風葉組件及制造方法、風扇及冰箱的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種風葉組件及制造方法、風扇及冰箱，其中，風葉組件包括扇葉結構(1)和用于帶動扇葉結構(1)轉動的轉軸(2)，扇葉結構(1)通過注塑的方式形成在轉軸(2)外周，并同時與轉軸(2)成為一體。此種通過注塑方式實現扇葉結構與轉軸連接的方案能夠提高兩者之間的結合強度，使扇葉結構的固定更加牢固可靠，在經過長期使用后不容易發生松動或脫落；而且，一體注塑成型的方式可以簡化扇葉結構的連接，能夠節約材料從而降低成本；另外，此種風葉組件加工工藝簡單，能夠有效地提高生產效率，并降低裝配人員的勞動強度。
【專利說明】
風葉組件及制造方法、風扇及冰箱
技術領域
[0001]本發明涉及家用電器技術領域，尤其涉及一種風葉組件及制造方法、風扇及冰箱。
【背景技術】
[0002]冰箱工作時需要對內部的空氣進行循環，具體可由風扇將來自蒸發器的冷卻空氣分配給冷藏室和冷凍室。風扇通過電機帶動扇葉結構旋轉，為實現這一功能，就需要將扇葉結構與電機的轉軸進行固定連接。
[0003]目前行業內通常采用的一種固定方法為，將轉軸鉚入機殼的孔內，再將機殼壓入注塑風葉的限位環內，通過機殼與扇葉結構的尺寸配合，使轉軸與扇葉結構通過機殼連接形成一體結構。
[0004]但是這種固定結構中由于轉軸直徑較小，鉚入機殼后與機殼的結合面積小，結合強度難以保證，在長時間使用后容易松動。而且為了實現較為可靠的連接，需要將轉軸與機殼之間、機殼與扇葉結構之間都設計為緊配合，在加工時除了要精確地保證孔軸配合精度，還需要設計專門的工裝輔助裝配，這些因素均使風扇的加工工藝復雜，從而導致制造成本較高。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提出一種風葉組件及制造方法、風扇及冰箱，能夠提高風葉組件中轉軸與扇葉結構的結合強度，并簡化風葉組件的制造工藝。
[0006]為實現上述目的，本發明第一方面提供了一種風葉組件，包括扇葉結構和用于帶動所述扇葉結構轉動的轉軸，所述扇葉結構通過注塑的方式形成在所述轉軸外周，并同時與所述轉軸成為一體。
[0007]優選地，還包括中間連接件，用于在注塑時使所述轉軸通過所述中間連接件在注塑模具內定位，所述扇葉結構注塑后與所述中間連接件和所述轉軸形成一體，且所述中間連接件位于所述扇葉結構和所述轉軸之間。
[0008]優選地，所述中間連接件上設有安裝孔，所述轉軸嵌設在所述安裝孔內。
[0009 ]優選地，所述轉軸的與所述中間連接件配合的部位設有滾花。
[0010]優選地，所述轉軸的一端與所述中間連接件的端部平齊。
[0011 ]優選地，所述中間連接件沿自身軸線為階梯狀的柱形結構。
[0012]優選地，所述中間連接件的材料為銅。
[0013]優選地，所述扇葉結構包括輪轂和多個風葉，多個所述風葉設在所述輪轂外周，所述輪轂與所述轉軸通過注塑形成一體。
[0014]為實現上述目的，本發明第二方面提供了一種風扇，包括電機和上述實施例所述的風葉組件。
[0015]為實現上述目的，本發明第三方面提供了一種冰箱，包括上述實施例所述的風扇。
[0016]為實現上述目的，本發明第四方面提供了一種風葉組件制造方法，所述風葉組件包括扇葉結構和轉軸，所述風葉組件制造方法包括如下步驟:
[0017]將所述轉軸在注塑模具內定位；
[0018]將所述扇葉結構通過注塑的方式形成在所述轉軸外周并同時與所述轉軸成為一體。
[0019]優選地，所述風葉組件還包括中間連接件，將所述轉軸在注塑模具內定位的步驟具體包括:
[0020]將所述轉軸嵌入所述中間連接件內；
[0021]通過所述中間連接件使所述轉軸在所述注塑模具內定位。
[0022]優選地，通過所述中間連接件使所述轉軸在所述注塑模具內定位的步驟具體包括:
[0023]通過所述注塑模具的頂針和導柱對所述中間連接件進行定位，從而實現對所述轉軸的定位。
[0024]優選地，在將所述轉軸嵌入所述中間連接件內的步驟之前，所述風葉組件制造方法還包括:
[0025]在所述轉軸的與所述中間連接件配合的部位加工滾花。
