ITMI971447A1 - Dispositivo di trasmissione del moto a frizione elettromagnetica e rotismo epicicloidale per ventole di autoveicolo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per invenzione Industriale

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di trasmissione del moto a ventole di raffreddamento del liquido refrigerante di autoveicoli, il quale comprende una frizione elettromagnetica, a doppio corpo collegata ad un rotismo di tipo epicicloidale .

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 sull'albero della pompa dell'acqua, o su un albero rinviato 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 .

Dette frizioni elettromagnetiche presentano tuttavia 1'inconveniente di determinare un avvio in rotazione della ventola alla velocità di rotazione della puleggia di azionamento, senza possibilità di determinare una variazione della velocità di rotazione della ventola dipendente dalla variazione di velocità dell'azionamento della stessa.

Per ovviare a tali inconvenienti sono anche stati usati giunti cosiddetti viscosi i quali impiegano dischi rotanti, immersi in grassi speciali, atti a trasmettere il moto alla ventola; detti grassi sono in grado di variare il loro stato con l'aumentare del numero di giri del disco e sono pertanto atti a imprimere una velocità di rotazione della ventola che pur essendo dipendente dalla velocità di rotazione della parte motrice è comunque diversa da quella della puleggia di azionamento.

Detti giunti presentano tuttavia alcuni inconvenienti tra i quali quelli determinati dal fatto che il controllo della temperatura non è effettuato direttamente sull'acqua del radiatore, ma su un flusso di aria che viene fatto passare su un elemento di comando della circolazione del grasso all'interno del giunto. Tale misura indiretta della temperatura, oltre a risultare molto imprecisa, obbliga ad installare il giunto in prossimità del radiatore, cosa non sempre possibile per motivi di ingombri.

Oltre a ciò il giunto viscoso ha per sua natura un tempo di reazione molto lento ed è soggetto a consumo del grasso che tende a divenire inaffidabile e ad un certo punto non è più in grado di trasmettere il moto alla ventola con la dovuta precisione di risposta, provocando l'ebollizione del fluido refrigerante del veicolo; detti giunti viscosi sono poi inadatti a mantenere ferma la ventola ;quando il dispositivo è disinnestato come è invece richiesto nei paesi a clima molto rigido.

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, il quale sia azionato da un'unica puleggia e relativa cinghia e consenta di far girare,la ventola ad un prefissato numero di giri o sostanzialmente uguale o proporzionale alla velocità di rotazione dell'albero di azionamento della puleggia. Nell'ambito di tale problema costituisce ulteriore necessità che il dispositivo sia controllato tramite rilevazione diretta della temperatura del liquido refrigerante e consenta di mantenere ferma la ventola, o al contrario di farla girare ad una velocità ridotta, in dipendenza delle differenti e particolari condizioni climatiche esterne, dovute alle temperature molto alte o molto basse.

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, solidale ad un elemento di supporto, che comprende in combinazione una frizione elettromagnetica a doppio corpo associata ad un rotismo di tipo epicicloidale.

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 in condizioni di funzionamento a basso numero di giri del motore;

in figura 2 : una sezione analoga a quella di fig. 1 in condizioni di funzionamento con elevato numero di giri dell'albero motore;

in figura 3 : una sezione analoga a quella di fig. 1 con dispositivo totalmente disinnestato e ventola ferma;

in figura 4 : una sezione analoga a quella di fig. 3 con generazione di un moto di rotazione della ventola a basso numero di giri e in figura 5 : una sezione analoga a quella di fig. 1 di un esempio di attuazione in variante del dispositivo secondo il trovato.

Come illustrato in fig. 1, il dispositivo 1 di trasmissione di moto ad una ventola 2 di raffreddamento di autoveicoli comprende un albero fisso 3 dotato di una frangia 3a resa solidale al corpo 4 del motore tramite bulloni 4a o simili.

Sull'albero fisso 3 è montata, tramite cuscinetti 5a, una puleggia 5 mossa in rotazione da una cinghia dentata 5a collegata ad un albero del motore del veicolo. Sullo stesso albero 3 è anche montata una frizione elettromagnetica 10 a doppio corpo e un rotismo 20 di tipo epicicloidale a sua volta collegato alla ventola 2.

Più in dettaglio detta frizione 10 comprende una coppia di avvolgimenti 11 e 12, disposti concentricamente tra loro e rispetto all'albero 3, la cui eccitazione è comandata tramite un termostato 14 di rilevazione della temperatura del liquido di raffreddamento, nonché un rotore 13 collegato, tramite un braccio 13a, alla detta puleggia 5.

Detto rotore 13 è atto a entrare in impegno con una prima 15 o una seconda 16 ancora rispettivamente solidali al porta satelliti 21 e alla campana 22, del detto rotismo epicicloidale 20; tra dette ancore 15 e 16 e detti portasatellite 21 e campana 22 essendo interposte rispettive membrane elastiche 15a e 16a atte a consentire uno spostamento in senso assiale delle ancore stesse.

Come si può rilevare dalle figure detto rotismo epicicloidale 20 è del tipo con sole 23 fisso sull'albero 3; su detto sole essendo ingranati i satelliti 21a portati dal relativo portasatelliti 21 e ingranati anche con la detta campana 22.

Il rotismo epicloidale 20 è infine frontalmente chiuso da una coppa 24 atta mantenere sigillato il rotismo per evitare la fuoriuscita di lubrificante.

