CN102896260B - 在轮毂内圈上形成前齿圈的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，包括以下步骤：形成作为轴(7)和固定到该轴上的插入圈(8)的连接的轮毂(1)内圈(3)，在该轴的第一端(9)的一侧；通过塑性变形该轴的第一端(9)将该插入圈(8)轴向止挡在该轴上，以便随其形成膨径环(10)，其从该圈轴向地突起；和一旦完成形成膨径环的步骤，通过轴向按顺序压缩一个或多个刀片(20)在相对该插入圈的一侧面，在该膨径环上向前得到由板(22)以轴向滑动方式支撑的前齿圈(5)。

Description

在轮毂内圈上形成前齿圈的方法
技术领域
本发明涉及一种通过塑性变形在轮毂内圈上形成前齿圈的方法。特别地，本发明应用于轮毂，其内圈包括转轴，具有用于滚动体第一齿顶的第一滚动座圈，和具有用于滚动体第二齿顶的第二滚动路径的插入圈，其中该插入圈通过由塑性变形的轴的端部限定的膨径环轴向地保持在该轴上。
背景技术
在所述类型的轮毂中，所述前齿圈具有头对头地连接轮毂内圈与相应的定速接头外圈的前齿圈的目的，以确保扭矩从定速接头传递到轮毂内圈，其通过其凸缘端部支持车辆的车轮。US4893960A中描述了这种类型的连接，其还教导了如何在轮毂内圈上制造前齿圈。特别地，前齿圈使用所谓的“摆辗成形”方法同时通过由包括缩锻环的切去顶端的圆锥形元件和轴向滑动地安装在切去顶端的圆锥形元件上的前锯齿管状元件的工具形成膨径环来得到，在变形步骤期间其仍将齿圈压印在该环上。锯齿管状元件的径向外部元件可属于相同的工具或第二分离工具，控制该环的径向向外变形。
尽管类似于US4893960A中所描述的成形方法是令人满意的，其需要使用相对复杂的工具并且特别不允许得到具有绝对齿状外形稳定性特征的齿圈，该特征现在对于一直增长的传递扭矩是绝对必要的。
发明内容
因此本发明的目标在于提供一种通过塑性变形在轮毂内圈上形成前齿圈的方法，其与现有技术中的方法是可选择的，并且特别能确保齿的更高的尺寸精度和在它们齿的外形中保持高的尺寸和几何稳定性。
根据本发明，提供如权利要求1所定义的一种通过塑性变形在轮毂内圈上形成前齿圈的方法。
实际上，根据本发明，前齿圈通过多个顺序压印到膨径环上的刀片的方式被压缩，通过彼此独立地移动所述刀片，令人惊讶的是允许以塑性变形的方式获得前齿圈，其中该齿外形保持基本不变，同时保证由此获得的齿的高尺寸精度。因此，在轮毂内圈和定速接头之间获得更好和更精确地连接，这允许得到更有效，更安静和更高能力的扭矩传递。
此外，所获得的所需前齿圈具有很低的能量消耗，根据本发明的一个实施例，与用于制造膨径环相同的摆辗成形装置可以用于启动刀片。
附图说明
本发明进一步的特征和优势将参考附图从以下非限制性实施例的描述中变得明显易懂，其中：
图1概略地示出了根据本发明制造的具有前齿圈的轮毂的径向截面的纵向正视图；
图2缩小比例地示出了在根据本发明的形成方法的步骤期间图1中的轮毂，和实施本发明方法的装置的纵向正视图；
图3示出了根据本发明的形成方法的与图1中所示的步骤相同的一个变形，和执行根据该变形的本发明的方法的第二装置的径向概略正视图；和
图4a和4b放大比例地分别概略地示出了图2和图3中装置的细节。
具体实施方式
参考图1，数字1表示整个轮毂，本身是已知的，包括外圈2，试图以已知的方式限制使用于车辆悬架的立柱中，和内圈3，在它们之间布置有滚动体4的两个胎冠(图1中仅示出了一个)。使用中，内圈3通过前齿圈5可以操作地与定速接头(已知的且为了简化而未示出)结合，并具有由车轮凸缘(图2)定义的保持工具。
特别地，根据已知结构，内圈3包括轴7，凸缘6整体地与其成为一体，并且“插入”圈8固定到面向凸缘6相反侧的轴7的第一端9和使用中的所述定速接头；内圈3、轴7和插入圈8相互同轴。