[0026]優選地，將所述扇葉結構通過注塑的方式形成在所述轉軸外周，并與所述轉軸成為一體的步驟包括:
[0027]在注塑設備的上部放置注塑材料；
[0028]控制所述注塑設備升至預設的溫度范圍，將注塑材料融化并導入所述注塑模具內以在所述轉軸的外周形成所述扇葉結構；
[0029]待注塑材料冷卻后開模，并將注塑好的所述風葉組件取出。
[0030]基于上述技術方案，本發明的風葉組件，扇葉結構采用注塑的方式形成在轉軸外周，并同時與轉軸成為一體。此種通過注塑方式實現扇葉結構與轉軸連接的方案能夠提高兩者之間的結合強度，使扇葉結構的固定更加牢固可靠，在經過長期使用后風葉不容易發生松動或脫落;而且，一體注塑成型的方式可以簡化扇葉結構的連接，省去了機殼的使用，能夠節約材料從而降低成本；另外，此種風葉組件加工工藝簡單，能夠有效地提高生產效率，并降低裝配人員的勞動強度。
【附圖說明】
[0031]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0032]圖1為本發明風葉組件的一個實施例的正面結構示意圖；
[0033]圖2為圖1所示風葉組件的半剖結構示意圖。
【具體實施方式】
[0034]以下詳細說明本發明。在以下段落中，更為詳細地限定了實施例的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個方面或多個方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認為是優選的或有利的任何特征可與其他一個或多個被認為是優選的或有利的特征組入口 ο
[0035]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“內”、“外”、“上”和“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護??圍的限制。
[0036]考慮到現有技術中通過機殼實現扇葉結構與轉軸連接的方案難以達到較高的連接強度，在長期使用后可能會出現扇葉結構松動或脫落的問題，而且這種風扇組件在裝配時也較為復雜，因而本發明提出了一種改進的風葉組件，參考圖2，主要改進點在于扇葉結構I與轉軸2的連接方式。
[0037]在一種示意性的實施例中，如圖1和圖2所示，本發明的風葉組件包括扇葉結構I和用于帶動扇葉結構I轉動的轉軸2，轉軸2可以是電機自身的軸，也可以是通過連接結構附加安裝到電機軸上的軸或軸套，例如，連接結構選擇平鍵、花鍵、銷釘或者聯軸節等。其中，扇葉結構I通過注塑的方式形成在轉軸2的外周，并同時與轉軸2成為一體，從而省去了對扇葉結構I的裝配環節。
[0038]在注塑時，可以首先將轉軸2在注塑模具中定位，以保證轉軸2與扇葉結構I之間的垂直度;接著在注塑設備的上部放置注塑材料，并控制注塑設備升至預設的溫度范圍，將注塑材料融化并導入注塑模具內以在轉軸2的外周形成扇葉結構I;待注塑材料冷卻后開模，并將注塑好的風葉組件取出，即形成一體式的扇葉結構I和轉軸2。
[0039]關于扇葉結構I的材質，形成扇葉結構I后滿足風扇要求且可通過注塑形成扇葉結構I的材質均可。優選為PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)材料，PBT材料是一種堅韌的工程熱塑材料，具有優良的化學穩定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩定性。另外扇葉結構I的材質還可以是AS(苯乙烯-丙烯腈共聚體)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、ΡΡ(聚丙烯)或PC(聚碳酸酯)材料等。
[0040]通過對本發明該實施例的結構闡述和工藝方法進行說明，可知該實施例的風葉組件與現有技術相比至少具備如下優點之一:
[0041](I)現有技術的風葉組件需要采用機殼對扇葉結構和轉軸進行連接，而本發明采用在制作好的轉軸2的外側一體注塑成型形成扇葉結構I的方式，直接將扇葉結構I與轉軸2通過注塑過程中注塑材料與轉軸2之間的結合力連接為一體，可以簡化扇葉結構的連接，從而節約材料以降低材料成本。
