ITTO20010482A1

ITTO20010482A1 - Sistema per rilasciare un pedale di un autoveicolo in caso d'urto frontale.

Info

Publication number: ITTO20010482A1
Application number: IT2001TO000482A
Authority: IT
Inventors: Renato Cordero
Original assignee: Fiat Auto Spa
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2002-11-23
Also published as: EP1260419B1; ITTO20010482A0; ES2311038T3; EP1260419A1; US20020174739A1; US6752038B2; DE60227878D1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Sistema per rilasciare un pedale di un autoveicolo in caso d'urto frontale"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema atto a rilasciare un pedale di un autoveicolo in caso d'urto frontale, come specificato nel preambolo della rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione dello stato della tecnica sull'argomento in questione e dei problemi ad esso inerenti, si descriverà innanzitutto un sistema per il rilascio di un pedale di un autoveicolo secondo una forma di realizzazione nota, facendo riferimento alla figura 5 dei disegni allegati, estratta dalla domanda di brevetto europeo EP 0 827 885.

In tale domanda viene proposto un sistema che in caso d'urto dell'autoveicolo è in grado di disimpegnare una leva 10 del pedale per l'azionamento del freno da un corpo di supporto 16, solidale alla scocca del veicolo, al fine di minimizzare il rischio di lesioni agli arti inferiori del conducente. Il pedale 10 è incernierato a mezzo di un perno 11 ad una staffa 20, la quale è a sua volta incernierata a livello di una sua porzione inferiore, in corrispondenza di una cerniera 15, al corpo 16, ed agganciata a livello di una sua porzione superiore, attraverso un perno 21, ad un dispositivo di aggancio 30. Quest'ultimo è imperniato in un primo punto 32 ad un piantone dello sterzo 40 e rigidamente collegato in un secondo punto 33 al corpo di supporto 16. In condizioni di normale funzionamento dell'autoveicolo, il dispositivo di aggancio 30 è mantenuto in una prima posizione di lavoro nella quale esso mantiene ferma la staffa 20. Nel caso invece di urto frontale del veicolo, lo spostamento verso l'abitacolo, e quindi verso il piantone dello sterzo 40, del corpo di supporto 16 provoca una rotazione antioraria del dispositivo di aggancio 30 intorno al punto 32 d'incernieramento al piantone stesso ed il conseguente disimpegno del perno 21 solidale alla staffa 20. Tale staffa, non più vincolata al dispositivo di aggancio 30, è così libera di ruotare in senso orario intorno al punto 15 d'incernieramento al corpo di supporto 16. In tal modo anche il pedale 10 è libero di ruotare in senso orario, intorno ad un punto 13 di collegamento alla barra di comando del servofreno, per effetto della reazione opposta dal piede del conducente, sino a quando non raggiunge una parete divisoria 17 che separa il vano motore dall'abitacolo.

Il principale inconveniente di una soluzione di questo tipo risiede nell'elevato ingombro e nel rischio di inceppamenti durante il funzionamento d'emergenza in caso d'urto del veicolo. Per ovviare a questo secondo inconveniente nel brevetto sopra discusso si fa esplicita menzione alla necessità di disporre opportunamente i punti di collegamento fra i diversi elementi del sistema, in modo che il punto 13 di applicazione della forza di reazione sul pedale 10, quando questo è premuto, risulti praticamente coincidente con il punto 15 d'incernieramento della staffa 20 al corpo di supporto 16, per garantire il medesimo centro di rotazione del pedale 10 e della staffa 20.

Scopo della presente invenzione è fornire un sistema per rilasciare un pedale di un autoveicolo di tipo migliorato rispetto alle soluzioni note, in grado soprattutto di soddisfare esigenze di contenimento dell'ingombro, di semplicità costruttiva, e di sicurezza e rapidità di intervento.

