TWM497717U - 具有軸向氣隙的無軸風扇結構 - Google Patents

Description

具有軸向氣隙的無軸風扇結構 【0001】

本創作係有關於一種風扇結構，尤指一種具有軸向氣隙的無軸風扇結構。

【0002】

現今電腦產品多追求輕薄短小為目標，使電腦產品內部的電子元件與散熱組件也追求輕薄短小為目標。其中，風扇是常見的散熱組件之一，風扇可提供優良的散熱需求，讓電腦產品設計輕巧化、薄型化之外，也具備良好的散熱效率。

【0003】

傳統的散熱風扇主要包含一轉子及一定子，轉子由一葉輪及設於葉輪外的複數葉片所構成，並於葉輪內設有磁性元件，定子包含數個矽鋼片及纏繞於矽鋼片上的一線圈組，線圈組通電產生激磁後，磁場分佈於矽鋼片，矽鋼片與磁性元件產生吸力或斥力，使轉子產生轉動之動作。

【0004】

然而，上述散熱風扇具有以下缺點：其一、葉輪中心需要設置一軸心及一軸套作為樞設，所以造成葉輪的體積與厚度無法予以簡化；其二、矽鋼片由堆疊方式相互結合並為圍設成一環體以與磁性元件相對配置，使散熱風扇軸向高度無法降低。因此，散熱風扇朝向微型化方向發展下，如何減少散熱風扇的軸向高度及厚度，是本創作亟欲改良之目的。

【0005】

有鑑於此，本創作人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本創作人改良之目標。

【0006】

本創作之ㄧ目的，在於提供一種具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其係利用滾動軸承來連結轉子組，而達到無軸心之目的，並變更磁性元件與定子組的安排，以減低風扇整體的高度，使風扇更輕巧化、薄型化。

【0007】

為了達成上述之目的，本創作係提供一種具有軸向氣隙的無軸風扇結構，包括：一基座，具有一底板，該底板連接有一固定柱；一轉子組，包含一扇輪及一磁性元件，該扇輪套設於該固定柱，該扇輪具有和該底板呈相對配置的一底面，該磁性元件固定於該底面；一滾動軸承，固設在該固定柱與該轉子組之間；以及一定子組，設置在該底板，該定子組具有一感應磁部，該感應磁部與該磁性元件呈相對配置，並在該感應磁部與該磁性元件之間形成一軸向氣隙。

