TWI498486B - 薄型風扇及其製造方法 - Google Patents

Description

薄型風扇及其製造方法

本發明係為一種薄型風扇，特別是關於一種具有高結構強度及低馬達共振噪音的薄型風扇。

近年來，隨著科技的進步及製程的日新月異，許多消費性電子產品皆已進一步朝可攜式及輕量化的方向發展，以符合新世代消費者的需求。

因此，除了原本就耳熟能詳的筆記型電腦、手機及MP3播放器等可攜式產品外，諸如投影機、頭戴式顯示器等在舊有印象中皆屬於體積龐大而難以攜帶的電子產品，也開始相應地以更為輕薄的面貌出現於市場。

為了滿足前述產品可攜式及輕量化的需求，其所使用之各類零組件皆須相應地微小化，才得以安裝於其中。然而，雖然該等零組件的體積較之前更為縮小，但其在效能的表現上並未因此而有所妥協，反而更加嚴苛地被要求。如此一來，因為內部空間不足、散熱效益有限所導致的零組件的熱衰竭現象，將嚴重影響前述產品的效能表現，同時也縮短產品的使用壽命。

為此，透過薄型風扇的設置來主動進行熱源的移除作業，已逐漸為業界所採用，然而，目前廣泛使用於筆記型電腦之一般離心風扇，其整體的高度約為8~10mm(millimeter)左右，對於目前動輒做到厚度低於9mm以下的平板電腦、智慧型手機或超薄型筆記型電腦等薄型化電子產品早已不敷使用，對於這樣的薄型化電 子產品來說，扣除掉殼體的厚度，以及預留入風用的間隙，其風扇整體的高度至少要做到4mm以下，才能順利安裝且使用於電子產品中。然而要達到這樣薄型風扇的標準，不論是模具的設計、材料的選用、零件的製造、組裝、配置等皆會遭遇到許多的困難。

例如轉軸與葉輪的結合面因為風扇的高度降低而被壓縮，為了使轉軸與葉輪穩固的結合，習知薄型風扇，如台灣專利申請案第9414896號，其透過一個組裝元件來結合軸桿及扇輪，然而額外的組裝元件會導致成本的增加，且因為組裝元件延伸至扇輪上方，風扇整體的高度也會增加。另外，該結構以板片沖壓、彎折成形，其葉片僅能在環板朝之同一方向延伸，葉片的高度受到限制，因此葉片轉動所帶動氣流的散熱效果也十分有限。

又如台灣專利申請案第94140897號，其透過扇輪及片形磁鐵共同形成的組裝孔來結合軸桿，然而此結構片形磁鐵會延伸至軸管上方，軸管的高度因為片形磁鐵的存在而勢必被壓縮，軸管高度降低導致必須使用較短的軸承，軸承的含油量因此減少，潤滑油便容易乾掉，可能造成轉軸與軸承直接摩擦而大幅降低軸承的使用壽命。

又如台灣專利第I299771號，其透過心軸座來結合轉軸，而心軸座設置於軸管上方，同樣地會壓縮軸管的高度，使得軸承的含油量減少而降低軸承的使用壽命。且此結構葉片僅能設置在心軸座的外緣、磁鐵的上方，葉片高度受到限制，而影響散熱效果。

有鑑於上述課題，本發明之一目的在於提供一種高度低於4mm以下之薄型風扇，使用於薄型化電子產品內部之散熱。

為達上述目的，本發明提供之一種薄型風扇，具有一扇框、一軸套、一軸承、一葉輪、一磁性元件以及至少一線圈。扇框係由一底座及一蓋體組合而成，且扇框具有一入風口及一出風口。軸套係設置於底座上，軸承係設置於軸套內，且葉輪係設置於扇框內。葉輪包含一金屬殼體、一結合部、複數個葉片及一轉軸，金屬殼體具有軸向上相對之一第一表面及一第二表面，並設有貫穿第一表面及第二表面之一開孔。結合部係射出成型於金屬殼體上，複數個葉片係與結合部一體射出成型且環設於結合部外圍。轉軸係穿設軸承並延伸至開孔內，且轉軸與金屬殼體於開孔與第一表面之接鄰處焊接結合。此外，磁性元件係設置於金屬殼體，且至少一線圈係與磁性元件軸向對應設置。

