ITRM970079A1

ITRM970079A1 - Ruota di veicolo a motore e metodo di fabbricazione della stessa.

Info

Publication number: ITRM970079A1
Application number: IT97RM000079A
Authority: IT
Inventors: Hiroshi Mitsuyoshi; Yasuo Masuda; Masaaki Hayakawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-08-14
Also published as: TW348119B; CN1174135A; IT1303934B1; CN1109612C; JPH09220901A; JP3111011B2

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: "RUOTA DI VEICOLO A MOTORE E METODO DI FABBRICAZIONE DELLA STESSA"

DESCRIZIONE

FONDAMENTO DELL'INVENZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce a una ruota di veicolo a motore realizzata con una pluralità di parti unite assieme e al metodo di fabbricazione di una tale ruota di veicolo a motore

Descrizione della tecnica antecedente

Finora, come mostrato nelle Fig. 5 e 6 dei disegni annessi una ruota di veicolo a motore convenzionale comprende quattro parti, cioè, una boccola 51, attraverso cui sporge un asse, un mozzo 52 montato e unito alla boccola 51, una pluralità di razze 53, e un bordo 54 che è collegato al mozzo 52 mediante le razze 53. Un'altra ruota di veicolo a motore convenzionale (non mostrata) comprende tre parti, cioè, una boccola 51, le· razze 53, e un bordo 54 collegato alla boccola 51 mediante le razze 53.

La ruota di veicolo a motore convenzionale che comprende quattro parti viene fabbricata come segue: come mostrato nello Fig. 8 dei disegni annessi, le estremità esterne delle razze 53 che sono state pressate per la formatura vengono saldate a punti nelle zone "a" (vedi Fig. 5) su una superficie circonferenziale interna di un bordo 54 che è stato rullato per la sagomatura e quindi saldato di testa alla fiamma. Un mozzo 52 che è stato pressato per la sagomatura e una boccola 51 che è stata forgiata per la sagomatura e quindi lavorata a macchina grossolanamente sulla sua superficie circonferenziale interna vengono saldati MIG nelle loro zone assialmente opposte "b", "c" (vedi Fig. 6). Successivamente le estremità interne delle razze 53 e la superficie circonferenziale esterna del mozzo 52 vengono saldate MIG nelle zone "d" lungo l'intera superficie circonferenziale esterna del mozzo 52. Quindi la boccola 51 e il mozzo 52 vengono finiti a macchina e corretti dallo sbilanciamento per rimuovere .le sollecitazioni termiche che sono state causate dalle operazioni di saldatura .

Il procedimento di fabbricazione di cui sopra viene applicato principalmente alla fabbricazione di una ruota di veicolo a motore che comprende tre parti come mostrato in Fig. 7 dei disegni annessi.

Il procedimento di fabbricazione convenzionale è a consumo di tempo poiché le zone della ruota che richiedono il livello desiderato di resistenza di saldatura, per esempio, le zone "b", "c", debbono essere saldate in direzioni assialmente opposte. Inoltre poiché le operazioni di saldatura influenzano termicamente in maniera maggiore le parti della ruota, esse debbono essere corrette per lo sbilanciamento in modo da rimuovere le sollecitazioni termiche dopo le operazioni di saldatura .

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Pertanto uno scopo della presente invenzione è fornire una ruota di veicolo a motore che possa essere fabbricata in un periodo ridotto di tempo di saldatura mentre vengono mantenute le desiderate tolleranze, con un numero ridotto di operazioni di fabbricazione o con operazioni di fabbricazione semplificate .

Per raggiungere lo scopo di cui sopra, secondo la presente invenzione viene fornita una ruota di veicolo a motore comprendente un assieme unito di un bordo, una razza e una boccola, il bordo e la razza avendo una zona di giunzione e la razza e la boccola avendo una zona di giunzione caratterizzate dal fatto che ciascuna delle zone di giunzione viene saldata a fascio laser mediante ciascuno dei fasci laser applicati rispettivamente in una singola direzione predeterminata.

