CN101410704A - 用于汽车的轮辋的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车的轮辋的固定装置(1)，所述轮辋固定装置包括一个底板(3)，所述底板具有一个用于把轮辋固定装置推入到平衡机轴上的孔中心孔(2)。所述轮辋固定装置还包括多个可旋转的固定的固定元件(4)，和至少一个与孔中心孔(2)同轴分布、并且在底板(3)上可旋转固定的耦合元件(6)，其中固定元件(4)与耦合元件(6)具有用于形状耦合固定元件(4)旋转运动的共同作用的耦合机构，并且每种固定元件(4)都具有一种固定机构。根据发明规定，固定元件(4)与耦合元件(6)除了具有形状耦合的耦合机构外，还具有其它的耦合机构用于摩擦耦合固定元件(4)的旋转运动，并且至少有一个用于根据需要锁紧固定元件(4)的闭锁装置(18)。

Description

用于汽车的轮辋的固定装置

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的轮辋的固定装置，优选是用于把轮辋压入到平衡机轴接触凸缘上，所述轮辋固定装置包括一个底板，所述底板具有一个用于把轮辋固定装置推入到平衡机轴上的孔中心孔。所述轮辋固定装置还包括多个可旋转固定的固定元件，所述固定元件相互之间的圆周间隔相等，并且与孔中心孔的径向间隔相等，所述轮辋固定装置还包括至少一个与孔中心孔同轴分布、并且在底板上可旋转固定的耦合元件，其中固定元件与耦合元件具有用于形状耦合固定元件旋转运动的共同作用的耦合机构，并且每种固定元件都具有一种偏心固定的固定机构。

背景技术

在专利US 4 167 118中已经公开过一种具有权利要求1前序特征所述的装置。所公开的装置具有用于形状耦合可旋转锁紧固定元件上固定元件的旋转运动的耦合销，所述耦合销总是啮合到环形耦合元件的径向槽中，所述耦合元件安装在底板上，并且可围绕底板孔中心孔的轴线旋转。通过耦合元件的旋转导致耦合销同步，并且使固定元件围绕耦合销的旋转轴线旋转。在固定元件旋转时，偏心固定在固定元件上的压销至底板孔中心孔的径向间隔会变化，并且压销相互间的圆周间隔也会变化。这样就可以根据要平衡的汽车轮辋的固定孔分布圆直径调整压销至孔中心孔的径向间隔与压销相互间的圆周间隔。

在把所公开的装置压入到平衡机的轴上并压入到汽车车轮的轮辋时，压销的端部会锁入轮辋的固定孔中，这样，在固定装置到平衡机的接触凸缘上时，也会把轮辋压紧到接触凸缘上。因为夹紧力只能通过压销的端部传递到轮辋固定孔上，所以压销不会损坏轮辋表面的其它部分，因此不仅在油漆过的钢轮辋上具有优势，而且在由阳极氧化的轻金属(例如：铝材)上也具有特别的优势。

在专利US 4167118中所公开装置的缺点在于不能根据制造公差实现无间隙形状耦合固定元件的旋转运动。而这种缺点的后果在于，不能保证精确遵循压销相互间的圆周间隔以及压销至平衡机轴的径向状态，这样在平衡过程中所公开的装置就有可能出现平衡误差，从而导致错误平衡汽车车轮。

在专利US 4 070 915中公开过一种汽车轮辋用固定装置，在所述装置中，轮辋直接固定在该装置上。所述装置具有一个底板，所述底板带有多个圆周间隔相同、至底板孔中心孔的径向间隔相同并且固定在底板上的固定元件，其中每个固定元件都具有一个偏心固定的螺栓用于把轮辋固定在装置上。为了能形状耦合固定元件的旋转运动，设置了一个与底板孔中心孔同轴的并且旋转固定在底板上的齿轮。所述齿轮在其圆周面上逐段啮合，其中齿轮的啮合段与固定元件的啮合段啮合在一起。通过旋转齿轮可以调整螺栓至底板孔中心孔的径向间隔以及螺栓相互间的圆周间隔。所述装置同样具有一定的确定，那就是不能无间隙传递所要啮合的啮合段之间的运动。而这种缺点的后果在于不能保证精确遵循螺栓相互间的圆周间隔以及螺栓至平衡机轴的径向状态，这样在平衡过程中所公开的装置就有可能导致平衡误差。

