專利名稱：在輪轂內圈上形成前齒圈的方法
技術領域：
本發明涉及一種通過塑性變形在輪轂內圈上形成前齒圈的方法。特別地，本發明應用于輪轂，其內圈包括轉軸，具有用于滾動體第一齒頂的第一滾動座圈，和具有用于滾動體第二齒頂的第二滾動路徑的插入圈，其中該插入圈通過由塑性變形的軸的端部限定的膨徑環軸向地保持在該軸上。
背景技術：
在所述類型的輪轂中，所述前齒圈具有頭對頭地連接輪轂內圈與相應的定速接頭外圈的前齒圈的目的，以確保扭矩從定速接頭傳遞到輪轂內圈，其通過其凸緣端部支持車輛的車輪。US4893960A中描述了這種類型的連接，其還教導了如何在輪轂內圈上制造前齒圈。特別地，前齒圈使用所謂的“擺輾成形”方法同時通過由包括縮鍛環的切去頂端的圓錐形元件和軸向滑動地安裝在切去頂端的圓錐形元件上的前鋸齒管狀元件的工具形成膨徑 環來得到，在變形步驟期間其仍將齒圈壓印在該環上。鋸齒管狀元件的徑向外部元件可屬于相同的工具或第二分離工具，控制該環的徑向向外變形。盡管類似于US4893960A中所描述的成形方法是令人滿意的，其需要使用相對復雜的工具并且特別不允許得到具有絕對齒狀外形穩定性特征的齒圈，該特征現在對于一直增長的傳遞扭矩是絕對必要的。
發明內容
因此本發明的目標在于提供一種通過塑性變形在輪轂內圈上形成前齒圈的方法，其與現有技術中的方法是可選擇的，并且特別能確保齒的更高的尺寸精度和在它們齒的外形中保持高的尺寸和幾何穩定性。根據本發明，提供如權利要求I所定義的一種通過塑性變形在輪轂內圈上形成前齒圈的方法。實際上，根據本發明，前齒圈通過多個順序壓印到膨徑環上的刀片的方式被壓縮，通過彼此獨立地移動所述刀片，令人驚訝的是允許以塑性變形的方式獲得前齒圈，其中該齒外形保持基本不變，同時保證由此獲得的齒的高尺寸精度。因此，在輪轂內圈和定速接頭之間獲得更好和更精確地連接，這允許得到更有效，更安靜和更高能力的扭矩傳遞。此外，所獲得的所需前齒圈具有很低的能量消耗，根據本發明的一個實施例，與用于制造膨徑環相同的擺輾成形裝置可以用于啟動刀片。
本發明進一步的特征和優勢將參考附圖從以下非限制性實施例的描述中變得明顯易懂，其中圖I概略地示出了根據本發明制造的具有前齒圈的輪轂的徑向截面的縱向正視圖2縮小比例地示出了在根據本發明的形成方法的步驟期間圖I中的輪轂，和實施本發明方法的裝置的縱向正視圖；圖3示出了根據本發明的形成方法的與圖I中所示的步驟相同的一個變形，和執行根據該變形的本發明的方法的第二裝置的徑向概略正視圖；和圖4a和4b放大比例地分別概略地示出了圖2和圖3中裝置的細節。
具體實施例方式參考圖1，數字I表示整個輪轂，本身是已知的，包括外圈2，試圖以已知的方式限制使用于車輛懸架的立柱中，和內圈3，在它們之間布置有滾動體4的兩個胎冠(圖I中僅示出了一個)。使用中，內圈3通過前齒圈5可以操作地與定速接頭(已知的且為了簡化而 未示出)結合，并具有由車輪輪緣(圖2)定義的保持工具6。特別地，根據已知結構，內圈3包括軸7，輪緣6整體地與其成為一體，并且“插入”圈8固定到面向輪緣6相反側的軸7的終端9和使用中的所述定速接頭；內圈3、軸7和圈8相互同軸。圈8通過由終端9的塑性變形的方式獲得的膨徑環10軸向地保持在軸7上；環10軸向地從圈8突起并支持其終端前表面12上獲得的前齒圈5，基本上設置為垂直于通常為輪轂I、特別是內圈3的對稱軸A(圖2)。現在參考圖2，齒圈5通過與已知現有技術非常不同的方法形成。特別地，根據本發明的通過塑性變形形成齒圈5的方法包括以下步驟形成輪轂I的內圈3作為軸7和圈8的連接，然后通過由端部9的塑性變形形成環10而軸向地將圈8止擋在軸7上；這一步驟以已知的方式實施，例如，使用所謂的“擺輾成形”過程；以及在相對圈8的一側，將前齒圈5向前壓印在環10上的步驟。