根據本案之構想，該金屬殼體及該轉軸係以雷射激光輻射該開孔與該第一表面之接鄰處，使該金屬殼體及該轉軸之表面熔化而焊接結合，該金屬殼體及該轉軸為熔點相近之材料，該金屬殼體或該轉軸之材料為SUS430或SUS420。

根據本案之構想，該金屬殼體包括一凸出部及環繞該凸出部之一延伸部，該結合部及該葉片射出成型於該延伸部之外緣，且該結合部及至少一部分之該葉片延伸至該延伸部上緣，該結合部及該凸出部之間具有至少一間隙，該間隙係用以填入一平衡材料。

根據本案之構想，該金屬殼體為一圓盤狀，該結合部之一端連接該金屬殼體之外緣，另一端連接該等葉片。

根據本案之構想，該第一表面係對應於該入風口之方向，該第二表面係對應於該軸套之方向，該第二表面具有環狀設置之一凹槽，用以填入撥油劑(Oil repellent agent)。

根據本案之構想，該底座更包括至少一塑料部及至少一金屬部，該金屬部包括至少一非導磁金屬片，該塑料部以射出成型結合該非導磁金屬片。

為達上述目的，本發明提供之一種薄型風扇，具有一扇框、一軸套、一軸承、一葉輪、一磁性元件以及至少一線圈。扇框包括一底座及連接該底座之一蓋體，且扇框具有一入風口及一出風口，軸套設置於底座上，軸承設置於軸套內，葉輪設置於扇框內，該葉輪包括一金屬殼體及複數個葉片，磁性元件設置於金屬殼體，至少一線圈與磁性元件對應設置，其中該底座更包括至少一塑料部及至少一金屬部，該金屬部包括至少一非導磁金屬片，該塑料部以射出成型結合該非導磁金屬片。

根據本案之構想，該塑料部包覆該非導磁金屬片之底面而構成該底座之底部，該塑料部的厚度與該非導磁金屬片的厚度比例介於1：1至1：4之間，該塑料部包括至少一凸部，延伸至該線圈內，用以定位該線圈，該非導磁金屬片具有容許該凸部穿過之至少一定位孔。

根據本案之構想，該底座之底部由該非導磁金屬片所構成，至少一部分之該塑料部設置於該非導磁金屬片之外緣。

根據本案之構想，該金屬部更包括至少一導磁金屬片，係與該 磁性元件產生一磁作用力，該塑料部包括至少一凹孔，用以嵌入該至少一導磁金屬片。

根據本案之構想，該軸套為塑膠材料，該軸套與該底座之該塑料部為射出成形結合該非導磁金屬片。

根據本案之構想，該底座之該非導磁金屬片包括一穿孔，用以定位該軸套，該軸套為一金屬軸套，該穿孔周圍之非導磁金屬片具有一環狀凸起直接夾置該金屬軸套；或者，該穿孔周圍之非導磁金屬片具有一環狀凸起，該環狀凸起及金屬軸套透過塑料部結合在一起；亦或者，該金屬軸套與該非導磁金屬片以雷射激光輻射該穿孔之周緣，使金屬軸套及非導磁金屬片之表面熔化而焊接結合。

根據本案之構想更包括一絕緣層直接形成於該非導磁金屬片上，該絕緣層以電泳或電鍍方式形成於該非導磁金屬片表面，根據本案之構想，該至少一線圈設置於該絕緣層表面。

根據本案之構想，該蓋體包括一頂壁及圍繞該頂壁之至少一邊牆，該入風口設置於頂壁，且該出風口設置於邊牆，該入風口之中心與該蓋體之該頂壁之中心不重疊，該入風口之中心偏向該出風口之方向，該蓋體更包括至少一流道結構，由該頂壁朝該底座之方向延伸，該流道結構設置於該葉輪之外圍，該底座包括軸向延伸之至少一凸塊，該蓋體包括對應該凸塊之至少一卡槽，該底座及該蓋體透過該凸塊嵌入該卡槽而結合在一起，該卡槽形成於該流道結構上，該底座包括至少一卡勾，該蓋體包括對應於該卡 勾之至少一卡孔。

根據本案之構想，該葉片更包括一缺口，該缺口包括一側緣及一底緣，該底緣延伸至該蓋體之該頂壁下方，該側緣延伸至該入風口內，以避免該葉輪由該入風口脫落。

根據本案之構想更包括一可撓性基板，一平板狀延伸之排線，設置於該底座及該線圈之間，該可撓性基板表面具有一絕緣層，該線圈設置於該絕緣層上，該排線之一端連接該可撓性基板，另一端包括一金手指結構。

