TW202414915A - 風扇框電連接結構 - Google Patents

Abstract

一種風扇框電連接結構，包含一一框體，該框體兩側具有一進風側及一出風側，出風側的中央處設有一軸座，軸座的外側與框體的內側之間一體成型有複數静葉及一包覆靜葉，包覆靜葉係一體包覆一導針組且具有一內端連接軸座的外側及一外端連該框體內側，該導針組包含複數第一插接端從包覆靜葉的內端延伸到軸座的一底側與一電路板電性連接，及複數第二插接端從包覆靜葉的外端延伸到框體的一壁部與一外部外部導線組電性連接，所述包覆靜葉具有一静葉前緣朝該進風側方向並具有一前緣圓弧及一静葉後緣朝該出風側方向並具有一後緣圓弧，藉以實現自動化快速組裝之效果，並保有原始風扇之特性。

Description

風扇框電連接結構

本發明係有關一種風扇框，特別是一種風扇框電連接結構。

風扇為一種常用的系統散熱裝置，經常應用於電子設備(如伺服器或電腦)中提供強制散散熱的功效。而一般風扇內的電源及電路板訊號控制是透過包覆有外皮由絕緣材料製成的一外部導線組與該電子設備的一主機板電性連接，並經由該外部導線組連結傳遞該電路板與主機板之間的訊號及電力。 而目前風扇內的電路板與該外部導線組的電性連接是透過人工徒手方式焊接，亦即透過人工方徒手將該外部導線組的複數導線端插入到該電路板上的複數焊接孔內後，再透過一焊錫材料熔接在每一焊接孔內令每一導線頭熔接結合在對應的焊接孔上形成一個焊接點。但這樣電路板與外部導線組整個過程皆必須以人工徒手的焊接方式，若進行大量生產必定會相當耗費人力及製造工時進行組裝及導致成本提高的問題外，還容易存在焊接時因外部導線組的導線頭受到焊錫加溫過熱而使外部導線組外層包覆的外皮軟掉或燒壞，導致不易固定外部導線組的導線頭準確焊接在焊接孔內，延伸經常發生焊接點接觸不良或假焊接的情況，這些情況將造成電路板與外部導線組彼此之間接觸不良或斷路而導致供電或訊號傳遞不穩，嚴重者造成斷電或彼此訊號傳遞斷掉，使風扇突然失效無法運作導致電子設備內的電子元件(如中央處理器或圖形處理器)熱當或過熱損壞等諸多問題。 對此，當前已有避免上述問題，提出相對應的解決辦法，請參閱中華民國證書號I529309B的專利案，第1圖揭示了在支架112內包設電連接線120，電路板211上的第二電性接點230直接與第一電性接點113接觸，實現自動化連接，同時間避免焊接不良的問題。 然而，上述中華民國證書號I529309B的專利案文中提到的支架112的用途僅是作為連接風扇框壁及軸座的支撐用途，可以由證書號I529309B的專利案第1圖中看到支架112沒有任何的導流設計，因此當扇葉產生風流時，風會直接撞到支架112而產生風阻，降低風扇的工作特性，另一方面風撞到支架112還會產生反彈，導致順向風及反彈風碰撞時產生亂流及噪音。 因此，雖然中華民國證書號I529309B的專利案提供了解決無法自動化及接觸不良等問題之方法，但是卻延伸出風扇特性改變及噪音等問題，在本領域中透過靜葉將軸座及框壁作為連接也是常有的技術手段，靜葉具有增強動葉的效率，根據柏努利定律(Bernoulli,s Law)，當流速減慢時，壓力會提升，當扇葉轉動對空氣作功時，動葉吹出的氣流可分成垂直方向分壓向量（軸向）及水平方向分壓向量（徑向），不但垂直方向的分壓向量能被完整轉送出來，至於水平方向的分壓向量，亦能因為靜葉形狀設計使其改變其方向，因而提昇輸出之風壓。 然而上述靜葉是在沒有限制的狀態下進行設計並沒有太多困難處，但當靜葉內部要包覆作為導體的導針組時會導致靜葉變厚，導致風扇的工作特性衰退，例如降低風壓、降低風量或提升噪音等。 因此，要如何改善風扇的電路板及外部導線組相電性連接皆僅能以人工方式進行焊接組裝，耗時耗力造成製造成本及工時增加的問題，同時也要保有風扇工作特性，即為本案之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

