CN111148902A - 冷却风扇 - Google Patents

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Abstract

本发明的冷却风扇包括：风扇外壳；旋转轴，以能够旋转的方式被上述风扇外壳支撑；定子，固定于上述风扇外壳；转子，设置有隔着规定间隔配置于上述定子的外周面的磁铁，与叶轮相连接；以及印制电路板，设置于上述定子的下侧，安装有用于控制冷却风扇的电路部件和用于检测转子的旋转次数的霍尔传感器，上述磁铁通过使与霍尔传感器相邻的下部形成大于其他部分的长度或厚度来增强霍尔传感器的传感力，从而缩短制造工序，并提高霍尔传感器的传感性能。

Description

冷却风扇
技术领域
本发明涉及用于防止电子设备、汽车或发光二极管照明灯等过热的冷却风扇。
背景技术
为了防止目前使用的电子设备、发光二极管照明灯或安装于汽车的各种部件过热，主要使用冷却风扇。
冷却风扇包括：旋转轴，以能够旋转的方式被风扇外壳支撑；转子，固定于旋转轴；定子，固定于风扇外壳，与转子隔着规定间隔来配置；叶轮，固定于转子，并与转子一同旋转；以及印制电路板(PCB)，设置于定子的下部，用于控制冷却风扇。
这种冷却风扇安装有用于检测转子的旋转次数的霍尔传感器，霍尔传感器通过检测磁铁中产生的磁场来检测转子的旋转次数，配置于最大限度地接近磁铁的位置。
如韩国授权专利公报10-1482939(2015年01月06日)的公开，电机的霍尔传感器安装于霍尔传感器基板，霍尔传感器基板设置于固定定子的隔热材料的一侧，通过电机的主基板和电缆电连接。
这种霍尔传感器具有如下的结构，即，独立于控制电机的主基板来设置于接近磁铁的位置，并与主基板相连接，因此，存在结构复杂、制造费用增加的问题。
并且，当霍尔传感器设置于主基板时，为了使霍尔传感器设置于接近磁铁的位置，在主基板的上面，即，与磁铁相向的位置安装霍尔传感器，在主基板的背面安装各种电路部件。
在这种情况下，通过如下的两个工序进行，即，在主基板的背面安装电路部件的工序和在主基板的上面安装霍尔传感器的工序，因此，存在制造工序增加、费用增加的问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供一种通过增强向磁铁的霍尔传感器传递的磁场强度来提高霍尔传感器的传感力的冷却风扇。
本发明的另一目的在于，提供一种通过在印制电路板的一面一同安装电路部件和霍尔传感器来缩短制造工序、减少费用的冷却风扇。
解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的冷却风扇包括：风扇外壳；旋转轴，以能够旋转的方式被上述风扇外壳支撑；定子，固定于上述风扇外壳；转子，设置于上述旋转轴，包括磁铁和背轭，上述磁铁隔着规定间隔配置于上述定子的外周面，上述背轭配置于上述磁铁的外周面；以及印制电路板，设置于上述定子的下侧，安装有用于控制冷却风扇的电路部件和用于检测转子的旋转次数的霍尔传感器，在上述磁铁的与霍尔传感器相邻的下部形成传感力增强部，通过使长度及厚度中的一个大于其他部分来增强霍尔传感器的传感力。
通过一次部件安装工序，可在印制电路板的一面一同安装电路部件和霍尔传感器。
传感力增强部可包括扩张部，上述扩张部通过扩张磁铁的下部的厚度来增强下侧方向的磁场强度。
磁铁呈圆筒形状，上述扩张部可在磁铁下部的外部面沿着圆周方向突出而成。
