CN111911454A - 风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风扇，包括轮毂及多个扇叶。轮毂具有轴心。多个扇叶围绕轮毂设置。其中，每一个扇叶具有弯折部，且弯折部是沿围绕轴心的围绕方向延伸。轮毂与每一个扇叶的弯折部沿围绕方向焊接。由此，可在相同轮毂尺寸下，最大化扇叶的数量，同时确保强度足够并能有效提升风扇特性。

Description

风扇

技术领域

本发明涉及一种风扇，尤其涉及一种能有效确保品质、特性及寿命的风扇。

背景技术

近年来，伴随着散热需求上升，风扇的扇叶设计上多朝向高风压及高风量的方向发展。一般而言，在常见的薄型风扇中，为了缩减叶片厚度以增加叶片数目而提高风扇特性，是将塑胶射出的叶片改为厚度较薄的金属叶片。然而，受限于现行的金属叶片与轮毂之间的结合方式，使得此种改变带来的效果有限。

具体而言，现行的金属叶片与轮毂之间多是以包覆射出的方式来固定，其中由于转子的高度及厚度均小，塑料包覆射出的结构强度不足，金属叶片容易变形脱落。此外，因为包覆射出的模具需求，金属之间必须留有一定的距离，使得叶片的数量受到限制，无法使叶片数量最大化，且包覆射出需要额外的一圈塑料结构，使得轮毂的外径增加却无法增加相应的叶片数量。若以包覆射出自动化组装，由于金属叶片设计上较无弹性，靠近轮毂处仅能设计为直线，为了增加咬合的强度，必须预留特定长度，使得风扇尺寸再度受到限缩。简言之，以传统金属叶片配合轮毂以包覆射出完成的风扇，其结构强度、搭配形状以及叶片间隙皆有所限制，难以提升性能或调整为符合实际需求。

以实际制造来说，金属叶片配合塑料包覆的轮毂的风扇主要有二种组配过程。其一是以夹具夹持整圈的叶片，其二是使用预留有对应每一叶片凹槽的治具。无论以哪一种方式进行组配，皆须预留对应于夹具的夹持件或治具上叶片间隙的厚度，使得叶片数量难以提升。例如当风扇具有30个金属叶片时，即需要预留30个夹持件或30个叶片间隙的厚度，使得叶片数量受限。

对此，现有风扇亦有部分采用焊接的方式连接金属叶片与轮毂，惟该等技术皆是先以轮毂夹持或咬合金属叶片后再以点焊的方式增加强度，实质上的主要连接仍以夹持或咬合进行固定。例如在TW I612223中，即公开一种将叶片111的后端1112嵌接于嵌接槽1135再进行焊接或熔接的风扇，由此可看出扇叶叶片的数量确实因预留空间而受到限制。

故此，如何发展一种能有效确保品质、特性及寿命的风扇，实为目前尚待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种风扇，以解决并改善前述现有技术的问题与缺点。

本发明的另一目的为提供一种风扇，通过轮毂与扇叶的弯折部直接焊接，可无须先行夹持或咬合，进而不受限于夹具或模具尺寸，进而在相同轮毂尺寸下，最大化扇叶的数量，同时确保强度足够，并达到使转速更快、风量更大、噪音更小并有效提升风扇特性等功效。

本发明的另一目的为提供一种风扇，通过金属叶片设计配合金属轮毂，即可有效提升叶片结合强度，更可依据流场设计应用适当的金属叶片及数量，以确保风扇使用的品质、特性及寿命。

为达上述目的，本发明的一较佳实施方式为提供一种风扇，包括一轮毂以及多个扇叶。轮毂具有一轴心；多个扇叶环绕该轮毂设置，其中每一个该扇叶具有一弯折部，且该弯折部是沿围绕该轴心的一围绕方向延伸；其中，该轮毂与每一个该扇叶的该弯折部沿该围绕方向焊接。

为达上述目的，本发明的另一较佳实施方式为提供一种风扇，包括一轮毂以及多个扇叶，轮毂具有一环形侧壁；多个扇叶环绕该环形侧壁排列，其中每一个该扇叶具有一弯折部，且该弯折部是沿该环形侧壁周向延伸，且该轮毂的该环形侧壁与每一个该扇叶的该弯折部焊接。

