CN100421833C - 用于组装气动助力器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于组装气动助力器(200)的装置(100)。助力器的盖(203)安放在支架(101)中。圆柱形的帽(104)覆盖放置于盖上的汽缸，所述帽(104)的内部容积(107)大于助力器的汽缸(206)的体积。装置的齿轮元件(110)使两组辊子(109A和109B)绕助力器旋转。由齿轮元件控制的偏心器(118)使辊子靠在助力器的壁上作摆动运动。通过交替应用辊子(109A)和(109B)进行锻压。第一组辊子的冲击角(114A)大于第二组辊子的冲击角(114B)。本发明还涉及一种锻压助力器的方法以及这样的一种助力器。

Description

用于组装气动助力器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于组装机动车辆制动装置的气动助力器的装置。更确切地说，本发明涉及一种能够将气动助力器的盖和汽缸固定地连接在一起的装置。本发明还涉及一种能够通过使用本发明的装置组装汽缸和盖的方法。本发明最后还涉及一种气动助力器。
本发明的一个目的是，提供一种能够安全地使用在制动装置中的助力器。本发明的另一个目的是，不管形成助力器的金属片的厚度是多少，都能防止助力器在使用期间的解体。本发明另外的目的是提供一种重量轻、但不影响其强度的助力器。
背景技术
在机动车辆制动装置中，助力器可以安装在制动控制器和主汽缸之间。气动助力器具有放大制动控制器的力的作用，这样，主汽缸中的液压力增大。
助力器可以设有基本上呈圆柱形的壳体。壳体由汽缸和盖形成。汽缸和盖彼此固定地连接在一起。前腔室和后腔室布置在壳体的内部容积中。前腔室朝向主汽缸，并具有可变的容积。同样具有可变容积的后腔室朝向制动控制器。前腔室由可动分隔件与后腔室隔开。可动分隔件由密封的柔性膜片和刚性裙板形成。前腔室气动地连接于真空源。后腔室以阀控的方式气动地连接于驱动流体源。制动控制器使助力器的控制杆动作。杆的动作控制所述阀的打开和流体进入后腔室的流入量。由此产生的压力变化导致刚性裙板的运动。
在制动期间，施加在助力器部位上的扭转力相当大。特别地，助力器的腔室承受压力的突变。尤其是，在制动期间，容许空气进入后腔室。空气的进入朝前腔室推动分隔件。由于助力器的壳体由两个原本独立的部件制成，所以，该两个部件必需牢固地固定在一起。因此，盖和汽缸之间必须充分接触，以使汽缸在制动期间、更确切地说在裙板推进期间不会从盖上扭离下来。
为了确保盖适当地附着于汽缸，当前的做法是在盖和汽缸的壁的外周进行点锻。“点锻”意思是在定位的点上进行锻压。为了将汽缸牢固地保持在盖上，这些锻压点均匀地分布在壳体的整个外周上。迄今，这样的组装是足够的。
然而，一段时间以来，一直在研究如何减少助力器的重量。特别地，助力器、更确切地说助力器壳体是由金属片壁形成的。金属片的厚度和助力器的形状对其重量有影响。尤其是正在研究通过减少形成壳体的金属片的厚度来减少助力器的重量。为了获得最小重量，已对助力器的厚度和形状进行了改进。“最小重量”意思是：在获得与传统助力器相同的刚度和抗扭转性的情况下的助力器的最低重量。
然而，盖和汽缸之间的结合处的断裂强度降低了。所以，当金属片的厚度减少很多时，盖和汽缸的点锻不能提供完全的满意度。
发明内容
本发明尤其是企图通过提供一种助力器来解决这个问题，为获得最小重量，对助力器的厚度和形状进行改进。由此获得的助力器具有大的抗扭转性，包括在壳体的盖和汽缸之间的结合处。
为此，本发明提出一种用于组装助力器、更确切地说是组装助力器壳体的盖和汽缸的装置。本发明的组装装置允许在壳体、即汽缸和盖的整个外周进行连续锻压。连续的锻压能够实现两个部件中的一个牢固保持在另一个上。接触区域对扭转作用力提供了更好的抵抗。
为了实现这样的连续锻压，本发明的装置设有至少一组辊子。辊子绕助力器旋转。在壳体的盖和汽缸之间的结合处，辊子与助力器相接触。辊子通过时，绕形成盖的壁的金属片的端部来折叠形成汽缸的壁的金属片的一端。
在本发明的一个特定的示例性的实施例中，该装置设有两组不同的辊子。第一组辊子能够在第一角度绕形成盖的壁的金属片的端部来弯曲形成汽缸的壁的金属片的端部。部分第二组辊子能够在比第一角度小的第二角度弯曲汽缸的金属片。直到第一组辊子中的辊子通过，第二组辊子中的辊子才压紧在壳体的外壁上。