扩张部能够以与背轭的厚度相同的宽度突出。
传感力增强部可包括突出部，突出部朝向磁铁的下侧方向突出而成，用于增加磁铁的长度。
突出部的厚度可以比磁铁的其他部分的厚度薄。
突出部可在其内部面形成厚度沿着下侧方向越来越薄的倾斜面，使其厚度比磁铁的其他部分的厚度薄。
发明的效果
如上所述，本发明可通过形成大面积的磁铁的下部来增加在与霍尔传感器相邻的下部产生的磁场强度、并提高霍尔传感器的传感性能。
并且，可通过增加霍尔传感器可检测的磁场强度来在印制电路板的背面一同安装电路部件和霍尔传感器，由此，通过一次部件安装工序便可制造，从而可缩短制造工序并减少费用。
附图说明
图1为本发明一实施例的冷却风扇的立体图。
图2为本发明一实施例的冷却风扇的剖视图。
图3为本发明一实施例的冷却风扇的部分放大剖视图。
图4为本发明一实施例的磁铁的立体图。
图5为本发明另一实施例的具有磁铁的冷却风扇的剖视图。
图6为本发明另一实施例的具有磁铁的冷却风扇的部分放大图。
具体实施方式
以下，参照多个附图详细说明本发明的实施例。在此过程中，基于明确性与便利性，在附图所示的结构要素的大小或形状等有所夸张。并且，考虑本发明的结构及作用特别定义的多个术语可根据使用人员、操作人员的意图或惯例不同。需通过说明书全文内容定义这些术语。
参照图1及图2，本发明的冷却风扇包括：风扇外壳10，在前面形成用于排出空气的空气排出口12，在背面形成用于流入空气的空气流入口14；旋转轴20，以能够旋转的方式被风扇外壳10支撑；转子30，固定于旋转轴20；定子40，固定于风扇外壳10，与转子30隔开规定间隔来配置；叶轮50，与转子30相连接并一同进行旋转；印制电路板70，配置于转子30及定子40的下侧，连接定子40与电源，安装用于控制冷却风扇的各种电路部件。
为了使空气通过，风扇外壳10的前面和背面呈开放状，在中心形成有支撑部60，上述支撑部60以使旋转轴20进行旋转的方式支撑旋转轴20，同时，固定有定子40。
在风扇外壳10的边角形成用于向安装用托架固定的紧固孔部64，上述安装用托架安装冷却风扇。
支撑部60以圆筒的形态形成于风扇外壳10的中心，旋转轴20以能够旋转的方式插入于其内部面，定子40固定于其外部面。
在支撑部60的内部面，旋转轴20以能够旋转的方式被轴承66、68支撑。轴承66、68包括：第一球轴承66，以能够旋转的方式支撑旋转轴的上部；以及第二球轴承68，以能够旋转的方式支撑旋转轴20的下部。
定子40包括：铁芯42，固定于支撑部60的外周面；线轴44，安装于铁芯42的外部面；以及线圈46，卷绕于线轴44并导入电源。
转子30包括：磁铁32，隔着规定间隔配置于定子40的外周面，呈圆筒形态；背轭34，配置于磁铁32的外周面；以及转子支撑体36，固定有磁铁32和背轭34，与叶轮50相连接。
转子支撑体36包括：圆盘部74，中心与旋转轴20相连接，呈圆盘形态；以及圆筒部76，在圆盘部74的边缘垂直延伸，在其内部面固定有磁铁32和背轭34，在其外部面形成叶轮50。
叶轮50在转子支撑体36的外周面与转子支撑体36形成为一体。即，通过在模具配置磁铁32、背轭34及旋转轴20的状态下进行镶嵌成型来形成叶轮50和转子支撑体36，在转子支撑体36固定旋转轴20、磁铁32及背轭34。
印制电路板70配置于定子40的下侧，以中心呈开口状来向支撑部60的外周面插入的的圆盘形态，并固定于风扇外壳10。
在印制电路板70安装用于控制送风风扇的各种电路部件，与定子40的线圈46电连接，并安装用于检测转子30的旋转次数的霍尔传感器72。
