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Die Erfindung betriff ein Kühlmodul mit Wärmetauschern und einem Lüfterkragen, die durch eine Mehrzahl von Befestigungsabschnitten aneinander befestigt sind.
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DE 600 02 063 T2 beschreibt eine Vorrichtung zur Befestigung eines Kühlers an einer Fahrzeughalterung, wobei an einem Lüfterkragen bzw. einer Lüfterzarge mit im Querschnitt abgewinkeltem Rahmen in der Bodenplatte Verformungen und ein Ausschnitt ausgebildet sind. Die Verformungen erstrecken sich bis zur Kante des abgewinkelten Lüfterkragens und die Aussparung endet in einem Abstand von dieser Kante, wobei nicht näher erläutert ist, ob diese Verformungen und die Aussparung zur Aufnahme von Bauteilen an einem der Wärmetauscher dienen.
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WO 2004/005830 A2 beschreibt die Halterung für Wärmetauscher an einem Fahrzeug, wobei die Wärmetauscher über Clips mit dem Lüfterkragen verbunden werden, die eine gewisse Elastizität haben.
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US 6 129 142 A beschreibt eine Seitenplatte eines Wärmetauschers mit einer thermischen Expansionsverbindung derart, dass die Seitenplatte eine schräg zur Längsstreckung verlaufende Trennnut aufweist, die Längenänderungen durch Temperaturänderungen aufnimmt.
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DE 696 29 082 T2 beschreibt schließlich eine Befestigungsvorrichtung für einen Hochtemperatur-Wärmetauscher, wobei die Befestigung eines Ladeluftkühlers über Schrauben mit speziellen gleitfähigen Einlegescheiben ausgebildet ist, um Wärmeausdehnungen im Betrieb zuzulassen.
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Ein Kühlmodul mit einer Mehrzahl von Wärmetauschern und einem Lüfterkragen, die integral zusammengebaut sind, ist als weiteres Beispiel in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2003-278545 angegeben.
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Im Allgemeinen ist der Wärmetauscher aus Aluminium hergestellt und der Lüfterkragen aus Kunststoff ausgebildet. In dem Kühlmodul mit einem Aufbau, in welchem der Wärmetauscher mechanisch an dem Lüfterkragen an einer Mehrzahl von Befestigungsabschnitten befestigt ist, kann es sein, dass sich eine Verwindung zwischen den Befestigungsabschnitten infolge eines Ausdehnungsunterschieds zwischen dem Wärmetauscher und dem Lüfterkragen entwickelt, und eine übermäßige Belastung auf den Wärmetauscher ausgeübt wird. Diese Verwindung kann, falls wiederholt erzeugt, die Lebensdauer des Wärmetauschers verkürzen.
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Es ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kühlmodul mit wenigstens einem Wärmetauscher und einem Lüfterkragen, die aneinander über eine Mehrzahl von Befestigungsabschnitten befestigt sind, so auszubilden, dass Verspannungen durch unterschiedliche Wärmedehnungen vermieden werden und damit die Reduzierung der Lebensdauer des Wärmetauschers unterdrückt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Ausgestaltung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4 gelöst.
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Erfindungsgemäß werden bei einem Kühlmodul umfassend Wärmetauscher und einen Lüfterkragen zum Führen der Luftströmung durch die Wärmetauscher Deformationsabschnitte, die leichter deformiert werden als die anderen Abschnitte, an der Bodenplatte des Lüfterkragens und in die angrenzende Rückplatte des Lüfterkragens übergehend ausgebildet.
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Mit der Dimensionsänderung der Wärmetauscher werden die Deformationsabschnitte deformiert und die Abstände zwischen den Befestigungsabschnitten an dem Lüfterkragen ändern sich. Daher wird eine in den Wärmetauschern erzeugte Spannung reduziert und die Lebensdauerverkürzung der Wärmetauscher infolge von Wärmeverwindung unterdrückt.
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Nach einer Ausführungsform sind die Deformationsabschnitte konvex ausgebildet und sie erstrecken sich von der Rückplatte in die Bodenplatte.
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Es ist erforderlich, dass der Lüfterkragen eine Stärke und eine Festigkeit aufweist, die in der Lage ist, die Wärmetauscher in einem gegen Schwingungen des Fahrzeugkörpers stabilen Zustand zu halten. Mit Blick auf die Tatsache, dass die Deformationsabschnitte die vertikale Festigkeit der Bodenplatte reduzieren, wird jedoch die Bodenplatte leichter deformiert, und es ist schwierig, die Wärmetauscher in einem gegenüber Schwingungen des Fahrzeugkörpers stabilen Zustand zu halten. Dadurch, dass die konvexen Deformationsabschnitte von der Rückplatte zur Bodenplatte verlaufend ausgebildet sind, wird die vertikale Festigkeit der Bodenplatte verbessert. Daher können die Wärmetauscher in einem stabilen Zustand gehalten werden, während sie die Verwindung infolge des Ausdehnungsunterschieds zwischen den Wärmetauschern und dem Lüfterkragen aufnehmen.
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Die Deformationsabschnitte können bogenförmig ausgebildet sein, damit sich die Spannung nicht während der Deformation konzentriert, so dass die Deformationsabschnitte nicht einem Ermüdungsausfall unterworfen werden.