因而，第一组辊子的辊子开始弯曲汽缸的金属片。第一弯曲作用能够将金属片从平行于该装置的旋转轴线的初始位置弯曲30-60度。部分金属片因而在助力器的中心方向上被向内推压。盖的壁的端部的初始位置垂直于汽缸壁的端部。“初始位置”意思是盖和汽缸中的一个放置在另一个上、但没有彼此附着的位置。在第一组辊子中的至少一个辊子通过之后，将汽缸的金属片在盖的金属片的方向上向后折叠，并轻轻地锻压。然后，将第二组辊子的一个辊子压靠在第一辊子通过的壳体的金属片上，以将汽缸的金属片进一步靠在盖的金属片上折叠。理想的是，第二组辊子的辊子通过后，汽缸的金属片被折叠90度。
本发明的装置的该两组辊子各自设有例如三个辊子。第一组辊子可以与第二辊子交替设置。对于具有基本上为圆筒形状的组装装置来说，辊子均匀分配在该装置的整个外周上。因而，例如，第一组中的一个辊子与第一组中的另一个辊子分开120度。第一组的一个辊子与第二组的一个辊子分开60度。
为了以两个连续的步骤进行锻压，第二组辊子必须仅仅在第一组辊子已经通过的位置处压靠壳体的壁。为此，辊子除了绕助力器作旋转运动之外，每个辊子还被强制相对于助力器交替进行径向运动。这样的摆动可通过组装装置的偏心机构来实现。两组辊子在角度上彼此异相。但是相同组的辊子在角度上彼此同相。因而，第一组的辊子和第二组的辊子交替地朝助力器的中心运行。这就是在辊子绕助力器的一个或多个周转中如何获得助力器壳体的连续锻压的方法。
本发明还提出一种组装助力器的壳体的方法。本发明的方法能够在壳体的整个外周上以连续的方式锻压壳体的盖和汽缸。
所以，本发明的主题是一种用于机动车辆制动装置的气动助力器，其特征在于，所述助力器的盖和汽缸在整个外部轮廓上彼此附着在一起。
本发明的另一个主题是一种用于组装气动助力器的装置，其特征在于，它包括：
-圆柱形的固定支架，其内部容积大于助力器的盖的体积，所述盖安放在支架内，
-圆柱形的帽，其内部容积大于助力器的汽缸的体积，所述帽在汽缸上施加轴向负荷，
-至少一组辊子，其由马达驱动旋转，辊子至少部分地绕支架旋转。
本发明的另外的主题是一种锻压助力器的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
-将助力器的盖插入锻压装置的支架中，将盖的壁的顶端搁置在支架内壁的顶端上，
-将助力器的汽缸放置在盖上，将汽缸壁的底端搁在盖的壁的顶端上，
-将锻压装置的帽放置在支架上，帽的底端将汽缸壁的底端压在盖的壁的顶端上，
-开动马达，
-利用马达，使锻压辊子绕助力器旋转，
-将汽缸壁的底端连续锻压到盖的壁的顶端上。
附图说明
通过阅读下文的描述以及查阅附带的视图，可以更好地理解本发明。后者是作为指示性给出的，决不是对本发明的限制。附图表示：
-图1：安放在本发明的组装装置中的助力器的纵截面图；
-图2(a和b)：图1中在助力器的盖和汽缸之间的结合处以及本发明的辊子处的放大视图；
-图3：本发明的组装装置的截面视图。
具体实施方式
图1显示了用于组装助力器200的装置100的示例性实施例。装置100设有固定支架101。在图1所表示的例子中，支架101具有基本上呈圆柱形的形状。支架101的内部容积102使得可以插入助力器200的后部分201。“助力器200的后部分201”指的是助力器200的控制杆202和盖203。盖203也具有基本上呈圆柱形的形状。
形成盖203的壁205的端部204搁置在中心定位器106的顶端105上。中心定位器106为例如基本上呈环状。环106的直径近似等于在支架101的顶端103处的支架101的内径。因而，中心定位器106放置在顶端103处的支架101的内周内。中心定位器106能够确保盖203处于正确的位置。“盖203在支架101中的正确位置”指的是能使装置100顺利地组装助力器200的位置。
在另一个示例性的实施例中，中心定位器106由至少两个不同的部分组成。因而，中心定位器106没有完全附随支架101的内轮廓。它可以平坦地放置在支架101的内径上的不同点上。因而，形成中心定位器106的各种元件能够在某些点上支撑盖203，并将盖203对中。在另一个实施例中，也可以不使用中心定位器106。盖203在所述支架101的顶端103处直接搁置在支架101上。
一旦盖203已经被放入支架101的内部102中，就将助力器200的汽缸206定位。汽缸206形成助力器200的前部分。汽缸206具有基本上呈圆柱形的形状。汽缸206放置在盖203上，使形成汽缸206的壁209的端部208搁置在盖203的端部204上。在图1所示的例子中，助力器200的密封膜片210的端部211形成折边211。折边211被限制在盖203和汽缸206各自的端部204和端部208之间。折边211特别地提供了盖203和汽缸206之间的接触处的密封。
