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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kühleinheit mit einem
Ventilator, der von einem Motor über einen Zahnradmechanismus
angetrieben wird, der zum Beispiel verwendet wird, um Luft zum Kühlen
eines Wärmetauschers, wie etwa eines Kühlers eines
Fahrzeugs, zu erzeugen.
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Eine
Kühleinheit mit Ventilatoren, die von ein einem einzigen
Motor durch einen Zahnradantriebsmechanismus angetrieben werden,
ist zum Beispiel in der
japanischen
ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2006-145177 beschrieben.
In der beschriebenen Kühleinheit sind die Ventilatoren
parallel zueinander hinter einem Kern eines Wärmetauschers
angeordnet. Die Ventilatoren erzeugen, wenn sie gedreht werden,
Luft zum Kühlen des Kerns. Der Motor hat eine Antriebswelle,
die sich parallel zu dem Kern erstreckt. Die Antriebswelle ist durch
Zahnräder mit Drehwellen der Ventilatoren verbunden, so
dass die Ventilatoren durch die Drehung der Antriebswelle gedreht
werden.
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Die
beschriebene Kühleinheit hat ferner eine Ventilatorabdeckung
angrenzend an den Motor angeordnet, die die Außenumfänge
der Ventilatoren umgibt. Die Ventilatorabdeckung ist mit Durchgangslöchern
ausgebildet, und die Antriebswelle geht durch die Durchgangslöcher.
Wenn die Ventilatoren von der Antriebswelle durch die Zahnräder
gedreht werden, wird Luft um den Motor herum durch die Durchgangslöcher
der Ventilatorabdeckung zu Seiten der Ventilatoren mit negativem
Druck geleitet, während sie um den Motor strömt,
und folglich wird der Motor gekühlt.
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In
einer derartigen Kühleinheit wird der Motor von Luft gekühlt,
die durch den negativen Druck der Ventilatoren bewirkt wird. Wenn
die Menge an Luft, die von den Ventilatoren erzeugt wird, jedoch
klein ist, ist es schwierig, sich auf die Wirkung des negativen
Drucks zu verlassen. Das heißt, da die Ventilatoren ursprünglich
zum Kühlen des Kerns bereitgestellt sind, ist es schwierig,
den Motor normal und stabil mit Luft zum Kühlen des Motors
zu beliefern. Wenn die Menge an Luft, die an den Motor geliefert
werden soll, erhöht wird, ist es schwierig, die Kapazität
zum Kühlen des Kerns aufrecht zu erhalten.
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Die
vorliegende Erfindung wird angesichts der vorstehenden Angelegenheit
gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Kühleinheit bereitzustellen, die einen Ventilator hat,
der von einem Motor durch ein Zahnrad angetrieben wird, der fähig
ist, den Motor stabil mit Kühlluft zu versorgen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kühleinheit
einen Motor, eine Antriebswelle, einen ersten Ventilator, einen
zweiten Ventilator und eine Ventilatorabdeckung. Die Antriebswelle
erstreckt sich von dem Motor und ist parallel zu einem Kern eines
Wärmetauschers angeordnet. Der erste Ventilator ist entgegengesetzt
zu dem Kern, um die Luft zum Kühlen des Kerns zu erzeugen.
Der erste Ventilator hat eine erste Drehwelle, die durch ein Zahnrad
mit der Antriebswelle verbunden ist, um von der Antriebswelle gedreht
zu werden. Die Ventilatorabdeckung hält den ersten Ventilator
und ist aufgebaut, um die Luft von dem Kern in Richtung des ersten
Ventilators zu leiten. Der zweite Ventilator hat eine zweite Drehwelle
und ist aufgebaut, um Luft zum Kühlen des Motors zu erzeugen.
Die zweite Drehwelle ist koaxial mit der Antriebswelle angeordnet
und mit der Antriebswelle drehbar, so dass der zweite Ventilator
von der Antriebswelle gedreht wird, wenn der erste Ventilator gedreht
wird.
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In
einem derartigen Aufbau ist der zweite Ventilator koaxial mit der
Antriebswelle zum Antreiben des ersten Ventilators verbunden. Da
der zweite Ventilator von der Antriebswelle zusammen mit dem ersten
Ventilator gedreht wird, kann daher ungeachtet des Volumens an Luft,
das an den Wärmetauscher zugeführt wird, ein vorgegebenes
Volumen an Luft an den Körper des zweiten Ventilators geliefert werden.
Die Kapazität zum Kühlen des Motors verbessert
sich.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
leichter aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird, offensichtlich,
wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet sind und
wobei:
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1 eine
schematische Querschnittansicht einer Kühleinheit gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
wenn sie von oben betrachtet wird;
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2 eine
schematische Querschnittansicht einer Kühleinheit gemäß einem
ersten Beispiel einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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3 eine
schematische Querschnittansicht einer Kühleinheit gemäß einem
zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform ist;
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4 eine
schematische Querschnittansicht einer Kühleinheit gemäß einem
dritten Beispiel der zweiten Ausführungsform ist;
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5 eine
Endansicht eines Motors einer Kühleinheit gemäß der
zweiten Ausführungsform ist, wenn er entlang einer Längsachse
einer Antriebswelle betrachtet wird;
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6 eine
schematische Querschnittansicht einer Kühleinheit gemäß eine
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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7 eine
schematische Querschnittansicht einer Kühleinheit gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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8 eine
schematische Seitenansicht eines Motors der Kühleinheit
gemäß der vierten Ausführungsform ist,
wenn er entlang einer Längsachse einer Antriebswelle betrachtet
wird;
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9 eine
Rückansicht des Motors gemäß der vierten
Ausführungsform ist;
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10 eine
schematische Querschnittansicht einer Kühleinheit gemäß einer
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist;
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11 eine
schematische Querschnittansicht einer Verbindung ist, die in einen
Nabenteil eines Motorkühlventilators einer Kühleinheit
gemäß einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung integriert ist;
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12 eine
Draufsicht eines Außenzahnrads der Verbindung gemäß der
sechsten Ausführungsform ist;
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13 eine
Seitenansicht des Außenzahnrads ist, die teilweise einen
Querschnitt umfasst, wenn es entlang eines Pfeils XIII in 12 betrachtet wird;
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14 eine
Draufsicht eines Innenzahnrads der Verbindung gemäß der
sechsten Ausführungsform ist; und
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15 eine
Seitenansicht des Innenzahnrads ist, die teilweise einen Querschnitt
umfasst, wenn es entlang eines Pfeils XV in 14 betrachtet wird.
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Beispielhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun
unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet, und ihre
Beschreibung wird nicht wiederholt. In den Zeichnungen bezeichnet
ein Pfeil X eine Richtung parallel zu einem Kern 2 eines
Wärmetauschers 1. Die Richtung X entspricht einer
Breitenrichtung einer Kühleinheit, die einer Links- und
Rechtsrichtung eines Fahrzeugs entspricht. Ein Pfeil Y bezeichnet
eine Richtung parallel zu den Achsen von Ventilatoren zum Kühlen
des Kerns 2. Die Richtung Y ist eine Vorwärtsrichtung
der Kühleinheit, die einer Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs entspricht.
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(Erste Ausführungsform)
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Die
Kühleinheit der vorliegenden Ausführungsform umfasst
im Allgemeinen erste Ventilatoren 10, eine Ventilatorabdeckung 30,
eine Motorvorrichtung und einen zweiten Ventilator 20.
Die Ventilatoren 10 sind auf einer Rückseite des
Kerns 2 des Wärmetauschers 1 eines Fahrzeugs,
wie etwa des Kühlers 1, angeordnet und erzeugen
hauptsächlich Luft, die den Kern 2 durchläuft,
um dadurch den Kern 2 zu kühlen. Folglich wird
auf die Ventilatoren 10 hier nachstehend auch als die Kernkühlventilatoren 10 Bezug
genommen. Die Ventilatorabdeckung 30 befindet sich auf
der Rückseite des Kerns 2 und hält die Kernkühlventilatoren 10.
