專利名稱：馬達及采用該馬達的風扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬達及一種采用該馬達的風扇。
背景技術(shù)：
隨著高速計算機的快速進步，CPU消耗的熱量愈來愈高，因此風扇已經(jīng)被廣泛的采用，對風扇的基本要求是要壽命長、噪音低、低功率損耗、散熱效果好。
現(xiàn)有的風扇如圖8所示，其包括一馬達，設(shè)于該馬達外緣的若干扇葉2，及一容置該馬達及扇葉2的扇框4。該扇框4具有一中柱42，該中柱42內(nèi)設(shè)有一軸承44，該馬達包括一定子6及一罩設(shè)于該定子6上且可相對該定子6轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子8，該定子6包括一電路板62及電性連結(jié)于該電路板62上的電樞64，該電樞64包括一由若干硅鋼片疊設(shè)而成的定子鐵心642，分別置于該定子鐵心642上、下兩側(cè)的絕緣片644，及纏繞于該定子鐵心642上的線圈646，轉(zhuǎn)子8包括一將定子6罩設(shè)于其內(nèi)部的輪轂82，一設(shè)于輪轂82內(nèi)側(cè)的永久磁鐵84，一設(shè)于輪轂82與永久磁鐵84之間的殼體86，及一自輪轂82中央向下延伸的轉(zhuǎn)軸88，該轉(zhuǎn)軸88收容于軸承44內(nèi)，所述扇葉2呈輻射狀環(huán)設(shè)于輪轂82外緣，從而通過定子6與轉(zhuǎn)子8磁場的交互作用推動轉(zhuǎn)子8旋轉(zhuǎn)，提供強制氣流對發(fā)熱電子元件進行散熱。
目前，主要通過提高風扇轉(zhuǎn)速或增大風扇尺寸以達到提高風扇性能的要求，然而在講求輕、薄、短、小的今天，必須有高性能小體積的散熱元件相配合，風扇業(yè)者皆知在同尺寸規(guī)格及轉(zhuǎn)速下，要有效增加風扇的風量及降低風扇噪音，最佳的方法就是減少風扇輪轂直徑，但馬達的定子鐵心一般采用多片沖壓硅鋼片堆疊而成，硅鋼片的形狀受到?jīng)_壓制程的限制，所形成的定子整體呈圓柱狀結(jié)構(gòu)，即沿定子的軸向其各處的外徑相同，受限于該定子的圓柱狀結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子的外形亦為柱狀結(jié)構(gòu)，因此如何改變該馬達的柱狀結(jié)構(gòu)，減小輪轂體積，進而增加相應風扇的扇葉尺寸，提升風扇的風量為從事此行業(yè)的相關(guān)廠商所亟欲研究改善的方向所在。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種體積較小的馬達結(jié)構(gòu)及采用該馬達結(jié)構(gòu)的風扇。
一種馬達，其包括一定子及一可相對該定子轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子，該定子包括一定子鐵心，該定子鐵心包括環(huán)繞其軸線設(shè)置的若干吸磁體，每一吸磁體于軸向上設(shè)有第一部分及第二部分，所述吸磁體的第二部分沿軸向遠離該第一部分的方向向該軸線傾斜。
該馬達的定子形成漸縮狀結(jié)構(gòu)，不僅減小了馬達體積，還可提升馬達的導磁面積。
一種風扇，其包括一扇框，一支撐于該扇框上的定子及一可相對該定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該風扇形成有一進風側(cè)，該定子包括一定子鐵芯及纏繞于該定子鐵心上的線圈，該定子鐵心包括一中部及若干極臂，該等極臂于中部外緣呈輻射狀分布，每一極臂于外端設(shè)一吸磁體，所述吸磁體靠近風扇進風側(cè)部分自遠離該進風側(cè)處向進風側(cè)方向呈漸縮狀曲面結(jié)構(gòu)。
