具有震动功能的风扇的制作方法

专利名称：具有震动功能的风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇，尤其涉及一种同时具有震动提醒与散热功能的具 震动功能的小体积风扇。
背景技术：
综观现有手机产品的设计，震动提醒功能已经成为手机产品的普通配 置，所以在手机众多的辅助零部件中，震动马达已成为不可缺少的零部件。
再者，随着手机产品效能的不断提高，散热装置或散热系统已成为现行 电子装置中不可缺少的配备之一，因为电子装置所产生的热能若不加以适 当散逸，轻则造成效能变差，重则会导致电子装置烧毁。散热装置对于微
电子组件(例如集成电路，integrated circuits)而言更加重要，因为随着积 集度的增加以及封装技术的进步，使得集成电路的面积不断缩小，同时每 单位面积所累积的热能亦相对更高，故高散热效能的散热装置一直是电子 产业界所积极研发的对象。
为了解决电子元件散热的问题， 一般的考虑是在其内部加装一些散热机 构，例如加装热管或散热片等。但这种作法不仅使得整体所占体积增加， 且增加重量，不能满足轻薄短小的轻便化需求。或者，另一种作法是针对 手机的机壳材料进行改良，例如使用铝镁合金等散热性能较好的材料来作 为手机的外壳，但其价格十分高昂。
如果风扇整体体积可以更加轻薄短小，那么使用风扇也是最经济的一种 方法。由于轻薄短小、成本低是现代电子产品的发展趋势，因此提供一种 同时具有震动提醒与散热功能的小体积风扇使其可应用于手机中实为重要 课题之一。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种同时具有震动提醒功能与散热功能的风 扇。另外，本发明将震动马达的震动原理揉合进风扇的结构设计中，不仅
可降低材料与组装成本，还可节省系统空间，使之符合轻便化与小型化的 需求而能够大量运用于未来手机、多媒体电子机构或高阶游戏机等装置上。
根据本发明的目的，所提供的风扇例如为轴流式或离心式风扇，且可应 用于手机、多媒体电子机构或高阶游戏机上。该风扇包括一通风装置与一 震动发生装置。通风装置包括一扇框、 一叶轮以及一驱动机构，叶轮与驱 动机构均容设于扇框内，且驱动机构与叶轮连结并驱动叶轮转动。震动发 生装置被设置于叶轮上，且包括至少一固定子、至少一可动子以及至少一 滑行轨道。固定子被固定在滑行轨道上，而可动子位于滑行轨道上且可沿 滑行轨道移动，借以使震动发生装置具有震动提醒功能。
如上所述的风扇，其中通风装置与震动发生装置为一体结构。滑行轨道 位于叶轮上，且滑行轨道相对于叶轮的旋转中心对称配置。叶轮包括一轮 毂和多个扇叶，多个扇叶环设于轮毂周缘，滑行轨道位于叶轮的轮毂上。 轮毂与多个扇叶为 一体成型，而每一扇叶呈渐进上扬的形状。
或者，震动发生装置为一标准功能部件，与通风装置为两独立分离构件， 再相互连结。震动发生装置可直接应用于普通风扇上。震动发生装置还包 括一基座，滑行轨道形成于基座上，且震动发生装置通过基座与叶轮结合。 滑行轨道相对于叶轮的旋转中心呈对称配置。叶轮包括一轮穀与多个扇叶， 多个扇叶环设于轮毂周缘，基座设置于轮毂的顶端并与轮毂相连结。轮毂 与多个扇叶为一体成型，而每一扇叶呈渐进上扬的形状。
另外，震动发生装置还包括一顶盖，其位于滑行轨道上方，用以封闭滑 行轨道。顶盖胶合紧固在滑行轨道上方，或顶盖卡合紧固在滑行轨道上方。 叶轮的材料可为塑料、聚甲基丙烯酸甲酯(压克力)、金属或合金。
如上所述的风扇，其中，固定子与可动子的总数量可与滑行轨道的个数
相同；固定子与可动子的总数量也可与滑行轨道的个数不同，固定子与可 动子的总数量可多于或少于滑行轨道的个数。再者，固定子的数量可大于、 等于或小于可动子的数量。固定子与可动子的数量分别为整数个。固定子 与可动子的形状、尺寸或重量可相同或者不同。
固定子与可动子可以都为永磁体，且固定子与可动子对称放置时产生一 磁吸力。或者，固定子为永磁体，而可动子为软磁体，反之亦然。另外， 固定子与可动子的数量可都为多个，且一部分固定子与可动子为软磁体， 而另一部分固定子与可动子为永^ 兹体。固定子可以胶合、卡合或其他等效
方式紧紧地固定在滑行轨道上。


为使本发明的所述和其它目的、特征、及优点能更明显易懞，下文特举 一优选实施方式并结合附图进行详细说明。
图1为本发明的优选实施方式的风扇分解示意图2为本发明优选实施方式的另一种风扇示意图3A为图1所示的转子处于运转平衡状态的示意图3B为图1所示的转子处于运转失衡状态的示意图4为本发明的优选实施方式的风扇的工作曲线图5与图6为本发明的优选实施方式的风扇的震动发生装置的另两个实
