TWI822397B - 軸流散熱風扇之減振框架 - Google Patents
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Abstract
一種軸流散熱風扇之減振框架，包含一主框座、複數以減振材質製成的減振承座，及複數以剛性材質製成的固定座。該主框座包括一座體，及複數設置於該等座體外周面上且各自形成一設置槽的外框件。該等減振承座分別嵌設於該等設置槽中，且該等固定座分別設置於該等減振承座中。每一減振承座沿軸向及徑向限位相對應外框件，如此能在三個方向上對該主框座產生緩衝制振之效果，且此種設置能進一步降低該主框座在軸向及徑向上的位移程度，提升減振效果。此外，用於固定在安裝處上的該等固定座仍以硬質的剛性材質製成並分別設置於該等減振承座外側，可兼顧結構強度。
Description
本發明是有關於一種具減振效果的框架，特別是指一種軸流散熱風扇之減振框架。
軸流散熱風扇普遍地見於各種電子設備中，其透過內部馬達的轉子及定子間的相對轉動來帶動扇葉旋轉，進而導引氣流帶走電子設備內部的熱，達到冷卻及散熱之功效。然而軸流散熱風扇在運轉時，除了馬達運轉的振動會傳遞至框架外，扇葉轉動過程中所受到的空氣阻力或產生氣流而形成的反作用力，也容易對扇葉或框架上的零組件產生交互作用，最終造成框架的振動，如此一來除了扇葉容易跟著框架振動而使轉動不平穩外，也容易使框架撞擊安裝處的硬物而產生噪音，並使框架的鎖設處容易產生鬆脫之現象。
參閱圖1，目前現有技術是將框架11的四個角落分別以四個吸振材料12取代，沿該扇輪13的徑向透過嵌設的方式組裝於框架11上，再透過四個螺栓(圖未示)將該等吸振材料12鎖設於安裝處，以將該框架11固定於安裝處，但這些吸振材料12由於是分別設置於該框架11的四個角落端且沿徑向嵌設於該框架11的側面，所以僅能吸收扇輪13轉動時產生的徑向振動，而對於其他方向所產生的振動則無法有效減緩，導致該框架11整體的減振能力不佳，且吸振材料12具彈性及可撓性的特性，反而使該框架11產生整體結構強度不足之問題。
因此，本發明之目的，即在提供一種兼顧減振效果及結構強度的軸流散熱風扇之減振框架。
於是，本發明軸流散熱風扇之減振框架，包含一主框座、複數以減振材質製成的減振承座，及複數以剛性材質製成的固定座。該主框座包括一圍繞界定出一供該軸流散熱風扇設置之容置槽的座體，及複數彼此等角度相間隔地設置於該等座體外周面上的外框件。每一外框件形成一沿該容置槽之徑向朝內凹陷的設置槽。該等減振承座分別嵌設於該等設置槽中。每一減振承座包括一位於相對應設置槽內的立壁部、二連接該立壁部且沿該容置槽之軸向貼抵於相對應外框件相反兩側的端壁部，及二連接該立壁部且沿該容置槽之徑向貼抵於相對應外框件外側的側壁部。該等固定座分別設置於該等減振承座中。每一固定座開設出一沿該容置槽之軸向延伸而呈貫孔狀的固定穿孔。
本發明之功效在於：每一減振承座沿軸向及徑向限位相對應外框件，如此能在三個方向上對該主框座產生緩衝制振之效果，此種設置能進一步降低主框座在軸向及徑向上的位移程度，提升減振效果；此外，用於供螺栓穿設以固定在安裝處上的該等固定座仍以硬質的剛性材質製成並分別設置於該等減振承座外側，如此可在兼顧減振性的同時，確保整體的結構強度及結合的穩定性。
參閱圖2及圖3，本發明軸流散熱風扇之減振框架的一實施例，包含一主框座2、四個以減振材質製成且嵌設於該主框座2上的減振承座3，及四個分別嵌設於該等減振承座3外側的固定座4。該主框座2包括一圍繞界定出一容置槽211的座體21，及四個彼此間隔90度角地設置於該等座體21外周面上的外框件22。該容置槽211適用於供一軸流散熱風扇(圖未示)設置，為了讓該軸流散熱風扇能在該容置槽211中轉動，因此該容置槽211概呈圓槽狀。為了便於說明方向性，本實施例中提到的軸向是指該容置槽211及該軸流散熱風扇中心軸線的延伸方向，而徑向則為該容置槽211及該軸流散熱風扇的直徑方向。
