IT9067715A1

IT9067715A1 - Procedimento per la costruzione di un montante per la sospensione della ruota anteriore di un autoveicolo

Info

Publication number: IT9067715A1
Application number: IT067715A
Authority: IT
Inventors: Renato Ravizza
Original assignee: Fiat Auto Spa
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1992-03-25
Also published as: IT9067715A0; EP0477645A1; PL291821A1; DE69128392T2; DE69128392D1; EP0477645B1; PL166185B1; IT1241585B; RU2070525C1

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per Invenzione Industriale

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la costruzione di un montante per la sospensione della ruota anteriore di un autoveicolo, del tipo comprendente sostanzialmente una sede atta ad alloggiare i cuscinetti del fusello della ruota ed una piastra atta a sopportare le pinze di un freno a disco.

Un montante di questo tipo viene di solito realizzato mediante fusione, normalmente in ghisa, di un opportuno semilavorato sul quale vengono successivamente effettuate delle operazioni di finitura, in particolare per ricavare la suddetta sede per l'alloggiamento dei cuscinetti; la piastra che sopporta le pinze del freno a disco viene normalmente fissata al semilavorato suddetto mediante viti o bulloni.

Tale procedimento risulta essere piuttosto complesso, richiedendo numerose fasi di lavorazione ed i montanti così ottenuti hanno peso e costi elevati.

In base ad un secondo procedimento, il montante viene ottenuto collegando ad un braccio di montante in lamiera, costruito mediante operazioni di deformazione plastica, una opportuna piastra atta a sopportare la pinza del freno a disco, anch'essa ottenuta mediante operazioni di deformazione plastica; a tale braccio di montante viene successivamente fissato, normalmente mediante viti, la flangia dell'anello esterno di un cuscinetto volvente di tipo speciale; gli anelli interno ed esterno di tale cuscinetto sono provvisti di flange.che vengono fissate, una al disco del freno ed al cerchio della ruota e l'altra al suddetto braccio di montante. Il montante ottenuto con tale procedimento risulta essere costoso a causa dell'utilizzazione di un cuscinetto di forma complessa, destinato unicamente a questo scopo.

In base ad un ulteriore procedimento vengono costruiti separatamente il braccio di montante, la piastra atta a sostenere la pinza del freno a disco ed una bussola atta a sopportare i cuscinetti del fusello; tali parti vengono poi unite tra loro mediante saldatura ad arco. 1 montanti ottenuti con questo procedimento non hanno forme e dimensioni molto rigorose a causa delle notevoli deformazioni che hanno luogo durante le operazioni di saldatura ad arco: infatti tale procedimento di saldatura riscalda notevolmente le parti che devono essere collegate tra loro, deformandole e facendo nascere in esse sollecitazioni anormali. Inoltre sui montanti realizzati con tale procedimento sono normalmente necessarie ulteriori operazioni meccaniche allo scopo di impartire ad essi le caratteristiche di forma e di dimensioni corrispondenti a quelle di progetto.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un procedimento per la costruzione di un montante per la sospensione della ruota anteriore di un autoveicolo col quale possono essere eliminati gli inconvenienti che sono stati prima ricordati e quindi, in particolare, consenta di realizzare un montante avente struttura molto semplice con peso ed ingombro ridotti e che presenti forma e dimensioni rigorosamente corrispondenti a quelle di progetto.

Tali scopi vengono ottenuti con un procedimento per la costruzione di un montante per la sospensione della ruota anteriore di un autoveicolo, detto montante comprendendo sostanzialmente una sede atta a sopportare i cuscinetti del fusello della ruota stessa ed una piastra atta a sopportare le pinze di un freno a disco, caratterizzato dal fatto che vengono formati:

mediante operazioni di deformazione plastica, un braccio di montante in lamiera che è atto ad essere fissato a detta sospensione e che è provvisto di una prima porzione di parete sostanzialmente piana in cui è ricavato un primo foro;

mediante operazioni di deformazione plastica, una piastra che è atta a sopportare le pinze di un freno a disco e che è provvista di una seconda porzione di parete piana in cui è ricavato un secondo foro;

una bussola provvista di detta sede per i cuscinetti di detto fusello, la superficie esterna di detta bussola presentando una porzione con diametro inferiore a quello di detti fori;

detta seconda porzione di parete di detta piastra venendo portata a contatto con detta prima porzione di detta parete del braccio, detta bussola venendo inserita in detti fori e dette piastra, braccio e bussola venendo saldati tra loro mediante saldatura laser.

