CN105121053B - 消音器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种消音器(1)，通过将从基板(31，41)的周端立起设置有周壁(32，42)的金属制的上侧半体(3)、下侧半体(4)在开口端部嵌合并焊接而形成壳体(2)，在壳体(2)的上侧半体(3)的开口端部形成有第一扩口部(33)，在第一扩口部(33)的大致垂直延伸的周壁(332)的前端弯折形成有向外侧突出的凸缘(34)，在壳体(2)的下侧半体(4)的开口端部形成有第二扩口部(43)，将第二扩口部(43)的周壁(432)向第一扩口部(33)的周壁(332)内压入并大致沿着该周壁而嵌合，在第一扩口部(33)的周壁(332)和第二扩口部(43)的周壁(432)的嵌合部分在整周上通过激光焊接形成焊接部(5)。通过抑制嵌合部分的间隙而能够确保激光焊接的接合，能够实现制造工序的高效化，并且能够实现技术的多样化。

Description

消音器及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有焊接所形成的壳体的消音器及其制造方法。
背景技术
以往，已知对金属板实施深拉伸冲压成型形成金属制的半体，并将该金属制的半体焊接而形成壳体的消音器，例如，在专利文献1的消音器中，在对金属板进行深拉伸冲压成型所形成的两个有底圆筒体的开口端部形成扩口部，在一个有底圆筒体的扩口部通过冲压成型形成带有前端向外侧扩展的方向的锥形的前端扩展开口部，在另一个有底圆筒体的扩口部通过冲压成型形成带有前端向内侧凹陷的方向的锥形的前端细窄开口部，将具有前端细窄开口部的扩口部插入嵌合到具有前端扩展开口部的扩口部并对重合部进行激光焊接，由此形成壳体。
在该壳体中，通过在两个有底圆筒体的开口端部通过冲压成型分别形成扩口部，来提高嵌合部分的尺寸精度，进一步，通过将具有前端细窄开口部的扩口部插入嵌合到具有前端扩展开口部的扩口部，能够尽可能抑制嵌合部分的间隙以确保基于激光焊接的接合。
另外，在专利文献2的消音器中，在对金属板进行深拉伸冲压成型而形成的两个有底圆筒体的一个圆筒体，对开口端部实施扩径加工而形成扩口部，对另一个有底圆筒体的开口端部以施加压边力同时除去实施凸缘翘起后残留的褶皱的方式实施缩径加工，将实施了缩径加工后的另一个有底圆筒体的开口端部插入嵌合到一个有底圆筒体的扩口部，并对该重合部进行激光焊接，由此形成壳体。
在专利文献2的消音器中，通过对另一个有底圆筒体的开口端部实施缩径加工，使另一个有底圆筒体的开口端部容易插入到一个有底圆筒体的扩口部，并在另一有底圆筒体的开口端部消除褶皱，尽可能抑制嵌合部分的间隙以确保基于激光焊接的接合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-319482号公报(参照图5)
专利文献2：日本特开2005-342756号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1、2的消音器通过将具有前端细窄开口部的扩口部插入嵌合到具有前端扩展开口部的扩口部，或者将实施缩径加工后的开口端部嵌入嵌合到扩口部，而能够尽可能抑制嵌合部分的间隙以确保基于激光焊接的接合，但是从技术多样化的观点出发，还要求可获得同样效果的其他的结构。
