CN104822947A - 风扇装置和具有风扇装置的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风扇装置，其具有边框，尤其是风扇护罩(3、3’、3”)，风扇护罩具有基本上圆形的贯穿开口(4、4’、4”、4”’)，用以容纳围绕其中间轴线(10)旋转的风扇叶轮(5、5”、5”’、5””)，其中，开口(4、4’、4”、4”’)由基本上柱形对称地围绕中间轴线(10)环绕的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)限界，并且其中，在两个分开的彼此径向对置的周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)内的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’)中，与在其他周边区段内的柱形对称的形状相比，半径至少部分增大和/或边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)的径向向内突出的环绕的凸出部(30、36、38)沿轴向远离设置用于风扇叶轮(5、5’、5”、5”’、5””)的空间错开。通过开口(4、4’、4”、4”’)的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)的相应构造，针对在风扇装置枢转时已装入的风扇叶轮侧滑的情况避免了风扇叶轮与风扇护罩(3、3’、3”)内的开口(4、4’、4”、4”’)的边缘之间发生接触和/或形成噪音。

Description

风扇装置和具有风扇装置的车辆
技术领域
本发明涉及机械制造领域并且涉及一种风扇装置以及具有风扇装置的车辆，其中，这种风扇装置可以用于例如针对冷却目的来提高空气流量。
背景技术
尤其是在机动车中，在传动系中通常设置有需要冷却的内燃机。因为热辐射和对流不足，所以通常通过冷却气流来支持这种冷却过程，冷却气流一方面在车辆前进时可以由迎面风生成，另一方面通常也通过风扇装置支持。在此，在中间装入液体冷却循环系统形式的冷却器装置是有意义的，其中，热量交换器(冷却器)承受行车气流和风扇装置的气流。
这种风扇装置通常具有可驱动的风扇叶轮，其具有螺杆，叶轮或螺旋桨形式的空气输送元件。这种风扇叶轮以如下方式支承，即，其保持在风扇护罩内的贯穿开口内或一般而言保持在沿径向方向包围开口的边框内。当风扇叶轮与风扇护罩内的开口边缘之间的间隙尽量小时，风扇装置的效率特别高。
另一方面，此外在间隙较小的情况下，并且除了由公差、材料和不良路段带来的风险之外还存在如下问题，即，在转弯行驶时由于偏航力矩(也就是在风扇叶轮快速旋转时出现的离心力)而发生风扇叶轮的“俯仰”，即，旋转的风扇叶轮围绕水平的、横向于行驶方向延伸的轴线倾斜。由此，在风扇叶轮间隙较小的情况下，风扇叶轮可能会打磨风扇护罩内的开口边缘，这一方面制动风扇叶轮，另一方面带来不愉快的噪声。也要考虑到这种接触会损坏或折断风扇叶轮。
原则上例如根据EP 1621773A1公知了可电动驱动的风扇在车辆中的使用，以便增强迎面风并且驱动车辆内的冷却装置。在那里，在这样生成的气流中布置冷却器网，冷却介质流过的管穿过该冷却器网。通过冷却介质建立与待冷却的动力总成的热交换。风扇在那里可电动驱动。
发明内容
在现有技术的背景下，本发明的任务在于提供一种前述类型的风扇装置，该风扇装置在其枢转时(例如在其中装有风扇装置的车辆转弯行驶时)也可以实现在风扇叶轮与风扇护罩内的开口的边缘之间的尽量小的间隙。
