(57)【要約】本発明は、軸流ファンを電気的な駆動装置（２１）の出力軸（２０）に結合するためのハブ範囲（４，２７）を備えた軸流ファンであって、当該軸流ファンがバランスウェイト（２６）によって静的にバランスされている形式のものに関する。軸流ファン羽根車（１）と電気的な駆動装置（２１）の出力軸（２０）との間にハブ範囲（４，２７）で、曲げ軟性的な結合が形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流ファンを電気的な駆動装置（２１）の出力軸（２０）に結合するためのハブ範囲（４，２７）を備えた軸流ファンであって、当該軸流ファンがバランスウェイト（２６）によって静的にバランスされている形式のものにおいて、軸流ファン羽根車（１）と電気的な駆動装置（２１）の出力軸（２０）との間にハブ範囲（４，２７）で、曲げ軟性的な結合が形成されていることを特徴とする軸流ファン。
【請求項２】
ハブ範囲（４，２７）に、半径方向に延びる開口（３１）が形成されている、請求項１記載の軸流ファン。
【請求項３】
半径方向における前記開口（３１）の長さ（３２）の寸法が、前記開口（３１）の幅（３３）の寸法を上回っている、請求項２記載の軸流ファン。
【請求項４】
ハブ範囲（４，２７）で軸流ファン羽根車の材料厚さが減じられている、請求項１記載の軸流ファン。
【請求項５】
ハブ範囲（４）に皿形のハブ凹部（２７）が形成されている、請求項１記載の軸流ファン。
【請求項６】
当該軸流ファンが２成分射出成形法により製造されており、ハブ範囲（４，２７）に、羽根範囲（２，３）に一体に射出成形された成分に比べて曲げ軟性的な性質を有する成分が設けられている、請求項１記載の軸流ファン。
【請求項７】
ハブ範囲（４，２７）に、当該軸流ファンのハブ範囲（４，２７）の直径の１／２よりも下にある直径でねじ締結ピッチ円（２９）が形成されている、請求項１記載の軸流ファン。
【請求項８】
前記ねじ締結ピッチ円（２９）に沿って設けられたハブ孔（２８）の数が最大３個である、請求項７記載の軸流ファン。
【請求項９】
ハブ範囲（４，２７）が、固定用ねじ（２４）によって、電気的な駆動装置（２１）の出力軸（２０）に装着された弾性的な材料から成る連行体（２３）に結合されている、請求項１記載の軸流ファン。
【請求項１０】
弾性的な連行体（２３）に結合されたハブ範囲（４，２７）の前記固定用ねじ（２４）に、ばねエレメント（３０）が対応配置されている、請求項９記載の軸流ファン。
【請求項１１】
前記ばねエレメント（３０）が、前記固定用ねじ（２４）とハブ範囲（４，２７）との間に配置されている、請求項１０記載の軸流ファン。
【請求項１２】
前記ばねエレメント（３０）が、弾性的な前記連行体（２３）と前記固定用ねじ（２４）との間に設けられている、請求項１０記載の軸流ファン。
【請求項１３】
弾性的な材料から成る前記連行体（２３）が、Ｓ字形に延びる異形成形部（５０）の形に形成されている、請求項９記載の軸流ファン。
【請求項１４】
Ｓ字形に延びる前記異形成形部（５０）が、前記連行体（２３）に半径方向で延びている、請求項１３記載の軸流ファン。
【請求項１５】
弾性的な前記連行体（２３）と当該軸流ファン（１）のハブ皿形凹部（２７）との間に、スペーサブシュ（３７）が収容されている、請求項９記載の軸流ファン。
【請求項１６】
前記スペーサブシュ（３７）が弾性的な前記連行体（２３）に当て付けられた状態に保持されていて、前記ねじ締結ピッチ円（２９）の範囲に配置されている、請求項１５記載の軸流ファン。
【請求項１７】
前記スペーサブシュ（３７）に、ハブ皿形凹部（２７）に設けられた切欠き（３５）により取り囲まれた弾性的な嵌込みエレメント（３６，４０）が対応配置されている、請求項１５記載の軸流ファン。
【請求項１８】
前記嵌込みエレメント（３６）がＯリングとして形成されている、請求項１７記載の軸流ファン。
【請求項１９】
前記嵌込みエレメント（４０）が、波形成形されたばね弾性的なディスクとして形成されている、請求項１７記載の軸流ファン。
【請求項２０】
当該軸流ファン（１）のハブ皿形凹部（２７）が、アーマチュア軸（２０）に傾倒可能に支承されたブシュエレメント（４２）に取り付けられている、請求項１記載の軸流ファン。
