专利名称：裙板上模制有膜片和/或密封件的气动伺服马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辅助制动用的气动伺服马达。
更具体的是，本发明涉及一种辅助制动用的气动伺服马达，该类型的气动伺服马达包括刚性的轴向壳体，其中基本为截锥体状的横向裙板是可移动的，并与活塞连成一整体，用于驱动相关的主气缸，同时它在壳体内侧限定两个类型的压力腔；其中，由弹性材料制成的、基本为环形的密封膜片设置在壳体与裙板的外周边区域之间；并且，由弹性体材料制成的、基本为环形的密封件设置在裙板的内区域与活塞之间。
所述类型的伺服马达的无数实现方式是众所周知的。
根据第一种已知设计，在提供的伺服马达中，密封膜片和/或密封件的承载表面容纳在活塞中凹槽的内侧。可是这种设计的缺点是要求将所讨论的承载表面小心地装配至相关的凹槽中，其失误会在裙板与密封件之间，或在裙板与膜片之间产生气密性缺少，从而造成伺服马达前腔与后腔的连接的缺少。
为克服这一缺陷，提出了第二种设计，根据这一设计，膜片与密封件制作成一件零件，并依据裙板后表面的形状。
从理论上讲，后一设计消除了很可能出现在裙板与密封件之间，或在裙板与膜片之间的气密性任何可能的缺少，然而在弹性体材料可靠地粘接至裙板方面没有采取特殊的安排。如果这一材料碰巧与裙板脱开，于是它可能松动或损坏密封件与裙板之间的气密性，或膜片与裙板之间的气密性。
为克服这一缺陷，本发明提供一种伺服马达，它包括的密封膜片和/或密封件是连接至裙板的两个侧面的。
为此目的，发明提出一种上述类型的伺服马达，其特征在于，密封膜片和/或密封件包括遍布裙板而模制的部分。
根据本发明的其它特征面向伺服马达轴线的膜片的环形部分覆盖裙板的外周边截锥体状区域的双侧侧面，并至少填满设置在裙板的所述外周边截锥体状区域中的第一直通厚度通道，以确保膜片的弹性体材料的连续性；通道处于面向凸出部分的位置，该凸出部分形成于裙板的外周边截锥体状区域中，用于形成膜片的弹性体材料的积聚区域，以获得紧靠通道的所述弹性体材料的更可靠的强度；裙板的内区域是筒状的，它包括一个包围着活塞的圆柱形承载表面的前筒状部分，和一个后筒状部分，该后筒状部分的直径小于圆柱形承载表面的直径，并能变形和/或装配至设置在活塞中、位于圆柱形承载表面之后的凹槽内；密封件位于前筒状部分的双侧侧面上，并至少填满所述前筒状部分中的直通厚度孔，从而确保密封件的弹性体材料的连续性；密封件至少包括一个环形唇状物，它插入在前筒状部分的内侧面与活塞之间；密封件遍布前筒状部分的整个长度延伸，而设置在前部分中的孔是径向孔；前部分包括将其与后部分相连接的肩状壁，设置在前部分中的孔轴向通过所述肩状壁，密封件伸展在肩状壁的两个侧面上，而环形唇状物与孔成一行而设置；裙板应用冲压工艺生产，在薄板金属坯料上实现，且通道包括镗孔；裙板的外周边截锥体状区域的边缘位于凸出部分的径向向外处，并包括坯料薄板的折边，从而增强裙板的外边缘；折边至少部分地相对凸出部分延伸，以便将膜片的弹性体材料约束在凸出部分中；裙板由塑性材料模制制成，通道由通过裙板的外周边截锥体状区域延伸的挡板构成；外周边截锥体状区域的边缘的后表面位于凸出部分的径向向外处，并至少包括两个同心的环形齿，从而将膜片的弹性体材料固定定位在裙板上；膜片与密封件制作成一件零件。
本发明的其它特点和优点将结合附图，由以下说明表现得更为清晰，其中
图1是现有技术中的伺服马达的轴向截面图；图2是根据图1所示局部II的伺服马达裙板的外周边区域的详细轴向截面图；图3是根据图1所示局部III的伺服马达裙板的内区域的详细轴向截面图；图4是根据本发明提出的伺服马达薄板金属裙板的外周边区域的第一实施例的详细轴向截面图；图5是根据本发明提出的伺服马达薄板金属裙板的外周边区域的第二实施例的详细轴向截面图；图6是根据本发明提出的伺服马达塑性裙板的外周边区域的第一实施例的详细轴向截面图；图7是根据本发明提出的伺服马达塑性裙板的外周边区域的第二实施例的详细轴向截面图；图8是根据本发明提出的伺服马达薄板金属裙板的内区域的第一实施例的详细轴向截面图；而图9是根据本发明提出的伺服马达薄板金属裙板的内区域的第二实施例的详细轴向截面图。