在专利DE 26 19 618 A1中公开过一种车轮平衡机或车轮更换装置用车轮托架，所述托架带有一个用于装入车轮轮辋的可旋转固定的托板。在托板上与托板旋转轴线具有相同径向间隔的地方旋转固定着卫星轮，其中为了耦合卫星轮的旋转运动设置有一个中心轮组。中心轮组可以与所有卫星轮啮合在一起。当旋转一个卫星轮时，可以通过中心轮组把车轮固定螺栓以偏心圆的方式移动到托板的旋转轴线上，所述车轮固定螺栓以偏心的方式固定在卫星轮上。这样就可以在中心轮组上产生一种力，通过该力可以径向于托板旋转轴线分开中心轮组，以便中心轮组的齿与卫星轮的齿完全啮合。这样就可以降低中心轮组的齿与卫星轮的齿之间的间隙，而不会影响齿轮的旋转运动。所述车轮托架显然在结构上比较浪费，会大大增加组装费用与制造成本。另外，在实践中还表明，在往中心轮组上加力时，中心轮组的齿会楔入卫星轮的齿之间。这时，齿轮也就不能再进行旋转运动。

在专利DE-PS 1 195 071中也公开过一种装置，所述装置可以利用由该装置所支撑的行星轮把汽车车轮定心夹紧到一个旋转固定在支撑轴上的圆板上。为了固定轮辋，需要设置一个支撑栓，所述支撑栓要偏心固定在行星轮上。可以通过一个固定在支撑轴上的太阳轮对行星轮进行调节，其中太阳轮可以设计为携带有摩擦轮的行星轮。通过扭转太阳轮可以均匀调节支撑栓，其中可以基本保证支撑栓之间的间隔相对不变且环形直径可以均匀变换，以便适用于所有支撑栓。其中，各个行星轮可以单独于其它行星轮旋转，直到受其影响的支撑栓达到调整终点位置。这样在所述装置中应该可以保证通过所有支撑栓把所要检测的车轮固定在平衡机调整轴上精确调整位置处。上述装置的缺点在于，固定元件旋转运动的摩擦配合耦合具有较高的磨损，这样会导致在较短时间内就必须更新所述装置中的太阳轮。因此也就增加了所述装置的维修成本。此外，还会出现行星轮的滑转，这样也会影响支撑栓的调节效果。

发明内容

本发明的任务在于提供一种开始所述类型的固定装置，利用该装置可以尽可能地无间隙地耦合调节固定元件，且方法简单。

在开始所述类型的固定装置中以上任务是这样解决的，即固定元件与耦合元件除了具有产生形状配合连接的耦合机构外，还具有摩擦配合地耦合固定元件的旋转运动的另外的耦合机构，并且设置有至少一个用于根据需要锁紧固定元件的闭锁装置。

本发明的基本思想在于，通过设置一种除了固定元件形状配合的耦合外的其它摩擦配合的耦合机构降低或者甚至排除固定元件的旋转运动耦合时的间隙。这样可以保证在参照本发明的装置中不会出现平衡错误，而在形状耦合的耦合元件之间的间隙相对较大时就会导致出现平衡错误。形状耦合同时要传递足够大的调节力用于耦合旋转固定用具固定机构。本发明通过对固定元件旋转运动的组合摩擦与形状耦合提供了一种特别安全的固定元件调节可能性，并且具有非常小的间隙。

除此以外，本发明还设计了一个可以根据需要锁紧固定元件闭锁装置。在把固定机构调节到要进行平衡工序的汽车轮辋的一个确定螺栓孔分布圆直径后，就可以借助闭锁调节装置把固定元件至孔中心孔的径向间隔以及固定元件相互间的径向间隔固定在所期望的位置。例如：在加紧装置还没有放置到平衡机轴上时就可以完成这项工作。在这种情况下，在汽车车轮还在地上的时候就可以把固定元件的圆周间隔调节至轮辋的螺栓孔分布圆直径大小。这时，参照本发明的固定装置就可以简单地从上压到轮辋上，其中不用继续把固定机构调节至轮辋的螺栓孔分布圆直径大小。在这种意义上说，固定机构可以自调。但这样做的前提条件是固定元件在没有固定的状态下可以轻易调节。这样就可以简化固定装置的调节过程。在借助闭锁装置把固定机构固定到所期望的位置后，紧接着可以把汽车车轮的轮辋与固定装置推到平衡机的轴上，并且锁紧固定装置与轴接触凸缘之间的轮辋。通过固定与闭锁固定元件于固定机构可以使得在把轮辋与固定装置推入到轴上后不会再无意调节固定机构。这样就可以保证，通过所有的固定机构把轮辋对这轴接触凸缘压入所期望的位置。

