CN108425865A - 薄型风扇及薄型马达 - Google Patents

Abstract

一种薄型风扇包括一扇框以及一驱动装置，驱动装置设置于扇框内。驱动装置包括一定子结构及一转子结构。定子结构包括一定子磁极组及一座体，座体与扇框连接，定子磁极组设置于座体外缘。转子结构与定子结构对应设置，转子结构包括一转子壳、一磁性结构及一叶轮。转子壳的中央形成有一柱状的转轴，转轴深入座体内，其中，转子壳与转轴由单一材质的工件直接加工形成为单一构件。磁性结构设置于转子壳的内壁，磁性结构受定子磁极组感磁驱动而带动转子壳旋转。叶轮与转子壳连接。

Description

薄型风扇及薄型马达

技术领域

本发明涉及一种薄型风扇及薄型马达，特别涉及转子壳与转轴为一体成型的一种薄型风扇及薄型马达。

背景技术

现行电子装置的散热效率为其性能发挥及使用寿命的重要影响因素之一，而散热风扇应用于电子装置的散热，是利用散热风扇带动周围空气产生气流，以提高电子元件散热效率，其散热效果显著且已成为散热装置的主流。

然而为了配合各种电子装置薄型化发展的趋势，其风扇结构或马达亦朝向薄型化发展；传统薄形风扇或薄型马达的转子结构，在结合转子壳及转轴时，因受到转子壳的铁壳厚度的影响仅能利用激光焊接的方式结合，然而激光焊接会使转子壳产生制程不稳定、铁壳破孔漏油、运转时产生偏摆及耐震结构不佳等问题。而利用冲压成型的方式使转子壳及转轴一体化时，冲压成型的转子壳在磁环面的平面度、转子壳内径的精度及拔模角度等加工误差，皆会使转子结构产生组装误差及运转不稳定，尤其是在超薄型风扇及超薄型马达的设计上，因为各元件的间隙都非常微小，一旦发生上述情形，皆会造成转子结构于运转时产生严重的干涉问题，且在后续制程及组装难度大为增加。

因此，如何优化转子结构的制程稳定性，提升制程与组装的精度，减少各部零件组立的工序，进而提升薄型风扇及薄型马达的运作效率，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明提供一种薄型风扇，以增加整体制程稳定性，减少组立的工序，降低制造及检验的成本。

本发明提供一种薄型风扇，其包括一扇框以及一驱动装置，驱动装置设置于扇框内。驱动装置包括一定子结构及一转子结构。定子结构包括一定子磁极组及一座体，座体与扇框连接，定子磁极组设置于座体外缘。转子结构与定子结构对应设置，转子结构包括一转子壳、一磁性结构及一叶轮。转子壳的中央形成有一柱状的转轴，转轴深入座体内，其中，转子壳与转轴由单一材质的工件直接加工形成为单一构件。磁性结构设置于转子壳的内壁，磁性结构受定子磁极组感磁驱动而带动转子壳旋转。叶轮与转子壳连接。

在一实施例中，扇框最大高度不大于5毫米。

在一实施例中，转子壳与转轴为相同材质的纯金属材料或合金材料，且转子壳与转轴为一次车削制成或一次模制成型。

在一实施例中，转子壳更包括一油封盖，设置于转子壳并围设于转轴的外缘，油封盖与座体对应设置，。

在一实施例中，转子壳更包括一突出结构，设置于转子壳相对于转轴的另一表面，突出结构与转轴对应设置，其中突出结构、转子壳及转轴由单一材质的工件直接加工形成为单一构件。

在一实施例中，突出结构外形为柱状结构、弧状结构、半球状结构或锥状结构。

在一实施例中，转轴的表面更具有多个凹槽结构，其中凹槽结构外形为环形沟槽、斜向纹路、V形纹路或U形纹路。

在一实施例中，转子壳朝向定子结构的表面且相对于座体处更具有多个动压纹或推力纹路。

在一实施例中，转子壳朝向定子结构的表面且相对于座体处形成一拨油层。

本发明更提供一种薄型马达，其包括一马达外壳以及一驱动装置，驱动装置设置于马达外壳内。驱动装置包括一定子结构及一转子结构。定子结构包括一定子磁极组及一座体，座体与马达外壳连接，定子磁极组设置于座体外缘。转子结构与定子结构对应设置，转子结构包括一转子壳及一磁性结构。转子壳的中央形成有一柱状的转轴，转轴的一端深入座体内。其中，转子壳与转轴由单一材质的工件直接加工形成为单一构件。磁性结构设置于转子壳的内壁，磁性结构受定子磁极组感磁驱动而带动转子壳旋转。