參閱圖2、圖3，及圖4，每一外框件22具有二沿軸向彼此相間隔的外端面221、一連接該等外端面221的內凹面222、二連接該等外端面221與該內凹面222的側周面223、一由該內凹面222沿徑向朝外凸伸的定位塊部224，及二沿周向位於該定位塊部224的相反兩側且凸設於該內凹面222上的固定塊部225。該內凹面222界定出一沿軸向貫穿且開口沿徑向朝外的設置槽226。該等側周面223的延伸方向彼此相互垂直。該定位塊部224及該等固定塊部225位於該設置槽226內。
參閱圖2、圖5，及圖6，該等減振承座3以橡膠或其它減振材質製成，且分別嵌設於該等設置槽226中。每一減振承座3包括一位於相對應設置槽226內且貼抵相對應外框件22之內凹面222的立壁部31、二連接該立壁部31且沿軸向分別貼抵於該外框件22之該等外端面221的端壁部32、二連接該立壁部31且沿徑向分別貼抵於該外框件22之該等側周面223的側壁部33，及二凸設於該立壁部31上的卡制部34。該立壁部31形成一供相對應外框件22之該定位塊部224嵌設的定位槽311，及二沿周向位於該定位槽311兩側且分別供該等固定塊部225嵌設的嵌槽312。透過該等端壁部32沿軸向由兩個方向貼抵於該外框件22，加上該等側壁部33沿徑向貼抵該外框件22，使該等減振承座3能沿軸向的兩個方向上下夾制該主框座2，並沿徑向定位該主框座2，達到多方向緩衝減振之功能。
參閱圖2、圖5，及圖7，該等固定座4以與該主框座2相同或其它的剛性材質製成，並分別嵌設於該等減振承座3的外側。每一固定座4形成二沿朝周向開設而分別供該等卡制部34嵌設的卡合槽41，並開設有一沿軸向延伸而呈貫孔狀以供螺栓穿設的固定穿孔42。該固定座4的的頂面及底面分別被相對應減振承座3之該等端壁部32沿軸向夾制，並透過該等側壁部33沿徑向貼抵於該固定座4外側，以將該固定座4限位於該減振承座3上。
接著由三個實驗例來驗證本案的減振功效，這三個實驗例皆是用實驗組及對照組來進行，實驗組採用本實施例之設計，而對照組則為習知無減振設計的框架。參閱圖8，並配合圖9至圖15，在第一個實驗例中，將實驗組及對照組掛在測試架上，在轉速2000rpm的條件下檢測其軸向及徑向的振動，圖9至圖12為第一個實驗例的檢測結果，其中圖9與圖10分別為量測徑向振動時實驗組及對照組的檢測結果，圖9及圖10中側面的位置1至4分別代表圖8中的量測位置a1至a4，圖9及圖10中角落的位置1至4分別代表圖8中的量測位置b1至b4，而圖11及圖12則分別是在量測軸向振動時實驗組及對照組的檢測結果，圖11及圖12中量測的位置1至4分別代表圖8中的量測位置c1至c4。由圖9至圖12所顯示的結果可知，採用本發明之設計的實驗組，無論是在軸向、徑向上，振動程度都較對照組的習知框架低。
參閱圖13及圖14，在第二個實驗例中，是將實驗組及對照組以如圖13所示的態樣立設於一鐵製殼體5上，且於轉速為2000rpm的條件下，在沿軸向距離框架 2公分及6公分處測量其振動，圖14為第二個實驗例之結果，由圖14可清楚得知，採用本發明設計之實驗組的振動程度明顯小於對照組的習知框架。由第一及第二實驗例可知，本發明確實可以有效地減緩軸流散熱風扇轉動時產生的各個方向的振動，使振動不易傳遞至安裝處，降低對周圍設備的影響及異音的產生。
參閱圖13及圖15，在第三個實驗例中，是採與第二個實驗例類似的配置方式，差異在於：本實驗例中不需讓軸流散熱風扇轉動，而是在該鐵製殼體5上另外置放一個以12000rpm轉動的風扇作為外部振動源，並對在如圖13所示的位置上進行量測其振動。圖15為第三個實驗例之結果，由圖15可清楚得知，本發明也可減緩由外部振動源經由該鐵製殼體5傳遞而來的振動，大幅降低外界振動對該主框座2及設置於其上的軸流散熱風扇造成之影響。
綜上所述，本發明透過以減振材質製成的該等減振承座3，沿軸向及徑向限位該等外框件22及該等固定座4，可達到多方向減緩振動之效果，且由於該等固定座4仍為剛性材質且分別設置於該等減振承座3外側，因此能有效提升結合時的穩定性及框架整體的結構強度，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2:主框座
