ITTO980941A1 - Struttura per il montaggio di un'elettropompa nel serbatorio delcarburante di un autoveicolo e relativo filtro d'aspirazione. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Struttura per il montaggio di un'elettropompa nel serbatoio del carburante di un autoveicolo e relativo filtro d'aspirazione"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce in generale ai sistemi d'alimentazione del carburante per autoveicoli, del tipo comprendente un'elettropompa montata all'interno del serbatoio del carburante.

Secondo una soluzione comunemente utilizzata in tali sistemi d'alimentazione, 1'elettropompa aspira il carburante dal serbatoio attraverso un condotto d'aspirazione per inviarlo verso il motore dell'autoveicolo attraverso un condotto di mandata e tubazioni ausiliarie, ed è montata nel serbatoio in un corpo di sostegno sostanzialmente cilindrico, detto vasca di calma, appoggiato con una sua parete sul fondo del serbatoio e nel quale è sempre presente un livello di carburante tale da permettere il corretto funzionamento dell'elettropompa.

La domanda di brevetto italiana T092A000403 riguarda un'elettropompa montata entro una vasca di calma con l'interposizione di una struttura di sopporto avente la funzione di smorzare le vibrazioni a cui è soggetta 1'elettropompa rispetto alla vasca di calma, durante il funzionamento dell'autoveicolo. In particolare, tale struttura comprende una pluralità di alette elastiche flessibili che si estendono per una porzione assiale prevalente della lunghezza dell'elettropompa fra la parete radialmente esterna dell'elettropompa stessa e la superficie interna della parete laterale della vasca di calma. Per poter svolgere un'azione efficace di smorzamento delle vibrazioni dell'elettropompa, le alette flessibili devono estendersi in uno spazio radiale abbastanza ampio da permettere sia i movimenti dell'elettropompa sia la presenza delle alette stesse. Queste poi devono avere un allungamento sufficiente da risultare abbastanza flessibili per poter contrastare efficacemente anche vibrazioni di piccola entità. Esse possono essere convenientemente realizzate con una forma a S o a spirale in modo da risultare allungate anche se lo spazio radiale disponibile per la loro estensione è relativamente ridotto.

Nelle applicazioni più recenti di sistemi d'alimentazione per autoveicoli, nella vasca di calma viene disposto, oltre all'elettropompa, un filtro principale del carburante piuttosto voluminoso, montato entro un relativo involucro anulare posto coassialmente all'esterno dell'elettropompa in modo da circondarla.

Più specificamente, la presente invenzione riguarda una struttura per il montaggio di un'elettropompa nel serbatoio del carburante di un autoveicolo, in cui all'elettropompa sono associati un condotto di mandata ed un condotto d'aspirazione del carburante in corrispondenza delle sue estremità assiali opposte, comprendente un corpo di sostegno sostanzialmente cilindrico destinato ad essere appoggiato sul fondo del serbatoio ed avente nella sua parte superiore mezzi di collegamento con il condotto di mandata dell'elettropompa, il corpo di sostegno includendo un involucro che definisce una camera anulare collegata con il condotto di mandata e nella quale è accolto un filtro principale del carburante, tale involucro definendo una cavità assiale in cui è disposta l'elettropompa ed essendo predisposti fra il corpo e l'elettropompa mezzi di smorzamento di vibrazione dell'elettropompa rispetto al corpo di sostegno.

Nelle soluzioni note del tipo sopra definito i mezzi di smorzamento delle vibrazioni dell'elettropompa, che come detto in precedenza consistono in una pluralità di alette elastiche interposte fra l'elettropompa ed il corpo di sostegno, possono essere disposti fra 1'elettropompa e la parete interna dell'involucro del filtro principale, ovvero all'interno di detta cavità, oppure fra la parete esterna dell'involucro del filtro principale e la superficie interna della parete laterale della vasca di calma. Di queste soluzioni, la seconda offre il vantaggio che il filtro principale in essa utilizzato ha un diametro maggiore rispetto a quello della prima soluzione, e presenta quindi una maggiore superficie utile di filtraggio che consente più facilmente di soddisfare un requisito essenziale per i costruttori di autoveicoli, che consiste nel fatto che il funzionamento del filtro principale deve essere garantito per tutta la vita della vettura (stimata fra i 150.000 ed i 200.000 km.) senza la necessità d'interventi di manutenzione.

