TWI526622B - 風扇組裝機構 - Google Patents

Description

風扇組裝機構

本發明係關於一種風扇，特別係關於一種風扇組裝機構。

為了維持電子產品(諸如：桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機等等)的效能及壽命，散熱風扇實為不可或缺的重要角色。

一般而言，風扇具有扇框並於扇框的中央設置一圓管狀的銅製軸承套筒(以下簡稱為銅套)。風扇的工作元件(如定子、轉子及電路板等等)則係組裝於銅套上，並與扇框定位及結合。由於銅套具備高剛性及良好的散熱能力等優點，為現有風扇中常見的零件。

然而，為了避免定子在轉子轉動時隨之轉動，在銅套跟定子之間必須以點膠方式加入黏著膠，以將定子固定在銅套上，因而提升組裝工時與材料成本。此外，隨著原物料價格持續上揚，銅套成本亦日益增加，對於相關廠商而言，亦提升製造成本上的負擔。

有鑑於此，本發明之一目的係在於提供一種風扇組裝機構，其無須在軸承套筒與定子之間使用任何黏著劑，仍可有效固定定子。

本發明之另一目的在於提供一種風扇組裝機構，其軸承套筒係由扇框直接射出成型而成，以降低材料成本。

依據本發明之一實施方式，一種風扇組裝機構包含一軸承套筒、一定子、一第一軸承及一轉子。定子環繞軸承套筒，且定子包含至少一勾爪，勾爪伸入至軸承套筒內。第一軸承係設置於軸承套筒內並抵壓勾爪。轉子樞接第一軸承。

藉由以上技術手段，本發明之實施方式可在定子上設置一勾爪，並使其伸入軸承套筒內再由第一軸承抵壓。因此，本發明之實施方式可利用壓制住定子之勾爪來固定定子，而無須使用任何黏著劑，亦無須經過額外的點膠程序，從而降低組裝工時及材料成本。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

以下將以圖式揭露本發明之複數實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，熟悉本領域之技術人員應當瞭解到，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節並非必要的，因此不應用以限制本發明。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示依據本發明一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。如圖所示，本實施方式之風扇組裝機構包含 一軸承套筒110、一定子200、一第一軸承410及一轉子500。定子200環繞軸承套筒110，且定子200包含至少一勾爪300，勾爪300伸入至軸承套筒110內。第一軸承410係設置於軸承套筒110內並抵壓勾爪300。轉子500樞接、抵壓第一軸承410，並在伸出第二軸承420之背面後，以一固定扣環900進行定位。當轉子500完成定位之後，即可施壓於第一軸承410與定子200，而達到無須使用黏著劑的情況下將定子200固定於軸承套筒110上。

本發明上述實施方式可利用勾爪300伸入軸承套筒110內，並利用第一軸承410抵壓勾爪300，藉以穩固勾爪300之位置，從而固定定子200。因此，本發明上述實施方式可在無須使用黏著劑的情況下將定子200固定於軸承套筒110上。

第2圖繪示依據本發明另一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。如圖所示，於本實施方式中，勾爪300可包含一勾爪臂310以及一勾爪突出部320。勾爪突出部320係突設於勾爪臂310之一端，而第一軸承410會軸向施力於勾爪突出部320。

應瞭解到，本說明書全文所述之『軸向』係為軸承套筒110之軸向方向A，亦即，平行於軸承套筒110之中心軸的方向。本說明書全文中所述之『徑向』係為軸承套筒110之徑向方向B，亦即，平行於軸承套筒110之半徑之方向。

具體而言，勾爪突出部320可具有至少一徑向表面322，其係平行於軸承套筒110之徑向方向B，而第一軸承 410具有一底面412，此底面412抵壓徑向表面322。具體而言，勾爪臂310具有一軸向表面312，而勾爪突出部320可由勾爪臂310之軸向表面312隆起所形成。軸向表面312大致上係平行於軸向方向A，而勾爪突出部320之徑向表面322則係平行於徑向方向B。因此，勾爪臂310之軸向表面312與勾爪突出部320之徑向表面322可大致上垂直，以分別抵住第一軸承410之側面414及底面412。於本實施方式中，由於第一軸承410之底面412抵壓勾爪突出部320之徑向表面322，故可沿著軸向方向A施力於勾爪突出部320，從而避免轉子500(請併參閱第1圖)轉動時，定子200產生軸向運動而脫離於軸承套筒110外。

第3圖繪示依據本發明又一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。如圖所示，於本實施方式中，風扇組裝機構可進一步包含至少一溝槽600，且軸承套筒110具有一內壁112，而溝槽600係凹設於軸承套筒110之內壁112。勾爪300係受限於溝槽600，使得定子200不致產生徑向轉動。