Die Ventilatorabdeckung 30 hat Luftdurchgangsabschnitte
mit einer im Allgemeinen rohrförmigen Form zum Leiten der
Luft, die den Kern 2 durchläuft, zu den Kernkühlventilatoren 10 in einer
Richtung entgegengesetzt zu der Richtung Y.
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Die
Kernkühlventilatoren 10 haben Drehwellen 13,
die von der Motorvorrichtung angetrieben werden. Die Motorvorrichtung
hat einen Motor 19 zum Erzeugen einer Antriebskraft und
eine Antriebswelle 17, die durch Zahnräder 14, 15, 16 zum Übertragen
der Antriebskraft an die Kernkühlventilatoren 10 mit
den Drehwellen 13 der Kernkühlventilatoren 10 verbunden
ist. Der zweite Ventilator 20 hat eine Drehwelle 18,
die koaxial mit der Antriebswelle 17 der Motorvorrichtung
ist. Die Antriebswelle 18 wird entsprechend der Drehung
der Antriebswelle 17 gedreht, so dass der zweite Ventilator 20 Luft
zum Kühlen des Motors 19 erzeugt. Auf den zweiten
Ventilator 20 wird hier nachstehend ebenfalls als Motorkühlventilator 20 Bezug
genommen.
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Der
Kühler 1 dient dazu, ein inneres Fluid, wie etwa
ein Motorkühlmittel zu kühlen. Der Kühler 1 umfasst
im Allgemeinen den Kern 2, erste und zweite Behälter 3 und
Verstärkungselemente zum Verstärken des Kerns 2.
Der Kern 2 umfasst Rohre, durch die das Motorkühlmittel
strömt, und zwischen den Rohren angeordnete Lamellen. Die
ersten und zweiten Behälter 3 sind mit entgegengesetzten
Enden der Rohre verbunden. Der erste Behälter 3 dient
dazu, das Motorkühlmittel in die Rohre zu verteilen, und
der zweite Behälter 3 dient dazu, das Motorkühlmittel
aus den Rohren zu sammeln.
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Ferner
ist eine Einlassrohrleitung, die in Verbindung mit einer Kühlerschaltung
steht, durch welche das Motorkühlmittel strömt,
mit dem ersten Behälter 3 verbunden, um das Motorkühlmittel
in den ersten Behälter 3 einzuleiten. Eine Auslassrohrleitung,
die in Verbindung mit der Kühlerschaltung steht, ist mit
dem zweiten Behälter 3 verbunden, um das Motorkühlmittel,
das den Kühler 1 durchlaufen hat, von dem zweiten
Behälter 3 in die Kühlerschaltung einzuleiten.
Die Einlassrohrleitung und die Auslassrohrleitung erstrecken sich
von einer Rückseite des ersten Behälters 3 in
Richtung des Motors.
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Die
Ventilatorabdeckung 30 hat ein im Allgemeinen blendenähnliches
Element und ist an dem Kühler 1 befestigt. Die
Ventilatorabdeckung 30 ist aufgebaut, um die Kernkühlventilatoren 10 zu
halten und zu umgeben. In der vorliegenden Ausführungsform
sind die zwei Kernkühlventilatoren 10 in Bezug auf
den Luftstrom, der den Kern 2 durchläuft, parallel zueinander
angeordnet. Das heißt, die zwei Kernkühlventilatoren 10 sind
in der Richtung X ausgerichtet. Die zwei Kernkühlventilatoren 10 werden
von der einzigen Motorvorrichtung durch einen Zahnradmechanismus
mit den Zahnrädern 14, 15, 16 angetrieben,
der später beschrieben wird.
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Jeder
der Kernkühlventilatoren 10 ist ein Axialventilator.
Der Kernkühlventilator 10 hat im Allgemeinen einen
Nabenteil 12, der an der Drehwelle 13 befestigt
ist, und Flügel 11, die sich radial von dem Nabenteil 12 erstrecken.
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Die
Ventilatorabdeckung 30 hat Ringabschnitte, die jeweils
eine Ringform haben. Die Kernkühlventilatoren 10 sind
entsprechend in den Ringabschnitten der Ventilatorabdeckung 30 angeordnet. Mit
anderen Worten umgeben die Ringabschnitte jeweils einen Außenumfang
der Flügel 11 des Kernkühlventilators 10.
Die Luftdurchgangsabschnitte der Ventilatorabdeckung 30 erstrecken
sich von einem Außenrand des Kerns 2 zu den Ringabschnitten.
Die Luftdurchgangsabschnitte definieren Luftdurchgänge von
der Rückseite des Kerns 2 zu den Ringabschnitten.
Die Luftdurchgangsabschnitte sind aufgebaut, um Luft, wie etwa Außenluft,
die den Kern 2 durchläuft, effizient zu den Ringabschnitten
zu leiten.
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Jeder
der Kühlventilatoren 10 ist in Bezug auf den Luftstrom,
der den Kern 2 durchläuft, stromabwärtig
von dem Kühler 1 angeordnet. Die Drehwelle 13 erstreckt
sich in eine Richtung parallel zu der Richtung Y, wie etwa in eine
Fahrzeugvorder- und Hinterrichtung. Der Kernkühlventilator 10 wird
gedreht, wenn die Drehwelle 13 von der Antriebswelle 17 gedreht
wird, um dadurch Luft von außerhalb eines Motorraums des
Fahrzeugs durch einen Vordergitterteil des Fahrzeugs in eine Fahrzeughinterrichtung
zu dem Motor zu saugen.
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Der
Motor 19 ist ein Elektromotor, wie etwa ein Ferrit-Gleichstrommotor.
Der Motor 13 dreht die Kernkühlventilatoren 10 durch
den Zahnradmechanismus. Der Motor 19 ist mit einem Kabelstrang
versehen, der durch einen Verbinder oder ähnliches elektrisch
mit einer Batterie des Fahrzeugs verbunden ist. Auf diese Weise
wird durch den Kabelstrang elektrische Leistung an einen Rotor des
Motors 19 geliefert.
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Der
Motor 19 ist an einem Ende der Antriebswelle 17 bereitgestellt
und steht in Bezug auf die Links- und Rechtsrichtung außerhalb
des Kühlers 1 vor. Das heißt, der Motor 19 ist
von einer Seite des Kühlers 1 um einen vorgegebenen Abstand
in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung X versetzt. In
einem derartigen Aufbau kann eine Dicke der Kühleinheit
in Bezug auf die Vorder- und Hinterrichtung, wie etwa die Y-Richtung,
verringert werden.
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Der
Motor 9 ist in einem Motorgehäuse 31 untergebracht.
Das Motorgehäuse 31 hat eine Lufteinassöffnung 32 und
eine Luftauslassöffnung 33. Die Lusteinlassöffnung 32 befindet
sich auf einer Seite des Behälters 3 des Kühlers 1 und
ist in die Vorwärtsrichtung Y offen. Die Luftauslassöffnung 33 ist in
die Richtung X, wie etwa in eine Längsrichtung der Antriebswelle 17,
offen. Zum Beispiel kann das Motorgehäuse 31 derart
aufgebaut sein, dass ein stromabwärtiges Ende des Motorgehäuses 31 in
Bezug auf einen Luftstrom in dem Motorgehäuse 31 einen
Teil des Luftdurchgangsabschnitts der Ventilatorabdeckung 30 bildet.
