IT201700017415A1

IT201700017415A1 - PUMP UNIT WITH ELECTRIC DRIVE AND MECHANICAL DRIVE WITH CLUTCH

Info

Publication number: IT201700017415A1
Application number: IT102017000017415A
Authority: IT
Inventors: Alfonso Surace; Marco Pedersoli
Original assignee: Ind Saleri Italo Spa
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-08-16
Also published as: CN110199095A; CN110199095B; EP3583304B1; WO2018150322A1; EP3583304A1; HUE052244T2

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un gruppo pompa per un impianto di raffreddamento di un veicolo, preferibilmente per il raffreddamento di un motore, ad esempio a combustione interna. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un gruppo pompa avente un azionamento duale, ossia comprendente sia un azionamento elettrico che un azionamento meccanico. Come è noto, durante il normale utilizzo di un motore, è opportuno variare l'intensità dell'azione di raffreddamento. Ad esempio, è opportuno un raffreddamento intenso quando il motore lavora a pieno regime o in condizioni di traino o su una strada in salita o con temperature ambientali elevate. Invece, in altre condizioni di utilizzo è opportuno che il raffreddamento non sia accentuato, ad esempio all'avviamento del motore o al termine dell'utilizzo. Nello stato della tecnica sono note pompe di raffreddamento nelle quali è stata affrontata tale necessità presentando un azionamento duale. In altre parole, sono note pompe di raffreddamento nelle quali la velocità di rotazione della girante in esse compresa è regolata da specifici mezzi di comando comprendenti sia un azionamento elettrico che un azionamento meccanico. The present invention relates to a pump assembly for a vehicle cooling system, preferably for cooling an engine, for example with internal combustion. In particular, the present invention relates to a pump unit having a dual drive, ie comprising both an electric drive and a mechanical drive. As is known, during normal use of an engine, it is advisable to vary the intensity of the cooling action. For example, intense cooling is desirable when the engine is running at full throttle or in towing conditions or on a steep road or in high ambient temperatures. On the other hand, in other conditions of use it is advisable that the cooling is not accentuated, for example when starting the engine or at the end of use. In the state of the art cooling pumps are known in which this need has been met by presenting a dual drive. In other words, cooling pumps are known in which the speed of rotation of the impeller comprised therein is regulated by specific control means comprising both an electric drive and a mechanical drive.

In tali pompe di raffreddamento la velocità di rotazione della girante è comandata in rotazione in funzione delle necessità, o dall'azionamento meccanico, tipicamente, operativamente connesso al motore del veicolo, e quindi funzione del numero di giri motore, o dall'azionamento elettrico, tipicamente comprendente un motore elettrico il cui azionamento è controllato elettricamente. In these cooling pumps, the rotational speed of the impeller is commanded to rotate according to requirements, either by the mechanical drive, typically, operatively connected to the vehicle engine, and therefore a function of the number of engine revolutions, or by the electric drive, typically comprising an electric motor whose drive is electrically controlled.

Purtroppo, tali pompe presentano una gestione dei due azionamenti particolarmente complessa, così come una struttura articolata ed ingombrante. Unfortunately, these pumps have a particularly complex management of the two drives, as well as an articulated and bulky structure.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un gruppo pompa per un impianto di raffreddamento di un veicolo, ad esempio per un motore a combustione interna, del tipo con azionamento duale che presenti una semplice gestione dei due azionamenti andando, inoltre, a semplificarne la struttura e la geometria. Tale scopo è raggiunto da un gruppo pompa realizzato in accordo con la rivendicazione 1. Le rivendicazioni da questa dipendenti si riferiscono a varianti di realizzazione preferite, aventi ulteriori aspetti vantaggiosi. The purpose of the present invention is to provide a pump unit for a vehicle cooling system, for example for an internal combustion engine, of the type with dual drive which has a simple management of the two drives and also simplifies its structure. and geometry. This object is achieved by a pump assembly made in accordance with claim 1. The claims dependent on it refer to preferred embodiments, having further advantageous aspects.

L'oggetto della presente invenzione è di seguito descritto nel dettaglio, con l'ausilio delle tavole allegate, in cui: The object of the present invention is described in detail below, with the aid of the attached tables, in which:

- la figura 1 mostra una vista in prospettiva a parti separate del gruppo pompa oggetto della presente invenzione, in accordo con una possibile prima forma di realizzazione; Figure 1 shows a perspective view with separate parts of the pump assembly object of the present invention, in accordance with a possible first embodiment;

- la figura 2 mostra una vista in prospettiva a parti separate di un azionamento meccanico compreso nel gruppo pompa di cui alla figura 1; Figure 2 shows a perspective view with separate parts of a mechanical drive included in the pump assembly of Figure 1;

- la figura 3 illustra una vista in sezione longitudinale del gruppo pompa di cui alla figura 1; Figure 3 shows a longitudinal section view of the pump unit of Figure 1;

- la figura 4 rappresenta una vista in prospettiva a parti separate del gruppo pompa oggetto della presente invenzione, in accordo con una possibile seconda forma di realizzazione; Figure 4 represents a perspective view with separate parts of the pump unit object of the present invention, in accordance with a possible second embodiment;

- la figura 5 mostra una vista in prospettiva a parti separate di un azionamento meccanico compreso nel gruppo pompa di cui alla figura 4; Figure 5 shows a perspective view with separate parts of a mechanical drive included in the pump assembly of Figure 4;

- la figura 6 illustra una vista in sezione longitudinale del gruppo pompa di cui alla figura 4. Con riferimento alle tavole suddette, con il numero di riferimento 1 si è contraddistinto, nella sua totalità, un gruppo pompa per un impianto di raffreddamento di un motore, preferibilmente a combustione interna. Detto gruppo pompa 1 è del tipo duale o ibrido, comprendendo, come di seguito descritto, mezzi di comando 4 comprendenti un azionamento elettrico 5 e un azionamento meccanico 6. - figure 6 illustrates a longitudinal sectional view of the pump unit of figure 4. With reference to the above tables, with the reference number 1 a pump unit for a cooling system of an engine has been identified in its entirety , preferably internal combustion. Said pump assembly 1 is of the dual or hybrid type, comprising, as described below, control means 4 comprising an electric drive 5 and a mechanical drive 6.

Il gruppo pompa 1 oggetto della presente invenzione comprende, inoltre, una girante 2 ruotabile attorno ad un asse X-X in maniera tale che alla rotazione della girante 2 corrisponde la movimentazione di un predefinito quantitativo di liquido refrigerante nel circuito. The pump unit 1 object of the present invention also comprises an impeller 2 rotatable around an X-X axis in such a way that the rotation of the impeller 2 corresponds to the movement of a predefined quantity of refrigerant liquid in the circuit.

Preferibilmente, la girante 2 è di tipo radiale, ossia prevede che il flusso di liquido di raffreddamento in ingresso abbia una direzione complessiva sostanzialmente assiale ed il flusso di liquido in uscita abbia una direzione radiale. Preferably, the impeller 2 is of the radial type, ie it provides for the inlet coolant flow to have an overall substantially axial direction and the outgoing liquid flow to have a radial direction.

I sopra citati mezzi di comando 4 sono operativamente connessi con la girante 2 per comandarne la velocità di rotazione in funzione delle necessità. In altre parole, la girante 2 è azionabile sia meccanicamente che elettricamente. The aforementioned control means 4 are operatively connected with the impeller 2 to control its rotation speed according to requirements. In other words, the impeller 2 can be operated both mechanically and electrically.