Come risulterà chiaro a fronte della descrizione che segue, tale scopo è raggiunto secondo la presente invenzione attraverso un sistema per rilasciare un pedale di un autoveicolo in caso d'urto frontale, che si caratterizza per quanto definito nelle annesse rivendicazioni ed in particolare per il fatto che include

- un pedale, comprendente

- un primo elemento interno, che è trasversalmente incernierato in un primo punto ad un supporto solidale alla parte anteriore della scocca dell'autoveicolo ed è suscettibile di azionare una barra per il comando del dispositivo associato al pedale;

- un secondo elemento esterno, che presenta una porzione inferiore a leva suscettibile di essere azionata dal conducente, ed una porzione superiore, trasversalmente incernierata in un secondo punto all'elemento interno; e

- mezzi di accoppiamento cedevoli, atti a vincolare i due elementi interno ed esterno del pedale; ed

- un organo di riscontro montato su una parte dell'abitacolo dell'autoveicolo dietro al pedale; il sistema essendo suscettibile di assumere due condizioni di funzionamento:

- una prima condizione di funzionamento normale, in cui gli elementi interno ed esterno del pedale sono resi tra loro solidali dai mezzi di accoppiamento cedevoli; ed

- una seconda condizione di funzionamento, in caso d'urto frontale dell'autoveicolo, in cui l'arretramento del pedale verso l'organo di riscontro è in grado di provocare il cedimento dei suddetti mezzi di accoppiamento in modo da consentire la rotazione dell'elemento esterno del pedale intorno al secondo punto di incernieramento.

Il principale vantaggio del sistema oggetto della presente invenzione consiste essenzialmente nella riduzione dell'ingombro e nella semplicità costruttiva, dal momento che tale sistema è inglobato nel pedale e non necessita quindi di ulteriori elementi di supporto esterni.

Un altro importante vantaggio è rappresentato dal fatto che un pedale rilasciabile secondo 1'invenzione può essere montato tal quale su supporti per pedali di tipo tradizionale, dal momento che richiede semplicemente un supporto in grado di vincolare il suddetto primo perno d'incernieramento.

Di seguito l<' >invenzione sarà descritta in modo più dettagliato, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui :

la figura 1 è una vista prospettica che illustra schematicamente un sistema per rilasciare un pedale di un autoveicolo in caso d'urto frontale secondo 1'invenzione;

la figura 2 è una vista laterale del sistema dì figura 1;

la figura 3A è una vista in pianta, sezionata secondo la linea III-III di figura 2, del sistema delle figure 1 e 2;

le figure 3B e 3C sono viste analoghe a quella della figura 3A, rispettivamente corrispondenti a due diversi istanti nella dinamica di funzionamento, in caso d'urto frontale dell'autoveicolo, del sistema secondo l'invenzione;

la figura 4 è una vista laterale schematica del sistema secondo l'invenzione, in cui è rappresentata in linea tratteggiata una possibile posizione finale del pedale in caso d'urto frontale dell'autoveicolo;

la figura 5 è una vista laterale di un sistema per rilasciare il pedale del freno di un autoveicolo in caso d'urto frontale secondo la soluzione descritta nella domanda di brevetto europeo EP 0827 885.

Nella descrizione e nelle rivendicazioni che seguono, termini quali "anteriore", "posteriore", "longitudinale" o "trasversale" sono da intendersi riferiti alla condizione di montaggio su autoveicolo.

Con riferimento alle figure 1 e 2, un sistema per rilasciare un pedale di un autoveicolo in caso d'urto frontale, secondo la presente invenzione, è complessivamente indicato con 1. Tale sistema comprende fondamentalmente

un pedale 2, che nell'esempio di realizzazione qui descritto è il pedale del freno, ma può indifferentemente essere il pedale della frizione e/o dell'acceleratore dell'autoveicolo, ed

un organo di riscontro 3, montato su una parte dell'abitacolo, quale ad esempio il piantone dello sterzo o una traversa sottoplancia (non raffigurati), suscettibile di rimanere sostanzialmente ferma in caso d'urto frontale rispetto alla pedaliera dell'autoveicolo .