然后将组件装置100的帽104放置在支架101上。帽104为基本上呈圆柱形的形状。帽104的内部容积107使得汽缸206能够安放在其中。帽104的第一端部108抵靠在汽缸206的壁209的端部208上。说明书中的“第一端部”指的是指向附图左边的端部。反之，说明书中的“第二端部”指的是指向附图右边的端部。接着，帽104的端部108沿方向D被压紧在汽缸102的端部208上。这对盖203和汽缸206之间的连接处施加一轴向负荷。折边211在相应的端部204、208位置处被挤压在两个壁205、209之间。
辊子109(在图1中可以看见两个辊子)被放置在支架101的外周。图3显示了装置100的辊子109的更确切的配置。辊子109总共有六个。第一组辊子109A与第二组辊子109B间隔开。辊子109均匀地位于支架101的整个周边上。
图1显示出：在盖203和汽缸206之间的连接处，辊子与助力器200相接触。
图2a和2b显示了两个放大部分，分别是图1中在辊子109A和助力器200之间的接触处以及辊子109B和助力器200之间的接触处的放大部分。在两种情况下，可以看见，盖203的端部204搁置在中心定位器106的顶端105上。同样可以看见，密封膜片210的折边211被挤压在盖203的端部204和汽缸206的端部208之间。汽缸206的端部208由帽104的端部108挤压。汽缸206的端部208大体上平行于中心定位器106的旋转轴线。盖203的端部204部分垂直于端部208。端部208朝图2a的右边延伸，并越过与端部204的接触点。
在本发明，端部208可以绕端部204和折边211弯曲，以便端部208理想地垂直于中心定位器106的轴线。所希望的是，在助力器200的整个周边上都获得这样的弯曲。
为此，如图1所示，组装装置100设有齿轮元件110，所述齿轮元件110使辊子109完全绕助力器200转动。齿轮元件本身由马达(未显示)驱动。齿轮元件110设有两个齿轮工作轮111和112。工作轮111和112具有不同的齿数。
通过第一工作轮111，齿轮元件110使整组辊子109A和109B绕助力器200旋转。第二齿轮工作轮112驱转偏心器118，所述偏心器118对辊子109施加周期性的正弦曲线运动。因而，通过该偏心器118，辊子109不是连续地压靠在助力器200的壁205和209上。
当组装装置100处于运动的状态时，辊子109完全绕助力器200连续旋转，并被以周期性间断的方式径向压靠在助力器200的壁205和209上。两组辊子109A和109B在角度上异相。所述角度上的异相布置而使得辊子109A对助力器200的壁的压力和辊子109B的压力相交替。
为了实现良好的锻压，所希望的是将辊子109A在辊子109B之前径向压靠在助力器200上。特别地，辊子109A和109B的冲击角(angleof attack)彼此不同。图2a和2b显示出：辊子109A和109B都分别设有斜面113A和113B。形成斜面113A和113B的斜切部是在辊子109A和109B的顶面上制作的。斜面113A和113B的形状不同。特别地，斜面113A的冲击角114A大于斜面113B的冲击角114B。“冲击角”指的是由斜面113的斜切部形成的角。
辊子109A与汽缸206的壁209的端部208的首先接触能够在支架101的轴线C的方向上轻微地弯曲端部208。接着辊子109B压靠在已经部分弯曲的端部208上。由于冲击角114B小于冲击角114A，所以可能在轴线C的方向上再次轻微地弯曲端部208。
例如，冲击角114A在115度和135度之间。冲击角114B部分在80度和90度之间。在优选的例子中，冲击角114A为120度。因而，在辊子109A通过期间，端部208被弯折60度。然后，在辊子109B通过期间，端部208被弯折附加的25度。最后，端部208几乎垂直于中心定位器106的轴线。端部208锻压端部104而限制折边211。
在本发明中，这样的锻压操作在助力器200的整个周边上进行。装置100使得绕助力器200的多次转动成为将汽缸附着于盖203上所必需的。
图1显示了装置的特定的示例性的实施例，所述装置能够转动辊子109，并相对于支架101的轴线C而对其传递径向摆动运动。
齿轮元件110的齿轮工作轮111转动小齿轮115。主体116与小齿轮115相连。主体116因而通过工作轮111的转动而转动。因而，主体116完全绕支架101转动。齿轮元件110的工作轮112驱转小齿轮117。小齿轮117可自由转动地附着在主体116上。因而，小齿轮117独立于主体116转动。主体116和小齿轮117的转动分别取决于齿轮元件110的工作轮111和工作轮112的转动。工作轮111的齿数不同于工作轮112的齿数。所以，主体116和小齿轮117不以同一速度旋转。小齿轮117通过小齿轮119转动偏心器118。偏心器118至少部分地附随主体116的内周边。