例；
图7为本发明优选实施方式的另一种风扇示意图。 附图标记i兌明
10、 20风扇
12、 22通风装置
14、 24扇框
16、 26叶轮
161、 261轮毂
162、 262扇叶
18、 28震动发生装置
182、 282、582、682a、 682b固定子
183、 283、583a、583b、 683a、683b可动子
184、 284、584a、584b、 584c、684a、 684b、684c、 684d滑行轨道
187、 287顶盖
281基座
具体实施例方式
请参照图1,该图为本发明优选实施方式的风扇的分解示意图。本发明
的风扇10例如是轴流式风扇，其主要由提供散热功能的通风装置12与提 供震动提醒功能的震动发生装置18两大部分构成。通风装置12包括扇框
14、叶轮16、以及驱动机构(例如是马达)。叶轮16与驱动才几构均容设于 扇框14中，叶轮16包括轮毂161与多个扇叶162,多个扇叶162环设于轮 毂161周缘，且驱动机构与叶轮16连结并驱动叶轮16转动。
震动发生装置18i殳置于叶轮16上，且包括至少固定子182、至少一可 动子183、至少一滑行轨道184以及顶盖187。固定子182以胶合、卡合或 其他等效方式紧紧固定在滑行轨道184上，可动子183位于滑行轨道184 上且可沿滑行轨道184移动，借以使震动发生装置18具有震动提醒功能。
通风装置12与震动发生装置18为一体化的结构设计。滑行轨道184位 于叶轮16上，且滑行轨道184相对于叶轮16的旋转中心对称配置。顶盖 187则位于滑行轨道184上方，用以封闭滑行轨道184。顶盖187可为薄的 硬质塑料片，其以胶合方式或卡合方式而紧固在滑行轨道184上方，借以 达到将固定子182与可动子183密封在滑行轨道184内的目的。
叶轮16包括轮毂161与多个扇叶162,多个扇叶162环设于轮毂161 周缘，滑行轨道184直接设置于叶轮16的轮毂161的表面上。轮毂161与 多个扇叶162为一体成型，而每一扇叶162呈渐进上扬的形状。叶轮16的 材料可为塑料、聚曱基丙烯酸曱酯(压克力)、金属或合金。
或者，本发明的通风装置与震动发生装置可以是两分离构件，且震动发 生装置可设计为标准功能部件，与通风装置为两独立分离构件，再相互连 结。震动发生装置可直接应用于普通微型风扇上。如图2所示，图2为本 发明优选实施方式的另一种风扇的示意图。风扇20主要由通风装置22与 震动发生装置28两大部分构成。通风装置22包括扇框24、叶轮26、以及 驱动机构(例如马达)。叶轮26与驱动机构均容设于扇框24中，叶轮26 包括一轮毂261与多个扇叶262，多个扇叶262环设于轮毂261周缘，且驱 动^/L构与叶4会26连结并驱动叶轮26转动。
震动发生装置28位于叶轮26上，且包括基座281、至少一固定子282、 至少一可动子283、至少一滑行轨道284以及顶盖287。滑行轨道284形成 于基座281上，且通过基座281以贴附或黏合等方式固定于轮毂261的上 表面，借以使震动发生装置28与叶轮26结合。滑行轨道284相对于叶轮 26的旋转中心呈对称配置。顶盖287位于滑行轨道284上方，用以封闭滑 行轨道284。顶盖287可为薄的硬质塑料片，其以胶合方式或卡合方式而紧 固在滑行轨道284上方，借以达到将固定子282与可动子283密封在滑行
轨道284内的目的。顶盖287与基座281的材料可为塑料、聚甲基丙烯酸 曱酯(压克力)、陶瓷、金属或合金。固定子282以胶合、卡合或其他等效 方式紧密固定在滑行轨道284上，可动子283位于滑行轨道284上且可沿 滑行轨道284移动，借以使震动发生装置28具有震动提醒功能。
叶轮26包括轮毂261与多个扇叶262,多个扇叶262环设于轮毂261 周缘，基座281设置于轮毂261的顶端并与轮毂261相连结。叶轮26的材 料可为塑料、聚甲基丙烯酸甲酯(压克力)、金属或合金。
不论是图1或图2的风扇10/20,均可同时具有震动提醒功能与散热功 能。固定子182/282和可动子183/283的尺寸与重量是相等的，且两者均可 为永磁体，或者其一为永磁体而另一为软磁体，使得固定子182/282与可动 子183/283对称放置后能够产生磁吸力。固定子182/282紧贴在滑行轨道 184/284的中心面，而可动子183/283则自然放置在另 一对称滑行轨道 184/284内，在静止状态靠》兹吸力紧贴在滑行轨道184/284中心面上。
