KR20200019975A

KR20200019975A - 냉각기 팬 모듈

Info

Publication number: KR20200019975A
Application number: KR1020207001773A
Authority: KR
Inventors: 안트예 핀다이젠; 틸만 섀퍼
Original assignee: 브로제 파르초이크타일레 게엠베하 운트 코. 콤만디트게젤샤프트 뷔르츠부르크
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2020-02-25
Also published as: KR102296698B1; JP2020527208A; US20210148277A1; WO2019016295A1; DE102017116352A1; EP3655661A1; CN110799756A; US11220953B2; EP3655661B1

Abstract

본 발명은 냉각기 팬 모듈(10)에 관한 것으로, 그러한 냉각기 팬 모듈은: 팬 프레임(2), 팬 프레임(2) 내에 형성되는 팬 휠 함몰부(4)로서, 팬 휠 함몰부(4)는 프레임 링(2a)에 의해서 경계 지어지는, 팬 휠 함몰부, 팬 휠 함몰부(4) 내에 배열되고 스트럿(7)에 의해서 팬 프레임(2)에 기계적으로 연결되는 모터 장착부(3), 적어도 부분적으로 모터 장착부(3) 내에서 유지되는, 모터(5), 특히 전기 모터(5), 그리고 팬 휠 함몰부(4) 내에 배열되고 모터(5)에 의해서 회전 구동되는 팬 휠(6)을 가지며, 냉각기 팬 모듈(10)은, 프레임 링(2a) 상에 배열된, 분리되어 형성된, 환형 구조물 요소(8)를 더 갖는다.

Description

냉각기 팬 모듈

본 발명은, 특히 유동 방향에서 볼 때 전방부에 위치되는 스트럿(strut)을 갖는, 특히 모터 차량용, 냉각기 팬 모듈, 특히 전기 동작형 냉각기 팬 모듈에 관한 것이다.

특히 모터 차량의, 내연 기관의 냉각 시스템은, 연소실 및 실린더의 벽으로 배출되는 열을 주로 방출하는데, 이는 연소 프로세스가 이상적인 방식으로 발생되지 않기 때문이다. 너무 높은 온도가 엔진을 손상(윤활 막의 분리, 밸브 소손(burning), 등)시킬 수 있기 때문에, 내연 기관은 능동적으로 냉각되어야 한다.

현대의 내연 기관, 특히 모터 차량의 4-행정 엔진은, 약간의 예외를 제외하고, 수냉되고, 여기에서 물, 부동액 및 부식 방지제의 혼합물이 일반적으로 냉각 액체로서 이용된다.

냉각 액체는 호스, 파이프 및/또는 채널을 경유하여 엔진(실린더 헤드 및 엔진 블록)을 통해서, 그리고 가능하게는, 배기가스 터보차저, 발전기 또는 배기가스 재순환 냉각기와 같은, 큰 열적 부하를 받는 엔진의 부착 부분을 통해서 펌핑된다. 여기에서, 냉각 액체는 열 에너지를 흡수하고 그 에너지를 전술한 구성요소로부터 방출한다. 가열된 냉각 액체가 냉각기를 향해서 유동된다. (과거에 종종 황동으로 구성되고, 오늘날 일반적으로 알루미늄으로 구성되는) 상기 냉각기는 일반적으로 모터 차량의 전방부에 설치되고, 공기 스트림이 냉각제로부터 열 에너지를 흡수하고 그에 따라, 냉각제가 엔진으로 다시 유동되기 전에, 냉각제를 냉각시키며, 그에 의해서 냉각제 회로가 폐쇄된다.

냉각기를 통해서 공기를 구동하기 위해서, 냉각기 팬 모듈은, 유동 방향에서 볼때, 냉각기의 전방에(즉, 상류에) 또는 냉각기의 후방에(즉, 그 하류에) 제공되고, 그러한 냉각기 팬 모듈은 벨트 구동부에 의해서 기계적으로 또는 전기 모터에 의해서 전기적으로 구동될 수 있다. 이하의 진술은 전기 구동형 냉각기 팬 모듈에 관한 것이다.

냉각기 팬 모듈은 전통적으로, 팬 휠 함몰부(fan wheel recess)를 갖는, 팬 덮개로 구성된다. 팬 휠 함몰부 내에는, 스트럿에 의해서 팬 덮개에 기계적으로 연결되는 모터 홀더가 배열된다. 스트럿은, 공기 부피 유동과 관련하여, 팬 덮개의 하류측 또는 상류측에 배열될 수 있다. 모터, 특히 전기 모터가 모터 홀더 내에서 유지된다. 팬 휠 함몰부 내에서 회전되는 (전기 모터에 의해서 구동되는) 팬 휠이 전기 모터의 출력 샤프트 상에 배열된다. 일부 경우에 팬 덮개의 면적의 70%를 덮는 팬 휠 함몰부의 크기로 인해서, 특히 공기 이송 특성을 상당히 손상하지 않으면서, 전체 시스템에서 요구되는 안정성을 제공하는데 있어서 어려움이 있다.

본 발명은, 특히 강성도 및/또는 공기 이송 특성과 관련하여 및/또는 추가적으로 제공되는 기능과 관련하여 유리한, 바람직한 냉각기 팬 모듈을 구체화하기 위한 목적을 기초로 한다.