然而，根據本發明的方法，將前齒圈5壓印到環10上的步驟僅僅在適當地形成膨徑環10的步驟之后實施，順次在形成環10的步驟結束之后，直接在完成的膨徑環10上實施。結合該特定順序步驟的選擇，壓印前齒圈5的步驟通過依次軸向壓印一個或多個軸向導向的在環10上滑動的刀片20來完成的。在齒圈5的形成步驟中，刀片20與其各頭部21 (圖4) 一起被保持設置在一個胎冠內，壓頭的形狀為圓形的胎冠部分且彼此緊靠布置，其引導為相互獨立且平行于輪轂I的對稱軸A。特別地，刀片20由板22 (圖4a)以軸向滑動的方式支撐；在將刀片20壓印到膨徑環10上之前，所述板被置于與環10前端鄰近的位置。根據圖2所示的實施例，刀片20被壓印到環10上，優選為一次一個地、連續地壓印到相應的位于環10的相對側的頭部21上，通過一個包括由圓錐表面24向前限定的壓頭23的工具，通過繞第一軸線B轉動壓頭23，第一軸線B相對于輪轂I對稱軸A傾斜布置，并且通過前進運動同時繞輪轂I對稱軸A轉動軸線B (以及壓頭23);在圖2中以X代表的點處，第一軸線B與對稱軸A交叉，選擇該點使其與刀片20的頭部21共面。實踐中，與用于環10的擺輾成形類似的裝置30(圖2)被用于形成齒圈5。實際上，根據本發明的方法，除了齒圈5以外在這一點上是完成的裝置的輪轂I在將刀片20壓印到膨徑環10上的過程中被軸向地和徑向地相對于其對稱軸A支撐和保持，并且進一步與內圈3 —起被有角度地保持，因此其不能繞對稱軸A旋轉。為此，裝置30包括底部31，底部31支撐包括柱33的臺架形框架32，優選為垂直地布置，例如，十字架34通過螺栓35可移除地支承帶有刀片20的板22，沿其平行于軸線A布置。框架32還包括固定十字架36，固定到柱33的上部并具有貫穿隔間37，其中壓頭23下降為與刀片20的頭部21結合，然后以上述的方式啟動。圈3直接以整體的方式通過底部31支撐，例如，通過其凸緣6的方式，并且刀片20在板22的各底座38內基本上沒有間隙地被引導，獲得通過板22且布置為圓形胎冠的部分。刀片20的頭部21的徑向尺寸和周長都大于刀片20，因此阻止它們從板22上“滑落”。當刀片20被壓印到環10上時，頭部21緊靠板22的扁平上表面39，因此表面39充當了刀片20的高精度的制動器。圖3示出了本發明的一個可能的變形；為了簡化，與已經描述的相似或相同的細節使用相同的附圖標記表示。 如圖3所示，至少一對刀片20被同時壓印到環10上，通過順序地壓印到頭部21上并布置在環10上的相對側，每一次各對刀片10都置于直徑上相對著輪轂3的對稱軸A的位置。在所示的實施例中，與圖2所使用的完全類似的裝置30和由可移動的十字架34支撐的板22支撐的刀片20，通過一個工具被壓印到環10，所述工具包括壓頭40，壓頭40繞與輪轂3的對稱軸A同軸的軸線B旋轉，且向前朝向刀片20的頭部21，具有滾動體41的兩個胎冠，特別是由銷42空閑地支撐的圓柱形滾子。壓頭40是叉形的且銷42由交叉于旋轉軸B的壓頭40支撐，在這個實施例中銷42具有垂直于軸B并平行于表面39的對稱軸C。滾動體41的兩個胎冠沿著銷42的軸C軸向布置且彼此之間的距離大致等于兩個刀片20的頭部21之間的距離，所述兩個刀片20相對于輪轂I的對稱軸A相互相對布置。對于所需類型的前齒圈5,刀片20 (圖4b)被用于圖2所不的方法和圖3所不的方法，其形狀與將要獲得的前齒圈5的形狀匹配，且其高度、也就是在平行于輪轂I的對稱軸B的方向上，和厚度、也就是相對于對稱軸B的圓周方向上都沿徑向逐漸減少。
權利要求