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Das
Motorgehäuse 31 kann aus einem Harz, wie etwa
Polypropylen, das Glasfaser, Talk und ähnliches enthält,
gefertigt sein, um eine ausreichende Festigkeit zu haben. Das Motorgehäuse 31 kann
integral mit der Ventilatorabdeckung 30 ausgebildet ein.
Zum Beispiel kann das Motorgehäuse 31 etwa durch
Spritzgießen unter Verwendung einer vorgegebenen Form integral
mit der Ventilatorabdeckung 30 ausgebildet werden.
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Alternativ
kann das Motorgehäuse 31 als ein einzelnes Element
bereitgestellt werden. In einem derartigen Fall werden das Motorgehäuse 31 und
die Ventilatorabdeckung 30 getrennt ausgebildet, und dann
wird das Motorgehäuse 31 an der Ventilatorabdeckung 30,
einem anderen in dem Fahrzeug montierten Element oder einem Teil
einer Fahrzeugkarosserie befestigt.
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Die
Antriebswelle 17 erstreckt sich von dem Motor 19 in
die Richtung X. Die Antriebswelle 17 ist parallel zu dem
Kern 2 und befindet sich an den Rückseiten der
Flügel 11 der Kernkühlventilatoren 10.
Die Drehwellen 13 der Kernkühlventilatoren 10 sind
mit angetriebenen Zahnrädern 14 versehen. Ein erstes
Antriebszahnrad 15 ist an der Antriebswelle 17 befestigt
und greift mit dem angetriebenen Zahnrad 14 der Drehwelle 13 des
Kernkühlventilators 10 ineinander, der sich näher
an dem Motor 19 als der andere Ventilator 10 befindet,
wie etwa einem linken Ventilator 10 in 1.
Ein zweites Antriebszahnrad 16 ist an einem Ende der Antriebswelle 17 entgegegesetzt
zu dem Motor 19 befestigt und greift mit dem angetriebenen
Zahnrad 14 der Drehwelle 13 des Kernkühlventilators 10 ineinander,
der sich weiter weg von dem Motor 19 befindet, wie etwa
einem rechten Ventilator 10 in 1.
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Das
erste Antriebszahnrad 15 wird mit der Antriebswelle 17 gedreht,
und das angetriebene Zahnrad 14 ist in Eingriff mit dem
ersten Antriebszahnrad 15. Auf diese Weise wird die von
dem Motor 19 erzeugte Antriebskraft durch die Antriebswelle 17, das
erste Antriebszahnrad 15, das angetriebene Zahnrad 14 und
die Drehwelle 13 an den Kernkühlventilator 10 übertragen,
der sich näher an dem Motor 19 befindet. Ebenso
wird das zweite Antriebszahnrad 16 mit der Antriebswelle 17 gedreht,
und das angetriebene Zahnrad 14 ist in Eingriff mit dem
zweiten Antriebszahnrad 16. Auf diese Weise wird die von dem
Motor 19 erzeugte Antriebskraft durch die Antriebswelle 17,
das zweite Antriebszahnrad 16, das angetriebene Zahnrad 14 und
die Drehwelle 13 auch an den Kernkühlventilator 10 übertragen,
der sich weiter weg von dem Motor 19 befindet. Das heißt,
die zwei Kernkühlventilatoren 10 werden durch
die Drehung der Antriebswelle 17 durch die Zahnräder 14, 15, 16 gedreht.
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Zum
Beispiel sind die ersten und zweiten Antriebszahnräder 15, 16 und
die angetriebenen Zahnräder 14 aus einem Kegelzahnrad,
einem Schrägzahnrad und ähnlichem aufgebaut. Ein Übersetzungsverhältnis
des Antriebszahnrads 15, 16 zu dem angetriebenen
Zahnrad 14 kann in einem vorgegebenen Bereich beliebig
festgelegt werden. Das Übersetzungsverhältnis
des ersten Antriebszahnrads 15 zu dem entsprechenden angetriebenen
Zahnrad 14 und das Übersetzungsverhältnis
des zweiten Antriebszahnrads 16 zu dem entsprechenden angetriebenen
Zahnrad 14 können derart differenziert werden,
dass die von den zwei Kernkühlventilatoren 10 geblasenen
Luftvolumen unterschiedlich sind. Auch können das Luftvolumen
zum Kühlen des Motors 19 und das Luftvolumen zum
Kühlen des Kühlers 1 durch Einstellen
der Übersetzungsverhältnisse derart eingestellt
werden, dass sie in einer passenden Beziehung zueinander stehen.
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Der
Motorkühlventilator 20 hat Flügel 21 und einen
Nabenteil 22 mit der Drehwelle 18, der die Flügel 21 hält.
Die Flügel 21 erstrecken sich radial von dem Nabenteil 22.
Der Nabenteil 22 ist mit der Drehwelle 18 ausgebildet.
Der Motorkühlventilator 20 ist derart angeordnet,
dass die Drehwelle 18 koaxial mit der Antriebswelle 17 ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motorkühlventilator 20 ein
axialer Ventilator. Zum Beispiel kann der Motorkühlventilator 20 ein
Popellerventilator sein.
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Die
Drehwelle 18 des Motorkühlventilators 20 dreht
sich mit der Drehung der Antriebswelle 17. Wenn er gedreht
wird, bewirkt der Motorkühlventilator 20, dass
Luft von einer stromaufwärtigen Stelle der Flügel 21,
die dem Motor 19 zugewandt ist, in die Richtung X strömt.
Als solches wird die Außenluft von der Lufteinlassöffnung 32,
die zu einer Seite des Behälters 3 offen ist,
in das Motorgehäuse 31 eingesaugt. Die eingesaugte
Luft strömt im Inneren des Motorgehäuses 31 um
den Motor 19 herum und strömt dann von dem Motorgehäuse 31 durch
den Luftauslass 33 in die Richtung X aus. Als solches wird
der Motor 19 gekühlt.
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Das
heißt, wenn die Antriebswelle 17 sich dreht, werden
der Motorkühlventilator 20 und die Kernkühlventilatoren 10 jeweils
mit vorgegebenen Übersetzungsverhältnissen gedreht.
Auf diese Weise können der Kühlbetrieb des Kühlers 1 und
des Motors 19 gleichzeitig durchgeführt werden.
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In
jüngerer Zeit wurde die Anzahl elektrischer Komponenten,
die in einem Motorraum montiert sind, entsprechend der Leistungsverbesserung
des Fahrzeugs erhöht. Andererseits war es erforderlich,
die Größe des Fahrzeugs zu verringern. Als solches
neigen zulässige Räume zum Montieren der Komponenten
in dem Motorraum dazu, verkleinert zu werden. Damit ist es erforderlich,
die Größe der Kühleinheit so klein wie
möglich zu verkleinern. In der vorliegenden Ausführungsform
kann die Abmessung der Kühleinheit in der Vorder- und Hinterrichtung
durch die vorstehend beschriebene Anordnung verringert werden, während
die Kühlkapazität des Wärmetauschers 1 und
des Motors 19 verbessert wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Kühleinheit
die zwei Kernkühlventilatoren 10 zum Kühlen
des Kerns 2 des Kühlers 1, die Ventilatorabdeckung 30,
den Motor 19, die Antriebswelle 17 und den Motorkühlventilator 20 zum
Kühlen des Motors 19. Die zwei Kernkühlventilatoren 10 sind
parallel zueinander hinter dem Kern 2 angeordnet und erzeugen
die Luft, die den Kern 2 durchläuft, um den Kern 2 zu
kühlen. Die Ventilatorabdeckung 30 ist hinter
dem Kern 2 angeordnet und aufgebaut, um die Luft, die den
Kern 2 durchläuft, in Richtung der stromabwärtigen
Positionen der Kühlventilatoren 10 zu leiten.
