TWI516685B - 具平衡功能之散熱風扇 - Google Patents

Description

具平衡功能之散熱風扇

本發明係關於一種散熱風扇，尤其是一種可確保扇輪平穩旋轉之散熱風扇。

習知具有平衡片之馬達結構，如中華民國公告第423760號之「無刷直流馬達構造」新型專利案。請參照第1圖所示，該習知馬達8大致包含一基座81、一定子82、一轉子83及一平衡片84。該基座81具有一軸管811；該定子82結合於該軸管811之外周壁；該轉子83設有一軸桿831及一永久磁鐵832，其中該轉子83係藉由該軸桿831可旋轉的結合該基座81之軸管811；該平衡片84係為導磁材質所製成，且該平衡片84設置於該基座81上並與該永久磁鐵832保持一磁吸間距(G)，以便該平衡片84與該永久磁鐵832之間可形成一磁吸作用，進而可促使該轉子83平穩旋轉。

上述習知馬達8應用於散熱風扇時，雖可藉由該平衡片84確保該散熱風扇的扇輪平穩旋轉；然而，亦由於該基座81與該永久磁鐵832之間設有平衡片84，造成該習知馬達8難以再進一步縮減整體軸向高度；因此，相對限縮該習知散熱風扇設計成更輕薄短小化的可行性，且該平衡片84在組裝時必須套設結合於該基座81之軸管811，亦會造成組裝上之不便。

又，如中華民國公告第I384732號之「馬達及具有該馬達之散熱風扇」發明專利案。請參照第2圖所示，該習知馬達9包含一平衡件 91、一定子92及一轉子93。該平衡件91設有一軸接部911及一感磁部912；該定子92結合該平衡件91；該轉子93包含一轉動軸931及一永久磁鐵932，該轉動軸931結合該軸接部911，該永久磁鐵932與該平衡件91的感磁部912相互對應磁吸。藉此，該平衡件91可用以維持該轉子93之平衡旋轉。

上述另一種習知馬達9應用於散熱風扇時，係以平衡件91直接取代傳統散熱風扇的扇框基座，故該平衡件91與該轉子93的永久磁鐵932之間無須再設置傳統平衡片，以有效降低該散熱風扇之整體軸向高度，並兼可提升組裝便利性。然而，該習知馬達9的永久磁鐵932與平衡件91之間容易卻因對應面積過大且直接相對，導致該永久磁鐵932與平衡件91兩者之間的軸向磁吸力過大，當習知馬達9應用於散熱風扇時，該軸向磁吸力容易增加扇輪旋轉時的阻力，進而影響散熱風扇的運轉品質。

本發明主要目的係在於提供一種具平衡功能之散熱風扇，用以有效減少永久磁鐵與平衡件之間的軸向磁吸力。

為達到前述發明目的，本發明具平衡功能之散熱風扇至少包含一扇框、一定子組及一扇輪。該扇框包含一平衡件，該平衡件的外周緣設有一外框部，該外框部設有一入風口及一出風口，且該平衡件設有一軸接部；該定子組包含一基板及一線圈組，該定子組的基板的外周緣設有相對數個缺口；及該扇輪包含一中心軸及一永久磁鐵，該中心軸可旋轉地結合於該軸接部，該永久磁鐵與該定子組的線圈組之間形成一氣隙；其中該扇輪的永久磁鐵具有一外環面及一內環面，該外環面及內環面之間形成一磁吸範圍，該磁吸範圍與該平衡件軸向相對，該定子組的基板位於該永久磁鐵與該平衡件之間，用以遮蔽住該磁吸範圍的至少一部分。

一種具平衡功能之散熱風扇，包括：一扇框，包含一平衡件，該平衡件的外周緣設有一外框部，該外框部設有一入風口及一出風口，且該平衡件設有一軸接部；一定子組，包含一基板及一線圈組，該定子組的基板的外周緣設有相對數個切邊；及一扇輪，包含一中心軸及一永久磁鐵，該中心軸可旋轉地結合於該軸接部，該永久磁鐵與該定子組的線圈組之間形成一氣隙；其中上述扇輪的永久磁鐵具有一外環面及一內環面，該外環面及內環面之間形成一磁吸範圍，該磁吸範圍與該平衡件軸向相對，該定子組的基板位於該永久磁鐵與該平衡件之間，用以遮蔽住該磁吸範圍的至少一部分。

