IT202000003572A1 - Corredo di installazione di una porta su una scocca di autoveicolo e relativo procedimento di installazione - Google Patents

Corredo di installazione di una porta su una scocca di autoveicolo e relativo procedimento di installazione Download PDF

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IT202000003572A1
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Bruna Sergio Della
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Fca Italy Spa
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    • E05Y2900/531Doors

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo:
?Corredo di installazione di una porta su una scocca di autoveicolo e relativo procedimento di installazione?
TESTO DELLA DESCRIZIONE
Campo dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce all'assemblaggio degli autoveicoli, in particolare all?assemblaggio di porte ed elementi battenti in generale su una scocca di autoveicolo.
Tecnica nota e problema tecnico generale
Nell?ambito dell'assemblaggio degli autoveicoli risulta essere particolarmente delicata l'operazione di installazione di una porta sulla scocca di un autoveicolo, in particolare il corretto posizionamento della porta rispetto alla scocca durante l?intero ciclo di produzione dell'autoveicolo stesso.
Durante il processo di assemblaggio di un autoveicolo pu? accadere che le scocche e le porte del medesimo autoveicolo siano sottoposte a trattamenti in posizioni fisicamente distinte, per cui esister? un punto del ciclo di assemblaggio dell'autoveicolo in cui la linea di assemblaggio biforca in una sezione destinata alla lavorazione delle scocche e una sezione destinata alla lavorazione delle porte. Siccome non ? possibile eseguire le operazioni di riferimento geometrico delle porte dopo l'esecuzione delle lavorazioni stesse, ? necessario fissare le porte alla scocca nella posizione prevista a progetto prima delle lavorazioni suddette, quindi separare le porte dalla scocca e riunirle in una fase successiva.
Questo crea notevoli problemi in quanto la separazione della porta dalla scocca porterebbe alla perdita di qualsiasi riferimento geometrico se essa venisse smontata nel modo pi? semplice possibile, ossia per separazione meccanica dell'intera cerniera dalla scocca stessa.
Per ovviare a tale vincolo tecnico sono note nell'arte due soluzioni utilizzate selettivamente in funzione del tipo di cerniera e di porta considerata, e che consistono nelle seguenti:
- una prima soluzione in cui la cerniera che collega la porta all'autoveicolo comprende un primo elemento di cerniera fissato alla porta e un secondo elemento di cerniera articolato al primo elemento di cerniera, fissato alla scocca dell'autoveicolo mediante viti, e riferito in posizione con l'ausilio di spine di riferimento. Al momento della separazione della porta dalla scocca la cerniera rimane interamente connessa alla porta e all?atto del successivo riposizionamento il riferimento geometrico ? determinato dalle spine. Si tratta di una soluzione impiegata ad esempio su vetture molto leggere in cui le porte hanno un'apertura con almeno una componente verticale, e in cui sovente la scocca ? realizzata di materiale composito;
- una seconda soluzione in cui la costruzione del veicolo e della scocca sono pi? convenzionali e in cui la cerniera che collega la porta all'autoveicolo comprende un primo elemento di cerniera fissato alla porta e un secondo elemento di cerniera articolato al primo elemento di cerniera fissato alla scocca dell'autoveicolo mediante viti. In tale soluzione il riferimento geometrico della cerniera rispetto alla scocca dell?autoveicolo ? eseguito al momento del serraggio delle viti, al momento della separazione della porta dalla scocca il secondo elemento di cerniera rimane fissato sulla scocca e il perno che collega il secondo elemento di cerniera al primo elemento di cerniera viene sfilato dalla cerniera stessa. Dunque al momento del rimontaggio della porta dopo la lavorazione, il riferimento geometrico ? ripristinato con la riunione dei due elementi di cerniera, mediante reintroduzione del perno di giunzione dei due elementi componenti la cerniera completa.
