[發明專利]一種能降低散熱器風扇電機振動噪音的風扇輪轂

有效

• 申請號: 201710538995.0
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107327420B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 馬寶發;周偉剛
• 申請（專利權）人: 上海馬陸日用友捷汽車電氣有限公司;上海日用—友捷汽車電氣有限公司;長春日用友捷汽車電氣有限公司
• 主分類號: F04D29/32
• 分類號: F04D29/32;F04D29/66
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 陸林輝

技術領域

本發明屬于散熱器風扇技術領域，具體涉及一種能降低散熱器風扇電機振動噪音的風扇輪轂。

背景技術

現代乘用車散熱器風扇普遍為電機驅動，但電機由于磁瓦邊緣磁路畸變，電機磁瓦制造公差、軸系微小的不對中等等問題，必然會帶來一定的電磁激勵力。電磁力及其諧波激勵會直接施加在風扇的軸上，而軸系統本身又存在一定的自然共振頻率。在軸系統的自然共振頻率中，有一種“扭轉模態”頻率往往危害較大，扭轉模態又稱旋轉模態，是指轉速突變(上升或下降)時產生的電機瞬態振動。當電磁力及其諧波頻率與這些扭轉模態相同時，往往會導致軸系、風扇葉片、電機激發扭轉振蕩。這一“振蕩”的扭轉振動形式直接影響著風扇和電機系統的振動噪聲水平。

而普通風扇往往為塑料制品，其輪轂往往為“剛性結構”，振動傳遞特性“很硬”，對力的傳遞、結構激發的噪音起不到衰減作用。因此，當軸系扭轉模態，與風扇旋轉速度所致的電磁激勵力諧振頻率接近時，將會激發強烈的振動及噪音。為降低輪轂的振動及噪音，常用的手段是通過增設一些減震器元件來實現。但是限于轉動效率、空間布置、整體成本考慮，在車用散熱器風扇安裝其他額外的軸系減震器元件成本較高。

中國專利(公開號CN206017257U，申請號201620994346.2)公開的一種離心風輪和空調器中，通過在離心風輪的輪轂上開設降噪孔的方式來降低輪轂剛性減弱振動的傳導，同時降低渦流的形成，以達到降噪的目的。但是該方案中開設的降噪孔較小且靠近輪轂的外圍，對輪轂的剛度降低程度有限，主要是用于降低旋轉穩態下的噪音，降噪幅度只有0.73～1.87dB。其中降噪孔不能很好地削弱輪轂切向的內應力，因此對軸系扭轉模態產生的振動和噪音降低效果也有限。

發明內容

針對現有技術中風扇輪轂在轉速突變瞬態觸發的電機軸系扭轉共振音的問題，本發明的目的在于提供一種能降低散熱器風扇電機振動噪音的風扇輪轂。

本發明的能降低散熱器風扇電機振動噪音的風扇輪轂的中心設有軸安裝孔，所述風扇輪轂的盤面上位于周緣和所述軸安裝孔之間鏤空設有若干槽孔，各所述槽孔包括至少一條弧形槽孔和至少一條徑向槽孔，所述弧形槽孔與所述風扇輪轂周緣平行，所述徑向槽孔一端與所述弧形槽孔連接，另一端靠近所述風扇輪轂中心。

本發明的一較佳實施例中，各所述槽孔呈“工”型，包括兩條弧形槽孔和一條徑向槽孔，其中一條所述弧形槽孔靠近所述風扇輪轂的周緣，另一條所述弧形槽孔靠近所述軸安裝孔，所述徑向槽孔兩端分別與兩條所述弧形槽孔中間部位連接。

本發明的另一較佳實施例中，各所述槽孔呈“U”型，包括一條弧形槽孔和兩條徑向槽孔，所述弧形槽孔靠近所述風扇輪轂的周緣且兩端分別與所述徑向槽孔一端連接。

所述風扇輪轂需要通過嵌件與電機轉軸連接，需要通過螺栓或螺釘連接固定。本發明的另一些較佳實施例中，所述風扇輪轂的盤面上位于周緣和所述軸安裝孔之間間隔設有三個螺栓固定孔，所述槽孔個數為三個，分別設于兩個所述螺栓固定孔之間。

本發明的有益效果在于：

本發明通過在風扇輪軸上設置若干槽孔，所述槽孔為與風扇輪轂相似外形的鏤空結構，該鏤空結構可有效地降低輪轂盤面的支撐結構剛度，其中尤其是徑向槽孔可削弱風扇輪轂在圓周面上的切向內應力，而弧形槽孔可削弱風扇輪轂在圓周面上的徑向內應力。所述槽孔使得風扇旋轉時存在一個阻尼的遲滯角，相當于額外安裝了一個阻尼減震器，在風扇旋轉中產生的小角度扭轉震蕩會起到相應的衰減作用。因為，這些特殊構造的結構自然頻率會與整個電機風扇軸系的扭轉頻率相同。通過相似頻率的子系統彈簧阻尼減震元件的吸振作用，以及風扇振動傳遞的阻尼作用，在這兩個效應的作用下，風扇在特定扭轉頻率被激發時，振動噪聲將得到顯著降低。

相比普通塑料的“剛性”輪轂，本發明利用了薄板塑料件的阻尼特性，直接在輪轂面上構造出一種存在阻尼結構的“柔性輪轂”，同時利用其阻尼特征吸收剛性軸系的扭轉振動。由于風扇為塑料件，是一次注塑成型的，所以風扇成本無增加，邊界尺寸無變化，消耗的塑料原料會略微下降。

附圖說明

圖1為實施例1的降低散熱器風扇電機振動噪音的風扇輪轂的主視圖；

圖2為圖1中A-A面的剖視圖；

圖3為實施例2的降低散熱器風扇電機振動噪音的風扇輪轂的主視圖；

圖4為圖3中B-B面的剖視圖；

圖5～7為本發明電機和原有的電機的噪音測試結果。

附圖標記