專利名稱：具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等使用的具有錐形(taper)輪轂的冷卻風(fēng)扇。
汽車等使用的發(fā)動(dòng)機(jī)、特別是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)正推進(jìn)高輸出，此外，作為防止噪音的對策，除了使發(fā)動(dòng)機(jī)自身保持靜音外，其改進(jìn)方向還包括采用覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)的遮音板等，以從外部隔開發(fā)動(dòng)機(jī)。
這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷變高，產(chǎn)生熱量的增加，由于熱量排出場所減少，散熱差，可以說發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能左右著車輛好壞。
在不能確保發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)會產(chǎn)生過熱。作為防止過熱的對策有提高散熱器的性能，提高冷卻水等的冷卻效果的方法，但提高散熱器冷卻效果有一定的限度，還可相應(yīng)地考慮提高裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的冷卻風(fēng)扇的性能，增加通風(fēng)量的方法。
該發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇通過流體扇離合器等連接發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，或者，在小型車等中，如圖6所示，由風(fēng)扇皮帶43將曲軸40的曲軸皮帶輪41和風(fēng)扇皮帶輪42連接，通過曲軸40的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
該冷卻風(fēng)扇10通常配置于散熱器30后方，以吸引通向散熱器30中心部的熱風(fēng)，促進(jìn)散熱器30中的熱交換，但該熱交換后的空氣在發(fā)動(dòng)機(jī)本體20的周圍流動(dòng)，以對發(fā)動(dòng)機(jī)室換氣。
該冷卻風(fēng)扇由于基本上由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)，為了最大限度地發(fā)揮作為冷卻風(fēng)扇的性能，考慮了冷卻最必要時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)或此時(shí)車速、以及與由此導(dǎo)出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、及與車速密切相關(guān)的、自然導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)室的空氣量等，來確定風(fēng)扇特性。
例如，作為冷卻風(fēng)扇的冷卻性能最需要得到提高的大型車一例，假定牽引拖車并登坡道的車速例如為40km/h左右。
另外，行駛風(fēng)的作用率對于乘用車為20-30％，對于商用車在20％以下，冷卻風(fēng)扇自身的送風(fēng)量對于冷卻效果產(chǎn)生了很大的作用。
因此，作為該冷卻風(fēng)扇，多采用軸流式風(fēng)扇，如圖7、圖8所示，輪轂2形成圓筒狀時(shí)，從正面流入的空氣A的子午面流沿著輪轂2的圓筒軸(冷卻風(fēng)扇1的轉(zhuǎn)軸)C向后方流出。
但是，沿著該圓筒軸C的空氣A的流動(dòng)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)本體20配置在后方側(cè)(下游側(cè)D方向側(cè))，由冷卻風(fēng)扇1送進(jìn)的空氣A在冷卻風(fēng)扇1的后方?jīng)_擊發(fā)動(dòng)機(jī)本體20并停滯在此，使背面壓力提高，送風(fēng)效率變劣，冷卻風(fēng)量減少，存在冷卻效率低的問題。特別是，在停車時(shí)空轉(zhuǎn)或者極低速行駛等得不到行駛風(fēng)的情況下，將成為重要的問題。
為了解決該問題，將子午面流動(dòng)相對冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)軸C傾斜，即，在后方側(cè)呈放射狀擴(kuò)展流出，為了在發(fā)動(dòng)機(jī)本體周圍順暢流動(dòng)，如圖9、圖10所示，提出了一種帶有向后方側(cè)擴(kuò)徑的錐形輪轂2X的冷卻風(fēng)扇11。
