ITTO981098A1

ITTO981098A1 - ARRANGEMENT OF A FAN GROUP FOR THE HEAT EXCHANGE PACK OF A VEHICLE.

Info

Publication number: ITTO981098A1
Application number: IT1998TO001098A
Authority: IT
Inventors: Luigi Collinucci
Original assignee: Fiat Auto Spa
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2000-06-30
Also published as: EP1016791A2; EP1016791A3; ITTO981098A0; IT1305094B1

Description

Descrizione dell'invenzione industriala dal titolo: "Disposizione di un gruppo ventilatore per il pacco di scambio termico di un autoveicolo" Description of the industrial invention entitled: "Arrangement of a fan unit for the heat exchange pack of a motor vehicle"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad una disposizione di un gruppo ventilatore per il pacco di scambio termico di un autoveicolo. The present invention relates to an arrangement of a fan assembly for the heat exchange pack of a motor vehicle.

L' invenzione riguarda più specificamente un gruppo ventilatore per il pacco di scambio termico di un autoveicolo, in cui il pacco di scambio termico è associato ad una traversa anteriore del telaio dell'autoveicolo, comprendente una struttura per il sopporto in rotazione di almeno una girante palettata dalla parte anteriore del pacco di scambio termico, ed un convogliatore dell'aria atto a guidare verso il pacco di scambio termico l'aria trascinata dalla rotazione da detta almeno una girante. The invention relates more specifically to a fan assembly for the heat exchange pack of a motor vehicle, in which the heat exchange pack is associated with a front cross member of the motor vehicle frame, comprising a structure for supporting the rotation of at least one impeller. bladed from the front part of the heat exchange pack, and an air conveyor adapted to guide the air entrained by the rotation by said at least one impeller towards the heat exchange pack.

Secondo la disposizione più comune, il gruppo ventilatore del pacco di scambio termico di un autoveicolo viene fissato al pacco di scambio termico stesso il quale è a sua volta fissato ad una traversa anteriore del telaio. A seguito di tale disposizione, per eseguire operazioni di manutenzione o sostituzione del gruppo ventilatore è necessario dapprima separare il pacco di scambio termico dalla traversa con associato il gruppo ventilatore e poi separare dal pacco di scambio termico il gruppo ventilatore, così da poter intervenire su quest'ultimo agevolmente. Tale sequenza di operazioni rende complessi e costosi gli interventi sul gruppo ventilatore . According to the most common arrangement, the fan assembly of the heat exchange pack of a motor vehicle is fixed to the heat exchange pack itself which is in turn fixed to a front cross member of the frame. Following this arrangement, in order to carry out maintenance or replacement operations of the fan group, it is first necessary to separate the heat exchange pack from the crosspiece with the associated fan group and then separate the fan group from the heat exchange pack, so as to be able to intervene on this. 'last smoothly. This sequence of operations makes interventions on the fan unit complex and expensive.

Allo scopo di superare tale inconveniente, forma oggetto dell'invenzione un gruppo di scambio termico del tipo menzionato sopra, caratterizzato dal fatto che detta struttura è montata in modo amovibile su mezzi di guida a scorrimento longitudinale associati alla traversa anteriore, per cui la struttura è suscettibile di essere accoppiata o separata rispetto a detta traversa in conseguenza di uno scorrimento longitudinale lungo detti mezzi di guida. In order to overcome this drawback, the subject of the invention is a heat exchange unit of the type mentioned above, characterized in that said structure is removably mounted on longitudinal sliding guide means associated with the front crosspiece, so that the structure is capable of being coupled or separated with respect to said cross member as a consequence of a longitudinal sliding along said guide means.

