IT9067483A1

IT9067483A1 - Cerniera per una porta di veicolo.

Info

Publication number: IT9067483A1
Application number: IT067483A
Authority: IT
Original assignee: Rockwell Automotive Body Syst
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-01-02
Also published as: DE69109555D1; IT9067483A0; ES2073662T3; DE69109555T2; EP0466231A1; IT1240477B; EP0466231B1

Description

DESCRIZIONE

dell'Invenzione Industriale avente per titolo

CERNIERA PER UNA PORTA DI VEICOLO

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una cerniera per una porta di

veicolo, comprendente una prima parte destinata ad essere fissata alla a porta, una seconda parte destinata ad essere fissata in posizione longitudinalmente regolabile ad un montante della carrozzeria del veicolo, e dei

mezzi di incernieramento disposti fra dette due parti.

Ciascuna porta di un veicolo è abitualmente montata per mezzo di due

cerniere. Sono note diverse forme di realizzazione di queste cerniere per

porte di veicoli, e le più progredite fra esse hanno detta seconda parte

predisposta per essere applicata frontalmente sul montante del veicolo,

ciò che ne facilita il fissaggio; la posizione di montaggio può essere regolata longitudinalmente entro ristretti limiti. Tuttavia queste cerniere

note presentano dei problemi quando il montaggio del veicolo è effettuato

coll'impiego di attrezzature di montaggio automatiche (robot). Queste attrezzature sono in grado di disporre la porta, con ristrette tolleranze,

nella corretta posizione che essa deve avere rispetto al montante, e poi

di effettuare il collegamento delle cerniere, ma a collegamento effettuai si riscontrano sovente degli errori di montaggio dovuti al sommarsi casualmente sfavorevole delle tolleranze di lavorazione delle parti del veicolo e delle cerniere, e delle pur ristrette tolleranze di posizionamento delle attrezzature di montaggio. Infatti, solo gli errori che si sviluppano complessivamente in direzione longitudinale possono essere corretti dalla Imitata possibilità di regolazione longitudinale della posizione di fissaggio della seconda parte della cerniera sul montante del veicolo. Avviene così, in un numero non trascurabile di casi, che la porta non viene a trovarsi esattamente allineata alla carrozzeria, oppure che essa non ruota liberamente sulle cerniere. Simili difetti richiedono un intervento manuale di correzione, consistente sovente in una deformazione delle parti, che disturba il regolare processo di montaggio meccanizzato e che non sempre è in grado di dare risultati soddisfacenti. Particolarmente difficili da correggere sono gli errori derivanti da un'imperfetta coincidenza fra gli assi di rotazione delle cerniere della porta, che ne ostacolano la rotazione. Inoltre, se a causa di deformazioni insorte accidentalmente dopo il montaggio la porta assume successivamente una posizione difettosa, le cerniere non ne consentono una correzione se non, anche in questo caso, attraverso una deformazione delle parti.

Un primo scopo della presente invenzione è quello di realizzare una cerniera per porta di veicolo, la quale contenga in sé dei mezzi atti a correggere, entro certi limiti, gli errori di posizione del sistema costituito dal veicolo e dalla porta, quale esso si configura allorché la porta viene presentata sul veicolo dall'attrezzo di montaggio. Un secondo scopo dell'invenzione è quello di realizzare una tale cerniera nella quale detti mezzi di correzione non richiedano che un minimo intervento umano, od e venialmente possano anche operare del tutto automaticamente. Un terzo scopo dell'invenzione è quello di realizzare una tale cerniera in cui particolari disposizioni rendano l'incernieramento complessivo della porta sostanzialmente insensibile, entro certi limiti, agli errori di coincidenza fra gli assi di rotazione delle cerniere. Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare una tale cerniera nella quale detti mezzi di correzione possano essere utilizzati, in tempi successivi, anche per compensare degli errori di posizione della porta, ulteriormente intervenuti.

