DE102012219771A1

DE102012219771A1 - Kühlerlüftermodul und Lageranordnung für ein Kühlerlüftermodul

Info

Publication number: DE102012219771A1
Application number: DE102012219771A
Authority: DE
Inventors: Hermann Hehn; Christoph Ebert
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2013-06-13
Also published as: EP2791514A2; WO2013087165A2; WO2013087165A3; CN103987969A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung zum Lagern einer Welle eines Rotors eines Kühlerlüftermoduls mit einer Trägervorrichtung, die eine Aufnahme aufweist, und mit einem Gleitlager aus Kunststoff zur Aufnahme der Welle des Rotors, welches eine Befestigungsvorrichtung aufweist, über die das Gleitlager in die Aufnahme einklipsbar ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kühlerlüftermodul mit einer erfindungsgemäßen Lageranordnung.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung für ein Kühlerlüftermodul. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kühlerlüftermodul.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Lüfter werden in vielen Bereichen der Technik benötigt, um Anlagen und Systeme zu kühlen und deren Betriebstemperatur innerhalb des spezifizierten Betriebstemperaturbereichs zu halten. In Fahrzeugen werden Lüfter z. B. in Kombination mit einem Kühler eingesetzt, um den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs in dem für den Verbrennungsmotor spezifizierten Betriebstemperaturbereich zu halten und um zu verhindern, dass dieser überhitzt.
In einem Kraftfahrzeug werden solche Lüfter in einem kompakten Kühlerlüftermodul dazu verwendet, die im Motorraum eines Kraftfahrzeuges entstandene Wärme durch Konvektion abzuführen. Hierfür weist das Kühlerlüftermodul ein elektromotorisch angetriebenes Lüfterrad auf, um durch Drehung des Lüfterrades den Luftstrom für die Kühlleistung zu erzeugen. Die Welle des Kühlerlüftermoduls ist in der Regel mittels eines Wälzlagers gelagert. Wälzlager eignen sich besonders gut für hohe Drehzahlen, sind jedoch im Vergleich kostenintensiver. Überdies erfordert die korrekte Lagerung der Wälzlager sehr enge Fertigungstoleranzen, was zu großen Herstellungskosten führt.
In der DE 10 2005 049 261 B3 ist ein Kühlerlüfter beschrieben, dessen Welle mittels zweier Lager, einem Wälzlager und einem Gleitlager oder mittels zweier Gleitlager gelagert wird.
Gleitlager sind kostengünstiger als Wälzlager, was bei dem oben genannten Kühlerlüfter zu einer Senkung der Herstellungskosten führt. Allerdings ist bei dieser Art eines Kühlerlüftermoduls die Montage der Gleitlager in dem Kühlerlüftermodul sehr aufwändig, wodurch sich die Montage des gesamten Kühlerlüftermoduls aufwändig und arbeitsintensiv gestaltet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lageranordnung und ein verbessertes Kühlerlüftermodul zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Kühlerlüftermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Demgemäß ist eine Lageranordnung zum Lagern einer Welle eines Rotors eines Kühlerlüftermoduls vorgesehen, mit einer Trägervorrichtung, die eine Aufnahme aufweist, mit einem Gleitlager aus Kunststoff zur Aufnahme der Welle des Rotors, welches eine Befestigungsvorrichtung aufweist, über die das Gleitlager in die Aufnahme einklipsbar ist.
