CN101082342A - 风扇马达装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风扇马达装置，其包括：多叶片部分，所述多叶片部分与马达的转子部分一起旋转以便在所述马达的轴向方向上吸入空气，而在离心方向上排出空气；以及肋，所述肋支撑地将所述多叶片部分连接到所述转子部分。当由于所述转子部分和所述多叶片部分的旋转而将空气吸入所述多叶片部分中时，所述肋在其与吸入空气侧相反的一侧产生负压。

Description

风扇马达装置及电子装置

技术领域

本发明涉及一种具有多叶片部分的风扇马达装置，该多叶片部分与马达的转子部分一起旋转以便在旋转轴的轴向方向上吸收空气，而在离心方向上排出空气。本发明还涉及一种装配有这种风扇马达装置的电子装置。

背景技术

日本待审专利申请公告No.2005-93604公开了一种电子装置的典型实例，所述电子装置如计算机或图像显示装置，其使用风扇马达冷却设置在该装置内侧的电子组件，如中央处理单元(CPU)。具体地说，将鼓风扇装置配置成在多叶片部分的旋转轴的轴向方向上吸收空气，而在离心方向上排出空气，该鼓风扇装置对具有小型壳体的电子装置来说是有效的。这些鼓风扇装置可以高效地展示冷却效果。

典型的风扇马达装置包括具有定子部分和转子部分的马达，以及与该马达的转子部分一起旋转的多叶片。该马达具有贯穿轴承的轴，该转子部分绕该轴旋转。为了防止该转子部分从该轴承脱离，在轴向上，通过吸力磁体或者通过偏置该转子部分的磁体和芯之间的磁平衡(magnetic balance)对该转子部分施加压力。

发明内容

然而，使用吸力磁体阻止该转子部分从该轴承脱离会造成该风扇马达装置中元件数量的增加，这将阻碍获得紧密的装置，以及导致更高的成本。另一方面，如果通过偏置该转子部分的磁体和芯之间的磁平衡，在轴向方向上将压力施加于该转子部分，则很难将大量的压力施加于该转子部分。由此，当该转子部分旋转时，会在轴向方向上出现振动。

根据本发明的实施方式，提供一种风扇马达装置，其包括：多叶片部分，该多叶片部分与马达的转子部分一起旋转以便在该马达的轴向方向上吸入空气，而在离心方向上排出空气；以及肋，所述肋支撑地将该多叶片部分连接到该转子部分。当由于该转子部分和多叶片部分的旋转而将空气吸入该多叶片部分时，所述肋在其与吸入空气侧相反的一侧产生负压。

根据本发明的另一个实施方式，提供一种风扇马达装置，其包括具有定子部分和转子部分的马达，连接至该马达的转子部分的多叶片部分，以及肋，所述肋支撑地将该多叶片部分连接到该转子部分。该定子部分包括轴承，设置在该轴承周围的线圈，和具有在其周围缠绕的线圈或者支撑该线圈的芯。该转子部分包括延伸到该轴承中的旋转轴，在该定子部分周围绕该旋转轴旋转的外壳，和连接至该外壳以面对该线圈的磁体。该多叶片部分在该旋转轴的轴向方向上吸入空气，而在该转子部分的离心方向上排出空气。所述肋在其与吸入空气侧相反的一例具有凸形表面。

根据本发明的上述实施方式，支撑地将该多叶片部分连接到该转子部分的肋与该转子部分一起旋转，以便在所述肋的与吸入空气侧相反的一侧产生负压。因此，可以向着该吸入侧的相反侧将压力施加到该转子部分和多叶片部分。

换句话说，所述肋具有给定的翼形(airfoil shape)，以便在轴向方向上其与该吸入侧相反的表面是凸形的。因此，当该转子部分旋转时，所述肋的下表面(即与该吸入侧相反的一侧)下面的压力变得比上表面(即吸入侧)之上的压力低，由此向下的推力通过所述肋作用于该转子部分。

通过提供具有这种类型的风扇马达装置的电子装置，可以有效地冷却设置在该装置的主壳体内的电子组件。此外，在该主壳体内，阻止了该转子部分在其旋转时刻的振动。

根据本发明的上述实施方式，该风扇马达装置的肋具有给定的能够产生负压的形状，以便可以朝向该轴承牵引该转子部分。因此，在没有使用吸力磁体的情况下，或者在没有偏置该转子部分的磁体和该芯之间的磁平衡的情况下，或者在具有产生负压和偏置磁平衡的组合以给予该转子部分强吸力的情况下，可以提供一种低成本的在轴向方向上具有低振动的风扇马达装置。