在以下说明中，相同标号标注相同的部件或具有相同功能的部件。
通常，名词“前”、“后”、“上”和“下”分别指图中面向左、右、上或下的部件或位置。
图1表示一种汽车伺服制动器10，它包括辅助制动气动伺服马达12，用于驱动制动的主气缸14。
众所周知，伺服马达12包括刚性的轴向壳体16，在其中以气密的方式安装着可移动的基本为截锥体状的裙板18，该裙板与活塞20成一整体，活塞20通过推杆22驱动相关的主气缸14。
也是众所周知的，裙板18在壳体16内侧限定两个压力腔，即前压力腔24和后压力腔26，它们可承受不同的压力，从而实现裙板18的移动，于是，就实现了对推杆22的驱动。
由于这种结构可由现有技术中获知，因此本文将不再叙述。
众所周知，基本为环形的、由弹性材料制成的密封膜片30设置在壳体16与裙板18的外周边区域32之间，而基本为环形的、由弹性体材料制成的密封件34则设置在裙板18的内区域36与活塞20之间。根据现有技术，膜片30和密封件34可制作成一件零件，如图1所示，其中膜片30和密封件34是连续的，并覆盖裙板18的整个后表面31，但这种结构绝不是对已知结构的限制，膜片30和密封件34相互独立的设计从现有技术状态来看也是人们熟知的。
图2表示由图1中详图II指示的膜片30，而图3表示由图1中详图III指示的密封件34。
由图2看出，通常膜片30通过如粘结剂粘接或膜片30生产过程中的热补仅连接至裙板30的后表面31。但是，由于膜片30不伸展至前表面33上的这一事实，假如膜片30碰巧与裙板18脱开，后腔26内的空气可逃逸至前腔24。
同样，如图3所示，通常密封件34固定定位在裙板18的后表面31与设置于活塞20的凹槽40的前端壁38之间，更特别的是因为密封件34装配在凹槽中。但是，由于密封件34不伸展至前表面33上的这一事实，假如密封件34碰巧与裙板18脱开，后腔26内的空气可围绕密封件34通过，经过凹槽40和裙板18的端部42流入前腔。
为了克服上述缺点，图4及以下表示了根据本发明提出的、如以上描述类型的伺服马达12，其特征在于，密封膜片30和/或密封件34包括一个遍布在裙板18上的模制部分。
为此目的，如图4至7所示，膜片的一个面向伺服马达12的轴线的环形部分44覆盖着对应裙板18的外周边截锥体状区域32的表面31和33的双侧侧面，并至少填满设置在裙板18的所述外周边区域32中的直通厚度通道46，以确保膜片30的弹性体材料的连续性。因此，通道46的填充是在膜片30的弹性体材料的聚合进程中实现的。
更特别的是，通道46处于面向形成于裙板18的外周边截锥体状区域32中的凸出部分48的位置。该凸出部分48的意图是形成膜片30的弹性体材料的积聚区域49，以获得紧靠通道46的所述弹性体材料的更可靠的强度。特别是，亏得这样一种结构，膜片30的材料的横越通道46的剪切得以避免。
图4和5表示裙板18可应用冲压工艺加以生产，在薄板金属坯料上实现，在此情况下，通道46包括一个镗孔，而凸出部分48形成于裙板18由此制成的坯料冲压过程中。
根据图4所示薄板金属裙板18的第一实施例，裙板18被冲压成全部具有相同的厚度。
根据图5所示薄板金属裙板的第二实施例，裙板18冲压后对折于其本体上，以便局部获得双层厚度。
这样，位于凸出部分48的径向向外处的外周边截锥体状区域32的边缘50包括薄板金属坯料的折边52，从而增强裙板18的外边缘。
一个较好的方式是，折边52的端部54至少部分地相对凸出部分48延伸，以便将膜片30的弹性体材料约束在凸出部分48中。
图6和7表示裙板18可由塑性材料模制制成，在此情况，通道46由通过裙板18的外周边截锥体状区域32延伸的挡板构成。裙板18包括与上述相同的凸出部分48，其意图是构成膜片30的弹性体材料的积聚区域49，以便获得紧靠通道46的弹性体材料有更可靠的强度。最为合适的是，凸出部分48是在裙板18的塑性材料模制期间形成的。