该任务根据本发明通过权利要求1的特征解决。相应地，风扇装置设置有边框，尤其是风扇护罩，风扇护罩具有基本上圆形的贯穿开口，用以容纳在开口内围绕其中间轴线旋转的风扇叶轮，其中，开口由基本上柱形对称地围绕中间轴线环绕的边缘面限界。此外还设置的是，在两个分开的彼此径向对置的周边区段内的边缘面中，与在其他周边区段内的柱形对称的形状相比，半径至少部分增大和/或边缘面的径向向内突出的环绕凸出部沿轴向远离设置用于风扇叶轮的空间错开。在此，边缘面在纵截面图中可以具有各种形状，下面将进一步示例性地描述这些形状，边缘面在纵截面图中例如可以具有环绕的、至少部分沿径向延伸的凸出部，其形式为阶梯部、斜面或唇部。
通过在两个彼此对置的周边区段内的开口的边缘面的相应径向的增大/扩展，在设置在开口内的风扇叶轮旋转时可以实现旋转的风扇叶轮或风扇装置围绕轴线枢转，该轴线基本上平行于两个分开的周边区段之间的连接轴线，周边区段的边缘面在半径方面增大。通过在相应的周边区段内的间隙略微增大可以实现由于在风扇叶轮上出现的偏航力矩而导致的相应的“俯仰运动”。因此，在那里尽管进行俯仰运动，但风扇叶轮的周边不接触开口的边缘，也不接触径向向内指向的凸出部。
根据在其中设置有针对风扇叶轮的贯穿开口的风扇护罩的厚度，柱形对称的边缘面在更长或更短的轴向长度上沿开口的中间轴线方向延伸。在此，有利地可以设置的是，在两个分开的周边区段内的边缘面的半径至少在沿轴向方向延伸的一部分边缘面的部分表面上或在边缘面沿轴向方向延伸的整个部分内与其他周边区段内的柱形对称的形状相比增大。
因此，在分开的彼此对置的周边区段的区域内的边缘面的整个半径不必都沿径向扩展，而往往是边缘面仅在其一部分轴向长度上相对于其他周边区段内的半径扩展就够了。在分开的周边区段内的边缘面的径向扩展的轴向区域与边缘面的未扩展的轴向部分之间的过渡部例如可以阶梯状地构造成或者由锥形的过渡区域构造成。
也可以设置的是，边缘面在纵截面图中形成具有在轴向长度方面可变的半径的外形并且在横截面的两个分开的彼此径向对置的周边区段内的边缘面的半径与在同一横截面的其他周边区段内存在的半径相比至少部分增大。
在纵截面图内，即，在平行于开口中间轴线的截面图内，边缘面如已经在上面提及的那样不必需要具有柱形轮廓，而是其可以沿轴向方面在半径方面发生变化，例如呈锥形区段的形式或一个或多个阶梯部形式或呈环绕的沟槽状的凹槽形式。相应的外形可以环绕地设置在开口的整个周边区域上，其中，边缘面的各个轴向区段在其半径方面在两个分开的彼此径向对置的周边区段内扩展，或者例如在具有环绕的沟槽的轴向区段情况下沿轴向相对于其他周边区域移动。例如可以通过环绕的阶梯部，在风扇叶轮与开口边缘之间的开口内设置一种迷宫式密封件，其中，风扇叶轮自身在具有更大半径的开口的区域内运行，而与风扇叶轮相邻地，在开口边缘面内设置径向向内凸出的阶梯部。风扇叶轮的轮廓同样可以形成环绕的阶梯部，该阶梯部可以与在边缘面内设置的阶梯部互补地成形。因此延长风扇叶轮与边缘面之间的径向/轴向间隙并改善密封。在此有利地可以设置的是，边缘面在纵截面图中具有至少一个沿径向方向关于中间轴线延伸的阶梯部，并且在阶梯部的至少一个轴向侧的至少一个横截面内，在两个分开的彼此径向对置的周边区段内的边缘面的半径与在同一横截面的其他周边区段内存在的半径相比至少部分增大。在此，径向延伸的阶梯部应当不仅理解为具有垂直于轴向方向延伸的侧面的阶梯部，而且也应当理解为具有相对于轴向方向倾斜地延伸的侧面的阶梯部。
本发明的设计方案在此可以设置的是，径向向内凸出的边缘面阶梯部在气流中布置在风扇叶轮之前或之后。
风扇叶轮在其旋转过程中划出的轮廓也可以具有阶梯部，其尤其是可以相对于边缘面内的阶梯部基本上互补地构造成。因此，在边缘面与风扇叶轮之间出现迷宫式间隙。
此外有利地可以设置的是，边缘面在纵截面图中具有沿径向方向关于中间轴线延伸的阶梯部或唇部，阶梯部或唇部形成用于风扇叶轮的径向外部区域的密封面，其特征在于，阶梯部或唇部在两个分开的彼此径向对置的周边区段内与其他周边区段相比在轴向方式上错开，以便在该区域内增大容纳风扇叶轮的空间。