在促進(jìn)斜向流動(dòng)的、帶有錐形輪轂2X的冷卻風(fēng)扇11中，從發(fā)動(dòng)機(jī)前方流入的空氣A放射狀擴(kuò)開并向后方流動(dòng)，能夠改善流動(dòng)，獲得提高冷卻效率的結(jié)果。
但是，在具有這種錐形輪轂2X的冷卻風(fēng)扇11中，存在制造成本增加的問題。
也就是，這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)用冷卻風(fēng)扇是將葉片與輪轂用合成樹脂成形為一體而成的，但在具有圓筒狀輪轂2的冷卻風(fēng)扇11場合，通常是靠分成上下(或者前后)2部分的成形用金屬模具上下(或者前后)脫模成形的。
此外，在具有錐形輪轂2X的冷卻風(fēng)扇11中，輪轂2X在圓筒部2Xa以外具有錐形部分2Xb，而且根據(jù)葉片3斜向設(shè)置的關(guān)系，由于在錐形部分2Xb與葉片3所圍住部分形成下挖部，在分成2部分的金屬模具中，金屬模具不易拔出。為此，對每個(gè)葉片分割金屬模具，通過在半徑方向拔取該金屬模具而成形。
結(jié)果，必須要有多個(gè)分割的金屬模具，制造成本為通常的具有圓筒狀輪轂2的冷卻風(fēng)扇1的制造成本的數(shù)倍。
本發(fā)明正是為了解決上述問題而作，其目的在于提供一種具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇，通過成形2個(gè)部件并予以組裝，成形金屬模具成為簡單的形狀，用較低的成本即可制造。
為實(shí)現(xiàn)上述目的的、具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇由多個(gè)葉片在圓筒狀輪轂的圓筒部周圍呈放射狀設(shè)置的冷卻風(fēng)扇本體，和與該冷卻風(fēng)扇本體分體形成的錐形輪轂蓋構(gòu)成，在所述葉片的輪轂附近或所述輪轂蓋的至少一方上形成切口部，通過在該切口部，所述冷卻風(fēng)扇本體與所述輪轂蓋嵌合成一體而成。
該切口部可只在輪轂蓋側(cè)形成，或只在葉片側(cè)形成，也可同時(shí)在輪轂蓋側(cè)和葉片側(cè)形成，但也可分別減小切口部尺寸以增大強(qiáng)度，來形成于兩者上。
此外，該輪轂蓋的材料可與冷卻風(fēng)扇本體的材料相同，也可不同。另外，可由合成樹脂等材料成形，也可由鋁合金等輕金屬材料沖壓等脫模成形。
此外，最好葉片的形狀設(shè)計(jì)成斜流，但并不限于此。
采用如此構(gòu)成的具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇，通過在可用2部分金屬模具成形的帶有圓筒狀輪轂的冷卻風(fēng)扇本體中嵌入輪轂蓋，可方便地制造具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇，能簡化成形金屬模具，降低制造成本。
也就是，由圓筒狀輪轂和葉片構(gòu)成的冷卻風(fēng)扇本體用上下金屬模具形成為一體，在該冷卻風(fēng)扇本體中嵌入分體形成的輪轂蓋，并通過螺絲固定或粘接等方式裝配，可形成具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇，能降低制造成本。
下面，根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1為示出本發(fā)明一實(shí)施例的、具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇組裝的包括一部分剖面的斜視圖，圖2為示出圖1組裝后的、具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇的包括一部分剖面的斜視圖，圖3為示出本發(fā)明另一實(shí)施例的輪轂蓋的平面圖，圖4為示出組裝圖3的輪轂蓋的冷卻風(fēng)扇本體的平面圖，圖5為示出將圖3的輪轂蓋與圖4的冷卻風(fēng)扇本體組裝成形的、具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇的平面圖，圖6為示出冷卻風(fēng)扇安裝狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)室的斜視圖，圖7為示出以往技術(shù)的具有圓筒狀輪轂的冷卻風(fēng)扇的剖視透視圖，圖8為示出圖7的冷卻風(fēng)扇的平面圖，圖9為示出以往技術(shù)的、具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇包括剖面的斜視圖，圖10為示出圖9的具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇的平面圖。
本發(fā)明一實(shí)施例的、具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇如圖1～圖5所示，由圓筒狀輪轂2、在該圓筒狀輪轂2的圓筒部周圍由放射狀排列設(shè)置的多塊葉片3,3B構(gòu)成的冷卻風(fēng)扇本體1,1B和錐形輪轂蓋4A,4B構(gòu)成。
