CN110087895A - 用于形成和组装车辆车轮的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于形成和组装车轮(1)的方法，车轮包括具有第一轴线(X2)和外表面(2a)的轮缘(2)；沿着轮缘的内表面(2b)定位的锚固元件(3)；盘(4)，其包括沿着第二轴线(X5)延伸的中心元件(5)和等于锚固元件的数量的辐条(6)；用于固定锚固元件和辐条的固定装置(7)；该方法具有以下步骤：制备轮缘(2)；使轮缘变形从而限定轮缘具有凸缘(8)的构造；制备具有与第一轴线同轴的第二轴线的盘；将盘朝向轮缘运动，从而将辐条的多个自由端部带到形成的多个凸角内；恢复轮缘的环形构造并且将辐条连结到锚固元件。

Description

用于形成和组装车辆车轮的方法

技术领域

本发明涉及一种用于形成和组装车辆车轮的方法。

背景技术

具体地，在本发明中车辆车轮的定义涉及车轮与轮胎一起形成用于车辆的完整车轮，诸如，举例来说：摩托车、汽车、农用车辆、工业车辆等。

目前，这些车辆的车轮可利用自动机器进行加工而以冷加工方式获得或通过单体铸造而获得。

在两种情况下，形成车轮的部件是：

-其上安装有轮胎的轮缘；

-由支承元件形成的盘或轮毂，以及多个连接凸缘或轮子辐条。

多个辐条从轮毂径向延伸并且在轮缘内预先确定的点处连结。

盘设计为加固轮缘(辐条)并且限定与车辆的毂的连接点，以及明显地传递到毂，并且支持在运行中作用在车轮上的载荷。

如已经提到的，车轮可以模具的形状形成的单件形成通过融合的过程来获得，或借助冷成型过程来获得

在为本发明的目的的冷成型过程的情况下，车轮通常借助加工工具进行压紧/机加工，而盘通常以不同的轻质合金(诸如铝合金)锻造。

这两个部件然后通过不同的技术方案彼此连结：

-第一类是永久型，诸如：焊接、钎焊、过盈组装、铆接、栓接或胶合；

-第二类是借助优选地具有螺纹的紧固装置的可移除型。

换言之，车轮通常通过这些步骤来形成：

-定位轮缘；

-朝向轮缘移动盘，使得辐条的端部与轮缘的设有对应连结装置的区域重合；

-将辐条(永久地或以可移除地方式)连结到轮缘。

在目前的市场中，根据这两种过程的车轮的形成根据产品所针对的细分市场来使用。

在通过熔合的产品的情况下，产品相对轻质并且精确，但是有较高的生产成本和难度。

在冷成型过程的情况下，生产成本较低，但最终产品的重量比通过熔合形成的产品的重量大，并且它们并不始终保证在通过铝合金的熔合制造的车轮的刚度/重量比方面有相同的效率。

此外，用于轮缘与轮毂之间的组装的步骤会特别冗长，并且其必须是精确的以保证车轮在运行时是安全的且具有可接受的外观。

为了使得借助冷成型过程制造的车轮更有竞争力且更高效，存在目前定义为“双金属”的车轮，其针对豪华车，该车轮包括优选地冷成型的铝合金轮缘和铝合金中锻造的盘，它们通过可移除类型的螺纹元件相互连结。

这类产品是非常通用且表现较好的，但它们具有较高的成本并且必须具有极高精度且耗时的组装过程，并因此在可提供的产品类型方面和所谓的“售后市场”零售方面存在限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于冷成型车辆车轮的方法，其克服了现有技术的上述缺点。

更具体地，本发明的目的是提供一种用于冷成型车辆车轮的方法，其能够以较高的精度并且快速地组装部件。

本发明的另一目的是提出一种冷成型车辆车轮的方法，其能够在单位时间生产较大数量的产品并且具有较高的生产灵活性，并在几何形状和/或外观方面具有变型，增加车轮的机械效率。

