ITMI20090147A1 - Procedimento per la produzione di autoveicoli e autoveicolo così ottenuto - Google Patents

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ITMI20090147A1
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shaped panel
structural element
motor
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Marcello Gandini
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Clamadue S R L
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Description

"Procedimento per la produzione di autoveicoli e autoveicolo cosi ottenuto"
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la produzione di autoveicoli e ad un autoveicolo ottenuto tramite tale procedimento.
Come è noto, l'assemblaggio di un autoveicolo su una linea di montaggio avviene dapprima approntando il telaio e la carrozzeria, in alluminio e/o acciaio, e successivamente inserendo singolarmente gli altri componenti meccanici, quali ad esempio propulsore e cambio, che vengono connessi tra loro e alla struttura portante, ed ulteriori elementi non strutturali. Contemporaneamente o successivamente si provvede inoltre alla stesura dei cablaggi elettrici che devono collegare tra loro i diversi dispositivi a cui giungono o da cui provengono segnali elettrici (propulsore, centralina, batteria, fanali, luci interne, strumenti del cruscotto, sensori di vario tipo, tergicristalli, navigatore, computer di bordo, ecc. ). I cablaggi non sono evidentemente raggruppati in una zona predefinita ma si estendono lungo tutto il veicolo per raggiungere i suddetti dispositivi. I cablaggi vengono stesi manualmente o con l'ausilio di bracci robotizzati prima dell'installazione degli elementi interni dell'autoveicolo (rivestimenti, modanature, sedili, ecc.) e facendoli passare attraverso interstizi delimitati dalla carrozzeria e/o dal telaio.
Svantaggiosamente queste operazioni comportano l'utilizzo di manodopera altamente specializzata e/o di complessi e costosi bracci robot.
Inoltre, l'autoveicolo in realizzazione deve rimanere fermo sulla linea di montaggio per un tempo molto lungo, con la conseguenza che anche gli spazi necessari per la collocazione della linea (capannoni) devono essere notevoli, dato il numero di autoveicoli che vengono prodotti nell'unità di tempo.
La complessità dell'installazione dei cablaggi influenza pertanto i costi di progettazione e di produzione, i quali ovviamente si ripercuotono sul prezzo di vendita dell'autoveicolo al cliente finale.
Sono inoltre noti autoveicoli strutturalmente più semplici realizzati in materiale plastico. Ad esempio, il documento GB2311966 illustra un veicolo a motore costituito da un numero di pannelli modulari plastici rinforzati con elementi metallici e riempiti con schiuma. Tale documento non descrive né illustra la collocazione dei cablaggi elettrici.
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un procedimento per la produzione di autoveicoli ed un autoveicolo ottenuto tramite tale procedimento che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un procedimento per la produzione di autoveicoli ed un autoveicolo ottenuto tramite tale procedimento che permettano di ridurre i costi di produzione, semplificando le operazioni necessarie per l'assemblaggio e riducendo di conseguenza i tempi dello stesso, con particolare riferimento all'installazione dell'impianto elettrico.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un procedimento per la produzione di autoveicoli e da un autoveicolo ottenuto tramite tale procedimento comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di attuazione preferita ma non esclusiva di un procedimento per la produzione di autoveicoli e di un autoveicolo ottenuto tramite tale procedimento, come illustrati negli uniti disegni in cui:
la figura 1 è una vista in alzato laterale di un autoveicolo realizzato secondo la presente invenzione; la figura 2 mostra un primo elemento strutturale dell'autoveicolo di figura 1 realizzato in accordo con la presente invenzione;
la figura 3 illustra una fase di assemblaggio del primo elemento strutturale di figura 2 facente parte del procedimento secondo la presente invenzione;
la figura 3a è una sezione,trasversale del primo elemento strutturale di figura 2;
la figura 3b mostra un elemento inserito nel primo elemento strutturale di figura 2;
la figura 4 mostra una fase di assemblaggio di un ulteriore elemento strutturale facente parte del procedimento secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle figure allegate, con il numero di riferimento 1 è indicato nel complesso un autoveicolo realizzato in accordo con la presente invenzione. Nella forma realizzativa non limitativa illustrata, l'autoveicolo 1 è una automobile compatta comprendente un telaio portante 2 e provvista di un abitacolo chiuso da un tetto 3 ed al quale si accede attraverso due porte laterali 4 (di cui una sola visibile in figura 1) ed un portellone posteriore 5.