Il pedale 2 comprende a sua volta

un elemento interno 4, montato su un supporto per pedali di tipo tradizionale (non raffigurato), ed

un elemento esterno 5, provvisto di una leva 6 per l'azionamento del pedale 2 da parte del conducente dell'autoveicolo.

L'elemento interno 4 del pedale 2 è un pezzo tubolare in lamiera, ad estensione verticale e con sezione aperta a forma di C, in cui due pareti laterali opposte 7a, 7b sono collegate da una parete trasversale posteriore 7c. Tale elemento è infuicrato mediante un perno d'incernieramento 8 al supporto del pedale ed è collegato al puntale di una barra 9 per il comando del sistema frenante (non raffigurato) .

L'elemento esterno 5 del pedale 2 forma una porzione superiore 10, che s'impegna con l'elemento interno 4, ed una porzione inferiore costituente la suddetta leva di azionamento 6, che all'estremità libera è provvista di un pattino 11 su cui può agire il piede del conducente per impartire i comandi al pedale. La porzione superiore 10 dell'elemento esterno 5 è un pezzo in lamiera, ad estensione verticale e con sezione aperta a forma sostanzialmente di C, in cui due pareti laterali opposte 12a, 12b sono collegate da una parete trasversale posteriore 12c, e presenta dimensioni tali da poter accogliere al suo interno l'elemento 4 del pedale.

L'elemento esterno 5 è vincolato a quello interno 4 mediante

- un perno trasversale 13, che attraversa nell'ordine le pareti laterali 7a, 12a, 12b e 7b dei due elementi 4 e 5 del pedale 2, al di sotto dell'asse di collegamento con il sistema frenante (barra di comando 9), ed è realizzato in modo tale da permettere un'eventuale rotazione relativa fra tali elementi (come verrà spiegato in seguito); e

- due lembi trasversali anteriori 14, integralmente ottenuti con le pareti laterali 12a, 12b dell'elemento esterno 5 e ripiegati ad angolo retto rispetto a queste ultime, così da abbracciare anteriormente l'elemento interno 4 al di sopra del perno d'incernieramento 8.

Le pareti laterali 12a, 12b dell'elemento esterno 5 del pedale 2 sono inoltre opportunamente sagomate intorno al perno d'incernieramento 8 in modo da consentire il montaggio di tale perno sul supporto del pedale.

In condizioni di normale funzionamento, i due elementi interno 4 ed esterno 5 del pedale 2 si comportano come un unico corpo rigido suscettibile di ruotare in un piano verticale longitudinale intorno al perno d<' >incernieramento 8. Quando pertanto il conducente dell'autoveicolo agisce sulla leva 6 del pedale 2, determinando una rotazione oraria dell'elemento esterno 5, anche l'elemento interno 4 ruota in senso orario, intorno al punto di fulcro 8, e fa così traslare in avanti la barra di comando 9 del sistema frenante.

Per consentire il disimpegno dell'elemento esterno 5 del pedale 2 dall'elemento interno 4 in caso d'urto frontale dell'autoveicolo, il pedale è provvisto secondo l'invenzione di un inserto 15 (figure 2 e 3A) accolto nella parte superiore dell'elemento interno. Tale inserto è vincolato mediante un dispositivo di ritegno 16 sia all'elemento interno 4, a livello della parete trasversale posteriore 7c, sia all'elemento esterno 5, a livello dei lembi trasversali anteriori 14. In particolare il collegamento con la parete 7c dell'elemento interno 4 è realizzato per ribaditura, in modo da garantire un'efficace azione di vincolo durante il normale funzionamento del pedale, ma da permettere al dispositivo di ritegno 16 di disimpegnarsi da tale elemento (come illustrato nella figura 3B), nel caso di un urto frontale dell'autoveicolo di entità tale da produrre rilevanti deformazioni dell 'avantreno.