而且，在专利文献1的消音器中，在进行嵌合的两个有底圆筒体的开口端部双方通过冲压成型形成扩口部的情况下，通过冲压成型形成各扩口部之后，对各扩口部通过具有圆锥形状的凸模或圆锥形状凹部的模具实施进一步的冲压成型，形成前端扩展开口部和前端细窄开口部，因此冲压成型的次数增多，制造效率降低。另外，在专利文献2的消音器中，在形成另一有底圆筒体的开口端部时，对由深拉伸冲压成型形成的凸缘进行切边，将开口端部冲压成型为与圆筒胴体相同的直径尺寸，之后，实施缩径加工，因此同样存在制造工序的效率性降低这样的问题。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种消音器及其制造方法，在将金属制的加工品嵌合并焊接而形成壳体时，通过抑制嵌合部分的间隙来确保激光焊接的接合，而能够实现制造工序的高效化，并且能够实现技术的多样化。
用于解决问题的手段
本发明的消音器，通过将从基板的周端立起设置有周壁的金属制加工品彼此在开口端部嵌合并焊接而形成壳体，其特征在于，所述壳体中，在第一加工品的开口端部形成有扩口部，在所述扩口部的大致垂直延伸的周壁的前端弯折形成有向外侧突出的凸缘，在第二加工品的开口端部，切断由冲压成型形成的前端侧而设置有周壁，将所述第二加工品的开口端部的周壁向所述第一加工品的扩口部的周壁内压入并大致沿着所述第一加工品的扩口部的周壁而嵌合，所述第一加工品的扩口部的周壁和所述第二加工品的开口端部的周壁的嵌合部分在整周上被进行激光焊接。
根据该结构，通过切断由冲压成型形成的前端侧来除去产生褶皱的部分，设置第二加工品的开口端部的周壁，将该周壁向扩口部的大致垂直延伸的周壁内压入并大致沿着该周壁而嵌合，由此能够最大限度抑制在嵌合部分产生间隙的情况。因此，能够将嵌合部分通过激光焊接可靠地接合。另外，通过扩口部的直至前端的凸缘的弯折部分，能够将第二加工品的开口端部的周壁顺畅地压入到扩口部的周壁内。另外，能够不再需要对第二加工品的开口端部的周壁实施进一步的冲压成型、分阶段进行的缩径加工等复杂的加工，能够使消音器或其壳体的制造工序高效化。另外，在与现有技术完全不同的新的结构中，能够得到通过抑制嵌合部分的间隙来确保激光焊接的接合的效果，能够实现技术的多样化。
本发明的消音器的特征在于，在所述第一加工品上形成的扩口部是第一扩口部，并且在所述第二加工品的开口端部形成有第二扩口部，所述第二加工品的开口端部的周壁是所述第二扩口部的周壁。
根据该结构，通过对第一、第二加工品双方进行成为嵌合部分的冲压成型等来形成扩口部，能够提高嵌合部分的尺寸精度。
本发明的消音器的特征在于，所述第一加工品是上侧半体，所述第二加工品是下侧半体。
根据该结构，通过在上侧半体的整个周缘上形成的扩口部和凸缘，能够防止在上侧半体和下侧半体的嵌合部分积存雨水等，而能够提高消音器及其壳体的耐腐蚀性、耐久性。
本发明的消音器的特征在于，所述凸缘以向嵌合方向前端扩展的方式形成为锥状。
根据该结构，能够缩短凸缘向侧部的突出量，能够将消音器设置在更小的空间，并且能够减少与凸缘发生碰撞的空气，能够减小地板下的空气阻力。
本发明的消音器的制造方法的特征在于，包括：第一工序，至少通过对金属板实施冲压成型，形成金属制的第一加工品，并且，通过对金属板实施冲压成型并切断由冲压成型形成的前端侧，而形成第二加工品；所述第一加工品中，从基板的周端立起设置有周壁，并在开口端部形成有扩口部和从所述扩口部的大致垂直延伸的周壁的前端向外侧突出的凸缘；所述第二加工品中，从基板的周端立起设置有周壁，并在开口端部形成有前端分开倾向的周壁；第二工序，将所述第二加工品的开口端部的前端分开倾向的周壁向所述第一加工品的扩口部的周壁内压入并大致沿着所述第一加工品的扩口部的周壁而嵌合；及第三工序，在所述第一加工品的扩口部的周壁和所述第二加工品的开口端部的前端分开倾向的周壁的嵌合部分在整周上实施激光焊接而形成壳体。