Il principale inconveniente della prima soluzione ? rappresentato proprio dalla predisposizione delle spine di riferimento, in quanto esse aggiungono complessit? al ciclo di lavorazione e - per veicoli con telaio realizzato di materiale composito ? esse impongono di adottare cappe aspiranti in linea per l'aspirazione degli sfridi di materiale composito generati al momento della foratura delle sedi per le spine di riferimento.
L'inconveniente della seconda soluzione ? principalmente rappresentato dal limitato campo operativo della stessa, in particolare ? una soluzione scarsamente praticabile o praticabile con risultati modesti su particolari tipologie di cerniere, ad esempio cerniere per porte con cristallo a giorno oppure cerniere per porte con apertura almeno in parte verticale (ad es. porte ad ala di gabbiano, porte a libro, porte a forbice), in quanto l'operazione di sfilamento del perno richiede che le tolleranze di montaggio fra gli elementi di cerniera e il perno stesso non siano oltremodo strette, oppure lo sfilamento risulta infattibile a causa degli ingombri ridotti tra cerniera, scocca e porta a causa delle richieste imposte dello stile della vettura.
Scopo dell'invenzione
Lo scopo della presente invenzione ? di risolvere i problemi tecnici precedentemente menzionati. In particolare, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un corredo di installazione per una cerniera di porta di autoveicolo che consenta la rimozione totale della cerniera durante le fasi di lavorazione separata di scocca e porta, e che consenta un successivo rimontaggio della porta e della cerniera senza incorrere in alcuno degli inconvenienti summenzionati, e senza richiedere ulteriori infrastrutture di linea.
Sintesi dell'invenzione
Lo scopo della presente invenzione ? raggiunto da un corredo di installazione e un procedimento di installazione aventi le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all'invenzione.
Breve descrizione delle figure
L?invenzione sar? ora descritta con riferimento alle figure annesse, provviste a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:
- la figura 1 ha una vista prospettica di una cerniera facente parte di un corredo in base all'invenzione,
- la figura 2 ? una vista di dettaglio secondo la freccia II di figura 1,
- la figura 3 ? una vista prospettica di un elemento di posizionamento della cerniera di figura 1 nel corredo in base all'invenzione,
- le figure 4 e 5 sono sezioni secondo le tracce IV-IV e V-V della figura 2,
- la figura 6 ? una vista di assieme del corredo di installazione in base all'invenzione messo in opera su una scocca di autoveicolo e associato a una porta corrispondente, e
- la figura 7 ? una vista di dettaglio secondo la freccia VII di figura 6.
Descrizione particolareggiata
Il numero di riferimento 1 nelle figure 1 e 2 indica nel complesso una cerniera facente parte di un corredo 100 (figura 5) per l'installazione di una porta su una scocca di un autoveicolo. Il corredo 100 comprende la cerniera 1 e un elemento di posizionamento 2 che ? illustrato in dettaglio nella figura 3. Ciascuno dei due componenti verr? ora descritto nel dettaglio.
Con riferimento alle figure 1, 2 e 5, il primo elemento di cerniera 3 ? configurato per il fissaggio a una porta D di un autoveicolo VL, ? articolato al secondo elemento di cerniera 4 attorno a un asse di cerniera ?1, mentre il secondo elemento di cerniera 4 ? configurato per il fissaggio a una scocca BW dell'autoveicolo VL ed ? configurato per impegnare l'elemento di posizionamento 2 in modo da stabilire la posizione della cerniera 1 e della porta D relativamente alla scocca BW.
In un maggior dettaglio, il primo elemento di cerniera 3 comprende una prima piattabanda di fissaggio 8 configurata per il collegamento meccanico alla porta D, ad esempio mediante viti, e un fusto 10 integrale con la piatta banda 8. Il fusto 10 presenta un'estremit? a forchetta 12 che costituisce l'interfaccia con il secondo elemento di cerniera 4.
Il secondo elemento di cerniera 4 comprende a sua volta una seconda piattabanda di fissaggio 14 configurata per il fissaggio sulla scocca BW mediante viti, nell'esempio qui considerato tre nei vertici di un triangolo rettangolo. Dalla piattabanda 14 sporge un complesso avente struttura sostanzialmente a forchetta e comprendente una prima spalla 16 e una seconda spalla 18 fra le quali si dispongono gli elementi dell'estremit? a forchetta 12 al momento del collegamento del primo elemento di cerniera al secondo elemento di cerniera.