Die Antriebswelle 17 ist hinter dem Kern 2 angeordnet
und erstreckt sich parallel zu dem Kern 2. Die Antriebswelle 17 ist
durch die Zahnräder 14, 15, 16 mit
den Drehwellen 13 des Kernkühlventilators 10 verbunden.
Der Motorkühlventilator 20 ist derart angeordnet,
dass seine Drehwelle 18 koaxial mit der Antriebswelle 17 ist.
Die Drehwellen 13, 18 werden durch die Drehung
der Antriebswelle 17 gedreht.
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Folglich
kann der Motorkühlventilator 20 zusammen mit den
Kernkühlventilatoren 10 gedreht werden. Das vorgegebene
Luftvolumen wird ungeachtet des Volumens der Luft, das an den Kühler 1 geliefert
wird, an den Motor 19 geliefert. Daher stellt die Kühleinheit
die vorgegebene Kühlkapazität zum Kühlen
des Motors 19 sicher.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine
zweite Ausführungsform wird nun unter Bezug auf 2 bis 5 beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 19 nahe
einer Rückseite des Kühlers 1 angeordnet. 2 bis 4 zeigen
jeweils erste, zweite und dritte Beispiele der vorliegenden Ausführungsform. 5 zeigt
die Motorvorrichtung, wenn sie entlang der Längsrichtung der
Antriebswelle 17, wie etwa in die Richtung X, betrachtet
wird.
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In
dem in 2 gezeigten ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform
ist die Position des Motors 19 unterschiedlich von der
der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Insbesondere befindet
sich der Motor 19 hinter dem Behälter 3 des Kühlers 1.
Auch befindet sich der Motor 19 auf einer Seite eines Motorkarosserieelements 4,
wie etwa eines Elements, das den Kühler 1 in Bezug
auf die Richtung X hält. Das heißt, der Motor 19 überlappt den
Kühler 1 in Bezug auf die Links- und Rechtsrichtung.
Andere Strukturen sind ähnlich der ersten Ausführungsform,
und folglich werden die ähnlichen Auswirkungen durch diese ähnlichen
Strukturen erzielt.
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In
dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform hat die
Kühleinheit ein Motorgehäuse 31A und
einen Motorkühlventilator 20A anstelle des Motorgehäuses 31 und
des Motorkühlventilators 20 der ersten Ausführungsform.
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Der
Motor 19 ist in dem Motorgehäuse 31A untergebracht.
Das Motorgehäuse 31A hat eine Lufteinlassöffnung 32A und
eine Luftauslassöffnung 33A. Die Lufteinlassöffnung 32A ist
auf einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Antriebswelle 17 bereitgestellt
und ist in die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung X offen.
Die Lufteinlassöffnung 32A ist in die Richtung
entgegengesetzt zu der Richtung X weit offen, so dass ein axiales
Ende des Motors 19 nicht bedeckt ist. Zum Beispiel ist
die Lufteinlassöffnung 32A auf einer Gesamtheit
eines axialen Endes des Motorgehäuses 31A ausgebildet
und hat eine Querschnittfläche, die im Wesentlichen gleich
einer Querschnittfläche eines Hauptteils des Motorgehäuses 31A ist,
das den Motor 19 umgibt. Die Luftauslassöffnung 33A befindet
sich auf der Rückseite des Behälters 3 und
in einem Luftblasbereich des Kernkühlventilators 10.
Das heißt, die Luftauslassöffnung 33A ist
zu einer stromabwärtigen Position des Ventiltors 10 hinter
dem Behälter 3 offen. Ferner ist die Luftauslassöffnung 33A in
die Richtung X offen.
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Das
Motorgehäuse 31A kann derart aufgebaut sein, dass
sein stromabwärtiges Ende einen Teil des Luftdurchgangsabschnitts
der Ventilatorabdeckung 30 bildet. Das Motorgehäuse 31A kann
integral mit der Ventilatorabdeckung 30 ausgebildet sein. In
einem derartigen Fall kann das Motorgehäuse 31A aus
einem Harz, wie etwa Polypropylen, das Glasfaser, Talk und ähnliches
enthält, gefertigt sein, um eine ausreichende Festigkeit
zu haben. Alternativ kann das Motorgehäuse 31A ein
einzelnes Element sein. In einem derartigen Fall werden das Motorgehäuse 31A und
die Ventilatorabdeckung 30 getrennt ausgebildet, und dann
kann das Motorgehäuse 31A an der Ventilatorabdeckung 30,
einem anderen in dem Fahrzeug montierten Element oder einem Teil
der Fahrzeugkarosserie befestigt werden.
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Der
Motorkühlventilator 20A hat eine Drehwelle 18,
die derart angeordnet ist, dass sie, ähnlich der Drehwelle 18 der
ersten Ausführungsform, koaxial mit der Antriebswelle 17 ist.
In dem ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform
befindet sich der Motor 19 direkt hinter dem Behälter 3 des
Kühlers 1, und der Motorkühlventilator 20A ist
von dem Behälter 3 zum Beispiel in die Richtung
X versetzt. Daher umfasst ein Durchmesser des Motorkühlventilators 20A Flügel 21A,
und ein Nabenteil 22A kann größer als ein
Durchmesser des Motorkühlventilators 20 der ersten
Ausführungsform vergrößert werden. Zum Beispiel
kann der Durchmesser des Motorkühlventilators 20A derart
vergrößert werden, dass er gleich einer Abmessung
des Motors 19 in der Vorder- und Hinterrichtung wird. Als
solches wird das von dem Motorkühlventilator 20A erzeugte
Luftvolumen erhöht, und folglich verbessert sich die Kühlkapazität des
Motors 19. Andere Strukturen des ersten Beispiels der zweiten
Ausführungsform sind ähnlich der ersten Ausführungsform,
und folglich werden die ähnlichen Auswirkungen erzielt.
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In
dem in 3 gezeigten zweiten Beispiel der vorliegenden
Ausführungsform ist der Motor 19, ähnlich
dem in 2 gezeigten ersten Beispiel, hinter dem Behälter 3 des
Kühlers 1 angeordnet. Der Motor 19 und
der Motorkühlventilator 20A sind anstelle des
Motorgehäuses 31A in einem Motorgehäuse 31B untergebracht.
Das Motorgehäuse 31B hat eine Lufteinlassöffnung 32B an
einer ähnlichen Position wie die Lufteinlassöffnung 32A des
Motorgehäuses 31A. Das Motorgehäuse 31B hat
jedoch eine Luftauslassöffnung 33B an einer anderen
Position als die Luftauslassöffnung 33A des Motorgehäuses 31A.
Andere Strukturen des in 3 gezeigten Beispiels sind ähnlich
der ersten Ausführungsform, und folglich werden ähnliche
Auswirkungen wie durch diese ähnlichen Strukturen erzielt.
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Insbesondere
befindet sich die Luftauslassöffnung 33B in Bezug
auf die Vorder- und Hinterrichtung an einer weiter vorderen Position
als die Flügel 11 des Kernkühlventilators 10.
Die Luftauslassöffnung 33B befindet sich in einem
negativen Druckbereich, das heißt, in einem Luftansaugbereich
des Kernkühlventilators 10.
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In
einem derartigen Aufbau wird auch eine von dem Kernkühlventilator 10 erzeugte
Saugkraft auf die Luft im Inneren des Motorgehäuses 31B angewendet.
Folglich kann die von dem Motorkühlventilator 20A geblasene
Luft zu dem negativen Druckbereich des Kernkühlventilators 10 gesaugt
und weiter zu der stromabwärtigen Position der Kernkühlventilatoren 10 geleitet
werden, wobei die Luft mit Hilfe des Kernkühlventilators 10 den
Kern 2 des Kühlers 1 in der Rückwärtsrichtung
durchläuft. Da das Volumen von Luft, die um den Motor 19 strömt,
durch die Saugkraft des Kernkühlventilators 10 weiter
vergrößert werden kann, wird die Kühlkapazität
zum Kühlen des Motors 19 weiter verbessert.