Con riferimento alla figura 2, il telaio portante 2 presenta una struttura scatolare ed è sagomato come una vasca.
In particolare (figura 3), il telaio portante 2 comprende un primo pannello 6 opportunamente sagomato e presentante una prima faccia 7 destinata a definire una superficie inferiore del telaio portante 2, ovvero il fondo esterno dell'autoveicolo 1, ed una seconda faccia 8 opposta alla prima 7. Il primo pannello 6 presenta anch'esso singolarmente la sagoma di una vasca con la propria concavità definita dalla seconda faccia 8.
II telaio portante 2 comprende inoltre un secondo pannello 9 opportunamente sagomato e presentante una prima faccia 10 destinata a definire una superficie superiore del telaio portante 2, ovvero il fondo interno dell'autoveicolo 1, ed una seconda faccia 11 opposta alla prima 10. Il secondo pannello 9 presenta anch'esso singolarmente la sagoma di una vasca con la propria concavità definita dalla prima faccia 10.
Il telaio portante 2 comprende anche due fianchi 12, ciascuno definito da un terzo pannello sagomato presentante una prima faccia 13 sostanzialmente convessa e destinata a definire una superficie laterale del telaio 2, ovvero parte del fianco dell'autoveicolo 1. Una seconda faccia 14 di ciascuno dei terzi pannelli 12 sostanzialmente concava, una volta assemblato il telaio 2, rimane interna e rivolta verso il primo ed il secondo pannello 6, 9.
I citati pannelli 6, 9, 12 sono preferibilmente realizzati in materiale composito, preferibilmente in plastica, come mescola ABS e policarbonato, eventualmente caricata con fibre di vetro. I citati pannelli 6, 9, 12 possono essere realizzati ad esempio per stampaggio ad iniezione o per termoformatura.
Una volta realizzati, il primo ed il secondo pannello 6, 9 vengono accoppiati accostando la seconda faccia 8 del primo pannello 6 alla seconda faccia 11 del secondo pannello 9, che pertanto rimangono interne, ed unendo i due pannelli 6, 9 ad esempio per incollaggio. La sagoma dei due pannelli 6, 9 è tale per cui una volta accoppiati ed uniti, fra di essi rimane delimitata almeno un'intercapedine 15 (figura 3a).
Tale intercapedine 15 è inoltre chiusa lateralmente dai terzi pannelli 12 che vengono incollati al primo ed al secondo pannello 6, 9. Il telaio portante 2 presenta pertanto una struttura scatolare cava.
Vantaggiosamente, prima di accoppiare i citati pannelli 6, 9, 12, sulla seconda faccia 8 del primo pannello 6 e/o sulla seconda faccia 11 del secondo pannello 9 o anche sulla seconda faccia 14 di ciascuno dei terzi pannelli 12 vengono deposte piste conduttive 16 le quali definiscono, almeno in parte, l'impianto elettrico dell'autoveicolo 1.
In una forma realizzativa preferita ed illustrata, le piste conduttive 16 sono sottili strisce di metallo realizzate su uno o più fogli 17 di materiale isolante (figura 3b), i quali fogli 17 vengono applicati sulle facce citate 8, 11, 14 tramite ad esempio incollaggio o più semplicemente adagiati sulla seconda faccia 8 del primo pannello 6. Eventualmente, tali fogli prima o dopo l'applicazione vengono ricoperti da ulteriori fogli isolanti o da uno strato di vernice isolante.
