CN103184919A - 冷却模块的冷却器框架和内燃机的冷却模块或冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却模块的冷却器框架和内燃机的冷却模块或冷却装置。用于内燃机的冷却模块（1）的冷却器框架（10）具有用于将所述冷却模块（1）固定在所述内燃机的冷却器的附近/上面/里面的固定元件（100），其中所述固定元件（100）具有止动面（123），借助于该止动面所述冷却模块（1）能够沿平移的方向并且必要时沿旋转的方向锁住，并且单个的固定元件（100）如此具有至少两个止动面（123），使得该固定元件（100）能够安放在所述冷却器的附近/上面/里面的配对面上。此外，本发明涉及一种用于机动车的内燃机的冷却模块或者冷却装置，其中所述冷却模块或者说冷却装置具有按本发明的冷却器框架（10）。

Description

冷却模块的冷却器框架和内燃机的冷却模块或冷却装置

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的冷却模块的冷却器框架，该冷却器框架具有用于将所述冷却模块固定在所述内燃机的冷却器的附近/上面/里面的固定元件。此外，本发明涉及一种用于机动车的内燃机的具有按本发明的冷却器框架的冷却模块或者冷却装置。

背景技术

能够由内燃机驱动的机动车通常拥有水冷却系统，该水冷却系统将由所述内燃机加热的冷却水导送穿过冷却器，其中所述冷却水将其热量散发给从所述冷却器中流过的冷却空气。在机动车的停止状态中并且/或者在机动车的速度缓慢时，对于以典型的方式布置在机动车的车头区域中的冷却器来说出现热势。为了避免这样的热势，通常为所述冷却器分配了具有鼓风机的冷却模块，所述冷却模块用于额外地将冷却空气输送穿过所述冷却器。所述具有鼓风机马达和风机叶轮的鼓风机通常朝所述机动车的机动车客舱的方向在所述冷却器的后面接纳在冷却器框架的上面/里面，所述冷却器框架又关于所述冷却器得到定位和固定。

所述冷却器的冷却模块通常具有一个单个的或者多个风机叶轮、优选与风机叶轮的数目相一致的数目的电动马达（鼓风机马达）以及所述冷却器框架。此外，所述冷却器框架用于尽可能最佳地导送用于对冷却器并且由此对内燃机进行冷却的冷却空气并且固定由所述电动马达和风机叶轮构成的单元。以机械的方式将所述冷却器框架以及由此所述冷却模块连接到所述机动车的冷却器上面或者所述机动车的冷却器的附近，这一点按机动车车型大多数借助于至少四个到六个以上的固定元件来进行。也就是说，在所述冷却模块的安装位置中，在所述冷却模块与所述冷却器或者说所述机动车之间大多数构造了至少四个到六个以上的支承区域。风机叶轮具有优选由塑料制成的轮毂、优选烧结的棘爪和风机叶片，所述风机叶片在径向的内侧面上与所述轮毂优选整体地相连接并且在径向的外侧面上与风机叶轮的风机带同样优选整体地相连接。所述风机叶轮的风机带主要作为相对于所述冷却器框架的流体机械的密封件来工作。

所述冷却器框架的固定元件用于禁止所述冷却器与所述冷却器框架以及由此所述冷却模块之间的自由度-沿相应三个空间方向的平移和旋转-或者禁止所述冷却器框架或者说所述冷却模块连接到所述机动车上。在机动车的运行中，并非微不足道的力作用于所述冷却模块并且由此作用于所述冷却器框架。也就是说，根据振动负荷或者振荡负荷，不同的随时间变化的力和/或力矩作用于所述冷却器框架的固定元件。尤其关键地应该注意沿机动车的y方向-也就是横向方向的并且由此作用于所述冷却器框架的固定元件上的负荷，所述固定元件也就是说因而尤其所述冷却器框架与其在机动车中的机械的连接点之间的固定轴承或者说紧固轴承的固定元件将所述冷却模块沿这些方向至少沿单个的y方向锁住。这里会出现所述固定元件的断裂。