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Das
Motorgehäuse 31B ist derart aufgebaut, dass ein
stromabwärtiger Abschnitt davon stromabwärtig
von dem Motor 19 einen Teil des Luftdurchgangsabschnitts
der Ventilatorabdeckung 30 bildet. In einem derartigen
Fall ist die Luftauslassöffnung 33B derart angeordnet,
dass sie sich zum Inneren der Ventilatorabdeckung 30 öffnet,
um sich insbesondere zu dem Luftdurchgang der Ventilatorabdeckung 30 zu öffnen.
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Die
Lufteinlassöffnung 32B ist auf einer Seite des
Motorgehäuses 31B weit offen, so dass die Gesamtheit
des axialen Endes des Motors 19, das der Richtung entgegengesetzt
zu der Richtung X zugewandt ist, nicht bedeckt ist. Die Luftauslassöffnung 33B befindet
sich an dem stromabwärtigen Abschnitt des Motorgehäuses 31B,
das den Teil des Luftdurchgangsabschnitts der Ventilatorabdeckung 30 bildet, um
die Verbindung zwischen dem Inneren des Motorgehäuses 31B und
dem negativen Druckbereich der Ventilatorabdeckung 30 zu
erlauben.
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Wenn
der Motorkühlventilator 20A durch die Drehung
der Antriebswelle 17 gemäß den vorstehenden
Aufbauten der Lufteinlassöffnung 32B und der Luftauslassöffnung 33B gedreht
wird, wird von der Lufteinlassöffnung 32B Luft
ins Innere des Motorgehäuses 31B gesaugt. Die
Luft strömt um den gesamten Umfang des Motors 19 herum
und in Richtung einer stromabwärtigen Position des Motorkühlventilators 20A.
Ferner strömt die Luft in der Vorwärtsrichtung
in Richtung der Luftauslassöffnung 33B und strömt
dann aus der Luftauslassöffnung 33B zu dem negativen
Druckbereich des entsprechenden Kühlventilators 10.
-
Insbesondere
da die Lufteinlassöffnung 32B weit offen ist,
strömt die Luft ins Innere des Motorgehäuses 31B,
um den Motor 19 zu umgeben. Im Inneren des Motorgehäuses 31B strömt
ein Teil der Luft entlang einer hinteren Oberfläche des
Motors 19. Der Teil der Luft bewegt sich weiter zu einer
Vorderseite des Motors 19 und strömt entlang einer
vorderen Oberfläche des Motors 19, während
er in Richtung der Luftauslassöffnung 33B strömt.
Daher wird der Abstand des Luftströmungswegs innerhalb
des Motorgehäuses 31B vergrößert.
Daher wird die Entfernung des Luftströmungswegs innerhalb
des Motorgehäuses 31B vergrößert.
Eine gesamte Außenoberfläche des Motors 19 wird
wirksam gekühlt.
-
Das
Motorgehäuse 31B kann ähnlich dem Motorgehäuse 31 der
ersten Ausführungsform integral mit der Ventilatorabdeckung 30 ausgebildet
werden. In einem derartigen Fall wird das Motorgehäuse 31B aus
einem Harz, wie etwa Polypropylen, das Glasfaser, Talk und ähnliches
enthält, gefertigt, um eine ausreichende Festigkeit zu
haben. Alternativ können das Motorgehäuse 31B und
die Ventilatorabdeckung 30 getrennt ausgebildet werden.
In einem derartigen Fall wird das Motorgehäuse 31B an
der Ventilatorabdeckung 30, einem anderen in dem Fahrzeug
montierten Element oder einem Teil der Fahrzeugkarosserie befestigt.
-
In
dem in 4 gezeigten dritten Beispiel der zweiten Ausführungsform
ist der Motor 31B in ein Motorgehäuse 31C modifiziert.
Das Motorgehäuse 31C hat zwei Luftauslassöffnungen,
wie etwa eine erste Luftauslassöffnung 33C und
eine zweite Luftauslassöffnung 34C. Andere Strukturen
sind ähnlich dem in 3 gezeigten
zweiten Beispiel, und folglich können die ähnlichen
Auswirkungen wie die der ähnlichen Strukturen erzielt werden.
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Die
erste Luftauslassöffnung 33C ist ähnlich der
Luftauslassöffnung 33B des in 3 gezeigten zweiten
Beispiels. Die erste Luftauslassöffnung 33C befindet
sich näher an einer vorderen Position als die Flügel 11 des
Kernkühlventilators 10. Die erste Luftauslassöffnung 33C ist
zu dem negativen Druckbereich des Kernkühlventilators 10 offen.
-
Die
zweite Luftauslassöffnung 34C ist in einem stromabwärtigen
Abschnitt des Motorgehäuses 31C und näher
an einer hinteren Position als die Antriebswelle 17 angeordnet.
Auch in dem dritten Beispiel ist das Motorgehäuse 31C derart
aufgebaut, dass es einen Teil des Luftdurchgangsabschnitts der Ventilatorabdeckung 30 bildet.
Mit anderen Worten ist die erste Luftauslassöffnung 33C zum
Inneren der Ventilatorabdeckung 30, insbesondere zu dem
Luftdurchgangsabschnitt der Ventilatorabdeckung 30, offen.
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Das
Motorgehäuse 31C hat, ähnlich der Lufteinlassöffnung 32A des
in 2 gezeigten ersten Beispiels, eine Lufteinlassöffnung 32C.
In dem dritten Beispiel können die ersten und zweiten Luftauslassöffnungen 33C, 34C miteinander
verbunden sein. Das heißt, die ersten und zweiten Luftauslassöffnungen 33C, 34C können
durch eine einzige Öffnung bereitgestellt sein. Zum Beispiel
können die ersten und zweiten Luftauslassöffnungen 33C, 34C durch
wenigstens eine Öffnung bereitgestellt werden, die auf einer
Seitenwand des Motorgehäuses 31C, der Seitenwand,
die in die X-Richtung gewandt ist, bereitgestellt ist.
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Folglich
wird die Luft, die von der Lufteinlassöffnung 32C ins
Innere des Motorgehäuses 31C eingesaugt wird,
in einen ersten Weg P1 und einen zweiten Weg P2 unterteilt, wobei
der erste Weg P1 entlang einer vorderen Außenoberfläche
des Motors 19 verläuft und durch die erste Luftauslassöffnung 33C mit
dem negativen Druckbereich des Kernkühlventilators 10 verbunden
ist, und der zweite Weg P2 entlang einer hinteren Außenoberfläche
des Motors 19 verläuft und durch die zweite Luftauslassöffnung 34C mit
dem stromabwärtigen Bereich des Kernkühlventilators 10 verbunden
ist.
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Wenn
daher das Volumen an Luft, das von dem Kernkühlventilator 10 erzeugt
wird, groß ist, kann das Luftvolumen, das den ersten Weg
P1 durchläuft, mit Hilfe der Saugkraft des Kernkühlventilators 10 wirksam
erhöht werden. Wenn das Volumen an Luft, das von dem Kernkühlventilator 10 erzeugt wird,
klein ist oder ein Bereich der ersten Luftauslassöffnung 33C klein
ist, da der Raum der ersten Luftauslassöffnung 33C entsprechend
der Anforderung der Fahrzeuggrößenverringerung
begrenzt ist, kann das Volumen an Luft, das den Motor 19 kühlt,
durch die Saugkraft des Motorkühlventilators 20A sichergestellt
werden, ohne sich weitgehend auf die Saugkraft des Kernkühlventilators 10 zu
verlassen. In dem dritten Beispiel wird daher die Kühlkapazität
zum Kühlen des Motors 19 stabil sichergestellt.