在一实施例中，马达外壳最大高度不大于5毫米。

在一实施例中，转子壳与转轴为相同材质的纯金属材料或合金材料，且转子壳与转轴为一次车削制成或一次模制成型。

在一实施例中，转子壳更包括一油封盖，设置于转子壳并围设于转轴的外缘，油封盖与座体对应设置。

在一实施例中，转轴的表面更具有多个凹槽结构，其中凹槽结构外形为环形沟槽、斜向纹路、V形纹路或U形纹路。

在一实施例中，转子壳朝向定子结构的表面且相对于座体处更具有多个动压纹或推力纹路。

在一实施例中，转子壳朝向定子结构的表面相对于座体处形成一拨油层。

承上所述，本发明的薄型风扇及薄型马达是藉由转子壳与转轴由单一材质的工件直接加工形成单一构件，利用无缝式一体成型的转子壳与转轴以提升元件的精度、平面度及良率，增加整体制程稳定性，且无需增加激光焊接的步骤，减少薄型风扇及薄型马达组立的工序，降低制造成本。

利用再次车制使转子结构表面具有多个凹槽结构、动压纹或推力纹路，再藉由拨油层的设计，使得薄型风扇及薄型马达也可增加防止漏油的能力，进而提升薄型风扇及薄型马达运转效率及使用寿命。

附图说明

图1A为本发明较佳实施例的一种薄型风扇的立体示意图。

图1B为图1A所示的薄型风扇的分解示意图。

图1C为图1A所示的薄型风扇沿A-A线段的剖视图。

图2A至图2D分别为突出结构的不同态样的示意图。

图3A至图3D分别为凹槽结构的不同态样的示意图。

图4A为本发明较佳实施例之一种薄型马达的立体示意图。

图4B为图4A所示的薄型马达沿C-C线段的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1：扇框

2：驱动装置

21：定子结构

211：定子磁极组

212：座体

22：转子结构

221：转子壳

2211：转轴

2212：油封盖

2213、2213a、2213b、2213c、2213d：突出结构

222：磁性结构

223：叶轮

3：马达外壳

4：驱动装置

41：定子结构

411：定子磁极组

412：座体

42：转子结构

421：转子壳

4211：转轴

4212：油封盖

422：磁性结构

A-A、C-C：线段

F：薄型风扇

G、G1、G2、G3、G4：凹槽结构

M薄型马达

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例之一种薄型风扇及薄型马达，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请同时参照图1A至图1C，图1A为本发明较佳实施例的一种薄型风扇的立体示意图；图1B为图1A所示的薄型风扇的分解示意图；图1C为图1A所示的薄型风扇沿A-A线段的剖视图。

本发明提供一种薄型风扇F包括一扇框1以及一驱动装置2，驱动装置2设置于扇框1内。驱动装置2包括一定子结构21及一转子结构22。定子结构21包括一定子磁极组211及一座体212，座体212与扇框1连接，定子磁极组211设置于座体212外缘。转子结构22与定子结构21对应设置，转子结构22包括一转子壳221、一磁性结构222及一叶轮223。转子壳221的中央形成有一柱状的转轴2211，转轴2211深入座体212内，座体212可为轴承及/或轴衬。其中，转子壳221与转轴2211由单一材质的工件直接加工形成为单一构件。磁性结构222设置于转子壳221的内壁，磁性结构222受定子磁极组211感磁驱动而带动转子壳221旋转。叶轮223与转子壳221连接。

在本实施例中，转子壳221与转轴2211为相同材质的纯金属材料或合金材料，且转子壳221与转轴2211为一次车削制成或一次模制成型，而非以组配、焊接、黏合或卡接的方式连接。本实施例的转子壳221与转轴2211为无缝式一体成型的单一构件，在满足转子结构22所需的刚性条件下，金属材质的转子壳221可达到更薄型化的效果，进而大幅降低扇框1高度，使扇框1最大高度不大于5毫米，甚至可达到2.5毫米的高度，使薄型风扇F得以进一步的薄型化。

本发明的薄型风扇利用精密电脑数值控制(Computer Numerical Control；CNC)车床或是模制成型，将转子壳与转轴车制或模制为无缝式一体成型的单一构件，仅需经过一次加工即可达成转子结构所需的精度及平面度，可减少转轴的料件，降低生产成本，排除目前薄型风扇制程中激光焊接及冲压成型所造成的转子壳破孔及平面度不佳的风险，增加整体制程稳定性及良率，简化薄型风扇组立的繁琐工序。