发明内容

本发明的任务是，说明一种得到改进的用于内燃机的冷却模块的冷却器框架以及用于机动车的内燃机的一种得到改进的冷却模块或者说一种得到改进的冷却装置。在此应该以机械的方式来改进所述冷却器框架，也就是说所述冷却器框架的过早的机械的失灵应该有效地得到防止，其中所述冷却器框架的固定元件的机械的耐久性应该得到改进。在此应该在设计上尽可能少地对用于冷却模块的冷却器框架的以往的设计和/或其在机动车中的机械的连接进行干预。此外，所述按本发明的冷却器框架应该如此得到改进，使得其能够安装在所述机动车的冷却器上面或者说所述机动车里面的所设立的接口中。此外，所述按本发明的冷却器框架应该能够容易地并且以低廉的成本来制造。

本发明的任务借助于一种按权利要求1所述的用于内燃机的冷却模块的具有用于将所述冷却模块固定在所述内燃机的冷却器的附近/上面/里面的固定元件的冷却器框架以及一种按权利要求10所述的用于机动车的内燃机的冷却模块或者冷却装置得到解决。本发明的有利的改进方案、额外的特征和/或优点从从属权利要求及以下说明中获得。

所述按本发明的具有按本发明的固定元件的冷却器框架或者说按本发明的用于冷却器框架的固定元件具有止动面，借助于所述止动面所述冷却器框架或者说具有所述冷却器框架的冷却模块能够沿平移方向并且必要时沿旋转的方向锁住，其中所述单个的固定元件如此具有至少两个止动面，使得该固定元件能够在所述冷却器的附近/上面/里面安放在优选两个配对面上或者说能够在机动车中安放在优选两个配对面上。所述按本发明的冷却模块和按本发明的冷却装置具有按本发明的冷却器框架或者说按本发明的固定元件。

通过作用于按本发明的固定元件上面/里面的力的按本发明的均匀化，所述按本发明的冷却器框架在机械方面明显得到改进。在此在现有技术中出现的作用于所述固定元件的弯曲力矩（参见下文）明显得到降低或者说不再存在，由此所述固定元件的机械负荷明显减小。所述固定元件的机械负荷还通过所述固定元件上面/里面的第二止动面再次明显减小。也就是说，按照本发明有效地防止所述冷却器框架的过早的机械失灵；所述固定元件如此得到了改进，从而通过本发明在设计上必定尽可能少地对所述冷却器框架的以往的设计和/或其在机动车中的机械的连接进行干预；所述固定元件可以用在所设立的与所述冷却器或者所述机动车之间的接口中并且除此以外所述按本发明的冷却器框架能够容易地并且以低廉的成本来制造。

在本发明的实施方式中，如此设置所述固定元件的至少两个止动面，从而借助于所述止动面能够防止所述冷却器框架的沿该冷却器框架或者说机动车的横向方向的运动。在此所述至少两个止动面的相应的面向量主要或者基本上可以沿所述冷却器框架或者说机动车的加速度尤其横向加速度的方向指向。在此所述单个的固定元件的两个止动面可以在空间上彼此分开地或者连续地构造在所述固定元件上。单个的止动面在此可以主要或者基本上构造为矩形或者椭圆扇段状，其中所述单个的止动面可以弯曲。

在本发明的实施方式中，单个的固定元件的两个止动面的纵向延伸部相对于彼此平行地伸展并且/或者彼此间以一个角度尤其以直角伸展。此外，单个的固定元件的两个止动面的横向延伸部可以相对于彼此平行地尤其在一条直线中或者以一个角度尤其以直角来布置。此外，单个的固定元件的两个止动面可以以彼此平行尤其处于一个平面中或者相对于一个平面偏置的方式来布置。

所述按本发明的固定元件可以具有至少两个彼此分开的或者至少两个彼此相连接的定位机构，所述定位机构沿着所述固定元件的杆部的圆周方向至少部分地包围着或者说环绕着所述固定元件的杆部。此外，所述按本发明的固定元件的杆部在其自由的端部上可以具有一个顶端，该顶端至少在两侧上以从所述杆部上伸出的方式具有所述至少两个止动面。在这种情况下，所述顶端的至少两个止动面可以以彼此对置和/或彼此相邻并且优选朝向所述冷却器框架或者说杆部的方式来设置。连续的止动面尤其形成L形或者U形。如果所述止动面完全环绕着所述杆部，那么比如可以产生一种在外面为正方形的、矩形的、椭圆形的或者圆形的形状。

