CN110281693A - 制造车辆车轮的方法及利用该方法获得的车辆车轮 - Google Patents

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Abstract

用于制造车辆车轮的方法及利用该方法获得的车辆车轮，所述方法包括以下步骤：提供由金属板制成的轮辋(2)；提供由金属材料制成的盘(3)，所述盘(3)包括盖部(31)和从所述盖部(31)轴向突出的连接部(32)，其中在所述连接部(32)上获得分布在所述连接部(32)的圆周方向上的多个凹陷(34)；将所述盘(3)的所述连接部(32)过盈装配到所述轮辋(2)的径向内表面；以及施加磁脉冲，以使所述轮辋(2)的分别与所述连接部(32)的所述凹陷(34)重叠的区域(28)变形，这样使得所述盘(3)通过所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)而被旋转地和轴向地保持。

Description

制造车辆车轮的方法及利用该方法获得的车辆车轮
技术领域
本发明涉及一种机动车辆的车轮，所述车轮包括由金属板制造的轮辋和由金属材料制造的盘，轮辋和盘被组装至彼此。
背景技术
在组装车轮的领域中，已知有不同的方法用于使轮辋和盘彼此成一体。这些方法包括已知的机械连接系统(诸如铆钉等)、结构粘合剂或各种焊接技术。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种用于生产组装车轮的替代方法。
本发明的目的在于一种制造用于车辆的车轮的方法，所述方法包括以下步骤：
提供由金属板制成的轮辋，该轮辋在该轮辋的轴向外侧上包括外凸缘、外胎圈座(outer bead seat)和保持隆起，以及通过所述保持隆起连接到所述外胎圈座的轮辋鞍边(rim well)，
提供由金属材料制成的盘，所述盘包括盖部和从所述盖部轴向突出的连接部，其中，所述盖部包括成角度地间隔开的多个轮辐，所述多个轮辐从所述盖部的中心部分径向向外延伸，其中，在所述连接部上，获得多个凹陷，所述凹陷以每个凹陷与相应的轮辐在角度上对齐这样的方式分布在所述连接部的圆周方向上，
将所述盘的所述连接部过盈装配到所述轮辋的径向内表面，并且
施加磁脉冲，以使所述轮辋的分别与所述连接部的所述凹陷重叠的区域变形，这样使得所述盘除了通过所述盘的所述连接部与所述轮辋的所述径向内表面之间的过盈配合之外，还通过所述轮辋的已变形的区域而被旋转地和轴向地保持。
在根据本发明的方法中，磁脉冲仅施加在连接部的与盘的轮辐对齐的凹陷中。因此，这样的轮辐吸收由轮辋的变形所带来的径向推力，防止盘的外周部的不希望的变形或破损。
本发明的目的还在于通过根据本发明的方法获得的车轮，所述车轮包括：
由金属板制成的轮辋，在所述轮辋的轴向外侧上包括外凸缘、外胎圈座和保持隆起，以及通过所述保持隆起连接到所述外胎圈座的轮辋鞍边；以及
由金属材料制成的盘，该盘包括盖部和从所述盖部轴向突出的连接部，其中，所述盖部包括成角度地间隔开的多个轮辐，并且所述多个轮辐从所述盖部的中心部分径向向外延伸，其中，在所述连接部上具有多个凹陷，所述凹陷以每个凹陷与相应的轮辐在角度上(angularly)对齐这样的方式分布在所述连接部的圆周方向上，
其中，所述盘的所述连接部过盈装配到所述轮辋的径向内表面，
并且其中，所述轮辋具有分别与所述连接部的所述凹陷重叠的多个已变形的区域，这样使得所述盘除了通过将所述盘的所述连接部与所述轮辋的所述径向内表面之间的过盈配合之外，还通过所述轮辋的所述已变形区域而被旋转地和轴向地保持。
附图说明
在下面参照附图进行的本发明的仅以说明性且非限制性的示例的方式提供的一些实施例的详细描述中，根据本发明的车轮的特征和优点将变得更显而易见，在附图中：
-图1a和图1b分别是根据本发明的车轮盘的透视图和截面图；
-图2a和图2b分别是示出装配到轮辋上的图1a的盘的透视图和截面图；
-图3a和图3b分别是示出在磁脉冲焊接后车轮的透视图和截面图；
-图4是表示使盘中形成凹陷以进行磁脉冲焊接的替代方式的截面图；
-图5和图6是根据一个实施例的盘和车轮的透视图，其中，盘通过铸造获得；
-图7和图8分别是根据另一实施例的盘的整体和详细的透视图；以及
-图9是图6的车轮的截面图。
具体实施方式
在下面的描述中，“轴向”的意思是平行于车轮轴的方向。相对于轴向，指示词“向内”和“向外”指的是车轮在车辆上的安装情况，其中，“向内”的意思是“朝向车辆”，“向外”的意思是“远离车辆”。
在附图中，根据本发明的用于车辆的车轮以1统一指示。