Preferibilmente, il gruppo pompa 1 oggetto della presente invenzione, in qualsiasi sua forma di realizzazione, presenta un azionamento elettrico 5 ed un azionamento meccanico 6 dotati delle specifiche peculiarità descritte. Preferably, the pump unit 1 object of the present invention, in any embodiment thereof, has an electric drive 5 and a mechanical drive 6 having the specific characteristics described.

L'azionamento elettrico 5 comprende un motore elettrico 50 ed un primo innesto unidirezionale 58, in maniera tale che il motore elettrico 50 è operativamente connesso con la girante 2 mediante detto primo innesto unidirezionale 58 Preferibilmente, il motore elettrico 50 comprende un rotore 51 e uno statore 52: il rotore 51 è movimentato in rotazione dall'eccitamento elettrico dello statore 52 ed è montato su detto primo innesto unidirezionale 58 per trasmettere l'azione rotatoria alla girante 2 attraverso di esso. The electric drive 5 comprises an electric motor 50 and a first unidirectional clutch 58, in such a way that the electric motor 50 is operatively connected with the impeller 2 by means of said first unidirectional clutch 58 Preferably, the electric motor 50 comprises a rotor 51 and a stator 52: the rotor 51 is driven in rotation by the electrical excitation of the stator 52 and is mounted on said first unidirectional clutch 58 to transmit the rotary action to the impeller 2 through it.

Invece, l'azionamento meccanico 6 comprende una frizione centrifuga 60, in maniera tale che l'azionamento meccanico 6 è operativamente connesso con la girante 2 mediante detta frizione centrifuga 60. Instead, the mechanical drive 6 comprises a centrifugal clutch 60, in such a way that the mechanical drive 6 is operatively connected with the impeller 2 by means of said centrifugal clutch 60.

Nello specifico, l'azionamento meccanico 6 è collegabile con il motore del veicolo, ad esempio all'albero a camme del motore, mediante una catena cinematica comprendente preferibilmente una cinghia o una catena; ad esempio, infatti, l'azionamento meccanico 6 comprende una puleggia 66 operativamente collegabile con detta catena cinematica e che è operativamente connessa con la girante 2 mediante la frizione centrifuga 60. Specifically, the mechanical drive 6 can be connected to the vehicle engine, for example to the camshaft of the engine, by means of a kinematic chain preferably comprising a belt or a chain; for example, in fact, the mechanical drive 6 comprises a pulley 66 operably connectable to said kinematic chain and which is operatively connected to the impeller 2 by means of the centrifugal clutch 60.

Nello specifico, in accordo con una forma preferita di realizzazione, la frizione centrifuga 60 comprende, disposti concentricamente tra loro, un disco frizione 61 comandabile in rotazione dal motore del veicolo, ad esempio dalla rotazione della puleggia 66, e un tamburo frizione 62 operativamente connesso alla girante 2. Preferibilmente, in alcune forme preferite di realizzazione, detto disco frizione 61 e/o detto tamburo frizione 62 si estendono in lunghezza per un breve tratto avendo forma sostanzialmente anulare. In ulteriori forme di realizzazione, detto disco frizione 61 e/o detto tamburo frizione 62 si estendono in lunghezza per un tratto più consistente avendo la forma sostanzialmente di un albero cavo. La presente invenzione non è altresì limitata a particolari forme di realizzazione o dimensioni del disco frizione 61 e/o del tamburo frizione 62. Specifically, in accordance with a preferred embodiment, the centrifugal clutch 60 comprises, arranged concentrically with each other, a clutch disc 61 which can be rotated by the vehicle engine, for example by the rotation of the pulley 66, and a clutch drum 62 which is operatively connected to the impeller 2. Preferably, in some preferred embodiments, said clutch disc 61 and / or said clutch drum 62 extend in length for a short distance having a substantially annular shape. In further embodiments, said clutch disc 61 and / or said clutch drum 62 extend in length for a more consistent portion having the shape substantially of a hollow shaft. The present invention is also not limited to particular embodiments or dimensions of the clutch disc 61 and / or the clutch drum 62.

Preferibilmente, il disco frizione 61 è solidalmente connesso con la puleggia 66 in maniera tale che alla rotazione dalla puleggia 66 corrisponda la rotazione del disco frizione 61. Preferably, the clutch disc 61 is integrally connected with the pulley 66 in such a way that the rotation of the pulley 66 corresponds to the rotation of the clutch disc 61.

In una forma preferita di realizzazione, il disco frizione 61 e la puleggia 66 sono due componenti distinti, reciprocamente uniti mediante viti (come a titolo di esempio mostrato nelle figure in allegato). In ulteriori forme di realizzazione, il disco frizione 61 è ricavabile direttamente sulla puleggia 66, ad esempio, la puleggia 66 comprende integralmente il disco frizione 61 (forma di realizzazione non mostrata nelle figure in allegato). In ancora ulteriori forme di realizzazione, il disco frizione 61 presenta dimensioni (in particolar modo lunghezza) tali da alloggiare su di esso appositi elementi di supporto (ad esempio cuscinetti) e la puleggia stessa è assemblata direttamente su di esso. In a preferred embodiment, the clutch disc 61 and the pulley 66 are two distinct components, mutually joined by means of screws (as shown by way of example in the attached figures). In further embodiments, the clutch disc 61 can be obtained directly on the pulley 66, for example, the pulley 66 integrally comprises the clutch disc 61 (embodiment not shown in the attached figures). In still further embodiments, the clutch disc 61 has dimensions (in particular length) such as to house suitable support elements (for example bearings) on it and the pulley itself is assembled directly on it.

Secondo una forma preferita di realizzazione, inoltre, la frizione centrifuga 60 comprende mezzi di impegno 65 adatti a collegare e connettere, su azione della forza centrifuga, il disco frizione 61 al tamburo frizione 62. According to a preferred embodiment, moreover, the centrifugal clutch 60 comprises engagement means 65 suitable for connecting and connecting, under the action of the centrifugal force, the clutch disc 61 to the clutch drum 62.

Infatti, la frizione centrifuga 60 presenta una configurazione di riposo nella quale l'azionamento meccanico 6 è disimpegnato operativamente dalla girante 2 e una configurazione di impegno nella quale l'azionamento meccanico 6 è operativamente connesso con la girante 2. In fact, the centrifugal clutch 60 has a rest configuration in which the mechanical drive 6 is operatively disengaged from the impeller 2 and an engagement configuration in which the mechanical drive 6 is operatively connected with the impeller 2.

In altre parole, i mezzi di impegno 65 sono adatti a disporsi in una configurazione di riposo nella quale il disco frizione 61 è disimpegnato dal tamburo frizione 62, ed è libero di ruotare su azione della puleggia 66, e una configurazione di impegno nella quale il disco frizione 61 è, invece, impegnato al tamburo frizione 62 che è quindi trascinato in rotazione. Preferibilmente, il passaggio tra le due configurazioni è funzione alla velocità di rotazione del tamburo frizione 61, quindi del motore del veicolo, ossia della puleggia 66. In other words, the engagement means 65 are adapted to be arranged in a rest configuration in which the clutch disc 61 is disengaged from the clutch drum 62, and is free to rotate upon action of the pulley 66, and an engagement configuration in which the clutch disc 61, on the other hand, is engaged with the clutch drum 62 which is then driven into rotation. Preferably, the transition between the two configurations depends on the speed of rotation of the clutch drum 61, therefore of the vehicle engine, ie of the pulley 66.