为达上述目的，本发明的另一较佳实施方式为提供一种风扇，包括一轮毂以及多个扇叶。轮毂具有一轴心；多个扇叶环绕该轴心，其中每一个该扇叶具有一弯折部，且该弯折部是沿该轮毂的外周延伸；其中，该轮毂与每一个该扇叶的该弯折部于该轮毂的外周上焊接。

本发明的有益效果在于，本发明提供一种风扇，通过轮毂与扇叶的弯折部直接焊接，可无须先行夹持或咬合，进而不受限于夹具或模具尺寸，进而在相同轮毂尺寸下，最大化扇叶的数量，同时确保强度足够，并达到使转速更快、风量更大、噪音更小并有效提升风扇特性等功效。

附图说明

图1A为本发明一实施例的风扇的结构示意图。

图1B为图1A所示的风扇的结构俯视图。

图1C为图1A所示的风扇的局部结构示意图。

图1D为图1A所示的风扇的扇叶的细部结构示意图。

图2A为本发明一实施例的风扇的轮毂的结构示意图。

图2B为图2A所示的轮毂的局部结构示意图。

图3A为本发明另一实施例的风扇的轮毂的结构示意图。

图3B为图3A所示的轮毂的局部结构示意图。

图4A为本发明另一实施例的风扇的结构示意图。

图4B为图4A所示的风扇的结构俯视图。

图4C为图4A所示的风扇的局部结构示意图。

图4D为图4A所示的风扇的扇叶的细部结构示意图。

图5A为本发明另一实施例的风扇的结构示意图。

图5B为图5A所示的风扇的结构俯视图。

图5C为图5A所示的风扇的局部结构示意图。

图5D为图5A所示的风扇的扇叶的细部结构示意图。

附图标记如下：

1：风扇

11：轮毂

111：环形侧壁

112：顶面

113：环形突起部

12：扇叶

121：弯折部

122：叶片部

123：叶尾部

1230：连接端部

1231：扣合部

1232：第一突出部

1233：第二突出部

1234：缺口部

2：风扇

21：轮毂

211：环形侧壁

212：顶面

22：扇叶

221：弯折部

2211：卡合部

222：叶片部

2220：开口

223：叶尾部

2230：连接端部

2231：弯曲部

2232：延伸部

3：风扇

31：轮毂

32：扇叶

321：弯折部

3210：定位片

3211：定位块

3212：定位槽

322：叶片部

323：叶尾部

3230：连接端部

3231：弯曲部

3232：延伸部

C、C1、C2：轴心

S：围绕方向

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本发明。

请参阅图1A至图1D，其中图1A为本发明一实施例的风扇的结构示意图，图1B为图1A所示的风扇的结构俯视图，图1C为图1A所示的风扇的局部结构示意图，以及图1D为图1A所示的风扇的扇叶的细部结构示意图。如图1A至图1D所示，根据本发明的一实施例，风扇1包括轮毂11及多个扇叶12。其中，轮毂11具有轴心C，且多个扇叶12是环绕轮毂11设置，亦可视为环绕轴心C排列，但不以此为限。每一个扇叶12具有弯折部121。弯折部121是沿围绕轴心C的围绕方向S延伸，且轮毂11与每一个扇叶12的弯折部121沿围绕方向S焊接。在此实施例中，围绕方向S是沿以轴心C为圆心的任一同心圆的外周以逆时针围绕的方向。当然，围绕方向S亦可为沿以轴心C为圆心的任一同心圆的外周以顺时针围绕的方向。换句话说，弯折部121亦可视为沿轮毂11的外周延伸，且轮毂11与每一个扇叶12的弯折部121于轮毂11的外周上焊接。

于本发明中，风扇1的轮毂11是与扇叶12直接焊接，并以激光焊接且线焊为较佳。此外，本发明的线焊较佳是形成一环绕轴心C的焊线，或于轮毂11上形成完整一圈的焊线，但不以此为限。进一步地，本发明无须预留射出包覆的空间，在相同轮毂11的外径下可以使扇叶12的数量最大化，且风扇工艺组立容易，轮毂11的铁壳与轴管可为一体式，除简化工艺外还具有增加生产精度及量率等优势。在一些实施例中，若轮毂11的外径的长度为D，扇叶12的叶片数量较佳是落在πD至2πD之间，亦即扇叶12的数量是大于或等于圆周率乘以该外径的长度的积，且小于或等于圆周率乘以该外径的长度的积的两倍。

