EP2189634A1 - Drive unit for a ventilator and assembly with a drive unit - Google Patents

Drive unit for a ventilator and assembly with a drive unit Download PDF

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EP2189634A1
EP2189634A1 EP09012849A EP09012849A EP2189634A1 EP 2189634 A1 EP2189634 A1 EP 2189634A1 EP 09012849 A EP09012849 A EP 09012849A EP 09012849 A EP09012849 A EP 09012849A EP 2189634 A1 EP2189634 A1 EP 2189634A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fan
drive unit
electric motor
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09012849A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Dr. Krafft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licos Trucktec GmbH
Original Assignee
Licos Trucktec GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Licos Trucktec GmbH filed Critical Licos Trucktec GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
    • F01P7/046—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using mechanical drives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
    • F01P7/048—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using electrical drives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/04—Pump-driving arrangements
    • F01P2005/046—Pump-driving arrangements with electrical pump drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2070/00—Details
    • F01P2070/50—Details mounting fans to heat-exchangers

Definitions

  • Fan and cooling systems and arrangements with such systems are known in vehicles, especially in motor vehicles with internal combustion engines.
  • viscose couplings are installed in today's systems in particular multi-stage electromagnetic clutches or so-called viscose couplings are installed. It can result in a low speed range of a fan of the cooling system via a system permanently subject to slip a considerable power loss.
  • viscous couplings can ensure a free speed adjustment of the fan drive as long as a power loss does not exceed certain operating limits.
  • Fan torque and differential speed of the coupled partners rotation dependent power losses of several kilowatts. Disadvantages of viscose couplings are observed in particular in a cold start phase or at a shutdown.
  • the object of the present invention is to drive a cooling system for a vehicle with an internal combustion engine provide that can be advantageously adapted to the relevant operating conditions in practice, especially while avoiding the disadvantages previously encountered in generic drive systems.
  • the invention is initially based on a drive unit for a fan of an internal combustion engine of a vehicle, with a Reibschaltkupplung which is switchable to drive the fan via the internal combustion engine.
  • the core of the drive unit according to the invention is that for driving the fan also an electric motor is provided, and that a torque transmission between the Reibschaltkupplung and the fan is formed by a rotatably mounted part of the electric motor.
  • the electric motor has a stator and a rotor, which are rotatable relative to one another.
  • an advantageous drive unit with respect to an improved control or comfortable adjustment of the fan power in the low power range over a desired or adjustable fan speed can be achieved.
  • the drive unit according to the invention combines in particular the advantages of a viscous coupling and the advantage of a multi-stage friction clutch, for example an electromagnetically actuated friction clutch.
  • a free speed adjustment can be realized as long as the power loss does not exceed their operating limits.
  • the drive effect on the fan wheel can be completely adjusted or switch without permanent slip.
  • a direct drive from a drive shaft the fan wheel or a fan hub is possible 1: 1.
  • the drive according to the invention is particularly advantageous for commercial vehicles.
  • an electric motor with an electrical power of about 5 kW are provided without problems.
  • a first operating state, according to which the fan wheel is not driven can be realized and, in addition, a second operating state with a regulation up to approximately 5 kW of power.
  • the invention thus takes account in particular of the fact that in practice in cooling systems, for example, for commercial vehicles usually 80% of the useful life, a cooling of the cooling system by the wind is done. At approx. 18% of the operating time, the fan power of a maximum of approx. 5 kW is required. Only in 2% of the operating time a higher to highest fan power is needed. With the drive unit according to the invention, these operating conditions can be advantageously covered. It is also advantageous that even with a standstill of the internal combustion engine, a cooling capacity of a maximum of 5 kW via the electric motor is possible.
  • Reibschaltkupplung is designed to allow a direct drive of the fan by the internal combustion engine.
  • the friction clutch may advantageously be designed as an electromagnetically operable friction surface clutch, e.g. as a friction disc clutch.
  • a slip-free connection of a motor-side drive shaft and a fan-side fan shaft can be enabled by force or friction.
  • a ferachgiebige coupling is provided for driving the fan by the internal combustion engine.
  • About the ferachgiebige coupling of the fan can be driven, for example, in a lower speed of the internal combustion engine speed.
  • a torque-dependent overload protection can be realized, which may be advantageous in certain applications.
  • a eddy current coupling in question.
  • the friction clutch and the electric motor in the installed state in the radial direction do not extend or only slightly over a diameter of a fan hub of the fan. This allows a particularly compact design of the drive unit can be realized.
  • an already necessary construction or mounting space in the radial direction, in particular to an axis about which the fan or a fan can rotate during operation can be used, which makes it easy to integrate or retrofit the drive unit according to the invention for existing modules.
  • the electric motor has a housing to which the fan is attached.
  • the fan itself can also be designed as in previous systems.
  • the friction clutch and the electric motor are combined to form a structural unit. This facilitates the assembly and disassembly of the drive unit. In addition, so that the entire drive can be made compact with the drive unit. In addition, the parts of the friction clutch and the electric motor may optionally be housed protected in a common housing.
  • the Reibschaltkupplung and the electric motor is connected to a unit, which is advantageous in terms of optimal space utilization.
  • the invention also relates to an arrangement for cooling an internal combustion engine with a radiator for cooling the internal combustion engine and a cooperating with the radiator fan, wherein a drive unit for the fan according to the above-mentioned variants is present.
  • the cooling arrangement for the internal combustion engine can be designed according to the advantages mentioned above.
  • the drive unit comprises a friction clutch and an electric motor, which are combined to form a structural unit, wherein the structural unit is connected to the radiator.
  • the fan thereby generates an air flow which is guided past surfaces of the cooler in order to effectively obtain heat transfer from regions of the cooler to the air flowing around.
  • the drive unit comprises a friction clutch and an electric motor, which are formed separately. This can be done advantageously an assembly and disassembly or exploitation of an existing space.
  • the friction clutch is arranged on the internal combustion engine. This can vary depending on Use case or present installation ratio be advantageous.
  • the electric motor is mounted on the radiator, in particular the entire drive unit of clutch and electric motor. This can be advantageous in terms of a compact design of the drive unit or assembly.
