阅读说明：本技术 一种用于提升扇叶性能的叶片结构及其车用风扇 (Blade structure for improving performance of fan blade and automobile fan with blade structure ) 是由 不公告发明人 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：一种用于提升扇叶性能的叶片结构及其车用风扇,其叶片结构包括安装在扇叶上的叶片,每个叶片的开放端上均安装有至少一个翼尖帆,翼尖帆位于叶片的端面处设置有凸出叶片端面的翼尖帆,每个叶片上的翼尖帆互不相连。其车用风扇包括外壳,外壳上设置有两条由上至下间距逐渐变小的卡扣斜板,两块卡扣斜板之间构成卡扣锥槽,卡扣锥槽底部为止退凸起,卡扣锥槽与锥形板卡合装配,锥形板上设置有锥形卡扣凸起,锥形卡扣凸起内侧与止退凸起的端面贴紧从而实现锥形板与卡扣锥槽的卡扣装配,锥形板具有弹性；锥形板安装在护罩上,护罩上设置有数个贯穿的通槽,内安装有扇叶,扇叶安装在电机的电机轴上,电机安装在外壳上,扇叶上安装有多个叶片。(The utility model provides a blade structure and automobile-used fan for promoting flabellum performance, its blade structure all installs at least one wingtip sail including installing the blade on the flabellum on the open end of every blade, and the wingtip sail is located the terminal surface department of blade and is provided with the wingtip sail of protrusion blade terminal surface, and the wingtip sail on every blade is not continuous each other. The automotive fan comprises a shell, wherein two buckle inclined plates with gradually reduced intervals from top to bottom are arranged on the shell, a buckle conical groove is formed between the two buckle inclined plates, a stopping bulge is arranged at the bottom of the buckle conical groove, the buckle conical groove is clamped and assembled with a conical plate, a conical buckle bulge is arranged on the conical plate, the inner side of the conical buckle bulge is tightly attached to the end surface of the stopping bulge, so that the buckle assembly of the conical plate and the buckle conical groove is realized, and the conical plate has elasticity; the conical plate is installed on the guard shield, is provided with the logical groove that the several runs through on the guard shield, installs the flabellum in, and the flabellum is installed on the motor shaft of motor, and the motor is installed on the shell, installs a plurality of blades on the flabellum.)

一种用于提升扇叶性能的叶片结构及其车用风扇

技术领域

本发明涉及车用风扇，特别是涉及一种用于提升扇叶性能的叶片结构及其车用风扇。

背景技术

随着汽车电气化和智能化程度的加深，有很多的电子元器件被搭载到了整车当中，其中有一部分控制芯片或者通信用芯片因为其运算量巨大并且安装环境封闭，需要一只小型风扇对其进行主动风冷散热，使芯片能够工作在合适的温度环境中。

这类小型风扇都是用来匹配整车芯片，其安装环境往往是在乘客舱内，属于与乘客距离最近的零部件系统，此外，对于电气化的汽车，为了提升此类汽车在相等电池容量情况下的续航里程，所有电子部件的电流消耗也变得十分敏感，换言之针对小型风扇的效率要求也被提高了。

现有技术的缺陷和不足：

传统产品会使用无圈风扇或者有圈风扇作为流体部件，通过电机带动扇叶旋转从而驱使空气流动。

无圈风扇（本案附图中去除翼尖帆）可以在电机的驱动下以很高的转速运转。同时由于无圈风扇本身的结构使得该类扇叶的整体不平衡量较低，因此在转动过程中产生的振动量也较低。不过由于是无圈风扇，空气在经过扇叶侧边时，会因为扇叶两面不同的气压而产生涡流，翼尖的涡流使得风扇运动的阻力增大，降低风扇的运行效率。

