CN100545014C - 安装于汽车中的装置的包括至少两个壳体构件的钢壳体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法用以制造安装于汽车中、特别安装于载货汽车中的装置的包括至少两个壳体构件(4、12)的钢壳体(20)；其特征在于a)至少在至少一个壳体构件(4、12)的一指向外面的表面上涂覆包括锌或含锌的合金的防腐蚀层并且紧接着进行钝化；b)借助于事先相互相对定位的壳体构件(4、12)相对一冲模(60)的相对运动，建立一壳体构件(4)的一边缘(30)通过另一壳体构件(12)的边缘(52)的形锁合搭接，冲模(60)使一壳体构件(4)的边缘(30)和/或另一壳体构件(12)的边缘(52)塑性变形。

Description

安装于汽车中的装置的包括至少两个壳体构件的钢壳体及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种方法用以制造安装于汽车中、特别安装于载货汽车中的装置的包括至少两个壳体构件的钢壳体。

背景技术

为了操纵载货汽车中的制动器特别采用组合的气动的运行制动缸和储能弹簧制动缸。一这样的组合缸是在串联中一用于操纵运行制动器的运行制动缸和一用于操纵辅助与储能弹簧制动器的储能弹簧制动缸的组合。

一同一种的方法由EP 1 136 337 B1是已知的，其公开一种载货汽车的组合的运行制动缸和储能弹簧缸，其中运行制动缸的壳体和储能弹簧制动缸的壳体通过运行制动缸的边缘由储能弹簧制动缸的边缘的形锁合搭接而相互连接，这也称为周围卷边或只简称为卷边。

这样的卷边反复通过滚压产生，亦即通过一环绕的卷边工具使至少一个壳体构件的边缘塑性变形。但事先必须至少使壳体构件的指向外面的表面设有防腐蚀层，因为汽车的装置，例如在车轮附近设置的载货汽车的组合的运行制动缸和储能弹簧制动缸遭受掺杂有撒盐的水分。在这种情况下采用的防腐蚀层包括例如喷镀的环氧塑料层或单一的锌层。但已证明，通过卷边的加工步骤可能损坏防腐蚀层并因此没有达到要求的耐腐蚀性，其例如在于，壳体必须经受住超过400小时长时间的用盐水连续润湿而无腐蚀。

发明内容

与此相对本发明的目的在于，进一步构成一种方法用以制造安装于汽车中、特别安装于载货汽车中的装置的包括至少两个壳体构件的壳体，使其允许制造使壳体构件变形的卷边，而不损害其防腐蚀层。

在本发明的用以制造安装于汽车中的装置的包括至少两个壳体构件的钢壳体的方法包含下列步骤：

a)至少在至少一个壳体构件的一指向外面的表面上涂覆包括锌或含锌的合金的防腐蚀层并且紧接着对防腐蚀层进行钝化；

b)借助于事先相互相对定位的壳体构件相对一冲模的相对运动，建立一壳体构件的一边缘通过另一壳体构件的边缘的形锁合搭接，冲模使壳体构件的边缘和/或另一壳体构件的边缘塑性变形。

本发明的优点

本发明基于两个方法步骤的有利的组合，亦即一方面借助于一冲模制造卷边而另一方面用包括锌或含锌的合金的防腐蚀层涂覆表面并紧接着钝化。已证明，当用冲模制造卷边时并不损坏这样的防腐蚀层。

锌和其他的合金金属的防腐蚀层涉及到，其不如母体金属钢贵重并因此发挥消耗阳极的作用。只要存在覆盖的锌层，母体金属就保持防腐蚀。金属杂质可以影响锌层的防腐蚀。因此将铁、镍或钴作为合金组分旨在用于改进。锌本身通过钝化、通常通过铬酸钝化防止腐蚀作用。铬酸层越厚、越致密和越耐化学，其阻挡作用越好。

因此一按本发明的方法制成的壳体产生一高的耐腐蚀性并且还得到一高的运行安全性，这在涉及一制动缸时则特别是重要的。

其壳体通过本发明的方法制造的装置优选是一制动缸、特别是一组合的运行制动缸和储能弹簧制动缸，是载货汽车的一通风干燥器或一制动力增强器，因此是包括至少两部件的例如深拉的金属薄板壳体的装置。

