EP2491250A2 - Axiallüfter - Google Patents

Axiallüfter

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EP2491250A2
EP2491250A2 EP10810819A EP10810819A EP2491250A2 EP 2491250 A2 EP2491250 A2 EP 2491250A2 EP 10810819 A EP10810819 A EP 10810819A EP 10810819 A EP10810819 A EP 10810819A EP 2491250 A2 EP2491250 A2 EP 2491250A2
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EP
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fan
axial fan
wheel
flywheel
fan according
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Erich Maier
Paul Mclennan
Robert Jones
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Magna Electronics Europe GmbH and Co OHG
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • F04D29/329—Details of the hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/64—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps
    • F04D29/644—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/646—Mounting or removal of fans
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an axial fan and in particular an axial fan for a radiator module in a motor vehicle.
  • a common axial fan for a radiator module of a motor vehicle is shown in document EP 1 892 421 A2.
  • This axial fan is equipped with a hub for connecting the fan wheel with an electric drive motor, which is essentially pot-shaped and has an end region and a substantially cylindrical peripheral region.
  • an electric drive motor which is essentially pot-shaped and has an end region and a substantially cylindrical peripheral region.
  • the present invention thus sets itself the task of providing an axial fan for a particularly flat radiator module and proposes to solve an axial fan with the features of claim 1 before.
  • Advantageous embodiments and further developments of the axial fan according to the invention are specified in the subclaims.
  • FIG. 1 shows a schematically simplified perspective exploded view of a first axial fan according to the invention for a motor vehicle from the front;
  • FIG. 2 shows a perspective view of the pole wheel of the electric motor in the first axial fan according to FIG. 1 from the front side;
  • FIG. 3 shows a schematically simplified partial perspective view of the fan wheel in the first axial fan according to FIG. 1 from the front side;
  • CONFIRMATION COPY 4 shows a schematically simplified partial perspective view of an alternatively configured fan wheel of a second axial fan from the front
  • Fig. 5 is a schematically simplified partial perspective view of an alternative fan of a second axial fan from the back.
  • a first embodiment of an axial fan according to the invention comprises an electric motor 1 with a rigidly coupled fan wheel 6.
  • the fan wheel 6 is rigidly connected to the rotor 2 of the electric motor 1 for this purpose.
  • Various lugs of the fan wheel 6, a plurality of retaining tongues 3 of the pole wheel 2, various recesses 4, 5 in the rotor 2 and a number of fastening screws 9 contribute to this connection in the manner described in detail below.
  • the fan wheel 6 has a cylindrically shaped inner region, which is provided to receive the cylindrical-top-shaped rotor 2 of the electric motor 1. By a suitably close fit between the cylindrical surfaces of Polrad 2 and fan 6, this is aligned centrically and tilt-proof in relation to the motor shaft. Further, the fan 6 is in the axial direction against a plurality of distributed over the circumference of the flywheel retaining tongues 3. The respective contact surfaces are preferably in a direction perpendicular to the axis of rotation plane, which is offset behind the surface of the bottom portion of the flywheel 2 back. As a result, an arrangement is possible in which no parts of the fan 6 are located in front of the predetermined by the bottom portion of the flywheel 2 level.
  • a number of slotted cover tabs 7 on the fan wheel 6 are provided to cover the recesses 4 caused by the manufacturing process next to the retaining tongues 3 and to prevent the entry of foreign bodies into the interior of the electric motor 1. Furthermore, a number of strong trained driving lugs 8 on the fan 6 is provided. These drive lugs 8 engage in a number of second recesses 5 in the rotor 2. This prevents rotation of the fan 6 in relation to the rotor 2. An unintentional release of the fan 6 of the flywheel 2 is avoided by three mounting screws 9. Preferably, these fasteners are As shown in the drawings, screws 9 arranged within the contact surfaces between the retaining tabs 3 and the fan 6.
  • the retaining tongues 3 ' are arranged in the region of the edge of the pole wheel 2' according to FIGS. 4 and 5. Accordingly, the corresponding contact surfaces are located on the underside of the fan 6 '.
  • the first recesses 4 caused by the manufacturing method in the first embodiment are omitted here. Accordingly, no Abdecklaschen need to be provided.
  • the transmission of the torque is effected by a larger number of smaller driving lugs 8 ', which engage in recessed recesses at the edge of the bottom portion of the pole wheel 2'.
  • the retaining tongues 3 can be created by running in the bottom region C-shaped sections, the interior of which is turned to the outside.
  • the retaining tongues 3 of the pole wheel 3 are formed by a sectionally cut waistband area.

