CN107975482A - 风扇结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风扇结构及其制造方法。其中风扇结构包含第一固定环与复数个扇叶。第一固定环具有多个第一沟槽，第一沟槽环状排列于第一固定环上。扇叶的一端耦接至第一固定环的第一沟槽。第一固定环具有冲压部及非冲压部，其中冲压部邻接扇叶，冲压部的厚度小于非冲压部的厚度。

Description

风扇结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种风扇结构及其制造方法。

背景技术

电子装置，如电脑、笔记型电脑等的效能随着科技的发展不断地上升。然而，高运算处理也伴随着发热量的提高，传统塑胶成型的叶片因材料的特性，叶片的厚度较厚，使得散热效果有限。因此，金属散热叶片的发展使得叶片的厚度可大幅地降低，也可提升整体风扇的效能。然而，金属扇叶结构在制作工艺上仍具有许多困难。因此，一种简化制造难度以及提升扇叶结构强度的方法与结构是需要的。

发明内容

本发明的一实施例为一种风扇结构包含第一固定环与多个扇叶。第一固定环具有多个第一沟槽，第一沟槽环状排列于第一固定环上。扇叶的一端耦接至第一固定环的第一沟槽。第一固定环具有冲压部及非冲压部，其中冲压部邻接扇叶，冲压部的厚度小于非冲压部的厚度。

本发明的另一实施例为一种形成风扇结构的方法，包含将多个扇叶的一端置入于第一固定环的多个第一沟槽中，其中扇叶与第一沟槽之间具有间隙。冲压第一固定环，使得沟槽附近的第一固定环的材料受到挤压而延伸至间隙内以固定扇叶。

本发明的提供一种扇叶结构及其制造方法，通过将扇叶置入固定环的沟槽中，再进行冲压制作工艺，不但可制造出具有极薄扇叶的风扇结构，同时可简化制造上的困难，并兼顾扇叶结构的强度及特点。

附图说明

阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本发明的多个态样。应注意，根据业界中的标准做法，多个特征并非按比例绘制。事实上，多个特征的尺寸可任意增加或减少以利于讨论的清晰性。

图1A及图1B分别为本发明的部分实施例的风扇结构的立体视图及上视图；

图2A至图2B为本发明的部分实施例的风扇结构的组装示意图；

图3A至图3B分别为本发明的部分实施例的风扇结构的局部立体视图及截面图；

图4A为本发明的部分实施例的制造风扇结构的方法的截面图；

图4B为使用图4A的方法所制造出的风扇结构的立体视图；

图5A为本发明的部分实施例的制造风扇结构的方法的截面图；

图5B为使用图5A的方法所制造出的风扇结构的立体视图；

图6为本发明的其他部分实施例的立体视图；

图7为本发明的其他部分实施例的上视图；

图8为本发明的其他部分实施例的上视图。

符号说明

10、20、30 风扇结构

100、150、160 扇叶

100W、201W 宽度

110 凸出部

120 凹口

200、250、260、300、350、360、400、500 固定环

200A 外环部

200B 内环部

201、251、261、301、351、361、501 沟槽

210 冲压部

212 非冲压部

302 部分

600 冲压模具

A-A’ 线段

g 间隙

T1、T2、T3 厚度

具体实施方式

以下发明提供众多不同的实施例或范例，用于实施本案提供的主要内容的不同特征。下文描述一特定范例的组件及配置以简化本发明。当然，此范例仅为示意性，且并不拟定限制。举例而言，以下描述「第一特征形成在第二特征的上方或之上」，在实施例中可包括第一特征与第二特征直接接触，且也可包括在第一特征与第二特征之间形成额外特征使得第一特征及第二特征无直接接触。此外，本发明可在各范例中重复使用元件符号及/或字母。此重复的目的在于简化及厘清，且其自身并不规定所讨论的各实施例及/或配置之间的关系。

此外，空间相对术语，诸如「下方(beneath)」、「以下(below)」、「下部(lower)」、「上方(above)」、「上部(upper)」等等在本文中用于简化描述，以描述如附图中所图示的一个元件或特征结构与另一元件或特征结构的关系。除了描绘图示的方位外，空间相对术语也包含元件在使用中或操作下的不同方位。此设备可以其他方式定向(旋转90度或处于其他方位上)，而本案中使用的空间相对描述词可相应地进行解释。