Un perno di cerniera 20 attraversa la sequenza delle estremit? 16, 12 e 18 definendo l'articolazione fra i due elementi di cerniera. Con riferimento nuovamente alle figure 1 e 2, la cerniera 1 comprende, in particolare sul secondo elemento di cerniera 4, un elemento di accoppiamento 22 configurato per calzare sull'elemento di posizionamento 2. Nella forma di esecuzione preferita l?elemento di accoppiamento 22 ? realizzato come una piastra a forchetta comprendente un primo tassello laterale 24 e un secondo tassello laterale 26 separati l?uno rispetto all?altro da una gola di accoppiamento 27.
Ciascuno dei tasselli laterali 24, 26 comprendono, rispettivamente, una prima superficie di guida 28 e una seconda superficie di guida 29 entrambe affacciate all?interno della gola di accoppiamento 27, e site da parti opposte rispetto ad una terza superficie di guida 30 che delimita, con dette prima superficie di guida 28 e seconda superficie di guida 29, la gola di accoppiamento 27.
Con riferimento alla figura 3, verr? ora descritta la struttura dell'elemento di posizionamento 2. L?elemento di posizionamento 2 ? configurato essenzialmente come un tassello avente forma sostanzialmente a ?T? e comprendente una testata 30 e una linguetta 32 integrale con la testata 30 stessa.
All'interno della linguetta 32 ? provvista un'asola passante 34 avente forma allungata in direzione ortogonale alla testata 30, e compresa fra una quarta superficie di guida 36 e una quinta superficie di guida 38 opposte e configurate per cooperare con le superfici di guida 28, 29, e una sesta superficie di guida 39 configurate per cooperare con la superficie di guida 30.
Con riferimento alle figure 4 a 7, verr? ora descritto il funzionamento del corredo di installazione 100 comprendente la cerniera 1 e l'elemento di posizionamento 2, verr? altres? descritta una sequenza di messa in opera del corredo stesso.
L'elemento di posizionamento 2 ? configurato per il fissaggio alla scocca BW dell'autoveicolo in una posizione finale, la quale viene raggiunta mediante un?operazione in due stadi. Un primo stadio di tale operazione prevede la pre-installazione dell?elemento di posizionamento 2 sulla scocca senza realizzarne un serraggio sulla stessa. pi? in dettaglio, l?elemento 2 viene apposto sulla scocca BW in una posizione corrispondente a quella teoricamente risultante dalla catena di tolleranze imposta per il montaggio della porta D a progetto.
Ci? significa, con riferimento alle figure 4 e 5, che l'elemento di posizionamento 2 viene fissato in modo non calibrato sulla scocca BW mediante, ad esempio, viti 42, 44 che attraversano l?asola 34 e impegnano fori sulla scocca BW e sedi di impegno S42 coassiali ai fori sulla scocca stessa, ove il fissaggio ? effettuato senza applicare alle viti 42, 44 una coppia che realizzerebbe il serraggio dell?elemento 2 sulla scocca stessa (ossia, le viti 42, 44 non vengono serrate al valore di coppia finale).
Nella forma di esecuzione di figura 5 le sedi sono illustrate come boccole filettate riportate meccanicamente all?interno della scocca BW (ad esempio per saldatura o brasatura), ma nel caso di scocche di materiale composito rinforzato con fibre di carbonio, le sedi S42 siano realizzate mediante annegamento di boccole filettate all'interno del materiale composito della scocca stessa.
Mediante un?attrezzatura di riferimento geometrico operante rispetto alla geometria della scocca B viene quindi posizionata la porta D completa degli elementi 3 e 4 della cerniera, (precedentemente assemblati ed uniti alla porta D in un?area di preparazione separata)
Una volta posizionata la porta D, ? possibile procedere al serraggio delle viti che impegnano le sedi sulla piattabanda di fissaggio 14 dell?elemento di cerniera 4, viene fissata la posizione relativa tra la porta D e la scocca BW (posizione geometricamente conforme).