상기 목적은 제1항의 청구 대상에 의해서 본 발명에 따라 달성된다. 냉각기 팬 모듈의 바람직한 개선예가 종속항의 그리고 이하의 설명의 대상이다.

본 발명에 따라, 그러한 목적은 냉각기 팬 모듈에 의해서 달성되고, 그러한 냉각기 팬 모듈은 팬 덮개, 팬 덮개 내에 형성되는 팬 휠 함몰부로서, 팬 휠 함몰부는 덮개 링에 의해서 경계 지어지는, 팬 휠 함몰부, 팬 휠 함몰부 내에 배열되고 스트럿에 의해서 팬 덮개에 기계적으로 연결되는 모터 홀더, 적어도 부분적으로 모터 홀더 내에서 유지되는, 특히 전기 모터인, 모터, 그리고 팬 휠 함몰부 내에 배열되고 모터에 의해서 회전 구동되는 팬 휠을 가지며, 냉각기 팬 모듈은, 덮개 링 상에 배열된, 분리되어 형성된, 링-형상의 구조적 요소를 더 갖는다.

본 발명의 일 실시예에서, 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로 냉각기 팬 모듈의 적절한 강성도가 달성될 수 있기 때문이다. 특히 팬 덮개가, 특히 팬 휠 함몰부의 영역 내에서 보강되기 때문에 이러한 것이 유리한데, 이는, 이전에 알려진 해결책에서, 적어도 실질적으로 재료가-없는 개구로서의 구성으로 인해서, 그러한 영역이 냉각기 팬 모듈의 전체적인 강성도의 상당한 감소를 일반적으로 초래하기 때문이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 팬 덮개는 플라스틱 재료를 가지고, 팬 덮개는 특히 플라스틱 재료로 형성되고, 및/또는 팬 덮개가 플라스틱 사출 몰딩 프로세스에 의해서 생산된다. 플라스틱 구성요소의 경우에, 특히 사출-몰딩된 플라스틱 구성요소의 경우에, 재료 축적 또는 후박화(thickening)를 피할 필요가 있는데, 이는, 그러한 것이 공동 가능성의 증가, 다시 말해서 플라스틱 재료 내의 중공형 공간의 증가를 초래하기 때문이고, 그러한 공동 가능성 증가는 냉각 프로세스 중의 플라스틱 재료 수축으로 인해서 발생되고, 그에 따라, 특히 팬 덮개 내의, 냉각기 팬 모듈의 강성도의 상당한 감소를 종종 초래한다. 전술한 실시예에서, 팬 휠 함몰부를 경계 짓는 덮개 링이 비교적 얇은-벽 설계일 수 있고, 이는 공동 가능성의 감소를 초래한다. 감소된 벽 두께로 인한 팬 덮개의 의도적으로 감소된 강성도는, 덮개 링에 배열된 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소에 의해서 적어도 부분적으로 보상된다.

본 발명의 일 실시예에서, 앞서 제시된 해결책이 특히 유리한데, 이는 링-형상의 구조적 요소의 분리된 형성이 유리한 조립 프로세스를 초래할 수 있기 때문이다. 바람직한 조립 프로세스에 따라, 분리되어 형성된 링-형상의 구조적 요소는, 팬 휠이 팬 휠 함몰부 내에 배열된 후에, 덮개 링 상에 배열된다. 알려진 방식으로, 냉각기 팬 모듈은 팬 휠의 반경방향 외부 연부와 덮개 링 사이에서 간극을 가지고, 그러한 간극은 단위 시간 당 이송되는 공기의 부피에 부정적인 영향을 미친다. 이러한 이유로, 간극 유동을 최소화하기 위해서, 상기 간극을 가능한 한 좁게 구성하는 것이 알려진 수단이고, 이에 대해서는 이하에서 더 구체적으로 설명할 것이다. 이러한 접근방식은 일반적으로, 팬 덮개 및 팬 휠의 서로에 대한 배치 정확도와 관련한 엄격한 요건으로 인해서, 팬 휠을 팬 휠 함몰부 내에 조립하는 것의 정확도와 관련한 요건 증가를 초래한다. 본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 따른 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소가 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 더 큰 간극을 용인할 수 있기 때문이고, 이는, 팬 휠과 팬 휠 함몰부 사이의 조립 프로세스를 촉진하고, 그러한 간극은, 팬 휠을 팬 휠 함몰부 내에 설치한 후의 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소의 배열에 의해서 희망 치수로 후속하여 감소된다.

본 발명의 의미에서, "냉각기 팬 모듈"은 특히, 유동 방향으로 볼 때, 차량의 냉각기의 상류 또는 하류에 배열되고 냉각기를 통과하여 또는 냉각기 주위를 지나서 통과하는 공기 부피 유동을 생성하도록 구비되고 특히 구성되는 조립체이고, 공기 부피 유동은 냉각기로부터 열 에너지를 흡수한다.