因此，在两个分开的彼此径向对置周边区段内得到在开口的边缘面区域内的密封面相对于风扇叶轮轮廓的轴向凹进。因此，在分开的周边区段内的密封性由于风扇与开口边缘面之间的间隙增大而略微下降，然而总体上可以实现在风扇叶轮的其他周边区段内缩小的间隙尺寸，而不用担心风扇打磨开口边缘。在出现偏航力矩时风扇叶轮进行俯仰运动的情况下，附加的位置被风扇叶轮利用。在此，风扇与边缘面之间的间隙在纵截面图上观察可以组合地沿轴向和径向方向延伸(L形间隙)或者还具有不同或其他的转向。
本发明另一有利的设计方案设置的是，阶梯部或唇部在分开的周边区段内的轴向错开沿周向阶梯式地或连续地变化，并且相应在分开的周边区段的中间处于最大值。
这种造型可以实现在不同于开口边缘的柱形对称的造型时从两个分开的径向扩展的周边区段出发朝开口边缘的其他柱形对称地没有径向扩展的周边区段的逐步过渡。
这也考虑到的是，风扇叶轮的“俯仰运动”必然在风扇叶轮的周边上的两个点处具有最大幅度，这两个点与“俯仰轴线”，即，由于偏航力矩发生风扇叶轮围绕该轴线的俯仰运动的轴线具有最大的间距。
俯仰运动的幅度在周向上随着远离这些点而连续下降。
此外，本发明有利地还可以以如下方式构造，即，边缘面至少在两个分开的彼此径向对置的周边区段内在纵截面图中来看凹形弯曲地构造。
因此，风扇叶轮在分开的周边区段的区域内的周边在俯仰运动时特别紧地贴靠到边缘面的相应轮廓上，该轮廓可以凹形地构造，这是因为围绕俯仰轴线的俯仰运动是风扇叶轮的圆形的枢转运动。由此可以在该区域内最小化风扇叶轮的轮廓与开口边缘面之间的间隙。
为此尤其可以设置的是，边缘面的在纵截面图中凹形地构造的周边区段形成球表面的一部分，球表面尤其是在贯穿开口之内在其中间轴线上具有其球中心。球中心也可以在中间轴线上与开口间隔开。
除了涉及具有风扇护罩(其通过针对风扇叶轮的开口的边缘面的上面描述的形状允许以最小化的轴向间隙安装与其匹配的风扇叶轮)的风扇装置之外，本发明还涉及一种具有安装到风扇装置内的满足相应条件的风扇叶轮的风扇装置。本发明因而还涉及一种风扇装置，其具有如下风扇护罩，该风扇护罩具有基本上圆形的贯穿开口，贯穿开口带有围绕其中间轴线旋转的风扇叶轮，其中，开口由基本上柱形对称地围绕中间轴线环绕的边缘面限界，并且其中，在风扇叶轮的周边轮廓与边缘面形成间隙，其中，贯穿开口在两个分开的彼此径向对置的周边区段内与在其他周边区段内柱形对称的形状相比沿径向扩展。
此外，本发明还涉及一种具有根据本发明的风扇装置的车辆，风扇装置具有可围绕中间轴线在贯穿开口内旋转驱动的风扇叶轮，其中，风扇装置在车辆中以如下方式安装，即，使中间轴线基本上沿车辆的直线行驶方向取向，其中，贯穿开口在布置在其最上方区域的周边区段中和在布置在其最下方区域的第二周边区段中与其他周边区段内的柱形对称的形状相比沿径向扩展。
通过风扇装置的相应根据本发明的造型可以优化车辆动力总成的冷却，而不会在车辆转弯行驶时担心风扇叶轮打磨风扇护罩的开口的边缘面。
附图说明
下面结合附图进一步阐述本发明的实施例。其中：
图1以三维图示出具有风扇护罩和风扇叶轮的风扇装置；
图2同样以三维图示出具有风扇护罩和风扇叶轮的另一风扇装置；
图3以局部前视图示出具有贯穿开口和风扇叶轮的风扇护罩；
图4示出根据图3的系统的纵截面图；
图5示出根据图3的系统的另一纵截面图；
图6示出根据本发明的风扇装置在机动车内的安装位置，
图7示出具有风扇叶轮的另一风扇装置的前视图；
图8示出根据图7的系统的第一纵截面图；
图9示出根据图7的系统的另一纵截面图；
图10示出另一风扇系统的纵截面图；
图11示出与图10所示系统相同的系统的另一纵截面图；
图12示出具有特殊间隙几何形状的风扇的纵截面图；
图13示出具有另一特殊间隙几何形状的风扇的纵截面图；
图14至图17分别以纵截面图示出风扇叶轮与边缘面之间的间隙的另一不同的设计方案；
图18示出另一风扇装置的前视图；以及
图19和图20示出根据图18的两个局部截面图。
具体实施方式
图1示意性示出所谓的冷却器箱1的一部分，该冷却器箱具有环绕的框架2，风扇护罩3装入框架。风扇护罩3例如可以被构造为板，其具有基本上圆形的用于容纳风扇叶轮5的开口4。在冷却器箱1中，在气流中，在图1中仅示意性地作为虚线箱6示出的冷却器可以位于风扇护罩3和风扇叶轮5的前面或后面。
