專利名稱：用于組裝氣動助力器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于組裝機動車輛制動裝置的氣動助力器的裝置。更確切地說，本發(fā)明涉及一種能夠?qū)鈩又ζ鞯纳w和汽缸固定地連接在一起的裝置。本發(fā)明還涉及一種能夠通過使用本發(fā)明的裝置組裝汽缸和蓋的方法。本發(fā)明最后還涉及一種氣動助力器。
本發(fā)明的一個目的是，提供一種能夠安全地使用在制動裝置中的助力器。本發(fā)明的另一個目的是，不管形成助力器的金屬片的厚度是多少，都能防止助力器在使用期間的解體。本發(fā)明另外的目的是提供一種重量輕、但不影響其強度的助力器。
背景技術(shù)：
在機動車輛制動裝置中，助力器可以安裝在制動控制器和主汽缸之間。氣動助力器具有放大制動控制器的力的作用，這樣，主汽缸中的液壓力增大。
助力器可以設(shè)有基本上呈圓柱形的殼體。殼體由汽缸和蓋形成。汽缸和蓋彼此固定地連接在一起。前腔室和后腔室布置在殼體的內(nèi)部容積中。前腔室朝向主汽缸，并具有可變的容積。同樣具有可變?nèi)莘e的后腔室朝向制動控制器。前腔室由可動分隔件與后腔室隔開?？蓜臃指艏擅芊獾娜嵝阅て蛣傂匀拱逍纬伞Ｇ扒皇覛鈩拥剡B接于真空源。后腔室以閥控的方式氣動地連接于驅(qū)動流體源。制動控制器使助力器的控制桿動作。桿的動作控制所述閥的打開和流體進入后腔室的流入量。由此產(chǎn)生的壓力變化導(dǎo)致剛性裙板的運動。
在制動期間，施加在助力器部位上的扭轉(zhuǎn)力相當(dāng)大。特別地，助力器的腔室承受壓力的突變。尤其是，在制動期間，容許空氣進入后腔室?？諝獾倪M入朝前腔室推動分隔件。由于助力器的殼體由兩個原本獨立的部件制成，所以，該兩個部件必需牢固地固定在一起。因此，蓋和汽缸之間必須充分接觸，以使汽缸在制動期間、更確切地說在裙板推進期間不會從蓋上扭離下來。
為了確保蓋適當(dāng)?shù)馗街谄?，?dāng)前的做法是在蓋和汽缸的壁的外周進行點鍛?！包c鍛”意思是在定位的點上進行鍛壓。為了將汽缸牢固地保持在蓋上，這些鍛壓點均勻地分布在殼體的整個外周上。迄今，這樣的組裝是足夠的。
然而，一段時間以來，一直在研究如何減少助力器的重量。特別地，助力器、更確切地說助力器殼體是由金屬片壁形成的。金屬片的厚度和助力器的形狀對其重量有影響。尤其是正在研究通過減少形成殼體的金屬片的厚度來減少助力器的重量。為了獲得最小重量，已對助力器的厚度和形狀進行了改進?！白钚≈亓俊币馑际窃讷@得與傳統(tǒng)助力器相同的剛度和抗扭轉(zhuǎn)性的情況下的助力器的最低重量。
然而，蓋和汽缸之間的結(jié)合處的斷裂強度降低了。所以，當(dāng)金屬片的厚度減少很多時，蓋和汽缸的點鍛不能提供完全的滿意度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明尤其是企圖通過提供一種助力器來解決這個問題，為獲得最小重量，對助力器的厚度和形狀進行改進。由此獲得的助力器具有大的抗扭轉(zhuǎn)性，包括在殼體的蓋和汽缸之間的結(jié)合處。
為此，本發(fā)明提出一種用于組裝助力器、更確切地說是組裝助力器殼體的蓋和汽缸的裝置。本發(fā)明的組裝裝置允許在殼體、即汽缸和蓋的整個外周進行連續(xù)鍛壓。連續(xù)的鍛壓能夠?qū)崿F(xiàn)兩個部件中的一個牢固保持在另一個上。接觸區(qū)域?qū)εまD(zhuǎn)作用力提供了更好的抵抗。
為了實現(xiàn)這樣的連續(xù)鍛壓，本發(fā)明的裝置設(shè)有至少一組輥子。輥子繞助力器旋轉(zhuǎn)。在殼體的蓋和汽缸之間的結(jié)合處，輥子與助力器相接觸。輥子通過時，繞形成蓋的壁的金屬片的端部來折疊形成汽缸的壁的金屬片的一端。
在本發(fā)明的一個特定的示例性的實施例中，該裝置設(shè)有兩組不同的輥子。第一組輥子能夠在第一角度繞形成蓋的壁的金屬片的端部來彎曲形成汽缸的壁的金屬片的端部。部分第二組輥子能夠在比第一角度小的第二角度彎曲汽缸的金屬片。直到第一組輥子中的輥子通過，第二組輥子中的輥子才壓緊在殼體的外壁上。
