离心风扇以及电机的制作方法

本申请涉及机电领域，尤其涉及一种离心风扇以及电机。

背景技术：

电机在运转过程中会发热，散热装置能够为电机散热，从而提高电机运行的可靠性和使用寿命。

现有技术中，电机的散热装置例如可以有如下结构：第一种结构、是依靠铸铝转子端环上增加翅片来给电电机降温；第二种结构、是通过在转轴上增加额外的离心风扇来给电机散热降温；第三种结构、依靠端环增加翅片同时安装额外的离心风扇来给电机散热降温。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

本申请的发明人发现，现有的电机的散热装置各有局限性，例如：

在第一种结构中，依靠铸铝转子端环上增加翅片来给电机散热，虽然可以减少额外的风扇件，但是这也给铸铝转子的制造增加了工作量，导致转子端环制造消耗的原材料多，生产效率低，工艺稳定性和可靠性方面增加了质量控制点，加大了生产制造过程中的工作量，而且由于翅片扫风面积较小，对电机散热降温的效果有限；

在第二种结构中，为追求较好的散热效果，通常采用增加风扇外径和风扇扇叶宽度(即，风扇扇叶沿轴向的尺寸)的方法来增加离心风扇的风量，但这样就面临两个问题，一是由于电机端盖的存在，增加风扇外径容易使风扇与电机端盖干涉，致使风扇与端盖之间的间隙安全余量降低，因此，风扇的外径受到制约；二是由于定子线圈高度的限制，风扇与定子线圈之间的轴向空间有限，若增加风扇扇叶宽度，容易导致风扇与定子线圈之间的间隙安全余量降低，因此，风扇扇叶的宽度也受到制约；此外，若通过增加风扇外径和增加扇叶宽度的方法来提高风扇的散热冷却效果，还会导致原材料的用量的增加，增加了生产成本，且离心风扇是沿径向方向带走靠近离心风扇的定子线圈附近的热量，冷却效果虽可以达到设计要求，但风扇外形较大，原材料成本较高；

第三种结构虽然兼顾了前两种结构的优点，但也同时具有前两种结构的缺点，导致成本增加，工艺复杂，生产效率低；此外，如果仅是前两种结构的叠加而不考虑电机散热风路的情况，即使有散热翅片和离心风扇，冷却效果也不一定会更好。

为了解决上述问题的至少一个或解决其他类似问题，本申请提供一种离心风扇和电机，该离心风扇的扇环表面相对于轴向倾斜，可以导风和挡风，从而改变风扇旋转甩出的气流的方向，在将离心风扇安装于电机的情况下，便于气流沿径向和轴向两个方向直接同时冷却电机的定子线圈。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种离心风扇，该离心风扇包括：

轮毂，其为筒状，所述筒状具有中心轴线；

扇叶，其从所述轮毂延伸到所述轮毂的径向外侧；以及

扇环，其位于所述轮毂的径向外侧，在周向上围绕所述轮毂，所述扇环与所述扇叶连接，其中，所述扇环具有倾斜部，所述倾斜部的朝向所述扇叶的第一表面相对于所述中心轴线倾斜，在平行于所述中心轴线的轴向上，在沿着从所述扇环指向所述扇叶的方向上，所述倾斜部的所述第一表面的径向尺寸逐渐减小。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种电机，该电机具有实施例的上述方面所述的离心风扇，其中，该离心风扇的轮毂套设于电机的转轴的外周，该离心风扇与所述转轴一起绕所述中心轴线旋转，并且，所述离心风扇在轴向上位于电机的轴向端盖与定子线圈之间，所述定子线圈位于所述扇叶的远离所述扇环的轴向一侧。

本申请的有益效果之一在于：离心风扇的扇环表面相对于轴向倾斜，可以导风和挡风，从而改变风扇旋转甩出的气流的方向，在将离心风扇安装于电机的情况下，便于气流沿径向和轴向两个方向直接同时冷却电机的定子线圈。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请实施例的具有离心风扇的电机的一个轴截面示意图；

图2是本实施例的离心风扇的从扇环面向扇叶的一侧观察的立体示意图；

图3是本实施例的离心风扇的从扇环背向扇叶的一侧观察的立体示意图；

图4是本实施例的变形例中离心风扇的从扇环面向扇叶的一侧观察的立体示意图；

图5是本实施例的变形例中离心风扇的从扇环背向扇叶的一侧观察的立体示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。

另外，在本申请实施例的下述说明中，为了说明的方便，将离心风扇的轮毂的筒状的中心轴线延伸的方向称为“轴向”；将以该中心轴线为中心的半径方向称为“径向”；将围绕该中心轴线的方向称为“周向”。

实施例1

本申请实施例1提供一种离心风扇。

图1是本申请实施例的具有离心风扇的电机的一个轴截面示意图，图2是本实施例的离心风扇的从扇环面向扇叶的一侧观察的立体示意图，图3是本实施例的离心风扇的从扇环背向扇叶的一侧观察的立体示意图。