根据该结构，通过切断由冲压成型形成的前端侧而除去产生褶皱的部分，形成第二加工品的开口端部的前端分开倾向的周壁，将该前端分开倾向的周壁向扩口部的大致垂直延伸的周壁内压入并大致沿着该周壁而嵌合，能够最大限度抑制在嵌合部分产生间隙的情况。因此，能够将嵌合部分通过激光焊接可靠地接合。另外，通过扩口部的直至前端的凸缘的弯折部分，能够将第二加工品的开口端部的周壁顺畅地压入扩口部的周壁内。另外，能够不再需要对第二加工品的开口端部的周壁实施进一步的冲压成型、分阶段进行的缩径加工等复杂的加工，能够使消音器或其壳体的制造工序高效化。另外，在与现有技术完全不同的新的结构中，能够得到通过抑制嵌合部分的间隙而确保激光焊接的接合的效果，能够实现技术的多样化。
本发明的消音器的制造方法的特征在于，在所述第一工序中，形成使所述扩口部为第一扩口部的所述第一加工品，并且形成在开口端部具有前端分开倾向的周壁的第二扩口部而形成所述第二加工品。
根据该结构，通过对第一、第二加工品双方进行成为嵌合部分的冲压成型等而形成扩口部，能够提高嵌合部分的尺寸精度。
发明效果
根据本发明，在将金属制的加工品嵌合并焊接而形成壳体时，能够通过抑制嵌合部分的间隙来确保激光焊接的接合，实现制造工序的高效化，并且能够实现技术的多样化。
附图说明
图1是表示实施方式的消音器的立体图。
图2是表示实施方式的消音器的壳体的侧视图。
图3是表示实施方式的消音器中的壳体的嵌合部分的周边的局部剖视图。
图4的(a)～(c)是表示上侧半体的各制造阶段的开口端部周边的局部剖视图。
图5的(a)～(c)是表示下侧半体的各制造阶段的开口端部周边的局部剖视图。
图6的(a)是用于说明下侧半体向上侧半体压入的扩口部周边的局部剖视说明图，图6的(b)是嵌合状态的上侧半体和下侧半体的扩口部周边的局部剖视说明图。
图7是表示变形例的消音器中的壳体的嵌合部分的周边的局部剖视图。
图8是表示另一变形例的消音器中的壳体的嵌合部分的周边的局部剖视图。
具体实施方式
(实施方式的消音器及其制造造方法)
如图1和图2所示，本实施方式的消音器1具有壳体2，壳体2通过将大致矩形箱形的作为金属制加工品的上侧半体3和大致矩形箱形的作为金属制加工品的下侧半体4在开口端部嵌合并焊接而形成。
如图1～图3所示，上侧半体3具有基板31以及从基板31的周端立起设置的周壁32，并在周壁32的开口端部形成有第一扩口部33。第一扩口部33由从周壁32弯折而向外侧突出形成的伸出部331、以及从伸出部331的前端弯折并大致垂直地延伸而形成的周壁332构成。另外，从第一扩口部33的周壁332的前端弯折并向外侧突出而形成有凸缘34，从周壁332至凸缘34的弯折部分以略微带有圆角而弯曲的方式形成。
如图1～图3所示，下侧半体4具有基板41以及从基板41的周端立起设置的周壁42，并在周壁42的开口端部形成有第二扩口部43。第二扩口部43由从周壁42弯折而向外侧突出地形成的伸出部431、以及从伸出部431的前端弯折并以大致顺沿周壁332的方式笔直延伸而形成的周壁432构成。该周壁432通过切断由冲压成型形成的中间加工品的前端侧而形成，并且冲压成型中产生褶皱的部分、即周壁432的延长部分通过切断来除去。
下侧半体4的周壁432的外尺寸与上侧半体3的周壁332的内尺寸相同或者比上侧半体3的周壁332的内尺寸略小，将第二扩口部43的周壁432压入第一扩口部33的大致垂直延伸的周壁332内并大致沿着周壁332嵌合到周壁332内。在第一扩口部33的周壁332和第二扩口部43的周壁432重叠的嵌合部分，沿着周状的扩口部33、43在整周上实施激光焊接，通过激光焊接形成焊接部5。
