CN102465901A - 送风风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种送风风扇(100)，其具有：转子磁铁(20)，其与轴(10)一起以旋转轴线为中心进行旋转；定子(30)，其在转子磁铁(20)的径向外侧与转子磁铁(20)对置配置；大致圆筒状的支架部(40)，其经由轴承将轴(10)支撑成能够旋转；以及叶轮(60)，其与轴(10)一起旋转，轴承由在轴向分离的一对轴承部(50a、50b)构成，转子磁铁(20)和定子(30)被配置在一对轴承部(50a、50b)之间，一对轴承部(50a、50b)和定子(30)由支架部(40)的内周面进行保持。

Description

送风风扇

技术领域

本发明涉及用于电子设备的冷却等的送风风扇。

背景技术

过去，驱动送风风扇的马达基于装配步骤的容易度和部件数目的减少等原因，主要采用转子被配置于定子的径向外侧的外转子型马达。并且，在性能方面，外转子型的马达由于惯性力矩大、驱动扭矩也大，因而容易保持速度恒定。

另一方面，随着近年来的电子设备壳体内的电子部件高密度化，电子设备的发热量也增大，对冷却电子设备的送风风扇也要求更高速旋转。但是，外转子型的马达由于其惯性力矩大，因此如果增大风扇的旋转速度，则容易受到旋转不平衡的影响，致使振动增大，有可能产生强度方面的问题。

因此，如果使用在定子的径向内侧配置转子的内转子型的马达，则与外转子型的马达相比，惯性力矩减小，因而能够实现更高速旋转。

作为采用内转子型的马达的送风风扇，美国专利申请公开2009/0180901号说明书记载了这样的送风风扇：具有马达支撑部260，该马达支撑部260通过使保持轴承220的保持部261、和保持定子250的保持部262连续地连成一个整体而构成。

在美国专利申请公开2009/0180901号说明书记载的现有的内转子型的送风风扇中，如图11所示，从作为旋转轴的轴210朝向径向外侧，在作为非旋转体的轴承保持部261、定子250(定子保持部262)及外壳290之间，配置有作为旋转体的转子支架230(转子磁铁240)和叶轮油杯270(叶片280)。因此，在现有的内转子型的送风风扇中，如在图11中用圆圈包围的区域所示，从旋转轴朝向径向外侧，需要在轴210与轴承保持部261之间、在轴承保持部261与转子支架230之间、在转子磁铁240与定子250之间、在定子保持部262与叶轮油杯270之间、在叶片280与外壳290之间，分别设置一定的空间。

另一方面，在外转子型的送风风扇中，从旋转轴朝向径向外侧，配置有轴承保持部、定子、转子支架(转子磁铁)和叶轮油杯(叶片)。并且，轴承保持部兼做定子保持部。叶轮油杯被压入到转子支架的外周。因此，在外转子型的送风风扇中，从旋转轴起在径向上，仅在轴与轴承保持部(定子保持部)之间、定子与转子支架(转子磁铁)之间、以及叶片与外壳之间设置一定的空间即可。

因此，内转子型的送风风扇与外转子型的送风风扇相比，在配置于径向的非旋转体与旋转体之间设置的空间增大，因而导致送风风扇的径向尺寸增大。因此，内转子型的送风风扇的小型化具有极限。并且，由于叶轮油杯270的内径向尺寸大于外壳290的内径，因而不能充分确保风洞面积，结果为不能充分发挥随着送风风扇的高速旋转而形成的冷却能力的提高效果。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种能够实现小型化且冷却能力良好的内转子型的送风风扇。

本发明采用如下结构：在内转子型的送风风扇中，将作为旋转体的转子磁铁配置在一对轴承部之间，并且将作为非旋转体的定子配置在转子磁铁的径向外侧，用大致圆筒状的支架部的内周面保持一对轴承部和定子。

即，本发明的送风风扇的特征在于，该送风风扇具有：转子磁铁，其与轴一起以旋转轴线为中心进行旋转；定子，其在转子磁铁的径向外侧与转子磁铁对置配置；大致圆筒状的支架部，其经由轴承将轴支撑成够通旋转；以及叶轮，其与轴一起旋转，轴承由在轴向分离的一对轴承部构成，转子磁铁和定子被配置在一对轴承部之间，一对轴承部和定子由支架部的内周面保持。

根据本发明，仅需在转子支架与定子之间、在支架部与叶轮之间、以及在叶轮与外壳之间，设置被设于非旋转体和旋转体之间的空间即可，因而能够提供小型且冷却能力良好的内转子型的送风风扇。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的送风风扇的结构的剖视图。