这些目的通过根据本发明并且如在所附权利要求书中表征的用于形成和组装车辆车轮的方法来完全实现。

更具体地，用于形成和组装车辆车轮的方法包括连续的以下步骤：

-制备具有预定定向的第一轴线的轮缘；

-通过直接朝向第一轴线并且沿着其外表面的至少一个边沿的推动使轮缘变形，从而限定轮缘的具有沿着轮缘的多个凸角的构造；

-制备盘，从而将其第二轴线定向为与第一轴线同轴；

-将盘朝向变形的轮缘沿着平行于第一和第二轴线的平移轴向方向运动，并从而将辐条的多个自由端部带到形成的凸角内；

-通过释放推力使轮缘的角度构造恢复，以及

-通过紧固装置将辐条连结到锚固元件。

优选地，使轮缘变形的步骤限定了具有沿着轮缘的多个凸角的轮缘构造，其至少具有对应于存在于盘上的多个辐条的数量。

由于这一方法而存在多个优点，包括即使存在要求大量轮缘/盘组合的情况下也减小了用于执行命令的时间(例如，在“售后市场”部分中)。

这使得能够存储完成的轮缘和盘，并且在接到命令时执行它们的组装，这比完成并结束半加工并且具有相似美观要求的整个车轮所需的时间短得多。

附图说明

从对在附图中作为非限制性示例示出的优选实施例的以下详细描述中，这些和其它特征将变得更加明显，在附图中：

-图1示出能借助根据本发明的方法形成的车辆车轮的分解立体图；

-图2至图5示出用于以第一解决方案形成图1所示的车轮的方法的对应步骤的正视图；

-图6示出已经借助根据本发明的方法组装的前述附图所示的车轮的侧视图并且其外部部分局部剖切；

-图7是图6的放大细节；

-图8示出根据本发明的用于形成车轮的方法的替代步骤的正视图。

具体实施方式

参照附图并且特别是参照图1，根据本发明的方法用于形成车辆车轮1。

在本说明书中，术语“车轮”用于表示与轮胎(未示出)一起形成诸如举例来说摩托车、汽车、农用车辆、工业车辆等的车辆的完整的轮子的部件。

车轮1(参见图1)包括环形元件或轮缘2，其围绕第一轴线X2延伸并且具有设计为支承轮胎的外表面2a和内表面2b。

此外，车轮1包括沿着轮缘2的内表面2b的边沿定位的多个锚固元件3。

再次，车轮1包括盘4，盘4包括环形形状的中心元件5，围绕第二轴线X5延伸并且包括多个连接部分或辐条6，其数量等于多个锚固元件3的数量并且从中心元件5径向突出。

车轮1包括用于将多个锚固元件3和多个辐条6的对应的自由端部相互固定的固定装置7。

本发明作为非限制性的示例示出了具有五个辐条的盘，但是根据本发明的方法可用于具有多于五个辐条或少于五个辐条的盘，而不会由此限制保护范围。

如所示的，用于形成和组装车轮1的方法至少包括下列步骤依序：

-制备具有预定定向的第一轴线X2(水平或垂直或倾斜)的轮缘2(图1)；

-通过朝向第一轴线(X2)并且沿着其外表面2a的至少一个边沿的直接的推动使轮缘2变形(优选地弹性地)，从而限定轮缘2的构造，该构造沿轮缘2具有多个凸角8(图2)；

-制备盘4从而使第二轴线X5与第一轴线X2同轴定向(图1和图3)；

-将盘4朝向变形的轮缘2、沿着平行于第一轴线X2和第二轴线X5(优选地与它们重合)的平移轴向方向A运动，并且从而将多个辐条6的自由端部带到形成的多个凸角8内(图4和图8)；

-通过释放推力来恢复轮缘2的环形构造(图5)；

-使用固定装置7将辐条6连结到锚固元件3。

优选地，使轮缘2变形的步骤限定了轮缘2具有沿着轮缘2的多个凸角8的构造，其至少具有与存在于盘4上的多个辐条6对应数量的凸角。

在后者的运行模式中，如已经提到的，存在附图中示出的五个辐条6，并且在该情况下，用于使轮缘2变形的推动步骤在轮缘2的五个不同的点中执行。

有鉴于此，推动步骤沿着轮缘2的外表面2a的外边沿径向地执行，并且是在围绕轮缘2相互间隔开的、根据存在于盘2上的辐条6的数量的多个点处执行的。

根据第一实施例(参见图3至图5)，使轮缘2变形的步骤限定了多个凸角8，这些凸角8相对于(对应的)多个锚固元件3在轮缘2上的位置有角度上偏移(参见图3)。

优选地，在将盘4朝向变形的轮缘2移动的步骤之后，存在盘4和辐条6围绕第二轴线X5旋转的步骤，以允许将多个辐条6的自由端部定位在对应的多个锚固元件3处(参见图4)。