본 발명의 의미에서 "팬 덮개"는 특히, 내부에 팬 휠이 유지되고 그리고 다시 바람직하게 냉각기에 또는 그 부근에 자체가 배열되는, 특히 체결되는 프레임이다. 본 발명의 의미에서 팬 덮개는 바람직하게 플라스틱 재료, 특히 플라스틱 화합물을 가지며; 특히, 팬 덮개는 그러한 재료 또는 화합물로 형성된다. 부가적으로 및/또는 대안적으로, 팬 덮개는 금속 재료, 예를 들어, 철, 강, 알루미늄, 마그네슘 또는 기타를 가지고, 팬 덮개는 특히 적어도 부분적으로, 특히 적어도 실질적으로, 특히 전체적으로, 그러한 재료로 형성된다. 일 실시예에서, 팬 덮개는 또한 하나 초과의 팬 휠 함몰부, 하나의 모터 홀더, 하나의 모터 및 하나의 팬 휠을 가질 수 있고; 특히, 본 발명은 둘 이상의, 특히 2개의, 팬 휠을 가지는 냉각기 팬 모듈에서 이용하기에 적합하다. 일 실시예에서, 팬 덮개는 부가적으로 적어도 하나의 폐쇄 가능 개구부, 특히 적어도 하나의 플랩(flap), 특히 복수의 플랩을 갖는다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 추가적인 공기 안내 특성을 실현할 수 있기 때문이다.

본 발명의 의미에서 "팬 휠 함몰부"는 특히 팬 덮개 내의 재료 절취부이다. 본 발명의 일 실시예에서, 스트럿이 팬 휠 함몰부 내에서 연장되고, 그러한 스트럿은, 팬 휠 함몰부 내에 마찬가지로 배열되는 모터 홀더를 팬 덮개에 기계적으로, 특히 또한 전기적으로 및/또는 전자적으로 연결한다. 본 발명에 따라, 팬 휠 함몰부는 덮개 링에 의해서 경계 지어진다.

본 발명의 의미 내에서 "덮개 링"은 팬 휠 함몰부를 팬 휠의 회전 축에 수직인 평면 내에서 경계 짓고, 그러한 평면은, 특히, 적어도 실질적으로 팬 덮개의 연장 방향과 동일하다. 덮개 링은 팬 휠 함몰부의 연부에 의해서 형성될 수 있고 및/또는 축방향으로 연장되고 바람직하게 팬 덮개와 단일 단편으로 형성되는 실린더 표면을 가질 수 있다.

본 발명의 의미 내에서 "모터 홀더"는 특히 모터를 팬 덮개에 기계적으로 체결하기 위한, 특히 팬 휠에 반대로 작용하는 토크를 제공하기 위한 장치이다. 일 실시예에서, 모터 홀더는, 모터가 내부에서 유지되는, 적어도 실질적으로 링-형상의 구조물이다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 유리한 냉각 공기 유동이 모터에 의해서 방해받지 않기 때문이다.

본 발명의 의미에서 "스트럿"은 특히, 모터 홀더와 팬 덮개 사이의 기계적 연결을 제공하는 특히 빔-유사 또는 낫-유사 구조물이다. 예로서, 스트럿은, 유리한 공기역학적 및/또는 음향적 효과를 달성하기 위해서, 액적-형상의 횡단면을 가질 수 있다.

본 발명의 의미 내에서 "모터"는, 특히, 하나의 에너지 형태, 예를 들어 열/화학적 또는 전기 에너지를 운동 에너지, 특히 토크로 변환하는 것에 의해서 기계적인 일을 실시하는 기계이다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 팬 덮개가 적어도 실질적으로 자율적으로 에너지의 공급과 별개로 동작될 수 있기 때문이고, 다시 말해서, 예를 들어 V-벨트 또는 치형부 벨트를 통한 외부 공급원으로부터의 운동 에너지의 공급이 없이, 동작될 수 있기 때문이다.

본 발명의 의미에서 "전기 모터"는, 전기 파워를 기계적 파워로, 특히 토크로 변환하는 전기기계적 변환기(전기 기계)이다. 본 발명의 의미에서 "전기 모터"라는 표현은, 비제한적으로, DC 모터, AC 모터 및 3-상 모터, 그리고 브러시-유형 및 무브러시 전기 모터, 그리고 내부-회전자 및 외부-회전자 모터를 포함한다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 전기 에너지가, 기계적 또는 화학적 에너지와 관련하여 전달하기가 쉽고 팬 휠을 구동하기 위해서 필요한 토크를 제공하는데 이용되는 에너지의 형태를 구성하기 때문이다.

본 발명의 의미에서 "팬 휠"은 특히, 모터가 생성하는 토크가 적어도 실질적으로 완전히 팬 휠에 전달되도록 하는 방식으로, 특히 상기 모터로부터 돌출되는 샤프트를 통해서, 팬 휠을 모터에 연결하는, 허브, 특히 허브 포트 구조물인, 회전 대칭적 구성요소이다. 또한, 팬 휠은, 팬 휠이 회전 운동으로 설정되자 마자 공기 부피 유동을 생성하기 위해서 제공되는, 특히 구성되는 다수의 베인을 갖는다. 이러한 경우에, 베인은 바람직하게 회전 축에 대해서 - 90°내지 + 90°의 각도 범위로 경사진다. 그럼에도 불구하고, 선택적으로, 바람직하게, 베인의, 축방향 외측에 위치된, 선단부들이 베인 휠 외부 링에 의해서 서로 연결된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 팬 휠의 증가된 기계적 강도가 달성되고, 적어도 실질적으로 일정한 형성된 간극이 덮개 링과 팬 휠 외부 링 사이에 제공되며, 이는 다시 유리한 공기역학적 및/또는 음향적 효과를 초래하기 때문이다.

