冷却风扇的制作方法

本发明涉及风扇，特别是涉及一种冷却风扇。

背景技术：

风扇是常见的冷却设备，其应用广泛，常用如家用落地扇、吊扇等，小型如电脑散热风扇、汽车引擎散热扇等。现有风扇结构是采用电机直接驱动叶轮转动，叶轮罩设于电机上方，电机的输出轴伸出与叶轮连接，带动叶轮转动形成气流，达到散热降温的目的。然而，现有风扇结构对电机的要求较高，使得整体成本高昂。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提供一种结构紧凑、成本低廉的冷却风扇。

一种冷却风扇，包括电机、叶轮、以及连接在电机与叶轮之间的传动机构，所述电机形成有输出轴，所述叶轮包括有轮毂以及若干扇叶，所述传动机构包括主动齿轮、与主动齿轮传动连接的从动齿轮、以及与从动齿轮固定连接的连接件，所述连接件收容于轮毂内并与轮毂固定连接，所述电机至少部分收容于所述轮毂内，电机的输出轴与所述主动齿轮固定连接，以驱动传动机构动作并最终带动叶轮转动。

相较于现有技术，本发明冷却风扇通过电机与传动机构的配合驱动叶轮转动，电机具有较小的尺寸和重量，可有效减轻风扇的整体重量以及用料，节省成本。

附图说明

以下将结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1为本发明冷却风扇的爆炸图。

图2为图1的组装图。

图3为图2的另一角度视图。

图4为图1所示风扇的电机与传动机构的组装图，传动机构的顶盖被去除以显示其内部结构。

图5为图1所示风扇的传动机构的放大图。

图6为图5的剖视图。

图7为图6的爆炸图。

图8为本发明冷却风扇的另一实施例的示意图。

图9为图8所示风扇的电机与传动机构的组装图。

图10为图9的爆炸图。

图11为图9的剖视图。

图12为本发明冷却风扇的再一实施例的示意图。

图13为图12的另一角度的示意图。

图14为图12所示风扇的电机与传动机构的组装图。

图15为图14的剖视图。

图16为图14的爆炸图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明冷却风扇优选为车辆引擎用冷却风扇，包括外框10、设置于外框10上的电机20、与电机20枢接的传动机构30、以及与传动机构30连接的叶轮40。

如图1所示，所述外框10的中央形成有风口12，所述风口12的外形、尺寸与叶轮40相对应，叶轮40可转动地设置于所述风口12位置处，形成的气流由所述风口12进/出所述风扇。所述风口12的中央形成一环形的支撑座14，用于安装电机20以及传动机构30。所述支撑座14与外框10通过若干支撑肋16连接，所述支撑肋16沿周向间隔分布，以尽量减小对气流的阻碍。

本实施例中，所述电机20与外框10固定连接，所述传动机构30固定在电机20上，所述叶轮40与传动机构30相固定。如图3及图4所示，所述电机20的尺寸远小于风口12，相对于风口12偏心设置。所述电机20的外壳22向外延伸形成若干支撑臂24，所述支撑臂24的长度不同，每一支撑臂24的末端均叠置于外框10的支撑座14上，用螺钉等固定件可固定连接所述支撑座14与支撑臂24的末端，从而将电机20固定连接在所述外框10的支撑座14上。

如图4所示，所述电机20具有输出轴26，所述输出轴26由外壳22的顶部中央穿出，与传动机构30连接，以带动传动机构30运转。所述电机20的外壳22在其边缘位置处沿轴向向外凸出形成有轴座28，所述轴座28与风口12呈共轴设置，一固定轴50枢接于所述轴座28内。较佳地，所述固定轴50的底端与轴座28过盈配合，使得固定轴50不能转动。所述固定轴50的顶端穿过传动机构30并与叶轮40相枢接，保证传动机构30及叶轮40的共轴性并支持其转动。

所述传动机构30在电机20与叶轮40之间传递动力，请同时参阅图4至图7，本实施例中，所述传动机构30为齿轮传动，包括有固定座32、设置于固定座32上的主动齿轮34、从动齿轮36、以及连接件38。其中，所述主动齿轮34与电机20的输出轴26固定连接，所述从动齿轮36与主动齿轮34相啮合，所述连接件38与从动齿轮36固定连接为一体，电机20 启动驱动主动齿轮34转动，带动从动齿轮36以及与之连接的连接件38转动，最终带动叶轮40转动，形成气流散热。