相似於第2圖之實施方式，本實施方式之勾爪300亦可包含一勾爪臂310以及一勾爪突出部320，其中勾爪臂310係插入溝槽600中。具體而言，除了軸向表面312之外，勾爪臂310可進一步包含一第一臂面314以及一第二臂面316，其中第一臂面314及第二臂面316分別鄰接於軸向表面312之相對兩側。溝槽600可包含一第一側壁602及一第二側壁604。於本實施方式中，勾爪臂310之第一臂面314及第二臂面316係分別接觸溝槽600之第一側壁 602及第二側壁604，使得勾爪臂310受限於第一側壁602及第二側壁604，而避免勾爪300產生徑向轉動。故即使轉子500(請併參閱第1圖)旋轉而對定子200施予徑向旋轉力時，第一側壁602與第二側壁604仍可抵住第一臂面314及第二臂面316，以避免定子200旋轉。

於本實施方式中，勾爪臂310之軸向表面312與軸承套筒110之內壁112共同構成環形，以便容置第一軸承410。具體而言，此軸向表面312之曲率與軸承套筒110之內壁112之曲率半徑大致上相同，以利兩者共同構成環形。

第4圖繪示依據本發明再一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。如圖所示，本實施方式之風扇組裝機構可進一步包含一第二軸承420以及至少一擋點700，其中該勾爪300延伸於該第一軸承及該第二軸承之間，且擋點700係夾抵於第一軸承410(請併參閱第2圖)與第二軸承420之間。藉此，第二軸承420可受到擋點700的限制而不致產生向上的軸向移動，以避免撞擊到第一軸承410。另一方面，擋點700亦可用來承托第一軸承410，以避免第一軸承410產生向下的軸向移動而撞擊到第二軸承420。

相似於第2圖之實施方式，本實施方式之風扇組裝機構亦可包含至少一溝槽600，而擋點700係突設於溝槽600中。

於本實施方式中，勾爪300包含一勾爪臂310、一第一勾爪突出部320a以及一第二勾爪突出部320b。勾爪臂310插入溝槽600中。第一勾爪突出部320a及第二勾爪突出部320b分別抵住擋點700之相對兩側，第一軸承410軸 向施力於第一勾爪突出部320a及第二勾爪突出部320b。

具體而言，請參閱第5圖所示，本圖繪示第4圖之風扇組裝機構上增加第一軸承410與第二軸承420之平面剖面圖。如圖所示，擋點700可包含一第一側面730以及一第二側面740，第一勾爪突出部320a係抵住擋點700之第一側面730，而第二勾爪突出部320b係抵住擋點700之第二側面740。

於本實施方式中，第一勾爪突出部320a、第二勾爪突出部320b與擋點700可共同承托第一軸承410。具體而言，第一勾爪突出部320a與第二勾爪突出部320b分別具有一第一徑向表面322a及一第二徑向表面322b，而擋點700可包含一第一端面710及一第二端面720，其係鄰接於擋點700之第一側面730與第二側面740。其中，第一端面710、第一徑向表面322a與第二徑向表面322b共同接觸第一軸承410之底面412，以承托第一軸承410。於部分實施方式中，第一端面710、第一徑向表面322a與第二徑向表面322b之高度相同，以利共同接觸第一軸承410之底面412。

第6圖繪示依據本發明再一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。本實施方式之風扇組裝機構可進一步包含一扇框座100，此扇框座100環繞軸承套筒110，且扇框座100與軸承套筒110係共同射出成型而成，兩者可共同形成為一扇框。藉此，本實施方式可在射出成型時製作扇框座100且一併製作軸承套筒110，而無須另外裝設一銅製套筒於扇框座100中。

於本實施方式中，定子200具有至少一插柱210，此插柱210係插入扇框座100中。於部分實施方式中，定子200可包含複數插柱210，這些插柱210間隔地插入扇框座100中。換言之，插柱210會被固定於扇框座100中，故可幫助防止定子200徑向轉動，而進一步提升定子200的穩固性。

第7圖繪示依據本發明一實施方式之定子200之立體圖。如圖所示，於本實施方式中，定子200可包含一環狀部220及複數導磁結構230。環狀部220具有一內表面222及一外表面224，且勾爪300係連接於環狀部220之內表面222。複數導磁結構230係相間隔地徑向連接於環狀部220之外表面224，其中環狀部220係高於導磁結構230。

具體而言，環狀部220具有一頂面226，此頂面226之高度係高於導磁結構230。藉此，頂面226可保護導磁結構230，而避免轉子500(請併參閱第1圖)接觸或摩擦導磁結構230。

