专利名称：用于在处于汽车中的组装件的两个构件之间形成形锁合连接的方法、工具以及组装件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的在位于汽车中的组装件的第一构件与第二构件之间形成形锁合连接的方法。本发明尤其涉及汽车中制动缸的部件的连接。
背景技术：
对于制动缸(例如行车制动壳体)的不同的部段与弹簧蓄能器壳体的连接来说， 公开了不同的方案。于是，例如在US-PS 4，109，350中公开了一种具有U形横截面的分开式的张紧带或者说夹紧带，并且这样绕置在壳体部件的各个肩部上或法兰上，使得所述壳体部件形锁合地组合在一起。利用所述张紧带的形状，通过径向的闭合实现了用于夹紧各个构件的轴向力。在所述壳体部件之间通常夹入由橡胶状材料制成的膜片，该膜片为操作行车制动器而施加所希望的力。为此，用压缩空气填充壳体半部与膜片之间的压力腔。除了比较麻烦的制造之外，这种分开式的夹紧带的缺点是通过螺栓连接件将张紧带的端部常规地连在一起。也就是说，这螺栓连接件会无意地被未收到足够培训的人员打开。那么就存在制动缸的构件以较大的力弹飞分离的危险。这尤其在涉及组合式的行车与弹簧蓄能器制动缸时，就是这种情况。已知的分开式的张紧带的另一缺点由装配工艺得出，其中，通过张紧带的径向装配，证实很困难的是确保壳体部件和膜片的对中心，由此，引起了在环绕式的夹紧区域中不同的轴向挤压力，并且尤其在较高的压力下不能确保密封性。由DE 10 2005 053 674B4公开了用于连接制动缸的两个壳体部件的另一可行性方案。在此，涉及一种用于制造汽车中由至少两个壳体部件组成的壳体的方法。在此，其中一个壳体设有突出的边缘，该边缘依照轴向卷边方法围绕另外那个的壳体部件的肩部或法兰成型。这种连接类型的缺点是，在已知的方法中，所述卷边连接件自然要具有与其中一个壳体部件相同的材料强度和相同的材料。然而，出于成本和重量的原因，所述壳体部件会相对薄地构造。也就是不能在交界部位上使用强度更大的材料或者其它类型的材料，例如铝或不锈钢。同样不利的是，在壳体部件和所配属的有待改型的边缘上的表面保护措施一例如镀锌或涂漆是相同的。这意味着，在选择用于所有构件的表面保护措施时，必须不仅考虑经济条件，而且考虑技术条件，例如在变形之后所需要的防腐蚀措施。例如由US 5，067，391也公开了径向的卷边方法。在该方法中，所述突出的边缘从外部通过径向向内作用的力，例如借助辊子的进给而被卷到环绕式的肩部上。在此，在辊子与构件或者装备之间需要多次的相对旋转，从而通过辊子或者构件或者装备的逐渐进给来实现所需的变形。这种方法的缺点是，通过由辊子引起的强烈的材料变形而损坏了用于防腐蚀的涂层。以这种方式制造的制动缸根据经验不能满足对防腐蚀提高的要求。专业人士能够根据材料的变形以及表面保护层的特性推断出使用了该方法。
发明内容
本发明基于如下任务，S卩，给出处于汽车中的组装件的尤其是制动缸的两个构件之间的形锁合的连接，该组装件不具有上面所述的缺点。另外，应该通过该方法不损坏所使用的部件的表面涂层，也就是例如涂漆部或者镀锌部。所述任务通过包含在权利要求1中的发明得到解决。从属权利要求包含适当的改
进方案。权利要求1描述了一种分两个阶段的方法，其中，首先对闭合的圆柱形的锁紧环的下边缘进行卷边，并且接下来对上边缘进行卷边。从属权利要求12描述了单个阶段的方法，其中，以冲头的唯一的冲程对锁紧环的两个边缘共同进行卷边。权利要求15和16涉及用按本发明的方法制造的组装件，尤其是指制动缸。通过按本发明的方法，能够通过相应地选择锁紧环的强度和材料来形成特别牢固的连接。由此，能够将制动缸的最大容许的例如为10巴的运行压力提高到13巴或者更高。在坏路面上行驶时，获得了按本发明的特别牢固的连接的另一优点，在坏路面上行驶时，很大的加速力作用到未被弹簧加载的制动缸上。此外，相对于已知的、利用带连接螺栓的分开式的或者非分开式的夹紧环的实施方案，连接的密封性得以提高，这是因为在螺栓的区域内不再存在未被夹紧的部段。