也是相当不错的是突缘53，它与上述参考图5描述的折边52的端部54相类似，至少部分地相对凸出部分48延伸，以便将膜片30的弹性体材料约束在凸出部分48中。
根据图6所示的由塑性材料制成的裙板的第一实施例，外周边截锥体状区域32的边缘50是光滑的。
根据图7所示的由塑性材料制成的裙板的第二实施例，位于凸出部分48的径向向外处的外周边截锥体状区域32的边缘50的后表面31至少包括两个同心的环形齿56，从而将膜片30的弹性体材料径向固定定位在裙板18上。所述齿促进膜片30的弹性体材料与裙板18的塑性材料的相互穿插。
同样，图8和9展示了与裙板18相关的密封件34的第一和第二实施例。在这些图中，所示的裙板18是薄板金属坯料冲压制成的裙板18，但显然裙板18也可如前述提出的那样由模制塑性材料构成。
图8和9表示，裙板18的内区域36包括一个前筒状部分58，它包围着活塞20的圆柱形承载表面60；以及一个后筒状部分62，其直径小于圆柱形承载表面60的直径，并能变形和/或装配至设置在活塞中、位于圆柱形承载表面60之后的凹槽64中。更特别的是，当裙板18由薄板金属制成时，部分62设计成能按图8和9中箭头的方向变形，以便到达凹槽64的底部，反之，如果裙板18由塑性材料制成，则部分62将依据凹槽64的形状，并将变形以装配至所述凹槽64中。
不管所思考的实施例是怎样的，密封件34位于前筒状部分58的双侧侧面31、33上，并至少填满所述前筒状部分58中的直通厚度孔66，从而确保密封件34的弹性体材料的连续性。
此外，密封件34至少包括一个环形唇状物68，它插入在对应前筒状部分58的表面33的内侧面与活塞20之间。
根据第一实施例，如图8所示，密封件34遍布前筒状部分58的整个长度延伸，而前部分58中的孔66是径向孔。
根据此结构，较好的是，密封件34包括若干唇状物68，它们接触活塞20的承载表面60。
在第二实施例中，如图9所示，前部分58包括将其与后部分62相连接的肩状壁70。设置在前部分58中的孔66轴向通过所述肩状壁70，密封件34伸展在肩状壁70的两个侧面31、33上，而环形唇状物68与孔66成一行而设置，并接触设置在活塞20中的凹槽64的前端壁72。
在此发明的较优实施例中，膜片30与密封件34制作成一件零件，它覆盖着裙板18的前表面31和后表面33。当然，这样的结构并不意味着对发明的限制，而膜片30和密封件34可以相互独立。
因此相当优异的是，此发明使其可能改进伺服马达12的裙板18与膜片30和/或密封件34之间的气密性，减少其间的泄漏风险。
权利要求
1.一种辅助制动用的气动伺服马达(12)，该类型的气动伺服马达包括刚性的轴向壳体(16)，在该壳体中，基本为截锥体状的横向裙板(18)是可移动的，并与活塞(20)连成一整体，用于驱动相关的主气缸(14)，所述裙板在壳体内限定两个压力腔(24、26)；其中，由弹性体材料制成的、基本为环形的密封膜片(30)设置在壳体(16)与裙板(18)的外周边区域(32)之间；并且，由弹性体材料制成的、基本为环形的密封件(34)设置在裙板(18)的内区域(36)与活塞(20)之间，其特征在于，所述密封膜片(30)和/或密封件(34)包括模制到裙板(18)的模制部分。
2.根据权利要求1所述的伺服马达(12)，其特征在于，面向伺服马达(12)的轴线的膜片的环形部分(44)覆盖裙板(18)的外周边截锥体状区域(32)的双侧侧面(31、33)，并至少填满设置在裙板(18)的所述外周边区域(32)中的第一直通厚度通道(46)，以确保膜片(30)的弹性体材料的连续性。
3.根据权利要求2所述的伺服马达(12)，其特征在于，通道(46)处于面向凸出部分(48)的位置，该凸出部分(48)形成于裙板(18)的外周边截锥体状区域(32)中，用于形成膜片(30)的弹性体材料的积聚区域(49)，以获得紧靠通道(46)的所述弹性体材料的更可靠的强度。
