TWI534352B - 薄型風扇 - Google Patents

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TWI534352B
TWI534352B TW102138187A TW102138187A TWI534352B TW I534352 B TWI534352 B TW I534352B TW 102138187 A TW102138187 A TW 102138187A TW 102138187 A TW102138187 A TW 102138187A TW I534352 B TWI534352 B TW I534352B
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呂昭文
王君智
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台達電子工業股份有限公司
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F04D25/0613—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
    • F04D25/062—Details of the bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression

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Description

薄型風扇
本發明是關於風扇結構，特別示關於一種薄型風扇。
隨著各種電子裝置薄型化發展的趨勢，為了配合電子裝置，風扇結構亦將朝向薄型化發展。
請先參考圖1，為習知風扇結構的的剖面示意圖，習知風扇結構1至少包含軸承套10、定子結構11、含葉片的轉子結構12、軸承13a、13b、彈簧14以及扣環15。習知風扇結構1多採用於軸承套10的兩側各搭配二個軸承13a、13b，並配置一扣環15以固定用轉子結構12。而軸承套10的上端多會配置至少二彈簧14，以提供所需的預壓力。然而，習知風扇結構1在基本構件無法減少的情況下，難以實現將習知風扇結構1的高度H降低至5公釐以下的目標。
因此，如何提供一種組件較少且可達成薄型化目的的薄型風扇，為本領域亟需解決的問題之一。
有鑑於上述課題，本發明之主要目的係在於提供一種薄型風扇。
為達上述目的，依據本發明的薄型風扇，包括葉輪、馬達以及至 少一磁性件。
葉輪具有輪轂及扇葉結構，扇葉結構環繞輪轂設置，其中輪轂包括轉軸部，且轉軸部為套筒結構。
馬達則包括定子結構、磁性組件、軸承結構與轉軸，馬達驅動葉輪轉動，磁性組件位於輪轂的內側並環設定子結構。磁性組件包括磁鐵以及導磁殼。軸承結構包括軸承座以及單一滾珠軸承，單一滾珠軸承設置於軸承座並形成一容置空間，且轉軸卡設前述容置空間。
在本發明一較佳實施例中，更包括至少一磁性件設置於軸承座的一側，以吸引軸承結構。
在本發明一較佳實施例中，磁性件吸引軸承結構的單一滾珠軸承的一內環。
在本發明一較佳實施例中，至少一磁性件包括第一磁性件，對應軸承結構設置。其中，薄型風扇更包括底板。馬達、葉輪依序設置於底板上，且底板對應軸承結構有一開口，第一磁性件則設置於開口。
在本發明一較佳實施例中，第一磁性件可為圓環結構或是圓餅結構。
在本發明一較佳實施例中，薄型風扇更包括底板，馬達、葉輪依序設置於底板上，且底板具有至少一容置部，至少一磁性件更包括第二磁性件，第二磁性件設置於容置部。
在本發明一較佳實施例中，容置部對應磁性組件設置。
在本發明一較佳實施例中，其中葉輪與薄型風扇的高度比值至少大於0.5。
在本發明一較佳實施例中，薄型風扇的整體高度不大於5公釐。其中，葉輪、磁性組件與轉軸的總重量不大於5公克。
在本發明一較佳實施例中，磁性件得以吸引該轉軸。
在本發明一較佳實施例中，轉軸部分卡設容置空間。其中，搭配此實施例的磁性件環繞轉軸設置。
1‧‧‧習知風扇結構
10‧‧‧軸承套
11‧‧‧定子結構
12‧‧‧轉子結構
13a、13b‧‧‧軸承
14‧‧‧彈簧
15‧‧‧扣環
2、2a‧‧‧薄型風扇
20‧‧‧葉輪
201‧‧‧輪轂
202‧‧‧扇葉結構
21‧‧‧馬達
211‧‧‧定子結構
212‧‧‧軸承結構
212a‧‧‧軸承座
212b‧‧‧單一滾珠軸承
213‧‧‧磁性組件
213a‧‧‧磁鐵
213b‧‧‧導磁殼
214、215‧‧‧轉軸
22‧‧‧磁性件
221、221a‧‧‧第一磁性件
222‧‧‧第二磁性件
23‧‧‧底板
231‧‧‧容置部
H、H1、H2‧‧‧高度
圖1為習知風扇結構的剖面示意圖。
圖2為本發明的薄型風扇的第一實施例的剖面示意圖。
圖3為本發明的薄型風扇的第二實施例的剖面示意圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例的一種薄型風扇，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
首先，請先參考圖2，圖2為本發明的薄型風扇的第一實施例的剖面示意圖。
本發明的薄型風扇2，包括葉輪20以及馬達21。且本實施例的薄型風扇2更可包括至少一磁性件22。其中，本實施例的至少一磁性件22至少包括第一磁性件221。
葉輪20具有輪轂201及扇葉結構202。扇葉結構202環繞輪轂201設置，其中輪轂201具有一穿孔，且穿孔可為一中空圓柱體。本圖 面例示之扇葉結構202、輪轂201可整合為單一構件，但不以此為限。
