ITTO971059A1

ITTO971059A1 - Biella e suo procedimento di produzione

Info

Publication number: ITTO971059A1
Application number: IT97TO001059A
Authority: IT
Inventors: Shinya Wakabayashi; Naoto Hara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-06-04
Also published as: DE19749117A1; IT1296610B1; US5915762A; JP3877365B2; ITTO971059A0; DE19749117B4; JPH10184656A

Description

DESCRIZIONE

"Biella e suo procedimento di produzione"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una biella per motori ed al suo procedimento di produzione.

La biella, utilizzata per collegare gli stantuffi del motore all'albero a gomiti, è provvista di una sezione di estremità più piccola o piede e di una sezione di estremità grande o testa formate in un monoblocco continuo alle due estremità della sezione della biella, e nello stesso tempo la sua sezione di testa è sottoposta ad un trattamento di indurimento superficiale dopo essere stata divisa nella parte fusto e nella parte cappello, e successivamente il lato fusto e la parte cappello sono collegati.

Questo collegamento è realizzato mediante collegamento con viti e dadi (indicato nel seguito come tipo di collegamento a vite-dado; vedere Modello di Utilità a disposizione del pubblico n. Sho 60-12.718, ad esempio) o prevedendo fori a filettatura interna sul lato fusto e collegando la parte di cappello con viti (indicato nel seguito come del tipo senza dado).

La figura 6 rappresenta un diagramma che mostra una vista di dettaglio della sezione di testa di un tipo di collegamento tradizionalmente adottato a vite-dado, in cui, dopo che la sezione di testa è stata divisa in un lato fusto 1 ed una parte di cappello 2, fori passanti 5 e 6 sono praticati rispettivamente in sezioni di sede 3 e 4 precedentemente formate, e quindi le parti divise sono sottoposte ad un trattamento di indurimento superficiale, seguito dal collegamento con viti 7 e dadi 8.

La figura 7 rappresenta un diagramma che mostra una vista di dettaglio della sezione di testa di un tipo senza dado,anch'esso tradizionalmente adottato, in cui il collegamento è realizzato soltanto con viti 7 prevedendo fori a filettatura interna 9 sul lato fusto 1.

Inoltre, mentre la sezione di sede 3 sul lato fusto 1 costituisce una parte a spallamento sporgente lateralmente nel tipo di collegamento a vite-dado della figura 6, poiché tale sezione di sede non è formata sul lato fusto 1 nel tipo senza dado della figura 7, la forma complessiva costituisce sostanzialmente uno spallamento inclinato.

Incidentalmente, nel tipo a vite-dado precedentemente menzionato, come illustrato nella figura 6, si deve aver cura, assicurando uno spessore considerevole A vicino alla sezione di sede 3, di non lasciare che quest'area diventi la parte più debole come resistenza meccanica.

Per questa ragione, lo spessore A vicino alla sezione di sede 3 è aumentato in modo da far sì che l'area della sezione'di sede 3 costituisca uno spallamento sporgente lateralmente, con la conseguenza di una difficoltà per ottenere una riduzione di peso della biella nel suo insieme.

D'altra parte, nel tipo senza dado, è necessario ricavare i fori a filettatura interna 9 prima del trattamento di indurimento superficiale e sottoporli ad un trattamento di indurimento superficiale dopo il trattamento anti-carbonio, oppure formare i fori a filettatura interna 9 dopo averli sottoposti in precedenza ad un trattamento di indurimento superficiale.

Tuttavia, nel primo caso, il tempo di lavorazione richiesto per il trattamento anti-carbonio aumenta e, inoltre, è difficile ottenere un trattamento anticarbonio affidabile. Nel secondo caso, poiché la filettatura è applicata allo strato superficiale sottoposto al trattamento di indurimento avente un'elevata resistenza, tale lavorazione diventa estremamente difficile.

Per queste ragioni, in entrambi i casi, il tempo di lavorazione aumenta e, inoltre, è inevitabile una difficoltà nella lavorazione meccanica. Perciò sono desiderabili una biella del tipo senza dado che permetta una riduzione di peso e faciliti la realizza-'zione di fori a filettatura interna, ed un suo proce dimento di produzione.

