按压式热/泼溅屏蔽件和具有该按压式热/泼溅屏蔽件的发动机冷却风扇组件的制作方法

本申请要求在2014年8月27日提交的美国临时专利申请序列62/042,323的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及热/泼溅屏蔽件例如到发动机冷却风扇组件的附接。

技术实现要素：

在一个方面，本发明提供一种风扇护罩组件，其包括风扇护罩，其上形成有凸起；以及屏蔽件，其具有孔口和至少一个槽，所述至少一个槽与所述孔口连通以允许屏蔽件在邻近所述孔口的区域中偏转。孔口小于凸起使得孔口以引起屏蔽件的偏转的过盈配合来接收凸起，以将该屏蔽件固定在风扇护罩上。

在另一个方面中，本发明提供一种风扇护罩组件，其具有风扇护罩，所述风扇护罩带有送气部分（plenum portion）、筒部分、马达环、在马达环与筒部分之间延伸的多个定子叶片和形成在马达环上的多个凸起。所述组件进一步包括屏蔽件，所述屏蔽件被配置成配合在马达环上且具有对应于所述多个凸起的多个孔口。每个孔口均具有与之连通的多个槽，以允许屏蔽件在邻近所述孔口的区域中偏转。每个孔口均小于对应凸起使得孔口以引起屏蔽件偏转的过盈配合来接收凸起，以将屏蔽件固定在风扇护罩上。

在又一个方面中，本发明提供一种将屏蔽件安装于风扇组件的风扇护罩上的方法。风扇护罩具有形成于其上的凸起，且屏蔽件具有孔口和至少一个槽，所述至少一个槽与所述孔口连通以允许屏蔽件在邻近所述孔口的区域中偏转。孔口小于凸起。所述方法包括将孔口与凸起对齐；以及朝向风扇护罩按压屏蔽件使得孔口接收凸起，且当凸起穿过孔口时，邻近孔口的区域沿远离风扇护罩的方向偏转。

本发明的其它方面将通过考虑详细描述和附图变得显而易见。

附图说明

图1是发动机冷却风扇组件的护罩的透视图，其具有体现本发明的按压式热/泼溅屏蔽件装置。

图2是设置在图1的护罩上的热/泼溅屏蔽件的放大透视图。

图3是护罩的固持器凸起与如图2中所示的热/泼溅屏蔽件的孔口之间的接口的详细视图。

图4是位于护罩上的适当位置的热/泼溅屏蔽件的部分剖视图。

图5是热/泼溅屏蔽件的透视图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应理解的是，本发明在其应用方面不限于以下描述中所陈述的或以下附图中图示的部件的构造和装置的细节。本发明能够实现其它实施例，且能够以各种方式被实践或实施。

图1到图4图示本发明的风扇护罩组件10。所图示的风扇护罩组件10用于用作车辆中的发动机冷却风扇组件，不过也预见到其它应用。风扇组件10包括护罩14，其支撑车辆中接近散热器的风扇护罩组件10的其余部分；风扇18，其能够围绕旋转轴线相对于护罩14旋转；电动马达（未示出），其由护罩14支撑以便向风扇供能；以及热/泼溅屏蔽件22（下文中被称为“屏蔽件22”），其定位成邻近马达的端部以大致防止固体颗粒（例如，碎屑）或液体（例如，水）随围绕外部流动的冷却气流一同进入马达，或进入并穿过马达。屏蔽件22还防止从发动机排气歧管、涡轮增压器、催化转换器或其它发动机部件辐射出的热对电动马达造成损坏。屏蔽件22还能够保护护罩14自身免受辐射的热的影响。

所图示的护罩14是一体地模制的塑料零件，其具有送气部分26、用于接收风扇18的风扇筒部分30、从风扇筒部分30径向向内延伸的定子叶片34和由定子叶片34的径向内端支撑的马达环38。马达环38在护罩14上支撑马达。如本领域中所理解的，马达包括端部屏蔽件（未示出），其能够包括定位在马达端部屏蔽件周围的一个或多个孔口，以允许冷却气流进入马达壳体并冷却马达的内部部件。其它马达在没有进入马达壳体的气流的情况下被冷却，而是代替地用外部气流被冷却。

风扇18是轴流式风扇，其联接到马达的输出轴以便随其一同围绕旋转轴线旋转。风扇18包括中央毂，其联接到马达的输出轴；多个叶片46，其从毂42径向向外延伸；以及带50，其环绕叶片46的尖端。应理解的是，所图示的风扇18仅仅是能够在风扇护罩组件10中使用的一种风扇设计。也能够使用具有不同数量的叶片和不同叶片构造的其它风扇设计。另外，在一些实施例中，能够去除带50。

屏蔽件22被示为安装在护罩14的马达环38上以被定位成邻近马达端部屏蔽件。屏蔽件22和马达环38一起限定用于减少能够随冷却气流一同进入马达的碎屑和液体的量，以及用于减少传送到马达的热的系统。屏蔽件22和马达环38被协作地配置成用于在不使用单独的禁固件的情况下将屏蔽件22附接到护罩14的后表面马达环38（即，按压式组件）。在所图示的实施例中，一个或多个（例如，三个）圆筒形凸起54被模制于发动机冷却风扇护罩14的后面内，且更具体地模制于马达环38的后面内。在其它实施例中，凸起54能够具有不同形状，且凸起54的位置和数量能够取决于具体风扇护罩组件10而变化。所图示的护罩14是模制塑料部件，使得凸起54与护罩14的其余部分一体地模制。在又其它实施例中，屏蔽件22也能够或替代地安装到护罩14的送气部分26，以保护塑料护罩材料和/或马达。

