TWI730417B - 扇輪及具有該扇輪之散熱風扇 - Google Patents

Abstract

一種扇輪及具有該扇輪之散熱風扇，用以解決目前成型塑料輪轂時易射料不均勻的問題。該扇輪係包含：一軸心，具有一軸向端面，該軸向端面具有一徑寬；一塑料輪轂，連接該軸心並覆蓋該軸向端面，該塑料輪轂具有一凹槽，該凹槽的中心對位在該軸向端面的徑向範圍內，該凹槽至該軸向端面具有一塑料厚度，該塑料厚度大於或等於0.1倍的徑寬，且小於或等於0.5倍的徑寬；及數個扇葉，連接該塑料輪轂。

Description

扇輪及具有該扇輪之散熱風扇

本發明係關於一種散熱風扇構件，尤其是一種扇輪及具有該扇輪之散熱風扇。

為便於製造，目前的扇輪大多係以塑料射出成型一體相連的輪轂與扇葉，而注塑的過程中，則多選擇以輪轂作為灌注點，讓液態塑料先流過模穴中對應輪轂的部位並包覆軸心，再流入模穴中對應扇葉的部位，進而填滿模穴，以於退模後成型出與預期型態相符的扇輪。

其中，由於射出成型機的灌料口與軸心的端面相對時，射出的液態塑料會沖向軸心的端面而形成阻力，故設計澆道時常會使灌料口與軸心的端面錯開。然而，此設計又會使液態塑料射出時對軸心產生側向壓力，若軸心定位控制不好，將會造成軸心垂直度偏掉的問題。再且，灌料口與軸心的端面錯開，即未從該扇輪的中心位置注塑，還會導致該扇輪鄰近該灌料口側與遠離該灌料口側的塑料充填時間差，進而衍生充填不完全、成品變形或產生凹陷等射出缺陷。因此，灌料口應與軸心相對或錯開，及其對應造成的問題應如何修正及取捨，長期以來都是製造扇輪業者的困擾與矛盾之處，實有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種扇輪，可以從扇輪的中心位置注塑並確保液態塑料能維持良好的流動性，以均勻成型塑料輪轂。

本發明的次一目的是提供一種扇輪，可以減少射製該扇輪時的射出阻力，使液態塑料易於快速且均勻地填滿模穴。

本發明的又一目的是提供一種扇輪，可以使射出阻力從中心部位往四周階段式地降低。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本發明的扇輪，包含：一軸心，具有一軸向端面，該軸向端面具有一徑寬；一塑料輪轂，連接該軸心並覆蓋該軸向端面，該塑料輪轂具有一凹槽，該凹槽的中心對位在該軸向端面的徑向範圍內，該凹槽至該軸向端面具有一塑料厚度，該塑料厚度大於或等於0.1倍的徑寬，且小於或等於0.5倍的徑寬；及數個扇葉，連接該塑料輪轂。

本發明的散熱風扇，包含：一基座，具有一軸管；一定子，位於該軸管的外周；一前述之扇輪，由該軸心可旋轉地設於該軸管。

據此，本發明的扇輪及具有該扇輪之散熱風扇，可以從該扇輪的中心位置射製該塑料輪轂，讓液態塑料可以從中心位置往四周流動，加上依據該軸心的軸向端面的徑寬控制灌料口至軸心的軸向端面的間距，可以確保液態塑料不會因與軸心相對而產生過高的射出阻力，從而能夠維持良好的流動性，以均勻成型該塑料輪轂，避免發生充填不完全、成品變形或產生凹陷等射出缺陷，具有提升扇輪射製品質的功效。

其中，該塑料厚度較佳大於或等於0.16倍的徑寬，且較佳小於或等於0.4倍的徑寬。如此，具有更進一步提升前述諸項功效的效果。

其中，該凹槽具有一孔徑，該凹槽的孔徑可以大於該軸向端面的徑寬。如此，注塑時，部分的液態塑料可以直接通過該軸向端面外周而朝外流動，可以減少射出阻力，使液態塑料易於快速且均勻地填滿模穴，具有提升扇輪射製品質的功效。