21:座體
211:容置槽
22:外框件
221:外端面
222:內凹面
223:側周面
224:定位塊部
225:固定塊部
226:設置槽
3:減振承座
31:立壁部
311:定位槽
312:嵌槽
32:端壁部
33:側壁部
34:卡制部
4:固定座
41:卡合槽
42:固定穿孔
5:鐵製殼體
a1~a4:量測位置
b1~b4:量測位置
c1~c4:量測位置
d1~d3:量測位置
e1~e2:量測位置
本發明之其它的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是一立體分解圖，說明一習知的軸流散熱風扇之框架；
圖2是一立體分解圖，說明本發明軸流散熱風扇之減振框架的一實施例；
圖3是一俯視圖，說明圖2的俯視態樣；
圖4是一不完整的立體圖，說明該實施例中之一外框件；
圖5是一不完整的俯視剖面圖，說明圖3中局部的剖面態樣；
圖6是一不完整的立體圖，說明該實施例中之一減振承座；
圖7是一立體圖，說明該實施例中之一固定座；
圖8是一俯視圖，說明在第一個實驗例中，各數據的量測位置；
圖9至圖12為折線圖，說明第一個實驗例的實驗結果；
圖13是一示意圖，說明第二個及第三個實驗例的設置方式及各數據的量測位置；
圖14是一折線圖，說明第二個實驗例的實驗結果；及
圖15是一折線圖，說明第三個實驗例的實驗結果。
2:主框座
21:座體
211:容置槽
22:外框件
221:外端面
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32:端壁部
33:側壁部
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4:固定座
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42:固定穿孔
Claims (6)
- 一種軸流散熱風扇之減振框架，包含：一主框座，包括一圍繞界定出一供該軸流散熱風扇設置之容置槽的座體，及複數彼此等角度相間隔地設置於該等座體外周面上的外框件，每一外框件形成一沿該容置槽之徑向朝內凹陷的設置槽，該外框件具有二沿該容置槽之軸向彼此相間隔的外端面、一連接該等外端面且圍繞出該設置槽的內凹面，及二連接該等外端面與該內凹面且彼此不相互平行的側周面；複數減振承座，以減振材質製成且分別嵌設於該等設置槽中，每一減振承座包括一位於相對應設置槽內的立壁部、二連接該立壁部且沿該容置槽之軸向貼抵於相對應外框件相反兩側的端壁部，及二連接該立壁部且沿該容置槽之徑向貼抵於相對應外框件外側的側壁部，該立壁部貼抵於該內凹面外側，該等端壁部分別貼抵於該等外端面外側，該等側壁部分別貼抵於該等側周面外側；及複數固定座，以剛性材質製成並分別設置於該等減振承座中，每一固定座開設出一沿該容置槽之軸向延伸而呈貫孔狀的固定穿孔。
- 如請求項1所述軸流散熱風扇之減振框架，其中，該主框座之每一外框件還具有至少一由該內凹面朝外凸伸的定位塊部，每一減振承座之該立壁部形成至少一供相對應外框件之該定位塊部嵌設的定位槽。
- 如請求項1所述軸流散熱風扇之減振框架，其中，該主框 座之每一外框件還具有複數凸設於該內凹面上的固定塊部，每一減振承座之該立壁部形成複數分別供相對應外框件之該等固定塊部嵌設的嵌槽。
- 如請求項1所述軸流散熱風扇之減振框架，其中，每一減振承座還包括複數凸設於該立壁部上的卡制部，每一固定座還形成有複數分別供相對應減振承座之該等卡制部嵌設的卡合槽。
- 如請求項1所述軸流散熱風扇之減振框架，其中，該主框座之該等外框件、該等減振承座，及該等固定座的數量為四，每一外框件之該等側周面的延伸方向彼此相互垂直。
- 如請求項1所述軸流散熱風扇之減振框架，其中，每一減振承座之該等端壁部沿該容置槽之軸向夾制相對應固定座，該等側壁部沿該容置槽之徑向貼抵於該固定座的外側。
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