MXPA00005136A

MXPA00005136A - Rueda para vehiculo y metodo para producir la misma.

Info

Publication number: MXPA00005136A
Application number: MXPA00005136A
Authority: MX
Inventors: Walter Gajor
Original assignee: Hayes Lemmerz Int Inc
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2002-05-08
Also published as: GB2352414B; GB2352414A; DE19882924B3; AU2021799A; WO1999033593A1; US6282788B1; DE19882924T1; JP2001526965A; GB0013880D0; JP4396910B2; BR9813711A

Abstract

Una rueda para vehiculo mejorada metodo para producir la misma incluye un rin de rueda (14) y un disco de rueda (12) unidos mediante una soldadura. El disco de rueda incluye una porcion de montaje de rueda ubicada generalmente de manera central que define un eje vertical y una pestana anular externa. La pestana anular externa del disco de rueda define una superficie externa que es invertida en un angulo predeterminado con relacion al eje vertical. La pestana anular externa incluye ademas una pluralidad de arcos (46) formados en la misma.

Description

RUEDA PARA VEHÍCULO Y MÉTODO PARA PRODUCIR LA MISMA REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional No r t e amexi cana No. de Serie 60/070, 0 6 presentada el 30 de diciembre de 1997.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere en general a ruedas para vehículo y en particular a una rueda para vehículo mejorada, especialmente una superficie de contacto de moldura unida a la rueda para vehículo y un método para producir la misma. Una superficie de contacto de moldura convencional unida a la rueda para vehículo es de una construcción de dos piezas e incluye un disco de rueda interno y un rin de rueda "completo" externo. El disco de rueda puede ser colado, forjado o fabricado de aluminio u otras aleaciones e incluye una porción de montaje anular interna y una por ión anular externa. La porción de montaje de rueda define una superficie de montaje interna e incluye una guía central u orificio de cubo y una pluralidad de orificios que reciben el perno formado a través de la misma para montar la rueda a un eje del vehículo. El rin de rueda es fabricado a partir de acero, aluminio u otras aleaciones e incluye una superficie de contacto de moldura de llanta interno que retiene la pestaña, una superficie de contacto de moldura de llanta interno, un orificio que se extiende axialmente, una superficie- de contacto de moldura de llanta externa y una pestaña de retención de la superficie de contacto de moldura de llanta externa. En algunos casos, se utiliza una construcción de rueda de tres piezas que tiene una copa de- montaje asegurada al disco de rueda. En ambos tipos de construcciones, la porción anular externa del disco de rueda está provisto con un "ángulo" en el extremo periférico exterior del disco de rueda para asegurar eL disco de rueda al rin de rueda mediante soldadura. Típicamente, en un disco de rueda de acero, el ángulo es formado mediante maquinado del material del disco de rueda. En el disco de rueda de aluminio, el ángulo se forma típicamente mediante una operación de giro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta , invención se refiere a una rueda para vehículo mejorada y un método para producir la misma. La rueda para vehículo de la presente invención incluye un rin de rueda y un disco de rueda unido mediante una soldadura. EL rin de rueda incluye una pestaña de retención de la superficie de contacto de moldura de llanta interna, una superficie de contacto de moldura de llanta interna, un orificio que se extiende de manera general axialmente, una superficie de contacto de moldura de llanta externa, y una pestaña de r e t eji cj. ón de superficie de contacto de moldura de llanta externa. El disco de rueda define un eje horizontal e incluye una porción de montaje de rueda ubicada por lo general centralmente y una pestaña anular externa. La porción de montaje de rueda define un eje vertical e incluye una abertura guía y una pluralidad de orificios receptores de perno de tracción separados circunferencialmente alrededor de la abertura guía. La pestaña anular externa del disco de rueda define una superficie externa y una superficie interna que es sustancialmente paralela con la superficie externa para definir un espesor generalmente constante a través de toda la longitud de la misma. La superficie externa de la pestaña anular externa es invertida en un ángulo predeterminado con relación al eje vertical. La pestaña anular externa incluye además una pluralidad de arcos formados en la misma. El método para formar la rueda para vehículo de la presente invención incluye las etapas de (a) proporcionar un rin de rueda que define un eje de rin e incluye una pestaña de retención de superficie de contacto de moldura de llanta interna, una superficie de contacto de