另外，在下侧半体4的周壁42的相对的侧壁上形成有通孔45、46，进口管6、出口管7设置成插通到通孔45、46中，由此构成消音器1。
在本实施方式的消音器1的制造工序中，当要形成壳体2时，通过使用模具和冲床对平板状的金属板进行深拉伸冲压成型，形成成为上侧半体3的第一中间加工品30a。第一中间加工品30a是具有基板31、相对于基板31沿大致垂直的方向立起设置的周壁32、以及从周壁32的上端边缘向外周以大致直角弯折形成的中间加工凸缘34a的形状(参照图4的(a))。此外，在图4中对于实际的冲压成型上下颠倒进行图示。
另外，通过使用模具和冲床对平板状的金属板进行深拉伸冲压成型，而形成成为下侧半体4的第二中间加工品40a。第二中间加工品40a是具有基板41、相对于基板41沿大致垂直的方向立起设置的周壁42、以及从周壁42的上端边缘向外周以大致直角弯折形成的中间加工凸缘44a的形状(参照图5的(a))。
之后，针对第一中间加工品30a，如图4的(b)所示，通过在第一中间加工品30a的开口端部使用另一带台阶的模具以及与前面工序相比外尺寸更大的冲床进行冲压成型，形成由伸出部331和大致垂直延伸的周壁332构成的第一扩口部33，同时形成比中间加工凸缘34a短的中间加工凸缘34b，得到第一中间加工品30b。
另外，针对第二中间加工品30b，如图5的(b)所示，通过在第二中间加工品40a的开口端部使用另一带台阶的模具以及与前面工序相比外尺寸更大的冲床进行冲压成型，形成由伸出部431和大致垂直延伸的周壁432b构成的第二扩口部43b，同时形成比中间加工凸缘44a短的中间加工凸缘44b，得到第二中间加工品40b。第一扩口部33、第二扩口部43b形成为能够将周壁432b压入周壁332内的尺寸。
此外，在上侧半体3、下侧半体4的深度较浅等情况下，能够在一次冲压成型中进行图4的(a)、图4的(b)的工序从而由金属板形成第一中间加工品30b而不经过第一中间加工品30a的状态，或者能够在一次冲压成型中进行图5的(a)、图5的(b)的工序从而由金属板形成第二中间加工品40b而不经过第二中间加工品40a的状态，或者能够实现上述双方。
之后，针对第一中间加工品30b，如图4的(c)所示，通过利用冲压成型等切断中间加工凸缘34b的一部分，形成除去了切断部分C1的规定长度的凸缘34，从而得到上侧半体3。另外，针对第二中间加工品40b，如图5的(c)所示，通过在第二中间加工品40b的周壁432b的中途的位置利用冲压成型等进行切断，形成除去了由中间加工凸缘44b和周壁432b的一部分构成的切断部分C2的周壁432，从而得到下侧半体4。
该情况下，关于第一扩口部33的周壁332，通过向外侧突出地形成于前端的凸缘34，周壁332的前端的弯折部分或周壁332向内侧被施力，在大致垂直延伸的形状下稳定。相对于此，未形成有与凸缘34相当的部位的下侧半体4的第二扩口部43的周壁432成为就那样笔直延伸的形状，但如图5的(c)的双点划线所示，成为与垂直相比向前端以略微前端分开的倾向延伸的形状，如下所述，在周壁432被压入周壁332内时，能够以使前端分开消失的方式发生变形。另外，在切断部分C2处比周壁432靠前端侧的产生褶皱的周壁432b的一部分被除去。
之后，如图6所示，将下侧半体4的第二扩口部43的前端分开倾向的周壁432向上侧半体3的第一扩口部33的周壁332内压入并大致沿着周壁332嵌合到周壁332内，进一步，在第一扩口部33的周壁332和第二扩口部43的周壁432的嵌合部分在整周上实施激光焊接。通过该激光焊接，完成形成有图3所示的焊接部5的壳体2。