图1A及图1B分别为本发明的部分实施例的风扇结构的立体视图及上视图。风扇结构10具有多个扇叶100、第一固定环200以及第二固定环300。其中第一固定环200与第二固定环300为具有相同圆心的圆形，且第一固定环200的直径小于第二固定环300的直径。第一固定环200的圆周上具有环状配置的多个第一沟槽201，且第一沟槽201之间彼此具有相同间距。相似地，第二固定环300的圆周上具有环状配置的多个第二沟槽301，且第二沟槽301之间彼此具有相同间距。扇叶100的一端耦接至第一固定环200的第一沟槽201中，扇叶100的另一端耦接至第二固定环300的第二沟槽301中。在部分实施例中，扇叶100的数量与第一沟槽201、301的数量一致。在其他部分实施例中，第二固定环300可省略。

扇叶100、第一固定环200，以及第二固定环300的材料为具有延展性的材料。在部分实施例中，扇叶100、第一固定环200，以及第二固定环300可为金属，例如不锈钢(铁的合金)、铜、铝，或其他适合的金属。扇叶100、第一固定环200，以及第二固定环300的可为相同材料或不同材料。在部分实施例中，扇叶100的材料的延展性小于第一固定环200及第二固定环300的延展性。

如图1B所示，扇叶100的形状为直线型，且放射状地排列于第一固定环200及第二固定环300的圆周上。更详细而言，扇叶100分别与第一固定环200、第二固定环300的圆周的切线方向呈垂直(90度)。以另一角度而言，扇叶100的排列方向实质上与第一固定环200、第二固定环300的半径方向一致，然本发明不限定于此。在部分实施例中，由于扇叶100为具有延展性的金属材料，故扇叶100的厚度可制造为极薄。在部分实施例中，扇叶100的厚度范围约0.05mm至0.1mm。

图2A至图2B为本发明的部分实施例的风扇结构的组装示意图。如图2A所示，提供第一固定环200与第二固定环300。第一固定环200沿着圆周具有多个第一沟槽201，而第二固定环200沿着圆周具有多个第二沟槽301。在本实施例中，第一沟槽201与第二沟槽301的数量相同，且一第一沟槽201分别对应至一第二沟槽301。第一沟槽201与第二沟槽301的形成方式可通过冲压、锻造等加工方式开槽第一固定环200及第二固定环300而形成。在本实施例中，第一沟槽201与第二沟槽301分别在垂直方向上贯穿第一固定环200与第二固定环300，然本发明不限定于此。

接着，提供扇叶100，扇叶100的一端对应至第一沟槽201，而另一端对应至与第一沟槽201相对的第二沟槽301。在本实施例中，第一沟槽201与第二沟槽301分别位于第一固定环200及第二固定环300的圆周的外侧。扇叶100的一端嵌入至第一沟槽201中。此外，扇叶100的靠近第二固定环300的一端具有凹口120以及凸出部110，凸出部110用于嵌入至第二固定环300的圆周外侧的第二沟槽301当中。相对地，凹口120用于将第二固定环300内侧(即不具有第二沟槽301的一侧)的部分302嵌入。

在本实施例中，扇叶100的形状为一渐变结构，扇叶100自第一固定环200往第二固定环300的方向逐渐增大。应了解，扇叶100及第一沟槽201、301的位置及形状可根据设计需求而有所调整。本领域的技术人员可根据实际情况设计所欲的风扇结构，例如，在其他部分实施例中，第二沟槽301可位于第二固定环300的圆周的内侧，且扇叶100不具有凸出部。

在图2B中，将扇叶100置入第一沟槽201以及相对应的第二沟槽301中。在本实施例中，由于第一沟槽201与第二沟槽301分别与第一固定环200及第二固定环300的圆周的切线方向垂直。因此，扇叶100也与第一固定环200及第二固定环300的圆周的切线方向垂直。相应地，扇叶100可不受弯折地直接置入第一沟槽201与第二沟槽301当中，亦即扇叶100沿着第一固定环200及第二固定环300的半径的方向配置。应了解，此处绘示一个扇叶100仅用于解说的目的。在实际应用时，本领域的技术人员可批次将扇叶100置入第一沟槽201、301中，也可使用治具将全部扇叶100一次性地置入第一沟槽201、301中。