In entrambi i casi suddetti, tuttavia, lo spazio utile per l'estensione delle alette della struttura smorzante e per il movimento dell'elettropompa risulta ridotto a causa della presenza dell'involucro del filtro principale. Siccome la vasca di calma viene introdotta nel serbatoio attraverso una botola o bocca d'ispezione di dimensioni standard, il suo diametro esterno non può eccedere quello della bocca d'ispezione, per cui non è possibile realizzare la vasca di dimensioni più grandi per compensare la carenza di spazio dovuta alla presenza del filtro principale e delle alette di smorzamento. Per questo motivo si tende a realizzare il filtro principale di dimensioni più pìccole per provvedere all'interno della vasca di calma anche lo spazio sufficiente per la sistemazione della struttura di smorzamento. Tuttavia la riduzione delle dimensioni del filtro principale riduce inevitabilmente la sua capacità filtrante e quindi la sua vita, in contrasto con il requisito sopra indicato.

Allo scopo di superare tale inconveniente, forma oggetto dell'invenzione una struttura per il montaggio di un'elettropompa del tipo definito sopra, caratterizzata dal fatto che i mezzi di smorzamento comprendono un organo elastico connesso da una parte al condotto d'aspirazione dell'’elettropompa, dall'altra parte all'involucrOo del filtro principale.

Grazie a tale idea di soluzione, la struttura per lo smorzamento delle vibrazioni dell'elettropompa è confinata in una zona della vasca di calma prossima al fondo del corpo di sostegno, dove lo spazio disponibile è maggiore sia perché il diametro del condotto d'aspirazione è sensibilmente minore del diametro dell'elettropompa sia perché in tale zona non è generalmente presente l'involucro del filtro principale, per cui essa non risente della riduzione di spazio nella vasca di calma dovuta alla presenza dell'involucro del filtro principale. In questo modo, il corpo della vasca di calma può essere realizzato di dimensioni compatte non essendo necessario provvedere uno spazio addizionale per la sistemazione della struttura di smorzamento, senza dover penalizzare le dimensioni dell'involucro e quindi del filtro principale.

Forma inoltre oggetto dell'invenzione un filtro d'aspirazione per il condotto d'aspirazione di un'elettropompa del carburante per il serbatoio di un autoveicolo, comprendente un elemento filtrante conformato generalmente a sacco avente una calotta inferiore destinata ad essere disposta in prossimità del fondo di un corpo sostanzialmente cilindrico di sostegno dell'elettropompa ed una calotta superiore munita di mezzi d'accoppiamento a tenuta con il condotto d'aspirazione, caratterizzato dal fatto che alla calotta superiore del filtro d'aspirazione sono associati mezzi per lo smorzamento di vibrazioni dell'elettropompa rispetto al corpo di sostegno.

Grazie a tale idea di soluzione, il filtro secondo l'invenzione incorpora la struttura per lo smorzamento delle vibrazioni dell'elettropompa, per cui è possibile ridurre il numero di parti del sistema d'alimentazione del combustibile nonché le operazioni per il suo assemblaggio, a tutto vantaggio della riduzione di costi globali del sistema. Inoltre, è possibile disporre di un maggiore spazio utile per il carburante all'interno della vasca di calma siccome la struttura di smorzamento, essendo incorporata nella struttura del filtro d'aspirazione, risulta molto compatta.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno più chiaramente dalla lettura della descrizione dettagliata che segue, fornita a puro titolo d'esempio non limitativo e riferita ai disegni annessi in cui:

- la figura 1 è una vista in elevazione laterale sezionata che illustra schematicamente una struttura per il montaggio di un'elettropompa nel serbatoio del carburante di un autoveicolo, secondo 1'invenzione,

- la figura 2 è una vista in elevazione sezionata lungo la linea II-II della figura 1,

- la figura 3 è una vista in scala ampliata di un particolare indicato con la freccia III nella figura 1, e

- la figura 4 è una vista schematica in scala ampliata di un particolare indicato con la freccia IV nella figura 2.