图2是将图1中的送风风扇的一部分放大示出的部分半剖视图。

图3是本发明的一个实施方式中的送风风扇的装配方法的一例的剖视图。

图4是本发明的一个实施方式中的送风风扇的装配方法的一例的剖视图。

图5是本发明的一个实施方式中的送风风扇的装配方法的一例的剖视图。

图6是表示本实施方式的变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。

图7是表示本实施方式的另一个变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。

图8是表示本实施方式的另一个变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。

图9是表示本实施方式的另一个变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。

图10是表示本实施方式的另一个变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。

图11是表示现有的内转子型的送风风扇的结构的剖视图。

具体实施方式

在本实施方式的说明中，将与旋转轴线平行的方向称为“轴向”，将以旋转轴线为中心的半径方向称为“径向”。并且，本发明不限于以下的实施方式。在不脱离发挥本发明的效果的范围的范围内，能够适当进行变更。另外，也能够与其它实施方式进行组合。

图1是表示本发明的一个实施方式的送风风扇100的结构的剖视图。另外，本发明的送风风扇100构成具有内转子型的马达的轴流风扇。

如图1所示，本实施方式的送风风扇100具有：转子磁铁20，其与轴10一起以旋转轴线J为中心进行旋转；定子30，其在转子磁铁20的径向外侧与转子磁铁20对置配置；大致圆筒状的支架部40，其经由轴承将轴10支撑成能够旋转；以及叶轮60，其与轴10一起旋转。并且，通过叶轮60的旋转，从轴向的一侧进气，从轴向的另一侧排气。另外，在下面的说明中为了方便起见，将轴向进气侧称为“上方”，将轴向排气侧称为“下方”。

在本实施方式中，轴承由在轴向分离的一对轴承部50a、50b构成，转子磁铁20和定子30被配置在一对轴承部50a、50b之间。并且，一对轴承部50a、50b和定子30由支架部40的内周面保持。

在此，叶轮60具有：与轴10一起旋转的大致圆筒状的叶轮油杯61；和形成于叶轮油杯61的外周面的多个叶片62。并且，转子磁铁20被固定在轴10的外周面，转子磁铁20与轴10一起以旋转轴线J为中心进行旋转。另外，转子磁铁20也可以间接地固定于轴10的外周面。另外，支架部40通过连接部件80与外壳70连接。

在这样构成的送风风扇100中，如在图1中用圆圈包围的区域所示，从旋转轴线J朝向径向外侧，仅需在转子磁铁20与定子30之间、在支架部40与叶轮油杯61之间、以及在叶片62与外壳70之间设置预定的空间。因此，与现有的内转子型的送风风扇相比，能够减少设于旋转体和非旋转体之间的空间的数量。因此，能够缩小送风风扇100的径向尺寸。结果为能够充分确保风洞面积，能够实现小型且冷却能力良好的内转子型的送风风扇100。

图2是将图1中的送风风扇100的一部分放大示出的部分半剖视图。如图2所示，支架部40中，保持一个轴承部50a(下面称为“上轴承部50a”)的部位40a的内径与保持定子30的部位40c的内径大致相同或者比部位40c的内径大。由此，在送风风扇100的装配步骤中，从轴向下方将另一个轴承部50b(下面称为“下轴承部50b”)粘接或者压入支架部40的保持下轴承部50b的部位40b，并且从轴向上方将定子30压入支架部40的保持定子30的部位40c，然后将上轴承部50a粘接或者压入支架部40的保持上轴承部50a的部位40a，由此能够容易地装配送风风扇100的马达部。

在此，优选支架部400中至少有保持一对轴承部50a、50b的部位40a、40b和保持定子30的部位40c连续地形成为一个整体。由此，能够提高一对轴承部50a、50b和定子30的同轴度。

并且，优选支架部40中保持定子30的部位40c的径向的厚度大于保持至少一个轴承部(在本实施方式中是指上轴承部50a)的部位40a的径向的厚度。由此，在将定子30压入保持定子30的部位40c时，能够抑制该部位40c的变形，因而能够防止保持上轴承部50a的部位40a的变形。

并且，优选支架部40的外径在轴向恒定。由此，支架部40的外周面在轴向是笔直的，因而容易进行支架部40的外周面的加工。

另外，在本实施方式中，支架部40的材质没有特别限制，例如，用黄铜等金属部件构成支架部40中至少保持一对轴承部50a、50b和定子30的部位40a、40b、40c，由此能够提高一对轴承部50a、50b和定子30的保持强度。在这种情况下，优选构成支架部40的金属部件通过嵌入成型接合形成于外壳70。并且，优选支架部40中与连接部件80连接的部位(在本实施方式中相当于保持下轴承部50b的部位40b)的径向的厚度大于其它部位(在本实施方式中相当于保持上轴承部50a和定子30的部位40a、40c)的径向的厚度。由此，在将支架部40嵌入成型于外壳70时，能够防止该部位40b由于熔融树脂的注塑压力而变形。