有鉴于此，盘4旋转的步骤在恢复轮缘2的环形构造的步骤之前执行。

根据锚固元件3的类型(如在下文中描述的)，在将盘4朝向变形的轮缘2移动的步骤之后，可以存在盘4和辐条6围绕并且沿着第二轴线X5转动平移的步骤，以允许将多个辐条6的自由端部定位在对应的多个锚固元件3处。

还有鉴于此，旋转盘4的步骤在恢复轮缘2的环形构造的步骤之前执行。

应注意的是，将盘4朝向轮缘2移动的步骤这样发生，从而将多个辐条6的自由端部带到暂时存在于轮缘2上的对应的多个凸角8的径向远离第一轴线X2的最突出部分。

以此方式，存在对盘和辐条相对于轮缘快速且精确的定位和对中。

还应注意的是，盘4围绕第二轴线X5旋转的步骤限定了通过过盈方式(带有间隙)或以卡合方式、在多个辐条6的自由端部与对应的多个锚固元件3之间的稳定联接。

根据在图8中示出的本方法的第二实施例，使轮缘2变形的步骤限定了与对应多个锚固元件3在轮缘2上的位置重合的多个凸角8。

在该情况下，将盘4朝向轮缘移动的步骤使多个辐条6的自由端部与对应的多个锚固元件3直接接触。

换言之，根据锚固元件3和辐条6的端部的类型和形状两者，可使用两个不同的用于对中和步骤

在两种情况下，连结部分均隐藏在视图之外，从而获得了具有良好外观的车轮。

如从根据本发明的各步骤可推知的，在随后带有旋转的变形的情况中，连结部分可隐藏在视图之内或之外。

在两种情况下，恢复轮缘2的环形形状的步骤确定了借助多个辐条6的自由端部与轮缘2的内边沿的接触使盘4相对于轮缘2稳定定位。

这一特征确保了盘与轮缘之间直接并且正确的相对对中。

优选地，但不限制本发明的范围地，固定装置是可移除类型的(例如，螺纹螺栓和/或螺母)。

有鉴于此，连结步骤包括通过旋拧固定装置7而在多个辐条6与对应的多个锚固元件3之间锁定的步骤。

在图6和图7示出的情况中，作为非限制的示例，每个锚固元件3包括至少一个凸缘9，该凸缘9沿着平行于轮缘2的内表面2别的边沿的平面定位并且连接到轮缘2的内边沿，从而朝向第一轴线X2径向突出。

优选地，每个凸缘9设有供用于与对应的辐条6连结的固定装置7通过的一个或多个孔。

多个辐条6中的每个自由端部又具有相互平行并且隔开的第一翼部10和第二翼部11，以限定通道12(横向于第二轴线X5)。

此外，每个辐条6具有用于固定装置7通过的对应的孔。

有鉴于此，盘4围绕第二轴线X5旋转的步骤允许通过或过盈连接或借助卡合连接来将每个凸缘9联接在多个辐条6的自由端部的对应通道12中。

如果凸缘9具有相对于轮缘2的内表面2b的边沿倾斜的几何形状构造，则将辐条6附连到锚固元件3的步骤将会随着盘4的转动平移执行，以允许两个部件之间正确的联接。

在这些使得每个凸缘9的对应的孔和每个辐条6同轴的联接已经执行之后，两个部件机械地连结在一起。

如所述的，固定装置优选的为带螺纹的类型的可移除的连接(例如，螺母和螺钉)，但是根据本发明的方法也可包括其它形式的带螺纹的连接或借助铆接、栓接、压配、焊接、钎焊或甚至胶合的永久连接系统。

