DE19950521A1 - Lüfterhaube, insbesondere für den Kühlmittelkühler eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Abstract

Lüfterhauben mit exzentrisch zu ihrer das Gebläserad aufnehmenden Zarge angeordneten Elektromotor sind in der Regel aus Metalldruckguß gefertigt. Diese Bauarten sind schwer und aufwendig. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, eine Halterung zur exzentrischen Befestigung des Elektromotors mit einem in das Zentrum der Zarge ragenden Tragarm zur Lagerung des Gebläserades vorzusehen und diese Halterung zur Aufnahme hoher Riemenspannkräfte aus Metall herzustellen. Diese Halterung wird in das Kunststoffmaterial der im übrigen aus Kunststoff hergestellten Lüfterhaube integriert, so daß dadurch die Vorteile einer Kunststoffhaube mit der Stabilität einer Metallhalterung für die Kraftübertragung zum Antrieb des Gebläserades kombiniert sind. DOLLAR A Verwendung für Kühlgebläse von Kraftfahrzeugmotoren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüfterhaube, insbesondere für den Kühlmittelkühler eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeu­ ges mit einem von einer Zarge umgebenden Gebläserad, das von einem außerhalb des Umfanges der Zarge angeordneten Elektro­ motor über einen Riemen angetrieben ist.

Lüfterhauben dieser Art sind bekannt. Sie sind in der Regel aus Metalldruckguß, insbesondere Aluminiumdruckguß herge­ stellt, damit die notwendige Stabilität erreicht werden kann, um die für den Antrieb des Gebläses von dem exzentrisch ange­ ordneten Motor aus erforderliche Riemenspannung aufzunehmen. Bekannte aus Kunststoff hergestellte Lüfterhauben (FR-A 2 772 844) weisen diese Stabilität nicht auf. Der zum Gebläse­ antrieb vorgesehene Motor ist bei solchen Bauarten daher achsgleich zum Gebläserad angeordnet.

Da solche aus Metalldruckguß hergestellten Lüfterhauben aber ein relativ hohes Gewicht aufweisen und auch aufwendig in der Herstellung sind, ist es die Aufgabe der Erfindung, nach ei­ ner einfacheren Lösung zu suchen, bei der auch die bei Me­ tallgehäusen erforderliche Geräuschdämpfung und die zur Ver­ meidung der Korrosionsgefahr notwendige Lackierung entfällt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Lüfterhaube der ein­ gangs genannten Art vorgeschlagen, die Lüfterhaube aus Kunst­ stoff herzustellen und den Elektromotor an einer am Rand der Lüfterhaube befestigten Halterung aus Metall anzuordnen, die mit einem Tragarm versehen ist, der radial zur Zarge verläuft und im Zentrum der Zarge eine Lagerung für das Gebläserad bildet.

Durch diese Ausgestaltung wird der für die Führung und Span­ nung des Antriebsriemens notwendige Teil der Lüfterzarge aus Metall, insbesondere aus Metalldruckguß oder aber auch aus Blech hergestellt, während der weitaus größere Teil der Lüf­ terzarge in bekannter Weise aus Kunststoff gefertigt werden kann, so daß die bei reinen Metalldruckgußhauben auftretenden Nachteile vermieden werden können.

