DE102011075476B4

DE102011075476B4 - Luftfördergebläse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät

Info

Publication number: DE102011075476B4
Application number: DE102011075476.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas WETZL; Jörg Zweckbronner; Christoph Köberle; Benjamin Hezinger; Michael Haefner; Andreas Collmer; Oliver Sauter; Andreas Alber
Original assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2031-05-10
Also published as: CN102777393A; RU2513509C2; RU2012118577A; DE102011075476A1; US20120288383A1; CN102777393B

Abstract

Ein Luftfördergebläse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfasst einen elektrisch angetriebenen Gebläseantriebsmotor (14) sowie ein von dem Gebläseantriebsmotor (14) antreibbares Luftförderrad (16), wobei der Gebläseantriebsmotor (14) unter Verwendung von Federkontakten (34) elektrisch kontaktiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftfördergebläse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen elektrisch angetriebenen Gebläseantriebsmotor sowie ein von dem Gebläseantriebsmotor antreibbares Luftförderrad, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige, allgemein auch als Seitenkanalgebläse bezeichnete Luftfördergebläse werden häufig in Fahrzeugheizgeräten eingesetzt, um einer Brennkammer Verbrennungsluft zuzuführen, welche mit einem zur Brennkammer hin abgedampften Brennstoff ein brennbares Luft-Brennstoff-Gemisch bildet, wobei die bei der Verbrennung dieses Gemischs bereitgestellte Wärmeenergie beispielsweise an einem Wärmetauscher auf in einen Fahrzeuginnenraum zu dessen Erwärmung geförderte Luft übertragen wird.
Derartige in Fahrzeugheizgeräten verwendete Luftfördergebläse sind insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen betriebsbedingt erheblichen Temperaturschwankungen unterworfen. Diese können sich insbesondere auf die elektrische Kontaktierung, welche im Allgemeinen durch Löt- oder Steckverbindungen realisiert ist, negativ auswirken, so dass dadurch keine zuverlässige Kontaktierung gewährleistet werden kann. Ebenso können sich im Betrieb des Fahrzeugheizgeräts oder Fahrzeugs auftretende Vibrationen negativ auf die elektrische Kontaktierung des Gebläseantriebsmotors auswirken.
Ein Luftfördergebläse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 36 40 552 A1 bekannt. Bei diesem Luftfördergebläse ist an einem Gebläsegehäuse ein durch axiales Einschieben des Gebläseantriebsmotors diesen aufnehmendes Motorgehäuse vorgesehen. In das Motorgehäuse tragenden Stegen sind in den Motoraufnahmeraum sich erstreckende Kontaktstifte vorgesehen. Beim Einsetzen des Gebläseantriebsmotors in das Motorgehäuse kommen diese Kontaktstifte in elektrisch leitenden Kontakt mit am Gebläsemotor vorgesehenen Kontaktblechen. Ein an einem Gebläsegehäuse festzulegendes Steuergerät kann durch in einem radial äußeren Bereich desselben vorgesehene Gegenkontakte ebenfalls in elektrisch leitenden Kontakt mit den Kontaktstiften gebracht werden, so dass durch diese Kontaktstifte eine Leitungsverbindung zwischen den Gegenkontakten des Steuergeräts und den Motorkontakten hergestellt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Luftfördergebläse vorzusehen, welches eine im Vergleich zu herkömmlichen Luftfördergebläsen zuverlässigere elektrische Kontaktierung des Gebläseantriebsmotors aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Luftfördergebläse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen elektrisch angetriebenen Gebläseantriebsmotor sowie ein von dem Gebläseantriebsmotor antreibbares Luftförderrad, wobei der Gebläseantriebsmotor unter Verwendung von Federkontakten elektrisch kontaktiert ist.