moldura de llanta interna, una porción de orificio, una superficie de contacto de moldura de llanta externa, y una pestaña de retención de la superfic ie de contacto de moldura de llanta externa; (b) proporcionar un patrón de disco generalmente circular; (c) estampar inicialmente el patrón de disco para producir un disco de rueda generalmente en forma de tazón que tiene una porción de montaje de rueda interna y una porción anular externa; (d) someter el disco de rueda en forma de tazón a una operación de formado de metal intermedia para producir un disco de rueda parcialmente formado que define un eje horizontal de disco de rueda y un eje vertical de disco de rueda, el disco de rueda parcialmente formado que tiene una pestaña anular externa que se extiende generalmente en la misma dirección que- el eje vertical del disco de rueda, la pestaña anular externa tiene una pluralidad de arcos formados en el mismo; (e) someter el disco de rueda parcialmente formado a una serie de operaciones de formación de metal para producir un disco de rueda formado parcialmente que tiene un orificio de cubo central y una pluralidad de orificios receptores de perno de tracción separados circunferencialmente alrededor del orificio de cubo; (f) someter el disco de rueda parcialmente formado a una operación de formado de metal en donde la pestaña anular externa del disco de rueda parcialmente formado se invierte radialmente hacia adentro con relación al eje de disco vertical para formar de esta manera un disco de rueda terminado; (g) colocar la pestaña anular externa del disco de rueda adyacente a una superficie interna del rin de rueda; y (h) soldar el disco de rueda al rin de rueda para producir la rueda para vehículo. Otras ventajas de esta invención se volverán aparentes para aquellos con experiencia en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de la modalidad preferida, cuando se lea a la luz de los dibujos que la acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en sección de una rueda para vehículo producida de acuerdo con esta invención. La Figura 2 es una vista ilustrativa del disco de _rueda ilustrado en la Figura 1. La Figura 3 es otra vista ilustrativa del disco de rueda ilustrado en la Figura 1. La Figura 4 es una vista en sección de una porción del disco de rueda ilustrado en la Figura 3. La Figura 5 es una vista en elevación de una porción del disco de rueda ilustrado en la Figura 3. La Figura 6 es un diagrama de bloque que ilustra una secuencia de etapas para producir el disco de rueda de acuerdo con esta invención. La Figura 7 es una vista en sección transversal de un patrón para uso en la producción del disco de rueda de esta invención. La Figura 8 es una vista en sección transversal que muestra la formación inicial del patrón de dis c_o de rueda en un disco de forma generalmente de tazón de acuerdo con esta invención . La Figura 9 es una vista en sección transversal que muestra la formación del disco en un disco parcialmente formado que incluye formar una pestaña externa inversa, un orificio de cubo central, y una pluralidad de orificios receptores de perno de tracción en el disco parcialmente formado de acuerdo con esta invención. La Figura 10 es una vista en sección transversal que muestra la formación de las ventanas en _ e_l disco parcialmente formado de acuerdo con esta invención. La Figura 11 es una vista en sección transversal que muestra el impacto del o rj. f i c i o de cubo en el disco parcialmente formado de acuerdo con esta invención. La Figura 12 es una vista en sección transversal que muestra el recorte de la pestaña externa del disco parcialmente formado de acuerdo con esta invención. La Figura 13 es una vista en sección transversal _ que invierte o flexiona la pestaña externa del _disco parcialmente formado para producir un disco terminado de acuerdo con esta invención . La Figura 14 es una vista en sección que muestra un accesorio de dado utilizado para formar el ángulo inverso en la pestaña externa del disco de rueda de acuerdo con esta invención.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Haciendo referencia ahora a los dibujos, se ilustra en la Figura 6 un diagrama de bloque que muestra una secuencia de etapas para producir una rueda para vehículo de acuerdo con la . presente invención. La rueda para vehículo producida de acuerdo con esta secuencia de etapas se ilustra como una superficie de contacto de moldura unida a la rueda para vehículo fabricada de acero, indicada generalmente en 10 en la Figura 1. Sin embargo, se apreciará que la presente invención puede utilizarse junto con otros tipos de ruedas para vehículo fabricadas que tienen un disco de rueda producido de acuerdo con esta invención. Por ejemplo, la rueda para vehículo puede ser una rueda "unida a la superficie -de —contacto de moldura" ( al como se muestra en la Figura 4 de la Patente Norteamericana No. 5,188,429 de Heck et al. y en la Figura 30 de la Patente Norteameri ca na No. 5, 694, 687 cié Coleman) , y una rueda "unida al orificio" (tal como se muestra en la Figura 3 de Heck et al.) , todas estas patentes se incorporan en la pres en te por referencia. Asimismo, la rueda para vehículo 10 de esta invención puede f axma r s e a partir de otros materiales, tal como por ejemplo, aluminio y otras aleaciones del mismo, u otras combinaciones de materiales, tal como por ejemplo, aluminio y aleaciones del mismo y acero. Volviendo a la Figura 6, la secuencia de etapas para producir la rueda para vehículo 10 de la presente invención se discutirá. Inicialmente en la etapa 100, una lámina plana de material adecuado (no mostrada) se forma en un patrón de disco de rueda 30, mostrada en la Figura 7. El patrón de disco de rueda 30 define un espesor de disco generalmente uniforme. A continuación de esto, el patrón de disco de rueda 30 es estampado en la etapa de estampado inicial 102 para producir un disco de rueda generalmente en forma de tazón 32, mostrado en la Figura 8. El disco de rueda en forma de tazón 32 incluye una porción anular externa 34 y una porción anular interna 36.

El disco de rueda en forma de tazón 32 se estampa después en un disco de rueda parcialmente formado 38 que tiene un perfil redeterminado, mostrado en la Figura 9, durante la etapa de estampado intermedio 104. El disco de rueda formado parcialmente 38 incluye una porción de montaje de rueda ubicada centralmente de manera general 40 y una porción anular externa 42 que tiene un perfil predeterminado. El disco de rueda formado parcialmente 38 define un eje longitudinal u horizontal X, y la porción de montaje de rueda 40 incluye una superficie interna 40A que define un eje vertical Y. La porción anular externa 42 del disco de rueda 38 define una e,x tremidad o pestaña anular externa del disco de rueda 44A que tiene una superficie lateral externa 44A, una superficie lateral interna 44B y una superficie de extremo 44C. En la modalidad ilustrada, la superficie lateral externa 44A es sustancialmente paralela con la superficie lateral interna 44B para definir un espesor generalmente constante a través de toda la longitud de la pestaña anular externa 44. La superficie lateral externa 44A de la pestaña anular externa 44 del disco dé rueda 38 está orientada en un ángulo predeterminado A con relación al eje vertical Y. Pre eriblemente, el ángulo A está en la escala de aproximadamente 89 grados a a p r o xi madamente 91 grados, con una ángulo preferido A de aproximadamente 90 grados. Asimismo, durante la etapa de estampado intermedio 104, una pluralidad de porciones curvadas o cóncavas generalmente separadas hacia adentro o arcos 46 (cuatro arcos 46 que se ilustran en las Figura 2 y 3) se forman en la pestaña anular externa 44 del disco de rueda parcialmente formado 38. En la modalidad ilustrada, los arcos 46 se forman de manera equidistante alrededor de la circunferencia de la pestaña anular externa 44 del disco de rueda 38. Como se muestra mejor en las Figuras 2 y 3, cada arco 46 se extiende radialmente hacia adentro con relación a un ci rculo definido por la superficie lateral externa 44A de la porción anular externa 44. A continuación en la etapa 106, un orificio de cubo central 48, una pluralidad de ventanas 50 (dos de tales ventanas 50 se ilustran en la Figura 10 y catorce de tales ventanas 50 s e ilustran en las Figura 2 y 3) , y una pluralidad de orificios de montaje de perno de tracción 52 (uno de tales orificios de montaje de perno de tracción 52 se ilustran en la Figura 10, y dieciocho de tales orificios de montaje de perno de tracción se ilustran en las Figura 2 y 3) , se forman en el disco de rueda 38 para producir un disco de rueda parcialmente formado 54 mostrado en la Figura 10. Después de esto, en la etapa 108, las ventanas 50 y el orificio^ de cubo central 48 son forjados y el disco de rueda parcialmente formado 54 es impactado para producir un disco de rueda parcialmente formado 56 mostrado en la Figura 11. A continuación, en la etapa 110, la pestaña anular externa 44 del disco de rueda 56 es recortado a tolerancias predeterminadas para producir "un disco de rueda parcialmente firmado 58 mostrado en la Figura 12. En particular, la superficie extrema 44C de la pestaña anular externa 44 es recortada para definir una dimensión axial redete minada XI entre la superficie interna 40A, la porción de montaje de rueda 40 y la superficie extrema 44C de la pestaña anular externa 44. Dependiendo de la construcción de disco _ de rueda anular, durante la etapa 110, se puede presentar un corte libero de una superficie extrema externa 46A de los arcos 46..