In ulteriori altre parole, aumentando la velocità di rotazione aumenta l'azione della forza centrifuga subita dai mezzi di impegno 65; esemplificando, a basse velocità i mezzi di impegno 65 si mantengono in una configurazione di riposo, ad alte velocità passano in una configurazione di impegno eseguendo quindi l'impegno tra gli alberi. Vale a dire che i mezzi di impegno 65 permettono un impegno tra disco frizione 61 e tamburo frizione 62, disponendosi in suddetta configurazione di impegno quando il disco frizione 61 è comandato in rotazione ad un regime di giri al minuto superiore ad un valore di soglia. Viceversa, se il disco frizione 61 è comandato in rotazione ad un regime di giri inferiore a suddetto valore di soglia i mezzi di impegno 65 rimangono disposti in suddetta configurazione di riposo mantenendo disimpegnati tra loro il disco frizione 61 e il tamburo frizione 62. Detto valore di soglia è variabile in funzione dell'applicazione specifica del gruppo pompa 1: ad esempio, in funzione della tipologia di veicolo, in funzione delle dimensioni del veicolo, in funzione del motore del veicolo, in funzione delle modalità attese di utilizzo del veicolo. In other words, increasing the speed of rotation increases the action of the centrifugal force undergone by the engagement means 65; exemplifying, at low speeds the engagement means 65 remain in a rest configuration, at high speeds they pass into an engagement configuration thus performing the engagement between the shafts. That is to say that the engagement means 65 allow engagement between the clutch disc 61 and the clutch drum 62, arranging itself in the aforementioned engagement configuration when the clutch disc 61 is driven to rotate at a speed of revolutions per minute higher than a threshold value. Conversely, if the clutch disc 61 is driven to rotate at a speed lower than the aforementioned threshold value, the engagement means 65 remain arranged in the aforementioned rest configuration, keeping the clutch disc 61 and the clutch drum 62 disengaged from each other. threshold is variable according to the specific application of the pump unit 1: for example, according to the type of vehicle, according to the size of the vehicle, according to the engine of the vehicle, according to the expected methods of use of the vehicle.

A titolo esemplificativo, nel settore automotive, con una applicazione del gruppo pompa 1 oggetto della presente invenzione su un autoveicolo di medie dimensioni con un motore di media taglia, il valore di soglia è di circa 3000 giri/min. By way of example, in the automotive sector, with an application of the pump unit 1 object of the present invention on a medium-sized motor vehicle with a medium-sized engine, the threshold value is about 3000 rpm.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, i mezzi di impegno 65 comprendono almeno un dispositivo di impegno 650 comprendente un elemento radiale 651 movimentabile radialmente dalla forza centrifuga ed adatto a connettere operativamente il disco frizione 61 e il tamburo frizione 62, e un organo elastico 655 adatto ad esercitare sull'elemento radiale 651, un'azione opposta a quella della forza centrifuga. In accordance with a preferred embodiment, the engagement means 65 comprise at least one engagement device 650 comprising a radial element 651 which can be moved radially by the centrifugal force and is suitable for operatively connecting the clutch disc 61 and the clutch drum 62, and an elastic member 655 suitable for exerting on the radial element 651, an action opposite to that of the centrifugal force.

Preferibilmente, infatti, l'elemento radiale 651 comprende una porzione disco 651' solidalmente connessa al disco frizione 61 e una porzione tamburo 651" adatta ad impegnare il tamburo frizione 62, preferibilmente per attrito. In accordo con una forma di realizzazione preferita, la porzione tamburo 651" è in un materiale o è rivestita da un materiale, ad alto coefficiente d'attrito. Preferably, in fact, the radial element 651 comprises a disc portion 651 'integrally connected to the clutch disc 61 and a drum portion 651 "suitable for engaging the clutch drum 62, preferably by friction. In accordance with a preferred embodiment, the portion 651 "drum is made of a material or is coated with a material, with a high coefficient of friction.

Preferibilmente, l'organo elastico 655 è adatto ad agire in particolare su detta porzione tamburo 651". In altre parole, in funzione delle caratteristiche e dell'azione eseguita dall'organo elastico 655 è individuato il valore di soglia: il valore di soglia corrisponde al numero di giri al minuto necessari per raggiungere un'azione della forza centrifuga sull'elemento radiale 651 ed in particolare sulla sua porzione tamburo 651", tale da superare l'azione che l'organo elastico 655. Preferably, the elastic member 655 is suitable to act in particular on said drum portion 651 ". In other words, the threshold value is identified as a function of the characteristics and the action performed by the elastic member 655: the threshold value corresponds at the number of revolutions per minute necessary to reach an action of the centrifugal force on the radial element 651 and in particular on its drum portion 651 ", such as to overcome the action that the elastic member 655.

Preferibilmente, l'elemento radiale 651 presenta una prima estremità connessa al disco frizione 61 o alla puleggia 66 e una seconda estremità invece connessa alla porzione tamburo 651". Preferably, the radial element 651 has a first end connected to the clutch disc 61 or to the pulley 66 and a second end instead connected to the drum portion 651 ".

Preferibilmente, inoltre, l'elemento radiale 651 è incernierato al disco frizione 61, con la sua porzione disco 651', presentando l'altra estremità, la sua porzione tamburo 651", libera di muoversi in direzione radiale, al netto dell'azione dell'organo elastico. In accordo con una forma preferita di realizzazione, l'organo elastico 655 è una molla di trazione. Ad esempio in una forma preferita di realizzazione, la molla di trazione è una molla elicoidale. Furthermore, the radial element 651 is preferably hinged to the clutch disc 61, with its disc portion 651 ', presenting the other end, its drum portion 651 ", free to move in the radial direction, net of the action of the Elastic member According to a preferred embodiment, elastic member 655 is a tension spring For example, in a preferred embodiment, the tension spring is a helical spring.

Preferibilmente, principalmente, il valore di soglia è direttamente funzione delle caratteristiche fisiche dell'organo elastico 655. In aggiunta, preferibilmente, il valore di soglia è anche direttamente funzione anche delle caratteristiche fisiche dell'elemento radiale 651. Preferably, mainly, the threshold value is directly a function of the physical characteristics of the elastic member 655. In addition, preferably, the threshold value is also directly a function of the physical characteristics of the radial element 651.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, i mezzi di impegno 65 comprendono una pluralità di dispositivi di impegno 650 disposti angolarmente equidistanziati tra loro. Ad esempio, nella forma preferita di realizzazione, mostrata a titolo di esempio nelle figure in allegato, i mezzi di impegno 65 comprendono tre dispositivi di impegno 650. In accordance with a preferred embodiment, the engagement means 65 comprise a plurality of engagement devices 650 arranged angularly equidistant from each other. For example, in the preferred embodiment, shown by way of example in the attached figures, the engagement means 65 comprise three engagement devices 650.

In accordo con l'oggetto della presente invenzione, i mezzi di comando 4 sopra descritti, sono adatti a comandare in rotazione la girante 2 in funzione delle condizioni operative e delle necessità del veicolo, o con l'azionamento elettrico 5 o con l'azionamento meccanico 6. In accordance with the object of the present invention, the control means 4 described above are suitable for controlling the rotor 2 in rotation according to the operating conditions and needs of the vehicle, either with the electric drive 5 or with the drive mechanical 6.

Preferibilmente, infatti, a bassi regimi di rotazione del motore o in una configurazione in cui il motore è spento, l'azionamento meccanico 6 presenta la frizione centrifuga 60 nella configurazione di riposo; in tali situazioni quindi la girante 2 è comandabile in rotazione mediante l'azionamento elettrico 5 in funzione delle necessità. Preferably, in fact, at low engine rotation speeds or in a configuration in which the engine is off, the mechanical drive 6 has the centrifugal clutch 60 in the rest configuration; in such situations, therefore, the impeller 2 can be rotated by means of the electric drive 5 as required.

