DE69817315T2

DE69817315T2 - Kühllüfter für einen luftgekühlten Motor

Info

Publication number: DE69817315T2
Application number: DE69817315T
Authority: DE
Inventors: Shogo Nagoya Aichi-ken Nakamura; Hiroyoshi Nagoya Aichi-ken Kouchi; Kazuyuki Nagoya Aichi-ken Kobayashi; Yuji Nagoya Aichi-ken Nagase
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2018-12-31
Also published as: EP0931940A3; EP0931940B1; DE69817315D1; EP0931940A2; JP3943691B2; US6006703A; JPH11210462A; TW402661B

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kühllüfter aus Kunstharz, und spezieller betrifft sie einen verbesserten Kühllüfter, der mit einem Schwungrad als einzelne Einheit für einen kleinen luftgekühlten Universalmotor ausgebildet ist.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein Kühllüfter für einen kleinen luftgekühlten Universalmotor, wie er in der Industrie, der Landwirtschaft usw. zu verwenden ist, wird herkömmlicherweise aus Gusseisen oder einem Guss einer Aluminiumlegierung mit einem Schwungrad als einzelner Einheit hergestellt. In jüngerer Zeit wurde statt dessen, da die Forderung bestand, die Anzahl der Kühlflossen zu erhöhen, wodurch die Konfiguration derselben verkompliziert wurde und das Formen durch Metallguss erschwert wurde, ein aus thermoplastischem Kunstharzmaterial geformter Kühllüfter zur Befestigung auf einer Seite des Schwungrads ausgebildet. Ein weiterer, ähnlicher Kühllüfter ist in US-A395271 offenbart.
Es wird auf die 4 Bezug genommen, in der beispielhaft ein herkömmlicher Kühllüfter dieses Typs aus Kunstharz dargestellt ist, wie von der Anmelderin in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Sho 55-70252 vorgeschlagen wurde.
In der 4 sind die Komponenten einschließlich eines Schwungradkörpers a, eines Lüfters aus Kunstharz a₂ und einer Startriemenscheibe d durch mehrere Schrauben g als einzelne Einheit miteinander verbunden. Das Bezugsymbol h repräsentiert einen Abstandshalter. Der Schwungradkörper a und der Lüfter a₂ sind durch einen Nabe e fest an einer Kurbelwelle b eines Motors angebracht. Der am Schwungrad a angebrachte Lüfter a₂ dreht sich synchron mit der Drehung eines Motors, um dadurch als Zentrifugalgebläse zu wirken, das Kühlluft ansaugt und die Zylinder und Zylinderköpfe kühlt.
Andere Schwungrad-Kühllüfter vom Typ einer Einzeleinheit mit einem Kühllüfter, der als Einzeleinheit mit einem Schwungrad ausgebildet ist, die vom Kühllüfter der 4 verschieden sind, wurden in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Hei 9-250348 oder der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsveröffentlichung Hei 6-58125 vorgeschlagen. Gemäß der Erfindung der Veröffentlichung Sho 9-250348 wird ein Kühllüfter aus Kunstharz durch eine an einer Kurbelwelle befestigten Klemmschraube fest gemeinsam mit einer Startriemenscheibe an einem Schwungrad angebracht. Bei der Vorrichtung gemäß der Veröffentlichung Hei 6-58125 wird ein Kühllüfter aus Kunstharz durch mehrere Schrauben an einem Schwungrad aus Gussmetall befestigt.
Herkömmliche Kunstharz-Kühllüfter, wie diejenigen, die in der oben genannten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Sho 55-70252 (4), der Patentoffenlegungsveröffentlichung Hei 9-250348 oder der Gebrauchsmuster-Offenlegungsveröffentlichung Hei 6-58125 offenbart sind, zeigen den Nachteil, dass der Lüfter dazu neigt, als Ergebnis einer Erweichung durch die in einem Motor erzeugten Wärme und den während des Laufs des Motors erzeugten Wind unter Druck verformt zu werden. Im Ergebnis verbiegt sich der Kühllüfter a₂ zur Innenseite (d. h. zur Seite der Kühlflossen) nach hinten, so dass er mit einer Luftzug-Führungsplatte oder einem Kühlluftkanal in Kontakt gelangen kann. In der Vergangenheit erfolgten mehrere Vorschläge zum Löten dieses Nachteils. Der Abstand zwischen dem Kühlluftkanal und dem Lüfter a₂ ( 4) wurde auf einem Wert für große Beabstandung gehalten, was in ungünstiger Weise die Gebläseeigenschaften des Lüfters a₂ beeinträchtigt. Ein anderer Vorschlag geht dahin, die Dicke der Rückenplatte a₃ des Lüfters a₂ zu erhöhen oder eine Verstärkungsrippe an einer Rückwand der Rückenplatte a₃ anzubringen, um die Stabilität des Lüfters a₂ zu erhöhen. Noch ein anderer Vorschlag besteht im Verlängern der Rippen zum Zentrum hin, um die Steifigkeit des Lüfters a₂ zu erhöhen. Diese herkömmlichen Kühllüfterkonstruktionen erhöhen jedoch das Gewicht der Kühllüfter in ungünstiger Weise und verkomplizieren die Konfigurationen der Lüfter.
