TWM658138U - 轉子組件及具有轉子組件的流體傳輸裝置 - Google Patents

Abstract

一種轉子組件包括轉軸、輪葉、主動環、至少一驅動連桿與至少一回復彈片。輪葉包括轂部與從轂部延伸出的複數個扇葉。轂部位於轉軸的一端，且轂部的內側壁具有圍繞轉軸的齒輪結構。主動環套設於轉軸。驅動連桿樞接於主動環。回復彈片伸縮地設置於主動環上且抵接驅動連桿。當轉軸帶動主動環轉動時，驅動連桿因轉動產生的力而抵接轂部的齒輪結構並壓縮回復彈片。當轉軸停止轉動時，回復彈片復位而將驅動連桿推離齒輪結構，使輪葉在流體通過時自由轉動。

Description

轉子組件及具有轉子組件的流體傳輸裝置

本揭露是有關一種轉子組件及具有此轉子組件的一種流體傳輸裝置。

各式電子設備，舉凡日常生活中常見的電腦、數據交換機、伺服器等，於運作過程中均會產生程度不等的熱能，特別是需要進行高速運算之電子元件，例如中央處理器(CPU)或繪圖處理器(GPU)等，在運算時會產生大量的熱能。這些熱能積貯於電子設備內，使電子設備整體溫度升高，不僅影響效能，也會降低電子元件的穩定性與功能。

為避免高熱影響電子設備運行，可於電子設備安裝散熱裝置，以降低其內電子元件的溫度。為了提高散熱效果，液體散熱裝置已廣泛應用，而使用的液體需經傳輸裝置帶動。傳統上，可利用設有輪葉的馬達來帶動流體的流動，但當馬達停止運轉時，停止的輪葉將對流體造成阻力。雖可利用額外設置的棘輪結構與彈簧克服，但上述元件佔據空間，且結構複雜，不利於微小化設計與產品競爭力。

根據本揭露之一些實施方式，一種轉子組件包括轉軸、輪葉、主動環、至少一驅動連桿與至少一回復彈片。輪葉包括轂部與從轂部延伸出的複數個扇葉。轂部位於轉軸的一端，且轂部的內側壁具有圍繞轉軸的齒輪結構。主動環套設於轉軸。驅動連桿樞接於主動環。回復彈片伸縮地設置於主動環上且抵接驅動連桿。當轉軸帶動主動環轉動時，驅動連桿因轉動產生的力而抵接轂部的齒輪結構並壓縮回復彈片。當轉軸停止轉動時，回復彈片復位而將驅動連桿推離齒輪結構。

在一些實施方式中，上述主動環、驅動連桿與回復彈片位於轂部中，且由齒輪結構圍繞。

在一些實施方式中，上述驅動連桿為勾狀、L形、V形或U形。

在一些實施方式中，上述驅動連桿包括鄰接的第一延伸部與第二延伸部，第一延伸部與第二延伸部的延伸方向不同，第一延伸部位於主動環與第二延伸部之間，第二延伸部位於第一延伸部與轂部的齒輪結構之間，且第二延伸部的長度大於第一延伸部的長度。

在一些實施方式中，上述驅動連桿與回復彈片的數量皆為二，兩驅動連桿在主動環上對稱設置，兩回復彈片在主動環上對稱設置。

根據本揭露之一些實施方式，一種流體傳輸裝置包括殼體、馬達與轉子組件。殼體具有容置空間，且殼體的一端具有連通容置空間的開口。馬達位於殼體的容置空間中。轉子組件位於殼體的容置空間中，且包括轉軸、輪葉、主動環、至少一驅動連桿與至少一回復彈片。轉軸連接馬達。輪葉位於殼體的開口，且包括轂部與從轂部延伸出的複數個扇葉。轂部位於轉軸的一端，且轂部的內側壁具有圍繞轉軸的齒輪結構。主動環套設於轉軸。驅動連桿樞接於主動環。回復彈片伸縮地設置於主動環上且抵接驅動連桿。當轉軸帶動主動環轉動時，驅動連桿因轉動產生的力而抵接轂部的齒輪結構並壓縮回復彈片。當轉軸停止轉動時，回復彈片復位而將驅動連桿推離齒輪結構。

在一些實施方式中，上述主動環、驅動連桿與回復彈片位於轂部中，且由齒輪結構圍繞。

在一些實施方式中，上述驅動連桿為勾狀、L形、V形或U形。

在一些實施方式中，上述驅動連桿包括鄰接的第一延伸部與第二延伸部，第一延伸部與第二延伸部的延伸方向不同，第一延伸部位於主動環與第二延伸部之間，第二延伸部位於第一延伸部與轂部的齒輪結構之間，且第二延伸部的長度大於第一延伸部的長度。