以下将详述风扇10/20的转子运转时的工作原理。请同时参照图3A、图 3B与图4。图3A为图1所示的转子处于运转平衡状态的示意图，图3B为 图1所示的转子处于运转失衡状态的示意图，而图4为本发明的优选实施 方式的风扇的工作曲线图。风扇转子均采用以旋转轴为中心的对称结构设 计，如图3A所示，当转子在静止状态时，可动子283与固定子282彼此之 间受到石兹力相吸的作用，故可动子283被紧紧吸附而处于与固定子282相 对于旋转轴对称的位置上(在此定为第一位置)，此时风扇转子处于平衡状 态。
一旦风扇通电而运转，此时可动子283在平行轨道284上的滑行方向受 磁力Fc、离心力F和摩擦阻力f的作用，当F ^ Fc + f时，可动子283仍 然处于第一位置，此时转子处于平衡运转状态，风扇震动功能尚未开启， 风扇处于纯散热状态，即图4所示的状态①。
接着，因为离心力与角速度的平方成正比，转子的旋转速度越快，则可 动子所受的离心力越大，所以当加快旋转速度至F > Fc + f时，可动子283 会沿滑行轨道284向外滑行至远离固定子282的轨道外端位置(在此定为 第二位置)，如图3B所示。此时转子处于运转失衡状态，风扇则因转子不 平衡量的突然加大而产生剧烈震动，风扇震动功能开启，即图4所示的状 态②，随后风扇便处于震动+散热状态，即图4所示的状态③。
而后，将风扇转速降低至Fc 〉 F + f时，可动子283则会沿滑行轨道 284而向内滑行至第一位置，风扇的震动功能关闭，即图4中所示的状态④， 转子因而恢复至如图3A所示的运转平衡状态，风扇剧烈震动消失而恢复纯 散热状态。如此一再往复来回，风扇的工作曲线呈封闭状，可实现风扇震 动状态的可循环操作。
如上所述，利用马达转速的变化来调整可动子的位置，以此同步实现转 子的平衡状态的变化，可以达到控制风扇震动状态的目的，从而可使风扇 在提供散热功能的同时亦能同步提供震动提醒功能。
当然，本发明并不限于此，例如，风扇10/20的固定子与可动子的形状、 尺寸或重量可以相同或不同。固定子与可动子可以均为永磁体，且固定子 与可动子对称放置时产生磁吸力。或者，固定子为永磁体，而可动子为软 石兹体，反之亦然。
再者，固定子的数量可大于、等于或小于可动子的数量。固定子与可动 子的数量分别为整数个。固定子与可动子的数量可为多个，且可以一部分 固定子与可动子为软磁体，而另一部分固定子与可动子为永磁体。而且， 固定子与可动子的总数量与滑行轨道的个数可以相同。固定子与可动子的 总数量与滑行轨道的个数也可不同，固定子与可动子的总数量可多于或少 于滑行轨道的个^t。
图5与图6示出了依照本发明优选实施方式的风扇的震动发生装置的另 两个实例。于图5中，固定子的数量少于可动子的数量。图5的震动发生 装置包括一固定子582与两个可动子583a、583b，固定子582与可动子583a、 583b分别位于滑行轨道584a、 584b、 584c上。另一实例请参见图6，固定 子的数量等于可动子的数量。图6的震动发生装置包括两个固定子682a、 682b和两个可动子683a、 683b，固定子682a、 682b与可动子683a、 683b 分别位于滑行轨道684a、 684b、 684c、 684d上且固定子682a、 682b与可动 子683a、 683b相对于叶轮的旋转中心呈对称配置。
另外，本发明的风扇10/20除了是轴流式风扇之外，亦可以是离心式风 扇，如图7所示，图7为本发明优选实施方式的另一种风扇的示意图。
综上所述，本发明所提供的震动风扇可使风扇同时具有震动提醒功能与 散热功能。再者，本发明将震动马达的震动原理揉合进风扇的结构设计中， 故不仅可降低材料与组装成本，还可达到节省系统空间的目的，使之符合
轻 <更化与小型化的需求而能够广泛运用于未来手4几、多^某体电子4几构或高 阶游戏机等装置上。
虽然已通过优选实施方式对本发明披露如上，但这并非是对本发明的限 制，本领域任何技术人员在不超出本发明的构思和范围的前提下，可作出 各种变换与润饰，因此本发明的保护范围应以所附权利要求限定的范围为 准。
权利要求
1.一种风扇，包括一通风装置，其包括一扇框、一叶轮以及一驱动机构，所述叶轮与驱动机构均容设于所述扇框内，且该驱动机构与所述叶轮连结并驱动所述叶轮转动；以及一震动发生装置，其被设置于所述叶轮上，该震动发生装置包括至少一固定子、至少一可动子以及至少一滑行轨道，所述固定子被固定在所述滑行轨道上，所述可动子位于该滑行轨道上且可沿该滑行轨道移动，借以使所述震动发生装置具有震动提醒功能。
2. 如权利要求1所述的风扇，其中，所述通风装置与震动发生装置为 一体化的结构。
3. 如权利要求2所述的风扇，其中，所述滑行轨道位于所述叶轮上， 且所述滑行轨道相对于该叶轮的旋转中心呈对称配置。
