制动装置及其制造方法.pdf

本发明提供一种制动装置及制造该制动装置的方法。制动装置包括由盖(12)和圆筒(10)形成的增压器(1)。一中心孔(8)形成在该圆筒上。包括一本体(14)的主气缸(5)部分地通过中心孔进入到增压器中。主气缸通过空心轴(9)的塑性变形固定到增压器的圆筒上，该空心轴接近中心孔并朝外壳的外部延伸，它穿透形成在主气缸本体的外表面上的至少一个孔。该圆筒还可以包括围绕中心孔的平面，凸缘(6)朝着主气缸本体的外部径向延伸并或多或少地平地支承在该圆筒平表面上。

权利要求书
1.  一种制动装置，包括：
一具有纵轴(X)的增压器(1)，其由限定一封闭的气压外壳的一盖子(12)和一圆筒(10)构成；
一中心孔(8)，其形成在所述增压器的圆筒上；
一主气缸(5)，其包括主气缸本体(14)，该主气缸本体用于通过所述中心孔而部分地进入到所述气压外壳，从而使得所述主气缸的轴与所述增压器的轴同心，
其特征在于：所述主气缸通过一空心轴(9)的塑性变形固定到所述增压器的圆筒上，该空心轴邻接所述中心孔且朝着所述外壳的外部延伸并穿透在主气缸本体外表面上形成的至少一个孔(15)。

2、  根据权利要求1的制动装置，其特征在于：所述主气缸包括一在与主气缸的轴正交的平面内的、朝着主气缸本体外部径向延伸的凸缘(6)，其中上述圆筒包括一围绕上述中心孔的平表面(7)，并且其中所述凸缘或多或少地平地支靠于上述圆筒的平表面上。

3、  根据权利要求2的制动装置，其特征在于：上述圆筒的平表面具有总体的菱形。

4、  根据权利要求1至3之一的制动装置，其特征在于：邻接上述中心孔的所述空心轴穿透在主气缸本体的外表面上形成的一凹槽(15)，所述空心轴的边缘(17)支撑于所述凹槽的边缘(16)，所述凹槽的所述边缘由位于主气缸的本体和凹槽之间的台阶形成。

5、  根据结合权利要求2的权利要求4的制动装置，其特征在于：所述主气缸的凸缘具有大体的菱形。

6、  一种制造制动装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在增压器(1)的圆筒(10)中形成中心孔(8)，该中心孔邻接于空心轴(9)；
将主气缸(5)通过所述增压器的开口端引入到增压器中；
使所述主气缸的本体(14)通过上述圆筒的中心孔从增压器的圆筒露出；
使所述空心轴变形以使至少一凹口(11)进入一被加工在所述主气缸本体上的孔(15)，从而压接该主气缸；
利用一盖子(12)将增压器的所述开口端封闭。

7、  根据权利要求6的制造方法，其特征在于：
在压接所述主气缸前将主气缸的凸缘(6)放置在上述圆筒的平坦的内表面(7)上，该凸缘形成在主气缸的本体(14)上并在与主气缸的轴相垂直的平面上朝着主气缸本体的外部延伸。

