ITMI20000381A1

ITMI20000381A1 - Dispositivo di trasmissione del moto per ventole di autoveicoli

Info

Publication number: ITMI20000381A1
Application number: IT2000MI000381A
Authority: IT
Inventors: Piercarlo Boffelli; Claudio Bellotti; Erminio Depoli; Fabio Natale
Original assignee: Baruffaldi Spa
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-08-29
Also published as: BR0100797A; EP1130232A2; US20010017250A1; IT1316681B1; CN1312429A; ITMI20000381A0; CN1229569C

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale di:

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di trasmissione del moto a ventole di raffreddamento del liquido refrigerante di autoveicoli.

E' nota nella tecnica di raffreddamento dei liquidi refrigeranti contenuti nei radiatori di autoveicoli, la necessità di forzare aria sul radiatore stesso, al fine di ottenere una più rapida dissipazione di calore dal liquido verso l'esterno, detto flusso di aria forzata essendo ottenuto ponendo in rotazione una ventola, normalmente montata o direttamente sull'albero motore, o sull'albero della pompa dell'acqua, o su un albero rinviato e fisso, portante una puleggia che prende moto da una cinghia azionata dall'albero motore.

E' anche noto che detta ventola deve essere posta in rotazione solamente al raggiungimento di una certa prefissata temperatura dell'acqua, rilevata tramite un termostato che aziona una frizione elettromagnetica la cui chiusura provoca l'avvio in rotazione della ventola.

Più in dettaglio si richiede che una ventola per autoveicolo possa ruotare:

- a velocità ridotta rispetto a quella dell'albero di trasmissione per raffreddamenti in condizioni di bassa temperatura esterna,

- a velocità pari o addirittura maggiori di quella dell'albero di trasmissione corrispondentemente a temperature esterne più elevate o all'uso in condizioni gravose che determinano il surriscaldamento del motore,

- a velocità nulla, ovvero con ventola che non ruota affatto e si mantiene in condizioni di folle rispetto all'albero di trasmissione, per temperature particolarmente basse alle quali l'ulteriore raffreddamento è inutile o addirittura dannoso.

Nel tentativo di ottenere tali comportamenti sono stati realizzati degli innesti di tipo misto con frizioni ad attrito a comando elettromagnetico e giunti a trascinamento basati sullo sfruttamento di correnti parassite generate dalla rotazione di un elemento conduttore in vicinanza di magneti permanenti.

DE-32 03 143 descrive ad esempio una disposizione in cui l'albero motore è collegato al rotore di una frizione elettromagnetica al quale si vincola un'ancora collegata alla ventola per la presa diretta, mentre per la velocità lenta si sfrutta l'accoppiamento tra un disco conduttore, rotante con l'albero di trasmissione, e i magneti permanenti solidali alla ventola, accoppiamento che determina una trasmissione di moto a velocità ridotta a causa dello scorrimento relativo tra le due parti. Tale soluzione non consente tuttavia di ottenere la condizione di ventola in folle.

Per ovviare a tale inconveniente è stato descritto in EP-0 317 703 un giunto che, riprendendo la soluzione del precedente DE-32 03 143 che prevede anche una seconda frizione elettromagnetica, disposta concentricamente alla prima, che consente in combinazione con le altre di ottenere le tre differenti condizioni di funzionamento.

Tale soluzione presenta un limite strutturale derivante dal fatto che la particolare conformazione dei vani motore degli autoveicoli cui sono destinati detti dispositivi obbligano, particolarmente nel caso di ventola supportata da un albero fisso portante la puleggia di azionamento, a dislocare elevate masse rotanti a sbalzo e a notevole distanza dal punto di attacco dell'albero fisso di supporto della ventola con evidenti controindicazioni che obbligano, tra l'altro, a prevedere relativi staffaggi e ancoraggi esterni all'albero fisso, costituenti nel complesso un ulteriore supporto esterno da collegare alla parte fissa per portare entrambi gli elettromagneti; ciò determina un ulteriore aumento degli ingombri, difficoltà tecniche di configurazione delle parti, derivanti dalla presenza nel vano motore di altri elementi {ad es. il volano) del motore stesso e conseguente complessivo aumento dei costi di realizzazione .

Si pone pertanto,il problema tecnico di realizzare un dispositivo di trasmissione del moto di rotazione ad una ventola di raffreddamento del liquido refrigerante di autoveicoli, che consenta di far girare la ventola con un numero di giri determinabile in funzione della effettiva necessità di raffreddamento del motore, il che include anche la possibilità di mantenere ferma la ventola in posizione di folle, il quale risulti di dimensioni compatte e senza elevate e costose masse in rotazione a sbalzo.

