ITTO20080703A1 - Dispositivo modulare di segnalazione luminosa ad incasso, alimentato elettricamente per veicoli terrestri. - Google Patents

Description

Dispositivo modulare di segnalazione luminosa ad incasso, alimentato elettricamente per veicoli terrestri.

La presente invenzione à ̈ relativa a un dispositivo di segnalazione luminosa, in particolare ad un dispositivo modulare di segnalazione luminosa, alimentato elettricamente ed atto ad essere installato su veicoli terrestri.

Secondo le vigenti leggi internazionali i veicoli terrestri debbono essere dotati di dispositivi di illuminazione. Tra questi dispositivi ve ne sono alcuni che assolvono la funzione di illuminazione dell’area circostante il veicolo stesso (e sono tipicamente detti fari o fanali), ed altri che assolvono invece la funzione di permettere l’identificazione del veicolo o, ancora, a segnalare particolari condizioni operative del veicolo stesso.

Nella loro denominazione più generica, questi ultimi dispositivi ricadono sotto il nome di dispositivi di segnalazione luminosa, e tra di essi figurano ad esempio gli indicatori di direzione o le luci di stop presenti sui veicoli terrestri.

Sono noti dispositivi di segnalazione luminosa impieganti uno o più emettitori di luce quali lampadine, LED o dispositivi similari, che hanno lo scopo di ridurre la potenza assorbita dal singolo elemento emettitore di luce garantendo comunque sufficiente luminosità complessiva per la destinazione d’uso a cui sono votati.

In questo caso i fotoemettitori sono disposti all’interno di una struttura che li contiene in una disposizione ordinata per righe, a nido d’ape, a scacchiera o a matrice; inoltre, tipicamente nella direzione in cui la luminosità del fotoemettitore à ̈ maggiore, la struttura presenta un rivestimento di materiale trasparente o traslucido, che permette il passaggio del fascio luminoso.

Qualora i dispositivi di segnalazione luminosa presentino una struttura che si monti ad incasso, ad esempio sulla fiancata di un autoveicolo, la direzione di massima illuminazione – e conseguentemente lo strato del materiale trasparente o traslucido – sono orientati verso l’esterno del veicolo.

Con riferimento alla figura 1, un dispositivo 1 di segnalazione luminosa ad incasso noto presenta una struttura 2 contenente elementi a forma di paraboloide 3, atti a direzionare meglio il fascio luminoso verso uno strato di materiale traslucido 4. Questi elementi presentano una superficie interna 5 metallizzata in modo tale da garantire sufficiente riflessione luminosa verso l’esterno.

Un fotoemettitore 6 à ̈ tipicamente collocato nell’intorno del punto di fuoco di ogni elemento a forma di paraboloide 3, in modo tale da concentrare il fascio in direzione dello strato di materiale traslucido 4 sostanzialmente in una direzione compresa tra l’asse A degli elementi a forma di paraboloide 3 e un angolo α.

La struttura 2 viene ad esempio incassata all’interno di un vano di una carrozzeria 100 sostanzialmente in corrispondenza dello strato di materiale traslucido 4.

Tuttavia la presenza degli elementi di forma parabolica 3 implica una notevole complessità costruttiva della struttura di contenimento, ed inoltre non permette di realizzare strutture 2 prive di materiale metallizzato, incrementandone quindi il costo di fabbricazione.

Infatti, ad esempio, minime deformazioni della superficie interna 5 degli elementi di forma parabolica 3 può portare a difformità di emissione del fascio non tollerabili; questo – in particolare per dispositivi 1 prodotti in grande serie – causa un rigetto di numerosi dispositivi 1 durante le fasi di controllo di qualità, causando un danno economico non trascurabile.

E’ parimenti noto che nel campo della produzione industriale di parti di veicoli, l’attenzione rivolta verso i costi di produzione à ̈ altissima, visto il numero elevato di pezzi che tipicamente vengono prodotti. Giacché la realizzazione di strutture – e in particolare paraboloidi – rivestite da film metallizzati à ̈ complessa, spesso si demanda tale operazione a ditte esterne; questo causa inevitabilmente un incremento di costo del prodotto finito.

Infine qualora i paraboloidi siano costituiti in materiale metallico o rivestiti da specchi, si incrementa notevolmente anche il peso del dispositivo finito ,in misura non trascurabile.