Grazie a tale idea di soluzione, il gruppo ventilatore, che non è più connesso direttamente al pacco di scambio termico ma ad un elemento del telaio, può essere agevolmente separato ed accoppiato all'autoveicolo senza richiedere operazioni di smontaggio e montaggio del pacco di scambio termico e quindi con costi notevolmente ridotti e senza comportare il rischio di influire negativamente sul funzionamento del gruppo di scambio termico e dei sistemi ad esso collegati. In particolare, il gruppo ventilatore risulta facilmente e rapidamente accessibile dall'esterno e la struttura del gruppo di scambio termico può essere resa più semplice in quanto essa risulta del tutto indipendente dalla presenza del gruppo ventilatore e non deve quindi prevedere dispositivi per il suo sostegno. Thanks to this solution idea, the fan unit, which is no longer connected directly to the heat exchange pack but to an element of the frame, can be easily separated and coupled to the vehicle without requiring disassembly and assembly of the heat exchange pack. and therefore with considerably reduced costs and without entailing the risk of negatively affecting the operation of the heat exchange unit and the systems connected to it. In particular, the fan unit is easily and quickly accessible from the outside and the structure of the heat exchange unit can be made simpler since it is completely independent from the presence of the fan unit and therefore does not have to provide devices for its support.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, fornita a puro titolo d'esempio non limitativo e riferita ai disegni allegati in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the detailed description that follows, provided purely by way of non-limiting example and referring to the attached drawings in which:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di una parte di traversa anteriore del telaio di un autoveicolo, a cui è associato un gruppo ventilatore secondo l'invenzione, e Figure 1 is a schematic perspective view of a front cross member part of the frame of a motor vehicle, to which a fan assembly according to the invention is associated, and

- la figura 2 è una vista ampliata in elevazione frontale di un particolare indicato con la freccia II nella figura 1. Figure 2 is an enlarged front elevation view of a detail indicated by the arrow II in Figure 1.

Con riferimento alle figure, con 1 è indicato in generale un gruppo ventilatore per il pacco di scambio termico di un autoveicolo (non illustrato nelle figure in quanto non ricade direttamente nell'ambito dell'invenzione) che, nel caso più generale, include il radiatore del liquido del raffreddamento del gruppo motopropulsore ed eventualmente il condensatore del sistema del condizionamento dell'aria ed un radiatore dell 'intercooler, disposti in pacco, ovvero affiancati fra loro. With reference to the figures, 1 generally indicates a fan unit for the heat exchange pack of a motor vehicle (not shown in the figures as it does not fall directly within the scope of the invention) which, in the most general case, includes the radiator of the cooling liquid of the powerplant and possibly the condenser of the air conditioning system and a radiator of the intercooler, arranged in a pack, or side by side.

Il gruppo 1, nella forma d'attuazione illustrata, è alloggiato entro un'apertura principale 10 dì una traversa anteriore 9 dell'autoveicolo, la quale ha preferibilmente funzione di carenatura per convogliare l'aria verso il pacco di scambio termico l. Una tale traversa forma oggetto della domanda di brevetto italiana T098A000704 a nome della stessa Richiedente e, in sintesi, conprende una struttura integrale presentante due porzioni a forcella 9a, 9b contrapposte simmetricamente, ciascuna delle quali delimita una semiparte dell'apertura principale 10. I due bracci di ciascuna porzione 9a, 9b, formano due rami generalmente paralleli 13a, 13b, rispettivamente superiore ed inferiore, in corrispondenza della cui faccia posteriore (con riferimento alle figure) è fissato in modo per sé noto il pacco di scambio termico. The unit 1, in the embodiment illustrated, is housed within a main opening 10 of a front cross member 9 of the motor vehicle, which preferably acts as a fairing to convey the air towards the heat exchange pack 1. Such a crosspiece forms the subject of Italian patent application T098A000704 in the name of the same Applicant and, in summary, comprises an integral structure having two symmetrically opposed fork portions 9a, 9b, each of which delimits a half part of the main opening 10. The two arms of each portion 9a, 9b, form two generally parallel branches 13a, 13b, respectively upper and lower, at the rear face of which (with reference to the figures) the heat exchange pack is fixed in a known way.

Dalle porzioni a forcella 9a 9b si estendono anche una coppia di appendici laterali 13 utilizzabili per il fissaggio della traversa 9 all'estremità inferiore di una coppia di longheroni (non illustrati nelle figure) del telaio dell'autoveicolo e per l'ancoraggio di un paraurti anteriore dell'autoveicolo stesso. A pair of lateral appendages 13 also extend from the fork portions 9a 9b which can be used to fasten the crosspiece 9 to the lower end of a pair of side members (not shown in the figures) of the motor vehicle frame and for anchoring a bumper front of the vehicle itself.

