風扇模塊制造技術

本發明專利技術涉及一種風扇(20)，其包括風扇輪轂(22)、安裝在風扇輪轂(22)上的風扇葉片(24)和帶有外轉子(30)的驅動馬達，其中，外轉子(30)布置在風扇輪轂(22)內部。外轉子(30)以下述方式布置在風扇輪轂(22)內：外轉子(30)徑向向外通過與風扇輪轂(22)一體構成的散熱片(32)支承在風扇輪轂(22)的徑向外壁(36)上。

【技術實現步驟摘要】
風扇模塊
本專利技術主要涉及一種用于使用在機動車中的風扇。
技術介紹
冷卻模塊通常由電動機、風扇和散熱器架（Kühlerzarge）組成，該散熱器架圍繞風扇和電動機。散熱器架導引由風扇吸入的空氣，并用于將由風扇和電動機組成的單元例如固定在機動車的馬達艙中。在機動車轉彎行駛時，由于離心力而將傾斜力矩（Kippmoment）作用到旋轉的風扇上。在設計風扇輪轂時要注意，在轉彎行駛時風扇和散熱器架之間不能出現碰撞。這通常通過堅固的風扇輪轂來實現，該風扇輪轂將減少風扇的傾斜。然而，由于較小的裝配空間和用于氣流管路的邊界條件，難以有效地避免傾斜。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是，提供一種風扇，其中，即使在出現很強的離心力時也能使旋轉的風扇和散熱器架之間的碰撞危險最小化，從而相對于相鄰的部件、例如散熱器架能以盡可能小的徑向間距來安裝風扇。所述目的通過根據本專利技術的風扇、根據本專利技術的冷卻模塊和根據本專利技術的機動車來實現。根據第一方面設有風扇，該風扇包括風扇輪轂以及安裝在風扇輪轂上的風扇葉片和帶有外轉子的驅動馬達，其中，外轉子布置在風扇輪轂內部。在此，外轉子以下述方式布置在風扇輪轂中：外轉子徑向向外通過與風扇輪轂一體構成的散熱片支承在風扇輪轂的徑向外壁上。因此，外轉子用于在風扇輪轂中起加固作用，由此提高了風扇輪轂的剛度且可減小風扇輪轂在轉彎行駛時的變形。外轉子的彈性模量約為風扇輪轂的彈性模量的40倍，從而通過根據本專利技術將外轉子布置在風扇輪轂中，可省略在風扇輪轂的徑向內部區域中的此前通常的加固片，且盡管如此仍然在整體上明顯提高了風扇輪轂的剛度。因此，利用根據本專利技術的風扇可防止：風扇葉片或者徑向外部地布置在風扇葉片上的風扇圈與鄰近的構件進行接觸。因此，風扇與鄰近構件能以較小的間距來安裝，由此可更好地利用現有的用于安裝風扇的空間。在此，外轉子可包括多個磁體和一止擋環。為了實現外轉子和風扇輪轂之間特別好的連接，可這樣設置，即，將外轉子注塑到風扇輪轂中。由此可在外轉子的整個外周上在風扇輪轂和外轉子之間實現穩定的、傳力配合（kraftschlüssig）的連接，從而外轉子一方面可靠地安裝在風扇輪轂中，且另一方面利用安裝在其中的外轉子確保了風扇輪轂的高剛度。外轉子的止擋環可徑向向外支承在風扇輪轂的散熱片上。由此確保了在徑向向外的方向上有效地冷卻外轉子。此外，作用到風扇輪轂的徑向外部區域上的變形力經過散熱片傳遞到外轉子上，該外轉子通過其高剛度減小了風扇輪轂徑向外部區域的變形。根據一種實施形式可這樣設定，在散熱片區域中，在風扇輪轂的至少一個壁上設置至少一個開口，從而空氣可循環經過散熱片。由此確保了外轉子在風扇運行期間被充分冷卻。此外可這樣設置，外轉子可與風扇輪轂的散熱片相連接，尤其可這樣設置，外轉子既可以在軸向方向上又可以在徑向方向上與散熱片相連接。通過外轉子和風扇輪轂的散熱片之間的固定連接可減小風扇輪轂的徑向外部區域的變形，這是由于作用到風扇輪轂上的力可在整個外周上均勻地傳遞到外轉子上。根據一種實施形式，外轉子包括多個磁體和一止擋環，其中，止擋環可與風扇輪轂的散熱片相連接。由此可將外轉子減少為止擋環和磁體，且不需要附加的外轉子底部。由此簡化了外轉子的制造，且能確保特別好地冷卻止擋環。根據另一種實施形式，外轉子包括多個磁體，一止擋環和一底部，其中，底部可與風扇輪轂的散熱片相連接。由此可既在徑向方向上又在軸向方向上實現外轉子和散熱片之間的連接，由此可實現風扇輪轂的特別高的剛度。由于外轉子如上所述的那樣加固風扇輪轂，可以實現：在運行中最大設定的負荷的情況下，風扇輪轂在其徑向外部區域中具有最大0.2mm、優選最大0.08mm的變形。在此，在運行中最大設定的負荷由風扇的最大設定的轉速和最大出現的離心力來確定，該離心力由于其中裝配有風扇的機動車的轉彎行駛、加速或者減速而引起。根據另一個方面，設置一種冷卻模塊，其包括如前所述的風扇，驅動馬達和散熱器架，在散熱器架內部可旋轉地安裝風扇，且借助于該散熱器架，能將冷卻模塊安裝在要冷卻的構件附近。根據另一個方面，設置一種包括如上所述的冷卻模塊的車輛。附圖說明下述借助附圖詳細闡述本專利技術的實施例。