此外，在风扇叶轮5的气流内还可以设置其他热交换器件，例如冷凝器网。
风扇叶轮5具有轮毂7，其与未示出的轴相连，该轴与电动机相连并且可以通过电动机驱动。电动机、轴和进而风扇叶轮5例如通过与框架2固定相连的连接片固定在冷却器箱1之内。因此，风扇叶轮5以如下方式保持，即，使其可在贯穿开口4内旋转。
风扇叶轮5具有多个在本示例中九个输送叶片8、9，它们在风扇叶轮5旋转过程中沿轴向方向关于开口4的中间轴线10输送空气。中间轴线10也是风扇叶轮的旋转轴线和未示出的轴的中间轴线。
关于中间轴线10径向向外地，各个输送叶片8、9通过环绕的风扇叶轮环11彼此固定相连。在风扇叶轮环11与开口4的边缘之间设置基本上沿轴向方向10延伸的间隙，其负责确保风扇叶轮或风扇叶轮环11不会打磨风扇护罩3，另一方面在风扇叶轮5与风扇护罩3之间的中间空间是尽量小的，以便能够实现通过风扇叶轮5来有效地输送气流的良好的效率。轴向间隙越宽，那么就可以越早地使在风扇装置的风扇叶轮处的吸入与流出侧之间的、通过风扇叶轮5建立的压力差径向向外再次得到补偿，而不可以将所输送的空气供给其自己使用。
图2以三维图示出另一护罩3’内的风扇装置，其中，在那里示出电动机形式的马达12，其利用连接片13、14固定在风扇护罩3’的边缘面15上。轴16与电动机12相连，该轴固定在风扇叶轮5’的轮毂内并且驱动风扇叶轮。在图2的实施方式中设置输送叶片8’、9’，它们在其外周边上不通过风扇叶轮环11彼此相连。风扇叶轮5’与风扇护罩3’内的开口的边缘面15之间的轴向间隙在那里通过输送叶片的在旋转时建立/划出的轮廓和开口或边缘面15的形状确定。
为了进一步阐述本发明，首先结合图3、4和5进一步描述问题。
图3以前视图示意性地示出具有风扇叶轮环11’的风扇叶轮5”，其在开口4”内围绕中间轴线10’旋转支承。开口4”在通过阴影线示出的风扇护罩内形成。
根据图3看到的是，开口4”不是呈完美的圆形，而是在分开的周边区段17、18(其通过分别径向延伸的虚线之间的双箭头示出)内，开口或开口4”的边缘面的半径r相对于其他周边区段增大。
根据本发明的措施考虑到如下情况，即，在风扇叶轮5”或整个风扇装置围绕轴线19或平行于该轴线的轴线枢转时，风扇叶轮5”围绕附图平面内的轴线20实施从附图平面出来或进入附图平面的俯仰运动。
这尤其结合图4和5可以看出。在图4中，根据图3的风扇装置的纵截面图沿轴线20示出。
分别在风扇叶轮5”的两侧在风扇叶轮环11’与开口4”的边缘15’之间可以看到相对窄的轴向间隙。现在假设，风扇装置在风扇叶轮5”快速旋转时围绕想图4内垂直于附图平面的轴线21枢转，像这通过双箭头22示出的那样。通过回转矩，在风扇叶轮5”旋转时得到垂直于枢转运动平面的俯仰运动，像在沿图3中的轴线19示出截面图的图5中通过双箭头23、24示出的那样。在风扇装置枢转运动时(像其例如在安装在机动车中，在正常转弯行驶时一定会发生的那样)，以一些大尺度枢转的数量级进行俯仰运动。这意味着，轴向间隙25(如图5所示)在存在最大幅度的俯仰运动的两个区域内相对于其他周边区域有利地径向增大，以便避免风扇叶轮5”接触开口4”边缘。这通过如下方式实现，即，如图3所示，开口4”通过径向扩展开口4”的边缘面15’朝该区域径向增大。
图6示意性地示出根据本发明的风扇装置在机动车26内的安装位置。仅特别绘制出风扇叶轮5以及用箭头27绘制出机动车行驶方向并用箭头28绘制出迎面风的方向。用枢转双箭头29示出在机动车转弯行驶时风扇叶轮5的俯仰运动的方向。
这意味着，当装入机动车时，在其中应当扩展风扇叶轮开口的分开的周边区段17、18必须设置在开口的上方和下方区域内。
