CN107269552B - 一种用于风叶驱动的嵌件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于风叶驱动的嵌件，所述嵌件呈三角形，所述嵌件的三条边为直线或凹线，所述嵌件三个角为圆角，所述嵌件中心设有中心轴孔，所述嵌件的背面位于所述中心轴孔周围设有圆环形的第一凸台；所述嵌件的正面位于所述中心轴孔周围设有圆环形的第二凸台，所述第二凸台上间隔设有至少两个凹槽；所述嵌件的三个角上设有固定孔，所述嵌件的正面位于三个所述固定孔周围分别设有圆环形的第三凸台。本发明的嵌件为外置型嵌件，尺寸受限制相对要小，通过所述第二凸台和所述第三凸台嵌入风叶的轮毂中进行固定限位，风叶与所述嵌件平面接触面大大增加，对风叶跳动和初始平衡量影响更小，适用于有刷直流电机匹配大直径风叶。
Description
技术领域
本发明属于直流有刷风扇技术领域，具体涉及一种用于风叶驱动的嵌件。
背景技术
目前，传统的直流有刷风扇中，风叶和电机之间采用内置嵌件的方式连接，图1所示为车用散热风扇的风叶及其驱动机构，包括内置嵌件1、风叶2和电机3。内置嵌件1如图2所示，其中心设有椭圆形的防转孔供电机3的转轴穿过，防转孔周围设有凸台，凸台可起到轴承和限位的作用。装配时内置嵌件1除去凸台的其余部分完全嵌设于风叶2的轮毂中，电机转轴固定穿设在防转孔中后，通过内置件1可带动风叶2转动，这种装配方式优点是不易松动，装配稳定性好。但是这种内置嵌件的连接方式仅适用于直径≤450mm的风叶产品，在小型汽车中应用较广。而当风叶直径﹥450m时，由于内置嵌件与风叶的接触面积相对较小，随着风叶直径的增大，电机转轴和内置嵌件以及风叶的匹配度对风叶跳动的影响将急剧放大，生产时将加大车间对嵌件和风叶的平衡测试的工作量，降低良品率和生产效率。
发明内容
因此，针对现有技术中用于风叶驱动的嵌件装配大直径风叶时风叶容易跳动的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于风叶驱动的嵌件，所述嵌件可用于装配大风叶并减少大风叶的跳动。
本发明的用于风叶驱动的嵌件呈三角形，或者说是三爪嵌件，所述嵌件的三条边为直线或凹线，所述嵌件三个角为圆角，所述嵌件中心设有中心轴孔，所述嵌件的背面位于所述中心轴孔周围设有圆环形的第一凸台；所述嵌件的正面位于所述中心轴孔周围设有圆环形的第二凸台，所述第二凸台上间隔设有至少两个凹槽；所述嵌件的三个角上设有固定孔，所述嵌件的正面位于三个所述固定孔周围分别设有圆环形的第三凸台。
所述第一凸台和所述第二凸台可起到轴承的作用，所述第一凸台的作用类似于现有的内置嵌件中的凸台。所述第二凸台用于嵌入风叶轮毂中心的安装孔中可形成过紧配合定位，所述第三凸台用于嵌入风叶轮毂对应位置的安装孔中可通过螺栓固定，所述第三凸台可以看成是三个固定爪。相比于现有的内置嵌件，本发明的嵌件为外置型嵌件，尺寸受限制相对要小，通过所述第二凸台和所述第三凸台嵌入风叶的轮毂中进行固定限位，风叶与所述嵌件平面接触面大大增加，对风叶跳动和初始平衡量影响更小，适用于有刷直流电机匹配大直径风叶，可有效减少生产时车间对嵌件和风叶的平衡测试的工作量，提高生产效率。
所述第二凸台嵌入风叶轮毂时，所述凹槽的设置可为所述第二凸台提供一定的变形空间，电机转轴可顺利地以过紧配合的方式插入所述中心轴孔中。