总结本方法，轮缘定位在合适的设备(未示出)内，该设备包括多个对中装置(推动装置)，优选地对中装置的数量等于配装到盘的辐条的数量。

然后，执行盘相对于轮缘的定位/对中。

合适的、经校准的力施加到对中装置从而使得轮缘变形，轮缘暂时采用多凸角形状，即，凸角的数量优选地等于对中装置的数量(因此也是辐条的数量)。

接着，维持在轮缘上的对中装置的校准力，盘定位在轮缘内侧，通过沿着轴向方向转移盘，注意将每个辐条定位在每个凸角最突出的部分处，轮缘在其中暂时变形，优选地具有辐条与对应的凸角的突出部分之间相对的间隙。

在所示的第一实施例中，再次维持从对中装置到轮缘的校准力，盘也根据周向方向围绕第二轴线旋转(或转动平移)。

该动作使辐条的端部移动以在轮缘中容纳锚固元件。

此时，在进行将辐条与锚固元件连结之前，能够消除由对中装置施加到轮缘的力，以使得轮缘恢复其初始几何形状，并且盘在轮缘内正确地对中。

根据本方法的第二实施例，另一方面，在将盘定位在轮缘内之后，在锚固元件和辐条已经定位为一个抵靠彼此的前部的情况下，直接到恢复轮缘的初始几何形状的步骤。

此时，在两种情况下，都能将盘连接到轮缘，例如通过拧紧螺母和螺栓或借助其它可移除的紧固系统。

用于组装的不同的解决方案、具有或不具有盘的旋转是取决于辐条的端部的几何形状和对车轮所寻求的最终外观。

如果后者如所述的包括内部部分和外部部分，则将盘定位在轮缘中必须这样执行，使得每个辐条横向于对应的锚固元件并且从其两侧相对于平移方向定位。

对于这种类型的几何形状，当轮缘暂时由弹性变形受力以采用多凸角形状时，必需使盘在轮缘内旋转。

如果辐条的端部的几何形状(例如，具有C形凸缘的横截面)是使得允许完全覆盖锚固元件，则可能仅借助沿着轴向方向在轮缘内平移盘而实现联接，并且注意将盘定位使得每个辐条与轮缘暂时变形的每个凸角最突出的部分对应。

因此，由于本方法，实现了当前的目标并且存在显著地优点，包括：

-将优选地由钢制成的轮缘的高阻力和可靠性与优选地由轻质铝合金制成的盘的轻量与美学价值结合；

-能够制造车轮系列，其在宽度方面是模块化的、具有相同的盘但是不同的轮缘宽度；

-能够制造车轮系列，其在直径尺寸方面是模块化的，考虑到盘的原始几何形状可构造为借助不同的机加工程序完成，并且因此待组装到具有不同直径的轮缘上；

-能够制造车轮系列，其在完成外观方面是模块化的并且“精致的(dedicated)”，即，车轮具有带有颜色和/或表面处理的不同选项的轮缘和盘，其可根据各种选项进行组合；

-能够制造车轮系列，其在完成性能方面(刚度和轻量)是模块化的并且“精致的”，即，车轮具有由不同的金属或非金属材料制成的轮缘和/或盘。

Claims (12)

1.一种用于形成和组装车辆车轮(1)的方法，所述车轮至少包括：

-环形元件或轮缘(2)，其围绕第一轴线(X2)延伸并且具有设计为支承轮胎的外表面(2a)和内表面(2b)；

-沿着所述轮缘(2)的所述内表面(2b)的边沿定位的多个锚固元件(3)；

-盘(4)，盘(4)包括环形形状的中心元件(5)和多个连接部分或辐条(6)，所述中心元件围绕第二轴线(X5)延伸，所述辐条的数量等于所述多个锚固元件(3)的数量并且从所述中心元件(5)径向突出；

-固定装置(7)，用于将多个所述锚固元件(3)和多个所述辐条(6)的对应的自由端部相互固定；

所述方法特征在于，所述方法至少包括依序的下列步骤：

-制备具有预定定向的所述第一轴线(X2)的所述轮缘(2)；

-通过直接朝向所述第一轴线(X2)并且沿着其所述外表面(2a)的至少一个边沿的推力使所述轮缘(2)变形，从而限定所述轮缘(2)的具有沿着所述轮缘(2)的多个凸角(8)的构造；