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Nach einer anderen Ausführungsform sind dünne Abschnitte, die dünner als die anderen Teile sind, zwischen der Mehrzahl von Befestigungsabschnitten des Lüfterkragens (100) ausgebildet.
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Bei dieser Ausgestaltung verformen sich die dünnen Abschnitte mit der Dimensionsänderung der 'Wärmetauscher und daher ändert sich der Abstand zwischen den Befestigungsabschnitten des Lüfterkragens.
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Zweckmäßigerweise erstrecken sich Rippen von der Rückplatte (121) zur Bodenplatte. Die Rippen verbessern die vertikale Festigkeit der Bodenplatte und daher werden die Wärmetauscher in einem stabilen Zustand gehalten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind Ausnehmungen zwischen der Mehrzahl der Befestigungsabschnitte an einer Außenumfangsplatte ausgebildet.
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Die Richtung einer die zwei Befestigungsabschnitte verbindenden Linie wird als eine Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung definiert. Erste Ausnehmungen (125) und die zweite Ausnehmungen (126) sind in der gleichen Anzahl zwischen den zwei Befestigungsabschnitten ausgebildet, wobei die Breite (L2) jeder zweiten Ausnehmung (126) entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung größer ist als die Breite (L1) jeder ersten Ausnehmung (125) entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung.
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Mit dieser Ausgestaltung kann die Rückplatte (121) leichter deformiert werden und daher wird der Lüfterkragen (100) leichter einer Deformation unterzogen, wodurch es ermöglicht wird, die Verkürzung der Lebensdauer der Wärmetauscher (200, 300) infolge von Wärmeverwindung sicherer zu unterdrücken.
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Die zweiten Ausnehmungen (126), die alle einen geraden Abschnitt (126c) haben, erstrecken sich entlang dieser Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung.
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Mit dieser Ausgestaltung wird eine Spannungskonzentration bei den zweiten Ausnehmungen (126) vermieden, und die Haltbarkeit der Rückplatte (121) wird verbessert.
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Die zweiten Ausnehmungen (126) weisen alle gekrümmte Abschnitte (126a, 126b) an deren Enden entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung auf, wobei der gekrümmte Abschnitt (126a), der dem entsprechenden Befestigungsabschnitt näher ist, einen größeren Krümmungsradius hat als der andere gekrümmte Abschnitt (126b).
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Mit dieser Ausgestaltung wird weniger Spannung auf den gekrümmten Abschnitt (126a) ausgeübt, der einem größeren Deformationsausmaß unterworfen ist, und daher wird die Haltbarkeit der Rückplatte (121) verbessert.
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Die ersten Ausnehmungen (125) sind zwischen den zwei Befestigungsabschnitten ausgebildet und durch eine Platte (130) abgedeckt. Außenumfangsplatten (122), die durch die ersten Ausnehmungen (125) getrennt sind, sind miteinander durch die Platte (130) verbunden, und die Außenumfangsplatten (122) und die Platte (130) können aneinander relativ-beweglich entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung verbunden werden.
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In dem Fall, in welchem eine Mehrzahl der ersten Ausnehmungen (125) zwischen den zwei Befestigungsabschnitten ausgebildet sind, wie in 8 gezeigt ist, neigt die Außenumfangsplatte (122y) zwischen den ersten Ausnehmungen (125) dazu, infolge von Schwingung oder dergleichen instabil zu werden. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist dagegen nur eine erste Ausnehmung (125) zwischen zwei Befestigungsabschnitten ausgebildet, und die Außenumfangsplatte fehlt zwischen einer Mehrzahl der ersten Ausnehmungen (125). Daher wird verhindert, dass die Außenumfangsplatte infolge von Schwingungen des Fahrzeugkörpers instabil wird.
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Ebenso sind die zwei Außenumfangsplatten (122), die durch die erste Ausnehmung (125) getrennt sind, aneinander durch die Platte (130) verbunden, und sie sind daher daran gehindert, gegenüber einander verdreht und versetzt zu werden.
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Ferner wird mit Blick auf die Tatsache, dass die erste Ausnehmung (125) durch die Platte (130) bedeckt wird, die Luft daran gehindert, aus der ersten Ausnehmung (125) in einem fahrenden Fahrzeug zu entweichen, oder die Warmluft wird daran gehindert, den Motor eines stehenden Fahrzeugs zu umströmen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird ein Kühlmodul bereitgestellt, in welchem die Rückplatte (121) mit einer zweiten Ausnehmung (126) ausgebildet ist, die mit der ersten Ausnehmung (125) verbunden und durch die Platte (130) bedeckt ist.
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Mit dieser Ausgestaltung wird die Rückplatte (121) leichter deformiert, was die Deformation des Lüfterkragens (100) vereinfacht, wodurch die Verkürzung der Lebensdauer der Wärmetauscher (200, 300) infolge der Wärmeverwindungs sicher unterdrückt wird.
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Ebenso wird mit Blick auf die Tatsache, dass die zweite Ausnehmung (126) durch die Platte (130) bedeckt wird, die Luft daran gehindert, aus der ersten Ausnehmung (125) in einem laufenden Fahrzeug auszutreten, oder die Warmluft wird daran gehindert, den Motor eines stehenden Fahrzeugs zu umströmen.
