ITTO940502A1

ITTO940502A1 - Nodo strutturale per il telaio di un autoveicolo.

Info

Publication number: ITTO940502A1
Application number: IT94TO000502A
Authority: IT
Inventors: Franco Aragno; Mauro Levorin
Original assignee: Fiat Auto Spa
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1995-12-17
Also published as: DE69514571T2; EP0687617A3; ITTO940502A0; IT1266866B1; DE69514571D1; EP0687617B1; EP0687617A2

Abstract

Viene descritto un nodo strutturale per il telaio di un autoveicolo, in particolare il nodo di unione tra un longherone laterale (10, 40) longitudinale ed un montante (50) sostanzialmente verticale, del tipo in cui il longherone laterale é costituito dall'unione di due parti complementari un profilato esterno (10) a sezione aperta e convessa verso l'esterno, sul quale viene esternamente saldato il montante (50), ed un profilato esterno (40).Il nodo comprende:- un rinforzo metallico. di forma scatolare (60) atto ad essere inserito nell'incavo del longherone esterno (10) e saldato ad esso in corrispondenza del punto in cui viene saldato il montante (50);.ed un diaframma o piastra di rinforzo (30), sostanzialmente a forma di T rovesciata, atta ad essere saldata, da un lato, all'Insieme rigido formato da longherone esterno (10), montante (50) e rinforzo (60), e. dal lato opposto, al longherone laterale interno (40).L'elemento di rinforzo (60) é dotato di una pluralità di pareti verticali di irrigidimento (64, 65) saldamente fissate a rispettive pareti longitudinali superiori (13) ed inferiori (11) del longherone esterno (10) ed alla piastra (30).

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Nodo strutturale per il telaio di un autoveicolo.

Descrizione

La presente invenzione si colloca nel settore dei telai per autoveicoli in generale, e si riferisce in particolare ad un nodo strutturale per il telaio di un autoveicolo avente la funzione di irrigidire il collegamento tra il longherone laterale ed un montante sostanzialmente perpendicolare che si innesta su di esso.

Su molti autoveicoli sono attualmente in uso telai in acciaio o alluminio in cui il longherone laterale è formato dall'unione di due profilati complementari a sezione aperta che vengono resi solidali per saldatura lungo ali di giunzione che si sviluppano per tutta la lunghezza del longherone.

Uno dei maggiori problemi che si riscontrano con questo tipo di struttura è legato alla debolezza del nodo dì giunzione tra il longherone laterale ed il montante centrale che vi viene fissato.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un nodo strutturale comprendente alcuni elementi dì rinforzo atti ad assicurare la robustezza strutturale necessaria per tipo di giunzione suddetto.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un nodo strutturale di facile e rapida esecuzione, con particolare riferimento all'accessibilità ai vari punti in cui vanno eseguite le operazioni di saldatura.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno chiariti meglio in seguito sono raggiunti da un nodo strutturale per telaio di autoveicoli, in particolare nodo di unione tra un longherone laterale longitudinale e sostanzialmente orizzontale ed un montante sostanzialmente verticale, del tipo in cui detto longherone laterale è costituito dall'unione di due profilati complementari: un profilato esterno a sezione aperta e convessa verso l'esterno sul quale viene esternamente saldato il montante, ed un profilato interno; tali profilati essendo provvisti di rispettive ali di giunzione longitudinalmente estese atte a permettere l'unione dei due profilati in un piano sostanzialmente verticale; caratterizzato dal fatto di comprendere:

un elemento di rinforzo metallico di forma scatolare atto ad essere inserito nell'incavo del longherone esterno e saldato in esso in corrispondenza del punto in cui viene saldato il montante; ed

una piastra di rinforzo, sostanzialmente a forma di T rovesciata, atta ad essere saldata da un lato all'insieme rigido formato da longherone esterno, montante ed elemento di rinforzo, e dal lato opposto al longherone laterale interno;

l'elemento di rinforzo essendo dotato di una pluralità di pareti verticali di irrigidimento saldamente fissate a rispettive pareti longitudinali superiori ed inferiori del longherone esterno ed alla piastra.

Verranno ora descritte due forme di realizzazione preferite ma non limitative del nodo strutturale secondo la presente invenzione, facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

la FIG. 1 è una vista prospettica d'insieme che illustra il nodo strutturale della presente invenzione;

la FIG. 2 è una vista prospettica in esploso di alcune parti componenti il nodo strutturale di FIG. 1;

la FIG. 3 è una vista prospettica di un ulteriore componente che, unito a quelli di FIG. 2, concorre a formare il nodo di FIG. 1; e

la FIG. 4 è una vista prospettica simile a quella di FIG. 2, ma di una forma di realizzazione alternativa del nodo secondo la presente invenzione.