Ferner ist ein Kühlerlüftermodul für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einem elektrischen Motor, mit einem vom Motor angetriebenen Rotor, welcher auf einer Welle angebracht ist, auf der drehfest ein Lüfterrad angeordnet ist, mit einer erfindungsgemäßen Lageranordnung zum Lagern der Welle des Rotors.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, das Kunststoff-Gleitlager mit einer einklipsbaren Befestigungsvorrichtung zu versehen, sodass das Gleitlager auf sehr einfache Art und Weise in die Trägervorrichtung eingebaut werden kann. Auf diese Weise lassen sich aufgrund der sehr einfachen Montage sowohl die Herstellungskosten sowie auch die Fertigungszeit des Kühlerlüftermoduls verringern. Durch Verwendung der einklipsbaren Befestigungsvorrichtung sind keine weiteren Montageschritte nötig. Das Gleitlager ist nach dem Einklipsen präzise ausgerichtet und gelagert, sodass die Welle des Rotors gut gelagert werden kann. Für eine Montage des Gleitlagers in der Trägervorrichtung ist es dann lediglich erforderlich, das Gleitlager in die Aufnahme der Trägervorrichtung zu drücken, sodass die Befestigung in der Trägervorrichtung befestigt wird. Aufgrund der Ausbildung des Gleitlagers aus einem Kunststoff ist ein Schmieren der Lageranordnung nicht notwendig, was zusätzlich zu einer Senkung der Betriebskosten beiträgt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gleitlager als zweiteiliges Gelenklager mit einem Innenring und einem Außenring ausgebildet. Dabei ist der Innenring zur Aufnahme der Welle ausgebildet ist. Der Außenring kann die Befestigungsvorrichtung aufweisen. Auf diese Weise kann das Gleitlager sehr gut Längenänderungen oder Winkelversetzungen der Welle kompensieren, ohne dass es zu einem Schaden am Gleitlager oder an der Welle des Kühlerlüftermoduls kommt. Beispielsweise ist das Gelenklager derart ausgebildet, dass es zwei rotatorische Freiheitsgrade aufweist. Vorzugsweise ist der Innenring um die Achsen drehbar, welche senkrecht zur Axialrichtung der Welle liegen. Jedoch kann das Gleitlager auch derart ausgebildet sein, dass es nur einen rotatorischen Freiheitgrad, z. B. um eine Achse, welche senkrecht zur Axialrichtung der Welle ist, oder drei rotatorische Freiheitsgrade aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Innenring zumindest teilweise aus PPS (Polyphenylensulfid) ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ kann der Außenring zumindest teilweise aus PA (Polyamid) ausgebildet sein. Auf diese Weise kann das Gleitlager besonders funktionsgerecht konstruiert werden. Es können jedoch auch andere Kunststoffe für den Innenring und/oder den Außenring verwendet werden. Für den Innenring wird vorzugsweise ein hochwertiger Kunststoff verwendet, der möglichst gute Gleiteigenschaften aufweist. Auf diese Weise wird die Reibung zwischen der Welle und dem Innenring minimiert. Der Außenring wird vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebildet, der hohe Festigkeitswerte aufweist. Auf diese Weise kann der Innenring sehr gut, insbesondere sehr positionsgenau, gelagert werden. Der Außenring und/oder der Innenring können beispielsweise auch aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK), einer Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) oder dergleichen ausgebildet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gleitlager als Mehrkomponentenspritzgussteil und insbesondere als Zweitkomponentenspritzgussteil ausgebildet. Dabei bildet der Innenring eine erste Kunststoffkomponente und der Außenring bildet eine davon verschiedene zweite Kunststoffkomponente. Auf diese Weise können die Herstellungskosten signifikant gesenkt werden, da für die Herstellung des Mehrkomponeten-Gleitlagers nur sehr wenige Verfahrensschritte benötigt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Innenring eine im Wesentlichen elliptische Außenkontur auf. Der Außenring weist vorzugsweise eine der elliptischen Außenkontur des Innenrings entsprechend ausgebildete Innenringaufnahme zur Lagerung des Innenrings auf. Aufgrund dieser Ausbildung können Längenänderung der Welle oder Winkelversetzungen der Welle gut vom