说明书制动装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的气压制动器增压器。其目的在于提供将主气缸安装在增压器外壳上的装置以及生产这种装置的方法。尤其，其目的在于提供一种将主气缸固定在外壳上的系统。
背景技术
本发明的一个目的是将主气缸和外壳有效地固定到一起。本发明的另一个目的是在大面积区域分布被施加在主气缸连接到外壳的区域的应力。本发明另一目的是减少用来制造这种装置的部件的数量，以及减少用于制造该增压器的时间，并减少气动增压器的成本。本发明的另一个目的提供一种制造该增压器的方法。
用于机动车的气动制动增压器通常包括具有由金属片制成壁的外壳。该外壳包括可变容量的前腔，其通过隔板与后腔分离，该后腔同样具有可变容量。该隔板由密封并且柔韧的隔膜和刚性的裙板制成。通过穿透喷口该主气缸部分地穿透外壳的前腔。位于主气缸侧的前腔气动地连接到真空源。后腔以由阀门控制的方式气动地连接到驱动流体源，该后腔位于前腔相对侧和制动踏板侧。
静止，也就是说当驾驶员不压下制动踏板时，前腔和后腔将相互连接，后腔与大气压力隔离。在制动时，前腔首先与后腔隔离，然后空气进入后腔。这种空气的进气有效驱动隔板向前。刚性裙板于是驱动增压器的气动活塞，该增压器自身借助一推动杆驱动主气缸的主活塞。于是可以有超过4000牛顿的拔出力施加到主气缸上。对于主气缸来说，被紧固到增压器的外壳上是绝对必需的，从而阻止主气缸相对于外壳的任何移动。
外壳具有大致圆筒形，分别通过盖子和后壁将它两端封闭。外壳的后壁不是平坦的，它是有拱顶的。最初，增压器外壳被做成具有大体平坦圆环形的后壁，然后发现如果该外壳后壁的平坦内表面具有大体菱形形状的话，则外壳圆筒的金属片就能更好地经受住由于在制动期间的压力而造成的变形。其后，开始使用被制成具有菱形平面的圆筒。一倾斜面从该平面的边缘向外壳的圆筒状的边缘延伸。
通常，主气缸借助于主气缸的凸缘固定到外壳上，该凸缘相对于主气缸本体成直角延伸，并相对于外壳圆筒的外表面被挤压。通过使用一套固定螺钉将凸缘和外壳圆筒相连接。至少一个螺钉，通常是两个，穿过该圆筒和主气缸凸缘，螺钉头安装在外壳内，螺钉通过螺母固定在适当位置。
通常，螺钉加强件加强固定区域。该加强件插入到螺钉头和外壳圆筒的平面之间。该加强件具有一螺钉孔。该加强件有利地具有和外壳圆筒的平面接触的平面，以及与该圆筒的倾斜面接触的倾斜面。因此加强件的倾斜面优选具有等于壁的倾斜面斜度的斜度。因此，提供加强件和该圆筒的内表面之间相应的平坦的和倾斜的接触。
如果加强件的放置是自动的，那么该放置机器需要被装配得非常精确。同样，如果放置通过手来实现，那么操作者就需要特别专心。这是因为加强件必须被放置在允许其进行精确加强在工作条件下受到最重压的金属片圆筒区域的位置。加强件相对于该圆筒的内表面的最轻微的偏移意味着加强件的倾斜度不再与该圆筒的倾斜度相一致，遭受拔出力的区域因此没有被正确地加强。外壳圆筒的金属片将在制动的情况下进行过度的工作，并将被变薄，该变薄导致在固定区域位置的金属片的易变形，并导致主气缸地分离。
一旦加强件被正确地设置，螺钉就被引导进入螺钉孔，螺钉使用螺母固定。该固定步骤同样需要更加注意，以为了避免加强件的任何转动，该转动能导致所述加强件的不正确定位。
用于将主气缸固定到增压器的当前的系统因此需要非常精确，并需要反复检查。这将导致时间显著的浪费。浪费的时间将影响增压器的制造成本。
此外，在这样的装置中，通常使用两个固定螺钉。所述螺钉设置在菱形平坦的内表面的最远端。在主气缸和外壳之间的接触点仅仅位于该固定螺钉头和围绕着加强件的周边的部位。施加在主气缸上的压力因此被集中在这些固定区域。圆筒的金属片必须相当厚，并且该厚度增加了加强件的厚度，以为了能够补偿压力的不良分布。
最后，需要用于固定的部件(螺钉，加强件，螺母)的数量部分地说明了制造增压器高花费的原因。
发明内容
本发明通过产生一个支承面来寻求解决这些部件数量过多和不良压力分布的问题，该支承面用于主气缸和增压器外壳之间的接触，并具有远大于先有技术的面积，同时减少了用于该装置的部件的数量。当将主气缸固定到外壳时所需的检查步骤也被减少。
本发明的原理在于扩展用于主气缸和增压器外壳的圆筒之间接触的支承面区域，以便实际上使得外壳圆筒的所有平坦内表面都受到压力。因此该压力被更好地分布。本发明的增压器不需要任何附加的加强件。