Il gruppo ventilatore l comprende una struttura di sopporto, indicata nel suo insieme con il numero di riferimento 19, includente una pluralità di bracci 19a, ad esempio disposti a coppie secondo una configurazione a V, che sopportano in rotazione un mozzo 18a di una girante 18 provvista di una schiera a corona circolare di pale 20. Secondo una soluzione nota nel settore, in corrispondenza del mozzo 18a è disposto un motore elettrico (non visibile nelle figure) per l'azionamento in rotazione della girante 18. I bracci 19a sopportano pure una carenatura tubolare 22 entro la quale è montata coassialmente la girante 18, avente la funzione di convogliatore per guidare verso il pacco di scambio termico l 'aria trascinata a seguito della rotazione della girante 18. The fan assembly l comprises a support structure, indicated as a whole by the reference number 19, including a plurality of arms 19a, for example arranged in pairs according to a V-shaped configuration, which rotate a hub 18a of an impeller 18 provided with an array with a circular crown of blades 20. According to a solution known in the sector, an electric motor (not visible in the figures) is arranged in correspondence with the hub 18a for the rotation drive of the impeller 18. The arms 19a also support a tubular fairing 22 within which the impeller 18 is coaxially mounted, having the function of a conveyor to guide the air entrained following the rotation of the impeller 18 towards the heat exchange pack.

I bracci 19a sono connessi con una loro estremità ad un elemento di sostegno principale 19c, ad esempio avente forma di piastra, montato scorrevole rispetto al ramo superiore 13a della traversa 9. A tale scopo al ramo 13a sono fissati una coppia di organi di ritegno a mensola 14 contrapposti, ciascuno dei quali è atto a sostenere scorrevolmente una rispettiva estremità dell'elemento 19c . The arms 19a are connected with one end to a main support element 19c, for example having the shape of a plate, mounted slidingly with respect to the upper branch 13a of the crosspiece 9. For this purpose, a pair of retaining members a opposite bracket 14, each of which is able to support slidingly a respective end of the element 19c.

Organi di fissaggio amovibili 26 sono predisposti per ancorare l'elemento di sostegno principale 19c al ramo 13a. Gli organi di fissaggio 26, realizzati ad esempio mediante viti a brugola, impegnano un rispettivo foro cilindrico passante 26a praticato trasversalmente nell'elemento 19c e quindi in una direzione perpendicolare alle guide di scorrimento definite dalle mensole 14, ed un corrispondente foro filettato praticato nel ramo 13a. In assenza degli organi di fissaggio 26 è quindi possibile provocare lo scorrimento della struttura di sopporto 19 rispetto alle mensole 14, fino a separare il gruppo ventilatore 1 dalla traversa 9 e dal relativo pacco di scambio termico senza che sia in alcun modo necessario smontare lo stesso pacco, operando comodamente dalla parte frontale della traversa 9. Removable fastening members 26 are arranged to anchor the main support element 19c to the branch 13a. The fastening members 26, made for example by means of Allen screws, engage a respective cylindrical through hole 26a made transversely in the element 19c and therefore in a direction perpendicular to the sliding guides defined by the brackets 14, and a corresponding threaded hole made in the branch 13a. In the absence of the fastening elements 26 it is therefore possible to cause the sliding of the support structure 19 with respect to the shelves 14, until the fan unit 1 is separated from the crosspiece 9 and from the relative heat exchange pack without it being in any way necessary to disassemble the same. pack, operating comfortably from the front of the crosspiece 9.

Preferibilmente, la forma e/o il materiale degli organi di fissaggio 26 sono scelti in modo tale che essi presentano una resistenza nei confronti delle sollecitazioni di taglio ridotta rispetto a quella del materiale che costituisce l'elemento I9c e la traversa 9. Ad esempio essi possono essere realizzati con una sezione ristretta, almeno in una loro porzione, oppure di un materiale relativamente tenero 0 fragile, per cui, in conseguenza dell'applicazione di una sollecitazione esterna al gruppo ventilatore 1 diretta in modo sostanzialmente parallelo alle guide 14, essi si tranciano lasciando l'elemento 19c, e quindi il gruppo 1, libero di scorrere longitudinalmente rispetto alle guide 14 ed alla traversa 9. In questo modo è possibile limitare i danni a cui può essere soggetto il gruppo ventilatore 1 a seguito di un urto frontale dell'autoveicolo in quanto il gruppo l, che solitamente è disposto adiacente al pacco di scambio termico ma separato assialmente da esso di uno spazio libero di qualche centimetro, può arretrare occupando tale spazio libero fino a disporsi in battuta contro il pacco di scambio termico, così da limitare i danni subiti nell'urto. Preferably, the shape and / or the material of the fastening members 26 are chosen in such a way that they have a reduced resistance to shear stresses compared to that of the material constituting the element 19c and the crosspiece 9. For example they can be made with a restricted section, at least in a portion thereof, or of a relatively soft or fragile material, so that, as a consequence of the application of an external stress to the fan assembly 1 directed substantially parallel to the guides 14, they are cut leaving the element 19c, and therefore the unit 1, free to slide longitudinally with respect to the guides 14 and to the crosspiece 9. In this way it is possible to limit the damage to which the fan unit 1 may be subjected following a front impact of the 'motor vehicle since the unit l, which is usually arranged adjacent to the heat exchange pack but axially separated from it by a free space d i a few centimeters, it can move back occupying this free space until it abuts against the heat exchange pack, so as to limit the damage suffered in the collision.

