專利名稱：旋轉(zhuǎn)擠壓側(cè)面進(jìn)入的消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消聲器，其包括采用旋轉(zhuǎn)擠壓法形成的側(cè)面進(jìn)入 的排氣入口。 發(fā)明背景側(cè)面進(jìn)入的消聲器包括消聲器外殼，該外殼具有在相對(duì)殼體端之 間的消聲器外殼中設(shè)置的排氣入口。該排氣入口包括擠壓部，其提供 用于排氣入口管的連接界面。 一般地，此擠壓部從外殼表面向外延伸 并且與受壓和模具裝置一起形成。模具在所需的排氣入口的開(kāi)口位置 處相對(duì)消聲器外殼設(shè)置并且擠壓件應(yīng)用壓力在模具和消聲器外殼接觸 面處以形成擠壓部。擠壓和沖模方法的利用具有一些缺陷。 一個(gè)缺陷 是擠壓部必須在內(nèi)部消聲器部件，諸如擋板，支撐管等等塞入消聲器外殼之前形成在消聲器外殼中。這需要沿著消聲器生產(chǎn)線的中斷流動(dòng)。 在高速生產(chǎn)線上的材料組件流動(dòng)的中斷顯著地增加了成本。在用于側(cè) 面進(jìn)入的消聲器的高速生產(chǎn)線上，消聲器外殼首先由殼體坯料形成。 一旦形成，消聲器外殼被脫機(jī)移動(dòng)到擠壓和壓模裝置上以形成用于排 氣入口的擠壓部。然后該消聲器外殼返回生產(chǎn)線以接收內(nèi)部消聲器部 件。由于此中斷的生產(chǎn)過(guò)程，這類消聲器構(gòu)造僅僅傳統(tǒng)地用于低容量 的消聲器生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線致力于生產(chǎn)單個(gè)產(chǎn)品。由擠壓和壓模裝置形成的壓制品的另一個(gè)缺陷是材料的變薄。擠 壓部的基圓半徑區(qū)域傾向于在擠壓期間稀疏。在基圓半徑區(qū)域處的此 薄部分減少了擠壓部的耐久性能。因此，存在需要能夠用于結(jié)合入高速生產(chǎn)線制造側(cè)面進(jìn)入的排氣 入口擠壓部的過(guò)程，并且其具有改善的擠壓部耐久特性，以及克服在 上述先前設(shè)計(jì)的另外的缺陷。發(fā)明概要
側(cè)面進(jìn)入的消聲器包括具有在第 一和第二殼體端之間延伸的內(nèi)部空腔的外殼；排氣入口形成在外殼中并且縱向地設(shè)置在第一和第二端 之間。旋轉(zhuǎn)擠壓部分采用旋轉(zhuǎn)工具圍繞排氣入口形成。旋轉(zhuǎn)工具圍繞偏離排氣入口的中心設(shè)置的軸線旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)工具在 線接觸界面處接合排氣入口的內(nèi)部圓周區(qū)域。還在通常與軸平行的方 向上牽引該旋轉(zhuǎn)工具以向外牽引外殼材料來(lái)形成旋轉(zhuǎn)擠壓表面。多樣 的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)和牽引被實(shí)施，以提供用于排氣入口的所需直徑和長(zhǎng)度。該外殼裝滿內(nèi)部消聲器部件，諸如擋板，支撐管等等，并且第一 和第二端蓋分別地連接到外殼的第一和第二端上。第一端蓋旋轉(zhuǎn)到與 外殼的連接中，以在第一端處大體上包圍內(nèi)部空腔。第二端蓋旋轉(zhuǎn)到 與外殼的連接中，以在第二端處大體上包圍內(nèi)部空腔。通過(guò)利用旋轉(zhuǎn)擠壓法形成排氣入口 ，該外殼能夠完全填充并且端 蓋能夠在高速生產(chǎn)線上不中斷地旋轉(zhuǎn)到外殼的相對(duì)端上。在側(cè)面進(jìn)入 的消聲器已經(jīng)生產(chǎn)之后，側(cè)面進(jìn)入的壓出制品能夠被牽引，并且其它 的脫機(jī)連接能夠?qū)嵤?，諸如排氣尾管和排氣入口管的連接。通過(guò)采用 旋轉(zhuǎn)過(guò)程形成側(cè)面進(jìn)入的壓制品所提供的另一個(gè)益處在于在擠壓部分 的基圓半徑區(qū)域處是最薄的。這顯著地改善擠壓部耐久性能。本發(fā)明的這些和其它的特征將從下面的說(shuō)明書(shū)和附圖中得到最佳 的理解，并且在下面是簡(jiǎn)短的說(shuō)明。