附图说明

图1是根据本发明的第一个实施方式的风扇马达装置的示意性透视图；

图2是包括在该风扇马达装置内的转子部分和多叶片部分的示意性透视图，并且其还包括该多叶片部分的局部剖视图；

图3示意性地示出了包括在该风扇马达装置内的一个肋的横截面部分以及空气的流动；

图4A和4B是该转子部分和多叶片部分的顶平面视图和底平面视图；

图5是根据第一个实施方式的风扇马达装置的截面图；以及

图6示意性地示出根据本发明的第二个实施方式的电子装置，并将根据第一个实施方式的风扇马达装置应用于该电子装置。

具体实施方式

现在参照图描述本发明的实施方式。图1是根据本发明第一个实施方式的风扇马达装置的示意性透视图。该风扇马达装置1主要包括多叶片部分20和肋30。该多叶片部分20与马达10的转子部分11一起旋转，以便沿该马达10的轴10a的方向(由图1中的箭头A表示)吸入空气，而沿离心方向(由图1中的箭头B表示)排出空气。肋30设置为用以支撑地将该多叶片部分20连接到该转子部分11。

具体地说，在第一个实施方式中，将所述肋30构造成当所述肋30与该转子部分11一起绕轴10a旋转时，在与该吸入空气侧(上侧)相反的一侧(下侧)产生负压。

参照图1，马达10包括：与轴10a一起旋转的转子部分11，以及设置在该转子部分11内的定子部分(未示出)。连接到该转子部分11的多叶片部分20包括多个沿该转子部分11的外周径向排列的叶片21。每个叶片21指向旋转方向的一侧是凹面的，以便当叶片21旋转时，空气从圆周方向顺序在离心方向上释放。

将该马达10的定子部分固定到外壳40，该可旋转的多叶片部分20的上部外周盖有盖41。该盖41具有适合该转子部分11和多叶片部分20尺寸的开口，以便可以通过该开口吸入空气。该吸入空气通过该多叶片部分20的叶片21在离心方向上向外输送，并且在该多叶片部分20的外侧，收集在由该外壳40和盖41限定的通道内，以便最终从排气口40a释放。

因此，由于该多叶片部分20在由图1中箭头C表示的方向上旋转，因而空气沿轴向通过该盖41的开口被吸入，并且穿过该转子部分11和叶片21之间的间隙。该吸入空气顺序地在该旋转叶片21之间行进，以便向外流动。最后，将离心释放的空气从该外壳40的排气口40a集体排出。

图2是该转子部分11和多叶片部分20的示意性透视图，并且包括该多叶片部分20的局部剖视图。在图2中，将该多叶片部分20局部切去，以便展示所述肋30的形状，所述肋支撑地将该多叶片部分20连接到该转子部分11。该多叶片部分20通过多个肋30由具有圆柱形的转子部分11的外周表面支撑。该转子部分11、肋30以及多叶片部分20由树脂组成，并且通过注模法整体形成。

包括在该多叶片部分20内的多个叶片21沿该转子部分1 1的外周以预定间距径向排列。每个叶片21都是弯曲成使得其在指向移动方向的一侧是凹形的。而且，每个叶片21的外部在移动方向上比其内部更倾斜。因此，当该多叶片部分20旋转时，可以将在该叶片21之间流动的空气在离心方向上释放。

在第一个实施方式中，每个将该多叶片部分20连接到该转子部分11的肋30具有给定的翼形，以便其与吸入空气侧(即面向上的表面)相反的一侧(即面向下的表面)是凸形的。在图2中，每个肋30的上表面是平的，而其下表面是凸形的。

图3示意性地表示一个肋30的横截面，以及空气的流动。如上所述，具有平的上表面30a和凸形的下表面30b的肋30，在所述肋30旋转时，在沿该上下表面30a和30b流动的空气的路径长度上产生差异。换句话说，下表面30b之下的空气的路径长度比上表面30a之上的空气的路径长度更长，这意味着该下表面30b之下的空气比该上表面30a之上的空气流动得更快。结果，该下表面30b之下的压力相对于该上表面30a之上的压力变成负的。从而，向下的力作用于所述肋30，由此向下牵引连接到所述肋30的转子部分11和多叶片部分20。