該風扇定子形成漸縮狀曲面結(jié)構(gòu)，從而相應地該風扇轉(zhuǎn)子亦可形成與該定子相應的漸縮狀曲面結(jié)構(gòu)，不僅大大減小風扇輪轂體積，提升風扇風量，，同時對氣流還具有導流作用，減小氣流損失，降低風扇噪音。

圖1為本發(fā)明風扇組裝示意圖。
圖2為本發(fā)明風扇分解示意圖。
圖3為本發(fā)明風扇剖視圖。
圖4為本發(fā)明風扇定子分解示意圖。
圖5為燒結(jié)成型該定子的磁性粉體核殼結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為核殼結(jié)構(gòu)另一實施方式示意圖。
圖7為核殼結(jié)構(gòu)再一實施方式示意圖。
圖8為現(xiàn)有風扇剖視圖。
具體實施方式下面參照附圖，結(jié)合實施例作進一步說明。
如圖1至圖3所示，該風扇包括一具有中柱12的扇框10，一收容于中柱12內(nèi)的軸承30，一設(shè)于該扇框10內(nèi)的馬達及環(huán)設(shè)于該馬達外緣的若干扇葉79。
扇框10底部的大致中央位置向內(nèi)凸設(shè)形成中柱12，該中柱12內(nèi)設(shè)有一將軸承30收容于其內(nèi)的中心孔120，該軸承30中央形成一軸孔32。該扇框10對應于該中柱12的底部的一側(cè)形成一出風側(cè)，與該出風側(cè)相對的另一側(cè)形成一進風側(cè)。
該馬達包括一定子50及一罩設(shè)于該定子50上的轉(zhuǎn)子70，其中該定子50套設(shè)于中柱12上，該定子50包括一定子鐵心52，纏繞于該定子鐵心52上的線圈54，置于線圈54與定子鐵心52之間的絕緣架56及與該線圈54電性連接的電路板58。
請同時參照圖4，該定子鐵心52包括一設(shè)于中部的中空套設(shè)部520，以供中柱12穿設(shè)從而將定子50套設(shè)于中柱12上，該套設(shè)部520外側(cè)呈輻射狀向外延伸有若干極臂522，每一極臂522末端形成有一吸磁體524，從而所述吸磁體524環(huán)設(shè)于套設(shè)部520外圍。
每一吸磁體524包括上、下兩磁極片524a、524b，每一上極片524a與下磁極片524b相接觸的端面向外凸設(shè)一凸塊526，對應該凸塊526每一下磁極片524b形成有一收容該凸塊526的凹槽528，從而該上下兩磁極片524a、524b通過所述凸塊526與凹槽528的固定連接形成該吸磁體524。該下磁極片524b沿與該定子軸線平行的方向延伸，所述下磁極片524b共同合圍形成一與定子同軸的圓柱狀結(jié)構(gòu)，每一上磁極片524a自相應的下磁極片524b靠近風扇進風側(cè)的端部朝向進風側(cè)方向延伸，每一上磁極片524a自出風側(cè)方向向進風側(cè)方向呈漸縮狀延伸，形成一漸縮狀的曲面結(jié)構(gòu)，所述上磁極片524a共同合圍形成一近似于球面的外形結(jié)構(gòu)，沿定子50的軸線自出風側(cè)向進風側(cè)方向所述上磁極片524a逐漸向軸線靠近，從而沿風扇的進風側(cè)向出風側(cè)方向該定子形成漸擴的曲面結(jié)構(gòu)。
該下磁極片524b兩端還分別設(shè)有一絕緣架56，以將該定子鐵心52與線圈54絕緣，為達到絕緣的目的，也可采用于該定子鐵心52表面涂布絕緣高分子材料等其它方式。
如圖1至圖3所示，轉(zhuǎn)子70靠近進風側(cè)的部分沿進風側(cè)向出風側(cè)方向形成與定子50相應的漸擴狀曲面結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)子70罩設(shè)于定子50上，其包括一輪轂72，設(shè)于輪轂72內(nèi)側(cè)的永久磁鐵74，設(shè)于輪轂72與永久磁鐵74之間的殼體76，環(huán)設(shè)于輪轂72外緣的若干扇葉79及自輪轂72中央向下延伸的轉(zhuǎn)軸78，該轉(zhuǎn)軸78收容于軸承30的軸孔32內(nèi)，該輪轂72、殼體76及永久磁鐵74靠近風扇進風側(cè)的部分均成漸擴狀自進風側(cè)方向向出風側(cè)方向延伸，于輪轂72的頂端，即對應風扇的進風側(cè)處形成一直徑小于輪轂72底端外徑的平面，從而便于轉(zhuǎn)軸78的安裝，輪轂72沿其軸線的截面兩側(cè)形成近似物線狀的外輪廓，從而輪轂72的體積大大減小，扇葉79的長度相應增加，可有效提升風扇的進風量及降低噪音的產(chǎn)生。