본 발명의 의미 내에서 "분리 형성된 링-형상의 구조적 요소"는 특히, 팬 덮개와 독립적으로 생산되고, 조립 프로세스의 과정 중에, 팬 덮개 상에, 특히 덮개 링 상에 먼저 배열되는 구성요소이다. 일 실시예에서, 본 발명의 의미에서 덮개 링은 열경화 물질, 열가소성 물질, 열가소성 화합물, 철, 강, 알루미늄, 마그네슘, 또는 기타, 또는 그 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택된 재료를 갖는다. 특히, 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소는 적어도 실질적으로, 특히 전체적으로, 전술한 그룹으로부터의 재료로 형성된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 팬 덮개와 상이한 재료가 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소를 위해서 선택될 수 있게 하고, 그에 따라 냉각기 팬 모듈의 기계적 및 음향적 구성에서의 부가적인 자유를 허용하기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에서, 덮개 링은 원통형 측면 표면을 가지고, 특히, 원통형 측면 표면의 수직 벡터는 팬 휠의 회전 축에 적어도 실질적으로 수직으로 배향된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 팬 휠의 영역 내에서, 보다 구체적으로 가장 큰 압축 및 난류의 영역 내에서 공기 유동의 안내를 허용하는, 그리고 그에 따라, 유리하게, 감소된 손실을 가지고 냉각기의 또는 공기 유출 유동 경로의 방향을 따른 표적화된 공기 유동 안내를 허용하는 공기-안내 요소가 제공되기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에서, 덮개 링은 팬 덮개와 단일 단편으로 형성된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 경제적으로 유리한 제조 프로세스를 실현할 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에서, 덮개 링은 팬 덮개로부터 자유 단부까지 멀리 하류 방향으로 연장된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 공기 부피 유동이 일반적으로 작은 운동 에너지를 가지고 그에 따라 광범위한 지지 구조물이 생략될 수 있기 때문에, 기계적 이유로 필요치 않은 재료가 절감될 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에서, 링-형상의 구조적 요소가 반경방향 횡단면에서 U-형상의 횡단면의 기하형태를 갖는다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 특히 팬 휠 함몰부의 영역 내에서, 냉각기 팬 모듈의 기계적 강성도를 개선하기 위해서 제공되는, 특히 구성되는, 안정적인 구조물이 생성되기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에서, 덮개 링의 자유 단부에 링-형상의 구조적 요소가 반경방향 및/또는 축방향으로 주위에서 결합되고, 및/또는 링-형상의 구조적 요소의 U-형상의 횡단면의 기하형태 내에 적어도 부분적으로 수용된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 팬 휠과 덮개 링 사이에 존재하는 간극이, 공기역학적 및/또는 음향적 및/또는 기계적 특성에 따라, 각각의 사용 환경에 맞춰 적응될 수 있기 때문이다. 이러한 방식으로, 또한 특히 유리하게, 이미 전술한 바와 같이, 소급적인(retroactive), 즉 팬 덮개 상의 팬 휠의 조립 후의, 덮개 링과 팬 휠 외부 링 사이의 공기 간극의 감소가 실현될 수 있다. 다시 말해서: 링-형상의 구조적 요소는, 일 실시예에서, 개방 측면으로 덮개 링 위에 적어도 부분적으로 배치되고, 그러한 덮개 링은 적어도 부분적으로, 특히 적어도 실질적으로 전체적으로, 특히 전체적으로, 링-형상의 구조적 요소의 적어도 실질적으로 간극-유사 함몰부 내에 수용된다.

본 발명의 추가적인 실시예에서, 스트럿은 팬 덮개의 상류측에 배열된다. 이러한 것은 중요한데, 이는, 팬 덮개의 상류측 또는 하류측 상의, 즉 팬 휠의 흡입측 또는 압력측 상의 스트럿의 배열이, 설계 프로세스에서 고려되어야 하는 상당히 상이한 유동 특성들을 초래하기 때문이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소는, 스트럿에 대향되어 위치된 팬 덮개의 해당 측면 상에 배열된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 팬 덮개와 스트럿 사이의 연결 지점이 고려될 필요가 없고, 그 대신 덮개 링의 영역 내에서 적어도 실질적으로 회전 대칭적인 본체가 바람직하게 기부로서 이용될 수 있기 때문이다. 본 발명의 추가적인 실시예에서, 링-형상의 구조적 요소는 적어도 하나의 체결 수단, 특히 체결 플랜지를 가지며, 그러한 체결 수단은 팬 덮개 상에서 링-형상의 구조적 요소를 유지하기 위해서 제공되고, 특히 구성된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 특히 팬 덮개 상의 팬 휠의 조립 후에, 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소를 팬 덮개에 기계적으로 체결하기 위한 단순한 수단이 제공될 수 있기 때문이다. 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소를 팬 덮개에 체결하기 위해서, 특히 나사, 클립, 리벳 또는 기타가 이용될 수 있다. 또한, 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소가 접착 결합 또는 용접 프로세스에 의해서 팬 덮개에 체결될 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에서, 링-형상의 구조적 요소는, 특히 리브와 유사한, 강성화 수단을 가지며, 그러한 강성화 수단은, 링-형상의 구조적 요소의, 덮개 링에 대향되어 위치된, 표면 상에서 특히 반경방향 및/또는 축방향으로 연장된다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소의 기계적 특성, 특히 강성도가 추가적으로 증가될 수 있고, 이러한 것이 냉각기 팬 모듈의 강성도의 증가를 초래하기 때문이다. 다시 말해서: 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소의 일 실시예에서, 강성화 수단은, 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소의 외부 측면 상에서 반경방향으로 둘러싸는 방식으로 연장되는 재료 후박부이다.