Poiché ciascuna delle zone di giunzione viene saldata a fascio laser mediante un fascio laser applicato in una singola direzione, il tempo richiesto per saldare le zone di giunzione è relativamente breve. Il procedimento di saldatura a fascio laser produce un minore effetto termico in un'area molto limitata, e quindi la ruota saldata non necessita di essere rifinita a macchina per rimuovere le sollecitazioni termiche e correggere lo sbilanciamento. Il numero di operazióni richieste per fabbricare la ruota di veicolo a motore può essere ridotto e le operazioni possono essere semplificate poiché le zone di giunzione saldate raggiungono il livello desiderato di resistenza meccanica anche se ciascuno dei fasci laser viene applicato a ciascuna delle zone di giunzione rispettivamente nella singola direzione. La zona di giunzione della razza e della boccola viene saldata a fascio laser mediante un fascio laser applicato sostanzialmente parallelamente ad un asse della ruota di veicolo a motore e la zona di giunzione del bordo e della razza viene saldata a fascio laser mediante un fascio laser applicato sostanzialmente parallelamente o perpendicolarmente all'asse della ruota di veicolo a motore.

Il fascio laser applicato nella direzione di cui sopra può contribuire a mantenere il livello desiderato di resistenza meccanica e facilitare anche il procedimento di saldatura a fascio laser.

Secondo la presente invenzione, viene anche fornito un metodo di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore comprendente le operazioni di formare un bordo, una razza e una boccola, assiemare il bordo, la razza e la boccola in ùna forma .completa di ruota su un supporto di fissaggio, e saldare a fascio laser una zona di giunzione del bordo e della razza e una zona di giunzione della razza e della boccola con ciascuno dei fasci laser applicati in una direzione singola predeterminata .

Fintanto che il bordo, la razza e la boccola sono fissati sul supporto di fissaggio e quindi saldati a fascio laser secondo il metodo di cui sopra, non è necessario fissarli sui rispettivi supporti dedicati nei differenti modi di saldatura come avviene nel caso del procedimento di fabbricazione convenzionale. Di conseguenza il metodo risulta altamente semplificato.

Nel metodo di cui sopra il supporto di fissaggio è predisposto in modo da mantenere il bordo, la razza e la boccola bloccati mentre le loro zone di giunzione vengono pressate assieme.

Secondo la presente invenzione, viene anche fornita una ruota di veicolo a motore comprendente un assieme unito di un bordo, una razza, un mozzo e una boccola, il bordo e la razza avendo una zona di giunzione, la razza e il mozzo avendo una zona di giunzione, e il mozzo e la boccola avendo una zona di giunzione, caratterizzate dal fatto che ciascuna delle zone di giunzione viene saldata a fascio laser mediante ciascuno dei fasci laser applicati in una direzione singola predeterminata.

Come menzionato assieme alla ruota di veicolo a motore in tre parti, il bordo, la razza, il mozzo e la boccola vengono uniti a un livello desiderato di resistenza meccanica e saldati in un tempo relativamente breve. La ruota saldata non necessita di finitura a macchina per rimuovere le sollecitazioni termiche e di essere corretta dallo sbilanciamento .

Ciascuna delle zone di giunzione della razza e del mozzo e della zona di giunzione del mozzo e della boccola viene saldata a fascio laser mediante un fascio laser applicato sostanzialmente parallelamente a un asse della ruota di veicolo a motore, e ciascuna delle zone di giunzione del bordo e della razza viene saldata a fascio laser mediante un fascio laser applicato sostanzialmente parallelamente o perpendicolarmente all'asse della ruota di veicolo a motore.

Il fascio laser per saldare ciascuna delle zone di giunzione viene applicato nella direzione di cui sopra e può contribuire a mantenere un livello desiderato di resistenza meccanica ' e semplificare anche il modo secondo cui viene azionata la macchina di saldatura a fascio laser.

Conformemente viene inoltre fornito un metodo di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore comprendente le operazioni di formare un bordo, una razza, un mozzo e una boccola, assiemare il bordo alla razza, il mozzo e la boccola in una forma di ruota completa su un supporto di fissaggio, e saldare a fascio laser le zone di giunzione del bordo e della razza, le zone di giunzione della razza e del mozzo, e le zone di giunzione del mozzo e della boccola rispettivamente con fasci laser applicati ciascuno in una direzione singola predeterminata.

Il metodo prima menzionato non richiede una complessità come per esempio predisporre ciascuna delle parti su rispettivi supporti dedicati nei differenti modi di saldatura. Di conseguenza il metodo risulta altamente semplificato.

Nel metodo il supporto di bloccaggio è costituito in modo da mantenere il bordo, la razza e la boccola bloccati mentre le zone di giunzione di essi vengono pressate assieme.

