TWI665389B - 風扇轉子平衡結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種風扇轉子平衡結構，包括一扇輪及一平衡體，該扇輪包含一輪轂及複數葉片係設於該輪轂的外周側上，該輪轂具有一頂壁連接一側壁，一不平衡部選擇設在該頂壁或該側壁上，且位於該輪轂的一對稱軸線的一側，該平衡體設置於該不平衡部，以令該風扇轉子平衡。

Description

風扇轉子平衡結構

本發明有關於一種風扇轉子平衡結構，尤指一種可達到快速平衡轉子及節省成本的效果。

隨著電腦技術的發展，當電腦內部零件運作時脈及效能逐漸增加後，電腦內部零件所產生的耗電及熱量也會越高，為了降低機殼內部溫度及幫助散熱，因此需要高效能的散熱機制來幫助排除機殼內部零件產生的熱，以避免機殼內部處於一個高溫的狀態下，而影響內部零件壽命或產生運作不穩定的情形。在整個系統散熱的領域，業界目前普遍仍以風扇與散熱片構成的散熱系統成為冷卻電腦的主流，而風扇部分不管是軸流風扇、離心風扇或是混流風扇，都是搭配散熱片以解決系統過熱或幫助排除機殼內部零件產生的熱為主要選擇。

而風扇產生風的原理不外乎是藉由轉子上的扇葉翼形設計，透過馬達與電路板驅動轉子，使轉子以額定速度旋轉，氣流則流經設計過得翼形葉片轉彎作功造成推力而產生風。而旋轉的轉動件(轉子)皆需藉由例如一風扇轉子動平衡機先行校正測試達到平衡後，才能使轉子旋轉順暢，藉以避免產生不必要的振動進而衍生出額外的噪音與影響結構使得風扇壽命縮短。所以傳統風扇結構下，風扇尺寸越小，其風扇振動就越顯得重要。但也因為尺寸小重量輕，振動等級就 要求很高，故相對的其平衡作業也變得極為艱難。並為了達到所需的振動等級規範，常常因所需平衡土之克重太小(例如毫克)難以控制而重覆補平衡土直至收斂達到規格，因此衍伸出平衡校正轉子的工時需要更長的時間以求得更好的平衡品質，且需投入大量人力與平衡設備維持相當產能，以致於造成增加生產成本及平衡工時過長的問題。

目前，關於轉子動平衡校正測試之操作，尚處於人力操作之階段，工作人員係根據粗略的測試結果及投射光線照射在轉子上的不平衡點位置，進行人工配重(即補平衡)或人工去重(即減平衡)之平衡校正，例如工作人員都是透過眼睛目視大略投射在轉子上的不平衡點位置後，並將整個轉子拿起來遠離該風扇轉子動平衡機進行配重或去重之平衡時，此時轉子上已無前述投射光線照出不平衡點位置，故只能靠工作人員的眼力隱約大概記得在轉子的不平衡點位置，再進行轉子的配重或去重加工，所以欲完成一個轉子的動平衡校正，常需要重複多次測試及配重或去重加工，以導致面臨生產效率低下、平衡精度不高之問題。

本發明之一目的在提供一種達到風扇轉子快速平衡及達到節省成本的風扇轉子平衡結構。

本發明之另一目的在提供一種透過一不平衡部一體成型選擇設在該頂壁或該側壁上，且位於該輪轂的一對稱軸線的一側，使得可精確擷取平衡體的克重填入不平衡部內，令風扇轉子達到平衡，藉以有效達到減少平衡次數及縮短平衡工時效果的風扇轉子平衡結構。

為達上述目的，本發明在提供一種風扇轉子平衡結構，包括一扇輪及一平衡體，該扇輪包含一輪轂及複數葉片係設於該輪轂的外周側上，該輪轂具有一頂 壁連接一側壁，一不平衡部選擇設在該頂壁或該側壁其中任一上，且位於該輪轂的一對稱軸線的一側，該平衡體設置於該不平衡部，以令該風扇轉子平衡；透過本發明此平衡結構的設計，使得有效達到節省成本及縮短平衡工時，且還有效達到快速平衡風扇轉子的效果。