【請求項２１】
前記ブシュエレメント（４２）が緊締エレメント（４３）によって、アーマチュア軸（２０）に設けられた座面（４６）に沿って当付けリング（４７）へ向かって緊締されている、請求項２０記載の軸流ファン。
【請求項２２】
前記ブシュエレメント（４２）が、傾動遊び（４１）を可能にする載置体（４４）を有している、請求項２０記載の軸流ファン。
【請求項２３】
前記ブシュエレメント（４２）を軸方向で緊締する緊締エレメント（４３）が、アーマチュア軸（２０）に設けられた環状溝（４５）内に支持されている、請求項２１記載の軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
環境に配慮して、自動車における騒音源を十分に遮断しようとする大きな努力が成されている。タイヤや内燃機関のような音源の他に、内燃機関の付属コンポーネントにおける別の音源、たとえばエンジン冷却ファン（Ｍｏｔｏｒｋｕｅｈｌｕｎｇｓｇｅｂｌａｅｓｅ）における音源も存在している。一般にこのような音源は、空気伝播振動と固体伝播音の発生とに区別され得る。固体伝播音の発生は、たとえば自動車のステアリングホイールにおける慣性力励起された上下振動（Ｖｅｒｔｉｋａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎ）の形で感じられる。
【０００２】
背景技術
現在汎用されているエンジン冷却ファンでは、一般に静的なアンバランスの補償が行われており、これにより許容限界値を維持することができる。動的なアンバランス（瞬間アンバランス）の補償は、しばしば極めて扁平な構造に形成されているファン（Ｌｕｅｆｔｅｒ）の場合には不可能であるか、または大きな手間をかけた場合にしか可能にならない。なぜならば、平らな間隔が小さいという理由で測定だけでも多くの問題を生ぜしめ、そして瞬間アンバランスを補償するために必要となる補償質量体を、不安定なファン羽根（ブレード）に確実に固定することができないからである。この理由から、規定されていない動的なアンバランスを有するエンジン冷却ファンが市場に供給されることが甘受される。車両におけるその都度の組込み状況に関連して、動的なアンバランスにより生ぜしめられた固体伝播音は、車室で知覚できる振動を発生させることにより乗客に不快感を与える恐れがある。残っている干渉手段、たとえば伝達経路における減衰エレメントの取付けまたはプラスチックファンの入口アンバランスを減少させるためのプラスチックファンの後加工は、手間がかかると同時に、満足し得る振動低減をもたらすことができない。
【０００３】
慣性力（Ｍａｓｓｅｎｋｒａｅｆｔｅ）、つまり静的なアンバランスおよび動的なアンバランスは、回転する構成アッセンブリであるロータ／アーマチュアならびにファンの不均質な質量分配ならびに駆動装置の回転軸に対する形状公差および位置公差に基づき生ぜしめられる。形状公差および位置公差に基づき、回転軸と主慣性軸とは、もはや合致しなくなる。たとえばアーマチュアシャフトもしくはロータシャフトに取り付けられたファン羽根車を備えた冷却ファンの回転軸と主慣性軸との間の平行ずれは、静的なアンバランスを招く。それに対して、回転軸に対して傾倒された主慣性軸は遠心モーメントを発生させる恐れがある。この遠心モーメントは作用的に見て瞬間アンバランスまたは動的なアンバランスと云える。
【０００４】
発明の利点
本発明により提案された解決手段の利点はとりわけ次の点に認められる。すなわち、電気的な駆動装置のアーマチュアまたはロータにおける軸流ファンの軟らかい結合に基づき、軸流ファンは回転数が増大するにつれて回転軸の方向へ自動的に位置調整される。これによって、妨害量、すなわちアンバランスモーメントは回転数増大時に軸流ファンの回転によって自動的に減じられる。軸流ファン羽根車の形状公差の影響は、動的な遠心モーメントに関して著しく減少する。なぜならば、回転軸に関する軸流ファン羽根車の自己位置調整、つまりセルフアライメントが行われるからである。これにより、軸流ファン羽根車の形状公差および位置公差は動的なアンバランスに関して自動的に一緒に補償されている。
【０００５】