I precedenti e altri scopi, i dettagli e i vantaggi della presente invenzione saranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una realizzazione preferita di essa, quando letta in unione ai disegni annessi.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La Fig. 1 è una vista in pianta di una ruota di veicolo a motore che comprende quattro parti secondo la presente invenzione, fissate su un supporto di fissaggio;

la Fig. 2 è una vista in sezione trasversale verticale parziale della ruota di veicolo a motore mostrata in Fig. 1;

la Fig. 3 è un diagramma di flusso di un procedimento di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore che comprende tre parti secondo la presente invenzione;

la Fig. 4 è un diagramma di flusso di un procedimento di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore che comprende quattro parti secondo la presente invenzione;

la Fig. 5 è una vista in pianta di una ruota di veicolo a motore convenzionale che comprende quattro parti, mostrante il modo in cui le parti vengono saldate;

la Fig. 6 è una vista in sezione trasversale verticale parziale della ruota di veicolo a motore convenzionale mostrata in Fig. 5;

la Fig. 7 è un diagramma di flusso di un procedimento di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore convenzionale che comprende tre parti; e

la Fig. 8 è un diagramma di flusso di un procedimento di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore convenzionale che comprende quattro parti.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE REALIZZAZIONI PREFERITE

I principi della presente invenzione vengono applicati a ruote di veicolo a motore come per esempio ruote di acciaio per impiego come ruote anteriori e posteriori di motocicli. Usualmente la ruota anteriore di un motociclo è realizzata in tre parti e la ruota posteriore in quattro parti.

Le Fig. 1 e 2 mostrano le quattro parti della ruota posteriore che sono fissate su un supporto di fissaggio. Una realizzazione della presente invenzione verrà descritta di seguito fondamentalmente con riferimento alle Fig. 1, 2.e 4 che mostrano la ruota posteriore.

La ruota posteriore, indicata generalmente con il numero di riferimento 1 nelle Fig. 1 e '2, comprende una boccola 2 attraverso cui sporge un asse della ruota, un mozzo 3 avente un foro di montaggio centrale il cui diametro è sostanzialmente lo stesso del diametro esterno della boccola 2, una razza 4 sostanzialmente a forma di piastra triangolare avente un foro di montaggio centrale il cui diametro è sostanzialmente lo stesso del diametro esterno della razza 3, e un bordo 5 a cui è unita la superficie circonferenziale esterna della razza 4. Il mozzo 3 è montato sulla boccola 2 e la razza 4 è montata sul mozzo 3. La boccola 2, il mozzo 3, la razza 4 e il bordo 5 vengono assiemati in una forma di ruota completa su un supporto di fissaggio 6 e quindi saldate assieme nelle loro zone di giunzione mediante saldatura a fascio laser.

Il supporto di fissaggio 6 ha un appoggio di boccola centrale che si estende verso l'alto 6a per essere inserito in un foro nella boccola 2, l'appoggio di boccola centrale 6a avendo un gradino circonferenziale per supportare la superficie inferiore della boccola 2. Il supporto di fissaggio 6 ha anche tre appoggi di mozzo 6b distanziati angolarmente a uguali intervalli angolari su una circonferenza che si estende attorno ed ' è concentrica all'appoggio di boccola 6. Gli appoggi di mozzo 6b servono per supportare l'estremità inferiore di un bordo circonferenziale esterno del mozzo 3.

Il supporto di fissaggio 6 ha tre appoggi di razza 6c posizionati radialmente verso l'esterno dei rispettivi appoggi di mozzo 6b per essere inseriti nei rispettivi fori passanti 4a definiti nella razza 4 per supportare una superficie inferiore della razza 4. Il supporto di fissaggio 6 ha inoltre tre appoggi di bordo 6d disposti nelle sue posizioni radialmente più esterne per supportare l'estremità inferiore del bordo 5.

Quando la boccola 2, il mozzo 3, la razza 4 e il bordo 5 vengono fissati sul supporto di fissaggio 6, essi vengono supportati rispettivamente sull'appoggio di boccola 6a, gli appoggi di mozzo 6b e gli appoggi di razza 6c, e gli appoggi di bordo 6d e posizionati in modo che le zone di giunzione di essi vengano mantenute a stretto contatto. L'appoggio di boccola 6a, gli appoggi di mozzo 6b, gli appoggi di razza 6 c e gli appoggi di bordo 6d hanno le rispettive estremità superiori che non sporgono verso l'alto oltre l'estremità superiore della boccola 2, il mozzo '3, la razza 4 e il bordo 5 che essi supportano.