Questi scopi si raggiungono, secondo l'invenzione, in una cerniera del tipo sopra definito, per il fatto che detta seconda parte della cerniera comprende una porzione mobile di sopporto per i mezzi di incernieramento, la quale è disposta per consentire un limitato spostamento di detti mezzi di incernieramento in una direzione sostanzialmente perpendicolare sia alla direzione longitudinale della seconda parte della cerniera che all'asse di rotazione dei mezzi di incernieramento; la mobilità di detta porzione di sopporto avendo un carattere almeno parzialmente reversibile rispetto allo spostamento della porta operato dalle attrezzature di montaggio; detti mezzi di incernieramento essendo di tipo oscillante; e dei mezzi di bloccaggio essendo previsti per immobilizzare reversibilmente detta porzione di sopporto ed i mezzi di incernieramento nella configurazione raggiunta.

Grazie a queste caratteristiche, quando le attrezzature di montaggio dispongono la porta nella posizione prevista rispetto al veicolo e, in particolare, rispetto al montante a cui devono essere fissate le cerniere della porta, lo stesso movimento di avvicinamento della porta tende, oltre che a disporre la seconda parte delle cerniere nella posizione longitudinalmente corretta rispetto al montante, anche a disporre detti mezzi di correzione in una condizione adeguata a correggere gli errori di posizione perpendicolari alla direzione longitudinale della cerniera ed alla direzione dell'asse di incernieramento; ossia tutti i possibili errori di posizione eccetto gli errori di non coassialità fra gli assi di incernieramento delle due cerniere della porta. Questi ultimi, però,cessano di es~-sere temibili grazie al carattere oscillante dei mezzi di incernieramento. Pertanto, raggiunta la posizione corretta di montaggio, i mezzi di bloccaggio possono essere attivati, fissando così la porta in una posizione corretta e senza possibilità di incontrare difficoltà di rotazione. Il carattere reversibile dei mezzi di bloccaggio permette, inoltre, di correggere successivamente ogni difetto di posizione della porta ulteriormente intervenuto per qualsiasi ragione accidentale.

La reversibilità di detti mezzi di correzione può essere così spinta che i mezzi di correzione stessi assumono spontaneamente la posizione dovuta per effetto della stessa apposizione della porta da parte delle attrezzature di montaggio; oppure tale reversibilità può essere meno spinta, ed in tal caso è richiesto un intervento ausiliario, manuale o meccanico, per aiutare i mezzi di correzione a raggiungere la posizione dovuta. Questa, peraltro, è comunque stabilita dai mezzi stessi e non da un'azione di messa a punto esterna, cosicché nessun lavoro impegnativo è richiesto per questa correzione, e la sua esattezza è assicurata.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi dell'oggetto dell‘invenzione appariranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcune forme di realizzazione, schematicamente rappresentate nei disegni annessi, in cui:

Fig. 1 mostra in vista frontale una coppia di cerniere secondo l'invenzione, applicate ad un montante e ad una porta (rappresentati interrotti per ragioni di ingombro), con i mezzi di incernieamento parzialmente sezionati;

Fig. 2 mostra una sezione di una cerniera applicata, fatta sostanzialmente secondo la linea spezzata II-II della figura 1;

Fig. 3 mostra un mezzo di incernieramento di forma modificata, parzialmente sezionato;

Fig. 4 illustra la seconda parte di una cerniera in un'altra forma di realizzazione, parzialmente sezionata; e

Fig. 5 è una vista in pianta, parzialmente sezionata ed applicata ad un montante, della seconda parte di cerniera secondo la figura 4.

Con riferimento dapprima alle figure 1 e 2, una cerniera secondo l'invenzione presenta una prima parte comportante una piastra 1, destinata ad essere fissata (per esempio saldata in 2) al bordo di incernieramento B di una porta P del veicolo. Dalla piastra 1 si protende un braccio 3 terminante con una bussola di incernieramento 4.

