DE102010053055A1 - Device for fastening fan to drive shaft of motor vehicle, has holding lugs spaced in circumferential direction and passing through three openings, which are formed through lugs of fan to obtain bayonet-fastening - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Lüfterrads an einer Antriebswelle, die von einem Motor drehangetrieben werden kann, und eine Baugruppe aus einem Lüfterrad und einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for attaching a fan to a drive shaft, which can be rotated by a motor, and an assembly of a fan and such a device.
Eine Befestigungsvorrichtung dieser Art kann insbesondere in den Ausstattungen von Kraftfahrzeugen verwendet werden, um die Befestigung eines Lüfterrads eines Lüftersatzes an einer Antriebswelle, die von einem Elektromotor drehangetrieben werden kann, zu gewährleisten.A fastening device of this type can be used in particular in the equipment of motor vehicles to ensure the attachment of a fan of a fan set to a drive shaft which can be rotated by an electric motor.
Der Lüftersatz wird verwendet, um einen Luftstrom durch ein Kühlmodul hindurch zu beschleunigen, das einen oder mehrere Wärmetauscher, darunter den Kühler des Motors des Fahrzeugs aufweist.The fan pack is used to accelerate airflow through a cooling module having one or more heat exchangers, including the radiator of the engine of the vehicle.
Das auch ”Turbine” genannte Lüfterrad weist eine auch ”Schale” genannte Nabe auf, von der eine Vielzahl von Blättern ausgehen, deren Außenenden frei oder durch einen Profilring, auch ”Mantel” genannt, verbunden sind.The fan also called "turbine" has a hub also called "shell", from which run a multiplicity of blades whose outer ends are free or connected by a profile ring, also called a "shell".
Im Allgemeinen ist ein solches Lüfterrad aus Kunststoff, beispielsweise aus verstärktem Polyamid geformt und an der Antriebswelle durch Befestigungsmittel vom Typ Schraube-Mutter mit Einsatz einer elastischen Kupplung aus einem Ring aus elastomeren Material oder ähnlichem befestigt.In general, such a fan of plastic, such as reinforced polyamide molded and fixed to the drive shaft by fasteners of the screw-nut type with the use of an elastic coupling of a ring of elastomeric material or the like.
Gemäß der
Gemäß dieser bekannten Lösung schiebt sich die Antriebsnabe mindestens teilweise in die Nabe des Lüfterrads, um sie in drehfest zu verbinden, und weist der Anschlagring elastische Lamellen auf, die innerhalb einer zentralen Öffnung radial gerichtet sind und in eine ringförmige Nut der Welle einrasten können.According to this known solution, the drive hub at least partially slides into the hub of the fan wheel to connect in rotation therewith, and the stop ring on elastic lamellae, which are radially directed within a central opening and can engage in an annular groove of the shaft.
Diese bekannte Lösung ist im Allgemeinen zufriedenstellend. Für Lüfterräder mit größerem Durchmesser kann es jedoch zu vorzeitigem Verschleiß der Antriebswelle an der Nut, in welche die Enden der radialen elastischen Lamellen einrasten, kommen.This known solution is generally satisfactory. However, for larger diameter fan wheels, premature wear of the drive shaft to the groove into which the ends of the radial resilient blades engage may occur.
Dieser vorzeitige Verschleiß äußert sich in einer zu biegsamen Verbindung, die unter der Einwirkung von Beanspruchungen aufgrund von starken Vibrationen zu starken Kreiselbewegungen um die Antriebswelle führen kann. Diese Bewegungen verursachen einen Verschleiß an der Kontaktstelle zwischen der Antriebswelle und den Lamellen und bergen die Gefahr des Herausfallens des Lüfterrads.This premature wear manifests itself in a too flexible connection, which under the action of stresses due to strong vibrations can lead to strong centrifugal movements about the drive shaft. These movements cause wear at the contact point between the drive shaft and the fins and involve the risk of falling out of the fan.