所述永久磁鐵與該定子組的線圈組之間的氣隙為軸向氣隙或徑向氣隙。

所述定子組的基板的外周緣位於該磁吸範圍或超出該磁吸範圍。

所述定子組的基板表面形成該線圈組，該基板為一佈線基板，該線圈組電性連接一驅動電路。

所述定子組另包含至少一矽鋼片及一絕緣套件，該基板表面設有驅動電路以構成一電路基板，該絕緣套件結合於該矽鋼片外部，該線圈組捲繞於該絕緣套件。

所述扇框的外框部結合一蓋板，該蓋板設有一透孔，該透孔與該外框部的入風口相對。

藉由上述具平衡功能之散熱風扇，該定子組的基板可遮蔽該磁吸範圍的至少一部分，用以解決該永久磁鐵與該平衡件之間因直接相對所產生的磁吸力過大等問題，以有效減少該扇輪旋轉時的阻力，進而達到提升散熱風扇運轉品質的功效。

〔本發明〕

1‧‧‧扇框

11‧‧‧平衡件

111‧‧‧輔助入風口

12‧‧‧外框部

121‧‧‧入風口

122‧‧‧出風口

13‧‧‧軸接部

14‧‧‧蓋板

141‧‧‧透孔

2‧‧‧定子組

21‧‧‧基板

211‧‧‧外周緣

22‧‧‧線圈組

3‧‧‧扇輪

31‧‧‧中心軸

32‧‧‧永久磁鐵

321‧‧‧外環面

322‧‧‧內環面

4‧‧‧定子組

41‧‧‧基板

411‧‧‧外周緣

412‧‧‧缺口

413‧‧‧切邊

42‧‧‧矽鋼片

43‧‧‧絕緣套件

44‧‧‧線圈組

D‧‧‧磁吸範圍

〔習知〕

8‧‧‧馬達

81‧‧‧基座

811‧‧‧軸管

82‧‧‧定子

821‧‧‧輪轂

83‧‧‧轉子

831‧‧‧軸桿

832‧‧‧永久磁鐵

84‧‧‧平衡片

G‧‧‧磁吸間距

9‧‧‧馬達

91‧‧‧平衡件

911‧‧‧軸接部

912‧‧‧感磁部

92‧‧‧定子

93‧‧‧轉子

931‧‧‧轉動軸

932‧‧‧永久磁鐵

第1圖為第一種習知馬達的組合剖視圖。

第2圖為第二種習知馬達的組合剖視圖。

第3圖為本發明第一較佳實施例之具平衡功能之散熱風扇的立體分解圖。

第4圖為本發明第一較佳實施例之具平衡功能之散熱風扇的組合剖視圖。

第5圖為本發明第二較佳實施例之具平衡功能之散熱風扇的立體分解圖。

第6圖為本發明第二較佳實施例之具平衡功能之散熱風扇的組合剖視圖。

第7圖為本發明具平衡功能之散熱風扇之基板的另一較佳實施方式俯視示意圖。

第8圖為本發明具平衡功能之散熱風扇之基板的又一較佳實施方式俯視示意圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參照第3及4圖所示，本發明第一較佳實施例之具平衡功能之散熱風扇至少包含一扇框1、一定子組2及一扇輪3。該扇框1係為能夠導入及導出氣流的框體結構，例如軸流式扇框、離心式扇框或水平式對流扇框等，本較佳實施例中，該扇框1為離心式扇框；該定子組2係結合於該扇框1內部；該扇輪3係可旋轉地結合於該定子組2，以便藉由該定子組2驅動該扇輪3旋轉作動。

上述扇框1可為各種能夠供上述定子組2及上述扇輪3容置且供氣流以軸向方向導入及徑向方向導出的中空框體結構，該中空框體結構可為各種幾何形狀之結構設計，例如多角形、圓形或橢圓形等；本較佳實施例中，係揭示該扇框1為四方形之框體結構。