A questo punto, anche l?elemento di posizionamento 2 viene portato nella posizione geometricamente predeterminata tramite il serraggio definitivo delle viti 42, 44 al valore di coppia finale. Ci? realizza il posizionamento definitivo e corretto dell?elemento di posizionamento 2 rispetto alla scocca BW. Viene in particolare determinata la posizione delle superfici di guida 28, 29 e 30, le quali forniscono un riferimento geometrico di posizione lungo rispettive coordinate che sono tangenti ai piani delle superfici 36, 38, 39 dell?elemento di posizionamento 2.
Il raggiungimento della posizione predeterminata dell?elemento di posizionamento 2 ? in particolare raggiunta all?atto dell?accoppiamento di quest?ultimo con la piastra a forchetta 22 sulla piattabanda 14 dell?elemento di cerniera 4: la piastra a forchetta 22 abbraccia lateralmente l'elemento di posizionamento 2 accogliendolo entro la gola 27, e le superfici di guida 28, 29 fanno riscontro sulle rispettive superfici di guida 36, 38, 39 (quest?ultima funge da arresto per l?accoppiamento) in modo tale per cui l?elemento 2 sia riferito in posizione in modo concorde con la piastra a forchetta e avendo la stessa precisione della cerniera.
In generale, la messa in opera del corredo 100 prevede che le coppie di superfici di guida cooperanti (28, 36; 29, 38; 30, 39) dell?elemento di posizionamento 2 e dell?elemento di accoppiamento 22 facciano riscontro fra di esse, con la prescrizione che le superfici 30 e 39 facciano comunque riscontro in quanto, nella forma di esecuzione specifica del corredo 100 presentata nelle figure, esse sono le uniche a fornire riscontro in direzione longitudinale.
? in particolare preferibile realizzare il contatto simultaneo a tre superfici (tutte le tre coppie 28, 36; 29, 38; 30, 39 coinvolte) raddoppiando, in tal modo, il vincolo sulla posizione longitudinale (il triplo contatto ? realizzato mediante spinta dell?operatore di linea sulla cerniera all?atto del posizionamento della porta).
In alternativa, ? possibile utilizzare un ricorrere al contatto fra le superfici 45/47 e 46/48 (ove le superfici 45, 46 sono site alle estremit? libere dei tasselli laterali 24, 26, mentre le superfici 47, 48 sono site a estremit? opposte della testata 30, dalla parte della linguetta 32) in luogo del contatto fra le superfici 30/39.
Riepilogando, ? quindi definito in base all?invenzione un procedimento per l?installazione della porta D sulla scocca di autoveicolo BW mediante il corredo di installazione 100, il procedimento comprendendo:
- preinstallare l?elemento di posizionamento 2 sulla scocca BW in corrispondenza di una rispettiva sede di installazione,
- accoppiare la porta D al primo elemento di cerniera 3, - impegnare l?elemento di posizionamento 2 preinstallato sulla scocca BW mediante l?elemento di accoppiamento 22 del secondo elemento di cerniera 4,
- fissare il secondo elemento di cerniera 4 alla scocca dell?autoveicolo BW, determinando la posizione finale dell?elemento di posizionamento 2 preinstallato sulla scocca BW, e
- fissare la posizione finale dell?elemento di posizionamento 2 sulla scocca BW (in particolare, come descritto, tramite serraggio delle viti 42, 44).
Al termine di questo processi di installazione, la porta D ? stata riferita geometricamente rispetto alla scocca BW, l?elemento di cerniera 3 ? riferito geometricamente rispetto all?elemento di cerniera 4 tramite il perno di centraggio, (? possibile realizzare il la cerniera 1 con tolleranze strette, non essendo necessario lo smontaggio della stessa), l?elemento di posizionamento 2 ? riferito geometricamente all?elemento cerniera 4 tramite le superfici di accoppiamento 26/29 24/28 e 27/30 e a sua volta anche l?elemento di posizionamento 2 ? riferito geometricamente rispetto alla scocca BW.