Abstract

In modernen Kraftfahrzeugen werden besonders flach bauende Kühlermodule benötigt. Hierzu vorgeschlagen wird ein Axiallüfter mit einem Elektromotor (1) an dessen Polrad (2) ein Lüfterrad (4) angebracht ist, wobei das Polrad (2) einen Abschnitt mit einer zylindertopfförmigen Gestalt hat, auf den das Lüfterrad (3) mit einem vollständig oder abschnittsweise zylindrischen Teil passend aufgeschoben ist, und das Lüfterrad (6) vollständig hinter der durch die Bodenfläche des Polrads (2) vorgegebenen Ebene liegt.

Description

Axiallüfter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Axiallüfter und insbesondere einen Axiallüfter für ein Kühlermodul in einem Kraftfahrzeug.
Einen gebräuchlichen Axiallüfter für ein Kühlermodul eines Kraftfahrzeugs zeigt das Dokument EP 1 892 421 A2. Dieser Axiallüfter ist mit einer Nabe zur Verbindung des Lüfterrad mit einem elektrischen Antriebsmotor ausgerüstet, die im Wesentlichen topf- förmig ausgebildet ist und einen Stirnbereich sowie einen im Wesentlichen zylindrischen Umfangsbereich aufweist. Als Neuerung wird vorgeschlagen, dass die Verbindung torsionsweich ausgebildet ist. Allerdings bleibt mit den gebräuchlichen Axiallüf- tern der Nachteil einer verhältnismäßig großen Baulänge. Dies steht der Forderung nach immer flacheren Kühlermodulen entgegen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich damit die Aufgabe, einen Axiallüfter für ein besonders flaches Kühlermodul bereit zu stellen und schlägt zur Lösung einen Axiallüfter mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1 vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Axiallüfters sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematisch vereinfachte perspektivische Explosionsdarstellung eines ersten erfindungsgemäßen Axiallüfters für ein Kraftfahrzeug von der Vorderseite;
Fig. 2 eine perspektivische Aufsicht auf das Polrad des Elektromotors in dem ersten Axiallüfter gemäß Fig. 1 von der Vorderseite;
Fig. 3 eine schematisch vereinfachte perspektivische Teilaufsicht auf das Lüfterrad in dem ersten Axiallüfter gemäß Fig. 1 von der Vorderseite;
BESTÄTIGUNGSKOPIE Fig. 4 eine schematisch vereinfachte perspektivische Teilaufsicht auf ein alternativ ausgestaltetes Lüfterrad eines zweiten Axiallüfters von der Vorderseite; und
Fig. 5 eine schematisch vereinfachte perspektivische Teilaufsicht auf ein alternatives Lüfterrad eines zweiten Axiallüfters von der Rückseite. Gemäß den Fig. 1 bis 3 umfasst eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Axiallüfters einen Elektromotor 1 mit einem starr gekoppelten Lüfterrad 6. Das Lüfterrad 6 ist dazu mit dem Polrad 2 des Elektromotors 1 fest verbunden. Zu dieser Verbindung tragen verschiedene Laschen des Lüfterrads 6, mehrere Haltezungen 3 des Polrads 2, verschiedene Aussparungen 4, 5 im Polrad 2 und eine Anzahl von Befesti- gungsschrauben 9 bei, in der nachfolgend im Einzelnen beschrieben Weise bei.
Gemäß der Explosionsdarstellung in Fig. 1 weist das Lüfterrad 6 einen zylindrisch ausgebildeten Innenbereich auf, der vorgesehen ist, das zylindertopfförmige Polrad 2 des Elektromotors 1 aufzunehmen. Durch eine geeignet enge Passung zwischen den zylindrischen Oberflächen an Polrad 2 und Lüfterrad 6 wird dieses im Verhältnis zur Motorwelle zentrisch und kippsicher ausgerichtet. Ferner liegt das Lüfterrad 6 in axialer Richtung gegen mehrere über den Umfang des Polrads verteilte Haltezungen 3 an. Die betreffenden Kontaktflächen liegen vorzugsweise in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene, die hinter die Oberfläche des Bodenbereichs des Polrads 2 zurück versetzt ist. Dadurch ist eine Anordnung möglich, in der keine Teile des Lüfterrads 6 vor der durch den Bodenbereich des Polrads 2 vorgegebenen Ebene liegen. Dies ist eine notwendige Voraussetzung für eine besonders kurze Baulänge des Axiallüfters. Eine Anzahl von geschlitzten Abdecklaschen 7 am Lüfterrad 6 ist dazu vorgesehen, die durch das Herstellverfahren bedingten Aussparungen 4 neben den Haltezungen 3 abzudecken und den Zutritt von Fremdkörpern in das Innere des Elektromotors 1 zu ver- hindern. Weiterhin ist eine Anzahl von kräftig ausgebildeten Mitnehmerlaschen 8 am Lüfterrad 6 vorgesehen. Diese Mitnehmerlaschen 8 greifen in eine Anzahl zweiter Ausnehmungen 5 im Polrad 2. Dadurch wird ein Verdrehen des Lüfterrads 6 im Verhältnis zum Polrad 2 verhindert. Ein ungewolltes Lösen des Lüfterrads 6 vom Polrad 2 wird durch drei Befestigungsschrauben 9 vermieden. Vorzugsweise sind diese Befesti- gungsschrauben 9 wie in den Zeichnungen dargestellt innerhalb der Kontaktflächen zwischen den Haltelaschen 3 und dem Lüfterrad 6 angeordnet.
In einer alternativen, zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Axiallüfters sind gemäß den Fig. 4 und 5 die Haltezungen 3' im Bereich des Rands des Polrads 2' angeordnet. Dementsprechend befinden sich die korrespondierenden Anlageflächen an der Unterseite des Lüfterrads 6'. Die in der ersten Ausführungsform durch das Herstellverfahren bedingten ersten Ausnehmungen 4 entfallen hier. Dementsprechend brauchen auch keine Abdecklaschen vorgesehen zu werden. Die Übertragung des Drehmoments wird durch eine größere Anzahl kleinerer Mitnehmerlaschen 8' bewirkt, die in vertiefte Ausnehmungen am Rand des Bodenbereichs des Polrads 2' eingreifen.
In beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Axiallüfters bieten erkennbar gleichermaßen die vorteilhafte und kostengünstige Möglichkeit, das Polrad 2 des Elektromotors 1 durch ein einfaches Press- oder Ziehverfahren aus einem Blechzuschnitt herzustellen. In der ersten bevorzugten Ausführungsform lassen sich die Haltezungen 3 durch im Bodenbereich verlaufende C-förmige Schnitte anlegen, deren Inneres nach außen umgeschlagen wird. In der zweiten Ausführungsform werden die Haltezungen 3 des Polrads 3 durch einen abschnittsweise ausgeschnittenen Bundbereich gebildet.
Bezugszeichen I iste
Elektromotor 1
Polrad 2
Haltezungen 3 Ausnehmungen, erste 4
Ausnehmungen, zweite 5
Lüfterrad 6
Mitnehmerlaschen 7
Abdecklaschen 8 Befestigungsschrauben 9