Der Einsatz von Federkontakten ermöglicht es einerseits, die durch Temperaturschwankungen bedingten, auf die elektrischen Kontakte wirkenden Verspannungen durch die von den Federkontakten ausgeübte Federkraft effektiv zu kompensieren und andererseits die im Betrieb des Gebläseantriebsmotors auftretenden Vibrationen wirkungsvoll zu dämpfen. Damit lassen sich die von der herkömmlichen Kontaktierung bekannten Nachteile vermeiden, wodurch ein insgesamt zuverlässigerer Betrieb eines Luftfördergebläses sichergestellt wird.
In Zuordnung zu dem Gebläseantriebsmotor ist ein Steuergerät vorgesehen. Der Einsatz eines Steuergeräts ermöglicht die Abstimmung des Betriebs des Gebläseantriebsmotors mit dem Betrieb anderer Systembereiche, wie beispielsweise dem Brennkammerbereich, dessen Temperatur im Allgemeinen ein wesentlicher Parameter für den Betrieb bzw. zur Ansteuerung des Luftfördergebläses ist.
Das Steuergerät ist im Bereich des Gebläseantriebsmotors angeordnet. Eine derartige Maßnahme erlaubt einen kompakten Aufbau eines Luftfördergebläses. Dabei kann beispielsweise daran gedacht werden, das Steuergerät und den Gebläseantriebsmotor in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen oder Befestigungsmittel vorzusehen, die es erlauben, die entsprechenden Gehäuseteile des Steuergeräts und des Gebläseantriebsmotors in einfacher Weise zu einem einzigen Gehäuse zusammenzufügen. Darüber hinaus werden bei einem derartigen Aufbau keine, in Bezug zu den Abmessungen des Luftfördergebläses langen Verbindungsleitungen zwischen Steuergerät und Gebläseantriebsmotor benötigt, so dass auf entsprechende Mittel zum Abfangen oder Befestigen der Verbindungsleitungen verzichtet werden kann, wodurch sich der Aufbau insgesamt vereinfacht.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau ist vorgesehen, dass in Zuordnung zu den Federkontakten von diesen aufzunehmende Einpressstifte zur elektrischen Kontaktierung vorgesehen sind.
Hierbei können die Federkontakte beispielsweise als Blattfedern ausgebildet sein, welche im kontaktierten, die Einpressstifte aufnehmenden Zustand, in einem großflächigen Bereich mit diesen in Anlage sind, wodurch einerseits ein zuverlässiger elektrischer Kontakt hergestellt wird und andererseits die sonst bei Verwendung von beispielsweise Federkontaktstiften erforderlichen mechanischen Befestigungsmittel entfallen. Obwohl für die Einpressstifte und die beispielsweise als. Blattfedern ausgebildeten Federkontakte prinzipiell eine Vielzahl elektrisch leitfähiger Materialien verwendet werden kann, ist insbesondere im Hinblick auf eine hohe mechanische Stabilität die Verwendung von aus Metall aufgebauten Blattfedern und Einpressstiften vorteilhaft.
Um auf Verbindungsleitungen zwischen Steuergerät und Gebläseantriebsmotor gänzlich verzichten zu können, ist der Aufbau derart, dass zur Anordnung des Steuergeräts im Bereich des Gebläseantriebsmotors die Federkontakte umfassende Befestigungsmittel vorgesehen sind, so dass das Steuergerät unter Verwendung der in den Federkontakten aufgenommenen Einpressstifte am Gebläseantriebsmotor befestigt ist.
Hierbei können die Federkontakte beispielsweise aus zwei Blattfedern gebildet sein, die im nicht kontaktierten Zustand einen im Vergleich zur Dicke der Einpressstifte geringeren gegenseitigen Abstand aufweisen. Durch Einführen der Einpressstifte in die Federkontakte werden die beiden Blattfedern auseinander gedrückt, so dass aufgrund der nun wirkenden Rückstellkraft der Blattfedern eine mechanisch stabile reibschlüssige Verbindung zwischen Einpressstift und Federkontakt entsteht.