軸流ファンの動的なアンバランスは主として軸流ファン羽根車の動的なアンバランスにより支配されるので、電気的な駆動装置のアーマチュアもしくはロータにおける２平面アンバランス補償（Ｚｗｅｉ−Ｅｂｅｎｅｎ−Ｕｎｗｕｃｈｔａｕｓｇｌｅｉｃｈ）を不要にすることができる。このことは著しい節約ポテンシャルをもたらす。なぜならば、２平面アンバランス補償に所属する加工ステップを完全に不要にすることができるからである。また場合によっては、アンバランス補償を、軸流ファン羽根車における軸流ファンの純然たる静的なバランスに制限することにより、アーマチュアバランスを完全に不要にすることもできる。
【０００６】
軸流ファン羽根車のハブの軟らかい構成もしくは軸流ファン羽根車とアーマチュアもしくはロータ軸との結合個所の軟らかい構成に基づき、窮屈な構成スペースを必要とする付加的な減衰システムの組込みを不要にすることができる。より大きな曲げ軟性度を得るための軸流ファン羽根車のハブの改良は、既に市場に提供されたエンジン冷却ファンへの後装備の枠内でも簡単にかつ極めて廉価に行うことができる。
【０００７】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【０００８】
実施例
図１には軸流ファン羽根車１が示されている。この軸流ファン羽根車１の主慣性軸は回転軸に対して傾倒されている。
【０００９】
軸流ファン羽根車１は主として、その外周範囲に配置されたファン羽根（ファンブレード）２；３を有しており、これらのファン羽根２；３はハブ範囲４の周面に固定されている。図１に示した軸流ファン羽根車１はプラスチック射出成形構成部分として製作されると有利である。このような軸流ファン羽根車は、図１には図示していない電気的な駆動装置に設けられたアーマチュアシャフトもしくはロータシャフトに装着支承されて、この電気的な駆動装置によって回転させられる。軸流ファン羽根車１は、図１にｘ−ｘで示した主慣性軸を有している。この主慣性軸ｘ−ｘに対して直角に、ｙ−ｙで示した別の慣性軸が延びている。
【００１０】
前記両慣性軸ｘ−ｘおよびｙ−ｙに対してずらされて、回転軸座標系８が存在している。この回転軸座標系８は回転軸ξ−ξと、この回転軸ξ−ξに対して直角に延びる軸線η−ηとにより特徴付けられている。前記慣性軸により形成された座標系、つまり主慣性軸ｘ−ｘと別の慣性軸ｙ−ｙとを含む平面により形成された座標系に比べて、回転軸座標系８は軽度に傾倒されている。回転軸ξ−ξは軸受け内に回転可能に支承されている。これらの軸受けのうち、第１の軸受けは、軸方向力をも半径方向力をも受け止める位置決め用の固定側軸受け５として形成されており、第２の軸受けは自由側の可動側軸受け６として形成されており、この可動側軸受け６は半径方向力しか受け止めることができず、軸流ファン羽根車１の回転軸ξ−ξの軸方向の移動を可能にする。
【００１１】
符号７により重心が示されている。重心７では、軸流ファン羽根車１の両慣性軸ｘ−ｘおよびｙ−ｙが互いに交差している。符号ωは角速度を表しており、図示していない電気的な駆動装置を介して駆動された軸流ファン羽根車１は、回転軸ξ−ξを中心にして前記角度速ωで回転する。
【００１２】
図２には、軸流ファン羽根車の代替モデル（Ｅｒｓａｔｚｍｏｄｅｌｌ）を用いて軸流ファン羽根車の傾斜位置が示されている。
【００１３】
図２にモデルにより示したように、軸流ファン羽根車１は剛性的なディスクとして理想化されており、それに対して軸流ファン羽根車１の、回転軸ξ−ξへの結合範囲は、軸方向に作用するばね装置９；１０としてモデル化されている。
【００１４】
図２に示したように、アンバランスモーメントＪξη・ω２は、ファンの主慣性軸ｘ−ｘが回転軸ξ−ξと合致させられるように方向付けられているので、図示されていない駆動装置により提供されたトルクは、剛性的なディスクとしてモデル化されたファンの、ハブ範囲への結合部の構成により、遠心モーメントＪξη・ω２により与えられた動的なアンバランスを減少させるために利用され得る。図２に示したモデル化された図面では、回転軸ξ−ξが固定側軸受け５と可動側軸受け６とに支承されている。
【００１５】