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Die Platte (130) wird mit einer Mehrzahl von Schlitzen (131a) ausgebildet, welche sich in der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung erstrecken, und die Außenumfangsplatten (122) weisen alle ein Befestigungselement (127, 141), das in die Schlitze (131a) eingepasst ist, auf.
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Mit dieser Ausgestaltung können die Außenumfangsplatten (122) und die Platte (130) entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung relativ-beweglich verbunden werden.
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Die Erfindung wird durch die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, wie nachfolgend ausgeführt, zusammen mit den Zeichnungen näher erläutert.
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1 ist eine Explosionsperspektivdarstellung, welche ein Kühlmodul gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
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2 ist eine Perspektivansicht des in 1 gezeigten Lüfterkragens.
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3 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X in 2.
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4 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Abschnitts A in 2.
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5 ist eine Ansicht der wesentlichen Teile des Kühlmoduls von 1.
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6 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie Y-Y in 2.
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7 ist eine Perspektivansicht der wesentlichen Teile des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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8 ist eine Perspektivansicht des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß einer dritten Ausführungsform.
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9 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie Z-Z in 8.
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10 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts B in 8.
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11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts C in 8.
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12 ist eine Perspektivansicht, welche die wesentlichen Teile des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
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13 ist eine Explosionsperspektivansicht, welche die wesentlichen Teile des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
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14 ist eine Querschnittsansicht, die den Befestigungsabschnitt zwischen dem unteren Lüfterkragenabschnitt und der Platte zeigt.
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15 ist eine Querschnittsansicht, welche den Befestigungsabschnitt zwischen dem unteren Lüfterkragenabschnitt und der Platte des Kühlmoduls gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
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16 ist eine Explosionsperspektivansicht, die die wesentlichen Teile des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt.
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(Erste Ausführungsform)
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1 ist eine Explosionsperspektivansicht. 2 ist eine Perspektivansicht des in 1 gezeigten Lüfterkragens. 3 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X in 2. 4 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Abschnitts A in 2. 5 ist eine Ansicht, welche die wesentlichen Teile des Kühlmoduls von 1 zeigt, wie sie von der in der Luftströmung stromaufwärtigen Seite zu sehen sind. 6 ist eine Querschnittsansicht, längs einer Linie Y-Y in 2.
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Das Kühlmodul gemäß dieser Ausführungsform ist auf ein Kraftfahrzeug anwendbar und normalerweise an dem vorderen Endabschnitt eines Fahrzeugs angebracht.
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Wie in 1, 2 gezeigt ist, enthält das Kühlmodul einen Radiator 200 zum Kühlen des Kühlwassers eines Motors (Verbrennungsmotors), der nicht gezeigt ist, durch Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser und der Luft, einen Kondensor 300 zum Kühlen des Kältemittels durch Austausch von Wärme zwischen dem in einem Fahrzeug-Kälteerzeugungskreis (Klimasteuerungssystem), das nicht gezeigt ist, zirkulierendem Kältemittel und der Luft, ein elektrisch betriebenes Gebläse 400 zum Ausblasen der kühlenden Luft zu dem Radiator 200 und dem Kondensor 300, und einen Lüfterkragen 100 zum Halten des elektrisch betriebenen Gebläses 400 und zum Führen der Luftströmung, die durch das elektrisch betriebene Gebläse 400 bewirkt wird, durch den Radiator 200 und den Kondensor 300 hindurch.
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Der Kondensor 300 ist stromaufwärts in der Luftströmung angeordnet, d. h. auf der vorderen Fahrzeugseite des Radiators 200. Der Radiator 200 und der Kondensor 300 bilden jeweils einen Wärmetauscher. Ebenso bilden das Kühlwasser und das Kältemittel ein Wärmemedium.
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Der Lüfterkragen 100 ist aus Kunststoff (beispielsweise Glasfasern enthaltendes Polypropylen) ausgebildet und in einen oberen Lüfterkragenabschnitt 110 und einen unteren Lüfterkragenabschnitt 120 unterteilt.
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Der obere Lüfterkragenabschnitt 110 enthält eine Deckplatte 111, die sich entlang der Fahrzeugbreite (transversal) erstreckt und die oberen Endoberflächen des Radiators 200 und des Kondensors 300 bedeckt, und obere Seitenplatten 112, die sich nach unten von beiden Enden der Deckplatte 111 aus erstrecken und die transversalen Seitenoberflächen des Radiators 200 und des Kondensors 300 bedecken. Eine Durchgangsöffnung (nicht gezeigt) zum Einsetzen eines Bolzens 500 ist in der Nachbarschaft jedes transversalen Endes der Deckplatte 111 ausgebildet.
