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HINTERGUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lüftervorrichtung, welche eine
ultradünne
Struktur mit einem minimalen Luftspalt zum Verringern einer axialen
Dicke aufweist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
eine Lüftervorrichtung,
welche ein Schaufelrad flachen Typs umfasst, um es mit einer ringförmigen Trageplatte
und einem Satz von gebogenen Schaufeln, die mit dieser verbunden
sind, vorzusehen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
ein flaches Schaufelrad der Lüftervorrichtung, um
das Weglassen einer hochgezogenen Wand eines Nabenabschnitts zum
Verringern der gesamten axialen Dicke der Lüftervorrichtung zu gestatten.
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2. Beschreibung
des Stands der Technik
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Eine
herkömmliche
Lüftervorrichtung
kleiner Größe, wie
in der US-Patentschrift Nr. 5,217,351 mit dem Titel "SMALL FAN" beschrieben, umfasst
ein Lüftergehäuse und
ein Schaufelrad, welches drehbar darin gelagert ist. Das Lüftergehäuse bildet
eine Grundplatte, welche mit einem axialen Rohr und einem Paar Statorspulen
ausgestattet ist. Allgemeine Praxis ist, dass das axiale Rohr ein
Lagerelement aufnimmt, welches fest im axialen Rohr durch geeignete
Befestigungsmittel angebracht ist, Jede der Statorspulen weist eine
gewöhnliche
oder allgemeine Form der Spule auf, die kreisförmig und flach in der Form
ist.
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Herkömmlicherweise
sind auf dem Schaufelrad der Lüftervorrichtung
eine Rotornabe, ein Satz Schaufelelemente, ein Wellenelement und
ein Magnetringelement vorgesehen. Die Rotornabe weist eine invertierte
Schüsselform
auf, welche eine äußere Umfangsoberfläche und
einen inneren Raum bereitstellt. Eine Reihe von Schaufelelementen
ist mit gleichem Abstand auf der äußeren Umfangsoberfläche der
Rotornabe verteilt und jedes davon erstreckt sich in einer radialen
Richtung der Rotornabe. Ein erstes Ende des Wellenelements erstreckt
sich in den inneren Raum der Rotornabe und ist an einem zentralen
Punkt der Rotornabe angebracht. Dementsprechend erstreckt sich ein
zweites fernes Ende des Wellenelements durch das Lagerelement und
ist drehbar in diesem aufgenommen.
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Allgemein
ist das Magnetringelement ringförmig
und flach in seiner gewöhnlichen
Gestalt. Das Magnetringelement, welches das Wellenelement umgibt,
und welches eine Längsausrichtung
mit den Statorspulen aufweist, ist im inneren Raum der Rotornabe
angebracht. Typischerweise ist das Magnetringelement mit wenigstens
einem oder mehreren Sätzen von
abwechselnden magnetischen Polen, welche der Anzahl der Statorspulen
entsprechen, ausgestattet.
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Im
Rotationsbetrieb wird das Schaufelrad um das Wellenelement gedreht,
wenn die Statorspulen aktiviert sind, um ein wechselndes Magnetfeld
zu erzeugen, welches den Satz abwechselnd gegenüberliegender magnetischer Pole
des Magnetringelements, das auf dem Schaufelrad angebracht ist,
abstoßen
kann. Dies führt
zur Drehung des Schaufelrads, um kühlende Luft durch das Lüftergehäuse zur Wärmeableitung
oder zu Belüftungszwecken
hindurch zu treiben.
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Im
Allgemeinen besteht eine Anzahl von Gestaltungseinschränkungen
für den
oben erwähnten Typ
der Lüftervorrichtung
kleiner Baugröße. Diese Gestaltungseinschränkungen
ergeben sich, wie folgt: das Lüftergehäuse und
das Schaufelrad des oben erwähnten
Typs von Lüftervorrichtung
sind typischerweise aus Kunststoff hergestellt und werden in einem Kunststoffgussvorgang
erzeugt. Um gute Gussqualität
der Produkte sicher zu stellen und um perfekt mit einer Gussmaschine
zusammen zu arbeiten, muss die Rotornabe des Schaufelrades größer bemessen sein
als eine vorbestimmte Größe, so dass
die Abmessungen der Rotornabe nicht weiter verringert werden können. Insbesondere
die axiale Dicke der Rotornabe kann nicht weiter verringert werden.