根据本实施方式，通过切断在冲压成型中形成的前端侧来除去产生褶皱的部分，设置下侧半体4的开口端部的周壁432，进一步，通过将前端分开倾向的周壁432向第一扩口部33的大致垂直延伸的周壁332内压入并大致沿着周壁332嵌合到周壁332内，能够通过从周壁332至凸缘34的弯折部分或周壁332将周壁432的前端分开向内侧推压，能够积极利用周壁432的前端分开来提高嵌合部分的紧密接触。因此，能够最大限度抑制在嵌合部分产生间隙的情况，能够通过激光焊接可靠地接合嵌合部分。
另外，通过第一扩口部33的直至前端的凸缘34的弯折部分，能够使第二扩口部43的前端分开倾向的周壁432沿弯折部分移动，能够将下侧半体4的开口端部的周壁432顺畅地压入第一扩口部33的周壁332内。另外，能够不再需要对下侧半体4的开口端部的周壁432实施进一步的冲压成型、分阶段进行的缩径加工等复杂的加工，能够使消音器或其壳体的制造工序高效化。另外，在与现有技术完全不同的新的结构中，能够得到通过抑制嵌合部分的间隙来确保激光焊接的接合的效果，能够实现技术的多样化。
另外，通过对上侧半体3、下侧半体4双方通过成为嵌合部分的冲压成型等来形成扩口部33、43，能够提高嵌合部分的尺寸精度。另外，在上侧半体3的整个周缘形成的第一扩口部33和凸缘34设置为从上方覆盖上侧半体3和下侧半体4的嵌合部分，因此能够防止在上侧半体3和下侧半体4的嵌合部分积存雨水等，而能够提高消音器1及其壳体2的耐腐蚀性、耐久性。
(实施方式的变形例等)
本说明书公开的发明除包含各发明和实施方式的结构以外，还包含：在可应用的范围内将这些局部的结构变更并限定为本说明书公开的其他结构所得到的结构；或者对这些结构附加并限定本说明书公开的其他结构所得到的结构；或者将这些局部结构在取得部分作用效果的限度内删除并限定后的上位概念化的结构。并且，还包含下述变形例。
例如，上述实施方式中的壳体2为上侧半体3和下侧半体4上下嵌合的结构，但本发明中，包含将从基板的周端立起设置有周壁的金属制的加工品彼此在开口端部嵌合并焊接而形成壳体的适当的结构，例如还包含沿前后方向或左右方向等横向将作为第一、第二加工品的半体彼此嵌合并焊接的结构。
另外，在本发明的主旨的范围内，进口管6、出口管7插通的通孔可设置在适当的位置，例如，能够形成为在上侧半体3上形成进口管6、出口管7插通的通孔双方的结构、或者在上侧半体3上形成任一个通孔并在下侧半体4上形成另一通孔的结构。
另外，对上述实施方式中第二扩口部43的周壁432具有前端分开倾向的情况进行了说明，但不限于此，只要是将第二扩口部43的周壁432向第一扩口部33的周壁332内压入并大致沿着周壁332嵌合到周壁332内的结构，即使不具有前端分开倾向，也包含在本发明中。另外，上侧半体3、下侧半体4的基板31、41不限于平板状的板，而包含适宜的板状的板，例如，也可以是中央凹陷的形状的板。另外，从基板31、41立起设置的周壁32、42除沿大致垂直方向立起设置的壁以外，例如，也可以是以向开口扩展的方式立起设置成锥状的壁等。
另外，上述实施方式的凸缘34形成为从第一扩口部33的周壁332的前端以大致直角弯折并向外侧突出，但本发明的凸缘只要形成为从周壁的前端弯折并向外侧突出即可，例如，如图7所示，也可以是以向嵌合方向前端扩展的方式倾斜形成为锥状的凸缘34m。能够缩短该凸缘34m向侧部的突出量，能够将消音器1设置在更小的空间，并且能够减少与凸缘34m发生碰撞的空气，并且能够减小地板下的空气阻力。