特别优选，关于装置的中轴线沿轴向方向实现冲模与壳体构件之间的相对运动。或者可以关于装置的中轴线沿径向方向实现相对运动。

冲模可以构成为单件的或多部件的环，其包括一径向内部的成型部，该成型部向一个壳体构件的边缘和/或另一壳体构件的边缘施加压力。在冲模与壳体半部之间的轴向相对运动的情况下冲模可以构成单件的或多部件的，在径向相对运动的情况下其只可以是多部件的，例如当壳体构件具有伸出其端面的边缘之外的区域并因此与一沿轴向方向引导的围绕壳体构件的单件环相撞时就是如此。

在使用冲模之前例如将一壳体构件夹紧于一夹紧装置中，而将另一壳体构件如此安装在其上，使得各壳体构件的边缘搭接。变形时产生的反作用力然后由壳体构件本身或由位于内部的结构承受并经由夹紧装置导走。在有可能的情况下，可以不需要一为冲模配置的阴模，否则在壳体构件刚性不足的情况下，必须存在一固定的阴模，其承受反作用力并且通过其本身设有相应的成型部可以附加帮助卷边的成型。

为了将变形时产生的力保持较小，可以将一壳体构件的边缘在使用冲模之前预成形为一径向向外凸出的凸缘。这可以已在先行的深拉过程的范围内实现。如果该凸缘具有一内凹的横截面，则产生卷边连接的特别好的强度。

当防腐蚀层具有纯锌、锌/铁合金或碱性的锌/镍合金并且钝化包括一铬酸钝化时，得到一特别好的防腐蚀性，为了满足EU(欧盟)的欧洲的准则2000/53/CE，应该避免含铬(VI)(六价铬)的溶液。

附图说明

本发明的一个实施例示于附图中并在以下的描述中详细说明。其中：

图1一组合的运行制动及储能弹簧制动装置的半横剖视图，其按本发明的方法的一优选的实施形式制成；

图2图1的组合的运行制动及储能弹簧制动装置在一加工步骤时的简化的横剖视图；

图3图1的组合的运行制动及储能弹簧制动装置在另一加工步骤时的简化的横剖视图；

图4图1的组合的运行制动及储能弹簧制动装置在又一加工步骤时的简化的横剖视图。

具体实施方式

图1中示出按照本发明的一优选的实施形式已制成的组合的运行制动及储能弹簧制动装置1。其包括一具有一钢制的运行制动缸4的运行制动装置2，在所述运行制动缸中引导一可气动施压的运行制动活塞6，所述运行制动活塞经由一运行制动活塞杆8操纵一因比例原因未示出的载货汽车的盘式制动器。还设有一具有一钢制的储能弹簧制动缸12的储能弹簧制动装置10，在所述储能弹簧制动缸中引导一通过在一储能弹簧制动腔14内的气动压力克服一储能弹簧16的弹簧力可张紧的储能弹簧制动活塞18，运行制动活塞6通过储能弹簧制动活塞可向制动压紧方向施压。运行制动缸4和储能弹簧制动缸12依次同轴设置构成一组合制动缸20。此外从运行制动缸4在顶面伸出各个钢制的固定螺栓22，以便可以将组合制动缸20固定在汽车上。

储能弹簧制动活塞18的一储能弹簧制动活塞杆24紧密地穿过在储能弹簧制动缸12与运行制动缸4之间的隔板28中的通孔26并且可以以其端面止挡在运行制动活塞6上。运行制动活塞6可以包括一膜片32和一中心的与膜片32相连接的活塞圆盘34，所述膜片在外边缘侧在隔板28与运行制动缸4的边缘上的一径向外面的凸缘30之间夹紧并可轴向移动。

凸缘30优选大于90°弯曲，从而产生一向膜片32那边倾斜的接触面。另一方面，隔板28在其径向外边缘也设有一倾斜的接触面，从而在它们中间产生一径向向外的成楔形扩大的横截面，在其中形锁合固定膜片32的互补成型的外边缘36。

此外按已知的方式通过储能弹簧制动腔14的充气克服储能弹簧16的作用，可使储能弹簧制动活塞18处于松开位置。此外通过一运行制动腔38的充气，其在隔板28与运行制动活塞6之间延伸，可以使运行制动活塞6克服一回动弹簧40的作用到达压紧位置，所述回动弹簧一边支承在运行制动活塞6上，而另一边支承在运行制动缸4的一端壁上。特别在储能弹簧制动活塞杆24之内结合一机械的松开装置46，借其在压力中断时可应急或辅助松开储能弹簧制动器。