有圈风扇因为有效降低了扇叶侧边的翼尖涡流提升了扇叶的工作效率，但是在实际应用中，有圈风扇在制造过程中会因为材料流动而在外圈产生一圈材料熔接线（在扇叶外部固定一圈外圈，外圈由一块长方形长条构成，其连接处通过熔接线连接），这圈熔接线往往是零件结构强度较薄弱的地方。因为熔接线的限制，使得扇叶在不更换更高级材料的限制下转速有限，不能够实现更丰富的应用。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于提升扇叶性能的叶片结构及其车用风扇，其叶片结构通过增加翼尖帆可以有效降低涡流及阻力。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于提升扇叶性能的叶片结构，包括安装在扇叶上的叶片，每个叶片的开放端上均安装有至少一个翼尖帆，所述翼尖帆位于叶片的端面处设置有凸出叶片端面的翼尖帆，每个叶片上的翼尖帆互不相连。

作为本发明的进一步改进，在扇叶轴向正投影方向上，翼尖帆呈圆弧状，其最外圆弧的轮廓直径为扇叶叶尖位置处直径。

作为本发明的进一步改进，翼尖帆的高度不超过扇叶半径长度的1/4。

作为本发明的进一步改进，翼尖帆的厚度在0.5mm至3mm之间。

作为本发明的进一步改进，翼尖帆的内表面与其轴向形成的夹角α在0.5度~3度。

作为本发明的进一步改进，翼尖帆整体布置在在扇叶上部或者沿扇叶尖部位置上下各占一半分布，当翼尖帆上半部分高度低于扇叶半径尺寸1/10时需要调整翼尖帆的高度至翼尖帆的高度不超过扇叶半径长度的1/4，以保证翼尖帆在扇叶上半部分的高度。

作为本发明的进一步改进，翼尖帆与叶片、扇叶一起注塑成型，使其为一体结构。

本发明还公开了一种车用风扇，其应用有上述叶片结构。

作为本发明的进一步改进，还包括外壳，所述外壳上设置有两条由上至下间距逐渐变小的卡扣斜板，两块卡扣斜板之间构成卡扣锥槽，卡扣锥槽底部为止退凸起，所述卡扣锥槽与锥形板卡合装配，所述锥形板上设置有锥形卡扣凸起，锥形卡扣凸起内侧与止退凸起的端面贴紧从而实现锥形板与卡扣锥槽的卡扣装配，所述锥形板具有弹性；

所述锥形板安装在护罩上，护罩上设置有数个贯穿的通槽，所述内安装有扇叶，扇叶安装在电机的电机轴上，电机安装在外壳上，所述扇叶上、沿着其圆周方向上均匀安装有多个叶片。

作为本发明的进一步改进，外壳上设置有安装卡环，安装卡环一端开口且内侧为安装内环，所述安装内环的侧壁上设置有弧形凸起，所述弧形凸起卡装入安装座的安装座环槽内，从而将安装座安装在安装卡环上；所述安装卡环均有弹性，从而使其通过弹性变形的弹力将弧形凸起卡紧在安装座环槽内。

本发明的有益效果是：

本发明的翼尖帆可以有效降低扇叶翼尖处的涡流，使得涡流带来的运行阻力降低，也降低了因为涡流而产生的振动，使得产品整体的风噪表现更优。在同样叶型设计下，不带小翼和带了小翼设计的风扇性能曲线（模拟结果）如图12，在接近的流体表现下，带有小翼的风扇所消耗电流要比不带小翼的风扇所消耗的电流低接近7%，可以看出带有小翼设计的扇叶提升了风扇本身的运行效率。

同时由于翼尖各不相连，不存在类似于有圈风扇的外圈熔接线，使得扇叶在高速情况下仍然可以得到应用，不需要更换更为牢固的材料，使得轻量化设计的扇叶成为可能。同时轻量化的扇叶也降低了电机的负载，使得电机寿命得到延长。