请参阅图2A及图2B并配合图1A，其中图2A为本发明一实施例的风扇的轮毂的结构示意图，以及图2B为图2A所示的轮毂的局部结构示意图。如图1A、图2A及图2B所示，本发明风扇1的轮毂11是包括环形侧壁111及一顶面112。环形侧壁111是环绕轴心C及顶面112并与顶面112相连接，且顶面112是与环形侧壁111相垂直。此外，每一个扇叶12的弯折部121较佳是沿围绕方向S与轮毂11的环形侧壁111以激光线焊的方式焊接。在此实施例中，轮毂11可进一步包括环形突起部113，且环形突起部113是自环形侧壁111延伸而出。此外，本发明风扇1的多个扇叶12可视为环绕环形侧壁111排列，且扇叶12的弯折部121可视为沿环形侧壁111周向延伸。

请再参阅图1D并配合图2A及图2B。如图1D、图2A及图2B所示，本发明风扇1的每一个扇叶12是具有叶片部122及叶尾部123，且弯折部121及叶尾部123是分别形成于叶片部122的相对两端，且于每一个扇叶12上，弯折部121是最接近轮毂11，且叶尾部123是最远离轮毂。在此实施例中，弯折部121为两个相对柱体或两个相对片体，该两个弯折部121是分别自环形突起部113的两侧与环形突起部113相连接，且弯折部121与轮毂11间的焊接较佳是于弯折部121侧边与轮毂11的环形侧壁111的界面处实现。

在一些实施例中，本发明风扇1的每一个扇叶12的叶尾部123也可以具有连接端部1230及扣合部1231。连接端部1230是自叶片部122延伸而出，且扣合部1231是与连接端部1230是呈不平行设置，扣合部1231是与连接端部1230较佳是呈相互垂直设置。第一突出部1232及两个第二突出部1233是分别自连接端部1230的侧边朝相反方向突出，且两个第二突出部1233之间形成缺口部1234。缺口部1234与第一突出部1232是分别位于连接端部1230的相对应位置上，且缺口部1234较佳是与第一突出部1232相匹配。在此实施例中，多个扇叶12之间是通过连接端部1230与相邻的扇叶12彼此接合，应特别注意的是此处的接合主要是定位使用，相邻扇叶12之间可通过此接合方式相互固定或仅定位而不固定。

请参阅图3A及图3B，其中图3A为本发明另一实施例的风扇的轮毂的结构示意图，以及图3B为图3A所示的轮毂的局部结构示意图。如图3A及图3B所示，本发明的风扇亦可选用另一种轮毂21，且轮毂21具有环形侧壁211及顶面212。其中，环形侧壁211环绕顶面212并与顶面212相连接，且环形侧壁211较佳是环绕轴心C1。顶面212较佳是与环形侧壁211相垂直。于此实施例中，环形侧壁211未形成突起结构。

以下说明另一实施例的风扇，其是可选择地搭配图3A及图3B所示的轮毂21。请参阅图4A至图4D，其中图4A为本发明另一实施例的风扇的结构示意图，图4B为图4A所示的风扇的结构俯视图，图4C为图4A所示的风扇的局部结构示意图，以及图4D为图4A所示的风扇的扇叶的细部结构示意图。如图3A至图4D所示，根据本发明的一实施例，风扇2是具有轮毂21及多个扇叶22，其中轮毂21具有轴心C1及环形侧壁211，且多个扇叶是环绕环形侧壁211排列。每一个扇叶22具有弯折部221、叶片部222及叶尾部223，且弯折部221是沿环形侧壁211周向延伸，且轮毂21的环形侧壁211与每一个扇叶22的弯折部221焊接。