因而，第一組輥子的輥子開始彎曲汽缸的金屬片。第一彎曲作用能夠?qū)⒔饘倨瑥钠叫杏谠撗b置的旋轉(zhuǎn)軸線的初始位置彎曲30-60度。部分金屬片因而在助力器的中心方向上被向內(nèi)推壓。蓋的壁的端部的初始位置垂直于汽缸壁的端部?！俺跏嘉恢谩币馑际巧w和汽缸中的一個放置在另一個上、但沒有彼此附著的位置。在第一組輥子中的至少一個輥子通過之后，將汽缸的金屬片在蓋的金屬片的方向上向后折疊，并輕輕地鍛壓。然后，將第二組輥子的一個輥子壓靠在第一輥子通過的殼體的金屬片上，以將汽缸的金屬片進一步靠在蓋的金屬片上折疊。理想的是，第二組輥子的輥子通過后，汽缸的金屬片被折疊90度。
本發(fā)明的裝置的該兩組輥子各自設(shè)有例如三個輥子。第一組輥子可以與第二輥子交替設(shè)置。對于具有基本上為圓筒形狀的組裝裝置來說，輥子均勻分配在該裝置的整個外周上。因而，例如，第一組中的一個輥子與第一組中的另一個輥子分開120度。第一組的一個輥子與第二組的一個輥子分開60度。
為了以兩個連續(xù)的步驟進行鍛壓，第二組輥子必須僅僅在第一組輥子已經(jīng)通過的位置處壓靠殼體的壁。為此，輥子除了繞助力器作旋轉(zhuǎn)運動之外，每個輥子還被強制相對于助力器交替進行徑向運動。這樣的擺動可通過組裝裝置的偏心機構(gòu)來實現(xiàn)。兩組輥子在角度上彼此異相。但是相同組的輥子在角度上彼此同相。因而，第一組的輥子和第二組的輥子交替地朝助力器的中心運行。這就是在輥子繞助力器的一個或多個周轉(zhuǎn)中如何獲得助力器殼體的連續(xù)鍛壓的方法。
本發(fā)明還提出一種組裝助力器的殼體的方法。本發(fā)明的方法能夠在殼體的整個外周上以連續(xù)的方式鍛壓殼體的蓋和汽缸。
所以，本發(fā)明的主題是一種用于機動車輛制動裝置的氣動助力器，其特征在于，所述助力器的蓋和汽缸在整個外部輪廓上彼此附著在一起。
本發(fā)明的另一個主題是一種用于組裝氣動助力器的裝置，其特征在于，它包括-圓柱形的固定支架，其內(nèi)部容積大于助力器的蓋的體積，所述蓋安放在支架內(nèi)，-圓柱形的帽，其內(nèi)部容積大于助力器的汽缸的體積，所述帽在汽缸上施加軸向負荷，-至少一組輥子，其由馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，輥子至少部分地繞支架旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的另外的主題是一種鍛壓助力器的方法，其特征在于，它包括以下步驟-將助力器的蓋插入鍛壓裝置的支架中，將蓋的壁的頂端擱置在支架內(nèi)壁的頂端上，-將助力器的汽缸放置在蓋上，將汽缸壁的底端擱在蓋的壁的頂端上，-將鍛壓裝置的帽放置在支架上，帽的底端將汽缸壁的底端壓在蓋的壁的頂端上，-開動馬達，-利用馬達，使鍛壓輥子繞助力器旋轉(zhuǎn)，-將汽缸壁的底端連續(xù)鍛壓到蓋的壁的頂端上。


通過閱讀下文的描述以及查閱附帶的視圖，可以更好地理解本發(fā)明。后者是作為指示性給出的，決不是對本發(fā)明的限制。附圖表示-圖1安放在本發(fā)明的組裝裝置中的助力器的縱截面圖；-圖2(a和b)圖1中在助力器的蓋和汽缸之間的結(jié)合處以及本發(fā)明的輥子處的放大視圖；-圖3本發(fā)明的組裝裝置的截面視圖。
具體實施例方式
圖1顯示了用于組裝助力器200的裝置100的示例性實施例。裝置100設(shè)有固定支架101。在圖1所表示的例子中，支架101具有基本上呈圓柱形的形狀。支架101的內(nèi)部容積102使得可以插入助力器200的后部分201?！爸ζ?00的后部分201”指的是助力器200的控制桿202和蓋203。蓋203也具有基本上呈圓柱形的形狀。
形成蓋203的壁205的端部204擱置在中心定位器106的頂端105上。中心定位器106為例如基本上呈環(huán)狀。環(huán)106的直徑近似等于在支架101的頂端103處的支架101的內(nèi)徑。因而，中心定位器106放置在頂端103處的支架101的內(nèi)周內(nèi)。中心定位器106能夠確保蓋203處于正確的位置?！吧w203在支架101中的正確位置”指的是能使裝置100順利地組裝助力器200的位置。