原则上，在其中沿径向扩展开口并增大轴向间隙的分开的周边区段17、18可以分别占据风扇叶轮环或开口边缘的整个周边的至少十度，尤其是至少二十度，更有利的是尤其是至少三十度。此外有利的是，分开的周边区段17、18一起不超过整个周边的180度。有利的是，两个分开的周边区段大约大小相同，有利的是，它们应当在所占据的周边方面没有超过50％的不同。分开的周边区段和其他周边区段内的开口的边缘面之间的半径差异应当有利地少于5％，进一步有利地少于3％。
图7示出本发明的实施方式的前视图，其中，分开的周边区段内的开口4”’的径向扩展从正面看不一定能够看出。
在那里同样给风扇叶轮5”设置有风扇叶轮环11’，该风扇叶轮环与开口4”’的边缘面15”一起形成轴向间隙。分开的周边区段用17’、18’标记并且彼此对称地对置。
图8示出根据图7沿轴线20的系统的截面图。在那里看到的是，边缘面15”与风扇叶轮环11’之间的间隙迷宫式地部分沿轴向，部分沿径向延伸。这通过风扇护罩3”的外形内的止挡状的凸肩30实现。凸肩30径向向内凸起并形成表面31，风扇叶轮环11沿轴向方向10垂直于枢转平面无接触地贴靠在该表面上。
图9示出根据图7沿轴线19的系统的截面图，并且在那里示出的是，在上和下周边区段(其在图7中仍用虚线表示)的区域内，凸肩30沿轴向方向10比在开口4”’的边缘的其他周边区段内构造得更薄，从而在这些区域内在风扇叶轮环11’与表面31之间得到沿轴向方向10增大的间隙。
止挡部30的三维形状的另一解决方式可以以如下方式表达，即，在其中凸肩30的一部分在分开的周边区段内略去或去除的区域内，开口4”’的边缘面15”的半径被增大。
根据图7、8和9的系统的用途原则上可以以如下方式考虑，即，边缘面的径向向内凸起的阶梯部在气流中可以位于风扇叶轮前面或后面，也就是说，气流在图8和9中可以可选地设置为从左至右，然而也可以从右至左。
图10和11示出修改的风扇装置的两个不同的纵截面图，其中，图10示出周边区段的区域内的截面图，周边区段基本上柱形对称，即，不沿径向扩展，而图11示出在一个平面内的纵截面图，两个分开的、彼此相反对置的周边区段位于该平面内，在周边区段内，通孔径向扩展并且风扇叶轮5”与开口边缘15”’之间的轴向间隙增大。
图10示出一种类似于图8所示的状况。根据图10的开口边缘面的造型因此在没有沿径向扩展的周边区段的区域内看上去尤其是类似于根据图7的风扇装置中的形状。
在图7中示例性用17’、18’标记并且在其中存在开口4”’的边缘面15”’的沿径向扩展的轮廓的周边区段中，这一方面以如下方式实现，即，风扇护罩3”的凸肩30沿轴线10的轴向方向缩小，并且就此而言，在边缘面15”’的一部分上，在分开的周边区段内，半径相对于其他周边区段增大。
然而附加地在图11中示出的是，边缘面15”’的轮廓凹形地构造，即，被倒圆，从而使风扇叶轮5”可以沿边缘面15”’实施俯仰运动。在所示实施例中，凹形边缘面15”’以如下方式成形，即，其相当于围绕球中心32的球表面区段，其中，球中心32相当于中间轴线10与风扇叶轮5”的垂直于附图平面的俯仰轴线的交点。风扇叶轮在垂直于附图平面的枢转平面(其中，枢转平面包含中间轴线10)内枢转时，侧滑有如下趋势，即，使风扇叶轮在附图平面之内围绕垂直于附图平面的穿过球中心32的轴线枢转。球表面的连续轮廓用虚线示出并用33标记。因此，边缘面15”’的相应凹形的设计方案允许将风扇叶轮环11’在侧滑时以与开口边缘面15”’的不变的较小的间距保持在风扇护罩内。因此，风扇叶轮环与开口边缘之间的轴向间隙的大小在俯仰运动时仅非常小地变化。因此，在这种状况下总体来看可以选择小的轴向间隙。
球表面区段形式的边缘面15”’的构造原则上也可以在开口的整个周边上设置。
所描述的发明允许在其不同的构造中设置风扇叶轮与风扇护罩内的开口的边缘之间的小的轴向间隙，而不会担心在风扇装置枢转运动时由于偏航力矩/回转矩而导致风扇叶轮与开口边缘之间的接触。
根据图10和11的系统的用途原则上也可以以如下方式考虑，即，边缘面的径向向内凸起的阶梯部在气流中可以位于风扇叶轮前面或后面，也就是说，气流在图10和11中可以可选地设置为从左至右，然而也可以设置为从右至左。