固定側軸受け５には、軸方向では軸方向力ＦＡｘ（１１）が、半径方向では半径方向力ＦＡｙ（１２）が、それぞれ作用している。それに対して、可動側軸受け６は、ＦＢｙ（１３）により特徴付けられた半径方向の力しか受け止めない。符号δにより、軸流ファン羽根車１の主慣性軸ｘ−ｘと回転軸ξ−ξとの間の角度が示されている。
【００１６】
図３には、回転数ω＝０の場合における軸流ファン羽根車１の傾斜位置δが示されている。
【００１７】
この軸流ファン羽根車１では、遠心モーメントが回転数に関連して著しい力およびモーメントを発生させる。たとえば４５０００ｇｍｍ２の最大遠心モーメントの場合では、２５００ｒ．ｐ．ｍ．の回転数において軸流ファン羽根車１には、
【００１８】
【数１】
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【００１９】
のアンバランスモーメントが作用する。
【００２０】
図３に示したように、このモーメントは矢印の方向で、剛性的なディスクとしてモデル化された軸流ファン羽根車の、図平面に対して直角に延びる軸線に作用する。このモーメントにより、軸流ファン羽根車１は角度αだけ、δ−αで示された位置（符号１′でも示す）へ移動させられる。これにより、軸流ファン羽根車１の主慣性軸ｘ−ｘは回転軸ξ−ξの位置に接近し、この回転軸ξ−ξを中心にして軸流ファン羽根車１は角速度ωで回転する。上で引き出された計算に基づき、回転軸ξ−ξの位置に関する主慣性軸ｘ−ｘの戻しは回転数が増大するにつれて増大してゆくことが判る。なぜならば、回転数はモーメント計算に二乗的に関与するからである。このことは、回転数が増大するにつれて角度αが増大し、ひいてはω＝０の場合に回転数が増大するにつれて傾斜量δが徐々に減じられてゆき、最終的には理想的な事例として角度δ−αが値０をとることを意味している。この場合には、軸流ファン羽根車１の主慣性軸ｘ−ｘが軸流ファン羽根車１の回転軸ξ−ξと合致する。
【００２１】
剛性的なディスクとしてモデル化された軸流ファン羽根車１のハブ範囲４には、符号Ｆｃで示した力１５が作用する。この力は軸流ファン羽根車１の回転軸ξ−ξに関して、てこ腕ａ（符号１４でも示す）分だけ作用して、遠心モーメントＪξη・ω２により与えられたモーメントに対抗して作用する。回転数が増大するにつれて、軸流ファン羽根車１は遠心モーメントＪξη・ω２に基づき回転軸ξ−ξの方向に押圧される。その結果、ハブ範囲４のできるだけ曲げ軟性的（ｂｉｅｇｅｗｅｉｃｈ）な設計において、つまり軸流ファン羽根車１のハブ範囲４，２７と軸流ファン羽根車１の回転軸ξ−ξとのできるだけ曲げ軟性的な結合（できるだけ曲げ剛性の小さな結合）において、発生しかつ回転数と共に減少するアンバランスモーメントを、ω＝０における傾倒時に軸流ファン羽根車１の主慣性軸ｘ−ｘを回転軸ξ−ξに戻すために利用することができる。
【００２２】
図４には、軸流ファンの代替モデルに作用する種々の力およびモーメントが示されている。
【００２３】
「δ−α」により、剛性的なディスクとしてモデル化された軸流ファン羽根車１の、与えられた回転数ω≠０で生じる傾斜位置が特徴付けられている。戻しのためには、つまり主慣性軸ｘ−ｘを回転軸ξ−ξと合致させるためには、回転数が増大するにつれて、回転軸ξ−ξにおけるハブ範囲４の軟性的な結合に基づき、遠心モーメントＪξη・ω２が利用される。図４に示した図面で剛性的なディスクとしてモデル化された軸流ファン羽根車１の、角度差δ−αが値０をとる角度位置への戻しを達成するためには、回転軸ξ−ξにおけるハブ範囲４の、軸流ファン羽根車１の自己位置調整（セルフアライメント）を可能にする、できるだけ曲げ軟性的な結合が目標とされなければならない。
【００２４】
軸流ファン羽根車１に関して生じる、軸流ファン羽根車１のためのモーメント関係は次の通りである：
ΣΜ＝０、つまりＪζη・ω２＝Ｆｃ・ａ．
この関係が満たされると、軸流ファン羽根車１はその回転軸ξ−ξを中心とした回転時に、軸流ファン羽根車１の回転軸ξ−ξと主慣性軸ｘ−ｘとが合致し合うように自動的に位置調整される。軸流ファン羽根車１を通る回転軸ξ−ξの軸受け５；６において生じる軸方向力もしくは半径方向力は、図４に示した図面では、それぞれ符号１１，１２，１３で示されている。