可以这样理解，本发明没有限制把轮辋压入平衡机轴接触凸缘上的装置。本发明也可以通过一种具有一个底板的固定装置实现，轮辋可以与所述底板固定在一起，其中固定机构可以使用螺栓。

通过固定元件的至少一个圆周面与耦合元件的至少一个圆周面之间的摩擦连接机构构成另外一种耦合元件。通过该机构可以以简单的方式以及较低的设计费用排除固定元件旋转运动中的每个间隙。在这种情况下，在固定元件的圆周面与耦合元件的圆周面之间至少具有一个摩擦件，例如：一种塑料垫块，优选橡胶垫块。

如果固定元件是以卫星轮的形式构成的，耦合元件是以环形太阳轮的形式构成的，并且构成一种行星传动机构，那么就可以通过固定元件与耦合元件相互啮合的齿圈简单地构成形状耦合机构。固定元件的齿圈和/或耦合元件的齿圈至少可以具有一个环槽，其中为了在固定元件与耦合元件之间构成一种摩擦连接，至少要嵌入一个摩擦件到固定元件的环槽和/或耦合元件的环槽中。环槽优选相对分布。

在摩擦件中，涉及到一种由塑料或橡胶制成的O形环，所述O形环部分嵌入到固定元件和/或耦合元件的环槽中。所述结构形式的摩擦件可以通过多种形式买到，并且价格便宜。此外，还可以简单地把其套到固定元件和/或耦合元件上。

在发明优选的一种结构形式种，闭锁装置具有一个锁紧元件，所述锁紧元件具有至少一种锁紧方式用摩擦或形状锁紧耦合元件。在锁紧耦合元件后，耦合元件就不能再做旋转运动。这样就可以保证把固定元件或者是固定机构安全地固定到一个所期望的推入位置或夹紧位置，其中固定机构调节到了所需要的轮辋孔分布圆直径大小。

为了简单地锁紧耦合元件，并为了一方面避免固定元件继续旋转运动以及固定机构相对于孔中心孔的径向间隔发生变化，另一方面也为了固定机构相互之间的圆周间隔发生变化，所以规定锁紧元件与耦合元件成同轴分布，并且可以在轴向上相对于耦合元件进行调整。构成闭锁装置时要保证利用锁紧机构可以通过调节锁紧元件让耦合元件起作用，所述锁紧机构要具有充分的锁紧力完成锁紧。锁紧力必须足够的大，以便防止耦合元件移动。

根据锁紧元件的轴向可移动性规定，底板至少有一个止挡面用于耦合元件的端面，并且可以通过调整锁紧元件把耦合元件压向止挡面。

一个固定元件或所有固定元件的齿圈可以局部伸出底板的外边缘，并构成一个用于耦合旋转固定元件的操作部分。伸出的齿圈部分用一个手指就可以抓牢，以便简单地就可以移动固定元件，而不用其它辅助机构，这样就可以把固定机构调整至轮辋的固定孔分布圆直径。

作为固定机构可以是一个与固定元件的旋转轴线成偏心分布的、具有销脚与销头的压紧销，其中销头可弹簧加负，并且优选可以与销脚成可拆卸连接。其中对于不同的轮辋设置有不同的销头形状。在弹簧加载的销头中，可以补偿制造公差。

具体说来有很多种可能性可以设计并改进参照本发明的夹紧装置，其中一方面可以参阅非独立的权利要求，另一方面也可以在对比图纸的情况下参阅以下列出的优选发明结构示例说明。