在现有的印制电路板的情况下，为了避免与定子40或转子30的干涉，电路部件安装于印制电路板70的背面，为了增强传感力，霍尔传感器以接近磁铁的方式安装于印制电路板的上面。即，霍尔传感器通过检测磁铁的磁场来检测转子的旋转次数，由于越接近磁铁越容易检测磁场，安装于接近磁铁的位置，即，印制电路板的上面，或将安装有霍尔传感器的额外的印制电路板设置于接近磁铁的位置。
在印制电路板安装电路部件时使用表面贴装器(SMD，Surface MountingDevice)，在电路部件安装于印制电路板的背面、霍尔传感器安装于印制电路板的上面的情况下，由于需要进行两次工序，即，安装电路部件的工序和安装霍尔传感器的工序，因此制造时间及费用增加。
本发明在印制电路板70的背面一同安装电路部件与霍尔传感器72，可通过一次的工序将电路部件与霍尔传感器72一同设置于印制电路板70，磁铁32在与霍尔传感器相邻而配置的下侧形成用于增强磁场强度的传感力增强部，上述传感力增强部通过使厚度及长度中的一个大于其他部分来使安装于印制电路板70的背面的霍尔传感器72充分进行传感。
如图3及图4所示，一实施例的磁铁32呈圆筒形态，在下部形成传感力增强部。
一实施例的传感力增强部包括扩张部38，上述扩张部38在磁铁32的下部外部面朝向外侧方向突出，以使磁铁32的下部厚度大于其他部分，来增强磁铁32的下侧方向的磁场强度。
磁铁32由塑胶磁铁形成。即，由于需要形成磁铁32的下侧朝向外侧方向突出的扩张部38，若使用塑胶磁铁，则可在模具中将扩张部38与磁铁32形成为一体，从而能够减少制造费用。
磁铁32的扩张部38朝向磁铁32的外侧方向突出，比磁铁32的其他部分的厚度厚，从而增加磁场强度。
而且，优选地，扩张部38以与背轭34相同的厚度形成，来防止形成朝向外侧方向突出的部分。在扩张部38的外部面可形成磁场泄漏部，上述磁场泄漏部通过消除背轭34来使磁场向扩张部38的外侧方向泄漏。
这种磁场泄漏部通过使在传感力增强部产生的磁场沿着磁铁32的外侧方向泄漏来增加磁场强度，从而增强霍尔传感力72的传感力。
如图5及图6所示，本发明另一实施例的冷却风扇的结构与在上述实施例中说明的冷却风扇的结构相同，磁铁90的结构与上述实施例的磁铁32的结构不同。
另一实施例的传感力增强部为如下的突出部94，即，朝向磁铁的下侧方向突出而成来增加磁铁90的长度，从而增强沿着磁铁90的下侧方向的磁场强度。
即，通过使磁铁90的下部朝向下侧方向突出来增加磁铁90的面积，根据增加的磁铁90面积来增强向磁铁90的下侧方向的磁场强度，从而使安装于印制电路板70的背面的霍尔传感器72容易传感磁铁90的磁场。
优选地，本实施例的磁铁90由钕(ND)磁铁形成。钕磁铁由烧结钕、铁、硼素等来制造，当烧结磁铁90时，突出部94与磁铁90成形为一体。
突出部94的厚度比磁铁90的其他部分的厚度薄。即，在突出部90的内部面形成沿着下侧方向越来越薄的倾斜面96，来使其厚度比磁铁90的其他部分的厚度薄。
磁铁90的上端与铁芯42的上端之间的间隔D1大于磁铁90的下端与铁芯42的下端之间的间隔D2。这是因为，使在磁铁90的上部作用于定子40的磁场强度大于在磁铁90的下部作用于定子40的磁场强度，当转子30旋转时，通过抑制转子30向上侧方向移动来防止转子30脱离。
若在磁铁90的下部突出形成突出部94，则磁铁90的下部长度大于上部，在磁铁90的下部作用于定子40的磁场强度大于在磁铁90上部，因此，存在转子30脱离的隐患。
