TW201634819A - 風扇葉輪及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種風扇葉輪，其包含一扇轂、環繞扇轂的一外環框及相互獨立的複數金屬葉片。各金屬葉片的二端分別為一根部以及一末端，根部的至少一部分嵌埋在扇轂，末端的至少一部分嵌埋在外環框。藉由包覆設出成型之方式結合金屬葉片、塑膠扇轂及塑膠外環框而能夠增加可設置的葉片數量以增加可驅動的風量。

Description

風扇葉輪及其製造方法 【0001】

本發明係有關於散熱風扇，尤指一種具有金屬葉片的風扇葉輪以及其製造方法。

【0002】

現今的散熱風扇多採以葉片及扇轂一體成型的結構，此結構不但構造單純，製程也相對簡單，因此能夠製成小體積的薄型散熱風扇。此結構的葉片厚度之最小限制受限於塑膠結構之強度以及射出成型製程的工藝水平，此結構在有限的空間內無法再設置更多葉片，因此受阻於製程水平而無法更進一步改良而提升其效能。

【0003】

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。

【0004】

本發明提供一種具有金屬葉片的風扇葉輪以及其製造方法。

【0005】

本發明提供一種風扇葉輪，其包含一扇轂、環繞扇轂的一外環框及相互獨立的複數金屬葉片。各金屬葉片的二端分別為一根部以及一末端，根部的至少一部分嵌埋在扇轂，末端的至少一部分嵌埋在外環框。

【0006】

較佳地，金屬葉片的末端形成一咬合結構，外環框藉由咬合結構咬合金屬葉片的末端。咬合結構可以包含一固定銷，固定銷自末端延伸出，且嵌埋在外環框，固定銷折彎而沿外環框之圓周方向配置。咬合結構也可以包含形成在末端的一穿孔，且外環框的至少一部分位於穿孔內，外環框對應各金屬葉片分別形成一咬合段，各咬合段較外環框的其他部位細，且各咬合段分別穿設在對應的穿孔內，各咬合段之截面形狀與對應的穿孔內相配合。各金屬葉片呈曲面片狀，其根部呈倒勾狀。

【0007】

本發明另提供一種風扇葉輪的製造方法，其包含步驟為：提供相互獨立的複數金屬葉片；提供一射出第一成型模具；將金屬葉片放射狀排列固定於第一成型模具內；以射出成型方式在第一成型模具內形成一內環框以及環繞內環框扇轂的外環框，而且使各金屬葉片的二端分別嵌埋在內環框以及外環框；提供一轉軸組件以及一馬達環殼；提供一第二成型模具；將轉軸組件以、馬達環殼以及相連結的內環框、外環框及金屬葉片一同排列於第二成型模具內，使內環框環繞馬達環殼且馬達環殼環繞轉軸組件；以射出成型方式在第二成型模具內注料包覆內環框、馬達環殼及轉軸組件而構成一扇轂。

【0008】

較佳地，各金屬葉片的二端分別為一根部以及一末端，根部的至少一部分嵌埋在扇轂，末端的至少一部分嵌埋在外環框。末端形成一咬合結構，而且使外環框藉由咬合結構咬合末端。咬合結構可以為一固定銷，固定銷自末端延伸出，而且使固定銷嵌埋在外環框。固定銷對應外環框的預定設置位置彎折配置，而且使固定銷沿外環框的圓周方向配置。咬合結構可以為一穿孔，而且使外環框的至少一部分位於穿孔內。在外環框對應各金屬葉片分別形成段較外環框的其他部位細的一咬合段，各咬合段之截面形狀與對應的穿孔內相配合，且各咬合段分別穿設在對應的穿孔內。各金屬葉片呈曲面片狀。

【0009】

本發明的風扇葉輪及其製造方法藉由包覆設出成型之方式結合金屬葉片、塑膠扇轂及塑膠外環框。因此相較於現有的塑膠葉片能夠縮減其厚度，增加可設置的數量，進而增加風量以增進散熱效率。

