CN102852830A

CN102852830A - 风扇

Info

Publication number: CN102852830A
Application number: CN2012102170864A
Authority: CN
Inventors: 豊岛弘祥; 依田圭人
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2013-01-02
Also published as: US20130004304A1; JP2013015038A; US8899946B2; CN202926666U

Abstract

本发明提供一种风扇，所述风扇包括：由旋转部和静止部构成的马达；由多个叶片以及固定叶片的叶片支承部所构成并覆盖马达的叶轮；以及由位于叶片的下侧的下板部、覆盖叶片的侧方的侧壁部、和位于叶片的上侧且具有轴向贯通的进气口的上板部所构成的机壳，在叶片支承部的下表面具有沿周向延伸的平衡修正部，在下板部的轴向上与平衡修正部重合的位置具有贯通孔，通过贯通孔能够从下板部的下侧目视平衡修正部的一部分。

Description

风扇

技术领域

本发明涉及一种能够修正旋转体的不平衡的送风风扇。

背景技术

近些年，随着电子设备的高密度化，存在着将搭载于电子设备的电子元件与对电子元件进行冷却的送风风扇靠近配置的趋势。送风风扇通过旋转体、即叶轮的旋转而产生气流。亦即，由于在叶轮产生不平衡，从而在旋转时产生旋转不平衡，旋转不平衡成为振动的原因。

作为旋转体的不平衡的修正方法，存在例如日本特开平06-284666号公报所公开的方法。

另外，在专利文献1中举例示出的类型的无刷马达中，在转子轭的内侧的一部分安装有平衡配重，实现了平衡修正。

但是，专利文献1所记载的平衡修正需要在组装马达的过程中进行。亦即，在将转子组装到静止体之前进行转子的平衡修正。在这种情况下，在将转子组装于静止体之后，存在着将旋转中心与转子的中心轴线偏离组装的可能性。其结果是，在旋转体产生不平衡，成为振动的原因。

为了解决上述的问题，需要在将转子组装于静止体之后进行转子的平衡修正。

发明内容

本发明的主要目的是在将转子组装于静止体之后进行转子的平衡修正。

本发明的示例性的第一实施方式所涉及的送风风扇是具备下述部件的风扇：马达，其由旋转部和静止部构成；叶轮，其由多个叶片以及固定所述多个叶片的叶片支承部构成，且覆盖所述马达；以及机壳，其由位于所述多个叶片的下侧的下板部、覆盖所述多个叶片的侧方的侧壁部、位于所述多个叶片的上侧且具有轴向贯通的进气口的上板部构成，其中，在所述叶片支承部的下表面具有沿周向延伸的平衡修正部，在所述下板部的在轴向与所述平衡修正部重合的位置具有贯通孔，通过所述贯通孔能够从所述下板部的下侧目视所述平衡修正部的一部分。

根据本发明，能够在将旋转部组装于静止部之后对旋转部的不平衡进行修正。

附图说明

图1是第一实施方式所涉及的送风风扇的剖视图。

图2是马达附近的剖视图。

图3是套筒的剖视图。

图4是套筒的俯视图。

图5是套筒的仰视图。

图6是轴承部附近的剖视图。

图7是送风风扇的俯视图。

图8是送风风扇的仰视图。

图9是放大表示叶轮的一部分的图。

图10是放大表示第一实施方式的变形例所涉及的叶轮的一部分的图。

图11是放大表示第一实施方式的变形例所涉及的叶轮的一部分的图。

图12是放大表示第一实施方式的变形例所涉及的叶轮的一部分的图。

具体实施方式

在本说明书中，将在马达的中心轴线方向的图1的左侧称为“上侧”，并将右侧简称为“下侧”。此外，上下方向不表示组装到实际机器时的位置关系以及方向。并且，将与中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与中心轴线垂直的方向称为“径向”，将以中心轴线为中心的圆周方向称为“周向”。

图1是本发明的示例性的第一实施方式所涉及的送风风扇1的剖视图。送风风扇1是离心风扇，例如被用于对笔记本电脑内的电子元件进行冷却。送风风扇1包括叶轮11、马达12以及机壳13。叶轮11从马达12的旋转部22径向向外延伸。叶轮11借助马达12而以中心轴线J1为中心旋转。