Facendo inizialmente riferimento alla FIG. 1, in estrema sintesi, la presente invenzione si prefigge l'obiettivo di congiungere saldamente tra di loro il longherone laterale, costituito dall'unione di un longherone laterale esterno 10 e di un complementare longherone laterale interno 40, con il montante centrale 50.

Più in particolare, il collegamento tra i longheroni laterali esterno ed interno è effettuato in un piano sostanzialmente verticale lungo ali di giunzione verticali superiori ed inferiori, estese in senso longitudinale ed indicate con i numeri di riferimento 17, 18, 41, 42.

Il longherone esterno 10, visibile anche nell'esploso di FIG. 2, è costituito da profilato a sezione aperta e convessa verso l'esterno, in cui si distinguono una parete orizzontale inferiore 11, una parete verticale 12, una parete obliqua 13, ed una parete orizzontale superiore 14. La parete obliqua 13 è raccordata a quella verticale 12 mediante due pareti ortogonali 15 e 16 formanti uno scalino che rientra in modo convesso nella forma aperta del profilato. Nella zona centrale in corrispondenza del punto in cui verrà fissato il montante, le ali di giunzione 17 e 18 rientrano leggermente verso l’esterno formando rispettive tasche 19 e 20 che si estendono in senso laterale di una lunghezza corrispondente a quella della piastra di collegamento o diaframma 30, come sarà chiarito meglio più avanti.

Le ali di giunzione 41,42 del longherone interno 40, invece, sono preferibilmente piane (F16. 3).

Con riferimento alla FIG. 2, il diaframma di rinforzo 30 è formato da una piastra sostanzialmente a forma di τ rovesciata, di spessore corrispondente alla profondità delle tasche 19 e 20 del corpo 10. Nel diaframma 30 si può distinguere una porzione inferiore 31 allungata in senso longitudinale, di altezza circa uguale ai longheroni laterali 10 e 40, ed una porzione superiore 32, rastremata verso l'alto, che in sommità ha larghezza uguale a quella del montante 50.

Il diaframma o piastra 30 reca Inoltre due aperture allungate In senso verticale per consentire 11 passaggio degli elettrodi necessari ad effettuare le successive saldature: un'apertura superiore 33, ottenuta nella zona superiore 32, ed un'apertura Inferiore 34, ottenuta al centro della porzione Inferiore 31.

Sempre con riferimento alla FIG. 2, 11 rinforzo 60 ha profilo laterale coniugato a quello del longherone esterno 10, e presenta due pareti laterali verticali 61 di irrigidimento. Tali pareti, affacciate e preferibilmente parallele in senso trasversale o comunque aventi la stessa inclinazione delle pareti del montante 50, sono delimitate verso l'esterno da un lato obliquo superiore 62 e da un lato verticale inferiore 64; 1 lati 64 sono raccordati da una parete verticale longitudinale 63. Il rinforzo 60 forma inoltre due lembi verticali longitudinali 65, due lembi obliqui 66, e tre lembi orizzontali inferiori 67.

Come si può dedurre dai disegni, il rinforzo 60 ha sezione orizzontale sostanzialmente a forma di C, dove il lato aperto della sezione è rivolto verso l'interno per essere successivamente chiuso dalla piastra 30.

Il montante 50 forma due lembi laterali 51 la cui sagoma copia, nella parte inferiore, la sagoma della parte superiore esterna del longherone 10.

Per quanto riguarda l'assemblaggio delle varie parti formanti il nodo strutturale secondo la presente invenzione, la prima fase prevede che il rinforzo 60 sia fissato al longherone laterale esterno 10 per saldatura dei lembi obliqui superiori 66 sulla faccia interna della parete obliqua 13, e per saldatura dei tre lembi orizzontali inferiori 67 sulla faccia superiore della parete orizzontale inferiore 11 del corpo 10.

L'insieme costituito da rinforzo 60 e longherone esterno 10 viene quindi fissato all'estremità inferiore del montante 50; questo viene appoggiato sull'esterno del longherone 10 in corrispondenza del rinforzo 60, e quindi si saldano i lembi laterali 51 del montante alla faccia esterna della parete obliqua 13, alla parete orizzontale superiore 14, alla tasca 19 dell'ala di giunzione superiore 17; il lembo verticale inferiore 52 del montante è saldato alla parete verticale 15.

