ITTV20110099A1 - Fanale automobilistico posteriore - Google Patents

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Marek Deneka
Konrad Galeziowski
Jacek Wojtusik
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Automotive Lighting Polska Sp Z O O
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“FANALE AUTOMOBILISTICO POSTERIOREâ€
La presente invenzione à ̈ relativa ad un fanale automobilistico posteriore.
Più in dettaglio, la presente invenzione à ̈ relativa ad un fanale posteriore per automobili, impiego a cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.
Come à ̈ noto, i fanali posteriori delle automobili sono solitamente composti da uno scafo posteriore rigido che à ̈ sagomato sostanzialmente a forma di vasca, ed à ̈ strutturato in modo tale da essere stabilmente incassato in un vano appositamente realizzato nella parte posteriore della scocca del veicolo; da un semiguscio lenticolare anteriore che à ̈ realizzato almeno parzialmente in materiale plastico trasparente o semitrasparente, solitamente anche colorato, ed à ̈ posto a chiusura dell’imboccatura dello scafo in modo tale da affiorare all’esterno della scocca del veicolo; da uno o più corpi riflettori a tazza, a profilo grosso modo parabolico, ciascuno dei quali ha la superficie interna trattata a specchio ed à ̈ posizionato all’interno dello scafo posteriore con la propria imboccatura rivolta verso una corrispondente porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare anteriore; e da una serie di lampadine ad incandescenza ciascuna delle quali à ̈ collocata all’interno di un corrispondente corpo a tazza, a ridosso del fondo del medesimo, in modo tale da poter retro illuminare la porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare anteriore direttamente soprastante il medesimo corpo a tazza riflettore.
Nel corso degli ultimi anni, inoltre, i fanali posteriori delle automobili sono stati via via sempre più integrati nel profilo esterno della scocca del veicolo, arrivando ad avvolgere i due spigoli della scocca che raccordano la parte posteriore della scocca dell’automobile con i due fianchi laterali della medesima.
Ovviamente la marcata integrazione nel profilo esterno della scocca del veicolo ha comportato l’adozione di semigusci lenticolari con forme tridimensionali particolarmente complesse, e la drastica riduzione dello spazio utile per l’alloggiamento all’interno dello scafo dei corpi a tazza riflettori.
Per ovviare almeno in parte a questo inconveniente, la maggior parte dei produttori di fanali posteriori per automobili ha deciso si rimpiazzare alcuni dei corpi a tazza riflettori e le relative lampadine ad incandescenza con delle matrici di diodi ad emissione di luce, tradizionalmente chiamati LED. I LED hanno infatti degli ingombri nettamente inferiori a quelli delle tradizionali lampadine ad incandescenza per uso automobilistico, e consentono di realizzare delle sorgenti luminose piane relativamente sottili che ricalcano esattamente la forma delle porzioni trasparenti o semitrasparenti del semiguscio da retro illuminare, e possono essere posizionate immediatamente al disotto del semiguscio lenticolare anteriore del fanale seguendone localmente il profilo.
Purtroppo la collocazione dei LED all’interno del fanale ha creato nuovi problemi. L’interno del fanale à ̈ infatti uno spazio chiuso di piccole dimensioni dove si possono raggiungere facilmente delle temperature relativamente elevate a causa della notevole quantità di calore prodotta dalle lampadine ad incandescenza, mentre i LED sono dei componenti elettronici estremamente sensibili al calore che si rompono/bruciano irreparabilmente in caso di eccessivo surriscaldamento.
Nei fanali anteriori delle automobili, tradizionalmente chiamati proiettori, il calore prodotto dalle lampadine ad incandescenza od a scarica di gas à ̈ solitamente molto elevato, per cui il raffreddamento dei LED à ̈ di fondamentale importanza ed à ̈ generalmente garantito da una serie di dissipatori di calore in materiale metallico di grandi dimensioni, che sono collocati direttamente sulle basette che supportano i LED e sono lambiti da un flusso d’aria fredda prodotto da una piccola ventola di raffreddamento posizionata all’interno dello scafo del proiettore. Inoltre, tra i corpi riflettori e le basette dei LED sono solitamente collocati anche dei setti protettivi in materiale termoisolante che sono strutturati in modo tale da limitare il trasferimento di calore dalle lampadine alle basette per convezione e/o irraggiamento.