【００２５】
図５に示した図面には、電気的な駆動装置を備えた軸流ファンの側面図が示されている。
【００２６】
図５に示した側面図から判るように、軸流ファン羽根車１の外周範囲は多数のファン羽根２；３を有している。これらのファン羽根２；３はハブ範囲４の周面に一体成形されている。ハブ範囲４の中心では、軸流ファン羽根車１が、電気的な駆動装置２１の出力軸２０に結合されている。電気的な駆動装置２１はハウジング２２内に収容されている。このハウジング２２は軸流ファン羽根車１のポット状に形成されたハブ範囲４に部分的に突入しており、これにより図５に示したようにファンアッセンブリの軸方向構成長さが短縮されている。電気的な駆動装置２１の出力軸２０には、曲げ軟性的な弾性材料から成るディスク２３が取り付けられていてよい。このディスク２３は軸流ファン羽根車１のハブ範囲４に設けられた、皿形または鉢形に内方へ向かって折り曲げられたハブ皿形凹部２７に結合される。電気的な駆動装置２１の出力軸２０に装着された弾性的なディスク２３を、ハブ範囲４の鉢形に形成されたハブ皿形凹部２７に結合するためには、固定用ねじ２４が使用される。これらの固定用ねじ２４は、弾性的なディスク２３と、軸流ファン羽根車１のはハブ範囲４に設けられたハブ皿形凹部２７との間の結合の曲げ軟性度を高めるために、ばねエレメント３０を備えていてよい。これらのばねエレメント３０は固定用ねじ２４において、鉢形に凹設されたハブ皿形凹部２７の範囲に設けられているか、または固定用ねじ２４と弾性的なディスク２３との間に設けられていてよい。
【００２７】
符号２５によりホルダが示されている。これらのホルダ２５を用いて、電気的な駆動装置２１のハウジング２２を、自動車のエンジンルーム内のラジエータ構成アッセンブリに取り付けることができる。
【００２８】
符号２６によりバランスウェイトが示されている。このバランスウェイト２６は図５に示したように、軸流ファン羽根車１の静的なバランスのために、軸流ファン羽根車１のハブ範囲４の周面に設けられたファン羽根３に取り付けられている。
【００２９】
軸流ファン羽根車１のハブ範囲４に鉢形に凹設されて形成されたハブ皿形凹部２７と、弾性定なディスク２３との結合部では、これら両コンポーネントにハブ孔もしくはディスク孔２８が形成されている。これらのハブ孔もしくはディスク孔２８は、選択的に取り付けられていてよいばねエレメント３０を備えた固定用ねじ２４によって貫通される。ハブ孔２８は、図６に詳しく図示したようなハブ孔ピッチ円もしくはねじ締結ピッチ円２９に沿って配置されている。
【００３０】
図６には、図５に示した軸流ファン羽根車１のハブの平面図が示されている。
【００３１】
図５に示した軸流ファン羽根車１のポット形に形成されたハブ範囲４は、ハブ範囲４の円周に沿って互いに１２０゜だけずらされた状態で半径方向に延在する複数の半径方向スリット３１を有している。これらの半径方向スリット３１は、各スリット幅３３の寸法を数倍だけ上回る寸法を有する長さ３２で形成されている。互いに１２０゜の角度でずらされて配置された３つの半径方向スリット３１の他に、４つ、５つ、６つまたはそれ以上の数の半径方向スリット３１を備えた軸流ファン羽根車１のハブ範囲４の構成も可能である。図６に示した図面の図平面に位置する、ハブ範囲４の壁に設けられた半径方向スリット３１の構成により、軸流ファン羽根車１の主慣性軸ｘ−ｘが回転軸ξ−ξと合致するように遠心モーメントＪξη・ω２による軸流ファン羽根車１の自己位置調整が得られることが達成される。軸流ファン羽根車１のハブ範囲４における半径方向スリット３１の構成の他に、図５につき既に説明した、ハブ範囲４に設けられたハブ孔２８を、ねじ締結ピッチ円２９に沿って形成することができる。このねじ締結ピッチ円２９の直径は、軸流ファン羽根車１のハブ範囲４の直径の１／２よりも小さい。図６に示した実施例ではねじ締結ピッチ円２９に沿って３つしか配置されていないハブ孔２８の配設位置が、電気的な駆動装置２１の出力軸２０により貫通される孔３４の方向に近づけば近づくほど、軸流ファン羽根車１のハブ範囲４に生じる曲げ軟性度はますます高くなり、そして軸流ファン羽根車１が角速度ωで回転軸ξ−ξを中心にして回転する際に、曲げ軟性が自己位置調整ならびにプラスチック射出成形法によって製作された軸流ファン羽根車１の形状公差および位置公差の補償をますます促進するようになる。