Außerdem
muss der innere Raum der Rotornabe, um die Rotornabe mit dem Wellenelement
zu kombinieren, mit einem axialen Sitz bereitgestellt sein, welcher
integral ausgebildet ist und von Mittelpunkt vorragt. Unausweichlich
weist der axiale Sitz eine axiale Höhe auf, welche einen Abschnitt
der axialen Dicke der Rotornabe einnimmt. Folglich kann die axiale
Dicke des Rotors der herkömmlichen
Lüftervorrichtung kleiner
Bauart nicht weniger als, zum Beispiel, 5 mm betragen. Dementsprechend
gibt es Schwierigkeiten im Minimieren der Abmessungen und im Verringern des
Gewichts der Lüftervorrichtung.
Folglich besteht ein Bedarf zur Verbesserung der Gestaltung der
herkömmlichen
Lüftervorrichtung
kleiner Bauart, um Kompaktheits- und Leichtgewichtsmerkmale zu erzielen.
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Die
vorliegende Erfindung beabsichtigt, eine Lüftervorrichtung bereit zu stellen,
welche ein Schaufelrad flacher Bauart umfasst, um es mit einer ringförmigen Trageplatte
und einem Satz von gebogenen Schaufeln, die damit verbunden sind,
vorzusehen. Die ringförmige
Trageplatte des Schaufelrades flacher Bauart ist direkt zwischen
einem Zusammenbauelement und einer magnetplatte positioniert und dazwischengelegt,
so dass das Schaufelrad flacher Bauart das Weglassen einer vorgezogenen
Wand eines Nabenabschnitts zum Verringern der gesamten axialen Dicke
der Lüftervorrichtung
zulässt.
Dementsprechend ist das Schaufelrad flacher Bauart so konfiguriert,
um eine dünne
Struktur der Lüftervorrichtung
auf solch eine Weise durchzuführen,
um die obigen Probleme zu mindern oder zu überwinden.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Hauptaufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Lüftervorrichtung
bereitzustellen, welche eine ultradünne Struktur zum Verringern
einer axialen Dicke aufweist, wobei ein Schaufelrad flacher Bauart
mit einer ringförmigen
trageplatte und einem Satz von gebogenen Schaufeln, die daran verbunden sind,
ausgestattet ist. Dementsprechend kann der vereinfachte Aufbau des
Schaufelrads flacher Bauart eine Gesamtaxialdicke der Lüftervorrichtung
verringern.
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Die
sekundäre
Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, die Lüftervorrichtung, welche eine
ultradünne
Struktur zum Verringern einer axialen Dicke aufweist, wobei die
ringförmige
Trageplatte des Schaufelrades flacher Bauart direkt zwischen einem Zusammenbauelement
und einer Magnetplatte positioniert und zwischengelegt ist. Dementsprechend kann
der Zusammenbau des Schaufelrads und des Zusammenbauelements die
gesamte Struktur der Lüftervorrichtung
weiter vereinfachen.
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Eine
andere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Lüftervorrichtung
mit einer Magnetplatte, welche am Schaufelrad angebracht ist, und mit
wenigstens einer Statorspule bereitzustellen, welche auf einer Grundplatte
angebracht ist, die aus einem magnetisch leitenden Material hergestellt
ist. Die Magnetplatte weist eine axiale Ausrichtung mit der Statorspule
auf, so dass zwischen der Magnetplatte und der Statorspule ein axialer
Luftspalt besteht, der einen minimalen Abstand aufweist. Dementsprechend
kann ein alternierendes Magnetfeld, welches von der Statorspule
erzeugt wird, stetig mit einem magnetischen Feld der Magnetplatte
zusammenwirken.
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Eine
andere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, die Lüftervorrichtung
mit der Grundplatte bereit zu stellen, um sie mit einer magnetisch
ausgeglichenen Platte vorzusehen, um mit dem magnetischen Feld der
Magnetplatte zusammen zu wirken. Dementsprechend kann die magnetisch
ausgeglichene Platte die Drehung des Schaufelrads in Bezug auf die
Lüftervorrichtung
ausgleichen.
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Die
Lüftervorrichtung
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Grundplatte, ein
Schaufelrad flacher Bauart, eine Magnetplatte und ein Wellenelement.