Il funzionamento del dispositivo è il seguente:

- in condizioni di bassa velocità di rotazione della puleggia 5a (fig. 1), si energizza l'elettromagnete 11 in modo che l'ancora 15 sia richiamata verso il rotore 13 e si impegni in rotazione con quest'ultimo,· in tal modo il moto di rotazione è trasmesso alla ventola 2 tramite i portasatelliti 21,' i satelliti 21a e la campana 22, conseguentemente la ventola ruota rispetto alla puleggia 5, con un numero di giri moltiplicato di un fattore derivante dal dimensionamento del rotismo epicicloidale 20;

in condizioni di alta velocità di rotazione della puleggia 5 (fig. 2), si disattiva l’elettromagnete 11 e si energizza l’elettromagnete 12, richiamando in tal modo l'ancora 16 in accoppiamento al rotore 13; in tali condizioni il moto alla ventola 2 è trasmesso direttamente attraverso la campana 22 e la ventola ruota pertanto con un numero di giri sostanzialmente identico a quello della puleggia 5.

Come illustrato in fi. 3 il dispositivo di rotazione secondo il seguente trovato consente anche di mantenere ferma la ventola, come ad esempio richiesto nelle regioni a clima particolarmente rigido in cui la rotazione anche a bassa velocità della ventola associata alla bassa temperatura esterna impedirebbe il raggiungimento della corretta,temperatura di lavoro del motore.

In tal caso è pertanto sufficiente disinnestare entrambi gli elettromagneti 11 e 12 per mantenere ferma la ventola la quale, essendo montata sull'albero fisso 3 attraverso il rotismo 20, non è in condizioni di poter ruotare se non tramite il collegamento alla cinghia 5a .

Qualora, al contrario, (fig.4) sia previsto l'impiego del autoveicolo in paesi a clima particolarmente caldo, nei quali è richiesto che la ventola 2 possa essere mantenuta in rotazione con ridotto numero di giri anche quando il dispositivo di trasmissione è disinserito, si prevede di collegare al rotore 13 un gruppo 30 a magneti permanenti 31 isolati dal rotore 13 tramite un opportuno spessore 31a; detto gruppo presenta una elevata isteresi magnetica atta a interagire con un disco frontale 32 solidale alla campana 22 del rotismo epicicloidale 20.

In tal modo anche quando i due elettromagneti 11 e 12 sono disattivati, la ventola 2 viene trascinata in rotazione dal gruppo a magneti permanenti 30 a sua volta rotante con la puleggia 5 e poiché il trascinamento avviene senza contatto si verifica una sostanziale riduzione del numero di giri effettivi della ventola rispetto al numero di giri effettivi del rotore 13.

In fig. 5 è infine illustrata una ulteriore forma di attuazione in variante del dispositivo secondo il trovato in cui la ventola 2 è collegata al portasatelliti 121 del rotismo epicicloidale 20; in tal caso tra detto portasatelliti 121 e la campana 22 è interposto un cuscinetto 22a atto a centrare relativamente gli stessi.

Risulta pertanto evidente come il .dispositivo di trasmissione del moto ad una ventola di raffreddamento per autoveicoli secondo il trovato consenta di far ruotare la ventola ad una velocità di rotazione o sostanzialmente uguale alla velocità di rotazione della unica cinghia di comando o proporzionalmente superiore alla stessa, rendendo tuttavia possibile, mediante il disinnesto totale della frizione, mantenere ferma la ventola o, al contrario, determinare una rotazione della stessa a basso numero 'di giri, qualora ciò sia richiesto per le particolari condizioni climatiche alle quali il motore è utilizzzato.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo (1) di trasmissione del moto ad una ventola (2) di raffreddamento del liquido refrigerante di un'autoveicolo, comprendente un albero fisso (3) di supporto del dispositivo e un unico gruppo (5,5a) di azionamento in rotazione caratterizzato dal fatto che comprende una frizione elettromagnetica (10) a doppio corpo (11,12) accoppiabile ad un rotismo di tipo epicicloidale (20) con sole (23) solidale a detto albero fisso (3).
2. 2) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta frizione elettromagnetica comprende una coppia di elettromagneti (11,12) anulari, disposti concentricamente uno rispetto all'altro e rispetto all'albero fisso (3).
3. 3) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta frizione elettromagnatica comprende un rotore (13) solidale a detto gruppo (5,5a) di azionamento in rotazione.
4. 4) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta frizione elettromagnetica (10) comprende almeno una prima (15) e una seconda (16) ancora, tra loro indipendenti e concentriche rispetto all'albero fisso (3), rispettivamente vincolate al detto rotismo epicicloidale (20) tramite interposizione di rispettivi elementi elastici (15a,16a).
5. 5) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto rotismo epicicloidale (20) presenta portasatelliti (21) solidale a detta prima ancora (15) della frizione elettromagnetica.
6. 6) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto rotismo epicicloidale (20) presenta campana (22) solidale a detta seconda ancora (16) della frizione elettromagnetica (10)'.
7. 7) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta ventola (2) è solidale a detta campana (22) del rotismo epicicloidale (20).
8. 8) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta ventola (2) è solidale a detto portasatelliti (121) del rotismo epicicloidale (20).
9. 9) Dispositivo secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (30) ad elevata isteresi magnetica, solidali al rotore (13) della frizione elettromagnetica (10), e atti a cooperare con un piatto (32) solidale alla ventola (2) per determinare una rotazione della stessa a velocità ridotta.