Gleitlager ausgeglichen werden. Vorzugsweise weist der Innenring und der Außenring in der Ebene, welche parallel zur Stirnfläche des Gleitlagers verläuft, eine elliptische Außenkontur auf. Durch diese Ausbildung weist das Gleitlager einen rotatorischen Freiheitsgrad auf. Das bedeutet, dass das Gleitlager um eine Achse drehbar ist, welche senkrecht zur Axialrichtung der Welle ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gleitlager vorzugsweise aus einem solchen Kunststoff ausgebildet, der gute Gleiteigenschaften hat und/oder korrosionsbeständig ist. Ein solches Kunststoffmaterial ist z. B. PTFE (Polytetrafluorethylen). PTFE ist aufgrund der sehr starken Bindung zwischen den Kohlenstoff- und den Fluoratomen sehr reaktionsträge. Selbst aggressive Säuren können PTFE nicht angreifen. Auch ist dieses Material äußerst beständig gegen alle Basen, Alkohole, Ketone, Benzine, Öle, usw. und frostbeständig bis –270°C. PTFE hat einen sehr geringen Reibungskoeffizienten, d. h. die Haftreibung ist genauso groß wie die Gleitreibung, so dass der Übergang vom Stillstand zur Bewegung ohne Ruck stattfindet. Es existieren nahezu keine Materialien, die an PTFE haften bleiben, da die Oberflächenspannung extrem niedrig ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung einen am Gleitlager ausgebildeten Bund auf. Der Bund ist derart ausgebildet, dass das Gleitlager in der Aufnahme axial und/oder verdrehsicher gesichert ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an dem Bund Klipse vorgesehen. Diese Klipse sind dazu ausgebildet, im eingeklipsten Zustand in eine erste Ausnehmung der Aufnahme formschlüssig einzugreifen und/oder das Gleitlager axial in der Aufnahme zu sichern. Die Klipse sind vorzugsweise symmetrisch an dem Bund ausgebildet. Beispielsweise weist der Bund jeweils zwei Klipse auf, welche in die erste Ausnehmung der Aufnahme eingreifen. Jedoch kann auch eine größere Anzahl an Klipsen an dem Bund vorgesehen sein, z. B. drei, vier, fünf oder sechs Klipse. Die Klipse weisen vorzugsweise Rastnasen auf, welche in entsprechende, in der ersten Ausnehmung ausgebildete Rastnasen formschlüssig eingreifen können. Die Klipse sind hierfür vorzugsweise federelastisch ausgebildet. Die Klipse können auch derart federelastisch ausgebildet sein, dass sich zusätzlich zu dem Formschluss ein Kraftschluss durch Reibung zwischen den Klipsen und der ersten Ausnehmung ergibt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist am Bund zumindest eine Flanke vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, im eingeklipsten Zustand in eine zweite Ausnehmung der Aufnahme formschlüssig einzugreifen und/oder das Gleitlager auf diese Weise verdrehsicher in der Aufnahme zu sichern. Die zweite Ausnehmung ist hierfür den Flanken des Bundes entsprechend ausgebildet. Vorzugsweise weist die zweite Ausnehmung ein geringes Übermaß bezüglich der Flanken auf, sodass ein einfaches Einsetzen des Gleitlagers in die Aufnahme gewährleistet ist. Die Flanken der zweiten Ausnehmung können verschiedenartig geformt sein. Z. B. können die Flanken und die zweite Ausnehmung durch abgeflachte Seiten eines Kreises ausgebildet sein. Für eine Verdrehsicherung des Gleitlagers in der Ausnehmung ist es vorteilhaft, wenn die Flanken und die zweite Ausnehmung eine nicht rotationssymmetrische Form aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Flanken parallel zueinander ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung des Gleitlagers können die auf das Gleitlager wirkenden Kräfte gut und gleichmäßig auf die Trägervorrichtung verteilt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Bund an einer Stirnseite des Gleitlagers ausgebildet. Auf diese Weise wird die Stabilität des Gleitlagers erhöht. Auch ergeben sich damit Vorteile in der Herstellung des Gleitlagers, da die Stirnseite eines Gleitlagers für Werkzeuge im Allgemeinen leichter zugänglich ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an der Außenfläche des Gleitlagers Schaberrippen vorgesehen, die derart ausgebildet sind, dass diese im eingeklipsten Zustand in eine dritte Ausnehmung der Aufnahme einzugreifen. Vorzugsweise erstrecken