Infine, per esigenze fisiche date dalla posizione fuoco del paraboloide, non à ̈ possibile ridurre la profondità della struttura oltre una certo limite, pena l’impossibilità di realizzare un fascio luminoso ben collimato o comunque non divergente.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo modulare di segnalazione luminosa ad incasso, alimentato elettricamente per veicoli terrestri, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e sia economico, realizzato per massima parte da materiali privi di rivestimenti metallici, sia di peso ridotto e garantisca un ottima emissione di luce e concentrazione di fascio luminoso.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo modulare di segnalazione luminosa ad incasso, alimentato elettricamente per veicoli terrestri, come rivendicato nella rivendicazione 1.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra una vista in sezione di un dispositivo di segnalazione luminosa di tipo noto;

- la figura 2 illustra una vista in sezione di un dispositivo di segnalazione modulare secondo la presente invenzione;

- la figura 3 illustra un dettaglio di una parte del dispositivo di segnalazione di figura 2; e - la figura 4 illustra una vista del dispositivo di segnalazione modulare di figura 2 nel suo complesso.

Con riferimento alla figura 2, con 10 Ã ̈ indicato nel suo complesso un dispositivo modulare di segnalazione luminosa ad incasso, alimentato elettricamente per veicoli terrestri secondo la presente invenzione.

Il dispositivo 10 presenta una struttura 11 atta ad essere montata ad incasso in un vano di una carrozzeria 100 del veicolo; la struttura 11 à ̈ costituita per massima parte di materiale plastico fotoisolante (ad esempio, ma non limitatamente, ABS), e presenta più parti smontabili, che permettono quindi una facile riparazione ed assemblaggio del dispositivo 1 stesso.

Il materiale plastico con il quale à ̈ formata la struttura 11 ha una flessibilità sufficiente a garantire l’adattamento durante sia le fasi di assemblaggio che durante il montaggio ad incasso nella carrozzeria 100 del veicolo di destinazione, senza creparsi o subire deformazioni plastiche o snervamenti.

In dettaglio la struttura 11 Ã ̈ formata almeno da:

- un pannello posteriore 11a atto a supportare ed incapsulare una pluralità di fotoemettitori 12 elettricamente alimentati da una sorgente di alimentazione elettrica 30 del veicolo; e

- due o più chiusure laterali 11b, 11c, che anch’esse contribuiscono all’incapsulamento dei fotoemettitori 12.

Tipici esempi di fotoemettitori 12 impiegabili sul dispositivo 10 sono: lampadine comuni, lampadine alogene, emettitori a scarica di gas (lampade a scarica di gas Xeno), fotoemettitori a semiconduttore (ad esempio – ma non limitatamente – LED).

In direzione esterna alla carrozzeria 100, la struttura 11 à ̈ chiusa da uno strato 13 di materiale trasparente o traslucido, che permette il passaggio del fascio luminoso dei fotoemettitori 12 verso l’ambiente esterno e che à ̈ disposto sostanzialmente di fronte ad un’area di maggiore emissione luminosa dei fotoemettitori 12.

Sebbene in figura 2 sia mostrato uno strato 13 di forma convessa verso l’esterno del dispositivo 10, tuttavia questa rappresentazione non deve considerarsi limitativa giacché molteplici altre forme sono utilizzabili. Tipicamente, le forme dello strato 13 debbono essere tali da tenere conto delle esigenze di design del veicolo sul quale sono montate ma anche delle esigenze tecniche di resistenza meccanica e di trasmissione luminosa.

Lo strato 13 à ̈ realizzato in materiale plastico, preferibilmente di tipo infrangibile, viste le possibili esposizioni a urti o strisciamenti con oggetti presenti nell’ambiente circostante il veicolo stesso.

All’interno della struttura 11 à ̈ inoltre presente uno strato di materiale plastico 14, idoneo a permettere il passaggio di luce, che à ̈ disposto tra lo strato 13 e il pannello posteriore 11a della struttura 11 ed in direzione sostanzialmente parallela a quella del pannello posteriore 11a.

Lo strato di materiale plastico 14 comprende una serie di strutture a forcella 14a, anch’esse di materiale fotoisolante, rispettivamente separate da una lente di Fresnel 14b.

In dettaglio, lo strato di materiale plastico 14 comprende tante lenti di Fresnel 14b quanti sono i fotoemettitori 12, creando conseguentemente una struttura modulare avente una pluralità di moduli 16, in cui ogni modulo 16, raffigurato in dettaglio in figura 3, comprende una lente di Fresnel 14b, un fotoemettitore 12 ed à ̈ delimitato lateralmente dalle pareti 20, 21 che si affacciano verso la lente di Fresnel 14b tra loro frapposta e che appartengono rispettivamente a due strutture a forcella 14a adiacenti.

Per ogni modulo 16, la lente di Fresnel 14b ivi compresa viene disposta in modo tale da presentare un proprio asse X in corrispondenza del rispettivo fotoemettitore 12.

Sebbene la forma di realizzazione descritta presenti dei moduli dotati di un unico fotoemettitore 12, à ̈ possibile dotare ogni singolo modulo 16 di più fotoemettitori 12, qualora si ritenga che la potenza luminosa emessa da un singolo fotoemettitore 12 non sia sufficiente per il modulo 16.