馬達21則包括定子結構211、軸承結構212以及磁性組件213以及轉軸214，馬達21驅動葉輪20轉動。磁性組件213位於輪轂201的內側並環設定子結構211。
磁性組件213包括磁鐵213a以及導磁殼213b，且磁鐵213a鄰接定子結構211。軸承結構212包括軸承座212a以及單一滾珠軸承212b，單一滾珠軸承212b設置於軸承座212a並形成容置空間，且轉軸214得以卡設此容置空間並與輪轂201緊配設置。此實施例中的單一滾珠軸承212b得以提供輪轂201一個支撐力。
此處所敘述的容置空間為軸承座212a與單一滾珠軸承212b所構成，目的為使轉軸部轉軸214得以卡設於其中。
若磁性件22設置於軸承座212a的一側，則可吸引軸承結構212，以進一步提供預壓力給軸承結構212。此處的預壓力亦可透過調整磁性件22的磁力而達成。透過此種配置可省略習知風扇結構1的構件，如可省略彈簧14，使得馬達的整體構件減少，以進一步實現薄型化的目的。
以圖2為例，第一磁性件221設置於軸承座212a的一側，並使第一磁性件221吸引軸承結構212。詳細而言，此處的第一磁性件221係可吸引軸承結構212的單一滾珠軸承212b的內環。單一滾珠軸承212b的內環需至少部分為導磁材料所製成，導磁材料例如可為矽鋼、非晶質合金(amorphous alloy)、鐵磁(ferromagnetic)或亞鐵鹽(ferrite)等，但不以此為限。
本發明的薄型風扇2更包括底板23，且馬達21、葉輪20依序設置於底板23上。底板23對應軸承結構212有一開口(圖未標出)，用以設置軸承座212a以及第一磁性件221。
其中，可依據不同的需求，調整第一磁性件221的形狀為圓環結構或是圓餅結構，此外，於其他實施態樣中，第一磁性件221亦可採用複數個磁性件所構成，例如由兩片半圓的結構，但不以此為限。
此外，本實施例的底板23更可包括至少一容置部231，且本實施例的容置部231可設置於葉輪20下方任一處，並以輪轂201為中心環狀設置。此外，容置部231的位置較佳地靠近磁性組件213設置(例如為一凸狀凹槽，且凸出部朝向磁性組件)。
在本實施例中，容置部231亦為導磁材料所製成，故可使磁性組件213的磁鐵213a吸引容置部231，可吸引葉輪20以間接提供預壓力給軸承結構212。
且，本實施例的薄型風扇2的轉軸214，其可穿設輪轂201的穿孔(或中空圓柱體)。且當將轉軸214穿設於穿孔時，將使輪轂201沿徑向稍微延展，即穿孔將被稍微撐開，故轉軸214與輪轂201相抵接以增加薄型風扇2的機械強度。
轉軸214亦可為導磁材料所製成，故第一磁性件221除了可吸引軸承結構212以外，亦可吸引轉軸214。
續參考圖2，本實施例的葉輪20高度為H2與薄型風扇2的高度H1比值至少大於0.5。且薄型風扇2的整體高度不大於5公釐且葉輪20、磁性組件213與轉軸214的總重量不大於5公克。
補充說明的是，此處總重量不大於5公克，將不以葉輪20、磁性組件213與轉軸214為限制，此處量測的重量應為軸承結構212所承受的且運轉時可轉動的機構的總重量為量測依據，故將會依據不同的實施例而有所調整。
接著請參考圖3，其為本發明的薄型風扇的第二實施例的剖面示意圖。
本實施例與前述實施例不同之處在於本實施例的至少一磁性件22更包括第二磁性件222，以及第二磁性件222設置於底板23的容置部231。
如圖3所示的薄型風扇2a，其磁性件22更包含第二磁性件222，且第二磁性件222位於容置部231中，因此可吸引磁性組件213。透過此種配置，可吸引、吸附葉輪20並可取代習知馬達的扣環15，並達到與扣環相似的效果。亦可透過此種配置間接的提供並間接的提供預壓力給軸承結構212。
第二磁性件222亦可為複數個磁性件所構成，如由兩片半圓結構，但不以此為限。
本實施例與前述實施例另一不同之處在於，本實施例的薄型風扇2a的轉軸215為部分可設置於底板23或是其他機構上，且至少部分卡設於容置空間。換言之，本實施例的轉軸215至少部分突出於輪轂201。
轉軸215至少部分突出於輪轂201的作用在於可避免薄型風扇2a受到外力碰撞，使外殼產生形變進而損壞其內部構件。詳細而言，當薄型風扇2a設置於電子裝置時，當電子裝置受到擠壓或撞擊時 ，可能會使得薄型風扇2a上方殼體下陷、或凹陷，在沒有轉軸215至少部分突出於輪轂201的情況，上方殼體將直接擠壓薄型風扇2a，但在轉軸215至少部分突出於輪轂201的情況下，上方的殼體的形變將會被轉軸215所阻擋或減緩，並可進一步避免薄型風扇2a的損壞。
且，為了搭配上述的轉軸215，本實施例的第一磁性件221a較佳為圓環結構或是至少二個磁鐵所構成。且第一磁性件221a較佳地可環繞轉軸215設置。
第二實施例中元件標號與第一實施例相同者，其結構與功能亦相同，於此不再贅述。
綜上所述，本發明的薄型風扇透過單一滾珠軸承的配置，並減少薄型風扇整體的構件，使得薄型風扇的整體的高度降低至5公釐以下，以達成薄型化的目的。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
2‧‧‧薄型風扇
20‧‧‧葉輪
201‧‧‧輪轂
202‧‧‧扇葉結構
21‧‧‧馬達
211‧‧‧定子結構
212‧‧‧軸承結構
212a‧‧‧軸承座
212b‧‧‧單一滾珠軸承
213‧‧‧磁性組件
213a‧‧‧磁鐵
213b‧‧‧導磁殼
214‧‧‧轉軸
22‧‧‧磁性件
221‧‧‧第一磁性件
23‧‧‧底板
231‧‧‧容置部
H1、H2‧‧‧高度