본 발명의 일 실시예에서, 간극이 팬 휠과 덮개 링 사이에서 반경방향으로 형성되고, 링-형상의 구조적 요소는 적어도 부분적으로 상기 간극 내에 배열된다. 이러한 실시예의 장점으로서, 다른 실시예와 관련하여 전술한 설명을 참조한다.

본 발명의 추가적인 실시예에서, 링-형상의 구조적 요소가 간극 횡단면 감소 부분을 가지며, 그러한 간극 횡단면 감소 부분은, 특히 링-형상의 구조적 요소와 단일 단편으로 형성되고, 반경방향 횡단면에서, 팬 휠의 방향으로, 특히 팬 휠의 외부 링의 방향으로 연장되고, 그리고 링-형상의 구조적 요소의 인접 부분에 대해서 각도(α)로 경사지고, 그러한 각도(α)는 회전 축이 내부에서 또한 연장되는 반경방향 평면 내에서 펼쳐지고, 30° 내지 150°, 특히 60° 내지 120°, 특히 75° 내지 105°, 그리고 특히 바람직하게 적어도 실질적으로 90°의 크기이다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 특히 각도(α)에 의해서, 부가적인 공기-안내 기능을 제공하기 위해서, 간극 기하형태, 특히 간극 횡단면을 이용 상황의 특정 조건에 맞춰 적응시키기 위한 추가적인 수단이 제공되기 때문이다. 이러한 실시예에 따른 구조적 요소의 설계에 의해서, U-형상 프로파일의 전체 림(limb)에 걸쳐 횡단면 후박부를 생략할 수 있고, 이는 다시, 감소된 공동 위험으로 인한, 단순화된 생산 방법 및 감소된 재료비를 초래한다.

본 발명의 일 실시예에서, 링-형상의 구조적 요소는 유지 장치를 더 가지며, 그러한 유지 장치는, 특히 호스-유사 및/또는 관형 구조물을 안내하도록, 특히 유지하도록 구성되고, 및/또는 적어도 하나의 자유도, 특히 2, 특히 3, 특히 4의 자유도로 호스-유사 및/또는 관형 구조물을 경계 짓는다.

본 발명의 의미에서 "자유도"는 시스템의 임의의 독립적인 이동 능력을 설명한다. 이러한 맥락으로, 제약이 없는 강체는 3개의 병진운동 자유도 및 3개의 회전 자유도를 갖는다.

이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 링-형상의 구조적 요소에 의해서, 호스-유사 및/또는 관형 구조물이 규정된 방식으로 안내될 수 있고, 특히 유지될 수 있다는 사실로 인해서, 이제까지 알려지지 않은 부가적인 기능이 제공될 수 있고, 이는 부가적인, 분리된 호스-유사 및/또는 파이프-유지 구조물의 필요성을 제거하기 때문이다. 이는 다시, 요구되는 부품 수의 감소, 조립 노력의 감소를 초래하고, 그에 따라 최종적으로 제조비의 감소를 초래한다. 유지 장치의 설계에 따라서, 호스-유사 및/또는 관형 구조물이 하나 이상의 자유도로 경계 지어지게 할 수 있다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 이러한 방식으로, 예를 들어, 진동의 경우에 호스-유사 구조물의 종동 운동을 허용하기 위해서, 예를 들어 1의 자유도가 의도적으로 자유롭게 남겨지게 할 수 있고, 이는 다시 구조물의 기계적 부하를 감소시키고 최종적으로 전체 시스템의 서비스 수명을 증가시키기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에서, 유지 장치는 분리된 블록킹 요소를 가지며, 그러한 분리된 블록킹 요소는, 특히 금속을 가지고, 특히 삽입 개구부와 별개로 횡단면 방향으로 호스-유사 및/또는 관형 구조물을 적어도 실질적으로 완전히 둘러싸는 것에 의해서, 호스-유사 및/또는 관형 구조물을 적어도 하나의 추가적인 자유도로 경계 짓는다. 이러한 것이 특히 유리한데, 이는, 호스-유사 및/또는 관형 구조물의 광범위한 고정이 이러한 방식으로 실현될 수 있기 때문이다. 분리된 블록킹 요소는, 최종적으로, 예를 들어 록킹 형태의, 블록킹 작용을 제공하기 위한 및/또는, 조립 프로세스의 과정 중에 삽입 개구부를 통해서 호스-유사 및/또는 관형 구조물을 이동시키는데 필요한 유지 장치의 요구되는 가요성을 제공하기 위한 이러한 목적을 위해서 특히 유리하고, 삽입 개구부는, 탄성적 변형으로 인해서 삽입 과정 중에 특히 확장된다.