【００３２】
ハブ範囲４と電気的な駆動装置２１の出力軸２０との曲げ軟性的な結合を達成するための別の手段は、鉢形に折り込まれたハブ皿形凹部２７の範囲におけるハブ範囲４の材料厚さを減少させることにある。さらに、弾性的なディスク２３とハブ範囲４のポット形に折り込まれたハブ皿形凹部２７とを互いに結合する固定用ねじ２４に、変位量に応じて、回転数が増大するにつれて増大する遠心モーメントＪξηに抗して作用するばねモーメントＦｃ・ａを発生させるばねエレメントを形成することによっても、電気的な駆動装置２１の出力軸２０におけるハブ範囲４の一層曲げ軟性的な結合を達成することができる。上で述べた両モーメントが平衡していると、軸流ファン羽根車１は、その主慣性軸ｘ−ｘが回転軸ξ−ξと合致し、かつ固体伝播音による振動が自動車のエンジンルーム内または自動車の室内の別の構成コンポーネントへ伝達され得なくなるように位置調整されている。
【００３３】
図７には、駆動装置における軸流ファン羽根車１の曲げ軟性的な取付けのための本発明によるさらに別の実施例が示されている。
【００３４】
図７に示した実施例では、電気的な駆動装置（図示しない）に設けられた出力軸であるアーマチュア軸２０に、弾性的な連行体２３と、この弾性的な連行体２３に結合された、軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７とが取り付けられている。図７に示した実施例では、弾性的な連行体２３がＳ字形に構成された異形成形部５０を備えており、この異形成形部５０は弾性的な連行体２３にこの連行体２３の半径方向に延びている。軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７は、ねじ締結ピッチ円２９の範囲で固定用ねじ２４を介して、弾性的な連行体２３に設けられたねじ込みねじ山とねじ締結されている。固定用ねじ２４のねじヘッドと、弾性的な材料から成る連行体２３の平坦に延びる端面との間には、スペーサブシュ３７が収容されている。このスペーサブシュ３７は当付け面３９を備えており、この当付け面３９は弾性的な材料から成る連行体２３の平坦な端面に接触している。スペーサブシュ３７の範囲では、ハブ皿形凹部２７に環状の切欠き３５が設けられており、この切欠き３５内には弾性的なエレメント３６が嵌め込まれている。この弾性的なエレメント３６は、たとえば図７に示したように、スペーサブシュ３７を取り囲むＯリングとして収容されていてよい。環状の切欠き３５内に嵌め込まれたＯリングは、変形されていない状態で、つまり負荷されていない状態で、図７に符号３８で示されている変位ストロークｓを可能にする。このことは、軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７が、図７に書き込まれた傾倒角度δだけ運動し得ることを意味し、ひいては切欠き３５内に嵌め込まれた弾性的な嵌込みエレメント３６に基づき、弾性的な連行体２３と軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７との間に曲げ軟性的な結合が提供されていることを意味する。
【００３５】
図８には、駆動装置における軸流ファン羽根車の曲げ軟性的な結合の第３実施例が示されている。
【００３６】
図８に示したように、この場合にも、Ｓ字形の異形成形部５０を備えた、弾性的な材料から成る連行体２３と、固定用ねじ２４を介してこの連行体２３に結合されたハブ皿形凹部２７とが設けられている。図７に示した実施例とは異なり、図８に示した第３実施例では、軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７に設けられた環状の切欠き３５内に、金属材料から成る波形成形された波形ディスク４０が嵌め込まれている。