Con riferimento alle figure, con 1 è indicata nel suo insieme una struttura per il montaggio di un'elettropompa 3 all'interno del serbatoio 2 di un autoveicolo. La struttura 1 comprende un corpo di sostegno 5 avente una parete laterale sostanzialmente cilindrica 5a ed una parete di fondo 7 destinata ad essere disposta in appoggio frontale sul fondo 2a del serbatoio 2.

Il corpo 5 presenta superiormente una piastra di chiusura 9 nella quale è definita un'appendice tubolare 11 di passaggio del carburante aspirato dal serbatoio, collegata per mezzo di un tubo corrugato 13 con un condotto 15 d'uscita del carburante dal serbatoio 2. Il condotto 15 è formato in un coperchio 16 di chiusura di una bocca d'ispezione 2c praticata nella parete superiore 2b del serbatoio 2. Secondo la forma d'attuazione illustrata nella figura 1, dal coperchio 16 si estende verso il corpo 5 un montante 18 sul quale s'innesta una parte tubolare 18a della piastra 9 con l'interposizione di una molla 20 la cui funzione è quella di esercitare una spinta sulla piastra 9 e quindi sul il corpo 5, così da comprimerlo'verso il fondo 2a del serbatoio. Tale azione di spinta può essere tuttavia ottenuta per mezzo di un collegamento elastico differente da quello illustrato, fra la piastra 9 ed il coperchio 16.

All'elettropompa 3 sono associati un condotto d'aspirazione 3a che sbocca in prossimità della parete di fondo 7 del corpo 5 ed un condotto di mandata 3b che si estende dalla parte assialmente opposta al condotto 3a e che è innestato con l'interposizione di un collare 21a di materiale elastomerico o simile in una sede assiale 21 della piastra di copertura 9, essendo la sede 21 realizzata normalmente in posizione eccentrica rispetto all'asse dell'elettropompa 3. Un cavo d'alimentazione elettrica 3c è inoltre connesso alla parte superiore dell'elettropompa 3.

L'elettropompa 3 è accolta nella vasca di calma 5 all'interno di una cavità cilindrica 28 delimitata lateralmente da un involucro anulare 22 che definisce al suo interno una camera anulare nella quale è disposto il filtro principale 24 del sistema d'alimentazione del carburante, la camera anulare dell'involucro 22 essendo collegata da una parte con il condotto di mandata 3b dell'elettropompa per, mezzo di un condotto ausiliario 26 formato nella piastra 9, e dall'altra con l'appendice tubolare 11, attraverso il filtro principale 24.

Siccome nel funzionamento l'elettropompa 3 è inevitabilmente soggetta a vibrazioni torsionali e/o radiali, per evitare che esse si trasmettano al corpo 5 e, tramite questo, al serbatoio 2 originando fastidiosi rumori durante il funzionamento dell'autoveicolo, è necessario provvedere a mezzi di smorzamento di tali vibrazioni.

Secondo l'invenzione, tali mezzi di smorzamento comprendono un. organo elastico 32, realizzato preferibilmente come un unico pezzo di materiale plastico stampato, avente una porzione sostanzialmente a disco nella quale sono definiti una pluralità di bracci elasticamente flessibili 36 che si estendono secondo una direzione generalmente radiale a partire da una sua zona centrale fino ad una formazione 37 d'aggancio al fondo dell'involucro 22 del filtro principale 24.