图3A至图3B分别为本发明的部分实施例的风扇结构的局部立体视图及截面图。图3A为将一个扇叶100置放于第一固定环200的一第一沟槽201的立体视图，而图3B为沿着图3A的线段A-A’的截面图。在本实施例中，第一沟槽201由上而下贯穿第一固定环200。在其他部分实施例中，第一沟槽201也可部分贯穿第一固定环200。此外，扇叶100的高度略大于第一沟槽201的高度(亦即第一固定环200的高度)，然本发明也不限定于此。在实际操作时，本领域的技术人员可自行设计沟槽及扇叶的轮廓、形状，及大小等等。

图3A中，第一固定环200沿着半径的方向可分为外环部200A以及内环部200B。外环部200A与内环部200B的分界以第一沟槽201的底端作为分界。亦即，外环部200A为具有第一沟槽201的部分，而内环部200B则为不具有第一沟槽201的部分。

如图3B所示，扇叶100具有宽度100W，第一沟槽201具有宽度201W。在部分实施例中，扇叶100的宽度100W的范围约0.05mm至约0.1mm。此外，第一沟槽201的宽度201W可略大于扇叶100的宽度100W。由于第一沟槽201的宽度201W大于扇叶100的宽度100W，故在组装阶段时，可较轻易地将扇叶100置入第一沟槽201中。相应地，扇叶100置入第一沟槽201后，扇叶100与第一沟槽201之间具有间隙g。

图4A为本发明的部分实施例的制造风扇结构的方法截面图。图4B为使用图4A的方法所制造的风扇结构的立体视图。在图4A中，对第一固定环200的外环部200A(图3A所示)的靠近扇叶100处的上表面进行冲压。应了解，此处仅以一个扇叶100及其两侧的第一固定环200作描述，在实际操作时对所有的扇叶100及第一固定环200进行冲压。在部分实施例中，冲压的步骤可为：将组装完成的扇叶结构10(如图1A所示)置于一冲压基座上，并使用冲压模具600对第一固定环200的上表面进行冲压。在本实施例中，冲压模具600对外环部200A的靠近扇叶100的部分进行冲压。由于扇叶100与第一沟槽201之间具有间隙g。如前述所提及，第一固定环200为具有延展性的材料。因此，在第一固定环200的外环部200A的靠近扇叶100的上表面进行冲压的目的在于，在冲压锻造的过程中，通过材料的延展进而填补间隙g，使得第一固定环200与扇叶100紧密地结合。

在部分实施例中，扇叶100及第一固定环200的材料可为金属，例如不锈钢(铁的合金)、铜、铝，或其他适合的金属。扇叶100及第一固定环200的材料可相同或不相同。在其他部分实施例中，第一固定环200的材料的延展性可大于扇叶100的材料的延展性，亦即，扇叶100的硬度大于第一固定环200的硬度。因此，在冲压锻造的过程中，由于扇叶100的硬度较大(延展性较低)，故扇叶100的结构较不易受到冲压而产生形变。

图4B为使用图4A的冲压方法所制造出的扇叶结构的立体视图。经冲压后的第一固定环200可分为冲压部210以及非冲压部212。在本实施例中，由于冲压是对外环部200A的靠近扇叶100的部分进行冲压，故冲压部210的范围相当于外环部200A的靠近扇叶100的部分，而非冲压部212则包含了内环部200B以及部分外环部200A。冲压部210受到模具的挤压后，往靠近扇叶100的方向延展并填补间隙g(如图4A所示)，进而牢固地固定住扇叶100，使整体结构稳定且平衡。

此外，由于受到挤压，冲压部210具有向下凹陷的轮廓。整体而言，冲压部210的厚度T2小于非冲压部的厚度T1，其中非冲压部的厚度T1即为未经冲压的第一固定环200的厚度。应了解，此处所绘制的冲压部210的轮廓仅为描述性质，在实际操作中，冲压部210的轮廓可能根据实际操作条件(如模具的形状，冲压的力道等)而有所不同。

