CN101504012A - 风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有内转子马达的风扇。该风扇包括一扇框，具有一底座；一转子，其包括一轮毂、一轴套及一磁性元件，其中该磁性元件套设在该轴套上；以及一定子，设置在该底座上并耦合于该转子，其包括一转轴，穿过该轴套，其中该转轴的一端固定在该底座上。

Description

风扇

技术领域

本发明涉及一种风扇及其马达，尤其是涉及一种能够减轻转子重量且避免转动惯量过大，并能适当缩小轮毂尺寸，进而增加流道体积的风扇及其马达。

背景技术

现今许多设备(如风扇)都会通过马达的驱动来达到运转的功效，因此马达的品质好坏会决定相关设备的品质。为了因应在特殊环境下的需求，运用在风扇相关产品的马达更需要额外考量散热效能、减振与减噪等因素。如无法符合相关的需求下，轻则产生噪音，重则会导致搭配产品使用寿命的减短。

请参阅图1，其为传统轴流式风扇的剖面示意图。该风扇1多采用外转子设计。该风扇1具有叶轮，该叶轮由轮毂13和连接于轮毂13的多个叶片14所组成，该叶轮由马达驱动，该马达包括定子11与转子，该转子由铁壳15磁带16和转轴17所组成。为了让轴流式风扇1得以运作，必须要在铁壳15内侧安装磁带16，轴流式风扇1在通电之后，定子11所产生的磁力会不断推动磁带16，而带动整个叶轮旋转，进而让轴流式风扇1产生效能。

然而，在叶轮转动时，马达因形状关系而产生极大的转动惯量，使得轴流式风扇1运转时会产生振动，其不仅会产生恼人的噪音，还无法运用于高稳定性的产品。

再者，为了要安装铁壳15和磁带16于轮毂13内侧，轮毂13的尺寸也必须随之增大，因此占用了不少原先可供气流流经的空间，使风扇的流道变小，因而降低其散热效能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种风扇及其马达，可以增加风扇流道空间，提升散热效能，并且减少转动惯量和降低噪音，延长相关产品的寿命，并提高产品的稳定性。

根据本发明的构想，该风扇包括一扇框，包括一底座；一转子，包括一轮毂、一轴套及一磁性元件，其中该磁性元件套设于该轴套；以及一定子，设置在该底座上并耦合于该转子，其包括一转轴，穿过该轴套，其中该转轴的一端固定在该底座上。

该底座更具有一底壁，该底壁与该扇框的出风侧距离一特定高度。该底座具有一侧壁，环设于该底壁的周缘，以界定出一第一容置空间与一第二容置空间。该底座沿该转轴方向的剖面为一近似H形。该风扇更包括一电路板，容置于该第一容置空间，该定子位于该第二容置空间。该底壁更具有一突出部，且该突出部由该底壁向该风扇的出风侧延伸而出，供该电路板套接。或者，利用一固定架抵顶位于该第一容置空间内的该电路板。

较佳地，该转轴的一端包覆在该突出部之内，而该转轴的另一端具有一沟槽，以供一扣环扣合于该沟槽。

该底座与该扇框外壁之间更具有多个连接件，该连接件呈上扬的形状。该轮毂外侧更具有多个叶片，该叶片呈上扬的形状。较佳地，该叶片的底缘沿转轴方向朝风扇的出风侧延伸且超过该底座侧壁的顶缘。

该磁性元件为一永久磁铁，而该轴套为一金属材质。

该风扇更包括至少一轴承，设置在该轴套内。该轮毂的顶面中央处具有一突缘，并限定出一凹洞，供该轴套内接在该凹洞之中。

该定子更包括一线座，套设于该磁性元件周围，且由一线圈绕在一硅钢片或绕线座所组成。或者，该定子更包括一线圈及一铁壳，该铁壳包覆在该线圈外，其中该线圈固定在一支架上。该风扇可为一轴流式风扇。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为传统轴流式风扇的剖面示意图；

图2为本发明的风扇第一实施例示意图；

图3为本发明的风扇第二实施例示意图。

主要元件符号说明

1：轴流式风扇                11、30：定子

14：叶片                     13、41：轮毂

15：铁壳                     16：磁带

17、23：转轴                 2：风扇

20：扇框                     21：底座

211：底壁                    211a：突出部

212：侧壁                    213：第一容置空间

214：第二容置空间            231：沟槽

25：电路板                   32：线圈

26：固定架                   27：连接件

h：特定距离                  31：铁壳

40：转子                     411：凹洞

42：叶片                     43：轴套

431：轴承                    44：磁性元件

C：扣环                      41a：突缘

33：支架

具体实施方式

第一实施例

请参阅图2，其为本发明的风扇第一实施例示意图，本发明的风扇2包括一扇框20、一定子30与一转子40，扇框20包括有一底座21，该定子30承载在底座21上且具有一转轴23设置于底座21，而转轴23的一端嵌固或包覆在底座21上且向风扇2的入风侧延伸而出。另外，转轴23的另一端更预设一沟槽231，可用以与一扣环C嵌结。

该定子30包括一线座，其由线圈绕在一硅钢片或绕线座所组成。而该转子40包括一轮毂41、一轴套43与多个叶片42，轮毂41的顶面中央处具有突缘41a，且限定出一凹洞411，轴套43为金属材质所制成且内接在凹洞411之中，轴套43的内侧设有至少一轴承431，而其外侧更设有一磁性元件44，例如是一永久磁铁。当风扇2转动时，转子40的轴套43、轴承431与磁性元件44可对应于转轴23而作相对运动。