由于响应于该多叶片部分20的旋转从上方吸入空气，因而该吸入空气的反作用力通常向上提升该多叶片部分20，也就是向着吸入侧。与此相反，由于如上所述，在第一个实施方式中，在所述肋30上给予了向下的力，因而该向下的力可以抵消该试图朝向该吸入侧提升该多叶片部分20的力。因此，当该多叶片部分20旋转时，该多叶片部分20吸入空气，同时该多叶片部分20本身向下牵引，由此减少了响应于该旋转在轴向上出现的振动。

代替该翼形，所述肋30的截面可以是板状的。如果是那样的话，可以以一定角度安装每个肋30，以便其在移动方向上向下倾斜。通过该安装角，可以在所述肋30的下表面30b之下产生负压。作为进一步的选择，所述肋30可以具有该翼形和上述安装角的组合。

图4A和4B是转子部分11和多叶片部分20的顶平面视图和底平面视图。设置了多个将该多叶片部分20连接到该转子部分11的肋30。在图4A和4B中，以等角方式提供五个肋30。肋30是将该多叶片部分20的内周表面连接到该转子部分11的外周表面的类似平板的元件，并且每一个都具有平的上表面和凸形的下表面。而且，将包括在该多叶片部分20内的叶片21安装到环形连接器22。该环形连接器22通过肋30连接到该转子部分11。

作用于所述肋30的向下的力随着所述肋30的数量的增加而增加。然而，需要在每个肋30的前面提供适当的空间，如在移动方向上看到的。而且，所述肋30的数量和强度应该确定为使得它们可以牢固地支撑该多叶片部分20。为此，优选3到8个肋30，但是更优选4到6肋30。

设置在该转子部分11和多叶片部分20之间的每个肋30都可以沿相对于该转子部分11的外周的切线的法线延伸，或者可以以相对于该法线微小的斜角延伸。在所述肋30倾斜延伸的情况下，可以增加所述肋30的上下表面30a、30b的面积，以便即使在该转子部分11和多叶片部分20之间仅有一个小的间隙，也能够有效地由所述肋30产生负压。

图5是根据第一个实施方式的风扇马达装置1的截面图。该风扇马达装置1具有由外壳40和盖41构成的箱形容器。该箱形容器中包含马达10和多叶片部分20。

该外壳40中具有用于支撑该轴承12的圆柱形轴承安装部分42。具体地说，将该轴承12安装在该圆柱形轴承安装部分42中。该轴承12具有通过其延伸的轴10a，将该转子部分11连接至轴10a的与其插入端相反的一端。

另一方面，将在其周围缠绕有线圈14的芯13设置在该轴承安装部分42周围，由此构成该马达10的定子部分。环绕该定子部分设置该转子部分11。磁体11a连接至该转子部分11的内周表面，以便面对该定子部分的线圈14。因此，该转子部分11可以通过该轴承12和轴10a在该定子部分周围旋转。

当对该线圈14施加电时，在该芯13中产生磁力线。由于该芯13和磁体11a之间的磁作用，该转子部分11绕该轴10a旋转。

在风扇马达装置1中，将多叶片部分20连接到通过马达10旋转的转子部分11。该多叶片部分20具有多个环绕该转子部分11径向排列的叶片21，且该转子部分11和多叶片部分20通过肋30彼此连接。因此，当转子部分11旋转时，通过肋30连接到该转子部分11的多叶片部分20也旋转，由此可以通过叶片21在离心方向上向下输送吸入的空气。

由于该多叶片部分20是由外壳40和盖41环绕的，因而通过穿过该外壳40和盖41之间的间隙将由叶片21在离心方向上推向外的空气导向排气口40a。结果，空气从该排气口40a向外排出。

因此，该风扇马达装置1的多叶片部分20与该转子部分11一起旋转，以便输送空气，在轴向上从上吸入，而在离心方向上向外排。由于响应于该空气的吸入产生的反作用力，该多叶片部分20试图向上提升自己。因为连接至该转子部分11的轴10a是从上安装到该轴承12的，因而在该转子部分11中具有向上的余隙(backlash)。在典型的风扇马达装置中，这种余隙以及在旋转期间出现的该多叶片部分向上的提升会引起轴向方向上的振动。

与此相反，根据第一个实施方式，由于负压是响应于所述肋30的旋转在所述肋30下面产生的，因而力在抑制该旋转多叶片部分20向上提升的方向上作用。因而，可以减少由于该旋转的多叶片部分20的向上提升而在轴向方向上出现的振动。