In accordo con varianti realizzative non illustrate, le piste conduttive 16 sono sottili strisce di metallo e/o cavi elettrici direttamente applicati su una o più delle citate facce 8, 11, 14 ed eventualmente ricoperte di fogli isolanti o dallo strato di vernice isolante.
Se le piste conduttive 16 sono disposte sui citati fogli 17, l'inserimento dei fogli stessi 17 tra i pannelli e la chiusura reciproca degli stessi possono anche essere fasi contemporanee.
L'intercapedine 15 viene successivamente riempita di materiale in schiuma 18, come poliuretano, che ha la triplice funzione di: a) rendere la struttura più resistente e rigida, b) di insonorizzare la vettura e c) di isolare elettricamente le piste conduttive 16 anche senza la presenza dei citati fogli o delle vernici isolanti .
Le piste conduttive 16 si sviluppano all'interno dell'intercapedine 15 in base alle esigenze costruttive specifiche, in modo da permettere i collegamenti con i diversi dispositivi elettrici dell'autoveicolo 1. A tale scopo, le estremità terminali delle piste conduttive 16 sono preferibilmente collegate a connettori 19 montati sul telaio portante 2 ed esterni all'intercapedine 15, in modo da permettere l'agevole e rapida connessione con altri connettori portati e/o collegati ai citati dispositivi elettrici. Anche detti connettori 19 vengono installati sui pannelli 6, 9, 12 preferibilmente prima dell'assemblaggio degli stessi.
Ad esempio, un connettore 19 è montato presso una porzione posteriore del telaio portante 2 per permettere la connessione con la centralina elettronica o con la batteria. La o le piste conduttive 16 associate a tale connettore 19 presentano estremità terminali opposte collegate ad uno o più connettori 19 predisposti ad interiacciarsi ad esempio con utenze (fanali, luci interne ecc.), con sensori (sensori chiusura porte, sensori parcheggio ecc.), con attuatori (motore tergicristalli, chiusura porte, alzacristalli ecc.).
Preferibilmente, in analogia alla costruzione del telaio portante 2, anche il tetto 3 illustrato in figura 4 è formato da una coppia di pannelli 20, 21.
In particolare, il tetto 3 comprende un primo pannello 20 opportunamente sagomato e presentante una prima faccia 22 destinata a definire una superficie interna dell'abitacolo ed una seconda faccia 23 opposta alla prima 22. Il tetto 3 comprende inoltre un secondo pannello 21 opportunamente sagomato e presentante una prima faccia 24 destinata a definire una superficie superiore del tetto 3 ed una seconda faccia 25 opposta alla prima 24. I materiali dei pannelli appena citati possono essere gli stessi di quelli utilizzati per il telaio 2. Una volta realizzati, il primo ed il secondo pannello 20, 21 vengono accoppiati accostando la seconda faccia 23 del primo pannello 20 alla seconda faccia 25 del secondo pannello 21, che pertanto rimangono interne, ed unendo i due pannelli 20, 21 ad esempio per incollaggio. La sagoma dei due pannelli 20, 21 è tale per cui una volta accoppiati ed uniti, fra di essi rimane delimitata almeno un'intercapedine (non illustrata). Anche all'interno di tale intercapedine sono vantaggiosamente collocate una o più piste conduttive 16 per portare ad esempio tensione alle lampade della plafoniera. Nell'esempio realizzativo illustrato, sulla la seconda faccia 23 del primo pannello 20 viene collocato un foglio 17 provvisto di una pista conduttiva 16 che termina in corrispondenza della plafoniera (non illustrata). Materiale conduttivo attraversa lo spessore del primo pannello 20 per raggiungere i contatti della o delle lampade, preferibilmente tramite connettori. Le piste conduttive 16 sono preferibilmente del tipo già descritto con riferimento al telaio portante 2 (strisce applicate su fogli o direttamente sul pannello, cavi isolati o meno con vernice o con fogli isolanti). Anche l'intercapedine del tetto 3 viene successivamente riempita di materiale in schiuma 18, come poliuretano.