请再参阅图4D并配合图3A及图3B。如图3A、图3B及图4D所示，本发明风扇2的每一个扇叶22的弯折部221是以部分的叶片部222弯折形成，且其弯折角度是以与轮毂21的环形侧壁211的外周相匹配为佳，但不以此为限。换言之，弯折部221是面向并大致上平贴于环形侧壁211，且其弯折角度依照多个扇叶22的数量配合环形侧壁211的角度可有所变化。叶片部222具有开口2220，开口2220是邻近弯折部221形成，且弯折部221具有卡合部2211。此外，每一个扇叶22的弯折部221的卡合部2211是穿设于相邻的另一个扇叶22的叶片部222的开口2220，以与邻近的叶片相互接合，应特别注意的是此处的接合主要是定位使用，相邻扇叶22之间可通过此接合方式相互固定或仅定位而不固定。在此实施例中，多个扇叶22系于叶首，即弯折部221处，与相邻的扇叶22彼此卡合，于叶尾部223与相邻扇叶22的叶尾部223保持一间隔距离，以使单一扇叶22的叶片部222及叶尾部223与相邻扇叶22的叶片部222及叶尾部223不互相接触。在一些实施例中，卡合部2211为等腰梯形片状体，其下底处的长度大于开口2220的长度，故在卡合部2211穿设于开口2220时，不仅不会有脱出开口2220的情况，还可以保有些许运动弹性。此外，卡合部2211亦可为两端大小相异的结构体。

在一些实施例中，叶尾部223具有连接端部2230、弯曲部2231及延伸部2232。连接端部2230自叶片部222延伸而出，弯曲部2231与连接端部2230与延伸部2232相连接并相对连接端部2230弯曲，且延伸部2232与连接端部2230相垂直或不平行，但不以此为限。

请参阅图5A至图5D，其中图5A为本发明另一实施例的风扇的结构示意图，图5B为图5A所示的风扇的结构俯视图，图5C为图5A所示的风扇的局部结构示意图，以及图5D为图5A所示的风扇的扇叶的细部结构示意图。如图5A至图5D所示，根据本发明的一实施例，风扇3具有轮毂31及多个扇叶32，其中轮毂31具有轴心C2，且多个扇叶环绕轴心C2。每一个扇叶32具有弯折部321、叶片部322及叶尾部323，且弯折部321是沿轮毂31的外周延伸，且轮毂31与每一个扇叶32的弯折部321于轮毂31的外周上焊接。

请再参阅图5D并配合图2A至图3B。于本发明中，风扇3的轮毂31可选用图2A及图2B所示的轮毂11，但不以此为限。于一些实施例中，本发明风扇3的每一个扇叶32的弯折部321是以部分的叶片部322弯折形成相对且平行的两个定位片3210，且两个定位片3210与叶片部322相垂直并分别自环形突起部113的两侧与环形突起部113相连接。当然，风扇3的轮毂31亦可选用图3A及图3B所示的轮毂21，惟应特别注意的是，两个定位片3210与叶片部322相垂直并分别自环形侧壁211的两侧与环形侧壁211相连接。

另一方面，每一个定位片3210具有定位块3211及定位槽3212，且每一个扇叶32的定位片3210的定位块3211与相邻的另一个扇叶32的定位片3210的定位槽3212相匹配。在此实施例中，多个扇叶32系于叶首，即弯折部321处，与相邻的扇叶32彼此接合。相似地，此处的接合主要是定位使用，相邻扇叶22之间可通过此接合方式相互固定或仅定位而不固定。

在一些实施例中，叶尾部323具有连接端部3230、弯曲部3231及延伸部3232。连接端部3230自叶片部322延伸而出，弯曲部3231与连接端部3230与延伸部3232相连接并相对连接端部3230弯曲，且延伸部3232与连接端部3230相垂直，但不以此为限。此外，本发明的风扇虽以多个实施例进行说明，然不以此为限，只要有需要，可以结合各实施例的部分特征而成新设计，在此不一一赘述。

综上所述，本发明提供一种风扇，通过轮毂与扇叶的弯折部直接焊接，可无须先行夹持或咬合，进而不受限于夹具或模具尺寸，进而在相同轮毂尺寸下，最大化扇叶的数量，同时确保强度足够，并达到使转速更快、风量更大、噪音更小并有效提升风扇特性等功效。同时，通过金属叶片设计配合金属轮毂以及稳定的激光焊接水准，可有效提升叶片结合强度，更可依据流场设计应用适当的金属叶片及数量，已确保风扇使用的品质、特性及寿命。

纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由本领域技术人员施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护。

Claims (20)