Per una maggiore economia di costruzione, la parte delle chiusure laterali 11b, 11c che viene a contatto con lo strato di materiale plastico 14 à ̈ conformata in modo tale da riprendere la forma di una delle pareti 20, 21 assolvendo quindi, solamente per i fotoemettitori 12 più esterni, anche la funzione svolta dalla struttura a forcella 14a.

Giacché i fotoemettitori 12 debbono ricevere energia elettrica per potere accendersi, il pannello posteriore 11a incorpora anche un circuito stampato (non illustrato), il quale permette di trasferire un segnale elettrico di alimentazione da una zona di connessione 22 disposta sulla chiusura laterale 11c ed incorporante almeno due terminali di alimentazione 22a, 22b fino ai fotoemettitori 12.

Inoltre, a seconda delle particolari destinazioni d’uso del dispositivo 10, il circuito stampato può integrare componenti elettronici che permettano l’elaborazione del segnale elettrico che alimenta i fotoemettitori 12, ad esempio modificandone la forma d’onda o la frequenza.

La figura 3 illustra con maggiore dettaglio la struttura di un modulo 16.

La lente di Fresnel 14b presenta una prima ed una seconda faccia 14b.1, 14b.2, rispettivamente posizionate su due piani dello strato di materiale plastico 14, in cui la prima faccia 14b.1 à ̈ quella dotata di potere convergente, ed à ̈ quindi caratterizzata da una superficie convessa 14b.3 centrale rivolta verso il fotoemettitore 12.

La seconda faccia 14b.2 della lente di Fresnel 14b à ̈ invece dotata di una pluralità di protuberanze di forma sostanzialmente semicircolare ed à ̈ atta a garantire uniformità di illuminazione.

Le lenti di Fresnel 14b presenti nel dispositivo 10 possono essere realizzate anche in materiale plastico: pertanto sono leggere, facili da montare sullo strato di materiale plastico 14, ed inoltre prevengono la necessità di dover ricorrere a particolari strutture metallizzate per provvedere alla riflessione della luce emessa dai fotoemettitori 12.

Inoltre, regolando la curvatura della superficie convessa 14b.3 delle lenti di Fresnel 14b à ̈ possibile avere un fuoco molto vicino, e conseguentemente ridurre drasticamente le dimensioni in profondità del dispositivo 10.

La figura 3 mostra inoltre il dettaglio delle strutture a forcella 14a; essa possiede una base 22 fissata saldamente allo strato di materiale plastico 14 ad esempio – ma non limitatamente – mediante incollaggio, e delle zone laterali 14a.1 confinanti con le pareti 20, 21 e rialzate rispetto alla base 22 in modo tale da sovrastare parte delle protuberanze della seconda faccia 14b.2 della lente di Fresnel 14b. Giacché la base 22 à ̈ fissata su una faccia dello strato di materiale plastico 14 rivolta verso lo strato 13, le strutture a forcella 14a presentano una concavità che à ̈ rivolta verso lo strato 13 stesso.

A seconda delle specifiche di focalizzazione del fascio luminoso che deve fuoriuscire da ogni singolo modulo 16 le pareti laterali 20, 21 delle strutture a forcella 14a possono essere parallele all’asse X della lente o leggermente inclinate rispetto ad esso; la loro lunghezza in direzione parallela all’asse X stesso anch’essa à ̈ funzione della focalizzazione del fascio luminoso che si vuole ottenere, nonché della distanza delle strutture a forcella 14a stesse dal rispettivo fotoemettitore 12.

Qualora le lenti di Fresnel 14b siano realizzate in materiale plastico, questo à ̈ composto ad esempio PMMA (poly-metyl-metacrilato), ABS o loro composti atti a garantire una notevole economia di realizzazione del dispositivo 10.

In figura 4 à ̈ possibile infine osservare meglio come parte del dispositivo 10 si protenda all’esterno della carrozzeria 100 del veicolo, qui raffigurata in sezione.

Il dispositivo 10 à ̈ infine provvisto, su delle facce esterne della struttura 11, di una pluralità di zone di fissaggio 30, atte a permettere connessioni e disconnessioni rigide con dei supporti (non mostrati) presenti sul veicolo. Il numero e la forma delle zone di fissaggio 30 può variare a seconda della grandezza e del peso del dispositivo 10, nonché dalla sua forma.

I vantaggi dell’invenzione fin qui descritta sono chiari dalla precedente descrizione. In particolare il dispositivo descritto presenta una pluralità di lenti di Fresnel che permettono di ridurne l’ingombro ed evitano di costruire strutture complesse, costose e che obblighino alla formazione di strati di metallizzazione – quali ad esempio paraboloidi – che circondino i fotoemettitori per permetterne la riflessione della luce e la collimazione del fascio luminoso.