图6示意性地表示根据本发明第二个实施方式的装置，其中，将根据第一个实施方式的风扇马达装置1应用于该装置。具体地说，根据第二个实施方式的装置是电子装置100，该电子装置具有包含电子组件200的主壳体101，并且包括根据第一个实施方式的风扇马达装置1。如上所述，将风扇马达装置1配置成从上吸入空气，而在离心方向(侧向)上排出空气。因此，如果要将该风扇马达装置1安装在该电子装置100的主壳体101中，则预先在该主壳体101的上侧提供空气吸入口101a，并且预先在该主壳体101的侧面之一上提供空气排气口101b。

对其主壳体101具有小厚度的电子装置100来说，从上吸入空气而在侧向上排出空气的风扇马达装置1是非常有效的。在电子装置100中，将要通过该风扇马达装置1冷却的电子组件200放置在该风扇马达装置1和该主壳体101的空气排气口101b之间。

例如，如果该电子组件200是CPU，则会产生大量的热量。如果那样的话，该电子组件200通常具有连接至其的散热片。从该风扇马达装置1排出的空气冷却散热片201，因而提高了该电子组件200的冷却效率。随后将该用于冷却的空气从该主壳体101的排气口101b向外释放。

代替用作冷却特定的电子组件，根据第一个实施方式的风扇马达装置1还可以用于抑制该主壳体101内温度的增加，或者设置在该主壳体101内的整个电路的温度的增加，这取决于该电子装置100的结构。而且，该电子装置100在该主壳体101内装配有风扇马达装置1，这是为了阻止该主壳体101内空气的堆积。如果那样的话，该主壳体101可以是密封式的，其不具有空气吸入口或空气排气口。

本领域的技术人员应当理解，在所附权利要求及其等价范围内，可以出现不同的修改、组合、子组合以及变型，这取决于设计需要以及其它的因素。

相关申请的交叉引用

本申请包含与2006年5月29日在日本专利特许厅申请的日本专利申请JP2006-147615相关的主题，在此将其全部内容合并作为参考。

Claims (6)

1.一种风扇马达装置，其包括：

多叶片部分，所述多叶片部分与马达的转子部分一起旋转，以便在所述马达的轴向方向上吸入空气，而在离心方向上排出空气；以及

肋，所述肋支撑地将所述多叶片部分连接到所述转子部分，其中，当由于所述转子部分和所述多叶片部分的旋转而将所述空气吸入所述多叶片部分中时，所述肋在其与吸入空气侧相反的一侧产生负压。

2.一种风扇马达装置，其包括：

马达；

其中，所述马达包括：

定子部分，所述定子部分包括轴承，设置在所述轴承周围的线圈，和具有在其周围缠绕的线圈或者支撑所述线圈的芯，以及

转子部分，所述转子部分包括延伸到所述轴承中的旋转轴，在所述定子部分周围绕所述旋转轴旋转的外壳，和连接至所述外壳以面对所述线圈的磁体，

连接至所述马达的转子部分的多叶片部分，所述多叶片部分在所述旋转轴的轴向方向上吸入空气，而在所述转子部分的离心方向上排出空气；以及

肋，所述肋支撑地将所述多叶片部分连接到所述转子部分，其中所述肋在其与吸入空气侧相反的一侧具有凸形表面。

3.根据权利要求2所述的风扇马达装置，其中，当由于所述转子部分和所述多叶片部分的旋转而将所述空气吸入所述多叶片部分中时，所述肋在其与吸入空气侧相反的一侧产生负压。

4.根据权利要求2所述的风扇马达装置，其中，所述肋设置在所述多叶片部分的内周中。

5.根据权利要求2所述的风扇马达装置，其中，所述肋的凸形包括翼形。

6.一种电子装置，其包括：

包括电子组件的主壳体；以及

用于冷却设置在所述主壳体内的电子组件的风扇马达装置，

其中，所述风扇马达装置包括：

多叶片部分，所述多叶片部分与马达的转子部分一起旋转，以便在所述马达的轴向方向上吸入空气，而在离心方向上排出空气，以及

肋，所述肋支撑地将所述多叶片部分连接到所述转子部分，其中，当由于所述转子部分和所述多叶片部分的旋转而将所述空气吸入所述多叶片部分时，所述肋在其与吸入空气侧相反的一侧产生负压。

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