於部分實施方式中，環狀部220可包含一延伸部228，其係連接於勾爪300之勾爪臂310與內表面222之間，當定子200與軸承套筒110(請併參閱第1圖)相結合時，軸承套筒110會承托住延伸部228，以避免定子200產生向下的軸向移動。

於部分實施方式中，導磁結構230包含一外殼233以及一導磁體238。部分之導磁體238係包覆於外殼233內。具體而言，外殼233可包含一繞線部232、一弧形部234、以及一凸牆236。繞線部232係用以纏繞線圈(未示於圖 中)，以與導磁體238產生磁性作用力。凸牆236之高度係高於繞線部232，以保護繞線部232上的線圈不會被轉子500(請併參閱第1圖)所摩擦。弧形部234係連接於繞線部232遠離環狀部220之一端。於部分實施方式中，所有導磁結構230之弧形部234的曲率半徑相同，以利構成圓形。於部分實施方式中，導磁體238可為(包含，但不侷限於)矽鋼片，而外殼233可由絕緣材料所製成，以將導磁體238與繞線部232上的線圈互相絕緣。

第8圖繪示依據本發明一實施方式之軸承套筒110之立體圖。如圖所示，溝槽600係凹設於軸承套筒110之內壁112。具體而言，溝槽600具有一背牆630，此背牆630與軸承套筒110之內壁112相距一段差610，以使溝槽600呈凹陷狀，以幫助限制勾爪臂310(請併參閱第7圖)之位置，進而避免定子200(請併參閱第7圖)徑向轉動。

於部分實施方式中，勾爪臂310具有一厚度318(請併參閱第7圖)，此厚度318係與溝槽600之段差610大致上相同，以幫助勾爪臂310之軸向表面312(請併參閱第7圖)與軸承套筒110之內壁112共同構成平滑的環形。

於部分實施方式中，軸承套筒110具有一承托部114，其係用以承托定子200(請併參閱第7圖)之延伸部228(請併參閱第7圖)。換言之，當定子200結合於軸承套筒110上時，定子200之延伸部228係被軸承套筒110之承托部114所支撐，而避免定子200產生向下的軸向移動。具體而言，軸承套筒110之承托部114與定子200之延伸部228兩者之形狀及尺寸相似，以利於承托部114支撐延伸部228。

請回頭參閱第1圖，於部分實施方式中，轉子500可包含一轉軸510以及一輪轂520。轉軸510軸向穿過第一軸承410。輪轂520連接轉軸510之一端。

於部分實施方式中，風扇組裝機構可包含一彈簧800，而轉子500係壓住彈簧800以抵壓第一軸承410。具體而言，轉子500係利用輪轂520壓住彈簧800，以提供第一軸承410軸向應力，從而幫助第一軸承410抵壓勾爪300。

於部分實施方式中，第二軸承420係被轉軸510所軸向穿過，且風扇組裝機構可包含一固定扣環900，其係環扣於轉軸510上，並抵住第二軸承420上背對第一軸承410之表面，以幫助固定第二軸承420。於部分實施方式中，固定扣環900可為(包含，但不侷限於)C形扣環。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，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內，當可作各種之更動與潤飾，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。

100‧‧‧扇框座

110‧‧‧軸承套筒

112‧‧‧內壁

114‧‧‧承托部

200‧‧‧定子

210‧‧‧插柱

220‧‧‧環狀部

222‧‧‧內表面

224‧‧‧外表面

226‧‧‧頂面

228‧‧‧延伸部

230‧‧‧導磁結構

232‧‧‧繞線部

233‧‧‧外殼

234‧‧‧弧形部

236‧‧‧凸牆

238‧‧‧導磁體

300‧‧‧勾爪

310‧‧‧勾爪臂

312‧‧‧軸向表面

314‧‧‧第一臂面

316‧‧‧第二臂面

320‧‧‧勾爪突出部

320a‧‧‧第一勾爪突出部

320b‧‧‧第二勾爪突出部

322‧‧‧徑向表面

322a‧‧‧第一徑向表面

322b‧‧‧第二徑向表面

410‧‧‧第一軸承

412‧‧‧底面

420‧‧‧第二軸承

500‧‧‧轉子

510‧‧‧轉軸

520‧‧‧輪轂

600‧‧‧溝槽

602‧‧‧第一側壁

604‧‧‧第二側壁

610‧‧‧段差

630‧‧‧背牆

700‧‧‧擋點

710‧‧‧第一端面

720‧‧‧第二端面

730‧‧‧第一側面

740‧‧‧第二側面

800‧‧‧彈簧

900‧‧‧固定扣環

A‧‧‧軸向方向

B‧‧‧徑向方向

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依據本發明一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。