Una porzione di estremità posteriore 17 dell'inserto 15 (non illustrata nella figura 1) sporge superiormente dal pedale 2 e presenta una superficie 18 suscettibile di interagire, per effetto di un arretramento del pedale conseguente ad un urto frontale dell'autoveicolo, con una corrispondente superficie anteriore 19 dell'organo di riscontro 3.

Facendo ora riferimento alle figure 3B, 3C e 4 sì descriverà il funzionamento in caso d'incidente del sistema di rilascio del pedale secondo l'invenzione.

A seguito di un urto di entità tale da provocare una sensibile deformazione di schiacciamento in senso longitudinale dell'autoveicolo, si verifica fondamentalmente un arretramento dell'avantreno rispetto all'abitacolo, che produce un moto relativo di avvicinamento fra il pedale 2, montato per mezzo del perno d'incernìeramento 8 su un supporto solidale con la parte anteriore del veicolo, e l'organo di riscontro 3, fissato invece ad una parte dell'abitacolo, quale il piantone dello sterzo o una traversa sottoplancia, che rimane sostanzialmente ferma durante l'urto (rispetto all'avantreno dell'autoveicolo) .

Il sistema di rilascio del pedale interviene quando l'arretramento del pedale 2 rispetto all'organo di riscontro 3 è tale da annullare la distanza (vantaggiosamente dell'ordine di 30 mm) fra le superfici d'impegno 18 e 19 rispettivamente dell'inserto 15 e dell'organo 3. Una volta annullata tale distanza, infatti, un ulteriore avvicinamento del pedale 2 all'organo di riscontro 3 fa sì che quest'ultimo, cooperando con l'inserto 15, spinga in avanti, deformandoli, i lembi trasversali anteriori 14 dell'elemento esterno 5, sino a portarli in una configurazione finale "aperta" che disimpegna l'elemento interno 4. A questo punto l’elemento esterno del pedale risulta libero di ruotare intorno al perno 13 rispetto all'elemento interno, raggiungendo ad esempio la posizione finale illustrata in linea tratteggiata in figura 4, senza opporre resistenza in caso di eventuale contatto con il piede del conducente e quindi senza produrre gravi lesioni su quest'ultimo.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, all'elemento esterno 5 del pedale 2, sulla faccia posteriore della leva 6, è montata una staffa 20 (non illustrata nella figura 4) che si protende verso l'interno dell'abitacolo ed ha la funzione di imporre e/o facilitare, in caso d'urto, il ribaltamento di tale elemento per effetto della reazione contro un punto fisso (relativamente al pedale) dell'abitacolo, quale ad esempio il piantone dello sterzo.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema atto a rilasciare un pedale di un autoveicolo in caso d'urto frontale, caratterizzato dal fatto che include - un pedale (2), comprendente - un primo elemento interno (4), che è trasversalmente incernierato (8) ad un supporto soli-dale alla parte anteriore della scocca dell'autoveicolo ed è suscettibile di azionare una barra (9) per il comando del dispositivo associato al pedale; - un secondo elemento esterno (5), che presenta una porzione inferiore a leva (6) suscettibile di essere azionata dal conducente, ed una porzione superiore (10), trasversal-mente incernierata (13) all'elemento interno (4); e - mezzi di accoppiamento cedevoli (14), atti a vincolare detti primo e secondo elemento (4, 5); ed - un organo di riscontro (3) montato su una parte dell'abitacolo dell'autoveicolo dietro al pedale (2); il sistema (1) essendo suscettibile di assumere due condizioni di funzionamento: - una prima condizione di funzionamento normale, in cui gli elementi interno ed esterno (4, 5) del pedale (2) sono resi tra loro solidali dai suddetti mezzi di accoppiamento cedevoli (14); ed - una seconda condizione di funzionamento, in caso d'urto frontale dell'autoveicolo, in cui l'arretramento del pedale (2) verso l'organo di riscontro (3) è in grado di provocare il cedimento dei mezzi di accoppiamento (14) in modo da consentire la rotazione dell'elemento esterno (5) del pedale intorno al punto di incernieramento (13).