本發明的扇輪還可以另包含一金屬殼，該塑料輪轂可以射出包覆結合該金屬殼，該金屬殼可以具有一軸向延伸部套合連接該軸心的一環周面。如此，具有提升該金屬殼與該軸心的結合強度及穩固性等功效。

其中，該軸向延伸部具有一底端及一頂端，該金屬殼可以具有一外延伸部連接該軸向延伸部的底端，該外延伸部的內表面可以連接一磁性件。如此，該塑料輪轂在較鄰近該軸心的部位能具有較大量的塑料，使該塑料輪轂結合該軸心的部位較不易在使用後產生裂損，具有提升扇輪使用壽命的功效。

其中，該軸向延伸部具有一外徑，該凹槽具有一孔徑，該凹槽的孔徑可以大於該軸向延伸部的外徑。如此，即使設有該金屬殼，部分的液態塑料可以直接通過該軸向延伸部外周而朝外流動，可以減少射出阻力，使液態塑料易於快速且均勻地填滿模穴，具有提升扇輪射製品質的功效。

其中，該軸心可以凸出該金屬殼，使該金屬殼的軸向延伸部的一頂端可以低於該軸心的軸向端面。如此，可以使射出阻力從中心部位往四周階段式地降低，具有提升扇輪射製品質的功效。

其中，該軸向延伸部具有一底端及一頂端，該金屬殼可以具有一外延伸部連接該軸向延伸部的頂端，該外延伸部的內表面可以連接一磁性件。如此，該外延伸部較鄰近該軸心的部位可以離射出成型機的灌料口較近，以利用該外延伸部延長射出阻力降低的路徑，並減緩射出阻力驟降的情況，具有提升扇輪射製品質的功效。

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1圖所示，其係本發明扇輪P的第一實施例，係包含一軸心1、一塑料輪轂2及數個扇葉3，該塑料輪轂2連接該軸心1，該數個扇葉3連接該塑料輪轂2。

請參照第1、2圖所示，該軸心1為該扇輪P的旋轉中心，該軸心1具有一第一端1a及一第二端1b，該第一端1a可供該塑料輪轂2定位，該第二端1b與該第一端1a相對。本發明不限制該軸心1的型態，在本實施例中，該軸心1具有一環周面11，且該軸心1在該第一端1a具有一軸向端面12，該軸向端面12可以與該環周面11相連，或在該軸向端面12與該環周面11的交接處形成有導角C。其中，該軸向端面12具有一徑寬D1；需特別說明的是，由於設置該導角C大多是為了提升該軸心1與其他構件組裝時的滑順度，且該導角C只會使該軸向端面12的徑寬D1約略地小於該環周面11在徑向上的寬度W，故在該軸心1結構較為簡易的情況下，當該軸向端面12的徑寬D1不易量測時，可將該軸向端面12的徑寬D1視為與該環周面11在徑向上的寬度W相等。

該塑料輪轂2連接該軸心1並覆蓋該軸向端面12，該塑料輪轂2具有一凹槽21，該凹槽21可以是該塑料輪轂2在射出成型製程中所留下的灌料痕跡，例如針閥式熱澆道所留下的灌料孔。該凹槽21的中心可以對位在該軸向端面12的徑向範圍R內，且該凹槽21的中心越鄰近該軸心1的中心軸線L越好，較佳則通過該軸心1的中心軸線L。

該數個扇葉3呈環狀排列地連接該塑料輪轂2的外表面，在本實施例中，該數個扇葉3可以與該塑料輪轂2一體成型相連接；即，該數個扇葉3與該塑料輪轂2可以是在同一射出成型製程中一併成型，但不以此為限。