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Der untere Lüfterkragenabschnitt 120 enthält eine Rückplatte 121, die sich sowohl transversal als auch vertikal erstreckt und die Oberfläche des Radiators 200 auf der stromabwärtigen Seite in der Luftströmungsrichtung bedeckt, eine Bodenplatte 122, die sich stromaufwärts (zu dem vorderen Fahrzeugabschnitt) in der Luftströmungsrichtung von einem unteren Ende der Rückplatte 121 erstreckt und auf welcher der Radiator 200 und der Kondensor 300 angebracht ist, und ein Paar von unteren Seitenplatten 123, die sich nach oben von den Enden der Bodenplatte 122 erstrecken und die transversalen Seitenoberflächen des Radiators 200 und des Kondensors 300 bedecken. Eine Durchgangsöffnung (nicht gezeigt) zum Einsetzen des Bolzens 500 ist in der Nachbarschaft jedes transversalen Endes der Bodenplatte 122 ausgebildet.
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Der Lüfterkragen 100 enthält den oberen Lüfterkragenabschnitt 110 und den unteren Lüfterkragenabschnitt 120, welche vertikal miteinander kombiniert sind, um den Radiator 200 und den Kondensor 300 zu bedecken.
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Der Radiator 200 ist vollständig aus einem Metall (beispielsweise Aluminiumlegierung) ausgebildet und enthält eine Mehrzahl von Rohren 210, durch welche das Kühlwasser horizontal strömt, und einen ersten Sammlertank 220 und einen zweiten Sammlertank 230, die an den Enden der Rohre 210 angeordnet sind und mit diesen kommunizierend verbunden sind. Ein Innengewinde (nicht gezeigt), das mit dem entsprechenden Bolzen 500 zu verschrauben ist, ist an jedem der oberen und unteren Enden 221, 222, 231, 232 des Sammlertanks 220, 230 ausgebildet.
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Der Kondensor 300 ist vollständig aus einem Metall (beispielsweise Aluminiumlegierung) ausgebildet und enthält eine Mehrzahl von Rohren 310, durch welche das Kältemittel horizontal strömt und einen ersten Sammlertank 320 und einen zweiten Sammlertank 330, die an den Enden der Rohre 310 angeordnet sind und mit diesen kommunizierend verbunden sind. Ein Innengewinde (nicht gezeigt), das mit dem entsprechenden Bolzen 500 zu verschrauben ist, ist an jedem der oberen und unteren Enden 321, 322, 331, 332 der Sammlertanks 320, 330 ausgebildet.
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Die Bolzen 500 sind in die Durchgangsöffnungen des Lüfterkragens 100 eingesetzt und in die entsprechenden Innengewinde des Radiators 200 und des Kondensors 300 eingepasst. Somit sind der Radiator 200 und der Kondensor 300 an der Deckplatte 111 und der Bodenplatte 122 des Lüfterkragens 100 befestigt. Die Durchgangsöffnungen des Lüfterkragens 100 und der Innengewinde des Radiators 200 und des Kondensors 300 bilden die Befestigungsabschnitte.
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Wie in 3 bis 6 gezeigt ist, ist ein einfach biegsam zu deformierender Abschnitt 122a auf der Bodenplatte 122 des unteren Lüfterkragenabschnitts 120 des Lüfterkragens 100 ausgebildet. Dieser deformierende Abschnitt 122a ist konvex und ragt von einem Bezugsoberflächenabschnitt 122b der Bodenplatte 122 heraus. Genauer ist der deformierende Abschnitt 122a bogenförmig und erstreckt sich entlang der Richtung der Luftströmung. Der deformierende Abschnitt 122a ist bei einer Mehrzahl von Punkten (zwei Punkte in diesem Beispiel) zwischen den zwei Befestigungsabschnitten der Bodenplatte 122 angeordnet. Die deformierenden Abschnitte 122a und der Bezugsoberflächenabschnitt 122b weisen dieselbe Dicke auf. Die Richtungen einer Linie, die die zwei Befestigungsabschnitte der Bodenplatte 12 verbindet, fällt mit der Längsrichtung der Rohre 210 des Radiators 200 und der Längsrichtung der Rohre 310 des Kondensors 300 zusammen.
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Ein einfach biegsam zu deformierender Abschnitt 121a ist ebenso auf der Rückplatte 121 des unteren Lüfterkragenabschnitts 120 des Lüfterkragens 100 ausgebildet. Dieser deformierende Abschnitt 121a ist konvex, oder genauer gesagt bogenförmig, und erstreckt sich vertikal.
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Der deformierende Abschnitt 122a der Bodenplatte 122 und der deformierende Abschnitt 121a der Rückplatte 121 sind miteinander in L-Form verbunden.
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Mit dieser Ausgestaltung tritt in dem Fall, in welchem der Lüfterkragen 100, der Radiator 200 und der Kondensor 300 wärmegedehnt sind, wobei der Radiator 200 und der Kondensor 300 an dem Lüfterkragen 100 befestigt sind, eine Verwindung infolge des Unterschieds der Dehnung von deren Materialien auf. Hinsichtlich des Radiators 200 und des Kondensors 300 wird beispielsweise die Länge der Rohre 210, 310 von diesen primär einer Änderung unterzogen.
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Mit der Längenänderung der Rohre des Radiators 200 und des Kondensors 300 werden die Deformationsabschnitte 121a, 122a derart deformiert, dass der Abstand zwischen den zwei Befestigungsabschnitten der Bodenplatte 122 einer Änderung unterzogen wird. Insbesondere nimmt die Deformation der Deformationsabschnitte 121a, 122a die Verwindung infolge des Expansionsunterschieds zwischen dem Radiator 200 und dem Kondensor 300 einerseits und dem Lüfterkragen 100 andererseits auf.