Claims (12)

  1. 一種薄型風扇，包括：一葉輪，具有一輪轂及一扇葉結構，該扇葉結構環繞該輪轂設置；一馬達，包括一定子結構、一磁性組件、一軸承結構與一轉軸，且該馬達驅動該葉輪轉動，該磁性組件位於該輪轂的內側並環設該定子結構，其中該磁性組件包括一磁鐵以及一導磁殼，該軸承結構包括一軸承座以及一單一滾珠軸承，該單一滾珠軸承設置於該軸承座並形成一容置空間，且該轉軸卡設該容置空間；以及至少一磁性件，設置於該軸承座的一側，以吸引該軸承結構；其中，該磁性件吸引該軸承結構的該單一滾珠軸承的一內環。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的薄型風扇，該至少一磁性件包括一第一磁性件，對應該軸承結構設置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的薄型風扇，更包括一底板，該馬達、該葉輪依序設置於該底板上，且該底板對應該軸承結構有一開口，該第一磁性件則設置於該開口。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的薄型風扇，其中該第一磁性件為圓環結構或是圓餅結構。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的薄型風扇，更包括一底板，該馬達、該葉輪依序設置於該底板上，且該底板具有至少一容置部，該至少一磁性件更包括一第二磁性件，該第二磁性件設置於該容置部。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的薄型風扇，其中該容置部對應該磁性組件設置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的薄型風扇，其中該葉輪與該薄型風扇的高度比值至少大於0.5。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的薄型風扇，其中該薄型風扇的整體高度不大於5公釐。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的薄型風扇，其中該葉輪、該磁性組件與該轉軸的總重量不大於5公克。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的薄型風扇，其中該磁性件得以吸引該轉軸。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的薄型風扇，其中該轉軸部分卡設該容置空間。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的薄型風扇，其中該磁性件環繞該轉軸設置。
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