La seconda parte della cerniera, destinata ad essere applicata ad un montante M della carrozzeria del veicolo, comporta una piastra di montaggio 5 la quale può essere fissata al montante M per mezzo di viti 8 attraversanti dei fori F del montante M ed impananti in una piastra madrevite 9. I fori F sono conformati ad asola e la piastra madrevite 9 è spostabile longitudinalmente, essendo trattenuta con gioco da linguette L, cosicché è assicurata una limitata possibilità di regolazione della posizione della piastra di montaggio 5 secondo la propria direzione longitudinale. La possibilità di regolazione secondo una direzione verticale è limitata ai giochi, ma essa risulta praticamente sufficiente. La piastra di montaggio 5 è conformata a canale e si estende a formare due orecchie 6, in ciascuna delle quali è praticato,un foro ad asola 7, allungato nella direzione perpendicolare al piano della piastra 5.

Una piastra mobile 10, che in questo caso costituisce la porzione mobile di sopporto per i mezzi di incernieramento, è guidata fra i bordi a canale della piastra di montaggio 5, è tenuta dalle stesse viti 8, ma può scorrere rispetto ad esse, avendo per il loro passaggio dei fori ad asola 11 allungati in direzione longitudinale. Preferibilmente è ancora previsto un foro ad asola 12 in cui impegna un ribattino 16 avente lo scopo di tenere insieme le piastre 5 e 10 senza impedirne il reciproco scorrimento. La piastra mobile 10 presenta un'estremità 13 sollevata, estendentesi fra le orecchie 6 della piastra di montaggio 5 e sagomata in modo da formare, in corrispondenza dei fori ad asola 7, una guida inclinata 14. All'estremità opposta, la piastra mobile 10 può eventualmente presentare una linguetta ripiegata 15.

Attraverso i fori ad asola 7 e la guida inclinata 14 si estende lo stelo parzialmente filettato 17 di un organo di imperniamento che forma superiormente una testa a botte 18 impegnata nella bussola di incernieramento 4 della prima parte della cerniera, con la quale essa costituisce un'articolazione che può entro certi limiti oscillare. Sopra la testa a botte 18 si estende un perno 19 che attraversa un foro della bussola di incernieramento 4 e, con una testa ribattuta, trattiene una molla a tazza 20. Un dado 21 è avvitato sull'estremità inferiore dello stelo parzialmente filettato 17.

Il funzionamento della cerniera è il seguente. Essa, come già detto, viene fissata alla porta P, col dado 21 non serrato; la molla a tazza 20 tiene assiemate in corretta posizione reciproca la prima e la seconda parte della cerniera, pur consentendone un orientamento reciproco, ed il ribattino 16 tiene assiemate in corretta posizione reciproca le piastre 5 e 10, pur consentendone uno scorrimento reciproco in direzione longitudinale. Quando l'attrezzatura di montaggio presenta la porta P nella posizione prevista per il suo collegamento al montante M, essa deve anche provvedere ad applicare la piastra di montaggio 5 della seconda parte della cerniera contro il montante M, orientandola orizzontalmente. Siccome i fori ad asola 7 sono allungati in direzione perpendicolare al piano del montante M, la posizione imposta dall'attrezzatura alla porta P, quindi ai mezzi di incernieramento 4 e 18 accoppiati ed allo stelo 17, impone una posizione longitudinale ben definita alla piastra di montaggio 5. Questa assume dunque senz'altro la sua posizione corretta. D'altra parte, siccome lo stelo 17 del mezzo di imperniamento è impegnato nella guida inclinata 14, la distanza dello stelo 17 dal piano del montante M impone una posizione definita alla piastra mobile 10, che deve scorrere di conseguenza rispetto alla piastra di montaggio 5 sino ad assumere la sua corretta posizione. A questo punto, l'avvitamento ed il serraggio delle viti 8 (che può essere operato dalla stessa attrezzatura di montaggio) blocca le piastre 5 e 10 rispetto al montante M, con lo stelo 17 del mezzo di imperniamento disposto nella sua corretta posizione in entrambe le direzioni perpendicolari all'asse di imperniamento. Il serraggio del dado 21 stabilizza infine la condizione raggiunta. In questa condizione, la porta P si appoggia su entrambi i mezzi di imperniamento delle sue due cerniere, sui quali è trattenuta dalle molle a tazza 20. Il solo difetto di montaggio residuo potrebbe consistere in una non perfetta coassialità degli assi di incernieramento delle due cerniere. Un tale eventuale difetto non può che essere estremamente limitato, essendo stati corretti tutti gli altri errori eventuali, e viene senz'altro assorbito dall'accoppiamento oscillante delle teste a botte 18 nelle bussole di incernieramento 4.