當該風扇運轉(zhuǎn)時，通過定子50與轉(zhuǎn)子70的交互作用推動轉(zhuǎn)子70旋轉(zhuǎn)，以提供強制氣流對發(fā)熱元件進行散熱。由于定子50與輪轂72靠近進風側(cè)的部分沿出風側(cè)向進風側(cè)方向形成漸縮的結(jié)構(gòu)，從而可有效減小輪轂72的體積，增大扇葉79面積，同時，自進風側(cè)向出風側(cè)方向該轉(zhuǎn)子70及定子50又呈漸擴狀結(jié)構(gòu)，當氣流自風扇進風側(cè)流向風扇出風側(cè)時，可有效減小風扇氣流的渦流損失，降低噪音，另，該定子50的漸擴狀曲面結(jié)構(gòu)，還可提高其導磁面積、提升風扇扭力。
該上、下兩磁極片524a、524b均通過粉末冶金技術(shù)一體燒結(jié)而成，其所使用的粉體可以是軟磁性金屬材料、軟磁性復合材料、非晶質(zhì)磁性材料及其復合材料。為增強定子50的磁特性及機械強度，兩磁極片524a、524b的磁性材料可采用具核-殼結(jié)構(gòu)的復合性軟磁性材料，請參閱圖5，該核-殼結(jié)構(gòu)包括一核心主體80及一殼層90，在核心主體80的磁性材料方面選擇以高初導磁率低磁損的軟磁性材料為主，如軟磁性金屬材料、非晶質(zhì)鐵基磁粉(AmorphousIron Base)、純鐵粉及其復合材料、軟磁性非金屬材料；而在殼層90部分以易形成高電阻值材料為主要考慮因素，如金屬復合材料、氧化物、中間化合物(Intermediate Compound)、氧化復合材料、壓電材料(Piezoelectricity)、超導體材料，使得殼層90的電阻值高于核心主體80的電阻值。該復合性軟磁性材料亦可以具有多重核-殼結(jié)構(gòu)，如圖6所示，該種結(jié)構(gòu)主要由若干個磁性核心主體80’及若干個殼層90’所組成，如圖7所示，該核-殼結(jié)構(gòu)由多個單一核-殼結(jié)構(gòu)外還包覆一殼層90”，而每一單一核殼結(jié)構(gòu)包括一核心主體80及一殼層90。
以上定子鐵心52的吸磁體524為通過上、下兩磁極片524a、524b相拼結(jié)而成，實際上也可直接一體燒結(jié)成形該定子鐵心52結(jié)構(gòu)，此時可相應地改變絕緣架56的結(jié)構(gòu)使之便于安裝或采用涂布絕緣層以將定子鐵心52與線圈54絕緣。
以上定子50及轉(zhuǎn)子70于靠近風扇進風側(cè)的部分自出風側(cè)向進風側(cè)方向形成漸縮狀曲面結(jié)構(gòu)，不僅提升風扇的進風量，增強定子50的導磁面積，還可減小氣流的渦流損失，降低風扇噪音，同理該定子50及轉(zhuǎn)子70自出風側(cè)向進風側(cè)方向可整體都形成漸縮狀結(jié)構(gòu)，更進一步減小輪轂72體積，如當輪轂72為半球形時，其體積僅相當于輪轂72為柱狀時的2/3，當輪轂72為錐形時，其體積僅相當于輪轂72為柱狀時的1/3，從而可更進一步提升風扇的風量。
權(quán)利要求