Bei herkömmlichen Kühllüftern aus Kunstharz ist die Rückenplatte a₃ flach, was zu Nachteilen dahingehend führt, dass die Rückenplatte leicht rutschen kann und dass die Tendenz besteht, dass der Lüfter während des Transports verformt wird, wenn viele Lüfter zufällig in einen Kasten gepackt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es eine Hauptaufgabe der Erfindung, einen Kühllüfter für einen kleinen luftgekühlten Universalmotor aus Kunstharz zu schaffen, der mit einem Schwungrad versehen ist, wobei Verformungen des Lüfters während des Betriebs des Motors verringert sind und eine Verformung des Lüfters während des Transports verhindert ist, ohne dass das Gewicht des Lüfters deutlich erhöht wäre.
Erfindungsgemäß ist ein Kühllüfter für einen luftgekühlten Motor geschaffen, bei dem eine Verstärkungsrippe so ausgebildet ist, dass sie einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser der Kühlflossen ist, so dass dann, wenn ein Paar Kühllüfter aufgestapelt oder verschachtelt werden, die Kühlflossen des einen der Kühllüfter innerhalb des Innendurchmessers der Verstärkungsrippe des anderen Lüfters aufgenommen werden.
Erfindungsgemäß kann, wenn das Paar der Kühllüfter aufgestapelt oder übereinandergelegt wird, der Außendurchmesser der Kühlflossen eines Kühllüfters innerhalb des Innendurchmessers innerhalb der Verstärkungsrippe des anderen Lüfters aufgenommen werden, um dadurch die Volumeneffizienz beim Verpacken zum Transport zu erhöhen und eine Verringerung des Lüfterfunktionsvermögens wegen einer Verformung der Flossen der vielen übereinandergelegten Kühllüfter zu vermeiden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Aus einer Berücksichtigung der folgenden detaillierten Beschreibung kann, die in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen ist, kann sich ein besseres Verständnis der Erfindung ergeben.
1 ist eine Schnittansicht entlang einer axialen Linie eines mit einem Schwungrad versehenen Kühllüfters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für einen luftgekühlten Universalmotor;
2 ist eine Vorderansicht des Kühllüfters der 1;
3 ist eine Schnittansicht eines Paars von Kühllüftern gemäß dieser Ausführungsform, die aufeinandergestapelt oder ineinander verschachtelt wurden; und
4 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Kühllüfters, der mit einem Schwungrad versehen ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Als Beispiel wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Abmessungen, Materialien, Konfigurationen und die Relativanordnung der Komponenten, wie bei dieser Ausführungsform beschrieben, sind nur zur Erläuterung der Ausführungsform beschrieben, und der Schutzumfang der Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, solange nichts anderes speziell festgestellt ist.
Es wird auf die 1 Bezug genommen, in der eine Schnittansicht entlang einer axialen Linie einer Kurbelwelle eines Kühllüfters gemäß dieser Ausführungsform dargestellt, der mit einem Schwungrad für einen luftgekühlten Universalmotor versehen ist. Die 2 zeigt die zugehörige Vorderansicht, und die 3 zeigt eine Schnittansicht eines Paars von Kühllüftern, die aufeinandergestapelt oder ineinander verschachtelt sind.
Die 1 und 2 zeigen einen Schwungradkörper 1 aus Gusseisen und einen Kühllüfter 2 aus Kunstharz. Ein Montageflansch 7a einer Riemenscheibe 7 für einen Wiederaufwickelstarter ist mit der Riemenscheibe 7 als Einzeleinheit ausgebildet. Der Schwungradkörper 1, der Kühllüfter 2 und der Montageflansch 7a sind durch mehrere Schrauben 8 als einzelne Einheit über einen Abstandshalter 9 miteinander verbunden. Außerhalb des Abstandshalters 9 sind Aufnahmeaussparungen 2c ausgebildet, um die Schrauben 8 zu umgehen. Ein zentrales Loch 2e des Kühllüfters 2 steht mit einem Absatz 1a des Schwungradkörpers 1 in Eingriff, und zur Ausrichtung sind mehrere (z. B. drei) Vorsprünge 1b auf der Seite des Schwungradkörpers 1 mit gleichem Winkelabstand um den Umfang in einer entsprechenden Anzahl rechteckiger Löcher 2d aufgenommen, die am Umfang in der Seite des Kühllüfters 2 mit gleichem Winkelabstand um dessen Umfang herum angeordnet sind, um dadurch den Kühllüfter 2 in der Rotationsrichtung fest am Schwungradkörper 1 anzubringen.