Tali problemi tecnici sono risolti secondo il presente trovato da un dispositivo di trasmissione del moto ad una ventola di raffreddamento del liquido refrigerante di un'autoveicolo, comprendente mezzi di generazione del moto sui quali la ventola è montata tramite un supporto folle, una prima frizione elettromagnetica il cui innesto/disinnesto determina una rotazione della ventola con un numero di giri pari a quello dei mezzi di generazione del moto/ nullo; una seconda frizione il cui innesto/disinnesto determina una rotazione della ventola con numero di giri inferiore/nullo rispetto a quello dei mezzi di generazione del moto; mezzi di tipo elettromagnetico per l'innesto/disinnesto della detta seconda frizione, in cui detta prima frizione è supportata in posizione sostanzialmente adiacente al basamento fisso .della carcassa del motore e detta seconda frizione è supportata da un albero fisso in posizione sostanzialmente a sbalzo rispetto al basamento del motore.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione del trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati nei quali si mostra:

in figura 1 : una sezione assiale schematica del dispositivo di trasmissione del moto alla ventola secondo il presente trovato con seconda frizione a induzione in posizione chiusa di innesto e

in figura 2 : una sezione assiale schematica del dispositivo di trasmissione del moto alla ventola secondo il presente trovato con seconda frizione a isteresi magnetica in posizione aperta di disinnesto.

Come illustrato in fig. 1 il dispositivo di trasmissione del moto ad una ventola 1 di raffreddamento per autoveicoli è interposto tra la ventola 1 stessa e mezzi di azionamento 20 solidali ad una puleggia 3 collegata all'albero motore tramite una cinghia non illustrata. Per comodità di descrizione nel seguito si intenderà come direzione longitudinale quella coincidente/parallela all'asse longitudinale dei mezzi di azionamento 20.

Più in dettaglio i mezzi di azionamento comprendono un cannotto cavo 21, una cui estremità è collegata ad un rotore 31 integrale con la puleggia 3 e montato su un cuscinetto 11 calettato su una sede 12a di una flangia fissa 12 di supporto, solidale al basamento 10 del motore.

Detta flangia 12 presenta un'estensione longitudinale verso l'esterno che forma un alberino fisso 13 con cavità interna 13a passante, attaraverso il quale possono essere fatti passare fili elettrici 67.

Detto rotore 31 costituisce l'elemento rotante di una prima frizione 30 formata da un elettromagnete 32 anulare, concentrico al rotore 31, disposto tra quest'ultimo e la flangia fissa 12 ed elettricamente collegato ad un termostato {non illustrato) ad esempio della temperatura dell'acqua di raffreddamento.

Da parte opposta all'elettromagnete 32 rispetto al rotore 31, è disposta l'ancora 33 della frizione 30, che è collegata ad una campana la, di supporto del ventilatore 1, la quale è montata su un cuscinetto 33a a sua volta calettato sul cannotto cavo 21.

All'estremità libera dell'alberino fisso 13, è montata una seconda frizione 60 del tipo a induzione basata sulle correnti di Foucault o correnti parassite, il cui innesto è ottenuto tramite relativi mezzi costituiti da un secondo elettromagnete anulare 62 coassialmente montato sull'alberino 13 e concentricamente inserito in un'apposita sede anulare 61a del rotore 61 della seconda frizione 60.

Detto rotore 61 è a sua volta montato su un relativo cuscinetto 61 calettato sul cannotto 21.

Da parte opposta del rotore 61 rispetto all'elettromagnete 62 è disposta l'ancora 63 della seconda frizione che è resa solidale in rotazione al cannotto 21 tramite un supporto 63a cui è vincolata con interposizione di una membrana elastica 66.

Come detto, la seconda frizione 60 è del tipo ad induzione basata sulle correnti parassite o di Foucault e comprende una pluralità di magneti permanenti 64 portati da un anello di contenimento 64a in materiale amagnetico solidale al rotore 61, e un primo anello 65 in materiale conduttivo portato da un secondo anello 65a, montato su un supporto amagnetico costituito da una parte 65b della campana la.

In tal modo il rotore 61 e i magneti 64 costituiscono gli elementi di concatenamento a induzione con l'anello 65 atti a trascinare in rotazione la campana la e quindi la ventola 1.