叶轮11是由树脂制成的，具有固定于旋转部22的叶片支承部111和多个叶片112。叶片支承部111由用于与马达12连接的转子固定部1111和用于与多个叶片112连接的叶片固定部1112构成。转子固定部1111为沿轴向延伸的圆筒状。叶片固定部1112为从转子固定部1111的外周面的下侧区域朝向径向外侧延伸的大致圆盘状。转子固定部1111的内周面固定于马达12的旋转部22。多个叶片112以中心轴线J1为中心从叶片支承部111的上表面朝向径向外侧延伸。叶片支承部111以及多个叶片112通过树脂的注塑成型构成为一体的部件。

在送风风扇1中，通过借助马达12使叶轮11以中心轴线J1为中心旋转，从而产生空气的气流。

机壳13收纳马达12以及叶轮11。机壳13具有上板部131、安装板132（以下，称为下板部132）和侧壁部133。上板部131为由金属形成的大致板状的部件。上板部131位于马达12以及叶轮11的上侧。上板部131具有一个轴向贯通的进气口151。进气口151在轴向上与叶轮11以及马达12重合。进气口151为中心与中心轴线J1重合的大致圆形。

下板部132为由金属板经冲压加工而形成的大致板状的部件。下板部132位于马达12以及叶轮11的下侧。侧壁部133由树脂形成。侧壁部133覆盖叶轮11的侧方。侧壁部133的上端部与上板部131通过螺丝固定等方式固定。侧壁部133的下端部与下板部132通过嵌入成型而固定。侧壁部133从轴向观察呈大致U字状，并且侧壁部133具有朝向径向外侧开口的出风口153。更加详细说明的话，在侧壁部133的开口的上下分别配置有上板部131和下板部132。由上板部131、下板部132以及侧壁部133的开口所围成的部位为出风口153。侧壁部133通过嵌入成型以外的方法设置也可以，由树脂以外的材料形成也可以。并且，将上板部131以及下板部132固定于侧壁部133的固定方法不限于上述方法。

图2是马达附近的剖视图。马达12为外转子型马达。马达12具备静止部21和旋转部22。静止部21具有轴承部23、定子210、电路板25以及轴瓦26。

轴承部23配置在比定子210靠径向内侧的位置。轴承部23具有套筒231和轴承壳体232。套筒231为以中心轴线J1为中心的大致圆筒状。套筒231为金属烧结体。在套筒231浸渗有润滑油。在套筒231的外周面设有多个轴向延伸的循环槽275。多个循环槽275在周向上等间隔配置。轴承壳体232由壳体圆筒部241和轴承盖242构成。壳体圆筒部241为以中心轴线J1为中心的大致圆筒状。套筒231通过粘结剂固定于壳体圆筒部241的内周面。轴承壳体232由金属形成。轴承盖242固定在壳体圆筒部241的下端部。亦即，轴承盖242封闭轴承壳体232的下端部。套筒231用粘结剂以外的方式固定也可以，例如，将套筒231通过压入方式固定于壳体圆筒部241的内周面也可以。

轴瓦26为大致环状的部件。轴瓦26是通过对金属部件进行切削加工而形成的。轴瓦26的内周面固定于轴承部23的外周面的下侧区域。并且，轴瓦26的外周面固定于下板部132的孔部。

定子210为以中心轴线J1为中心的大致环状的部件。定子210具有定子铁心211和构成在定子铁心211上的多个线圈212。定子铁心211是由薄板状的硅钢板层压形成的。定子铁心211具有大致圆环状的铁心背部和从铁心背部向径向外侧突出的多个齿部。多个线圈212是通过在多个齿部分别缠绕导线而构成的。在定子210的下侧配置电路板25。线圈212的引出线与电路板25电连接。电路板25为FPC（Flexible PrintCircuitboard，柔性印刷电路板）。

旋转部22包括轴221、推力垫片224、转子保持架222以及转子磁体223。轴221以中心轴线J1为中心配置。

转子保持架222为以中心轴线J1为中心的有盖的大致圆筒状。转子保持架222具有筒部222a和盖部222c。盖部222c自轴221的上端部向径向外侧延展。盖部222c的下表面为包围轴的大致环状的面。盖部222c的下表面与套筒231的上表面231b以及轴承壳体232的上表面轴向对置。下面，将盖部222c的与套筒231的上表面231b以及轴承壳体232的上表面轴向对置的部位称为“第一推力部222d”。

