ITTO20130329A1 - Scocca di autoveicolo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“SCOCCA DI AUTOVEICOLO”

La presente invenzione è relativa ad una scocca di un autoveicolo.

Com’è noto, la scocca degli autoveicoli è progettata in modo da soddisfare requisiti che permettono di ottenere una adeguata sicurezza per i passeggeri in caso di incidenti.

Per quanto riguarda gli urti frontali, nel vano motore anteriore gli autoveicoli hanno due puntoni longitudinali principali e due puntoni longitudinali secondari, aventi zone collassabili per poter assorbire energia conseguente ad urti a velocità relativamente elevata. I puntoni principali si estendono a sbalzo a partire dalla struttura dell’abitacolo ad una altezza corrispondente a quella dei passaruota anteriori e, alle loro estremità, supportano l’estremità frontale dell’autoveicolo. I puntoni secondari si estendono a sbalzo a partire dai montanti delle portiere anteriori, al di sopra dei passaruota e quindi sono disposti più in alto e più all’esterno.

In caso di urto frontale che avviene contro un ostacolo approssimativamente in corrispondenza dell’asse longitudinale di mezzeria dell’autoveicolo, la configurazione sopra descritta consente di ottenere ottime prestazioni per quanto riguarda la sicurezza in abitacolo.

Tuttavia, i risultati non sono altrettanto soddisfacenti quando l’urto frontale avviene con un offset o scostamento rilevante rispetto all’asse longitudinale di mezzeria e, quindi, interessa sostanzialmente uno spigolo anteriore dell’autoveicolo. In questo caso, infatti, le sollecitazioni dovute all’urto si scaricano principalmente sul puntone secondario disposto sul lato che viene interessato dall’urto frontale, ed i puntoni principali vengono interessati solo in minima parte, per cui la deformazione plastica della scocca non riesce ad assorbire in modo sufficiente l’energia d’urto.

Per ottenere risultati migliori è noto di variare la configurazione dei puntoni principali, rendendoli divergenti in modo da fare intervenire anch’essi nella deformazione plastica, in presenza di un urto frontale del tipo sopra descritto.

Tuttavia, questa configurazione è decisamente più ingombrante, per cui preferibilmente è da evitare.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di realizzare una scocca di autoveicolo, la quale consenta di risolvere in modo semplice ed economico gli inconvenienti sopra esposti e, preferibilmente, adotti una soluzione che possa essere installata in modo semplice e con modifiche relativamente contenute su scocche che sono provviste di puntoni longitudinali del tipo sopra descritto, senza dover ri-progettare tali puntoni e senza aumentare eccessivamente il peso complessivo della scocca e l’ingombro nel vano motore.

Secondo la presente invenzione, viene realizzata una scocca di autoveicolo come definita nella rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 è una vista frontale semplificata, e con parti asportate per chiarezza, di un autoveicolo provvisto di una preferita forma di attuazione della scocca secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una prospettiva dall’alto che mostra in scala ingrandita la scocca della figura 1; e

- la figura 3 è una prospettiva dal basso di un dettaglio della figura 2.

In figura 1, il numero di riferimento 1 indica un autoveicolo avente un abitacolo 2 ed un vano motore 3, disposto davanti ad una zona inferiore dell’abitacolo 2. L’autoveicolo 1 comprende una scocca 5, la quale comprende, a sua volta, una struttura 6 definente l’abitacolo 2 e due puntoni longitudinali principali 7 e due puntoni longitudinali secondari 8. I puntoni 7,8 sono disposti nel vano motore 3, sono sostanzialmente paralleli ad un asse 10 longitudinale coincidente con l’asse di avanzamento dell’autoveicolo 1, e si estendono a sbalzo a partire dalla struttura 6. In particolare, come visibile anche nella figura 2, i puntoni 7 sono disposti più in basso ed in posizioni più interne rispetto ai puntoni 8, sono affiancati in direzione orizzontale ai passaruota anteriori 11 dell’autoveicolo 1, definiscono un prolungamento di un pianale 13 della struttura 6, e si estendono a sbalzo in avanti, da un punto leggermente più alto rispetto al pianale 13, a partire da una parete sostanzialmente verticale 12, che è denominata “parafiamma” e delimita una zona inferiore dell’abitacolo 2.

I puntoni 8, invece, sono disposti al di sopra dei passaruota 11 e si estendono a sbalzo a partire da rispettivi montanti anteriori verticali 14, che supportano anche, in modo noto e non illustrato, le portiere laterali anteriori dell’autoveicolo 1.

Le estremità anteriori dei puntoni 7 sono indicate dal numero di riferimento 16 e supportano una estremità frontale 18 dell’autoveicolo 1 (parzialmente illustrata). L’estremità frontale 18, in particolare, comprende un gruppo scambiatore di calore (non illustrato), una griglia 19, un paraurti 20 (figura 1) ed un telaio 22 (figura 2), il quale supporta il gruppo scambiatore di calore, la griglia 19 ed il paraurti 20 in modo noto e non illustrato e definisce un’apertura 23 sostanzialmente rettangolare che ospita almeno parzialmente il gruppo sopra menzionato.

