散热器的风扇罩的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及散热器的风扇罩，其包括：本体，所述本体具有朝向所述散热器的一侧；以及在所述本体的背离所述散热器的一侧上安装的隔热片，所述隔热片与所述本体之间形成有三个扣合锁定部，将所述隔热片固定于所述本体，所述三个扣合锁定部具有使得所述隔热片在所述本体上沿三个相互垂直的方向中的至少第一方向滑动就位后再在其它方向上受到约束的结构。本实用新型还涉及具有这种风扇罩的汽车散热器的冷却风扇模组。
【专利说明】散热器的风扇罩
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及配备散热器的风扇罩、尤其为汽车散热器提供冷却的风扇罩，所述风扇罩配备用于为风扇电机提供隔热的隔热片，本实用新型还涉及具有这种风扇罩的汽车散热器的冷却风扇模组。
【背景技术】
[0002]在汽车的发动机舱内，风扇通常位于散热器(俗称“水箱”)与发动机之间且更靠近散热器一侧，用于向散热器吹风提供散热。风扇经由风扇罩固定在散热器上。
[0003]风扇罩包括大致矩形的本体，其两侧设有凸耳，用于通过螺钉固定在散热器上。在本体的大致中央处设有由多个辐条支承的毂部，在该毂部上安装有风扇电机，所述风扇电机连接多个风扇叶片，驱动风扇叶片旋转来向散热器吹风散热。因此，风扇电机对于散热器而言是一个非常关键的部件，若其失效将导致散热器无法足够散热，进而导致发动机受损。
[0004]在汽车启动后，发动机作为主要热源产生的热量会以辐射的方式传递至风扇电机。因此，为了避免风扇电机过热而失效，通常会在风扇电机与发动机之间设置金属隔热片。根据现有技术，这种金属隔热片大体上经过螺钉被固定在风扇罩的毂部上。这种固定方式首先需要操作工人在现场手动组装；其次，螺钉固定需要在风扇罩上事先预留足够的位置。但是有时候为了针对发动机舱中的其它热源进行隔离或者为风扇电机的电缆或插头等提供隔热，需要增加隔热片，在这种情况下很难重新设计风扇罩留出足够大的位置固定螺钉。另外，在风扇长期运行后，根据需要有可能对风扇电机进行检修。这样，在不拆卸风扇罩的前提下，需要拆卸隔热片观察电机工况。而风扇罩安装就位后，隔热片在发动机舱内与发动机的间隔不大，现有技术的螺钉固定并不便于工人手工拆卸隔热片。
[0005]因此，现有技术的这种螺钉固定方式既增加了人工操作的复杂性和日后检修难度也约束了隔热片在风扇罩上的设计自由度。
[0006]此外，为了获得足够的强度，隔热片通常冲压有肋。但是，现有技术的隔热片的肋大体上直线相交。这种肋的布置方式对于固定点在周边的隔热片而言并不一定是最优的。因此，重新设计隔热片的肋的布置方式使其在受到冲击时提供最佳的抵抗力也是亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0007]针对以上指出的技术问题，本实用新型提出了一种改进的隔热片固定结构，从而隔热片可以更加方便地组装到风扇罩上，并且为了日后检修也可以方便地从风扇罩上拆下。
[0008]根据本实用新型，1.一种散热器的风扇罩，其包括:
[0009]本体，所述本体具有朝向所述散热器的一侧；以及
[0010]在所述本体的背离所述散热器的一侧上安装的隔热片，
[0011]其特征在于，所述隔热片与所述本体之间形成有三个扣合锁定部，将所述隔热片固定于所述本体，所述三个扣合锁定部具有使得所述隔热片在所述本体上沿三个相互垂直的方向中的至少第一方向滑动就位后再在其它方向上受到约束的结构。优选地，所述三个锁定扣合部在它们所位于的平面中并非处于同一条直线上。