在本发明的优选的实施方式中，所述固定元件的至少两个止动面至少通过所述杆部的直径来彼此隔开。此外，所述固定元件的至少一个止动面可以在与所述杆部相邻优选直接相邻的情况下以在侧面从该杆部上伸出去的方式来设置，这优选以直角来进行。按照本发明，所述固定元件的至少两个止动面或者全部的止动面至少部分地并且必要时中断地环绕着所述杆部，其中沿所述杆部的圆周方向的覆盖范围可以大约为90°到大约360°。

在本发明的优选的实施方式中，所述固定元件与所述冷却器框架构造为一体的结构，尤其在材料方面构造为一体并且优选整体的结构。此外，所述固定元件本身尤其所述用于冷却器框架的单个的支承区域的固定元件构造为一体的结构，尤其在材料方面构造为一体并且优选整体的结构。在这样的情况中，所述固定元件比如没有开槽，这会从所述固定元件中产生两个有弹性的接片。在这种情况下，所述固定元件尤其所述唯一的用于冷却器框架的单个的支承区域的固定元件的杆部主要或者基本上构造为实心型材。

所述冷却器框架的用于固定冷却模块的固定元件可以是用于所述冷却模块的固定轴承或者说紧固轴承的固定元件。此外，所述固定元件可以是唯一的用于将所述冷却器框架沿该冷却器框架或者说机动车的横向方向锁住的固定元件。对于所述冷却器框架或者说冷却模块的安装状态来说，止动面可以以平面平行的方式主要或者基本上安放在相关的配对面上。此外优选的是，所述固定元件构造为止动接片、固定接片或者构造为卡勾。

附图说明

下面借助于实施例参照附图对本发明进行详细解释。附图示出如下：

图1是来自用于内燃机的冷却器的现有技术的具有两个风机叶轮的冷却模块的正视图；

图2同样是来自用于具有一个唯一的风机叶轮的冷却模块的现有技术的冷却器框架的正视图；

图3又是来自现有技术的冷却器框架的固定元件的正视图；

图4是按本发明的冷却器框架的按本发明的固定元件的第一种实施方式的与图3相类似的视图；

图5是所述按本发明的冷却器框架的按本发明的固定元件的第二种实施方式的在机动车的冷却器上的安装位置中的透视图；并且

图6同样是所述按本发明的冷却器框架的按本发明的固定元件的第三种实施方式的透视图。

具体实施方式

下面从现有技术（图1到3）的缺点出发对本发明进行详细解释。但是本发明在此不局限于所示出的或者所解释的实施例，而是可以运用到冷却器框架10或者说框架基体10或者说框架整体10的所有的固定元件100上，只要这样的固定元件100具有至少两个止动面123，所述止动面要么构造为在空间上彼此分开的结构并且/或者构造为连续的结构并且在此其相应的纵向延伸部L或者横向延伸部Q不重合，这比如对于总体上L形的或者U形的止动面123来说是这种情况-在第一种情况中本来是两个止动面123、123并且在后一种情况中本来是三个止动面123、123、123（比较一下图4）。

在机动车的运行中，加速力a（参见图2到4）作用于用于机动车的冷却模块1（参见图1）或者说作用于冷却器2（参见图5较小的截取部分）并且由此作用于所述冷却模块1的冷却器框架10（尤其参见图1和2），所述加速力a可能直至超过50m/s²并且比如在沿y方向出现振动负荷时大多数应该借助于一个唯一的固定元件100来捕集。所述y方向在此相当于所述机动车、冷却器2、冷却模块1及冷却器框架10的横向方向y。在此产生很高的并且在许多情况下不允许的作用于所述固定元件100的力，这些力可能导致所述固定元件100的断裂。所述固定元件100的断裂应该归因于所述固定元件100上面/里面的拉应力和弯曲应力以及从中产生的总应力的叠加。