Purtroppo i fanali posteriori delle automobili hanno un volume interno insufficiente per poter ospitare e garantire il corretto funzionamento dei sistemi di raffreddamento dei LED ad aria forzata in uso nei proiettori delle automobili. Inoltre, i sistemi di raffreddamento ad aria forzata hanno un costo troppo elevato per essere integrati in un fanale posteriore per automobili.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di garantire il corretto raffreddamento dei LED presenti all’interno di un fanale posteriore per automobili, senza far lievitare significativamente i costi di produzione del fanale.
In accordo con questi obiettivi, secondo la presente invenzione viene realizzato un fanale automobilistico posteriore come esplicitato nella rivendicazione 1 e preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni da essa dipendenti.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 illustra in vista prospettica esplosa, e con parti asportate per chiarezza, un fanale posteriore per automobili realizzato secondo i dettami della presente invenzione;
- la figura 2 Ã ̈ una vista in sezione del fanale automobilistico illustrato in figura 1, con parti asportate per chiarezza; mentre
- le figure 3 e 4 sono due viste prospettiche di un componente del fanale automobilistico di figura 1.
Con riferimento alle figure 1 e 2, con il numero 1 à ̈ indicato nel suo complesso un fanale automobilistico particolarmente adatto ad essere fissato sulla parte posteriore della scocca di un’automobile, motociclo o similare, ossia un fanale automobilistico posteriore.
Più in dettaglio, nell’esempio illustrato il fanale automobilistico 1 à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, strutturato in modo tale da esser incassato nella parte posteriore di un’automobile, e comprende:
- uno scafo posteriore 2 rigido che à ̈ sagomato sostanzialmente a forma di vasca, ed à ̈ strutturato in modo tale da essere incassato in un vano appositamente realizzato nella parte posteriore della scocca s del veicolo;
- un semiguscio lenticolare 3 anteriore che à ̈ dotato di almeno una porzione in materiale trasparente o semitrasparente, eventualmente anche colorata, ed à ̈ disposto a chiusura dell’imboccatura 2a dello scafo posteriore 2, preferibilmente, ma non necessariamente, in modo tale da poter contemporaneamente affiorare all’esterno della scocca s del veicolo; - almeno un corpo riflettore a tazza 4 che à ̈ posizionato all’interno dello scafo posteriore 2 con la propria imboccatura 4a rivolta verso una corrispondente porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare anteriore 3; ed
- una corrispondente lampadina ad incandescenza 5 o similare che à ̈ strutturata in modo tale da emettere luce quando viene alimentata con energia elettrica, ed à ̈ collocata all’interno del corpo a tazza 4, a ridosso del fondo del medesimo, in modo tale da poter retro illuminare la porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare 3 che à ̈ allineata con l’imboccatura 4a del corpo a tazza 4. Ovviamente, in una diversa forma di realizzazione lo scafo posteriore 2 può essere strutturato in modo tale da essere semplicemente fissato a sbalzo sulla parte posteriore della scocca del veicolo.
Nell’esempio illustrato, in particolare, lo scafo posteriore 2 à ̈ preferibilmente realizzato in materiale plastico opaco mediante un procedimento di stampaggio ad iniezione; mentre il semiguscio lenticolare anteriore 3 à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, realizzato interamente in un materiale plastico trasparente o semitrasparente, eventualmente con porzioni trasparenti o semitrasparenti di diverso colore, anche in questo caso preferibilmente tramite un procedimento di stampaggio ad iniezione.
Per quanto riguarda invece il corpo a tazza riflettore 4, la superficie interna 4i del corpo a tazza riflettore 4 à ̈ preferibilmente metallizzata o altrimenti trattata a specchio, in modo tale da riflettere la luce prodotta dalla lampadina 5 verso la porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare 3 che sovrasta l’imboccatura 4a del corpo a tazza 4.
Inoltre, il corpo a tazza riflettore 4 ha preferibilmente un profilo sostanzialmente parabolico, in modo tale che i raggi di luce che vengono riflessi dalla superficie interna 4i del corpo a tazza 4 verso l’imboccatura 4a dello stesso corpo a tazza 4, siano localmente sostanzialmente perpendicolari alla porzione del semiguscio lenticolare 3 che copre l’imboccatura 4a del corpo a tazza riflettore 4.