1‧‧‧風扇轉子平衡結構

11‧‧‧扇輪

111‧‧‧輪轂

1111‧‧‧頂壁

1111a‧‧‧外側表面

1111b‧‧‧內側表面

1112‧‧‧側壁

1112a‧‧‧外側表面

1112b‧‧‧內側表面

112‧‧‧容置空間

113‧‧‧葉片

115‧‧‧磁性件

116‧‧‧軸心桿

117‧‧‧不平衡部

13‧‧‧平衡體

SA‧‧‧對稱軸線

第1圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第一種態樣立體組合示意圖。

第2圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第一種態樣之立體分解局部剖面示意圖。

第3A圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第一種態樣另一實施立體分解示意圖。

第3B圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第一種態樣另一實施立體分解示意圖。

第3C圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第一種態樣另一實施立體分解示意圖。

第4A圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第二種態樣立體組合示意圖。

第4B圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第二種態樣立體分解示意圖。

第4C圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第二種態樣另一實施立體分解示意圖。

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。

本發明係一種風扇轉子平衡結構。第1圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第一種態樣立體組合示意圖；第2圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第一種態樣之立體分解局部剖面示意圖。如圖所示，本發明之風扇轉子平衡結構1包括一扇輪11及一平衡體13，該扇輪11於本實施例表示以塑膠材質所構成，並不限於此，於具體實施，也可選擇為金屬材質所構成，且該扇輪11包含一輪轂111、一磁性件115、一軸心桿116及複數葉片113，該等葉片113環設於該輪轂111的外周側上，該輪轂111具有一頂壁1111及一側壁1112，該側壁1112的一端係連接該頂壁1111的外周緣，該側壁1112與頂壁1111共同界定一容置空間112，該磁性件115為一磁鐵係容設在相對該容置空間112內的側壁1112內側上，且該軸心桿116插接在該容置空間112內的輪轂111的頂壁1111之內側中央處上。一不平衡部117選擇設在該頂壁1111或該側壁1112上，且位於該輪轂111的一對稱軸線SA的一側或另一側，而本發明實際實施時是利用一射出模具(如塑膠射出模具；圖中未示)上具有一不平衡部117(如凹陷槽)係位於一待射出扇輪11之輪轂111的對稱軸線SA的一側(或另一側)，然後透過該射出模具一體射出成型出該扇輪11的輪轂111之頂壁1111或側壁1112上形成有所述不平衡部117。

請繼續參考第1圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第一種態樣立體組合示意圖；第2圖為本發明轉子的不平衡部第一實施之一種態樣立體分解示意圖。如圖所示，本發明之不平衡部117表示為一凹陷槽且例如呈錐形狀，該不平衡部117在本實施例是利用前述射出模具一體射出成型凹陷設在該輪轂111的頂壁1111之一外側表面1111a上，且位於該輪轂111的對稱軸線SA的一側，並該輪轂111的對稱軸線SA一側的輪轂111其上頂壁1111之外側表面1111a與對應該輪轂111的對稱軸線SA的另一側的輪轂111其上頂壁1111外側表面1111a係呈非對稱狀，換言之， 就是輪轂111的對稱軸線SA的兩側的輪轂111其上頂壁1111外側表面1111a是呈非對稱設計。其中該輪轂111的對稱軸線SA係為垂直於該側壁1112表面之虛擬直線且通過該輪轂111的中心點。

而前述平衡體13為一平衡土，該平衡體13設置於該不平衡部117，且該平衡體13的形狀是匹配對應該不平衡部117的形狀，例如呈錐形狀的該平衡體13直接填補到對應呈錐形狀的不平衡部117內，使該平衡體13的頂側平齊該輪轂111的頂壁1111之外側表面1111a，令該風扇轉子達到快速平衡的效果。並因本發明透過射出模具射出成型出扇輪11時，工作人員可事先設定且得知待射出扇輪11之輪轂11其上不平衡部117的減重量數及結構態樣(如凹陷槽結構)及形狀(如正方形或其他形狀)，使得工作人員可根據所設定該不平衡部117的減重量數(即被挖掉重量)直接取用已經秤好相同該不平衡部117之被挖掉重量的平衡體13，並填入到對應該不平衡部117內，使風扇轉子達到快速平衡運轉之目的。例如工作人員從該射出模具上的一顯示螢幕(圖中未示；如LCD螢幕)上顯示得知事先設定已射出成型的扇輪11之輪轂111的不平衡部117為凹陷槽被挖掉的重量為如6.003公克(g)，此時工作人員直接拿一旁已秤好相同於被挖掉重量的平衡土(即平衡體13)為如6.003公克填入到該凹陷槽內，使工作人員可一次性就可完成風扇轉子平衡作業(或稱風扇轉子增料平衡作業)，且還有效達到縮短工時及節省平衡體材料。另外，由於本發明可精確擷取平衡體13的克重且補克重數明確，使得可大量生產客製化克重數的平衡體13(如客製化6.003公克或其他公克的平衡土)，以有效加快平衡速度及達到所需之振動等級，進而更有效減少平衡次數。

因此，藉由本發明一體射出成型的扇輪11之輪轂111其上有不平衡部(如凹陷槽)的結構設計，使射出成型後整個扇輪11的不平衡量一定落在該不平衡部117 內，讓工作人員可直接得知要補平衡的位子及要填入的平衡土重量，以有效達到風扇轉子快速平衡的效果及節省成本。

在一實施例，參考第3A圖，該不平衡部117為凹陷槽且呈半月形。在另一實施例，參考第3B圖，該不平衡部117為凹陷槽且呈蜂巢格形狀。

在一替代實施例，參考第3C圖，該不平衡部117改設計呈半月形(或弧形)的凹陷槽一體成型凹陷形成設在該輪轂111的頂壁1111之一內側表面1111b上，且位於該輪轂111的對稱軸線SA的一側，並該輪轂111的對稱軸線SA一側的該輪轂111其頂壁1111之內側表面1111b與對應該輪轂111的對稱軸線SA的另一側的該輪轂111其頂壁1111之內側表面1111b呈非對稱狀。