承上所述，转子壳221更包括一油封盖2212，设置于转子壳221并围设于转轴2211的外缘，油封盖2212与座体212对应设置，座体212可为轴承及/或轴衬，油封盖2212可配置于轴承外或轴衬内，或是深入轴承及轴衬之间。更进一步说明，利用CNC车床车制或是模制成型的一次加工的特性，可使转子壳221及转轴2211为无缝式一体成型的单一构件，再配合本实施例的油封盖2212，可增进薄型风扇F防漏油的能力，增加薄型风扇F的使用寿命，并减少各元件所占用的空间，进而大幅缩减薄型风扇F的体积。

请同时参照图2A至图2D，在本实施例中，薄型风扇F更可利用一次加工的特性，使转子壳221更包括一突出结构2213，以减少转子结构22与外部系统间的碰撞；突出结构2213设置于转子壳221相对于转轴2211的另一表面，突出结构2213与转轴2211对应设置，其中突出结构2213、转子壳221及转轴2211由单一材质的工件直接加工形成为单一构件，且突出结构外形为柱状结构2213a(见图2A)、弧状结构2213b(见图2B)、半球状结构2213c(见图2C)或锥状结构2213d(见图2D)。更进一步说明，本实施例的转子结构22可利用CNC车床车制或模制成型的一次加工，使突出结构2213、转子壳221及转轴2211为无缝式一体成型的单一构件。而在转子结构22运转过程中，突出结构2213的设计可让转子结构22与外部系统间的碰撞摩擦阻力减少，并降低薄型风扇F受到外界压力时的噪音，提升薄型风扇F的寿命，且当突出结构2213与转轴2211同轴心时，减少摩擦阻力的效果最大。

请同时参照图3A至图3D，在本实施例中，薄型风扇F更可利用CNC车床的再次车制的方式，使转轴2211的表面更具有多个凹槽结构G，其中凹槽结构G外形为环形沟槽G1(见图3A)、斜向纹路G2(见图3B)、V形纹路G3(见图3C)或U形纹路G4(见图3D)。藉由上述凹槽结构G的设计，可增加转轴2211的轴向乘载力，提升转子结构22运转的稳定度，进而增加薄型风扇F的使用寿命。

此外，转子壳221朝向该定子结构21的表面且相对于座体212处更具有多个动压纹或推力纹路(图式未示)。且转子壳221朝向定子结构21的表面且相对于座体212处形成一拨油层(图式未示)。藉由拨油层搭配油封盖2212的设计，可提升薄型风扇F防漏油的能力，进而增加薄型风扇F的使用寿命。

请同时参照图4A至图4B，图4A为本发明较佳实施例的一种薄型马达的立体示意图；图4B为图4A所示的薄型马达沿C-C线段的剖视图。

本发明更提供一种薄型马达M包括一马达外壳3以及一驱动装置4，驱动装置4设置于马达外壳3内。驱动装置4包括一定子结构41及一转子结构42。定子结构41包括一定子磁极组411及一座体412，座体412与马达外壳3连接，定子磁极组411设置于座体412外缘。转子结构42与定子结构41对应设置，转子结构42包括一转子壳421及一磁性结构422。转子壳421的中央形成有一柱状的转轴4211，转轴4211的一端深入座体412内，座体412可为轴承及/或轴衬。其中，转子壳421与转轴4211由单一材质的工件直接加工形成为单一构件。磁性结构422设置于转子壳421的内壁，磁性结构422受定子磁极组411感磁驱动而带动转子壳421旋转。

在本实施例中，转子壳421与转轴4211为相同材质的纯金属材料或合金材料，且转子壳421与转轴4211为一次车削制成或一次模制成型，而非以组配、焊接、黏合或卡接的方式连接。本实施例的转子壳421与转轴4211为无缝式一体成型的单一构件，在满足转子结构42所需的刚性条件下，金属材质的转子壳421可达到更薄型化的效果，进而大幅降低马达外壳3高度，使马达外壳3最大高度不大于5毫米，甚至可达到2.5毫米的高度，使薄型马达M得以进一步的薄型化。

本发明的薄型马达利用精密电脑数值控制(Computer Numerical Control；CNC)车床或是模制成型，将转子壳与转轴车制或模制为无缝式一体成型的单一构件，仅需经过一次加工即可达成转子结构所需的精度及平面度，可减少转轴的料件，降低生产成本，排除目前薄型马达制程中激光焊接及冲压成型所造成的转子壳破孔及平面度不佳的风险，增加整体制程稳定性及良率，简化薄型马达组立的繁琐工序。