Ad esempio all'avviamento del veicolo, quando il motore è ancora freddo (configurazione cosiddetta di "warmup"), e quindi il conducente del veicolo pilota il veicolo a bassi regimi del motore, l'azionamento elettrico 5 è lasciato disattivato. In questa situazione quindi la girante 2 rimane ferma, il liquido non circola nel circuito ed il motore procede più velocemente verso il riscaldamento. For example, when starting the vehicle, when the engine is still cold (so-called "warmup" configuration), and therefore the driver of the vehicle drives the vehicle at low engine speeds, the electric drive 5 is left deactivated. In this situation, therefore, the impeller 2 remains stationary, the liquid does not circulate in the circuit and the motor proceeds faster towards heating.

0 ancora, in una situazione opposta nella quale ci si trova al termine dell'utilizzo del veicolo ed il motore è molto caldo, l'azionamento elettrico 5 viene attivato in modo da mantenere in rotazione la girante 2, e il liquido di raffreddamento (tale fase è quindi quella denominata di "post run"). In tal modo, sebbene l'azionamento meccanico 6 è del tutto inattivo, poiché il motore del veicolo è fermo, la girante 2 ruota ad una predefinita velocità di rotazione comportando un circolo del liquido di raffreddamento. 0 again, in an opposite situation in which one is at the end of the use of the vehicle and the engine is very hot, the electric drive 5 is activated in order to keep the impeller 2 in rotation, and the coolant (such phase is therefore the one called "post run"). In this way, although the mechanical drive 6 is completely inactive, since the vehicle engine is stationary, the impeller 2 rotates at a predefined speed of rotation, causing a circulation of the coolant.

Ulteriori situazioni si verificano in presenza di carichi elevati, ad esempio quando il veicolo trascina un traino oppure affronta una strada in salita, andando tipicamente a bassa velocità (per cui, con bassi giri del motore); in tali situazioni, la frizione centrifuga 60 è in una configurazione di riposo e quindi il raffreddamento è totalmente gestito dall'azionamento elettrico 5. Further situations occur in the presence of high loads, for example when the vehicle is pulling a tow or tackles an uphill road, typically going at low speed (therefore, with low engine revolutions); in such situations, the centrifugal clutch 60 is in a rest configuration and therefore the cooling is totally managed by the electric drive 5.

Invece, ad alti regimi di rotazione del motore, (nei quali è quindi necessaria un maggior raffreddamento del motore) l'azionamento meccanico 6 presenta la frizione centrifuga 60 nella configurazione di impegno; in tali situazioni quindi la girante 2 è comandabile in rotazione, preferibilmente, mediante l'azionamento meccanico 6. In tali situazioni, il primo innesto unidirezionale 58 è pertanto adatto a svincolare il motore elettrico 50 dalla girante 2; anche se non necessariamente, è preferibilmente possibile, in tali situazioni, addirittura prevedere la disattivazione elettrica del motore elettrico 50. On the other hand, at high engine rotation speeds (in which a greater cooling of the engine is therefore necessary) the mechanical drive 6 has the centrifugal clutch 60 in the engagement configuration; in such situations, therefore, the impeller 2 can be controlled in rotation, preferably, by means of the mechanical drive 6. In such situations, the first one-way clutch 58 is therefore suitable for disengaging the electric motor 50 from the impeller 2; although not necessarily, it is preferably possible, in such situations, to even provide for the electrical deactivation of the electric motor 50.

In accordo con la presente invenzione, sono prevedibili molteplici configurazioni strutturali del gruppo pompa 1 aventi le sopra descritte caratteristiche operative. In primo luogo, il gruppo pompa 1 comprende un corpo pompa 100 adatto a supportare rotazionalmente l'azionamento elettrico 5, alloggiandolo all'interno di una camera d'alloggiamento 100', ed adatto a supportare rotazionalmente l'azionamento meccanico 6, preferibilmente a sbalzo. In altre parole, l'azionamento elettrico 5 è alloggiato all'interno del corpo pompa 100 mentre l'azionamento meccanico 6 è per la maggior parte posto esternamente ad esso, come mostrato nei disegni in allegato. In accordance with the present invention, multiple structural configurations of the pump assembly 1 having the above described operating characteristics are foreseeable. In the first place, the pump assembly 1 comprises a pump body 100 suitable for rotationally supporting the electric drive 5, housing it inside a housing chamber 100 ', and suitable for rotationally supporting the mechanical drive 6, preferably cantilevered . In other words, the electric drive 5 is housed inside the pump body 100 while the mechanical drive 6 is for the most part placed outside it, as shown in the attached drawings.

Preferibilmente, il corpo pompa 100 comprende una camera girante 120 (mostrata solo schematicamente nelle figure in allegato) nella quale è alloggiata la girante 2 e nella quale fluisce, su azione della girante 2, il liquido di raffreddamento entrando attraverso un condotto di ingresso ed uscendo attraverso un condotto di uscita. Preferably, the pump body 100 comprises an impeller chamber 120 (shown only schematically in the attached figures) in which the impeller 2 is housed and in which the cooling liquid flows, on the action of the impeller 2, entering through an inlet duct and exiting through an outlet duct.

Preferibilmente, la camera d'alloggiamento 100' e la camera girante 120 sono rispettivamente divise a tenuta, comprendendo una guarnizione dinamica 190 calzata su un successivamente descritto albero girante 3. In accordo con tale forma di realizzazione, la camera d'alloggiamento 100' è asciutta e il motore elettrico 50 presenta un rotore 51 è di tipo asciutto. Preferibilmente, il gruppo pompa 1 comprende un albero girante 3 che si estende lungo l'asse X-X, in maniera tale che azionamento elettrico 5 ed azionamento meccanico 6 siano operativamente connessi con detto albero girante 3 per comandarne la velocità di rotazione e quindi comandarne la velocità di rotazione della girante 2. Preferably, the housing chamber 100 'and the impeller chamber 120 are respectively sealed, comprising a dynamic seal 190 fitted onto a subsequently described impeller shaft 3. In accordance with this embodiment, the housing chamber 100' is dry and the electric motor 50 has a rotor 51 is of the dry type. Preferably, the pump unit 1 comprises an impeller shaft 3 which extends along the X-X axis, in such a way that the electric drive 5 and the mechanical drive 6 are operatively connected with said impeller shaft 3 to control its rotation speed and therefore control its speed. rotation of the impeller 2.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, l'albero girante 3 comprende una estremità girante 32 alla quale la girante 2 è solidalmente connessa. In accordance with a preferred embodiment, the impeller shaft 3 comprises an impeller end 32 to which the impeller 2 is integrally connected.

Inoltre, l'albero girante 3 comprende una porzione di comando 34 sulla quale agiscono i mezzi di comando 4 essendo operativamente connessa rispettivamente con l'azionamento elettrico 5 e l'azionamento meccanico 6. Furthermore, the impeller shaft 3 comprises a control portion 34 on which the control means 4 act, being operatively connected respectively to the electric drive 5 and the mechanical drive 6.

In una forma preferita di realizzazione, la porzione di comando 34 comprende un'estremità meccanica 36 operativamente connessa con l'azionamento meccanico 6; preferibilmente, l'estremità meccanica 36 è opposta all'estremità girante 32. In a preferred embodiment, the control portion 34 comprises a mechanical end 36 operatively connected to the mechanical drive 6; preferably, the mechanical end 36 is opposite the rotating end 32.