請繼續參考第4A圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第二種態樣立體組合示意圖；第4B圖為本發明轉子的不平衡部一實施之第二種態樣立體分解示意圖。如圖所示，本發明之不平衡部117為一凹陷槽且呈錐形狀，其一體成型凹陷形成設在該輪轂111的側壁1112之一外側表面1112a上，且位於該輪轂111的對稱軸線SA的一側，該輪轂111的對稱軸線SA一側的該輪轂111其側壁1112之外側表面1112a與對應該輪轂111的對稱軸線SA的另一側的該輪轂111其側壁1112之外側表面1112a呈非對稱狀，換言之，就是輪轂111的對稱軸線SA的兩側的輪轂111其上側壁1112外側表面1112a是呈非對稱設計。其中該輪轂111的對稱軸線SA係為垂直於該側壁1112表面之虛擬直線且通過該輪轂111的中心點。

並該平衡體13設置在該側壁1112的外側表面1112a的不平衡部117內，且該平衡體13的形狀是匹配對應該不平衡部117的形狀，例如呈錐形狀的該平衡體13直接填補到對應呈錐形狀的不平衡部117內，使該平衡體13的頂側平齊該輪轂111的側壁1112之外側表面1112a，令該風扇轉子達到快速平衡的效果及縮短平衡工 時。而本實施例此第二種態樣的風扇轉子平衡作業與第一實施之第一種態樣的風扇轉子平衡作業相同，故在此不重新贅述相同部分，並本實施例此第二種態樣主要是透過所述射出模具一體射出成型出該輪轂111的側壁1112之外側表面1112a上凹設有該不平衡部117，令該平衡體13填入到對應的不平衡部117內，使風扇轉子達到快速平衡運轉之目的。

在一替代實施例，參考第4C圖，該不平衡部117改設計呈長條形的凹陷槽，其係一體成型凹陷形成設在該輪轂111的側壁1112之一內側表面1112b上，且位於該輪轂111的對稱軸線SA的一側，並該輪轂111的對稱軸線SA一側的該輪轂111其側壁1112之內側表面1112b與對應該輪轂111的對稱軸線SA的另一側的該輪轂111其側壁1112之內側表面1112b呈非對稱狀。

另外，上述各實施中的不平衡部117為凹陷槽之形狀並不侷限於上面所述之態樣，於具體實施時，前述不平衡部117為凹陷槽的形狀也可設計為呈一正方形、一長方形、一圓形、一半圓形、一半月形、一錐形、一蜂巢格形及一幾何形狀其中任一。

Claims (10)

1. 一種風扇轉子平衡結構，包括：一扇輪，包含一輪轂及複數葉片係設於該輪轂的外周側上，該輪轂具有一頂壁連接一側壁，一不平衡部選擇設在該頂壁或該側壁其中任一上，且位於該輪轂的一對稱軸線的一側；及一平衡體，設置於該不平衡部，以令該風扇轉子平衡。
2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該不平衡部係一體成型凹陷設置在該輪轂的頂壁之一外側表面上，且該輪轂的對稱軸線一側的該輪轂其頂壁之外側表面與對應該輪轂的對稱軸線的另一側的該輪轂其頂壁之外側表面呈非對稱狀。
3. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該不平衡部係一體成型凹陷設置在該輪轂的頂壁之一內側表面上，且該輪轂的對稱軸線一側的該輪轂其頂壁之內側表面與對應該輪轂的對稱軸線的另一側的該輪轂其頂壁之內側表面呈非對稱狀。
4. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該不平衡部係一體成型凹陷設置在該輪轂的側壁之一外側表面上，且該輪轂的對稱軸線一側的該輪轂其側壁之外側表面與對應該輪轂的對稱軸線的另一側的該輪轂其側壁之外側表面呈非對稱狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該不平衡部係一體成型凹陷設置在該輪轂的側壁之一內側表面上，且該輪轂的對稱軸線一側的該輪轂其側壁之內側表面與對應該輪轂的對稱軸線的另一側的該輪轂其側壁之內側表面呈非對稱狀。
6. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該平衡體為一平衡土。
7. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該不平衡部為一凹陷槽。
8. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該不平衡部的形狀為一正方形、一長方形、一圓形、一半月形、一半圓形、一蜂巢格形、一錐形及一幾何形狀其中任一。
9. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該輪轂的對稱軸線係為垂直於該側壁表面之虛擬直線且通過該輪轂的中心點。
10. 如申請專利範圍第1項所述之風扇轉子平衡結構，其中該頂壁與該側壁共同界定的一容置空間，一磁性件容設於該容置空間的該側壁之一內側，一軸心桿插接在相對該輪轂的頂壁之一內側。