Come visibile nella figura 1, l'autoveicolo 1 comprende inoltre un gruppo anteriore 26 comprendente a sua volta gli organi meccanici dell'avantreno (ruote, freni, sterzo, sospensioni, parte della trasmissione, ecc.), un paraurti anteriore 27, la fanaleria anteriore 28.
L'autoveicolo 1 comprende inoltre un gruppo posteriore 29 comprendente a sua volta il propulsore, la batteria (una o più batterie, nel caso si tratti di un propulsore elettrico), gli organi meccanici del retrotreno (ruote, freni, sospensioni, parte della trasmissione, ecc.), un paraurti posteriore 30.
I due gruppi citati 26, 29 vengono montati separatamente dal telaio portante 2 e dal tetto 3. Durante l'assemblaggio dell'autoveicolo 1, il telaio portante 2 ed il tetto 3, già fra loro assemblati, vengono montati sui due gruppi 26, 29 e bloccati.
Si provvede inoltre ad eseguire le connessioni elettriche giuntando i connettori 19 posizionati sul telaio portante 2 con connettori 19 montati sul gruppo anteriore 26 e su quello posteriore 29 e collegati ai dispositivi elettrici sopra citati e facenti parte di tali gruppi.
Preferibilmente, anche ciascuno dei paraurti 27, 30 è costituito da due pannelli plastici sagomati ed accoppiati, i quali delimitano un'intercapedine riempita di materiale in schiuma. Eventualmente, anche all'interno dei paraurti 27, 30 possono essere disposte piste conduttive collegate, ad esempio, a sensori di parcheggio montati nei paraurti stessi.
Analogamente, anche le porte laterali 4 ed il portellone posteriore 5 sono formati da pannelli plastici sagomati ed accoppiati, i quali delimitano un'intercapedine riempita di materiale in schiuma. Anche all'interno delle porte laterali 4 e del portellone 5 sono disposte le piste conduttive collegate, ad esempio, al motore dell'alzacristalli e/o ai sensori di chiusura porte e/o al dispositivo di chiusura porte e/o al motore del tergicristalli montato sul portellone 5. Tali piste conduttive sono inoltre collegate a connettori montati sulle porte 4 e sul portellone 5, esternamente all'intercapedine, per consentire un'agevole collegamento con i connettori posti sul telaio portante 2.
II telaio portante 2, il tetto 3, le porte 4, il portellone 5, i paraurti 27, 30 ‘sono pertanto tutti elementi strutturali formati da un guscio esterno riempito di materiale in schiuma.
In accordo con varianti realizzative non illustrate, gli elementi strutturali citati sono definiti da strutture scatolari monoblocco (no panelli accoppiati) , preferibilmente in plastica, presentanti la citata intercapedine riempita del materiale in schiuma e contenente le sopra descritte piste conduttive, preferibilmente strisce di metallo.
La presente invenzione raggiunge gli scopi proposti e consegue importanti vantaggi.
Il procedimento in accordo con la presente invenzione permette innanzitutto di ridurre i costi di produzione, semplificando le operazioni per l'assemblaggio e riducendone di conseguenza i tempi.
Infatti, la collocazione di almeno parte dell'impianto elettrico in uno o più elementi strutturali scatolari del veicolo evita di dover successivamente copri-re i cavi con rivestimenti e modanature. Ciò si concretizza in una semplificazione dell'assieme ed in una riduzione dei tempi necessari per l'assemblaggio. Le piste conduttive sono inoltre protette dal guscio esterno e dal poliuretano.
Inoltre, anche la costruzione degli elementi strutturali tramite assemblaggio di singoli pannelli, preferibilmente plastici, è semplice e permette di ridurre tempi e costi di produzione.