插入圈8通过由第一端9的塑性变形的方式获得的膨径环10轴向地保持在轴7上；膨径环10轴向地从插入圈8突起并支持其终端前表面12上获得的前齿圈5，基本上设置为垂直于通常为轮毂1、特别是内圈3的对称轴A(图2)。
现在参考图2，前齿圈5通过与已知现有技术非常不同的方法形成。
特别地，根据本发明的通过塑性变形形成前齿圈5的方法包括以下步骤：形成轮毂1的内圈3作为轴7和插入圈8的连接，然后通过由第一端9的塑性变形形成膨径环10而轴向地将插入圈8止挡在轴7上；这一步骤以已知的方式实施，例如，使用所谓的“摆辗成形”过程；以及在相对插入圈8的一侧，将前齿圈5向前压印在膨径环10上的步骤。
然而，根据本发明的方法，将前齿圈5压印到膨径环10上的步骤仅仅在适当地形成膨径环10的步骤之后实施，顺次在形成膨径环10的步骤结束之后，直接在完成的膨径环10上实施。
结合该特定顺序步骤的选择，压印前齿圈5的步骤通过依次轴向压印一个或多个轴向导向的在膨径环10上滑动的刀片20来完成的。
在前齿圈5的形成步骤中，刀片20与其各头部21(图4)一起被保持设置在一个胎冠内，压头的形状为圆形的胎冠部分且彼此紧靠布置，其引导为相互独立且平行于轮毂1的对称轴A。
特别地，刀片20由板22(图4a)以轴向滑动的方式支撑；在将刀片20压印到膨径环10上之前，所述板被置于与膨径环10前端邻近的位置。
根据图2所示的实施例，刀片20被压印到膨径环10上，优选为一次一个地、连续地压印到相应的位于膨径环10的相对侧的头部21上，通过一个包括由圆锥表面24向前限定的压头23的工具，通过绕第一轴线B转动压头23，第一轴线B相对于轮毂1对称轴A倾斜布置，并且通过前进运动同时绕轮毂1对称轴A转动第一轴线B(以及压头23)；在图2中以X代表的点处，第一轴线B与对称轴A交叉，选择该点使其与刀片20的头部21共面。
实践中，与用于膨径环10的摆辗成形类似的装置30(图2)被用于形成前齿圈5。
实际上，根据本发明的方法，除了前齿圈5以外在这一点上是完成的装置的轮毂1在将刀片20压印到膨径环10上的过程中被轴向地和径向地相对于其对称轴A支撑和保持，并且进一步与内圈3一起被有角度地保持，因此其不能绕对称轴A旋转。
为此，装置30包括底部31，底部31支撑包括柱33的台架形框架32，优选为垂直地布置，例如，十字架34通过螺栓35可移除地支承带有刀片20的板22，沿其平行于轴线A布置。框架32还包括固定十字架36，固定到柱33的上部并具有贯穿隔间37，其中压头23下降为与刀片20的头部21结合，然后以上述的方式启动。
圈3直接以整体的方式通过底部31支撑，例如，通过其凸缘6的方式，并且刀片20在板22的各底座38内基本上没有间隙地被引导，获得通过板22且布置为圆形胎冠的部分。刀片20的头部21的径向尺寸和周长都大于刀片20，因此阻止它们从板22上“滑落”。当刀片20被压印到膨径环10上时，头部21紧靠板22的扁平上表面39，因此表面39充当了刀片20的高精度的制动器。
图3示出了本发明的一个可能的变形；为了简化，与已经描述的相似或相同的细节使用相同的附图标记表示。
如图3所示，至少一对刀片20被同时压印到膨径环10上，通过顺序地压印到头部21上并布置在膨径环10上的相对侧，每一次各对刀片20都置于直径上相对着轮毂3的对称轴A的位置。
在所示的实施例中，与图2所使用的完全类似的装置30和由可移动的十字架34支撑的板22支撑的刀片20，通过一个工具被压印到膨径环10，所述工具包括压头40，压头40绕与轮毂3的对称轴A同轴的第一轴线B旋转，且向前朝向刀片20的头部21，具有滚动体41的两个胎冠，特别是由销42空闲地支撑的圆柱形滚子。压头40是叉形的且销42由交叉于第一轴线B的压头40支撑，在这个实施例中销42具有垂直于第一轴线B并平行于表面39的对称轴C。
滚动体41的两个胎冠沿着销42的轴C轴向布置且彼此之间的距离大致等于两个刀片20的头部21之间的距离，所述两个刀片20相对于轮毂1的对称轴A相互相对布置。