2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratte-rizzato dal fatto che i mezzi di accoppiamento cedevoli (14) sono presentati da uno dei due elementi (4 o 5) del pedale (2) e sono conformati in modo tale da impegnare l'altro elemento (5 o 4).
3. Sistema secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'elemento interno (4) del pedale (2) è un pezzo tubolare in lamiera ad estensione verticale, con due pareti laterali opposte (7a, 7b) collegate da una parete trasversale posteriore (7c), e che la porzione superiore (10) dell'elemento esterno (5) è un pezzo in lamiera ad estensione verticale, con due pareti laterali opposte (12a, 12b) collegate da una parete trasversale posteriore (12c), all'interno del quale è accolto l'elemento interno (4).
4. Sistema secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi di accoppiamento cedevoli (14) comprendono almeno un lembo di lamiera di un elemento (4 o 5) del pedale (2), ripiegato attorno ad almeno una parte dell'altro elemento (5 o 4).
5. Sistema secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i suddetti mezzi di accoppiamento cedevoli comprendono una coppia di lembi (14), realizzati integralmente con le pareti laterali (12a, 12b) dell'elemento esterno (5) del pedale (2) e ripiegati ad angolo retto rispetto a queste ultime in modo da abbracciare anteriormente l'elemento interno (4).
6. Sistema secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i suddetti lembi (14) sono essenzialmente simmetrici rispetto al piano verticale longitudinale di simmetria del pedale (2).
7 . Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il punto di incernieramento (13) fra gli elementi (4, 5) del pedale (2) è disposto al di sotto del punto di articolazione dell'elemento interno (4) con la barra di comando (9) e che i mezzi di accoppiamento cedevoli (14) sono disposti al di sopra del punto d <' >incernieramento (8) dell'elemento interno (4) al supporto del pedale.
8. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il pedale (2) è provvisto di un inserto (15) con una porzione di estremità posteriore (17) che sporge superiormente dal pedale e presenta una superficie posteriore (18) suscettibile, nel caso di arretramento del pedale verso l'organo di riscontro (3) a seguito di un urto frontale dell'autoveicolo, di cooperare con una superficie anteriore (19) dell'organo di riscontro (3) per provocare il cedimento dei mezzi di accoppiamento (14) fra gli elementi (4, 5) del pedale.
9. Sistema secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che l'inserto (15) è vincolato ad entrambi gli elementi (4, 5) del pedale (2) in modo da assicurare, nella suddetta prima condizione di funzionamento normale, il collegamento rigido fra detti elementi, e permettere, in caso d'urto frontale dell'autoveicolo, il cedimento dei mezzi di accoppiamento (14) per effetto della spinta esercitata sull'inserto stesso dall'organo di riscontro (3).
10. Sistema secondo la rivendicazione 9 in dipendenza dalla 5 o dalla 6, caratterizzato dal fatto che l'inserto (15) è vincolato anteriormente ai lembi (14) dell'elemento esterno (5) del pedale (2) e posteriormente alla parete trasversale (7c) dell'elemento interno (4)
11. Sistema secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che l'inserto (15) è vincolato alla parete trasversale (7c) dell'elemento interno (4) del pedale (2) mediante ribaditura.
12. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una staffa (20), sporgente dalla faccia posteriore della porzione inferiore a leva (6) del pedale (2) e suscettibile di interagire, nel caso di urto frontale dell'autoveicolo, con un punto dell'abitacolo sostanzialmente fisso rispetto al pedale per facilitare il rilascio del pedale stesso.