作用于所述固定元件100的拉应力从来自于所述冷却器框架10的在机动车的运行中的加速度a的作用于所述固定元件100的唯一的止动面123的力中产生（参见图3）。因为所述力F只会作用在所述固定元件100的一侧也就是说不对称地起作用，所以作为拉应力的补充产生了弯曲应力，所述弯曲应力导致所述固定元件100上的机械的力矩。由拉应力和弯曲应力构成的机械应力尤其在所述止动面123与所述固定元件100的杆部之间的整体的连接处以及所述固定元件100与所述冷却器框架10之间的整体的连接处在所述止动面123的附近积累。在这些位置上，所述固定元件100容易遭到损坏，所述损坏则会导致所述固定元件100断裂。

由所述力F构成的机械应力是由起作用的力F（参见图3）和止动面123的支承的横截面构成的商数。所述固定元件100的支承的横截面越大，所述固定元件100上面/里面的所产生的机械应力就越小。为了减小所述固定元件100上面/里面的所产生的机械应力，如此提高所述固定元件100的支承的横截面，从而在此优选弯曲力矩M也得到了降低并且在有利的情况下消失。按照本发明，这一点关于按图3的固定元件3如此进行，从而在所述固定元件100的自由的端部上或者说在其杆部110或者说其支臂110上设置了第二止动机构122或者说第二止动凸耳122或者说第二凸肩122（参见图4）。

本发明因而涉及所述冷却器框架10的一个或者多个固定元件100的设计或者说设计方案。这样的固定元件100比如也可以称为止动接片100、固定接片100或者卡勾100。不过在此不一定是这样，即所述按本发明的固定元件100的支承的横截面相对于现有技术得到显著提高；该支承性的横截面比如也可以保持相同，也就是说将以往的支承的横截面分布到两个止动面123上，但是其中所述弯曲力矩M在机动车的运行中消失。这对于特定的由冷却模块1和冷却器2构成的配对来说可能就已足够。

按照本发明，从所述加速度a中产生的力F不再在一侧作用在所述固定元件100上，而是在所示出的按本发明的实施例中（图4到6）分布到所述固定元件100的两个或者三个侧面上，由此通常减小了所产生的机械应力。此外，由于所述固定元件100的按本发明对称的负荷而取消了弯曲力矩M并且由此随之带来所述固定元件100的额外的机械的负荷减轻的效果。此外，同样对称地或者说更加对称地向所述机动车或者说冷却器2方面的接口加负荷。

下面对本发明的在图4到6中示出的实施方式进行详细解释。在本发明的所有所示出的实施方式中，所述固定元件100尤其整体地并且在侧面构造在所述冷却器框架10上并且优选沿y方向从所述冷却器框架10伸出去。当然也可以朝另一个方向也就是向上/向下或者向前/向后伸出去并且必要时倾斜地伸出去。所述固定元件10优选以直角从所述冷却器框架10延伸出去。所述固定元件100的杆部110的横截面在此任意地成形，其中正方形的或者矩形的横截面是优选的，但是当然也能够使用圆形的或者椭圆形的横截面并且必要时能够使用由这些形状组成的横截面。所述杆部110的直径在此优选在超过其整个长度一直到该杆部100的自由的端部上的顶端120的范围内都是恒定的，其中所述顶端120将所述杆部110加宽。所述顶端120比如也可以构造为凸起120或者杆脚120。

所述固定元件100的顶端120用于将所述冷却器框架10定位在用于将所述冷却模块1固定或者说悬挂在机动车中的装置2（参见图5）或者说机动车的冷却器2中。为此，所述顶端120在其与所述冷却器框架10对置的内侧面上具有至少两个止动面123或者说锁止面123，所述止动面或者说锁止面优选基本上平行于所述冷却器框架10的相关的侧面来布置。所述止动面123是所述止动机构122或者说止动凸耳122或者说凸肩122的一部分，所述止动机构122或者说止动凸耳122或者说凸肩122构造在固定元件100的顶端120上并且基本上组成这个部分。在所述相应的作为凸起构造在杆部110上的止动面123与所述真正的冷却器框架10之间，所述冷却器框架10具有空隙124，该空隙一方面可以从外面来接近并且另一方面为所述止动面123、杆部110及真正的冷却器框架10所限定。

