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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein Gebläse, das durch einen Elektromotor angetrieben wird, und insbesondere ein elektrisches Gebläse für einen Wärmeaustauscher (beispielsweise ein Kühler) eines Fahrzeugs.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Insbesondere ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Gebläse eines Typs, umfassend: einen Elektromotor mit einem Außenstator und einem Innenrotor und ein Axialgebläse mit einer im Wesentlichen napfförmigen zentralen Nabe mit einer Vorderwand, die dem Rotor zugewandt und mit dem Rotor verbunden ist, und einer Seitenwand, die den Rotor umschließt und von der sich eine Vielzahl von äußeren Flügeln erstreckt.
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Im Betrieb erzeugt der Motor eines solchen elektrischen Gebläses erhebliche Vibrationen, die auf das Gebläse übertragen werden und dazu führen, dass ein vernehmbares Geräusch entsteht, das störend ist für das menschliche Ohr, besonders bei niedrigen Geschwindigkeiten.
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Die Anmelderin hat sich mit diesem Nachteil befasst und versucht, die Nabe des Gebläses durch eine oder mehrere Verbindungsvorrichtungen, die einen elastischen Vibrationsdämpfer enthalten, mit dem Rotor des Motors zu verbinden.
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Ein weitere bekannte Lösung sieht stattdessen vor, zumindest die Nabe des Gebläses aus einem flexiblen Material herzustellen, dass aufgrund seiner Beschaffenheit die durch den Motor erzeugten Vibrationen zumindest teilweise dämpft, ohne auf Verbindungsvorrichtungen zurückzugreifen, die mit Vibrationsdämpfungselementen versehen sind.
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Werden Verbindungsvorrichtungen mit Vibrationsdämpfern oder Gebläse mit Naben aus einem zumindest teilweise flexiblen Material übernommen, ist damit der Nachteil verbunden, dass ein solches elektrisches Gebläse, wenn es in einem Motorfahrzeug eingebaut ist, das hohen Winkelbeschleunigungen unterworfen ist, zu Schwingungen in einem durchaus beachtlichen Ausmaß neigt und daher mit umliegenden Objekten und Vorrichtungen wie dem Wärmeaustauscher, mit dem es verbunden ist, kollidieren kann.
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ÜBERSICHT
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Es wird daher ein elektrisches Gebläses eines solchen Typs benötigt, das in einer Weise hergestellt ist, die das vorstehend beschriebene Problem berücksichtigt.
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Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die Verwendung von Ausbildungen, die von der Innenfläche der Nabe des Gebläses und/oder von der Außenfläche des Rotors des Motors vorspringen, so dass Ausbildungen an den Rotor und/oder die Nabe prallen, wenn das Gebläse relativ zu dem Rotor in einem vorgegebenen Ausmaß schwingt, wodurch das Ausmaß der Schwingung des Gebläses relativ zu dem Rotor begrenzt wird.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Gebläse angegeben, umfassend: einen Elektromotor mit einem Außenstator und einem Innenrotor und ein Axialgebläse mit einer im Wesentlichen napfförmigen zentralen Nabe mit einer Vorderwand, die dem Rotor zugewandt und mit dem Rotor verbunden ist, und einer Seitenwand, die den Rotor umschließt und von der sich eine Vielzahl von äußeren Flügeln erstreckt, wobei vorspringende Ausbildungen sich von der Innenfläche der Nabe des Gebläses und/oder von der Außenfläche des Rotors erstrecken und wobei die vorspringenden Ausbildungen an den Rotor und/oder die Nabe prallen, wenn das Gebläse relativ zu dem Rotor in einem vorgegebenen Ausmaß schwingt, wodurch das Ausmaß der Schwingung des Gebläses relativ zu dem Rotor begrenzt wird.
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Vorzugsweise hat der Rotor des Elektromotors eine Kappe, die sich in der Nabe des Gebläses in der Nähe der Vorderwand der Nabe erstreckt, mit der sie durch eine oder mehrere elastische Verbindungsvorrichtungen, die jeweilige elastische Vibrationsdämpfer enthalten, verbunden ist.
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Vorzugsweise umfasst die oder jede der Verbindungsvorrichtungen ein ringförmiges Dämpferelement aus elastischem Material, das in einer Durchgangsöffnung der Nabe angeordnet ist und durch welches ein Befestigungselement zum Befestigen der Nabe an der Kappe des Rotors hindurchgeführt ist. Das elastische Material kann ein Elastomermaterial sein.
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Vorzugsweise befindet sich zwischen dem Dämpferelement und dem entsprechenden Befestigungselement ein rohrförmiges Element aus einem im Wesentlichen starren Material, beispielsweise einem Metallmaterial.
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Vorzugsweise ist das Befestigungselement eine Schraube oder ein Bolzen, und das starre rohrförmige Element hat an einem Ende eine flanschartige Ausbildung, die zwischen dem Kopf der entsprechenden Schraube oder des entsprechenden Bolzens und dem Dämpferelement angeordnet ist.
