CN1224807A - 风冷发动机的冷却风扇 - Google Patents

Abstract

一种用于风冷发动机的固定在飞轮体一侧上的由合成树脂制成的冷却风扇,其包括多个沿圆周方向分布的冷却叶片,以及从风扇后板的外周边缘轴向突起的环形加强筋,该加强筋能在发动机运转期间减少风扇的变形,并在风扇的运输过程中能避免风扇的变形,而且并不明显增加风扇的重量。

Description

风冷发动机的冷却风扇

本发明涉及一种用合成树脂制造的冷却风扇，更确切地说它涉及一种用于小型通用风冷发动机的与发动机的飞轮形成一体的经过改进的冷却风扇。

用于工业和农业等领域的通用小型风冷发动机的冷却风扇传统上是用铸铁或铸铝合金制成的，并与发动机的飞轮形成一体。近年来，一种适合于紧固在飞轮一侧的用热塑合成树脂模制成形的冷却风扇已得到广泛的应用，这是因为对风扇冷却叶片数目不断增加的需求使得冷却叶片的结构变得复杂，从而给金属模铸带来困难。

图4示出一种用合成树脂制成的这种形式的传统冷却风扇的例子，它是由本发明申请人在日本实用新型申请Sho 55-70252中提出的。

在图4中包括一个飞轮体‘a’，一个合成树脂风扇‘a₂’和一个起动皮带轮‘d’在内的诸零件由若干螺栓‘g’连接起来成为一整体。附图标记‘h’表示一个垫片。飞轮体‘a’和风扇‘a₂’用螺母‘e’紧固在发动机的曲轴‘b’上。风扇‘a₂’固定在飞轮‘a’上并与飞轮一起以发动机转速同步旋转，其作用如同一台离心式鼓风机，抽吸冷的空气去冷却气缸和气缸盖。

由日本专利Hei 9-250348公开或者由日本实用新型Hei 6-58125公开了其他单体形式的飞轮-冷却风扇，它们虽然与图4中的冷却风扇不同，但也是与飞轮形成一体的冷却风扇。按照Sho 9-250348公开的发明，由合成树脂制成的冷却风扇用特制的紧固螺栓与飞轮相固定，并连同起动皮带轮一起被固定到曲轴上。而在Hei 6-58125公开的装置中，由合成树脂制成的冷却风扇则是用若干螺栓固定到金属铸造的飞轮上。

如上述日本实用新型申请Sho 55-70252(见图4)、专利Hei 9-250348所公布的或者实用新型Hei 6-58125等所揭示的传统合成树脂冷却风扇，其共同缺点是风扇容易因发动机产生的热以及发动机运转期间产生的负风压作用而变形。于是，冷却风扇‘a₂’会向内侧(即带冷却叶片的一侧)向后方弯曲，结果冷却风扇就有可能与导向板或与冷却空气导管相碰。以前，为了克服这一缺点曾经提出过多项建议，比如使得冷却空气导管与风扇‘a₂’(见图4)之间彼此保持较宽的间隙，其缺点在于会降低风扇‘a₂’的鼓风特性。另一项建议是增加风扇‘a₂’后板‘a₃’的厚度或者在后板‘a₃’的后壁上布置加强筋以提高风扇‘a₂’的强度。再有的建议是将冷却叶片向中心延伸以提高风扇‘a₂’的刚性。但是，所有这些传统的冷却风扇结构都会带来不利影响，例如增加风扇的重量并使风扇的结构复杂化。

在传统的合成树脂冷却风扇中，后板‘a₃’的后壁是平直的，从而导致的缺点是后板容易打滑，而且当把许多风扇无规则地放在一个包装箱中运输时，风扇很容易发生变形。

因此本发明的主要目的是要提供一种适用于小型通用风冷发动机的由合成树脂材料制成并与飞轮形成一体的冷却风扇，在发动机运行期间，可使风扇的变形减少，在运输过程中使风扇不产生变形，而且风扇的重量并没有明显的增加。