在另一個示例性的實施例中，中心定位器106由至少兩個不同的部分組成。因而，中心定位器106沒有完全附隨支架101的內(nèi)輪廓。它可以平坦地放置在支架101的內(nèi)徑上的不同點上。因而，形成中心定位器106的各種元件能夠在某些點上支撐蓋203，并將蓋203對中。在另一個實施例中，也可以不使用中心定位器106。蓋203在所述支架101的頂端103處直接擱置在支架101上。
一旦蓋203已經(jīng)被放入支架101的內(nèi)部102中，就將助力器200的汽缸206定位。汽缸206形成助力器200的前部分。汽缸206具有基本上呈圓柱形的形狀。汽缸206放置在蓋203上，使形成汽缸206的壁209的端部208擱置在蓋203的端部204上。在圖1所示的例子中，助力器200的密封膜片210的端部211形成折邊211。折邊211被限制在蓋203和汽缸206各自的端部204和端部208之間。折邊211特別地提供了蓋203和汽206之間的接觸處的密封。
然后將組件裝置100的帽104放置在支架101上。帽104為基本上呈圓柱形的形狀。帽104的內(nèi)部容積107使得汽缸206能夠安放在其中。帽104的第一端部108抵靠在汽缸206的壁209的端部208上。說明書中的“第一端部”指的是指向附圖左邊的端部。反之，說明書中的“第二端部”指的是指向附圖右邊的端部。接著，帽104的端部108沿方向D被壓緊在汽缸102的端部208上。這對蓋203和汽缸206之間的連接處施加一軸向負荷。折邊211在相應(yīng)的端部204、208位置處被擠壓在兩個壁205、209之間。
輥子109(在圖1中可以看見兩個輥子)被放置在支架101的外周。圖3顯示了裝置100的輥子109的更確切的配置。輥子109總共有六個。第一組輥子109A與第二組輥子109B間隔開。輥子109均勻地位于支架101的整個周邊上。
圖1顯示出在蓋203和汽缸206之間的連接處，輥子與助力器200相接觸。
圖2a和2b顯示了兩個放大部分，分別是圖1中在輥子109A和助力器200之間的接觸處以及輥子109B和助力器200之間的接觸處的放大部分。在兩種情況下，可以看見，蓋203的端部204擱置在中心定位器106的頂端105上。同樣可以看見，密封膜片210的折邊211被擠壓在蓋203的端部204和汽缸206的端部208之間。汽缸206的端部208由帽104的端部108擠壓。汽缸206的端部208大體上平行于中心定位器106的旋轉(zhuǎn)軸線。蓋203的端部204部分垂直于端部208。端部208朝圖2a的右邊延伸，并越過與端部204的接觸點。
在本發(fā)明，端部208可以繞端部204和折邊211彎曲，以便端部208理想地垂直于中心定位器106的軸線。所希望的是，在助力器200的整個周邊上都獲得這樣的彎曲。
為此，如圖1所示，組裝裝置100設(shè)有齒輪元件110，所述齒輪元件110使輥子109完全繞助力器200轉(zhuǎn)動。齒輪元件本身由馬達(未顯示)驅(qū)動。齒輪元件110設(shè)有兩個齒輪工作輪111和112。工作輪111和112具有不同的齒數(shù)。
通過第一工作輪111，齒輪元件110使整組輥子109A和109B繞助力器200旋轉(zhuǎn)。第二齒輪工作輪112驅(qū)轉(zhuǎn)偏心器118，所述偏心器118對輥子109施加周期性的正弦曲線運動。因而，通過該偏心器118，輥子109不是連續(xù)地壓靠在助力器200的壁205和209上。
當(dāng)組裝裝置100處于運動的狀態(tài)時，輥子109完全繞助力器200連續(xù)旋轉(zhuǎn)，并被以周期性間斷的方式徑向壓靠在助力器200的壁205和209上。兩組輥子109A和109B在角度上異相。所述角度上的異相布置而使得輥子109A對助力器200的壁的壓力和輥子109B的壓力相交替。