根據本案之構想，該磁性元件與該線圈為軸向對應設置，該磁性元件為扁平環狀貼附於該金屬殼體之下緣。

根據本案之構想，該磁性元件之材料較佳為銣鐵硼，該非導磁金屬片之材料較佳為SUS301或SUS304，該導磁金屬片之材料較佳為矽鋼片。

根據本案之構想，該扇框高度小於4mm，該軸套高度大於該扇框高度的75%。

為達上述目的，本發明提供之一種薄型風扇之製造方法，包括以下步驟：提供一金屬殼體，該金屬殼體包括軸向上相對之一第一表面及一第二表面，並設有貫穿該第一表面及該第二表面之一開孔；提供一轉軸，穿設於該開孔內；焊接結合該轉軸及該金屬殼體於該開孔與該第一表面之接鄰 處；射出成型一結合部及複數個葉片於該金屬殼體；設置一磁性元件於該金屬殼體上；形成一底座；提供一軸套設置於該底座上，該軸套內具有一軸承；設置至少一線圈於該底座上；以及穿設該轉軸於該軸承中，使該磁性元件與該線圈軸向對應設置。

根據本案之構想，於焊接結合該轉軸及該金屬殼體於該開孔與該第一表面之接鄰處之步驟更包括以雷射激光輻射該開孔與該第一表面之接鄰處，使該金屬殼體及該轉軸之表面熔化而焊接結合。

根據本案之構想，於形成該底座之步驟更包括提供至少一非導磁金屬片；以及射出成型至少一塑料部於該非導磁金屬片。

根據本案之構想更包括貼合一導磁金屬片於該塑料部或該非導磁金屬片上之步驟。

為讓上述目的、技術特徵、和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。

如第1圖所示，本發明之薄型風扇1具有一扇框11、一軸套12、一軸承13、一葉輪14及至少一線圈16。其中，扇框11係由一底座111及一蓋體112組合而成，且蓋體112具有一入風口113及 一出風口114。同時，軸套12係設置於底座111上，軸承13係設置於軸套12內，且葉輪14係設置於扇框11內。

請一併參閱第2圖，葉輪14係包含一金屬殼體141、一結合部142、複數個葉片143及一轉軸144。如圖所示，金屬殼體141包括軸向上相對之一第一表面141a及一第二表面141b，並設有貫穿第一表面141a及第二表面141b之一開孔145，結合部142係射出成型於金屬殼體141上，該等葉片143係與結合部142一體射出成型且環設於結合部142外圍。再者，可一併參考第3圖，轉軸144係穿設軸承13且延伸至開孔145內，且轉軸144與金屬殼體141於開孔145與第一表面141a之接鄰處以焊接方式結合。此外，磁性元件15係設置於金屬殼體141，且線圈16係與磁性元件15軸向對應設置。

進一步而言，金屬殼體141及轉軸144係以雷射激光輻射開孔145與第一表面141a之接鄰處，使金屬殼體141及轉軸144之表面熔化而達到焊接結合之方式。透過此結構，金屬殼體141只需要非常小的厚度，便可以使得金屬殼體141與轉軸144之間穩固的結合，且此結構完全不會壓縮到軸套的高度，可使用高度較高的軸承，使含油量增加，軸承壽命也可大幅延長。前述金屬殼體141之材料較佳係為SUS430，轉軸144之材料較佳係為SUS420，且金屬殼體141及轉軸144兩者所採用之材料係為熔點相近之材料。

請再次參閱第3圖。如圖所示，金屬殼體141包括一凸出部141c及環繞凸出部141c之一延伸部141d，結合部142及葉片143射出 成型於延伸部141d之外緣，且結合部142及至少一部分之葉片143適可延伸至延伸部141d之上緣。透過此凸出部與延伸部的設置，一方面軸套可延伸到凸出部下方形成的凹部內，使軸套的高度延長，另一方面，葉片除設置於延伸部外緣，有部分葉片也可延伸至金屬殼體延伸部的上緣，可進一步增加葉片的高度，而使得葉片所擾動的氣流增加，以強化散熱效果。