Più in dettaglio, nell’esempio illustrato il corpo a tazza riflettore 4 à ̈ preferibilmente realizzato in materiale plastico opaco mediante un procedimento di stampaggio ad iniezione, ed ha la superficie interna 4i metallizzata a specchio in modo tale da riflettere completamente la luce incidente.
Con riferimento alla figura 2, la lampadina 5 à ̈ invece preferibilmente inserita all’interno di un foro passante realizzato sul fondo del corpo a tazza riflettore 4, in modo tale che il bulbo di vetro della lampadina sporga a sbalzo all’interno del corpo a tazza riflettore 4.
Con riferimento alle figure 1 e 2, il fanale automobilistico 1 à ̈ inoltre dotato di almeno un gruppo di diodi ad emissione di luce 6, tradizionalmente chiamati LED, che sono fissati su di una basetta di supporto 7 comune che, a sua volta, à ̈ fissata all’interno dello scafo posteriore 2 con i LED 6 rivolti verso una corrispondente porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare anteriore 3, in modo tale da consentire ai LED 6 di retro illuminare la medesima porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare 3.
Nell’esempio illustrato, in particolare, il fanale automobilistico 1 à ̈ dotato di due gruppi di LED 6, ciascuno dei quali à ̈ fissato su di una corrispondente basetta di supporto 7 che, a sua volta, à ̈ fissata all’interno dello scafo posteriore 2 con i LED 6 rivolti verso una corrispondente porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare anteriore 3, in modo tale da consentire ai LED 6 di retro illuminare la medesima porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare 3.
Preferibilmente, ma non necessariamente, il fanale automobilistico 1 comprende inoltre un corpo guida-luce 8 in materiale fotoconduttivo che à ̈ posizionato immediatamente al disopra dei LED 6 presenti sulla basetta di supporto 7, ed à ̈ strutturato in modo tale da poter raccogliere la luce emessa dai vari LED 6 e poi convogliare tale luce verso specifiche aree/zone della porzione del semiguscio lenticolare anteriore 3 che à ̈ affacciata alla basetta di supporto 7.
Nell’esempio illustrato, in particolare, il corpo guida-luce 8 à ̈ preferibilmente realizzato in un materiale plastico trasparente, come il policarbonato trasparente o il polimetilmetacrilato trasparente, attraverso un procedimento di stampaggio ad iniezione.
Con riferimento alle figure 1, 2, 3 e 4, diversamente dagli attuali fanali automobilistici posteriori, il fanale automobilistico 1 comprende inoltre un condotto di estrazione del calore 9 che si prolunga a sbalzo dal fondo del corpo a tazza riflettore 4, e si estende verso l’alto all’interno dello scafo posteriore 2 fino a raggiungere un’apertura 2b appositamente realizzata sulla parete di fondo dello scafo posteriore 2.
Più in dettaglio, la bocca di ingresso 9a del condotto di estrazione 9 à ̈ collocata immediatamente al disopra del bulbo di vetro della lampadina 5, mentre la bocca di uscita 9b del condotto di estrazione 9 à ̈ preferibilmente collocata immediatamente a valle dell’apertura 2b realizzata sul fondo dello scafo posteriore 2.
In aggiunta a quanto sopra scritto, la sezione di passaggio del condotto di estrazione del calore 9 si riduce più o meno progressivamente all’aumentare della distanza dalla bocca di ingresso 9a, in modo tale da incrementare progressivamente la velocità dell’aria calda che fluisce lungo il condotto di estrazione del calore 9. Inoltre la superficie interna 9i del condotto di estrazione 9 à ̈ preferibilmente metallizzata o altrimenti trattata a specchio in modo tale da riflettere la luce incidente.
Con riferimento alle figure 1 e 2, la parete di fondo dello scafo posteriore 2 à ̈ invece preferibilmente dotato di una presa d’aria 2c aggiuntiva, attraverso la quale l’aria può penetrare facilmente/liberamente all’interno della cavità chiusa delimitata dallo scafo posteriore 2 e dal semiguscio lenticolare anteriore 3, per raggiungere l’imboccatura 4a del corpo a tazza riflettore 4.