在一些實施方式中，上述驅動連桿與回復彈片的數量皆為二，兩驅動連桿在主動環上對稱設置，兩回復彈片在主動環上對稱設置。

在本揭露上述實施方式中，由於輪葉的轂部的內側壁具有齒輪結構，且轉子組件具有樞接於主動環的驅動連桿及可伸縮的回復彈片，因此在馬達運作及停止時，驅動連桿遠離主動環的一端的位置能有所不同。這樣的設計，可在馬達轉動時，使驅動連桿因轉動產生的力而抵接轂部的齒輪結構並壓縮回復彈片，進而帶動輪葉轉動。此外，在馬達停止轉動時，無因轉動產生的力的影響，回復彈片利用其彈力復位而將驅動連桿推離齒輪結構，使輪葉在流體通過時自由轉動，有效降低流體通過時的阻力，避免對流體的流動造成阻礙。上述齒輪結構、主動環、驅動連桿與回復彈片皆位於輪葉的轂部中，可節省空間，有利微小化設計與產品競爭力。

以下揭示之實施方式內容提供了用於實施所提供的標的之不同特徵的許多不同實施方式或實例。下文描述了元件和佈置之特定實例以簡化本案。當然，僅為實例且並不意欲作為限制。此外，本案可在各個實例中重複元件符號及/或字母。此重複係用於簡便和清晰的目的，且其本身不指定所論述的各個實施方式及/或配置之間的關係。

如「在……下方」、「在……之下」、「下部」、「在……之上」、「上部」等空間相對術語可在本文中為了便於描述之目的而使用，以描述如附圖中所示之一個元件或特徵與另一元件或特徵之關係。空間相對術語意欲涵蓋除了附圖中所示的定向之外的在使用或操作中的裝置的不同定向。裝置可經其他方式定向(旋轉90度或以其他定向)，且本文所使用的空間相對描述詞可同樣相應地解釋。

第1圖繪示根據本揭露一實施方式之流體傳輸裝置200的立體圖。第2圖繪示第1圖之流體傳輸裝置200的分解圖。同時參閱第1圖與第2圖，流體傳輸裝置200包括殼體210、馬達110與轉子組件100。在其他實施方式中，馬達110可由其他驅動元件替換，本創作不以馬達110為限。殼體210具有容置空間S，且殼體210的一端具有連通容置空間S的開口O。馬達110位於殼體210的容置空間S中。轉子組件100位於殼體210的容置空間S中。轉子組件100包括轉軸112、輪葉120、主動環130與至少一驅動連桿140。轉軸112連接馬達110，由馬達110驅動。輪葉120位於殼體210的開口O，且包括轂部122與從轂部122延伸出的複數個扇葉124。輪葉120的轂部122位於轉軸112的一端。主動環130套設於轉軸112，且主動環130隨轉軸112同步轉動。此外，驅動連桿140樞接於主動環130。

在一些實施方式中，流體傳輸裝置200可應用於流體散熱系統，例如水冷散熱系統或氣冷散熱系統，依使用者需求而定。殼體210的容置空間S可供流體通過，例如從第1圖殼體210的底部進入，經過馬達110外側與輪葉120，而從殼體210頂部的開口O流出。在以下敘述中，將說明轉子組件100各元件在馬達110開啟時的狀態。

第3圖繪示第2圖之輪葉120、主動環130與轉軸112組裝後，在馬達110運作時的下視圖。為了讓圖式清楚簡潔，第3圖至第6圖省略轉軸112。同時參閱第2圖與第3圖，轂部122的內側壁具有齒輪結構123。在本實施方式中，齒輪結構123可直接於轂部122的內側壁形成，為一體成型，但本創作不以此為限。在輪葉120安裝於轉軸112的一端時，轂部122的齒輪結構123圍繞轉軸112，且圍繞固定於轉軸112的主動環130。如此一來，主動環130、驅動連桿140與回復彈片150位於輪葉120的轂部122中，且由齒輪結構123圍繞。

在一些實施方式中，驅動連桿140可為如第3圖所示的勾狀、L形、V形或U形。驅動連桿140包括鄰接的第一延伸部142與第二延伸部144，且第一延伸部142與第二延伸部144的延伸方向不同，例如夾鈍角。第一延伸部142位於主動環130與第二延伸部144之間，第二延伸部144位於第一延伸部142與轂部122的齒輪結構123之間。此外，第二延伸部144的長度大於第一延伸部142的長度，但並不用以限制本揭露。