[0012]可选地，所述本体形成有用于收容风扇的中空空间及连通所述中空空间的通风开口，所述本体还包括位于所述通风开口中部的毂部及多个一体形成在所述毂部和所述通风开口之间的辐条，所述隔热片固定在所述毂部上。
[0013]可选地，所述三个相互垂直的方向为所述毂部的厚度方向、径向和周向，所述三个扣合锁定部具有使得所述隔热片在所述毂部上沿径向和/或周向滑动就位后再在厚度方向上受到约束的结构。
[0014]可选地，每个扣合锁定部包括在所述隔热片上一体形成的扣合部以及设置在所述本体上的匹配扣合部，所述隔热片的至少一个扣合部具有自所述隔热片的边缘偏折而延伸出的底足部，所述本体的至少一个匹配扣合部具有底座、径向约束部及两个弹性臂，所述径向约束部位于所述底座的与所述第一方向相对的侧边，所述两个弹性臂位于所述底座两侧的并且能向两侧弹性变形，所述底足部安装于所述两个弹性臂之间，所述径向约束部对所述底足部提供沿所述第一方向的约束力。
[0015]可选地，每个所述弹性臂的自由上端形成有钩部，所述底足部适于被限定在所述钩部与所述底座之间，每个所述弹性臂能够弹性变形而使得所述钩部能向远离所述底座的方向移动。
[0016]可选地，所述隔热片冲压有加强肋结构，所述加强肋结构包括圆形肋以及自所述圆形肋向外延伸至所述隔热片的扣合部的分支肋，所述圆形肋环绕所述隔热片的形心。
[0017]可选地，所述分支肋呈直线和/或折线方式延伸。
[0018]可选地，所述隔热片与所述本体之间形成有附加的扣合锁定部，在所述隔热片与所述本体之间沿三个相互垂直的方向提供约束。
[0019]可选地，所述底足部设有长轴平行于所述第一方向的长形通孔，通过所述通孔的紧固件将所述底足部固定于所述本体。
[0020]根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种汽车散热器的冷却风扇模组，其特征在于，包括:
[0021]前述的风扇罩；
[0022]由所述风扇罩支承的风扇电机；以及
[0023]在所述风扇电机的输出轴上安装的风扇叶片。
[0024]采用本实用新型上述技术手段，隔热片可以更加方便地组装到风扇罩上无需其它人工螺钉固定操作。另外，采用这种改进的隔热片固定结构，风扇罩可以无需考虑为螺钉固定预留位置而更加灵活地被设计，使得更多隔热片在风扇罩上固定成为可能。此外，隔热片上的肋被重新优化设计，以为隔热片提供更佳的加强效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本实用新型的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本实用新型的理解。在附图中:
[0026]图1是立体图，示意性示出了根据本实用新型的配备隔热片的风扇罩；
[0027]图2是放大立体图，示意性示出了如图1所示的风扇罩的毂部；并且
[0028]图3至5是立体图，分别示意性示出了风扇罩与隔热片之间的连接部位。
【具体实施方式】
[0029]在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。
[0030]图1示意性示出了根据本实用新型的配备隔热片5的风扇罩I。首先需要指出的是，若风扇罩I以图1所示的姿态在汽车的发动机舱内固定，则风扇罩I的朝向纸面以外的方向即为朝向发动机的方向，也可以称为车尾方向。此外，风扇罩I的朝向纸面以内的侧面为在汽车的发动机舱内朝向散热器的侧面，也可以称为朝向车头方向的侧面。