Con riferimento alle figure 1, 2, 3 e 4, nell’esempio illustrato, in particolare, il corpo a tazza riflettore 4 à ̈ suddiviso in un semiguscio inferiore 10 ed un semiguscio superiore 11 che sono strutturati in modo tale da essere reciprocamente accoppiati e fissati in modo stabile tramite una serie di organi di bloccaggio a scatto, ed il condotto di estrazione del calore 9 à ̈ realizzato in pezzo unico con il semiguscio superiore 11.
Più in dettaglio, nell’esempio illustrato, i due semigusci 10 ed 11 che formano il corpo a tazza riflettore 4 sono entrambi preferibilmente realizzati in materiale plastico opaco, tramite un procedimento di stampaggio ad iniezione, ed hanno entrambi la faccia che andrà a formare la superficie interna 4i del corpo a tazza riflettore 4, completamente ricoperta da una vernice argentata in grado di riflettere completamente la luce incidente. Questa vernice argentata ricopre inoltre sostanzialmente tutta la superficie interna 9i del condotto di estrazione 9.
Con riferimento alle figure 1 e 2, il fanale automobilistico 1 à ̈ preferibilmente provvisto anche di uno o più schermi protettivi 13 che sono collocati all’interno dello scafo posteriore 2, tra il condotto di estrazione del calore 9 e le basette di supporto 7, in modo tale da limitare il trasferimento di calore per convezione e/o irraggiamento alle basette 7 che supportano il LED 6. Nell’esempio illustrato, gli schermi protettivi 13 sono preferibilmente costituiti da piastre in materiale metallico e/o da setti in materiale termoisolante.
Il funzionamento generale del fanale automobilistico 1 Ã ̈ facilmente desumibile da quanto sopra scritto, e non necessita di ulteriori spiegazioni.
Per quanto riguarda invece il funzionamento del condotto di estrazione del calore 9, prove sperimentali hanno evidenziato che la metallizzazione della superficie interna 4i del corpo a tazza riflettore 4 e della superficie inter-na 9i del condotto di estrazione del calore 9, impedisce/ limita il raffreddamento dall’aria calda che circonda il bulbo di vetro della lampadina 5 ad incandescenza, incrementando in modo significativo l’effetto camino che il calore prodotto dalla lampada 5 ad incandescenza innesca nel condotto di estrazione del calore 9.
In altre parole, l’aria che raggiunge il bulbo della lampadina 5 attraverso l’imboccatura 4a, si scalda o poi risale rapidamente per effetto camino lungo il condotto di estrazione 9 senza raffreddarsi in modo significativo. La sezione progressivamente decrescente del condotto di scarico del calore 9 consente invece di incrementare la velocità media dell’aria calda che fluisce all’interno del condotto di estrazione 9, riducendo il tempo di permanenza dell’aria all’interno del condotto.
L’aumento della velocità media dell’aria all’interno del condotto di estrazione del calore 9, inoltre, si traduce in un valore molto elevato della portata del flusso d’aria che attraversa il corpo a tazza 4.
Questo implica che, in condizioni stazionarie, l’aria calda che abbandona il corpo a tazza 4 percorrendo rapidamente il condotto di estrazione del calore 9, porta al di fuori del fanale automobilistico 1 la gran parte del calore prodotto dalla lampadina 5. Di conseguenza, la temperatura media dell’aria all’interno del fanale posteriore 1 si mantiene sempre entro valori notevolmente inferiori a quella misurabili all’interno di un fanale posteriore tradizionale, e compatibili con il funzionamento dei LED 6.
I vantaggi correlati alla particolare struttura del fanale automobilistico 1 sono evidenti. Grazie alla presenza del condotto di estrazione del calore 9, i LED 6 che sono all’interno del fanale automobilistico 1, si trovano ad operare in un ambiente con temperatura significativamente più basse, ed in cui circola continuativamente un flusso di aria fredda proveniente dall’esterno che à ̈ in grado di raffreddare efficacemente i LED 6 prima di raggiungere l’imboccatura 4a del corpo a tazza 4.
Risulta infine chiaro che al fanale automobilistico 1 sopra descritto possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.
Per esempio, in una forma di realizzazione più sofisticata, la o le basette 7 che supportano i LED 6 possono essere provviste di uno o più dissipatori di calore in materiale metallico, che sono strutturati in modo tale da incrementare il trasferimento di calore dai LED 6 al flusso di aria fredda che entra all’interno del fanale automobilistico 1 attraverso la presa d’aria 2c o altre aperture/fessure presenti sullo scafo posteriore 2.