图12以纵截面图示出冷却器6，空气沿箭头28所示方向流经该冷却器。气流至少部分通过由马达12驱动的风扇叶轮5”’生成。在风扇叶轮5”’后方布置挡板34。风扇叶轮具有风扇叶轮环11”，其带有径向向外倾斜地延伸的唇部35，其大约具有边缘面15””的互补的唇部36的形状。唇部36在两个分开的周边区段内沿轴向远离风扇叶轮5”’错开。
图13以纵截面图示出风扇叶轮5””前的冷却器6。风扇5””的风扇叶轮环11”’具有唇部37，其与边缘面15””’的阶梯部38对置。阶梯部38在两个分开的周边区段内沿箭头28的方向(也被称为气流方向)沿轴向远离风扇叶轮环11”’的唇部37错开。
附图14、15、16和17以纵截面图分别示出风扇叶轮环39、39’、39”、39”’和风扇护罩或风扇边框内的开口的边缘面40、40’、40”、40”’。
图14示出风扇叶轮环39，其具有径向垂直于轴向方向向外突出的唇部41，在形成间隙情况下，该唇部与边缘面40的阶梯部45上的密封面31’对置。阶梯部45在两个分开的周边区段内沿箭头28的方向(也被称为流经方向)沿轴向远离唇部41错开。
图15示出风扇叶轮环39’，其具有倾斜地向外突出的唇部42，在形成间隙情况下，该唇部与边缘面40’的径向向内突出的、在横截面中呈钩状的唇部46对置。唇部46在两个分开的周边区段内与通过箭头28示出的方向相反地沿轴向远离风扇叶轮环39’错开。
图16示出风扇叶轮环39”，其具有径向倾斜地向外指向的唇部43。在形成间隙情况下，该唇部与边缘面40”的径向向内突出的、在横截面中呈钩状的唇部47对置。
唇部47在两个分开的周边区段内与通过箭头28示出的方向相反地沿轴向远离风扇叶轮环39”错开。
图17示出风扇叶轮环39”’，其具有径向倾斜地向外指向的唇部44。该唇部与是边缘面40”’的一部分并且倾斜地径向向内指向的唇部48对置。唇部48在两个分开的周边区段内与箭头28相反地沿轴向远离风扇叶轮环39”’错开。
图18示出具有风扇护罩3”’的风扇装置的前视图，在图上，在上面和下面绘制出两个分开的彼此对置的周边区段17”和18”。在这些周边区段上，边缘面的径向向内突出的凸出部以如下方式沿轴向方向远离设置用于风扇叶轮的空间错开，即，在那里沿轴向方向在凸出部与风扇叶轮之间的间隙在静止状态下为12.5mm，而可比较的间隙在相对周边区段17”、18”错开90°的、水平线内的周边区段49、50内沿轴向方向仅为9.5mm。在位于周边区域17”、49、18”和50之间的周边区域51、52、53、54内设置间隙尺寸的尤其是非阶梯形的过渡部。
图19示出穿过根据图18的系统在区域17”内的一部分的截面图，其中，用10标记中间轴线和旋转轴线，用39””标记风扇叶轮环并且用40”’标记风扇护罩上的对应的边缘面。沿轴向方向的间隙57在图18情况下(即，在图18的区域17”内的截面图中)为12.5mm，间隙58在图20情况下(即，在图20所示截面图所定位的周边区域49、50中)为9.5mm。在此，风扇环39””在其面对边缘面40””的环绕边缘55上具有斜面或圆锥形地扩展的区域，而护罩开口的边缘具有锥形部56，其沿径向在风扇叶轮环39””之内沿轴向方向朝向风扇叶轮环延伸。风扇环39””的圆锥形的边缘55和护罩开口的边缘的锥形部56可以基本上具有同样的圆锥角并且共同形成迷宫式密封件的一部分。
附图标记列表
1 冷却器箱
2 框架
3、3’、3”风扇护罩
4、4’、4”、4”’开口
5、5’、5”、5”’、5””风扇叶轮
6 冷却器
7 轮毂
8、8’、9、9’输送叶片
10 中间轴线
11、11’、11”、11”’风扇叶轮环
12 马达
13、14 支柱
15、15’、15”、15”’、15””、15””’开口4的边缘面
16 轴
17、17’、17”、18、18’、18”分开的周边区段
19 轴线
20 轴线
21 俯仰运动的固定点
22、23、24 双箭头
25 轴向间隙