Con riferimento alla figura 3, il telaio 22 comprende una traversa superiore 24, una traversa inferiore 25, e due montanti laterali 26, i quali sono normalmente denominati “vertical link” e sono fissati alle estremità 16, preferibilmente tramite l’interposizione di rispettive piastre 27.

Preferibilmente, i montanti laterali 26 sono definiti da rispettive piastre, le quali sono sostanzialmente verticali, sono allineate longitudinalmente con i puntoni 7 e sono provviste di fori per l’accoppiamento ai puntoni 7 e/o alle piastre 27 tramite viti o bulloni.

Le piastre 27 hanno rispettive facce 29 posteriori, che sono sostanzialmente ortogonali ai puntoni 7, sono appoggiate assialmente contro le estremità 16 e sono fissate a queste ultime, preferibilmente tramite viti o saldatura. Le piastre 27 hanno rispettive facce anteriori appoggiate contro le facce posteriori 30 dei montanti laterali 26 e svolgono una duplice funzione: da un lato, irrigidiscono le zone dove il telaio 22 è collegato ai puntoni 7; dall’altro lato, consentono di collegare rispettivi elementi allungati 32 alle estremità 16. In altre parole, gli elementi allungati 32 definiscono, insieme alle piastre 27, due dispositivi di collegamento per vincolare le estremità 16 ai puntoni 8, al fine di migliorare il grado di sicurezza fornito dalla scocca 5 in caso di incidente con urto frontale contro un ostacolo o barriera in presenza di una sovrapposizione relativamente piccola tra l’estremità frontale dell’autoveicolo 1 e tale ostacolo o barriera, ossia quando l’urto frontale interessa sostanzialmente uno spigolo anteriore dell’autoveicolo 1.

Gli elementi allungati 32 comprendono rispettive porzioni terminali posteriori 34 che sono fissate a porzioni intermedie 35 dei puntoni 8; e rispettive porzioni terminali anteriori 36, che sono parallele ma separate dalle estremità 16. In particolare, le estremità 16 e le porzioni 36 sono disposte l’una di fianco all’altra orizzontalmente, con un vuoto intermedio relativamente piccolo. Nel contempo, le porzioni 36 sono fissate alle piastre 27, in parallelo alle estremità 16. In particolare, i montanti laterali 26 e le piastre 27 sono impegnati da viti 38 (figura 2), avvitate in madreviti 37 che sono fissate all’interno delle porzioni 36, ad esempio tramite saldatura. Le viti 38 sono pertanto parallele all’asse 10.

Secondo una alternativa non illustrata, le porzioni 36 sono appoggiate contro un lato delle estremità 16 e sono fissate direttamente alle estremità 16, tramite viti e/o bulloni che si estendono ortogonalmente all’asse 10, eventualmente senza le piastre 27.

Gli elementi allungati 32 comprendono rispettive porzioni intermedie 39, le quali uniscono le porzioni 34 alle porzioni 36 e si estendono lungo rispettive direzioni 40 che, come anche visibile in figura 1, sono sostanzialmente simmetriche rispetto ad un piano verticale di mezzeria e divergono l’una rispetto all’altra andando dall’estremità frontale 18 all’indietro verso la struttura 6.

Pertanto, gli elementi allungati 32 non solo irrigidiscono la scocca 5, dal momento che collegano i puntoni 7 ai puntoni 8, ma definiscono rispettivi deflettori o guide che aiutano a deviare lateralmente verso l’esterno l’autoveicolo 1 quando l’estremità frontale 18 urta l’ostacolo o la barriera frontalmente con una sovrapposizione relativamente piccola, ossia quando l’urto frontale interessa principalmente uno dei due puntoni 8.

In particolare, le porzioni intermedie 39 hanno un andamento ad S, ossia sono prive di spigoli per raccordare le porzioni 34 alle porzioni 36.

Preferibilmente, la sezione trasversale degli elementi allungati 32 è costante lungo le direzioni 40. Vantaggiosamente, gli elementi allungati 32 sono definiti da rispettivi tubi, in modo da avere il migliore compromesso tra leggerezza e rigidezza/resistenza.

Ancora con riferimento alla figura 3, preferibilmente le porzioni 34 sono parallele ai puntoni 8, sono appoggiate sulle porzioni 35 e sono fissate a queste ultime tramite bulloni e viti 41, che si estendono ortogonalmente alla superficie di appoggio definita dalle porzioni 35. Preferibilmente, le porzioni 34 sono appoggiate su una faccia inferiore delle porzioni 35, per cui le viti 41 approssimativamente sono verticali. Come accennato sopra, invece, le viti 38 sono parallele all’asse 10: la differenza di orientamento nello spazio tra gli assi delle viti 41 e 38 contribuisce ad ottenere una migliore distribuzione delle sollecitazioni nelle due zone di attacco in cui sono fissati gli elementi allungati 32 e quindi una maggiore resistenza alla rottura di tali zone di attacco in caso di urto frontale.