【0041】

10‧‧‧無軸風扇結構

【0042】

1‧‧‧基座

【0043】

11‧‧‧底板

【0044】

11’‧‧‧金屬板

【0045】

110‧‧‧極齒

【0046】

111‧‧‧卡榫

【0047】

120‧‧‧線圈座

【0048】

12‧‧‧固定柱

【0049】

13‧‧‧頂板

【0050】

131‧‧‧開槽

【0051】

2‧‧‧轉子組

【0052】

21‧‧‧扇輪

【0053】

211‧‧‧底面

【0054】

212、212’‧‧‧輪轂

【0055】

213、213’‧‧‧扇葉元件

【0056】

214、214’‧‧‧軸承開孔

【0057】

215‧‧‧凹槽

【0058】

22‧‧‧磁性元件

【0059】

3‧‧‧滾動軸承

【0060】

31‧‧‧內環

【0061】

32‧‧‧外環

【0062】

33‧‧‧滾動元件

【0063】

4‧‧‧定子組

【0064】

41‧‧‧感應磁部

【0065】

42‧‧‧導磁片

【0066】

421‧‧‧環狀導磁區

【0067】

422‧‧‧繞線片

【0068】

43‧‧‧繞線組

【0069】

5‧‧‧電路板

【0070】

6‧‧‧容置槽

【0071】

s‧‧‧軸向氣隙

【0072】

200‧‧‧鐵芯

【0073】

201‧‧‧穿孔

【0074】

300‧‧‧柱狀線圈

【0008】

圖1係本創作無軸風扇結構第一實施例之立體分解圖。

【0009】

圖2係本創作無軸風扇結構第一實施例之立體組合圖。

【0010】

圖3係本創作無軸風扇結構第一實施例之剖面示意圖。

【0011】

圖4係本創作無軸風扇結構第一實施例之另一剖面示意圖。

【0012】

圖5係本創作無軸風扇結構第一實施例之又一剖面示意圖。

【0013】

圖6係本創作無軸風扇結構第二實施例之剖面示意圖。

【0014】

圖7係本創作無軸風扇結構第三實施例之立體分解圖。

【0015】

圖8係本創作無軸風扇結構第三實施例之另一立體分解圖。

【0016】

圖9係本創作無軸風扇結構第四實施例之組合示意圖。

【0017】

有關本創作之詳細說明及技術內容，將配合圖式說明如下，然而所附圖式僅作為說明用途，並非用於侷限本創作。

【0018】

請參考圖1至圖5所示，本創作係提供一種具有軸向氣隙的無軸風扇結構之第一實施例，此風扇結構10主要包括一基座1、一轉子組2、一滾動軸承3及一定子組4。

【0019】

基座1為一風罩，此基座1具有一底板11，底板11連接有一固定柱12；另外，基座1具有一頂板13，頂板13具有一開槽131。

【0020】

轉子組2包含一扇輪21及一磁性元件22，扇輪21套設於固定柱12並裸露於開槽131，扇輪21具有和底板11呈相對配置的一底面211，磁性元件22固定於底面211。

【0021】

詳細說明如下，扇輪21具有一輪轂212及套固於輪轂212的一扇葉元件213，底面211形成在輪轂212上，輪轂212設有一軸承開孔214，滾動軸承3穿接於軸承開孔214。

【0022】

其中，輪轂212為金屬材質所構成，滾動軸承3則能以緊迫或焊接方式穿接於軸承開孔214；輪轂212為塑膠材質所構成，滾動軸承3則以緊迫方式穿接於軸承開孔214。

【0023】

另外，磁性元件22的數量為複數，輪轂212於底面211設有在軸承開孔214外圍環狀排列的複數凹槽215，各磁性元件22嵌固於各凹槽215，使數個磁性元件22彼此也呈環狀排列。

【0024】

滾動軸承3固設在固定柱12與轉子組2之間，滾動軸承3包含一內環31、一外環32及滾動並設置於內環31與外環32之間的複數滾動元件33，內環31固接於固定柱12，外環32固接於扇輪21並跟隨扇輪21作動。其中，滾動軸承3可為滾珠軸承、滾子軸承或滾針軸承等。

【0025】

定子組4設置在底板11，定子組4具有一感應磁部41，感應磁部41與磁性元件22呈相對配置，並在感應磁部41與磁性元件22之間形成一軸向氣隙s。

【0026】

進一步說明如下，定子組4具有一導磁片42及二繞線組43，導磁片42為一矽鋼片並設置在底板11，感應磁部41包含自導磁片42延伸且圍設在固定柱12外圍的一環狀導磁區421，導磁片42於環狀導磁區421兩側延伸有二繞線片422，二繞線組43分別繞設於二繞線片422上。其中，環狀導磁區421及二繞線片422與底板11呈平行配置。

【0027】

本創作無軸風扇結構10更包括一電路板5，電路板5固定在底板1上，底板11與電路板5共同設有二容置槽6，導磁片42設置在電路板5上，二繞線組43與電路板5電性連接並分別容置於二容置槽6，電路板5控制二繞線組43之通電與否來產生電磁效應，進而驅動磁性元件22相對感應磁部41轉動，最後使扇輪21跟隨磁性元件22進行運轉。

【0028】

本創作無軸風扇結構10之組合，其係利用基座1具有底板11，底板11連接有固定柱12；轉子組2包含扇輪21及磁性元件22，扇輪21套設於固定柱12，扇輪21具有和底板11呈相對配置的底面211，磁性元件22固定於底面211；滾動軸承3固設在固定柱12與轉子組2之間；定子組4設置在底板11，定子組4具有感應磁部41，感應磁部41與磁性元件22呈相對配置，並在感應磁部41與磁性元件22之間形成軸向氣隙s。藉此，利用滾動軸承3來連結轉子組2，而達到無軸心之目的，並變更磁性元件22與定子組3的安排，以減低無軸風扇結構10整體的高度，使無軸風扇結構10更輕巧化、薄型化。