I maggiori benefici si hanno se è il telaio portante ad essere realizzato in tal modo, poiché la maggior parte dei cablaggi deve per forza passarvi attraverso.
Deponendo dapprima le piste conduttive sui pannelli e poi unendoli reciprocamente, si ottiene il maggior risparmio di tempo necessario per l'installazione dell'impianto elettrico.
I connettori collocati esternamente al guscio permettono di operare i collegamenti elettrici tra i diversi elementi strutturali (telaio portante, tetto, gruppi anteriore e posteriore, porte, portellone, ecc.) con estrema semplicità e rapidità.
Se le piste conduttive sono strisce metalliche, la loro deposizione è semplice ed intuitiva per l'operatore. La semplicità è massimizzata nel caso tali strisce siano ricavate prima dell'assemblaggio finale sui citati fogli (come un circuito stampato), poiché allora è sufficiente adagiare il o i fogli sul o sui pannelli.
L'isolamento delle piste (tramite verniciatura, fogli isolanti o con il solo poliuretano) permette di evitare l'approntamento di cavi dotate di apposite guaine di rivestimento. Dal momento che in una forma preferenziale, i pannelli sono in plastica (e quindi elettricamente isolanti) , le piste conduttive possono essere depositate direttamente su di essi.
Né risulta un autoveicolo semplice ed economico ma funzionale e di qualità.

Claims (14)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di autoveicoli, comprendente almeno le fasi di: i)approntare un elemento strutturale (2, 3, 4, 5, 27, 30) dell'autoveicolo (1) presentante internamente un'intercapedine (15); ii) riempire detta intercapedine (15) con materiale in schiuma (18); caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre, prima della fase ii), la fase di disporre nell'intercapedine (15) piste conduttive (16) definenti almeno parte di un impianto elettrico dell'autoveicolo (1). 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la fase i) viene attuata mediante le fasi di: approntare un primo pannello sagomato (6, 20); approntare un secondo pannello sagomato (9, 21); accoppiare il primo pannello sagomato (6, 20) con il secondo pannello sagomato (9, 21) per definire l'elemento strutturale (2, 3, 4, 5, 27, 30) dell'autoveicolo (1); in cui tra il primo pannello sagomato (6, 20) ed il secondo pannello sagomato (9, 21) risulta delimitata l'intercapedine (15). 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l'elemento strutturale (2, 3, 4, 5, 27, 30) è un telaio inferiore portante (2) dell'autoveicolo (1). 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l'elemento strutturale (2, 3, 4, 5, 27, 30) è un tetto (3) dell'autoveicolo (1) e/o una porta (4, 5) e/o un paraurti (27, 30). 5. Procedimento secondo la rivendicazione 2, 3 o 4 in cui la fase di disporre nell'intercapedine (15) le piste conduttive (16) viene attuata prima o durante l'accoppiamento tra il primo pannello (6, 20) ed il secondo pannello (9, 21). 6. Procedimento secondo la rivendicazione 2, 3 o 4 in cui la fase di disporre nell'intercapedine (15) le piste conduttive (16) viene attuata deponendo dapprima dette piste conduttive (16) su una faccia interna (8, 23) del primo pannello (6, 20) e/o su una faccia interna (11, 25) del secondo pannello (9, 21) e successivamente accoppiando il primo pannello sagomato (6, 20) con il secondo pannello sagomato (9, 21). 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre la fase di installare su detto elemento strutturale (2, 3, 4, 5, 27, 30) connettori (19) affacciati verso l'esterno ed elettricamente collegati a dette piste conduttive (16). 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette piste conduttive (16) sono cavi elettrici e/o strisce di metallo. 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette piste conduttive (16) sono depositate su almeno un foglio (17) e che la fase di disporre nell'intercapedine (15) le piste conduttive (16) viene attuata deponendo detto foglio (17) nell'intercapedine (15). 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente la fase di verniciare dette piste conduttive (16) per isolarle. 11. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente la fase di applicare un foglio isolante sopra a dette piste conduttive (16). 12. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale in schiuma (18) è un isolante elettrico, preferibilmente poliuretano. 13. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento strutturale (2, 3, 4, 5, 27, 30) è in materiale plastico. 14. Autoveicolo ottenuto secondo il procedimento in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13. C 1 a i m s : 1. 3⁄4 process for manuf acturing motor-vehicles, comprìsing at least thè steps of: i) provìding a strutturai element (2, 3, 4, 5, 27, 30) of thèmotor- vehicle (1) internally having a hollow space (15); ii) filling said holiow space (15) with a spongy or foam material (18); characterised in that, before thè step il) it further comprises thè step of arranging conductive tracks (16) defining ai least part of thè electric equipment of thè motor-vehicle (1) in thè hollow space (15).