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是由結(jié)合本發(fā)明的過(guò)程產(chǎn)生的側(cè)面進(jìn)入的消聲器裝置的透視圖。圖2是在消聲器裝置上的旋轉(zhuǎn)擠壓排氣入口的透視圖。圖3是用于形成圖2的旋轉(zhuǎn)擠壓排氣入口的工具的透視圖。圖4是圖3的工具和旋轉(zhuǎn)擠壓排氣入口的示意圖。圖5是表示用于形成側(cè)面進(jìn)入的消聲器裝置的步驟的流程圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中通常以IO表示消聲器。該消聲器10包括形成內(nèi)部空腔 14的外殼12。該外殼12沿著縱軸16延伸，該縱軸16沿著消聲器10 的長(zhǎng)度延伸。該外殼12包括在第一殼體端20處的第一端蓋18和在第 二殼體端24處的第二端蓋22。在第一端蓋18和笫二端蓋22連接到 外殼12之前，通常以26示出的內(nèi)部消聲器部件被填充在內(nèi)部空腔14 的內(nèi)部。這將在下面更詳細(xì)描述。消聲器10包括側(cè)面進(jìn)入的排氣入口 30，如圖2所示，其形成在 第一殼體端20和第二殼體端24之間的位置處的外殼12的內(nèi)部。該側(cè) 面進(jìn)入的排氣入口 30包括旋轉(zhuǎn)擠壓部分32，其從外殼12的外表面34 向外延伸。該旋轉(zhuǎn)擠壓部分32圍繞側(cè)面進(jìn)入的排氣入口 30的整個(gè)圓 周延伸。在獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)過(guò)程期間，該旋轉(zhuǎn)擠壓部分32被形成，以允許 消聲器在高速消聲器裝配線上生產(chǎn)，這將在下面更詳細(xì)描述。在圖1示出的例子中，消聲器10包括兩個(gè)(2)側(cè)面進(jìn)入的排氣 入口 30(圖3),然而應(yīng)該理解到獨(dú)特的過(guò)程能被使用于包括單個(gè)入口 的側(cè)面進(jìn)入的消聲器的任何類型的側(cè)面進(jìn)入的消聲器。而且，內(nèi)部消 聲器部件26能夠由許多不同的構(gòu)造組成。圖1僅僅描述用于消聲器 10的一個(gè)內(nèi)部構(gòu)造的例子。在此構(gòu)造中，外殼12容納兩(2)組內(nèi)部消聲器組件，通常以36a， 36b示出，其中每組內(nèi)部消聲器部件36a， 36b具有一個(gè)側(cè)面進(jìn)入的排 氣入口 30。每組內(nèi)部消聲器部件36a， 36b包括一對(duì)支撐擋板38a， 38b， 它們?cè)O(shè)置在內(nèi)部空腔14內(nèi)并且彼此相互隔開(kāi)。支撐管40在每對(duì)支撐 擋板38a， 38b之間延伸。該支撐管40保持在相鄰的擋板38a, 38b 之間的所需距離。中心擋板42分離兩組內(nèi)部消聲器部件36a， 36b。 支撐管40還可以用來(lái)保持在支撐擋板對(duì)38a， 38b的一個(gè)或者兩個(gè)和 中心擋板42之間的所需距離。連接管46由外殼12支撐。該連接管46連接到側(cè)面進(jìn)入的排氣入 口 30處的排氣入口管48上。其它的內(nèi)部消聲器部件由每對(duì)支撐擋板 38a， 38b可選擇地支撐。第一端蓋18和第二端蓋22大體上包圍在外殼12的內(nèi)部空腔14