如图1、图2和图3所示，离心风扇1包括：轮毂11，扇叶2和扇环3。

其中，如图2和图3所示，轮毂11为筒状，该筒状具有中心轴线c，该筒状例如为圆筒状；扇叶2从轮毂11延伸到轮毂11的径向外侧，此外，扇叶2的数量可以是2个以上，在周向上被等间隔设置；扇环3位于轮毂11的径向外侧，扇环3在周向上围绕轮毂11，并且，扇环3与扇叶2连接。

如图1、图2和图3所示，扇环3具有倾斜部31，倾斜部31的朝向扇叶2的第一表面31a(图3未示出)相对于中心轴线c倾斜。其中，在平行于中心轴线c的轴向上，在沿着从扇环3指向扇叶2的方向上，倾斜部31的第一表面31a的径向尺寸逐渐减小。

根据本实施例，扇环的倾斜部的表面相对于轴向倾斜，可以起到导风和挡风的作用，从而改变扇叶旋转甩出的气流的方向，因此，能够使气流在轴向和径向两个方向流动，提高了散热的效率。

在本实施例中，第一表面31a在沿中心轴线c的截面上的投影可以是曲线段、直线段、或曲线段与直线段的组合图形，并且，该投影可以是向径向内侧凹入的图形，例如，在图1中，第一表面31a在沿中心轴线c的截面上的投影是向径向内侧凹入的曲线段，由此，第一表面31a成为喇叭口形状。

如图1、图2和图3所示，扇环3还具有：延伸部32和外缘部33。

在本实施例中，延伸部32从倾斜部31的径向外周向径向外侧延伸，并且延伸部32的面向扇叶的第二表面32a(如图1和图2所示)与轴向垂直，该延伸部32能够将倾斜部31所引导的气流向径向外侧引导，并且，阻挡气流向远离扇叶2的轴向流动。该延伸部32的径向宽度例如可以是2mm以上。

在本实施例中，外缘部33从延伸部32的径向外周向径向外侧延伸，并且外缘部33的面向扇叶2的第三表面33a(如图1和图2所示)相对于轴向倾斜，例如，第三表面33a的倾斜方向可以是，越朝向径向外侧延伸，越在轴向上靠近扇叶2，由此，外缘部33的第三表面33a能够使径向流动的气流沿轴向流动，从而为第三表面33a的轴向附近的区域散热。

在本实施例中，第三表面33a可以是朝向与第二表面32a平行的表面凹入的形状，并且，第三表面33a在沿中心轴线c的截面上的投影也可以是曲线段、直线段、或曲线段与直线段的组合图形。例如，在图1中，第三表面33a的投影是在轴向上朝向扇叶2一侧倾斜的曲线段，并且，该曲线段朝向与第二表面32a平行的表面凹入。

在本实施例中，如图1、图2和图3所示，扇叶2具有：第一连接部21、中间部22以及第二连接部23。其中，第一连接部21、中间部22以及第二连接部23可以由径向内侧向径向外侧依次连接。

在本实施例中，第一连接部21的径向内端与轮毂11连接，并且，第一连接部21从径向内端起，沿着相对于轴向倾斜的方向延伸，例如，在轴向上向远离扇环3的方向延伸，在径向上向远离轮毂11的方向延伸，并且，该延伸的方向与轴向呈30°～60°的夹角。中间部22的径向内端与第一连接部21的径向外端连接。第二连接部23与中间部22的径向外端连接，并且，第二连接部23沿轴向延伸，第二连接部23的面向扇环3的轴向的一端与扇环3的第一表面31a连接(如图1和图2所示)。

在本实施例中，扇叶2的第一连接部21、中间部22以及第二连接部23形成折弯结构，由此，能够在不提高扇叶2的轴向宽度以及不增加扇叶2的径向尺寸的情况下，提高离心风扇1的风量，不仅减小了扇叶的尺寸，也减少了扇叶的材料用量，降低了成本。

在本实施例中，如图1和图2所示，在中间部32的径向各位置处，中间部32的远离扇环3的轴向的一端的轴向位置保持不变，例如，中间部32沿着与轴向垂直的方向延伸。此外，第二连接部33的远离扇环3的轴向的一端与中间部32的远离扇环的轴向的一端具有相同的轴向位置。由此，扇叶2的轴向的尺寸可以被控制得较小，从而减小离心风扇2的轴向尺寸。