La boccola 2 fissata sul supporto di fissaggio 6 è stata forgiata per la sagomatura e quindi finita a macchina sulla sua superficie circonferenziale interna. Il mozzo 3 e la razza 4 fissati sul supporto di fissaggio 6 sono stati pressati per la sagomatura. Per formare il bordo 5 fissato sul supporto di fissaggio 6, un foglio continuo viene rullato e avvolto su un tamburo, con le sue estremità unite una all'altra mediante saldatura di testa alla fiamma. La boccola 2 non viene lavorata a macchina grossolanamente ma viene finita a macchina nel suo stadio iniziale di fabbricazione .

Dopo che la boccola 2, il mozzo 3, la razza 4 e il bordo 5 sono stati fissati sul supporto di fissaggio 6, i fasci laser vengono applicati a essi in una direzione sostanzialmente parallela all'asse della ruota 1 come indicato dalle frecce in Fig. 2, saldando così a fascio laser la boccola 2, il mozzo 3, la razza 4 e il bordo 5 fra di loro. In modo speciale, il bordo 5 e la razza 4 vengono saldati a fascio laser in due punti in ciascuna delle loro zone di giunzione. Le zone di giunzione della razza 4 e del mozzo 3 e le zone di giunzione del mozzo 3 e della boccola 2 vengono saldate a fascio laser sostanzialmente lungo tutte le loro superfici circonferenziali . Poiché un livello desiderato di resistenza meccanica può essere ottenuto anche se questa zone di giunzione non vengono saldate a fascio laser lungo tutte le loro superfici circonferenziali, esse possono essere saldate a fascio laser lungo zone limitate delle intere superfici circonferenziali.

In vista della diffusione dei cordoni di saldatura e allo scopo di evitare interferenza di fasci laser, è necessario applicare i fasci laser in una direzione leggermente obliqua rispetto all'asse della ruota 1. Poiché le estremità superiori dell'appoggio di boccola 6a, degli appoggi di mozzo 6b, degli appoggi di razza 6c e degli appoggi di bordo 6d non sporgono verso l'alto in una posizione che altrimenti interferirebbe con i fasci laser, non è necessario prestare attenzione per evitare l'interferenza tra il supporto di fissaggio 6 e i fasci laser.

I fasci laser per saldare il bordo 5 e la raz∑a 4 uno con l'altro possono essere applicati su punti sulla superficie circonferenziale del bordo 5 sostanzialmente perpendicolarmente all'asse della ruota 1 come indicato con le frecce a linea tratteggiata in Fig. 2.

La Fig. 4 mostra un processo di fabbricazione per la ruota di veicolo a motore 1 mostrata nelle Fig. 1 e 2. Come mostrato nella Fig. 4, la razza 4 e il mozzo 3 che sono state pressati per la sagomatura, il bordo 5 che è stato rullato per la sagomatura e saldato di testa alla fiamma, e la boccola 5 che è stata forgiata per la sagomatura e finita a macchina sulla sua superficie circonferenziale interna vengono assiemati nella forma completa di ruota sul supporto di fissaggio 6, e quindi saldati a fascio laser mediante i fasci laser applicati nelle direzioni indicate dalle frecce in Fig. 2. Le zone di giunzione di queste parti sviluppano un livello desiderato di resistenza meccanica semplicemente per il fatto di essere saldate a fascio laser con ciascuno dei fasci laser applicati rispettivamente in una singola direzione su un lato del supporto di fissaggio 6. La saldatura del fascio laser delle zone di giunzione può essere fatta in un tempo relativamente breve di circa 10 secondi, che è circa un decimo del tempo richiesto dal procedimento convenzionale per la saldatura delle parti di una ruota di veicolo a motore.

Secondo il procedimento prima menzionato, le parti della ruota di veicolo a motore non sono influenzate termicamente in modo significativo dalla saldatura a fascio laser, e quindi non necessitano di essere finiti o lavorati a macchina per ridurre le sollecitazioni termiche dopo la saldatura a fascio laser. In modo specifico il tamburo del mozzo 3 non ha bisogno di essere rifinito, la sezione di cuscinetto interno della boccola 2 non ha bisogno di essere rifinita, e la ruota non ha bisogno di essere corretta dallo sbilanciamento. Di conseguenza il numero di operazioni necessarie per fabbricare la ruota di veicolo a motore viene ridotto oppure queste possono essere semplificate.