본 발명의 추가적인 유리한 개선이 종속항 및 바람직한 실시예에 관한 이하의 설명에 기재되어 있다. 이와 관련하여, 이하의 도면은 부분적으로 개략적인 형태이다.

도 1은, 회전 축이 도면의 단면 평면 내에 놓인, 본 발명의 실시예에 따른 냉각기 팬 모듈의 단면도이다.
도 2는 추가적인 단면도에서의 도 1의 냉각기 팬 모듈의 확대 단면도이다.
도 2a는 링-형상의 구조적 요소의 상세부분의 3-차원도이다.
도 2b는 덮개 링과 팬 휠 외부 링 사이의 간극의 영역 내에서 도 2의 도면을 확대한 상세도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 링-형상의 구조적 요소의 3-차원도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉각기 팬 모듈의 3-차원도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각기 팬 모듈의 3-차원적 상세도이다.

도 1은, 회전 축이 도면의 단면 평면 내에 놓인, 본 발명의 실시예에 따른 냉각기 팬 모듈(10)의 단면도를 도시한다.

도시된 실시예에서, 냉각기 팬 모듈(10)은 냉각기(20)의 부근에, 특히 직접적으로 냉각기(20)에 배열된다. 화살표로 표시된 공기 유동 방향(L)은, 냉각기 팬 모듈(10)이 냉각기(20)의 하류측에 배열된 것을 보여준다. 도시된 실시예의 냉각기 팬 모듈(10)은: 팬 덮개(2), 팬 덮개(2) 내에 형성되는 팬 휠 함몰부(4)로서, 팬 휠 함몰부(4)는 덮개 링(2a)에 의해서 경계 지어지는, 팬 휠 함몰부, 팬 휠 함몰부(4) 내에 배열되고 스트럿(7)에 의해서 팬 덮개(2)에 기계적으로 연결되는 모터 홀더(3), 적어도 부분적으로 모터 홀더(3) 내에서 유지되는, 모터(5), 특히 전기 모터(5), 그리고 팬 휠 함몰부(4) 내에 배열되고 모터(5)에 의해서 회전 구동되는 팬 휠(6)을 가지며, 냉각기 팬 모듈은, 덮개 링(2a) 상에 배열된, 분리되어 형성된, 링-형상의 구조적 요소(8)를 더 갖는다.

다시 말해서: 팬 휠(6)은 하류 냉각기 팬 모듈(10)의 팬 덮개(2)의 팬 휠 함몰부(4) 내에 삽입된다. 상기 팬 휠은, 스트럿(7) 및 모터 홀더(3)에 의해서 덮개에 체결된, 전기 모터(5)에 의해서 전기적으로 구동된다. 분리 형성된 링-형상의 구조적 요소(8)가 팬 덮개(2) 상에 장착된다.

덮개 링(2a)은 원통형 측면 표면을 가지고, 원통형 측면 표면의 수직 벡터는 팬 휠(6)의 회전 축에 적어도 실질적으로 수직으로 배향된다. 도시된 실시예에서, 덮개 링(2a)은 팬 덮개(2)와 단일 단편으로서 형성된다. 덮개 링(2a)은 팬 덮개(2)로부터 자유 단부(2a1)까지 멀리 하류 방향으로 연장된다. 링-형상의 구조적 요소(8)는 반경방향 횡단면에서 U-형상의 횡단면의 기하형태(8a)(도 1에 미도시)를 갖는다. 덮개 링(2a)의 자유 단부(2a1)에 링-형상의 구조적 요소(8)가 반경방향으로 주위에 결합되고, 링-형상의 구조적 요소(8)의 U-형상의 횡단면의 기하형태(8a) 내에 적어도 부분적으로 수용된다.

도 1에 도시된 실시예에 상응하게, 스트럿(7)이 팬 덮개(2)의 하류측에 배열된다.

도 2는 추가적인 단면도에서의 도 1의 냉각기 팬 모듈의 확대 단면도이고, 도 2a는 링-형상의 구조적 요소(8)의 상세부분의 3-차원도이고, 도 2b는 덮개 링(2a)과 팬 휠 외부 링(6a) 사이의 간극의 영역 내에서 도 2의 도면을 확대한 상세도를 도시한다.

도 2, 도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명의 실시예는 특히 링-형상의 구조적 요소(8)의 개별적인 부분들을 도시한다. U-형상의 횡단면적 기하형태(8a) 이외에, 링-형상의 구조적 요소(8)는 강성화 수단, 특히 리브(8b), 간극 횡단면 감소 부분(8c), 및 체결 수단, 특히 체결 플랜지(8d)를 갖는다.

