CN101132933B - 车轮平衡配重及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种车轮配重，包括无铅材料冷成形的块状部分和经热处理的弹簧夹子。块状部分具有前面和后面，且后面适于并排靠着轮缘。块状部分进一部限定夹子固紧凹坑，弹簧夹子的连接部分插入该凹坑，使得夹子固定到块状部分上。该夹子进一步具有用来啮合轮缘的延伸部分。所述夹子固紧凹坑由分别位于所述夹子固紧凹坑的两端的第一和第二无缝腹板限定而成，使得所述两端闭合。
Description
技术领域
本发明涉及车轮平衡配重。
背景技术
为了减少过度的振动，通常通过在选定的位置放置配重来平衡车轮。一种已知的配重包括块状部分，其使用弹簧夹子连接到轮缘上。鉴于高质量和低成本，在过去这种配重主要用铅制成。例如，这种配重通过围绕经热处理的弹簧夹子铸造熔融的铅而制成。结果，一部分夹子将嵌入块状部分内，而另一部分则从块状部分延伸出去，用来连接到轮缘。
因为各种因素，现在希望用除了铅之外的材料制造这种配重。
发明内容
本发明提供了用于车轮配重的各种配置。优选实施例采用铁或者低碳钢取代过去通常使用的铅而用于块状物。该块状物使用弹簧夹子连接到车轮，所述弹簧夹子优选用弹簧钢制成。弹簧夹子包括通过干涉配合固紧到块状部分上的连接部分。例如，凹坑可以形成在块状物中，以容纳弹簧夹子的连接部分。在连接部分插入以后，该凹坑可以闭合，使得该弹簧夹子被牢固地保持。所述凹坑由分别位于所述夹子固紧凹坑的两端的第一和第二无缝腹板限定而成，使得所述两端闭合。
附图说明
对于本领域普通技术人员而言，本发明及其最佳模式的完整清楚公开内容，在说明书的剩余部分中更为特别地进行了论述，包括了对附图的参照，其中：
图1是根据本发明构造的车轮配重的前视图；
图2是图1车轮配重的后视图；
图3是图1车轮配重的侧视图；
图4是沿着图1中线4-4剖开的截面图，示出了安装在轮缘上的车轮配重；
图5A-5C是根据本发明的块状部分截面图，示出了将弹簧夹子插入到冷成形的凹坑内；
图6是图5B所示部分的放大视图，示出了形成在弹簧夹子的连接部分的延长凹槽；
图7是示出替代的弹簧夹子的连接部分的断裂视图，该弹簧夹子具有一系列隔开形成于其上的鳞凸；
图8是沿着图7中的线8-8剖开的截面图；
本说明书和附图中重复使用的附图标记旨在代表本发明相同或者类似的特征或者元件。
具体实施方式
本领域技术人员应该理解，本讨论内容仅是说明示例实施例的，而不是旨在限制本发明更为宽泛的方面，这些宽泛的方面可以在示例性的构造中实施。
图1到3图示了根据本发明实施例构造的车轮配重10。如图所示，车轮配重10包括连接有弹簧夹子14的块状部分12。正如以下将要更为完整地说明，夹子14(其优选用弹簧钢制成)定位在块状部分12上形成的腔(或者“凹坑”)内。这样经常导致在块状部分12“前面”存在略微升高的表面16。(如这里所用的，配重10的前面是背向轮缘的一侧)。可以看出，块状部分12具有近似轮缘周缘的弧形，该块状部分就连接在所述轮缘周缘上。
如18和20所示，标记优选地设置在块状部分12上，来表示配重的质量和/或类型。典型地，标记通过模压(stamp)在块状物上而形成，从而能够持久。在车轮配重上使用这种标记是公知的，但是以前是设置在前面的。将标记放在后面提供了更令人喜欢的产品，因为其在使用过程中会隐藏起来。
块状部分12优选地用适当质量的无铅材料制成，诸如铁或者低碳钢。通常，1008钢是特别优选的。在某些情况下，特别是质量更大的配重，也可以使用铜。
现在参照图4，夹子14用来将配重10连接到车轮的轮缘22上。如图所示，块状部分12优选地配置成整齐地塞在轮缘22的弯曲唇部以下。可以看出，块状部分12的截面轮廓具有围绕其周缘的平滑外表面。这与现有技术中呈现粗糙边缘的许多配重相反。除了提供更令人喜欢的外观外，这种配置也倾向于使得由尖锐表面导致的轮缘损坏最少。
在这种情况下，还希望块状部分12配置成限定出顶部倒角24和底部倒角26。倒角24和26形成为相对平坦的倾斜表面，沿着块状部分12的背面轴向延伸。
通过使得夹子14上所需的伸展量最小，以将块状部分12正确安放在轮缘唇部以下，由此倒角24有利于连接配重10。倒角26为现代轮缘上、诸如轮辐28这样的各种可见特征提供间隙。
图5A-5C图示了根据本发明来连接夹子14的一种方式。在这方面，图5A示出了安装夹子14前，块状部分12的截面图。块状部分12优选地用预成形为希望截面轮廓的“线材”制成。例如，倒角24和26可以在制造的时候就限定在线材上。预定长度的线材随后被切断，且形成希望的弧形以产生块状部分12。
现在参照图5B，可以看出凹坑30已经形成在块状部分12上。凹坑30优选地通过将具有适当结构的冲模(lance)插入到块状部分12的顶部而冷成形(cold-formed)。凹坑30优选地形成在两端闭合(closed)，诸如被腹板32(和另一端的类似腹板)而闭合。机械施加的锌(或者其他适当的涂层或者处理)可以在冲模步骤之后施加，以在块状部分12上形成保护涂层。
形成凹坑30以后，夹子14的连接部分34插入其中。夹子14的延伸部分36留在块状部分12外面，用来啮合轮缘。