Im Stand der Technik gibt es keine Lösung, um eine flexible Verbindung zwischen dem Lüfterrads und der Antriebswelle herzustellen, die gleichzeitig vibrationsfest und in ihrer Steifigkeit einstellbar ist und zudem geringe Abmessungen aufweist.In the prior art, there is no solution to produce a flexible connection between the fan and the drive shaft, which is both vibration resistant and adjustable in stiffness and also has small dimensions.
Die Erfindung hat insbesondere zum Ziel, die vorgenannten Nachteile zu überwinden.The invention has the particular aim to overcome the aforementioned disadvantages.
Hierzu schlägt sie eine Befestigungsvorrichtung vom Typ, wie in der Einleitung definiert, vor, bei der die Antriebsnabe drei Haltenasen aufweist, die beispielsweise gleichmäßig in Umfangsrichtung beabstandet sind und jeweils eine gekrümmte Gestaltung haben und durch drei Öffnungen hindurchgehen können, die durch die Nabe des Lüfterrads ausgebildet sind, um eine Bajonettbefestigung zu erhalten.To this end, it proposes a fastening device of the type defined in the introduction, in which the drive hub has three retaining lugs, for example uniformly spaced circumferentially, each having a curved configuration and capable of passing through three openings passing through the hub of the fan wheel are formed to receive a bayonet fitting.
Daraus ergibt sich, dass die Antriebsnabe als Bezugssystem für Positionierung und Antrieb für die Lüfterradnabe dient. Die Lüfterradnabe stützt sich nämlich auf die Antriebsnabe ab und ist zudem durch diese über Haltenasen drehangetrieben, die durch die Öffnungen der Lüfterradnabe hindurch gehen und das axiale Feststellen beim Zusammenfügen des Lüfterrads auf der Antriebsnabe über eine Bajonettbefestigung gewährleisten.It follows that the drive hub serves as a reference system for positioning and drive for the fan hub. The fan hub is supported namely on the drive hub and is also rotationally driven by this over retaining lugs, which pass through the openings of the fan hub and ensure the axial locking when joining the fan on the drive hub via a bayonet fitting.
Somit ist es nicht mehr notwendig vorzusehen, dass eines Anschlagring in eine Nut der Antriebswelle einrastet, was Risiken eines Verschleißes der Lösung der vorgenannten Veröffentlichung
Die erhaltene erfindungsgemäße Baugruppe ermöglicht, eine biegsame Verbindung mit einstellbarer Steifigkeit durch eine geeignete Auswahl der Dicke der Lüfterradnabe zu erhalten. Je stärker die Dicke ist, desto größer ist die Steifigkeit der Verbindung.The resulting assembly according to the invention makes it possible to obtain a flexible connection with adjustable rigidity by a suitable selection of the thickness of the fan hub. The thicker the thickness, the greater the rigidity of the connection.
Aufgrund der bündigen mechanischen Anschlägen, nämlich der Haltenasen, die wie Bajonette funktionieren, ist diese Verbindung zudem robust und weist kompakte axiale Abmessungen auf, da es nicht mehr notwendig, dass die Antriebswelle ein mit einer umfangenden Nut versehenes Ende aufweist.Due to the flush mechanical stops, namely the retaining lugs, which work like a bayonet, this connection is also robust and has compact axial dimensions, since it no longer necessary that the drive shaft has an end provided with a circumferential groove.
Zudem ermöglicht die Befestigungsvorrichtung der Erfindung einen leichten Einbau und Ausbau des Lüfterrads.In addition, the fastening device of the invention allows easy installation and removal of the fan.
Nach einer Ausführungsform kann die Vorrichtung einen Bauteil aufweisen, der als Anschlagring dient und drei Öffnungen aufweist, durch welche die drei Haltenasen jeweils hindurchgehen können, was ein Festhalten des Anschlagrings zwischen der Nabe des Lüfterrads und der Haltenasen durch eine begrenzte relative Winkelverschiebung zwischen der Antriebsnabe und dem Anschlagring ermöglicht.According to one embodiment, the device may comprise a component which serves as a stop ring and has three openings through which the three retaining lugs can each pass through, which allows retention of the stop ring between the hub of the fan and the retaining lugs by a limited relative angular displacement between the drive hub and the stop ring.