上述扇框1主要包含一平衡件11，該平衡件11係選用可與一永久磁鐵相互磁吸之構件，例如：該平衡件11可為金屬板片等；該平衡件11的外周緣設有一外框部12，該外框部12設有一入風口121及一出風口122，用以導入及導出氣流，且該平衡件11設有一軸接部13，以供上述扇輪3結合。

又，上述扇框1之外框部12較佳可結合一蓋板14，該蓋板14設有一透孔141，該透孔141與該外框部12之入風口121相對。

上述定子組2係設置於上述扇框1內部並結合於該平衡件11；其中該定子組2為各種可供上述扇輪3結合後，用以驅動該扇輪3旋轉作動的結構設計。本較佳實施例中，該定子組2具有一基板21，該基板21結合於該軸接部13外周邊，且該基板21表面可以佈線、電鑄等方式設有至少一線圈組22，使該基板21可構成一佈線基板，該線圈組22用以電性連接一驅動電路(未繪示)，以便驅動上述扇輪3旋轉作動。

上述扇輪3設有一中心軸31及一永久磁鐵32，該中心軸31可旋轉地結合於該扇框1之軸接部13，該永久磁鐵32與該定子組2的線圈組22之間形成一氣隙，本較佳實施例中，該氣隙為軸向氣隙。

又，請配合參照第4圖所示，上述扇輪3之永久磁鐵32具有一外環面321及一內環面322，該外環面321及內環面322之間形成一磁吸範圍D，該磁吸範圍D與該平衡件11軸向相對，該基板21位於該永久磁鐵32與該平衡件11之間，用以遮蔽住該磁吸範圍D的至少一部分，更詳言之，該基板21具有一外周緣211，該外周緣211可位於該磁 吸範圍D或超出磁吸範圍D；本較佳實施例中，該基板21之外周緣211超出磁吸範圍D，用以遮蔽住該磁吸範圍D的全部。

請參照第5及6圖所示，本發明第二較佳實施例之具平衡功能之散熱風扇同樣包含一扇框1、一定子組4及一扇輪3。其中該扇框1及扇輪3的結構特徵及組成大致與上述第一較佳實施例相同，容不贅述。

本發明第二較佳實施例之定子組4包含一基板41、至少一矽鋼片42、一絕緣套件43及一線圈組44。該基板41表面佈設驅動電路以構成一電路基板，該矽鋼片42可為單一構件，或該矽鋼片42為數個並相互堆疊構成一體，該絕緣套件43結合於該矽鋼片42外部，該線圈組44捲繞於該絕緣套件43，其中該基板41同樣位於該永久磁鐵32與該平衡件11之間，用以遮蔽住該磁吸範圍D的至少一部分。再者，本實施例之平衡件11較佳可設有至少一輔助入風口111，以提升該散熱風扇之進風量。

又，請再參照第6圖所示，本較佳實施例中，該線圈組44與該永久磁鐵32之間形成一徑向氣隙，與上述第4圖所示的第一較佳實施例相較，具有徑向氣隙之散熱風扇的永久磁鐵32與平衡件11的對應磁吸面積係相對較小，因此，為確保該平衡件11能夠維持該扇輪3基本的平衡穩定效果，本較佳實施例中，該基板41之一外周緣411係位於該磁吸範圍D，用以使該基板41僅遮蔽住該磁吸範圍D的一部分；更詳言之，如第7圖所示，該基板41之外周緣411較佳設有相對數個缺口412，或者，如第8圖所示，該基板41之外周緣411較佳設有相對數個切邊413，使該基板41在僅遮蔽住該磁吸範圍D之一部分的前提條件下，該永久磁鐵32仍可通過該缺口412或切邊413與該平衡件11維持預定的磁吸效果，使該扇輪3可同時兼具旋轉平衡及轉動順暢之優點。

