是很优的。

        例12

        图12表示按照例12的吸气管的截面图。所述的吸气管是由第一段30和第二端40构成的。

        利用注模的方式由聚丙烯制成第一段30,所述法兰31形成在它的相反的左和右侧。在所述的每个法兰部分31中,以有规则的间距,多个连接凸起32以有规则的间距与法兰部分31一起排列?;褂?,固定夹33与法兰部分的一部分整体形成。

        利用如例1相同的方式,通过热压模制的方法采用由PET纤维制成的无纺织物形成的第二段40,法兰部分41形成在它的相反的,左和右二侧。此外,在这些法兰部分41的每个中,多个通孔42以有规的间距排列。这些通孔42在加工过程同时形成,其是在第二部分模制后将法兰部分41周围的不需要的部分上冲出的孔。

        在例12所述的吸气管中,连接凸起32分别由通孔42结合,从而使第一段和第二段30和40互相整体地结合。因此,由于在这种吸气管中第一段30的刚性是较大的,所以吸气管可以通过固定夹33与配接件结合,而不需要采用其它的部件,例如装配固定件等来结合。此外,连接凸起32其大小足以保证具有足够的连接强度?;褂?,由于第二段是由无纺织物制成的,所以它具有轻微的透气性。结果,对于噪声来说,采用所述例12的吸气管可以获得具有例1和例2特性之间的中间特性。

        虽然在例12中,采用以连接凸起32和通孔42为基础的机械结合装置将第一段30和第二段40互相结合,但也可以采用热密缝的方法,其中,将由第一段30的法兰部分31伸出的凸起34插入通孔42,然后熔化凸起34的头部,并和图13所示的法兰部分41结合。

        另外一种方式,如图14所示,将第二段40放在一个模中,并利用注模的方法形成穿过通孔42并和第二段40成整体结合的连接部分35。之后,将第一段30放在第二段40上,并利用振动焊接与连接部分35焊在一起,于是通过连接部分35使第一段30和第二段40结合在一起。

        另外一种方式,虽然没有图示说明,但是如果在第一段30和第二段40互相整体连接时,将相互连通的通孔同时形成在法兰部分31和41上,则利用将一个连接柱等物件插入通孔就可以得到他们中间的结合。

        此外,最好采用如图16所示的连接结构。在这种连接结构中,多个从第一段30的法兰部分31上凸起并其形状分成两半的柔性的销毂36形成在图15所示的间隔处。另外,凸起的条37和连接孔38形成在法兰部分31的第一前端部?;褂?,一个铰链部分39形成在销毂36和连接孔38之间。在将销毂36插入通孔42之后,法兰部分31的前端在铰链部分39向外弯曲180°,使连接孔38与销毂36结合。结果,第二段的法兰部分41利用第一段30的法兰部分31从它的相反侧将它固定,从而使第一和第二段30和40互相整体结合。

        按照这种结构,凸起条37起着将法兰部分41压到法兰部分31上的作用,从而使结合的紧密度增加,并还可以使法兰部分31完全盖住第二段40的法兰部分41的端表面。所以,有可能完全阻止水通过第一和第二段30和40的交界处侵入吸气管。

        在如例12所述的一部分吸气管是由无纺织物模制体形成的情况下,最好使无纺织物模制体占整个吸气管的面积比不小于吸气管长度的1/4,并且不小于吸气管周长的1/4。

        还有,可以将这种无纺织物所占的面积也应用在许多其它的部位。在所述的情况下,如果吸气管是由第一段和多个第二段构成的,并且由多个第二段所占的各自的面积满足上述的在导管的纵向和圆周方向的条件,这将是更好的。

        工业应用。对于按照本发明的吸气管,可以采用一种简单的和低价位的结构在发动机运转时减小吸气噪声。此外,由于不需要使用节流圈等部件,所以有可能在发动机高速运转时提供足够的空气量。

        还有,在整个吸气管是利用热压模制由无纺织物形成时,即使管子具有复杂的三维的形状,也可以采用单个模制的方法制造吸气管。结果,使吸气管的外径具有高的精度,低价位和轻的重量。而且,其内圆周的表面可以采用模压成形。结果,使所述的内圆周表面的粗糙度降低,不存在增加空气渗透阻力的缺陷。

        还有,管子的刚性可以通过改变其软或硬部分的位置和尺寸来自由地调节,从而使吸气管具有本发明目的所需的特性。

        还有,管子的刚性可以通过改变其柔性部分的位置和尺寸来自由地调节,从而使吸气管具有本发明目的所需的特性。

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