之內(nèi)的兩組內(nèi)部消聲器部件36a， 36b。然后排氣出口管或者排氣尾管 50連接到每個(gè)第一端蓋18和第二端蓋22上。本發(fā)明的消聲器10還 可以被構(gòu)造以僅僅包括一個(gè)排氣尾管50。如上所述，消聲器IO包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)擠壓部分32，其由允許消聲 器10不中斷地產(chǎn)生在高速消聲器裝配線的獨(dú)特的過(guò)程形成。此過(guò)程利 用圍繞工具軸線58旋轉(zhuǎn)的工具56，如圖3所示。該工具56包括具有 設(shè)置在一端處的工具安裝部62的軸部分60。該工具安裝部62適宜于 連接到一個(gè)機(jī)器(未示出)上，該機(jī)器沿著該工具軸線58線性地旋轉(zhuǎn) 和移動(dòng)工具56。該工具56還包括增大的直徑部分64,其在限定側(cè)面進(jìn)入的排氣 入口 30的開(kāi)口邊緣處接合內(nèi)部圓周表面66。該工具56圍繞工具軸線 58在一個(gè)位置處旋轉(zhuǎn)，該位置偏離限定側(cè)面進(jìn)入的排氣入口 30的開(kāi) 口的中心軸線68 (圖4)。該工具56圍繞側(cè)面進(jìn)入的排氣入口的整個(gè) 內(nèi)部圓周表面移動(dòng)，如圖4中的箭頭70所示，以完成旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)。當(dāng)工具56圍繞工具軸線58旋轉(zhuǎn)時(shí)，如箭頭72所示，線接觸保持 在內(nèi)部圓周表面66和增大的直徑部分64之間，如在74所示。該工具 56還以通常平行于工具軸線58的線性方向上被牽引，如圖3中的箭 頭76所示。通過(guò)牽引工具56,圍繞側(cè)面進(jìn)入的排氣入口 30的材料從 外殼12向外牽引或者擠壓。此旋轉(zhuǎn)擠壓部分32形成用于排氣入口管 48的連接接觸面。多樣的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)和牽引被實(shí)施，直到在側(cè)面進(jìn)入的 排氣入口 30處的所需旋轉(zhuǎn)擠壓長(zhǎng)度和直徑被實(shí)現(xiàn)。該直徑和長(zhǎng)度依據(jù) 消聲器裝置的類型和所需的車輛應(yīng)用進(jìn)行改變。通過(guò)采用旋轉(zhuǎn)過(guò)程形成側(cè)面進(jìn)入的擠壓部所提供的另一個(gè)益處在 于在旋轉(zhuǎn)擠壓部分32的基圓半徑區(qū)域90處是最薄的(參見(jiàn)圖3)。這 顯著地改善擠壓部耐久性能。此擠壓過(guò)程能夠輕易地結(jié)合進(jìn)高速消聲器生產(chǎn)線中。詳細(xì)描述在 生產(chǎn)線中的不同步驟的流程圖在圖5中示出。首先，兩段金屬薄片被 點(diǎn)焊在一起以形成殼體坯料，如100表示。此殼體坯料被軋制以形成 外殼12。該殼體坯料優(yōu)選包括用于側(cè)面進(jìn)入的排氣入口 30的至少一 個(gè)開(kāi)口。殼體坯料的邊緣采用巻邊接縫過(guò)程彼此連接，在110處表示。 然后，第一殼體端20和第二殼體端24受到凸緣成形過(guò)程，其提供能 夠接收第一和第二端蓋的殼體端，在120處表示。然后，側(cè)面進(jìn)入的排氣入口 30受到旋轉(zhuǎn)擠壓過(guò)程，在130處表示。 此旋轉(zhuǎn)擠壓過(guò)程利用如上所述的工具56。然后，在140處實(shí)施可選擇 的修邊步驟。該修邊步驟可用于修整旋轉(zhuǎn)擠壓部分32的長(zhǎng)度到所需長(zhǎng) 度。此修整步驟不是必需的，因?yàn)橛晒ぞ?6實(shí)施的牽引和通過(guò)數(shù)目能 夠被控制以實(shí)現(xiàn)所需長(zhǎng)度，而不需要任何修整。然后，內(nèi)部消聲器部件26被塞入外殼的內(nèi)部空腔14中，如在150 處表示，并且聲音緩沖材料還被插入外殼12中，如在155處表示。在 示出的例子中，第一盒裝置152被塞入在第一殼體端20處的外殼12 中，并且第二盒裝置154被塞入在第二殼體端24處的外殼12中。該 第一盒裝置152和第二盒裝置154通常包括所有的內(nèi)部消聲器部件， 除了連接管46和排氣尾管50。該第一端蓋18和第二端蓋22可選擇 地被包括作為第一盒裝置152和第二盒裝置154的部分。一旦第一盒裝置152和第二盒裝置154已經(jīng)塞入外殼12中，第一 端蓋18和第二端蓋22連接到第一殼體端20和第二殼體端24上以大 體上包圍在內(nèi)部空腔14中的第一盒裝置152和第二盒裝置154。