制备盘(4)，从而将所述第二轴线(X5)定向为与所述第一轴线(X2)同轴；

-将所述盘(4)朝向变形的所述轮缘(2)、沿着平行于所述第一轴线(X2)和所述第二轴线(X5)的平移轴向方向(A)移动，并从而将多个所述辐条(6)的自由端部带到形成的多个所述凸角(8)内；

-通过释放推力使所述轮缘(2)的角度构造恢复；

-使用所述固定装置(7)将所述辐条(6)连结到所述锚固元件(3)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述轮缘(2)变形的步骤限定了所述轮缘(2)具有沿着所述轮缘(2)的多个所述凸角(8)的构造，所述构造至少具有与存在于所述盘(4)上的多个所述辐条对应数量的所述凸角。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述轮缘(2)变形的步骤限定了相对于多个所述锚固元件(3)在所述轮缘(2)上的位置角度上偏移的多个所述凸角(8)，并且其中在将所述盘(4)朝向变形的所述轮缘(2)移动的步骤之后，存在所述盘(4)和所述辐条(6)围绕所述第二轴线(X5)旋转的步骤，以允许将多个所述辐条(6)的自由端部定位在对应的多个所述锚固元件(3)处。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述轮缘(2)变形的步骤限定了相对于多个所述锚固元件(3)在所述轮缘(2)上的位置角度上偏移的多个所述凸角(8)，并且其中在将所述盘(4)朝向变形的所述轮缘(2)运动的步骤之后，存在所述盘(4)和所述辐条(6)围绕并沿着所述第二轴线(X5)转动平移的步骤，以允许将多个所述辐条(6)的自由端部定位在对应的多个所述锚固元件(3)处。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述盘(4)旋转或转动平移的步骤在使所述轮缘(2)的环形构造恢复的步骤之前执行。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述轮缘(2)变形的步骤限定了与对应多个所述锚固元件(3)在所述轮缘(2)上的位置重合的多个所述凸角(8)，并且其中将所述盘(4)朝向所述轮缘移动的步骤使多个所述辐条(6)的自由端部与对应的多个所述锚固元件(3)直接接触。

7.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述盘(4)围绕所述第二轴线(X5)转动平移的步骤限定了通过过盈或以卡合的方式、在多个所述辐条(6)的自由端部与对应的多个所述锚固元件(3)之间的稳定联接。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使所述轮缘(2)的环形形状恢复的步骤确定了借助多个所述辐条(6)的自由端部与所述轮缘(2)的内边沿的接触来使所述盘(4)相对于所述轮缘(2)稳定定位。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述盘(4)朝向所述轮缘(2)移动的步骤发生从而将多个所述辐条(6)的所述自由端部带到暂时存在于所述轮缘(2)上的对应的多个所述凸角(8)的径向远离所述第一轴线(X2)的最突出的部分。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，推动步骤沿着所述轮缘(2)的所述外表面(2a)的外边沿径向地执行，并且是在围绕所述轮缘(2)相互间隔开的、根据存在于所述盘(2)上的所述辐条(6)的数量的多个点处执行的。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述固定装置是能移除的类型，并且其中连结步骤包括通过旋拧所述固定装置(7)在多个所述辐条(6)与对应的多个所述锚固元件(3)之间锁定的步骤。

12.如权利要求3所述的方法，其特征在于，每个所述锚固元件(3)包括至少一个凸缘(9)，所述凸缘沿着平行于所述轮缘(2)的所述内表面(2b)的边沿的平面定位并且连接到所述轮缘(2)的内边沿从而朝向所述第一轴线(X2)径向突出，并且其中多个所述辐条(6)中的每个自由端部具有相互平行并且隔开以限定通道(12)的第一翼部(10)和第二翼部(11)，并且其中所述盘(4)围绕所述第二轴线(X5)旋转的步骤允许每个所述凸缘(9)在多个所述辐条(6)的所述自由端部的对应所述通道(12)中的联接。