面对这样的背景，组合的运行制动及储能弹簧制动装置1的功能方式如下：

从图1中所示的状况开始，其中储能弹簧制动器和运行制动器均松开，为了压紧运行制动器给运行制动腔38充气，随后一方面使运行制动活塞6离开隔板28向左边移动。运行制动活塞6的移动将盘式制动器压紧。

反之，运行制动腔38的排气保证运行制动活塞6借助于回动弹簧40处于松开位置，亦即在图1中被向右边移动并且止挡在储能弹簧制动活塞杆24的端面上或隔板28上。

为了将运行制动器较长时间保持于压紧位置，亦即如果在运行制动腔38中的气动压力在一段时间以后已降低或有目的地已使运行制动腔38排气，那么现在应该压紧储能弹簧制动器。为此使储能弹簧制动腔14排气，随后储能弹簧16将储能弹簧制动活塞18连同储能弹簧制动活塞杆24向图1中左边推压，储能弹簧制动活塞杆24在端面与运行制动活塞6处于接触。运行制动活塞6和与其连接的运行制动活塞杆8跟随该运动，所述运行制动活塞杆8使盘式制动器处于或保持于压紧位置。

在用于制动组合制动缸20的方法的范围内，在运行制动缸4和储能弹簧制动缸12配备上述各构件和部件之前，至少在两缸4、12的指向外面的表面上和在对于组合制动缸20的可靠固定而言的重要的固定螺栓22上首先涂覆包括锌或含锌的合金的防腐蚀层。

锌和其他的合金金属的防腐蚀层涉及到，其比母体金属钢还是非贵重的并因此用作消耗阳极。只要存在覆盖的锌层，母体金属就保持防腐蚀。金属杂质可以影响锌层的防腐蚀。因此铁、锌或钴可以作为合金组合旨在用于改进。锌本身通过钝化、优选通过铬酸钝化防止腐蚀作用。当防腐蚀层具有纯锌、锌/铁合金或碱性的锌/镍合金并且钝化包括铬酸钝化时，得到一特别好的防腐蚀性。为了满足EU的欧洲的准则2000/53/CE，应该避免含铬(VI)(六价铬)的溶液。

然后给运行制动缸4和储能弹簧制动缸12配备上述各构件和部件。为此例如将隔板28从上面轴向推入储能弹簧制动缸12直到其以一在其径向外圆周上构成的台阶48接触一在储能弹簧制动缸12的外壳壁中的互补的台阶50，借此构成一轴向的止挡。

通过一卷边54建立两缸4、12之间的连接，亦即首先例如将储能弹簧制动缸12以其外壳表面径向夹紧于一夹紧装置56中并且将运行制动缸4安装在储能弹簧制动缸12上，使其边缘30、52搭接，亦即储能弹簧制动缸12的直的端面的边缘52一方面径向包围运行制动缸4的成形为径向外面的凸缘30的边缘，另一方面也发生一轴向搭接，因为储能弹簧制动缸12的直的边缘52轴向伸出运行制动缸4的凸缘30一段。运行制动缸4在该位置例如一方面通过其固定螺栓22固定和定心，固定螺栓22穿过一作为夹紧装置56的一部分的、固定的顶板58的通孔。另一方面运行制动活塞6的膜片32的边缘36已定位在隔板28与凸缘30之间。该开始状况示于图2中。

通过一冲模60相对于事先彼此定位的运行制动缸和储能弹簧制动缸4、12的相对运动产生卷边54，这例如只使储能弹簧制动缸12的暂时仍直的边缘52塑性变形。为此冲模60优选构成为一体的具有一中心的通孔62的环，其正好如此之大，使其无冲突地包围运行制动缸4并且可以在其上轴向顺着移动。此外冲模60在其指向组合制动缸20那边的端面具有一径向内部的优选成圆弧的成型部64，其可以对储能弹簧制动缸12的边缘52施加压力，以便将边缘52通过塑料变形压向运行制动缸4的凸缘30并且将边缘52成形在凸缘30上。为此关于组合制动缸20的中轴线66沿轴向方向实现冲模60的运动。图3示出这种状况，其中冲模60在其终端位置从其端面接触一支承在夹紧装置56的对置的端面上的止动环68上，其高度取决于要求的变形度并且可以按具体情况匹配。

