DE102009050370A1 - Kühlermodul für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
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Abstract
In einem Kühlermodul für ein Kraftfahrzeug wird eine lösbare Verbindung zwischen einem Gehäuse 14 eines Elektromotors 13 und einer Haltestruktur 1 benötigt, die eine kostengünstige und sichere Montage erlaubt und nicht durch wechselnde Reaktionskräfte am Elektromotor 13 gelockert oder gelöst werden kann. Zur Lösung wird eine Anordnung aus einer Haltestruktur 1 und einem damit lösbar verbundenen Gehäuse 14 für einen Elektromotor 13 vorgeschlagen, wobei das Gehäuse 14 eine Anzahl bodenseitig strahlenförmig abstehender Laschen 15, 16, 17, 18, 19 aufweist, die durch aufeinanderfolgende Kipp- und Schiebebewegungen in korrespondierende Ausnehmungen 3, 4, 5, 6, 7 der Haltestruktur 1 einsetzbar sind. Ferner werden verschiedene Verfahren zur Montage vorgeschlagen.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem Elektromotor und einer Halterung und insbesondere die Ausgestaltung einer lösbaren Verbindung zwischen einem Elektromotor eines Kühlergebläses und einer Haltestruktur eines Kühlermoduls an einem Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Zusammenbau eines Kühlermoduls mit einem Elektromotor und einer Haltestruktur.
- Das Dokument
US 7,318,394 B2 zeigt eine Kühleranordnung oder ein Kühlermodul für ein Kraftfahrzeug mit einem Lüfter und einem Wärmetauscher. Der Lüfter umfasst einen Elektromotor mit einem axial auf der Welle montierten Lüfterrad. Eine Haltestruktur ist vorgesehen, um den Elektromotor in einer vorgegebenen Position an dem Wärmetauscher zu halten. Das zitierte Dokument zeigt verschiedene gebräuchliche Ausgestaltungen der Verbindung zwischen dem Gehäuse des Elektromotors und der Haltestruktur. Dieser Verbindung kommt mit Blick auf den Aufwand bei der Montage der Kühleranordnung eine besondere Bedeutung zu. Verbindungen mit möglichst wenigen Schrauben oder andere aufwändig anzubringende Befestigungselemente erfordern weniger manuelle Maßnahmen und senken die Kosten für den Zusammenbau. Die in dem zitierten Dokument beschriebenen Verbindungen leisten dies im Wesentlichen durch Rast-, Schnapp- oder Renkverbindungen, die sich durch das Einschieben des Elektromotors in die Aufnahmestelle mit oder ohne eine zusätzliche Verdrehung herstellen lassen. Allerdings bleibt mit den beschriebenen gebräuchlichen Verbindungen der Nachteil, dass die am Elektromotor angreifenden Kräfte die Verbindung lockern oder lösen können. - Die vorliegende Erfindung stellt sich demnach Aspekt die Aufgabe, eine lösbare Verbindung zwischen einem Gehäuse eines Elektromotors und einer Haltestruktur bereit zu stellen, die nicht durch wechselnde Reaktionskräfte gelockert oder gelöst werden kann. Unter einem zweiten Aspekt stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zum Einbau eines Elektromotors in eine Haltestruktur einer Kühleranordnung bereit zu stellen, durch das sich eine lösbare und zuverlässig von Reaktionskräften unbeeinflusste Verbindung ergibt.
