TWI887069B - 離心式風扇剎車結構 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種離心式風扇剎車結構，包括風扇單元及剎車單元，風扇單元具有框體及扇葉，剎車單元具有剎車基座及剎車模組，剎車基座設置於框體的軸筒底部，剎車基座上設有制動爪，剎車模組樞設於扇葉的軸心上，並具有容設於剎車模組內的活動勾爪及彈性元件；活動勾爪可活動地露出或收容於剎車模組，且活動勾爪上設有與制動爪相對應之勾部，彈性元件抵接活動勾爪，以限制活動勾爪露出或收容於剎車模組；在風扇失效時，藉由因氣流回流使扇葉反轉產生的離心力將剎車結構驅動以產生剎車功能，而當風扇正常運轉時，剎車功能會被取消，故可達到反覆作動剎車功能，且不須對剎車結構供電驅動，風扇電路板也不需加裝剎車控制功能，與現有設計的共用性佳。

Description

離心式風扇剎車結構

本發明系關於一種離心式風扇，特別是關於一種相容性高，可於現有設計中加裝之離心式風扇剎車結構。

隨著科技日新月異，電子產品朝向輕薄、微型化設計，在使用時會產生熱能，該熱能若不即時排出或導引出，會造成電子產品的運作不良、效率下降甚至損壞，因此在產品內裝設散熱裝置是不可或缺的；一般大多會裝設風扇作為散熱裝置。現有之風扇煞車主要有以下方式： 1. 煞車時以軟體控制上電時MOS常開，扇葉運轉產生的磁場與磁帶磁場相互抵抗而產生阻力。 2. 斷電時，扇葉慣性運行而產生電動勢至硬體煞車電路以驅動MOS常開，扇葉運轉產生的磁場與磁帶磁場相互抵抗而產生阻力。 3. 使用電磁閥控制煞車機構，由風扇電源直接供電給電磁閥，正常運轉時電磁閥常開以分離軸心與煞車機構的連結，風扇斷電時電磁閥失去作用並由彈簧驅動煞車機構與軸心接合而產生阻力。 然而，無論是上述何種之風扇剎車結構，該等風扇之剎車結構必須於現有的電路板上設計增加額外的剎車電路或裝設具有剎車模式功能的微處理器，才能有剎車作用，對於風扇剎車模組整體需要做大幅度的設計與修改，與現有之風扇剎車模組共用性較低。 有鑑於上述問題，本案發明人苦心孤詣，潛心研究，終於完成本案之離心式風扇剎車結構，克服習知技術的缺失。