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Gemäß dieser Ausführungsform können in dem Fall, in welchem der Lüfterkragen 100, der Radiator 200 und der Kondensor 300 wärmegedehnt werden, die Verwindung infolge des Dehnungsunterschieds zwischen dem Radiator 200 und dem Kondensor 300 einerseits und dem Lüfterkragen 100 andererseits durch die Deformation der Deformationsabschnitte 121a, 122a aufgenommen werden. Somit wird in dem Radiator 200 und dem Kondensor 300 erzeugte Spannung reduziert und die Lebensdauerverkürzung des Radiators 200 und des Kondensors 300 infolge von Wärmeverwindung wird unterdrückt.
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Ebenso werden mit Blick auf die Tatsache, dass die konvexen Deformationsabschnitte 121a, 122a kontinuierlich auf der Rückplatte 121 und der Bodenplatte 122 ausgebildet sind, die vertikale Festigkeit der Bodenplatte 122 verbessert, und der Radiator 200 und der Kondensor 300 können in einem stabilen Zustand gegen die Schwingungen gehalten werden, welchen der Fahrzeugkörper ausgesetzt sein kann.
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Ferner erschwert die bogenförmige Ausgestaltung der Deformationsabschnitte 121a, 122a eine Spannungskonzentration während der Deformation, und daher werden die Deformationsabschnitte 121a, 122a nicht leicht einem Ermüdungsausfall unterworfen.
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(Zweite Ausführungsform)
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7 ist eine Perspektivansicht, welche die wesentlichen Teile des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Die Komponententeile, die zu denen der ersten Ausführungsform identisch oder äquivalent sind, werden jeweils durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet und nicht erneut erläutert.
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Gemäß dieser Ausführungsform sind anders als in der ersten Ausführungsform die Deformationsabschnitte 121a, 122a durch Rippen und dünne Abschnitte ersetzt.
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Wie in 7 gezeigt ist, weist die Bodenplatte 122 des unteren Lüfterkragenabschnitts 120 einen leicht verlängerbaren dünnen Abschnitt 122c auf, der dünner als der Bezugsoberflächenabschnitt 122b ist. Dieser dünne Abschnitt 122c ist zwischen den zwei Befestigungsabschnitten der Bodenplatte 122 angeordnet. Ebenso ist ein dünner Abschnitt 121c auf der Rückplatte 121 des unteren Lüfterkragenabschnitts 120 ausgebildet.
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In der Nachbarschaft der dünnen Abschnitte 121c, 122c der Rückplatte 121 und der Bodenplatte 122 ragt eine Mehrzahl von (drei in diesem Fall) L-förmigen Rippen 124 aus der Rückplatte 121 und der Bodenplatte 122. Die Rippen 124 sind in dem unteren Lüfterkragenabschnitt 120 integriert ausgebildet und erstrecken sich kontinuierlich von der Rückplatte 121 zu der Bodenplatte 122.
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Gemäß dieser Ausführungsform nimmt in dem Fall, in welchem der Lüfterkragen 100, der Radiator 200 und der Kondensor 300 wärmegedehnt werden, die Verlängerung oder das Schrumpfen der dünnen Abschnitte 121c, 122c die Verwindung infolge des Dehnungsunterschieds zwischen dem Radiator 200 und dem Kondensor 300 einerseits und des Lüfterkragens 100 andererseits auf. Daher wird weniger Spannung in dem Radiator 200 und dem Kondensor 300 erzeugt, wodurch die Verkürzung der Standzeit des Radiators 200 und des Kondensors 300 infolge von Wärmeverwindung unterdrückt werden kann.
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Ebenso verbessern die Rippen 124 die vertikale Festigkeit der Bodenplatte 122 und daher können der Radiator 200 und der Kondensor 300 in einem gegen Schwingung des Fahrzeugkörpers stabilen Zustand gehalten werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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8 ist eine Perspektivansicht, welche den Lüfterkragen des Kühlmoduls gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Die Komponententeile, die zu denen der ersten Ausführungsform identisch oder äquivalent sind, werden jeweils durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet und nicht erneut erläutert.
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Gemäß dieser Ausführungsform sind, anders als in der ersten Ausführungsform, die Deformationsabschnitte 121a, 122a nicht ausgebildet, und in der Rückplatte 121 und in der Bodenplatte 122 sind Ausnehmungen ausgebildet.
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Wie in 8 gezeigt, ist die Bodenplatte 122, die der äußeren Umfangsplatte entspricht, mit zwei Ausnehmungen 125 ausgebildet. Die ersten Ausnehmungen 125 sind zwischen den zwei Befestigungsabschnitten der Bodenplatte 122 angeordnet. Daher wird die Bodenplatte 122 in zwei End-Bodenplattenabschnitte 122x unterteilt, die sich an den Enden befinden und alle einen Befestigungsabschnitt aufweisen, und einen zwischenliegenden Bodenplattenabschnitt 122y, der sich zwischen den zwei End-Bodenplattenabschnitten 122x befindet.