In particolare, i bracci 36 sono connessi in corrispondenza della,zona centrale dell'organo 32 ad un collare 34 di fissaggio al condotto d'aspirazione 3a dell'elettropompa 3. Nel caso in cui il condotto d'aspirazione 3a si estende dall'elettropompa 3 in una posizione distanziata dal suo asse, il collare 34 è disposto dìsassato in modo corrispondente, come illustrato nelle figure, ed i bracci 36 possono estendersi in questo caso sia secondo una direzione pressoché radiale a partire dal centro del collare 34, sia dal centro dell'organo 32 oppure da una posizione intermedia fra queste. Inoltre, può essere predisposta un'appendice assiale 4 che si estende centralmente dal fondo dell'elettropompa 3 a fianco del condotto di mandata 3a ed è destinata ad impegnare una sede corrispondente definita da una porzione a forcella 34b (vedere figura 2) connessa al collare 34.

I bracci 36 possono presentare un andamento rettilineo, come illustrato a titolo d'esempio nella figura 2 oppure una conformazione ricurva, ad esempio ad S o a spirale. In questi due ultimi casi, essi potranno essere sagomati in conseguenza del verso di rotazione degli organi interni dell'elettropompa 3, e rivolti in modo tale da contrastare le vibrazioni torsionali e/o radiali generate da tale rotazione.

Alle estremità radialmente esterne dei bracci 36 sono collegate appendici assiali 38 in forma di diti, ad esempio connesse a coppie in modo da formare elementi ad U o ad H, i cui rami superiori sono destinati ad essere inseriti in una sede anulare 28a formata in corrispondenza dell'estremità della cavità 28 adiacente al fondo dell'involucro 22. Le appendici 28, di preferenza realizzate anch'esse di materiale plastico integralmente con i bracci 36, presentano convenientemente almeno una ridotta possibilità di deformazione elastica in modo da poter essere aggraffati per interferenza radiale in corrispondenza della parete anulare che definisce la sede 28a.

L'organo 32 può comunque essere sagomato anche differentemente da quanto finora descritto, fermo restando che la sua funzione è principalmente quella di smorzare vibrazioni radiali e/o torsionali dell'eiettropompa 3. Esso può ad esempio essere realizzato come illustrato nella figura 4, con una pluralità di primi bracci radiali 36a che si estendono da una porzione a mensola connessa esternamente al collare 34 fino ad un anello ausiliario 35, dal quale sporgono a loro volta una pluralità di bracci 36 conformati a S ed orientati a coppie in modo discorde, connessi ciascuno con una relativa porzione arcuata coassiale con l'anello ausiliario 35, dalle cui estremità si estendono trasversalmente rispettive appendici a dito 38.

Al condotto d'aspirazione 3a dell'elettropompa 3 è connesso un filtro d'aspirazione, o pre-filtro, indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 30.

Il pre-filtro 30 presenta una struttura generale per sé nota realizzata mediante un elemento filtrante 30a ad esempio del tipo a maglia di materiale plastico o metallico, la cui funzione è quella di impedire il passaggio di impurità (generalmente di dimensioni superiori a 60 micron) verso l'elettropompa 3. L'elemento 30a è ripiegato in 30c e saldato lungo un bordo periferico 31 in modo da assumere una configurazione generale a sacco che include una calotta superiore 30a ed una calotta inferiore 30b. La calotta 30a è provvista di mezzi d'accoppiamento a tenuta con il condotto d'aspirazione 3a, mentre la calotta inferiore 30b è destinata ad essere disposta in appoggio o adiacente alla parete di fondo 7 del corpo 5.

Convenientemente, l'organo elastico 32 descritto in precedenza è reso integrale con la calotta superiore 30a del pre-filtro 30, anche se l'organo 32 potrebbe essere realizzato in modo indipendente dal pre-filtro 30. Caso preferito in cui l'organo 32 è integrale con la calotta 30a, il collare di fissaggio 34 dell'organo 32 viene anche utilizzato per collegare a tenuta il pre-filtro 30 in corrispondenza del condotto d'aspirazione 3a, ed i bracci 36 sono fissati al collare 34 ed alla calotta 30a. Preferibilmente, l'organo 32 è connesso alla calotta 30a per mezzo di un'operazione di sovrastampaggio sull'elemento filtrante 31.