[0031]如图1所示，风扇罩I具有大体矩形的本体，其是注塑而成的。在本体的两个窄侧上一体地形成有凸耳2，用于经由螺钉固定在汽车的散热器上。在本体的大致中央位置处一体地形成有围成一中空空间的圆形凸缘7，所述圆形凸缘7朝向车尾方向伸出。也就是说，所述本体形成有用于收容风扇的中空空间及连通所述中空空间的通风开口。在圆形凸缘7的内周上一体地形成有均匀分布的多个辐条3，这些辐条3在中空空间的中央处一体支承一个毂部4。该毂部4用于接收(图1中未示出的)风扇电机。在各个辐条3的后方，多个风扇叶片6与风扇电机的旋转轴相连。电机的电缆8附着在一个福条3上连接至风扇罩I的本体上的端子。当风扇罩I固定在散热器上之后，各风扇叶片6位于各辐条3与散热器之间。
[0032]如图2所示，根据本实用新型的隔热片5在风扇罩I的毂部4的朝向车尾的那侧上安装，用于将发动机的辐射热与风扇电机隔离，避免电机过热。隔热片5由金属片材例如铁片或钢片冲压而成。隔热片5大体上具有平坦形状的本体5a，且在隔热片5的本体5a的周边处形成有三个扣合部5b、5c和5d。这三个扣合部5b、5c和5d分别在毂部4上的一体成形的对应扣合部4b、4c和4d中接收。以下详细介绍各个扣合部。
[0033]如图3至5所示，隔热片5的每个扣合部5b、5c和5d呈L形地自隔热片5的本体5a的边缘延伸。L形的扣合部5b、5c和5d包括直脚部5b' ,5cr和5d'以及底足部5b"、5c"和5d"。直脚部5M ,5cr和5cT自本体5a的边缘大致垂直地延伸，从而当底足部5b"、5c"和5d"接合到风扇罩I的毂部4上后，本体5a与毂部4在风扇电机的轴线方向上隔开一定距离。
[0034]图3示出了隔热片5的一个扣合部5c以及与其相配合的毂部4的一个扣合部4c。该扣合部4c从毂部4竖直向上延伸，具有底座4c'以及与所述底座4c'部分相连且隔开一间隙的悬伸部4c"。该底座4(^与悬伸部4c"之间的间隙沿垂直于毂部4的方向的高度等于或稍小于底足部5c"的厚度，从而当底足部5c"置于底座4c'与悬伸部4c"之间后，隔热片5可以在该扣合部5c处在厚度方向上由底座4(^和悬伸部4c"夹持不动。如图3所示，悬伸部4c"与毂部4的外周的切线方向平行地延伸，当扣合部5c与4c接合在一起时，悬伸部4c"沿与切线平行的方向顶压直脚部5c'。此外，扣合部4c在径向外侧还一体地形成有径向偏压部4c"'。该径向偏压部4c"'为了便于底足部5c"的插入径向向外偏斜，用于当扣合部5c与4c接合在一起时沿径向向内顶压直脚部5c'的外侧边缘。因此，在扣合部5c与4c的接合位置，隔热片5同时受到厚度方向的约束、切线方向(即周向)的单向约束以及径向向内的单向约束。
[0035]图4示出了隔热片5的另一个扣合部5d以及与其相配合的毂部4的一个扣合部4d。该扣合部4d也从毂部4竖直向上延伸，具有底座4cT以及与所述底座4cT部分相连且隔开一间隙的悬伸部4d"。该底座4cT与悬伸部4d"之间的间隙沿垂直于毂部4的方向的高度等于或稍小于底足部5d"的厚度，从而当底足部5d"置于底座4d'与悬伸部4d"之间后，隔热片5可以方便地在该扣合部5d处在厚度方向上由底座4cT和悬伸部4d"夹持不动。如图2所示，悬伸部4d"大体上与悬伸部4c"平行地延伸，这样将隔热片5沿一个方向同时插入到两个扣合部4c和4d中。当扣合部5c与4c接合在一起时，悬伸部4d"沿与悬伸部4c"相同的方向顶压直脚部5d'。此外，扣合部4d还一体地形成有与悬伸部4d"大致平行的侧向约束部4d"'。该侧向约束部4d"'用于当扣合部5c与4c接合在一起时沿与偏压部4c"丨大致相反的方向顶压直脚部5d'的外侧边缘。因此，在扣合部5d与4d的接合位置，隔热片5同时受到厚度方向的约束、以及与扣合部5c所受切线方向和径向向内方向相同的单向约束。