按照本发明内容的第一方面，提供一种用于小型风冷发动机的合成树脂冷却风扇，该风扇固定在飞轮体的一侧，沿着其圆周方向有许多冷却叶片，在其后板的外周边缘上有一道沿轴向突起的环形加强筋。按照该本发明的第一方面，由于该加强筋使风扇的刚性得以提高，即使由于发动机运行时产生的热使它有某种程度的软化，该风扇也能避免由送气时的风压所引起的变形，从而可保持冷却风扇与冷却空气导管之间有合理的间隙，避免因风扇变形而引起的冷却风扇与冷却空气导管之间的相碰。另外，该冷却风扇仅增设了环形加强筋，由此以简单结构提高了风扇的刚性，但并使增加的重量为最少。

根据本发明的第二方面，在按照本发明第一方面所提供的用于风冷发动机的冷却风扇中，加强筋的内径稍大于冷却叶片的外径，因此当一对冷却风扇重叠或嵌套在一起时，其中一个冷却风扇的冷却叶片就可以被嵌套在另一个风扇的加强筋的内径中。

按照本发明内容的第二方面，当一对风扇嵌套或叠放在一起时，其中一个冷却风扇的冷却叶片的外径可被嵌合到另一个风扇加强筋的内径中，由此提高了包装运输的容积效率，并可避免由于许多风扇无规则堆放在一起所引起的叶片变形以及由此引起的风扇性能降低。

下面参照附图详细描述本发明。附图中：

图1是按照本发明优选实施例的用于通用风冷发动机的、并与飞轮装在一起的冷却风扇的沿轴线剖开的剖视图；

图2是图1冷却风扇的前视图；

图3是按照本发明实施例的一对冷却风扇互相叠放或重叠在一起时的剖视图；

图4是与飞轮装在一起的传统冷却风扇的剖视图。

以下将参照附图对本发明的优选实施例作详细的说明。对本实例中所述零部件的尺寸，材料，结构及相互位置的说明仅仅是对实施例作出的解释，而不是对本发明的范围的限制，但有特殊声明的除外。

图1示出了按照本发明优选实施例的用于通用风冷发动机上的与飞轮装在一起的冷却风扇的沿曲轴轴线剖开的剖视图；图2是它的前视图；以及图3示出了一对互相叠放或嵌套一起的冷却风扇的剖视图。

图1和图2示出了铸铁飞轮体1以及合成树脂冷却风扇2。用于反冲式起动器(a recoil starter)的皮带轮7上的安装法兰盘7a与皮带轮7是做成一体的。飞轮体1，冷却风扇2，以及安装法兰盘7a由若干根螺栓8穿过垫片9连接起来形成一体。环孔(loop holes)2C处在垫片9的外侧以避开螺栓8。冷却风扇2上的中心孔2e与飞轮体1上的凸肩1a相配合。为了对齐，在飞轮体1的一侧有多个(比如三个)沿圆周等角距分布的突起1b，它们位于与冷却风扇2一侧的数量对应的沿圆周等角距分布的矩形孔2d相配合，从而使得冷却风扇2在旋转方向上与飞轮体1能可靠地固定。

一圈圆形或环形的加强筋2a位于冷却风扇2的外周边缘上，从后板2f向飞轮体1的方向沿轴向伸出。若干冷却叶片2b在冷却风扇2的后板2f上沿圆周方向等距分布。

如图3所示，加强筋2a是这样设计的，即加强筋的内径d₁略大于冷却叶片2b的外径d₂，以避免稍后将要提到的在用盒子包装风扇时发生的风扇变形。

飞轮体1的旋转位置由键4来固定，通过拧紧螺母6将飞轮体牢牢地固定在曲轴3上。在飞轮体1上安装有一块磁铁11，在飞轮体1旋转时磁铁11将改变固定在发动机壳体一侧上的线圈12内的铁芯上的磁通，从而可在线圈12中产生出用于点火的电流。

飞轮和飞轮体1以及冷却风扇2利用它们自身的重量来吸收和消除发动机曲轴3的振动扭矩，并同时起到离心鼓风机的作用，从而设置在飞轮体1上的冷却风扇2能有力地输送冷却空气去冷却发动机的气缸和气缸盖。

具有这种形式的飞轮结构的发动机在运行时，即使合成树脂风扇因受到发动机产生的热而有一点软化，但由于在冷却风扇2的后板2f的外周边上有一圈具有预定高度的圆环形加强筋2a而使冷却风扇刚性得到加强，从而仍可避免在输送空气时产生的负风压而引起的冷却风扇2的变形。这样一来，冷却风扇2就不会向内(即向着冷却叶片)向后弯曲，叶片2b就不会与冷却空气导管发生碰撞。于是，冷却空气导管与冷却风扇2之间的距离能够正确地保持，从而可以避免风扇鼓风特性变差。