또한, 링-형상의 구조적 요소의 영역 내의, 팬 휠(6), 특히 팬 휠 외부 링(6a)을 지나서 이어지는 호스-유사 및/또는 관형 구조물(30)을 확인할 수 있다. 덮개 링(2a)과, 외부 링(6a)에 의해서 경계 지어지는, 팬 휠(6) 사이에, 팬 휠 함몰부(4) 내의 팬 휠(6)의 회전을 허용하는데 필요한 간극(S)이 형성된다(도 1 참조). 링-형상의 구조적 요소(8)를 팬 덮개(2) 상에 유지하기 위해서, 체결 수단, 특히 체결 플랜지(8c)가 제공되고, 특히 구성된다. 상기 링-형상의 구조적 요소는 바람직하게 나사-연결되나, 마찬가지로, 리벳 작업, 용접, 접착 결합될 수 있거나, 일부 다른 방식으로 기계적으로 고정될 수 있다. 특히 리브와 유사한, 강성화 수단(8b)이, 링-형상의 구조적 요소(8)의, 덮개 링(2a)에 대향되어 위치된, 표면 상에서 특히 반경방향 및/또는 축방향으로 연장된다. 링-형상의 구조적 요소(8)는 적어도 부분적으로 간극(S) 내에 배열된다. 또한, 링-형상의 구조적 요소(8)는 도입부에서 언급된 간극 횡단면 감소 부분(8d)을 가지며, 그러한 간극 횡단면 감소 부분은, 특히 링-형상의 구조적 요소(8)와 단일 단편으로 형성되고, 반경방향 횡단면에서, 팬 휠(6)의 방향으로, 특히 팬 휠(6)의 외부 링의 방향으로 연장되고, 그리고 링-형상의 구조적 요소(8)의 인접 부분에 대해서 각도(α)로 경사지고, 그러한 각도(α)는 회전 축이 내부에서 또한 연장되는 반경방향 평면 내에서 펼쳐지고, 본 경우에 적어도 실질적으로 90°의 크기이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 링-형상의 구조적 요소(8)의 3-차원도를 도시한다.

도 3에 도시된 실시예는 총 4개의 체결 플랜지(8d) 및 2개의 유지 장치(8e)를 갖는다. 유지 장치(8e)는 하나의 그리고 동일한 호스-유사 및/또는 관형 구조물을 안내하기 위한 역할을 할 수 있거나, 2개의 상이한 호스-유사 및/또는 관형 구조물을 안내할 수 있다. 도시된 실시예에서, 호스-유사 및/또는 관형 구조물(미도시)은 유지 장치(8e)의 U-형상 수용부 내에 놓이고 그에 의해서 4의 자유도로 구속된다.

마찬가지로 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 링-형상의 구조적 요소(8)를 팬 덮개(2)에 체결하기 위해서, 상이하게 설계된 체결 수단들, 특히 체결 플랜지들(8d)이 제공될 수 있다. 여기에서, 각각의 경우에 동일한 접합 방법, 바람직하게 나사 연결, 또는 전술한 접합 방법들 중의 다른 방법, 또는 그 조합을 이용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉각기 팬 모듈의 3-차원도이고, 여기에서, 도 3의 링-형상의 구조적 요소(8)는 본 발명의 실시예에 따른 팬 덮개(2) 상에 배열되고, 체결 수단, 특히 나사는 도시되어 있지 않다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각기 팬 모듈(10)의 3-차원적 상세도이다.

도 5에 도시된 실시예에서, 유지 장치(8)는 분리된 블록킹 요소(8e1)를 가지며, 그러한 분리된 블록킹 요소는, 특히 금속을 가지고, 특히 삽입 개구부와 별개로 횡단면 방향으로 호스-유사 및/또는 관형 구조물(30)을 적어도 실질적으로 완전히 둘러싸는 것에 의해서, 호스-유사 및/또는 관형 구조물(30)을 적어도 하나의 추가적인 자유도로 경계 짓는다.

도면에 도시된 실시예는, 특히 그러한 실시예가 이하의 장점 중 적어도 하나, 특히 2개, 특히 전부를 조합한다는 사실에 의해서 구별된다.

· 팬 덮개의 안정화

· 간극 기하형태의 적응; 및

· 호스-유사 및/또는 관형 구조물을 위한 홀더의 제공.

따라서, 최초로, 전술한 특성 중 적어도 하나, 특히 2개, 특히 전부가 각각의 요건의 세트에 개별적으로 적응될 수 있는 설계의 구조물이 제안되었다. 여기에서, 실시예에 따라, 팬 휠의 단순화된 조립과 관련된 또 다른 추가적인 장점을 또한 실현할 수 있다.

비록 예시적인 실시예가 전술한 명세서에서 설명되었지만, 수많은 수정이 가능하다는 것을 주목하여야 한다. 특히 본 발명에 따른 팬 덮개의 그러한 설계는 또한 순수하게 전기적으로 동작되는 차량의 구성요소로부터 폐열을 소산시키는데 있어서 적합하다. 또한, 예시적인 실시예는, 보호 범위, 용도 및 구성을 제한하지 않는 단순한 예라는 것을 주목하여야 한다. 오히려, 선행하는 설명은 적어도 하나의 예시적인 실시예를 실시하기 위한 지침을 당업자에게 제공하고, 특히 설명된 구성 부분의 기능 및 배열과 관련한 다양한 변화가, 청구범위 및 그와 균등한 특징 조합으로 규정되는 바와 같은 보호 범위로부터 벗어나지 않고도, 이루어질 수 있다.