推力垫片224具有向径向外侧延展的大致圆盘状的部位。推力垫片224固定于轴221的下端部。推力垫片224的上表面为包围轴221的大致环状的面。推力垫片224的上表面与套筒231的下表面231c轴向对置。下面，将推力垫片224称为“第二推力部224”。并且，第二推力部224的下表面与轴承壳体232的轴承盖242的上表面对置。轴221插入到套筒231。推力垫片224也可以被构成为与轴221一体的部件。

轴221被构成为与转子保持架222一体的部件。轴221以及转子保持架222是通过对金属部件进行切削加工而形成的。即，盖部222c与轴221连续。轴221也可以被构成为与转子保持架222分体的部件。在该情况下，将轴221的上端部固定在转子保持架222的盖部222c。并且，在自转子保持架222的盖部222c的径向外侧的端部向下侧延伸的筒部222a的内周面固定转子磁体223。

转子保持架222还具有自盖部222c的下表面向下侧延伸的大致环状的环状筒部222b。在径向上，第一推力部222d位于比环状筒部222b靠内侧的位置。环状筒部222b位于比定子210靠径向内侧的位置。环状筒部222b的内周面与轴承壳体232的上部的外周面径向对置。环状筒部222b的内周面与轴承壳体232之间构成有密封间隙35。在密封间隙35中存在润滑油。

转子固定部1111的内周面固定于转子保持架222的筒部222a的外周面。即，轴221的上端部隔着转子保持架222固定于叶轮11。叶轮11也可以被构成为与转子保持架222一体的部件。在该情况下，轴221的上端部直接固定于叶轮11。

转子磁体223为以中心轴线J1为中心的大致圆筒状。转子磁体223固定于筒部222a的内周面。转子磁体223配置在定子210的径向外侧。

图3是套筒231的剖视图。在套筒231的内周面231a的上部以及下部设有第一径向动压槽列271以及第二径向槽列272，所述第一径向动压槽列271以及第二径向槽列272由多个鲱骨状的槽构成。并且，图4是套筒231的俯视图。在套筒231的上表面231b设有由多个螺旋形状的槽所构成的第一轴向动压槽列273。并且，图5是套筒231的仰视图。在套筒231的下表面231c设有螺旋形状的第二轴向动压槽列274。

图6是轴承部23附近的剖视图。在轴221的外周面与套筒231的内周面231a之间构成径向间隙。径向间隙包括第一径向间隙311和位于比第一径向间隙靠下侧的位置的第二径向间隙312。第一径向间隙311构成在轴221的外周面与套筒231的内周面231a的设有第一径向动压槽列271的部位之间。在第一径向间隙311中存在润滑油。并且，第二径向间隙312构成在轴221的外周面与套筒231的内周面231a的设有第二径向动压槽列272的部位之间。在第二径向间隙312中存在润滑油。第一径向间隙311以及第二径向间隙312构成产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部31。

在套筒231的上表面231b的设有第一轴向动压槽列273的部位与转子保持架222的第一推力部222d的下表面之间构成有第一轴向间隙34。在第一轴向间隙34中存在润滑油。第一轴向间隙34构成产生润滑油的流体动压的轴向动压轴承部。下面，将第一轴向间隙34称为“上轴向动压轴承部34”。

在套筒231的下表面231c的设有第二轴向动压槽列274的部位与第二推力部224的上表面之间构成有第二轴向间隙32。在第二轴向间隙32中存在润滑油。第二轴向间隙32构成产生润滑油的流体动压的轴向动压轴承部。下面，将第二轴向间隙32称为“下轴向动压轴承部32”。上轴向动压轴承部34与下轴向动压轴承部32通过循环槽275连通。循环槽275调整上轴向动压轴承部34与下轴向动压轴承部32的压力。

在轴承壳体232的轴承盖242的上表面与推力垫片的下表面之间构成第三轴向间隙33。

在马达12中，密封间隙35、上轴向动压轴承部34、径向动压轴承部31、下轴向动压轴承部32、循环槽275以及第三轴向间隙33成为一个互相连接的袋状构造，在袋状构造中连续存在润滑油。在袋状构造中，只在图6所示的密封间隙35处形成润滑油的界面。旋转部22由轴承部23支承成能够以中心轴线J1为中心相对于静止部21旋转。