辊子109安装在偏心器118的顶端上。偏心器118附着于主体116。所以，辊子109完全绕助力器200旋转。但由于偏心器118还接触小齿轮117，所以，小齿轮117相对于支架101的轴线C对偏心器118和辊子109施加径向摆动运动。
这表明，除了所有辊子109绕助力器200作旋转运动之外，每个辊子109还相对于支架101的轴线C作径向摆动运动。所以，辊子109周期性地压靠在助力器200的壁上，然后与其分离开。辊子109A和辊子109B之间的角度上的异相布置，能够将辊子109A首先压靠在助力器200的壁上。辊子109B仅在辊子109A通过后才压靠。

Claims (10)

1. 一种用于组装气动助力器(200)的装置(100)，其特征在于，它包括：
-圆柱形的固定支架(101)，其内部容积(102)大于助力器的盖(203)的体积，所述盖安放在所述支架内，
-圆柱形的帽(104)，其内部容积(107)大于助力器的汽缸(206)的体积，所述帽在汽缸上施加轴向负荷，
-由马达驱动的第一组辊子(109A)和第二组辊子(109B)，两组辊子至少部分地绕所述支架旋转；
第一组辊子和第二组辊子是相交替的；
并且，第一组辊子设有三个辊子，第二组辊子设有三个辊子，第一组辊子相互间隔120度，并与第二组辊子间隔60度.
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置设有中心定位器(106)，所述中心定位器(106)设在所述固定支架的上端部(103)上，所述盖位于中心定位器上，中心定位器具有环状的形状，中心定位器的内直径近似等于助力器的盖的直径.
3. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：第一组辊子各设有斜面(113A)，所述斜面具有在115度和135度之间的冲击角(114A)，并且第二组辊子各设有斜面(113B)，所述斜面(113B)具有在80度和90度之间的冲击角(114B).
4. 如权利要求3所述的装置，其特征在于，第一组辊子的斜面的冲击角为120度，并且第二组辊子的斜面的冲击角为85度.
5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于：它设有驱使辊子转动的齿轮元件(110)，并且所述齿轮元件设有两个齿轮工作轮，驱使两组辊子绕助力器转动的齿轮元件的第一齿轮工作轮(111)的齿数不同于所述齿轮元件的第二齿轮工作轮(112)的齿数，第二工作轮借助于偏心器(118)而相对于支架的轴线(C)对辊子施加径向摆动运动.
6. 一种锻压助力器的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
-将助力器(200)的盖(203)插入锻压装置(100)的支架(101)内，将所述盖的壁(205)的顶端(204)搁置在支架的内壁的顶端(103)上，
-将助力器的汽缸(206)放置在盖上，所述汽缸的壁(209)的底端(208)搁置在盖的壁的顶端上，
-将锻压装置的帽(104)放置在支架上，所述帽的底端(108)将汽缸的壁的底端压在盖的壁的顶端上，
-开动马达，
-利用马达，使锻压辊子(109)绕助力器旋转，
-将汽缸的壁的底端连续锻压到所述盖的壁的顶端上.
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，它包括步骤：
-使辊子相对于支架的轴线(C)作径向摆动运动.
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，它包括步骤：
-借助于由齿轮元件(110)驱动的偏心器(118)，使辊子相对于支架的轴线(C)作径向摆动运动.
9. 如权利要求6-8之一所述的方法，其特征在于：它包括步骤：
-通过依次应用设有第一冲击角(114A)的辊子(109A)和设有第二冲击角(114B)的辊子(109B)，将汽缸的壁的底端锻压在盖的壁的顶端上，所述第一冲击角大于第二冲击角.
10. 一种用于机动车辆制动装置的气动助力器(200)，其特征在于：该气动助力器是通过依照权利要求6-9之一的方法获得的.
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