具有該圓筒狀輪轂2的冷卻風(fēng)扇本體1,1B由與葉片3,3B成一體的合成樹脂或鋁合金等輕金屬制造，但與通常的具有圓筒狀輪轂的冷卻風(fēng)扇同樣，是由上下分割成2件的金屬模具成形。
此外，輪轂蓋4A如圖1所示，形成前方為小徑后方為大徑的錐形，并形成固定部4a和螺絲孔4b，此外還設(shè)有與葉片3嵌合的切口部4c。該固定部4a與圓筒狀輪轂2的外周面接觸，用來使與冷卻風(fēng)扇本體1的固定變得牢固。
該輪轂蓋4A可用與冷卻風(fēng)扇本體1相同的材料制造，也可用其他材料制造。此外，也可以作為合成樹脂等的成形品，由于構(gòu)造比較簡單，也可由沖壓機(jī)對鋁合金板材等進(jìn)行脫模制造。
而且，如圖1所示，從冷卻風(fēng)扇本體1的前方即上游側(cè)，將切口部4c嵌合于葉片3中，并將輪轂蓋4A嵌入冷卻風(fēng)扇本體1中，用螺絲6旋緊固定。這種固定除了螺絲固定外，也可使用粘接或焊接等公知方法。
由此，形成圖2所示的具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇10A。
此外，如圖3和圖4所示，在葉片3B側(cè)和輪轂蓋4B側(cè)上分別形成切口部3c和4c，切口部3c,4c彼此嵌合，可形成如圖5所示的具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇10B。這種結(jié)構(gòu)由于切口部3c,4c的尺寸小，對強(qiáng)度有利。
另外，也可采取圖中未示出的、只在葉片側(cè)設(shè)置切口部的結(jié)構(gòu)，輪轂蓋4A,4B可以從具有圓筒狀輪轂2的冷卻風(fēng)扇本體1的后方安裝。
而且，該輪轂蓋4A,4B的錐形傾斜角α最好為15度～45度。
輪轂蓋4A,4B的尺寸并不僅僅取決于冷卻風(fēng)扇本體1,1B的直徑，可根據(jù)輪轂2的直徑或葉片3,3B的翼厚而變化，作為尺寸的具體例為，在葉片3,3B的外徑為φ720mm，圓筒狀輪轂2的外徑φ為300mm，輪轂2的高度為80mm時(shí)，輪轂蓋4A,4B的外徑為φ400～φ450mm，高度為80～170mm。
采用上述結(jié)構(gòu)的具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇10A,10B，通過在帶有可由2部分金屬模具成形的圓筒狀輪轂的冷卻風(fēng)扇1,1B中嵌入輪轂蓋4A,4B，可方便地制造具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇10A,10B。
如上所述，采用本發(fā)明的具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇，由于通過在帶有可由2部分金屬模具成形的圓筒狀輪轂的冷卻風(fēng)扇本體中嵌入錐形輪轂蓋，可方便地制造具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇，簡化了成形金屬模具，降低了制造成本。
此外，即使對于帶有已有的圓筒狀輪轂的冷卻風(fēng)扇，僅準(zhǔn)備錐形輪轂蓋，就可方便地制成具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇，并能夠提高冷卻風(fēng)扇的冷卻性能。
權(quán)利要求
1.一種具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇，其特征在于，由在圓筒狀輪轂的圓筒部周圍放射狀設(shè)置多個(gè)葉片的冷卻風(fēng)扇本體，和與該冷卻風(fēng)扇本體分體形成的錐形輪轂蓋構(gòu)成，在所述葉片的輪轂附近或所述輪轂蓋的至少一方上形成切口部，所述冷卻風(fēng)扇本體與所述輪轂蓋在該切口部嵌合成一體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇,通過成形2個(gè)部件并予以組裝的構(gòu)造,使成形金屬模具形狀簡單,可低成本制造。具有錐形輪轂的冷卻風(fēng)扇10A由在圓筒狀輪轂2的圓筒部周圍、多個(gè)葉片3呈放射狀設(shè)置的冷卻風(fēng)扇本體1,和與該冷卻風(fēng)扇本體1分體形成的錐形輪轂蓋4構(gòu)成,在所述葉片3的輪轂2附近或所述輪轂蓋4A的至少一方上形成切口部4c,在該切口部4c,所述冷卻風(fēng)扇本體1與所述輪轂蓋4A嵌合成一體。
文檔編號F04D29/32GK1318688SQ0110977
公開日2001年10月24日 申請日期2001年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月19日
發(fā)明者河合一男 申請人:五十鈴自動(dòng)車株式會社