為改善上述之問題，本發明之一目的在提供一種透過複數導針組一體包射成型在一包覆靜葉內，並且改變該包覆靜葉的結構不同於一般靜葉，以防止風扇的工作特性衰退之風扇框電連接結構。 本發明之另一目的提供一種可達到快速組裝及實現自動化快速組裝之風扇框電連接結構。 為達上述之目的，本發明提供一種風扇框電連接結構，其包含：一框體，具有一進風側及一出風側分別設在該框體的兩側，且在該框體的該出風側的中央處設有一軸座，該軸座的外側與該框體的內側之間一體成型有一靜葉組具有複數静葉及一包覆靜葉，該包覆靜葉係一體包覆一導針組，且該包覆靜葉具有一內端連接該軸座的外側及一外端連接該框體內側，該導針組包括複數第一插接端從該包覆靜葉的該內端延伸到該軸座的一底側與一電路板電性連接，及複數第二插接端從該包覆靜葉的該外端延伸到該框體的一壁部與一外部導線組電性連接；及所述包覆靜葉，具有一静葉前緣朝該進風側方向並具有一前緣圓弧及一静葉後緣朝該出風側方向並具有一後緣圓弧。 藉由本發明該風扇框電連接結構設計，使得可達到實現自動化快速組裝節省人工及時間成本者，進而令該外部導線組透過該導針組可相互插拔與電路板形成電性連接達到無需焊接的功效，同時對包覆靜葉的結構進行了設計，改善了因包覆導針組所導致的風扇特性損失，保有原始風扇特性之優勢。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。 請參閱第1、2圖，本發明提供一種風扇框電連接結構，該風扇框電連接結構包含一導針組1及一框體2，該導針組1係與該框體2一體射出成型。該導針組1係由複數導電金屬的導針11所構成，且具有複數第一插接端111與複數第二插接端112分別位在該導針組1的兩端，且每一導針11具有一延伸部113係自該導針11的第一插接端111上一體向外延伸至該第二插接端112，該導針導針組1整體或/及每一導針11係為裸露導電材，也就是該導針11的外側沒有被絕緣外皮包覆。 該框體2具有一進風側21及一出風側22分別設在該框體2的上下兩側，該進風側21與出風側22之間界定一容置空間，該容置空間內容設有一扇輪6具有複數葉片61環繞設置在一輪轂63的外周側，且該框體2的外側向內凹設有一收納槽26。且該框體2的該出風側22的中央處設有一軸座23，該軸座23的外周側向上凸伸有一環牆壁232，並在該軸座23的頂側中間處凸伸有一軸筒231係與該扇輪6相樞設，該軸筒231外側套設有一定子5與對應該扇輪6內側設置的一磁性件62(即磁鐵)相感應激磁，且該定子5設有一由複數矽鋼片堆疊構成的矽鋼片組51及一纏繞在該矽鋼片組51的線圈組52。 請參閱第1、2圖，該軸座23的底側凹設有一容置槽25，該容置槽25內容設有一電路板3，該電路板3設有複數電子元件31及複數導針接孔係貫設在該電路板3上且彼此相電性連接，且該等電子元件31(如中央處理器、電晶體等電子元件)設在該電路板3的一側且彼此相電性連接。並該軸座23的底側係與一蓋體251相接，以封閉該容置槽25防止外部水氣或鹽霧侵入，藉以達到防止該電路板3受水氣或鹽霧侵蝕及達到防塵效果，且還能有效避免該電路板3受到外物碰撞而損壞的效果。 該軸座23的環牆壁232外側與該框體1的內側之間一體成型有靜葉組，所述靜葉組包含複數静葉27及一包覆靜葉24，在此先進行說明，該等静葉27為沒有包覆導針11的一般靜葉，該包覆靜葉24為包覆導針11的特殊靜葉，該框體2與軸座23及該靜葉組係一體成型所構成。該包覆靜葉24係一體包覆在該導針組1的外側，且該等導針11的延伸部113係間隔設置，這些間隔設置的延伸部113被該包覆靜葉24的肉厚料材包裹，使得該包覆靜葉24如同一電性絕緣外皮包覆在每一導針11的外側。