DE19612679C2

DE19612679C2 - Kühlerventilator für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19612679C2
Application number: DE19612679A
Authority: DE
Inventors: Klaus Spreng; Karl-Heinz Oltmanns; Christian Lindig; Gerhard Schneider
Original assignee: Temic Automotive Electric Motors GmbH
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: IT1290092B1; FR2746847B1; FR2746847A1; DE19612679A1; ITMI970593A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlerventilator für Kraftfahrzeuge in Form eines Axialventilators mit einem über eine Ansteuerungselektronik elektronisch kommutierten Elektromotor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Für die Kühlung von Verbrennungsmotoren werden aufgrund der Optimierung der C-Werte Lüfterräder mit bestimmten Durchmessern gefordert. Diese Einengung gilt auch für Kondensatorgebläse, die vor dem eigentlichen Kühler und Kondensator der Klimaanlage angeordnet werden. Daher besteht die Forderung nach kurzbauenden kompakten Elektrolüftern, wobei aus Geräusch- und Leistungsgründen auch eine Drehzahlverstellung gewünscht wird. Hierfür eignet sich insbesondere ein konventioneller bürstenbehafteter Elektromotor mit einem elektronischen Schaltnetz oder auch ein bürstenloser Motor mit entsprechender Leistungselektronik.

Aus Entstörgründen muß die Elektronik möglichst dicht am Motor liegen, da die kurzen Leitungen weniger Störenergie abstrahlen. Andererseits muß aber eine direkte Wärmeübertragung von dem Motor zur Elektronik hin vermieden werden.

Durch die DE 44 18 000 A1 ist ein gattungsgemäßer Kühlerventilator mit einem elektronisch gesteuerten Elektromotor mit einem Lüfterrad zum Ansaugen von Kühlluft bekannt, wobei die Ansteuerungstechnik in einem Elektronikgehäuse axial fortgesetzt und mit mindestens an dessen Außenumfangsfläche in Strömungsrichtung des durch das Lüfterrad erzeugten Kühlluftstromes angeordneten Kühlrippen versehen ist. Dieser Motor ist zwar auch schon kompakt ausgebildet, aber dessen axiale Ausdehnung verhindert aufgrund der engen Platzverhältnisse zwischen dem Kühler und dem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug noch keine leichte Montage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlerventilator für Kraftfahrzeuge mit einem elektronisch kommutierten Elektromotor so zu verbessern, daß bei einer kurzen axialen Baulänge sowohl eine einfache Montage und Wartung als auch eine optimale Kühlung der elektronischen Bauteile in dem Elektronikgehäuse ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der erfindungsgemäße Kühlerventilator zum Ansaugen von Kühlluft durch Kondensatoren oder Kühler in Kraftfahrzeugen hat eine extrem kurze axiale Baulänge, wodurch dessen Einbau oder Austausch zeit- und kostengünstiger wird. Weiterhin wird die Kühlluft gleichzeitig zur Kühlung der elektronischen Bauteile in dem Elektronikgehäuse wirksam verwendet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes nach Patentanspruch 2 wird gewährleistet, daß der Kühlerventilator auch sehr geräuscharm arbeitet.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Kühlerventilator,

Fig. 2 den Kühlerventilator im Querschnitt,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf den Kühlerventilator und

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Kühlerventilator.

Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Kühlerventilator 1 für Kraftfahrzeuge mit einem über eine Ansteuerelektronik elektronisch kommutierten Elektromotor 3, welcher insbesondere aus einem als Außenläufer ausgebildeten, bürstenlosen Gleichstrommotor besteht. Über das Gehäuse 5 dieses Elektromotors 3 ist eine topfförmige Nabe 7 eines Lüfterrades 9 übergestülpt angeordnet, wobei die Nabe 7 mit der Antriebswelle 11 des Elektromotor 3 drehfest verbunden ist. Das Lüfterrad 9 weist einen Außenring 13 auf, mit welchem die äußeren Enden der Lüfterflügel 15 fest verbunden sind und welcher von einem Luftleitring 17 in einem Ventilatorgehäuse 19 umgeben ist. Das Gehäuse 5 des Motors ist z. B. mit vier Befestigungsarmen 21, 23, 25, 27 versehen, deren freie Enden außerhalb des Kühlluftstromes an dem Ventilatorgehäuse 19 fest verbunden sind.

Ein vor der Öffnung 29 der topfförmigen Nabe 7 angeordnetes Lagerschild 31 des Elektromotors 3 weist eine in die Nabe 7 vorspringende Lagernabe 33 mit einer Aufnahmebohrung 35 für zwei Lager 37, 39 auf, welche zur Lagerung der drehbaren Antriebswelle 11 mit dem Lüfterrad 9 dienen. Ein Ständerblechpaket 41 mit Wicklungen 43, 45 ist konzentrisch auf der Lagernabe 33 befestigt. In der Nabe 7 ist ein Rückschlußring 47 befestigt, an dessen Innenwandung Permanentmagnete 49, 51 fest angeordnet sind. Die Wicklungen 43, 45 sind über ein Verbindungskabel 53 mit einer Steuerelektronik auf einer Leiterplatte 55 in einem Elektronikgehäuse 57 elektrisch verbunden, welches aus einem die Wärme gut leitenden Material, z. B. aus Aluminium besteht. Eine störungsarme, kurze Kabelverbindung wird dadurch erhalten, daß der Befestigungsarm 27 zur Aufnahme des Verbindungkabels 53 dient.