In aggiunta, la porzione di comando 34 comprende una zona elettrica 35 operativamente connessa con l'azionamento elettrico 5. Preferibilmente, nella forma di realizzazione in cui l'estremità meccanica 36 è opposta all'estremità girante 32, la zona elettrica 35 è disposta tra le due. In addition, the control portion 34 comprises an electrical zone 35 operatively connected to the electric drive 5. Preferably, in the embodiment in which the mechanical end 36 is opposite the rotating end 32, the electrical zone 35 is arranged between the two.

Preferibilmente, l'azionamento elettrico 5 e l'azionamento meccanico 6 si trovano sul medesimo lato rispetto alla girante 2, ad esempio posteriormente ad essa, come nelle forme di realizzazione mostrate nei disegni in allegato. Tuttavia, in accordo con il medesimo concetto inventivo, sono prevedibili soluzioni di gruppi pompa 1, non mostrate nelle figure in allegato, in cui l'azionamento elettrico 5 e l'azionamento meccanico 6 sono disposti frontalmente alla girante 2 o sono disposti ai lati opposti della girante 2. Preferably, the electric drive 5 and the mechanical drive 6 are located on the same side with respect to the impeller 2, for example behind it, as in the embodiments shown in the attached drawings. However, in accordance with the same inventive concept, solutions of pump units 1, not shown in the attached figures, are foreseeable, in which the electric drive 5 and the mechanical drive 6 are arranged in front of the impeller 2 or are arranged on opposite sides. impeller 2.

Secondo una forma preferita di realizzazione, suddetta estremità meccanica 36 è impegnata con la frizione centrifuga 60, in particolare con il tamburo frizione 62. In altre parole, la frizione centrifuga 60 è operativamente connessa con la puleggia 66, compresa nell'azionamento meccanico 6, in modo tale che puleggia 66 e frizione 60 siano calzate sull'albero girante 3. In altre parole la puleggia 66 e la frizione 60 sono infilate sull'albero girante 3. Preferibilmente, alla rotazione indotta del tamburo frizione 62 corrisponde una rotazione dell'albero girante 3. Preferibilmente, in tale forma di realizzazione, l'impegno della frizione centrifuga 60 è diretto sull'albero girante 3: alla rotazione della frizione centrifuga 60 in configurazione di impegno corrisponde una rotazione dell'albero girante 3. According to a preferred embodiment, said mechanical end 36 is engaged with the centrifugal clutch 60, in particular with the clutch drum 62. In other words, the centrifugal clutch 60 is operatively connected with the pulley 66, included in the mechanical drive 6, in such a way that pulley 66 and clutch 60 are fitted on the impeller shaft 3. In other words, pulley 66 and clutch 60 are inserted on the impeller shaft 3. Preferably, the induced rotation of the clutch drum 62 corresponds to a rotation of the shaft impeller 3. Preferably, in this embodiment, the engagement of the centrifugal clutch 60 is directed on the impeller shaft 3: rotation of the centrifugal clutch 60 in the engagement configuration corresponds to a rotation of the impeller shaft 3.

In accordo con tale forma preferita di realizzazione, l'azionamento elettrico 4 e l'azionamento meccanico 5 sono supportati rotazionalmente dall'albero girante 3. Preferibilmente, il corpo pompa 100 comprende un primo cuscinetto 161 e un secondo cuscinetto 162, alloggiati all'interno della camera d'alloggiamento 100', adatti a supportare rotazionalmente l'albero girante 3. Preferibilmente, in questa forma di realizzazione, il primo cuscinetto 161 è del tipo a strisciamento, ad esempio è una bronzina. In accordance with this preferred embodiment, the electric drive 4 and the mechanical drive 5 are rotationally supported by the impeller shaft 3. Preferably, the pump body 100 comprises a first bearing 161 and a second bearing 162, housed inside of the housing chamber 100 ', suitable for rotationally supporting the impeller shaft 3. Preferably, in this embodiment, the first bearing 161 is of the sliding type, for example it is a bushing.

Preferibilmente, in suddetta forma di realizzazione, è prevedibile che l'attivazione dell'azionamento elettrico 5 sia gestita in maniera tale da disattivarlo sopra determinati regimi di potenza e quindi non sia in costante rotazione quando è l'azionamento meccanico 6 a movimentare in rotazione l'albero girante 3. Preferably, in the aforementioned embodiment, it is foreseeable that the activation of the electric drive 5 is managed in such a way as to deactivate it above certain power regimes and therefore it is not in constant rotation when it is the mechanical drive 6 that rotates the impeller shaft 3.

A titolo esemplificativo questa forma di realizzazione è quella mostrata nelle figure da 1 a 3. By way of example, this embodiment is the one shown in Figures 1 to 3.

In una variante di realizzazione, invece, l'estremità meccanica 36 è impegnata con la frizione centrifuga 60, in particolare con il tamburo frizione 62, mediante un secondo innesto unidirezionale 68. In a variant embodiment, however, the mechanical end 36 is engaged with the centrifugal clutch 60, in particular with the clutch drum 62, by means of a second one-way clutch 68.

Preferibilmente, infatti, l'azionamento meccanico 6 comprende un albero meccanico 600 che si estende in lunghezza, preferibilmente lungo l'asse X-X, che supporta rotazionalmente l'azionamento meccanico 6. In altre parole, la frizione centrifuga 60 è operativamente connessa con la puleggia 66, compresa nell'azionamento meccanico 6, in modo tale che puleggia 66 e frizione 60 siano calzate sull'albero meccanico 600. In altre parole la puleggia 66 e la frizione 60 sono infilate sull'albero meccanico. Preferibilmente, alla rotazione indotta del tamburo frizione 62 corrisponde una rotazione dell'albero meccanico 600 e per il tramite del secondo innesto unidirezionale 68 eventualmente corrisponde una rotazione dell'albero girante 3. Preferably, in fact, the mechanical drive 6 comprises a mechanical shaft 600 extending in length, preferably along the X-X axis, which rotationally supports the mechanical drive 6. In other words, the centrifugal clutch 60 is operatively connected to the pulley 66, included in the mechanical drive 6, so that pulley 66 and clutch 60 are fitted onto the mechanical shaft 600. In other words, the pulley 66 and the clutch 60 are threaded onto the mechanical shaft. Preferably, the induced rotation of the clutch drum 62 corresponds to a rotation of the mechanical shaft 600 and by means of the second unidirectional clutch 68 possibly corresponds to a rotation of the impeller shaft 3.

Preferibilmente in tale forma di realizzazione l'impegno della frizione centrifuga 60 è indiretto sull'albero girante 3: alla rotazione della frizione centrifuga 60 in una configurazione di impegno corrisponde una rotazione dell'albero meccanico 600 e solo eventualmente attraverso il secondo innesto unidirezionale 68 è comandato in rotazione l'albero girante 3. In questa forma di realizzazione, infatti, perché sia l'azionamento meccanico 5 a comandare in rotazione l'albero girante 3 la velocità di rotazione dell'albero meccanico 600 dovrà essere superiore alla velocità di rotazione dell'azionamento elettrico 4. Grazie alla presenza dei due innesti unidirezionali solo l'azionamento che comanda la velocità di rotazione maggiore è operativamente connesso con l'albero girante 3 per comandarlo in rotazione. Preferibilmente, quindi, in tale forma di realizzazione, la rotazione dell'albero girante 3 non influenza la rotazione dell'innesto unidirezionale più lento, ossia l'innesto unidirezionale che non sta trasmettendo il moto rotatorio all'albero. Preferably in this embodiment the engagement of the centrifugal clutch 60 is indirect on the impeller shaft 3: the rotation of the centrifugal clutch 60 in an engagement configuration corresponds to a rotation of the mechanical shaft 600 and only possibly through the second one-way clutch 68 is rotated the impeller shaft 3. In this embodiment, in fact, in order for the mechanical drive 5 to rotate the impeller shaft 3, the rotation speed of the mechanical shaft 600 must be higher than the rotation speed of the electric drive 4. Thanks to the presence of the two unidirectional clutches, only the drive which controls the highest rotation speed is operatively connected with the impeller shaft 3 to drive it in rotation. Preferably, therefore, in this embodiment, the rotation of the impeller shaft 3 does not affect the rotation of the slower one-way clutch, that is, the one-way clutch which is not transmitting the rotary motion to the shaft.