Después de esto, en la etapa 112, el disco de rueda parcialmente formado 58 se somete a una operación de_ estampado final para producir un disco de r ueda _ com 1 e t amen te formado o terminado 12. Para lograr esto, el disco de rueda parcialmente formado 58 se coloca en una accesorio de dado, indicado generalmente en 70 en la Figura 14. El accesorio de dado ilustrado 70 incluye una pluralidad de dados que son efectivos para acoplar la pestaña anular externa 44 del disco de rueda 58 (tres de tales dados 72, 74 y 76 se ilustran en el accesorio de dados 70_mostrado en la Figura 14) , provocando que la pestaña anular externa 44 se flexione o se invierta radialmente hacia adentro hacia el eje longitudinal X del disco de rueda 58. En particular, la pestaña anular externa 44 del disco de rueda terminado 12 se invierte radialmente hacia adentro para orientar la superficie lateral externa 44A del mismo en un ángulo predeterminado B con relación a la vertical Y de la superficie de montaje de rueda del disco 12. Preferiblemente, el ángulo B está en la escala de aproximadamente 91° hasta aproximadamente 99° con relación al eje vertical Y. Más preferiblemente, el ángulo B es de aproximadamente 95° con relación al eje vertical Y.

En la etapa 114, el disco de rueda terminal 12 se asegura al rin de rueda 14 para producir de esta ma ñera la rueda para vehículo, mostrada en la Figura 1. Como se muestra en la misma, el rin de rueda 12 incluye una pestaña de retención de superficie de contacto de moldura de llanta interna 60, una superficie de contacto de moldura de llanta interna 62, un orificio que se extiende generalmente en forma axial 64, una superficie de contacto de moldura de llanta externo 66 y una pestaña de retención de superficie de contacto de moldura de llanta externo 68. En particular, durante la etapa 114 la superficie externa 44A de la pestaña anular externa 44 del disco de rueda 12 se coloca adyacente a una superficie inferna 66A de la superficie de contacto de moldura de llanta externa 66 del rin de rueda 14 y una soldadura 70 se aplica para asegurar el rin de rueda 12 y el disco de rueda 14 juntos para producir la superficie de contacto de moldura terminada unida a la rueda para vehículo 10 fabricada de esta invención . En tanto que se ha descrito y divulgado la presente invención con la rueda para vehículo particular 10 ¿escrita en la misma, se apreciará que e s t á _ i n ve n c i ón puede utilizarse junto con otros tipos de ruedas para vehículo. Asimismo, el disco de rueda 12 de está invención puede formarse a partir de otros materiales, tales como por ejemplo aluminio y aleaciones del mismo, titanio y margnesio. Además, en tanto que la presente invención se ha divulgado y descrito como la formación de arcos 46 en la pestaña anular externa 44 del disco de rueda durante la etapa 104 (mostrado en la Figura 9) , se apreciará que los arcos 46 pueden formarse dife r„ej? tes a los aquí descritos. Por ejemplo, los arcos 46 pueden formarse t e_n iendo un perfil diferente que aquel descrito en la presente en está descripción; los a r e S 4___6 pueden formarse por otros métodos, adecuados a aquellos descritos en la presente; y/o los arcos 46 pueden formarse en el "disco parcialmente formado" en otras etapas del proceso de formación del disco de rueda que aquellos descritos en la presente. Sin embargo, sin importar la forma y el método utilizado, los arcos 46 necesario para formarse en el "disco parcialmente formado" antes del proceso de "inversión" o flexión de la pestaña anular externa 44 del disco_ de rueda (mostrado en la etapa de estampado 112) , de maneara que durante la formación del ángulo inverso en la pestaña anular externa 44, los arcos 46 son efectivos para permitir que el material de la pestaña anular externa 44 se invierta o flexione hasta un ángulo deseado B sin provocar formación de "doblez" del material del mismo durante el proceso de formación. Una ventaja de esta invención es que la pestaña anular externa 44 del disco de rueda puede invertirse durante una operación de estampado utilizando un accesorio de dado único 70. En la