Die Grundplatte umfasst ein axiales Loch und wenigstens eine Statorspule,
welche darauf angeordnet ist. Das Schaufelrad flacher Bauart ist
mit einer ringförmigen
Trageplatte und einer Reihe von gebogenen Schaufeln ausgebildet, während das
Zusammenbauelement mit einem Zusammenbauloch und einem vorgezogenen
Flansch ausgebildet ist. Die Magnetplatte ist mit einem zentralen
Durchgangsloch und wenigstens einem Paar von alternierend gegenüberliegenden
magnetischen Polen (d.i. Nordpol und Südpol) ausgestattet. Beim Zusammenbau
wird ein erstes fernes Ende des Wellenelements durch das Schaufelrad
flacher Bauart erstreckt und in das Zusammenbauloch des Zusammenbauelements
eingeschoben. Dementsprechend ist ein zweites fernes Ende des Wellenelements
in das axiale Loch der Grundplatte geschoben. Das Schaufelrad flacher
Bauart ist direkt zwischen dem Zusammenbauelement und der Magnetplatte
positioniert und zwischengelegt, um so eine dünne Struktur zu ergeben.
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In
einem getrennten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Grundplatte
des Weiteren eine magnetisch ausgeglichene Platte, um mit einem
magnetischen Feld der Magnetplatte zusammenzuwirken.
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In
einem weiteren getrennten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
ein Lagerelement im axialen Loch der Grundplatte aufgenommen.
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In
noch einem weiteren getrennten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist ein Lagerelement im Zusammenbauloch des Zusammenbauelements
aufgenommen.
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Der
weitere Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird
aus der detaillierten Beschreibung, welche hierin im Folgenden gegeben wird,
deutlich hervorgehen. Jedoch sollte es sich von selbst verstehen,
dass die detaillierte Beschreibung und die besonderen Beispiele,
während
sie bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung kennzeichnen, als bloße Veranschaulichung vorgelegt
werden, da sich verschiedene Modifikationen für die Fachleute auf diesem
Gebiet der Technik aus dieser detaillierten Beschreibung ergeben
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird besser durch die detaillierte Beschreibung,
die hierin vorgelegt wird, und die begleitenden Zeichnungen verstanden werden,
welche als bloße
Veranschaulichungen gegeben werden und daher die vorliegende Erfindung nicht
beschränken
und wobei:
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1 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Lüftervorrichtung,
welche eine ultradünne
Struktur aufweist, gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
zusammengebaute Querschnittsansicht der Lüftervorrichtung, welche die
ultradünne Struktur
aufweist, gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
zusammengebaute Querschnittsansicht, ähnlich 2, der Lüftervorrichtung,
welche die ultradünne
Struktur aufweist, gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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4 eine
auseinandergezogene Querschnittsansicht der Lüftervorrichtung, welche die
ultradünne
Struktur aufweist, gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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5 eine
zusammengebaute Querschnittsansicht der Lüftervorrichtung welche die
ultradünne Struktur
aufweist, gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nun
mit Bezugnahme auf 1 und 2 wird eine
Lüftervorrichtung,
welche eine dünne
Struktur mit einem minimalen Luftspalt aufweist, gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung offenbart und kann in einen kompakten
Personal Computer oder ein Notebook (nicht gezeigt) eingebaut werden.
In der ersten Ausführungsform
umfasst die Lüftervorrichtung
allgemein eine Grundplatte, bezeichnet mit der Ziffer 1,
ein Wellenelement, bezeichnet mit der Ziffer 2, ein Zusammenbauelement, bezeichnet
mit der Ziffer 3, ein Schaufelrad flacher Bauart, bezeichnet
mit der Ziffer 4, und eine Magnetplatte, bezeichnet mit
der Ziffer 5. In der dargestellten Ausführungsform versteht es sich
von selbst, dass die Grundplatte 1 der Lüftervorrichtung
der Aufbau eines Motorstators ist, während der Zusammenbau des Wellenelements 2,
des Zusammenbauelements 3, des Schaufelrades flacher Bauart 4 und der
Magnetplatte 5 der Aufbau eines Motorrotors ist. Die Verbindung
des Schaufelrades flacher Bauart 4 mit der Magnetplatte 5 der
Lüftervorrichtung,
welche die ultradünne
Struktur gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist, besitzt eine Dicke von ungefähr 3 mm oder weniger als 3
mm. In anderen Worten kann die ultradünne Struktur der Lüftervorrichtung
so gestaltet sein, um die Dicke der Verbindung des Zusammenbauelements 3 und
des Schaufelrades flacher Bauart 4 mit der Magnetplatte 5 des
Rotors stark zu verringern, wodurch sie kleiner als 3 mm ist.