下面，参照图3～图5来说明本实施方式的送风风扇100的装配方法的一例。

首先，按照图3所示，准备大致圆筒状的支架部40。在此，支架部40的内周面形成为这样的尺寸：保持一对轴承部50a、50b和定子30的部位40a、40b、40c的内径分别与一对轴承部50a、50b和定子30的外径一致。在本实施方式中，形成为使保持上轴承部50a的部位40a的内径与保持定子30的部位40c的内径大致相同或者比部位40c的内径大。并且，形成为使保持下轴承部50b的部位40b的内径小于保持定子30的部位40c的内径。并且，支架部40用金属部件构成，支架部40通过用树脂形成的衬套41和连接部件80被嵌入成型于外壳70。

并且，从支架部40的轴向上方，将定子30压入支架部40的保持定子30的部位40c的内周面，以将定子30固定于支架部40。

并且，从支架部40的轴向下方，将下轴承部50b插入支架部40的保持下轴承部50b的部位40b的内周面。

然后，按照图4所示，从支架部40的轴向上方，将轴10和转子磁铁20的装配体插入支架部40的保持下轴承部50b的部位40b的内周面。

然后，按照图5所示，从支架部40的轴向上方，将上轴承部50a插入支架部40的保持上轴承部50a的部位40a的内周面中并进行粘接，从而将上轴承部50a固定于支架部40。此时，保持上轴承部50a的部位40a的内径形成为与保持定子30的部位40c的内径大致相同或者比部位40c的内径大，因而能够将上轴承部50a固定于支架部40。

然后，按照图5所示，将具有形成于叶轮油杯61的外周面的多个叶片62的叶轮60压入轴10，由此将叶轮60固定于轴10。

最后，按照图5所示，在下轴承部50b的下方固定弹簧和挡圈，然后从支架部40的轴向下方插入电路基板90并将其固定于支架部40。由此，完成图1所示的送风风扇100。

本发明的内转子型的送风风扇的特征在于，将作为旋转体的转子磁铁20配置在一对轴承部50a、50b之间，并且将作为非旋转体的定子30配置在转子磁铁20的径向外侧，用大致圆筒状的支架部40的内周面来保持一对轴承部50a、50b和定子30。

这种结构不限于图1所例示的本实施方式，能够采取各种方式。下面，参照图6～图10说明本实施方式的变形例。

图6是表示本实施方式的变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。如图6所示，在本变形例中，一对轴承部50a、50b的外径相同，而且大于定子30的外径。由此，能够用同一部件构成一对轴承部50a、50b，因而能够削减部件数量。

另外，在本变形例中，通过使保持上轴承部50a的部位40a的内径大于保持定子30的部位40c的内径，能够从轴向上方将定子30压入支架部40的保持定子30的部位40c，然后将上轴承部50a粘接或者压入支架部40的保持上轴承部50a的部位40a。

并且，支架部40中保持定子30的部位40c的径向的厚度大于保持上轴承部50a的部位40a的径向的厚度。由此，在将定子30压入保持定子30的部位40c时，能够抑制该部位40c的变形，因而能够防止保持上轴承部50a的部位40a的变形。

另外，通过使保持定子30的部位40c的径向的厚度大于保持一对轴承部50a、50b的部位40a、40b的径向厚度，能够使保持定子30的部位40c的轴向两端部分别与一对轴承部50a、50b抵接。由此，能够容易地限制一对轴承部50a、50b的轴向的位置。

图7是表示本实施方式的另一个变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。如图7所示，在本变形例中，上轴承部50a的内径大于下轴承部50b的内径。在这种情况下，叶轮60通过将形成于叶轮油杯61的中心部的轮毂部61a压入轴10而被固定于轴10。并且，上轴承部50a被固定在叶轮油杯61的轮毂部61a的外周面。在此，通过使一对轴承部50a、50b的径向厚度相同，能够增加轴承的选择自由度，结果为能够增大考虑了价格、寿命、轴损等在内的设计自由度。

图8是表示本实施方式的另一个变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。如图8所示，在本变形例中，一对轴承部50a、50b的外径相同，而且大于定子30的外径。并且，支架部40中保持一对轴承部50a、50b的部位40a、40b用金属部件构成。并且，支架部40经由用树脂形成的衬套41和连接部件80与外壳70连接，金属部件通过嵌入成型而与外壳70接合。另外，保持定子30的部位40c用与金属部件的径向内壁抵接、并且与外壳70连续地形成为一个整体的树脂构成。另外，通过在金属部件的一部分设置沿径向贯通的孔42，在进行嵌入成型时能够通过该孔42使树脂流入径向内侧来形成构成保持定子30的部位40c的树脂。