Convenientemente, fra l'elemento di sostegno principale 19c e le estremità dei -bracci 19a è interposto un elemento di sostegno ausiliario 19b, ad esempio anch' esso in forma di piastra, collegato con l'elemento 19c tramite tamponi elastici 24 allo scopo di smorzare le vibrazioni generate dalla rotazione della girante 18, in modo che queste non vengano trasmesse, o vengano trasmesse soltanto in piccola parte, alla traversa 9. In particolare, i tamponi 24 sono conformati ad anello e sono inseriti coassialmente in perni 23, la cui resistenza alle sollecitazioni di taglio è sensibilmente maggiore di quella degli organi 26, che impegnano sia fori 21a praticati in corrispondenza delle estremità dei bracci 19a, sia fori 21b dell'elemento 19b e sono poi ancorati, ad esempio per mezzo di un accoppiamento vite-madrevite , all'elemento 19c. Conveniently, between the main support element 19c and the ends of the arms 19a an auxiliary support element 19b is interposed, for example also in the form of a plate, connected to the element 19c by means of elastic pads 24 in order to dampen the vibrations generated by the rotation of the impeller 18, so that these are not transmitted, or are transmitted only in a small part, to the crosspiece 9. In particular, the pads 24 are shaped like a ring and are inserted coaxially into pins 23, the resistance of which to shear stresses it is significantly greater than that of the members 26, which engage both holes 21a made at the ends of the arms 19a, and holes 21b of the element 19b and are then anchored, for example by means of a screw-nut coupling, to element 19c.

Claims

CLAIMS 1. Fan unit for the heat exchange pack of a motor vehicle, in which the heat exchange pack is associated with a front cross member (9) of the motor vehicle frame, comprising a structure (19) for supporting in rotation at least one bladed impeller (18) from the front part of the heat exchange pack, and an air conveyor (22) able to guide the air entrained by rotation by said at least one impeller (18) towards the heat exchange pack, characterized in that said structure (19) is removably mounted on longitudinal sliding guide means (14, 19c) associated with the front crosspiece (9), so that the structure (19) can be coupled or separated with respect to said cross member (9) as a consequence of a longitudinal sliding along said guide means (14, 19c).

2. Assembly according to claim 1, characterized in that the support structure (19) comprises support arms (19a) of the hub (18a) of said at least one impeller (18) connected to a main support element (19c) mounted sliding between a pair of bracket retaining members (14) fixed to the crosspiece (9) /

3. Assembly according to claim 2, characterized in that the front cross member (9) has a pair of opposed fork portions (9a, 9b), each of which includes two arms connected with corresponding arms of the other fork portion so as to define between them a main opening (10) of the crosspiece (9) which houses the fan unit (1), vertically delimited by an upper branch (13a) and by a lower branch (13b) of the crosspiece (9), the retaining members bracket (14) being fixed to the upper branch (13a) of the crosspiece (9).

4. Assembly according to claim 2 or 3, characterized in that the main support element (19c) can be anchored to the crosspiece (9) by means of removable fastening members (26) arranged substantially transversely with respect to the sliding direction of the fan assembly (1) identified by said guide means (14, 19c).

5. Group according to claim 4, characterized in that the removable fastening members (26) are made in such a way as to be shearable following the application of an external stress to the fan group (1) directed in a substantially parallel manner, said means of guide (14, 19c).

6. Unit according to claim 5, characterized in that an auxiliary support element (19b) is arranged between said arms (19a) and the main support element (19c), with damping means (24) being interposed for the generated vibrations by the rotation of said at least one impeller (18) in the connection between the auxiliary element (19b) and the main support element (19c).