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Ebenso ist die Rückplatte 121 des unteren Lüfterkragenabschnitts 120 mit zweiten Ausnehmungen 126 ausgebildet, welche mit den ersten Ausnehmungen 125 kommunizierend verbunden sind. Die zweiten Ausnehmungen 126 werden nachfolgend im Detail erläutert. 9 ist eine Querschnittsansicht, die in einer Linie Z-Z in 8 genommen ist, 10 ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts B in 8, und 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts C in 8.
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Wie in den 9 bis 11 gezeigt, ist die Breite L2 der zweiten Ausnehmung 126 in der Richtung, welche die zwei Befestigungsabschnitte (die Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung) größer als die Breite L1 der ersten Ausnehmung 125 in der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung. Jede Ausnehmung 126 weist gekrümmte Abschnitte 126a, 126b an deren Enden entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung auf. Der Krümmungsradius des ersten gekrümmten Abschnitts 126a, der dem entsprechenden Befestigungsabschnitt näher ist, ist größer als der andere gekrümmte Abschnitt 126b. Ebenso sind die gekrümmten Abschnitte 126a, 126b der zweiten Ausnehmung 126 durch einen geraden Abschnitt 126c verbunden, welcher sich entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung erstreckt.
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In dieser Ausgestaltung deformiert, falls der Lüfterkragen 100, der Radiator 200 und der Kondensor 300 wärmegedehnt werden, wobei der Radiator 200 (1) und der Kondensor 300 (1) an dem Lüfterkragen 100 befestigt sind, die Längenänderung der Rohre des Radiators 200 und des Kondensors 300 den Lüfterkragen 100 und der Abstand zwischen den zwei Befestigungsabschnitten der Bodenplatte 122 wird geändert, mit dem Ergebnis, dass die Verwindunginfolge des Dehnungsunterschieds zwischen dem Radiator 200 und dem Kondensor 300 einerseits und dem Lüfterkragen 100 andererseits aufgenommen wird.
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Das Vorsehen der ersten Ausnehmungen 125 gemäß dieser Ausführungsform bewirkt, dass der Lüfterkragen 100 leichter deformierbar ist, und dieser eine größere Verwindungaufnimmt als im Falle des Vorsehens der Deformationsabschnitte 121a, 122a oder der dünnen Abschnitte 121c, 122c gemäß der zuvor genannten Ausführungsformen. Somit wird die in dem Radiator 200 und dem Kondensor 300 erzeugte Spannung weiter reduziert, wodurch die Verkürzung der Lebensdauer des Radiators 200 und des Kondensors 300 infolge von Wärmeverwindung unterdrückt wird.
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Ebenso bewirkt das Vorsehen der zweiten Ausnehmungen 126, dass die Rückplatte 121 einfach deformierbar ist, was wiederum die Deformation des Lüfterkragens 100 als Ganzes vereinfacht, wodurch die Reduzierung der Standzeit des Radiators 200 und des Kondensors 300 infolge von Wärmeverwindung sicher unterdrückt wird. Ferner kann mit Blick auf die Tatsache, dass die Breite L2 der zweiten Ausnehmung 126 entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung größer als die Breite L1 jeder ersten Einkerbung 125 entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung ist, die Rückplatte 121 einfacher deformiert werden. Dies macht den ganzen Lüfterkragen 100 noch einfacher deformierbar, wodurch die Verkürzung der Lebensdauer des Radiators 200 und des Kondensors 300 infolge von Wärmeverwindung sicher unterdrückt wird.
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In dem Fall, in welchem die zweite Ausnehmung 126 keinen geraden Abschnitt 126c aufweist, d. h. die zwei gekrümmten Abschnitte 126a und 126b direkt miteinander verbunden sind, wird andererseits Spannung auf der Verbindung zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten 126a, 126b konzentriert, wenn die Rückplatte 121 deformiert wird. Gemäß dieser Ausführungsform verhindert dahingegen das Vorsehen des geraden Abschnitts 126c zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten 126a, 126b eine Spannungskonzentration, wenn die Rückplatte 121 deformiert wird, wodurch die Haltbarkeit der Rückplatte 126 verbessert wird.
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Ebenso wird mit Blick auf die Tatsache, dass der Krümmungsradius des ersten gekrümmten Abschnitts 126a, der dem entsprechenden Befestigungsabschnitt näher ist, größer als der des anderen gekrümmten Abschnitts 126b ist, eine kleinere Spannung auf den ersten gekrümmten Abschnitt 126a ausgeübt, der mehr als der andere deformiert wird, und daher kann die Haltbarkeit der Rückplatte 121 verbessert werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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12 ist eine Perspektivansicht, welche die wesentlichen Teile des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß der vierten Ausführungsform zeigt. In der vierten Ausführungsform werden die Komponententeile, die zu denen der dritten Ausführungsform identisch oder äquivalent sind, durch dieselben Bezugsziffern jeweils bezeichnet, und nicht erneut erläutert.
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Obwohl die Breite L2 jeder zweiten Ausnehmung 126 entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung größer als die Breite L1 jeder ersten Ausnehmung 125 entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung ist, kann die Breite L2 der zweiten Ausnehmung 125 entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung gleich der Länge L1 der ersten Ausnehmung 125 entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung sein.