All'insieme cosi costituito viene aggiunto il diaframma 30, che viene così saldato: la porzione superiore 32 del diaframma, simmetricamente rispetto all'apertura 33, è saldata in verticale ai lembi laterali 51 del montante 50; la porzione inferiore 31 viene invece saldata ai lembi verticali trasversali 65 del rinforzo 60; mediante due saldature orizzontali, il diaframma viene reso solidale alle facce interne delle tasche 19 e 20 del longherone esterno 10.

Per ultimo viene aggiunto il longherone laterale interno 40, mediante saldature orizzontali, lungo le ali di giunzione 41 e 42, effettuate sulle ali 17 e 18 del longherone 10 e lungo la faccia interna del diaframma 30.

Il nodo finito è illustrato in FIG. 1.

In alternativa a guanto descritto finora, una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, illustrata in FIG. 4, prevede che il rinforzo 60 presenti i propri lembi obliqui 66 divergenti anziché convergenti, e che l'unione del longherone esterno 10, del rinforzo 60 e del montante 50 sia ottenuta in un'unica fase di saldatura in cui la parete obliqua 13 del longherone viene pinzata tra i lembi 66 del rinforzo e le porzioni oblique dei lembi 51 del montante. Analogamente a quanto fatto nel primo esempio, i lembi inferiori 67 del rinforzo sono saldati alla parete inferiore orizzontale 11.

In un secondo tempo, si salda 11 diaframma 30 al rinforzo 60, al montante 50, ed alle tasche 19 e 20 del longherone esterno 10. In questo secondo esempio, nel diaframma 30 sono ottenute due aperture 34 atte a permettere la saldatura del diaframma 30 al rinforzo 60; l'insieme degli elementi 60, 50, 30, 10 viene poi saldato all'elemento 40. Il risultato finale è ancora quello visibile in FIG. 1.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Nodo strutturale per telaio di autoveicoli, in particolare nodo di unione tra un longherone laterale (10, 40) longitudinale e sostanzialmente orizzontale ed un montante (50) sostanzialmente verticale, del tipo in cui detto longherone laterale è costituito dall'unione di due profilati complementari: un profilato esterno (10) a sezione aperta e convessa verso l'esterno sul quale viene esternamente saldato il montante (50), ed un profilato interno (40); i profilati (10, 40) essendo provvisti di rispettive ali di giunzione (17, 18, 40, 41) longitudinalmente estese atte a permettere l'unione dei due profilati (10, 40) in un piano sostanzialmente verticale; caratterizzato dal fatto di comprendere: un elemento di rinforzo metallico di forma scatolare (60) atto ad essere inserito nell’incavo del longherone esterno (10) e saldato in esso in corrispondenza del punto in cui viene saldato il montante (50); ed una piastra di rinforzo (30), sostanzialmente a forma di T rovesciata, atta ad essere saldata da un lato all'insieme rigido formato da longherone esterno (10), montante (50) ed elemento di rinforzo (60), e dal lato opposto al longherone laterale interno (40); l'elemento di rinforzo (60) essendo dotato di una pluralità di pareti verticali di irrigidimento (64, 65) saldamente fissate a rispettive pareti longitudinali superiori (13) ed inferiori (11) del longherone esterno (10) ed alla piastra (30).
2. Nodo strutturale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento di rinforzo (60) forma una pluralità di lembi superiori (66), inferiori (67) ed interni (65) atti ad essere rispettivamente saldati alla parete superiore (13) ed a quella inferiore (11) del longherone (10) ed alla piastra (30).
3. Nodo strutturale secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che l'elemento di rinforzo (60) ha sezione orizzontale a forma di C; il lato aperto della sezione è rivolto verso l'interno per essere chiuso dalla piastra (30).
4. Nodo strutturale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le all di giunzione (17, 18) del longherone esterno (10) formano tasche (19, 20) atte ad accogliere la piastra (30); dette tasche avendo profondità uguale allo spessore della piastra.
5. Nodo strutturale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la nella piastra (30) è ottenuta almeno un'apertura superiore (33) atta a consentire la saldatura della stessa al longherone (40)/ ed almeno un'apertura inferiore (34) atta a consentire la saldatura della piastra al rinforzo (60).
6. Nodo strutturale secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la piastra (30) comprende due aperture inferiori (34) longitudinalmente distanziate.
7. Nodo strutturale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i lembi (66) dell'elemento di rinforzo da saldare alla parete superiore (13) del longherone (10) sono distanziati tra di loro di una lunghezza corrispondente alla distanza tra corrispondenti lembi (51) per la saldatura del montante (50) al longherone (10), onde permettere l'interposizione della parete (13) tra detti lembi (66) e (51) e l'unione di tali parti (13, 66, 51) in un'unica operazione di saldatura.