26 机动车
27 行驶方向
28 迎面风方向
29 双箭头
30 凸肩、阶梯部
31、31’密封面
32 重心、球中心
33 圆弧
34 挡板
35 风扇叶轮环的唇部
36 边缘面15””的唇部
37 边缘面15””的阶梯部
38 边缘面15””’的阶梯部
39、39’、39”、39”’、39””风扇叶轮环
40、40’、40”、40”’、40””边缘面
41 39的唇部
42 39’的唇部
43 39”的唇部
44 39”’的唇部
45 40的阶梯部
46 40’的唇部
47 40”的唇部
48 40”’的唇部
49、50 周边区域
51、52、53、54 周边区域
55 39””的边缘
56 40””的锥形部
57 间隙
58 间隙

Claims (10)

1.一种风扇装置，其具有边框，尤其是风扇护罩(3、3’、3”)，其具有基本上圆形的贯穿开口(4、4’、4”、4”’)，用以容纳围绕其中间轴线(10)旋转的风扇叶轮(5、5’、5”、5”’、5””)，其中，所述开口(4、4’、4”、4”’)由基本上柱形对称地围绕所述中间轴线(10)环绕的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)限定，
其特征在于，
在两个分开的彼此径向对置的周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)内的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)中，与在其他周边区段内的柱形对称的形状相比，半径至少部分增大和/或所述边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’)的径向向内突出的环绕的凸出部(30、36、38)沿轴向远离用于所述风扇叶轮(5、5’、5”、5”’、5””)的空间地错开。
2.根据权利要求1所述的风扇装置，其中，所述边缘面(15、15’、15”、15”’)至少沿所述开口(4、4’、4”、4”’)的中间轴线的周向和轴向(10)延伸，
其特征在于，
在两个分开的所述周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)内的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)的半径至少在沿轴向(10)延伸的一部分边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)的部分表面上或在所述边缘面沿轴向(10)延伸的整个部分内与其他周边区段内的柱形对称的形状相比增大。
3.根据权利要求1或2所述的风扇装置，
其特征在于，
-所述边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)在纵截面图中形成具有就轴向长度而言可变的半径的外形，以及
-在横截面的两个分开的彼此径向对置的所述周边区段(17、17’、18、18’)内的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)的半径与在同一横截面的其他周边区段内存在的半径相比至少部分增大。
4.根据权利要求3所述的风扇装置
其特征在于，
-所述边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)在纵截面图中具有至少一个沿径向方向关于所述中间轴线(10)延伸的阶梯部(30、38、45)，并且
-在所述阶梯部(30、38、45)的至少一个轴向侧上在至少一个横截面内，在两个分开的彼此径向对置的周边区段(17、17’、18、18’)内的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)的半径与在同一横截面的其他周边区段内存在的半径相比至少部分增大。