对于经常行驶于恶劣路况中的重型皮卡，对零部件强度要求相比于普通轿车更高，其风叶驱动用的嵌件的结构强度需要尤其关注。由于嵌件往往是脆性材料，如果受到瞬态冲击过大外部载荷时，会发生某一截面截断的现象。为避免嵌件强度不够导致断裂，需要对嵌件结构进行设计优化，以提高安全裕度和疲劳寿命。
对此，本发明的一些较佳实施例中，所述嵌件背面位于所述第一凸台和所述固定孔之间设有凸起的加强筋。所述加强筋的设置可增加所述嵌件中心与所述嵌件三个角之间部位的截面面积，有效增加所述嵌件的强度，进而可有效增大安全裕度，提高所述嵌件抵抗外部瞬态冲击载荷的能力。
由于越靠近所述嵌件的中心位置，应力越大越容易断裂，因此较佳的，所述加强筋高度自所述嵌件中心至外围高度逐渐减小。
为提高所述嵌件的结构强度，所述加强筋高度不能太低，但又不能加太高，因为对于粉末冶金加工工艺来说，筋板太高，会增加成型难度，成本上升，次品率较高。较佳的，所述加强筋最高高度为1～3mm。
所述第二凸台上的凹槽会在一定程度上影响所述嵌件的结构强度，较佳的，所述第二凸台上设有三个凹槽，三个所述凹槽分别指向所述嵌件的三个角，此时所述凹槽与所述加强筋的位置相对，可最大限度的降低所述凹槽对所述嵌件结构强度的影响。
本发明的另一目的在于提供一种风叶组件，其包括风叶和所述的用于风叶驱动的嵌件，所述风叶的轮毂中心设有与所述嵌件轮廓匹配的安装槽，所述安装槽中心设有主安装孔，所述第二凸台嵌入所述主安装孔中，所述主安装孔内壁上设有凸起用于卡紧所述第二凸台；所述安装槽三个角的位置设有三个副安装孔，所述第三凸台嵌入所述副安装孔中并通过螺栓固定。
本发明的有益效果在于：
1、相比于现有的内置嵌件，本发明的嵌件为外置型嵌件，尺寸受限制相对要小，通过所述第二凸台和所述第三凸台嵌入风叶的轮毂中进行固定限位，风叶与所述嵌件平面接触面大大增加，对风叶跳动和初始平衡量影响更小，适用于有刷直流电机匹配大直径风叶，可有效减少生产时车间对嵌件和风叶的平衡测试的工作量，提高生产效率；
2、所述加强筋的设置可增加所述嵌件中心与所述嵌件三个角之间部位的截面面积，有效增加所述嵌件的强度，进而可有效增大安全裕度，提高所述嵌件抵抗外部瞬态冲击载荷的能力，可适用于经常行驶于恶劣路况中的重型皮卡中。
附图说明
图1为现有的风叶及其驱动机构的示意图；
图2为现有的内置嵌件的示意图；
图3为现有的含有内置嵌件的风叶背面示意图；
图4为本发明实施例1的用于风叶驱动的嵌件的正面示意图；
图5为本发明实施例1的用于风叶驱动的嵌件的背面示意图；
图6为本发明实施例1的风叶与嵌件的组装背面示意图；
图7为本发明实施例1的风叶与嵌件的组装正面示意图；
图8为本发明实施例1的风叶轮毂与嵌件的背面放大示意图；
图9为本发明实施例1的风叶轮毂与嵌件的正面放大示意图；
图10为本发明实施例2的用于风叶驱动的嵌件的正面示意图；
图11为本发明实施例2的用于风叶驱动的嵌件的背面示意图；
图12为实施例1的随机振动应力结果；
图13为实施例2的随机振动应力结果。
附图标记
现有：内置嵌件1，风叶2，电机3；
本发明：嵌件11，中心轴孔111，第一凸台112，第二凸台113，凹槽114，固定孔115，第三凸台116，加强筋117；风叶21，轮毂211，安装槽212，凸起213。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
实施例1