- Hinsichtlich einer Vorrichtung löst die vorliegende Erfindung diese Aufgabe durch eine Anordnung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Ferner löst die vorliegende Erfindung diese Aufgabe durch verschiedene Montageverfahren mit Schritten nach den Ansprüchen 5 oder 7.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Darin zeigt:
-
1 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht auf einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Elektromotors für einen Kühlerlüfter von der Rückseite; -
2 eine schematisch vereinfachte perspektivische Detailansicht der bodenseitigen Laschen an dem Gehäuse des Elektromotors gemäß1 ; -
3 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht auf einen Teil einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Haltestruktur in einem Fahrzeugkühler im Bereich der Aufnahme für das Gehäuse des Elektromotors gemäß1 ; -
4 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines Schrittes in der Montage des Elektromotors gemäß1 in die Haltestruktur gemäß2 ; -
5 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines sich an den Schritt gemäß4 anschließenden Schrittes in der Montage des Elektromotors gemäß1 in die Haltestruktur gemäß2 ; -
6 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines sich an den Schritt gemäß5 anschließenden Schrittes in der Montage des Elektromotors gemäß1 in die Haltestruktur gemäß2 ; -
7 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht auf einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines Elektromotors für einen Kühlerlüfter von der Rückseite; -
8 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht auf einen Teil einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer Haltestruktur in einem Fahrzeugkühler im Bereich der Aufnahme für das Gehäuse des Elektromotors gemäß7 ; -
9 eine schematisch vereinfachte perspektivische Gesamtansicht des Elektromotors mit aufgesetztem Lüfterrad und der Haltestruktur in der dritten bevorzugten Ausführungsform vor dem Zusammenbau; und -
10 die in Baugruppen gemäß9 in einer Situation nach dem Zusammenbau. - Gemäß den
1 bis6 umfasst eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung eine Haltestruktur1 und ein damit lösbar verbundenes Gehäuse14 eines Elektromotors13 . Das hier dargestellte Gehäuse14 ist ein flaches, halboffenes, ungefähr zylindrisches Gehäuse, wie es typisch für Innenpolmotoren und die in Kühlerlüftern häufig eingesetzten elektronisch kommutierten Motoren mit feststehender innerer Wicklung verwendet wird. Das Gehäuse14 weist bodenseitig, also gegenüber der Abtriebsseite, eine Anzahl von strahlenförmig abstehenden Laschen15 ,16 ,17 ,18 ,19 auf. Dabei soll mit dem Begriff ”strahlenförmig” vorliegend lediglich den Umstand bezeichnet werden, dass verschiedene Laschen über den Umfang verteilt von der Außenfläche abstehen. Die Laschen15 ,16 ,17 ,18 ,19 müssen nicht notwendig über den gesamten Winkelbereich gleichmäßig verteilt, symmetrisch gestaltet oder radial ausgerichtet sein. Die in Bezug genommene erste Anordnung weist fünf Laschen15 ,16 ,17 ,18 ,19 auf. Zwei erste Laschen15 ,16 sind eng benachbart und annähernd parallel um eine radiale Richtung herum abstehend angeordnet, um in einer zur Motorachse A quer verlaufenden Bewegung in korrespondierende taschenförmige Ausnehmungen3 ,4 der Haltestruktur1 eingeschoben zu werden. Durch endseitige Aufkantungen wird insbesondere gemäß2 ein besonders sicherer Sitz erreicht. Drei weitere Laschen17 ,18 ,19 sind entlang des Umfangs verteilt. Dabei liegt eine dieser Laschen19 dem Paar erster Laschen15 ,16 gegenüber, die anderen beiden17 ,18 sind um jeweils ungefähr einen Viertelkreis versetzt links und rechts einander gegenüberliegend angeordnet. Die weiteren Laschen17 ,18 ,19 haben eine flache Gestalt, die ein Einsetzen in flach vertiefte Ausnehmungen5 ,6 ,7 in Richtung der Motorachse A erlaubt. Die Laschen17 ,18 weisen Mittel auf, um nach dem Einsetzen in die korrespondierenden Ausnehmungen3 ,4 ein Verschieben des Gehäuses2 gegen die Haltestruktur1 in der Ebene der Anlagefläche der Laschen15 ,16 ,17 ,18 ,19 zu verhindern. Anstelle der in den Zeichnungen dargestellten Zapfen-Loch-Passungen8 ,9 kann natürlich mit gleichem Erfolg eine Passung entlang der Außenkontur der Laschen17 ,18 in Betracht kommen. - Mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform lässt sich mit wenigen Handgriffen eine mechanisch belastbare und dennoch lösbare Verbindung zwischen dem Gehäuse