La presenza di una struttura e di strati di materiale realizzati per massima parte in plastica permette inoltre di avere una notevole riduzione del costo, argomento particolarmente importante nell’ambito della tecnologia industriale per componentistica di veicoli, dove una minima differenza di costo può incidere in misura notevole sui margini di guadagno.

Infine una struttura formata da più parti smontabili, permette di accedere facilmente alle parti interne del dispositivo – ad esempio per effettuare piccole riparazioni – nonché una notevole facilità di montaggio delle stesse in fase di costruzione, ancora una volta favorendo i costi di produzione.

Sebbene sia stata descritta una forma di realizzazione preferita impiegante una pluralità di moduli disposti in fila, à ̈ possibile realizzare la presente invenzione disponendo i moduli su due o più righe, o a nido d’ape.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo modulare (10) di segnalazione luminosa ad incasso, alimentato elettricamente per veicoli terrestri o aeronavali, comprendente: - una struttura (11); - una pluralità di moduli (16) di illuminazione, comprendenti ognuno almeno un fotoemettitore (2) elettricamente alimentato; detti moduli (16) essendo incapsulati entro detta struttura (11); - uno strato (13), di materiale trasparente o traslucido, atto a permettere il passaggio di un fascio luminoso emesso da detta pluralità di fotoemettitori (12); lo strato (13) essendo disposto sostanzialmente di fronte all’area di maggiore emissione dei fotoemettitori (12); - una pluralità di terminali di alimentazione (22a, 22b) alimentati da una sorgente (30) di energia elettrica, atti a fornire alimentazione elettrica ad almeno parte della pluralità di fotoemettitori (12); caratterizzato dal fatto di comprendere una lente di Fresnel (14b) per ogni modulo (16); la detta lente di Fresnel (14b) essendo frapposta tra detta pluralità di fotoemettitori (12) e lo strato (13); lo strato (13) essendo di materiale plastico trasparente o traslucido. 2. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 1, in cui, per ogni modulo (16), la rispettiva lente di Fresnel (14b) presenta un asse (X) posizionato in corrispondenza del fotoemettitore (12) facente parte del modulo (16) stesso. 3. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la struttura (11) comprende una pluralità di parti fotoisolanti (11a, 11b, 11c); dette parti fotoisolanti (11a, 11b, 11c) essendo costituite da materiale plastico. 4. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta lente di Fresnel 14b possiede una prima ed una seconda faccia (14b.1), (14b.2); la prima faccia (14b.1) possedendo una zona convessa (14b.3) rivolta verso il fotoemettitore (12). 5. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 3, in cui detto materiale plastico comprende, almeno in parte, Poli-Metil-Metacrilato, ABS e loro rispettivi materiali derivati. 6. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 3 e 4, in cui la pluralità di parti (11a, 11b, 11c) fotoisolanti comprende due chiusure laterali (11b, 11c) e un pannello posteriore (14a); il dispositivo (10) comprendendo inoltre un piano intermedio (14) di materiale plastico, frapposto tra detto strato (13) e detto pannello posteriore (11a); il piano intermedio (14) essendo atto a supportare una pluralità di strutture a forcella (14a) separate tra loro da una lente di Fresnel (14b); le strutture a forcella (14a) essendo atte a limitare l’estensione laterale del fascio luminoso emesso dai fotoemettitori (12). 7. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 6, in cui il piano intermedio (14) si estende, nella sua direzione di massima lunghezza, in direzione sostanzialmente parallela al pannello posteriore (11a). 8. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 6, in cui dette strutture a forcella 12 presentano delle pareti (20, 21) laterali protendentisi in direzione sostanzialmente parallela ad un asse (X) delle lenti di Fresnel (14b); le pareti (20, 21) estendendosi lungo la direzione dell’asse (X) in funzione della focalizzazione del fascio luminoso emesso dai fotoemettitori (12). 9. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 6, in cui detto pannello posteriore comprende un circuito elettrico o elettronico atto ad alimentare i fotoemettitori (12) con un segnale elettrico proveniente una sorgente (30) del veicolo. 10. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 1, in cui detta struttura (11) à ̈ provvista di una pluralità di zone di connessioni (30), atte ad essere connesse in modo distaccabile con dei supporti presenti su veicoli sui quali detto dispositivo (10) viene montato. 11. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 4, in cui su detta seconda faccia (14b.
2. 2) à ̈ presente una pluralità di protuberanze atte a uniformare il fascio luminoso prodotto da detti fotoemettitori (12). 12. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 1, in cui detti fotoemettitori (12) comprendono lampadine a incandescenza, lampade a scarica di gas, o fotoemettitori a semiconduttore. 13. Dispositivo modulare secondo la rivendicazione 5, in cui le strutture a forcella (14a) presentano una concavità rivolta verso lo strato (13).