Angrenzend an den Umfang des Kühllüfters 2 ist eine zylindrische oder ringförmige Verstärkungsrippe 2a so angebracht, dass sie in radialer Richtung von einer Rückenplatte 2f zum Schwungradkörper 1 vorsteht. Auf der Rückenplatte 2f des Kühllüfters 2 ist eine Anzahl von Flossen 2b mit gleichem Abstand in der Umfangsrichtung angeordnet. Wie es in der 3 dargestellt ist, ist die Verstärkungsrippe 2a so konzipiert, dass ihr Innendurchmesser d₁ geringfügig größer als der Außendurchmesser d₂ der Kühlflossen 2b ist, um eine Verformung des Lüfters zu vermeiden, wenn er in Kästen verpackt wird, wie es später beschrieben wird.
Die Rotationsposition des Schwungradkörpers 1 wird durch einen Keil 4 fixiert, und er wird durch eine Mutter 6, die fest auf die Kurbelwelle 3 gezogen wird, fest an dieser angebracht. Am Schwungradkörper 1 ist ein Magnet 11 montiert, der den Magnetfluss eines Eisenkerns innerhalb einer auf der Seite eines Motorgehäuses angebrachten Spule 12 ändert, wenn sich der Schwungradkörper 1 dreht, und dadurch in der Spule 12 einen Zündstrom zu erzeugen.
Das Schwungrad mit dem Schwungradkörper 1 und der Kühllüfter 2 absorbiert das Schwingungsmoment der Kurbelwelle 3 des Motors durch das Trägheitsgewicht des Rads und leitet es ab, und gleichzeitig dient es einer Zentrifugalgebläsefunktion, so dass der am Schwungradkörper 1 angeordnete Kühllüfter 2 zwangsweise Kühlluft zum Kühlen eines Zylinders und eines Zylinderkopfs des Motors zuführt.
Während des Laufs eines mit einem auf diese Weise konstruierten Schwungrad versehenen Motors ist, auch wenn der aus Kunstharz bestehende Kühllüfter 2 durch im Motor erzeugte Wärme geringfügig erweicht, der Kühllüfter 2 mit der zylindrischen Verstärkungsrippe 2a mit vorbestimmter Höhe am Umfang der Rückenplatte 2f versehen, wodurch die Stabilität durch die Verstärkungsrippe 2a erhöht werden kann, um eine Verformung des Kühllüfters 2 zu vermeiden, zu der es beim Zuführen von Luft durch den Luftzug-Unterdruck kommen könnte. So wird verhindert, dass sich der Kühllüfter 2 nach hinten zum Inneren (d. h. zu den Kühlflossen 2b) hin verbiegt, was dazu führen würde, dass die Flossen 2b mit einem Kühlluftkanal in Kontakt kämen. Demgemäß wird der Abstand zwischen dem Kühlluftkanal und dem Kühllüfter 1 geeignet aufrechterhalten, und es kann jede Beeinträchtigung der Lüfter-Ausblaseigenschaften vermieden werden.
Demgemäß ist, gemäß dieser Ausführungsform, der Kühllüfter 2 nur mit einer kleinen Verstärkungsrippe 2a versehen, was zu einer Vereinfachung der Lüfterkonfiguration und nur einer geringen Gewichtszunahme des Kühllüfters 2 führt.
Die 3 zeigt ein Paar von Kühllüftern 2 und 2' mit derselben Konfigura tion, die übereinandergelegt oder verschachtelt sind. Der Innendurchmesser d₁ einer Verstärkungsrippe 2a des Kühllüfters 2' ist geringfügig größer als der Außendurchmesser d₂ von Kühlflossen 2b des Kühllüfters 2. Dies ermöglicht es, die Kühllüfter auf einfache Weise miteinander verschachtelt aufzustapeln, um das Fallen einer Last zu verringern, insbesondere dann, wenn der Lüfter über viele Komponenten verfügt. Demgemäß wird durch Verpacken der Lüfter in Kästen für den Transport durch dieses Übereinanderlegen oder Verschachteln der Kühllüfter 2 und 2' die Volumeneffizienz im Vergleich zu zufälligem Befüllen verbessert, und es kann eine Verformung von Kühllüftern 2 entgegen einer Rollkraft beim Transport vermieden werden, da keine teilweise unausgeglichene Kraft auf die Kühllüfter einwirkt.
Falls erwünscht, kann der Abstandshalter 9 bei dieser Ausführungsform mit dem Riemenscheibe-Montageflansch 7a oder dem Schwungradkörper 1 als einzelne Einheit ausgebildet sein.