[0042](2)現有技術的風葉組件中轉軸和機殼采用緊配合實現連接，由于轉軸和機殼的配合面積較小，結合強度難以保證，在長時間使用后容易松動。而本發明的實施例將扇葉結構I和轉軸2通過注塑的方式連接為一體，通過材料結合的方式比緊配合更能提高兩者之間的結合強度，從而使扇葉結構I的固定更加牢固可靠，在經過長期使用后不容易發生松動或脫落，從而提高風葉組件使用的可靠性和壽命。
[0043](3)現有技術的風葉組件裝配工藝復雜，對加工精度也有較高的要求。而本發明的實施例對零件的加工精度無嚴格要求，加工工藝簡單，而且一體注塑的方式省去了對扇葉結構I進行裝配的環節，也就不需要為了裝配扇葉結構I而設計專用的工裝夾具，這些因素能夠有效地提高生產效率，并降低加工和裝配人員的勞動強度。
[0044]在上一實施例的基礎上，作為進一步的優化，如圖2所示，本發明的風葉組件還可包括中間連接件3，用于在注塑時使轉軸2通過中間連接件3在注塑模具內定位，扇葉結構I注塑后與中間連接件3和轉軸2形成一體，且中間連接件3位于扇葉結構I和轉軸2之間。
[0045]在一種結構形式中，參見圖1和圖2，扇葉結構I包括輪轂11和多個風葉12，多個風葉12設在輪轂11外周，輪轂11與轉軸2通過注塑形成一體。從圖2中可以看出，通過注塑形成的扇葉結構I的輪轂11同時與中間連接件3和轉軸2連接，以使整個風葉組件形成一體。
[0046]該實施例中采用中間連接件3的優點在于，在轉軸2的外周設置中間連接件3，相當于增加了轉軸2在該部位的外周面積，不僅在注塑時便于使轉軸2在注塑模具內定位，操作方便，而且還容易保證定位精度，并使轉軸2的位置保持穩定。而且，風葉組件能夠通過扇葉結構I與轉軸2之間在注塑時形成的材料結合力以及轉軸2與中間連接件3的配合共同保證結合強度，從而提高風葉組件使用時的可靠性。
[0047]優選地，中間連接件3上設有安裝孔31，轉軸2從安裝孔31的一端裝入，并嵌設在安裝孔31內。例如，將中間連接件3設計為圓柱形或棱柱形等，安裝孔31沿中間連接件3的軸線開設。此種中間連接件3結構簡單，安裝便捷。此外，作為擴展的實施例中，中間連接件3還可以是類似于三爪卡盤的結構。
[0048]具體地，中間連接件3沿自身軸線為階梯狀的柱形結構。這種結構能夠增大中間連接件3外周的表面積，從而增大扇葉結構I與中間連接件3之間的結合力。在圖2所示的風葉組件中，中間連接件3具有相互連接的第一柱體和位于靠近電機側的第二柱體，第一柱體的直徑大于第二柱體，該結構可以防止扇葉結構I向遠離電機的一側脫出。
[0049]由于轉軸2的直徑較小，為了提高轉軸2與中間連接件3之間的結合力，在一個優選的實施例中，轉軸2的與中間連接件3配合的部位設有滾花，在安裝時將轉軸2垂直鉚入安裝孔31中。該實施例中設置滾花能夠增加轉軸2與中間連接件3的摩擦力，從而使轉軸2與中間連接件3之間的配合更緊密，在后續注塑過程中中間連接件3受熱膨脹使安裝孔31增大時也不容易發生松動，并且在長期使用的過程中也能保持較好的結合強度。
[0050]根據扇葉結構I需要在轉軸2上的設置位置，可以將中間連接件3安裝在轉軸2上合適的軸向位置。對于一個具體的實施例，如圖2所示，中間連接件3設在轉軸2遠離電機的一端，且轉軸2的端部與中間連接件3的端部A平齊。這種安裝結構能夠在將轉軸2與中間連接件3形成的組件放入注塑模具中時便于定位，而不需要在注塑模具底面額外開設孔以容納轉軸2超出中間連接件3端面A的部分。
[0051]在設有中間連接件3的實施例中，中間連接件3優選地可以選擇各種金屬材料。例如，中間連接件3的材料為銅，銅的熔點高，在注塑過程中受熱時不容易發生變形，而且韌性好，特別是對于轉軸2上設有滾花的實施例，采用銅制成的中間連接件3更容易安裝在轉軸2上。
[0052]其次，本發明還提供了一種風扇，包括電機和上述各實施例所述的風葉組件。其中，風葉組件中的轉軸2可以是電機軸或者與電機軸相連的軸類零件。基于前面闡述的風葉組件的相關優點，本發明的風扇也具備相應的優點，例如:此種風扇的結構簡單可靠，扇葉結構I與轉軸2的連接強度高，長時間使用后不容易發生損壞;進一步地，此種風扇的制造工藝簡單，能夠有效地提高生產效率，從而降低生產成本。