2 팬 덮개
2a 덮개 링
2a1 자유 단부
3 모터 홀더
4 팬 휠 함몰부
5 (전기) 모터
6 팬 휠
6a (팬 휠) 외부 링
7 스트럿
8 링-형상의 구조적 요소
8a U-형상의 횡단면의 기하형태
8b 강성화 수단, 특히 리브
8c 간극 횡단면 감소 부분
8d 체결 수단, 특히 체결 플랜지
8e 유지 장치
8e1 블록킹 요소
10 냉각기 팬 모듈
20 냉각기30 호스-유사 및/또는 관형 구조물, 특히 호스
L 공기 유동 방향
S 간극

Claims

팬 덮개(2);
팬 덮개(2) 내에 형성되는 팬 휠 함몰부(4)로서, 팬 휠 함몰부(4)는 덮개 링(2a)에 의해서 경계 지어지는, 팬 휠 함몰부;
팬 휠 함몰부(4) 내에 배열되고 스트럿(7)에 의해서 팬 덮개(2)에 기계적으로 연결되는 모터 홀더(3);
적어도 부분적으로 모터 홀더(3) 내에서 유지되는, 모터(5), 특히 전기 모터(5); 및
팬 휠 함몰부(4) 내에 배열되고 모터(5)에 의해서 회전 구동되는 팬 휠(6)을 갖는, 냉각기 팬 모듈(10)에 있어서:
냉각기 팬 모듈이: 덮개 링(2a) 상에 배열된, 분리되어 형성된, 링-형상의 구조적 요소(8)를 더 가지는 것을 특징으로 하는, 냉각기 팬 모듈.
제1항에 있어서,
덮개 링(2a)이 원통형 측면 표면을 가지고, 특히, 원통형 측면 표면의 수직 벡터가 팬 휠(6)의 회전 축에 적어도 실질적으로 수직으로 배향되는, 냉각기 팬 모듈.
제1항 또는 제2항에 있어서,
덮개 링(2a)이 팬 덮개(2)와 단일 단편으로서 형성되는, 냉각기 팬 모듈.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
덮개 링(2a)이 팬 덮개(2)로부터 자유 단부(2a1)까지 멀리 하류 방향으로 연장되는, 냉각기 팬 모듈.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
링-형상의 구조적 요소(8)가 반경방향 횡단면에서 U-형상의 횡단면의 기하형태(8a)를 가지는, 냉각기 팬 모듈.
제4항 및 제5항에 있어서,
덮개 링(2a)의 자유 단부(2a1)는, 그 주위로 링-형상의 구조적 요소(8)가 반경방향 및/또는 축방향으로 주위에 결합되고 그리고/또는 링-형상의 구조적 요소(8)의 U-형상의 횡단면의 기하형태(8a) 내에 적어도 부분적으로 수용되는, 냉각기 팬 모듈.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
스트럿(7)이 팬 덮개(2)의 상류측에 배열되는, 냉각기 팬 모듈.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
링-형상의 구조적 요소(8)가 적어도 하나의 체결 수단(8c), 특히 체결 플랜지를 가지며, 체결 수단은 팬 덮개(2) 상에서 링-형상의 구조적 요소(8)를 유지하기 위해서 제공되는, 특히 구성되는, 냉각기 팬 모듈.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
링-형상의 구조적 요소(8)는, 특히 리브와 유사한, 강성화 수단(8b)을 가지며, 강성화 수단은 링-형상의 구조적 요소(8)의, 덮개 링(2a)에 대향되어 위치된, 표면 상에서 특히 반경방향 및/또는 축방향으로 연장되는, 냉각기 팬 모듈.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
간극(S)이 팬 휠(6)과 덮개 링(2a) 사이에서 반경방향으로 형성되고, 링-형상의 구조적 요소(8)가 적어도 부분적으로 상기 간극(S) 내에 배열되는, 냉각기 팬 모듈.
제10항에 있어서,
링-형상의 구조적 요소(8)가 간극 횡단면 감소 부분(8d)을 가지며, 간극 횡단면 감소 부분은, 특히 링-형상의 구조적 요소(8)와 단일 단편으로 형성되고, 반경방향 횡단면에서, 팬 휠(6)의 방향으로, 특히 팬 휠(6)의 외부 링의 방향으로 연장되고, 그리고 링-형상의 구조적 요소(8)의 인접 부분에 대해서 각도(α)로 경사지고, 각도(α)는 반경방향 평면 내에서 펼쳐지고, 30° 내지 150°, 특히 60° 내지 120°, 특히 75° 내지 105°, 그리고 특히 바람직하게 적어도 실질적으로 90°의 크기인, 냉각기 팬 모듈.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
링-형상의 구조적 요소(8)가 유지 장치(8e)를 더 가지며, 유지 장치는, 특히 호스-유사 및/또는 관형 구조물(30)을 안내하도록, 특히 유지하도록 구성되고, 및/또는 적어도 하나의 자유도, 특히 2, 특히 3, 특히 4의 자유도로 호스-유사 및/또는 관형 구조물(30)을 경계 짓는, 냉각기 팬 모듈.
제12항에 있어서,
유지 장치(8)는 분리된 블록킹 요소(8e1)를 가지며, 분리된 블록킹 요소는, 특히 금속을 가지고, 특히 삽입 개구부와 별개로 횡단면 방향으로 호스-유사 및/또는 관형 구조물(30)을 적어도 실질적으로 완전히 둘러싸는 것에 의해서, 호스-유사 및/또는 관형 구조물(30)을 적어도 하나의 추가적인 자유도로 경계 짓는, 냉각기 팬 모듈.