车轮1包括轮辋2和盘3，轮辋2由金属板(例如，钢或铝)制成并且例如通过轧制或焊接制成，盘3在图1a-图4的示例中例如通过冲压和剪切而由金属板(例如，钢或铝)制成。在图5和图6的示例中，仍然以3指示的盘代替地例如通过模铸由铝合金制成。
轮辋2通常包括从内向外沿着轴向连续的且彼此连接的内凸缘21、内胎圈座22、内保持隆起23、轮辋鞍边24、外保持隆起25、外胎圈座26和外凸缘27。
盘3是轮辐型的并且包括用于连接到轴毂(未示出)的中心部分，成角度间隔开的多个轮辐从轴毂向外延伸。轮辐的径向外端通过外周连接环互相连接，所述外周连接环与车轮1的轴同心地延伸。连接环被施加并附接到轮辋2的内环形表面。
通常，在盘3中，可限定有盖部31，盖部可布置在轮辋2的轴向外侧上，并且在所示的示例中，盖部由盘的中心部分、由轮辐以及由将轮辐相互连接的外周环来形成，以及外周连接部32从盖部31轴向向内突出且同轴地插入在轮辋2内，在图1a至图4中的示例中，其由盘的外周环形成。
具体地，参照图1a和图1b，在盘3的连接部32上，具有多个凹陷34，凹陷34在连接部的圆周方向上分布。特别地，凹陷34以彼此成角度地等距的方式分布。此外，凹陷34以每个凹陷与相应的轮辐在角度上对齐的方式分布。
参照图2a和图2b，盘3通过将连接部32与轮辋2的径向内表面(具体地，轮辋鞍边24处的内表面)联接而被过盈装配在轮辋2上。这样的联接已经能够使盘与轮辋通过过盈配合而彼此成一体。
参照图3a和图3b，然后施加磁脉冲，以使轮辋2的分别与连接部的凹陷34重叠的区域28变形，这样使得盘3除了通过盘和轮辋之间的过盈配合外还通过轮辋2的已变形区域28在旋转中被保持并且也在轴向上被保持。图3b示意性地表示电磁线圈C的一部分，电磁线圈C围绕轮辋2同轴布置且设想产生两个部件的磁卷曲/磁焊接所需的磁力M。在轮辋2的已变形区域28处，在轮辋2和盘3的两种材料之间也可存在传统的焊接。由磁力加速的材料对另一种材料的冲击实际上可通过两种材料之间的冲击速度和冲击角度的某些组合而进行焊接。对于较厚的材料而言，这种现象较难获得。
因此，凹陷34的功能是在盘和轮辋之间产生施加磁焊接或磁卷曲所需的局部间隙。凹陷34必须具有这样的几何形状，以阻止两个部件之间的旋转(旋转负载的传递)以及轴向运动(抗松动性)。根据一个实施例，优选地，凹陷的底部不具有平坦部分，或者至少这样的部分具有尽可能短的延伸(考虑凹陷的截面中的轮廓)。
在图1a至图3b中的示例中，凹陷34通过模制获得。然而，这样的生产方法不是必不可少的。例如，如图4中的实施例中明显的，凹陷34可通过机械加工获得。
图5和图6表示另一实施例，其与图1a-图4的实施例的不同之处在于盘由轻合金制成并且通过模铸工艺获得。已经将相同的附图标记分配给与前述实施例的元件相对应的元件。
此外，轮辋2与前述实施例的轮辋不同之处在于外凸缘27被遮住(interrupted)，因此，盘3的盖部31包括径向外边缘33，当盘3安装在轮辋2上时，径向外边缘33与轮辋2的外凸缘27配合，以限定车轮的外凸缘轮廓(具体见图9)。
在图5和图6的实施例中，从盖部31轴向突出的外周连接部32通过盘的外周环的将轮辐互相连接的部分形成。
如图6中可见的，当盘3装配在轮辋2上时，连接部32与轮辋2的在外胎圈座26处的径向内表面联接。利用磁卷曲/磁焊接工艺，因此，在轮辋2的外胎圈座26处获得多个已变形区域28。
磁焊接所需的凹陷34可通过在用于制造盘3的铸模中利用底切(undercut)来获得。可选地，在这种情况下，也可通过机械加工在盘3上获得凹陷34。
在图7和图8中示出另一实施例。相同的附图标记已被分配给与前述实施例的元件相对应的元件。
在这样的实施例中，每个凹陷34’在轴向上的延伸大于其在周向上的延伸(在前述附图的实施例中，发生相反的情况)。在下文中，这样的凹陷34’也将被称为轴向凹陷。
此外，设置有凹陷35(在下文中称为周向凹陷)，其沿着盘的连接部32的整个周长延伸并且与轴向凹陷34’相交且互相连接。代替前述实施例的在轮辐处获得的多个周向凹陷34，为了易于机械生产，获得单个连续的周向凹陷35。因此，轴向凹陷34’被制成防止盘在轮辋内扭动。然而，设定了磁脉冲必须仅施加在轴向凹陷34’和周向凹陷35的接近轴向凹陷34’的区域(因此，在每个轮辐的端部)，以避免盘的在一个轮辐与另一个轮辐之间的窗口处的外周部的不希望的变形。
自然地，其他实施例是可行的，例如，凹陷35的延伸小于连接部32的周长的延伸或者甚至不存在该凹陷的延伸的实施例，或者提供与图1a至图6中表示的类型的周向凹陷结合的轴向凹陷的实施例，可能彼此交叉。