4. 如权利要求2所述的风扇，其中，所述叶轮包括一轮毂与多个扇叶， 这些扇叶环设于所述轮毂周缘，所述滑行轨道位于所述叶轮的轮毂上。
5. 如权利要求4所述的风扇，其中，所述轮毂与所述扇叶为一体成型， 且这些扇叶呈渐进上扬的形状。
6. 如权利要求1所述的风扇，其中，所述震动发生装置为标准功能部 件，其与所述通风装置为两独立分离构件，再相互连结。
7. 如权利要求6所述的风扇，其中，所述震动发生装置还包括一基座， 所述滑行轨道形成于该基座上，且所述震动发生装置通过该基座与所述叶 轮结合。
8. 如权利要求7所述的风扇，其中，所述基座的材料为塑料、聚甲基 丙烯酸曱酯、陶瓷、金属或合金。
9. 如权利要求6所述的风扇，其中，所述震动发生装置还包括一基座， 所述滑行轨道形成于该基座上，且所述滑行轨道相对于所述叶轮的旋转中 心呈对称配置。
10. 如权利要求6所述的风扇，其中，所述叶轮包括一轮毂与多个扇叶， 这些扇叶环设于所述轮毂周缘，所述基座被设置于所述轮毂的顶端并与所 述轮毂相连结。
11. 如权利要求10所述的风扇，其中，所述震动发生装置还包括一基座，所述滑行轨道通过该基座以贴附或黏合等方式固定于所述轮毂的上表 面，借以使所述震动发生装置与所述叶轮结合。
12. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述固定子与可动子的总数量与 所述滑行轨道的个数相同。
13. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述固定子与可动子的总数量与 所述滑行轨道的个数不同，所述固定子与所述可动子的总数量多于或少于 所述滑行轨道的个数。
14. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述固定子的数量大于、等于或 小于所述可动子的数量。
15. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述固定子与可动子的形状、尺 寸或重量相同或不同。
16. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述固定子与可动子为永磁体， 且所述固定子与可动子对称放置时产生磁吸力。
17. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述固定子为永磁体而所述可动 子为软磁体，或者所述固定子为软磁体而所述可动子为永磁体。
18. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述固定子与可动子的数量为多 个，且一部分所述固定子与可动子为软磁体，而另一部分所述固定子与可 动子为7JOF兹体。
19. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述固定子以胶合、卡合或其他 等效方式紧紧地固定在所述滑行轨道上。
20. 如权利要求1所述的风扇，其中，所述震动发生装置还包括一顶盖， 其位于所述滑行轨道上方，用以封闭该滑行轨道。
21. 如权利要求20所述的风扇，其中，所述顶盖与叶轮的材料为塑料、 聚曱基丙烯酸曱酯、陶瓷、金属或合金。
22. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述顶盖以胶合方式或卡合方式 被紧固在所述滑行轨道上方。
23. 如权利要求l所述的风扇，其中，所述顶盖为薄的硬质塑料片，其 被紧固在所述滑行轨道上方，借以将所述固定子与可动子密封在所述滑行 轨道内。
全文摘要
本发明公开了一种风扇，包括通风装置与震动发生装置。通风装置包括扇框、叶轮以及驱动机构，叶轮与驱动机构均容设于扇框内，且驱动机构与叶轮连结并驱动叶轮转动。震动发生装置设置于叶轮上且包括至少一固定子、至少一可动子以及至少一滑行轨道。固定子被固定在滑行轨道上，而可动子位于滑行轨道上且可沿滑行轨道移动，借以使震动发生装置具有震动提醒功能。本发明将震动马达的震动原理揉合进风扇的结构设计中，不仅可降低材料与组装成本，还可节省系统空间，使之符合轻便化与小型化的需求而能够广泛运用于未来手机、多媒体电子机构或高阶游戏机等装置上。
文档编号F04D29/38GK101101007SQ20061010116
公开日2008年1月9日 申请日期2006年7月5日 优先权日2006年7月5日
发明者于富磊, 李世林, 李建龙, 陈志彰 申请人:台达电子工业股份有限公司