Der Aufbau des Luftfördergebläses kann dabei derart sein, dass in einem mit dem Gebläseantriebsmotor verbundenen Gebläsegehäuse ein um eine Drehachse sich ringartig erstreckender, an einer axialen, von dem Luftförderrad überdeckten Seite offener Luftförderkanal mit einem Eintrittsbereich und einem durch einen Unterbrecherbereich von dem Eintrittsbereich getrennten Austrittsbereich ausgebildet ist, wobei in dem Gebläsegehäuse eine von einer mit dem Luftförderrad zur gemeinsamen Drehung verbundenen Antriebswelle des Gebläseantriebsmotors durchsetzte Öffnung vorgesehen ist.
Prinzipiell gibt es keine Einschränkung bezüglich der Anordnung der Einpressstifte und der Federkontakte am Gebläseantriebsmotor bzw. am Steuergerät. So lässt sich beispielsweise eine mechanische Verbindung zwischen Steuergerät und Gebläseantriebsmotor dadurch herstellen, dass am Steuergerät und am Gebläseantriebsmotor jeweils ein Einpressstift und ein Federkontakt in jeweils gleichen Abständen an für eine bestimmte Anordnung des Steuergeräts relativ zum Gebläseantriebsmotor entsprechenden Positionen angebracht sind. Da es aber grundsätzlich einfacher ist, die Einpressstifte statt der Federkontakte am Steuergerät, beispielsweise durch Löten in eine Steuerungsplatine, anzubringen, ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem die Federkontakte am Gebläseantriebsmotor und die Einpressstifte am Steuergerät angebracht sind.
Für die genaue Anordnung der Einpressstifte und Federkontakte gibt es dabei prinzipiell sehr viele Möglichkeiten. Hinsichtlich einer einfachen Montage des Steuergeräts am Gebläseantriebsmotor ist es jedoch vorteilhaft, wenn das Steuergerät durch eine relativ zur Drehachse im Wesentlichen senkrechte oder parallele Bewegung am Gebläseantriebsmotor befestigbar ist.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein erfindungsgemäßes Luftfördergebläse.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Luftfördergebläses;
2 eine der 1 entsprechende Ansicht eines alternativ aufgebauten Luftfördergebläses;
3 eine Querschnittdarstellung gemäß Linie III-III in 1;
4 eine der 3 entsprechende Ansicht eines Luftfördergebläses mit einem von einem Gebläseantriebsmotor getrennten Steuergerät.
In 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Luftfördergebläse dargestellt. Es umfasst einen eine entlang einer Drehachse A langgestreckte Antriebswelle 12 aufweisenden, elektrisch angetriebenen Gebläseantriebsmotor 14 sowie ein Luftförderrad 16, welches in seinem Nabenbereich 18 mit der Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse A verbunden ist. Der Gebläseantriebsmotor 14 weist ein eine Umfangswandung 14a sowie eine Stirnseitenwandung 14b umfassendes Gehäuse auf.
In einem mit dem Gebläseantriebsmotor 14 verbundenen Gebläsegehäuse 20 ist ein um die Drehachse A sich im Wesentlichen ringartig erstreckender Luftförderkanal 22 ausgebildet, der zu einer axialen, dem Luftförderrad 16 zugewandten Seite offen ist. Das Luftförderrad 16 weist eine dem Luftförderkanal 22 entsprechende bzw. gegenüber liegende und zu diesem offene ringartige Aussparung 17 auf, in welcher in Umfangsrichtung aufeinander folgend mehrere Förderschaufeln angeordnet sind. Nicht dargestellt sind in 1 ein zu dem Luftförderkanal 22 führender Eintrittsbereich, ein von dem Luftförderkanal 22 weg führender Austrittsbereich sowie ein diese Bereiche trennender Unterbrechungsbereich. Das Gebläsegehäuse 20 weist ferner eine von der Antriebswelle 12 durchsetzte Öffnung 24 auf.