在马达12中，通过给定子210供电，在转子磁体223与定子210之间产生以中心轴线J1为中心的扭矩。由此，旋转部22以及叶轮11以中心轴线J1为中心旋转。通过叶轮11的旋转，空气被从进气口151向机壳13内吸入，并从出风口153送出。

图7表示从上侧观察送风风扇1的俯视图。进气口151为以中心轴线J1为中心的圆形状。进气口151的形状能够根据送风风扇1的特性要求变更，不限定为圆形状。并且，进气口151的中心相对于中心轴线J1偏心也可以。

多个叶片112的内端从轴向观察在进气口151处露出。由此，当叶轮11旋转时，由进气口151吸入的空气被高效地向出风口153送出。并且，转子固定部1111从轴向观察在进气口151处露出。如果进气口151的内边与转子固定部1111的外周面之间的径向间隙大的话，叶轮11旋转时吸气量大，静压小。如果进气口151的内边与转子固定部1111的外周面之间的径向间隙小的话，吸气量变小，静压变大。亦即，吸气量与静压成为此消彼长（trade off）的关系。

图8是从下侧观察送风风扇1的仰视图。在下板部132形成有以中心轴线J1为中心的大致圆弧状的第一贯通孔154和第二贯通孔155。第一贯通孔154从轴向观察与平衡修正部1113重合。关于平衡修正部1113在以后讲述。

图9是表示本发明所涉及的平衡修正部1113的第一实施方式的剖视图。在转子固定部1111与叶片固定部1112之间形成平衡修正部1113，所述平衡修正部1113由向上凹陷的环状凹部构成。并且，如上所述，第一贯通孔154与平衡修正部1113的周向位置大致相同。平衡修正部1113的径向的从内端到外端的整个区域在第一贯通孔154处露出。

叶轮11以及旋转体22各自的重心在径向上与中心轴线J1不一致，使得马达2旋转时重心绕中心轴线J1旋转，从而产生振动。因此，优选的是，在将叶轮11组装到旋转体22后修正不平衡，以使重心位置在径向上尽可能地与中心轴线J1重合。

通过将平衡部件1114粘附在平衡修正部1113来进行平衡修正，所述平衡部件1114是含有钨等大比重金属的粘结剂。为了高效率地进行平衡修正，需要通过粘附少量的平衡部件1114来完成平衡修正。因此，希望尽可能地将平衡修正部件1114粘附在叶轮11的径向外侧。

通过形成为这样的平衡修正部1113的形状，在送风风扇1组装完成后，能够从第一贯通孔154将工具插入来进行平衡修正部件1114的涂装。送风风扇1在旋转体的组装工序中会产生同轴度的偏差等。并且，一边对构成送风风扇的部件逐个进行平衡修正一边组装的话，工序数就变多了。由于在送风风扇1组装完成后进行平衡修正，能够减少工序数，并且能够提供同轴度的偏差小、即旋转平衡精度高的送风风扇1。

根据本实施方式，由于采用了高精度的轴向动压轴承作为轴承，因此轴向的移动量小。因此，能够使叶轮11尽可能地靠近上板部131、下板部132。因此，能够使平衡修正部1113靠近下板部132。

在平衡修正完成后，从下侧在下板部132的底面粘附密封部件，封闭第一贯通孔154。由此，防止了空气流出，并且维持了静压。

电路板25在下板部131的上侧配置于在以中心轴线J1为中心的径向上与配置第一贯通孔154的方向不同的方向。然后，电路板25通过第二贯通孔155绕到下板部131的下侧，向下板部131的径向外侧引出。为了使缠绕在多个齿部的线圈212的引出线容易焊接，电路板25沿着定子210的周向延伸。由此，电路板25不会变成障碍，能够从第一贯通孔154将平衡修正部件1114粘附到平衡修正部1113。

图10是表示第一实施方式的变形例的平衡修正部1113a的剖视图。本变形例的平衡修正部1113a形成为向下侧突出的环状的凸部形状。夹持型的平衡修正部件1114a夹持凸部的径向的外侧面和内侧面。通过采用本变形例，平衡修正部件1114a的固定方法变得简单，因此削减了工序数。