[0036]从图1可以明显看出，隔离片5的这两个扣合部5c和5d沿圆周方向的角度最好超过90度分布，这样在与毂部4的扣合部4c和4d接合后提供更加稳定的支承。此外，虽然图中示出悬伸部4d"大体上与悬伸部4c"平行地延伸，但是二者不平行也是可行的。
[0037]图5示出了隔热片5的另一个扣合部5b以及与其相配合的毂部4的一个扣合部4b?扣合部5b与扣合部5d之间的周向间隔角度大于90度。扣合部4b沿厚度方向竖直向上地形成有底座4b'。另外，在底座4b'的沿周向的两侧附近延伸有两个能够弹性变形的悬伸臂4b"。这两个弹性悬伸臂4b"在其自由端处形成有钩部10。从与毂部4垂直的方向上观察，所述钩部10的底面与底座4b'的顶面之间的距离等于或稍小于扣合部5b的底足部5b"的厚度，从而当扣合部5b与4b接合在一起时，隔热片5可以在该扣合部5b处在厚度方向上由底座4V以及悬伸臂4b"的钩部10夹持不动。
[0038]为了确保悬伸臂4b"能够弹性变形，每个悬伸臂4b"与毂部4如图5所示仅在一端与其相连，其余部分均与毂部4由间隙相隔。此外，从径向观察，这两个悬伸臂4b"分别大体上呈L形，其中L形的竖直部大体上垂直于毂部4延伸，且L形的底脚一端与毂部4相连。因此，这两个悬伸臂4b"彼此镜像相反(即L形的底脚相背)地布置。悬伸臂4b"的钩部10位于L形的竖直部的端部处，且钩部10的顶面斜角设置，从而当扣合部5b的底足部5b"从上向下压入到这两个悬伸臂4b"之间时，底足部5b"首先与钩部10的倾斜顶面接触导致悬伸臂4b"(尤其L形的竖直部)分别向外弹性弯曲，然后在底足部5b"经过钩部10的倾斜顶面之后，悬伸臂4b"(尤其L形的竖直部)分别再向内弹性弯曲。以此，扣合部5b的底足部5b"可以容易地扣合到底座4V与悬伸臂4b"之间。在需要取下隔热片
5时，仅需将悬伸臂4b"分别向外掰开，即可方便地将隔热片5的扣合部5b与毂部4的扣合部4b分离。
[0039]在扣合部4b的外缘上还形成有周壁，在该周壁中形成有凹口 4b" ^，该凹口用于接收扣合部5b的底足部5b"的径向向外伸出的凸耳5b"丨。当扣合就位后，凸耳5b"丨与凹口 4b"'的两个侧壁紧密接触，从而在圆周方向上约束扣合部5b无法移动。为了便于凸耳5b"'从上向下的放置，凹口 4b"'的开口端优选设有倒角。此外，自扣合部4b的周壁径向向内形成有两个突肋4b""。这两个突肋4b""位于凹口 4b"'的两侧，用于在扣合就位后沿径向向内方向顶压扣合部5b的底足部5b"的径向外边缘，由此在径向方向上约束扣合部5b无法移动。为了便于凸耳5b"'从上向下的放置，突肋4b""也可以形成有倒角。
[0040]如图5所示，在扣合部4b的底座4V中形成有孔15，并且在扣合部5b的底足部5b"形成有长孔16。当这两个扣合部5b和4b接合就位后，这两个孔16和15竖直方向对正用于接收螺钉，以便为隔热片5提供进一步的固定。应当清楚，类似的螺钉固定措施也可以在扣合部5c和4c以及5d和4d中采用。