Es wird festgestellt, dass ein solcher Anschlagring nicht in eine Nut der Antriebswelle einrastet. Er kann im Gegenteil durch eine Winkelbewegung von begrenzter Weite auf die Haltenasen einrasten.It is noted that such a stop ring does not engage in a groove of the drive shaft. On the contrary, it can latch onto the retaining lugs by angular movement of limited width.
In der lediglich beispielhaft angegebenen folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die zeigen:In the following detailed description given by way of example only, reference is made to the attached drawings, which show:
Es wird zunächst auf die
Ein solches Lüfterrad kann insbesondere in einem Lüftersatz eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, um das Zirkulieren eines Luftstroms durch ein Modul eines Wärmetauschers zu gewährleisten, das einen oder mehrere Wärmetauscher und hauptsächlich den Kühler des Motors des Fahrzeugs enthalten kann.Such a fan may be used in particular in a fan pack of a motor vehicle to ensure the circulation of air flow through a module of a heat exchanger, which may include one or more heat exchangers and mainly the radiator of the engine of the vehicle.
Das Lüfterrad
Das Lüfterrad
Die Antriebsnabe
Die drei Arme
Jede Haltenase
Diese Haltenasen
Die Nabe
Die Nabe
Im Beispiel haben sie eine im Wesentlichen rechteckige Form, deren Abmessung ausreichend ist, um das Hindurchgehen jedes einzelnen tangentialen Schenkels
Der Anschlagring
In dem dargestellten Beispiel weist der Anschlagring
Der zentrale Teil
In Ausführungsvarianten kann der zentrale Teil
Die drei Haltenasen
Die
Der Anschlagring
Der Einbau oder das Zusammenfügen des Lüfterrads mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann sehr einfach und sehr schnell, praktisch ohne Werkzeug erfolgen. Die Winkeldrehbewegung zur Ausführung der Bajonettbefestigung erfolgt manuell oder vorzugsweise mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Werkzeugs, das den Drehantrieb erleichtert. Der Ausbau ist auch einfach, wobei es genügt, eine gegensinnige Drehbewegung auszuführen, nachdem die elastische Lasche
Die
Wie bereits angegeben, kann der Anschlagring
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung gibt es viele verschiedene Ausführungsvarianten insbesondere hinsichtlich der Struktur der Antriebsnabe. Obwohl diese Antriebsnabe drei Haltenasen aufweist, ist es möglich, deren Anzahl zu erhöhen, wobei dieses in der Praxis uninteressant ist, da dann eine hyperstatische Struktur erhalten wird.For the device according to the invention, there are many different variants, in particular with regard to the structure of the drive hub. Although this drive hub has three retaining lugs, it is possible to increase the number thereof, which is uninteresting in practice, since then a hyperstatic structure is obtained.
Für dien Anschlagring gibt es zudem auch mehrere Ausführungsvarianten hinsichtlich seiner Form, die vollwandig oder nicht vollwandig und mit oder ohne zentrales Loch sein kann.For the stop ring, there are also several variants in terms of its shape, which may be full-walled or not fully walled and with or without a central hole.
Das eigentliche Lüfterrad kann in einer großen Vielfalt von Formgestaltungen und Abmessungen ausgeführt sein, wobei die Blätter an ihrem Umfang über einen ringförmigen Mantel vereint sein können oder nicht.The actual fan wheel may be embodied in a wide variety of shapes and dimensions, with the blades may or may not be joined together at their periphery via an annular shell.
Die Erfindung ist insbesondere auf Lüftersätze von Kraftfahrzeugen anwendbar.The invention is particularly applicable to fan kits of motor vehicles.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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