為了實現(xiàn)良好的鍛壓，所希望的是將輥子109A在輥子109B之前徑向壓靠在助力器200上。特別地，輥子109A和109B的沖擊角(angleof attack)彼此不同。圖2a和2b顯示出輥子109A和109B都分別設(shè)有斜面113A和113B。形成斜面113A和113B的斜切部是在輥子109A和109B的頂面上制作的。斜面113A和113B的形狀不同。特別地，斜面113A的沖擊角114A大于斜面113B的沖擊角114B?！皼_擊角”指的是由斜面113的斜切部形成的角。
輥子109A與汽缸206的壁209的端部208的首先接觸能夠在支架101的軸線C的方向上輕微地彎曲端部208。接著輥子109B壓靠在已經(jīng)部分彎曲的端部208上。由于沖擊角114B小于沖擊角114A，所以可能在軸線C的方向上再次輕微地彎曲端部208。
例如，沖擊角114A在115度和135度之間。沖擊角114B部分在80度和90度之間。在優(yōu)選的例子中，沖擊角114A為120度。因而，在輥子109A通過期間，端部208被彎折60度。然后，在輥子109B通過期間，端部208被彎折附加的25度。最后，端部208幾乎垂直于中心定位器106的軸線。端部208鍛壓端部104而限制折邊211。
在本發(fā)明中，這樣的鍛壓操作在助力器200的整個周邊上進行。裝置100使得繞助力器200的多次轉(zhuǎn)動成為將汽缸附著于蓋203上所必需的。
圖1顯示了裝置的特定的示例性的實施例，所述裝置能夠轉(zhuǎn)動輥子109，并相對于支架101的軸線C而對其傳遞徑向擺動運動。
齒輪元件110的齒輪工作輪111轉(zhuǎn)動小齒輪115。主體116與小齒輪115相連。主體116因而通過工作輪111的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。因而，主體116完全繞支架101轉(zhuǎn)動。齒輪元件110的工作輪112驅(qū)轉(zhuǎn)小齒輪117。小齒輪117可自由轉(zhuǎn)動地附著在主體116上。因而，小齒輪117獨立于主體116轉(zhuǎn)動。主體116和小齒輪117的轉(zhuǎn)動分別取決于齒輪元件110的工作輪111和工作輪112的轉(zhuǎn)動。工作輪111的齒數(shù)不同于工作輪112的齒數(shù)。所以，主體116和小齒輪117不以同一速度旋轉(zhuǎn)。小齒輪117通過小齒輪119轉(zhuǎn)動偏心器118。偏心器118至少部分地附隨主體116的內(nèi)周邊。
輥子109安裝在偏心器118的頂端上。偏心器118附著于主體116。所以，輥子109完全繞助力器200旋轉(zhuǎn)。但由于偏心器118還接觸小齒輪117，所以，小齒輪117相對于支架101的軸線C對偏心器118和輥子109施加徑向擺動運動。
這表明，除了所有輥子109繞助力器200作旋轉(zhuǎn)運動之外，每個輥子109還相對于支架101的軸線C作徑向擺動運動。所以，輥子109周期性地壓靠在助力器200的壁上，然后與其分離開。輥子109A和輥子109B之間的角度上的異相布置，能夠?qū)⑤佔?09A首先壓靠在助力器200的壁上。輥子109B僅在輥子109A通過后才壓靠。
權(quán)利要求
1.一種用于組裝氣動助力器(200)的裝置(100)，其特征在于，它包括-圓柱形的固定支架(101)，其內(nèi)部容積(102)大于助力器的蓋(203)的體積，所述蓋安放在所述支架內(nèi)，-圓柱形的帽(104)，其內(nèi)部容積(107)大于助力器的汽缸(206)的體積，所述帽在汽缸上施加軸向負荷，-由馬達驅(qū)動的至少一組輥子(109A，109B)，所述輥子至少部分地繞所述支架旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置設(shè)有第一組輥子(109A)和第二組輥子(109B)，兩組輥子至少部分地繞所述支架旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于該裝置設(shè)有中心定位器(106)，所述中心定位器(106)設(shè)在所述固定支架的上端部(103)上，所述蓋位于中心定位器上，中心定位器具有環(huán)狀的形狀，中心定位器的內(nèi)直徑近似等于助力器的蓋的直徑。