对于所需类型的前齿圈5，刀片20(图4b)被用于图2所示的方法和图3所示的方法，其形状与将要获得的前齿圈5的形状匹配，且其高度、也就是在平行于轮毂1的第一轴线B的方向上，和厚度、也就是相对于第一轴线B的圆周方向上都沿径向逐渐减少。

Claims (8)

1.一种通过塑性变形在轮毂(1)的内圈上形成前齿圈(5)的方法，包括以下步骤：
在轴的第一端(9)的一侧上，形成该轮毂的内圈(3)，作为轴(7)和固定到该轴上的插入圈(8)的连接；
通过塑性变形该轴的该第一端(9)，将该插入圈(8)轴向止挡在该轴上，以便随其形成膨径环(10)，其从该插入圈轴向地突起；以及
在相对该插入圈(8)的一侧，将前齿圈(5)向前压印在该膨径环(10)上；
其特征在于，将该前齿圈(5)压印到该膨径环(10)的步骤仅仅在形成该膨径环(10)的步骤之后实施，继续在形成该膨径环(10)的步骤结束之后，直接在完成的膨径环上执行；并与下述步骤相结合，压印前齿圈(5)的步骤是通过顺序地轴向压缩一个或多个轴向滑动引导的刀片(20)到所述膨径环上完成的。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，该刀片(20)与其各头部(21)一起被保持安排在一个胎冠内，压头的形状为圆形的胎冠部分并彼此紧靠布置，引导为相互独立且平行于轮毂(1)的对称轴(A)。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，该刀片(20)由板(22)轴向滑动地支撑，在将该刀片压印到该膨径环上之前，所述板被置于与膨径环(10)前端邻近的位置。
4.根据权利要求2的方法，其特征在于，该刀片(20)被压印到膨径环(10)上，一次一个地、顺序地压印该刀片的各头部(21)上，布置在膨径环(10)的相对侧上，使用一个包括由圆锥表面(24)向前限定的压头(23)的工具，通过绕第一轴线(B)转动压头(23)，第一轴线(B)相对于轮毂对称轴(A)倾斜布置，并且通过前进运动同时绕轮毂对称轴(A)转动第一轴线(B)；第一轴线(B)与轮毂的对称轴(A)交叉于点(X)处，选择该点使其与该刀片(20)的头部(21)共面。
5.根据权利要求2的方法，其特征在于，该刀片(20)的至少一对被同时压印到膨径环(10)上，通过顺序地压印到头部(21)上，布置在膨径环(10)上的相对侧，每一对刀片(20)都置于关于轮毂的对称轴(A)彼此径向相对的位置。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，该刀片(20)通过一个工具被压印到膨径环上，所述工具包括压头(40)，压头(40)绕与轮毂的对称轴(A)同轴的第一轴线(B)旋转，且向前朝向该刀片的头部，具有由压头(40)支撑的销(42)空闲地支撑的滚动体(41)的两个胎冠，且横断所述压头的第一轴线(B)；滚动体(41)的两个胎冠沿着销(42)的轴(C)轴向远离的布置，且彼此之间的距离大致等于两个刀片(20)的头部(21)之间的距离，所述两个刀片(20)相对于轮毂的对称轴(A)径向相对地布置。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于，轮毂(1)在将该刀片(20)压印到膨径环(10)上的过程中被轴向地和径向地相对于对称轴支撑和止挡，并且进一步与内圈(3)一起被成角度地保持，因此其不能绕对称轴(A)旋转。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用的刀片(20)的形状与将要获得的前齿圈(5)的形状匹配，且其高度上、也就是在平行于轮毂的对称轴(A)方向上，以及厚度上、也就是相对于对称轴(A)的圆周方向上都沿径向逐渐减少。
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