第4圖繪示第3圖從左上方看的另一視角。同時參閱第3圖與第4圖，驅動連桿140可於主動環130樞轉。驅動連桿140的第一延伸部142與第二延伸部144的連接處具有弧面143、143a，弧面143、143a分別位於驅動連桿140的相對兩側。此外，轉子組件100包括至少一回復彈片150。回復彈片150伸縮地設置於主動環130上，且抵接驅動連桿140，可對驅動連桿140持續提供傾倒方向的彈力(如第4圖向右的力)。然而，當馬達110經轉軸112(見第2圖)帶動主動環130以方向D1轉動時，由於驅動連桿140所受主動環130轉動產生的力大於回復彈片150的彈力，因此主動環130轉動而推動驅動連桿140。在本文中，主動環130轉動產生的力可包括離心力等因旋轉的施力。如此一來，驅動連桿140可抵接轂部122的齒輪結構123並壓縮回復彈片150，使驅動連桿140帶動輪葉120以方向D1轉動，如第3圖所示。

在本實施方式中，驅動連桿140與回復彈片150的數量皆為二，兩驅動連桿140在主動環130上對稱設置，兩回復彈片150在主動環130上也對稱設置。在第2圖的輪葉120與轉軸112組裝後，轉軸112位於兩驅動連桿140之間。經由上述對稱設計，可提升輪葉120轉動的穩定性。

應瞭解到，已敘述過的元件連接關係、材料與功效將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明各元件在馬達110(見第2圖)關閉時的狀態。

第5圖繪示第3圖之驅動連桿140在馬達110(見第2圖)停止時的下視圖。第6圖繪示第5圖從左上方看的另一視角。同時參閱第5圖與第6圖，當馬達110停止時，轉軸112(見第2圖)不會帶動主動環130轉動，驅動連桿140未受主動環130轉動產生的力(如離心力)。由於回復彈片150因其彈力而復位，回復彈片150會將驅動連桿140向第6圖右方推，由於驅動連桿140的第一延伸部142與第二延伸部144的延伸方向與長度不同，因此可將驅動連桿140推離開轂部122的齒輪結構123，使驅動連桿140脫離齒輪結構123而彼此分開。如此一來，輪葉120未受馬達110驅動，而能於轉軸112(見第2圖)上空轉，例如根據流體通過輪葉120的情況往方向D1或方向D2自由轉動，實現流體的雙向傳輸。

由第3圖與第5圖可知，由於輪葉120的轂部122的內側壁具有齒輪結構123，且轉子組件100具有樞接於主動環130的驅動連桿140及可伸縮的回復彈片150，因此在馬達110運作及停止時，因為第一延伸部142與第二延伸部144的延伸方向與長度不同，使驅動連桿140遠離主動環130的一端的位置能有所不同。

第7圖繪示第1圖之流體傳輸裝置200沿線段7-7的剖面圖。流體F通過流體傳輸裝置200。在本實施方式中，流體F可為水或其他液體，在其他實施方式中，流體F可為空氣或其他氣體。經由前述轉子組件100的設計，可在馬達110轉動時，使驅動連桿140因主動環130轉動產生的力(如離心力)而抵接轂部122的齒輪結構123並壓縮回復彈片150(見第3圖)，進而帶動輪葉120轉動，可提升流體F的流速。此外，在馬達110停止轉動時，因無主動環130轉動產生的力(如離心力)的影響，回復彈片150可利用其彈力復位而將驅動連桿140推離齒輪結構123(見第5圖)，使輪葉120在流體F通過時自由轉動，能有效降低流體F通過時的阻力，避免對流體F的流動造成阻礙。此外，自由轉動的輪葉120能允許流體F單向或雙向流動，有利於設計上的彈性。

另一方面，流體傳輸裝置200的齒輪結構123、主動環130、驅動連桿140與回復彈片150(見第3圖)皆位於輪葉120的轂部122中，可節省空間，有利微小化設計與產品競爭力。

前述概述了幾個實施方式的特徵，使得本領域技術人員可以更好地理解本揭露的態樣。本領域技術人員應當理解，他們可以容易地將本揭露用作設計或修改其他過程和結構的基礎，以實現與本文介紹的實施方式相同的目的和/或實現相同的優點。本領域技術人員還應該認識到，這樣的等效構造不脫離本揭露的精神和範圍，並且在不脫離本揭露的精神和範圍的情況下，它們可以在這裡進行各種改變，替換和變更。

100:轉子組件 110:馬達 112:轉軸 120:輪葉 122:轂部 123:齒輪結構 124:扇葉 130:主動環 140:驅動連桿 142:第一延伸部 143,143a:弧面 144:第二延伸部 150:回復彈片 200:流體傳輸裝置 210:殼體 7-7:線段 D1,D2:方向 F:流體 O:開口 S:容置空間