詳細而言，結合部142及凸出部141c之間可具有至少一間隙146，且間隙146係用以填入一平衡材料，以維持葉輪14運轉時，特別是高速運轉下的平衡及穩定性，在有限的空間下，不需要增加額外的空間佔用結構高度，利用既有的間隙來容置平衡材料。金屬殼體141係為一圓盤狀，結合部142之一端連接金屬殼體141之外緣，且另一端連接複數個葉片143。同時，金屬殼體141之第一表面141a係對應於入風口113之方向，金屬殼體141之第二表面141b係對應於軸套12之方向，且第二表面141b具有環狀設置之一凹槽141e，用以填入撥油劑(Oil repellent agent)，以避免軸套12中的潤滑油溢出。

以下首先將針對本發明薄型風扇1之扇框11，及扇框11所具有之底座111及蓋體112進行詳細說明。

如第1圖所示，扇框11之底座111具有至少一塑料部111a及至少一金屬部111b，金屬部111b包括至少一非導磁金屬片111i，且塑料部111a以射出成型結合非導磁金屬片111i，除了可強化薄型風扇1的結構，由於高轉速狀態下的馬達或葉輪所造成的振動將導致薄型風扇的結構本身產生共振效應，繼而引發嚴重的噪音問 題，讓使用者感到不適，藉由將塑料部及金屬部包射成型為薄型風扇之底板，可強化薄型風扇的結構，避免結構共振所產生之噪音。

詳細而言，本發明之薄型風扇1所具有之扇框11的底座111，係具有下述兩種實施態樣：如第4圖所示之第一實施例，底座111之塑料部111a係由下而上地以射出成形之方式包覆非導磁金屬片111i之底面，從而構成底座111之底部。較佳地，塑料部111a的厚度與非導磁金屬片111i的厚度比例，係介於1：1至1：4之間，以同時兼具降低共振效應及提高結構強度的效果。此外，塑料部111a包括至少一凸部111c，其係延伸至線圈16內，用以定位線圈16，並且非導磁金屬片111i相應地具有至少一定位孔111d，以容許凸部111c穿過，即線圈16直接圍繞在塑料所形成的凸部111c外緣，而非如同習知線圈是纏繞矽鋼片或鐵芯上，透過此結構可進一步降低風扇的高度。

如第5圖所示之第二實施例，其與第一實施例之差異在於，底座111之底部係由非導磁金屬片111i所構成，且至少一部分之塑料部111a係設置於非導磁金屬片111i之外緣，更詳細而言，至少一部分之塑料部111a係以環繞設置之方式包覆於非導磁金屬片111i之外緣。如此一來，亦可得到前述降低共振效應及提高結構強度的效果，且因為底座的底部僅由非導磁金屬片所構成，少了塑料部的厚度，可進一步降低整體風扇高度。

請一併參考第1圖及第2圖，底座111之金屬部111b更包括至少一導磁金屬片111j，其係設置底座111之底部，可於與金屬殼 體141內之磁性元件15產生一磁作用力，以精準進行葉輪14之定位步驟。並且如第4圖所示，塑料部111a尚可包括至少一凹孔111k，用以嵌入並固定至少一導磁金屬片111j，此結構導磁金屬片無需貼附於塑料部111a的底部，而是讓導磁金屬片直接嵌入塑料部111a內，避免增加導磁金屬片111j的額外厚度。

前述之軸套12為塑膠材料，且軸套12與底座111之塑料部111a係以射出成形之方式結合非導磁金屬片111i。此外，前述之非導磁金屬片111i之材料較佳係選自SUS301或SUS304，而導磁金屬片111j之材料較佳為矽鋼片。

如第6圖所示，用以與底座111結合之蓋體112具有一頂壁112a及圍繞頂壁112a之至少一邊牆112b。如圖所示，入風口113係設置於頂壁112a，出風口114係設置於邊牆112b；同時，入風口113之中心與蓋體112之頂壁112a之中心不重疊，且入風口113之中心偏向出風口114之方向。蓋體112更包括至少一流道結構115，由頂壁112a朝底座111之方向延伸，且流道結構115係設置於葉輪14之外圍。