附图说明

图1-图5是本发明的结构示意图。其中图4、图5分别是图3中A-A、B-B剖视图。

图6-图7是本发明的去除护罩后的结构示意图。

图8是护罩的结构示意图。

图9-图10是扇叶的结构示意图。

图11是锲形块处改进结构示意图。

图12是风扇性能曲线模拟结果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1-图10，本实施例的车用风扇，包括外壳110，外壳110上设置有安装卡环120，安装卡环120一端开口且内侧为安装内环121，所述安装内环121的侧壁上设置有弧形凸起122，所述弧形凸起122卡装入安装座130的安装座环槽131内，从而将安装座130安装在安装卡环120上；所述安装卡环120均有弹性，从而使其通过弹性变形的弹力将弧形凸起122卡紧在安装座环槽131内。需要安装风扇时，螺栓穿过安装座130与外部装置装配即可。

所述外壳110上还设置有两条由上至下间距逐渐变小的卡扣斜板140，两块卡扣斜板140之间构成卡扣锥槽141，卡扣锥槽141底部为止退凸起142，所述卡扣锥槽141与锥形板220卡合装配，所述锥形板220上设置有锥形卡扣凸起221，锥形卡扣凸起221内侧与止退凸起142的端面贴紧从而实现锥形板220与卡扣锥槽141的卡扣装配，所述锥形板220具有弹性。

所述锥形板220安装在护罩210上，护罩210上设置有数个贯穿的通槽，从而便于气流流动。所述外壳110内安装有扇叶300，扇叶300安装在电机的电机轴上，电机安装在外壳100上，且电机启动后可驱动扇叶300圆周转动，扇叶300圆周转动时能够产生气流，气流从护罩210的通槽穿出。电机与扇叶300、电机如何安装在外壳110上输入现有技术，可以参考现有的类似风扇结构。

所述扇叶300上、沿着其圆周方向上均匀安装有多个叶片310，每个叶片310的开放端上均安装有至少一个翼尖帆320，所述翼尖帆320位于叶片310的两端面处分别设置有凸出叶片310的翼尖321，每个叶片上的翼尖帆320互不相连。本实施例中，风扇的叶片表面几何形状设计与不加翼尖的设计一致，包含叶片的几何形状，叶片的数量，叶片的分布等，区别就在于增加了翼尖。

优选地，本实施例中，翼尖帆的几何尺寸以及设计要求：

翼尖帆的几何外形从扇叶轴向上看呈圆弧状，其最外圆轮廓直径为原扇叶叶尖位置处直径；

翼尖帆的高度不超过扇叶半径长度的1/4，可以整体布置在在扇叶上部或者沿扇叶尖部位置上下各占一半分布，注意在这种分布状态下，当翼尖帆上半部分高度低于扇叶半径尺寸1/10的时候需要调整翼尖帆的高度保证翼尖帆在扇叶上半部分的高度；本实施例的上下以图4的上下为准。

翼尖帆的厚度需保证在0.5mm至3mm之间；

翼尖帆的内表面与其轴向形成的夹角α在0.5度~3度，这种设计在便于制造的同时也能够保证对空气流体一定的驱动力；

翼尖帆可以与风扇扇叶一起注塑成型并且不需要额外的加工或者后处理工艺。

参见图11，为了防止在使用过程中由于锥形卡扣凸起221内侧与止退凸起142脱离造成护罩220和外壳110分离，也就是护罩脱落、松动，申请人还进行了如下改进：

在锥形板220上设置锁槽222，在其中一块卡扣斜板140上设置斜板滑槽143，所述斜板滑槽143与锁杆410一端卡合、可滑动装配，所述锁杆410一端卡装入锁槽222内、另一端穿出卡扣斜板140后与拉环420装配，所述锁杆410位于拉环420和卡扣斜板140之间的部分与弹簧片430一端装配，弹簧片430另一端与卡扣斜板140或外壳装配，弹簧片430具有弹性，其弹簧片430用于对锁杆410施加向锁槽推动的弹力，以防止锥形板220从卡扣锥槽141内脱离。需要取出锥形板220时，只需要通过拉环将锁杆420向外拉出锁槽即可。本实施例中弹簧片具有柔性，因此在拉出锁杆时，弹簧片会发生形变以消减相应的位移量。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。