In Weiterbildung der Erfindung kann dabei der Tragarm ein­ stückig mit der Halterung aus Metall bestehen, und es können die Halterung und gegebenenfalls auch der Tragarm im Kunst­ stoffmaterial der Haube eingebettet werden, so daß für den aus Metall bestehenden Teil eine Lackierung überflüssig wird. Da der Metallteil auch im Kunststoff eingespritzt werden kann, wird auch eine Geräuschdämmung überflüssig.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Tragarm im Bereich zwischen Umfang und Zentrum der Zarge mit parallel verlaufen­ den Speichen versehen sein, hinter denen jeweils ein Trum des Riemens läuft. Durch diese Ausgestaltung überdeckt der Trag­ arm keinen nennenswerten Bereich des durchströmten Quer­ schnittes des Gebläserades.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Halterung im Bereich außerhalb des Zargenumfanges auf der zum Kühler weisenden Seite mit Kühlrippen versehen sein, die in den Luftstrom zwi­ schen Haube und Kühler hereinragen. Auf diese Weise wird auch verhältnismäßig einfach die Wärmeabfuhr vom Motor und gegebe­ nenfalls auch von seinem Steuerorgan möglich. Die vorher er­ wähnte FR-A 2 772 844 zeigt zwar eine Ausgestaltung, bei der das Gehäuse des Steuerorgans für einen achsgleich mit dem Ge­ bläserad angeordneten Elektromotor außerhalb der Zarge des Lüfterrades angeordnet, aber mit Kühlrippen versehen ist, die in den Luftstrom hereinragen. Diese Ausgestaltung kann aber keinen Hinweis darauf geben, daß bei einer exzentrischen An­ ordnung des Motors in der erfindungsgemäßen Weise eine Küh­ lung auch des Motors dadurch möglich, daß Kühlrippen außer­ halb des Bereiches der Zarge, aber im Strömungsbereich der Haube zum Kühler vorgesehen sind.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Tragarm auch über das Zentrum und die Lagerung des Gebläserades hinaus mit einer Verlängerung versehen sein, die zusätzlich an der Haube befe­ stigt ist. Durch diese Ausgestaltung kann die Stabilität der Halterung für das Gebläserad verbessert werden. Dies kann in Weiterbildung dieses Gedankens in besonders einfacher und vorteilhafter Weise dadurch geschehen, daß die Halterung an einer Ecke der Haube angeordnet und die Verlängerung bis zu der diagonal gegenüberliegenden Ecke der Haube geführt und dort verankert wird. Die Verlängerung kann ebenso wie die Halterung im Kunststoff der Haube eingebettet werden.

In Weiterbildung der Erfindung wird eine Befestigungsplatine für den Elektromotor der Halterung vorgesehen, die auf der vom Kühler abgewandten Seite aus dem Material der Haube her­ ausragt. Diese Ausgestaltung sichert eine stabile Befestigung des Motors an der Halterung zu und gewährleistet die Wärmeab­ fuhr vom Motor in die Halterung und zu den vorher erwähnten Kühlrippen.

Zur Befestigung des Motors können in der Befestigungsplatine schließlich Langlöcher vorgesehen sein, die zum Spannen des Riemens verwendet werden können.

In allen Fällen ist es zweckmäßig, das Übersetzungsverhältnis zwischen Elektromotor und Gebläserad so zu wählen, daß letz­ teres langsamer läuft.

Die Erfindung ist anhand von zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische teilweise aufgebrochene Ansicht einer Lüfterhaube nach der Erfindung und zwar von der Seite gesehen, die nach ihrem Einbau zum Motor hin weist,

Fig. 2 die perspektivische Darstellung der in die Haube nach Fig. 1 integrierten Halterung für Motor und Geblä­ serad, und

Fig. 3 die Lüfterhaube nach Fig. 1 im fertiggestellten Zu­ stand und mit einer Verlängerung des Tragarmes für das Gebläserad.

In der Fig. 1 ist eine Lüfterhaube 1 gezeigt, die in ihren Außenabmessungen den Abmessungen eines nicht gezeigten Kühl­ mittelkühlers für einen Kraftfahrzeugmotor angepaßt und im eingebauten Zustand auch mit diesem Kühler verbunden ist. Die Lüfterhaube 1 ist aus Kunststoff hergestellt und besitzt eine kreisrunde Öffnung 2, die von einer Lüfterzarge 3 umgeben ist. Innerhalb dieser Zarge läuft ein - aus Fig. 3 erkennba­ res - Lüfterrad 4 um. Im eingebauten Zustand strömt dabei die von dem Lüfterrad bewegte Luft aus dem - nicht gezeigten - Motorraum in Richtung des Pfeiles 5 durch die Öffnung 2 zum - ebenfalls nicht gezeigten - Kühler.