为了达到该目的，主气缸被从增压器内部安装，主气缸凸缘位于增压器外壳内。它和外壳圆筒的平坦的内表面相接触。因此，主气缸具有用于通过其整个凸缘区域和增压器外壳接触的支承面。所述凸缘充当圆筒平面的加强件的角色。
因此，本发明的一主题是一种制动装置，该制动装置包括：
-由限定了一封闭气压外壳(pneumatic envelope)的盖子和圆筒(cylinder)构成的具有纵轴(X)的增压器，
-形成在增压器的圆筒上的中心孔，
-包括主气缸本体的主气缸(master oylinder)，其用于通过中心孔而部分地进入到气压外壳，从而使得主气缸的轴与增压器的轴同心，
其特征在于主气缸通过空心轴的塑性变形固定到增压器的圆筒上，该空心轴与中心孔邻接且朝着该外壳的外部延伸并穿透在主气缸本体的外表面上形成的至少一个孔。
在本发明的优选实施例中，主气缸在与主气缸的轴垂直的平面内包括一朝着主气缸本体外部径向延伸的凸缘。增压器的圆筒包括一围绕中心孔的平表面。凸缘具有或多或少地平地支靠于该圆筒平表面上。
本发明的另一主题是提供一种制造机动车制动装置的方法，其特征在于它包括以下步骤：
-在增压器圆筒上形成中心孔，该中心孔邻接于一空心轴；
-将主气缸借助于增压器的开口端引入到增压器中；
-使主气缸的本体通过圆筒的中心孔从增压器的圆筒露出；
-使空心轴变形以使至少一凹口进入加工在主气缸本体上的孔中，从而压接(crimping)主气缸；
-利用一盖子将增压器的开口端封闭。
通过阅读下面描述并参考附图，本发明将被更好理解。这些仅仅以本发明的不起限定作用的指示被给出。图中示出了：
附图说明
-图1：根据本发明的制动装置的总体截面图；
-图2：根据本发明一详细实施例的圆筒壁的外表面的局部放大图。
-图3：根据本发明一详细实施例的圆筒和主气缸的局部放大图。
具体实施方式
图1给出的图充分示出了本发明规定的主气缸如何从增压器的内部进行安装。增压器1在其端部通过盖子12和圆筒10被封闭。该圆筒10包括一平表面7和一倾斜面13(图2)，倾斜面13从平表面7的边缘延伸到圆筒10的圆筒边缘。增压器1配备有气动连接到后腔3的前腔2。用来表示增压器内部的术语通常是气压外壳。前腔2收容有主气缸5的穿透喷口4，该喷口可以理解为主气缸5的本体14的收容在增压器1内部的一部分。主气缸5配备有主气缸凸缘6，凸缘6在穿透喷口4的位置设置在主气缸5的本体14上。
形成在圆筒10的表面7上的是允许主气缸5的穿透喷口4穿过的孔8(图2)，所述孔8设有空心轴9。该空心轴9例如可以通过改变形成圆筒的材料的塑性而得到。从圆筒10的金属片剪切出形成孔8的具有比主气缸5的本体14小的直径的环形物。然后在该孔的位置利用一加压工具对金属片加压，该加压工具的直径大约与主气缸5的本体14的直径相等。该加压工具将扩大孔8的直径，从而制造环绕该孔8的空心轴9。空心轴9指向增压器1的外部。
在本发明中，如图1所示，推荐从增压器1的内部安装主气缸5，将主气缸固定到增压器不需要使用固定螺钉。借助于通过空心轴9压接本体14，主气缸5被固定在增压器1上。需要用来制造制动装置的部件的数量被减少，因而也节省了需要用于制造这些额外部件所花费的时间和原材料。同时，当通过螺钉将增压器的气缸固定到主气缸时所需的繁琐检查步骤也被省略。这将节省时间和金钱。因此制造本发明的制动装置的花费降低了。
为了通过空心轴9压接主气缸5，空心轴被变形，例如通过切削工具(或其他工具)，以便使得凹口11穿透形成在主气缸的本体14上的孔15。作为优选，一些孔15均匀地并且呈一定角度地绕着主气缸5分布从而得到好的压接。例如，可通过彼此相隔大约90°的四个凹口11对主气缸5进行压接。因此，主气缸5通过空心轴9而被压接，在希望的位置，其穿透喷口4处于腔3中，不具有任何变化的可能性。
在本发明的另一实施例中，如图3所示，主气缸5的本体14在其整个长度上不具有固定的直径。主气缸5配备有凹槽15，该凹槽15设置在凸缘6和主气缸的本体14之间。
空心轴9以使得它穿透凹槽15的方式变形。由凹槽15和本体14之间的阶梯形成的边缘16可充当用于空心轴9的边缘17的支承面。因此，如果凹槽15通过空心轴9的压接是不充分的话，那么在主气缸5和圆筒10之间的间隙将被限制。将会发生的是主气缸5的在某一方向上的移动被与内表面7接触的凸缘6阻止，并且在相反的方向上被与空心轴9接触的边缘16、17阻止。