Das in 1 dargestellte, allgemein als Seitenkanalgebläse bezeichnete Luftfördergebläse 10 wird häufig in Fahrzeugheizgeräten eingesetzt, um einer Brennkammer Verbrennungsluft zuzuführen, welche mit einem zur Brennkammer hin abgedampften Brennstoff ein brennbares Luft-Brennstoff-Gemisch bildet. Die bei der Verbrennung dieses Gemischs entstehende Wärmeenergie wird beispielsweise an einem Wärmetauscher auf eine in einen Fahrzeuginnenraum beispielsweise mittels eines zweiten, an einem vom Luftförderrad 16 axial gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 12 angebrachten, in 1 jedoch nicht dargestellten Luftförderrads geförderte Luft übertragen.
Zur Steuerung des Betriebs des Gebläseantriebsmotors 14 sowie auch zur Abstimmung mit dem Betrieb anderer Systembereiche ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Steuergerät 26 vorgesehen, welches im Wesentlichen ein Gehäuse 28, eine Steuerungsplatine 30 sowie zwei an der Steuerungsplatine 30 angebrachte Einpressstifte 32 umfasst. In der in 1 dargestellten Ausführungsform sind die Einpressstifte 32, wie aus der Querschnittdarstellung der 3 ersichtlich, in einer zur Drehachse A senkrechten Ebene angeordnet.
Zur Befestigung des Steuergeräts 26 am Gebläseantriebsmotor 14 sind Endabschnitte der Einpressstifte 32 in Federkontakten 34 aufgenommen, welche, wie aus 1, 3 und 4 ersichtlich, über die Umfangswandung 14a zugänglich sind. In diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Federkontakte 34 zwei Blattfedern 36, welche im Zustand des am Gebläseantriebsmotor 14 montierten Steuergeräts 26 mit den Einpressstiften 32 in Anlage sind. Obwohl für die Einpressstifte 32 und die Blattfedern 36 prinzipiell eine Vielzahl elektrisch leitfähiger Materialien verwendet werden kann, ist insbesondere im Hinblick auf eine hohe mechanische Stabilität die Verwendung von aus Metall aufgebauten Blattfedern 36 und Einpressstiften 32 bevorzugt.
In 4 ist ein Zustand dargestellt, in dem das Steuergerät 26 nicht am Gebläseantriebsmotor 14 montiert ist. Wie aus dieser Figur ersichtlich, ist der geringste Abstand p der Blattfedern deutlich kleiner als die Dicke q der Einpressstifte 32, so dass beim Einführen der Einpressstifte 32 in die Federkontakte 34 die Blattfedern 36 auseinander gedrückt werden, wodurch durch die daraus resultierende Rückstellkraft ein mechanisch stabiler Kontakt hergestellt wird. Auf diese Weise wird unabhängig von thermisch bedingten Verspannungen oder von im Betrieb auftretenden Vibrationen ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen Steuergerät 26 und Gebläseantriebsmotor 14 gewährleistet.
Die Anordnung der Einpressstifte 32 sowie der zugehörigen Federkontakte 34 in einer zur Antriebswelle senkrechten Ebene wie in der in den 1, 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist willkürlich. Ebenso ist eine Anordnung in einer zur Drehachse A parallelen Ebene oder eine andere beliebige Anordnung der zugehörigen Einpressstift-Federkontakt-Paare denkbar, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Nachfolgend wird anhand der 2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftfördergebläses beschrieben.
Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile wie in 1, 3 und 4 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch um die Zahl 100 erhöht. Die in der 2 dargestellte Ausführungsform wird nur insofern beschrieben, als sie sich von der ersten Ausführungsform der 1, 3 und 4 unterscheidet.
Bei dem in 2 dargestellten Luftfördergebläse 110 erfolgt die elektrische Kontaktierung eines Gebläseantriebsmotors 114 ebenfalls unter Verwendung von Blattfedern 136 umfassenden Federkontakten 134 sowie darin aufgenommenen Einpressstiften 132. Die Einpressstifte 132 sind ebenfalls an einer Steuerungsplatine 130 eines Steuergeräts 126 angebracht. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind die Einpressstifte 132 jedoch gewinkelt ausgebildet, so dass sie bei einer dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Positionierung des Steuergeräts 126 relativ zum Gebläseantriebsmotor 114, in Federkontakten 134 aufgenommen sind, welche jedoch über eine Stirnseitenwandung 114b des Gehäuses des Gebläseantriebsmotors 114 zugänglich sind.