在本实施例中，如图1、图2、图3所示，扇叶2的平行于中心轴线c的侧面2a在垂直于中心轴线c的截面上的投影可以是直线段，即，扇叶2的侧面2a是一个平面。

此外，本实施例可以不限于此，扇叶2的平行于中心轴线c的侧面2a在垂直于中心轴线c的截面上的投影也可以是曲线段、或曲线段与直线段的组合图形等。

图4是本实施例的变形例中离心风扇的从扇环面向扇叶的一侧观察的立体示意图，图5是本实施例的变形例中离心风扇的从扇环背向扇叶的一侧观察的立体示意图。

图4和图5所示的离心风扇1’与图2、图3所示的离心风扇1的区别在于，在离心风扇1’中，扇叶2’的平行于中心轴线c的侧面2’a在垂直于中心轴线c的截面上的投影是曲线段，即，扇叶2’的侧面2’a是一个曲面，该曲面例如可以是一个平滑曲面。

如图4和图5所示，扇叶2’可以具有由径向内侧向径向外侧依次连接的第一连接部21’、中间部22’以及第二连接部23’。关于第一连接部21’、中间部22’以及第二连接部23’的说明，可以参考前述对于第一连接部21、中间部22以及第二连接部23的说明。

此外，在图4和图5中，各个扇叶2’的曲面形状可以相同，也可以不同。

此外，对于图4和图5中的其它标记所指示的结构的说明，可以参考对图2和图3相同标记所指示的结构的说明，此处不再重复说明。

在本实施例及其变形例中，离心风扇1、1’可以由添加有玻璃纤维的pa66塑料材质通过注塑模制的方法整体制作而成，此外，也可以采用其它材料制作，也可以采用其他的制作方法。

离心风扇1、1’可以适用于单转向电机和双转向电机，即，图1所示出的电机中的离心风扇1也可以被替换为离心风扇1’。

在本实施例中，离心风扇1在电机10中引起的气流的流动方向如图1的虚线箭头所示。

根据本申请的实施例及其变形例，扇环的倾斜部的表面相对于轴向倾斜，可以起到导风和挡风的作用，从而改变扇叶旋转甩出的气流的方向，因此，能够使气流在轴向和径向两个方向流动，提高了散热的效率；此外，扇环还可以对气流进行有效地引导，提高散热的效率；此外，扇叶具有折弯结构，从而在减小轴向尺寸和径向尺寸的情况下，提高风量，不仅能减少风扇原材料的用量，也能提高风扇的散热效果。

实施例2

本申请实施例2提供一种电机，该电机具有实施例1所述的离心风扇1(1’)。由于在实施例1中，已经对离心风扇1(1’)进行了详细说明，其内容被合并于此，此处省略说明。

下面，结合图1，以电机10具有离心风扇1为例进行说明。该说明同样适用于电机10具有离心风扇1’的情况。

如图1所示，在本实施例中，电机10可以具有离心风扇1。其中，离心风扇1的轮毂11套设于电机10的转轴4的外周，离心风扇1与转轴4一起绕中心轴线c旋转，例如，轮毂11的内径可以略小于转轴4的外径，由此，轮毂11能够与转轴4紧密配合连接。此外，轮毂11和转轴4也可以通过其他方式连接。

如图1所示，在本实施例中，离心风扇1在轴向上位于电机10的轴向后端盖81与定子线圈71之间，该定子线圈71可以位于扇叶2的远离扇环3的轴向一侧。

如图1所示，在本实施例中，离心风扇1的轮毂11的轴向长度可以结合离心风扇1的轴向定位方式来进行选择设计，例如，轮毂11的轴向一端可以抵靠在前轴承51的端面上，轮毂11的轴向另一端可以抵靠在转轴4上用于轴向定位的沟槽中的卡簧上(未图示)，也可以通过延伸离心风扇1的轮毂11的轴向长度直接抵靠在转子铁芯61的端面上来实现风扇的轴向定位。

此外，如图1所示，电机10还可以具有轴向前端盖82，后轴承52，转子的端环62，转子的散热翅片63以及定子铁芯72。其中，定子7具有定子铁芯72和定子线圈71。转子6具有转子铁芯61、端环62以及散热翅片63，该转子6例如是铸铝转子。转子铁芯61的作用是导磁，其是电机10的磁路的重要组成部分。此外，散热翅片63并不是必须的，可以根据实际的散热需求来选择，例如，有的电机的转子可以不具有散热翅片63。

在本实施例中，电机10可以是单转向电机或双转向电机等。

如图1所示，在本实施例中，离心风扇1的扇叶2的径向最外端可以位于定子线圈71的径向内侧，并且，风扇1的扇叶2沿轴向有很大一部分置于线圈71的内侧，由此，能够充分地利用端环62端部和定子线圈71端部之间的空间，使得电机10布局更加紧凑，同时为后端盖81和定子线圈71之间节约了空间，也更有利于离心风扇的进风，保证了电机中风路的通畅。此外，离心风扇1中仅有扇叶23与定子线圈71端部之间沿轴向邻近，因此，不用担心定子线圈71的轴向的长度可能导致新风扇1与定子线圈71干涉或没有足够的安全距离，也就是说，定子线圈71的线包的高度可以有很大的扩展空间。

根据本实施例，电机具有良好的散热特性，稳定性和使用寿命得以提高，并且布局更加紧凑。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。