Preferibilmente, anche in suddetta forma di realizzazione, è prevedibile che l'attivazione dell'azionamento elettrico 5 sia gestita in maniera tale da disattivarlo sopra determinati regimi di potenza e quindi non sia in costante rotazione quando è l'azionamento meccanico 6 a movimentare in rotazione l'albero girante 3, ma, in aggiunta, è anche prevedibile che l'azionamento elettrico 5 sia attivato ogni volta che è necessario incrementare la capacità di raffreddamento, indipendentemente dall'azionamento meccanico 6, vincolato al regime motore. Preferably, also in the aforementioned embodiment, it is foreseeable that the activation of the electric drive 5 is managed in such a way as to deactivate it above certain power regimes and therefore is not in constant rotation when it is the mechanical drive 6 that moves in rotation the impeller shaft 3, but, in addition, it is also foreseeable that the electric drive 5 is activated every time it is necessary to increase the cooling capacity, independently of the mechanical drive 6, bound to the engine speed.

Preferibilmente, inoltre, in suddetta forma di realizzazione, il corpo pompa 100 comprende un primo cuscinetto 161 e un secondo cuscinetto 162, alloggiati all'interno della camera d'alloggiamento 100', adatti a supportare rotazionalmente l'albero girante 3, in cui il secondo cuscinetto 162 è adatto a supportare rotazionalmente l'albero meccanico 600. In altre parole, il secondo cuscinetto 162 è adatto ad assorbire le azioni dovute all'azionamento meccanico 6 per scaricarle sul corpo pompa 100. Preferably, moreover, in the aforementioned embodiment, the pump body 100 comprises a first bearing 161 and a second bearing 162, housed inside the housing chamber 100 ', suitable for rotationally supporting the impeller shaft 3, in which the second bearing 162 is suitable for rotationally supporting the mechanical shaft 600. In other words, the second bearing 162 is suitable for absorbing the actions due to the mechanical drive 6 to discharge them onto the pump body 100.

Preferibilmente, in tale forma di realizzazione, sia il primo cuscinetto 161 che il secondo cuscinetto 162 sono del tipo volente. Preferably, in this embodiment, both the first bearing 161 and the second bearing 162 are of the desired type.

A titolo esemplificativo tale ulteriore forma di realizzazione è quella mostrata nelle figure da 4 a 6. In altre parole, come evidente nelle figure in allegato, l'azionamento meccanico 6 è montato a sbalzo sul corpo pompa 100, presentando, nella prima forma di realizzazione, l'estremità meccanica 36 dell'albero girante 3 all'esterno della camera d'alloggiamento 100', mentre nella seconda forma di realizzazione presentando una porzione dell'albero meccanico 600, All'esterno della camera d'alloggiamento 100'. By way of example, this further embodiment is that shown in figures 4 to 6. In other words, as evident in the attached figures, the mechanical drive 6 is mounted cantilevered on the pump body 100, presenting, in the first embodiment , the mechanical end 36 of the rotating shaft 3 outside the housing chamber 100 ', while in the second embodiment presenting a portion of the mechanical shaft 600, outside the housing chamber 100'.

In accordo con la presente invenzione, il primo innesto unidirezionale 58 comprende un cuscinetto volvente preferibilmente a rullini. Ad esempio, il cuscinetto volvente è del tipo a rulli o rullini, avente corpi volventi posti fra l'anello condotto e l'anello conduttore. Preferibilmente, il primo innesto unidirezionale 68 è solidalmente connesso al rotore 51 del motore elettrico 50. In accordance with the present invention, the first unidirectional clutch 58 comprises a rolling bearing preferably needle roller. For example, the rolling bearing is of the roller or needle roller type, having rolling elements placed between the driven ring and the driving ring. Preferably, the first unidirectional clutch 68 is integrally connected to the rotor 51 of the electric motor 50.

In accordo con la presente invenzione, inoltre, il secondo innesto unidirezionale 52 comprende un cuscinetto volvente comprende un cuscinetto volvente preferibilmente a rullini. Ad esempio, il cuscinetto volvente è del tipo a rulli o rullini, avente corpi volventi posti fra l'anello condotto e l'anello conduttore. Preferibilmente, il secondo innesto unidirezionale 68 è integrale, o parte integrante, con l'albero meccanico 600. Furthermore, according to the present invention, the second one-way clutch 52 comprises a rolling bearing comprises a rolling bearing preferably with needle rollers. For example, the rolling bearing is of the roller or needle roller type, having rolling elements placed between the driven ring and the driving ring. Preferably, the second one-way clutch 68 is integral, or integral part, with the mechanical shaft 600.

In accordo con quanto sopra descritto, in una forma preferita di realizzazione, il gruppo pompa 1 comprende un'unità di controllo elettronico per comandare l'azionamento elettrico 5. In una ulteriore forma preferita di realizzazione, il gruppo pompa 1 è collegabile ad una unità di controllo del veicolo su cui è montato. In accordance with what has been described above, in a preferred embodiment, the pump group 1 comprises an electronic control unit for controlling the electric drive 5. In a further preferred embodiment, the pump group 1 can be connected to a unit control of the vehicle on which it is mounted.

Innovativamente, il gruppo pompa oggetto della presente invenzione soddisfa le esigenze di raffreddamento del motore e supera gli inconvenienti di cui si è detto. Vantaggiosamente, il gruppo pompa secondo l'invenzione è molto flessibile, in quanto risponde alle esigenze di raffreddamento del veicolo in funzione dell'effettiva richiesta e non in funzione del regime motore o della disponibilità di potenza elettrica dell'impianto. Vale a dire che, vantaggiosamente, il gruppo pompa risulta essere particolarmente adatto a gestire nella sua interezza il quantitativo di liquido di raffreddamento nell'impianto di raffreddamento, ad esempio gestendo il raffreddamento di ulteriori componenti del veicolo oltre al motore, come ad esempio il gruppo turbo, ovviando alla necessità di avere specifiche pompe elettriche che movimentano i predefiniti quantitativi di liquido di raffreddamento in tali componenti, permettendo di guadagnare ulteriore spazio nel vano motore. Innovatively, the pump assembly object of the present invention satisfies the cooling needs of the engine and overcomes the drawbacks mentioned above. Advantageously, the pump unit according to the invention is very flexible, since it responds to the cooling needs of the vehicle as a function of the actual demand and not as a function of the engine speed or the availability of electrical power of the system. That is to say that, advantageously, the pump unit is particularly suitable for managing the quantity of coolant in the cooling system in its entirety, for example by managing the cooling of further vehicle components in addition to the engine, such as the unit turbo, obviating the need to have specific electric pumps that move the predefined quantities of coolant in these components, allowing you to gain additional space in the engine compartment.

Inoltre, vantaggiosamente, il gruppo pompa risulta essere particolarmente compatto e di dimensioni contenute, risultando particolarmente adatto a trovare alloggio nel vano motore di un autoveicolo. Furthermore, advantageously, the pump assembly is particularly compact and of limited size, making it particularly suitable for housing in the engine compartment of a motor vehicle.