Il funzionamento del giunto è il seguente:

- se si mantiene disattivato l'elettromagnete 32, l'ancora 33 della frizione rimane staccata dal rotore 31 e la ventola 1 rimane ferma in condizione di folle rispetto al cannotto 21 di generazione del moto;

- se si attiva l'elettromagnete 32 della prima frizione 30, si richiama l'ancora 33 a contatto con il rotore 31 con il quale inizia a ruotare, portando in rotazione la campana la, quindi la ventola 1, con un numero di giri pari a quello dell'albero di azionamento;

- se si mantiene disattivato l'elettromagnete 32 della prima frizione 30 e si attiva l'elettromagnete 62 si provoca il richiamo dell'ancora 63 a contatto del rotore 61 che, iniziando a ruotare, determina il concatenamento della seconda frizione 60 con la campana la e la conseguente rotazione della ventola 1. Detta rotazione provoca il formarsi di correnti parassite d'induzione tra gli elementi 64 e 65 della frizione 60 la quale trascina in rotazione la campana la, quindi la ventola 1.

Poiché <">il trascinamento della campana da parte del rotore 61 avviene con uno scorrimento relativo, la ventola girerà con una velocità inferiore rispetto a quella dell'albero 21.

Si rileva pertanto come il dispositivo di trasmissione secondo il trovato sia atto a determinare le tre richieste velocità di rotazione della ventola (numero di giri pari/inferiore/nullo rispetto all'albero di generazione del moto) senza elevati carichi rotanti a sbalzo sul supporto fisso, in quanto l'elettromagnete della seconda frizione può essere di dimensioni molto ridotte .

Nella figura 2 è illustrato un dispositivo analogo a quello descritti in relazione alle figg. 1 in cui la seconda frizione 160 è di tipo ad isteresi magnetica anziché ad induzione.

In questo caso sul rotore 161 sono disposti i magneti permanenti 164 portati da un anello 164a, mentre alla campana la è vincolato un anello 165 in materiale magneticamente semiduro.

Il funzionamento del dispositivo rimane sostanzialmente inalterato .

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di trasmissione del moto ad una ventola (1) di raffreddamento del liquido refrigerante di un'autoveicolo, comprendente - mezzi (3,21) di generazione del moto sui quali la ventola (1) è montata tramite un supporto (la) folle, - una prima frizione elettromagnetica (30) il cui innesto/disinnesto determina una rotazione della ventola con un numero di giri pari a quello dei mezzi di generazione del moto/ nullo; - una seconda frizione (60;160;260;360) il cui innesto/disinnesto determina una rotazione della ventola con numero di giri inferiore/nullo rispetto a quello dei mezzi di generazione del mòto; - mezzi (62) di tipo elettromagnetico per 1 'innesto/disinnesto della detta seconda frizione, caratterizzato dal fatto che detta prima frizione (30) è supportata in posizione sostanzialmente adiacente al basamento (10) fisso della carcassa del motore e detta seconda frizione (60) è supportata da un albero fisso (13) in posizione sostanzialmente a sbalzo rispetto al basamento (10) del motore.
2) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta prima (30) e seconda (60) frizione sono disposte coassialmente all'albero fisso (13) di supporto e tra loro.
3) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di innesto della seconda frizione (60) sono costituiti da una frizione elettromagnetica .
4) Dispositivo secondo rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che il rotore (61) della seconda frizione (60) è integrale, in pezzo unico, con il rotore della frizione elettromagnetica di innesto di detta seconda frizione (60).
5) Dispositivo secondo rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che detta frizione di innesto della seconda frizione (60) comprende un elettromagnete anulare (62), fisso all'alberino di supporto (13) e concentricamente inserito in una apposita sede anulare (61c) del rotore (61) della seconda frizione (60).
6) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'elemento conduttore della seconda frizione (60) è costituito da un ancora (63) solidale ai mezzi (21) di generazione del moto.
7) Dispositivo secondo rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detta ancora (63) è disposta da parte opposta del rotore (61) rispetto all'elettromagnete (62), detta ancora è resa solidale in rotazione ai mezzi di generazione del moto (21), tramite un supporto (63a) cui è vincolata con interposizione di una membrana elastica (66).
8) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto alberino (13) fisso di supporto è coassialmente interno ai mezzi (21) di generazione del moto a loro volta coassialmente interni alla seconda frizione (60).
9) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta seconda frizione e del tipo acorrenti parassite.
10) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta seconda frizione e del tipo a isteresi magnetica.
11) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto albero fisso (13) presenta una cavità (13a) coassiale, passante.
12) Dispositivo secondo rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che all 'interno di detta cavità (13a) coassiale, passante dell'albero fisso (13) sono disposti i fili elettrici di collegamento all'elettromagnete della frizione d'innesto.