環状の切欠き３５内に嵌め込まれた、金属材料から成る波形ディスク４０は、やはり弾性的な材料から成る連行体２３における軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７の曲げ軟性的な結合を可能にする。図８に示した図面から判るように、休止状態で図示された波形ディスク４０により、ハブ皿形凹部２７の平坦面と弾性的な連行体２３の平坦面との間には変位ストロークｓが調節されている。この変位ストロークｓは図８に示した図面には、図７の場合と同様に符号３８で示されている。変位ストロークｓに基づき、ハブ皿形凹部２７と、このハブ皿形凹部２７に形成された軸流ファン羽根車１とが角度δだけ運動し得ることが確保されているので、アーマチュア軸２０に取り付けられた弾性的な連行体２３に対するハブ皿形凹部２７の相対運動が保証されている。軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７と、弾性的な連行体２３の平坦に延びる端面とを結合する固定用ねじ２４は、ねじ締結ピッチ円２９に沿って配置されている。
【００３７】
図９には、変位範囲を有する、駆動装置における軸流ファン羽根車の曲げ軟性的な結合の第４実施例が示されている。
【００３８】
図９に示した軸流ファン羽根車１はブシュエレメント４２を挟んで、電気的な駆動装置２１のアーマチュア軸２０に装着されている。電気的な駆動装置２１は概略的に図示したホルダ２５を介して車両の構造エレメントに取り付けられる。軸流ファン羽根車１はファン羽根２を有しており、これらのファン羽根２にはバランスウェイト２６が配置されていてよい。電気的な駆動装置２１のハウジング２２には、ホルダ２５が、たとえば互いに１２０゜の角度を置いて配置されている。軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７は電気的な駆動装置２１を部分的に取り囲んでいる。図９に「Ｙ」で示した一点鎖線により取り囲まれた範囲は、図９．１に拡大図として示されている。
【００３９】
図９．１から判るように、電気的な駆動装置２１のアーマチュア軸２０に設けられた座面４６の範囲には、ブシュエレメント４２が装着されている。このブシュエレメント４２は、同じくアーマチュア軸２０に環状溝４５の範囲で支持された緊締エレメント４３によって当付けリング４７に押圧される。この当付けリング４７は電気的な駆動装置２１のアーマチュア軸２０を完全に取り囲んでいる。たとえば緊締ディスクとして形成されていてよい緊締エレメント４３の一方の脚部は、アーマチュア軸２０に加工成形された環状溝４５の側縁に支持されており、それに対して緊締エレメント４３の、さらに外方へ向かって延びる脚部は、ブシュエレメント４２と軸流ファン羽根車１のハブ皿形凹部２７とにより形成された端面に支持されている。ハブ皿形凹部２７とブシュエレメント４２とは、固定用ねじ２４を介して互いに結合されている。緊締エレメント４３により、載置体４４を有するブシュエレメント４２は、当付けリング４７に設けられた当付け面４９に軸方向で当て付けられる。これにより、ブシュエレメント４２は軸方向で位置固定されている。
【００４０】
電気的な駆動装置２１のアーマチュア軸２０は座面４６を有しており、この座面４６にはブシュエレメント４２の載置体４４が載置される。この載置体４４は、アーマチュア軸２０に軸方向で位置固定された、半径方向に傾倒可能なブシュエレメント４２の傾倒支点を成している。アーマチュア軸２０の座面４６に対するブシュエレメント４２の相対運動に基づき、許容された傾倒遊び４１の範囲では、傾倒可能に支承されたブシュエレメント４２に取り付けられたハブ皿形凹部２７の傾斜、ひいては軸流ファン羽根車１の傾斜を行うことができる。発生する動的なアンバランスは、緊締エレメント４３により負荷されたブシュエレメント４２のこのような支承に基づき、電気的な駆動装置２１のアーマチュア軸２０の回転時に自動的に補償される。
【００４１】
所要の傾倒角度は、予想され得る動的なファンアンバランスから算出され得る。例示的な計算につき、このことを簡単に説明する。２５０００ｇｍｍ２の予想された動的なアンバランスを有するファンでは、関係式；
【００４２】
【数２】
2005509109.tif 000004
【００４３】