1.一种风扇，包括：

一轮毂，具有一轴心；以及

多个扇叶，环绕该轮毂设置，其中每一个该扇叶具有一弯折部，且该弯折部沿围绕该轴心的一围绕方向延伸；

其中，该轮毂与每一个该扇叶的该弯折部沿该围绕方向焊接。

2.如权利要求1所述的风扇，其中该轮毂具有一外径，该多个扇叶的数量大于或等于圆周率乘以该外径的长度的积，且小于或等于圆周率乘以该外径的长度的积的两倍。

3.如权利要求1所述的风扇，其中该轮毂包括一环形侧壁，且该环形侧壁环绕该轴心。

4.如权利要求3所述的风扇，其中该轮毂还包括一顶面，该环形侧壁环绕该顶面并与该顶面相连接，且该顶面与该环形侧壁相垂直。

5.如权利要求3所述的风扇，其中该轮毂还包括一环形突起部，且该环形突起部自该环形侧壁延伸而出。

6.如权利要求5所述的风扇，其中该弯折部为两个相对柱体，且该两个相对柱体分别自该环形突起部的两侧与该环形突起部相连接。

7.如权利要求5所述的风扇，其中每一个该扇叶还具有一叶片部，该弯折部以部分的该叶片部弯折形成相对且平行的两个定位片，且该两个定位片与该叶片部相垂直并分别自该环形突起部的两侧与该环形突起部相连接。

8.如权利要求7所述的风扇，其中每一个该定位片具有一定位块及一定位槽，且每一个该扇叶的该定位片的该定位块与相邻的另一个该扇叶的该定位片的该定位槽相匹配。

9.如权利要求3所述的风扇，其中每一个该扇叶的该弯折部沿该围绕方向与该轮毂的该环形侧壁以激光线焊的方式焊接。

10.如权利要求1所述的风扇，其中每一个该扇叶还具有一叶片部，该弯折部是以部分的该叶片部弯折形成，该叶片部具有一开口，该开口邻近该弯折部形成，且该弯折部具有一卡合部。

11.如权利要求10所述的风扇，其中每一个该扇叶的该弯折部的该卡合部穿设于相邻的另一个该扇叶的该叶片部的该开口。

12.如权利要求10所述的风扇，其中该卡合部为等腰梯形片状体或两端大小相异的结构体。

13.如权利要求1所述的风扇，其中该围绕方向沿以该轴心为圆心的任一同心圆的外周以逆时针围绕的方向。

14.如权利要求第1项所述的风扇，其中该围绕方向沿以该轴心为圆心的任一同心圆的外周以顺时针围绕的方向。

15.如权利要求1所述的风扇，其中每一个该扇叶还具有一叶片部及一叶尾部，且该弯折部及该叶尾部分别形成于该叶片部的相对两端。

16.如权利要求15所述的风扇，其中于每一该扇叶上，该弯折部最接近轮毂，且该叶尾部最远离轮毂。

17.如权利要求15所述的风扇，其中该叶尾部具有一连接端部及一扣合部，该连接端部自该叶片部延伸而出，该扣合部与该连接端部相垂直，一第一突出部及两个第二突出部分别自该扣合部的二相对侧边突出，该两个第二突出部之间形成一缺口部，该缺口部与该第一突出部分别位于该二相对侧边上之相同位置，且该缺口部与该第一突出部相匹配。

18.如权利要求15所述的风扇，其中该叶尾部具有一连接端部、一弯曲部及一延伸部，该连接端部自该叶片部延伸而出，该弯曲部与该连接端部与该延伸部相连接并相对该连接端部弯曲，且该延伸部与该连接端部相垂直。

19.一种风扇，包括：

一轮毂，具有一环形侧壁；以及

多个扇叶，环绕该环形侧壁排列，其中每一个该扇叶具有一弯折部，且该弯折部沿该环形侧壁周向延伸，且该轮毂的该环形侧壁与每一个该扇叶的该弯折部焊接。

20.一种风扇，包括：

一轮毂，具有一轴心；以及

多个扇叶，环绕该轴心，其中每一个该扇叶具有一弯折部，且该弯折部沿该轮毂的外周延伸；

其中，该轮毂与每一个该扇叶的该弯折部于该轮毂的外周上焊接。

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