薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，該薄型風(fēng)扇至少包含：一基座、一提供固定磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)子、以及一設(shè)有印刷電路板的定子；該基座中央位置設(shè)有一軸座；該轉(zhuǎn)子設(shè)有扇葉及轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸插設(shè)于該軸座中而樞設(shè)為一體；該定子設(shè)于該基座的軸座周圍；該印刷電路板以印刷電路布線方式于其表面形成多組與該轉(zhuǎn)子相對(duì)應(yīng)的定子布線線圈及電路控制布線線路，且每組定子布線線圈中心處均嵌設(shè)有至少一高磁通密度的導(dǎo)磁組件；如此一來(lái)，利用該等高磁通密度的導(dǎo)磁組件有效導(dǎo)引其所對(duì)應(yīng)的定子磁性，增進(jìn)薄型風(fēng)扇轉(zhuǎn)矩及有效降低漏磁現(xiàn)象者。
【專利說(shuō)明】薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種薄型風(fēng)扇的改良結(jié)構(gòu)，特別涉及一種有效減少漏磁并增進(jìn)磁通量布線式風(fēng)扇線圈結(jié)構(gòu)改良。
【背景技術(shù)】
[0002]散熱風(fēng)扇是一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而帶動(dòng)其周圍空氣產(chǎn)生氣流的裝置，現(xiàn)已為散熱裝置的主流，其應(yīng)用于電子產(chǎn)品的散熱效果更為顯著。風(fēng)扇核心組件主要可區(qū)分為一定子S(Stator)及一帶動(dòng)扇葉I旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子R(Rotor)(如圖1所示)；其中，該定子S被固定在一扇葉I的中心轉(zhuǎn)軸Rl周圍，該轉(zhuǎn)子R則是以中心轉(zhuǎn)軸Rl為軸心固定在該定子S周圍并保持一適當(dāng)間隔，一般來(lái)說(shuō):該定子S上纏繞有多組線圈繞組2，且該轉(zhuǎn)子R上設(shè)有可提供磁力線的永久磁鐵M ;當(dāng)定子S線圈通電，該線圈繞組2會(huì)不斷地切割位于其周圍的磁力線，進(jìn)而使該轉(zhuǎn)子R產(chǎn)生單一方向性運(yùn)動(dòng)，令扇葉I旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)周圍空氣產(chǎn)生一軸向氣流。
[0003]由上述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可得知，傳統(tǒng)散熱風(fēng)扇是利用定子S及轉(zhuǎn)子R所產(chǎn)生的徑向磁通感應(yīng)，使轉(zhuǎn)子的扇葉I旋轉(zhuǎn)(如圖1所示)但，為了遷就定子S上的線圈繞組2所產(chǎn)生的軸向高度L，導(dǎo)致傳統(tǒng)風(fēng)扇往往過(guò)厚而無(wú)法有效地薄形化，導(dǎo)致傳統(tǒng)風(fēng)扇無(wú)法廣泛運(yùn)用在較輕薄的電子產(chǎn)品中。
[0004]按，快速及高密度兩項(xiàng)要求一直是高科技發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，目的是除了可以降低生產(chǎn)成本外，最重要的還是要滿足消費(fèi)者需求，因而電子產(chǎn)品與行動(dòng)通訊產(chǎn)品朝著輕薄短小、多功能、高可靠度與低價(jià)化，正以每三、五年一個(gè)世代的速度進(jìn)行著；順應(yīng)這個(gè)趨勢(shì)，在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，面積占據(jù)最大的散熱風(fēng)扇組件也正在進(jìn)行一縮小化的革命。
[0005]近年來(lái)業(yè)界發(fā)展出一種薄型化風(fēng)扇，有效解決傳統(tǒng)風(fēng)扇因定子線圈繞組2的軸向高度L過(guò)高而無(wú)法有效薄型化的問(wèn)題，其主要是將定子線圈繞組2由傳統(tǒng)的線圈繞線式更改為布線式(如圖2所示)，亦即，將上述定子S的線圈繞組2以電路印刷方式在風(fēng)扇控制電路板P表面形成印刷布線式線圈繞組3，進(jìn)而有效地將該定子S的印刷布線式線圈繞組3的軸向高度降至最低，達(dá)到將風(fēng)扇整體薄型化的目的。