técnica anterior, un disco de acero típicamente es maquinado para proporcionar el ángulo inverso en la pestaña anular externa del disco de rueda y un disco de aluminio típicamente está formado mediante el giro para proporcionar el ángulo inverso en la pestaña anular externa del disco de rueda. Como resultado, los costos de fabricación asociados con el disco de rueda 12 de esta invención tienen una pestaña anular externa invertida formada mediante una operación de -estampado son sustancialmente menores que aquellos para producir un -disco de rueda de acero de la técnica anterior dimensionado de manera similar en donde la pestaña anular externa es maquinada para formar el ángulo inverso en el mismo, y menor que aquella para producir un disco de rueda de aluminio de la técnica anterior dimensionado de manera .similar en donde la pestaña anular externa es formada mediante, el giro para formar la pestaña inversa. De acuerdo con las provisiones de los estatutos- de patentes, el principio y modo de operación de esta invención se _han descrito e ilustrado en su modalidad preferida. Sin embargo, debe comprenderse que la invención puede practicarse de otra manera diferente de la explicada en forma específica e ilustrada sin apartarse del alcance o espíritu de las rei indicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Método para la formación de una rueda para vehículo que comprende las etapas de: (a) proporcionar un rin de rueda preformado que define un eje de rin e in crl uye una pestaña de retención de superficie de contacto.. cLe moldura de llanta interna, una superficie de contacto de moldura de llanta interna, una porción de orificio, una superficie de contacto de moldura de llanta externa, y una pestaña de retención de superficie de contacto de moldura de llanta externa ; (b) proporcionar un patrón de disco generalmente circular; (c) estampar inicialmente el patrón de disco para producir un disco de rueda de forma generalmente de tazón que tiene una porción de montaje de rueda interna y una porción anular exter a; (d) someter el_ disco de rueda de forma de tazón a una operación de formado de metal intermedia para producir un disco de rueda parcialmente formado que define un eje horizontal de disco de rueda y un eje vertical de disco de rueda, el disco de rueda parcialmente formado que tiene una pestaña anular externa que está orientada en un primer ángulo predeterminado con relación al eje vertical de disco de rueda; (e) formar una pluralidad de arcos en la pestaña anular externa del disco de rueda parcialmente formado; (f ) someter el disco de rueda parcialmente formado a una serie de operaciones de formado de metal para producir un disco de rueda parcialmente formado que tiene un orificio de cubo central y una pluralidad de orificios receptores de perno de tracción separados circunferencialmente alrededor del orificio de cubo; (g) someter el disco de rueda parcialmente formado a una operación de formado de metal en donde la pestaña anular externa del disco de rueda parcialmente formado se invierte radialmente hacia adentro hasta un segundo ángulo predeterminado con relación al eje vertical de disco de rueda para formar de esta manera un disco de rueda terminado ; (h) colocar la pestaña anular externa del disco de rueda terminado adyacente a la superficie interna del rin de rueda preformado; y (i) soldar el disco de rueda terminado al rin de rueda prefoxmado para producir la rueda del vehículo . 2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde en la etapa (d) la pestaña anular externa es orientada a un primer ángulo predeterminado el cual está en la escala desde apro imadamente 89 grados hasta aproximadamente 91 grados con relación al eje vertical del disco de rueda . 3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde en la etapa (g) la pestaña anular externa está invertida radialmente hacia adentro en un segundo ángulo predete minado el cual está en la escala de aproximadamente 91 grados hasta aproximadamente 99 grados con relación al eje vertical del disco de rueda. 