CN101487478B - 风扇及其内转子马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供一种风扇及其内转子马达，该风扇包括一叶轮及一内转子马达。内转子马达连结并驱动叶轮转动，该内转子马达包括一轴承支撑座；一转轴，穿设于该轴承支撑座；一导磁壳，与该转轴连结，并套设在该轴承支撑座之外；一磁性元件，设置于该导磁壳的外围；以及一定子结构，设置于该磁性元件的外围。

Description

风扇及其内转子马达

技术领域

本发明涉及一种风扇及其马达，特别是涉及一种风扇及其内转子马达。

背景技术

随着电子产品的微型化及高功能发展，其对散热的需求也相对地增加，使得散热技术也须伴随着电子产品的发展而提高散热效能。由于风扇具有低成本、技术成熟等优点，已普遍地被应用作为散热装置。

如图1所示，一般传统风扇1包括叶轮11、马达12以及扇框13。其中该马达12具有转子磁铁121及定子结构122，转子磁铁121设置在叶轮11的轮毂111的内环面上，并位于定子结构122的外侧，与定子结构122对应设置。

然而，将转子磁铁121设置于定子结构122的外侧，会使得转子磁铁121与轴心123之间的距离较大，而由于转子磁铁121的转动半径较大，造成转子磁铁121的转动惯量较大。因此，传统风扇1所需的启动电压较高，且其到达额定转速所需时间也较长。

另外，也由于转子磁铁121的转动惯量较大，传统风扇1对于不同工作周期(duty cycle)的反应速度较慢，因此其转速的改变也较慢，且在高转速时，也会产生较大的振动。再者，为使叶轮11的轮毂111包覆马达12的转子磁铁121及定子结构122，轮毂111必须有较大的尺寸，因而也造成风扇1的流道面积减少，并使得出风量减少。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种能够降低转子结构的转动惯量的内转子马达、及利用此内转子马达以增加流道面积的风扇。

缘是，为达上述目的，本发明的一种内转子马达包括一轴承支撑座；一转轴，穿设于该轴承支撑座；一导磁壳，与该转轴连结，并套设在该轴承支撑座之外；一磁性元件，设置于该导磁壳的外围；以及一定子结构，设置于该磁性元件的外围。

为达上述目的，本发明的一种风扇包括一叶轮；一轴承支撑座；一转轴，穿设于该轴承支撑座，并与该叶轮连结；一导磁壳，与该转轴连结，并套设于该轴承支撑座的周围；一磁性元件，设置于该导磁壳的外围；及一定子结构，设置于该磁性元件的外围。

承上所述，本发明的一种风扇及其内转子马达将转子结构的导磁壳及磁性元件设置在转轴及定子结构之间，由此缩小转子结构的体积，并进而缩减风扇的轮毂的尺寸，以增加风扇的流道面积，使风扇的出风量增加。另外，由于转子结构体积的缩小，其重量也会减少，再加上转子结构中较重的导磁壳及磁性元件皆集中于风扇结构的中央，因此当本发明的内转子马达开始转动时，其转子结构的转动惯量会大幅的减少。由此，本发明的内转子马达不需过高的启动电压，即能够快速地到达额定转速，且对于不同的工作周期也能够迅速反应并改变转速。本发明的风扇通过不同的方式结合风扇的轮毂、导磁壳及磁性元件，并搭配内嵌模压成型的方式固定，如此能够提高风扇的结构强度。

附图说明

图1为一种传统风扇的示意图；

图2为本发明较佳实施例的一种风扇的立体分解图；

图3为图2的风扇组合后沿A-A线的剖视图；以及

图4及图5为本发明风扇的不同实施态样的示意图。

主要元件符号说明

1：风扇                             11、21：叶轮

111、211、311、411：轮毂            12：马达

121：转子磁铁                       122、223：定子结构

123：轴心                           13、23：扇框

2、3、4：风扇                       212：扇叶

24：电路板                          233：轴承支撑座

222：转子结构                       222a、322a、422a：转轴

222b、322b、422b：导磁壳            222c：磁性元件

224：固定件                         231：底座

232：定位结构

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种风扇及其内转子马达，其中相同元件以相同标号表示。

请参照图2所示，本发明较佳实施例的一种风扇2包括一叶轮21以及一内转子马达。风扇2可为一轴流式风扇或离心式风扇，本实施例以轴流式风扇为例作说明，然非用以限制本发明。另外，风扇2更包括一扇框23，且叶轮21及内转子马达皆设置在扇框23内。扇框23包括一底座231，底座231设置于扇框23底面的中央处，且具有一轴承支撑座233。该轴承支撑座233的材质例如为塑胶或金属，且其设置在扇框23的底座231上，并可通过例如内嵌模压成型(insert molding)的方式与底座231一体成型。需注意者，轴承支撑座233与底座231的成型方式非限制性，两者也可分开成型再连结。

叶轮21包括一轮毂211及多个扇叶212。其中多个扇叶212环设于轮毂211的外周缘。内转子马达连结并驱动叶轮21转动，而内转子马达包括一转子结构222及一定子结构223。转子结构222具有一转轴222a、一导磁壳222b及一磁性元件222c。