本發明之主要目的，係在提供一種離心式風扇剎車結構，在風扇失效時，藉由因氣流回流使扇葉反轉產生的離心力將剎車結構驅動以產生剎車功能，而當風扇正常運轉時，剎車功能會被取消，故可達到反覆作動剎車功能，且不須對剎車結構供電驅動，風扇電路板也不需加裝剎車控制功能。 本發明之另一目的，係在提供一種離心式風扇剎車結構，係將剎車結構採模組化設計，因此可最後才加裝，共用性好，原風扇組裝方式無變動。 為達上述之目的，本發明為一種離心式風扇剎車結構，包括：風扇單元及剎車單元，風扇單元具有一框體及一扇葉，框體垂直設置一軸筒，扇葉垂設一軸心，軸心軸設於軸筒內，一端樞設於扇葉，另一端延伸成一軸心樞接部，軸心樞接部可為例如：平鍵型或扁平型，但不以此為限；剎車單元具有一剎車基座及一剎車模組，剎車基座設置於軸筒底部，剎車基座上設有至少一制動爪，剎車模組具有一貫通槽與軸心樞接部相對應接合以將該剎車模組樞設於軸心上；所述剎車模組還具有容設於其內的至少一活動勾爪及至少一彈性元件，活動勾爪可活動地露出或收容於剎車模組，且活動勾爪上設有與制動爪相對應之一勾部；彈性元件抵接該活動勾爪，以限制該活動勾爪係露出或收容於該剎車模組。 在一實施，當扇葉正轉會帶動該剎車模組正轉，彈性元件之一定位珠藉由彈性元件(例如，壓縮彈簧)的推力崁入該活動勾爪上之一卡槽，使該活動勾爪收容於該剎車模組內。 在一實施，當該扇葉反轉會帶動該剎車模組反轉，該彈性元件之該定位珠脫離該活動勾爪上之該卡槽，使該活動勾爪露出於該剎車模組外使該活動勾爪之該勾部卡合該制動爪。 在一實施，當該扇葉反轉後再正轉，該活動勾爪會藉由該剎車基座之該制動爪之一斜面回推復歸。 在一實施，該剎車模組之該貫通槽為矩形（例如，方、長）槽結構。在一實施，軸心樞接部為平鍵型或扁平型。在一實施，框體為金屬或塑膠殼體。在一實施，該軸筒內分別設有上下軸承供定位，在一實施，活動勾爪為一對式設置。 本發明藉由上述技術方案，運用風扇正常運轉與失效時因氣體回流所分別產生正轉與反轉兩種不同方向邏輯與動能來觸發剎車，在風扇失效時，藉由因氣流回流使扇葉反轉產生的離心力將剎車結構驅動以產生剎車功能，而當風扇正常運轉時，剎車功能會被取消，且扇葉正轉產生的離心力不會驅動剎車結構，故可達到反覆作動剎車功能，過程都不須對剎車結構供電驅動，風扇電路板也不需要加裝剎車控制功能。本案係將剎車結構採模組化設計，因此可最後才加裝，相容性及共用性好，原風扇組裝方式無須變動。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。 第1A圖為本發明之組合狀態立體示意圖，請同時參閱第1B圖，第1B圖為本發明之分解狀態立體示意圖，如圖所示，本發明為一種離心式風扇剎車結構1，包括：風扇單元10及剎車單元20，風扇單元10具有框體12及扇葉14，框體12可為例如：金屬或塑膠殼體，但不以此為限；框體12垂直設置軸筒122，扇葉14垂設一軸心142，軸心142軸設於軸筒122內，軸心142一端樞設於扇葉14，另一端延伸成一軸心樞接部144，軸心樞接部144可為例如：平鍵型或扁平型，但不以此為限；剎車單元20具有剎車基座22及剎車模組24，剎車基座22設置於軸筒122底部並與框體12底部嵌合，剎車基座22上設有至少一制動爪222用以制動，軸筒122內分別設有上下軸承15、16供定位，剎車模組24在與軸心142間並設有一扣環17，作為定位之用。 第2A圖為本發明之剎車模組透視示意圖，第2B圖為本發明之剎車模示意圖，請同時參閱第2A圖及第2B圖，剎車模組24具有貫通槽241與軸心樞接部144相對應接合以將剎車模組24樞設於軸心142上，貫通槽241例如可為：矩形（方、長）槽結構，但不以此為限，剎車模組24設有可活動之定位銷242；所述剎車模組24還具有容設於其內的至少一活動勾爪30及至少一彈性元件40；活動勾爪30可活動地露出或收容於剎車模組24，活動勾爪30例如可為：一對式設置，但不以此為限；活動勾爪30具有限位槽302與定位銷242相對應，請同時參閱第1B圖，活動勾爪30上設有與剎車基座22之制動爪222相對應之一勾部304，作為相互卡合制動之用；請回到第2A圖，彈性元件40可為例如本例為壓縮彈簧等，但不以此為限；彈性元件40抵接活動勾爪30，藉由設置於彈性元件40前方與活動勾爪30接觸之定位珠402，以彈性元件40(即，壓縮彈簧)的推力限制活動勾爪30露出或收容於剎車模組24內，由於剎車模組24本體中心為方槽且軸心142末端之軸心樞接部144設計為平鍵型，故能將扇葉14的扭力透過此鍵槽結合帶動剎車模組24，且藉由定位銷242將扇葉14扭力傳達至活動勾爪30上。 第3A圖為本發明之剎車基座安裝於風扇框體示意圖，第3B圖為本發明之剎車基座立體示意圖，如圖所示，剎車基座22裝設於風扇單元10之框體12上，剎車基座22內周緣處設有制動爪222用以制動，該制動爪222具有一斜面2222，當扇葉14反轉後再正轉，活動勾爪30會藉由剎車基座22之制動爪222之斜面2222回推復歸。