本實施例的扇輪P另可以包含一金屬殼4，該金屬殼4可以結合該軸心1，並由該塑料輪轂2射出包覆結合，以由該金屬殼4提升整體扇輪P的結構強度。該金屬殼4的型態可以依據不同的使用需求而予以調整，例如但不限制地，本實施例的金屬殼4可以具有一軸向延伸部41，並由該軸向延伸部41套合連接該軸心1的環周面11，以提升該金屬殼4與該軸心1的結合強度及穩固性。該金屬殼4另具有一外延伸部42連接該軸向延伸部41，且該外延伸部42可以往遠離該軸心1的方向延伸預定距離，該外延伸部42的內表面421則可以供一磁性件5連接，使該金屬殼4兼具有封磁的作用。

其中，該軸向延伸部41具有一底端41a及一頂端41b，該頂端41b較該底端41a鄰近該塑料輪轂2的凹槽21。該外延伸部42可以選擇連接於該軸向延伸部41的底端41a，使該塑料輪轂2在較鄰近該軸心1的部位能具有較大量的塑料。又，該軸心1的第一端1a可以略凸出該金屬殼4；亦即，在本實施例中，該軸向延伸部41的頂端41b約略對位在該軸心1的環周面11或是該導角C處，而低於該軸心1的軸向端面12。

據由前述結構，將本實施例的扇輪P由該軸心1組裝至一散熱風扇的一基座6的一軸管61後，位於該金屬殼4上的該磁性件5可以與位於該軸管61外周的一定子7相對，並形成感磁氣隙，令該扇輪P可受驅動旋轉，以由該數個扇葉3驅使氣流流動。

在成型該扇輪P的過程中，結合有該金屬殼4的該軸心1可以被置入射出成型模具的模穴中，且射出成型機的灌料口中心可以對位在該軸心1的軸向端面12的徑向範圍R內，使得液態的塑料可以從模穴的中心位置灌料，讓液態的塑料可以從中心位置往四周流動，以均勻成型該塑料輪轂2。

其中，由於該灌料口的局部正對該軸心1的軸向端面12，為確保液態塑料的流動性佳，該灌料口需與該軸向端面12保持預定距離，從而在成型該塑料輪轂2後，使該凹槽21至該軸心1的軸向端面12之間形成有一塑料厚度T。較佳地，該塑料厚度T可以大於或等於0.1倍的該軸向端面12的徑寬D1，且可以小於或等於0.5倍的該軸向端面12的徑寬D1，以防該塑料厚度T太薄而造成該塑料輪轂2結構強度不佳的問題，或是該塑料厚度T太厚而提高該塑料輪轂2的材料成本，及增加該塑料輪轂2的重量，從而造成馬達運轉負載的增加。更佳地，該塑料厚度T可以大於或等於0.16倍的該軸向端面12的徑寬D1，且可以小於或等於0.4倍的該軸向端面12的徑寬D1。

此外，該塑料輪轂2的凹槽21具有一孔徑D2，當該凹槽21的孔徑D2大於該軸心1的軸向端面12的徑寬D1時，從射出成型機的灌料口注射出的部分液態塑料會沖向該軸向端面12，而另一部分的液態塑料則可以直接通過該軸向端面12外周而朝外流動，具有減少射出阻力的作用。同理，該金屬殼4的軸向延伸部41具有一外徑D3，使該凹槽21的孔徑D2大於該軸向延伸部41的外徑D3，則可以使一部分的液態塑料直接通過該軸向延伸部41外周而朝外流動，同具有減少射出阻力的作用。又，當該軸心1的第一端1a略凸出該金屬殼4時，可以使前述的射出阻力從中心部位往四周階段式地降低。

請參照第3圖所示，其係本發明扇輪P的第二實施例，在本實施例中，該金屬殼4的外延伸部42可選擇連接於該軸向延伸部41的頂端41b，使該外延伸部42較鄰近該軸心1的部位可以離射出成型機的灌料口較近（相較於第2圖所示的第一實施例而言），以利用該外延伸部42延長前述射出阻力降低的路徑，並減緩射出阻力驟降的情況。