Claims (11)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Fanale automobilistico posteriore (1) del tipo comprendente: uno scafo posteriore (2) che à ̈ sagomato sostanzialmente a forma di vasca ed à ̈ strutturato in modo tale da essere fissato sulla scocca del veicolo; un semiguscio lenticolare anteriore (3) che à ̈ disposto a chiusura dell’imboccatura (2a) dello scafo posteriore (2); almeno un corpo riflettore a tazza (4) che à ̈ posizionato all’interno dello scafo posteriore (2) con la propria imboccatura (4a) rivolta verso una prima porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare anteriore (3); ed una sorgente luminosa (5) che à ̈ strutturata in modo tale da emettere luce quando viene alimentata con energia elettrica ed à ̈ collocata all’interno del corpo a tazza riflettore (4), a ridosso del fondo del medesimo, in modo tale da poter retro illuminare detta prima porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare anteriore (3); il fanale automobilistico posteriore (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere anche un condotto di estrazione del calore (9) che si prolunga a sbalzo dal fondo del corpo a tazza riflettore (4), e si estende verso l’alto all’interno dello scafo posteriore (2) fino a raggiungere un’apertura (2b) realizzata sul fondo dello scafo posteriore (2).
  2. 2. Fanale automobilistico posteriore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la bocca di ingresso (9a) del condotto di estrazione del calore (9) Ã ̈ collocata immediatamente al disopra di detta sorgente luminosa (5).
  3. 3. Fanale automobilistico posteriore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la sorgente luminosa (5) Ã ̈ una lampadina ad incandescenza o similare (5) e la bocca di ingresso (9a) del condotto di estrazione del calore (9) Ã ̈ collocata immediatamente al disopra del bulbo di detta lampadina ad incandescenza o similare (5).
  4. 4. Fanale automobilistico posteriore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la bocca di uscita (9b) del condotto di estrazione del calore (9) à ̈ collocata immediatamente a valle dell’apertura (2b) realizzata sul fondo dello scafo posteriore (2).
  5. 5. Fanale automobilistico posteriore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sezione di passaggio del condotto di estrazione del calore (9) si riduce all’aumentare della distanza dalla bocca di ingresso (9a) del condotto di estrazione del calore (9).
  6. 6. Fanale automobilistico posteriore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la superficie interna (9i) del condotto di estrazione del calore (9) Ã ̈ trattata a specchio in modo tale da riflettere la luce incidente.
  7. 7. Fanale automobilistico posteriore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la superficie interna (4i) del corpo a tazza riflettore (4) Ã ̈ trattata a specchio in modo tale da riflettere la luce incidente.
  8. 8. Fanale automobilistico posteriore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il fondo dello scafo posteriore (2) à ̈ inoltre provvisto di una presa d’aria (2c), attraverso la quale l’aria può penetrare all’interno della cavità chiusa delimitata dallo scafo posteriore (2) e dal semiguscio lenticolare anteriore (3).
  9. 9. Fanale automobilistico posteriore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo a tazza riflettore (4) à ̈ suddiviso in un semiguscio inferiore (10) ed un semiguscio superiore (11) che sono strutturati in modo tale da essere accoppiati uno all’altro, ed il condotto di estrazione del calore (9) à ̈ realizzato in pezzo unico con il semiguscio superiore (11).
  10. 10. Fanale automobilistico posteriore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere anche almeno un gruppo di diodi ad emissione di luce (6) che sono posizionati su di una basetta di supporto (7) che, a sua volta, à ̈ fissata all’interno dello scafo posteriore (2) con i diodi (6) rivolti verso una corrispondente seconda porzione trasparente o semitrasparente del semiguscio lenticolare anteriore (3).
  11. 11. Fanale automobilistico posteriore secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto di comprendere anche un corpo guida-luce (8) in materiale fotoconduttivo che à ̈ posizionato immediatamente al disopra dei diodi ad emissione di luce (6) posti sulla basetta di supporto (7), ed à ̈ strutturato in modo tale da poter raccogliere la luce emessa dai vari diodi (6) e poi convogliare tale luce verso specifiche aree/zone della seconda porzione del semiguscio lenticolare anteriore (3).
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