此外，也不会出现夹紧环的径向的收缩损失，该收缩损失会引起轴向挤压力的减少。此外，不能再通过仅转动张紧带固定螺栓而无意地松开所述连接。由此，消除了由彼此弹飞分离的制动缸造成事故的危险。通过轴向卷边的所使用的方法，还相对于径向卷边保护了锁紧环的材料，并且于是避免了涂层的损坏，也就是避免涂漆部或者镀锌部的损坏。能够这样较为简单地实现制动缸在确定天的数内所需要的抗盐水腐蚀能力，众所周知所述制动缸位于车轮上也就是汽车底侧上非常暴露的位置中。通过按本发明的轴向的卷边工艺，一方面所述材料和表面保护的变形程度是很小的，并且另一方面制造的加工时间是很短的，这是因为轴向的工作冲程仅最大为有待卷边的边缘的长度。与之相对照地，在已知的径向的卷边中，所述变形工艺在制动缸的多倍的周长上旋转式地延伸，这也引起了较高的变形程度。
下面，结合附图对本发明进行详细解释。其中图1示出具有按本发明的经卷边的连接元件的弹簧蓄能器制动缸的外部视图，图2以剖视图示出依照图1的制动缸，其中，夹紧连接件在一侧已经制成，图3示出依照图2的制动缸，其中，夹紧连接件已完全制成，
图4示出作为具有两个夹紧连接件的双膜片式制动缸的制动缸方案，图如示出图4中弹簧蓄能器夹紧连接件的放大的视图，图4b示出图4中行车制动夹紧连接件的放大的视图，图5示出用于对锁紧环进行卷边的分开式的卷边工具，图6以与锁紧环相结合的状态示出图5中的卷边工具，图7示出图5或6的卷边工具的剖视图，其中，带有用于改型的已成型的型廓以及压板，图8示出在卷边过程开始时图7的放大的视图，图9示出在进行卷边之后图8的构件，其中，第一构件被抬高，图10示出按图9的图示，但其中，第一构件被降下，图11-14示出按本发明的卷边方法的方案，其中，连接件在一个冲程中被制成。
具体实施例方式图1示出具有按本发明的经卷边的连接件(锁紧环1)的制动缸5的外部视图。该制动缸5由弹簧蓄能器部件11和行车制动缸7以及第一构件6 (连接部件)组成，该第一构件6在功能上配属于弹簧蓄能器部件11还有以及作为中间壳体部件的行车制动缸7，并且该第一构件6同时表现为连接部件。这种弹簧蓄能器制动缸的基本结构是为专业人士所知的。弹簧蓄能器壳体Ila和第一构件6在这里借助于卡口式锁紧件12进行连接。所述第一构件6和第二构件7a(行车制动缸的壳体)借助于闭合的锁紧环1进行连接。该锁紧环1借助于依照权利要求1或者权利要求12所述的方法来制造。所述制动缸5借助于固定螺栓3在有待制动的车轮附近固定在汽车上。在制动操作时，行车制动活塞杆17伸出， 并且以此操作真正的车轮制动器(未示出)。图2以剖视图示出图1中的制动缸。所述弹簧蓄能器部件11包含蓄能器弹簧13， 该蓄能器弹簧13在这里处于张紧的状态下。蓄能器弹簧13的力作用到弹簧蓄能器活塞21 上。该弹簧蓄能器活塞21通过包含在弹簧蓄能器压力腔14中的压缩空气的作用而保持在所示出的位置中。如果放掉压缩空气，那么蓄能器弹簧13去负载，并且弹簧蓄能器活塞21 通过蓄能器弹簧的力使弹簧蓄能器活塞杆20向右运动。该力通过布置于行车制动缸7中的膜片10传递到活塞盘22和行车制动活塞杆17上，传递到真正的制动器(没有示出)上。 所述膜片10被夹紧在第一构件6 (连接部件)上的第一法兰8与第二构件7a (行车制动壳体)上的第二法兰9之间。通过将回复螺栓16旋出，能够在弹簧蓄能器压力腔14无压力的情况下机械地压缩所述蓄能器弹簧13，从而松开驻车制动装置。通过对行车制动缸7的压力腔15的进气来进行行车制动，由此，通过对膜片10的挤压，所述活塞盘22连同行车制动活塞杆17向右运动，并且进而真正的制动器被操作。通过压缩空气连接部25 J6对行车制动器的弹簧蓄能器压力腔14或压力腔15进行进气或者排气。在图2中，锁紧环1处于在一侧已完成的状态下。锁紧环1的左侧已经被进行卷边，而右侧还处于原有状态中。在图3中示出图2中的制动缸，但在此，锁紧环1已经制成并且进而也将锁紧环1 的右侧进行了卷边。由此，第一构件6 (连接部件)以及第二构件7a (行车制动壳体)在中间放置有膜片10的情况下形锁合地而且气密性地相互连接并且在轴向上被压紧。