【0041】

100‧‧‧扇轂

【0042】

110‧‧‧內環框

【0043】

120‧‧‧馬達環殼

【0044】

130‧‧‧轉軸組件

【0045】

200‧‧‧外環框

【0046】

210‧‧‧咬合段

【0047】

300‧‧‧金屬葉片

【0048】

310‧‧‧根部

【0049】

320‧‧‧末端

【0050】

330‧‧‧咬合結構

【0051】

331‧‧‧固定銷

【0052】

332‧‧‧穿孔

【0010】

圖1係本發明第一實施例之風扇葉輪之一立體示意圖。

【0011】

圖2係本發明第一實施例之風扇葉輪之另一立體示意圖。

【0012】

圖3係本發明第一實施例之風扇葉輪之徑向剖視圖。

【0013】

圖4係本發明第一實施例之風扇葉輪之橫向剖視圖。

【0014】

圖5係本發明第一實施例中金屬葉片的咬合結構之可能變化示意圖。

【0015】

圖4係本發明第二實施例之風扇葉輪之局部橫向剖視圖。

【0016】

圖7係本發明第三實施例之風扇葉輪的製造方法之流程圖。

【0017】

圖8係本發明第三實施例之風扇葉輪的製造方法中提供的金屬葉片之立體示意圖。

【0018】

圖9係本發明第三實施例之風扇葉輪的製造方法中金屬葉片之排列示意圖。

【0019】

圖10係本發明第三實施例之風扇葉輪的製造方法中金屬葉片之連接示意圖。

【0020】

圖11係本發明第三實施例之風扇葉輪的製造方法中馬達環殼及轉軸組件之排列示意圖。

【0021】

圖12係本發明第三實施例之風扇葉輪的製造方法製成風扇葉輪示意圖。

【0022】

圖13係本發明第三實施例之風扇葉輪的製造方法中提供的轉軸組件之另一態樣示意圖。

【0023】

圖14係本發明第三實施例之風扇葉輪的製造方法製成風扇葉輪之另一態樣示意圖。

【0024】

參閱圖1及圖2，本發明之第一實施例提供一種風扇葉輪，其包含一扇轂100、一外環框200以及複數金屬葉片300。

【0025】

於本實施例中，扇轂100較佳地是射出成型方式製成的塑膠帽體。外環框200較佳地是射出成型方式製成的塑膠圓環，外環框200環繞扇轂100並且與扇轂100共軸配置。

【0026】

參閱圖3及圖4，各金屬葉片300較佳地皆為衝壓形成的長條金屬片，依據風扇設計之需求可選擇性地彎曲各金屬葉片300以形成需求的曲面。些金屬葉片300為相互獨立，些金屬葉片300可以是同一形式也可以混合多種不同的形式。各金屬葉片300的二端分別為一根部310以及一末端320，根部310呈倒勾狀，根部310的至少一部分嵌埋在扇轂100且倒勾固定，末端320的至少一部分嵌埋在外環框200，藉由扇轂100以及外環框200固定些金屬葉片300的相對位置，使得些金屬葉片300呈放射狀排列，當些金屬葉片300混合多種不同的形式時，本發明不限定其排列順序。

【0027】

各金屬葉片300的分別末端320形成一咬合結構330，外環框200藉由咬合結構330咬合末端320。咬合結構330包含一固定銷331，固定銷331自末端320延伸出，且固定銷331嵌埋在外環框200。固定銷331可以如圖4所示嵌入外環框200，也可以如圖5所示埋入外環框200，本發明不以此為限。

【0028】

參閱圖1及圖6，本發明之第二實施例提供一種風扇葉輪，其包含一扇轂100、一外環框200以及複數金屬葉片300，其構造大至如同前述第一實施例，相同之處於此不再贅述。本實施例與第一實施例不同之處在於，各金屬葉片300咬合結構330包含形成在各金屬葉片300末端320的一穿孔332，且外環框200的至少一部分別位於各穿孔332內。較佳地，外環框200對應各金屬葉片300分別形成一咬合段210，各咬合段210較外環框200的其他部位細，各咬合段210之截面形狀與對應的穿孔332內相配合，且各咬合段210分別穿設在對應的穿孔332內。