  2. 2. A process as claimed in claim 1, wherein thè step i) is carried out through thè steps of: - provìding a fìrst shaped panel (6, 20); - provìding a second shaped panel (9, 21); - coupling thè fìrst shaped panel {6, 20) to thè second shaped panel (9, 21) in order to define thè structural element (2, 3, 4, 5, 27, 30) of thè motor-vehicle (1); wherein thè holicw space (15) is confined between thè first shaped panel (6, 20) and thè second shaped panel (9, 21}.
  3. 3. A process as claimed in claim 1 or 2 , wherein thè structural element (2, 3, 4, 5, 27, 30) is a lower chassis (2) of thè motor vehicle (1).
  4. 4. A process as claimed in claim 1 or 2, wherein thè structural element (2, 3, 4, 5, 27, 30) is a roox (3) of thè motor-vehicle (1) and/or a door (4, 5) and/or a bumper (27, 30).
  5. 5. A process as claimed in claim 2 , 3 or 4, wherein thè step of arranging thè conductive tracks (16) in thè hollow space (15) is carried out before or during coupling between thè first panel (6, 20) and thè second panel (9, 21).
  6. 6. A process as claimed in claim 2, 3 or 4, wherein thè step of arranging thè conductive tracks (16) in thè hollow space (15) is carried out by first layìng said conductive tracks (16) on an inner face {8, 23) of thè first panel (6, 20) and/or on an inner face (11, 25) of thèsecond panel (9, 21) and subsequently coupling thè first shaped panel (6, 20} to thè second shaped panel (9, 21).
  7. 7 . A process as claimed in anyone of thè preceding claims, further comprising thè step of installìng connectors (10) on said structural eleroent [2, 3, 4, 5, 27, 30), which connectors (10) open outwardly and are electrically ccnnected to said conductive tracks (16).
  8. 8. A process as claimed in anyone of thè preceding claims, wherein said conductive tracks (16) consist of electric cables and/or metal strips.
  9. 9. A process as claimed in anyone of thè preceding claims, wherein said conductive tracks {16} are laid on at least one sheet (17), and wherein thè step of arranging thè conductive tracks (16) in thè hollow space (15) is carried out by laying said sheet (17) in said hollow space (15).
  10. 10. A process as claimed in anyone of thè preceding claims, comprising thè step of painting said conductive tracks (16) in order to insiliate them.
  11. 11. A process as claimed in anyone of thè preceding claims, comprìsing thè step of applying an insulating sheet over saìd conductlve tracks (16).
  12. 12. A process as claimed in anyone of thè preceding claims, wherein thè foam material (18) ìs an electric insulation, preferably consisting of polyurethane.
  13. 13. A process as claimed in anyone of thè preceding claims, wherein thè structural element (2, 3, 4, 5, 27, 30) is made of plastic material.
  14. 14. A motor-vehicle obtained according to thè process as claimed in anyone of claims 1 to 13.
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