藉由制動爪222結構使剎車模組24內的活動勾爪30因離心力甩出時能與其卡合，且剎車基座22之外部結構設計為爪型並與框體12之凹槽（圖中未示）嵌合，故最終能將扇葉14扭力傳導至風扇之框體12以達到剎車功能。以下將本發明之各種實施態樣做一詳細說明。 在一實施中，當扇葉14正常運轉，如第4圖所示，第4圖為本發明之活動勾爪收容於剎車模組內示意圖，請同時參閱第1A圖及第1B圖，如圖所示，當扇葉14正轉會帶動剎車模組24正轉，彈性元件40(即，壓縮彈簧)之定位珠402藉由壓縮彈簧的推力崁入該活動勾爪30上之卡槽306中，活動勾爪30收容於該剎車模組24內。定位珠402藉由壓縮彈簧的推力崁入活動勾爪30上的卡槽306以避免活動勾爪30甩出而觸發剎車功能。 在一實施，當扇葉14失效無法正常運轉，或受到其他正常運轉風扇吹送的氣體回流發生反轉時，如第5圖所示，本發明之活動勾爪於剎車模組內示意圖，請同時參閱第1A圖及第1B圖，如圖所示，當風扇失效而無法正常運轉時，會因其他正常運轉風扇吹送的氣體回流使扇葉14發生反轉，當扇葉14反轉時，會帶動剎車模組24一起反轉，此時，剎車模組24的軌道設計方向會使定位珠402所受的慣性力與彈性元件40之壓縮彈簧推力相反，當扇葉14反轉達一定的轉速使慣性力大於彈性元件40之壓縮彈簧推力時，定位珠402會脫離活動勾爪30上的卡槽306，此時活動勾爪30即可藉由離心力甩出與剎車基座22上的制動爪222卡合，且由於剎車基座22之外部結構設計為爪型並與風扇框體12之凹槽嵌合，故最終能將扇葉14之扭力傳導至框體12以達到剎車功能。亦即，當扇葉14反轉會帶動剎車模組24反轉，彈性元件40之定位珠402脫離活動勾爪30上之卡槽306，使活動勾爪30露出於剎車模組24外使活動勾爪30之勾部304卡合剎車基座22上的制動爪222，達到剎車之功效。 第6圖為本發明之活動勾爪未與剎車基座的制動爪接觸示意圖，藉由本圖來說明活動勾與剎車基座作動方式，本圖是由框體底部視角來說明，請同時參閱第1A圖、第4圖及第5圖，如圖所示，當扇葉14正轉（順時針方向）時，收容於剎車模組24內的活動勾爪30不與剎車基座22上的制動爪222接觸，定位珠402藉由彈性元件40之壓縮彈簧的推力崁入活動勾爪30上的卡槽306以避免活動勾爪30甩出而觸發剎車功能，由於未觸發剎車，風扇持續正轉。 第7圖為本發明之活動勾爪與剎車基座的制動爪卡合示意圖。藉由本圖來說明活動勾與剎車基座作動方式，本圖是由框體底部視角來說明，請同時參閱第1A圖、第4圖及第5圖，如圖所示，當扇葉14失效無法正常運轉，或停止運轉後受到氣體回流而反轉（逆時針方向），當扇葉14反轉時會帶動剎車模組24一起反轉，此時，定位珠402所受的慣性力與彈性元件40之壓縮彈簧推力相反，當扇葉14反轉達一定的轉速使慣性力大於彈性元件40之壓縮彈簧推力時，定位珠402會脫活動勾爪30上的卡槽306，此時活動勾爪30即可藉由離心力甩出，來與剎車基座22上的制動爪222卡合，且由於剎車基座22之外部結構設計為爪型並與風扇框體12之凹槽嵌合，故最終能將扇葉扭力傳導至扇框以達到剎車功能。亦即，當扇葉14反轉會帶動剎車模組24反轉，彈性元件40之定位珠402脫離活動勾爪30上之卡槽306，使活動勾爪30露出於剎車模組24外使活動勾爪30之勾部304卡合剎車基座22上的制動爪222，由於剎車基座22之外部結構設計為爪型並與風扇框體12之凹槽嵌合，故能將扇葉14之扭力傳導至框體12以達到剎車功能。 第8圖為本發明之活動勾爪脫離剎車基座的制動爪示意圖。藉由本圖來說明活動勾與剎車基座作動方式，請同時參閱第1A圖、第3B圖、第4圖及第5圖，如圖所示，本圖是由框體底部視角來說明，當扇葉14由逆轉狀態再度正常運轉，活動勾爪30藉由剎車基座22上的制動爪222之一斜面2222回推復歸後，扇葉14正常運轉。亦即，當扇葉14反轉後再正轉，活動勾爪30會藉由該剎車基座22之制動爪222之斜面2222進行脫離動作，使活動勾爪30卡之勾部304脫離出制動爪222。 在一實施，本發明之剎車單元20之剎車模組24內的活動勾爪30為一對式設置，該一對式設置為較佳實施態樣，並不以此為限，配合活動勾爪30，相對應之制動爪222及彈性元件40可視使用需求作相對應之設置，亦即，本發明較佳的實施例為一對式設置，但不以此為限。 本發明藉由上述技術方案，運用風扇正常運轉與失效時因氣體回流所分別產生正轉與反轉兩種不同方向邏輯與動能來觸發剎車，在風扇失效時，藉由因氣流回流使扇葉反轉產生的離心力將剎車結構驅動以產生剎車功能，而當風扇正常運轉時，剎車功能會被取消，且扇葉正轉產生的離心力不會驅動剎車結構，故可達到反覆作動剎車功能，過程都不須對剎車結構供電驅動，風扇電路板也不需要加裝剎車控制功能。本案係將剎車結構採模組化設計，因此可最後才加裝，相容性及共用性好，原風扇組裝方式無須變動。 以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。