【0029】

本發明之第三實施例提供一種風扇葉輪的製造方法，其於本實施例中，本發明的風扇葉輪的製造方法包含如下之步驟。

【0030】

參閱圖7及圖8，步驟a中以衝壓之方式加工金屬片而形成相互獨立的複數個金屬葉片300，本發明不限定金屬葉片300之數量，金屬葉片300之數量依據風扇設計之需求而定。依據風扇設計之需求可選擇性地彎曲各金屬葉片300以形成需求的曲面。各金屬葉片300較佳地為長條狀，各金屬葉片300的二端分別為一根部310以及一末端320。前述衝壓過程中分別在各金屬葉片300的末端320形成一咬合結構330，於本實施例中，咬合結構330為自金屬葉片300的末端320延伸出的一固定銷331，而且固定銷331對應外環框200彎折配置。前述為咬合結構330的較佳實施樣態，但本發明不限定咬合結構330之型式，例如其也可以是如第二實施例所述的穿孔332之型式。

【0031】

參閱圖7，步驟b接續步驟a，在步驟b中提供一第一成型模具(圖中未示)。

【0032】

參閱圖7及圖9，步驟c接續步驟b，在步驟c中將步驟a中提供的些金屬葉片300呈放射狀排列固定於步驟b中提供的第一成型模具內。

【0033】

參閱圖7及圖10，步驟d接續步驟c，在步驟d中以包覆射出成型方式在射出成型模具內注膠而形成一內環框110以及一外環框200，內環框110較佳地是一塑膠環體，外環框200較佳地是環繞內環框110並且與內環框110共軸配置的另一塑膠環體。在步驟d中使各金屬葉片300的二端分別嵌埋在內環框110以及外環框200，藉由內環框110以及外環框200固定些金屬葉片300的相對位置。其中金屬葉片300的根部310的至少一部分嵌埋在內環框110，金屬葉片300的末端320的固定銷331則嵌埋在外環框200。因此外環框200藉由咬合結構330咬合金屬葉片300的末端320。

【0034】

當咬合結構330為穿孔332之型式時，外環框200可以對應各金屬葉片300分別形成一咬合段210，各咬合段210較外環框200的其他部位細，各咬合段210之截面形狀與對應的穿孔332內相配合，且各咬合段210分別穿設在對應的穿孔332內。

【0035】

參閱圖7及圖11，步驟e及步驟f在步驟d之後執行，且不限定其順序。參步驟e中提供一馬達環殼120以及一轉軸組件130，馬達環殼120較佳地是金屬製的環型殼體，轉軸組件130可以是如圖11所示的金屬桿體的形式，但其也可以是如圖13中所示供金屬桿體穿設的金屬筒體的形式；步驟f中則提供一第二成型模具(圖中未示)，第二成型模具供放置前述相連結的內環框110、外環框200以及金屬葉片300，以及供放置馬達環殼120及轉軸組件130。

【0036】

參閱圖7及圖11，步驟g在步驟e及步驟f皆完成之後執行，在步驟g中將步驟e所提供的馬達環殼120以及轉軸組件130置入步驟f所提供的第二成型模具中且馬達環殼120排列環繞轉軸組件130；並且將步驟d所製成的相連結的內環框110、外環框200以及金屬葉片300一同排列於該第二成型模具且內環框110排列環繞馬達環殼120。

【0037】

參閱圖7及圖12，步驟h接續步驟g，在步驟h中以射出成型方式在第二成型模具內注入塑料包覆內環框110、馬達環殼120及桿體形式的轉軸組件130而構成一扇轂100。

【0038】

本發明之風扇葉輪的製造方法藉由前述之步驟製成如圖12所示的風扇葉輪。轉軸組件130供穿設在對應的筒體中而使風扇葉輪能夠旋轉。當轉軸組件130為金屬筒體的形式則製成如圖14所示的風扇葉輪。轉軸組件130供套設在對應的桿體中而使風扇葉輪能夠旋轉。

【0039】

本發明的風扇葉輪的製造方法能夠製造本發明所述具有金屬葉片的風扇葉輪，金屬葉片的結構強度相較於現有的塑膠葉片更佳，金屬材料相較於塑膠也能夠製造更薄的葉片。因此能夠在風扇葉輪中設置更多的葉片而增加其能夠驅動的空氣質流率。故本發明相較於現有的塑膠葉片葉輪能產生更佳的散熱效率。