14 und der Haltestruktur1 herstellen. Dazu wird das Gehäuse14 zunächst in einer gegenüber der Einbaulage gekippten Stellung mit dem Paar der ersten Laschen15 ,16 in die korrespondierenden taschenförmigen Ausnehmungen3 ,4 der Haltestruktur1 eingeschoben. Vorzugsweise begrenzen wie in den betreffenden Zeichnungen dargestellt geeignete Anschläge10 ,11 die Einschubtiefe. Aus dieser Lage wird das Gehäuse14 in die Einbaulage aufgerichtet, wodurch die weiteren Laschen17 ,18 ,19 in die vorgesehenen korrespondierenden flach vertieften Ausnehmungen5 ,6 ,7 vollständig eintauchen. Dabei bewirken die Zapfen-Loch-Passungen an den Laschen17 ,18 eine Verriegelung des Gehäuses2 gegen ein weiteres Verschieben in der Ebene des Bodens. Nach dem Einsetzen eines Befestigungsmittels und vorzugsweise einer Schraube23 an einer der weiteren Laschen19 ist ein für das Herauslösen des Gehäuses14 aus der Halterung notwendiges Verkippen unterbunden. Die Schraube23 überträgt dabei lediglich geringe Kräfte aufgrund des durch das Gewicht des Elektromotors13 hervorgerufenen Kippmoments. Die wesentlichen Reaktionskräfte werden durch die Laschen15 ,16 ,17 ,18 ,19 auf die Ausnehmungen3 ,4 ,5 ,6 ,7 übertragen. - Eine in den Zeichnungen nicht dargestellte zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch eine geringfügige Veränderung der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform in Bezug auf die Gestalt der Laschen und Ausnehmungen erhalten. Dazu sind einmal die taschenförmigen Ausnehmungen an der Oberseite ausgespart. Dadurch ergibt sich eine verringerte Verlagerung des Gehäuses zum Einschieben der betreffenden ersten Laschen, die überdies an ihren Enden gerade ausgeführt sind. Die in der ersten bevorzugten Ausführungsform zwischen den seitlichen weiteren Laschen und den korrespondierenden Ausnehmungen vorgesehenen Zapfen-Loch-Passungen sind ferner abgewandelt zu Zapfen-Langloch-Passungen, die eine geringfügige Verschiebung zulassen. Die zu der den ersten Laschen gegenüber liegenden weiteren Lasche gehörende Ausnehmung weist schließlich einen kleinen Absatz auf. Dieser ist im Verhältnis zu der Lasche so bemessen, dass diese bei vollständig in die gegenüberliegenden Ausnehmungen eingeschobenen ersten Laschen gerade nicht mehr mit der Außenkante der Lasche zusammen trifft. Dadurch wird eine Verschiebung zwischen Gehäuse und Haltestruktur in der vollständig aufgerichteten Lage des Elektromotors unterbunden. Wiederum ist eine kleine Schraube vorgesehen, um ein Zurückkippen des Elektromotors aus der Einbaulage zu unterbinden.
- Eine zu der zweiten bevorzugten Ausführungsform ähnliche dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den
7 und8 veranschaulicht. Diese dritte Ausführungsform kommt mit insgesamt drei Laschen15 ,16 ,19 aus. Dabei entsprechen die beiden symmetrisch angeordneten und nach unten weisenden Laschen15 ,16 den ersten Laschen in der ersten und zweiten beschriebenen Ausführungsform. Die Funktion der dort diesen Laschen gegenüberliegenden Lasche übernimmt in der dritten Ausführungsform die dritte Lasche19 . Die zu den symmetrisch angeordneten Laschen15 ,16 korrespondierenden taschenförmigen Vertiefungen3 ,4 sind gemäß8 wie in der zweiten beschriebenen Ausführungsform in der Richtung der Montage abgesetzt oder ausgespart und lassen ein leicht versetztes Einschieben von vorne zu. Über die dritte Lasche19 wird in der Einbaulage auch in der dritten Ausführungsform das Gehäuse durch eine Stufe innerhalb der korrespondierenden Ausnehmung gegen ein Verschieben gesperrt. Wiederum sichert eine Schraube23 das Gehäuse14 gegen ein Zurückkippen aus der Einbaulage. - Der Einbau des Elektromotors
13 in die Haltestruktur1 vollzieht sich für die beschriebene zweite und dritte Ausführungsform in den nachfolgend beschriebenen Schritten. Zunächst wird der Elektromotor13 aus einer geringfügig gegenüber seiner Betriebsstellung geneigten und außermittigen Position an die Haltestruktur1 in Richtung der Motorachse A angenähert. Dabei gelangen die ersten Laschen15 ,16 in dem abgesetzten Bereich der korrespondierenden Ausnehmungen3 ,4 zur Anlage. Die Lasche19 und ggf. weitere Laschen liegen in dieser Situation noch unvollständig in den korrespondierenden flach vertieften Ausnehmungen. Die den ersten Laschen15 ,16 gegenüberliegende Lasche19 stößt von oben gegen die Stufe in der Ausnehmung7 an. In dieser Lage lässt sich das Gehäuse14 geringfügig in Richtung der ersten Laschen15 ,16 verschieben. Diese tauchen dabei vollständig in die taschenförmigen Ausnehmungen3 ,4 ein