Dalla parete interna del collare 34 si estende preferibilmente una mensola anulare 34a che definisce da una parte una battuta di fine corsa per l'inserimento del condotto d'aspirazione 3a e dalla parte opposta uno spallamento per l'estremità superiore di una molla elicoidale 40 la cui estremità inferiore appoggia sulla parete di fondo 7 del corpo 5, essendo interposta la calotta inferiore 30b del pre-filtro 30 fra la molla 40 e la parete 7. La molla 40 esercita una spinta assiale nei confronti dell'elettropompa 3 per mantenere nella corretta posizione il collare 34 e smorzare eventuali vibrazioni assiali che si dovessero originare nel funzionamento dell'elettropompa 3.

Vantaggiosamente, sulla calotta inferiore 30b del filtro d'aspirazione 30 è presente una guarnizione d'appoggio .42 per l'estremità inferiore della molla 40, in modo da evitare che questa possa provocare danneggiamenti della calotta inferiore 30b per usura. La guarnizione 42 è poi collegata con una pluralità di organi d'appoggio 44 disposti al disotto di ciascuna delle appendici d'aggancio 38 dell'organo elastico 32, così da realizzare tamponi di fine corsa per le appendici 38. Preferibilmente, la guarnizione 42 con i relativi organi d'appoggio 44 è realizzata per sovrastampaggio sulla calotta inferiore 30b del filtro d'aspirazione 30.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura per il montaggio di un'elettropompa nel serbatoio del carburante di un autoveicolo, in cui all'elettropompa (3) sono associati un condotto di mandata (3b) ed un condotto d'aspirazione (3a) del carburante in corrispondenza delle sue estremità assiali opposte, comprendente un corpo di sostegno (5) sostanzialmente cilindrico destinato ad essere appoggiato sul fondo (2a) del serbatoio(2) ed avente nella sua parte superiore mezzi di collegamento (9, 21, 2la) con il condotto di mandata (3b) dell'elettropompa(3), il corpo di sostegno (5) includendo un involucro (22) che definisce una camera anulare collegata con il condotto di mandata (3b) e nella quale è accolto un filtro principale (24) del carburante, tale involucro (22) definendo una cavità assiale (28) in cui è disposta l'elettropompa (3) ed essendo predisposti fra il corpo (5) e l'elettropompa (3) mezzi di smorzamento (32) di vibrazioni dell'elettropompa (3) rispetto al corpo di sostegno (5), caratterizzata dal fatto che i mezzi di smorzamento comprendono un organo elastico (32) connesso da una parte al condotto d'aspirazione (3a) dell'elettropompa (3), dall'altra parte all'involucro (22) del filtro principale (24).
2. 2. Struttura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'organo elastico (32) comprende una pluralità di bracci (36) elasticamente flessibili che si estendono secondo una direzione sostanzialmente radiale fra un collare di fissaggio (34) al condotto d'aspirazione (3a) ed una formazione d'aggancio (38) al fondo (28a) di detto involucro (22).
3. 3. Struttura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la formazione d'aggancio (38) è aggraffabile in corrispondenza della cavità assiale (28) dell'involucro (22) del filtro principale (24).
4. 4. Struttura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la formazione d'aggancio comprende una pluralità di appendici elastiche (38) innestabìli con interferenza entro una sede (28a) formata in prossimità del fondo dell'involucro (22) del filtro principale (24).
5. 5. Struttura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 4, caratterizzata dal fatto che l'organo elastico (32) è realizzato in un pezzo unico di materiale plastico.
6. 6. Struttura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 5, caratterizzata dal fatto che al condotto d'aspirazione (3a) dell'elettropompa (3) è associato un filtro d'aspirazione (30) che include un elemento filtrante (31) conformato generalmente a sacco ed avente una calotta inferiore (30b) destinata ad essere disposta in prossimità della parete di fondo (7) del corpo di sostegno (5) ed una calotta superiore (30a) munita di mezzi d'accoppiamento a tenuta (34) con il condotto d'aspirazione (3a) dell'elettropompa (3), in cui l'organo elastico (32) è connesso rigidamente alla calotta superiore (30a) del filtro d'aspirazione (30).