[0006]然，上述確實(shí)可達(dá)到風(fēng)扇薄型甚至是風(fēng)扇微型化的目的，但該風(fēng)扇卻無(wú)法達(dá)到與傳統(tǒng)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)相同輸出能力，尤其是轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)嚴(yán)重不足及轉(zhuǎn)速無(wú)法提升的窘境，導(dǎo)致散熱效果嚴(yán)重不佳，究其原因在于:上述薄型化風(fēng)扇的線圈內(nèi)缺乏適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁，因而產(chǎn)生嚴(yán)重的漏磁(Magnetic Flux Leakage);一般來(lái)說(shuō),風(fēng)扇的轉(zhuǎn)子R及定子S間主要區(qū)分為三個(gè)變量，分別為磁能、磁路以及電能，所謂磁路(傳遞磁性的路徑)決定風(fēng)扇的輸出能力，若磁路材料磁密度或其尺寸大小設(shè)計(jì)不良者則容易產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象，即使額外加強(qiáng)磁能及電能亦無(wú)法明顯提升風(fēng)扇輸出能力，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)拇怕凡拍芴嵘L(fēng)扇輸出能力，更詳細(xì)地說(shuō):所謂的磁路好壞決定在于導(dǎo)磁材料(如:硅鋼)及其尺寸，其原理在于:轉(zhuǎn)子R所提供的磁力會(huì)由導(dǎo)磁材料傳導(dǎo)至定子上，并與定子S上的線圈進(jìn)行正交作用，進(jìn)而產(chǎn)生一定程度的轉(zhuǎn)矩，此轉(zhuǎn)矩就是馬達(dá)輸出的力量，因此，導(dǎo)磁材料的磁通密度越高，越能控制大部分的磁力流過(guò)定子進(jìn)而產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩，反之，若導(dǎo)磁材料磁通密度越低，則該導(dǎo)磁材料容易達(dá)到飽和狀態(tài)，導(dǎo)致多余的磁力容易亂竄，而無(wú)法集中流經(jīng)定子，此現(xiàn)象稱為漏磁(Magnetic FluxLeakage)。
[0007]為此，如何有效增進(jìn)薄型風(fēng)扇輸出能力并有效減少漏磁現(xiàn)象乃為本實(shí)用新型鉆研的課題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，該薄型風(fēng)扇包含:
[0009]一基座，其中央位置設(shè)有一軸座，該軸座中并設(shè)有軸承；
[0010]一轉(zhuǎn)子，其至少包含有輪轂、永久磁鐵、扇葉以及轉(zhuǎn)軸，而該永久磁鐵設(shè)于該輪轂的內(nèi)部周圍，以提供一固定磁場(chǎng)，而該扇葉設(shè)于該輪轂的外圍，而該轉(zhuǎn)軸設(shè)于該輪轂內(nèi)部中央位置，該轉(zhuǎn)軸插設(shè)于該軸座中而樞設(shè)為一體；
[0011]一定子，其設(shè)于該基座的軸座周圍，該定子設(shè)有印刷電路板；
[0012]其特征在于:該印刷電路板表面是以印刷電路布線方式形成多組與該轉(zhuǎn)子相對(duì)應(yīng)的定子布線線圈及電路控制布線線路，且每組定子布線線圈中心處均嵌設(shè)有至少一高磁通密度的導(dǎo)磁組件。
[0013]藉此，利用該等高磁通密度的導(dǎo)磁組件導(dǎo)引其所對(duì)應(yīng)的定子磁性，以增進(jìn)薄型風(fēng)扇轉(zhuǎn)矩及有效降低漏磁現(xiàn)象者。
[0014]依據(jù)前述的主要特征，其中該印刷電路板的上、下表面設(shè)有彼此相對(duì)應(yīng)的上定子布線線圈、下定子布線線圈，且，該導(dǎo)磁組件并貫穿上定子布線線圈、及相對(duì)應(yīng)的下定子布線線圈。
[0015]依據(jù)前述的主要特征，其中該導(dǎo)磁組件嵌接于該印刷電路板。
[0016]依據(jù)前述的主要特征，其中該導(dǎo)磁組件為高磁通密度的硅鋼材質(zhì)。
[0017]依據(jù)前述的主要特征，其中該定子布線線圈與該電路控制布線線路電性連接。