請參照第4圖所示，其係本發明扇輪P的第三實施例，本實施例的軸心1可以在鄰近第一端1a處設一環槽13，且該環槽13的表面還可以設有例如壓花等粗糙結構，以供射製該塑料輪轂2時可由塑料一體包覆，提升該塑料輪轂2與該軸心1結合穩固性。本實施例的金屬殼4則可以不與該軸心1相結合，該金屬殼4環設於該磁性件5外周以提供封磁效果。

綜上所述，本發明的扇輪及具有該扇輪之散熱風扇，可以從該扇輪的中心位置射製該塑料輪轂，讓液態塑料可以從中心位置往四周流動，加上依據該軸心的軸向端面的徑寬控制灌料口至軸心的軸向端面的間距，可以確保液態塑料不會因與軸心相對而產生過高的射出阻力，從而能夠維持良好的流動性，以均勻成型該塑料輪轂，避免發生充填不完全、成品變形或產生凹陷等射出缺陷，具有提升扇輪射製品質的功效。

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:軸心 1a:第一端 1b:第二端 11:環周面 12:軸向端面 13:環槽 2:塑料輪轂 21:凹槽 3:扇葉 4:金屬殼 41:軸向延伸部 41a:底端 41b:頂端 42:外延伸部 421:內表面 5:磁性件 6:基座 61:軸管 7:定子 C:導角 D1:徑寬 D2:孔徑 D3:外徑 L:中心軸線 P:扇輪 R:徑向範圍 T:塑料厚度 W:寬度

［第1圖］ 本發明第一實施例的組合剖視圖。 ［第2圖］ 第1圖中A處的局部構造放大圖。 ［第3圖］ 本發明第二實施例的局部放大剖視圖。 ［第4圖］ 本發明第三實施例的組合剖視圖。

1:軸心

1a:第一端

1b:第二端

11:環周面

12:軸向端面

2:塑料輪轂

21:凹槽

3:扇葉

4:金屬殼

41:軸向延伸部

42:外延伸部

421:內表面

5:磁性件

6:基座

61:軸管

7:定子

P:扇輪

Claims (9)

1. 一種扇輪，包含： 一軸心，具有一軸向端面，該軸向端面具有一徑寬； 一塑料輪轂，連接該軸心並覆蓋該軸向端面，該塑料輪轂具有一凹槽，該凹槽的中心對位在該軸向端面的徑向範圍內，該凹槽至該軸向端面具有一塑料厚度，該塑料厚度大於或等於0.1倍的徑寬，且小於或等於0.5倍的徑寬；及 數個扇葉，連接該塑料輪轂。
2. 如申請專利範圍第1項所述之扇輪，其中，該塑料厚度大於或等於0.16倍的徑寬，且小於或等於0.4倍的徑寬。
3. 如申請專利範圍第1項所述之扇輪，其中，該凹槽具有一孔徑，該凹槽的孔徑大於該軸向端面的徑寬。
4. 如申請專利範圍第1項所述之扇輪，另包含一金屬殼，該塑料輪轂射出包覆結合該金屬殼，該金屬殼具有一軸向延伸部套合連接該軸心的一環周面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之扇輪，其中，該軸向延伸部具有一底端及一頂端，該金屬殼具有一外延伸部連接該軸向延伸部的底端，該外延伸部的內表面連接一磁性件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之扇輪，其中，該軸向延伸部具有一外徑，該凹槽具有一孔徑，該凹槽的孔徑大於該軸向延伸部的外徑。
7. 如申請專利範圍第4項所述之扇輪，其中，該軸心凸出該金屬殼，使該金屬殼的軸向延伸部的一頂端低於該軸心的軸向端面。
8. 如申請專利範圍第4項所述之扇輪，其中，該軸向延伸部具有一底端及一頂端，該金屬殼具有一外延伸部連接該軸向延伸部的頂端，該外延伸部的內表面連接一磁性件。
9. 一種散熱風扇，包含： 一基座，具有一軸管； 一定子，位於該軸管的外周； 一如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之扇輪，由該軸心可旋轉地設於該軸管。

Images