sich die Schaberrippen in axialer Richtung um die Außenfläche des Gleitlagers. Die Schaberrippen dienen vornehmlich einem Toleranzausgleich zwischen dem Gleitlager und der Trägervorrichtung, sodass das Gleitlager bei der Montage noch exakter in der Trägervorrichtung positioniert werden kann. Ferner bieten die Schaberrippen Vorteile in der Herstellung des Gleitlagers, da diese Schaberrippen als Entformungsschrägen ausgebildet sein können, falls das Gleitlager als ein Spritzgussteil ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auch die Trägervorrichtung aus Kunststoff ausgebildet. Vorzugsweise sind sowohl die Trägervorrichtung als auch das Gleitlager aus demselben Kunststoffmaterial. Auf diese Weise lassen sich die Herstellungskosten für die Lageranordnung senken. Denkbar wären aber auch andere Materialien für die Trägervorrichtung, wie z. B. Metalle, Keramik und dergleichen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das Gleitlager und/oder die Trägervorrichtung als ein Kunststoffspritzgussteil ausgebildet. Jedoch können das Gleitlager und die Trägervorrichtung auch durch andere Fertigungsverfahren hergestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gleitlager spiegelsymmetrisch bezüglich der Rotationsachse ausgebildet. Eine derartige Ausbildung bietet den Vorteil, dass beim Einsetzen des Gleitlagers in die Aufnahme nicht auf die Ausrichtung des Gleitlagers bezüglich der Trägervorrichtung geachtet werden muss. Damit gestaltet sich die Montage des Gleitlagers sehr einfach.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
2 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
3 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
4 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
5 eine Rückansicht einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
6 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
7 eine Rückansicht einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
8 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
9 eine perspektivische Darstellung eines als Gelenklager ausgebildeten Gleitlagers;
10 eine perspektivische Darstellung eines als Gelenklager ausgebildeten Gleitlager im montierten Zustand von unten und von oben;
11 eine perspektivische Darstellung der Vorderseite einer Lageranordnung im montierten Zustand;
12 eine perspektivische Darstellung der Rückseite einer Lageranordnung im montierten Zustand;
13 eine Unteransicht einer Lageranordnung; und
14 Schnittbilder einer Lageranordnung.
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts anderes ausführt ist – jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lageranordnung.
In 1 ist dabei die Lageranordnung mit den Bezugszeichen 1 bezeichnet. Auf der linken Seite der 1 ist ein Gleitlager 2 aus Kunststoff dargestellt. Das Gleitlager 2 weist eine zylindrische Aufnahme 13 auf, in welcher eine Welle eines Rotors gelagert werden kann. Ferner weist das Gleitlager 2 eine Befestigungsvorrichtung 5 auf, mit welcher das Gleitlager 2 in die Aufnahme 4 der Trägervorrichtung eingeklipst werden kann.
Die Befestigungsvorrichtung 5 ist an einer Stirnseite des Gleitlagerlagers 2 ausgebildet. Die Befestigungsvorrichtung 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein am Gleitlager 2 ausgebildeter Bund 6 ausgebildet. An dem Bund 6 sind Klipse 7 ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Klipse 7 an dem Bund 6 des Gleitlagers 2 ausgebildet. Es können jedoch auch mehrere Klipse 7, z. B. drei oder vier, an dem Bund 6 ausgebildet sein. Die Klipse weisen Rastnasen 14 auf.
Die Klipse 7 des Gleitlagers 2 werden bei einer Montage der Lageranordnung 1 in eine erste Ausnehmung 8 eingeklipst, welche in einer Aufnahme 4 der Trägervorrichtung 3 ausgebildet ist. Dabei entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gleitlager 2 und der Trägervorrichtung 3. Aufgrund der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Gleitlager 2 und der Trägervorrichtung 3 wird das Gleitlager 2 axial in der Trägervorrichtung 3 gesichert. Die Rastnasen 14 des Gleitlagers 2 greifen hierfür in entsprechend ausgebildete Rastnasen in der ersten Ausnehmung 8 ein.