[0041]通过以上描述的隔热片5的三个扣合部5b、5c和5d与毂部4的三个扣合部4b、4c和4d之间的接合，相应每对扣合部之间的周向和径向的约束力相互作用，使得隔热片5在径向和周向上相对于毂部4均被约束无法移动。应当清楚，隔热片5的每个扣合部均可以如图5所示的扣合部5b那样设置，在这种情况下，毂部4的每个扣合部需如图5所示的扣合部4b那样设置。
[0042]在本实用新型的技术方案中，每个扣合部对5b和4b、5c和4c、以及5d和4d形成了总共三个扣合锁定部。尽管说明书以上采用厚度方向、径向和周向(切线方向)描述根据本实用新型的扣合锁定部，但是本领域技术人员应当清楚本实用新型的这种扣合锁定部作为替代地可以设置成在任何三个彼此相互垂直的方向上实现隔热片5与风扇罩I的本体或其毂部4之间的约束。
[0043]在本实用新型的技术方案中，扣合部对5c和4c以及5d和4d所形成的这两个扣合锁定部首先沿一个方向滑动就位后然后扣合部对5b和4b形成的扣合锁定部再在其它方向上将隔热片5锁定在风扇罩I上。但是应当想到的是，这种结构也可以设置成在先两个垂直的方向上滑动就位然后再在另一个方向上锁定。
[0044]此外，尽管根据示出的实施例，每个扣合部5b、5c和5d自隔热片5的边缘开始延伸，但作为替代地各扣合部5b、5c和5d可以自隔热片5的任何其它合适的位置延伸。例如，各扣合部可以作为单独的部件经由焊接、铆钉或螺钉等其它合适的固定措施固定在隔热片5的合适的位置上。在这种情况下，可以将隔热片尺寸做得更大，而将各扣合部布置于靠近中央的位置，为风扇罩I提供更大的隔热面积。
[0045]另外，需要清楚的是，隔热片5与毂部4的扣合部可以不止三个，但为了提供径向和周向上的约束，它们中的至少一对扣合部须如图5所示的扣合部5b和扣合部4b那样设置。
[0046]采用本实用新型的隔热片5与毂部4之间的这种扣合锁定部，无需再在毂部4上预留用于螺钉固定的空间，避免了风扇罩设计时的强度方面的考虑因素，简化了设计难度。另外，由于扣合部可以直接在毂部上一体成形，所以若在风扇罩的其它部位安装隔热片，仅需直接将相应的扣合部一体成形即可，提供了在风扇罩上按需安装多个隔热片的可行性。另外，本实用新型的这种隔热片仅需操作人员单手安装且安装过程简单，简化了风扇罩的组装过程。同时，即使当风扇罩在发动机舱中安装就位后其隔热片与发动机之间的间隙较小，隔热片为了风扇电机的日后检修也可以容易地从风扇罩上拆下，简化了操作人员的后期检修难度。
[0047]应当清楚，采用以上介绍的风扇罩可以用于构成一种汽车散热器的冷却风扇模组。也就是说，该汽车散热器的冷却风扇模组包括:前述的风扇罩；由所述风扇罩支承的风扇电机；以及在所述风扇电机的输出轴上安装的风扇叶片。
[0048]以下如图2所示，介绍根据本实用新型的隔热片5的加强肋结构。
[0049]如图2所示，在隔热片5上冲压形成有加强肋结构11。该加强肋结构11包括以隔热片5的形心为圆心的圆形肋，且从该圆形肋径向向外地延伸有三个分支肋12、13和14与隔热片5的扣合部5b、5c和5d相连。这种圆形的加强肋有助于提高隔热片5的中央悬空处的受力强度，且各个分支肋12、13和14有助于提高隔热片5的各扣合部5b、5c和5d与隔热片5之间的连接强度。为此，分支肋须与扣合部的直脚部垂直或基本上垂直地延伸，如图5和4所述的分支肋12和14所示那样。若受结构所限，分支肋无法直接与扣合部的直脚部垂直或基本上垂直地延伸，也须使得分支肋的与扣合部的直脚部之间相连的那部分垂直或基本上垂直于该直脚部地延伸，如图3所示的分支肋13那样。也就是说，各分支肋可以根据情况呈直线或折线方式延伸。