  • FIG. 1 shows highly schematized or omitting components, a drive unit 1 according to the invention in the installed state, for example in a vehicle with internal combustion engine or with an internal combustion engine 3, for example a diesel engine, the internal combustion engine 3 is shown only indicated. Under the drive unit 1 is the part of the drive for a fan 2 to understand, the drive unit 1 does not include the internal combustion engine 3 itself.
  • the fan wheel 2 which is shown only partially or in a hub region, is accommodated on a centric fan hub 2a, which is connected in a rotationally fixed manner to a fan shaft 5, by way of which the fan wheel 2 is rotationally drivable.
  • the fan shaft 5 is formed over its substantial longitudinal extent as part of an electric motor 6 and forms a rotor 8 of the electric motor 6.
  • the rotor 8 is surrounded by a stator 7 of the electric motor 6.
  • the stator 7 is fixed in a fixed position on a radiator section 9 or via the radiator section 9 to a vehicle frame, not shown.
  • the bearing of the stator 7 relative to the rotating rotor 8 via bearings 10 and 11, for example Wälz Archiveslager.
  • a Reibschaltkupplung 12 is provided between a flange 4a rigidly connected to the drive flange 17 and the electric motor 6, on its side facing the engine 3 side.
  • the friction clutch 12 is designed as an electromagnetically actuated friction disc clutch.
  • an electromagnet assembly 13 is provided with a fixed electromagnet 14, wherein 14 generates magnetic forces by energizing the solenoid assembly 13, whereby an axially to the fan shaft 5 recoverably movable armature plate 15 is attracted to a friction ring 16.
  • a coupling connection can be established, via the friction ring 16 a direct speed transmission from the drive shaft 4 to the fan shaft 5 and thus the fan 2 takes place.
  • the drive flange 17 is rotatably mounted on the fan shaft 5 via a bearing 18 at the axial end of the fan shaft 5, which is directed towards the internal combustion engine 3.
  • the solenoid assembly 13 is the Anchor plate 15 by restoring spring means, for example via a spring ring 19, separated from the friction ring portion 16, whereby no drive connection between the drive shaft 4 and the fan shaft 5 takes place.
  • the drive unit 1 can drive the fan via the electric motor 6, if a comparatively low cooling capacity is required for the cooler, not shown.
  • the fan 2 can be operated continuously, for example, up to about 5 kW power. Without energization of the electric motor 6 and the solenoid assembly 13, the fan is stationary or undergoes no motor drive effect.
  • the drive unit 1 with the electric motor 6 and the Reibschaltkupplung 12 in the radial direction to the axis of rotation S of the fan shaft 5 extend over a range a, which is almost completely in the diameter range of the fan hub 2a according to FIG. 1 located.
  • a drive unit according to the invention can also lie completely within the radial extension of a fan hub.
  • the drive unit 1, for example, with the drive flange 17 on the radiator portion 9 is fixedly arranged.
  • a fan wheel 2 radially outwardly existing circumferentially extending gap (not shown) to adjacent sections, for example, an air guide on the radiator minimally optionally be selected in the millimeter range. This can advantageously be avoided or minimized disturbing eddies at the radial outer edge of the fan 2.
  • this gap would be disadvantageous to choose significantly larger in order to prevent contact of the fan with Heilleitringmitteln. This works negatively affect the flow training through the fan.
  • FIG. 2 An alternative arrangement according to the invention with a drive unit 20 shows FIG. 2 , This also serves to drive a fan 21 on a fan hub 21a.
  • an internal combustion engine 22 is provided for driving the fan wheel 21.
  • an electric motor 23 of the drive unit 20 for a continuously variable drive operation of the fan 21 is present.
  • the electric motor 23 includes a fixedly connected to the Lüfterradnabe 21 a rotor 24, which is mounted via bearings 25 and 26 with respect to a positionally fixed to the engine 22 arranged stator 27.
  • the cylindrical stator 27 therefore has at its fan-side end a gap to the fan hub 21a.
  • a friction clutch 28 is provided between the engine 22 and the electric motor 23.
  • the Reibschaltkupplung 28 includes an electromagnet assembly 29 having an electromagnet 30, via which upon energization of the electromagnet 30, an axially displaceable armature disc 31 via axially displaceable in the axial direction of the rotor 24 spring means, such as a spring ring 32, frictionally or force-locking with a portion 33a of a pulley 33 is connectable.
  • the pulley 33 is rotatably supported by a roller bearing 34 on the stator 27 and driven in rotation by non-illustrated belt from the engine 22.
  • a Riemenauflageabterrorism 33b circumferentially on the outside of the pulley 33 is present.
  • the fan wheel hub 21a and thus the fan wheel 21 are steplessly rotated by rotation of the rotor 24 with it.
  • the electric motor 23 and the friction clutch 28 is formed as a structural unit, which is positioned between the fan 21 and the engine 22.
  • FIG. 3 Another arrangement of a drive unit 34 according to the invention indicates FIG. 3 at. Accordingly, the drive unit 34 is divided into two units.
  • a first unit is formed by the electric motor 35, which is accommodated with its stator 36 fixedly connected to a radiator section 38.
  • the stator 36 is supported by bearings 39 and 40 on the rotor 37 rotating together with a fan hub 41a. At the fan hub 41a, a fan 41 is fixed.
  • the rotor 37 forms part of a fan wheel shaft 42.
  • the fan wheel shaft 42 which is in FIG. 3 is shown non-rotatably connected to a drive shaft (not shown) of an internal combustion engine 43 via a friction clutch 44 connectable or separable via the Reibschaltkupplung 44 of a drive action of a drive shaft.
  • the Reibschaltkupplung 44 is only highly schematized or shown in box form.
  • the friction clutch 44 may be in particular in the form of an electromagnetic clutch, which is switchable, be formed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The drive unit (1) has a friction clutch (12) that is shifted in order to drive a fan via an internal combustion engine (3). An electric motor (6) drives the fan. A torque-transmission path is formed between the friction clutch and the fan by a rotatably mounted element of the electric motor. An independent claim is included for arrangement for cooling internal combustion engine.

Description

Stand der TechnikState of the art

Lüfter- bzw. Kühlsysteme und Anordnungen mit solchen Systemen sind in Fahrzeugen bekannt, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Bei heutigen Systemen werden insbesondere mehrstufige elektromagnetische Kupplungen oder sogenannte Viskose-Kupplungen verbaut. Dabei kann in einem niedrigen Drehzahlbereich eines Lüfters des Kühlsystems über ein permanent mit Schlupf behaftetes System eine nicht unerhebliche Verlustleistung entstehen. Viskose-Kupplungen können insbesondere eine freie Drehzahleinstellung des Lüfterantriebs gewährleisten, solange eine Verlustleistung nicht über bestimmten Betriebsgrenzen liegt. Hier können von den Parametern Lüfterdrehmoment und Differenzdrehzahl der gekoppelten Drehpartner abhängende Verlustleistungen von mehreren Kilowatt erzeugt werden. Nachteile bei Viskose-Kupplungen sind insbesondere in einer Kaltstartphase oder bei einer Abregelung festzustellen.Fan and cooling systems and arrangements with such systems are known in vehicles, especially in motor vehicles with internal combustion engines. In today's systems in particular multi-stage electromagnetic clutches or so-called viscose couplings are installed. It can result in a low speed range of a fan of the cooling system via a system permanently subject to slip a considerable power loss. In particular, viscous couplings can ensure a free speed adjustment of the fan drive as long as a power loss does not exceed certain operating limits. Here can be generated by the parameters fan torque and differential speed of the coupled partners rotation dependent power losses of several kilowatts. Disadvantages of viscose couplings are observed in particular in a cold start phase or at a shutdown.