Ad esempio, vantaggiosamente, la girante (e la camera girante con la voluta) risulta più compatta e non sovradimensionata, ed operante sempre in condizioni di rendimento ottimale rispetto ai gruppi pompa noti, ove la girante è sovente sovradimensionata per compensare la scarsa flessibilità delle pompe meccaniche e le limitate potenze delle pompe elettriche. For example, advantageously, the impeller (and the impeller chamber with the volute) is more compact and not oversized, and always operating in conditions of optimal efficiency compared to known pump groups, where the impeller is often oversized to compensate for the poor flexibility of the pumps. mechanical and limited power of electric pumps.

Un ulteriore aspetto vantaggioso consta nel fatto che il gruppo pompa richiede un numero contenuto di tenute dinamiche: nello specifico è necessaria solo una tenuta dinamica necessaria a dividere solo la camera girante dalla camera d'alloggiamento. Vantaggiosamente, il motore elettrico del gruppo pompa oggetto della presente invenzione è prevedibile del tipo a rotore asciutto, dotato di un ridotto traferro adatto a raggiungere un'elevata efficienza elettrica (rispetto ai motori elettrici con rotore bagnato). Vantaggiosamente, quindi il motore elettrico non presenta attriti dovuti alla presenza di liquido di raffreddamento e quindi il suo funzionamento non è inficiato dall'effetto di freno idrodinamico del liquido di raffreddamento. A further advantageous aspect consists in the fact that the pump group requires a limited number of dynamic seals: specifically, only a dynamic seal is required which is necessary to divide only the impeller chamber from the housing chamber. Advantageously, the electric motor of the pump assembly object of the present invention can be of the dry rotor type, provided with a reduced air gap suitable for achieving high electrical efficiency (compared to electric motors with wet rotor). Advantageously, therefore, the electric motor has no friction due to the presence of coolant and therefore its operation is not affected by the hydrodynamic brake effect of the coolant.

Vantaggiosamente, la tenuta dinamica compresa nel corpo pompa è di dimensioni compatte dovendo affrontare un'azione di bassa intensità dovuta agli attriti. Advantageously, the dynamic seal included in the pump body is compact in size, having to face a low intensity action due to friction.

Vantaggiosamente, la presenza della frizione centrifuga permette una ulteriormente semplificata gestione dell'azionamento meccanico. Advantageously, the presence of the centrifugal clutch allows a further simplified management of the mechanical actuation.

Vantaggiosamente, la presenza sia del primo innesto unidirezionale che della frizione centrifuga garantisce una gestione ancora più semplificata dei due azionamenti sulla girante. Infatti, vantaggiosamente, il passaggio dall'azionamento elettrico all'azionamento meccanico e viceversa è gestito meccanicamente dalla sinergica presenza della frizione centrifuga e del primo innesto unidirezionale. Pertanto, vantaggiosamente, la gestione elettronica del gruppo pompa è molto semplice. In ulteriori altre parole, vantaggiosamente nel gruppo pompa oggetto della presente invenzione non è necessario avere una sincronizzazione elettrica dell'attivazione dei due azionamenti come ad esempio necessario in alcune pompe ad azionamento duale comprendenti una puleggia elettromagnetica nell'azionamento meccanico: il solo azionamento elettrico deve essere gestito elettricamente, solo entro regimi di rotazione inferiori a quelli garantiti dall'azionamento meccanico a seguito dell'attivazione della frizione centrifuga Vantaggiosamente, il gruppo pompa è in grado di evitare l'azione di raffreddamento, nonostante il motore sia in marcia, quando, ad esempio in condizioni di "warm-up", sia opportuno riscaldare il motore. In un ulteriore aspetto vantaggioso, il gruppo pompa presenta la caratteristica di "fail-safe"; infatti, in caso di un guasto dell'azionamento elettrico il gruppo pompa, grazie all'azionamento meccanico ed al primo innesto unidirezionale, continua a garantire la movimentazione della girante. Secondo un ulteriore aspetto vantaggioso, il gruppo pompa è operativo in condizioni "post-run", ossia a motore spento. Advantageously, the presence of both the first unidirectional clutch and the centrifugal clutch guarantees an even more simplified management of the two drives on the impeller. In fact, advantageously, the passage from the electric drive to the mechanical drive and vice versa is mechanically managed by the synergistic presence of the centrifugal clutch and the first unidirectional clutch. Therefore, advantageously, the electronic management of the pump group is very simple. In further other words, advantageously in the pump group object of the present invention it is not necessary to have an electric synchronization of the activation of the two drives as for example necessary in some dual-drive pumps comprising an electromagnetic pulley in the mechanical drive: only the electric drive must be electrically managed, only within rotation speeds lower than those guaranteed by the mechanical drive following the activation of the centrifugal clutch Advantageously, the pump unit is able to avoid the cooling action, despite the motor is running, when, for example in "warm-up" conditions, it is advisable to warm up the engine. In a further advantageous aspect, the pump group has the "fail-safe" characteristic; in fact, in the event of a failure of the electric drive, the pump group, thanks to the mechanical drive and the first unidirectional coupling, continues to guarantee the movement of the impeller. According to a further advantageous aspect, the pump unit is operative in "post-run" conditions, ie with the engine off.

Inoltre, la catena cinematica tra azionamento meccanico, azionamento elettrico e girante è estremamente semplificata. Furthermore, the kinematic chain between mechanical drive, electric drive and impeller is extremely simplified.

Vantaggiosamente, la presenza della frizione centrifuga (ed ancora più nella configurazione di gruppo pompa con anche il secondo innesto unidirezionale) consente, in una configurazione in cui la girante è portata in rotazione dall'azionamento elettrico, di azzerare gli attriti dovuti alla parte meccanica, non ci sono quindi assorbimenti energetici ad esempio della puleggia e/o dei cuscinetti eventualmente previsti. Analogamente, vantaggiosamente, il primo innesto unidirezionale consente, in una configurazione in cui la girante è portata in rotazione dall'azionamento meccanico, che il rotore non sia trascinato in rotazione dall'albero; non si producono pertanto attriti magnetici (né l'assieme rotore-statore lavora da generatore elettrico). Advantageously, the presence of the centrifugal clutch (and even more so in the pump group configuration with also the second unidirectional clutch) allows, in a configuration in which the impeller is rotated by the electric drive, to eliminate the frictions due to the mechanical part, therefore there is no energy absorption, for example from the pulley and / or any bearings provided. Likewise, advantageously, the first unidirectional clutch allows, in a configuration in which the impeller is rotated by the mechanical drive, that the rotor is not driven into rotation by the shaft; therefore no magnetic friction is produced (nor does the rotor-stator assembly work as an electric generator).

Un ulteriore aspetto vantaggioso risiede nel fatto che, nella configurazione in cui è previsto, l'albero meccanico è supportato dal corpo pompa in maniera tale che tutti i carichi, ad esempio dovuti a carichi cinghia elevati, legati all'azione della cinghia o alla tensione della cinghia, sono assorbiti dal corpo pompa e non si scaricano sull'albero girante. Vantaggiosamente, il progettista è libero di progettare l'albero girante nelle dimensioni, misure e diametri, che necessita in funzione dei carichi che deve sopportare legati per lo più all'azione della girante e non dell'azionamento meccanico. Vantaggiosamente quindi, l'albero girante è progettabile di dimensioni, lunghezza e diametro, compatte; analogamente, quindi, anche i cuscinetti che lo supportano e la guarnizione dinamica su di esso calzata sono progettabili di dimensioni compatti. La presenza di cuscinetti e della tenuta di dimensioni compatte (e non sovradimensionate) comporta quindi il raggiungimento di una migliore efficienza energetica del gruppo pompa rispetto alle soluzioni attualmente note nello stato dell'arte. A further advantageous aspect lies in the fact that, in the configuration in which it is provided, the mechanical shaft is supported by the pump body in such a way that all the loads, for example due to high belt loads, linked to the action of the belt or to the tension of the belt, are absorbed by the pump body and do not discharge on the impeller shaft. Advantageously, the designer is free to design the impeller shaft in the dimensions, measures and diameters, which he needs according to the loads he has to bear, mostly related to the action of the impeller and not to the mechanical drive. Advantageously, therefore, the impeller shaft can be designed with compact dimensions, length and diameter; similarly, therefore, also the bearings that support it and the dynamic gasket fitted onto it can be designed with compact dimensions. The presence of compact (and not oversized) bearings and seal therefore entails the achievement of a better energy efficiency of the pump assembly than the solutions currently known in the state of the art.