Claims

Ansprüche:
Axiallüfter, aufweisend einen Elektromotor (1) mit einem Polrad (2) und ein daran angebrachtes Lüfterrad (4), wobei das Polrad (2) eine zylindertopfförmige Gestalt hat, auf den das Lüfterrad (3) mit einem vollständig oder abschnittsweise zylindrischen Teil passend aufgeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad 6 vollständig hinter der durch die Bodenfläche des Polrads 2 vorgegebenen Ebene liegt.
Axiallüfter nach Anspruch 1 , wobei das Lüfterrad (3) an einer Anzahl von Haltezungen (3) befestigt ist, die in einer senkrecht zur Motorachse (A) verlaufenden Ebene vom Umfang des Polrads (2) abstehen.
Axiallüfter nach Anspruch 2, wobei die Haltezungen (3) hinter der Oberfläche des Bodens des Polrads (2) angeordnet sind.
Axiallüfter nach Anspruch 3, wobei die Haltezungen (3) in einem geringen Abstand hinter dem Boden des Polrads (2) angeordnet sind.
Axiallüfter nach Anspruch 3, wobei die Haltezungen (3) im Bereich des Randes des Polrads (2) angeordnet sind.
Axiallüfter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Drehmoment des Elektromotors (1) durch eine Anzahl von zweiten Ausnehmungen (5) in dem Polrad (2) auf darin aufgenommene Mitnehmerlaschen des Lüfterrads (6) übertragen wird.
Axiallüfter nach einem der Ansprüche, wobei das Polrad (2) in einem Pressoder Ziehverfahren aus einem Blechstück herstellbar ist und dabei die Haltezungen (3) durch nach außen umgeschlagene bodenseitige Ausschnitte bildbar sind.
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