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Vorzugsweise hat das elastische Dämpferelement die Form eines zylindrischen Rings und hat eine außenumfangsseitige Nut, in die eine Kante der Durchgangsöffnung der Nabe eingreift.
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Wahlweise ist die Nabe des Gebläses mit einem flexiblen Material hergestellt, und der Rotor des Motors hat eine Kappe, die sich in der Nabe des Gebläses in der Nähe der Vorderwand der Nabe erstreckt, mit der sich durch eine oder mehrere Verbindungsvorrichtungen verbunden ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Zeichnungsfigur erscheinen, sind in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, grundsätzlich identisch gekennzeichnet. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen sind im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Die Figuren sind nachstehend aufgelistet.
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1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Gebläses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine im Maßstab vergrößerte perspektivische Teilansicht insbesondere der Gebläsenabe des elektrischen Gebläses von 1;
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3 ist eine Teilschnittansicht entlang der Linie III-III von 2; und
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4 ist eine Teilschnittansicht ähnlich wie 3 und zeigt eine Variante der Ausführungsform.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In den Zeichnungen ist ein erfindungsgemäßes elektrische Gebläse insgesamt mit Bezugsziffer 1 gekennzeichnet.
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Das elektrische Gebläse 1 umfasst in an sich bekannter Weise eine im Wesentlichen plattenförmige Stützkonstruktion oder Verkleidung 2, die eine kreisförmige Hauptöffnung 3 hat, an der drehbar ein Gebläse montiert ist, das insgesamt mit Bezugsziffer 4 gekennzeichnet ist. Das Gebläse 4 ist mit dem Rotor eines Elektromotors verbunden, der in den 1 und 2 nicht dargestellt ist, der jedoch in 3 zum Teil gezeigt und insgesamt mit Bezugsziffer 5 gekennzeichnet ist.
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Der Elektromotor umfasst einen Stator 6, der in an sich bekannter Weise an der Stützkonstruktion oder an der Verkleidung 2 befestigt ist, zum Beispiel durch eine Vielzahl von Speichen, die in 1 mit Bezugsziffer 7 gekennzeichnet sind. Der Motor 5 umfasst zusätzlich einen Rotor, der eine Kappe trägt, die in 3 mit Bezugsziffer 8 gekennzeichnet ist.
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Das Gebläse 4 hat eine zentrale Nabe 9, von der sich eine Vielzahl von gekrümmten Flügeln 10 erstreckt, deren äußerste Enden auf einen umfangsseitigen Ring 11 (siehe 1) treffen. Die Nabe 9 ist an einem oder mehreren Punkten oder Bereichen mit der Rotorkappe 8 verbunden.
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In den beispielhaften Ausführungsformen der Zeichnungen ist die Nabe 9 mit der Rotorkappe 8 des Motors 5 an drei Verbindungspunkten oder Verbindungsbereichen verbunden, die mit Bezugsziffer 12 gekennzeichnet sind und die die gleiche Entfernung d von der Achse X-X des Gebläses (3) aufweisen. Die Nabe 9 des Gebläses 4 ist im Wesentlichen napfförmig, mit einer Vorderwand 9a, die mit einer ringförmigen Seitenwand 9b verbunden ist, die zumindest im Wesentlichen zylindrisch ist.
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Die Rotorkappe 8 des Motors 5 erstreckt sich in der Nabe 9 in der Nähe der Vorderwand 9a derselben, mit der sie an den drei vorgenannten Verbindungspunkten oder Verbindungsbereichen 12 durch Vorrichtungen 13 verbunden ist, die jeweilige elastische Vibrationsdämpfer enthalten, die nachstehend näher erläutert werden.
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Es wird insbesondere auf 3 Bezug genommen. Jede Verbindungsvorrichtung 13 umfasst ein ringförmiges Dämpferelement 14 aus elastischem Material, insbesondere aus Elastomermaterial (vulkanisierter Gummi). Das oder jedes Dämpferelement 14 ist einer Durchgangsöffnung 9c der Vorderwand 9a der Nabe 9 des Gebläses angeordnet. Ein solches Dämpferelement 14 hat im Wesentlichen die Form eines zylindrischen Rings und hat in seinem axialen Zwischenbereich eine außenumfangsseitige Nut 14a, in die eine Kante der Durchgangsöffnung 9c der Nabe 9 des Gebläses 4 eingreift. Ein entsprechendes Befestigungselement 15 des Gebläses durchgreift das Dämpferelement 14 und die Rotorkappe 8 des Elektromotors 5.
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Das Befestigungselement 15 ist zum Beispiel eine Schraube oder ein Bolzen, der mit einem Endkopf 15a versehen ist.
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Zwischen dem ringförmigen Dämpferelement 14 und der Schraube oder dem Bolzen 15 ist ein rohrförmiges Element 16 aus einem im Wesentlichen starren Material, zum Beispiel Metallmaterial, angeordnet. Das starre rohrförmige Element 16 hat in zweckmäßiger Weise eine Endflanschausbildung 16a, die zwischen dem Kopf 15a der Schraube oder des Bolzens 15 und dem benachbarten Ende des ringförmigen Dämpferelements 14 angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite liegt das rohrförmige Element 16 auf der Rotorkappe 8 auf.
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Der Gewindeschaft der Schraube oder des Bolzens 15 befindet sich im Eingriff mit einer entsprechenden Gewindeöffnung der Rotorkappe 8.
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In der Ausführungsform, die in den 1 bis 3 gezeigt ist, erstrecken sich vorspringende Ausbildungen 20 und 21 von der Innenfläche 9d der Nabe 9 des Gebläses 4 in die Richtung der Rotorkappe 8. Die distalen Enden dieser Ausbildungen erstrecken sich im entspannten Zustand bis zu einem vorgegebenen Abstand von der Außenfläche der Rotorkappe 8.
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In den dargestellten beispielhaften Ausführungsformen erstrecken sich die vorspringenden Ausbildungen 20 von der Vorderwand 9a der Nabe 9 in Richtung auf die entsprechende Vorderwand der Rotorkappe 8. Die vorspringenden Ausbildungen 21 erstrecken sich von der Innenfläche der Seitenwand 9b der Nabe in die Richtung der Seitenwand der Rotorkappe 8.
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Die Anordnung ist dergestalt, dass die vorspringenden Ausbildungen 20 und 21 an die Rotorkappe 8 prallen, wenn das Gebläse 4 relativ zu dem Rotor in einem vorgegebenen Ausmaß schwingt, und das Ausmaß der möglichen Schwingung des Gebläses 4 relativ zu dem Rotor begrenzen.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante können vorspringende Ausbildungen an der Außenfläche der Rotorkappe 8 vorgesehen sein, um das gleiche Ziel zu erreichen. Gemäß einer weiteren Variante, die nicht dargestellt ist, können vorspringende Ausbildungen entweder an der Innenfläche der Nabe 9 des Gebläses 4 und/oder an der Außenfläche der Rotorkappe 8 vorgesehen sein.
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Eine weitere Ausführungsform ist in 4 dargestellt.
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Teile und Elemente in 4, die identisch oder im Wesentlichen identisch mit bereits beschriebenen Teilen und Elementen sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In der Variante gemäß 4 ist die Nabe 9 des Gebläses 4 mit einem flexiblen Material hergestellt, das geeignet ist für eine zumindest teilweise Dämpfung der durch den Elektromotor 5 erzeugten Vibrationen.
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Auch in diesem Fall kann die Nabe 9 mit der Rotorkappe 8 des Motors 5 an einer Vielzahl von Verbindungspunkten oder Verbindungsbereichen 1, die von der Achse X-X des Gebläses 4 die gleiche Entfernung aufweisen, verbunden sein. An dem oder an jedem Verbindungspunkt oder Verbindungsbereich 12 ist die Frontwand 9a der Nabe 9 durch ein entsprechendes Verbindungselement 15, zum Beispiel durch eine Schraube oder einen Bolzen, unter einfacher Zwischenschaltung eines Zwischenlegscheibe 22 mit der Rotorkappe 8 verbunden.
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Auch in der Ausführungsform gemäß 4 erstrecken sich vorspringende Ausbildungen 20 und 21, die in ihrer Form und Funktion ähnlich sind wie die in 3 beschriebenen vorspringenden Ausbildungen, von der Innenfläche 9d der Nabe 9 des Gebläses 4.
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Auch im Fall der Variante gemäß 4 können die vorspringenden Ausbildungen wahlweise an der Außenfläche der Rotorkappe 8 oder sowohl an der Innenfläche der Nabe 9 als auch an der Außenfläche der Rotorkappe 8 vorgesehen sein.
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Verben wie “umfassen”, “aufweisen”, “enthalten” und “haben” sowie deren Abwandlungen in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung sind in einem einschließenden Sinne zu verstehen. Sie geben an, dass das genannte Element oder Merkmal vorhanden ist, schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Elemente oder Merkmale vorhanden sind.
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Bestimmte Merkmale der Erfindung, die der Klarheit halber im Zusammenhang mit separaten Ausführungsformen beschrieben wurden, können auch in nur einer Ausführungsform kombiniert sein. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die der Kürze halber in einer Ausführungsform beschrieben wurden, ebenso separat oder in geeigneten Unterkombinationen vorhanden sein.
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Wenngleich vorliegende Erfindung anhand einer oder mehrerer bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass innerhalb des Schutzrahmens der Erfindung, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist, verschiedene Modifikationen möglich sind.