Questo consente di verificare la corretta funzionalit? della porta D (apertura/chiusura) prima di avviare la scocca BW e la porta D alle fasi di lavorazione successive, che prevedono un trattamento separato per la scocca BW e per la porta D.
A questo punto, e a differenza di tutte le soluzioni note descritte in esordio, la cerniera 1 pu? essere semplicemente distaccata dalla scocca mantenendo tuttavia l'elemento di posizionamento 2 fissato alla scocca BW nella posizione predeterminata e stabilita al momento del serraggio delle viti 42, 44.
In questo modo, una volta completati i trattamenti sulla scocca BW e sulla porta D, quest'ultima pu? essere riunita alla scocca stessa semplicemente ripetendo l'operazione di accoppiamento fra la cerniera 1 (elemento di cerniera 4) e l'elemento di posizionamento 2, ossia impegnando nuovamente la piastra a forchetta 22 con l?elemento di posizionamento 2, giacch? la posizione finale della cerniera 1 sar? la medesima esperita al momento del riferimento geometrico e del fissaggio dell?elemento 2.
Grazie al corredo di installazione 100 vengono quindi risolti tutti i problemi descritti in esordio poich? non ? pi? necessario prevedere spine di riferimento per la separazione completa della cerniera 1 dalla scocca BW, che in questo caso pu? avvenire senza inconvenienti di sorta dal momento che il successivo riposizionamento non richiede alcuna operazione di riposizionamento in tolleranza della stessa, n? ? richiesto di apportare lavorazioni aggiuntive sulla scocca BW con complicazione delle strutture di linea.
Non ? nemmeno richiesto di prevedere uno sfilamento del perno 20 grazie al fatto che il nuovo accoppiamento della cerniera 1 sulla scocca BW possa avvenire in modo facile e rapido semplicemente impegnando l?elemento di posizionamento 2 (che rimane fisso sulla scocca BW una volta applicatovi), con il beneficio insito nel poter realizzare la cerniera 1 con tolleranze molto strette fra elementi di cerniera 3 e 4 e perno 20, quindi con elevata precisione. Di fatto, una volta che la posizione dell?elemento 2 sia stata fissata all?atto del montaggio preliminare della cerniera 1, l?elemento di accoppiamento 22 impegna l?elemento di posizionamento 2, cos? da posizionare globalmente la cerniera 1 rispetto alla scocca BW dell?autoveicolo al momento del fissaggio (questa volta definitivo) del secondo elemento di cerniera 4 sulla scocca BW dell?autoveicolo VL.
Naturalmente, i particolari di realizzazione nelle forme d'esecuzione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, cos? come definita dalle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Corredo di installazione (100) di una porta (D) di un autoveicolo (VL), comprendente - una cerniera (1) includente un primo elemento di cerniera (3) e un secondo elemento di cerniera (4), il primo elemento di cerniera (3) essendo articolato al secondo elemento di cerniera (4) attorno a un asse di cerniera (?1), - un elemento di posizionamento (2) configurato per il fissaggio a una scocca (BW) dell?autoveicolo (VL), in cui: - il primo elemento di cerniera (3) ? configurato per il fissaggio alla porta (D) dell?autoveicolo (VL), - il secondo elemento di cerniera (4) ? configurato per il fissaggio alla scocca (BW) dell?autoveicolo, e comprende un elemento di accoppiamento (22) configurato per impegnare detto elemento di posizionamento (2), cos? da posizionare la cerniera (1) rispetto alla scocca (BW) dell?autoveicolo al momento del fissaggio del secondo elemento di cerniera (4) sulla scocca (BW) dell?autoveicolo (VL).
  2. 2. Corredo di installazione (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di posizionamento (2) ? un tassello fissabile alla scocca dell?autoveicolo, preferibilmente mediante viti (42, 44).