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Das
Motorgehäuse 31C kann ähnlich dem Motorgehäuse 31 integral
mit der Ventilatorabdeckung 30 ausgebildet sein. Zum Beispiel
kann das Motorgehäuse 31C aus einem Harzmaterial,
wie etwa Polypropylen, das Glasfaser, Talk und ähnliches enthält,
ausgebildet werden, um eine ausreichende Festigkeit zu haben. Alternativ
können das Motorgehäuse 31C und die Ventilatorabdeckung 30 getrennt ausgebildet
werden. In einem derartigen Fall kann das Motorgehäuse 31C an
der Ventilatorabdeckung 30, einem anderen in dem Fahrzeug
montierten Element oder einem Teil der Fahrzeugkarosserie befestigt
werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist eine Abmessung der
Kühleinheit in Bezug auf die Links- und Rechtsrichtung
durch den vorstehenden Aufbau verkleinert. Daher kann die Abmessung
des Kerns 2 in der Links- und Rechtsrichtung, soweit möglich,
innerhalb des zulässigen Raums vergrößert
werden. Folglich kann neben der Verbesserung der Motorkühlkapazität
die Kühlkapazität des Kühlers 1 verbessert
werden. Die Kühleinheit der vorliegenden Erfindung wird
in einem Fall, in dem der Raum für die Kühleinheit
in der Links- und Rechtsrichtung begrenzt ist, aber in der Vorder-
und Hinterrichtung relativ zugestanden wird, effektiv verwendet.
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Wie
in 5 gezeigt, strömt ferner die von der
Luftsaugöffnung 32A, 32B, 32C ins
Innere des Motorgehäuses 31A, 31B, 31C gesaugte
Luft durch den gesamten Umfang des Motors 19. Daher verbessert
sich die Kühlwirkung zum Kühlen des Motors 19 weiter.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine
dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nun unter Bezug auf 6 beschrieben. In der vorliegenden
Ausführungsform hat die Kühleinheit anstelle des
Axialventilators einen Zentrifugalmotor-Kühlventilator 20B.
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Andere
Strukturen als der Motorkühlventilator 20B sind ähnlich
den Strukturen der in 3 gezeigten zweiten Ausführungsform,
und folglich werden durch diese ähnlichen Strukturen ähnliche
Auswirkungen erzielt.
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Der
Motorkühlventilator 20B ist ein Zentrifugalventilator
mit einem Nabenteil 22B und Flügeln 21B.
Der Nabenteil 22B ist mit einer Drehwelle 18 ausgebildet,
und die Drehwelle 18 ist derart angeordnet, dass sie koaxial
mit der Antriebswelle 17 ist. Die Flügel 21B sind über
einen vorgegebenen Abstand in der radialen Richtung um den Nabenteil 22B herum angeordnet.
Der Motorkühlventilator 20B hat eine im Allgemeinen
scheibenähnliche Form mit einem vorgegebenen Durchmesser
und einer vorgegebenen axialen Abmessung. Der Motorkühlventilator 20B ist zum
Beispiel ein Sirocco-Ventilator oder ein Turboventilator.
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Im
Allgemeinen ist es wahrscheinlich, dass der Druckabfall in einem
Fall, in dem ein Weg der Kühlluft zum Kühlen des
Motors 19 komplex ist, eine Durchgangsfläche der
Kühlluft klein ist und/oder ein Raum stromabwärtig
von dem Ventilator klein ist, steigt. Selbst in einem derartigen
Fall wird das Volumen an Luft zum Kühlen des Motors 19 sichergestellt,
indem der Zentrifugalventilator verwendet wird.
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Die
Drehwelle 18 des Motorkühlventilators 20B wird
mit der Drehung der Antriebswelle 17 gedreht. Die Luft
außerhalb der Kühleinheit wird mit der Drehung
des Motorkühlventilators 20B von der Lufteinlassöffnung 32B in
das Motorgehäuse 31B eingesaugt. Im Inneren des
Motorgehäuses 31B wird die Luft aus einer Luftansaugöffnung
des Motorkühlventilators 20B in die Richtung X
in einen radial inneren Raum von ihm eingesaugt, der in einer Mitte
eines axialen Endes des Zentrifugalventilators 20B bereitgestellt
ist und dem Motor 19 zugewandt ist. Die Luft wird dann
durch die Flügel 21B in einer Zentrifugalrichtung,
wie etwa einer radialen Richtung, ausgeblasen. Die Luft wird ferner
durch die Luftauslassöffnung 33B in den negativen
Druckbereich des Kernkühlventilators 10 eingeleitet.
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Folglich
nimmt die Luft im Inneren des Motorgehäuses 31B neben
der Saugkraft des Motorkühlventilators 20B die
Saugkraft des Kernkühlventilators 10 auf. Als
solches wird die aus dem Motorgehäuse 31B strömende
Luft zu der stromabwärtigen Position der Kernkühlventilatoren 10 eingeleitet,
wobei die Luft den Kern 2 in einer rückwärtigen
Richtung durchläuft. Selbst wenn der Druckabfall in dem
Luftweg zum Kühlen des Motors 19 groß ist,
wird daher das Luftvolumen zum Kühlen des Motors 19 sichergestellt.
Ferner wird das Luftvolumen zum Kühlen des Motors 19 mit
Hilfe der von dem Kernkühlventilator 10 erzeugten Saugkraft
erhöht. Als solches verbessert sich die Kapazität
zum Kühlen des Motors 19 weiter.
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Selbst
in einem Fall, in dem der Raum zum Montieren der Kühleinheit
in dem Motorraum in der Links- und Rechtsrichtung beschränkt
ist, ist es in der vorliegenden Ausführungsform weniger
wahrscheinlich, dass geheizte Luft, die den Kern 2 durchläuft,
in das Motorgehäuse 31B strömt, da der
Zentrifugalventilator 20B hohem Druckabfall widerstehen
kann.
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(Vierte Ausführungsform)
-
Eine
vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nun unter Bezug auf 7 bis 9 beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kühleinheit
derart aufgebaut, dass die von dem Motorkühlventilator 20A erzeugte
Luft eine Steuervorrichtung 40 und den Motor 19 durchläuft,
um die Steuervorrichtung 40 zu kühlen. 8 zeigt
eine innere Struktur eines Motorgehäuses 31D, um
den Luftstrom darin zu erklären, wenn es in der Richtung
X betrachtet wird. 9 zeigt eine Rückansicht
des Motorgehäuses 31D, wenn es in der Richtung
Y betrachtet wird. In 8 und 9 entspricht die
Richtung Z einer Aufwärtsrichtung der Kühleinheit,
wie etwa einer Richtung senkrecht zu einer Papieroberfläche
von 7.
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Wie
in 7 bis 9 gezeigt, sind der Motor 19 und
die Steuervorrichtung 40 in dem Motorgehäuse 31D untergebracht.
Im Inneren des Motorgehäuses 31D ist eine Trennwand 35 zwischen
dem Motor 19 und der Steuervorrichtung 40 bereitgestellt. Die
Steuervorrichtung 40 dient dazu, einen Betrieb des Motors 19 zu
steuern. Die Steuervorrichtung 40 umfasst eine Steuerleiterplatte,
elektrische Komponenten und Wärmeabstrahlungslamellen 41.
Die Wärmeabstrahlungslamellen 41 sind zu dem Luftdurchgang
im Inneren des Motorgehäuses 31D zum Abstrahlen
von Wärme freiliegend. Die Trennwand 35 ist oberhalb
des Motors 19 und unter der Steuervorrichtung 40 angeordnet.