图5A本发明的部分实施例的制造风扇结构的方法截面图。图5B为使用图5A的方法所制造的风扇结构的立体视图。图5A、图5B类似于图4A、图4B，为了简化的目的，部分相似的描述将不再赘述。图5A与图4A的不同之处在于，冲压的步骤是对第一固定环200的外环部200A(图3A所示)的上表面进行冲压。应了解，此处仅以一个扇叶100及其两侧的第一固定环200作描述，在实际操作时是对所有的扇叶100及第一固定环200进行冲压。由于扇叶100与第一沟槽201之间具有间隙g，且第一固定环200为具有延展性的材料。故在冲压锻造的过程中，通过材料的延展进而填补间隙g，使得第一固定环200与扇叶100紧密地结合。

在部分实施例中，扇叶100及第一固定环200的材料可为金属，例如不锈钢(铁的合金)、铜、铝，或其他适合的金属。扇叶100及第一固定环200的材料可相同或不相同。在其他部分实施例中，第一固定环200的材料的延展性可大于扇叶100的材料的延展性，亦即，扇叶100的硬度大于第一固定环200的硬度。因此，在冲压锻造的过程中，由于扇叶100的硬度较大(延展性较低)，故扇叶100的结构较不易受到冲压而产生形变。

图5B为使用图5A的冲压方法所制造出的扇叶结构的立体视图。第一固定环200可分为冲压部210以及非冲压部212。在本实施例中，由于冲压是对外环部200A的整体上表面进行冲压，故冲压部210的范围相当于外环部200A，而非冲压部212则相当于内环部200B。冲压部210受到模具的挤压后，往靠近扇叶100的方向延展并填补间隙g(如图5A所示)，进而牢固地固定住扇叶100，使整体结构稳定且平衡。

此外，由于受到挤压，冲压部210具有向下凹陷的轮廓。整体而言，冲压部210的厚度T3小于非冲压部的厚度T1，其中非冲压部的厚度T1即为未经冲压的第一固定环200的厚度。应了解，此处所绘制的冲压部210的轮廓仅为描述性质，在实际操作中，冲压部210的轮廓可能根据实际操作条件(如模具的形状，冲压的力道等)而有所不同。

在其他部分实施例中，也可对第一固定环200的全部上表面进行冲压，亦即对外环部200A及内环部200B皆进行冲压。因此，冲压后的冲压部的范围相当于第一固定环200的整体。由于是对第一固定环200的整体进行冲压，故冲压后的第一固定环200的整体厚度实质上相同，且小于未经冲压时的第一固定环200的厚度。

上述实施例仅描述扇叶100与第一固定环200的冲压方法及结构，然而本发明的扇叶100与其他固定环(如第二固定环300)也可使用相同方法或不同方法进行冲压。

图6为本发明的另一实施例的立体视图。风扇结构10还包含一第三固定环400。本实施例中，第三固定环400的结构可与第二固定环300的结构相同，由于扇叶100的上下具有对称轮廓(如图2A所示的凹口120及凸出部110)，故可使用相同组装方法将第三固定环400组装于扇叶100的相对于第二固定环300的另一侧。此配置可加强风扇结构10的整体结构的强度。

图7为本发明的另一实施例的风扇结构20的上视图。类似于图1B，风扇结构20具有第一固定环250、第二固定环350，以及多个扇叶150。第一固定环250具有环状排列于第一固定环250的圆周上的多个第一沟槽251，而第二固定环350具有环状排列于第一固定环350的圆周上的多个第二沟槽351，其中每一个第一沟槽251分别对应至一第二沟槽351。在本实施例中，第二沟槽351与第二固定环350的圆周的切线方向不垂直。由于扇叶150的材料为具有延展性的材料，且扇叶150的厚度极薄(如0.05mm至0.1mm)，故扇叶150可弯曲有一弧度，以嵌入至第一沟槽251以及对应的第二沟槽351当中。