Ferner sind an dem Bund 6 Flanken 11 ausgebildet. Diese Flanken 11 greifen in eine zweite Ausnehmung 9 ein, welche in der Aufnahme 4 der Trägervorrichtung ausgebildet ist. Auch die Flanken 11 des Bundes 6 gehen mit der zweiten Ausnehmung 9 eine formschlüssige Verbindung ein, sodass das Gleitlager 2 verdrehsicher in der Aufnahme 4 gesichert ist.
Des Weiteren sind an dem Gleitlager 2 Schaberrippen 12 ausgebildet. Die Schaberrippen 12 erstrecken sich in axialer Richtung an der Außenfläche des zylindrisch ausgebildeten Grundkörpers des Gleitlagers 2. Die Schaberrippen 12 greifen kraftschlüssig in eine dritte Ausnehmung 10 ein, welche in der Aufnahme 4 der Trägervorrichtung 3 ausgebildet ist. Hierfür weisen die Schaberrippen 12 ein Übermaß bezüglich der dritten Ausnehmung 10 auf. Ferner dienen die Schaberrippen 12 als Entformungsschrägen, falls das Gleitlager 2 als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der gesamte Grundkörper des Gleitlagers 2 in einer konischen Form ausgebildet.
In 2 ist eine Ausführungsform der Lageranordnung 1 dargestellt. Das Gleitlager 2 weist einen Bund 6 auf, welcher an einer Stirnseite des Gleitlagers 2 ausgebildet ist. Das Gleitlager 2 wird in die Aufnahme 4 der Trägervorrichtung 3 eingesetzt. Die Aufnahme 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel Kerben 15 auf. Durch die Kerben 15 ist die Aufnahme 4 in radialer Richtung elastisch ausgebildet. Das Gleitlager 2 weist ein Übermaß bezüglich der Aufnahme 4 auf, sodass ein Kraftschluss zwischen dem Gleitlager 2 und der Aufnahme 4 beim Einsetzen des Gleitlagers 2 in die Aufnahme 4 entsteht. Die Kerben 15 sind gleichmäßig über den Umfang der Aufnahme 4 verteilt. Beispielsweise sind acht Kerben 15 vorgesehen.
Nach dem Einsetzen des Gleitlagers 2 in die Aufnahme 4 wird an dem Gleitlager 2 ein zweiter Bund 16 erzeugt, beispielsweise durch Ultraschallschweißen. Auf diese Weise wird das Gleitlager 2 axial und verdrehsicher in der Aufnahme 4 fixiert.
3 zeigt eine Schnittansicht einer Lageranordnung 1. Die oben dargestellte Figur zeigt eine Trägervorrichtung 3 mit einem eingeklipsten Gleitlager 2. Die unten dargestellte Figur zeigt eine Detailansicht des Gleitlagers 2 und der Aufnahme 4. In der 3 erkennt man, dass die am Gleitlager 2 vorgesehenen Klipse 7 Rastnasen 14 aufweisen, welche im eingeklipsten Zustand formschlüssig in die erste Ausnehmung 8 der Aufnahme 4 eingreifen. Ferner kann man erkennen, dass die Klipse 7 großflächig mit der Trägervorrichtung 3 im Kontakt sind, sodass sich zusätzlich zum Formschluss zwischen dem Gleitlager 2 und der Trägervorrichtung 3 ein Kraftschluss ergibt. Des Weiteren weist das Gleitlager eine Ausnehmung 13 auf, welche zur Aufnahme und Lagerung einer nicht dargestellten Welle ausgebildet ist.