所述固定座32用于支撑从动齿轮36以及连接件38的转动，如图6及图7所示，其包括圆形的底板320以及由所述底板320的外边缘垂直向上延伸形成的环缘322。所述底板320的中央沿轴向向下延伸形成一套筒324，并沿轴向向上延伸形成一轴套326。所述轴套326、套筒324均与固定座32同轴设置，其中所述轴套326的内径与固定轴50的直径相当或略小，所述套筒324的内径则与电机20的轴座28的外径相当。组装时，所述轴座28插接于套筒324内并与所述固定座32的底面相接触，在轴向上对固定座32形成定位。所述固定轴50穿过固定座32的轴套326并与固定座32形成固定连接，使得所述固定座32不能转动。所述固定轴50与固定座32可以是过盈配合等。

所述固定座32的底板320对应电机20的输出轴26形成有通孔328，所述通孔328靠近底板320的外边缘，偏离轴套326一定距离，电机20的输出轴26的顶端穿过所述底板320上的通孔328后与主动齿轮34固定连接，带动主动齿轮34随其同步转动。本实施例中，如图6-7所示，所述从动齿轮36为内齿轮，叠设于固定座32的环缘322上并环绕所述主动齿轮34。所述从动齿轮36的尺寸远大于主动齿轮34，两者呈偏心设置并相互啮合。在其它实施例中，所述从动齿轮36也可以是外齿轮，此时其与主动齿轮34并排设置并相啮合。另外，所述从动齿轮36、主动齿轮34可以是相匹配的斜齿轮、直齿轮等。

所述连接件38叠设于从动齿轮36上，较佳地，如图6所示，所述从动齿轮36与连接件38以及固定座32的接触面，即从动齿轮36的顶面与连接件38的底面，以及从动齿轮36的底面与固定座32的环缘322的顶面，均形成相匹配的Z形阶梯面，以此在径向上形成定位，保证从动齿轮36以及连接件38在转动时的稳定性，减小噪音的产生。本实施例中，所述连接件38为圆形平板，其中央沿轴向向下凸出形成有轴承座39，所述轴承座39内设置有轴承60，固定轴50穿过所述轴承60后与所述叶轮40相枢接。较佳地，所述轴承60为滚珠轴承，其内环与固定轴50固定连接，外环与所述连接件38的轴承座39固定连接，如此连接件38在转动时形成滚动摩擦，有效降低转动的阻力。

如图1所示，所述叶轮40包括轮毂42以及由轮毂42向外辐射的若干扇叶44。其中，所述轮毂42为底端开口的圆筒状结构，其直径与外框10的支撑座14相当，包括一圆形的顶壁46以及由所述顶壁46的边缘沿轴向向下延伸的环形侧壁48。所述扇叶44由轮毂42的侧壁48一体向外延伸，沿周向均匀间隔设置。所述轮毂42的顶壁46的中央形成有圆孔460，用于与所述固定轴50相枢接，所述圆孔460的直径可以略大于固定轴50。环绕所述圆孔460，所述顶壁46上还形成有若干气孔462，气流可以由所述气孔462进/出所述叶轮40，减小轮 毂42对气流的阻碍。所述顶壁46在靠近其边缘位置还形成有若干固定孔464，用于叶轮40的固定连接。

如图7所示，所述连接件38与从动齿轮36分别沿径向向外延伸形成有臂部37，所述臂部37上均形成有锁孔370，所述锁孔370与叶轮40的固定孔464(图1)分别相对应。组装时，所述轮毂42罩设于电机20以及传动机构30上，轮毂42的侧壁48环绕电机20以及传动机构30，顶壁46与传动机构30的连接件38相叠；所述固定轴50顺次穿过传动机构30的固定座32的轴套326、连接座的轴承座39内的轴承60，枢接于所述叶轮40的轮毂42的顶壁46的圆孔460内；螺钉、销钉等固定件穿过轮毂42的顶壁46的固定孔464、连接件38及从动齿轮36的臂部37的锁孔370将三者固定连接。电机20启动带动主动齿轮34转动，进而驱动与之啮合的从动齿轮36旋转，最终带动与其固定连接的连接件38以及叶轮40绕固定轴50转动，驱动空气流动形成强制气流散热。