在本变形例中，构成保持一对轴承部50a、50b的部位40a、40b的金属部件能够通过冲压加工而形成为圆筒状，因而能够提高一对轴承部50a、50b的同轴度。并且，构成保持定子30的部位40c的树脂形成为与金属部件的径向内壁抵接，因而能够使保持定子30的部位40c的轴向两端部分别与一对轴承部50a、50b抵接。由此，能够容易地限制一对轴承部50a、50b的轴向的位置。

图9是表示本实施方式的另一个变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。如图9所示，在本变形例中，保持下轴承部50b的部位40b是通过翻边加工而形成的形状。由此，与切削加工等相比，能够低价制作支架部40。

并且，支架部40的外周由保持部件91进行保持，该保持部件91通过嵌入成型经由连接部件80与外壳70连接。

图10是表示本实施方式的另一个变形例的送风风扇的结构的部分半剖视图。如图10所示，在本变形例中，保持下轴承部50b的部位40b形成为向径向内侧弯曲的形状。由此，在将支架部40嵌入成型于外壳70时，能够防止该部位40b由于熔融树脂的注塑压力而变形。

并且，通过使保持下轴承部50b的部位40b形成为向径向内侧弯曲的形状，能够在弯曲部的内侧的空间中设置电路基板90。

并且，通过在轴10与上轴承部50a的内周面之间设置衬套92，能够使一对轴承部50a、50b的径向厚度相同。另外，通过在衬套92的外周面的一部分形成向径向外侧突出的环状的突出部92a，能够容易地进行叶轮油杯61与上轴承部50a的定位。

并且，通过在定子30与上轴承部50a之间设置垫片93，能够容易地限制上轴承部50a的轴向的位置。

以上，根据优选的实施方式说明了本发明，但以上的记述不是限定性事项，当然能够进行各种变更。例如，在上述实施方式中，轴承部采用了球轴承，但也可以采用含油套筒轴承。在这种情况下，含油套筒轴承能够通过压入被固定于支架部。

Claims (20)

1.一种送风风扇，该送风风扇具有：

转子磁铁，其与轴一起以旋转轴线为中心进行旋转；

定子，其在所述转子磁铁的径向外侧与该转子磁铁对置配置；

大致圆筒状的支架部，其经由轴承将所述轴支撑成能够旋转；以及

叶轮，其与所述轴一起旋转，

所述轴承由在轴向分离的一对轴承部构成，

所述转子磁铁和所述定子被配置在所述一对轴承部之间，

所述一对轴承部和所述定子由所述支架部的内周面进行保持。

2.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述支架部中，保持至少一个轴承部的部位的内径与保持所述定子的部位的内径大致相同，或者比保持所述定子的部位的内径大。

3.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述转子磁铁被固定于所述轴的外周面。

4.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述支架部中，保持所述定子的部位的径向厚度大于保持至少一个轴承部的部位的径向厚度。

5.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述支架部中，保持所述一对轴承部和所述定子的部位连续地形成为一个整体。

6.根据权利要求5所述的送风风扇，其中，

所述支架部的、保持所述一对轴承部和所述定子的部位中的至少一个部位用金属部件构成。

7.根据权利要求6所述的送风风扇，其中，

所述支架部与用树脂构成的外壳连接，

所述金属部件通过嵌入成型而与所述外壳接合。

8.根据权利要求5所述的送风风扇，其中，

所述支架部具有保持所述一对轴承部的部位和保持所述定子的部位，

所述支架部的至少保持所述一对轴承部的部位用金属部件构成，

所述支架部与用树脂构成的外壳连接，所述金属部件通过嵌入成型而与所述外壳接合，

保持所述定子的部位用与所述金属部件的径向内壁抵接、并且与所述外壳连续地形成为一个整体的树脂构成。

9.根据权利要求8所述的送风风扇，其中，

保持所述定子的部位的轴向两端部分别与所述一对轴承部抵接。

10.根据权利要求7所述的送风风扇，其中，

所述支架部经由连接部件与所述外壳连接。

11.根据权利要求7所述的送风风扇，其中，

所述支架部中，与所述连接部件连接的部位的径向厚度大于其它部位的径向厚度。

12.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述一对轴承部中，一个轴承部的外径大于所述定子的外径，另一个轴承部的外径小于所述定子的外径。

13.根据权利要求12所述的送风风扇，其中，

所述一个轴承部的内径大于所述另一个轴承部的内径。

14.根据权利要求13所述的送风风扇，其中，

所述一对轴承部的径向厚度相同。

15.根据权利要求13所述的送风风扇，其中，

在所述轴和所述一个轴承部的内周面之间设有衬套。

16.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述一对轴承部的外径相同，而且大于所述定子的外径。

17.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

在所述定子与至少一个轴承部之间设有垫片。

18.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述支架部的外径在轴向上是恒定的。

19.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述支架部经由保持部件和连接部件与外壳连接。

20.根据权利要求1所述的送风风扇，其中，

所述支架部中保持下轴承部的部位向径向内侧弯曲。

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