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Das
Motorgehäuse 31D ist derart aufgebaut, dass seine
erste Seitenwand, die dem Kernkühlventilator 10 zugewandt
ist, einen Teil des Luftdurchgangsabschnitts der Ventilatorabdeckung 30 bildet. Das
Motorgehäuse 31D hat eine Lufteinlassöffnung 32D zum
Einleiten der Luft außerhalb der Kühleinheit in
das Motorgehäuse 31D und erste und zweite Luftauslassöffnungen 33D, 34D zum
Auslassen der Luft aus dem Motorgehäuse 31D.
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Die
Lufteinlassöffnung 32D ist auf einem oberen Abschnitt
einer zweiten Seitenwand des Motorgehäuses 31D bereitgestellt,
wobei die zweite Seitenwand entgegengesetzt zu der Antriebswelle 17 ist.
Die Lufteinlassöffnung 32D ist zu der Richtung entgegengesetzt
zu der Richtung X offen. Die erste Luftauslassöffnung 33D ist
in der ersten Seitenwand bereitgestellt, die den stromabwärtigen
Abschnitt des Motorgehäuses 31D bildet. Die erste
Luftauslassöffnung 33D ist bereitgestellt, um
die Verbindung zwischen dem Inneren des Motorgehäuses 31D und dem
negativen Druckbereich des Kernkühlventilators 10,
das heißt, dem Vorderbereich des Kernkühlventilators 10 zu
erlauben. Mit anderen Worten ist der erste Luftauslass 33D derart
bereitgestellt, dass er sich zum Inneren der Ventilatorabdeckung 30,
insbesondere zu dem Luftdurchgangsabschnitt der Ventilatorabdeckung 30, öffnet.
Die zweite Luftauslassöffnung 34D befindet sich
in einem hinteren Abschnitt des Motorgehäuses 31D.
Die zweite Luftauslassöffnung 34D befindet sich
näher an einer hinteren Position als die Antriebswelle 17.
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Gemäß den
vorstehend beschriebenen Positionen der Lufteinlassöffnung 32D und
der ersten und zweiten Luftauslassöffnungen 33D, 34D wird
die Luft außerhalb des Motorgehäuses 31D,
wenn der Motorkühlventilator 20A betrieben wird,
von der Lufteinlassöffnung 32D ins Innere des
Motorgehäuses 31D gesaugt. Im Inneren des Motorgehäuses 31D strömt
die angesaugte Luft in die hintere Richtung. Während sie entlang
der Lammellen 41 strömt, die sich in die Richtung
X erstrecken, kühlt die angesaugte Luft die Steuervorrichtung 40.
Dann kollidiert die Luft mit der Rückwand des Motorgehäuses 31D uns
strömt folglich nach unten. Die Luft strömt um
den Motor 19 herum und strömt weiter in Richtung
der stromabwärtigen Position des Motorkühlventilators 20A.
Dann strömt die Luft durch die ersten und zweiten Luftauslassöffnungen 33D, 34D aus
dem Motorgehäuse 31D aus. Die aus der ersten Luftauslassöffnung 33D strömende
Luft wird zu dem negativen Druckbereich des Kernkühlventilators 10 ausgeblasen.
Die aus der zweiten Luftauslassöffnung 34D strömende
Luft wird zu der stromabwärtigen Position des Kernkühlventilators 10 ausgeblasen.
-
Das
Motorgehäuse 31D kann aus einem Harzmaterial,
wie etwa Polypropylen, das Glasfaser, Talk und ähnliches
enthält, gefertigt sein, um eine ausreichende Festigkeit
zu haben. Das Motorgehäuse 31D kann integral mit
der Ventilatorabdeckung 30 ausgebildet sein. Alternativ
kann das Motorgehäuse 31D getrennt von der Ventilatorabdeckung 30 ausgebildet
werden. In einem derartigen Fall wird das Motorgehäuse 31D an
der Ventilatorabdeckung 30, einem andern in dem Fahrzeug
montierten Element oder einem Teil der Fahrzeugkarosserie befestigt.
-
In
der vorliegenden Ausführungsform ist die Lufteinlassöffnung 32D an
einem Teil der zweiten Seitenwand des Motorgehäuses 31D montiert
und ist kleiner als die Lufteinlassöffnung 32A, 32B, 32C der zweiten
Ausführungsform. Im Inneren des Motorgehäuses 31D ist
die Trennwand 35 bereitgestellt, um einen ersten Raum 36,
in dem die Steuervorrichtung 40 angeordnet ist, von einem
zweiten Raum 37, in dem der Motor 19 angeordnet
ist, zu trennen.
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Die
aus der Lufteinlassöffnung 32D angesaugte Luft
strömt zuerst in den ersten Raum 36. In dem ersten
Raum 36 strömt die Luft um die Steuervorrichtung 40 herum.
Dann tritt die Luft in den zweiten Raum 37 ein und strömt
um den Motor 19 herum. Danach strömt die Luft
aus den ersten und zweiten Luftauslassöffnungen 33D, 34D aus
dem Motorgehäuse 31D aus. Zum Beispiel bildet
die Trennwand 35 eine Öffnung, um, wie in 8 gezeigt,
die Verbindung zwischen dem ersten Raum 36 und dem zweiten
Raum 37 mit der Rückwand des Motorgehäuses 31D zu
erlauben.
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Da
die Lufteinlassöffnung 32D an einem Teil der zweiten
Seitenwand des Motorgehäuses 31D ausgebildet ist,
wird die Geschwindigkeit der an die Steuervorrichtung 40 zugeführten
Luft erhöht. Als solches verbessert sich die Kühlwirkung
weiter. Außerdem befindet sich die Steuervorrichtung 40 in
Bezug auf den Luftstrom stromaufwärtig von dem Motor 19.
Daher kann die Steuervorrichtung 40 vor dem Motor 19 gekühlt
werden.
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(Fünfte Ausführungsform)
-
Eine
fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nun unter Bezug auf 10 beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Drehwelle 18 des
Motorkühlventilators 20A durch eine Verbindung 50 mit
einer Drehwelle 17a der Motorvorrichtung verbunden.
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Die
Kühleinheit der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich
der Kühleinheit der zweiten Ausführungsform, abgesehen
davon, dass die Motorvorrichtung anstelle der Antriebswelle 17 einen
ersten Wellenteil 17a und einen zweiten Wellenteil 17b hat
und der erste Wellenteil 17a durch die Verbindung 50 mit
der Drehwelle 18 des Motorkühlventilators 20A verbunden
ist. Die Auswirkungen, die ähnlich der zweiten Ausführungsform
sind, werden von den ähnlichen Strukturen erzielt.
-
Hier
ist der erste Wellenteil 17a direkt mit dem Motor 19 verbunden.
Die Verbindung 50 ist nicht auf eine Ausführungsform
beschränkt, sondern kann jede Verbindungsstruktur haben,
die fähig ist, koaxial mit dem ersten Wellenteil 17a und
der Drehwelle 18 zu verbinden. Zum Beispiel kann die Verbindung 50 aus
einem motorseitigen Zahnrad, das an dem ersten Wellenteil 17a befestigt
ist, und einem ventilatorseitigen Zahnrad, das an der Drehwelle 18 des
Motorkühlventilators 20A befestigt ist, aufgebaut
sein. Das motorseitige Zahnrad und das ventilatorseitige Zahnrad
sind miteinander in Eingriff, um dadurch den ersten Wellenteil 17a mit
der Drehwelle 18 zu verbinden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform sind das erste Antriebszahnrad 15 und
das zweite Antriebszahnrad 16 an dem zweiten Wellenteil 17b befestigt.
Der zweite Wellenteil 17b erstreckt sich ähnlich
der Antriebswelle 17 parallel zu dem Kern 2. Die Welle 17b,
die Drehwelle 18 des Motorkühlventilators 20A und
der erste Wellenteil 17a sind koaxial ausgerichtet.