附图说明

图1为一种符合本发明的用于汽车轮辋的固定装置结构形式的俯视图；

图2为图1所述固定装置的侧视截面图；

图3为图1所述固定装置的另一种侧视截面图；

在图1中表述的是一种没有表述出来的用于汽车轮辋的固定装置1。固定装置1包括一个底板3，所述底板具有一个用于把轮辋固定装置推入到一个没有表述出来的平衡机轴上的孔中心孔2。为了把轮辋要到平衡机轴的一个接触凸缘上，设置了多个可旋转固定在底板3上的固定元件4，所述固定元件相互间的圆周间隔相等，并且至孔中心孔2的径向间隔相等，其中每个固定元件4具有一个固定机构。设置了偏心支承的压紧销5作为固定机构。设置了偏心支撑的压紧销5作为固定机构。固定元件4是以圆盘型的卫星轮的形式构成的。原则上来说，固定元件也可以具有其它非圆形的形状。为了形状耦合固定元件4的旋转运动，设置了一个以太阳轮的形式构成的耦合元件6，其中，固定元件4与耦合元件6相互啮合的齿圈4a，6a构成行星传动机构的耦合机构。固定元件4在其周围具有齿圈4a，耦合元件6在其周围具有齿圈6a。

图2所示的是借助一个旋转轴线承把固定元件4固定在底板3上，所述旋转轴线承基本上是通过一个螺栓7构成的，所述螺栓借助盖形螺母8固定在底板3上。在固定元件4上，借助螺钉11固定有具有一个销脚9与一个销头10的压紧销5。销头10具有一个正面12，所述正面用于起心锁入互补成型的轮辋固定孔中。除此以外还设置了一个轴弹簧13，所述轴弹簧紧贴在销脚9的环形凸肩上，并且作用于插在销脚9上的销头10上。通过销头10的弹簧加载作用可以补偿制造公差。此外，销头10与销脚9以可拆卸的方式连接在一起。这样就可以把根据轮辋固定孔几何形状构成的不同销头10与销脚9相连。

孔中心孔2不是直接在底板3上构成的，而是在一个衬套14中形成的，所述衬套被压入底板3的相应的孔中。耦合元件6可以旋转地支承在底板3的环形附加物15上。耦合元件6的齿圈6a具有一个在图3中所述的槽16，在其中嵌入有用作摩擦机构的O形环17。

固定元件4的齿圈4a在与耦合元件6齿圈6a的槽16相对的地方具有一个环形槽17a，O形环17在啮合齿圈4a，6a区域以摩擦配合的方式与其贴在一起。这样就可以在固定元件4与耦合元件6之间形成一种摩擦耦合，通过这种方式可以排除在固定元件4耦合旋转情况下的每一个间隙。

除此以外，固定装置1还具有一个闭锁装置18，所述闭锁装置用于摩擦锁紧耦合元件6。闭锁装置具有一个滚花高螺母19用作锁紧元件，所述锁紧元件安装在一个压入到衬套14端部上的压圈20与一个衬套14的法兰21之间，并且在固定装置1的径向方向上可以相对于耦合元件6可调。滚花高螺母19拧紧在衬套14的外螺纹上，并且与耦合元件6同轴分布。在拧紧滚花高螺母19时，闭锁机构被推入一个盘形环形元件23中，在这种情况下，所述闭锁机构就是销钉22，所述销钉位于衬套14与底板3的通孔中，并且在轴向上可以移动，其中环形元件23嵌入耦合元件6的孔中。通过调整滚花高螺母19，可以在销钉22上产生一种对耦合元件6的压力与固定力，这样可以把耦合元件压向机壳盖25的止挡面24。在耦合元件6与机壳盖25之间设置有一个间隔垫圈，以便在调整滚花高螺母19时，可以把耦合元件6方向于间隔垫圈进行调整，其中间隔垫圈紧贴在机壳盖25的止挡面24上。间隔垫圈可以以表面平齐的方式嵌入耦合元件6断面的一个槽中，以便在调整滚花高螺母19时，耦合元件6与间隔垫圈相对于机壳盖25的止挡面24产生一个基本的全面结构。这样，摩擦锁紧耦合元件6所需要的按压力就会均匀分布在耦合元件6的端面上。此外，如果耦合元件6由塑料制成，那么间隔垫圈就具有优势。在充分调整滚花高螺母19时，会摩擦锁紧耦合元件6，这样，就可以锁紧固定元件4与压紧销5，其中固定元件与压紧销至孔中心孔2的径向间隔固定，并且相互间的圆周间隔固定。这时，可以通过螺销26限制滚花高螺母19的调整。如果在离衬套14足够远的地方卸下滚花高螺母19，或者说是与衬套14的法兰21具有一定的间隔，那么就可以自由调节耦合元件6，并且可以旋转固定到底板3的附件15上。