与图1至3相对照地，图4示出作为所谓的双膜片式制动缸的弹簧蓄能器制动缸的方案。在此，所述弹簧蓄能器压力腔14不由图2的弹簧蓄能器活塞21和第一构件6限定边界，而是替代弹簧蓄能器活塞21地，由类似于行车制动构件的膜片10的膜片来限定边界，该膜片在类似的法兰8与9之间的压紧同样如在图如中那样示出。因此，所示出的双膜片式制动缸具有两个锁紧环(l、la)。图5示出用于实施按本发明的方法的分开式的卷边工具2，卷边工具2由部件加和2b组成。部件加具有两个开口 23、24，在卷边工具2闭合的状态下，所述第一构件6 (连接部件)的两个压缩空气连接部25 J6穿过所述开口伸出。所述第一构件6例如构造成铝制压铸件。所述第一构件6的上边缘构造成第一法兰8。有待改型的锁紧环1以适当的同轴的位置布置在卷边工具2上(参见图6)。在第一构件6的下边缘上，看到了突起部27， 突起部27配属于用于连接弹簧蓄能器壳体Ila的卡口式锁紧件12。代替卡口式锁紧件，可以在构件6上构造有下边缘，还可以构造有上边缘。在这种情况下，如在对图4的描述中所提到地，使用按权利要求1或者权利要求12所述的方法，用于将弹簧蓄能器壳体Ila连接到第一构件6上。由所述部件2a、2b组成的卷边工具2在上边缘上设有向内成型的倒圆的型廓4，通过型廓4，在所述方法的其它进程中，将锁紧环1的下边缘围绕法兰8进行卷边。所述卷边工具2优选由钢构成。图6示出置入卷边工具h、2b中的第一构件6，其中，这时闭合分开式的卷边工具 2的两个半部h、2b。在此，所述压缩空气连接部25 J6伸入卷边工具加的开口 23J4中 (参见图幻。尚未变形的锁紧环1还位于第一构件6的上方。图7示出依照图6的卷边工具2的放大的剖视图。再次看到用于改型锁紧环1的倒圆的已成型的型廓4。锁紧环1已处于卷边工具加、213的引导之中，但是还处于已成型的型廓4的上方。通过抬高支撑部30使得第一构件6处于稍微抬高的位置中(参见图9)，由此所述第一构件6的第一法兰8不会在卷边过程期间被锁紧环1碰到或损坏。图8示出在卷边过程开始时图7的放大的视图。在图8中，所述锁紧环1已经处于卷边工具2的引导之中，但是还处于成型的型廓4的上方。下面，如在图9和10中所看到的那样，所述锁紧环1借助于压板四被向下压入卷边工具2中。在此，锁紧环1的下边缘向内围绕法兰8进行卷边。 所述过程在示出图8左边部分的图9中结束。如已经在上面提到地，第一构件6和支撑部30在图7到9中处于抬高的轴向位置中，由此，通过该卷边过程，所述第一构件6 (连接部件)的例如由铝制成的第一法兰8不会被锁紧环1的下边缘损坏。卷边工具2与支撑部30之间的间距为H，差值或者说重叠部分为D。当D大于零时，卷边通道等于T+X，其中， T为锁紧环1的材料的厚度，并且X为所成型的型廓4与法兰8之间卷边通道的扩大量，该扩大量通过将支撑部30抬高大于零的数值D来实现(参见图9和10)。
与之相对地，在图10中，通过支撑部30使所述第一构件6降下，使得这时，第一法兰8靠置在锁紧环1的经卷边的下边缘上。由此，不损坏相互贴靠的构件的表面，由此，确保了构件6的抗腐蚀性。所述间距H被扩大了图9中的差值D。图10中的差值D为零，由此，X也等于零，并且卷边通道不再扩大。
在与图2相对应的状态中，在除去压板四之后，在中间放置膜片10的情况下，放上所述第二构件7(行车制动缸)，并且在使用另一卷边工具的情况下，对锁紧环1的上边缘进行卷边。该另一卷边工具(没有示出)原则上是绕转(umgedreht)的卷边工具2，但其中，在这里可以取消工具的分开。在对闭合的锁紧环1的上边缘同样进行卷边之后，实现了依照图1的状态。由此，所述制动缸5的两个构件6和7形锁合地而且运行可靠地以足够的密封性相互连接。图11至14示出按本发明的连接方法的方案的三个阶段，其中，在这里，利用工具 (环形的冲头18)的仅一个冲程就完成了对锁紧环1的连接或者说改型。在图11中，在第一方法步骤中，所述第一构件6、第二构件7a连同行车制动缸7的所有其它的构件包括置于中间的膜片10在内均被置入卷边工具2中。