关于本实施例薄型马达M的其他相关特征如：油封盖、拨油层、凹槽结构、动压纹以及推力纹路等，与薄型风扇F具有相同特征及原理，因而在此省略尚不赘述。

综上所述，本发的明薄型风扇及薄型马达是藉由转子壳与转轴由单一材质的工件直接车制或模制形成单一构件，仅需经过一次加工即可达成转子结构所需的精度、平面度及良率，排除目前薄型风扇及薄型马达制程中激光焊接及冲压成型所造成的转子壳破孔及平面度不佳的风险，增加整体制程稳定性，减少组立的工序，降低制造及检验的成本。

此外，可利用再次车制的方式使转子结构表面具有多个凹槽结构、动压纹或推力纹路，再藉由拨油层的设计，使得薄型风扇及薄型马达增加防止漏油的能力，进而提升薄型风扇及薄型马达运转效率及使用寿命。

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，均应包含于所附的权利要求书的范围中。

Claims (16)

1.一种薄型风扇，包括：

一扇框；以及

一驱动装置，设置于该扇框内，该驱动装置包括：

一定子结构，包括一定子磁极组及一座体，该座体与该扇框连接，该定子磁极组设置于该座体外缘；及

一转子结构，与该定子结构对应设置，该转子结构包括：

一转子壳，该转子壳的中央形成有一柱状的转轴，该转轴深入该座体内，其中，该转子壳与该转轴由单一材质的工件直接加工形成为单一构件；

一磁性结构，设置于该转子壳的内壁，该磁性结构受该定子磁极组感磁驱动而带动该转子壳旋转；及

一叶轮，与该转子壳连接。

2.如权利要求1所述的薄型风扇，其中该扇框最大高度不大于5毫米。

3.如权利要求1所述的薄型风扇，其中该转子壳与该转轴为相同材质的纯金属材料或合金材料，且该转子壳与该转轴为一次车削制成或一次模制成型。

4.如权利要求1所述的薄型风扇，其中该转子壳更包括：

一油封盖，设置于该转子壳并围设于该转轴的外缘，该油封盖与该座体对应设置。

5.如权利要求1所述的薄型风扇，其中该转子壳更包括：

一突出结构，设置于该转子壳相对于该转轴的另一表面，该突出结构与该转轴对应设置，其中该突出结构、该转子壳及该转轴由单一材质的工件直接加工形成为单一构件。

6.如权利要求5所述的薄型风扇，该突出结构外形为柱状结构、弧状结构、半球状结构或锥状结构。

7.如权利要求1所述的薄型风扇，其中该转轴的表面更具有多个凹槽结构，其中该凹槽结构外形为环形沟槽、斜向纹路、V形纹路或U形纹路。

8.如权利要求1所述的薄型风扇，其中该转子壳朝向该定子结构的表面且相对于该座体处更具有多个动压纹或推力纹路。

9.如权利要求1所述的薄型风扇，其中该转子壳朝向该定子结构的表面且相对于该座体处形成一拨油层。

10.一种薄型马达，包括：

一马达外壳；以及

一驱动装置，设置于该马达外壳内，该驱动装置包括：

一定子结构，包括一定子磁极组及一座体，该座体与该马达外壳连接，该定子磁极组设置于该座体外缘；及

一转子结构，与该定子结构对应设置，该转子结构包括：

一转子壳，该转子壳的中央形成有一柱状的转轴，该转轴的一端深入该座体内，其中，该转子壳与该转轴由单一材质的工件直接加工形成为单一构件；及

一磁性结构，设置于该转子壳的内壁，该磁性结构受该定子磁极组感磁驱动而带动该转子壳旋转。

11.如权利要求10所述的薄型马达，其中该马达外壳最大高度不大于5毫米。

12.如权利要求10所述的薄型马达，其中该转子壳与该转轴为相同材质的纯金属材料或合金材料，且该转子壳与该转轴为一次车削制成或一次模制成型。

13.如权利要求10所述的薄型马达，其中该转子壳更包括：

一油封盖，设置于该转子壳并围设于该转轴的外缘，该油封盖与该座体对应设置。

14.如权利要求10所述的薄型马达，其中该转轴的表面更具有多个凹槽结构，其中该凹槽结构外形为环形沟槽、斜向纹路、V形纹路或U形纹路。

15.如权利要求10所述的薄型马达，其中该转子壳朝向该定子结构的表面且相对于该座体处更具有多个动压纹或推力纹路。

16.如权利要求10所述的薄型马达，其中该转子壳朝向该定子结构的表面相对于该座体处形成一拨油层。