Il procedimento convenzionale di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore ha un grande numero di operazioni e quindi rende necessario prendersi cura di assicurare una tolleranza in ciascuna delle operazioni allo scopo di rendere minimo l'accumulo delle tolleranze. Secondo la presente invenzione tuttavia non è necessario nessun tale procedimento di assicurazione di tolleranza poiché la tolleranza può essere assicurata in un'unica operazione, cioè, nell'operazione di predisposizione delle parti sul supporto di fissaggio.

La descrizione precedente è stata rivolta alla fabbricazione di una ruota posteriore che comprende quattro parti. Tuttavia, una ruota anteriore che comprende tre parti può essere fabbricata similmente come illustrato nel diagramma di flusso mostrato in Fig. 3 assiemando una razza, un bordo e una boccola in una forma di ruota completa su un supporto di fissaggio, e saldando a fascio laser ciascuno di essi con un fascio laser applicato in una singola direzione da un lato del supporto di fissaggio. L'operazione della saldatura a fascio laser di queste tre parti è simile all'operazione di saldatura a fascio laser di Fig. 2 eccetto per il fatto che la saldatura della razza 4 e del mozzo 3 non è necessaria.

Sebbene sia stata descritta quella che viene attualmente considerata essere la realizzazione preferita della presente invenzione, si comprenderà che l'invenzione può essere incorporata in altre forme specifiche senza discostarsi dalle sue caratteristiche essenziali. La presente realizzazione è pertanto da considerarsi in tutti gli aspetti come illustrativa e non restrittiva. Il campo dell'invenzione è indicato dalle rivendicazioni annesse piuttosto che dalla descrizione precedente.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Ruota di veicolo a motore comprendente un assieme unito di un bordo, una razza e una boccola, detto bordo e detta razza avendo una zona di giunzione, e detta razza e detta boccola avendo una zona di giunzione, caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette zone,di giunzione viene saldata a fascio laser mediante ciascuno dei fasci laser applicati rispettivamente in una direzione singola predeterminata.
2. Ruota di veicolo a motore secondo la rivendicazione 1, in cui detta zona di giunzione della razza e della boccola viene saldata a fascio laser mediante un fascio laser applicato sostanzialmente parallelamente a un asse della ruota di veicolo a motore, e detta zona di giunzione del bordo e della razza viene saldata a fascio laser mediante un fascio laser applicato sostanzialmente parallelamente o perpendicolarmente all'asse della ruota di veicolo a motore.
3. Metodo di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore comprendente le operazioni di: formare un bordo, una razza e una boccola; assiemare il bordo, la razza e la boccola in una forma di ruota completa su un supporto di fissaggio; e saldare a fascio laser una zona di giunzione del bordo e della razza ed una zona di giunzione della razza e della boccola con ciascuno dei fasci laser applicato rispettivamente in una singola direzione predeterminata.
4. Ruota di veicolo a motore comprendente un assieme unito di un bordo, una razza, un mozzo e una boccola, detto bordo e detta razza avendo una zona di giunzione, detta razza e detto mozzo avendo una zona di giunzione, e detto mozzo e detta boccola avendo una zona di giunzione caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette zone di giunzione viene saldata a fascio laser mediante ciascuno dei fasci laser applicati rispettivamente in .una direzione singola predeterminata..
5. Ruota di veicolo a motore secondo la rivendicazione 4, in cui ciascuna di detta zona di giunzione della razza e del mozzo e detta zona 'di giunzione del mozzo e della boccola viene saldata a fascio laser mediante un fascio laser applicato sostanzialmente parallelamente a un asse della ruota di veicolo a motore, e detta zona di giunzione del bordo e della razza viene saldata a fascio laser applicato sostanzialmente parallelamente o perpendicolarmente all'asse della ruota di veicolo a motore.
6. Metodo di fabbricazione di una ruota di veicolo a motore comprendente le operazioni di: formare un bordo, una razza, un mozzo e una boccola; assiemare il bordo, la razza, il mozzo e la boccola in una forma di ruota completa su un supporto di fissaggio; e saldare a fascio laser una zona di giunzione del bordo e della razza, una zona di giunzione della razza e del mozzo ed una zona di giunzione del mozzo e della boccola con ciascuno dei fasci laser applicati rispettivamente in una singola direzione predeterminata.