L'inclinazione della guida 14 può essere scelta in modo che la piastra 10 venga fatta senz'altro scorrere per effetto del posizionamento dello stelo 17, realizzando così una completa reversibilità dell'accoppiamento. Quando invece non si raggiunga una completa reversibilità, lo scorrimento della piastra 10 può essere facilitato in vari modi, per esempio impartendo ad essa una vibrazione oppure, attraverso la linguetta 15, dei piccoli movimenti longitudinali alternativi che ne consentono un facile posizionamento. Questa manovra può essere meccanizzata o anche manuale, poiché essa non richiede alcuna precisione, la posizione finale della piastra 10 essendo imposta dalle condizioni geometriche dell'accoppiamento fra stelo 17 e guida 14.

E' chiaro che se, in qualsiasi momento successivo al montaggio, una qualunque azione accidentale causa un difetto di posizione della porta, allentando temporaneamente il dado 21 e le viti 11 è sempre possibile con reggere completamente la posizione difettosa assunta dalla porta.

Nei casi particolari in cui vi è da temere la possibilità di un grave difetto di coassialità fra gli assi di incernieramento delle due cerniere di una porta, in luogo dell'accoppiamento descritto fra una testa a botte 18 e la bussola di incernieramento 4 si può adottare una disposizione modificata secondo la figura 3. In questo caso lo stelo 17' porta una testa 18' in forma di segmento sferico, la quale viene alloggiata, entro la bussola di incernieramento 4', fra due semicuscinetti complementari 22, tenuti in sede per esempio da un anello elastico 23. Con questa disposizione si realizza un accoppiamento sferico, che consente un'oscillazione in un campo anche molto esteso senza dar luogo a difficoltà di rotazione.

Le figure 4 e 5 illustrano un'altra forma di realizzazione dell'invenzione. La piastra di montaggio 25 è applicata al montante M in modo identico a quello già descritto, e forma delle orecchie 26 i cui fori, però, sono circolari. Un manicotto distanziale 24 è interposto fra le orecchie 26. Il perno parzialmente filettato 27 del mezzo di incernieramento, provvisto di un dado di serraggio 21, attraversa i fori delle orecchie 26 ed il manicotto 24 e si estende superiormente con una testa a botte 28 (o se del caso con una testa sferica, secondo la modificazione di cui alla figura 3) la quale, però, è eccentrica rispetto allo stelo filettato 27. La porzione mobile di sopporto per i mezzi di incernieramento è costituita, in questo caso, dallo stesso stelo filettato 27, eccentrico rispetto al mezzo di incernieramento 28.

L'eccentricità della testa di incernieramento 28 assicura la possibilità di spostare l'asse di incernieramento anche in una direzione perpendicolare al piano del montante M, grazie, in questo caso, ad una rotazione dello stelo 27. La rotazione dello stelo 27 influenza anche la posizione longitudinale della piastra di montaggio 25, tuttavia ciò non causa alcun inconveniente dal momento che l'intero processo di regolazione della posizione delle parti si svolge prima del serraggio delle viti 8, e cioè allorché la piastra di montaggio 25 è ancora libera di spostarsi. Anche in questo caso, scegliendo opportunamente V eccentricità della testa 28 rispetto allo stelo 27 e la posizione iniziale all'atto del montaggio, si può ottenere che l'accoppiamente risulti del tutto reversibile, ma quand'anche ciò non si ottenesse, delle semplici azioni applicate allo stelo allo stelo 27 permetterebbero di fargli assumere la corretta posizione che, anche in questo caso, è definita geometricamente dalle parti della cerniera e non da una operazione di messa a punto.