Come accennato sopra, in caso di urto frontale contro un ostacolo in corrispondenza di una zona laterale di ampiezza relativamente piccola, sullo spigolo interessato dall’urto frontale il corrispondente elemento allungato 32 trasmette parte delle sollecitazioni tra i puntoni 7 e 8 ed irrigidisce questa parte laterale della scocca 5. Nel contempo, la porzione intermedia 39 definisce un deviatore che, incontrando l’ostacolo, tende a fare deviare lateralmente l’estremità frontale 18 in senso opposto all’ostacolo stesso durante l’urto, mentre l’estremità frontale 18 ed i puntoni 7,8 si deformano plasticamente per assorbire energia. Con questa deviazione, ipotizzando che l’ostacolo sia fisso, l’autoveicolo 1 tende a variare leggermente la sua direzione di marcia e quindi tende a scivolare via lateralmente rispetto all’ostacolo.

Grazie a questo comportamento, vengono ridotti gli effetti dell’urto frontale disassato con piccola sovrapposizione rispetto alla barriera o ostacolo. In particolare, le sollecitazioni derivanti da tale urto sul puntone 8 sono ridotte, per cui si garantisce una elevata sicurezza nell’abitacolo 2 rispetto a soluzioni prive degli elementi 32.

Nel contempo, il sistema di collegamento tramite viti e/o bulloni, senza saldature, per fissare gli elementi allungati 32, consente di applicare questa soluzione nelle linee di produzione solamente sulle tipologie di veicoli dove è effettivamente necessario e/o dove è richiesto per legge soddisfare determinati requisiti in caso d’urto.

In questo modo, è possibile ottenere una elevata standardizzazione per autoveicoli diversi, senza dover riprogettare completamente scocche che vengono già normalmente utilizzate. In altre parole, rispetto alle soluzioni note, per applicare gli elementi allungati 32 è necessario solamente forare i montanti laterali 26 e le piastre 27 per garantire i fissaggi definiti dalle viti 38, forare le porzioni 35 per consentire il fissaggio delle porzioni 34, ed eventualmente irrigidire le porzioni 35.

Le caratteristiche specifiche sopra descritte consentono poi di ottenere vantaggi di semplicità e resistenza che sono evidenti per un tecnico del settore.

Da quanto precede appare, infine, evidente che alla scocca 5 descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, la forma esterna e la sezione trasversale degli elementi allungati 32 potrebbero essere diverse da quelle indicate a titolo di esempio, ad esempio tale sezione trasversale potrebbe non essere costante lungo le direzioni 40.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Scocca di autoveicolo (5) comprendente: - una struttura (6) definente un abitacolo (2); - due puntoni longitudinali secondari (8), che si estendono a sbalzo in avanti a partire da detta struttura (6) e sono sostanzialmente paralleli ad un asse longitudinale (10); - due puntoni longitudinali principali (7), che si estendono a sbalzo in avanti a partire da detta struttura (6), sono paralleli a detto asse longitudinale (10), sono disposti in posizioni più basse e più verso l’interno rispetto ai detti puntoni longitudinali secondari (8) e comprendono rispettive estremità anteriori (16) atte a supportare una estremità frontale (18) dell’autoveicolo; caratterizzata dal fatto di comprendere due dispositivi di collegamento, ciascuno dei quali unisce una rispettiva detta estremità anteriore (16) ad un rispettivo detto puntone longitudinale secondario (8); detti dispositivi di collegamento comprendendo rispettive porzioni intermedie (39), le quali si estendono lungo rispettive direzioni (40) che sono sostanzialmente simmetriche rispetto ad un piano verticale di mezzeria e sono divergenti, andando verso detta struttura (6). 2.- Scocca secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette porzioni intermedie (39) costituiscono parte di rispettivi elementi allungati (32) aventi sezione trasversale costante. 3.- Scocca secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che dette porzioni intermedie (39) costituiscono parte di rispettivi elementi allungati (32) definiti da tubi. 4.- Scocca secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette porzioni intermedie (39) costituiscono parte di rispettivi elementi allungati (32) comprendenti rispettive porzioni terminali anteriori e posteriori (36,34), le quali sono sostanzialmente parallele a detti puntoni longitudinali principali e secondari (7,8); detti dispositivi di collegamento comprendendo: - primi mezzi di fissaggio (27,37,38) per fissare dette porzioni terminali anteriori (36) alle dette estremità anteriori (16), e - secondi mezzi di fissaggio (41) per fissare dette porzioni terminali posteriori (34) a zone intermedie (35) di detti puntoni longitudinali secondari (8). 5.- Scocca secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti elementi allungati (32) hanno una forma ad S. 6.- Scocca secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di fissaggio comprendono prime viti (38), e detti secondi mezzi di fissaggio comprendono seconde viti (41). 7.- Scocca secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che le dette seconde viti (41) si estendono lungo assi orientati nello spazio diversamente dalle dette prime viti (38). 8.- Scocca secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 7, caratterizzata dal fatto che i detti primi mezzi di fissaggio comprendono due piastre (27), le quali sono sostanzialmente ortogonali alle dette estremità anteriori (16) ed a dette porzioni terminali anteriori (16); dette estremità anteriori (16) e dette porzioni terminali anteriori (36) essendo separate le une dalle altre ed essendo fissate a dette piastre (27).