[0053]再次，本發明還提供了一種冰箱，包括上述實施例所述的風扇。風扇的作用是實現冷卻空氣的循環流通，將來自蒸發器的冷卻空氣分配給冷藏室和冷凍室，以使冰箱達到較好的制冷效果。本發明的冰箱由于采用了各部件之間連接強度較高的風扇，因而冰箱在使用的過程中風扇的扇葉結構不容易松動，可以在運行時保持較小的噪音，而且風扇不容易發生損壞，能提高冰箱的使用壽命，同時可降低因維修或者更換風扇所耗費的成本。另外，該冰箱由于采用了結構和制造工藝較為簡單的風扇，能夠進一步降低冰箱的制造成本。
[0054]最后，本發明提供了一種風葉組件制造方法，在后續描述的過程中，如果用到的結構特征已經在前述風葉組件的主題中給出，此處將不再重復給出。在一種示意性的實施方式中，本發明的風葉組件制造方法包括如下步驟:
[0055]步驟101、將轉軸2在注塑模具內定位；
[0056]步驟102、將扇葉結構I通過注塑的方式形成在轉軸2外周并同時與轉軸2成為一體。
[0057]其中，在步驟101中，轉軸2可在注塑模具內直接定位或者通過其它結構件間接定位，從而保證轉軸2與注塑模具中水平面的垂直度，定位的目的在于為扇葉結構I的注塑提供基準，使得通過注塑一體成型的風葉組件在轉動時，盡量減小扇葉結構I發生偏擺的程度，以使風葉組件的受力平衡，提高風葉組件的使用壽命。步驟102在步驟101之后執行。
[0058]本發明的此種風葉組件制造方法的優點在于，將扇葉結構I通過注塑方式與轉軸2形成一體的加工方式省去了扇葉結構I的裝配工序，由此也不需要為了裝配扇葉結構I而設計專用的工裝夾具，不僅能夠簡化制造工藝，以在批量生產時大幅提高生產效率，而且可以保證扇葉結構I與轉軸2之間具備較高的連接強度，從而提高風葉組件的可靠性和壽命。
[0059]在本發明的另一種實施方式中，對于風葉組件中還包括中間連接件3的實施例，步驟1I具體包括:
[0060]步驟201、將轉軸2嵌入中間連接件3內；
[0061 ]步驟202、通過中間連接件3使轉軸2在注塑模具內定位。
[0062]其中，步驟202在步驟201之后執行。在步驟201中，參考圖2，中間連接件3上設有安裝孔31，可以將轉軸2從安裝孔31的一端裝入，優選地，使轉軸2遠離電機的一端與中間連接件3的端面A相平齊，這樣有利于轉軸2與中間連接件3形成的組件在注塑模具內定位。在步驟202中，通過中間連接件3使轉軸2在注塑模具內定位，可以增大定位面積，從而提高轉軸2的定位精度，而且在注塑過程中更容易使轉軸2的位置保持穩定。
[0063]在此基礎上，為了提高轉軸2和中間連接件3之間的結合強度，進一步地，在步驟201之前，還包括:
[0064]步驟200、在轉軸2的與中間連接件3配合的部位加工滾花。
[0065]通過步驟200使轉軸2與中間連接件3通過滾花進行配合，能夠增加兩者之間的摩擦力，以使轉軸2與中間連接件3之間形成緊配合，從而增大轉軸2與中間連接件3的結合力，在風葉組件長期工作后不容易發生松動或脫出。
[0066]在一種具體的實施方式中，步驟202具體包括:
[0067]步驟202A、通過注塑模具的頂針和導柱對中間連接件3進行定位，從而實現對轉軸2的定位。
[0068]該實施例充分地利用了注塑模具中的輔助結構件對中間連接件3進行定位，從而修正轉軸2的垂直度，無需額外設計定位工裝夾具，能夠簡化定位工序，從而節約成本。
[0069]在另一種【具體實施方式】中，給出了注塑工藝的實現方法，步驟102具體包括:
[0070]步驟301、在注塑設備的上部放置注塑材料；
[0071]步驟302、控制注塑設備升至預設的溫度范圍，將注塑材料融化并導入注塑模具內以在轉軸2的外周形成扇葉結構I ；
[0072]步驟303、待注塑材料冷卻后開模，并將注塑好的風葉組件取出。
[0073]上述步驟301?303依次執行。其中，在步驟301中，注塑材料可以是PBT、AS、ABS、PP、PC等。在步驟302中，預設的溫度范圍需要根據注塑材料的熔點進行設定，例如，對于PBT材料，預設的溫度范圍設定在225°?275°之間，以使注塑材料充分融化后能夠順暢地導入到注塑模具內，以在轉軸2的外周形成扇葉結構I。對于設有中間連接件3的風葉組件，融化后的注塑材料可同時與中間連接件3和轉軸2的外表面接觸。在步驟303中，注塑后溫度會逐漸降低，直至注塑材料冷卻成型后，打開模具，并通過頂針將風葉組件頂出，即得到一體式的注塑風葉組件。