第2圖繪示依據本發明另一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。

第3圖繪示依據本發明又一實施方式之風扇組裝機構 之立體剖面圖。

第4圖繪示依據本發明再一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。

第5圖繪示第4圖之風扇組裝機構上增加第一軸承與第二軸承之平面剖面圖。

第6圖繪示依據本發明再一實施方式之風扇組裝機構之立體剖面圖。

第7圖繪示依據本發明一實施方式之定子200之立體圖。

第8圖繪示依據本發明一實施方式之軸承套筒110之立體圖。

100‧‧‧扇框座

110‧‧‧軸承套筒

200‧‧‧定子

300‧‧‧勾爪

410‧‧‧第一軸承

420‧‧‧第二軸承

500‧‧‧轉子

510‧‧‧轉軸

520‧‧‧輪轂

800‧‧‧彈簧

900‧‧‧固定扣環

Claims (17)

1. 一種風扇組裝機構，包含：一軸承套筒；一定子，環繞該軸承套筒，該定子包含至少一勾爪，該勾爪伸入至該軸承套筒內，該勾爪係與該定子一體成型；一第一軸承，設置於該軸承套筒內且設置於該勾爪上方並抵壓該勾爪；以及一轉子，樞接該第一軸承。
2. 如請求項1所述之風扇組裝機構，其中該勾爪包含：一勾爪臂；以及一勾爪突出部，突設於該勾爪臂之一端，該第一軸承軸向施力於該勾爪突出部。
3. 如請求項2所述之風扇組裝機構，其中該勾爪突出部具有至少一徑向表面，平行於該軸承套筒之徑向方向，其中該第一軸承具有一底面，該底面抵壓該徑向表面。
4. 如請求項1所述之風扇組裝機構，更包含：至少一溝槽，該軸承套筒具有一內壁，而該溝槽係凹設於該內壁，該勾爪係受限於該溝槽，使得該定子不致產生徑向轉動。
5. 如請求項4所述之風扇組裝機構，其中該勾爪包含： 一勾爪臂，插入該溝槽中；以及一勾爪突出部，突設於該勾爪臂之一端。
6. 如請求項5所述之風扇組裝機構，其中該溝槽具有至少一側壁，該勾爪臂具有至少一臂面，該臂面接觸該側壁。
7. 如請求項5所述之風扇組裝機構，其中該勾爪臂具有一軸向表面，該軸向表面與該軸承套筒之該內壁共同構成環形。
8. 如請求項1所述之風扇組裝機構，更包含：一第二軸承，該勾爪延伸至該第一軸承及該第二軸承之間；以及至少一擋點，其中該擋點係夾抵於該第一軸承與該第二軸承之間。
9. 如請求項8所述之風扇組裝機構，更包含：至少一溝槽，該軸承套筒具有一內壁，而該溝槽係凹設於該內壁，其中該擋點係突設於該溝槽中。
10. 如請求項8所述之風扇組裝機構，其中該勾爪包含：一勾爪臂，插入該溝槽中； 一第一勾爪突出部；以及一第二勾爪突出部，第一勾爪突出部與第二勾爪突出部分別抵住該擋點之相對兩側，該第一軸承軸向施力於該第一勾爪突出部及該第二勾爪突出部。
11. 如請求項10所述之風扇組裝機構，其中該第一勾爪突出部、該第二勾爪突出部與該擋點共同承托該第一軸承。
12. 如請求項1所述之風扇組裝機構，更包含：一扇框座，該扇框座環繞該軸承套筒，且該扇框座與該軸承套筒係共同射出成型而成。
13. 如請求項12所述之風扇組裝機構，其中該定子具有至少一插柱，該插柱係插入該扇框座中。
14. 如請求項1所述之風扇組裝機構，其中該定子更包含：一環狀部，具有一內表面及一外表面，該勾爪係連接於該環狀部之該內表面；複數導磁結構，相間隔地徑向連接於該環狀部之外表面，該環狀部係高於該些導磁結構。
15. 如請求項1所述之風扇組裝機構，其中該轉子包 含：一轉軸，軸向穿過該第一軸承；以及一輪轂，連接該轉軸之一端。
16. 如請求項15所述之風扇組裝機構，更包含：一第二軸承，被該轉軸所軸向穿過；一固定扣環，環扣於該轉軸上並抵住該第二軸承上背對該第一軸承之表面。
17. 如請求項1所述之風扇組裝機構，更包含：一彈簧，該轉子係壓住該彈簧以抵壓該第一軸承。