如此設置，令這些導針11彼此之間電性絕緣及保護該導針組1避免氧化的效果。 復參閱第1圖，該導針組1未被包覆的該等第一插接端111係從該軸座23的環牆壁232內朝該軸座23的底側方向凸伸裸露在該容置槽25內，然後連接該電路板3的導針接孔32進而形成電性連接。在本實施例該導針組1的每一第一插接端111係可準確插入在電路板3的每一導針接孔32並透過焊接結合一起，令該電路板3與該等第一插接端111相電性連接。該導針組1未被包覆的該等第二插接端112係凸伸裸露在該框體2的收納槽26內，用以跟一外部導線組4的一電性接頭41可插拔的電性連接。該外部導線組4由複數外部導線組成連接到外部電源及/或系統機板，並可收容固定在該收納槽26內，以令該外部導線組4及該電性接頭41不會突出該框體2表面，藉此可達到理線及保護導線的效果。 請參閱第1、2圖，詳細而言，該包覆靜葉24具有一静葉前緣241面對該扇輪6，及一静葉後緣242面對該出風側22。該静葉前緣241係呈一鼻頭型的曲率大於該静葉後緣242呈一平面狀的曲率，並該静葉前緣241與該静葉後緣242之間分別連接有一靜葉上表面243及一靜葉下表面244。該靜葉上表面243及該靜葉下表面244分別位於該包覆靜葉24的兩面，該靜葉上表面243係由一弧形面243A及一直線面243B所構成，該靜葉下表面244由一連續弧形曲面244A及一傾斜面244B所構成。 詳細而言，該靜葉上表面243的弧形面243A係從該靜葉前緣241的一端向弧形延伸銜接該直線面243B，且該直線面243B向下直線延伸連接該靜葉後緣242的一端，該靜葉下表面244的連續弧形曲面244A從該靜葉前緣241的另一端朝下延伸銜接該傾斜面244B，且該連續弧形曲面244A包括一凹弧段2441A及一凸弧段2442A，該凹弧段2441A從該靜葉前緣241開始向下延伸且對應該弧形面243A，該凸弧段2442A從該凹弧段2441A的末端繼續向下延伸並銜接該傾斜面244B，該傾斜面244B向下斜直線延伸連接至該靜葉後緣242的一端，其中該凸弧段2442A及該傾斜面244B對應該直線面243B。 也就是說，本發明在風扇框體2製作時透過一體成型工藝將導針組1(複數導針11)直接包設在包覆靜葉24內，留下兩端的第一插接端11及第二插接端12在包覆靜葉24外，這樣的結構讓後續的組件(電路板3、電性接頭41)可以直接透過插拔的方式實現電性連結，不需要透過焊接的方式，因此可以進行自動化的組裝，大幅度提升生產效率及降低成本。 進一步的，因為導針1直接包覆在包覆靜葉24，導致了包覆靜葉24的主體變厚(靜葉上表面243及靜葉下表面244之間)，為了補償因包覆靜葉24主體變厚所損失風扇特性，在包覆靜葉24上下兩端的静葉前緣241及静葉後緣242的外型改變，讓静葉前緣241的前緣圓弧的曲率大於静葉後緣242的後緣圓弧的曲率，進一步的讓包覆靜葉24朝向出風側22的部分減少厚度，藉此改善了包覆靜葉24因包覆導針1後變形所損失的風扇特性，讓風扇保有原始特性，另外根據風扇的原始特性不同(另如更大尺寸或者風壓更大的風扇)，也可以根據實際需求去做適應性調整，例如改變前、後緣圓弧的曲率或調整包覆靜葉24朝向出風側22部分之厚度。 綜上所述，本發明具有下述優點： 1、實現自動化組裝及生產； 2、補償並恢復原有的風扇特性。 以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。