[0074]以上對本發明所提供的一種風葉組件及制造方法、風扇及冰箱進行了詳細介紹。在這四個主題中，為了描述的簡要性，省去了對各主題中相同內容的重復闡述，因此，在各個主題中給出的結構特征和技術效果可以相互借鑒。
[0075]本文中應用了具體的實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種風葉組件，其特征在于，包括扇葉結構(I)和用于帶動所述扇葉結構(I)轉動的轉軸(2)，所述扇葉結構(I)通過注塑的方式形成在所述轉軸(2)外周，并同時與所述轉軸(2)成為一體。2.根據權利要求1所述的風葉組件，其特征在于，還包括中間連接件(3)，用于在注塑時使所述轉軸(2)通過所述中間連接件(3)在注塑模具內定位，所述扇葉結構(I)注塑后與所述中間連接件(3)和所述轉軸(2)形成一體，且所述中間連接件(3)位于所述扇葉結構(I)和所述轉軸(2)之間。3.根據權利要求2所述的風葉組件，其特征在于，所述中間連接件(3)上設有安裝孔(31)，所述轉軸(2)嵌設在所述安裝孔(31)內。4.根據權利要求3所述的風葉組件，其特征在于，所述轉軸(2)的與所述中間連接件(3)配合的部位設有滾花。5.根據權利要求2所述的風葉組件，其特征在于，所述轉軸(2)的一端與所述中間連接件(3)的端部平齊。6.根據權利要求2所述的風葉組件，其特征在于，所述中間連接件(3)沿自身軸線為階梯狀的柱形結構。7.根據權利要求2所述的風葉組件，其特征在于，所述中間連接件(3)的材料為銅。8.根據權利要求1所述的風葉組件，其特征在于，所述扇葉結構(I)包括輪轂(11)和多個風葉(12)，多個所述風葉(12)設在所述輪轂(11)外周，所述輪轂(11)與所述轉軸(2)通過注塑形成一體。9.一種風扇，其特征在于，包括電機和上述權利要求1?8任一所述的風葉組件。10.一種冰箱，其特征在于，包括權利要求9所述的風扇。11.一種風葉組件制造方法，其特征在于，所述風葉組件包括扇葉結構(I)和轉軸(2)，所述風葉組件制造方法包括如下步驟: 將所述轉軸(2)在注塑模具內定位； 將所述扇葉結構(I)通過注塑的方式形成在所述轉軸(2)外周并同時與所述轉軸(2)成為一體。12.根據權利要求11所述的風葉組件制造方法，其特征在于，所述風葉組件還包括中間連接件(3)，將所述轉軸(2)在注塑模具內定位的步驟具體包括: 將所述轉軸(2)嵌入所述中間連接件(3)內； 通過所述中間連接件(3)使所述轉軸(2)在所述注塑模具內定位。13.根據權利要求12所述的風葉組件制造方法，其特征在于，通過所述中間連接件(3)使所述轉軸(2)在所述注塑模具內定位的步驟具體包括: 通過所述注塑模具的頂針和導柱對所述中間連接件(3)進行定位，從而實現對所述轉軸(2)的定位。14.根據權利要求12所述的風葉組件制造方法，其特征在于，在將所述轉軸(2)嵌入所述中間連接件(3)內的步驟之前，所述風葉組件制造方法還包括: 在所述轉軸(2)的與所述中間連接件(3)配合的部位加工滾花。15.根據權利要求11所述的風葉組件制造方法，其特征在于，將所述扇葉結構(I)通過注塑的方式形成在所述轉軸(2)外周，并與所述轉軸(2)成為一體的步驟包括: 在注塑設備的上部放置注塑材料； 控制所述注塑設備升至預設的溫度范圍，將注塑材料融化并導入所述注塑模具內以在所述轉軸(2)的外周形成所述扇葉結構(I); 待注塑材料冷卻后開模，并將注塑好的所述風葉組件取出。
【文檔編號】F04D29/38GK105971932SQ201610560027
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月15日
【發明人】李明, 鄧衛勇, 張小軍, 鄧湘南, 陳香玉
【申請人】合肥凱邦電機有限公司, 珠海格力電器股份有限公司, 珠海凱邦電機制造有限公司