在图4中冲模60再次脱离与组合制动缸20的嵌接，此时运行制动缸4的凸缘30由储能弹簧制动缸14的边缘52形锁合搭接并同时对膜片32的径向外面的边缘36施加压力，边缘36因此被同样形锁合固定。此外借此将隔板28形锁合固定于储能弹簧制动缸12中，因为在隔板28的径向外圆周表面上和在储能弹簧制动缸14的外壳壁上的台阶48、50轴向接触，它们还承受反作用力。因此利用冲模60的一唯一的运动将四个单独的构件相互形锁合连接：即运行制动缸4、膜片32、储能弹簧制动缸12和隔板28。

在轴向的冲模运动的情况下冲模60可以构成单件的或多部件的。此外还可设想这样的情况，其中壳体构件具有径向伸出其端面的边缘之外的区域并且因此与一沿轴向方向引导的环形冲模相撞。在这种情况下冲模60必须沿其圆周延伸至少分开一次，此时冲模圆弧则关于组合制动缸20的中轴线66实施径向运动。特别是冲模60也可使运行制动缸4的边缘30变形或也可使两边缘30、52变形。此外运行制动缸4的凸缘30与储能弹簧制动缸12的边缘52可以通过卷边54制成，而无中间设置的隔板28。储能弹簧制动缸12可以例如在其指向运行制动缸的端面通过一与其连接的或成一件构成的壁封闭。

上述方法并不限于组合制动缸20的制造。更确切地说利用该方法可以加工汽车和载货汽车中的任何装置例如制动缸、通风干燥器或制动力增强器的壳体。

附图标记清单

1  运行制动及储能弹簧制  20       32 膜片动装置                                34 活塞圆盘

2  运行制动装置                   36 边缘

4  运行制动缸                     38 运行制动腔

6  运行制动活塞                   40 回动弹簧

8  运行制动活塞杆        25       46 松开装置

10 储能弹簧制动装置               48 台阶

12 储能弹簧制动缸                 50 台阶

14 储能弹簧制动腔                 52 边缘

16 储能弹簧                       54 卷边

18 储能弹簧制动活塞     30        56 夹紧装置

20 组合制动缸                     58 顶板

22 固定螺栓                       60 冲模

24 储能弹簧制动活塞杆             62 通孔

26 通孔                           64 成型部

28 隔板35                         66 中轴线

30 凸缘                           68 止动环

Claims (12)

1.一种用以制造安装于汽车中的装置的包括至少两个壳体构件(4、12)的钢壳体(20)的方法；其特征在于，

a)至少在至少一个壳体构件(4、12)的一指向外面的表面上涂覆包括锌或含锌的合金的防腐蚀层并且紧接着对该防腐蚀层进行钝化；

b)借助于事先相互相对定位的壳体构件(4、12)相对一冲模(60)的相对运动，建立一壳体构件(4)的一边缘(30)通过另一壳体构件(12)的边缘(52)的形锁合搭接，冲模(60)使壳体构件(4)的边缘(30)和/或另一壳体构件(12)的边缘(52)塑性变形。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，关于装置的中轴线(66)沿轴向方向实现所述相对运动。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，关于装置的中轴线(66)沿径向方向实现所述相对运动。

4.按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，冲模(60)构成为单件的或多部件的环，该环包括一成型部(64)，该成型部向一壳体构件的边缘和/或另一壳体构件(12)的边缘(52)施加压力。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述装置为载货汽车的一制动缸(20)、一通风干燥器或一制动力增强器。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在使用冲模(60)之前夹紧所述另一壳体构件(12)，而将所述壳体构件(4)安装在所述另一壳体构件上，而使各壳体构件(4、12)的边缘(30、52)搭接。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，在使用冲模(60)之前将所述壳体构件(4)的边缘(30)预成形为一径向向外凸出的凸缘(30)。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在使用冲模(60)之前所述另一壳体构件(12)的边缘(52)关于中轴线(66)是直的。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，防腐蚀层具有纯锌、锌/铁合金或碱性的锌/镍合金。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，钝化包括一铬酸钝化。

11.按照上述权利要求之一项所述的方法制成的汽车的装置。

12.按照权利要求11所述的汽车的装置，其特征在于，该装置是载货汽车的制动缸、通风干燥器或制动力增强器。

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