【0040】

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

100‧‧‧扇轂

200‧‧‧外環框

300‧‧‧金屬葉片

310‧‧‧根部

320‧‧‧末端

Claims (17)

1. 【第1項】

   一種風扇葉輪，包含：
   一扇轂；
   一外環框，環繞扇轂；及
   相互獨立的複數金屬葉片，各金屬葉片的二端分別為一根部以及一末端，根部的至少一部分嵌埋在扇轂，末端的至少一部分嵌埋在外環框。
2. 【第2項】

   如請求項1所述之風扇葉輪，其中末端形成一咬合結構，外環框藉由咬合結構咬合末端。
3. 【第3項】

   如請求項2所述之風扇葉輪，其中咬合結構包含一固定銷，固定銷自末端延伸出，且嵌埋在外環框。
4. 【第4項】

   如請求項3所述之風扇葉輪，其中固定銷折彎而沿外環框之圓周方向配置。
5. 【第5項】

   如請求項2所述之風扇葉輪，其中咬合結構包含形成在末端的一穿孔，且外環框的至少一部分位於穿孔內。
6. 【第6項】

   如請求項5所述之風扇葉輪，其中外環框對應各金屬葉片分別形成一咬合段，各咬合段較外環框的其他部位細，且各咬合段分別穿設在對應的穿孔內。
7. 【第7項】

   如請求項6所述之風扇葉輪，其中各咬合段之截面形狀與對應的穿孔內相配合。
8. 【第8項】

   如請求項1所述之風扇葉輪，其中各金屬葉片呈曲面片狀。
9. 【第9項】

   如請求項1所述之風扇葉輪，其中該根部呈倒勾狀。
10. 【第10項】

    一種風扇葉輪的製造方法，包含：
    a.提供相互獨立的複數金屬葉片；
    b.提供一第一成型模具；
    c.將該些金屬葉片放射狀排列固定於該第一成型模具內；
    d.以射出成型方式在該第一成型模具內形成一內環框以及環繞該內環框的一外環框，而且使各該金屬葉片的二端分別嵌埋在該內環框以及該外環框；
    e.提供一轉軸組件以及一馬達環殼；
    f.提供一第二成型模具；
    g.將該轉軸組件、該馬達環殼以及相連結的該內環框、該外環框及該些金屬葉片一同排列於該第二成型模具內，使該內環框環繞該馬達環殼且該馬達環殼環繞該轉軸組件；及
    h.以射出成型方式在該第二成型模具內注料包覆該內環框、該馬達環殼及該轉軸組件而構成一扇轂。
11. 【第11項】

    如請求項10所述之風扇葉輪的製造方法，其中各該金屬葉片的二端分別為一根部以及一末端，該根部的至少一部分嵌埋在該扇轂，該末端的至少一部分嵌埋在該外環框。
12. 【第12項】

    如請求項10所述之風扇葉輪的製造方法，其中該末端形成一咬合結構，而且在步驟d中使該外環框藉由該咬合結構咬合該末端。
13. 【第13項】

    如請求項11所述之風扇葉輪的製造方法，其中該咬合結構為一固定銷，該固定銷自該末端延伸出，而且在步驟d中使該固定銷嵌埋在該外環框。
14. 【第14項】

    如請求項12所述之風扇葉輪的製造方法，其中該固定銷對應該外環框的預定設置位置彎折配置，而且藉此在步驟d中使該固定銷沿該外環框的圓周方向配置。
15. 【第15項】

    如請求項11所述之風扇葉輪的製造方法，其中該咬合結構為一穿孔，而且在步驟d中使該外環框的至少一部分位於該穿孔內。
16. 【第16項】

    如請求項14所述之風扇葉輪的製造方法，其中在步驟d中在該外環框對應各該金屬葉片分別形成較該外環框的其他部位細的一咬合段，各該咬合段之截面形狀與對應的該穿孔相配合，且各該咬合段分別穿設在對應的該穿孔內。
17. 【第17項】

    如請求項10所述之風扇葉輪的製造方法，其中各該金屬葉片呈曲面片狀。