適以，藉由底座111軸向延伸之至少一凸塊111e，及設置於蓋體112上，且與至少一凸塊111e相對應之至少一卡槽111f，底座111及蓋體112將可利用凸塊111e嵌入於卡槽111f中而結合在一起，且卡槽111f係形成於流道結構115上。此外，底座111上亦可設置至少一卡勾111g，且蓋體112亦可相應地設置至少一卡孔111m，以當底座111及蓋體112結合後，卡勾111g可與卡孔111m扣合，強化底座111及蓋體112兩者間的固定關係。

接著，謹針對軸套12與底座111兩者間之固定關係進行說明如下：首先，如第3圖所示，當軸套12係為塑膠材料時，軸套12適可與底座111之塑料部111a一同以射出成形之方式，結合於非導磁金屬片111i，而固定於底座111上。

再者，請參閱第7圖及第8圖，當軸套12係為一金屬軸套時，此時底座111之非導磁金屬片111i更可包括一穿孔111h，用以定位軸套12。詳細而言，如第7圖所示之實施例中，穿孔111h周圍之非導磁金屬片111i係具有一環狀凸起121，用以直接夾置軸套12。此外，如第8圖所示之實施例中，穿孔111h周圍之非導磁金屬片111i係具有一環狀凸起121，且環狀凸起122及軸套12係透過塑料部111a結合在一起。當然，亦可以雷射激光輻射穿孔111h之周緣，使材質為金屬之軸套12及非導磁金屬片111i之表面熔化而焊接結合，進而將軸套12固定於底座111，當然亦可使材質為金屬之軸套12或非導磁金屬片111i二者其中之一之表面熔化而焊接結合。

是以，無論軸套12之材質為塑膠材料或金屬，皆可藉由前述方式，達到將軸套12固定於底座111上之目的，但並不以此為限。

如第2圖及第3圖所示，本發明之薄型風扇1之葉片143更包括一缺口143a，缺口143a具有一側緣143b及一底緣143c，底緣143c延伸至蓋體112之頂壁112a下方，以避免葉輪14由入風口113脫落，而側緣143b延伸至入風口113內，可在不增加整體風扇高度的情況下盡可能延伸葉片高度，以增加風量。較佳地，扇 框11所具有之高度係小於4mm，且軸套12所具有之高度係大於扇框11高度的75%，即在不壓縮軸套、軸承高度的情況下，而達到風扇薄型化之特徵。

請再次參閱第1圖，薄型風扇1更包括一可撓性基板17，設置於底座111及線圈16之間。可撓性基板17表面具有一絕緣層(圖未示出)，該絕緣層係可直接形成於該非導磁金屬片111i上，且該絕緣層以電泳或電鍍方式形成於該非導磁金屬片111i表面，線圈16適可設置於該絕緣層之一表面上，可撓性基板17之厚度可以做到非常薄，且可以直接黏貼於底座111上，相較於傳統硬式的印刷電路板，傳統印刷電路板厚度較厚，且需透過額外的固定元件設置於底座上，使得成本及風扇高度都會增加。

可撓性基板17更包括平板狀延伸之至少一排線171，排線171之一端係連接可撓性基板17，另一端則包括一金手指結構172。此外，於本發明之一較佳實施態樣中，葉輪14內所設置之磁性元件15係與線圈16為軸向對應設置之關係，其中磁性元件15為扁平環狀，並貼附於金屬殼體141之下緣，且磁性元件15之材料為銣鐵硼。

如第9圖所示，本發明之薄型風扇1之製作方法說明如下。

首先，如步驟901所示，提供一金屬殼體141，金屬殼體141包括軸向上相對之一第一表面141a及一第二表面141b，並設有貫穿第一表面141a及第二表面141b之一開孔145。其次，如步驟902所示，提供一轉軸144，使轉軸144穿設於開孔145內，並焊接結合轉軸144及金屬殼體141於開孔145與第一表面141a之接 鄰處。如步驟903所示，射出成型結合部142及複數個葉片143於金屬殼體141，並設置磁性元件15於金屬殼體141上。如步驟904所示，形成一底座111，提供軸套12設置於底座111上，且軸套12內具有軸承13，並設置至少一線圈16於底座111上。最後，如步驟905所示，穿設轉軸144於軸承13中，使磁性元件15與線圈16軸向對應設置。如此一來，即可完成本發明之薄型風扇1之製作。