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(Sechste Ausführungsform)
-
Eine
sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nun unter Bezug auf 11 bis 15 beschrieben.
In der sechsten Ausführungsform hat die Kühleinheit
einen Motorkühlventilator 20C, in den anstelle
der Verbindung 50 der fünften Ausführungsform
eine Verbindung 60 integriert ist. Andere Strukturen der
Kühleinheit sind ähnlich den vorstehenden Ausführungsformen.
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Wie
in 11 gezeigt, hat der Motorkühlventilator 20C einen
Nabenteil 22C und Flügel 21C, die sich
radial von dem Nabenteil 22C erstrecken. Der Nabenteil 22C umfasst
ein Außenzahnradelement 61 und ein Innenzahnradelement 65.
Das Außenzahnradelement 61 ist näher
an dem ersten Wellenteil 17a angeordnet als das Innenzahnradelement 65 und
ist mit der Drehwelle 18 in ihrer Mitte ausgebildet. Das Innenzahnradelement 65 ist
auf einer Außenseite des Außenzahnradelements 61 angeordnet
und ist mit dem Außenzahnradelement 61 in Eingriff.
Das heißt, der Nabenteil 22C ist aus den Außenzahnradelement 61 und
dem Innenzahnradelement 65 aufgebaut.
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Wie
in 12 und 13 gezeigt,
umfasst das Innenzahnradelement 61 einen Scheibenabschnitt 62 und
Außenzähne 63, die von einem Außenumfang
des Scheibenabschnitts 62 in eine Richtung radial nach
außen vorstehen. Die Außenzähne 63 sind
in gleichen Abständen entlang des Umfangs des Scheibenabschnitts 62 angeordnet.
Zum Beispiel hat das Außenzahnradelement 61 acht
Außenzähne 63. Der Scheibenabschnitt 62 ist
in seiner Mitte integral mit dem ersten Wellenteil 17a verbunden.
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Wie
in 14 und 15 gezeigt,
umfasst das Innenzahnradelement 65 einen zylindrischen
Abschnitt 68 und Innenzähne 67. Der zylindrische
Abschnitt 68 hat eine Endwand, und ein Ende der Welle 17b,
das die ersten und zweiten Antriebszahnräder 15, 16 hält,
ist integral mit einer Mitte der Endwand verbunden. Die Innenzähne 67 stehen
von einer inneren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 68 in einer
Richtung radial nach innen vor. Die Innenzähne 67 sind
in einer Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet.
Zum Beispiel hat das Innenzahnradelement 65 acht Innenzähne 67.
Die Flügel 21C erstrecken sich von einer äußeren
Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 68.
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Die
Innenzähne 67 des Innenzahnradelements 65 sind
derart angeordnet, dass sie Rillen zwischen den Außenzähnen 63 des
Scheibenabschnitts 62 des Außenzahnradelements 61 entsprechen.
Die Innenzähne 67 sind fähig, die äußere
Oberfläche des Scheibenabschnitts 62 zwischen
den Außenzähnen 63 zu kontaktieren. Die
Außenzähne 63 des Außenzahnradelements 61 sind
derart angeordnet, dass sie Rillen zwischen den Innenzähnen 67 des
zylindrischen Abschnitts 68 entsprechen. Die Außenzähne 63 sind
fähig, die innere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 68 zwischen
den Innenzähnen 67 zu kontaktieren.
-
In
der vorliegenden Ausführungsform ist die Verbindung 60 in
den Motorkühlventilator 20C, insbesondere den
Nabenteil 22C, integriert. Der Motorkühlventilator 20C mit
der Verbindung 60 wird zum Beispiel durch Spritzgießen
unter Verwendung einer vorgegebenen Form aus einem Harzmaterial
ausgebildet. Die Verbindung 60 ist zum Beispiel aus Polypropylen,
Nylon oder ähnlichem, das Glasfaser, Talk und ähnliches
enthält, gefertigt, um eine ausreichende Festigkeit zu
haben.
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Die
Struktur der Welle und der Verbindung 60 der vorliegenden
Ausführungsform kann in den Kühleinheiten der
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform hat die Kühleinheit
die Verbindung 60, die den zweiten Wellenteil 17b koaxial
verbindet, welcher durch die Zahnräder 14, 15, 16 mit
den Drehwellen 13 der Kernkühlventilatoren 10 verbunden
ist, und den ersten Wellenteil 17a, der direkt mit dem
Motor 19 verbunden ist. Die Verbindung 60 ist
integral in dem Motorkühlventilator 20C ausgebildet.
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In
einem derartigen Aufbau kann die Größe der Kühleinheit
in der Längsrichtung der Wellen 17a, 17b, 18 verringert
werden, und axiale Verschiebungen der Wellen 17a, 17b, 18 werden
verkleinert. Ferner wird die Gesamtgröße der Kühleinheit
verringert. Außerdem werden die Anzahl der Komponententeile und
die Anzahl der Montageschritte verringert. Da die Verbindung 60 integral
mit dem Nabenteil 22C des Motorkühlventilators 20C ausgebildet
ist, werden Anordnungsräume und Herstellungskosten verringert.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die
verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sind hier vorstehend beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist
jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen
beschränkt, sondern kann auf verschiedene andere Weisen
implementiert werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
Ferner kann die vorliegende Erfindung implementiert werden, indem
die vorstehenden beispielhaften Ausführungsformen auf verschiedene Weisen
teilweise kombiniert werden.
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In
den vorstehenden Ausführungsformen ist die Ventilatorabdeckung 30 aus
Harz gefertigt. Alternativ kann die Ventilatorabdeckung 30 aus
einem Metall gefertigt sein. In einem derartigen Fall kann die Ventilatorabdeckung 30 durch
Pressen unter Verwendung einer Pressform, Schweißen und ähnlichem
gefertigt werden.
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In
den vorstehenden Ausführungsformen sind die Motorkühlventilatoren 20, 20A, 20B, 20C in Bezug
auf den Luftstrom stromabwärtig von dem Motor 19 angeordnet.
Alternativ können die Motorkühlventilatoren 20, 20A, 20B, 20C stromaufwärtig
von dem Motor 19 angeordnet werden.
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Die
Anzahl der Kernkühlventilatoren 10 ist nicht auf
zwei beschränkt. Die Ventilatorabdeckung 30 kann
derart aufgebaut sein, dass sie einen Kernkühlventilator 10 oder
drei oder mehr Kernkühlventilatoren 10 unterstützt.
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In
den vorstehenden Ausführungsformen umfasst jeder der Kernkühlventilatoren
(Gebläse) 10 den einzelnen Ventilator in Bezug
auf die Vorder- und Hinterrichtung. Der Kernkühlventilator 10 kann
jedoch aus einem sich gegenläufig drehenden Gebläse aufgebaut
werden, in dem zwei sich entgegengesetzt drehende Ventilatoren in
der Vorder- und Hinterrichtung ausgerichtet sind und in Gegenrichtungen
gedreht werden. Das sich gegenläufig drehende Gebläse
hat einen hohen Ventilatorwirkungsgrad. Die Drehwellen der Ventilatoren
sind in der Vorder- und Hinterrichtung ausgerichtet und durch Zahnräder
mit der Antriebswelle 17 verbunden.
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Die
Ventilator 30 und der Kühler 1 können auf
verschiedene Arten, wie etwa durch Schrauben, Klemmen, Klammern
und ähnliches befestigt werden.
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Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen werden Fachleuten der Technik ohne weiteres
einfallen. Die Erfindung in ihrem weiteren Sinne ist nicht auf die spezifischen
Details, die repräsentative Vorrichtung und veranschaulichende
Beispiel, die gezeigt und beschrieben wurden, beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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