Claims (9)

1.用于制造车辆车轮的方法，包括以下步骤：
提供金属板的轮辋(2)，该轮辋在该轮辋的轴向外侧上包括外凸缘(27)、外胎圈座(26)和保持隆起(25)，以及通过所述保持隆起(25)连接到所述外胎圈座(26)的轮辋鞍边(24)，
提供金属材料的盘(3)，该盘包括盖部(31)和从所述盖部(31)轴向突出的连接部(32)，其中，所述盖部(31)包括成角度地间隔开的多个轮辐，所述多个轮辐从所述盖部(31)的中心部分径向向外延伸，其中，在所述连接部(32)上获得多个凹陷(34；34’)，所述凹陷以每个凹陷与相应的轮辐在角度上对齐的方式分布在所述连接部(32)的圆周方向上，
将所述盘(3)的所述连接部(32)过盈装配到所述轮辋(2)的径向内表面，以及
施加磁脉冲，以使所述轮辋(2)的分别与所述连接部(32)的所述凹陷(34；34’)重叠的区域(28)变形，这样使得所述盘(3)除了通过所述盘(3)的所述连接部(32)与所述轮辋(2)的所述径向内表面之间的过盈配合之外还通过所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)而被旋转地和轴向地保持。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁脉冲还在所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)处在所述轮辋(2)与所述盘(3)之间进行焊接。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)布置在所述外胎圈座(26)处。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，将所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)布置在所述轮辋鞍边(24)处。
5.利用根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的车辆车轮(1)，包括：
由金属板制成的轮辋(2)，该轮辋在该轮辋的轴向外侧上包括外凸缘(27)、外胎圈座(26)和保持隆起(25)，以及通过所述保持隆起(25)连接到所述外胎圈座(26)的轮辋鞍边(24)；以及
由金属材料制成的盘(3)，该盘包括盖部(31)和从所述盖部(31)轴向突出的连接部(32)，其中，所述盖部(31)包括成角度地间隔开的多个轮辐，所述多个轮辐从所述盖部(31)的中心部分径向向外延伸，其中，在所述连接部(32)上获得多个凹陷(34；34’)，所述凹陷以每个凹陷与相应的轮辐在角度上对齐的方式分布在所述连接部(32)的圆周方向上，
其中，所述盘(3)的所述连接部(32)与所述轮辋(2)的径向内表面过盈配合，
其中，所述轮辋(2)具有分别与所述连接部(32)的所述凹陷(34；34’)重叠的多个已变形的区域(28)，这样使得所述盘(3)除了通过所述盘(3)的所述连接部(32)与所述轮辋(2)的所述径向内表面之间的过盈配合之外还通过所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)而被旋转地和轴向地保持。
6.根据权利要求5所述的车轮，其中，通过所述磁脉冲，所述轮辋(2)与所述盘(3)还在所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)处焊接至彼此。
7.根据权利要求5或6所述的车轮，其中，所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)布置在所述外胎圈座(26)处。
8.根据权利要求7所述的车轮，其中，所述盘(3)的所述盖部(31)包括径向外边缘(33)，该径向外边缘与所述轮辋(2)的所述外凸缘(27)配合，以限定所述车轮的外凸缘轮廓。
9.根据权利要求5或6所述的车轮，其中，所述轮辋(2)的已变形的所述区域(28)布置在所述轮辋鞍边(24)处。
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