在所述空隙124的内部，能够接纳用于固定所述冷却模块1的装置2的机械的连接件或者所述冷却器2的机械的连接件，所述机械的连接件比如在图5中构造为啮合在那里的接片。当然可以使用将所述杆部110包围的必要时能够闭合的卡箍（在附图中未示出）。而后在所述冷却模块1的在机动车中的安装状态中，所述用于固定冷却模块1的装置2或者说所述冷却器2的接片、卡箍和/或其它的凸起接纳在所述固定元件100的至少两个空隙124中，并且必要时以机械的间隙夹紧在所述冷却器框架10的侧面的限制件与所述固定元件100的止动面123之间。在所述用于悬挂冷却模块1的装置2或者说所述冷却器2的接片、卡箍或者其它凸起上，在此相应地构造了用于相关的止动面123的配对面223。

所述至少两个止动机构122或者说其止动面123处于所述杆部110的至少两个侧面的区域上或者说构造在所述固定元件100的至少两个侧面的区域上，也就是说所述顶端120在至少两个区域上从所述杆部110上伸出来。在这种情况下，所述至少两个止动机构122整体地相连接或者说其止动面123转入到彼此当中，或者所述至少两个止动机构122或者说其止动面123可以相对于彼此隔开。一个单个的侧面的区域在此对于圆形的横截面来说将所述杆部110的完整的圆周的大约45°到超过大约90°的范围遮盖。对于所述杆部110的正方形的或者矩形的横截面来说，而后类似地所述至少两个止动机构122或者说其止动面123沿着两个区域延伸，这两个区域可以分别是一条边的一个区段。优选一个这样的区域刚好和所述横截面的一条边一样长。

图4的实施方式示出了一种固定元件100，其顶端120具有两个彼此对置地布置的并且分别朝向冷却器框架10的止动面123。在出现沿y方向的典型的和/或临界的加速度a时，对于该实施方式来说与来自现有技术的固定元件100（参见图3）相比产生一半的作用于单个的止动面123的力（参见图4中的F/2）。来自拉力F的机械应力在此同样对半分。此外，没有出现作用于所述固定元件100的力矩M，因为图4中的这两个力F/2被对称地导入到所述固定元件100或者说其杆部110中并且由此也导入到所述冷却器框架10中。来自所述力矩M的机械应力由此同样取消。

所述固定元件100的在图5中示出的第二种实施方式示出了所述用于固定或者说悬挂冷却模块1的装置2或者说冷却器2上的冷却器框架10的紧固轴承或者说固定轴承。所述固定元件100的顶端120的朝向冷却器框架10的具有所述两个止动面123的内侧面在所述冷却器框架10的安装位置中安放在所述用于固定冷却模块1的装置2或者说冷却器2的两个外面的配对面223上。在此所述顶端120构造为板状，其中所述固定元件100的在图5中看不出的杆部110插入到所述用于固定冷却模块1的装置2或者说冷却器2上面/里面的可以从外面接近并且处于配对面223之间的内腔中。

为了进一步提高所述固定元件100的刚度或者说承载能力，可以致力于所述固定元件100与所述用于固定或者说悬挂冷却模块1的装置2或者说冷却器2上的接口之间的尽可能大的叠合。也就是说能够用于此的止动面123在此应该遮盖大于180°的范围或者说应该在所述杆部110上设置在两个以上的侧面上。因此图6的实施方式示出了一种固定元件100，借助于该固定元件可以实现所述冷却器框架10的固定元件100与所述接口之间的全面的叠合。也就是说对于所述杆部110的正方形的或者说矩形的横截面来说，在所有四条边上以从所述杆部110上伸出来的方式存在着四个彼此间相连接的止动面123。

由此，从所述加速度a中产生的力F分布到环绕的止动面123上，由此产生所述固定元件100的均匀的负荷。也就是说整个固定元件100而不仅仅是其一部分起支承作用。与所述固定元件100并且与其环绕的止动面123相一致地构成的接口同样更为均匀地经受机械负荷。所述固定元件100上面/里面以及所述接口上面/里面的从中产生的应力和拉应变同样更小并且由此更不危险。

Claims (10)