Vantaggiosamente, il gruppo pompa duale è adatto ad operare nelle descritte situazioni operative nella maniera più efficace possibile, risolvendo alla necessità di presentare una puleggia comandabile elettromagneticamente. L'azionamento meccanico della pompa duale oggetto della presente invenzione è quindi di dimensioni più compatte, peso inferiore e non necessita di energia elettrica per funzionare. Advantageously, the dual pump unit is suitable for operating in the described operating situations in the most effective way possible, solving the need to have an electromagnetically controllable pulley. The mechanical actuation of the dual pump object of the present invention is therefore of more compact dimensions, lower weight and does not require electrical energy to operate.

Vantaggiosamente, il gruppo pompa è efficiente, controllabile e flessibile, per la maggior parte della vita del veicolo presentando un funzionamento meccanico solo quando è richiesto raffreddamento (e quindi una potenza idraulica) maggiore di quello gestibile elettricamente dall'azionamento elettrico. Advantageously, the pump unit is efficient, controllable and flexible, for most of the life of the vehicle, exhibiting mechanical operation only when cooling (and therefore hydraulic power) greater than that which can be electrically managed by the electric drive is required.

Vantaggiosamente, il gruppo pompa è particolarmente vantaggioso anche nelle situazioni di avvio del motore, e di "Start&Stop", le quali sono tipicamente comportanti un gravoso carico sugli organi dedicati all'avviamento (ad esempio sul motore di avviamento) i quali vanno incontro ad una accelerata usura; infatti, grazie alla presenza della frizione centrifuga, in tali situazioni, il gruppo pompa non contribuisce a generare carichi sfavorevoli su detti organi dedicati all'avviamento . Advantageously, the pump group is particularly advantageous also in the situations of starting the engine, and of "Start & Stop", which typically involve a heavy load on the parts dedicated to starting (for example on the starting motor) which undergo a accelerated wear; in fact, thanks to the presence of the centrifugal clutch, in such situations, the pump unit does not contribute to generating unfavorable loads on said members dedicated to starting.

E' chiaro che un tecnico del settore, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al gruppo pompa tutte contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti. Inoltre, ciascuna variante descritta come appartenente ad una possibile forma di realizzazione è realizzabile indipendentemente dalle altre varianti descritte. It is clear that a person skilled in the art, in order to meet contingent needs, could make changes to the pump assembly, all of which are within the scope of protection as defined by the following claims. Furthermore, each variant described as belonging to a possible embodiment can be made independently of the other variants described.

Claims

CLAIMS 1. Pump assembly (1) for a vehicle engine cooling system, comprising: - an impeller (2) rotatable around an axis (X-X); - control means (4) operatively connected to the impeller (2) for controlling its rotation speed, comprising: i) an electric drive (5) comprising an electric motor (50) and a first unidirectional clutch (58), in which the electric motor (50) is operatively connected with the impeller (2) by means of the unidirectional clutch (58); ii) a mechanical drive (6) comprising a centrifugal clutch (60), in which the mechanical drive is operatively connected with the impeller (2) by means of the centrifugal clutch (60).

Pump unit (1) according to claim 1, wherein the centrifugal clutch (60) comprises, arranged concentrically with each other, a clutch disc (61) which can be rotated by the vehicle engine and a clutch drum (62) operatively connected to the impeller (2), and comprises engagement means (65) suitable for connecting the clutch disc (61) to the clutch drum (62) under the action of the centrifugal force.

Pump assembly (1) according to claim 2, wherein the engagement means (65) comprising at least one engagement device (650) comprising: i) a radial element (651) movable radially by the centrifugal force comprising a disc portion (651 ') integrally connected to the clutch disc (61), a drum portion (651 ") suitable for engaging the clutch drum (62), preferably by friction ii) an elastic member (655) suitable for exerting on the radial element (651), in particular on the drum portion (651 "), an action opposite to that of the centrifugal force.

Pump assembly (1) according to claim 3, wherein the engagement means (65) comprising a plurality of engagement devices (650) arranged angularly equidistant from each other.

Pump assembly (1) according to any one of claims 2 to 4, wherein the engagement means (65) allow an engagement between the clutch disc (61) and the impeller shaft (62) when the clutch disc (61) is rotated at a higher rpm than a predefined threshold value, preferably indicatively about 3000 rpm.

Pump assembly (1) according to any one of the preceding claims, further comprising an impeller shaft (3) extending along the axis (X-X) comprising an impeller end (32) at which the impeller (2) it is integrally connected, and a control portion (34) operatively connected with the electric drive (5) and the mechanical drive (6).

Pump assembly (1) according to claim 6, wherein the control portion (34) comprises a mechanical end (36) operatively connected to the mechanical drive (6) and an electrical zone (35) operatively connected with the electric drive (5), in which the mechanical end (36) is opposite the rotating end (32) and the electrical zone (35) is arranged between the two.

Pump assembly (1) according to claim 7, wherein the mechanical end (36) is engaged with the centrifugal clutch (60), in particular with the clutch drum (62).

Pump assembly (1) according to claim 8, wherein the electric drive (4) and the mechanical drive (5) are rotationally supported by the impeller shaft (3).

Pump assembly (1) according to claim 7, wherein the mechanical end (36) is operatively connected with the centrifugal clutch (60), in particular with the clutch drum (62), by means of a second unidirectional clutch ( 68).

Pump assembly (1) according to claim 10, wherein the mechanical drive (6) comprises a mechanical shaft (600) extending in length, preferably along the axis (X-X), which rotationally supports the mechanical drive (6), in which the centrifugal clutch (60) is fitted on said mechanical shaft (600).

12. Pump unit (1) according to any one of claims 6 to 11, further comprising a pump body (100) suitable for rotationally supporting the electric drive (5), housing it inside a chamber housing (100 '), and rotationally support the cantilevered mechanical drive (6).

Pump assembly (1) according to claim 12, wherein the housing chamber (100 ') is sealed by means of a dynamic seal (190) fitted on the impeller shaft (3).

Pump assembly (1) according to any one of the preceding claims, the electric motor (50) comprises a rotor (51) and a stator (52), in which said rotor (51) is of the dry type.

Pump assembly (1) according to claims 12 to 14, wherein the pump body (100) comprises a first bearing (161) and a second bearing (162), housed inside the housing chamber ( 100 '), suitable for rotationally supporting the impeller shaft (3).

Pump assembly (1) according to claims 12 to 14 in combination with claims 10 and 11, wherein the pump body (100) comprises a first bearing (161) and a second bearing (162), housed inside 'interior of the housing chamber (100'), suitable for rotationally supporting the impeller shaft (3), in which the second bearing (162) is suitable for rotationally supporting the mechanical shaft (600).