Kommen mehrstufige elektromagnetische Kupplungen zum Einsatz, um einen Lüfter zu betreiben, lässt sich dieser völlig abregeln. Im zugeschalteten Zustand ist kein dauerhafter Schlupf vorhanden. Bei Elektromagnetkupplungen kann die Regelung jedoch nur beschränkt stattfinden.If multi-stage electromagnetic clutches are used to operate a fan, this can be completely eliminated. When switched on, there is no permanent slip. In electromagnetic clutches, however, the regulation can take place only limited.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung:Object and advantages of the invention:

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antrieb eines Kühlsystems für ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, der vorteilhaft an die in der Praxis relevanten Betriebszustände angepasst werden kann, insbesondere unter Vermeidung der bislang bei gattungsgemäßen Antriebssystemen auftretenden Nachteile.The object of the present invention is to drive a cooling system for a vehicle with an internal combustion engine provide that can be advantageously adapted to the relevant operating conditions in practice, especially while avoiding the disadvantages previously encountered in generic drive systems.

Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 und 8 gelöst.This object is solved by claims 1 and 8.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung aufgezeigt.In the dependent claims advantageous developments of the invention are shown.

Die Erfindung geht zunächst aus von einer Antriebseinheit für einen Lüfter einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, mit einer Reibschaltkupplung, die schaltbar ist, um den Lüfter über die Brennkraftmaschine anzutreiben. Der Kern der erfindungsgemäßen Antriebseinheit liegt darin, dass zum Antrieb des Lüfters außerdem ein Elektromotor vorgesehen ist, und dass ein Momentenübertragungsweg zwischen der Reibschaltkupplung und dem Lüfter durch ein drehbar gelagertes Teil des Elektromotors gebildet ist. Der Elektromotor weist insbesondere einen Stator und einen Rotor auf, die relativ zueinander rotierbar sind.The invention is initially based on a drive unit for a fan of an internal combustion engine of a vehicle, with a Reibschaltkupplung which is switchable to drive the fan via the internal combustion engine. The core of the drive unit according to the invention is that for driving the fan also an electric motor is provided, and that a torque transmission between the Reibschaltkupplung and the fan is formed by a rotatably mounted part of the electric motor. In particular, the electric motor has a stator and a rotor, which are rotatable relative to one another.

Mit der Erfindung lässt sich eine vorteilhafte Antriebseinheit im Hinblick auf eine verbesserte Regelung bzw. komfortable Anpassung der Lüfterleistung im niedrigen Leistungsbereich über eine gewünschte bzw. einstellbare Lüfterdrehzahl erreichen. Daneben lassen sich auch höhere bzw. höchste Lüfterleistungen beispielsweise für ausgewählte Betriebszustände realisieren.With the invention, an advantageous drive unit with respect to an improved control or comfortable adjustment of the fan power in the low power range over a desired or adjustable fan speed can be achieved. In addition, it is also possible to realize higher or highest fan powers, for example for selected operating states.

Die erfindungsgemäße Antriebseinheit vereint insbesondere die Vorteile einer Viskose-Kupplung und die Vorteil einer mehrstufigen Reibschaltkupplung z.B. einer elektromagnetisch betätigbaren Reibkupplung. Mit der vorgeschlagenen Antriebseinheit kann eine freie Drehzahleinstellung realisiert werden, solange die Verlustleistung nicht ihre Betriebsgrenzen überschreitet. Außerdem lässt sich die Antriebswirkung auf das Lüfterrad völlig abregeln oder ohne dauerhaften Schlupf zuschalten. Ein direkter Antrieb von einer Antriebswelle auf das Lüfterrad bzw. eine Lüfterradnabe ist 1:1 möglich. Insgesamt ist der erfindungsgemäße Antrieb insbesondere für Nutzfahrzeuge vorteilhaft.The drive unit according to the invention combines in particular the advantages of a viscous coupling and the advantage of a multi-stage friction clutch, for example an electromagnetically actuated friction clutch. With the proposed drive unit, a free speed adjustment can be realized as long as the power loss does not exceed their operating limits. In addition, the drive effect on the fan wheel can be completely adjusted or switch without permanent slip. A direct drive from a drive shaft the fan wheel or a fan hub is possible 1: 1. Overall, the drive according to the invention is particularly advantageous for commercial vehicles.

Insbesondere kann bei Hybridfahrzeugen, welche in der Regel z.B. bis über 400 Volt Bordspannung aufweisen, ein Elektromotor mit einer elektrischen Leistung von ca. 5 kW ohne Probleme bereitgestellt werden. Mit dem zu- und abschaltbaren Elektromotor kann ein erster Betriebszustand, wonach das Lüfterrad nicht angetrieben wird, realisiert werden und außerdem ein zweiter Betriebszustand mit einer Regelung bis ca. 5 kW Leistung.In particular, in hybrid vehicles, which are typically e.g. have over 400 volts on-board voltage, an electric motor with an electrical power of about 5 kW are provided without problems. With the electric motor which can be switched on and off, a first operating state, according to which the fan wheel is not driven, can be realized and, in addition, a second operating state with a regulation up to approximately 5 kW of power.

In der Praxis können auftretende Leistungsspitzen im Hinblick auf die Kühlerleistung bzw. Lüfterleistung mit einem im Fahrzeug vernünftig einsetzbaren Elektromotor jedoch nicht sinnvoll abgedeckt werden, da die hierzu erforderlichen Elektromotorgrößen unwirtschaftlich bzw. die Montagesituation durch aufwändige Verkabelung nicht praktikabel sind.In practice, however, occurring power peaks with respect to the radiator performance or fan performance with an in the vehicle reasonably usable electric motor can not be meaningfully covered, since the electric motor sizes required for this purpose are uneconomical or the mounting situation by consuming wiring is not practical.