Per risolvere i problemi precedentemente menzionati, una biella secondo la presente invenzione, tra bielle provviste di una sezione di testa divisa in una parte di fusto ed una parce di cappello, ciascuna delle quali è sottoposta ad un trattamento di indurimento superficiale, il cui lato fusto e la cui parte di cappello sono collegati mediante viti di fissaggio inserite in fori passanti previsti nella parte di cappello entro fori a filettatura interna previsti sul lato fusto, è caratterizzata dal fatto che le facce di divisione del lato fusto suddetto sono parti non indurite, non sottoposte ad un trattamento di indurimento superficiale.

In questo caso, i fori suddetti a filettatura interna possono essere ciechi.

Come procedimento per la produzione di questa biella, è possibile rimuovere gli strati superficiali sottoposti al trattamento di indurimento superficiale delle facce di divisione dopo che il lato fusto è stato sottoposto al trattamento di indurimento superficiale, e realizzare i fori a filettatura interna da queste facce di divisione verso l'interno dello spessore del fusto.

Oppure, in -alternativa, è anche possibile lasciare che le facce di divisione sul lato fusto dopo il trattamento di indurimento superficiale rimangano come parti indurite sottoponendo le facce di divisione sul lato fusto ad .un trattamento anti-carbonio prima del trattamento di indurimento superficiale, e successivamente ricavare i fori a filettatura interna da queste facce di divisione verso l'interno dello spessore del fusto.

In entrambi i procedimenti di produzione precedentemente menzionati, i fori a filettatura interna suddetti possono essere realizzati in una forma cieca .

Una biella secondo l'invenzione descritta nella presente Domanda, poiché le sue facce di divisione sono costituite da parti non indurite, permette che i fori a filettatura interna siano facilmente lavorati anche se il lato fusto della sezione di testa è sottoposto ad un trattamento di indurimento superficiale, e permette la realizzazione di una biella del tipo senza dado che ha un'eccellente efficienza di produzione .

Inoltre, realizzando i fori a filettatura interna in forma cieca, essi possono essere realizzati come desiderato a qualsiasi profondità entro lo spessore del lato fusto purché non si raggiungano gli strati superficiali sottoposti al trattamento di indurimento, e la realizzazione dei fori a filettatura interna è così facilitata.

Inoltre, poiché lo spessore vicino ai fori a filettatura interna sul lato fusto non deve essere reso maggiore di quello necessario, è possibile ridurre il peso complessivo della biella.

D'altra parte, un procedimento di produzione di una biella secondo l'invenzione descritta nella presente Domanda permette che le facce di divisione delle partì non indurite siano facilmente formate sottoponendo dapprima il lato fusto dopo la divisione ad un trattamento di indurimento superficiale e successivamente rimuovendo gli strati sottoposti al trattamento di indurimento superficiale dalle facce di divisione.

Nello stesso tempo, se, diversamente dal procedimento di produzione precedentemente descritto, le facce di divisione sono sottoposte ad un trattamento anti-carbonio prima del trattamento di indurimento superficiale, le facce di divisione possono essere analogamente parti non indurite, e, poiché tale trattamento anti-carbonio può essere eseguito con relativa facilità, è più facile lasciare le facce di divisione come parti non indurite.

L'invenzione è descritta con riferimento ai disegni annessi, nei quali:

la figura 1 rappresenta un diagramma che illustra in una sezione interrotta una parte della sezione di testa relativa all'invenzione descritta nella presente Domanda,-la figura 2 rappresenta un diagramma che illustra l'insieme di una biella relativa all'invenzione descritta nella presente Domanda;

la figura 3 rappresenta un diagramma che illustra in una sezione interrotta una parte della sezione di testa nell'operazione di divisione,·

la figura 4 rappresenta un diagramma che illustra in una sezione interrotta una parte della sezione di testa nell'operazione di trattamento di indurimento superficiale;

la figura 5 rappresenta un diagramma che illustra in una sezione interrotta una parte della sezione di testa nell'operazione di lavorazione di fori a filettatura interna; e

la figura 6 rappresenta un diagramma che illustra in una sezione interrotta una parte della sezione di testa in una forma di attuazione secondo la tecnica anteriore; e

la figura 7 rappresenta un diagramma che illustra in una sezione interrotta una parte della sezione di testa in una ulteriore forma di attuazione secondo la tecnica anteriore.

Una forma di attuazione dell'invenzione è descritta sulla base delle figure da 1 a 5, in cui la figura 1 rappresenta una vista parzialmente di dettaglio della sezione di testa,··la figura 2 rappresenta uno schema complessivo di una biella; e le figure da 3 a 5 rappresentano diagrammi che illustrano un procedimento di produzione.