图4和5所示为本发明一较佳实施例的用于风叶驱动的嵌件11，其呈三角形，嵌件11的三条边直线，嵌件11三个角为圆角，嵌件11中心设有中心轴孔111，嵌件11的背面位于中心轴孔111周围设有圆环形的第一凸台112，嵌件11的正面位于中心轴孔111周围设有圆环形的第二凸台113，第二凸台113上间隔设有三个凹槽114，三个凹槽114分别指向嵌件11的三个角。嵌件11的三个角上设有固定孔115，嵌件11的正面位于三个固定孔115周围分别设有圆环形的第三凸台116。嵌件背面位于第一凸台112和固定孔115之间设有凸起的加强筋117。加强筋117高度自嵌件中心至外围高度逐渐减小。较佳的，加强筋117最高高度为1～3mm。
图6和7所示为嵌件11和风叶21的组合，如图8所示，风叶21的轮毂211中心设有与嵌件11轮廓匹配的安装槽212，安装槽212中心设有主安装孔，主安装孔内壁上设于凸起213用于卡紧第二凸台113，第二凸台113嵌入主安装孔中，如图9所示；安装槽三个角的位置设有三个副安装孔，第三凸台116嵌入所述副安装孔中并通过螺栓固定。
实施例2
图10和11所示为本发明另一较佳实施例的用于风叶驱动的嵌件，相比于实施例1，不同点在于，嵌件的三条边为凹线，嵌件背面位于第一凸台112和固定孔115之间未设置凸起的加强筋117。
上述实施例2可适用于各种大型汽车或皮卡的发动机散热用。而实施例1相比于实施例2，加强筋117的设置可增加嵌件11中心与三个角之间部位的截面面积，有效增加嵌件11的强度。图12和图13分别为实施例1和实施例2的通过CAE(Computer AidedEngineering)分析模拟计算的随机振动应力结果，由结果可知，实施例1比实施例2的局部应力降低很明显，整体安全裕度提升50％左右，嵌件抵抗外部瞬态冲击载荷的能力更高。实施例2的适用范围相对更广，除了可适用于各种大型汽车或皮卡的发动机散热用，尤其还可适用于经常行驶于恶劣路况中的重型皮卡中。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创新的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种风叶组件，其特征在于，其包括风叶和用于风叶驱动的嵌件，所述嵌件呈三角形，所述嵌件的三条边为直线或凹线，所述嵌件三个角为圆角，所述嵌件中心设有中心轴孔，所述嵌件的背面位于所述中心轴孔周围设有圆环形的第一凸台；所述嵌件的正面位于所述中心轴孔周围设有圆环形的第二凸台，所述第二凸台上间隔设有至少两个凹槽；所述嵌件的三个角上设有固定孔，所述嵌件的正面位于三个所述固定孔周围分别设有圆环形的第三凸台；
所述风叶的轮毂中心设有与所述嵌件轮廓匹配的安装槽，所述安装槽中心设有主安装孔，所述第二凸台嵌入所述主安装孔中，所述主安装孔内壁上设有凸起用于卡紧所述第二凸台；所述安装槽三个角的位置设有三个副安装孔，所述第三凸台嵌入所述副安装孔中并通过螺栓固定。
2.如权利要求1所述的一种风叶组件，其特征在于，所述嵌件背面位于所述第一凸台和所述固定孔之间设有凸起的加强筋。
3.如权利要求2所述的一种风叶组件，其特征在于，所述加强筋高度自所述嵌件中心至外围高度逐渐减小。
4.如权利要求2所述的一种风叶组件，其特征在于，所述加强筋最高高度为1～3mm。
5.如权利要求2所述的一种风叶组件，其特征在于，所述第二凸台上设有三个凹槽，三个所述凹槽分别指向所述嵌件的三个角。
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