Daher können Leistungsspitzen erfindungsgemäß durch eine einfache Reibschaltkupplung, insbesondere beispielsweise eine elektromagnetische Schaltkupplung, abgedeckt werden.Therefore, power peaks according to the invention by a simple Reibschaltkupplung, in particular, for example, an electromagnetic clutch, are covered.

Die Erfindung trägt damit insbesondere dem Umstand Rechnung, dass in der Praxis bei Kühlsystemen beispielsweise für Nutzfahrzeuge in der Regel 80 % der Nutzungszeit eine Kühlung des Kühlsystems durch den Fahrtwind erfolgt. Bei ca. 18 % der Betriebszeit wird die Lüfterleistung von maximal ca. 5 kW benötigt. Lediglich in 2 % der Betriebszeit wird eine höhere bis höchste Lüfterleistung benötigt. Mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit können diese Betriebszustände vorteilhaft abgedeckt werden. Vorteilhaft ist außerdem, dass auch bei einem Stillstand des Verbrennungsmotors eine Kühlleistung von maximal 5 kW über den Elektromotor möglich ist.The invention thus takes account in particular of the fact that in practice in cooling systems, for example, for commercial vehicles usually 80% of the useful life, a cooling of the cooling system by the wind is done. At approx. 18% of the operating time, the fan power of a maximum of approx. 5 kW is required. Only in 2% of the operating time a higher to highest fan power is needed. With the drive unit according to the invention, these operating conditions can be advantageously covered. It is also advantageous that even with a standstill of the internal combustion engine, a cooling capacity of a maximum of 5 kW via the electric motor is possible.

Es ist außerdem vorteilhaft, dass die Reibschaltkupplung ausgebildet ist, einen direkten Antrieb des Lüfters durch die Brennkraftmaschine zu ermöglichen.It is also advantageous that the Reibschaltkupplung is designed to allow a direct drive of the fan by the internal combustion engine.

Die Reibschaltkupplung kann vorteilhaft als elektromagnetisch betätigbare Reibflächenkupplung ausgebildet sein, z.B. als Reibscheibenkupplung. So kann kraft- bzw. reibschlüssig eine schlupffreie Verbindung einer motorseitigen Antriebswelle und einer lüfterseitigen Lüfterwelle ermöglicht werden.The friction clutch may advantageously be designed as an electromagnetically operable friction surface clutch, e.g. as a friction disc clutch. Thus, a slip-free connection of a motor-side drive shaft and a fan-side fan shaft can be enabled by force or friction.

Es ist überdies vorteilhaft, dass eine drehnachgiebige Kupplung zum Antrieb des Lüfters durch die Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Über die drehnachgiebige Kupplung kann der Lüfter beispielsweise in einer zur Drehzahl der Brennkraftmaschine geringeren Drehzahl angetrieben werden. Grundsätzlich ist es damit möglich, zusätzlich oder alternativ zum direkten Antrieb einen schlupfbehafteten Antrieb des Lüfterrads vorzusehen. Über die drehnachgiebige Kupplung kann eine drehmomentabhängige Überlastsicherung realisiert werden, was in bestimmten Anwendungsfällen vorteilhaft sein kann. Als drehnachgiebige Kupplung kommt beispielsweise eine Wirbelstromkupplung in Frage.It is also advantageous that a dreherachgiebige coupling is provided for driving the fan by the internal combustion engine. About the dreherachgiebige coupling of the fan can be driven, for example, in a lower speed of the internal combustion engine speed. In principle, it is thus possible, in addition to or as an alternative to the direct drive, to provide a drive of the fan wheel subject to slip. About the dreherachgiebige coupling a torque-dependent overload protection can be realized, which may be advantageous in certain applications. As dreherachgiebige coupling comes, for example, an eddy current coupling in question.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Reibschaltkupplung und der Elektromotor im eingebauten Zustand in radialer Richtung sich nicht oder nur unwesentlich über einen Durchmesser einer Lüfterradnabe des Lüfters erstrecken. Damit kann eine besonders kompakte Bauweise der Antriebseinheit realisiert werden. Insbesondere kann ein ohnehin notwendiger Bau- bzw. Montageraum in radialer Richtung, insbesondere zu einer Achse, um welche der Lüfter bzw. ein Lüfterrad im Betrieb rotieren kann, genutzt werden, was eine Integration bzw. Nachrüstung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit für bestehende Baugruppen einfach ermöglicht.It is further proposed that the friction clutch and the electric motor in the installed state in the radial direction do not extend or only slightly over a diameter of a fan hub of the fan. This allows a particularly compact design of the drive unit can be realized. In particular, an already necessary construction or mounting space in the radial direction, in particular to an axis about which the fan or a fan can rotate during operation, can be used, which makes it easy to integrate or retrofit the drive unit according to the invention for existing modules.

Es ist auch vorteilhaft, dass der Elektromotor ein Gehäuse aufweist, an welchem der Lüfter angebracht ist. So kann eine besonders stabile und platzsparende Anordnung realisiert werden. Insbesondere sind keine zwischenliegenden Verbindungsteile zwischen Elektromotor und Lüfter notwendig. Der Lüfter selbst kann zudem wie in bisherigen Systemen ausgebildet sein.It is also advantageous that the electric motor has a housing to which the fan is attached. Thus, a particularly stable and space-saving arrangement can be realized. In particular, no intermediate connecting parts between the electric motor and fan are necessary. The fan itself can also be designed as in previous systems.

In einer besonders vorteilhaften Modifikation des Erfindungsgegenstandes sind die Reibschaltkupplung und der Elektromotor zu einer Baueinheit zusammengefasst. Dies erleichtert die Montage bzw. Demontage der Antriebseinheit. Außerdem kann damit der gesamte Antrieb mit der Antriebseinheit kompakt gestaltet sein. Außerdem können die Teile der Reibschaltkupplung und des Elektromotors gegebenenfalls in einem gemeinsamen Gehäuse geschützt untergebracht sein.In a particularly advantageous modification of the subject invention, the friction clutch and the electric motor are combined to form a structural unit. This facilitates the assembly and disassembly of the drive unit. In addition, so that the entire drive can be made compact with the drive unit. In addition, the parts of the friction clutch and the electric motor may optionally be housed protected in a common housing.