图11是表示第一实施方式的变形例的平衡修正部1113b的剖视图。本变形例的平衡修正部1113b具有向上侧凹陷的环状的凹部和位于凹部的径向外侧且向下侧突出的环状的凸部。换言之，在图9表示的第一实施方式的基础上另外具有向下侧突出的环状的凸部。通过采用此变形例，能够防止涂装的平衡修正部件1114向径向外侧流出。此外，配置在凸部的内侧的凹部不是必须的，只配置凸部也可以。

图12是表示第一实施方式的变形例的平衡修正部1113c的剖视图。本变形例的平衡修正部1113c在径向上配置在转子保持架222与叶片支承部111之间。换言之，将转子保持架222的外周面作为平衡修正部1113c的一部分。由此，具有平衡修正部1113c的加工变得简单的优点。

根据本发明，由于能够在送风风扇完成后的状态下进行平衡修正，因此能够得到降低振动的效果。并且，轴向流体动压轴承为更加简单的构造，也可应用在采用滑动轴承的送风风扇中。以上，上述实施方式以及变形例中的构成只要不互相矛盾即可以适当组合。

本发明能够利用在用于修正旋转体的平衡的风扇马达中。

Claims

1.一种风扇，所述风扇包括：

马达，其由旋转部和静止部构成；

叶轮，其由多个叶片以及固定所述多个叶片的叶片支承部构成，且覆盖所述马达；和

机壳，其由位于所述多个叶片的下侧的下板部、覆盖所述多个叶片的侧方的侧壁部以及位于所述多个叶片的上侧且具有轴向贯通的进气口的上板部构成，

其特征在于：

在所述叶片支承部的下表面具有沿周向延伸的平衡修正部，

在所述下板部的在轴向与所述平衡修正部重合的位置具有贯通孔，通过所述贯通孔能够从所述下板部的下侧目视所述平衡修正部的一部分。

2.根据权利要求1所述的风扇，

所述平衡修正部为向上侧凹陷的环状的凹部。

3.根据权利要求1所述的风扇，

所述平衡修正部为向下侧突出的环状的凸部。

4.根据权利要求1所述的风扇，

所述平衡修正部在径向配置在所述转子保持架与所述叶片支承部之间。

5.根据权利要求1所述的风扇，

所述叶片支承部由轴向延伸且固定在所述转子保持架的外周面的转子固定部与自所述转子固定部的下端向径向外侧延伸的叶片固定部构成，

所述平衡修正部配置在所述转子固定部与所述叶片固定部之间。

6.根据权利要求1所述的风扇，

所述贯通孔为圆弧状。

7.根据权利要求1所述的风扇，

所述静止部具有定子并且具有配置在所述定子的下侧的电路板，

所述电路板在以所述中心轴线为中心的径向，向与形成所述贯通孔的方向不同的方向延伸。

8.根据权利要求1所述的风扇，

所述风扇包括：

轴，其能够以中心轴线为中心旋转；

推力垫片，其固定在所述轴的下端部；

转子保持架，其由筒部、环状筒部和盖部构成，且固定在所述轴的上端部；和

轴承部，其与所述转子保持架的下表面对置，并且所述轴承部具有套筒以及轴承壳体，该轴承壳体具有轴承盖，

在所述环状筒部的内周面与所述轴承壳体之间具有密封间隙，

在所述套筒的上表面与所述盖部的下表面之间具有第一轴向间隙，

在所述套筒的下表面与所述推力垫片的上表面之间具有第二轴向间隙，

在所述轴的外周面与所述套筒的内周面之间具有产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部，

在所述套筒的外周面具有轴向延伸的循环槽，

在所述轴承盖的上表面与所述推力垫片的下表面之间形成第三轴向间隙，

所述密封间隙、所述第一轴向间隙、所述径向动压轴承部、所述第二轴向间隙、所述循环槽以及所述第三轴向间隙成为一个互相连接的袋状构造，在该袋状构造中润滑油连续存在，只在所述密封间隙处形成润滑油的界面。

9.根据权利要求8所述的风扇，

所述轴承壳体的下端部由所述轴承盖封闭。

10.根据权利要求1所述的风扇，

通过在所述下板部的底面粘贴密封部件来堵塞所述贯通孔。