7. 7. Struttura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che l'organo elastico (32) è sovrastampato sulla calotta superiore (30a) dell'elemento filtrante (30).
8. 8. Struttura secondo la rivendicazione 6 oppure 1, caratterizzata dal fatto che fra i mezzi d'accoppiamento a tenuta (34) del filtro d'aspirazione (30) con il condotto d'aspirazione (3a), e la calotta inferiore (30b) del filtro d'aspirazione (30) è interposta una molla di spinta (40).
9. 9. Struttura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che la calotta inferiore (30b) del filtro d'aspirazione (30) presenta una guarnizione d'appoggio (42) di un'estremità della molla di spinta (40).
10. 10. Struttura secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che alla guarnizione d'appoggio (42) sono collegati organi d'appoggio (44) di estremità delle appendici (38) della formazione d'aggancio dell'organo elastico (32).
11. 11. Struttura secondo la rivendicazione 9 oppure 10, caratterizzata dal fatto che la guarnizione d'appoggio (42, 44) è realizzata di materiale plastico sovrastampato sulla calotta inferiore (30b) dell'elemento filtrante.(30);
12. 12. Filtro d'aspirazione' per il condotto d'aspirazione di un'elettropompa del carburante per il serbatoio di un autoveicolo, comprendente un elemento filtrante (31) conformato generalmente a sacco ed avente una calotta inferiore (30b) destinata ad essere disposta in prossimità del fondo (7) di un corpo di sostegno sostanzialmente cilindrico (5) dell'eiettropompa (3) ed una calotta superiore (30a) munita di mezzi d'accoppiamento a tenuta (34) con il condotto d'aspirazione (3a), caratterizzato dal fatto che alla calotta superiore (30a) del filtro d'aspirazione (30) sono associati mezzi (36) per lo smorzamento di vibrazioni dell'elettropompa (3) rispetto al corpo di sostegno (5).
13. 13. Filtro secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che i mezzi di smorzamento comprendono un organo elastico (32) destinato ad essere connesso rigidamente da una parte in corrispondenza del condotto d'aspirazione (3a) dell'elettropompa (3), dall'altra parte ad un involucro (22) di un filtro principale (24) , formato internamente al corpo di sostegno (5).
14. 14. Filtro secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che l'organo elastico (32) comprende una pluralità di bracci elasticamente flessibili (36) che si estendono secondo una direzione sostanzialmente radiale fra un collare di fissaggio (34) al condotto d'aspirazione (32) ed una formazione d'aggancio (38) al fondo (28a) dell'involucro (22) del filtro principale (24).
15. 15. Filtro secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che la formazione d'aggancio comprende una pluralità di appendici elastiche (38) aggraffabili in corrispondenza di una sede (28a) formata in prossimità del fondo dell'involucro (22) del filtro principale (24) nella cavità assiale (28) di detto involucro (22).
16. 16. Filtro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 a 15, caratterizzato dal fatto che l'organo elastico (32) è realizzato in un pezzo unico di materiale plastico.
17. 17. Filtro secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che l'organo elastico (32) è sovrastampato sulla calotta superiore (30a) dell'elemento filtrante (30).
18. 18. Filtro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 a 17, caratterizzato dal fatto che al collare (34) è associata una molla di spinta (40) una cui estremità è disposta in battuta contro la calotta inferiore (30b).
19. 19. Filtro secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che la calotta inferiore (30b) presenta una guarnizione d'appoggio (42) della molla di spinta (40).
20. 20. Filtro secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che alla guarnizione d'appoggio (42) sono collegati organi d'appoggio (44) delle appendici (38) della formazione d'aggancio.
21. 21. Filtro secondo la rivendicazione 19 oppure 20, caratterizzato dal fatto che la guarnizione d'appoggio (42, 44) è realizzata di materiale plastico sovrastampato sulla calotta inferiore (30b).