1.用于内燃机的冷却模块（1）的冷却器框架，具有用于将所述冷却模块（1）固定在所述内燃机的冷却器（2）的附近/上面/里面的固定元件（100），其中

所述固定元件（100）具有止动面（123），借助于该止动面所述冷却模块（1）能够沿平移的方向并且必要时沿旋转的方向锁住，其特征在于，

单个的固定元件（100）如此具有至少两个止动面（123），使得该固定元件（100）能够安放在所述冷却器（2）的附近/上面/里面的配对面（223）上。

2.按前一项权利要求所述的冷却器框架，其特征在于，如此设置所述至少两个止动面（123），从而借助其能够防止所述冷却器框架（10）沿该冷却器框架（10）或者说机动车的横向方向（y）的运动，并且/或者

所述至少两个止动面（123）的相应的面向量主要或者基本上沿所述冷却器框架（10）或者说机动车的加速度（a）尤其横向加速度（a）的方向（y）指向。

3.按前述权利要求中任一项所述的冷却器框架，其特征在于，所述单个的固定元件（100）的两个止动面（123）在空间上彼此分开地或者连续地构造在所述固定元件（100）上，其中

单个的止动面（123）优选主要或者基本上构造为矩形或者椭圆扇段状，其中所述单个的止动面（123）能够构造为弯曲的结构。

4.按前述权利要求中任一项所述的冷却器框架，其特征在于，单个的固定元件（100）的两个止动面（123）的纵向延伸部（L）彼此平行地布置并且/或者彼此间以一个角度尤其以直角来布置；

单个的固定元件（100）的两个止动面（123）的横向延伸部（Q）彼此平行地尤其在一条直线上或者以一个角度尤其以直角来布置；并且/或者

单个的固定元件（100）的两个止动面（123）以彼此平行尤其处于一个平面中或者相对于一个平面偏置的方式来布置。

5.按前述权利要求中任一项所述的冷却器框架，其特征在于，所述固定元件（100）具有至少两个彼此分开的或者至少两个彼此相连接的定位机构，所述定位机构将所述固定元件（100）的杆部（110）沿其圆周方向至少部分地包围。

6.按前述权利要求中任一项所述的冷却器框架，其特征在于，所述杆部（110）在其自由的端部上具有顶端（120），该顶端至少在两侧以从所述杆部（110）上伸出的方式具有所述至少两个止动面（123），其中

所述顶端（120）的至少两个止动面（123）以彼此对置和/或彼此相邻并且优选朝向所述杆部（110）的方式来设置。

7.按前述权利要求中任一项所述的冷却器框架，其特征在于，所述固定元件（100）的至少两个止动面（123）至少通过所述杆部（110）的直径来彼此隔开，并且/或者

所述固定元件（100）的至少一个止动面（123）在与所述杆部（110）相邻优选直接相邻的情况下以在侧面从该杆部上伸出去的方式来设置。

8.按前述权利要求中任一项所述的冷却器框架，其特征在于，所述固定元件（100）的至少两个止动面（123）或者全部的止动面（123、123、…）至少部分地并且必要时中断地环绕着所述杆部（110），其中沿所述杆部（110）的圆周方向的覆盖范围至少为大约135°、大约180°、大约225°、大约270°、大约315°或者大约360°。

9.按前述权利要求中任一项所述的冷却器框架，其特征在于，

-用于固定冷却模块（1）的固定元件（100）是用于所述冷却模块（1）的固定轴承或者说紧固轴承的固定元件（100）；

-所述固定元件（100）是唯一的用于将所述冷却器框架（10）沿该冷却器框架（10）或者说机动车的横向方向（y）锁住的固定元件（100）；

-所述固定元件（100）与所述冷却器框架（10）构造为一体，尤其在材料方面构造为一体并且优选整体；

-所述固定元件（100）本身尤其用于冷却器框架（10）的单个的支承区域的固定元件（100）构造为一体，尤其在材料方面构造为一体并且优选整体；

-所述固定元件（100）尤其用于冷却器框架（10）的单个的支承区域的固定元件（100）的杆部（110）主要或者基本上构造为实心型材；

-对于所述冷却器框架（10）或者说冷却模块（1）的安装状态来说，止动面（123）能够以平面平行的方式主要或者基本上安放在相关的配对面（223）上；并且/或者

-所述固定元件（100）构造为止动接片（100）、固定接片（100）或者卡勾（100）。

10.用于机动车的内燃机的冷却模块或者冷却装置，其特征在于，所述冷却模块（1）或者说所述冷却装置具有按前述权利要求中任一项所述的冷却器框架（10）。

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