【0029】

本創作無軸風扇結構10之使用狀態，其係利用滾動軸承3固設在固定柱12與轉子組2之間，內環31固接於固定柱12，外環32固接於扇輪21並跟隨扇輪21作動，使定子組4產生電磁效應，進而驅動磁性元件22相對感應磁部41轉動，最後使扇輪21跟隨磁性元件22進行運轉，並利用滾動軸承3來連結固定柱12與轉子組2，進而取代習知散熱風扇的軸心及軸套元件，以達到無軸心之目的。

【0030】

另外，磁性元件22固定於扇輪21的底面211，感應磁部41設置在底板11且與磁性元件22呈相對配置，感應磁部41與磁性元件22之間形成軸向氣隙s，以將習知磁性元件與定子對應扇輪的徑向設置，改變為磁性元件22與定子組3對應扇輪21的軸向設置，進而降低無軸風扇結構10的高度及厚度，使無軸風扇結構10更輕巧化、薄型化。

【0031】

再者，底板11與電路板5共同設有二容置槽6，導磁片42設置在電路板5上，二繞線組43與電路板5電性連接並分別容置於二容置槽6，基座1的頂板13具有開槽131，扇輪21裸露於開槽131，皆能有效地減低無軸風扇結構10的高度及厚度。

【0032】

請參考圖6所示，係本創作無軸風扇結構10第二實施例，第二實施例與第一實施例大致相同，第二實施例與第一實施例不同之處在於扇葉元件213’自輪轂212’外周緣延伸成型。

【0033】

詳細說明如下，扇輪21具有輪轂212’及自輪轂212’外周緣延伸扇葉元件213’，底面211形成在輪轂212’上。藉此，以達成相同於第一實施例的功能及功效。

【0034】

請參考圖7至圖8所示，係本創作無軸風扇結構10第三實施例，第三實施例與第一實施例大致相同，第三實施例與第一實施例不同之處在於定子組4的構件不同。

【0035】

進一步說明如下，底板11為一金屬板11’，金屬板11’較佳地為矽鋼片製成。定子組4包含複數柱狀線圈300及形成在金屬板11’上的複數極齒110。其中，金屬板11’上以衝壓之方式形成環列配置的數個極齒110。

【0036】

另外，感應磁部41由各極齒110環列配置而組成，各極齒110相互間隔配置且各極齒110的外端相互連接，每一極齒110上分別凸設有一對卡榫111。

【0037】

任意二個相鄰的極齒110之間分別跨設有一鐵芯200，各鐵芯200較佳地為矽鋼片製成，鐵芯200的二端分別開設有一穿孔201，且穿孔201卡接極齒110上相對應的卡榫111，而使各鐵芯200的二端分別卡接相鄰的各極齒110，藉此使得鐵芯200固定於金屬板11’。各鐵芯200的二端也可以分別焊接相鄰的各極齒110。

【0038】

再者，各鐵芯200上分別纒繞有一柱狀線圈300，藉此使得任意二個相鄰的極齒110之間分別配置有一個柱狀線圈300，而且各柱狀線圈300的二端分別對應相鄰的各極齒110配置。當柱狀線圈300被通電時，其能夠產生感應磁場而將其二端對應的各極齒110極化。藉此，以達成相同於第一實施例的功能及功效。請參考圖9所示，係本創作無軸風扇結構10第四實施例，第四實施例與第三實施例大致相同，第四實施例與第三實施例不同之處在於各鐵芯200的二端分別連接相鄰的各極齒110。

【0039】

詳細說明如下，第四實施例之各鐵芯200的二端分別連接相鄰的各極齒110，即各鐵芯200也以衝壓之方式形成金屬板11’上。各鐵芯200上分別纒繞有一柱狀線圈300，藉此使得任意二個相鄰的極齒110之間分別配置有一個柱狀線圈300，而且各柱狀線圈300的二端分別對應相鄰的各極齒110配置。當柱狀線圈300被通電時，其能夠產生感應磁場而將其二端對應的各極齒110極化。藉此，以達成相同於第三實施例的功能及功效。