und hintergreifen die bügelförmigen Abschnitte. Geeignet gestaltete Anschläge begrenzen wiederum die Einschubtiefe und sorgen für eine zentrische Ausrichtung der ersten Laschen15 ,16 . In der vollständig eingeschobenen Stellung liegt die abstehende Kante der den ersten Laschen15 ,16 gegenüberliegenden Lasche19 neben der Stufe. Dadurch kann das Gehäuse14 in seine Einbaulage verkippt werden. Nach der Anbringung der Schraube22 ist ein Zurückkippen ausgeschlossen. - Die zweite und die dritte beschriebene bevorzugte Ausführungsform erfordern eine wesentlich geringere Verkippung des Elektromotors beim Einbau als die erste bevorzugte Ausführungsform. Dadurch bieten sich diese Ausführungsformen besonders an, wenn der Elektromotor
13 mit dem vormontierten Lüfterrad22 in die Haltestruktur1 eingesetzt werden soll. Dies ist in den9 und10 schematisch veranschaulicht. Ein kleinerer Kippwinkel benötigt weniger Freiraum zwischen dem Außenrand des Lüfterrads22 und den in der Nähe liegenden Speichen2 der Haltestruktur1 . - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Haltestruktur
- 2
- Speichen
- 3, 4, 5, 6, 7
- Ausnehmungen
- 8, 9
- Zapfen
- 10, 11
- Anschläge
- 12
- Lüfter
- 13
- Elektromotor
- 14
- Gehäuse
- 15, 16
- Laschen, erste
- 17, 18, 19
- Laschen, weitere
- 22
- Lüfterrad
- 23
- Schraube
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 7318394 B2 [0002]
Claims (8)
- Anordnung aus einer Haltestruktur (
1 ) und einem damit lösbar verbundenen Gehäuse (14 ) für einen Elektromotor (13 ), wobei das Gehäuse (14 ) eine Anzahl bodenseitig strahlenförmig abstehender Laschen (15 ,16 ,17 ,18 ,19 ) aufweist, die durch aufeinanderfolgende Kipp- und Schiebebewegungen in korrespondierende Ausnehmungen (3 ,4 ,5 ,6 ,7 ) der Haltestruktur (1 ) einsetzbar sind. - Anordnung nach Anspruch 1, wobei eine Anzahl erster Laschen (
15 ,16 ) in taschenförmige Ausnehmungen (3 ,4 ) der Haltestruktur (1 ) einschiebbar ist. - Anordnung nach Anspruch 2, wobei die Einschubtiefe durch endseitig an den Laschen (
15 ,16 ) angreifende und vorzugsweise zentrierend wirkende Anschläge begrenzt ist. - Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Anzahl zweiter Laschen (
17 ,18 ,19 ) mit flach vertieften Ausnehmungen (5 ,6 ,7 ) in der Haltestruktur (1 ) in begrenzt verschieblichen Eingriff bringbar ist. - Verfahren zur Montage eines Elektromotors (
13 ) mit einer Haltestruktur (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin – in einem ersten Schritt der Elektromotor (13 ) in einer zu seiner Einbaulage geneigten oder verkippten Lage mit einer Anzahl erster Laschen (15 ,16 ) in korrespondierende erste Ausnehmungen (3 ,4 ) der Haltestruktur (1 ) hintergreifend eingerückt wird, – in einem zweiten Schritt durch das Zurückkippen des Elektromotors (13 ) in die Einbaulage eine Anzahl weiterer Haltelaschen (17 ,18 ,19 ) in korrespondierende flach vertiefte Ausnehmungen (5 ,6 ,7 ) der Haltestruktur (1 ) verbracht wird und – in einem dritten Schritt durch ein Befestigungsmittel (22 ) eine Verbindung zwischen einer Lasche (19 ) und der Haltestruktur (1 ) hergestellt wird. - Verfahren zur Montage eines Elektromotors (
2 ) in einer Haltestruktur (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin – in einem ersten Schritt der Elektromotor (13 ) in einer zu seiner Einbaulage senkrecht zur Motorachse (A) versetzten Lage mit einer Anzahl bodenseitig an seinem Gehäuse (14 ) seitlich abstehender Laschen (15 ,16 ,17 ,18 ,19 ) in Ausnehmungen (3 ,4 ) der Haltestruktur (1 ) von vorne eingesetzt wird, – in einem zweiten Schritt durch das Verschieben des Elektromotors (13 ) in die Einbaulage dessen Gehäuse mit einer Anzahl erster Laschen (15 ,16 ) in korrespondierenden abgesetzt taschenförmigen Ausnehmungen (3 ,4 ) der Haltestruktur (1 ) hintergreifend verrastet wird und – in einem dritten Schritt durch ein Befestigungsmittel (22 ) eine Verbindung zwischen einer Lasche (19 ) und der Haltestruktur (1 ) hergestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 6, wobei die der zur Befestigung vorgesehenen Lasche (
19 ) korrespondierende Ausnehmung (7 ) der Haltestruktur (1 ) eine Stufe aufweist, gegen die das Ende der Lasche (19 ) in der Einbaulage ansteht. - Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Verbindung im dritten Schritt an einer der weiteren Laschen (
17 ,18 ,19 ) und insbesondere an einer von den ersten Laschen (15 ,16 ) am weitesten beabstandeten Lasche (19 ) hergestellt wird.
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