1:離心式風扇剎車結構 10:風扇單元 12:框體 122:軸筒 14:扇葉 142:軸心 144:軸心樞接部 15、16:上下軸承 17:扣環 20:剎車單元 22:剎車基座 222:制動爪 2222:斜面 24:剎車模組 241:貫通槽 242:定位銷 30:活動勾爪 302:限位槽 304:勾部 306:卡槽 40:彈性元件 402:定位珠

第1A圖為本發明之組合狀態立體示意圖。 第1B圖為本發明之分解狀態立體示意圖。 第2A圖為本發明之剎車模組透視示意圖。 第2B圖為本發明之剎車模示意圖。 第3A圖為本發明之剎車基座安裝於風扇框體示意圖。 第3B圖為本發明之剎車基座立體示意圖。 第4圖為本發明之活動勾爪收容於剎車模組內示意圖。 第5圖為本發明之活動勾爪於剎車模組內示意圖。 第6圖為本發明之活動勾爪未與剎車基座的制動爪接觸示意圖。 第7圖為本發明之活動勾爪與剎車基座的制動爪卡合示意圖。 第8圖為本發明之活動勾爪脫離剎車基座的制動爪示意圖。

1:離心式風扇剎車結構

10:風扇單元

12:框體

122:軸筒

14:扇葉

142:軸心

144:軸心樞接部

20:剎車單元

22:剎車基座

24:剎車模組

Claims (9)

1. 一種離心式風扇剎車結構，包括： 一風扇單元，具有一框體及一扇葉，該框體垂直設置一軸筒，該扇葉垂設一軸心，該軸心軸設於該軸筒內，一端樞設於該扇葉，另一端延伸成一軸心樞接部； 一剎車單元，具有一剎車基座及一剎車模組，該剎車基座設置於該軸筒底部，該剎車基座上設有至少一制動爪，該剎車模組具有一貫通槽與該軸心樞接部相對應接合以將該剎車模組樞設於該軸心上； 所述剎車模組還具有容設於其內的至少一活動勾爪及至少一彈性元件；該活動勾爪可活動地露出或收容於該剎車模組，且該活動勾爪上設有與該制動爪相對應之一勾部；以及該彈性元件抵接該活動勾爪，以限制該活動勾爪係露出或收容於該剎車模組。
2. 如請求項1所述之離心式風扇剎車結構，其中當該扇葉正轉會帶動該剎車模組正轉，該彈性元件之一定位珠藉由該彈性元件的推力崁入該活動勾爪上之一卡槽，使該活動勾爪收容於該剎車模組內。
3. 如請求項2所述之離心式風扇剎車結構，其中當該扇葉反轉會帶動該剎車模組反轉，該彈性元件之該定位珠脫離該活動勾爪上之該卡槽，使該活動勾爪露出於該剎車模組外使該活動勾爪之該勾部卡合該制動爪。
4. 如請求項3所述之離心式風扇剎車結構，其中當該扇葉反轉後再正轉，該活動勾爪會藉由該剎車基座之該制動爪之一斜面回推復歸。
5. 如請求項1所述之離心式風扇剎車結構，其中該剎車模組之該貫通槽為矩形槽結構。
6. 如請求項1所述之離心式風扇剎車結構，其中該軸心樞接部為平鍵型或扁平型。
7. 如請求項1所述之離心式風扇剎車結構，其中該框體為金屬或塑膠殼體。
8. 如請求項1所述之離心式風扇剎車結構，其中該軸筒內分別設有上下軸承供定位。
9. 如請求項1所述之離心式風扇剎車結構，其中該活動勾爪為一對式設置。

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