【0040】

綜上所述，本創作之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，並具有產業利用性、新穎性與進步性，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障創作人之權利。

10‧‧‧無軸風扇結構

1‧‧‧基座

13‧‧‧頂板

131‧‧‧開槽

2‧‧‧轉子組

21‧‧‧扇輪

212‧‧‧輪轂

213‧‧‧扇葉元件

214‧‧‧軸承開孔

3‧‧‧滾動軸承

31‧‧‧內環

32‧‧‧外環

Claims (17)

1. 【第1項】

   一種具有軸向氣隙的無軸風扇結構，包括：
   一基座，具有一底板，該底板連接有一固定柱；
   一轉子組，包含一扇輪及一磁性元件，該扇輪套設於該固定柱，該扇輪具有和該底板呈相對配置的一底面，該磁性元件固定於該底面；
   一滾動軸承，固設在該固定柱與該轉子組之間；以及
   一定子組，設置在該底板，該定子組具有一感應磁部，該感應磁部與該磁性元件呈相對配置，並在該感應磁部與該磁性元件之間形成一軸向氣隙。
2. 【第2項】

   如請求項1所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該扇輪具有一輪轂及套固於該輪轂的一扇葉元件，該底面形成在該輪轂上。
3. 【第3項】

   如請求項1所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該扇輪具有一輪轂及自該輪轂外周緣延伸一扇葉元件，該底面形成在該輪轂上。
4. 【第4項】

   如請求項2或3所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該輪轂設有一軸承開孔，該滾動軸承以緊迫或焊接方式穿接於該軸承開孔。
5. 【第5項】

   如請求項2或3所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中磁性元件的數量為複數，該輪轂於該底面設有環狀排列的複數凹槽，該等磁性元件嵌固於該等凹槽。
6. 【第6項】

   如請求項1所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該定子組具有一導磁片及二繞線組，該導磁片設置在該底板，該感應磁部包含自該導磁片延伸且圍設在該固定柱外圍的一環狀導磁區，該導磁片於該環狀導磁區兩側延伸有二繞線片，該二繞線組分別繞設於該二繞線片上。
7. 【第7項】

   如請求項6所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該環狀導磁區及該二繞線片與該底板呈平行配置。
8. 【第8項】

   如請求項6所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其更包括一電路板，該電路板固定在該底板上，該底板與該電路板共同設有二容置槽，該導磁片設置在該電路板上，該二繞線組與該電路板電性連接並分別容置於該二容置槽。
9. 【第9項】

   如請求項1所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該滾動軸承包含一內環、一外環及滾動並設置於該內環與該外環之間的複數滾動元件，該內環固接於該固定柱，該外環固接於該扇輪並跟隨該扇輪作動。
10. 【第10項】

    如請求項1所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該滾動軸承為滾珠軸承、滾子軸承或滾針軸承。
11. 【第11項】

    如請求項1所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該基座具有一頂板，該頂板具有一開槽，該扇輪裸露於該開槽。
12. 【第12項】

    如請求項1所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該底板為一金屬板，該定子組包含複數柱狀線圈及形成在該金屬板上的複數極齒，該感應磁部由該等極齒環列配置而組成，各該柱狀線圈設置在相鄰的二該極齒之間，且各該柱狀線圈的二端分別對應相鄰的各該極齒配置。
13. 【第13項】

    如請求項12所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中該定子組包含複數鐵芯，各該鐵芯分別跨設在各對相鄰的該極齒之間，且各該柱狀線圈分別纒繞在對應的該鐵芯上。
14. 【第14項】

    如請求項13所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中各該鐵芯的二端分別焊接於相鄰的各該極齒。
15. 【第15項】

    如請求項13所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中各該鐵芯的二端分別卡接相鄰的各該極齒。
16. 【第16項】

    如請求項15所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中各該鐵芯的二端分別開設有一穿孔，且各該極齒上凸設有分別對應各該穿孔的一卡榫。
17. 【第17項】

    如請求項13所述之具有軸向氣隙的無軸風扇結構，其中任意二個相鄰的該極齒之間分別設置有一線圈座，各該柱狀線圈容置在各該線圈座內。