Eine Halterung 6 (siehe auch Fig. 2) ist an der rechten obe­ ren Ecke der Lüfterhaube 1 dadurch befestigt, daß sie auf der später dem Kühler zugewandten Seite in das Kunststoffmaterial der Lüfterhaube 1 eingebettet, beispielsweise eingespritzt ist, wobei sie einen Befestigungsrand 7 aufweist, der mit dem Befestigungsrand 1a der Lüfterhaube 1 zusammenfällt und daher über entsprechende Befestigungsöffnungen 8 unmittelbar mit dem Kühler verbindbar ist. Der Kunststoff der Lüfterhaube 1 ist in der Darstellung nach Fig. 1 vor dieser Halterung 6 weggebrochen, um die Halterung sichtbar zu machen. Sie be­ sitzt eine Befestigungsplatine 9 mit Langlöchern 10 zur Befe­ stigung eines Elektromotors. Diese Platine 9 ragt auf der zum Betrachter weisenden Seite der Lüfterhaube 1 aus dem Kunst­ stoff der Lüfterhaube 1 heraus. Nach der anderen Seite weist die Halterung 6 mehrere Kühlrippen 11 auf, die ebenfalls aus dem Kunststoff der Lüfterhaube 1 heraus und in den von der Öffnung 2 aus zur Kühlereintrittsfläche liegenden Strömungs­ raum für die Luft hereinragen. Diese Kühlrippen 11 dienen da­ her zur Wärmeabfuhr vom (in Fig. 1 nicht gezeigten) Elektro­ motor 12 und von der zu seiner Steuerung vorgesehenen Elek­ tronik.

Die Halterung 6 geht beim Ausführungsbeispiel einstückig in einen Tragarm 13 über, der aus zwei parallel zueinander ver­ laufenden Speichen 13a, 13b und aus einer von diesen getrage­ nen Befestigungslasche 14 mit einer Öffnung 15 für die Lage­ rung der Nabe des Gebläserades 4 besteht. Wie ohne weiteres erkennbar wird, überdecken die Speichen 13a und 13b nicht viel von der Durchtrittsfläche für die in Richtung des Pfei­ les 5 beim Betrieb des Gebläserades 4 strömende Luft. Der von den Speichen 13a und 13b eingenommene Raum kann bei der dar­ gestellten Ausführungform gegenüber bekannten Bauarten von Lüfterhauben, bei denen mehrere radial verlaufende Speichen zur zentralen Nabe vorgesehen sind, als wesentlich vergrößert angesehen werden.

Die Fig. 3 zeigt den auf der Platine 9 montierten Elektromo­ tor 12 im fertigen Zustand der Lüfterhaube 1, bei der die Halterung 6 in den Kunststoff der Lüfterhaube 1 eingebettet ist. Das Gebläserad 4 wird über einen nicht dargestellten Riemen angetrieben, der von der Nabe 16 des Lüfterrades 4 aus zur nicht gezeigten Antriebswelle der Elektromotors 1 ver­ läuft. Für den Antrieb ist das Übersetzungsverhältnis so ge­ wählt, daß das Gebläserad 4 stets langsamer läuft als der Elektromotor 12. Durch eine solche Untersetzung der Drehzahl ergeben sich bei dem gewählten Riemenantrieb wegen der in der Regel hohen Drehzahl des Elektromotors 12 Geräusch- und Wir­ kungsgradvorteile für den Lüfter. Die Riemenführung kann da­ bei so erfolgen, daß vor- und rücklaufendes Trum des Riemens, jeweils in Strömungsrichtung 5 gesehen, hinter den Speichen 13a und 13b liegen, so daß keine zusätzliche Einengung des Strömungsquerschnittes vorliegt. Der Riemen läßt sich, wie vorher anhand von Fig. 1 schon angedeutet, durch Verschieben des Elektromotors in seinen als Langlöcher ausgebildeten Be­ festigungsöffnungen 10 erreichen. Die Langlöcher verlaufen zu diesem Zweck parallel zum Antriebsriemen.