优选地，本发明的冷却风扇用电机20的输出转速为9000rpm，传动机构30的速比为3.5，重量小于1千克，优选小于900克。

图8所示为本发明冷却风扇的另一实施例，其不同之处主要在于传动机构30。请同时参阅图9至图11，所述传动机构30包括固定座32、主动齿轮34、从动齿轮36、及连接件38。所述固定座32呈中空圆筒状，其外壁面向外延伸形成有若干支撑臂33，所述支撑臂33叠置于风扇外框10的支撑座14上，螺钉等固定件穿过所述支撑座14及支撑臂33将传动机构30固定在外框10上。所述固定座32的中央形成有隔板31，将固定座32的内部空间分为上下两部分，固定座32的底部通过螺钉连接有底板320，将隔板31下方的空间封闭。优选地，固定座32与外框10的风口同心设置。

本实施例中，所述电机20收容于固定座32内并位于隔板31上方；所述主动齿轮34与从动齿轮36位于隔板31下方，承载于所述底板320上；所述连接件38则位于固定座32的下方，并收容于叶轮40的轮毂42内。其中，所述电机20的输出轴26穿过隔板31后与主动齿轮34固定连接；所述从动齿轮36为内齿轮，环套主动齿轮34并与之相啮合。所述从动齿轮36的底部通过螺钉等与一圆盘70固定连接或从动齿轮36与圆盘70直接一体成型而成整体式结构，所述圆盘70的中央固定连接一转轴72，所述转轴72穿过固定座32的底板320后与连接件38固定连接。本实施例中，所述连接件38呈“Y”字形，沿径向向外辐射形成若干臂部37，每一臂部37的末端形成一锁孔370，螺钉等穿过所述锁孔370与叶轮40的轮毂42固定连接。优选地，底板320设通孔，通孔内安装有轴承74如滚珠轴承以支撑转轴72，转轴72的一端穿过圆盘70后可通过轴承76如滑动轴承安装至隔板31。

较佳地，在组装后，所述隔板31不高于所述轮毂42的开口端，连接件38、主动齿轮34、 从动齿轮36完全收容于轮毂42内，电机20至少部分位于轮毂42内，以降低风扇在轴向上的整体高度。电机20启动时，带动与之连接的主动齿轮34同步转动，进而驱动与之啮合的从动齿轮36转动。由于从动齿轮36尺寸较大，其相较于主动齿轮34具有较低的转速，也就是说通过主动齿轮34、从动齿轮36的配合对电机20可以有效地进行减速。从动齿轮36的转动带动与其固定连接的圆盘70、转轴72、连接件38同步转动，最终带动叶轮40转动形成气流散热。相较于前一实施例，将电机20设置于传动机构30的固定座32内，固定座32与外框10相连，可以避免电机20的震动直接传递至外框10，有效减小噪音的产生，同时，齿轮34、36收容于一个封闭的空间内，可减少向外传出的噪音。

图12所示为本发明冷却风扇再一实施例，其传动机构30与电机20呈同轴设置。请同时参照图13-16，本实施例中，传动机构30的固定座32的一端收容于叶轮轮毂22内，另一端收容于外框10的支撑座14内，传动机构30的从动齿轮36环套主动齿轮34并与主动齿轮34同轴设置，由于主动齿轮34远小于从动齿轮36，两者相分离，中间设置有中间齿轮35也即惰轮在两者之间传动。较佳地，所述中间齿轮35为多个，呈对称设置，每一中间齿轮35同时与主动齿轮34以及从动齿轮36相啮合。电机20的输出轴26穿过隔板31与主动齿轮34固定连接，圆盘70靠近电机侧设轴承孔，轴承孔内安装有轴承76如滚珠轴承，电机输出轴26的末端穿过主动齿轮34后收容于轴承76内，优选地，电机输出轴26穿过主动齿轮34后的末端外径小于输出轴收容于主动齿轮34部分的外径。转轴72的两端分别固定至所述圆盘70和连接件38，这样，连接件38通过转轴72、圆盘70与从动齿轮36固定连接。电机20带动主动齿轮34转动时，通过中间齿轮35驱动从动齿轮36转动，最终通过转轴72、连接件38带动叶轮40转动，形成气流冷却散热。

本发明的冷却风扇通过电机20与减速传动机构30的配合驱动叶轮40转动，电机20相对传统的冷却风扇用的机转速高、尺寸小、可有效减轻风扇的整体重量以及用料，节省成本；另外，电机20尺寸减小，叶轮40的轮毂42内部有足够的空间容纳电路板等其它器件，使得风扇的整体尺寸得以减小。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。