Das Elektronikgehäuse 57 ist außerhalb des Außenringes 13 des Lüfterrades 9 an dem Ventilatorgehäuse 19 befestigt. Um die durch die elektronischen Bauelemente 59 auf der Leiterplatte 55 erzeugte Wärme abzuführen, sind an dem Elektronikgehäuse 57 Kühlrippen 61 angeordnet, welche zur Mitte des Kühlluftstromes hineinragen. Vorteilhaft ist das Elektronikgehäuse 57 kastenförmig ausgebildet, wobei die Kühlrippen 61 aus der dem Außenrand des Lüfterrades 9 zugewandten Stirnfläche 63 des Reglergehäuses 57 angeordnet sind.

Die mit Abstand parallel zueinander angeordneten Kühlrippen 61 sind so geformt, daß sie dem Kühlluftstrom wenig Widerstand entgegensetzen und kaum Geräusche erzeugen. Zu diesem Zweck weisen die Kühlrippen 61 auf der Anströmseite des Kühlluftstromes eine abgerundete oder kegelförmige Form auf. Weiterhin ist die Leiterplatte 55 mit den elektronischen Bauelementen 59 der Ansteuerungselektronik an der Innenseite 65 der die Kühlrippen 61 enthaltenden Wand 67 des Elektronikgehäuses 57 angeordnet. Hierdurch wird eine wirksame Wärmeabfuhr gewährleistet.

Das Elektronikgehäuse 57 und damit die Kühlrippen 61 können entweder in dem Zwischenraum 68 zwischen dem Kühler 69 und/oder Kondensator 70 und dem Lüfterrad 9 oder auf der dem Kühler 69 abgewandten Seite 71 des Lüfterrades 9 angeordnet sein.

Claims

1. Kühlerventilator für Kraftfahrzeuge in Form eines Axialventilators mit einem über eine Ansteuerungselektronik elektronisch kommutierten Elektromotor, welcher insbesondere aus einem als Außenläufer ausgebildeten, bürstenlosen Gleichstrommotor besteht, welcher ein Lüfterrad mit einem Außenring, mit welchem die äußeren Enden der Lüfterflügel fest verbunden sind, antreibt und wobei die Ansteuerungselektronik in einem mit einem Ventilatorgehäuse verbundenen Elektronikgehäuse angeordnet ist, dessen eine Außenfläche mit in Strömungsrichtung des durch das Lüfterrad erzeugten Kühlluftstromes angeordneten Kühlrippen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronikgehäuse (57) außerhalb des Außenringes (13) des Lüfterrades (9) an dem Ventilatorgehäuse (19) befestigt ist und daß eine benachbart zu einem Außenrand des Außenringes (13) angeordnete, sich in axialer Richtung des Kühlerventilators (1) erstreckende Stirnfläche (63) des Elektronikgehäuses (57) mit Abstand parallel zueinander angeordnete Kühlrippen (61) aufweist, die zur Mitte des Kühlluftstromes in diesen hineinragen und die so geformt sind, daß sie dem Kühlluftstrom wenig Widerstand entgegensetzen und wenig Geräusche erzeugen.

2. Kühlerventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippen (61) auf der Anströmseite des Kühlluftstromes eine abgerundete oder keilförmige Form aufweisen.

3. Kühlerventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Bauelemente (59) der Ansteuerungselektronik an der Innenseite (65) der die Kühlrippen (61) enthaltenden Wand (67) des Elektronikgehäuses (57) angeordnet sind.

4. Kühlerventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronikgehäuse (57) kastenförmig ausgebildet ist und aus einem die Wärme gut leitenden Material, z. B. aus Aluminium, besteht.

5. Kühlerventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronikgehäuse (57) und damit die Kühlrippen (61) in dem Zwischenraum (68) zwischen dem Kühler (69) und dem Lüfterrad (9) angeordnet sind.

6. Kühlerventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronikgehäuse (57) und damit die Kühlrippen (61) auf der dem Kühler (69) abgewandten Seite (71) des Lüfterrades (9) angeordnet sind.

7. Kühlerventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Außenring des Lüfterrades von einem Luftleitring in dem Ventilatorgehäuse umgeben ist, und wobei das Motorgehäuse mit Befestigungsarmen an dem Ventilatorgehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Befestigungsarm (27) zur Aufnahme eines Verbindungskabels (53) dient, welches die Wicklungen (43, 45) des Elektromotors (3) mit der Ansteuerungselektronik auf einer Leiterplatte (55) in dem Elektronikgehäuse (57) verbindet.