此外，於前述之步驟902中，更包括以雷射激光輻射開孔145與第一表面141a之接鄰處，使金屬殼體141及轉軸144之表面熔化而焊接結合之步驟。而於步驟904之形成底座111之步驟中，更包含提供至少一非導磁金屬片111i，射出成型至少一塑料部111a於非導磁金屬片111i，以及貼合導磁金屬片111j於塑料部111a或非導磁金屬片111i上之步驟。

綜上所述，由於本發明之薄型風扇1之葉輪14所具有之金屬殼體141係以焊接之方式結合於轉軸144之表面，故此可在不降低軸套、軸承高度的情況下，穩固結合轉軸及金屬殼體，且可有效減少風扇高度。同時，底座111包含至少一塑料部111a及至少一金屬部111b，金屬部111b包括至少一非導磁金屬片111i，且塑料部111a以射出成形之方式結合非導磁金屬片111i，故所形成之底座111之結構可協助薄型風扇1在提高葉輪14之轉速，藉以有效移除熱源的同時，降低結構共振所導致的噪音，從而避免噪音問題所可能對使用者引起的不適。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明 之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1‧‧‧薄型風扇

11‧‧‧扇框

111‧‧‧底座

111a‧‧‧塑料部

111b‧‧‧金屬部

111c‧‧‧凸部

111d‧‧‧定位孔

111e‧‧‧凸塊

111f‧‧‧卡槽

111g‧‧‧卡勾

111h‧‧‧穿孔

111i‧‧‧非導磁金屬片

111j‧‧‧導磁金屬片

111k‧‧‧凹孔

111m‧‧‧卡孔

112‧‧‧蓋體

112a‧‧‧頂壁

112b‧‧‧邊牆

113‧‧‧入風口

114‧‧‧出風口

115‧‧‧流道結構

12‧‧‧軸套

121‧‧‧環狀凸起

13‧‧‧軸承

14‧‧‧葉輪

141‧‧‧金屬殼體

141a‧‧‧第一表面

141b‧‧‧第二表面

141c‧‧‧凸出部

141d‧‧‧延伸部

141e‧‧‧凹槽

142‧‧‧結合部

143‧‧‧複數個葉片

143a‧‧‧缺口

143b‧‧‧側緣

143c‧‧‧底緣

144‧‧‧轉軸

145‧‧‧開孔

146‧‧‧間隙

15‧‧‧磁性元件

16‧‧‧線圈

17‧‧‧可撓性基板

171‧‧‧排線

172‧‧‧金手指結構

第1圖為本發明薄型風扇之分解示意圖；第2圖為本發明薄型風扇之葉輪結構示意圖；第3圖為本發明薄型風扇之剖面圖；第4圖為本發明薄型風扇之底座之第一實施例示意圖；第5圖為本發明薄型風扇之底座之第二實施例示意圖；第6圖為本發明薄型風扇之蓋體示意圖；第7圖為本發明薄型風扇之非導磁金屬片與軸套之一結合示意圖；第8圖為本發明薄型風扇之非導磁金屬片與軸套之另一結合示意圖；以及第9圖為本發明製造薄型風扇之流程圖。

1‧‧‧薄型風扇

11‧‧‧扇框

111‧‧‧底座

111a‧‧‧塑料部

111b‧‧‧金屬部

111c‧‧‧凸部

111d‧‧‧定位孔

111e‧‧‧凸塊

111f‧‧‧卡槽

111g‧‧‧卡勾

111i‧‧‧卡孔

111j‧‧‧導磁金屬片

112‧‧‧蓋體

112a‧‧‧頂壁

112b‧‧‧邊牆

113‧‧‧入風口

114‧‧‧出風口

115‧‧‧流道結構

12‧‧‧軸套

13‧‧‧軸承

14‧‧‧葉輪

141‧‧‧金屬殼體

142‧‧‧結合部

143‧‧‧複數個葉片

143a‧‧‧缺口

16‧‧‧線圈

17‧‧‧可撓性基板

171‧‧‧排線

172‧‧‧金手指結構

Claims (43)