因为依靠空心轴的效力实现的压接将主气缸固定到增压器，因此主气缸上的凸缘不是必需的。在所描述的例子中，凸缘加强了主气缸和增压器之间的连接。通过在主气缸和圆筒的内表面之间产生支承面，制动装置因此产生更大的对其所经受的公差和张力的耐受性。
优选利用钢来制造增压器1的金属片。
在本发明的一个优选实施例中，圆筒10的平坦的内表面7具有整体为菱形的形状。增压器5的凸缘6具有内接于圆筒10的平坦的内表面7的支承面。有利的是，凸缘6具有整体为菱形的形状，其具有与形成表面7的菱形相同的尺寸。凸缘6的这种形状尤其使得避免在圆筒10的表面7上所述凸缘6的安装的问题成为可能。这也使得凸缘6和圆筒10之间在整个平表面7上相接触。
此外，将主气缸5从增压器1的内部安装可以允许凸缘6的厚度与现有技术的凸缘的厚度相比被减少，在现有技术中主气缸从增压器的外部安装。根据本发明安装的用于在主气缸5和圆筒10之间的接触的表面区域要远大于目前所存在的。这是因为，在现有的装置中，挂触的表面区域基本上位于固定螺钉处，这些固定螺钉将增压器固定到位于增压器的外部的主气缸凸缘。每一个螺钉都可以具有局部加强件，压力集中在围绕着每个螺钉的有限区域，上述固定螺钉位于底部7和凸缘6的限制区域。
在本发明推荐的制造中，用于在增压器1和主气缸5之间进行接触的表面区域通过圆筒10的整个平面7而呈现。这产生了在整个表面7和整个凸缘6上的更好的压力分布，不再是有限区域而是平面7的整个表面区域和凸缘6的整个表面区域被加压。凸缘6的厚度可以被显著地减小。例如，在金属片1.5mm厚的情况下，设置在增压器外部的凸缘通常是11mm厚。根据本发明的凸缘可以具有5到3.5mm之间的厚度。
这种凸缘6厚度的减小也可以通过圆筒10的金属片厚度的减小而实现。这是因为凸缘6的厚度，即使与常规凸缘相比减小了几十毫米，其还将通过内接而在圆筒10的平坦的内表面7的整个表面区域上补偿金属片的厚度。例如，可使用具有1mm厚度的圆筒10。
这样的用于制造根据本发明的制动装置的原材料的量的减少对于减小其制造成本是有显著意义的。
在本发明的详细的示范实施例中，可以在主气缸5的本体14和外壳1的圆筒10之间装配O形环(未示出)，这样就确保了增压器1内部的完全密封。O形环例如可以设置在空心轴9的内表面上。作为优选，O形环与空心轴9的内表面以及与位于空心轴9内部的主气缸5本体的一部分相接触。
图1也示出了两个复位弹簧20。至今，当设置固定螺钉时必须提供用于在弹簧20和圆筒的平坦的内表面7之间接触的区域。必须提供固定螺钉和螺钉加强件的精确定位以便使得弹簧能够支承在加强件上。螺钉加强件的最轻微偏移会妨碍复位弹簧20正确地支承于加强件，随后该装置未对准会具有妨碍增压器在增压制动中所起作用的危险。
如本发明所描述的，随着凸缘6从增压器内部的安装，存在用于在复位弹簧20和凸缘6之间接触的可能区域，该区域远比现有技术中的大。因此，不需要事先相对于复位弹簧20安排凸缘6。实际上，在所有情况下，弹簧20都具有在凸缘6上的支承区域。这导致在制造期间另外的时间节省。
这样的制动装置尤其可以通过包括以下步骤的制造方法制造：
-在增压器外壳1的壁上的孔被加压，所述壁封闭外壳的一端部并配备有平坦的内表面7，加压朝着外壳的外部进行从而围绕该孔形成空心轴9；
-将增压器的主气缸5通过外壳的开口端引入到外壳内部；
-使主气缸的本体14通过外壳的壁上的孔从增压器的外壳露出，空心轴压接主气缸的本体；
-将主气缸的凸缘6放置在壁的平坦的内表面上，在穿透喷口4的位置凸缘被放置在主气缸的本体上，并且主气缸的穿透喷口保持在外壳内部；
-增压器的外壳的开口端利用盖子12被封闭。
还可以提供先于压接的额外的步骤：
-在压接主气缸前将主气缸的凸缘6制成放置在圆筒的平坦的内表面7上，该凸缘形成在主气缸的本体14上并在与主气缸的轴相垂直的平面上朝着主气缸本体的外部延伸。
这种制造方法使得在这种装置的制造中可显著地节省时间。这是因为在根据本发明的制造方法中，没有将螺钉和/或加强件定位的步骤或固定螺钉的步骤。同样，不再需要事先定位复位弹簧。
时间的节省影响了增压器的总体单元花费。其比现有技术的增压器的花费更低。