Per una migliore comprensione del procedimento della presente invenzione verrà ora data, a titolo di esempio, la descrizione delle fasi fondamentali di esso con riferimento alle figure allegate nelle quali:

la figura 1 rappresenta una sezione del montante costruito col procedimento dell'invenzione sul quale è montato il fusello della ruota anteriore di un autoveicolo;

la figura 2 rappresenta una sezione verticale del montante costruito col procedimento dell'invenzione;

le figure da 3 a 7 rappresentano sezioni di gruppi ottenuti collegando tra loro alcune parti del montante durante varie fasi del procedimento dell'invenzione;

la figura 9 rappresenta una sezione di un altro montante ottenuto col procedimento dell'invenzione il quale differisce da quello di figura 2 per la forma della piastra che è atta a sopportare le pinze del freno a disco.

Il procedimento dell'invenzione è diretto alla costruzione di un montante per la sospensione della ruota anteriore 1 (figura 1) di un autoveicolo. Com'è noto un montante di questo tipo comprende sostanzialmente una sede 2 che è atta a sopportare i cuscinetti 3 di un fusello 4 della ruota 1, nonché una piastra 5 che è atta a sopportare la pinza (non rappresentata) di un freno a disco, di cui nella figura 1 è visibile il disco 6 fissato alla ruota 1.

Come si vede chiaramente nella figura 1, il fusello 4 è solidale alla campana 7 di un giunto omocinetico a sfere ed è collegato, mediante una accoppiamento scanalato, ad un manicotto 8 provvisto di una flangia 9 alla quale sono fissati, mediante viti 10, sia il disco 6 sia il cerchio 6a della ruota 1.

Come si vede chiaramente nella figura 2 che rappresenta una sezione verticale di un montante ottenuto con il procedimento dell'invenzione, questo comprende sostanzialmente un braccio di montante 13 la cui estremità superiore è atta ad essere collegata alla sospensione dell'autoveicolo, piastra 14, una piastra 5 ed una bussola 14 nel cui interno è ricavata la sede 2 prima citata.

In base al procedimento, il braccio 13 viene costruito in lamiera metallica mediante operazioni di deformazione plastica; esso comprende sostanzialmente una prima porzione di parete 16 sostanzialmente piana in cui è ricavato un primo foro 17. Anche la piastra 5 viene ottenuta da lamiera metallica mediante operazioni di deformazione plastica e presenta una seconda porzione di superficie piana 18 in cui è ricavato un foro 19.

La bussola 14 viene ottenuta mediante estrusione oppure mediante lavorazioni meccaniche ad asportazione di truciolo (oppure mediante una combinazio~ ne di tali lavorazioni) e la sua superficie esterna presenta porzioni il cui diametro è inferiore a quello dei fori 17 e 19, in modo da poter essere inserita almeno parzialmente all'interno degli stessi, com'è rappresentato chiaramente in figura 2.

La bussola 14 viene inserita nel foro 17 del braccio di montante 13 come si vede dalla figura 3; convenientemente sulla bussola è ricavato uno spallamento anulare 20 contro il quale si appoggia la porzione di parete piana 16. Successivamente la bussola viene fissata al braccio 13 mediante un cordone di saldatura 21 il quale viene ottenuto mediante un fascio laser 22.

Poi la porzione di parete piana 18 della piastra 5 viene portata a contatto con la porzione di parete piana 16 del braccio 13, come è stato chiaramente rappresentato in figura 4; in tale configurazione il foro 19 della piastra 5 è accoppiato con la superficie esterna della bussola 14. Al fine di posizionare correttamente la piastra rispetto al braccio, la prima viene saldata al secondo mediante zone di saldatura 23 aventi area limitata: convenientemente le zone suddette sono costituite da pochi punti di saldatura realizzati mediante un'operazione di saldatura a proiezione. Le zone 23 così ottenute possono avere la disposizione rappresentata schematicamente in figura 5, nella quale piastra 5 e braccio di montante 13 sono stati rappresentati in vista frontale.