[0018]依據(jù)前述的主要特征，其中該印刷電路板可由單層或是多層印刷電路層互相堆棧而成，且每一印刷電路層表面均印刷有至少一定子布線線圈。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為現(xiàn)有風(fēng)扇結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0020]圖2為現(xiàn)有薄型風(fēng)扇結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的整體風(fēng)扇剖面示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的印刷電路板部分剖面放大示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的定子布線線圈示意圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的印刷電路板分解示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1_薄型風(fēng)扇；10_基座；11-軸座；20-轉(zhuǎn)子；21-輪穀；22-永久磁鐵；23-扇葉；24-轉(zhuǎn)軸;30-定子；40-印刷電路板;401_定子布線線圈;4011_上定子布線線圈；4012_下定子布線線圈；402-電路控制布線線路；403_感應(yīng)組件；50_軸承；60_導(dǎo)磁組件。
【具體實(shí)施方式】
[0026]根據(jù)上述目的，茲舉較佳實(shí)施例并配合說(shuō)明書附圖加以說(shuō)明本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段及其效果。
[0027]如圖3至圖4，圖3為本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的整體風(fēng)扇剖面示意圖。圖4為本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的印刷電路板部分剖面放大示意圖。
[0028]如該等圖所示，本實(shí)用新型提供一種薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，該薄型風(fēng)扇I包含:一基座10、一轉(zhuǎn)子20及一定子30。
[0029]其中，該基座10的中央位置設(shè)有一軸座11 (于本實(shí)施例為一中空柱體)，該軸座11中并設(shè)有軸承50,該軸承50可為滾珠軸承、液壓軸承或是軸承襯套任一種,本實(shí)用新型并不加以局限；其中，該轉(zhuǎn)子20，其至少包含有輪轂21、永久磁鐵22、扇葉23以及轉(zhuǎn)軸24，而該永久磁鐵22設(shè)于該輪谷21的內(nèi)部周圍，以提供一固定磁場(chǎng)(于本實(shí)施例系為一磁鐵環(huán))，而該扇葉23設(shè)于該輪轂21的外圍，而該轉(zhuǎn)軸24設(shè)于該輪轂21內(nèi)部中央位置，該轉(zhuǎn)軸24插設(shè)于該軸座11中而樞設(shè)為一體，并在低摩擦系數(shù)下帶動(dòng)扇葉23旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)周圍空氣產(chǎn)生一軸向或非軸向氣流。
[0030]其中，該定子30，其設(shè)于該基座10軸座11的周圍，該定子30設(shè)有印刷電路板40。
[0031]如圖5所示，圖5為本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的定子布線線圈示意圖。
[0032]本實(shí)用新型的主要特征在于:該印刷電路板40以印刷電路的布線方式形成多組與該轉(zhuǎn)子20相對(duì)應(yīng)的定子布線線圈401及電路控制布線線路402，且該等圖形彼此電性連接為一體外，每一定子布線線圈401的中心處嵌設(shè)有至少一高磁通密度的導(dǎo)磁組件60 (如:硅鋼片)，通過(guò)該等高磁通密度的導(dǎo)磁組件60有效導(dǎo)引轉(zhuǎn)子20提供的磁性順利進(jìn)入各組定子布線線圈401中，進(jìn)而增進(jìn)薄型風(fēng)扇轉(zhuǎn)矩及有效降低漏磁現(xiàn)象。
[0033]本實(shí)用新型所述的印刷電路板40上每組定子布線線圈401均包含有:布線于印刷電路版40上、下表面上定子布線線圈4011、下定子布線線圈4012，且各上定子布線線圈4011、下定子布線線圈4012彼此相對(duì)應(yīng)之外(如第4圖所示)，該上定子布線線圈4011對(duì)應(yīng)該風(fēng)扇輪轂21內(nèi)的永久磁鐵22并與該永久磁鐵22保持一適當(dāng)間距，而前述的導(dǎo)磁組件60貫穿上定子布線線圈4011及相對(duì)應(yīng)的下定子布線線圈4012并固定嵌接于該印刷電路板40上。