因此，按照本实施例，由于在冷却风扇2上只增加了一道很小的加强筋，所以这种冷却风扇的结构简单，而且其重量只有很少量的增加。

图3显示了一对重叠或嵌套在一起的具有相同结构的冷却风扇2和2＇。冷却风扇2＇的加强筋2＇a的内径d₁稍大于冷却风扇2的冷却叶片2b的外径d₂。这就使得冷却风扇可以很方便地互相叠放(重叠)在一起并减小了码放时倾倒的危险性，特别是当风扇零件数很多时这一优点更加明显。因此，在准备运输而将风扇装箱时，与无规则的随意堆放相比，将冷却风扇2和2＇以互相重叠或叠放的方式码放将大大提高容积效率，并且由于没有局部的不平衡力作用在冷却风扇上，因而可避免在运输过程中互相挤压、滚动而引起的变形。

如果需要，实施例中的垫片9可以与皮带轮安装法兰盘7a或与飞轮体1做成一体。

因此，按照本发明的以上说明，在发动机运转期间，由于在冷却风扇后板的外周边缘上有一圈加强筋而使冷却风扇的刚性得到加强，从而即使风扇受到发动机产生的热而有一点软化，但仍可避免因鼓风时的负风压引起的冷却风扇的变形，因此冷却风扇就不会向内和向后弯曲而与冷却空气导管发生碰撞。

按照本发明，冷却空气导管与冷却风扇之间的距离可以始终正确保持，从而使得冷却风扇的鼓风特性始终保持良好的状态。由于仅通过在冷却风扇上增加了一道小加强筋，因此提供了一种结构简单，重量增加很少以及成本降低的风扇。

按照本发明，对冷却风扇加强筋内径的结构设计使其能方便的与冷却风扇上的冷却叶片的外径嵌套在一起，这就减少了风扇因倾倒而互相磕碰的可能性，特别是在风扇零件数很多的情况下效果更为明显。这种设计还可以避免冷却风扇在装箱运输过程中发生变形，并且改善了容积效率，因而装箱运输的成本就有可能降低。

Claims (6)

1．一种用于风冷发动机的固定在飞轮一侧的冷却风扇，所述风扇由合成树脂材料制成，并包括：

一个圆形的后板；

多个沿所述圆形后板的圆周呈均匀分布的冷却叶片；以及

一圈从后板的外周边缘上轴向突起的环形加强筋。

2．按照权利要求1所述用于风冷发动机的冷却风扇，其特征在于，所述加强筋的内径稍大于所述冷却叶片的外径，因此当一对所述冷却风扇叠放在一起时，其中一个风扇的冷却叶片就可以嵌套在另一个风扇加强筋的内径中。

3．一个组装过程，包括将许多冷却风扇按照一个叠放到另一个上面的方式进行码放，

每一个所述冷却风扇包括一个圆形的后板和多个沿所述后板圆周方向呈均匀分布的冷却叶片，以及一圈从后板的外周边缘上轴向突起的环形加强筋，以及

所述加强筋的内径稍大于所述冷却叶片的外径，因此其中一个冷却风扇的冷却叶片可以被嵌套在另一个相邻叠放的冷却风扇的加强筋内径之中。

4．一种风冷发动机，具有一根曲轴；

一个安装在所述曲轴上的飞轮，以及一个紧固在所述飞轮一侧的用合成树脂制成的冷却风扇；

所述冷却风扇包括一个后板和多个沿所述后板的圆周方向呈均匀分布的冷却叶片，以及一圈从所述后板的外周边缘上轴向突起的环形加强筋。

5．按照权利要求4所述风冷发动机，其特征在于，所述加强筋的内径稍大于所述冷却叶片的外径。

6．一种用于将多个冷却风扇重叠在一起的包装方法，每一个所述冷却风扇包括一个后板和多个沿所述后板的圆周方向呈均匀分布的冷却叶片，以及一圈从后板的外周边缘上轴向突起的环形加强筋，所述加强筋的内径稍大于所述冷却叶片的外径，因此一个冷却风扇的冷却叶片可以被嵌套在另一个相邻叠放的冷却风扇的加强筋的内径之中。

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