Successivamente viene formato un altro cordone di saldatura 26 (figura 6) tra la superficie esterna della bussola 14 e quella interna del foro 19 della piastra 5: anche questo secondo cordone di saldatura viene ottenuto mediante un fascio laser 27.

La piastra 5 viene inoltre fissata al braccio di montante 13 mediante un cordone di saldatura, il quale nella forma di realizzazione del procedimento illustrato in figura 7, è stato indicato con 28; in base a tale forma di realizzazione del procedimento, il cordone suddetto viene formato mediante un fascio laser 29, il quale viene diretto sulla porzione di parete sostanzialmente piana 16 della piastra 5, in modo da provocare una fusione localizzata anche della sottostante porzione di superficie piana 18; in tal modo possono essere ottenuti per esempio due cordoni di saldatura 26 (figura 8) disposti simmetricamente rispetto all'asse dei fori 17 e 19.

Col procedimento che è stato descritto si ottiene pertanto un montante, rappresentato in figura 2, in cui la bussola 14 è fissata al braccio 13 mediante il cordone di saldatura 21 ed è fissata alla pistra 5 mediante il cordone di saldatura 26 e quest'ultima è fissata al montante mediante il cordone di saldatura 28. Si ottiene in tal modo una struttura che presenta una resistenza meccanica molto elevata e nella quale i vari elementi componenti (braccio 13, piastra 5, e bussola 14) non subiscono deformazioni o distorsioni durante il procedimento di saldatura laser; in tal modo la forma e le dimesioni del montante risultano essere rigorosamente corrispondente a quelle di progetto.

Con il procedimento dell'invenzione può anche essere ottenuto un montante come quello di figura 9, il quale è provvisto di una piastra 5 con struttura leggermente diversa da quella della figura 2: infatti essa presenta spessore più elevato di quello della piastra della figura precedente e comprende sostanzialmente una parte anulare 30 dalla quale sporge una coppia di bracci (non rappresentati) atti a sopportare la pinza del freno a disco; una piastra siffatta può essere ottenuta da lamiera mediante una semplice operazione di tranciatura, oppure può essere costruita in qualsiasi altro modo noto. Per ottenere il montante della figura 9 vengono ancora seguite tutte le fasi che sono state prima descritte con riferimento alla figura 2, ad eccezione di quella col quale viene formato il cordone di saldatura 23 (figura 4). Infatti tale cordone di saldatura, che come si è detto ha la funzione di fissare la piastra 5 al braccio di montante 13, viene sostituito dal cordone di saldatura 31 (fig. 9) il quale viene formato tra il bordo esterno 32 della parte anulare 30 della piastra 5 e la superficie esterna 33 del braccio di montante 13; il cordone di saldatura 31 viene realizzato mediante saldatura ad arco. Durante la fase di formazione del cordone di saldatura 31 non vengono indotte sostanzialmente deformazioni nelle varie parti del montante a causa della posizione del cordone stesso; esso suddetto può essere continuo oppure, preferibilmente, essere costituito da corti tratti.

In base al procedimento dell'invenzione, convenientemente, ma non necessariamente, il braccio di montante 13 viene conformato in modo da ricavare su di esso un'ulteriore porzione di superficie piana 34, sostanzialmente ortogonale alla porzione di superficie piana 18, ed in essa viene ricavato un foro 35; all'interno di questo viene inserito un manicotto 36 provvisto di un risalto anulare 37 atto ad appoggiare sulla parete suddetta.

In base al procedimento dell'invenzione il manicotto 36 viene fissato al braccio di montante 13 con un cordone di saldatura 36 ottenuto mediante un fascio laser 39.