转轴222a穿设于轴承支撑座233并与叶轮21连结，导磁壳222b则与转轴222a连结并环设于轴承支撑座233的外周缘。该转轴222a及导磁壳222b可通过一固定件224与轮毂211连结固定。其中该固定件224的材质则例如为塑胶或金属，且其也可利用内嵌模压成型方式与轮毂211连结，磁性元件222c环设于导磁壳222b的外周缘。因此，当叶轮21转动时，转轴222a、导磁壳222b及磁性元件222c也会同时转动。

定子结构223则与磁性元件222c对应设置。在扇框23的底座231周缘具有一定位结构232，其例如为一U型结构，用以定位定子结构223。

请参照图3所示，其为图2的风扇2组合后沿A-A线的剖视图。由于导磁壳222b及磁性元件222c设置在转轴222a及定子结构223之间，会使得转子结构222的体积缩小，由此可缩减风扇2的轮毂211的尺寸，以增加风扇2的流道面积，并使风扇2的出风量增加。另外，也由于转子结构222体积的缩小，其所具有的重量也会减轻，再加上转子结构222中较重的导磁壳222b及磁性元件222c皆集中于风扇2结构的中央。因此，当内转子马达22开始转动时，其转子结构222的转动惯量会大幅地减少。由此，风扇2不需太高的启动电压，即可快速地到达额定转速，且对于不同的工作周期，也可迅速反应并改变转速。

由于轮毂211及转子结构222的尺寸缩小，使得底座231的尺寸也相对缩小，为确保电路板24具有足够的电路布局面积，电路板24在定位结构232以外非U型的底座部分可延伸增加尺寸(如图2所示的电路板)。

请参照图4所示，风扇3与上述实施例的风扇2的差异在于该轮毂311直接通过内嵌模压成型的方式与转轴322a及导磁壳322b一体成型。因此，轮毂311与转轴322a及导磁壳322b不需再通过一固定件来固定。由此，不仅可使风扇3的结构强度更为提高，且通过减少元件数也可降低风扇3的整体成本。

请参照图5所示，风扇4与上述实施例的风扇2的差异在于该转轴422a先与导磁壳422b连结后，轮毂411再通过内嵌模压成型的方式与转轴422a及导磁壳422b一体成型。由此，也可使风扇4的结构强度提高。

综上所述，本发明的一种风扇及其内转子马达将转子结构的导磁壳及磁性元件设置在转轴及定子结构之间，由此缩小转子结构的体积，并进而缩减风扇的轮毂的尺寸，以增加风扇的流道面积，使风扇的出风量增加。另外，由于转子结构体积的缩小，其重量也会减少，再加上转子结构中较重的导磁壳及磁性元件皆集中于风扇结构的中央，因此当本发明的内转子马达开始转动时，其转子结构的转动惯量会大幅的减少。由此，本发明的内转子马达不需过高的启动电压，即能够快速地到达额定转速，且对于不同的工作周期也能够迅速反应并改变转速。本发明的风扇通过不同的方式结合风扇的轮毂、导磁壳及磁性元件，并搭配内嵌模压成型的方式固定，如此能够提高风扇的结构强度。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在所附的权利要求中。

Claims (16)

1.一种内转子马达，包括：

轴承支撑座；

转轴，穿设于该轴承支撑座；

导磁壳，与该转轴连结，并套设在该轴承支撑座之外；

磁性元件，设置于该导磁壳的外围；以及

定子结构，设置于该磁性元件的外围，其中该转轴、该导磁壳及该磁性元件为同时转动。

2.如权利要求1所述的内转子马达，其中该导磁壳通过一固定件与该转轴连结。

3.如权利要求2所述的内转子马达，其中该固定件的材质为塑胶或金属。

4.如权利要求1所述的内转子马达，其中该轴承支撑座的材质为塑胶或金属。

5.一种风扇，包括：

叶轮；

轴承支撑座；

转轴，穿设于该轴承支撑座，并与该叶轮连结；

导磁壳，与该转轴连结，并套设于该轴承支撑座的周围；

磁性元件，设置于该导磁壳的外围，其中该转轴、该导磁壳及该磁性元件为同时转动；及

定子结构，设置于该磁性元件的外围。

6.如权利要求5所述的风扇，其中该叶轮包括轮毂，以及多个扇叶，环设于该轮毂的周围。

7.如权利要求6所述的风扇，其中该轮毂通过一体成型方式与该转轴及该导磁壳连结。

8.如权利要求6所述的风扇，其中在该转轴先与该导磁壳连结后，该轮毂与该转轴及该导磁壳一体成型。

9.如权利要求5或6所述的风扇，其中该导磁壳通过一固定件与该转轴连结。

10.如权利要求9所述的风扇，其中该固定件的材质为塑胶或金属。

11.如权利要求9所述的风扇，其中该固定件利用一内嵌模压成型方式与该轮毂连结。

12.如权利要求5所述的风扇，其更包括一扇框，该叶轮设置于其内，该扇框的底面中央处具有一底座，该轴承支撑座设置于该底座。

13.如权利要求12所述的风扇，其中该轴承支撑座通过一体成型方式与该底座连结，或者该轴承支撑座与该底座分开成型再连结。

14.如权利要求12所述的风扇，其中该底座的周缘具有一定位结构。

15.如权利要求14所述的风扇，其中该定位结构为U型结构。

16.如权利要求5所述的风扇，其中该轴承支撑座的材质为塑胶或金属。

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