4. Método de acuerdo con la rei indicación 1, en donde en la etapa (d) la pestaña anular externa es orientada a un primer ángulo predeterminado que está en la escala de aproximadamente 89 grados hasta aproximadamente 91 grados con relación al eje vertical del disco de rueda y en la etapa (g) la pestaña anular externa está invertida radialmente hacia -adentro .orientada en un segundo ángulo predeterminado que está en la escala desde aproximadamente 92 grados hasta aproximadamente 99 grados con relación al eje vertical del .disco de rueda-. 5. Método de acuerdo con la rei indic ción 1, en donde los are s~s en la etapa (e) se forman de manera equidistante alrededor de la circunferencia de la pestaña anular externa del disco de rueda parcialmente formado, cada uno de los arcos que se extiende radialmente hacia adentro con relación a un circulo definido por la pestaña anular externa. 6. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la etapa (g) incluye colocar el disco de rueda parcialmente formado en un accesorio de dado que tiene una pluralidad de dados y que acopla la pestaña anular externa con los dados provocando que la pestaña anular externa se invierta radialmente hacia adentro hacia el -Segundo ángulo predeterminado . 7. Método para formar una rueda para vehículo que comprende las etapas de: (a) proporcionar un rin de rueda; (b) proporcionar un disco de rueda que tenga una superficie de montaje de rueda ubicada centralmente y una pestaña anular externa, la pestaña anular externa tiene una pluralidad de arcos formados en el mismo, la pestaña anular externa que es invertida radialmente hacia adentro en un ángulo predeterminado con rel ción a la superficie de montaje de rueda del_ disco de rueda; y (c) unir el disco de rueda a un rin de rueda para producir la rueda para vehículo. 8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la pestaña anular en la etapa (b) es invertida radialmente hacia adentro en un ángulo predeterminado está en la escala de aproximadamente 91 grados hasta apro imadamente 99 grados con relación a la superficie de montaje de rué d_a . 9. Método de acuerdo con ia reivindicación 7, en donde los arcos en la etapa (b) se forman de manera equidistante alrededor de la circunferencia de la pestaña anular externa del disco de rueda parcialmente formado, cada uno de los arcos se extiende radialmente hacia adentro con r e.1 ación a un círculo definido por la pestaña anular externa. 10. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el rin de rueda define un eje de rin e incluye una pestaña de retención de la superficie de contacto de moldura de il anta interna, una superficie - de contacto de moldura de llanta interna, una porción de orificio, una superficie de contacto de moldura de llanta externa, y una pestaña de retención de la superficie de contacto de moldura de llanta externa. 11. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el disco de rueda incluye un_ orificio de cubo central y una pluralidad de orificios receptores de pernos de tracci crn separados ci cunferencialmente alrededor del orificio de cubo . 12. Disco de rueda adaptado para uso en una rueda para vehículo que comprende: un disco de rueda que define un eje horizontal e incluye una porción de montaje de rueda ubicada generalmente de manera central y una pestaña anular externa, la porción de montaje de rueda que define un eje vertical/ la pestaña anular externa tiene una pluralidad de arcos formados en la misma, la pestaña anular externa está invertida radialmente hacia adentro en un ángulo p r e d e t e rminado con relación al eje ver ti cal del disco de rueda. 14. Disco de rueda definido en la rei indicación 12, y que incluye además un orificio de cubo central y una pluralidad de orificios receptores de perno de tracción separados circunferencialmente alrededor de la abertura guía formada en el mismo. 15. Disco de rueda ¿Le finido en la reivindicación 12 en donde los arcos se forman de manera equidistante alrededor de la circu ferencia de la -pestaña anular externa del disco de rueda, los arcos se extienden radialmente hacia adentro con relación a un circulo definido por la pestaña anular externa.