該第 一端蓋18和第二端蓋22釆用端蓋旋轉(zhuǎn)過(guò)程被連接，如在160表示。 此端蓋旋轉(zhuǎn)過(guò)程是在現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的并且將不詳細(xì)描述。然后，連接管46連接到外殼12上，如在170處表示。然后，入 口連接器構(gòu)件被設(shè)計(jì)尺寸，如在180處表示，然后如在190處表示實(shí) 施泄漏檢查。應(yīng)該理解的是雖然在130處表示的旋轉(zhuǎn)擠壓過(guò)程表示為發(fā)生在第 一盒裝置152和第二盒裝置154填充入外殼12之前，該旋轉(zhuǎn)擠壓過(guò)程 能夠可選擇地實(shí)施在填充過(guò)程之后。在任何一個(gè)構(gòu)造中，整個(gè)消聲器 10能夠不中斷地形成在高速生產(chǎn)線上，其具有擠壓和沖模形成的側(cè)面 進(jìn)入的排氣入口傳統(tǒng)地發(fā)生。在一個(gè)例子過(guò)程中，消聲器10被完全填充，并且第一端蓋18和 笫二端蓋22旋轉(zhuǎn)到第一和第二殼體端上以形成側(cè)面進(jìn)入的消聲器裝 置。然后在側(cè)面進(jìn)入的排氣入口 30處的旋轉(zhuǎn)擠壓部分32采用工具56 產(chǎn)生，并且另外的管道連接(入口管，排氣尾管等等)在離線過(guò)程中 完成。而且，雖然旋轉(zhuǎn)擠壓部分被示出形成在側(cè)面進(jìn)入的排氣入口 30 處，應(yīng)該理解到類似的旋轉(zhuǎn)擠壓部分能被使用于到外殼12的其它類型 的組件連接，例如包括排氣尾管或者出口管連接。雖然這些發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)公開(kāi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí) 到某些修改將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，下面的權(quán)利要求應(yīng)該試圖確 定本發(fā)明的真實(shí)范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種消聲器，其包括殼體，其包括內(nèi)部空腔，所述殼體限定在第一和第二端之間延伸的縱軸；第一端蓋，其大體上包圍在所述第一端處的所述內(nèi)部空腔；第二端蓋，其大體上包圍在所述第二端處的所述內(nèi)部空腔；和排氣入口，其形成在在所述第一和第二端之間的位置處的所述外殼內(nèi)，所述排氣入口具有從所述殼體向外延伸的旋轉(zhuǎn)(spun)擠壓表面。
2. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其中所述旋轉(zhuǎn)擠壓表面在橫向于 所述縱軸的方向上延伸。
3. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其中所述第一端蓋和所述第二端 蓋包括到所述外殼上的旋轉(zhuǎn)連接接觸面。
4. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其中所述排氣入口限定入口中心， 并且其中所述旋轉(zhuǎn)擠壓表面由工具形成，該工具圍繞偏離所述入口中 心的軸線旋轉(zhuǎn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其中所述旋轉(zhuǎn)擠壓表面圍繞所述 排氣入口的整個(gè)周邊延伸。
6. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其包括第一和第二擋板，以及在 所述第一和第二擋板之間延伸的至少一個(gè)支撐管，以保持在所述第一 和第二擋板之間的所需距離，其中所述第一和笫二擋板與所述至少一 個(gè)支撐管形成塞入所述內(nèi)部空腔的盒子部件。
7. 如權(quán)利要求6所述的消聲器，其中至少一個(gè)所述第一端蓋和所 述第二端蓋包括在所述盒子部件中。