1.一種風扇，包括一扇框，一支撐于該扇框上的定子及一可相對該定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該風扇形成有一進風側(cè)，該定子包括一定子鐵芯及纏繞于該定子鐵心上的線圈，該定子鐵心包括一中部及若干極臂，該等極臂于中部外緣呈輻射狀分布，每一極臂于外端設(shè)一吸磁體，其特征在于所述吸磁體靠近風扇進風側(cè)部分自遠離該進風側(cè)處向進風側(cè)方向呈漸縮狀曲面結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的風扇，其特征在于該轉(zhuǎn)子包括一輪轂及設(shè)于輪轂內(nèi)的永久磁鐵，該輪轂及永久磁鐵靠近風扇進風側(cè)的部分皆呈與定子相應的漸縮狀曲面結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的風扇，其特征在于該吸磁體包括第一、第二兩磁極片，第一磁極片位于靠近風扇進風側(cè)處，第二磁極片形成于遠離風扇進風側(cè)處，該第一磁極片自該第二磁極片靠近風扇進風側(cè)的端部向風扇進風側(cè)延伸形成該漸縮曲面結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的風扇，其特征在于該吸磁體為一體成型。
5.如權(quán)利要求3所述的風扇，其特征在于該吸磁體由該第一、第二兩磁極片連接而成，該第一、第二兩磁極片其中之一于該兩磁極片接觸的端面延伸形成有凸緣，其中之另一形成有收容該凸緣以使該兩磁極片固定連接的凹槽。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的風扇，其特征在于該定子鐵心由磁性粉體以粉末冶金燒結(jié)而成，所述磁性粉體的材料為具核-殼結(jié)構(gòu)的軟磁性材料，該核殼結(jié)構(gòu)包括一核心主體及包覆該核心主體的殼層，該殼層的電阻值高于該核心主體的電阻值。
7.一種馬達，包括一定子及一可相對該定子轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子，該定子包括一定子鐵心，該定子鐵心包括環(huán)繞其軸線設(shè)置的若干吸磁體，其特征在于每一吸磁體于軸向上設(shè)有第一部分及第二部分，所述吸磁體的第二部分沿軸向遠離該第一部分的方向向該軸線傾斜。
8.如權(quán)利要求7所述的馬達，其特征在于所述吸磁體的第一部分沿與軸線平行的方向延伸設(shè)置，合圍形成一柱面。
9.如權(quán)利要求7所述的馬達，其特征在于所述吸磁體的第二部分合圍形成一沿軸向向遠離該第一部分的方向漸縮的曲面。
10.如權(quán)利要求9所述的馬達，其特征在于該漸縮的曲面為一錐面或一球面。
11.如權(quán)利要求7所述的馬達，其特征在于該第一部分與第二部分連接為一體，該第一部分與第二部分其中之一于兩者接觸的端面形成有凸塊，其中之另一形成有收容所述凸塊以固定連接該第一部分與第二部分的凹槽。
12.如權(quán)利要求7所述的馬達，其特征在于該定子包括一中部及自該中部外緣呈輻射狀分布的若干極臂，所述吸磁體形成于所述極臂的外端。
13.如權(quán)利要求7所述的馬達，其特征在于該定子鐵心由磁性粉體以粉末冶金燒結(jié)而成，所述磁性粉體的材料為具核-殼結(jié)構(gòu)的軟磁性材料，該核殼結(jié)構(gòu)包括一核心主體及包覆該核心主體的殼層。
全文摘要
一種風扇包括一扇框，一支撐于該扇框上的定子及一可相對該定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該風扇形成有一進風側(cè)，該定子包括一定子鐵芯及纏繞于該定子鐵心上的線圈，該定子鐵心包括一中部及若干極臂，所述極臂于中部外緣呈輻射狀分布，每一極臂于外端設(shè)一吸磁體，所述吸磁體靠近風扇進風側(cè)部分自遠離該進風側(cè)處向進風側(cè)方向形成漸縮狀曲面結(jié)構(gòu)，可有效減小其體積，提高風量，同時還可減小氣流的流動損失，降低風扇噪音。
文檔編號H02K1/20GK1937355SQ20051003747
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者童兆年, 楊志豪, 侯春樹 申請人:富準精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準精密工業(yè)股份有限公司