Daher ist gemäß dieser Ausführungsform, wie sie oben beschrieben ist, während des Laufs des Motors selbst dann, wenn der Kühllüfter durch im Motor erzeugte Wärme geringfügig weich wird, die Stabilität des Kühllüfters durch die am Umfang der Rückenplatte des Kühllüfters angebrachte Verstärkungsrippe erhöht, um eine Verformung des Kühllüfters durch den Luftzug-Unterdruck, wenn der Luft ausbläst, zu vermeiden, so dass eine Verbiegung des Kühllüfters nach innen und hinten vermieden ist und vermieden ist, dass er mit einem Kühlluftkanal in Kontakt gelangt.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Abstand zwischen dem Kühlluftkanal und dem Kühllüfter 2 geeignet aufrechterhalten werden, um es dadurch zu ermöglichen, die Gebläseeigenschaften des Kühllüfters in einem guten Zustand zu halten. Zum Kühllüfter ist nur eine kleine Verstärkungsrippe hinzugefügt, was für eine einfache Konfiguration, eine geringe Gewichtszunahme des Lüfters und verringerten Kosten führt.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Innendurchmesser der Verstärkungsrippe so konzipiert, dass er leicht mit dem Außendurchmesser von Kühlflossen des Kühllüfters verschachtelbar ist, und dadurch ist die Möglichkeit verringert, dass die Lüfter aufeinander fallen, insbesondere dann, wenn der Lüfter viele Komponenten aufweist. Diese Anordnung vermeidet auch eine Verformung der Kühllüfter bei der Verpackung in Kästen für den Transport, und sie verbessert die Volumeneffizienz, so dass die Kosten zur Verpackung in Kästen und deren Transport gesenkt werden können.

Claims

Kühlventilator zur Anbringung auf einer Seite eines Schwungrads für einen luftgekühlten Motor, wobei der Ventilator (2, 2') aus Kunstharzmaterial hergestellt ist und aufweist: eine kreisförmige Rückenplatte (2f, 2'f), mehrere Kühlflossen (2b, 2'b), die gleichmäßig um den Umfang der kreisförmigen Rückenplatte (2f, 2'f) verteilt sind, und eine ringförmige Verstärkungsrippe (2a, 2'a), die vom Umfang der Rückenplatte (2f, 2'f) axial vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Kühlflossen (2b, 2'b) aufweist, so daß dann, wenn ein Paar der Kühlventilatoren (2, 2') gestapelt wird, die Kühlflossen (2b, 2'b) eines der Ventilatoren (2, 2') eingeschachtelt im Innendurchmesser der Verstärkungsrippe (2a, 2'a) des anderen Ventilators (2, 2') aufgenommen werden kann.
Anordnung mit mehreren übereinandergestapelten Kühlventilatoren (2, 2'), wobei die Kühlventilatoren (2, 2') jeweils eine kreisförmige Rückenplatte (2f, 2'f), mehrere mit gleichförmigem Abstand um den Umfang der Rückenplatte angeordnete Kühlflossen (2b, 2'b) und eine axial vom Umfang der Rückenplatte vorstehende ringförmige Verstärkungsrippe (2a, 2'a) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (2a, 2'a) einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Kühlflossen (2b, 2'b) aufweist, so daß die Kühlflossen eines der Kühlventilatoren (2, 2') eingeschachtelt innerhalb des Innendurchmessers der Verstärkungsrippe eines anderen angrenzend gestapelten Kühlventilators aufgenommen werden können.
Luftgekühlter Motor mit einer Kurbelwelle (3), einem auf der Kurbelwelle befestigten Schwungrad (1), und einem aus Kunstharz hergestellten Kühlventilator (2), der an einer Seite des Schwungrads (1) befestigt ist, wobei der Kühlventilator (2) eine Rückenplatte (2f), mehrere gleichförmig um den Umfang der Rückenplatte verteilte Kühlflossen (2b) und eine axial vom Umfang der Rückenplatte vorstehende ringförmige Verstärkungsrippe (2a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (2a) einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Kühlflossen (2b) aufweist.
Packverfahren zum Ineinanderschachteln mehrerer gestapelter Kühlventilatoren (2, 2'), die jeweils eine Rückenplatte (2f, 2'f), mehrere gleichförmig um den Umfang der Rückenplatte herum angeordnete Kühlflossen (2b, 2'b) und eine axial vom Umfang der Rückenplatte vorstehende Verstärkungsrippe (2a, 2'a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Kühlflossen aufweist, und die Kühlflossen (2b, 2'b) eines Ventilators (2, 2') eingeschachtelt im Innendurchmesser der Verstärkungsrippe (2a, 2'a) eines angrenzend gestapelten anderen Kühlventilators (2, 2') aufgenommen werden.