Risulta evidente alle fasi del procedimento che è stato descritto possono essere apportate modifiche senza uscire dall'ambito dell'invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. - Procedimento per la costruzione di un montante per la sospensione della ruota anteriore di un autoveicolo, detto montante comprendendo sostanzialmente una sede (2) atta a sopportare i cuscinetti del fusello (4) della ruota stessa ed una piastra (5) atta a sopportare le pinze di un freno a disco, caratterizzato dal fatto che vengono formati: mediante operazioni di deformazione plastica, un braccio in lamiera che è atto ad essere fissato a detta sospensione e che è provvisto di una prima porzione di parete (16) sostanzialmente piana su cui è ricavato un primo foro (17); mediante operazioni di deformazione plastica, una piastra (5) che è atta a sopportare le pinze di un freno a disco e che è provvista di una seconda porzione di superficie piana (18) in cui è ricavato un secondo foro (19); una bussola (14) provvista di detta sede (2) per i cuscinetti di detto fusello (4), la superficie esterna di detta bussola presentando una porzione con diametro inferiore a quello di detti fori; detta seconda porzione di parete (18) di detta piastra (5) venendo portata a contatto con detta prima porzione di parete (16) del braccio di montante, detta bussola (14) venendo inserita in detti fori (17, 19) e dette piastra (5), braccio (13) e bussola (14) venendo saldate tra loro mediante saldatura a laser. 2. - Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una prima fase per formare, mediante saldatura a laser, almeno un primo cordone di saldatura (21) tra detta bussola (14) e detto braccio di montante (13), una seconda fase!per formare mediante saldatura laser almeno un secondo cordone di saldatura (26) tra detta bussola (14) e detta piastra (5) ed una terza fase per formare mediante saldatura almeno un terzo cordone di saldatura (28, 31) tra detta piastra e detto braccio di montante. 3. - Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che comprende una quarta fase che viene effettuata dopo detta prima fase e mediante la quale detta piastra (5) viene saldata a proiezione a detto braccio di montante (13) mediante zone di saldatura (23) di area molto limitata, al fine di posizionare correttamente la piastra rispetto al braccio di montante nel corso di detta seconda fase. 4. - Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo cordonò di saldatura (21) viene formato tra detta superficie esterna di detta bussola e la superficie di detto foro (17) del braccio di montante (13). 5. - Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto secondo cordone di saldatura (26) viene formato tra detta superficie esterna di detta bussola (14) e la superficie di detto foro (19) della piastra (5). 6. - Procedimento secondo una delle rivendica» zioni precedenti, caratterizzato dal fatto che durante detta terza fase detta piastra (5) viene fissata a detto braccio di montante (13) mediante saldatura a laser. 7. - Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto terzo cordone di saldatura (28) che viene effettuata durante detta terza fase viene ottenuto provocando la fusione del materiale di zone prefissate (28) di dette porzioni di parete (16, 18) sostanzialmente piane di detta piastra (5) e di detto braccio di montante (13). 6. - Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5 caratterizzato dal fatto che durante detta terza fase, detta piastra (5) viene fissata a detto montante (13) mediante saldatura ad arco. 9. - Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto terzo cordone di saldatura (31) che viene effettuato in detta terza fase viene formato tra parti del bordo periferico (32) di detta piastra (5) e la superficie (33) di detto braccio di montante (13) che è rivolta verso la piastra stessa. 10. - Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 3 a 9, caratterizzato dal fatto che dette zone di saldatura (23) effettuate in detta quarta fase sono disposte tra dette porzioni (16, 18) sostanzialmente piane di parete di detta piastra (5) e di detto braccio di montante (13). 11. - Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che su detta superficie esterna di detta bussola (13) viene ricavato uno spallamento anulare (20) atto a posizionare la bussola rispetto al montante. 12. - Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto braccio di montante (13) viene conformato in modo da ricavare una porzione di parete piana (34) provvista di un foro (35) e sostanzialmente ortogonale a detta prima porzione di parete piana (16), in detto foro (35) venendo inserito un manicotto (36) atto a sopportare un piolo di collegamento (40) con la tiranteria del meccanismo di sterzo dell'autoveicolo, detto manicotto (36) essendo provvisto di un risalto anulare (37) atto ad appoggiare su detta porzione di parete piana (34) e venendo fissato alla porzione di parete stessa mediante un cordone di saldatura (38) ottenuto mediante saldatura laser. 13. - Procedimento per la costruzione di un montante per la sospensione della ruota anteriore di un autoveicolo sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati,