DE102017127340A1

DE102017127340A1 - AIR COOLING DEVICE FOR A ROTATIONAL ELEMENT OF A VEHICLE

Info

Publication number: DE102017127340A1
Application number: DE102017127340.9A
Authority: DE
Inventors: Avissai Alcantara Burguete; Arthur C. Valverde; Julia E. Considine
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2019-05-23

Abstract

Eine Luftkühlungsvorrichtung erleichtert den Kühlungs- und/oder Wärmeschutz eines Drehelements eines Fahrzeugs, das einer nahegelegenen Wärmequelle des Fahrzeugs ausgesetzt ist. Die Luftkühlungsvorrichtung kann eine Vielzahl von Schaufelblättern aufweisen, die von dem Drehelement radial nach außen vorstehen, um eine strömende, thermisch isolierende Luftschicht um das Drehelement herum zu bilden.

An air cooling device facilitates the cooling and / or thermal protection of a rotating member of a vehicle that is exposed to a nearby heat source of the vehicle. The air cooling device may include a plurality of airfoils projecting radially outward from the rotary member to form a flowing thermally insulating air layer about the rotary member.

Description

EINLEITUNGINTRODUCTION

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Drehelement eines Fahrzeugs, das Wärmeleistung ausgesetzt werden kann, und insbesondere eine Kardan- oder eine Antriebswelle mit einer Kühlvorrichtung zum Reduzieren von Temperaturextremen an der Wellenaußenseite.The present disclosure relates to a rotary member of a vehicle that can be subjected to heat output, and more particularly to a gimbal or a drive shaft having a cooling device for reducing temperature extremes on the shaft outer side.

Drehwellen, insbesondere Kardan- oder Antriebswellen, die in den Antriebssystemen eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, sind oft aus dünnwandigen, hohlen Rohren aufgebaut, die zur Drehung an den Wellenenden (und in einigen Anwendungen an Zwischenstellen) durch geschmierte Lageranordnungen gelagert sind. Um die Welle auszugleichen und um von dort ausgehende Geräusche und Vibrationen („NVH“) zu reduzieren, können verschiedene Arten von Dämpfungs- und Isoliervorrichtungen in oder an der Welle installiert werden. Die dünnen Wände der Welle, die Lager, die Dämpfer und die Isoliervorrichtungen sind für die nachteiligen Auswirkungen thermischer Extreme oft schlecht geeignet, wie sie in oder nahe einem Verbrennungsmotor oder dem Abgassystem des Verbrennungsmotors auftreten können. Im Niedriggeschwindigkeitsverkehr und im Leerlauf können unter dem Fahrzeug befindliche Vorrichtungen wie Katalysatoren dazu führen, dass Wellen Temperaturen von mehr als 200 °C erreichen, was zu einem beschleunigten Verschleiß der beschriebenen Komponenten führen kann.Rotary shafts, particularly gimbal or drive shafts, used in the propulsion systems of a motor vehicle are often constructed of thin-walled hollow tubes which are supported for rotation on the shaft ends (and in some applications at intermediate locations) by lubricated bearing assemblies. To balance the wave and to reduce noise and vibration ("NVH"), various types of damping and isolation devices can be installed in or on the shaft. The thin walls of the shaft, bearings, dampers and insulators are often ill-suited to the adverse effects of thermal extremes, such as may occur in or near an internal combustion engine or the exhaust system of the internal combustion engine. In low-speed traffic and idling, under-vehicle devices such as catalytic converters can cause waves to reach temperatures in excess of 200 ° C, which can lead to accelerated wear of the components described.

Es ist bekannt, hohe thermische Lasten unter Verwendung von Hitzeschilden, speziellen Hochtemperaturbeschichtungen und Hochtemperaturwellenmaterialien zu behandeln. Obwohl diese Lösungen effektiv sind, sind sie teuer und können das Fahrzeuggewicht erhöhen. Es ist wünschenswert, ein System zum Kühlen einer drehbaren Welle bereitzustellen, das auf solche hohen Kosten und hohen Gewichtsoptionen verzichtet.It is known to treat high thermal loads using heat shields, special high temperature coatings and high temperature wave materials. Although these solutions are effective, they are expensive and can increase vehicle weight. It is desirable to provide a system for cooling a rotatable shaft that dispenses with such high cost and weight options.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erleichtert eine Luftkühlungsvorrichtung den Kühlungs- und/oder Wärmeschutz eines Drehelements eines Fahrzeugs, das einer nahegelegenen Wärmequelle des Fahrzeugs ausgesetzt ist. Die Luftkühlungsvorrichtung kann eine Vielzahl von Schaufelblättern aufweisen, die von dem Drehelement radial nach außen vorstehen, um eine strömende, thermisch isolierende Luftschicht um das Drehelement herum zu bilden.In an exemplary embodiment of the present disclosure, an air cooling device facilitates the cooling and / or heat protection of a rotating member of a vehicle that is exposed to a nearby heat source of the vehicle. The air cooling device may include a plurality of airfoils projecting radially outward from the rotary member to form a flowing thermally insulating air layer about the rotary member.

In einer anderen Ausführungsform beinhaltet ein Fahrzeug einen Verbrennungsmotor, ein Abgassystem, eine Antriebswelle und eine Vielzahl von Blättern. Das Abgassystem steht operativ mit dem Verbrennungsmotor in Eingriff und ragt von dem Verbrennungsmotor nach hinten heraus. Die Antriebswelle erstreckt sich entlang einer Drehachse und ist nahe dem Abgassystem angeordnet. Die Vielzahl von Blättern steht jeweils radial von der Antriebswelle nach außen vor und ist in Umfangsrichtung von angrenzenden Blättern der Vielzahl von Blättern beabstandet. Die Vielzahl von Blättern sieht eine Schicht strömender Luft um einen hinteren Abschnitt der Antriebswelle vor, um die Antriebswelle von einem Segment des Abgassystems in der Nähe des hinteren Abschnitts thermisch zu isolieren, wenn sich die Antriebswelle dreht.In another embodiment, a vehicle includes an internal combustion engine, an exhaust system, a drive shaft, and a plurality of blades. The exhaust system is operatively engaged with the engine and protrudes rearward from the engine. The drive shaft extends along an axis of rotation and is disposed near the exhaust system. The plurality of blades project outwardly radially from the drive shaft, respectively, and are circumferentially spaced from adjacent blades of the plurality of blades. The plurality of blades provide a layer of flowing air around a rear portion of the drive shaft to thermally isolate the drive shaft from a segment of the exhaust system near the rear portion as the drive shaft rotates.

Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.The above features and advantages, as well as other features and advantages of the disclosure, will be readily apparent from the following detailed description of the invention, taken in conjunction with the accompanying drawings.

Figurenlistelist of figures

Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen und der ausführlichen Beschreibung, welche sich auf die folgenden Zeichnungen bezieht und in denen Folgendes gilt:

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine Luftkühlungsvorrichtung zum Kühlen eines Drehelements als eine nicht einschränkende exemplarische Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet;
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Antriebswelle als ein Beispiel des Drehelements, das die Luftkühlungsvorrichtung trägt und nahe an einem Abgassystem, und ist aus dem Kreis 2 von 1 entnommen;
3 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht der Antriebswelle mit der Luftkühlungsvorrichtung; und
4 ist eine Vorderansicht der Luftkühlungsvorrichtung.

Other features, advantages and details appear only by way of example in the following detailed description of the embodiments and the detailed description, which refers to the following drawings, in which:

1 FIG. 10 is a schematic diagram of a vehicle using an air-cooling device for cooling a rotary member as a non-limiting exemplary embodiment according to the present disclosure; FIG.
2 is a perspective view of a drive shaft as an example of the rotary member, which carries the air-cooling device and close to an exhaust system, and is from the circle 2 of 1 removed;
3 is an enlarged, partial perspective view of the drive shaft with the air cooling device; and
4 is a front view of the air cooling device.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es wird darauf hingewiesen, dass in allen Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen oder entsprechenden Teile und Merkmale verweisen.The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure in its applications or uses. It should be noted that in all drawings the same reference numbers refer to the same or corresponding parts and features.

Unter Bezugnahme auf 1 ist eine nicht einschränkende exemplarische Ausführungsform eines Fahrzeugs 20 dargestellt. Das Fahrzeug 20 kann eine Antriebsquelle 22, die ein Verbrennungsmotor sein kann, ein Drehelement 24, das eine Antriebswelle sein kann, eine Wärmequelle 26, die ein Abgassystem sein kann, eine Luftkühlungsvorrichtung 27 und eine Vielzahl von Rädern 28 (d. h. vier dargestellt) beinhalten. In einem Beispiel kann der Verbrennungsmotor 22 mit einem Getriebe 30 verbunden sein, um das Drehmoment und die Drehzahlausgabe zu steuern. Die Antriebswelle 24 dreht sich um die Achse A und kann sich axial zwischen dem Ausgang des Getriebes 30 und in einem Beispiel einem hinteren Differential 32 erstrecken und ist drehbar mit diesem verbunden. Das hintere Differential 32 kann sich zwischen zwei Hinterrädern der Vielzahl von Rädern 28 erstrecken. Durch das Getriebe 30, die Antriebswelle 24 und das hintere Differential 32 treibt der Motor 22 mindestens eines der Räder 28 an, wodurch das Fahrzeug 20 auf einer Oberfläche (z. B. einer Straße) angetrieben wird. Das Fahrzeug 20 kann ein Rennfahrzeug, eine Limousine, ein Lastkraftwagen, ein Lieferwagen, ein Geländewagen oder ein anderes selbstfahrendes Fördermittel sein, das zum Transportieren einer Last geeignet ist. Andere Beispiele einer Wärmequelle 22 können der Verbrennungsmotor, die Wechselwirkung von Bremsbelägen auf Bremssätteln und andere sein. Andere Beispiele eines Drehelements 24 können die Bremssättel, eine Achse des hinteren Differentials 32 und andere Elemente beinhalten.With reference to 1 is a non-limiting example embodiment of a vehicle 20 shown. The vehicle 20 can be a power source 22 , which may be an internal combustion engine, a rotary member 24 which may be a drive shaft, a heat source 26 , which may be an exhaust system, an air cooling device 27 and a variety of wheels 28 (ie four shown). In one example, the internal combustion engine 22 with a gear 30 be connected to control the torque and the speed output. The drive shaft 24 rotates about the axis A and can move axially between the output of the gearbox 30 and in one example a rear differential 32 extend and is rotatably connected thereto. The rear differential 32 can be between two rear wheels of the variety of wheels 28 extend. Through the transmission 30 , the drive shaft 24 and the rear differential 32 drives the engine 22 at least one of the wheels 28 on, causing the vehicle 20 on a surface (eg a road) is driven. The vehicle 20 may be a racing car, a sedan, a truck, a delivery truck, an off-road vehicle, or other self-propelled conveyor suitable for transporting a load. Other examples of a heat source 22 can be the internal combustion engine, the interaction of brake pads on calipers and others. Other examples of a rotary element 24 Can the calipers, an axle of the rear differential 32 and other elements.

In einer Ausführungsform, in der sich der Verbrennungsmotor 22 allgemein an der Vorderseite des Fahrzeugs 20 befindet, kann das Abgassystem 26 ein sich nach hinten erstreckendes Rohr 34 beinhalten, das durch einen katalytischen Wandler 36 und einen Schalldämpfer 38 des Abgassystems 26 eingefügt ist. Das Rohr 34 erleichtert die Rückströmung heißer Abgase von dem Verbrennungsmotor 22 durch den katalytischen Wandler 36, dann durch den Schalldämpfer 38 und aus einem Endabschnitt 40 (d. h. Endrohr) in der Nähe eines hinteren Abschnitts des Fahrzeugs 20 heraus.In an embodiment in which the internal combustion engine 22 generally at the front of the vehicle 20 located, the exhaust system 26 a backward extending pipe 34 involve, by a catalytic converter 36 and a silencer 38 the exhaust system 26 is inserted. The pipe 34 facilitates the backflow of hot exhaust gases from the engine 22 through the catalytic converter 36 , then through the muffler 38 and an end portion 40 (ie tailpipe) near a rear portion of the vehicle 20 out.

In einer Ausführungsform kann die Antriebswelle 24 ein Rohr 42, mindestens ein Lager 44 und/oder mindestens einen Vibrations- und/oder Geräuschisolator 46 beinhalten. Das Rohr 42 kann ein dünnwandiges Rohr zur Gewichtsreduktion sein und erstreckt sich allgemein zwischen dem Getriebe 30 und dem hinteren Differential 32 und ist mit diesen verbunden. Die Lager 44 können durch eine Stützstruktur und/oder ein Chassis 48 des Fahrzeugs 20 gestützt sein und sind angepasst, um das Rohr 42 drehbar zu stützen. Der Isolator 46 kann jede Art von Isolatoren sein, die dem Fachmann bekannt sind, und ist dazu geeignet, Vibrationen und/oder Geräusche zu reduzieren.In one embodiment, the drive shaft 24 a pipe 42 , at least one camp 44 and / or at least one vibration and / or noise isolator 46 include. The pipe 42 may be a thin-walled tube for weight reduction and extends generally between the transmission 30 and the rear differential 32 and is connected to them. Camps 44 can be through a support structure and / or a chassis 48 of the vehicle 20 be supported and are adapted to the pipe 42 rotatable support. The insulator 46 may be any type of insulator known to those skilled in the art and is capable of reducing vibration and / or noise.

Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann das Chassis 48 eine Wand 49 sein oder beinhalten, die eine umgekehrte Nische oder einen Tunnel 50 definieren kann. In einem Beispiel kann die Wand 49 eine konturierte Bodenwanne sein, die zum Komfort des Bedieners des Fahrzeugs 20 thermisch isoliert und/oder mit einer Geräuschdämpfungsschicht bedeckt sein kann. Die Antriebswelle 24 kann im Wesentlichen in der Nische 50 angeordnet sein. In ähnlicher Weise kann das Abgassystem 26 zumindest teilweise in der Nische 50 angeordnet sein, und zumindest ein Abschnitt des Abgassystems 26 ist in der Nähe von zumindest einem Abschnitt der Antriebswelle 24 angeordnet. In einem Beispiel kann das Segment der katalytische Wandler 36 sein, der sich in unmittelbarer Nähe zu dem Rohr 42, dem/den Lagern 44 und/oder dem Isolator 46 der Antriebswelle 24 befinden kann. Somit können das Rohr 42, das/die Lager 44 und/oder der Isolator 46 der Antriebswelle 24 hohen Wärmebelastungen ausgesetzt sein, die von dem Rohr 34 und/oder dem katalytischen Wandler 36 ohne Verwendung der Luftkühlungsvorrichtung 27 dissipieren. Die Begrenzungen, die durch die Wand 49 und die Anordnung der Antriebswelle 24 in der Nische 50 erzeugt werden, können dazu beitragen, die Ableitung der Abwärme zu begrenzen, was bewirkt, dass die Antriebswelle 24 erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist.With reference to the 1 and 2 can the chassis 48 a wall 49 be or involve a reverse niche or a tunnel 50 can define. In one example, the wall can 49 be a contoured floor pan, for the convenience of the operator of the vehicle 20 thermally insulated and / or may be covered with a noise damping layer. The drive shaft 24 can essentially be in the niche 50 be arranged. Similarly, the exhaust system 26 at least partially in the niche 50 be arranged, and at least a portion of the exhaust system 26 is near at least a portion of the drive shaft 24 arranged. In one example, the segment may be the catalytic converter 36 be in close proximity to the pipe 42 , the camps 44 and / or the insulator 46 the drive shaft 24 can be located. Thus, the pipe can 42 , the warehouse (s) 44 and / or the insulator 46 the drive shaft 24 be exposed to high heat loads from the pipe 34 and / or the catalytic converter 36 without using the air cooling device 27 dissipate. The boundaries that go through the wall 49 and the arrangement of the drive shaft 24 in the niche 50 can be generated to help limit the dissipation of waste heat, which causes the drive shaft 24 is exposed to elevated temperatures.

Unter Bezugnahme auf die 2 und 3, ist die Luftkühlungsvorrichtung 27 dazu ausgelegt, sich mit der Antriebswelle 24 zu drehen, wodurch eine Blindluftströmung erzeugt wird, die im Allgemeinen ringförmig sein kann. Dieser Luftstrom kann dazu dienen, die Antriebswelle 24 über Wärmekonvektion zu kühlen, und/oder kann eine Überlagerungsschicht aus Luft bilden (siehe Pfeil 52 in 2), die dazu dient, die Antriebswelle 24 von dem Abgassystem 26 thermisch zu isolieren. Die Kühlvorrichtung 27 kann an dem Rohr 42 der Antriebswelle 24 befestigt sein und kann im Allgemeinen stromaufwärts und vor dem/den Abschnitt(en) der Antriebswelle 24 angeordnet sein, die von der Überlagerungsschicht der Kühlluft 52 profitieren.With reference to the 2 and 3 , is the air cooling device 27 designed to be with the drive shaft 24 to rotate, creating a reactive air flow, which may be generally annular. This air flow can serve to drive shaft 24 to cool by heat convection, and / or may form an overlay of air (see arrow 52 in 2 ), which serves the drive shaft 24 from the exhaust system 26 thermally isolate. The cooling device 27 can on the pipe 42 the drive shaft 24 may be fixed and generally upstream and in front of the section (s) of the drive shaft 24 be arranged by the overlay layer of the cooling air 52 benefit.

Unter Bezugnahme auf die 3 und 4, kann die Luftkühlungsvorrichtung 27 eine innere Hülse 54, eine äußere Hülse 56 und eine Vielzahl von Schaufelblättern oder Blättern 58 aufweisen. Die innere Hülse 54 kann zylindrisch sein und steht mit dem Rohr 42 der Antriebswelle 24 in Eingriff oder ist daran befestigt. In ähnlicher Weise kann die äußere Hülse 56 zylindrisch sein, ist konzentrisch zu der inneren Hülse 54 angeordnet und von dieser radial nach außen beabstandet. Jede der Vielzahl von Schaufelblättern 58 erstreckt sich radial zwischen den inneren und äußeren Hülsen 54, 56 und steht mit diesen in Eingriff und ist in Umfangsrichtung von den angrenzenden Schaufelblättern beabstandet. In einer Ausführungsform kann die äußere Hülse 56 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Oberfläche 60 aufweisen, die radial nach innen gerichtet ist und an der Vielzahl von Schaufelblättern 58 angebracht ist. Die Kontur der Oberfläche 60 kann eine beliebige Vielfalt von Konturen sein, die von den Herstellungskosten und/oder der gewünschten Form und Geschwindigkeit der stromabwärtigen, überlagernden Luftschicht 52 abhängig sein können. Beispiele für Oberflächenkonturen können zylindrisch und konisch sein.With reference to the 3 and 4 , the air cooling device 27 an inner sleeve 54 , an outer sleeve 56 and a plurality of airfoils or blades 58 respectively. The inner sleeve 54 can be cylindrical and stands with the tube 42 the drive shaft 24 engaged or attached thereto. Similarly, the outer sleeve 56 be cylindrical, is concentric with the inner sleeve 54 arranged and spaced from this radially outwardly. Each of the variety of blades 58 extends radially between the inner and outer sleeves 54 . 56 and engages and is circumferentially spaced from the adjacent airfoils. In one embodiment, the outer sleeve 56 a circumferentially extending surface 60 which faces radially inward and on the plurality of airfoils 58 is appropriate. The contour of the surface 60 may be any variety of contours, depending on the manufacturing cost and / or the desired shape and velocity of the downstream, overlying air layer 52 can be dependent. Examples of surface contours may be cylindrical and conical.

In einem Beispiel kann die Luftkühlungsvorrichtung 27 keine äußere Hülse 56 aufweisen und stattdessen kann jedes Schaufelblatt 58 radial nach außen zu Endabschnitten vorstehen, die distale Endabschnitte sein können. Die Oberfläche 60 kann von der Chassiswand 49 getragen werden und kann die Nische 50 teilweise definieren. In diesem Beispiel kann sich die Oberfläche 60 in Umfangsrichtung in Bezug auf die Achse A erstrecken, muss aber nicht kontinuierlich sein. Die Endabschnitte der Schaufelblätter 58 befinden sich in unmittelbarer Nähe zu der und bewegen sich in Bezug auf die Oberfläche 60. Das heißt, jedes Schaufelblatt oder Blatt 58 kann sich radial zwischen der Antriebswelle 24 und der Oberfläche 60 während eines Zeitintervalls erstrecken, wenn sich die Antriebswelle 24 um die Achse A dreht. In einem anderen Beispiel kann die Luftkühlungsvorrichtung 27 keine innere Hülse 54 beinhalten, stattdessen kann jedes Schaufelblatt 58 mit dem Rohr 42 oder einer anderen rotierenden Komponente der Antriebswelle 24 in Eingriff stehen und von dieser radial nach außen vorstehen.In one example, the air cooling device 27 no outer sleeve 56 and instead can be any airfoil 58 protrude radially outward to end portions, which may be distal end portions. The surface 60 can from the chassis wall 49 can be worn and the niche 50 partially define. In this example, the surface may be 60 in the circumferential direction with respect to the axis A but does not have to be continuous. The end sections of the blades 58 are in close proximity to the and move in relation to the surface 60 , That is, every blade or blade 58 can be located radially between the drive shaft 24 and the surface 60 extend during a time interval when the drive shaft 24 around the axis A rotates. In another example, the air cooling device 27 no inner sleeve 54 may include, instead, each airfoil 58 with the pipe 42 or another rotating component of the drive shaft 24 engage and protrude from this radially outward.

Die Kontur einer oder beider der inneren und äußeren Hülsen 54, 56 und der Kontur (z. B. Neigungswinkel, Sehnenlinie, Verdrehung, Neigung usw.) jedes Schaufelblattes 58 kann optimiert werden, um die gewünschte Luftschichtcharakteristik 52 bereitzustellen. Eine derartige Konturierung der Schaufelblätter 58 kann eine Schaufelblattverwindung beinhalten, wobei der Anstellwinkel am Schaufelblattfuß größer sein kann als die radial äußere Stelle jedes Schaufelblatts. In diesem Beispiel ist der Anstellwinkel an radial inneren Abschnitten des Schaufelblattes 58 größer, da die Geschwindigkeit der radial inneren Abschnitte geringer als die Geschwindigkeit der radial äußeren Abschnitte ist. Das heißt, durch Verdrehen jedes Schaufelblattes 58 kann die Geschwindigkeit der Luft 52 stromabwärts der Vorrichtung 27 unabhängig von der radialen Position im Wesentlichen die gleiche sein. In jedem Fall können verschiedene Konturen der Luftkühleinrichtung 27 gewählt werden, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet typischerweise bekannt sind, und im Hinblick auf spezifische Anwendungen, einschließlich Temperaturauslegungsgrenzen, Drehgeschwindigkeiten und anderer Faktoren.The contour of one or both of the inner and outer sleeves 54 . 56 and the contour (eg, angle of inclination, chord line, twist, pitch, etc.) of each airfoil 58 can be optimized to the desired air layer characteristics 52 provide. Such contouring of the blades 58 may include an airfoil twist, wherein the angle of attack at the airfoil root may be greater than the radially outer location of each airfoil. In this example, the angle of attack is at radially inner portions of the airfoil 58 larger, since the speed of the radially inner portions is less than the speed of the radially outer portions. That is, by twisting each airfoil 58 Can the speed of the air 52 downstream of the device 27 be substantially the same regardless of the radial position. In any case, different contours of the air cooling device 27 as are typically known to those skilled in the art, and with regard to specific applications including temperature design limits, rotational speeds, and other factors.

Vorteile und Vorzüge der vorliegenden Offenbarung beinhalten ein Drehelement, das bei niedrigeren Temperaturen arbeitet, und ein Element, das möglicherweise keine anderen temperaturbeständigen Lösungen benötigt, wie wärmereflektierende Farbe, Hitzeschilde, hochtemperaturbeständige Gummis und hochtemperaturbeständige Lager. Weitere Vorteile sind ein einfacheres, robusteres und kostengünstigeres Design.Advantages and advantages of the present disclosure include a rotating member that operates at lower temperatures and an item that may not require other temperature-resistant solutions, such as heat reflective paint, heat shields, high temperature resistant rubbers, and high temperature resistant bearings. Other advantages include a simpler, more robust and less expensive design.

Während die Offenbarung in Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen, und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren hierin anzupassen, ohne von ihrem wesentlichen Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt wird, sondern dass sie außerdem alle Ausführungsformen beinhaltet, die innerhalb des Umfangs der Anmeldung fallen.While the disclosure has been described in terms of exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made and the various parts may be substituted with corresponding other parts without departing from the scope of the invention. In addition, many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings herein without departing from the essential scope thereof. Therefore, it is intended that the invention not be limited to the specific embodiments disclosed, but that it also include all embodiments falling within the scope of the application.

Claims

An air cooling device for a rotary member of a vehicle exposed to a nearby heat source of the vehicle, the air cooling device comprising: a plurality of airfoils projecting radially outwardly from the rotary member to form a flowing thermally insulating air layer around the rotary member.

Air cooling device after Claim 1 , further comprising: an annular surface spaced from and facing the rotary element, each of the plurality of airfoils extending radially between the annular surface and the rotary element.

Air cooling device after Claim 2 wherein the annular surface is supported by a circumferentially continuous sleeve and the plurality of airfoils are engaged with the sleeve.

Air cooling device after Claim 2 wherein the annular surface is cylindrical.

Air cooling device after Claim 2 wherein the annular surface is conical.

Air cooling device after Claim 1 wherein the rotary member is a drive shaft.

Air cooling device after Claim 6 wherein the heat source is an exhaust system.

Air cooling device after Claim 1 wherein each of the several leaves is twisted.

Vehicle comprising: an internal combustion engine; an exhaust system operatively engaged with the engine and rearward therefrom; a drive shaft extending along a rotation axis and located near the exhaust system; and a plurality of blades, wherein each blade projects radially outward from the drive shaft and is circumferentially spaced from adjacent blades of the plurality of blades, wherein the plurality of blades provide a layer of flowing air about a rear portion of the drive shaft to engage the drive shaft of thermally isolating a segment of the exhaust system near the rear portion as the drive shaft rotates.

Vehicle after Claim 9 , further comprising: a support structure defining a niche, wherein the rear portion is in the niche. Air cooling device for a rotary element of a vehicle