4.根据前述权利要求之一所述的伺服马达(12)，其特征在于，裙板(18)的内区部(36)是筒状的，并且，它包括一个包围着活塞(20)的圆柱形承载表面(60)的前筒状部分(58)，和一个后筒状部分(62)，该后筒状部分(62)的直径小于圆柱形承载表面(60)的直径，并能变形和/或装配至设置在活塞(20)中的位于圆柱形承载表面(60)之后的凹槽(64)内。
5.根据权利要求4所述的伺服马达(12)，其特征在于，密封件(34)位于前筒状部分(58)的两个侧面(31、33)上，并至少填满所述前筒状部分(58)中的直通厚度孔(66)，从而确保密封件(34)的弹性体材料的连续性。
6.根据权利要求5所述的伺服马达(12)，其特征在于，密封件(34)至少包括一个环形唇状物(68)，插入在前筒状部分(58)的内侧面(33)与活塞(20)之间。
7.根据权利要求5或6所述的伺服马达(12)，其特征在于，密封件(34)沿前筒状部分(58)的整个长度延伸，并且，设置在前部分中的孔(66)是一个径向孔。
8.根据权利要求5或6所述的伺服马达(12)，其特征在于，前部分(58)包括将其与后部分(62)相连接的肩状壁(70)，设置在前部分中的孔(66)轴向通过所述肩状壁(70)，并且，密封件(34)在肩状壁(70)的两个侧面(31、33)上延伸，而环形唇状物(68)与孔(66)成一直线位置。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的伺服马达(12)，其特征在于，裙板(18)应用冲压工艺生产，在薄板金属坯料上实现，并且，通道(46)包括镗孔。
10.根据权利要求9和3所述的伺服马达(12)，其特征在于，外周边截锥体状区域(32)的边缘(50)位于凸出部分(48)的径向向外处，并包括坯料薄板的折边(52)，从而增强裙板(18)的外边缘。
11.根据权利要求10所述的伺服马达(12)，其特征在于，折边(52)至少部分地相对凸出部分(48)延伸，以便将膜片(30)的弹性体材料约束在凸出部分(48)中。
12.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的伺服马达(12)，其特征在于，裙板(18)由塑性材料模制而成，并且，通道(46)由通过裙板(18)的外周边截锥体状区域(32)延伸的挡板构成。
13.根据权利要求12和3所述的伺服马达(12)，其特征在于，外周边截锥体状区域(32)的边缘(50)的后表面(31)位于凸出部分(48)的径向向外处，并至少包括两个同心的环形齿(56)，从而将膜片(30)的弹性体材料径向固定定位在裙板(18)上。
14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的伺服马达(12)，其特征在于，膜片(30)与密封件(34)制作成一件零件。
全文摘要
本发明涉及辅助制动用的气动伺服马达，该类型的气动伺服马达包括刚性的轴向罩，它容纳着基本为截锥体状的、横向的、可移动的裙板(18)，该裙板(18)固定地连接至设计成用于驱动相关的主气缸(14)的活塞，并在所述罩(16)内侧限定两个压力腔(24、26)。此外，基本为环形的弹性体密封膜片(30)设置在罩(16)与裙板(18)的外周边区域(32)之间。更有甚者，基本为环形的弹性体密封接头插入在裙板(18)的内区域与活塞之间。本发明的特征在于，密封膜片(30)和/或接头包括一个模制到裙板(18)上的部分。
文档编号B29C70/68GK1795118SQ200480014122
公开日2006年6月28日 申请日期2004年5月19日 优先权日2003年5月22日
发明者F·萨克里斯坦, J·西蒙巴卡尔迪特, B·贝托米厄 申请人:罗伯特博世有限公司