DE102009050370A1

DE102009050370A1 - Kühlermodul für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009050370A1
Application number: DE102009050370A
Authority: DE
Original assignee: Magna Electronics Europe GmbH and Co OHG
Current assignee: Magna Electronics Europe GmbH and Co OHG
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2011-04-28
Also published as: DE112010003724A5; CN102639875A; WO2011047666A2; CN102639875B; US20120206000A1; US9103353B2; WO2011047666A3

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 gemäß 1;
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 gemäß 1;
4 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines Schrittes in der Montage des Elektromotors gemäß 1 in die Haltestruktur gemäß 2;
5 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines sich an den Schritt gemäß 4 anschließenden Schrittes in der Montage des Elektromotors gemäß 1 in die Haltestruktur gemäß 2;
6 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines sich an den Schritt gemäß 5 anschließenden Schrittes in der Montage des Elektromotors gemäß 1 in die Haltestruktur gemäß 2;
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 gemäß 7;
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 gemäß 9 in einer Situation nach dem Zusammenbau.
Gemäß den 1 bis 6 umfasst eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung eine Haltestruktur 1 und ein damit lösbar verbundenes Gehäuse 14 eines Elektromotors 13. Das hier dargestellte Gehäuse 14 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 Gehäuse 14 weist bodenseitig, also gegenüber der Abtriebsseite, eine Anzahl von strahlenförmig abstehenden Laschen 15, 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 Laschen 15, 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 Laschen 15, 16, 17, 18, 19 auf. Zwei erste Laschen 15, 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 Ausnehmungen 3, 4 der Haltestruktur 1 eingeschoben zu werden. Durch endseitige Aufkantungen wird insbesondere gemäß 2 ein besonders sicherer Sitz erreicht. Drei weitere Laschen 17, 18, 19 sind entlang des Umfangs verteilt. Dabei liegt eine dieser Laschen 19 dem Paar erster Laschen 15, 16 gegenüber, die anderen beiden 17, 18 sind um jeweils ungefähr einen Viertelkreis versetzt links und rechts einander gegenüberliegend angeordnet. Die weiteren Laschen 17, 18, 19 haben eine flache Gestalt, die ein Einsetzen in flach vertiefte Ausnehmungen 5, 6, 7 in Richtung der Motorachse A erlaubt. Die Laschen 17, 18 weisen Mittel auf, um nach dem Einsetzen in die korrespondierenden Ausnehmungen 3, 4 ein Verschieben des Gehäuses 2 gegen die Haltestruktur 1 in der Ebene der Anlagefläche der Laschen 15, 16, 17, 18, 19 zu verhindern. Anstelle der in den Zeichnungen dargestellten Zapfen-Loch-Passungen 8, 9 kann natürlich mit gleichem Erfolg eine Passung entlang der Außenkontur der Laschen 17, 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 Haltestruktur 1 herstellen. Dazu wird das Gehäuse 14 zunächst in einer gegenüber der Einbaulage gekippten Stellung mit dem Paar der ersten Laschen 15, 16 in die korrespondierenden taschenförmigen Ausnehmungen 3, 4 der Haltestruktur 1 eingeschoben. Vorzugsweise begrenzen wie in den betreffenden Zeichnungen dargestellt geeignete Anschläge 10, 11 die Einschubtiefe. Aus dieser Lage wird das Gehäuse 14 in die Einbaulage aufgerichtet, wodurch die weiteren Laschen 17, 18, 19 in die vorgesehenen korrespondierenden flach vertieften Ausnehmungen 5, 6, 7 vollständig eintauchen. Dabei bewirken die Zapfen-Loch-Passungen an den Laschen 17, 18 eine Verriegelung des Gehäuses 2 gegen ein weiteres Verschieben in der Ebene des Bodens. Nach dem Einsetzen eines Befestigungsmittels und vorzugsweise einer Schraube 23 an einer der weiteren Laschen 19 ist ein für das Herauslösen des Gehäuses 14 aus der Halterung notwendiges Verkippen unterbunden. Die Schraube 23 überträgt dabei lediglich geringe Kräfte aufgrund des durch das Gewicht des Elektromotors 13 hervorgerufenen Kippmoments. Die wesentlichen Reaktionskräfte werden durch die Laschen 15, 16, 17, 18, 19 auf die Ausnehmungen 3, 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 und 8 veranschaulicht. Diese dritte Ausführungsform kommt mit insgesamt drei Laschen 15, 16, 19 aus. Dabei entsprechen die beiden symmetrisch angeordneten und nach unten weisenden Laschen 15, 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 Lasche 19. Die zu den symmetrisch angeordneten Laschen 15, 16 korrespondierenden taschenförmigen Vertiefungen 3, 4 sind gemäß 8 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 Lasche 19 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 Schraube 23 das Gehäuse 14 gegen ein Zurückkippen aus der Einbaulage.
Der Einbau des Elektromotors 13 in die Haltestruktur 1 vollzieht sich für die beschriebene zweite und dritte Ausführungsform in den nachfolgend beschriebenen Schritten. Zunächst wird der Elektromotor 13 aus einer geringfügig gegenüber seiner Betriebsstellung geneigten und außermittigen Position an die Haltestruktur 1 in Richtung der Motorachse A angenähert. Dabei gelangen die ersten Laschen 15, 16 in dem abgesetzten Bereich der korrespondierenden Ausnehmungen 3, 4 zur Anlage. Die Lasche 19 und ggf. weitere Laschen liegen in dieser Situation noch unvollständig in den korrespondierenden flach vertieften Ausnehmungen. Die den ersten Laschen 15, 16 gegenüberliegende Lasche 19 stößt von oben gegen die Stufe in der Ausnehmung 7 an. In dieser Lage lässt sich das Gehäuse 14 geringfügig in Richtung der ersten Laschen 15, 16 verschieben. Diese tauchen dabei vollständig in die taschenförmigen Ausnehmungen 3, 4 ein und hintergreifen die bügelförmigen Abschnitte. Geeignet gestaltete Anschläge begrenzen wiederum die Einschubtiefe und sorgen für eine zentrische Ausrichtung der ersten Laschen 15, 16. In der vollständig eingeschobenen Stellung liegt die abstehende Kante der den ersten Laschen 15, 16 gegenüberliegenden Lasche 19 neben der Stufe. Dadurch kann das Gehäuse 14 in seine Einbaulage verkippt werden. Nach der Anbringung der Schraube 22 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 Lüfterrad 22 in die Haltestruktur 1 eingesetzt werden soll. Dies ist in den 9 und 10 schematisch veranschaulicht. Ein kleinerer Kippwinkel benötigt weniger Freiraum zwischen dem Außenrand des Lüfterrads 22 und den in der Nähe liegenden Speichen 2 der Haltestruktur 1.
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

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.