[发明专利]具有翼弦方向和翼展方向弯曲的定子叶片

说明书

技术领域

本发明涉及例如应用在汽车中的支承冷却风扇马达的定子叶片。这些定子叶片具有弯曲的翼横截面且还具有沿它们长度或跨度(span)的弯曲(camber)。

背景技术

图1是冷却风扇的简化横截面示意图。还在图2中示出的环3支承一系列径向定子叶片6，这在两个图中都有示出。环3锚定到外支承件(未示出)。图1中的定子叶片6支承还在图2中示出的内环9。应理解，标识为环9的结构不是必须采取环或整个的圆柱状360°回转体的形式。图1中的内环9支承图示为马达12的马达，其可以是电或液压马达。马达12驱动由轴承18支承的风扇扇叶15。

理想地，内环9用作对马达12的极佳的刚性支承件。但实际上，这种理想是不能达到的，马达12和内环9可以以轴向或切向的方式运动，而这是不希望有的。

而且，给定的风扇系统具有确定的固有或共振频率。如果激励以这些频率发生，则当风扇附连至汽车发动机且发动机以这样的频率振动时，风扇系统将以这些频率共振。通常，这样的共振是不希望有的。风扇系统的共振可以是乘员舱内可被注意到的振动或讨厌的噪音的来源。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的风扇安装系统。

在本发明的一个形式中，马达支承件由一系列螺旋形臂承载，每个臂在其径向外侧上是凹陷的。

在一方面，本发明包括风扇，该风扇包括对驱动风扇扇叶的风扇马达进行支承的环，和支承该环并改变风扇扇叶的排气方向的定子叶片，这些定子叶片具有翼弦方向弯曲和翼展方向弯曲。

在另一方面，本发明包括一机动车，其包括由马达可旋转地驱动的冷却风扇，该冷却风扇包括支承件，该支承件承载驱动风扇扇叶的马达，和联接到该支承件的定子，所述定子在第一侧上为翼弦方向凹陷，在第二侧上为翼展方向凹陷。

在又一方面，本发明包括一装置，其包括有效支承风扇马达的基部、从该基部延伸的多个支承件，该多个支承件每个都改变风扇的排气方向，且与包括多个径向支承件的第二基部-支承件组合相比，至少在一个振动模式中增加基部-支承件组合的固有频率。

在再一方面中，本发明包括风扇组件，其包括用于对可旋转地驱动风扇的风扇马达进行支承的基部，和从该基部延伸的多个定子叶片，该多个定子叶片每个都具有至少两侧，该两侧为大致弓形。

虽然这里描述的装置的形式构成本发明的优选实施例，但是应理解本发明不限于这种精确形式的装置，且可进行变化而不偏离权利要求所限定的本发明的范围。

附图说明

图1是现有技术冷却风扇的简化横截面示意图；

图2是图1的环3和6的透视图；

图3是本发明的一个形式的简化透视图；

图4示出了用于描述现有技术中的翼的惯用术语；

图5示出了在有限元建模期间施加的轴向力；

图6至7示出了在结构的第一共振模式发生的变形的夸张视图；

图8示出了表示径向定子对图10的所施加力矩的响应的模拟结果；

图9示出了表示图3所示类型的双弯曲(dual-cambered)定子对图10的所施加力矩的响应的模拟结果；

图10示出了在有限元建模期间绕风扇的旋转轴线施加的力矩；

图11示出了表示径向定子对图13的所施加常平架(gymbaling)力的响应的模拟结果；

图12示出了表示图3所示类型的双弯曲定子对图13的所施加常平架力的响应的模拟结果；

图13示出了在有限元建模期间垂直于风扇的旋转轴线施加的力矩；

图14和15是有限元分析的结果的总结；

图16示出了本发明的一个形式；

图17和18示出了具体实施例；

图19示出了柱面坐标系中的基准方向；

图20至23示出了翼展方向或翼弦方向弯曲方向的各种基准和定义；以及

图24A至29B显示了双弯曲定子的面外和面内变形以及范米塞斯(VonMises)应力的减少。

具体实施方式

图3是本发明的一个形式的简化显示，示出了马达安装环30，其功能与图1和2中的内安装环9类似。在图3中，定子叶片33附连至内环9，且还附连至显示为元件32的独立支承构件或外环，其功能与图1和2中的外环3类似。

在图3中，定子叶片33构造有两种类型的弯曲。弯曲在图4中大体地示出，图4示出了翼的横截面视图。中弧线(mean camber line)是在下表面和上表面中间的线，其距离垂直于中弧线测量。如所示，翼的最前点是前缘，而最后点是后缘。