另外，在本发明的下侧半体4等第二加工品中，包含切断由冲压成型形成的前端侧而在开口端部设置有周壁的适当的结构，除在上述实施方式的第二扩口部43切断由冲压成型形成的前端侧而设置有周壁432的下侧半体4以外，例如，还包含如图8所示，未形成扩口部，切断由冲压成型形成的前端侧而在开口端部设置有从基板的周端立起设置而连续的周壁42p的下侧半体4p。
工业上的可利用性
本发明可用于汽车的消音器及其制造工序。
标号说明
1…消音器
2…壳体
3…上侧半体
30a、30b…第一中间加工品
31…基板
32…周壁
33…第一扩口部
331…伸出部
332…周壁
34、34m…凸缘
34a、34b…中间加工凸缘
4、4p…下侧半体
40a、40b…第二中间加工品
41…基板
42、42p…周壁
43、43b…第二扩口部
431…伸出部
432、432b…周壁
44a、44b…中间加工凸缘
45、46…通孔
5…溶接部
6…进口管
7…出口管
C1、C2…切断部分

Claims (7)

1.一种消音器，通过将从基板的周端立起设置有周壁的金属制加工品彼此在开口端部嵌合并焊接而形成壳体，其特征在于，
所述壳体中，
在第一加工品的开口端部形成有扩口部，
在所述扩口部的大致垂直延伸的周壁的前端弯折形成有向外侧突出的凸缘，
在第二加工品的开口端部，切断由冲压成型形成的前端侧而设置有周壁，
将所述第二加工品的开口端部的周壁向所述第一加工品的扩口部的周壁内压入并大致沿着所述第一加工品的扩口部的周壁而嵌合，
所述第一加工品的扩口部的周壁和所述第二加工品的开口端部的周壁的重叠的嵌合部分在整周上被进行激光焊接。
2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，
在所述第一加工品上形成的扩口部是第一扩口部，并且
在所述第二加工品的开口端部形成有第二扩口部，
所述第二加工品的开口端部的周壁是所述第二扩口部的周壁。
3.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，
所述第一加工品是上侧半体，所述第二加工品是下侧半体。
4.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，
所述第一加工品是上侧半体，所述第二加工品是下侧半体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的消音器，其特征在于，
所述凸缘以向嵌合方向前端扩展的方式形成为锥状。
6.一种消音器的制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，至少通过对金属板实施冲压成型，形成金属制的第一加工品，并且，通过对金属板实施冲压成型并切断由冲压成型形成的前端侧，而形成第二加工品；所述第一加工品中，从基板的周端立起设置有周壁，并在开口端部形成有扩口部和从所述扩口部的大致垂直延伸的周壁的前端向外侧突出的凸缘；所述第二加工品中，从基板的周端立起设置有周壁，并在开口端部形成有前端分开倾向的周壁；
第二工序，将所述第二加工品的开口端部的前端分开倾向的周壁向所述第一加工品的扩口部的周壁内压入并大致沿着所述第一加工品的扩口部的周壁而嵌合；及
第三工序，在所述第一加工品的扩口部的周壁和所述第二加工品的开口端部的前端分开倾向的周壁的重叠的嵌合部分在整周上实施激光焊接而形成壳体。
7.根据权利要求6所述的消音器的制造方法，其特征在于，
在所述第一工序中，形成使所述扩口部为第一扩口部的所述第一加工品，并且形成在开口端部具有前端分开倾向的周壁的第二扩口部而形成所述第二加工品。
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