[0050]采用本实用新型上述的隔热片5，由于与扣合部相连加强肋并非直接交叉相连而是通过中央圆形的加强肋相连，因此提供了针对隔热片5的中央悬空部位的更好的加强作用，提高了针对隔热片5受到冲击时的抵抗作用。
[0051]应当清楚，本实用新型的这种风扇罩不仅可以用于汽车散热器，其它任何需要防止辐射热使得风扇电机过热的散热器均可以采用。
[0052]尽管这里详细描述了本实用新型的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本实用新型的范围构成限制。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。
【权利要求】
1.一种散热器的风扇罩，其包括: 本体，所述本体具有朝向所述散热器的一侧；以及 在所述本体的背离所述散热器的一侧上安装的隔热片， 其特征在于，所述隔热片与所述本体之间形成有三个扣合锁定部，将所述隔热片固定于所述本体，所述三个扣合锁定部具有使得所述隔热片在所述本体上沿三个相互垂直的方向中的至少第一方向滑动就位后再在其它方向上受到约束的结构。
2.根据权利要求1所述的风扇罩，其特征在于，所述本体形成有用于收容风扇的中空空间及连通所述中空空间的通风开口，所述本体还包括位于所述通风开口中部的毂部及多个一体形成在所述毂部和所述通风开口之间的辐条，所述隔热片固定在所述毂部上。
3.根据权利要求2所述的风扇罩，其特征在于，所述三个相互垂直的方向为所述毂部的厚度方向、径向和周向，所述三个扣合锁定部具有使得所述隔热片在所述毂部上沿径向和/或周向滑动就位后再在厚度方向上受到约束的结构。
4.根据权利要求3所述的风扇罩，其特征在于，每个扣合锁定部包括在所述隔热片上一体形成的扣合部以及设置在所述本体上的匹配扣合部，所述隔热片的至少一个扣合部具有自所述隔热片的边缘偏折而延伸出的底足部，所述本体的至少一个匹配扣合部具有底座、径向约束部及两个弹性臂，所述径向约束部位于所述底座的与所述第一方向相对的侧边，所述两个弹性臂位于所述底座两侧的并且能向两侧弹性变形，所述底足部安装于所述两个弹性臂之间，所述径向约束部对所述底足部提供沿所述第一方向的约束力。
5.根据权利要求4所述的风扇罩，其特征在于，每个所述弹性臂的自由上端形成有钩部，所述底足部适于被限定在所述钩部与所述底座之间，每个所述弹性臂能够弹性变形而使得所述钩部能向远离所述底座的方向移动。
6.根据权利要求1或2所述的风扇罩，其特征在于，所述隔热片冲压有加强肋结构，所述加强肋结构包括圆形肋以及自所述圆形肋向外延伸至所述隔热片的扣合部的分支肋，所述圆形肋环绕所述隔热片的形心。
7.根据权利要求6所述的风扇罩，其特征在于，所述分支肋呈直线和/或折线方式延伸。
8.根据权利要求1或2所述的风扇罩，其特征在于，所述隔热片与所述本体之间形成有附加的扣合锁定部，在所述隔热片与所述本体之间沿三个相互垂直的方向提供约束。
9.根据权利要求4所述的风扇罩，其特征在于，所述底足部设有长轴平行于所述第一方向的长形通孔，通过所述通孔的紧固件将所述底足部固定于所述本体。
10.一种汽车散热器的冷却风扇模组，其特征在于，包括: 根据前述权利要求任一所述的风扇罩； 由所述风扇罩支承的风扇电机；以及 在所述风扇电机的输出轴上安装的风扇叶片。
【文档编号】F04D29/00GK204226251SQ201420416165
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】曹津涛, 胡层良, 肖振系, S·厄根 申请人:罗伯特·博世有限公司, 博世汽车部件(长沙)有限公司