Die Fig. 3 deutet noch eine zusätzliche Variante insofern an, als eine Verlängerung 17 für den Tragarm 13 vorgesehen ist, die, ausgehend von der Befestigungslasche 14, in die Ecke der Lüfterhaube 1 verläuft, die der Befestigungsecke für die Hal­ terung 6 diagonal gegenüberliegt. Auch die Verlängerung 17 besteht dabei aus zwei speichenförmigen Armen 17a, 17b, die auf einer Seite an der Lasche 14 angebracht sind und mit ih­ rem anderen Ende 17c im Eckbereich der Lüfterhaube 1 befe­ stigt sind. Auch diese Verlängerung 17 kann, zumindest teil­ weise, in den Kunststoff der Lüfterhaube 1 eingespritzt sein. Die Verlängerung kann ebenfalls aus Metall, insbesondere aus Blech bestehen, und sie kann auch einstückig mit dem Tragarm 13 hergestellt sein.

Die neue Ausgestaltung erlaubt eine stabile Halterung des Ge­ bläserades 4 und die Aufnahme der für die Spannung des An­ triebsriemens notwendigen Kräfte zwischen Elektromotor 12 und Nabe 16. Dennoch werden die Vorteile einer Kunststoffhaube hinsichtlich Korrosionsfestigkeit, Geräuschdämmung sowie ein geringes Gewicht und eine preiswerte Herstellung erreicht.

Claims (11)

1. Lüfterhaube, insbesondere für den Kühlmittelkühler eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges mit einem von einer Zarge umgebenden Gebläserad, das von einem außerhalb des Umfanges der Zarge angeordneten Elektromotor über einen Riemen angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterhaube (1) aus Kunststoff besteht und der Elektromo­ tor (12) an einer am Rand der Lüfterhaube befestigten Halte­ rung (6) aus Metall angeordnet ist, die mit einem Tragarm (13) versehen ist, der radial zur Zarge (3) verläuft und im Zentrum der Zarge eine Lagerung (14) für das Gebläserad (4) bildet.

2. Lüfterhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (13) einstückig mit der Halterung (6) ausge­ bildet ist.

3. Lüfterhaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halterung (6) und der Tragarm (13) zumin­ dest teilweise im Kunststoffmaterial der Haube (1) eingebet­ tet sind.

4. Lüfterhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (13) im Bereich zwischen Umfang und Zentrum der Zarge (3) mit parallel verlaufenden Speichen (13a, 13b) versehen ist, hinter denen jeweils ein Trum des Riemens läuft.

5. Lüfterhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (6) im Bereich außerhalb des Umfanges der Zarge (3) auf der zum Kühler weisenden Seite mit Kühlrippen (11) versehen ist, die in den Luftstrom zwischen Haube (1) und Kühler hereinragen.

6. Lüfterhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (13) über das Zentrum und die Lagerung des Gebläserades (4) hinaus mit einer Verlängerung (17) versehen ist.

7. Lüfterhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (6) an einer Ecke der Haube (1) angeordnet und die Verlängerung (17) bis zu der diagonal gegenüberlie­ genden Ecke der Haube geführt und dort verankert ist.

8. Lüfterhaube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung wie die Halterung (6) im Kunststoff der Haube (1) eingebettet ist.

9. Lüfterhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (6) mit einer Befestigungsplatine (9) für den Elektromotor (12) versehen ist, die auf der vom Kühler abgewandten Seite aus dem Material der Haube (1) herausragt.

10. Lüfterhaube nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatine (9) mit Langlöchern (10) zum Be­ festigen des Elektromotors (12) und zum Spannen des Riemens versehen ist.

11. Lüfterhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen Elektromotor und Ge­ bläserad so gewählt ist, daß die Drehzahl des Gebläserades stets kleiner als die des Elektromotors ist.