專利名稱：風扇葉輪及具有該葉輪的風扇的制作方法
技術領域：
本發明涉及風扇葉輪，尤其涉及風扇葉輪內的肋條結構。
背景技術：
機動車輛的散熱器通常由一個風扇散熱。風扇的葉輪10通常如圖I所示，包括一個輪轂30及多個葉片20。輪轂30呈杯狀，包括一個環形的側壁30a及一個底壁30b。底壁30b中間具有一個用于與一個驅動馬達的轉軸連接的凸起50。各葉片20自側壁30a向外延伸。為了加強輪轂30的剛性，葉輪I通常還包括多個肋條40。各肋條40位于側壁30a 及凸起50之間，包括一個自側壁30a沿軸向延伸的軸向延伸部40a及一個自底壁30b沿徑向延伸的徑向延伸部40b。請再結合圖2，現有技術中，各肋條40大致呈L形，軸向延伸部 40a遠離底壁30b的一端呈凸起的弧狀，而靠近底壁30b的一端呈凹陷的弧狀以與徑向延伸部40b連接，位于中間的部位大致平行于側壁30a。并且，出于剛性需要，軸向延伸部40a 自側壁30a延伸的長度比徑向延伸部40b自底壁30b延伸的長度大。如此，會導致肋條40 的重心偏外，在葉輪10加速時會增加驅動馬達的輸出功率。因此，如何在保證輪轂30的剛性的前提下降低軸向延伸部40a在加速階段所需扭力，成為業界關注的問題。

發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種有效降低軸向延伸部在加速階段所需扭力的風扇葉輪及具有該葉輪的風扇。一種風扇葉輪，包括一個杯狀輪轂、多個葉片及多個肋條。該杯狀輪轂具有環形側壁及封閉該側壁一端的底壁。各葉片自該側壁外側向外延伸。各肋條包括自該側壁內側向外延伸的軸向延伸部及自底壁向外延伸的徑向延伸部。該軸向延伸部背對該側壁的內邊緣與該側壁在徑向上的距離隨著該內邊緣與該底壁的軸向距離的減少而大致沿線性遞增。各肋條還包括一個位于該軸向延伸部及該徑向延伸部之間的中間部，該中間部向背離該側壁與該側壁的方向凸起。一種風扇，具有一個葉輪及一個驅動該葉輪的驅動馬達。該葉輪包括一個杯狀的連接至該驅動馬達的輪轂、多個葉片及多個肋條。該杯狀輪轂具有環形側壁及封閉該側壁一端的底壁。各葉片自該側壁外側向外延伸。各肋條包括自該側壁內側向外延伸的軸向延伸部及自底壁向外延伸的徑向延伸部。該軸向延伸部背對該側壁的內邊緣與該側壁在徑向上的距離隨著該內邊緣與該底壁的軸向距離的減少而大致沿線性遞增。各肋條還包括一個位于該軸向延伸部及該徑向延伸部之間的中間部，該中間部向背離該側壁與該側壁的方向凸起。本發明的風扇葉輪具有上述結構特征使得各肋條的重心向葉輪的中心及底壁方向移動，如此，可使得在輪轂剛性得到保證的前提下，葉輪的旋轉慣性變小，因此，在葉輪加速的過程中所需的扭矩也變小。同時，由于中間部的表面積較大且位于軸向延伸部較容易相對徑向延伸部發生變形的位置，因此，輪轂的剛性也得到了增強。


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I為現有的一種葉輪的結構示意圖。
2是圖I的葉輪的剖視示意圖。
3是本發明較佳實施方式的葉輪的結構示意圖。 4是圖3的葉輪的剖視示意圖。
5是圖3的葉輪的部分俯視圖。
6是具有圖3的葉輪的風扇的剖視示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。請參閱圖3、4及6，本發明實施方式提供的一種風扇葉輪I可用于機動車輛熱交換器的散熱風扇。風扇葉輪I包括一個輪轂3、多個葉片2及多個肋條4。輪轂3呈杯狀，包括一個環形的側壁3a及一個封閉側壁3a—軸向端的底壁3b。底壁3b中間具有一個用于與一驅動馬達M(見圖6)的轉軸連接的圓環狀凸起5。各葉片2自側壁3a外側向外延伸。 各肋條4位于側壁3a內側及凸起5之間，包括一個自側壁3a內測沿軸向向內(即向遠離側壁3a內測的方向)延伸的軸向延伸部4a、一個自底壁3b內側向內(即向遠離底壁3b內測的方向)延伸的徑向延伸部4b以及一個位于軸向延伸部4a及徑向延伸部4b之間呈凸起的弧狀的中間部4c。軸向延伸部4a呈片狀，包括一個背向側壁3a的內邊緣4f。內邊緣4f與側壁3a 在徑向方向上的距離隨著內邊緣4f與底壁3b的軸向距離的減少增加。在本實施方式中，內邊緣4f與側壁3a在徑向方向上的距離從遠離底壁3b —端的接近零的最小值大致線性遞增至于中間部4c連接一端的最大值。可以理解，內邊緣4f也可稍微向側壁3a方向內凹， 以減小軸向延伸部4a的表面積。中間部4c也呈片狀，其向背離側壁3a與底壁3b的方向凸起，并且其背離側壁3a與底壁3b的邊緣大致呈圓弧形。徑向延伸部4b也呈片狀，并連接凸起5與中間部4c。