Vorteilhafterweise ist die Reibschaltkupplung und der Elektromotor zu einer Einheit verbunden, was im Hinblick auf eine optimale Platzausnutzung vorteilhaft ist.Advantageously, the Reibschaltkupplung and the electric motor is connected to a unit, which is advantageous in terms of optimal space utilization.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine mit einem Kühler zur Kühlung der Brennkraftmaschine und einem mit dem Kühler zusammenwirkenden Lüfter, wobei eine Antriebseinheit für den Lüfter gemäß der oben erläuterten Varianten vorhanden ist. Damit kann die Kühlungsanordnung für die Brennkraftmaschine gemäß der oben genannten Vorteile ausgebildet sein.The invention also relates to an arrangement for cooling an internal combustion engine with a radiator for cooling the internal combustion engine and a cooperating with the radiator fan, wherein a drive unit for the fan according to the above-mentioned variants is present. Thus, the cooling arrangement for the internal combustion engine can be designed according to the advantages mentioned above.

Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit eine Reibschaltkupplung und einen Elektromotor, welche zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, wobei die Baueinheit mit dem Kühler verbunden ist. Der Lüfter erzeugt dabei einen Luftstrom, der an Flächen des Kühlers vorbeigeführt wird, um eine Wärmeübertragung von Bereichen des Kühlers an die umströmende Luft effektiv zu erhalten.Preferably, the drive unit comprises a friction clutch and an electric motor, which are combined to form a structural unit, wherein the structural unit is connected to the radiator. The fan thereby generates an air flow which is guided past surfaces of the cooler in order to effectively obtain heat transfer from regions of the cooler to the air flowing around.

Es ist überdies vorteilhaft, dass die Antriebseinheit eine Reibschaltkupplung und einen Elektromotor umfasst, welche getrennt ausgebildet sind. Damit kann ein Montage und Demontage bzw. eine Ausnutzung eines vorhandenen Bauraumes vorteilhaft erfolgen.It is also advantageous that the drive unit comprises a friction clutch and an electric motor, which are formed separately. This can be done advantageously an assembly and disassembly or exploitation of an existing space.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Reibschaltkupplung an der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Dies kann je nach Anwendungsfall bzw. vorliegendem Einbauverhältnis vorteilhaft sein.It is also proposed that the friction clutch is arranged on the internal combustion engine. This can vary depending on Use case or present installation ratio be advantageous.

Schließlich ist es auch vorteilhaft, dass der Elektromotor an dem Kühler angebracht ist, insbesondere die gesamte Antriebseinheit aus Schaltkupplung und Elektromotor. Dies kann im Hinblick auf eine kompakte Bauform der Antriebseinheit bzw. montagebedingt vorteilhaft sein.Finally, it is also advantageous that the electric motor is mounted on the radiator, in particular the entire drive unit of clutch and electric motor. This can be advantageous in terms of a compact design of the drive unit or assembly.

Figurenbeschreibung:Brief Description:

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand von drei stark schematisiert dargestellten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.Further advantages and features of the invention will be explained in more detail with reference to three exemplary embodiments of the invention, which are shown in a highly schematized form.

Im Einzelnen zeigt:

Figur 1
eine schematisierte erfindungsgemäße Antriebseinheit, die kühlerseitig angebracht ist,
Figur 2
eine alternative erfindungsgemäße Antriebseinheit, die motorseitig angeordnet ist und
Figur 3
eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsvariante einer Antriebseinheit, wobei ein Elektromotor am Kühler und eine Reibschaltkupplung an dem Motor angeordnet ist.
In detail shows:
FIG. 1
a schematic drive unit according to the invention, which is mounted on the radiator side,
FIG. 2
an alternative drive unit according to the invention, which is arranged on the motor side and
FIG. 3
a third embodiment of a drive unit according to the invention, wherein an electric motor is arranged on the radiator and a Reibschaltkupplung on the engine.

Figur 1 zeigt stark schematisiert bzw. unter Weglassung von Bauteilen eine erfindungsgemäße Antriebseinheit 1 im eingebauten Zustand z.B. in einem Fahrzeug mit Brennkraftmaschine bzw. mit einem Verbrennungsmotor 3, beispielsweise einem Dieselmotor, wobei der Verbrennungsmotor 3 nur angedeutet dargestellt ist. Unter der Antriebseinheit 1 ist der Teil des Antriebs für ein Lüfterrad 2 zu verstehen, wobei die Antriebseinheit 1 den Verbrennungsmotor 3 selbst nicht mitumfasst. FIG. 1 shows highly schematized or omitting components, a drive unit 1 according to the invention in the installed state, for example in a vehicle with internal combustion engine or with an internal combustion engine 3, for example a diesel engine, the internal combustion engine 3 is shown only indicated. Under the drive unit 1 is the part of the drive for a fan 2 to understand, the drive unit 1 does not include the internal combustion engine 3 itself.

Über einen Flansch 4a einer nur abschnittsweise gezeigten Antriebswelle 4 des Verbrennungsmotors 3 erfolgt die Verbindung der Antriebswelle 4 zur Antriebseinheit 1.Via a flange 4 a only partially shown drive shaft 4 of the engine 3, the connection of the drive shaft 4 to the drive unit 1.

Das nur teilweise bzw. in einem Nabenbereich dargestellte Lüfterrad 2 ist an einer zentrischen Lüfterradnabe 2a aufgenommen, welche drehfest mit einer Lüfterwelle 5 verbunden ist, über welche das Lüfterrad 2 drehantreibbar ist. Die Lüfterwelle 5 ist über ihre wesentliche Längserstreckung als Teil eines Elektromotors 6 ausgebildet und bildet einen Rotor 8 des Elektromotors 6. Der Rotor 8 ist von einem Stator 7 des Elektromotors 6 umgeben. Der Stator 7 ist positionsfest an einem Kühlerabschnitt 9 befestigt bzw. über den Kühlerabschnitt 9 an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen. Die Lagerung des Stators 7 gegenüber dem rotierenden Rotor 8 erfolgt über Lager 10 und 11, beispielsweise Wälzkörperlager.The fan wheel 2, which is shown only partially or in a hub region, is accommodated on a centric fan hub 2a, which is connected in a rotationally fixed manner to a fan shaft 5, by way of which the fan wheel 2 is rotationally drivable. The fan shaft 5 is formed over its substantial longitudinal extent as part of an electric motor 6 and forms a rotor 8 of the electric motor 6. The rotor 8 is surrounded by a stator 7 of the electric motor 6. The stator 7 is fixed in a fixed position on a radiator section 9 or via the radiator section 9 to a vehicle frame, not shown. The bearing of the stator 7 relative to the rotating rotor 8 via bearings 10 and 11, for example Wälzkörperlager.