Si deve intendere che possono essere escogitate anche altre soluzioni geometriche atte a realizzare il concetto dell'invenzione. Le modificazioni descritte ed altre, ed ogni sostituzione con equivalenti tecnici, possono essere apportate a quanto descritto ed illustrato, senza per questo dipartirsi dall'ambito dell'invenzione e dalla portata del Brevetto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Cerniera per una porta di veicolo, comprendente una prima parte destinata ad essere fissata alla porta, una seconda parte destinata ad essere fissata in posizione longitudinalmente regolabile ad un montante della carrozzeria del veicolo, e dei mezzi di incernieramento disposti fra dette due parti, caratterizzata dal fatto che detta seconda parte della cerniera comprende una porzione mobile di sopporto per i mezzi di incernieramento, la quale è disposta per consentire un limitato spostamento di detti mezzi di incernieramento in una direzione sostanzialmente perpendicolare sia alla direzione longitudinale della seconda parte della cerniera che all'asse di rotazione dei mezzi di incernieramento; la mobilità di detta porzione di sopporto avendo un carattere almeno parzialmente reversibile rispetto allo spostamento della porta operato dalle attrezzature di montaggio; detti mezzi di incernieramento essendo di tipo oscillante; e dei mezzi di bloccaggio essendo previsti per immobilizzare reversibilmente detta porzione di sopporto ed i mezzi di incernieramento nella configurazione raggiunta.
2 . Cerniera per porta di veicolo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta seconda parte della cerniera comprende una piastra di montaggio ed una piastra longitudinalmente scorrevole rispetto a detta piastra di montaggio e costituente la porzione mobile di sopporto per i mezzi di incernieramento, detta piastra di montaggio presentando delle orecchie con fori ad asola allungati in direzione perpendicolare al piano della piastra di montaggio, e detta piastra longitudinalmente scorrevole presentando una parte rilevata situata fra dette orecchie e formante, in corrispondenza di detti fori ad asola, una guida inclinata; i mezzi di incernieramento comportando uno stelo impegnato in detti fori ad asola ed in detta guida inclinata.
3 .Cerniera per porta di veicolo, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che comprende un organo,di collegamento, quale un ribattino,disposto per tenere insieme detta piastra di montaggio e detta piastra longitudinalmente scorrevole senza impedirne lo scorrimento reciproco.
4 . Cerniera per porta di veicolo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il mezzo di incernieramento appartenente alla prima parte della cerniera consiste in una bussola, e che il mezzo di incernieramento appartenente alla seconda parte della cerniera comprende uno stelo parzialmente filettato, impegnato in una piastra di montaggio, ed una testa di incernieramento, accoppiata nella bussola di incernieramento.
5 .Cerniera per porta di veicolo, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto stelo filettato comporta un dado di serraggio per bloccarlo rispetto alla piastra di montaggio.
6 . Cerniera per porta di veicolo, secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto mezzo di incernieramento appartenente alla seconda parte della cerniera presenta il suo stelo filettato eccentrico rispetto a detta testa di incernieramento.
7 . Cerniera per porta di veicolo, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la testa di incernieramento ha forma a botte.
8 . Cerniera per porta di veicolo, secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che sopra detta testa a botte si estende un perno disposto per attraversare un foro della bussola di incernieramento e per trattenere, con una testa ribattuta, una molla a tazza che unisce assialmente detta testa di incernieramento e detta bussola senza impedirne gli spostamenti reciproci in direzione non assiale.
9 . Cerniera per porta di veicolo, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta testa di incernieramento ha la forma di un segmento sferico ed è montata nella bussola di incernieramento fra due semicuscinetti.
10 . Cerniera per una porta di veicolo, caratterizzata dalle particolarità, disposizioni e funzionamento, quali appaiono dalla descrizione sopraestesa e dai disegni annessi, o sostituiti da loro equivalenti tecnici, presi nel loro insieme, nelle loro varie combinazioni o separatamente.