在本发明中，为了可在防止转子30脱离的同时扩张磁铁90的下部面积，在突出部94的内部面形成使突出部94的厚度变薄的倾斜面96。即，使在突出部94产生的磁场强度沿着向影响定子的内侧方向减弱，沿着霍尔传感器能够检测的下侧方向增强。
除了形成倾斜面96形态之外，突出部94的内部面能够以形成阶梯形态等能够使厚度变薄的多种形态形成。突出部94的外部面通过无背轭92的暴露来使磁场沿着突出部92的外侧方向泄露，从而提高霍尔传感器的传感性能。
以上，例举特定优选实施例来图示并说明了本发明，但本发明并不局限于上述实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可在不脱离本发明技术思想的范围内进行多种变更和修改。
产业上的可利用性
本发明冷却风扇可适用于用于防止电子设备、汽车或发光二极管照明灯等过热的装置。

Claims (11)

1.一种冷却风扇，其特征在于，
包括：
风扇外壳；
旋转轴，以能够旋转的方式被上述风扇外壳支撑；
定子，固定于上述风扇外壳；
转子，设置于上述旋转轴，包括磁铁和背轭，上述磁铁隔着规定间隔配置于上述定子的外周面，上述背轭配置于上述磁铁的外周面；以及
印制电路板，设置于上述定子的下侧，安装有用于控制冷却风扇的电路部件和用于检测转子的旋转次数的霍尔传感器，
在上述磁铁的与霍尔传感器相邻的下部形成传感力增强部，通过使长度及厚度中的一个大于其他部分来增强霍尔传感器的传感力。
2.根据权利要求1所述的冷却风扇，其特征在于，在上述印制电路板的一面一同安装电路部件和霍尔传感器。
3.根据权利要求1所述的冷却风扇，其特征在于，上述传感力增强部包括扩张部，上述扩张部通过扩张磁铁的下部的厚度来增强下侧方向的磁场强度。
4.根据权利要求3所述的冷却风扇，其特征在于，上述磁铁呈圆筒形状，上述扩张部在磁铁下部的外部面沿着圆周方向突出而成。
5.根据权利要求3所述的冷却风扇，其特征在于，上述磁铁为塑胶磁铁。
6.根据权利要求3所述的冷却风扇，其特征在于，上述扩张部以与上述背轭的厚度相同的宽度突出。
7.根据权利要求1所述的冷却风扇，其特征在于，上述传感力增强部包括突出部，上述突出部朝向磁铁的下侧方向突出而成，用于增加磁铁的长度。
8.根据权利要求7所述的冷却风扇，其特征在于，上述磁铁为钕磁铁。
9.根据权利要求7所述的冷却风扇，其特征在于，上述突出部的厚度比上述磁铁的其他部分的厚度薄。
10.根据权利要求7所述的冷却风扇，其特征在于，上述突出部在其内部面形成厚度沿着下侧方向越来越薄的倾斜面，使其厚度比上述磁铁的其他部分的厚度薄。
11.一种冷却风扇，其特征在于，包括：
风扇外壳；
旋转轴，以能够旋转的方式被上述风扇外壳支撑；
定子，固定于上述风扇外壳；
转子，设置有隔着规定间隔配置于上述定子的外周面的磁铁，来设置于上述旋转轴；
印制电路板，设置于上述定子的下侧，在背面一同安装有用于控制冷却风扇的电路部件和用于检测转子的旋转次数的霍尔传感器；
传感力增强部，配置于上述磁铁的与霍尔传感器相邻的下部，通过使长度及厚度中的一个大于其他部分来增强上述霍尔传感器的传感力；以及
磁场泄漏部，配置于上述磁铁的外部面，用于使在上述传感力增强部产生的磁场沿着上述磁铁的外侧方向泄漏。
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