In primo luogo, come illustrato nella figura 2, una biella relativa a questa forma di attuazione è provvista ad una prima estremità di una sezione 10 della biella di una sezione di piede 11 destinata ad essere collegata al lato stantuffo (non rappresentato) ed all'altra estremità di una sezione di testa 12 destinata ad essere collegata all'albero a gomiti (non rappresentato), il tutto in un monoblocco continuo.

Questa biella è realizzata in un materiale metallico a base di ghisa o altro materiale metallico in un monoblocco complessivo per colata o fucinatura, e successivamente la sua sezione di testa 12 è divisa in un lato fusto 13 ed una sezione di cappello 14.

Come è evidente dalla figura 1, nella sezione-di cappello 14, fori passanti 17 sono ricavati da una sezione di sede 15 verso una faccia di divisione 16, e da una faccia di divisione 18 sul lato fusto, opposta ad essa, sono formati fori preliminari 19 nella direzione longitudinale della sezione di biella 10, con fori a filettatura interna 20 realizzati internamente .

Il lato fusto 13 e la sezione di cappello 14 sono uniti mediante avvitamento di parti a filettatura esterna 22 di viti 21 inserite nei fori passanti 17 dal lato della sezione di cappello 14 nei fori a filettatura interna 20 per realizzare una biella del tipo senza dadi.

Simboli 23 e 24 nella figura 1 si riferiscono alla circonferenza interna della sezione del foro per il collegamento con l'albero a gomiti, e 25 e 26 a strati trattati per indurimento superficiale.

Nel seguito un procedimento di produzione per questa biella è descritto sulla base delle figure da 3 a 5. La figura 3 rappresenta un diagramma che illustra l'operazione di divisione della sezione di testa; la figura 4 il procedimento di trattamento di indurimento superficiale,· e la figura 5, il procedimento di lavorazione meccanica dei fori a filettatura interna .

In primo luogo, nel procedimento di divisione della figura 3, la sezione di testa 12 formata per colata o fucinatura in un monoblocco è divisa nel lato fusto 13 e nella sezione di cappello 14. A questo punto, una faccia di divisione 27 immediatamente dopo la divisione del lato fusto 13 è formata in modo da sporgere dalla faccia di divisione finale 18 nella direzione verso la sezione di cappello 14 in misura pari ad uno spessore equivalente ad una sezione fittizia 28.

La sezione fittizia 28 corrisponde ad una parte di spessore equivalente alla porzione che è rimossa dopo il trattamento di indurimento superficiale, ed è formata prima della divisione in un monoblocco continuo sul lato fusto 13.

Nel procedimento di trattamento di indurimento superficiale della figura 4, il lato fusto 13 e la sezione di cappello 14 sono sottoposti ad un trattamento di cementazione e tempra, e gli strati trattati per indurimento superficiale 25 e 26 sono formati sulla superficie. In questo caso ovviamente gli strati trattati per indurimento superficiale 25 e 26 sono anche formati su ciascuna delle facce di divisione 16 e 27 e nei fori passanti 17.

Nel procedimento di lavorazione meccanica dei fori a filettatura interna della figura 5, in primo luogo la sezione fittizia 28 è rimossa dal lato fusto 13 dopo essere stata sottoposta al trattamento di indurimento superficiale. La faccia di divisione 18 è così costituita da una parte non indurita di uno strato non cementato.

Quindi, per lavorazione meccanica del foro preliminare 19 e del foro a filettatura interna 20 prodotto da esso nello spessore del fusto da questa faccia di divisione 18 lungo la direzione longitudinale della sezione di biella 10, si ottiene un lato fusto 13 adatto per una biella senza dadi.

La profondità di lavorazione meccanica del foro preliminare 19 e del foro a filettatura interna 20 a questo punto può essere controllata come desideratoentro un campo tale da non raggiungere uno strato trattato per indurimento superficiale 24, ed un foro a filettatura interna 20 è così realizzato sotto forma di foro cieco.

Successivamente saranno descritte le azioni di questa forma di attuazione. In primo luogo, poiché una biella relativa a questa forma di attuazione, illustrata nella figura 1 e nella figura 2, non è provvista di uno strato trattato per indurimento superficiale 25 sulla faccia di divisione 18 del lato fusto, ma di una parte non indurita, il foro a filettatura interna 20 può essere facilmente ricavato in questa parte, ed il lato fusto 13 adatto per una biella senza dadi può essere realizzato con una elevate efficienza di produzione in serie.