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(Fünfte Ausführungsform)
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13 ist eine Explosionsperspektivansicht, die die wesentlichen Teile des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß der fünften Ausführungsform zeigt, und 14 ist eine Querschnittsansicht, welche den Befestigungsabschnitt zwischen dem unteren Lüfterkragenabschnitt und der Platte in 13 zeigt. In der fünften Ausführungsform werden Komponententeile, die zu denen der dritten Ausführungsform identisch oder äquivalent sind, jeweils durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet und nicht erneut erläutert.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist die zwischenliegende Bodenplatte 122y der dritten Ausführungsform weggelassen und durch eine Platte 130 ersetzt, welche unabhängig von dem unteren Lüfterkragenabschnitt 120 ausgebildet ist.
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Wie in den 13 und 14 gezeigt, ist die Bodenplatte 122 mit einer einzigen ersten Ausnehmung 125 zwischen den zwei Befestigungsabschnitten ausgebildet. Demzufolge wird die Bodenplatte 122 in zwei End-Bodenplattenabschnitte 122x unterteilt, welche alle einen Befestigungsabschnitt aufweisen. Die Bodenfläche jedes End-Bodenabschnitts 122x ist mit einem Schnappsitz 127 entsprechend dem Befestigungselement integral ausgebildet. Der Schnappsitz 127 wird verwendet, um die zwei Elemente entfernbar unter Verwendung der elastischen Deformation eines darauf ausgebildeten keilförmigen Vorsprungs fest anzubringen. Die Rückplatte 121 ist andererseits mit zwei zweiten Ausnehmungen 126 ausgebildet, welche voneinander entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung versetzt sind.
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Eine Platte 130 in 13 weist einen Bodenabschnitt 131 zum Abdecken der ersten Ausnehmung 125 auf. Der Bodenabschnitt 131 ist mit zwei Schlitzen 131a ausgebildet, welche sich in der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung erstrecken. Die Platte 130 enthält zwei Abdeckstücke 132 zum Abdecken der zweiten Ausnehmungen 126 und Eingriffsstücke 133, um die Rückplatte 121 im Zusammenschluss mit den Abdeckstücken 132 zu halten. Die Abdeckstücke 132 und die Eingriffsstücke 133 sind mit dem Bodenabschnitt 131 integriert ausgebildet.
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Die Platte 130 ist auf der Bodenoberfläche (d. h. außen) der End-Bodenplattenabschnitte 122x angeordnet, und die Schnappsitze 127 sind in die Schlitze 131a eingepasst. Auf diese Weise werden die zwei End-Bodenplattenabschnitte 122x aneinander durch die Platte 130 gekoppelt, wobei der Bodenabschnitt 131 die erste Ausnehmung 125 abdeckt und die Abdeckstücke 132 die zweiten Ausnehmungen 126 abdecken.
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In dieser Ausgestaltung deformiert, falls der Lüfterkragen 100, der Radiator 200 und der Kondensor 300 wärmegedehnt werden, wobei der Radiator 200 (1) und der Kondensor 300 (1) an dem Lüfterkragen 100 befestigt sind, die Änderung der longitudinalen Größe der Rohre des Radiators 200 und des Kondensors 300, der Rückplatte 121 und der Bodenplatte 122 den Lüfterkragen 100, und der Abstand zwischen den zwei Befestigungsabschnitten der Bodenplatte 122 wird geändert, wodurch die Verwindunginfolge des Dehnungsunterschieds zwischen dem Radiator 200 und dem Kondensor 300 einerseits und dem Lüfterkragen 100 andererseits aufgenommen bzw. absorbiert wird.
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Diese Ausführungsform ist so ausgestaltet, dass die Schnappsitze 127 in die Schlitze 131a eingepasst und die zwei End-Bodenplattenabschnitte 122x aneinander durch die Platte 130 gekoppelt werden. Die zwei End-Bodenplattenabschnitte 122x und die Platte 130 können entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung relativ bewegt werden. Demzufolge wird die Deformation der Rückplatte 121 und der Bodenplatte 122 nicht durch die Platte 130 gehemmt.
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Der zwischenliegende Bodenplattenabschnitt 122y kann, falls wie in der dritten Ausführungsform enthalten, infolge der Schwingung des Fahrzeugkörpers instabil werden. Gemäß dieser Ausführungsform fehlt jedoch der zwischenliegende Bodenplattenabschnitt 122y und daher ergibt sich kein Instabilitätsproblem.
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Ebenso werden die zwei End-Bodenplattenabschnitte 122x, die durch die erste Ausnehmung 125 getrennt werden, aneinander durch die Platte 130 gekoppelt. Daher wird verhindert, dass die zwei End-Bodenplattenabschnitte 122x sich voneinander durch das Verdrehen des Lüfterkragens 100 gegeneinander versetzen.
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Ferner wird mit Blick auf die Tatsache, dass die erste Ausnehmung 125 und die zweiten Ausnehmungen 126 durch die Platte 130 bedeckt sind, der Durchtritt des Luftstroms, welcher durch ein fahrendes Fahrzeug bewirkt wird, durch die erste Ausnehmung 125 und die zweiten Ausnehmungen 126 und die Zirkulation von Warmluft aus der Umgebung des Motors eines stehenden Fahrzeugs verhindert.