4.如權(quán)利要求2-3之一所述的裝置，其特征在于第一組輥子和第二組輥子是相交替的。
5.如權(quán)利要求2-4之一所述的裝置，其特征在于第一組輥子設(shè)有三個輥子，第二組輥子設(shè)有三個輥子，第一組輥子相互間隔120度，并與第二組輥子間隔60度。
6.如權(quán)利要求2-5之一所述的裝置，其特征在于第一組輥子各設(shè)有斜面(113A)，所述斜面具有在115度和135度之間的沖擊角(114A)，并且第二組輥子各設(shè)有斜面(113B)，所述斜面(113B)具有在80度和90度之間的沖擊角(114B)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，第一組輥子的斜面的沖擊角為120度，并且第二組輥子的斜面的沖擊角為85度。
8.如權(quán)利要求2-7之一所述的裝置，其特征在于它設(shè)有驅(qū)使輥子轉(zhuǎn)動的齒輪元件(110)，并且所述齒輪元件設(shè)有兩個齒輪工作輪，驅(qū)使兩組輥子繞助力器轉(zhuǎn)動的齒輪元件的第一齒輪工作輪(111)的齒數(shù)不同于所述齒輪元件的第二齒輪工作輪(112)的齒數(shù)，第二工作輪借助于偏心器(118)而相對于支架的軸線(C)對輥子施加徑向擺動運動。
9.一種鍛壓助力器的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟-將助力器(200)的蓋(203)插入鍛壓裝置(100)的支架(101)內(nèi)，將所述蓋的壁(205)的頂端(204)擱置在支架的內(nèi)壁的頂端(103)上，-將助力器的汽缸(206)放置在蓋上，所述汽缸的壁(209)的底端(208)擱置在蓋的壁的頂端上，-將鍛壓裝置的帽(104)放置在支架上，所述帽的底端(108)將汽缸的壁的底端壓在蓋的壁的頂端上，-開動馬達，-利用馬達，使鍛壓輥子(109)繞助力器旋轉(zhuǎn)，-將汽缸的壁的底端連續(xù)鍛壓到所述蓋的壁的頂端上。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，它包括步驟-使輥子相對于支架的軸線(C)作徑向擺動運動。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，它包括步驟-借助于由齒輪元件(110)驅(qū)動的偏心器(118)，使輥子相對于支架的軸線(C)作徑向擺動運動。
12.如權(quán)利要求9-11之一所述的方法，其特征在于它包括步驟-通過依次應(yīng)用設(shè)有第一沖擊角(114A)的輥子(109A)和設(shè)有第二沖擊角(114B)的輥子(109B)，將汽缸的壁的底端鍛壓在蓋的壁的頂端上，所述第一沖擊角大于第二沖擊角。
13.一種用于機動車輛制動裝置的氣動助力器(200)，其特征在于該氣動助力器是通過依照權(quán)利要求9-12之一的方法獲得的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于組裝氣動助力器(200)的裝置(100)。助力器的蓋(203)安放在支架(101)中。圓柱形的帽(104)覆蓋放置于蓋上的汽缸，所述帽(104)的內(nèi)部容積(107)大于助力器的汽缸(206)的體積。裝置的齒輪元件(110)使兩組輥子(109A和109B)繞助力器旋轉(zhuǎn)。由齒輪元件控制的偏心器(118)使輥子靠在助力器的壁上作擺動運動。通過交替應(yīng)用輥子(109A)和(109B)進行鍛壓。第一組輥子的沖擊角(114A)大于第二組輥子的沖擊角(114B)。本發(fā)明還涉及一種鍛壓助力器的方法以及這樣的一種助力器。
文檔編號B21D53/00GK1898044SQ200480038688
公開日2007年1月17日 申請日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
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