[0034]本實(shí)用新型所述的電路控制布線線路402與該定子布線線圈401形成一封閉式電路，但，電路控制布線線路402并不局限為特定功能或是線路圖形，需視薄型風(fēng)扇實(shí)際需求及其相數(shù)來(lái)決定，一般而言，該電路控制布線線路402至少需包含:多個(gè)感應(yīng)組件403 (如:霍爾組件)，該等感應(yīng)組件403的數(shù)量是由薄型風(fēng)扇的電源相數(shù)來(lái)決定，若定子布線線圈401為三組(上定子布線線圈4011與其對(duì)應(yīng)的下定子布線線圈4012視為一組)，即表示該薄型風(fēng)扇具三個(gè)電源相數(shù)，電路控制布線線路402需采用三個(gè)感應(yīng)組件且彼此形成相隔120度分布環(huán)繞于該等定子布線線圈401周圍，用來(lái)感應(yīng)轉(zhuǎn)子20轉(zhuǎn)動(dòng)并切換定子布線線圈401通電狀態(tài)，令該轉(zhuǎn)子20的扇葉23可持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)空氣產(chǎn)生軸向或非軸向氣流。
[0035]如圖6所示，圖6為本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的線圈繞組改良結(jié)構(gòu)的印刷電路板分解示意圖。
[0036]如圖所示，本實(shí)用新型為增強(qiáng)薄型風(fēng)扇輸出能力，該印刷電路板40并不限定僅能于其上、下表面印刷上定子布線線圈4011、下定子布線線圈4012，該印刷電路板40可由單層或是多層印刷電路層互相堆棧而成，且每一印刷電路層表面均印刷有至少一定子布線線圈401，亦即，該印刷電路板40的該等電路層堆棧層數(shù)越多，該定子布線線圈401圈數(shù)越多，令本實(shí)用新型薄型風(fēng)扇的定子具備更多線圈圈數(shù)來(lái)增進(jìn)其轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩。
[0037]本實(shí)用新型已藉上述較佳具體實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)說(shuō)明，惟本實(shí)用新型并不限定于上述所舉的實(shí)施例，凡在本實(shí)用新型揭示的技術(shù)思想范圍內(nèi)，對(duì)該等結(jié)構(gòu)作各種變化及修飾仍屬本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，該薄型風(fēng)扇包含:一基座，其中央位置設(shè)有一軸座，該軸座中并設(shè)有軸承； 一轉(zhuǎn)子，其至少包含有輪轂、永久磁鐵、扇葉以及轉(zhuǎn)軸，而該永久磁鐵設(shè)于該輪轂的內(nèi)部周圍，以提供一固定磁場(chǎng)，而該扇葉設(shè)于該輪轂的外圍，而該轉(zhuǎn)軸設(shè)于該輪轂內(nèi)部中央位置，該轉(zhuǎn)軸插設(shè)于該軸座中而樞設(shè)為一體； 一定子，其設(shè)于該基座的軸座周圍，該定子設(shè)有印刷電路板； 其特征在于:該印刷電路板表面是以印刷電路布線方式形成多組與該轉(zhuǎn)子相對(duì)應(yīng)的定子布線線圈及電路控制布線線路，且每組定子布線線圈中心處均嵌設(shè)有至少一高磁通密度的導(dǎo)磁組件。
2.如權(quán)利要求1所述薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，其中該印刷電路板的上、下表面設(shè)有彼此相對(duì)應(yīng)的上定子布線線圈、下定子布線線圈，該導(dǎo)磁組件貫穿上定子布線線圈及相對(duì)應(yīng)的下定子布線線圈。
3.如權(quán)利要求1所述薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)磁組件嵌接在該印刷電路板。
4.如權(quán)利要求1所述薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)磁組件為高磁通密度的硅鋼材質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，其中該印刷電路板可由單層或是多層印刷電路層互相堆棧而成，且每一印刷電路層表面均印刷有至少一定子布線線圈。
6.如權(quán)利要求1所述的薄型風(fēng)扇的印刷式布線線圈繞組改良結(jié)構(gòu)，其中該定子布線線圈與該電路控制布線線路電性連接。
【文檔編號(hào)】H02K3/26GK203788063SQ201420055983
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】林君儒 申請(qǐng)人:捷美美實(shí)業(yè)有限公司