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(Sechste Ausführungsform)
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15 ist eine Querschnittsansicht, welche den Befestigungsabschnitt zwischen dem unteren Lüfterkragenabschnitt und der Platte des Kühlmoduls gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt. In der sechsten Ausführungsform werden die mit der fünften Ausführungsform identischen oder äquivalenten Komponententeile durch die gleichen Bezugsziffern jeweils bezeichnet und nicht erläutert.
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Anders als in der fünften Ausführungsform, in welcher die Schlitze 131a in die Schnappsitze 127 eingepasst werden und die zwei End-Bodenplattenabschnitte 122c aneinander durch die Platte 130 gekoppelt werden, verwendet diese Ausführungsform Bolzen anstelle der Schnappsitze 127.
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Wie in 15 gezeigt ist, sind die End-Bodenplattenabschnitte 122x alle durch Einsetzformen mit einer Mutter 140 integriert. Ein Bolzen 141 und eine Hülse 142, welche die Befestigungselemente bilden, sind in jeden Schlitz 131a der Platte 130 eingesetzt und durch Befestigen des Bolzens 141 in der Mutter 140 wird die Hülse 142 zwischen dem Bolzen 141 und der Mutter 140 gehalten.
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Jede Hülse 142 ist aus Kunststoff hergestellt und enthält einen zylindrischen Abschnitt 142a, wobei der Bolzen 141 darin eingesetzt ist, und einen Flansch 142b, der sich radial auswärts von einem Ende des zylindrischen Abschnitts 142a erstreckt. Der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 142a ist größer als der kurze Durchmesser des Schlitzes 131a, und die Axiallänge des zylindrischen Abschnitts 142 ist größer als die Dicke der Platte 130. Ebenso ist der Außendurchmesser des Flansches 142b größer als der kurze Durchmesser des Schlitzes 131a. Demzufolge wird ein Schlitz zwischen dem zylindrischen Abschnitt 142a und dem Schlitz 131a ausgebildet. Ebenso wird ein Schlitz zwischen jedem End-Bodenplattenabschnitt 122x und der Platte 130 ausgebildet, während die End-Bodenplattenabschnitte 122x und die Platte 130 miteinander verbunden werden. Auf diese Weise sind die zwei End-Bodenplattenabschnitte 122x und die Platte 130 relativ zueinander entlang der Zwischenbefestigungsabschnitts-Richtung beweglich.
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(Siebte Ausführungsform)
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16 ist eine Explosions-Perspektivansicht, welche die wesentlichen Teile des Lüfterkragens des Kühlmoduls gemäß der siebten Ausführungsform zeigt. In der siebten Ausführungsform werden Komponententeile, welche zu denen der fünften Ausführungsform identisch oder äquivalent sind, jeweils mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und nicht erläutert.
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Anders als in der fünften Ausführungsform, in welcher die Platte 130 auf der Bodenoberfläche (d. h. außen) der End-Bodenplattenabschnitte 122x angeordnet ist, wird ein Schnappsitz 127 auf der oberen Oberfläche (d. h. innen) von jedem End-Bodenplattenabschnitt 122x angeordnet und die Platte 130 wird alternativ auf der oberen Oberfläche der End-Bodenplatten 122x angeordnet, wie in 16 gezeigt.
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In dieser Ausgestaltung können die Abschnitte weggelassen werden, welche aus den End-Bodenplattenabschnitten 122x herausragen. Ebenso kann ein Aufeinandertreffen zwischen den Schnappsitzen 127, der Platte 130 und einem Anbringungsstift vermieden werden, der, obwohl nicht gezeigt, auf dem Fahrzeugkörper angeordnet und in den Lüfterkragen 100 eingesetzt ist.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die Deformationsabschnitte 121a, 122a können, obwohl in der ersten Ausführungsform bogenförmig, beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt annehmen, solange diese einfach deformiert werden können.
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In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Deformationsabschnitte 121a, 122a, die dünnen Abschnitte 121c, 122c und die ersten und zweiten Ausnehmungen 125, 126 nur auf dem unteren Lüfterkragenabschnitt 120 ausgebildet. Dennoch können diese Komponententeile sowohl auf dem oberen Lüfterkragenabschnitt 110 als auch dem unteren Lüfterkragenabschnitt 120 mit gleicher Wirkung ausgebildet sein.
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Der Lüfterkragen 100 muss nicht in den oberen Lüfterkragenabschnitt 110 und den unteren Lüfterkragenabschnitt 120, wie in den vorstehend genannten Ausführungsformen, unterteilt sein, und der Lüfterkragen 100 kann integral bzw. einstückig ausgebildet sein.
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Ebenso wird vorstehend ein Beispiel des Radiators gezeigt, bei welchem die Rohre horizontal angeordnet sind. Eine ähnliche Wirkung der Reduzierung der Verwindung kann jedoch durch einen Radiator mit vertikal angeordneten Rohren erzielt werden, während die Deformationsabschnitte 121a, 122a die dünnen Abschnitte 121c, 122c und die ersten und zweiten Ausnehmungen 125, 126 auf den Seitenoberflächen (d. h. zwei Oberflächen an horizontalen Enden) des Lüfterkragens angeordnet sind.