Zwischen einem mit dem Flansch 4a drehfest verbundenen Antriebsflansch 17 und dem Elektromotor 6, auf dessen zum Verbrennungsmotor 3 gerichteten Seite, ist eine Reibschaltkupplung 12 vorgesehen. Die Reibschaltkupplung 12 ist als elektromagnetisch betätigbare Reibscheibenkupplung ausgebildet. Hierzu ist eine Elektromagnetanordnung 13 mit positionsfestem Elektromagnet 14 vorgesehen, wobei durch Bestromung der Elektromagnetanordnung 13 der Elektromagnet 14 Magnetkräfte erzeugt, wodurch eine axial zur Lüfterwelle 5 rückstellbar bewegbare Ankerscheibe 15 an einen Reibringabschnitt 16 angezogen wird. So kann für eine maximale Kühlleistung bei Leistungsspitzen des Kühlers und dadurch bedingt auch des Lüfters 2 eine Kupplungsverbindung eingerichtet werden, wobei über den Reibringabschnitt 16 eine direkte Drehzahlübertragung von der Antriebswelle 4 auf die Lüfterwelle 5 und damit den Lüfter 2 stattfindet.Between a flange 4a rigidly connected to the drive flange 17 and the electric motor 6, on its side facing the engine 3 side, a Reibschaltkupplung 12 is provided. The friction clutch 12 is designed as an electromagnetically actuated friction disc clutch. For this purpose, an electromagnet assembly 13 is provided with a fixed electromagnet 14, wherein 14 generates magnetic forces by energizing the solenoid assembly 13, whereby an axially to the fan shaft 5 recoverably movable armature plate 15 is attracted to a friction ring 16. Thus, for a maximum cooling capacity at power peaks of the radiator and thereby also the fan 2, a coupling connection can be established, via the friction ring 16 a direct speed transmission from the drive shaft 4 to the fan shaft 5 and thus the fan 2 takes place.

Der Antriebsflansch 17 ist am axialen Ende der Lüfterwelle 5, welches zum Verbrennungsmotor 3 gerichtet ist, über ein Lager 18 drehbar auf der der Lüfterwelle 5 gelagert. Bei Nichtbestromung der Elektromagnetanordnung 13 wird die Ankerscheibe 15 durch rückstellende Federmittel, z.B. über einen Federring 19, vom Reibringabschnitt 16 getrennt, womit keine Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 4 und der Lüfterwelle 5 erfolgt.The drive flange 17 is rotatably mounted on the fan shaft 5 via a bearing 18 at the axial end of the fan shaft 5, which is directed towards the internal combustion engine 3. When not energized the solenoid assembly 13 is the Anchor plate 15 by restoring spring means, for example via a spring ring 19, separated from the friction ring portion 16, whereby no drive connection between the drive shaft 4 and the fan shaft 5 takes place.

In diesem Zustand kann jedoch die Antriebseinheit 1 über den Elektromotor 6 den Lüfter antreiben, wenn eine vergleichsweise niedrige Kühlleistung für den nicht dargestellten Kühler benötigt wird. Über den regelbaren Elektromotor 6 kann der Lüfter 2 stufenlos beispielsweise bis ca. 5 kW Leistung betrieben werden. Ohne Strombeaufschlagung des Elektromotors 6 und der Elektromagnetanordnung 13 steht das Lüfterrad still bzw. erfährt keine motorische Antriebswirkung.In this state, however, the drive unit 1 can drive the fan via the electric motor 6, if a comparatively low cooling capacity is required for the cooler, not shown. About the controllable electric motor 6, the fan 2 can be operated continuously, for example, up to about 5 kW power. Without energization of the electric motor 6 and the solenoid assembly 13, the fan is stationary or undergoes no motor drive effect.

Vorteilhafterweise kann die Antriebseinheit 1 mit dem Elektromotor 6 und der Reibschaltkupplung 12 in radialer Richtung zur Drehachse S der Lüfterwelle 5 sich über einen Bereich a erstrecken, der sich fast vollständig im Durchmesserbereich der Lüfterradnabe 2a gemäß Figur 1 befindet. Gemäß der Ausführungsbeispiele aus Figur 2 und Figur 3 kann eine erfindungsgemäße Antriebseinheit auch vollständig innerhalb der radialen Erstreckung einer Lüfterradnabe liegen.Advantageously, the drive unit 1 with the electric motor 6 and the Reibschaltkupplung 12 in the radial direction to the axis of rotation S of the fan shaft 5 extend over a range a, which is almost completely in the diameter range of the fan hub 2a according to FIG. 1 located. According to the embodiments of FIG. 2 and FIG. 3 For example, a drive unit according to the invention can also lie completely within the radial extension of a fan hub.

Außerdem ist es von Vorteil, dass die Antriebseinheit 1, zum Beispiel mit dem Antriebsflansch 17 an dem Kühlerabschnitt 9 fest anordenbar ist. Damit werden Vibrationen bzw. Schwingungen, die im Betrieb des Verbrennungsmotors 3 auftreten, nicht auf das Lüfterrad 2 übertragen. Damit kann ein zum Lüfterrad 2 radial außen vorhandener umfänglich verlaufender Spalt (nicht dargestellt) zu angrenzenden Abschnitten, beispielsweise einem Luftleitring am Kühler, minimal gegebenenfalls im Millimeterbereich gewählt werden. Damit können vorteilhafterweise störende Luftwirbelausbildungen am radialen äußeren Rand des Lüfterrads 2 vermieden bzw. minimiert werden. Bei einer Anbringung einer Antriebseinheit am Verbrennungsmotor 3 wäre dieser Spalt nachteilig deutlich größer zu wählen, um eine Berührung des Lüfterrades mit Luftleitringmitteln zu verhindern. Dies wirkt sich negativ auf die Strömungsausbildung durch das Lüfterrad aus.Moreover, it is advantageous that the drive unit 1, for example, with the drive flange 17 on the radiator portion 9 is fixedly arranged. Thus, vibrations or vibrations that occur during operation of the internal combustion engine 3, not transmitted to the fan 2. In order for a fan wheel 2 radially outwardly existing circumferentially extending gap (not shown) to adjacent sections, for example, an air guide on the radiator, minimally optionally be selected in the millimeter range. This can advantageously be avoided or minimized disturbing eddies at the radial outer edge of the fan 2. In a mounting of a drive unit on the internal combustion engine 3, this gap would be disadvantageous to choose significantly larger in order to prevent contact of the fan with Luftleitringmitteln. This works negatively affect the flow training through the fan.