现在参照图5C，在插入连接部分34以后，凹坑30被强制闭合(如箭头38所示)。结果，夹子14牢牢固定到块状部分12上。
现在参照图6，通常希望为夹子14的连接部分34提供一些能改善块状部分12和夹子14之间啮合的特征。在这方面，图6图示了一种实施例，其中跨过连接部分34的前表面而限定轴向凹槽40。当凹坑30闭合时，块状部分的金属将流入凹槽40内，以形成干涉配合。
图7和8图示了替代实施例，此时多个隔开的鳞凸(louver)42压入夹子14的连接部分34。鳞凸42还用来以类似凹槽40的方式在块状部分12和夹子14之间提供固紧啮合。
参照2003年11月26日提交的美国申请No.10/724,000和2003年7月15日提交的No.10/620,309，这两份申请都共同转让。这些申请的每一个都通过引用方式全文包含在此。
鉴于许多原因，希望使用冷成形凹坑将夹子14连接到块状部分12。例如，以类似铅制配重的方式铸造钢块将导致夹子失去热处理性能。另外，这种技术通常也不经济。
虽然示出了使用单个夹子的实施例，但是本领域的技术人员应该理解，较大的块状部分可能要求沿着其轴向长度隔开的、多于一个的夹子。
虽然本发明的优选实施例已经示出且进行了说明，但是在不背离本发明的精神和范围的条件下，本领域的普通技术人员还是可以对其进行改动和变形。另外，应该理解，各种实施例的方面可以整体或者局部互换。而且，本领域的技术人员应该理解，前述说明仅仅是示例性的，并不是旨在对附带权利要求中所进一步限定的本发明构成限制。
Claims (20)
1.一种车轮配重，包括：
块状部分，其由无铅材料冷成形，所述块状部分具有前面和后面，所述块状部分的所述后面适于并排靠着轮缘；
所述块状部分限定出形成于其中的夹子固紧凹坑，所述夹子固紧凹坑由分别位于所述夹子固紧凹坑的两端的第一和第二无缝腹板限定而成，使得所述两端闭合；和
热处理弹簧夹子，其具有连接部分，该连接部分插入到所述夹子固紧凹坑内并保持在其内，使得所述夹子固定到所述块状部分，所述夹子进一步具有用来啮合所述轮缘的延伸部分。
2.如权利要求1所述的车轮配重，其特征在于，所述无铅材料是低碳钢。
3.如权利要求2所述的车轮配重，其特征在于，所述无铅材料是1008钢。
4.如权利要求1所述的车轮配重，其特征在于，所述无铅材料是铁。
5.如权利要求1所述的车轮配重，其特征在于，所述无铅材料是铜。
6.如权利要求1所述的车轮配重，其特征在于，所述弹簧夹子的所述连接部分限定至少一个表面不规则物，从而有利于将所述连接部分保持在所述夹子固紧腔内。
7.如权利要求6所述的车轮配重，其特征在于，所述至少一个表面不规则物包括横向凹槽，该凹槽限定在所述弹簧夹子的所述连接部分内。
8.如权利要求6所述的车轮配重，其特征在于，所述至少一个表面不规则物包括多个隔开的鳞凸，这些鳞凸限定在所述弹簧夹子的所述连接部分内。
9.如权利要求1所述的车轮配重，其特征在于，所述块状部分在所述后面限定至少一个倒角。
10.如权利要求9所述的车轮配重，其特征在于，所述至少一个倒角包括顶部倒角，该顶部倒角形成为沿着所述块状部分轴向延伸的倾斜表面。
11.如权利要求1所述的车轮配重，其特征在于，所述块状部分包括位于所述后面的标记。
12.如权利要求11所述的车轮配重，其特征在于，所述标记表示质量。
13.一种形成车轮配重的方法，其中所述配重具有块状部分和弹簧夹子，所述方法包括步骤：
(a)提供无铅材料的块状部分，所述块状部分沿着该块状部分纵向轴线具有弓形形状；
(b)在所述块状部分中冷成形夹子固紧凹坑，所述夹子固紧凹坑由分别位于所述夹子固紧凹坑的两端的第一和第二无缝腹板限定而成，使得所述两端闭合；
(c)将所述弹簧夹子的连接部分插入所述夹子固紧凹坑，所述弹簧夹子进一步具有用来啮合轮缘的延伸部分；和
(d)使所述夹子固紧凹坑靠着所述连接部分而闭合，使得将所述块状部分连接到所述夹子。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述无铅材料是低碳钢。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述无铅材料是1008钢。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述无铅材料是铁。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述无铅材料是铜。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述弹簧夹子的所述连接部分限定至少一个表面不规则物，从而有利于将所述连接部分保持在所述夹子固紧腔内。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述至少一个表面不规则物包括横向凹槽，其限定在所述弹簧夹子的所述连接部分内。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述至少一个表面不规则物包括多个隔开的鳞凸，这些鳞凸限定在所述弹簧夹子的所述连接部分内。
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