通過由虛線表示在圖4中的現有的肋條的形狀以與本申請的肋條4 的對比，可明顯看出，在肋條4的表面積不大于現有的肋條的表面積的情況下，本發明的肋條4的表面積向葉輪的軸線A-A方向及底壁3b的方向“移動”，也即是說，肋條4的重心向葉輪的軸線A-A方向及底壁3b的方向移動。如此，在本發明的結構特征下，葉輪I的旋轉慣性會變小，在葉輪I加速的過程中驅動馬達M需輸出的扭矩也會變小。另外，由于中間部 4c表面積較大且位于軸向延伸部4a較容易相對徑向延伸部4b發生變形的位置，因此，輪轂 3的剛性也得到了增強。再者，上述結構特征還可提高葉輪I對馬達M的散熱效果。優選地，請結合圖5所示的俯視圖，在自凸起5向側壁3a延伸的方向上，肋條4自凸起5沿平滑的弧形向側壁3a延伸，沒有拐點，以減少風阻。具體地，徑向延伸部4b靠近凸起5的內端4b’大致先沿凸起5的圓形內邊緣的切線方向延伸，然后再大致沿輪轂3徑向方向彎曲。徑向延伸部4b靠近中間部4c的外端4b”自內端4b’大致沿直線向外延伸。 中間部4c及軸向延伸部4a自外端4b”向外沿一定弧度彎曲并使得沿平行輪轂軸向看，中
4間部4c與外端4b”平滑連接，軸向延伸部4a大致與側壁3a正交。更優選地，內端4b’及外端4b ”在徑向上所延伸的長度分別至少為整個肋條4在徑向上的長度的四分之一。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種風扇葉輪,包括一個杯狀輪轂(3)，具有一個環形側壁(3a)及一個封閉該側壁(3a) —端的底壁(3b)，多個自該側壁(3a)外側向外延伸的葉片(2)，多個肋條，各肋條(4)包括一個自該側壁(3a)內側延伸的軸向延伸部(4a)及一個自底壁(3b)內側延伸的徑向延伸部(4b)；其特征在于，該軸向延伸部(4a)背對該側壁(3a)的內邊緣(4f)與該側壁(3a)在徑向上的距離隨著該內邊緣(4f)與該底壁(3b)的軸向距離的減少而增加；各肋條(4)還包括一個位于該軸向延伸部(4a)及該徑向延伸部(4b)之間的中間部(4c)，該中間部(4c)向背離該側壁(3a)與該底壁(3b)的方向凸起。
2.如權利要求I所述的風扇葉輪，其特征在于，該軸向延伸部(4a)背對該側壁(3a)的內邊緣(4f)與該側壁(3a)在徑向上的距離隨著該內邊緣(4f)與該底壁(3b)的軸向距離的減少而沿線性遞增。
3.如權利要求2所述的風扇葉輪，其特征在于，該內邊緣(4f)向該側壁(3a)方向凹陷。
4.如權利要求I至3任一項所述的風扇葉輪，其特征在于，該風扇葉輪還包括一個與該輪轂⑶同軸的圓環狀凸起(5)，該凸起(5)用于與一個驅動馬達(M)的轉軸連接，該徑向延伸部(4b)靠近該凸起(5)的內端(4b’)先沿該凸起(5)內邊緣的切線方向延伸，然后再沿徑向方向彎曲。
5.如權利要求4所述的風扇葉輪，其特征在于，在自該凸起(5)向該側壁(3a)延伸的方向上，各肋條(4)自該凸起(5)沿平滑的弧形向該側壁(3a)延伸。
6.如權利要求5所述的風扇葉輪，其特征在于，在由該凸起(5)向該側壁(3a)延伸的方向上，徑向延伸部(4b)還具有一個自該內端(4b’ )沿直線向外延伸的外端(4b”)，該中間部(4c)及該軸向延伸部(4a)自該外端(4b”)向外沿一定弧度彎曲并使得沿平行輪轂軸向看，該中間部(4c)與該外端(4b”)平滑連接，該軸向延伸部(4a)與該側壁(3a)正交。
7.如權利要求6所述的風扇葉輪，其特征在于，該徑向延伸部(4b)的內端(4b’)及外端(4b”)在徑向上所延伸的長度分別至少為整個肋條(4)在徑向上的長度的四分之一。
8.如權利要求I所述的風扇葉輪，其特征在于，該中間部(4c)遠離側壁(3a)與底壁 (3b)的邊緣呈圓弧形。
9.一種風扇，具有一個如權利要求I至8任一項所述的風扇葉輪及一個驅動該葉輪的驅動馬達。
全文摘要
本發明提供一種風扇葉輪，包括一個杯狀輪轂、多個葉片及多個肋條。該杯狀輪轂具有環形側壁及封閉該側壁一端的底壁。各葉片自該側壁外側向外延伸。各肋條包括自該側壁內側向內延伸的軸向延伸部及自底壁延伸的徑向延伸部。該軸向延伸部背對該側壁的內邊緣與該側壁在徑向上的距離隨著該內邊緣與該底壁的軸向距離的減少而大致沿線性遞增。各肋條還包括一個位于該軸向延伸部及該徑向延伸部之間的中間部，該中間部向背離該側壁與該側壁的方向凸起。如此，各肋條的重心向葉輪的中心及底壁方向移動，使得在輪轂剛性得到保證的前提下，葉輪的旋轉慣性變小，因此，在葉輪加速的過程中所需的扭矩也變小。
文檔編號F04D29/32GK102606527SQ20121000472
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月9日 優先權日2011年1月25日
發明者大衛·帕羅迪, 皮耶爾喬治·因諾琴蒂 申請人:蓋茨股份有限公司