Die beiden Ausführungsformen der 1 und 2 unterscheiden sich somit im Wesentlichen nur hinsichtlich der Befestigung des Steuergeräts am Gebläseantriebsmotor. Während das Steuergerät 26 der ersten Ausführungsform durch eine im Wesentlichen senkrechte Bewegung relativ zur Drehachse A am Gebläseantriebsmotor 14 durch Einführen der Einpressstifte 32 in die Federkontakte 34 befestigbar ist, ist das Steuergerät 126 der zweiten Ausführungsform durch eine im Wesentlichen parallele Bewegung relativ zur Drehachse A am Gebläseantriebsmotor 114 durch Einführen der Einpressstifte 132 in die Federkontakte 134 befestigbar.
Die hier dargestellte Befestigung des Steuergeräts 26, 126 mittels der in den Federkontakten 34, 134 aufgenommenen Einspressstifte 32, 132 stellt eine sehr einfache Möglichkeit der Befestigung dar. Grundsätzlich soll damit aber nicht ausgeschlossen sein, dass zusätzliche, beispielsweise Schraubverbindungen umfassende Befestigungsmittel vorgesehen sein können, insbesondere dann, wenn eine besonders stabile Befestigung des Steuergeräts erwünscht ist.

Claims

Luftfördergebläse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen elektrisch angetriebenen Gebläseantriebsmotor (14; 114) sowie ein von dem Gebläseantriebsmotor (14; 114) antreibbares Luftförderrad (16; 116), wobei der Gebläseantriebsmotor (14; 114) unter Verwendung von Federkontakten (34; 134) elektrisch kontaktiert ist, wobei in Zuordnung zu dem Gebläseantriebsmotor (14; 114) ein im Bereich des Gebläseantriebsmotors (14; 114) angeordnetes Steuergerät (26; 126) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Zuordnung zu den Federkontakten (34; 134) von diesen aufzunehmende Einpressstifte (32; 132) zur elektrischen Kontaktierung vorgesehen sind, und dass zur Anordnung des Steuergeräts (26; 126) im Bereich des Gebläseantriebsmotors (14; 114) die Federkontakte (34; 134) umfassende Befestigungsmittel vorgesehen sind, so dass das Steuergerät (26; 126) unter Verwendung der in den Federkontakten (34; 134) aufgenommenen Einpressstifte (32; 132) am Gebläseantriebsmotor (14; 114) befestigt ist.
Luftfördergebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem mit dem Gebläseantriebsmotor (14; 114) verbundenen Gebläsegehäuse (20; 120) ein um eine Drehachse (A) sich ringartig erstreckender, an einer axialen, von dem Luftförderrad (16; 116) überdeckten Seite offener Luftförderkanal (22; 122) mit einem Eintrittsbereich und einem durch einen Unterbrecherbereich von dem Eintrittsbereich getrennten Austrittsbereich ausgebildet ist, wobei in dem Gebläsegehäuse (20; 120) eine von einer mit dem Luftförderrad (16; 116) zur gemeinsamen Drehung verbundenen Antriebswelle (12; 112) des Gebläseantriebsmotors (14; 114) durchsetzte Öffnung (24; 124) vorgesehen ist.
Luftfördergebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkontakte (34; 134) am Gebläseantriebsmotor (14; 114) und die Einpressstifte (32; 132) am Steuergerät (26; 126) angebracht sind.
Luftfördergebläse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (26; 126) durch eine relativ zur Drehachse (A) im Wesentlichen senkrechte oder parallele Bewegung am Gebläseantriebsmotor (14; 114) befestigbar ist.
Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Luftfördergebläse (10; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.