1:導針組 11:導針 111:第一插接端 112:第二插接端 113:延伸部 2:框體 21:進風側 22:出風側 23:軸座 231:軸筒 232:環牆壁 24:包覆靜葉 241:静葉前緣 242:静葉後緣 243:靜葉上表面 243A:弧形面 243B:直線面 244:靜葉下表面 244A:連續弧形曲面 2441A:凹弧段 2442A:凸弧段 244B:傾斜面 25:容置槽 251:蓋體 26:收納槽 27:靜葉 3:電路板 31:電子元件 32:導針接孔 4:外部導線組 41:電性接頭 5:定子 51:矽鋼片組 52:線圈組 6:扇輪 61:葉片 62:磁性件 63:輪轂

第1圖為本發明風扇之剖面示意圖。 第2圖為本發明軸座及包覆静葉之說明示意圖。

111:第一插接端

112:第二插接端

113:延伸部

2:框體

21:進風側

22:出風側

23:軸座

231:軸筒

232:環牆壁

24:包覆静葉

25:容置槽

251:蓋體

26:收納槽

27:靜葉

3:電路板

31:電子元件

32:導針接孔

4:外部導線組

41:電性接頭

5:定子

51:矽鋼片組

52:線圈組

6:扇輪

61:葉片

62:磁性件

63:輪轂

Claims (7)

1. 一種風扇框電連接結構，其包含： 一框體，具有一進風側及一出風側分別設在該框體的兩側，且在該框體的該出風側的中央處設有一軸座，該軸座的外側與該框體的內側之間一體成型有一靜葉組具有複數静葉及一包覆靜葉，該包覆靜葉係一體包覆一導針組，且該包覆靜葉具有一內端連接該軸座的外側及一外端連接該框體內側，該導針組包含複數第一插接端從該包覆靜葉的該內端延伸到該軸座的一底側與一電路板電性連接，及複數第二插接端從該包覆靜葉的該外端延伸到該框體的一壁部與一外部導線組電性連接；及 所述包覆靜葉，具有一静葉前緣朝該進風側方向並具有一前緣圓弧及一静葉後緣朝該出風側方向並具有一後緣圓弧。
2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇框電連接結構，其中該前緣圓弧的曲率大於該後緣圓弧的曲率。
3. 如申請專利範圍第1項所述之風扇框電連接結構，其中該静葉前緣與該静葉後緣之間分別連接有一靜葉上表面及一靜葉下表面，該靜葉上表面係由一弧形面及一直線面所構成，該靜葉下表面係由一連續弧形曲面及一傾斜面所構成，且該連續弧形曲面具有一凹弧段從該靜葉前緣延伸，及一凸弧段從該凹弧段延伸並銜接該傾斜面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之風扇框電連接結構，其中該導針組包括複數導針，每一導針具有一延伸部係自該第一插接端向外一體延伸至該第二插接端，且該包覆靜葉係一體射出包覆成型在該等導針的延伸部的外側。
5. 如申請專利範圍第1項所述之風扇框電連接結構，其中該軸座的頂側中間處設有一軸筒，該軸筒外側套設有一定子，且在該軸座的底側凹設有一容置槽，該容置槽內設有該電路板，且該軸座的底側與一蓋體相接以封閉該容置槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述之風扇框電連接結構，其中該電路板設有複數導針接孔係貫設在該電路板上，該等導針接孔係與該等導針的該第一插接端相插拔電性連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之風扇框電連接結構，其中該外部導線組具有一電性接頭係與該導針組的該等第二插接端相插拔電性連接。