4 zeigt eine Draufsicht einer Trägervorrichtung 3 mit der Aufnahme 4. In dieser Darstellung sind die erste Ausnehmung 8 und die dritte Ausnehmung 10 gut zu sehen. Die erste Ausnehmung 8 ist zur Aufnahme der Klipse 7 des Gleitlagers 2 ausgebildet, und die dritte Ausnehmung 10 ist zur Aufnahme des Grundköpers des Gleitlagers 2 vorgesehen. Die erste und die dritte Ausnehmung 8, 10 sind spiegelsymmetrisch zur Zentralachse 17 ausgebildet. Daher muss das Gleitlager 2 vor dem Einsetzen in die Ausnehmung 4 nicht ausgerichtet werden.
5 zeigt eine Rückansicht einer Trägervorrichtung 3. In dieser Darstellung kann man gut die zweite Ausnehmung 9 erkennen. Die zweite Ausnehmung 9 dient der formschlüssigen Aufnahme der Flanken 11 des Gleitlagers 2. Die Ausnehmung 9 weist in dieser Ausführungsform die Form eines Kreises mit zwei abgeflachten Seiten auf, jedoch sind auch andere Formen für die zweite Ausnehmung 9 möglich. Beispielsweise kann die zweite Ausnehmung 9 auch viereckig ausgebildet sein. Auch die zweite Ausnehmung 9 ist spiegelsymmetrisch zur Zentralachse 17 ausgebildet.
6 zeigt eine Draufsicht einer Lageranordnung 1. In dieser Ausführungsform weist die Aufnahme 4 Kerben 15 auf, welche in regelmäßigen Abständen an dem Umfang der Aufnahme 4 ausgebildet sind. Die Kerben 15 ermöglichen eine elastische Verformung der Aufnahme 4 in radialer Richtung. Aufgrund der elastischen Kräfte wird das Gleitlager 2 axial und verdrehsicher in der Aufnahme 4 gesichert. Die Kerben 15 können Ausnehmungen 18 aufweisen, welche als Spalte in der Mitte einer einzelnen Kerbe 15 ausgebildet sind und die Elastizität der Aufnahme 4 weiter erhöhen.
7 zeigt eine Rückansicht der Lageranordnung aus 6. In dieser Ansicht erkennt man den zweiten Bund 16, welcher an dem Gleitlager 2 ausgebildet wurde, z. B. durch Ultraschallschweißen. Auf diese Weise ist das Gleitlager 2 axial sicher fixiert.
8 zeigt eine Schnittansicht der Lageranordnung 1 aus 6 und 7. In dieser Darstellung erkennt man den zweiten Bund 16, welcher an dem Gleitlager 2, z. B. durch Ultraschallschweißen, ausgebildet ist, gut. Andere Fertigungsverfahren, wie z. B. Rotationsreibschweißen oder Orbitalreibschweißen, eignen sich auch zum Ausbilden des zweiten Bundes 16.
9 zeigt eine perspektivische Darstellung eines zweiteiligen Gleitlagers 2. Das Gleitlager 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Innenring 19 und einen Außenring 20 auf. Der Innenring 19 ist oben in der 9 dargestellt und der Außenring 20 ist unten in 9 dargestellt.
Der Innenring 19 weist eine im Wesentlichen elliptische Außenkontur 23 auf. Ferner weist der Innenring 19 eine Ausnehmung 24 auf, welche zur Aufnahme und Lagerung einer Welle des Kühlerlüftermoduls ausgebildet ist. Der Innenring 19 ist aus einem Kunststoff ausgebildet, der einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist. Beispielsweise ist der Innenring aus PPS oder PTFE (Polytetrafluorethylen) ausgebildet. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann der Innenring 19 auch aus Keramik ausgebildet sein. Auch kann der Innenring 19 aus Bronze oder einer Legierung auf Eisenbasis als Sinterlager ausgebildet sein.