Inoltre, realizzando il foro a filettatura interna 20 in forma cieca, la sua profondità può essere liberamente controllata entro il campo in cui non raggiunge lo strato trattato per indurimento superficiale 24, ed inoltre lo spessore vicino alla faccia di circonferenza interna del lato fusto 13 non deve essere reso più spesso di quanto non sia necessario, rendendo così possibile ridurre il peso della biella nel suo insieme.

Inoltre,mediante il procedimento precedentemente descritto per la produzione di una biella, poiché la parte fittizia 28 è rimossa dopo il trattamento di indurimento superficiale, è inutile un trattamento speciale anti-carbonio, ed il numero di ore di·lavorazione che.sarebbero richieste per questo scopo può essere risparmiato, per cui il procedimento di produzione è superiore come efficienza nella produzione in serie .

Incidentalmente, se, al posto del procedimento precedentemente descritto per rimozione della parte fittizia 28 dopo il trattamento di indurimento superficiale, il trattamento di indurimento superficiale fosse eseguito dopo che la faccia di divisione 18 è stata sottoposta in precedenza ad un trattamento anti-carbonio, la rimozione della parte fittizia che sarebbe stata altrimenti successivamente necessaria può essere eliminata.

Inoltre, poiché questo trattamento anti-carbonio ricopre tutta la faccia di divisione 18 ed è molto più facile del trattamento tradizionale applicato all'interno del foro a filettatura interna, questo procedimento serve anche per migliorare l'efficienza della produzione in serie.

Inoltre, in questa biella e nel suo procedimento di produzione, il foro a filettatura interna 20 può anche essere passante invece che cieco.Anche in questo modo, la parte dello strato sottoposto ad indurimento superficiale 25 che deve essere lavorata alla macchina per il foro a filettatura interna è soltanto il lato della punta del foro a filettatura interna, e, poiché sulla faccia di divisione 18 non è stato formato nessuno strato sottoposto ad indurimento superficiale, l'efficienza nella produzione in serie è enormemente migliorata rispetto al caso tradizionale .

Inoltre la sezione di testa relativa all'invenzione secondo la presente Domanda può essere un prodotto di una divisione dopo la formazione del lato fusto e della sezione di cappello in un monoblocco in precedenza come precedentemente descritto, oppure può essere ottenuta per successiva integrazione mediante fissaggio delle sezioni.colate o fucinate separatamente dall'inizio. In quest'ultimo caso, le facce appaiate del lato fusto e della sezione di cappello costituiscono facce di divisione secondo l'invenzione descritta nella presente Domanda.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Biella provvista di una sezione di testa divisa in una parte di fusto ed in una parte di cappello, ciascuna sottoposta ad un trattamento di indurimento superficiale, il cui lato fusto e la cui parte di cappello sono uniti mediante viti di fissaggio inserite in fori passanti previsti nella parte di cappello entro fori a filettatura interna previsti sul lato fusto; caratterizzata dal fatto che le facce di divisione del lato fusto suddetto sono costituite da parti non indurite, non sottoposte a trattamento di indurimento superficiale.
2. Biella secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i fori a filettatura interni suddetti sono ciechi.
3. Precedimento per la produzione di bielle provviste di una sezione di testa divisa in una parte di fusto ed una parte di cappello, nella quale parte di fusto sono ricavati fori a filettatura interna dopo che ciascuna parte divisa è stata sottoposta ad un trattamento di indurimento superficiale; caratterizzato dal fatto che gli strati trattati per indurimento superficiale delle facce di divisione sono rimossi dopo che il lato fusto è stato sottoposto al trattamento di indurimento superficiale, ed i fori a filettatura interna sono formati da queste facce di divisione all'interno dello spessore del fusto.
4. Procedimento per la produzione di bielle provviste di una sezione di testa divisa in una parte di fusto ed una parte di cappello, nella quale parte di fusto sono ricavati fori a filettatura interna dopo che ciascuna parte divisa è stata sottoposta ad un trattamento di indurimento superficiale; caratterizzato dal fatto che le facce di divisione sul lato fusto dopo il trattamento di indurimento superficiale rimangono come parti non indurite sottoponendo le facce di divisione ad un trattamento anti-carbonio prima del trattamento di indurimento superficiale, ed i fori a filettatura interna sono formati da queste facce di divisione all'interno dello spessore del fusto.
5. Procedimento per la produzione di una ‘biella secondo la rivendicazione 3 oppure 4, caratterizzato dal fatto che i fori a filettatura interna suddetti sono ciechi.