闭合的锁紧环1同样已经置入了卷边工具2中。下面，通过单冲程的卷边过程将锁紧环1的两个边缘围绕第一构件6的第一法兰 8以及第二构件7或者说行车制动壳体7a的第二法兰9成型，并且由此形锁合地连接这两个构件。此外，如从图11中看到地，借助于合适的装置(没有示出)将环形的冲头18以倾斜的型廓19从上方压到锁紧环1上。既而，锁紧环1向下朝向倒圆的所成型的型廓4运动。如从图12中看出，由此首先将锁紧环1的下边缘向下改型。在此，下边缘的卷边通过工具2的棱边观而被界定为最大容许的值。如从图12中还看出，锁紧环1的上边缘接下来也向内改型并且围绕第二构件7或者说行车制动壳体7a的第二法兰9进行弯曲。在图13中达到了单冲程的卷边方法的最终状态。所述锁紧环1的两个端部这时围绕法兰8或9成型。由此卷边过程。所述冲头18这时可以返回，并且这时可以打开分开式的卷边工具2，以取出完成连接的制动缸5。该制动缸5在图14中示出。如上所述地，所述卷边工具2适当地由两个部件组成，这是因为压缩空气连接部 25 J6处于比卷边的边缘更大的直径上，并且因此不能用单件式的工具来进行自压缩空气连接部25、26的方向的轴向卷边过程。所述锁紧环1必须尽可能抗腐蚀地实施。为此，可以在卷边过程之前对锁紧环1 进行镀锌。同样可行的是，再对锁紧环1进行额外的涂漆。无论如何，所述锁紧环的表面涂层不能被按本发明的卷边过程损坏。所述锁紧环1优选由钢制成。但也可以由铝制成。在此，必须这样选择壁厚，即， 确保足够的强度。为了制造所述锁紧环1，锁紧环1可以从合适直径和材料的管上锯下。但同样可行的是，首先从板材上冲裁出所述锁紧环，并且接下来将这样产生的扁平的环改型成具有合适的直径的圆柱形。另外，同样可行的是，由板条带材制成所述锁紧环1，板条带材折弯并且在端部上焊接在一起。在此，焊缝可以直线式地、倾斜地或者呈齿形地构造。同样可行的是，利用锁紧环1来实施根据本发明的方法，该锁紧环已经在一侧在其上边缘上被卷边。于是，这样的环具有在图2中示出的形状。在按本发明的方法中无关紧要的是，是如上面所述的那样，压板四或冲头18向下运动，或者反过来，压板四或冲头18固定不动，并且取而代之地，所述系统的所有其它的构件和工具向上运动。原则上，只有卷边工具2与锁紧环1之间的相对运动才是决定性的。附图标记列表
1锁紧环
2.卷边工具
2a卷边工具(右边部分)
2b卷边工具(左边部分)
3固定螺栓
4成型的、倒圆的型廓
5制动缸
6第一构件(连接部件)
7行车制动缸
7a第二构件(行车制动壳体)
8第一法兰
9第二法兰
10膜片
11弹簧蓄能器部件
Ila弹簧蓄能器壳体
12卡口式锁紧件
13蓄能器弹簧
14弹簧蓄能器压力腔
15用于行车制动器的压力腔
16回复螺栓
17行车制动活塞杆
18环形的冲头
19倾斜的型廓
20弹簧蓄能器活塞杆
21弹簧蓄能器活塞
22活塞盘
23、24开口
25,26压缩空气连接部
27突起部
28棱边
29压板
30支撑部
31密封件
权利要求
1.用于在位于汽车中的组装件的尤其制动缸(5)的第一构件(6)与第二构件(7a)之间形成形锁合的连接的方法，其中，两个构件(6、7a)是圆柱形的，并且分别具有法兰(8、 9)，并且其中，通过具有U形横截面的锁紧环来进行所述连接，所述锁紧环包围两个构件 (6、7a)的两个法兰(8,9),其特征在于以下方法步骤a)将所述组装件的第一构件(6)置入卷边工具O)中，所述卷边工具O)以成型的倒圆的型廓(4)包围所述第一构件(6)的法兰(8)，b)将闭合的圆柱形的锁紧环(1)在轴向上从上方压入所述型廓(4)中，其中，所述锁紧环(1)的下边缘围绕第一法兰(8)成型，c)所述组装件的第二构件或者说行车制动壳体(7a)在中间放置有膜片(10)的情况下放到所述第一构件(6)上，从而使得两个法兰(8、9)相对置，d)利用另一卷边工具将所述锁紧环(1)的上边缘围绕第二法兰(9)成型。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卷边工具O)由两个部件(h、2b)组成。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述另一卷边工具构造成环形的冲头 (18)。