當與隨附圖示一起閱讀時，可由後文實施方式最佳地理解本揭露內容的態樣。注意到根據此行業中之標準實務，各種特徵並未按比例繪製。實際上，為論述的清楚性，可任意增加或減少各種特徵的尺寸。 第1圖繪示根據本揭露一實施方式之流體傳輸裝置的立體圖。 第2圖繪示第1圖之流體傳輸裝置的分解圖。 第3圖繪示第2圖之輪葉、主動環與轉軸組裝後，在馬達運作時的下視圖。 第4圖繪示第3圖從左上方看的另一視角。 第5圖繪示第3圖之驅動連桿在馬達停止時的下視圖。 第6圖繪示第5圖從左上方看的另一視角。 第7圖繪示第1圖之流體傳輸裝置沿線段7-7的剖面圖。

120:輪葉

122:轂部

123:齒輪結構

124:扇葉

130:主動環

140:驅動連桿

142:第一延伸部

144:第二延伸部

150:回復彈片

D1:方向

Claims (10)

1. 一種轉子組件，包括： 一轉軸； 一輪葉，包括一轂部與從該轂部延伸出的複數個扇葉，其中該轂部位於該轉軸的一端，且該轂部的內側壁具有圍繞該轉軸的一齒輪結構； 一主動環，套設於該轉軸； 至少一驅動連桿，樞接於該主動環；以及 至少一回復彈片，伸縮地設置於該主動環上且抵接該驅動連桿，其中當該轉軸帶動該主動環轉動時，該驅動連桿因轉動產生的力而抵接該轂部的該齒輪結構並壓縮該回復彈片，當該轉軸停止轉動時，該回復彈片復位而將該驅動連桿推離該齒輪結構。
2. 如請求項1所述之轉子組件，其中該主動環、該驅動連桿與該回復彈片位於該轂部中，且由該齒輪結構圍繞。
3. 如請求項1所述之轉子組件，其中該驅動連桿為勾狀、L形、V形或U形。
4. 如請求項1所述之轉子組件，其中該驅動連桿包括鄰接的一第一延伸部與一第二延伸部，該第一延伸部與該第二延伸部的延伸方向不同，該第一延伸部位於該主動環與該第二延伸部之間，該第二延伸部位於該第一延伸部與該轂部的該齒輪結構之間，且該第二延伸部的長度大於該第一延伸部的長度。
5. 如請求項1所述之轉子組件，其中該驅動連桿與該回復彈片的數量皆為二，該兩驅動連桿在該主動環上對稱設置，該兩回復彈片在該主動環上對稱設置。
6. 一種流體傳輸裝置，包括： 一殼體，具有一容置空間，且該殼體的一端具有連通該容置空間的一開口； 一馬達，位於該殼體的該容置空間中； 一轉子組件，位於該殼體的該容置空間中，且包括： 一轉軸，連接該馬達； 一輪葉，位於該殼體的該開口，且包括一轂部與從該轂部延伸出的複數個扇葉，其中該轂部位於該轉軸的一端，且該轂部的內側壁具有圍繞該轉軸的一齒輪結構； 一主動環，套設於該轉軸； 至少一驅動連桿，樞接於該主動環；以及 至少一回復彈片，伸縮地設置於該主動環上且抵接該驅動連桿，其中當該轉軸帶動該主動環轉動時，該驅動連桿因轉動產生的力而抵接該轂部的該齒輪結構並壓縮該回復彈片，當該轉軸停止轉動時，該回復彈片復位而將該驅動連桿推離該齒輪結構。
7. 如請求項6所述之流體傳輸裝置，其中該主動環、該驅動連桿與該回復彈片位於該轂部中，且由該齒輪結構圍繞。
8. 如請求項6所述之流體傳輸裝置，其中該驅動連桿為L形、V形、U形或勾狀。
9. 如請求項6所述之流體傳輸裝置，其中該驅動連桿包括鄰接的一第一延伸部與一第二延伸部，該第一延伸部與該第二延伸部的延伸方向不同，該第一延伸部位於該主動環與該第二延伸部之間，該第二延伸部位於該第一延伸部與該轂部的該齒輪結構之間，且該第二延伸部的長度大於該第一延伸部的長度。
10. 如請求項6所述之流體傳輸裝置，其中該驅動連桿與該回復彈片的數量皆為二，該兩驅動連桿在該主動環上對稱設置，該兩回復彈片在該主動環上對稱設置。

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