により、所要の軟らかい傾倒角度を算出することができる。このことから；
【００４４】
【数３】
2005509109.tif 000005
【００４５】
が得られる。そして、３９０ｍｍのファン直径と、４６３ｇのファン重量とを用いた場合：
【００４６】
【数４】
2005509109.tif 000006
【００４７】
が成立し、このことから；
【００４８】
【数５】
2005509109.tif 000007
【００４９】
が得られる。算出された０．３２゜の角度は、５０ｍｍのねじ締結ピッチ円２９を基礎としてｓ＝５０・ｓｉｎ０．３２゜＝０．２８ｍｍの軟性的な変位に相当する。
【００５０】
符号３８で示した変位ストロークｓは、上記例計算につき、与えられた例に関して、与えられたデータに基づいて約３／１０ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
回転軸に対して傾倒されている主慣性軸を有する軸流ファン羽根車を示す概略図である。
【図２】
軸流ファン羽根車の代替モデルにおける軸流ファン羽根車の傾斜位置を示す概略図である。
【図３】
回転数ω＝０における軸流ファンの傾斜位置δを示す概略図である。
【図４】
軸流ファンの代替モデルに作用する力とモーメントを示す概略図である。
【図５】
電気的な駆動装置を備えた軸流ファンの側面図である。
【図６】
図５に示した軸流ファン羽根車のハブの平面図である。
【図７】
駆動装置における軸流ファン羽根車の曲げ軟性的な取付け部の本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図８】
駆動装置における軸流ファン羽根車の曲げ軟性的な結合部の第３実施例を示す断面図である。
【図９】
変位範囲を備えた駆動装置における軸流ファン羽根車の曲げ軟性的な結合部の第４実施例を示す断面図である。
【図９．１】
図９に示した軸流ファン羽根車と駆動装置との結合個所を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１  軸流ファン羽根車、  １′  回転時の軸流ファン羽根車、  ２  ファン羽根、  ３  ファン羽根、  ４  ハブ範囲、  ５  固定側軸受け、  ６  可動側軸受け、  ７  重心、  ８  回転座標系、  ９  ばねエレメント、  １０  ばねエレメント、  ｘ−ｘ  ファン軸（主慣性軸）、  ｙ−ｙ  ファン鉛直軸、  ξ−ξ  軸流ファン羽根車の回転軸、  η−η  傾倒、  Ｊζη・ω２  遠心モーメント、  ω  角速度、  δ  ω＝０の場合の傾斜位置、  α  ω≠０の場合の変位量、  δ−α  変位差、  １１  固定側軸受け５の軸方向力成分、  １２  固定側軸受け５の半径方向力成分、  １３  可動側軸受け６の半径方向力成分、  １４  てこ腕ａ、  １５  ばね力Ｆｃ、  ２０  アーマチュア軸、  ２１  電気的な駆動装置、  ２２  ハウジング、  ２３  弾性的なディスク、  ２４  固定用ねじ、  ２５  ホルダ、  ２６  バランスウェイト、  ２７  ハブ皿形凹部、  ２８  ハブ孔、  ２９  ねじ締結ピッチ円、  ３０  ばねエレメント、  ３１  半径方向スリット、  ３２  スリット長さ、  ３３  スリット幅、  ３４  孔、  ３５  環状の切欠き、  ３６  嵌込みエレメント、  ３７  スペーサブシュ、  ３８  変位ストローク、  ３９  当付け面、  ４０  波形ディスク、  ４１  傾倒遊び、  ４２  ブシュエレメント、  ４３  緊締エレメント、  ４４  載置体、  ４５  環状溝、  ４６  座面、  ４７  当付けリング、  ４８  環状室、  ４９  ブシュエレメントの当付け面、  ５０  Ｓ字形の連行体異形成形部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９．１】
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【国際調査報告】
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