该底座21更可分为一底壁211与一侧壁212，侧壁212环设于底壁211的边缘，而底壁211与扇框20的出风侧距离一特定高度h。如此，整个底座21沿着转轴23方向的剖面形成一近似H形的构造。如以底壁211作为分界，底座21的下半部则界定为第一容置空间213，而底座21的上半部则界定为第二容置空间214，第一容置空间213用以容置一电路板25，第二容置空间214则用以容置定子30，而电路板25与定子30电性连结，用以驱动定子30。

底壁211处更设有一突出部211a，而突出部211a由底壁211向扇框20的出风侧延伸而出，转轴23的一端可被包覆在突出部211a之内，更强化转轴23与底壁211的结合力。如此，位于第一容置空间213的电路板25可预先于中央处设计一开口，使得电路板25可固定于突出部211a的外缘。

在组装时，先将转轴23的一端穿过轴套43内的轴承431并固定在该底座上，再由风扇2的入风侧套设一扣环C于该转轴23另一端的沟槽231，例如为一C型扣环。因扣环C的外径略大于转轴23外径的缘故，轴套43内侧的轴承431受到扣环C的阻挡，使得转轴23不会随之产生向上的轴向位移，藉以达到限位的效果。然，此设计不仅方便风扇2的装设与拆卸，风扇2在运转过程中所产生的废热可由轮毂41的凹洞411散逸，延长风扇2的使用寿命。

由于本发明的风扇2将磁性元件44套设于轴套43外侧，转子40整体的重量集中于中央，轮毂的直径也随之缩小，故风扇2在转动时所产生的转动惯量大幅减少，其产生的振动也随之变小，噪音也能够有效得到抑止。

此外，风扇2可以挪出更多的流道空间让气流通过，以直径40毫米(mm)的风扇为例，本发明可以将原先直径23毫米的轮毂缩小为21毫米。故在不变更风扇2其他设计的情况下，本发明可以增加气体流道的区域，进而达到强化散热的效果。

另外，为使风扇减噪效果更佳，更可以将用以连结扇框壁与底座21的连接件27与叶片42共同设计成上扬的形状，可抑止气动噪音的产生，还能提升整体风扇的效能。此外，该叶片42的底缘沿转轴方向朝风扇的出风侧延伸且超过该底座侧壁212的顶缘，以加大叶片尺寸而增加风量。

第二实施例

本发明的风扇的变化并不局限于此，另请参阅图3，其为本发明的第二实施例示意图。风扇3的定子可依实际状况来稍作变化。此实施例的结构大致与上述实施例类似，两者差异在于该定子具有一铁壳31，并在铁壳31与磁性元件44之间设置线圈32，而达到与上述实施例相同的效果，该线圈32固定在一支架33上，以固定于铁壳31内侧。此外，底壁211并无设置突出部，而是改用完整而无开口的电路板25，之后再以至少一固定架26将电路板25抵顶在第一容置空间213内。如此，电路板25的中央处则不需另行设计开口，电路板25的面积不会因开口而缩小，不仅可安装更多的电子元件，更能提升电路板25的散热效果。

综上所述，本发明的风扇不仅可以大幅降低风扇转动惯量，而且有效减少噪音，还可以有效扩大流道区域，强化散热的效果，应用在各种变化的风扇，尤其是轴流式风扇上，更能发挥其优异的性质。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在所附的权利要求中。

Claims (16)

1.一种风扇，包括：

扇框，包括一底座；

转子，包括轮毂、轴套及磁性元件，其中该磁性元件套设于该轴套；以及

定子，设置在该底座上并耦合于该转子，其包括转轴，穿过该轴套，其中该转轴的一端固定在该底座上。

2.如权利要求1所述的风扇，其中该底座更具有一底壁，该底壁与该扇框的出风侧距离一特定高度。

3.如权利要求2所述的风扇，其中该底座更具有侧壁，环设于该底壁的周缘，以界定出第一容置空间与第二容置空间。

4.如权利要求3所述的风扇，其中该底座沿该转轴方向的剖面为一近似H形。

5.如权利要求3所述的风扇，其更包括电路板，容置于该第一容置空间，该定子位于该第二容置空间。

6.如权利要求5所述的风扇，其更包括固定架，用以抵顶位于该第一容置空间内的该电路板。

7.如权利要求5所述的风扇，其中该底壁更具有一突出部，且该突出部自该底壁向该风扇的出风侧延伸而出，供该电路板套接，该转轴的一端包覆在该突出部之内。

8.如权利要求1所述的风扇，其更包括至少一轴承，设置在该轴套内。

9.如权利要求8所述的风扇，其中该转轴的另一端具有沟槽，该风扇更包括一扣环，当该转轴穿过轴套后，该扣环扣合于该沟槽。

10.如权利要求1所述的风扇，其中该底座与该扇框外壁之间更具有多个连接件，该连接件呈上扬的形状。

11.如权利要求1或10所述的风扇，其中该轮毂外侧更具有多个叶片，该叶片呈上扬的形状。

12.如权利要求11所述的风扇，其中该叶片的底缘沿转轴方向朝风扇的出风侧延伸且超过该底座侧壁的顶缘。

13.如权利要求1所述的风扇，其中该磁性元件为永久磁铁，该轴套为金属材质。

14.如权利要求1所述的风扇，其中该轮毂的顶面中央处具有一突缘，并限定出一凹洞，供该轴套内接在该凹洞之中。

15.如权利要求1所述的风扇，其中该定子更包括一线座，套设于该磁性元件周围，且由线圈绕在硅钢片或绕线座所组成。

16.如权利要求1所述的风扇，其中该定子更包括线圈及铁壳，该铁壳包覆在该线圈外，该线圈固定在一支架上。

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