图8为本发明的另一实施例的风扇结构30的上视图。类似于图6，风扇结构30具有第一固定环260、第二固定环360，以及多个扇叶160。第一固定环260具有环状排列于第一固定环260的圆周上的多个第一沟槽261，而第二固定环360具有环状排列于第一固定环360的圆周上的多个第二沟槽361，其中每一个第一沟槽261分别对应至一第二沟槽361。相同地，第二沟槽361与第二固定环360的圆周的切线方向不垂直。在本实施例中，风扇结构30还包含一第三固定环500，配置于第一固定环260与第二固定环360之间。亦即，第三固定环500大于第一固定环260且小于第二固定环360。第三固定环500具有第三沟槽501，其中第三沟槽501的轮廓可经过设计，使得嵌入至第三沟槽501内的扇叶160在第三沟槽501内进行反曲。由此，扇叶160可通过第一固定环260、第二固定环360，以及第三固定环500而弯曲成一波浪状。在本实施例中，第三固定环500除了用于反曲扇叶160之外，也可用于加强风扇结构30的整体结构强度。

本发明的提供一种扇叶结构及其制造方法，通过将扇叶置入固定环的沟槽中，再进行冲压制作工艺，不但可制造出具有极薄扇叶的风扇结构，同时可简化制造上的困难，并兼顾扇叶结构的强度及特点。

应了解，上述的实施例的固定环的数量、沟槽数量，沟槽轮廓、扇叶形状，以及使用的材料等等，皆为示意性质，并不欲限制本发明。在实际应用时，本领域的技术人员可根据实际需求，而设计有不同形态的风扇结构。

若干实施例的特征，以便本领域熟悉此技术者可更好地理解本揭示案的态样。本领域熟悉此技术者应当了解到他们可容易地使用本发明作为基础来设计或者修改其他制作工艺及结构，以实行相同目的及/或实现相同优势的。本领域熟悉此技术者也应当了解到，此类等效构造不脱离本揭示案的精神及范畴，以及在不脱离本发明的精神及范畴的情况下，其可对本文进行各种改变、取代及变更。

Claims (10)

1.一种风扇结构，包含：

第一固定环，具有多个第一沟槽，其中该些第一沟槽环状排列于该第一固定环上；以及

多个扇叶，该些扇叶的一端耦接至该些第一沟槽，其中该第一固定环具有冲压部及非冲压部，其中该冲压部邻接该些扇叶，该冲压部的厚度小于该非冲压部的厚度。

2.如权利要求1所述的风扇结构，其中该冲压部具有向下凹陷的轮廓。

3.如权利要求1所述的风扇结构，其中该第一固定环为具有延展性的材料。

4.如权利要求1所述的风扇结构，其中该些扇叶的厚度为0.05mm至0.1mm。

5.如权利要求1所述的风扇结构，还包含：

第二固定环，具有多个第二沟槽，该些第二沟槽环状排列于该第二固定环上，且该第二固定环大于该第一固定环，该些扇叶的另一端耦接至该些第二沟槽。

6.如权利要求5所述的风扇结构，其中该些扇叶的另一端具有凸出部及凹口部，该凸出部及该凹口部用于耦合至该第二固定环。

7.一种形成风扇结构的方法，包含：

将多个扇叶的一端置入于一第一固定环的多个第一沟槽中，其中该些扇叶与该些第一沟槽之间具有间隙；以及

冲压该第一固定环，使得该些第一沟槽附近的该第一固定环的一材料受到挤压而延伸至间隙内以固定该些扇叶。

8.如权利要求7所述的方法，其中该冲压步骤还包含：

将该第一固定环分为一内环部及一外环部，其中外环部为具有该些第一沟槽的一侧，而内环部为不具有该些第一沟槽的另一侧；以及

对该外环部的靠近该些扇叶的部分进行冲压。

9.如权利要求7所述的方法，其中该冲压步骤还包含：

将该第一固定环分为一内环部及一外环部，其中外环部为具有该些第一沟槽的一侧，而内环部为不具有该些第一沟槽的另一侧；

对该外环部的上表面进行冲压。

10.如权利要求7所述的方法，还包含：

将该些扇叶的另一端置入于一第二固定环的多个第二沟槽中，其中该些扇叶与该些第二沟槽之间具有间隙；以及

冲压该第二固定环，使得该些第二沟槽附近的该第二固定环的材料受到挤压而延伸至间隙内以固定该些扇叶。