其中：圖1示出了與本專利技術的實施例相應的冷卻模塊；圖2示出了風扇的透視圖，該風扇安裝到圖1中示出的冷卻模塊中；圖3示出了用于說明出現的離心力的示意圖；圖4示出了用于闡述不夠堅固的風扇輪轂由于回轉矩而傾斜的示意圖；圖5示出了用于闡述在圖4中所示的傾斜的情況下、在風扇圈和散熱器架之間的碰撞危險的示意圖；圖6示出了根據本專利技術的風扇的風扇輪轂的視圖；圖7示出了根據本專利技術第一變型的風扇輪轂的示意性剖面圖。具體實施方式如圖1所示，冷卻模塊100包括風扇20，該風扇可旋轉地裝配在散熱器架10中。冷卻模塊100例如可裝配在機動車的馬達艙中。風扇20包括風扇輪轂22、多個風扇葉片24和風扇圈（Lüfterband）26。如圖2所示，風扇葉片24徑向地在外部布置在風扇輪轂22上，且風扇圈26連接風扇葉片24的各個徑向外部的端部。在風扇輪轂22上徑向內部布置有軸套28，借助于該軸套將風扇輪轂22可旋轉地安裝在軸（未示出）上。風扇借助于電動機來驅動，其中，定子固定地安裝在軸上，且外轉子30（參見圖6和圖7）布置在風扇輪轂22中并與該風扇輪轂固定連接。在圖1中示出了，在風扇圈28和散熱器架10之間存在狹窄的縫隙，以便防止旋轉的風扇20與固定的散熱器架10發生碰撞。當散熱器架10例如安裝在機動車馬達艙中時，在風扇20運行時不僅出現了直接由風扇20圍繞其軸線旋轉而產生的力，而且還出現了由于橫向加速度、例如由于機動車轉彎行駛，或者相對于行駛方向根據風扇的安裝方向由于機動車的加速或減速引起的離心力。所述離心力引起了風扇20的傾斜，從而使風扇輪轂22變形。該變形可能會導致風扇圈28和散熱器架10之間的碰撞。為了避免這種碰撞，可以增大散熱器架10和風扇圈28之間的距離。然而則不能最佳使用可支配的空間，且風扇20的冷卻功率可能不夠。因此，在根據本專利技術的風扇20中風扇輪轂22設計成特別剛性的，從而可減小風扇輪轂22的變形，并且進而，即使在下述情況下也可以防止風扇圈28與散熱器架10碰撞，即風機20盡可能最佳地利用現有空間。圖3和圖4說明了當迫使風扇20圍繞一軸線旋轉時產生的力，該軸線不是風扇的主軸線。在此，ω是風扇的角速度，ωp是車輛圍繞一旋轉軸線的轉彎速度，該旋轉軸線在本實例中垂直于風扇的旋轉軸線伸延。風扇20試圖直角地補償由于轉彎行駛引起的轉動且產生回轉矩或者說陀螺力矩（Kreiselmoment），該回轉矩通過風扇20的變形且特別是通過風扇輪轂22底部區域中的變形而獲得。在轉彎行駛的旋轉軸線垂直于風扇20的旋轉軸線的情況下，回轉矩M可通過公式M=J*ω*ωp來確定，其中，近似圓柱形的風扇的慣性力矩J通過公式J=1/2*m*R2來確定，其中，m是風扇20的質量且R和是風扇的半徑。如圖4右側部分所示，作用于風扇20上的回轉矩引起風扇輪轂22底部區域中的變形。如在圖4中示出，當外轉子（Au?enl?uferrotor）30布置在風扇輪轂22的徑向內側區域中時，變形（如圖4右側部分所示）首先在風扇輪轂的、徑向上位于外轉子30之外的區域中出現。如在圖5中示出，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
風扇(20)，包括：?風扇輪轂(22)，?安裝在所述風扇輪轂(22)上的風扇葉片(24)，和?帶有外轉子(30)的驅動馬達，其中，所述外轉子(30)布置在所述風扇輪轂(22)內部，其特征在于，所述外轉子(30)以下述方式布置在所述風扇輪轂(22)中：所述外轉子(30)徑向向外通過與所述風扇輪轂(22)一體構成的散熱片(32)支承在所述風扇輪轂(22)的徑向外壁(36)上。

【技術特征摘要】
2011.10.14 DE 102011084491.01.風扇（20），包括：-風扇輪轂（22），-安裝在所述風扇輪轂（22）上的風扇葉片（24），和-帶有外轉子（30）的驅動馬達，其中，所述外轉子（30）布置在所述風扇輪轂（22）內部，其特征在于，所述外轉子（30）以下述方式布置在所述風扇輪轂（22）中：所述外轉子（30）徑向向外通過與所述風扇輪轂（22）一體構成的散熱片（32）支承在所述風扇輪轂（22）的徑向外壁（36）上。2.根據權利要求1所述的風扇（20），其特征在于，所述外轉子（30）包括多個磁體（40）和一止擋環（38），且所述外轉子（30）注塑到所述風扇輪轂（22）中。3.根據權利要求1或2中任一項所述的風扇（20），其特征在于，所述外轉子（30）的止擋環（38）徑向向外支承在所述風扇輪轂（22）的散熱片（32）上。4.根據權利要求1所述的風扇（20），其特征在于，在所述散熱片（32）的區域中，在所述風扇輪轂（22）的至少一個壁上設置至少一個開口，從而空氣能循環經過所述散熱片...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·馬富德，S·漢森，A·阿斯蘭許斯特，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：