在使用所表述的结构示例时，在把底板3推到平衡机轴之前或之后，可以通过操作固定元件4的操作部分27旋转所有的固定元件4。一方面由于在耦合元件6的槽16中所使用的O形环和与固定元件4槽17a相互作用的O形环17之间的摩擦配合连接，另外方面由于相互啮合的齿圈4a、6a，完成可以实现固定元件4的无间隙耦合旋转，而不必担心在旋转运动中O形环会滑转。所有的压紧销5会匀速运动，以便改变它们相互间的间隔以及与孔中心孔2的径向间隔，并且与要平衡的车轮轮辋固定孔的响应位置相匹配。通过相互啮合的齿圈4a、6a，可以补偿在O形环17与相对的固定元件4的槽17a之间可能出现的摩擦配合连接移动。除此以外，还可以通过啮合的齿圈4a、6a消除摩擦连接的滑转与松脱。操作部件27是由固定元件4的齿圈4a伸出底板3外边缘的部分构成的。其中，在所表述的结构形式中，每个固定元件4都具有一个操作部分27，这样就可以通过操作任意固定元件4的操作部分27调整压紧销5的径向间隔与圆周间隔。这样完全可以把压紧销5的预调简化为轮辋固定孔的孔分布圆直径

Claims (11)

1.用于汽车的轮辋的固定装置(1)，包括一个具有中心孔(2)的、用于推移到平衡机的轴上的底板(3)，孔包括多个可旋转地支承的固定元件(4)和包括至少一个与孔中心孔(2)同轴分布的并且可旋转地支承在底板(3)上的耦合元件(6)，其中所述固定元件(4)和所述耦合元件(6)具有用于形状配合连接地耦合所述固定元件(4)的旋转运动的共同作用的耦合机构，并且其中每个固定元件(4)都具有用于轮辋的固定机构，其特征在于，所述固定元件(4)和所述耦合元件(6)除了具有产生形状配合连接的耦合机构外还具有机构用于摩擦配合连接地耦合所述固定元件(4)的旋转运动的另外的耦合机构，并且设有至少一个用于根据需要锁紧所述固定元件(4)的闭锁装置(18)。

2.根据权利要求1所述的固定装置，其特征在于，通过固定元件(4)的至少一个圆周面与耦合元件(6)的至少一个圆周面之间的摩擦配合连接构成所述机构另外的耦合机构(6)。

3.根据权利要求1或2所述的固定装置，其特征在于，在固定元件(4)的圆周面与耦合元件(6)的圆周面之间设有至少一个机构摩擦机构。

4.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，固定元件(4)作为卫星轮构成，耦合元件(6)作为太阳轮构成，并且构成一个行星传动机构，其中通过固定元件(4)和耦合元件(6)的相互啮合在一起的齿圈(4a，6a)构成形状配合连接的耦合机构。

5.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，固定元件(4)的齿圈(4a)具有至少一个圆周槽(17a)和/或耦合元件(6)的齿圈(6a)具有至少一个圆周槽(16)，并且为了在固定元件(4)与耦合元件(6)之间构成一种摩擦配合连接，机构在固定元件(4)的圆周槽(17a)中和/或在耦合元件(6)的圆周槽(16)中嵌入至少一个摩擦机构。

6.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，设置一种O形环(17)作为机构摩擦机构。

7.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，闭锁装置(18)具有锁紧元件，所述锁紧元件带有至少一个用于摩擦配合地或形状配合连接地锁紧所述耦合元件(6)的锁紧机构。

8.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，锁紧元件与耦合元件(6)成同轴分布，并且在轴向上可相对于耦合元件(6)调节，并且所述闭锁装置(18)这样地构造，使得通过调节所述锁紧元件可以通过锁紧机构给耦合元件(6)施加一个足够用于锁紧的固定力。

9.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，在底板(3)上设置有至少一个用于耦合元件(6)的端面的止挡面(24)，并且耦合元件(6)在通过锁紧机构锁紧时可以把被压向所述止挡面(24)。

10.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，固定元件(4)的齿圈(4a)局部地伸出底板(3)的外边缘，并且构成一个用于耦合地旋转固定元件(4)的操作部分(27)。

11.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，作为固定机构设置一种与固定元件(4)的旋转轴线偏心地布置的具有一个销脚(9)和一个销头(10)的压紧销(5)，其中销头(10)是弹簧加载的，并且优选与销脚(9)可拆卸地连接。

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