1.一種通過塑性變形在輪轂(I)的內圈上形成前齒圈(5)的方法，包括以下步驟 在軸的第一端(9)的一側上，形成該輪轂的內圈(3)，作為軸(7)和固定到該軸上的插入圈⑶的連接； 通過塑性變形該軸的該第一端(9)，將該圈(8)軸向止擋在該軸上，以便隨其形成膨徑環(10),其從該圈軸向地突起；以及 在相對該圈(8)的一側，將前齒圈(5)向前壓印在該環(10)上； 其特征在于，將該前齒圈(5)壓印到該環(10)的步驟僅僅在形成該膨徑環(10)的步驟之后實施，繼續在形成該環(10)的步驟結束之后，直接在完成的膨徑環上執行；并在于與下述步驟相結合，壓印前齒圈5的步驟是通過順序地軸向壓縮一個或多個軸向滑動引導的刀片(20)到所述環上完成的。
2.根據權利要求I的方法，其特征在于，該刀片(20)與其各頭部(21)—起被保持安排在一個胎冠內，壓頭的形狀為圓形的胎冠部分并彼此緊靠布置，引導為相互獨立且平行于輪轂⑴的對稱軸㈧。
3.根據權利要求I或2的方法，其特征在于，該刀片(20)由板(22)軸向滑動地支撐，在將該刀片壓印到該膨徑環上之前，所述板被置于與環(10)前端鄰近的位置。
4.根據上述任一權利要求之一的方法，其特征在于，該刀片(20)被壓印到環(10)上，優選為一次一個地、順序地壓印該刀片的各頭部(21)上，布置在環(10)的相對側上，使用一個包括由圓錐表面(24)向前限定的壓頭(23)的工具，通過繞第一軸線(B)轉動壓頭(23)，第一軸線(B)相對于輪轂對稱軸(A)傾斜布置，并且通過前進運動同時繞輪轂對稱軸(A)轉動第一軸線(B);第一軸線(B)與輪轂的對稱軸(A)交叉于點(X)處，選擇該點使其與該刀片(20)的頭部(21)共面。
5.根據權利要求1-4的方法，其特征在于，該刀片(20)的至少一對被同時壓印到環(10)上，通過順序地壓印到頭部(21)上，布置在環(10)上的相對側，每一對刀片(20)都置于關于輪轂的對稱軸(A)彼此徑向相對的位置。
6.根據權利要求5的方法，其特征在于，該刀片(20)通過一個工具被壓印到環上，所述工具包括壓頭(40)，壓頭(40)繞與輪轂的對稱軸(A)同軸的軸線(B)旋轉，且向前朝向該刀片的頭部，具有由壓頭(40)支撐的銷(42)空閑地支撐的滾動體(41)的兩個胎冠，且橫斷所述壓頭的旋轉軸(B);滾動體(41)的兩個胎冠沿著銷(42)的軸(C)軸向遠離的布置，且彼此之間的距離大致等于兩個刀片(20)的頭部(21)之間的距離，所述兩個刀片(20)相對于輪轂的對稱軸(A的)徑向相對地布置。
7.根據上述任一權利要求之一的方法，其特征在于，輪轂(I)在將該刀片(20)壓印到膨徑環(10)上的過程中被軸向地和徑向地相對于對稱軸支撐和止擋，并且進一步與內圈(3)一起被成角度地保持，因此其不能繞對稱軸(A)旋轉。
8.根據上述任一權利要求之一的方法，其特征在于，使用的刀片(20)的形狀與將要獲得的前齒圈5的形狀匹配，且其高度上、也就是在平行于輪轂的對稱軸(A)方向上，以及厚度上、也就是相對于對稱軸(B)的圓周方向上都沿徑向逐漸減少。
全文摘要
本發明涉及一種方法，包括以下步驟形成作為軸(7)和固定到該軸上的插入圈(8)的連接的輪轂(1)內圈(3)，在該軸的第一端(9)的一側；通過塑性變形該軸的第一端(9)將該圈(8)軸向止擋在該軸上，以便隨其形成膨徑環(10)，其從該圈軸向地突起；和一旦完成形成膨徑環的步驟，通過軸向按順序壓縮一個或多個刀片(20)在相對該插入圈的一側面，在該環上向前得到由板(22)以軸向滑動方式支撐的前齒圈(5)。
文檔編號B21H1/06GK102896260SQ201210344179
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月27日 優先權日2011年7月29日
發明者D·波斯科, D·A·奧利維力, M·羅西 申請人:Skf公司