Der Außenring 20 weist eine Innenringaufnahme 22 auf, welche zur Aufnahme und Lagerung des Innenrings 19 ausgebildet ist. Ferner weist der Außenring 20 Klipse 7 auf, welche das Gleitlager 2 in der Trägervorrichtung 3 sichern. Des Weiteren ist an dem Außenring 20 eine Rippe 21 vorgesehen, welche eine in der Trägervorrichtung 3 ausgebildete Ausnehmung eingreift und auf diese Weise den Außenring 20 in der Trägervorrichtung 3 gegenüber einer Verdrehung bezüglich der Trägervorrichtung 3 sichert.
10 zeigt eine perspektivische Darstellung eines als Gelenklager ausgebildeten Gleitlagers 2 im montierten Zustand von unten und von oben. Die obere Ansicht zeigt das Gleitlager 2 von oben und das untere Bild zeigt das Gleitlager 2 von unten. Man erkennt, dass der Innenring 19 innerhalb des Außenrings 20 gelagert ist. Der Innenring 19 kann sich durch seine elliptische Außenkontur 23 nicht um die Achse drehen, um die sich die in dem Innenring 19 aufgenommene Welle dreht. Dadurch wird ein Mitdrehen des Innenring 19 bei einer Drehung der Welle verhindert. Dem Innenring 19 ist es jedoch möglich, sich um die Achsen zu drehen, welche orthogonal zu der Achse 17 der Welle sind. Auf diese Weise weist das derart ausgebildete Gleitlager 2 zwei rotatorische Freiheitsgrade auf. Dadurch können beispielsweise Längenänderungen oder Winkelversetzungen der Welle des Kühlerlüftermoduls sehr gut ausgeglichen werden.
11 zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorderseite einer Lageranordnung 1 im montierten Zustand. In der Mitte der Trägervorrichtung 3 ist das Gleitlager 2 im eingeklipsten Zustand dargestellt. Man erkennt, dass die Rippe 21 in eine in der Trägervorrichtung 3 ausgebildeten Ausnehmung 24 eingreift, und auf diese Weise das Gleitlager 2 verdrehsicher in der Trägervorrichtung 3 sichert.
12 zeigt eine perspektivische Darstellung der Rückseite einer Lageranordnung 1 im montierten Zustand. Das Gleitlager 2 ist von der Rückseite der Trägervorrichtung 3 in die Trägervorrichtung 3 auf einfache Weise einsteckbar, sodass keine aufwändigen und komplizierten Montageschritte zur Montage der Lageranordnung 1 notwendig sind. Dies senkt die Herstellungskosten des Kühlerlüftermoduls signifikant.
13 zeigt eine Unteransicht einer Lageranordnung 1. In der 13 sind die Schnittlinien A-A und B-B der Schnittbilder der 14 dargestellt.
14 sind Schnittbilder A-A und B-B eines Gleitlagers 2 im montierten Zustand dargestellt. Man erkennt, dass die Welle 25 in der Ausnehmung des Innenrings 19 gelagert ist. Ferner kann man erkennen, dass der Innenring 19 innerhalb des Außenrings 20 gelagert ist. Die Rastnasen 14 sind im montierten Zustand des Gleitlagers 2 im Eingriff und verhindern auf diese Wiese eine Bewegung des Gleitlagers bezüglich der Trägervorrichtung 3. Durch einen Vergleich der Schnittbilder A-A und B-B kann man die elliptische Außenkontur 23 des Innenrings 19 erkennen. Durch die elliptische Außenkontur 23 wird ein Mitdrehen des Innenrings 19 bezüglich des Außenrings 20 verhindert. Dies steigert die Lebensdauer der Lageranordnung 1.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Beispielsweise können das Gleitlager und/oder die Trägervorrichtung auch aus einem glasfaser- oder kohlefaserverstärkten Kunststoff ausgebildet sein. Auch ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Lageranordnung nicht auf ein Kühlerlüftermodul beschränkt. Beispielsweise kann die Lageranordnung auch in anderen Vorrichtungen, in welchen drehbare Teile gelagert werden müssen, Verwendung finden.