5.根据权利要求1至4之一所述的风扇装置，
其特征在于，
-所述边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)在纵截面图中具有沿径向关于所述中间轴线(10)延伸的阶梯部(30、38、45)或唇部(36、46、47、48)，所述阶梯部或唇部形成用于所述风扇叶轮(5、5’、5”、5”’、5””)的径向外部区域的密封面(31、31’)，并且
-所述阶梯部(30、38)或唇部(36、46、47、48)在两个分开的彼此径向对置的所述周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)内与其他周边区段相比沿所述轴向(10)错开，以便在所述区域内增大容纳所述风扇叶轮(5、5’、5”、5”’、5””)的空间。
6.根据权利要求5所述的风扇装置，
其特征在于，
在分开的周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)中的所述阶梯部(30、38)或唇部(36、46、47、48)的错开沿周向阶梯式地或连续地变化，并且相应在分开的周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)的中间处于最大值。
7.根据权利要求1至6之一所述的风扇装置，
其特征在于，
所述边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)至少在两个分开的彼此径向对置的周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)内在纵截面中凹形弯曲地构造。
8.根据权利要求7所述的风扇装置，
其特征在于，
所述边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)的在纵截面中凹形地构造的周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)形成球表面的一部分，所述球表面尤其是在贯穿开口(4、4’、4”、4”’)之内在其中间轴线(10)上具有其球中心(32)。
9.一种风扇装置，其具有用于风扇的边框，尤其是风扇护罩(3、3’、3”)，其具有基本上圆形的贯穿开口(4、4’、4”、4”’)，所述贯穿开口带有围绕其中间轴线(10)旋转的风扇叶轮(5、5’、5”、5”’、5””)，其中，所述开口(4、4’、4”、4”’)由基本上柱形对称地围绕所述中间轴线(10)环绕的边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)限定，并且其中，在所述风扇叶轮(5、5’、5”、5”’、5””)的周边轮廓与所述边缘面(15、15’、15”、15”’、15””、15””’、40、40’、40”、40”’、40””)之间形成间隙(25)，
其特征在于，
所述贯穿开口(4、4’、4”、4”’)在两个分开的彼此径向对置的所述周边区段(17、17’、18、18’)内与在其他周边区段内柱形对称的形状相比沿径向扩展。
10.一种具有根据权利要求1至9中任一项所述的风扇装置的车辆(26)，所述风扇装置具有能围绕中间轴线(10)在贯穿开口(4、4’、4”、4”’)内旋转驱动的风扇叶轮(5、5’、5”、5”’、5””)，其中，所述风扇装置在所述车辆(26)中的安装位置使所述中间轴线(10)基本上沿所述车辆(26)的直线行驶方向(27)取向，
其特征在于，
所述贯穿开口(4、4’、4”、4”’)在布置在其最上方区域的周边区段中和在布置在其最下方区域的第二周边区段(17、17’、17”、18、18’、18”)中与其他周边区段内的柱形对称的形状相比尤其沿径向扩展。
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