Eine alternative erfindungsgemäße Anordnung mit einer Antriebseinheit 20 zeigt Figur 2. Diese dient ebenfalls zum Antrieb eines Lüfterrads 21 an einer Lüfterradnabe 21a. Außerdem ist zum Antrieb des Lüfterrads 21 ein Verbrennungsmotor 22 vorhanden. Räumlich zwischen dem Verbrennungsmotor 22 und dem Lüfterrad 21 ist ein Elektromotor 23 der Antriebseinheit 20 für einen stufenlos regelbaren Antriebsbetrieb des Lüfterrades 21 vorhanden. Der Elektromotor 23 umfasst einen mit der Lüfterradnabe 21a fest verbundenen Rotor 24, welcher über Lager 25 und 26 gegenüber einem positionsfest am Verbrennungsmotor 22 angeordneten Stator 27 gelagert ist. Der zylindrische Stator 27 weist daher an seinem lüfterseitigen Ende einen Spalt zur Lüfterradnabe 21a auf.An alternative arrangement according to the invention with a drive unit 20 shows FIG. 2 , This also serves to drive a fan 21 on a fan hub 21a. In addition, an internal combustion engine 22 is provided for driving the fan wheel 21. Spatially between the engine 22 and the fan 21, an electric motor 23 of the drive unit 20 for a continuously variable drive operation of the fan 21 is present. The electric motor 23 includes a fixedly connected to the Lüfterradnabe 21 a rotor 24, which is mounted via bearings 25 and 26 with respect to a positionally fixed to the engine 22 arranged stator 27. The cylindrical stator 27 therefore has at its fan-side end a gap to the fan hub 21a.

Des Weiteren ist eine Reibschaltkupplung 28 zwischen dem Verbrennungsmotor 22 und dem Elektromotor 23 vorhanden. Die Reibschaltkupplung 28 umfasst eine Elektromagnetanordnung 29 mit einem Elektromagneten 30, über welchen bei Bestromung des Elektromagneten 30 eine axial versetzbare Ankerscheibe 31 über in axialer Richtung zum Rotor 24 versetzbare Federmittel, beispielsweise einen Federring 32, reib- bzw. kraftschlüssig mit einem Abschnitt 33a einer Riemenscheibe 33 verbindbar ist. Die Riemenscheibe 33 ist über ein Wälzlager 34 auf dem Stator 27 drehbar gelagert und über nicht dargestellte Riemen vom Verbrennungsmotor 22 drehantreibbar. Hierzu ist ein Riemenauflageabschnitt 33b umfänglich außen an der Riemenscheibe 33 vorhanden.Further, a friction clutch 28 is provided between the engine 22 and the electric motor 23. The Reibschaltkupplung 28 includes an electromagnet assembly 29 having an electromagnet 30, via which upon energization of the electromagnet 30, an axially displaceable armature disc 31 via axially displaceable in the axial direction of the rotor 24 spring means, such as a spring ring 32, frictionally or force-locking with a portion 33a of a pulley 33 is connectable. The pulley 33 is rotatably supported by a roller bearing 34 on the stator 27 and driven in rotation by non-illustrated belt from the engine 22. For this purpose, a Riemenauflageabschnitt 33b circumferentially on the outside of the pulley 33 is present.

Beim Betrieb des Elektromotors 23 wird durch Drehung des Rotors 24 mit diesem die Lüfterradnabe 21a und damit das Lüfterrad 21 geregelt stufenlos in Drehung versetzt.During operation of the electric motor 23, the fan wheel hub 21a and thus the fan wheel 21 are steplessly rotated by rotation of the rotor 24 with it.

Bei Nichtbestromung des Elektromotors 23 und der Elektromagnetanordnung 29 erfolgt kein Drehantrieb des Lüfterrads 21. Ist nur die Elektromagnetanordnung 29 bestromt, bei nicht betriebenem Elektromotor 23, wird über die geschaltete Reibschaltkupplung 28 über die Riemenscheibe 33 und die eingekuppelte Reibschaltkupplung 28 der außen laufende Rotor 24 und somit auch das Lüfterrad 21 direkt angetrieben.When not energized by the electric motor 23 and the solenoid assembly 29, there is no rotary drive of the fan 21. If only the solenoid assembly 29 is energized when not operated electric motor 23, is on the switched friction clutch 28 via the pulley 33 and the engaged friction clutch 28 of the outboard rotor 24 and thus also the fan 21 driven directly.

In der gemäß Figur 2 gezeigten Anordnung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit 20 ist der Elektromotor 23 und die Reibschaltkupplung 28 als Baueinheit ausgebildet, welche zwischen dem Lüfterrad 21 und dem Verbrennungsmotor 22 positioniert ist.In accordance with FIG. 2 shown arrangement of the drive unit 20 according to the invention, the electric motor 23 and the friction clutch 28 is formed as a structural unit, which is positioned between the fan 21 and the engine 22.

Eine weitere Anordnung einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 34 deutet Figur 3 an. Demgemäß ist die Antriebseinheit 34 in zwei Einheiten unterteilt. Eine erste Einheit wird durch den Elektromotor 35 gebildet, welcher mit seinem Stator 36 an einem Kühlerabschnitt 38 fest verbunden aufgenommen ist. Der Stator 36 ist über Lager 39 und 40 auf dem gemeinsam mit einer Lüfterradnabe 41a rotierenden Rotor 37 gelagert. An der Lüfterradnabe 41a ist ein Lüfterrad 41 fixiert. Der Rotor 37 bildet ein Teil einer Lüfterradwelle 42. Die Lüfterradwelle 42, welche in Figur 3 unterbrochen dargestellt ist, ist drehfest mit einer Antriebswelle (nicht gezeigt) eines Verbrennungsmotors 43 über eine Reibschaltkupplung 44 verbindbar bzw. über die Reibschaltkupplung 44 von einer Antriebswirkung einer Antriebswelle trennbar. Die Reibschaltkupplung 44 ist nur stark schematisiert bzw. in Kastenform dargestellt. Die Reibschaltkupplung 44 kann insbesondere in Form einer Elektromagnetkupplung, die schaltbar ist, ausgebildet sein.Another arrangement of a drive unit 34 according to the invention indicates FIG. 3 at. Accordingly, the drive unit 34 is divided into two units. A first unit is formed by the electric motor 35, which is accommodated with its stator 36 fixedly connected to a radiator section 38. The stator 36 is supported by bearings 39 and 40 on the rotor 37 rotating together with a fan hub 41a. At the fan hub 41a, a fan 41 is fixed. The rotor 37 forms part of a fan wheel shaft 42. The fan wheel shaft 42, which is in FIG. 3 is shown non-rotatably connected to a drive shaft (not shown) of an internal combustion engine 43 via a friction clutch 44 connectable or separable via the Reibschaltkupplung 44 of a drive action of a drive shaft. The Reibschaltkupplung 44 is only highly schematized or shown in box form. The friction clutch 44 may be in particular in the form of an electromagnetic clutch, which is switchable, be formed.

Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antriebseinheitdrive unit
22
Lüfterradfan
2a2a
Lüfterradnabefan blade hub
33
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
44
Antriebswelledrive shaft
4a4a
Flanschflange
55
Lüfterwellefan shaft
66
Elektromotorelectric motor
77
Statorstator
88th
Rotorrotor
99
Kühlerabschnittcooler section
1010
Lagercamp
1111
Lagercamp
1212
Reibschaltkupplungfriction clutch
1313
ElektromagnetanordnungSolenoid assembly
1414
Elektromagnetelectromagnet
1515
Ankerscheibearmature disc
1616
ReibringabschnittReibringabschnitt
1717
Antriebsflanschdrive flange
1818
Lagercamp
1919
Federringspring washer
2020
Antriebseinheitdrive unit
2121
Lüfterradfan
2222
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
2323
Elektromotorelectric motor
2424
Rotorrotor
2525
Lagercamp
2626
Lagercamp
2727
Statorstator
2828
Reibschaltkupplungfriction clutch
2929
ElektromagnetanordnungSolenoid assembly
3030
Elektromagnetelectromagnet
3131
Ankerscheibearmature disc
3232
Federringspring washer
3333
Riemenscheibepulley
33a33a
Abschnittsection
33b33b
RiemenauflageabschnittBelt bearing section
3434
Antriebseinheitdrive unit
3535
Elektromotorelectric motor
3636
Statorstator
3737
Rotorrotor
3838
Kühlerabschnittcooler section
3939
Lagercamp
4040
Lagercamp
4141
Lüfterradfan
41a41a
Lüfterradnabefan blade hub
4242
LüfterradwelleLüfterradwelle
4343
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
4444
Reibschaltkupplungfriction clutch

Claims (12)

Antriebseinheit (1, 20, 34) für einen Lüfter (2, 21, 41) einer Brennkraftmaschine (3, 22, 43) eines Fahrzeuges, mit einer Reibschaltkupplung (12, 28, 44), die schaltbar ist, um den Lüfter (2) über die Brennkraftmaschine (3, 22, 43) anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des Lüfters (2, 21, 41) außerdem ein Elektromotor (6, 23, 35) vorgesehen ist, und dass ein Momentenübertragungsweg zwischen der Reibschaltkupplung (12, 28, 44) und dem Lüfter (2, 21, 41) durch ein drehbar gelagertes Teil (8, 24, 37) des Elektromotors (6, 23, 35) gebildet ist.Drive unit (1, 20, 34) for a fan (2, 21, 41) of an internal combustion engine (3, 22, 43) of a vehicle, with a friction clutch (12, 28, 44) which is switchable to the fan (2 ) via the internal combustion engine (3, 22, 43), characterized in that for driving the fan (2, 21, 41) also an electric motor (6, 23, 35) is provided, and in that a torque transmission path between the friction clutch (12 , 28, 44) and the fan (2, 21, 41) by a rotatably mounted part (8, 24, 37) of the electric motor (6, 23, 35) is formed. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschaltkupplung (12, 28, 44) ausgebildet ist, einen direkten Antrieb des Lüfters (2, 21, 41) durch die Brennkraftmaschine (3, 22, 43) zu ermöglichen.Drive unit according to claim 1, characterized in that the Reibschaltkupplung (12, 28, 44) is designed to allow a direct drive of the fan (2, 21, 41) by the internal combustion engine (3, 22, 43). Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschaltkupplung als elektromagnetisch betätigbare Reibflächenkupplung (12, 28, 44) ausgebildet ist.Drive unit according to claim 1 or 2, characterized in that the friction clutch is formed as an electromagnetically operable friction surface clutch (12, 28, 44). Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehnachgiebige Kupplung zum Antrieb des Lüfters durch die Brennkraftmaschine vorgesehen ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that a drehnachgiebige coupling is provided for driving the fan by the internal combustion engine. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschaltkupplung (12, 28, 44) und der Elektromotor (6, 23, 35) im eingebauten Zustand in radialer Richtung sich nicht oder nur unwesentlich über einen Durchmesser einer Lüfterradnabe (2a, 21a, 41a) des Lüfters (2, 21, 41) erstrecken.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the friction clutch (12, 28, 44) and the electric motor (6, 23, 35) in the installed state in the radial direction not or only slightly over a diameter of a fan hub (2a, 21a , 41a) of the fan (2, 21, 41). Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (23) ein Gehäuse aufweist, an welchem der Lüfter (21a) angebracht ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor (23) has a housing, on which the fan (21a) is mounted. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschaltkupplung (12, 28) und der Elektromotor (6, 23) zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the friction clutch (12, 28) and the electric motor (6, 23) are combined to form a structural unit. Anordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine, mit einem Kühler (9, 38) zur Kühlung der Brennkraftmaschine (3, 22, 43) und einem mit dem Kühler (9, 38) zusammenwirkenden Lüfter (2, 21, 41), wobei eine Antriebseinheit (1, 20, 34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorhanden ist.Arrangement for cooling an internal combustion engine, comprising a cooler (9, 38) for cooling the internal combustion engine (3, 22, 43) and a fan (2, 21, 41) cooperating with the cooler (9, 38), wherein a drive unit (1 , 20, 34) according to any one of the preceding claims. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (1, 20) eine Reibschaltkupplung (12, 28) und einen Elektromotor (6, 23) umfasst, welche zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, wobei die Baueinheit mit dem Kühler (9, 38) verbunden ist.Arrangement according to claim 8, characterized in that the drive unit (1, 20) comprises a friction clutch (12, 28) and an electric motor (6, 23), which are combined to form a structural unit, wherein the structural unit with the radiator (9, 38 ) connected is. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (34) eine Reibschaltkupplung (44) und einen Elektromotor (35) umfasst, welche getrennt ausgebildet sind.Arrangement according to claim 8, characterized in that the drive unit (34) comprises a Reibschaltkupplung (44) and an electric motor (35), which are formed separately. Anordnung nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschaltkupplung (44) an der Brennkraftmaschine (43) angeordnet ist.Arrangement according to claim 8 or 10, characterized in that the Reibschaltkupplung (44) on the internal combustion engine (43) is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 8, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (35) an dem Kühler (38) angebracht ist.Arrangement according to one of claims 8, 10 or 11, characterized in that the electric motor (35) is mounted on the radiator (38).
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