Ferner kann der Innenring auch derart elastisch ausgebildet sein, dass der Innenring in den Außenring einsteckbar ist. Auf diese Weise kann das Gleitlager besonders einfach montiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Lageranordnung
2: Gleitlager
3: Trägervorrichtung
4: Aufnahme
5: Befestigungsvorrichtung
6: Bund
7: Klipse
8: Erste Ausnehmung
9: Zweite Ausnehmung
10: Dritte Ausnehmung
11: Flanken
12: Schaberrippen
13: Aufnahme für Welle
14: Rastnase
15: Kerben
16: Zweiter Bund
17: Zentralachse
18: Ausnehmung Kerbe
19: Innenring
20: Außenring
21: Rippe
22: Innenringaufnahme
23: Außenkontur
24: Ausnehmung
25: Welle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005049261 B3 [0004]

Claims

Lageranordnung (1) zum Lagern einer Welle eines Rotors eines Kühlerlüftermoduls, mit einer Trägervorrichtung (3), die eine Aufnahme (4) aufweist, mit einem Gleitlager (2) aus Kunststoff zur Aufnahme der Welle des Rotors, welches eine Befestigungsvorrichtung (5) aufweist, über die das Gleitlager (2) in die Aufnahme (4) einklipsbar ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (2) als zweiteiliges Gelenklager mit einem Innenring (19) und einem Außenring (20) ausgebildet ist, wobei der Innenring (19) zur Aufnahme der Welle ausgebildet ist und wobei der Außenring (20) die Befestigungsvorrichtung (5) aufweist.
Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (19) zumindest teilweise aus PPS (Polyphenylensulfid) ausgebildet ist und/oder dass der Außenring (20) zumindest teilweise aus PA (Polyamid) ausgebildet ist
Lageranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (2) als Zweitkomponentenspritzgussteil ausgebildet ist, wobei der Innenring (19) aus einer ersten Kunststoffkomponente und der Außenring (20) aus einer zweiten Kunststoffkomponente ausgebildet sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (19) eine im Wesentlichen elliptische Außenkontur aufweist und dass der Außenring (20) eine der elliptischen Außenkontur des Innenrings (19) entsprechend ausgebildete Innenringaufnahme (22) zur Lagerung des Innenrings (19) aufweist.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (5) einen am Gleitlager (2) ausgebildeten Bund (6) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass das Gleitlager (2) in der Aufnahme (4) axial und verdrehsicher gesichert ist.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bund (6) zumindest ein Klips (7) vorgesehen ist, der dazu ausgebildet ist, im eingeklipsten Zustand formschlüssig in eine erste Ausnehmung (8) der Aufnahme (4) einzugreifen und/oder das Gleitlager (2) axial in der Aufnahme (4) zu sichern.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bund (6) zumindest eine Flanke (11) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet sind, im eingeklipsten Zustand in eine zweite Ausnehmung (9) der Aufnahme (4) formschlüssig einzugreifen und/oder das Gleitlager (2) verdrehsicher in der Aufnahme (4) zu sichern.
Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Flanken (11) vorgesehen sind, die parallel zueinander ausgebildet sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (6) an einer Stirnseite des Gleitlagers (2) ausgebildet ist.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenfläche des Gleitlagers (2) Schaberrippen (12) vorgesehen sind, die derart ausgebildet sind, im eingeklipsten Zustand in eine dritte Ausnehmung (10) der Aufnahme (4) einzugreifen.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung (3) aus Kunststoff ausgebildet ist, insbesondere aus demselben Kunststoffmaterial des Gleitlagers (2).
Lageranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (2) und/oder die Trägervorrichtung (3) als ein Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (2) spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
Kühlerlüftermodul für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Motor, mit einem vom Motor angetriebenen Rotor, welcher auf einer Welle angebracht ist, auf der drehfest ein Lüfterrad angeordnet ist, mit einer Lageranordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche zum Lagern der Welle des Rotors.