8. —種形成消聲器的方法，其包括步驟(a) 形成具有在第一和第二殼體端之間延伸的內(nèi)部空腔的外殼；(b) 形成具有在第一和第二殼體端之間的位置處的外殼中的排 氣入口；和(c) 相對(duì)排氣入口的內(nèi)部圓周區(qū)域旋轉(zhuǎn)工具，以圍繞排氣入口形 成旋轉(zhuǎn)擠壓表面。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中排氣入口具有入口中心，并且 其中步驟(c)包括圍繞偏離入口中心的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)工具。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟(c)包括在大致平行于 旋轉(zhuǎn)軸的方向上牽引該工具，以從外殼向外牽引外殼材料來(lái)形成旋轉(zhuǎn) 擠壓表面。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中多次實(shí)施步驟(c)，以提供 所需的排氣入口直徑和所需的旋轉(zhuǎn)擠壓表面長(zhǎng)度。
12. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟(c)包括在旋轉(zhuǎn)期間保 持在工具的外部圓周表面和內(nèi)部圓周區(qū)域之間的線接觸。
13. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟(a)包括相互點(diǎn)焊一對(duì) 金屬片以形成殼體坯料，軋制該殼體坯料到所需的消聲器主體形狀， 并且相互連接殼體坯料的邊緣以形成巻邊接縫；在外殼的第一和第二 殼體端處形成第一和第二凸緣；填充至少一個(gè)內(nèi)部消聲器組件子部件 到內(nèi)部空腔里；相對(duì)第一凸緣旋轉(zhuǎn)第一端蓋以大體上包圍外殼的第一 殼體端；并且相對(duì)第二凸緣旋轉(zhuǎn)第二端蓋以大體上包圍外殼的第二殼體端。
14. 一種形成消聲器的方法，其包括步驟(a) 形成具有在第一和第二殼體端之間延伸的內(nèi)部空腔的外殼；(b) 形成在第一和第二殼體端之間的位置處的外殼中的連接接 觸面部分；和(c) 相對(duì)連接接觸面部分的內(nèi)部圓周區(qū)域旋轉(zhuǎn)工具，以圍繞連接 接觸面部分形成旋轉(zhuǎn)擠壓表面。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，包括形成連接接觸面部分作為排 氣入口，并且其中步驟(c)包括相對(duì)排氣入口的內(nèi)部圓周區(qū)域旋轉(zhuǎn)該 工具，以圍繞排氣入口形成旋轉(zhuǎn)擠壓表面。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中連接接觸面部分具有開(kāi)口中 心，并且其中步驟(c)包括圍繞偏離開(kāi)口中心的旋轉(zhuǎn)軸使工具旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
通過(guò)利用旋轉(zhuǎn)擠壓法以形成側(cè)面進(jìn)入的排氣入口(30)，消聲器(10)能夠被完全填充并且端蓋(18，22)能夠在高速生產(chǎn)線上不中斷地旋轉(zhuǎn)到消聲器的相對(duì)端(20，24)上。側(cè)面進(jìn)入的排氣入口(30)形成在相對(duì)端(20，24)之間的位置處的消聲器外殼(12)之內(nèi)。旋轉(zhuǎn)工具(56)接合側(cè)面進(jìn)入的排氣入口(30)的內(nèi)部圓周區(qū)域(66)以形成從消聲器外殼(12)向外延伸的旋轉(zhuǎn)擠壓表面。
文檔編號(hào)F01N13/04GK101166892SQ200680012516
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者A·A·塔克, A·莫拉萊斯 申請(qǐng)人:Et美國(guó)股份有限公司