1. 一種薄型風扇，包括：一扇框，包括一底座及連接該底座之一蓋體，且該扇框具有一入風口及一出風口；一軸套，設置於該底座上；一軸承，設置於該軸套內；一葉輪，設置於該扇框內，該葉輪包含：一金屬殼體，包括軸向上相對之一第一表面及一第二表面，並設有貫穿該第一表面及該第二表面之一開孔；一結合部，係射出成型於該金屬殼體上；複數個葉片，係與該結合部一體射出成型且環設於該結合部外圍；以及一轉軸，係穿設該軸承且延伸至該開孔內，該轉軸與該金屬殼體於該開孔與該第一表面之接鄰處焊接結合；一磁性元件，係設置於該金屬殼體；以及至少一線圈，與該磁性元件軸向對應設置；其中，該金屬殼體包括一凸出部及環繞該凸出部之一延伸部，該結合部及該葉片射出成型於該延伸部之外緣，該結合部及至少一部分之該葉片延伸至該延伸部上緣，該結合部及該凸出部之間具有至少一間隙，且該間隙係用以填入一平衡材料。
2. 如請求項1所述之薄型風扇，其中該金屬殼體及該轉軸係以雷射激光輻射該開孔與該第一表面之接鄰處，使該金屬殼體及/或該轉軸之表面熔化而焊接結合。
3. 如請求項2所述之薄型風扇，其中該金屬殼體及該轉軸為熔點相近之 材料。
4. 如請求項3所述之薄型風扇，其中該金屬殼體或該轉軸之材料為SUS430或SUS420。
5. 如請求項1所述之薄型風扇，其中該金屬殼體為一圓盤狀，該結合部之一端連接該金屬殼體之外緣，另一端連接該等葉片。
6. 如請求項1所述之薄型風扇，其中該第一表面係對應於該入風口之方向，該第二表面係對應於該軸套之方向。
7. 如請求項6所述之薄型風扇，其中該第二表面具有環狀設置之一凹槽，用以填入撥油劑(Oil repellent agent)。
8. 如請求項1所述之薄型風扇，其中該底座更包括至少一塑料部及至少一金屬部。
9. 如請求項8所述之薄型風扇，其中該金屬部包括至少一非導磁金屬片，該塑料部以射出成型結合該非導磁金屬片。
10. 一種薄型風扇，包括：一扇框，包括一底座及連接該底座之一蓋體，該扇框具有一入風口及一出風口；一軸套，設置於該底座上；一軸承，設置於該軸套內；一葉輪，設置於該扇框內，該葉輪包括一金屬殼體及複數個葉片；一磁性元件，係設置於該金屬殼體；以及至少一線圈，與該磁性元件對應設置； 其中該底座更包括至少一塑料部及至少一金屬部，該金屬部包括至少一非導磁金屬片，該塑料部以射出成型結合該非導磁金屬片，且該底座更包括軸向延伸之至少一凸塊，該蓋體包括對應該凸塊之至少一卡槽，該底座及該蓋體透過該凸塊嵌入該卡槽而結合在一起。
11. 如請求項9或10任一項所述之薄型風扇，其中該塑料部包覆該非導磁金屬片之底面而構成該底座之底部，該塑料部的厚度與該非導磁金屬片的厚度比例介於1：1至1：4之間。
12. 如請求項11所述之薄型風扇，其中該塑料部包括至少一凸部，延伸至該線圈內，用以定位該線圈。
13. 如請求項12所述之薄型風扇，其中該非導磁金屬片具有容許該凸部穿過之至少一定位孔。
14. 如請求項9或10任一項所述之薄型風扇，其中該底座之底部由該非導磁金屬片所構成，至少一部分之該塑料部設置於該非導磁金屬片之外緣。
15. 如請求項9或10任一項所述之薄型風扇，其中該金屬部更包括至少一導磁金屬片，係與該磁性元件產生一磁作用力。
16. 如請求項15所述之薄型風扇，其中該塑料部包括至少一凹孔，用以嵌入該至少一導磁金屬片。
17. 如請求項9或10任一項所述之薄型風扇，其中該軸套為塑膠材料，該軸套與該底座之該塑料部為射出成形結合該非導磁金屬片。
18. 如請求項9或10任一項所述之薄型風扇，其中該底座之該非導磁金屬片包括一穿孔，用以定位該軸套。
19. 如請求項18所述之薄型風扇，其中該軸套為一金屬軸套，該穿孔周圍之該非導磁金屬片具有一環狀凸起直接夾置該金屬軸套。