4.按权利要求1至3中一项或者多项所述的方法，其特征在于，在卷边过程之前，对所述锁紧环(1)进行涂漆。
5.按权利要求1至4中一项或者多项所述的方法，其特征在于，在卷边过程之前，对所述锁紧环(1)进行镀锌。
6.按权利要求1至5中一项或者多项所述的方法，其特征在于，所述锁紧环(1)由钢制成。
7.按权利要求1至5中一项或者多项所述的方法，其特征在于，所述锁紧环(1)由铝制成。
8.按权利要求1至7中一项或者多项所述的方法，其特征在于，所述锁紧环(1)被从管上分离下来。
9.按权利要求1至7中一项或者多项所述的方法，其特征在于，所述锁紧环(1)作为环被从板材上冲裁出来，并且接下来成型为圆柱形。
10.按权利要求1至7中一项或者多项所述的方法，其特征在于，所述锁紧环(1)是板条带材，所述板条带材在端部上被焊接在一起。
11.按权利要求1至10中一项或者多项所述的方法，其特征在于，对所述锁紧环(1)在一侧进行预成型。
12.用于在位于汽车中的组装件的尤其制动缸(5)的第一构件(6)与第二构件或者说行车制动壳体(7a)之间形成形锁合的连接的方法，其中，两个构件(6、7a)是圆柱形的，并且分别具有法兰(8、9)，并且其中，通过具有U形横截面的锁紧环(1)来进行所述连接，所述锁紧环(1)包围两个构件(6、7a)的两个法兰(8、9)，其特征在于以下方法步骤a)将具有所述第一构件(6)和所述第二构件(7a)以及位于所述第一构件(6)与所述第二构件(7a)之间的膜片(10)的组装件置入卷边工具O)中，所述卷边工具O)以倒圆的型廓⑷包围所述第一构件(6)的法兰(8)，b)在所述卷边工具Oa、2b)以及两个构件(6、7)的法兰(8、9)之间置入所述锁紧环⑴，c)将具有倾斜的型廓(19)的环形的冲头(18)以一个冲程从上方压到所述锁紧环(1) 的自由边缘上，直至所述锁紧环(1)在两个边缘上以如下方式改型，即，所述锁紧环(1)包围法兰(8、9)。
13.按权利要求12所述的方法，其特征在于，所述卷边工具O)由两个部件(h、2b)组成。
14.用于实施按权利要求1至13中一项或者多项所述方法的工具，其特征在于，所述工具构造为环形的分开式的卷边工具Oa、2b)，并且为了对锁紧环(1)的边缘进行轴向卷边而具有倒圆的成型的型廓G)。
15.位于汽车中的组装件，尤其是指制动缸(5)，所述组装件的壳体由至少两个构件 (6,7a)组成，其特征在于，借助于一个或者多个单件式的闭合的具有U形横截面的锁紧环 (Ula)将至少两个构件(6、7a)形锁合地相互连接，所述锁紧环(l、la)包围两个构件(6、 7)的至少两个法兰(8、9)。
16.按权利要求15所述的组装件，其特征在于，利用至少一个在两侧卷边的单件式的锁紧环(l、la)依照按权利要求1至10中一项或者多项所述的方法来形成两个构件(6、7a) 之间的连接。
全文摘要
提出一种用于在位于汽车中的组装件的尤其制动缸(5)的第一构件(6)与第二构件(7a)之间形成形锁合连接的方法。所述两个构件(6、7a)是圆柱形的，并且分别具有法兰(8、9)。通过至少一个单件式的闭合的具有U形横截面的锁紧环(1、1a)来进行所述连接，该锁紧环(1、1a)的边缘包围所述两个构件(6、7a)的两个法兰(8、9)。根据所提出的方法，借助于在两侧的轴向卷边过程来进行锁紧环(1)的改型，其中，锁紧环(1)的两个边缘沉入分开式的卷边工具(2a、2b)或者环形的冲头(18)的倒圆的或者倾斜的型廓(4、19)中。
文档编号F16L23/04GK102196953SQ200980143267
公开日2011年9月21日 申请日期2009年7月20日 优先权日2008年10月28日
发明者奥利弗·布兰特, 弗兰克·施拉德尔, 托马斯·科齐安 申请人:威伯科有限公司