基於上述具平衡功能之散熱風扇的技術概念，本發明可藉由 該平衡件11直接取代習知散熱風扇之扇框的基座，以達到降低結構複雜度、提升組裝便利性、降低製造成本及縮減軸向高度等諸多功效；其中利用該平衡件11與該永久磁鐵32的相互磁吸，使本發明散熱風扇不論在運轉、靜止或啟動時，皆可適當維持該扇輪3之旋轉平衡及轉動穩定性；更重要的是，本發明散熱風扇更可進一步藉由該定子組2、4之基板21、41遮蔽該磁吸範圍D的至少一部分，用以解決該永久磁鐵32與該平衡件11之間因直接相對所產生的磁吸力過大等問題，以有效減少該扇輪3旋轉時的阻力，進而達到提升散熱風扇運轉品質之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧扇框

11‧‧‧平衡件

12‧‧‧外框部

121‧‧‧入風口

122‧‧‧出風口

13‧‧‧軸接部

14‧‧‧蓋板

141‧‧‧透孔

2‧‧‧定子組

21‧‧‧基板

211‧‧‧外周緣

22‧‧‧線圈組

3‧‧‧扇輪

31‧‧‧中心軸

32‧‧‧永久磁鐵

321‧‧‧外環面

322‧‧‧內環面

D‧‧‧磁吸範圍

Claims (10)

1. 一種具平衡功能之散熱風扇，包括：一扇框，包含一平衡件，該平衡件的外周緣設有一外框部，該外框部設有一入風口及一出風口，且該平衡件設有一軸接部；一定子組，包含一基板及一線圈組，該定子組的基板的外周緣設有相對數個缺口；及一扇輪，包含一中心軸及一永久磁鐵，該中心軸可旋轉地結合於該軸接部，該永久磁鐵與該定子組的線圈組之間形成一氣隙；其中上述扇輪的永久磁鐵具有一外環面及一內環面，該外環面及內環面之間形成一磁吸範圍，該磁吸範圍與該平衡件軸向相對，該定子組的基板位於該永久磁鐵與該平衡件之間，用以遮蔽住該磁吸範圍的至少一部分。
2. 一種具平衡功能之散熱風扇，包括：一扇框，包含一平衡件，該平衡件的外周緣設有一外框部，該外框部設有一入風口及一出風口，且該平衡件設有一軸接部；一定子組，包含一基板及一線圈組，該定子組的基板的外周緣設有相對數個切邊；及一扇輪，包含一中心軸及一永久磁鐵，該中心軸可旋轉地結合於該軸接部，該永久磁鐵與該定子組的線圈組之間形成一氣隙；其中上述扇輪的永久磁鐵具有一外環面及一內環面，該外環面及內環面之間形成一磁吸範圍，該磁吸範圍與該平衡件軸向相對，該定子組的基板位於該永久磁鐵與該平衡件之間，用以遮蔽住該磁吸範圍的至少一部分。
3. 根據申請專利範圍第1或2項之具平衡功能之散熱風扇，其中該永久磁鐵與該定子組的線圈組之間的氣隙為軸向氣隙。
4. 根據申請專利範圍第1或2項之具平衡功能之散熱風扇，其中該永久磁鐵與該定子組的線圈組之間的氣隙為徑向氣隙。
5. 根據申請專利範圍第1、2、3或4項之具平衡功能之散熱風扇，其中該定子組的基板的外周緣位於該磁吸範圍。
6. 根據申請專利範圍第1、2、3或4項之具平衡功能之散熱風扇，其中該定子組的基板的外周緣超出該磁吸範圍。
7. 根據申請專利範圍第1、2、3或4項之具平衡功能之散熱風扇，其中該定子組的基板表面形成該線圈組，該基板為一佈線基板，該線圈組電性連接一驅動電路。
8. 根據申請專利範圍第1、2、3或4項之具平衡功能之散熱風扇，其中該定子組另包含至少一矽鋼片及一絕緣套件，該基板表面設有驅動電路以構成一電路基板，該絕緣套件結合於該矽鋼片外部，該線圈組捲繞於該絕緣套件。
9. 根據申請專利範圍第1、2、3或4項之具平衡功能之散熱風扇，其中該扇框的外框部結合一蓋板，該蓋板設有一透孔，該透孔與該外框部的入風口相對。
10. 根據申請專利範圍第1、2、3或4項之具平衡功能之散熱風扇，其中該平衡件設有至少一輔助入風口。