如在图3和图5中最佳地所见，屏蔽件22具有形成（例如，冲压）于其中的孔洞或孔口58，所述孔洞或孔口的直径略小于凸起54的直径。这在凸起54与屏蔽件22之间产生过盈配合以在凸起54上将屏蔽件22固定在恰当位置。在所图示的实施例中，孔口58的标称直径小于圆筒形凸起54的外圆周。孔口58的形状大体上与凸起54的形状对应，使得其它几何形状（例如，方形、三角形等）也能够被用于凸起54和孔口58的形状。如在图5中最佳地所见，屏蔽件22中的孔口58能够是锥形的（即，变形/弯曲出包含屏蔽件22的其余部分的平面外），以促进将凸起54与孔口58对齐并将凸起54插入孔口58内，和减少所需的组装力。所述锥形还帮助抵靠凸起54偏压屏蔽件22，以减少任何啪啪响声。能够在与形成孔口58的相同操作（例如，冲压）中实现这种锥形。一旦安装好，且如从图3中显而易见的那样，用于从凸起54移除屏蔽件22的任何载荷就导致屏蔽件22（且更具体地，限定孔口58的屏蔽件22的边缘）更紧地“锁定”或“咬合”于凸起54内，由此禁止从孔口58移除凸起54，且因此禁止从护罩14移除屏蔽件22。凸起54还能够被热熔或超声波铆接，以进一步固持屏蔽件22，不过这种额外的变形操作将仅仅是可选的。另外，凸起54能够形成有棘爪、沟槽、底切部或将在凸起54进入孔口58时提供“卡扣”型接合的其它特征。

屏蔽件22还具有与每个孔口58相关联的多个（例如，四个）弹簧减压槽（spring relief slot）62。如所图示的那样，槽62与孔口58直接连通，并在其间形成突出部64，以促进在凸起54进入略微更小的孔口58时屏蔽件22在邻近孔口58的区域中偏转。更具体地，在凸起54进入并穿过孔口58时，邻近孔口58的锥形区域66（包括突出部64）将沿与原始锥形方向（即，远离护罩14）相同的方向进一步偏转。所图示的槽62围绕孔口58以90度的增量均匀地间隔开，且取向成带有与孔口58的中心相交的纵轴线。在其它实施例中，槽62的数量和取向能够取决于应用和所期望的具体过盈配合而变化。也能够调整槽62的径向长度以及槽62的宽度以控制护罩14与屏蔽件22之间的过盈配合。能够沿用于形成孔口58的相同方向形成（例如，冲压）槽62。

控制屏蔽件22的安装高度对于车内总布置（in-vehicle packaging）和热防护而言是重要的。例如，如果空间容许，则屏蔽件22与马达之间的更大的气隙将改善热防护。如图4中所示，能够由形成于护罩14内的肩部70控制屏蔽件22的安装高度，所述肩部邻接所安装的屏蔽件22的下侧以限制凸起54能够被插入孔口58内的距离。在所图示的实施例中，肩部70与凸起54一起模制以从凸起54的基底延伸。在其它实施例中，肩部70能够是与凸起54分开的突起，所述肩部在屏蔽件22下方形成在护罩14上。在又一些其它实施例中，屏蔽件22能够包含突起74（在图4中以虚线示出）或形成（例如，冲压）于屏蔽件22内以邻接护罩14从而通过限制凸起54能够被插入孔口58内的距离来控制安装高度的其它特征。

在所图示的实施例中，屏蔽件22由金属（例如，钢或铝）制成，并带有经由冲压操作形成的孔口58、槽62、锥形区域66以及可能地还有突起74。相对于更平滑且更柔软的塑料凸起54，限定孔口58的金属边缘是锋利且坚硬的，以促进咬合于凸起54内的边缘将屏蔽件22固定在凸起54上。屏蔽件22能够涂覆有防锈或防氧化材料，所述材料改善服役寿命并且能够是浅色（白色、银色或镜映色）的以反射辐射热波和使能量吸收最小化。涂层也能够是黑色以满足引擎盖下的视觉要求。在其它实施例中，护罩14能够由铝制成，且屏蔽件22能够由钢制成。也能够使用其它材料，然而，优选地，凸起54的材料比屏蔽件22的材料更软，以提供上文描述的屏蔽件22的边缘进入凸起54内的咬合。

现在将描述将屏蔽件22安装于护罩14上的方法。屏蔽件22（其已被设计成与护罩14上的凸起54协作）被定位在马达环38上，且孔口58与对应凸起54对齐。屏蔽件22取向成使得锥形区域66沿远离护罩14的方向突伸。然后，朝向护罩14按压屏蔽件22使得孔口58接收对应凸起54，且当凸起54穿过孔口58时，锥形区域66和突出部64沿远离护罩14的方向进一步偏转。按压持续直到屏蔽件22的下侧邻接护罩14。这能够由于屏蔽件22的下侧邻接肩部70和/或屏蔽件22的下侧上的（多个）突起74邻接护罩14而发生。

相比于现有的屏蔽技术方案，本发明的按压式屏蔽件22使得能够实现简化的护罩工具设计、强健的护罩模制特征、降低的制造和组装过程的成本、在整体冷却风扇组件中所使用的更少的各个部件（螺钉、铆钉、夹子等）、降低的热屏蔽件的成本、从冲击方面改善的热屏蔽件的耐用性，和改善的可再利用性。在按压式金属屏蔽件22的情况下，能够实现比自粘式热屏蔽件或金属冲压式热屏蔽件更低的单位成本和组装成本，其中所述金属冲压式热屏蔽件具有带有比孔口58和槽62远为更加复杂的几何构造的夹子或锁定特征。类似地，由于相比于需要更加复杂的弹性锁定结构的现有技术护罩，凸起54具有不复杂的几何构造，因此护罩14相比于其它护罩而言是简化的。

以下权利要求中阐述了本发明的各种特征。