  3. 3. Corredo di installazione (100) secondo la rivendicazione 2 in cui detto secondo elemento di cerniera (4) comprende una piastra a forchetta (22) configurata per impegnare detto elemento di posizionamento (2).
  4. 4. Corredo di installazione secondo la rivendicazione 3, in cui detta piastra a forchetta (22) comprende un primo tassello laterale (24) e un secondo tassello laterale (26) separati l?uno rispetto all?altro da una gola di accoppiamento (27), detta gola di accoppiamento ricevendo detto elemento di posizionamento all?occorrenza dell?impegno di esso da parte di detto secondo (2) elemento di cerniera (4).
  5. 5. Corredo di installazione (100) secondo la rivendicazione 4, in cui il primo tassello laterale (24) e il secondo tassello laterale (26) comprendono, rispettivamente, una prima superficie di guida (28) e una seconda superficie di guida (29) affacciate all?interno della gola di accoppiamento (27), dette prima superficie di guida (28) e seconda superficie di guida (29) essendo site da parti opposte rispetto ad una terza superficie di guida (30) che delimita, con dette prima superficie di guida (28) e seconda superficie di guida (29), la gola di accoppiamento (27).
  6. 6. Corredo di installazione (100) secondo la rivendicazione 5, in cui detto elemento di posizionamento (2) ha forma sostanzialmente a ?T? comprendente una testata (30) e una linguetta (32), in cui: - all'interno della linguetta (32) ? provvista un'asola passante (34) compresa fra una quarta superficie di guida (36) e una quinta superficie di guida (38) opposte e configurate per cooperare, rispettivamente, con detta prima superficie di guida (28) e seconda superficie di guida (29), - la linguetta (32) includendo inoltre una sesta superficie di guida (39) configurata per cooperare con la terza superficie di guida (30).
  7. 7. Procedimento per l?installazione di una porta (D) su una scocca di autoveicolo (BW) mediante un corredo di installazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente: - pre-installare l?elemento di posizionamento (2) sulla scocca (BW) in corrispondenza di una rispettiva sede di installazione, - accoppiare detta porta (D) al primo elemento di cerniera (3), - impegnare l?elemento di posizionamento (2) preinstallato sulla scocca (BW) mediante l?elemento di accoppiamento (22) del secondo elemento di cerniera (4), - fissare il secondo elemento di cerniera (4) alla scocca dell?autoveicolo (BW), determinando una posizione finale dell?elemento di posizionamento (2) preinstallato sulla scocca (BW), e - fissare la posizione finale dell?elemento di posizionamento (2) sulla scocca (BW).
  8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui detto impegnare comprende realizzare un riscontro fra almeno due coppie di superfici di guida (28, 36; 29, 38; 30, 40) di detto elemento di posizionamento (2) e di detto elemento di accoppiamento (22).
  9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 6 o la rivendicazione 8, comprendente inoltre rimuovere detto secondo elemento di cerniera (4) dalla scocca (BW), lasciando detto elemento di posizionamento (2) fissato sulla scocca stessa (BW) in detta posizione finale, e avviare separatamente la scocca (BW) e la porta (D) con la cerniera (1) interamente collegata ad essa a rispettivi e distinti trattamenti.
  10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, comprendente inoltre impegnare nuovamente l?elemento di posizionamento (2) mediante l?elemento di accoppiamento (22) di detto secondo elemento di cerniera (4) dopo il completamento dei rispettivi e distinti trattamenti, cos? da posizionare la cerniera (1) rispetto alla scocca (BW) dell?autoveicolo al momento del fissaggio del secondo elemento di cerniera (4) sulla scocca (BW) dell?autoveicolo (VL).
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DE3539576A1 (de) * 1985-11-08 1987-05-14 Audi Ag Tuerscharnier fuer eine kraftfahrzeugtuer
FR3040972A1 (fr) * 2015-09-11 2017-03-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Plaquette d’indexation de charniere et de gache pour porte de vehicule

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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