20. 如請求項18所述之薄型風扇，其中該軸套為一金屬軸套，該穿孔周圍之該非導磁金屬片具有一環狀凸起，該環狀凸起及該金屬軸套透過該塑料部結合在一起。
21. 如請求項18所述之薄型風扇，其中該軸套為一金屬軸套，該金屬軸套與該非導磁金屬片以雷射激光輻射該穿孔之周緣，使該金屬軸套及/或該非導磁金屬片之表面熔化而焊接結合。
22. 如申請專利範圍第9或10項任一項所述之薄型風扇，其更包括一絕緣層直接形成於該非導磁金屬片上。
23. 如申請專利範圍第22項所述之薄型風扇，其中該絕緣層以電泳或電鍍方式形成於該非導磁金屬片表面。
24. 如申請專利範圍第22項所述之薄型風扇，其中該至少一線圈設置於該絕緣層表面。
25. 如請求項1-10任一項所述之薄型風扇，其中該蓋體包括一頂壁及圍繞該頂壁之至少一邊牆，該入風口設置於該頂壁，且該出風口設置於該邊牆。
26. 如請求項25所述之薄型風扇，其中該入風口之中心與該蓋體之該頂壁之中心不重疊。
27. 如請求項26所述之薄型風扇，其中該入風口之中心偏向該出風口之方向。
28. 如請求項27所述之薄型風扇，其中該蓋體更包括至少一流道結構，由該頂壁朝該底座之方向延伸，該流道結構設置於該葉輪之外圍。
29. 如請求項28所述之薄型風扇，其中該卡槽形成於該流道結構上。
30. 如請求項29所述之薄型風扇，其中該底座包括至少一卡勾，該蓋體包括對應於該卡勾之至少一卡孔。
31. 如請求項25所述之薄型風扇，其中該葉片更包括一缺口，該缺口包括一側緣及一底緣，該底緣延伸至該蓋體之該頂壁下方，該側緣延伸至該入風口內，以避免該葉輪由該入風口脫落。
32. 如請求項1-10任一項所述之薄型風扇，其更包括一可撓性基板，設置於該底座及該線圈之間，該可撓性基板表面具有一絕緣層，該線圈設置於該絕緣層上。
33. 如請求項32所述之薄型風扇，其更包括平板狀延伸之至少一排線，該排線之一端連接該可撓性基板，另一端包括一金手指結構。
34. 如請求項10所述之薄型風扇，其中該磁性元件與該線圈為軸向對應設置。
35. 如請求項34所述之薄型風扇，其中該磁性元件為扁平環狀貼附於該金屬殼體之下緣。
36. 如請求項35所述之薄型風扇，其中該磁性元件之材料為銣鐵硼。
37. 如請求項15所述之薄型風扇，其中該非導磁金屬片之材料為SUS301或SUS304，該導磁金屬片之材料為矽鋼片。
38. 如請求項1-10任一項所述之薄型風扇，其中該扇框高度小於4mm。
39. 如請求項38所述之薄型風扇，其中該軸套高度大於該扇框高度的75%。
40. 一種薄型風扇之製造方法，包括：提供一金屬殼體，該金屬殼體包括軸向上相對之一第一表面及一第二表面，並設有貫穿該第一表面及該第二表面之一開孔；提供一轉軸，穿設於該開孔內；焊接結合該轉軸及該金屬殼體於該開孔與該第一表面之接鄰處；射出成型一結合部及複數個葉片於該金屬殼體；設置一磁性元件於該金屬殼體上；形成一底座；提供一軸套設置於該底座上，該軸套內具有一軸承；設置至少一線圈於該底座上；以及穿設該轉軸於該軸承中，使該磁性元件與該線圈軸向對應設置； 其中，該金屬殼體包括一凸出部及環繞該凸出部之一延伸部，該結合部及該葉片射出成型於該延伸部之外緣，該結合部及至少一部分之該葉片延伸至該延伸部上緣，該結合部及該凸出部之間具有至少一間隙，且該間隙係用以填入一平衡材料。
41. 如請求項40所述之製造方法，其中於焊接結合該轉軸及該金屬殼體於該開孔與該第一表面之接鄰處之步驟更包括：以雷射激光輻射該開孔與該第一表面之接鄰處，使該金屬殼體及/或該轉軸之表面熔化而焊接結合。
42. 如請求項41所述之製造方法，其中於形成該底座之步驟更包括：提供至少一非導磁金屬片；以及射出成型至少一塑料部於該非導磁金屬片。
43. 如請求項42所述之製造方法，更包括貼合一導磁金屬片於該塑料部或該非導磁金屬片上之步驟。