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Noch
immer mit Bezugnahme auf 1 und 2 werden
die Aufbauten der Grundplatte 1 in der ersten Ausführungsform
detailliert beschrieben. Typischerweise ist die Grundplatte 1 aus
einem magnetisch leitenden Material wie Eisen oder Ferrolegierung
hergestellt. Die Grundplatte 1 umfasst ein axiales Loch 11,
eine Mehrzahl von Statorspulen 12, ein Antriebselement 13 und
ein Lagerelement 14. In der bevorzugten Ausführungsform
ist das axiale Loch 11 an einer vorbestimmten Position
angeordnet und durch ein Durchgangsloch aufgebaut, welches zwischen
gegenüberliegenden
Oberflächen
der Grundplatte 1 Verbindung schafft. Vorzugsweise ist
das axiale Loch 11 mit einer ringförmig vorgezogenen Wand ausgestattet,
um ein axiales Rohr 111 zum Einpassen des Lagerelements 14 darin
auszubilden. Jede der Statorspulen 12 weist eine gewöhnliche
oder übliche
Form der Spule auf, die von flacher Gestalt ist. Die Statorspulen 12 sind
so angeordnet, um um das axiale Loch 11 der Grundplatte 1 angebracht
zu sein. Die Statorspulen 12 können alternierende magnetische
Felder im Falle von alternierenden gegenüberliegenden Strömen erzeugen.
Vorzugsweise ist das Antriebselement 13 aus einem einstückigen IC-Element
ausgewählt
und wird verwendet, um die Veränderungen
in den Polen der Magnetplatte 5 im Rotationsbetrieb zu
erfassen. Entsprechend dem Gestaltungserfordernis sind eine Anzahl
von elektronischen Bauteilen einer Antriebsschaltung (nicht gezeigt)
in dem einstückigen
IC-Element auf herkömmliche
und allgemeine Weise miteingebaut. In der Praxis kann das Antriebselement 13 die
Statorspulen 12 steuern, um alternierend magnetische Felder
zu erzeugen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebselement 13 zwischen
beliebigen zwei benachbarten Statorspulen 12 und eines äußeren Umfangs
der Grundplatte 1 angeordnet. In der ersten Ausführungsform
weist das Lagerelement 14 eine tonnenförmige Gestalt auf und kann
normalem Gebrauch durch die Drehbewegung des Schaufelrades 4 standhalten.
Beim Zusammenbau wird das Lagerelement 14 in das axiale
Rohr 111 eingepasst, um das axiale Loch 11 durch
eine gewöhnliche
Presspassung abzudichten. Das Lagerelement 14 kann drehbar
das Wellenelement 2 aufnehmen und ein gewisses Ausmaß an axialer
Bewegung des Wellenelements 2 begrenzen.
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Noch
immer mit Bezugnahme auf 1 und 2 werden
Aufbauten des Zusammenbauelements 3 in der ersten Ausführungsform
detailliert beschrieben. In der ersten Ausführungsform ist das Zusammenbauelement 3 aus
einem magnetisch leitenden Material wie Eisen oder Ferrolegierung
hergestellt und mit einem Zusammenbauloch 31, einem vorgezogenen
Flansch 32 und einem ringförmigen Flansch 33 ausgebildet.
Der vorgezogene Flansch 32 erstreckt sich nach unten in
einer Längsrichtung, wie
am besten in einer Richtung nach unten in 2 gezeigt
ist. Der ringförmige
Flansch 33 ist an einem äußeren Umfang des Zusammenbaulochs 31 angeordnet.
Beim Zusammenbau greift der innere Umfang des vorgezogenen Flansches 32 in
eine äußere Oberfläche des
Wellenelements 2 ein, während
ein äußerer Umfang
des vorgezogenen Flansches 32 sich durch das Schaufelrad
flacher Bauart 4 und die Magnetplatte 5 erstreckt.
Auf diese Weise ist der ringförmige
Flansch 33 an einer oberen Fläche des Schaufelrades flacher
Bauart 4 angebracht.
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Noch
immer mit Bezugnahme auf 1 und 2 werden
die Aufbauten des Schaufelrades flacher Bauart 4 in der
ersten Ausführungsform
detailliert beschrieben. Allgemein kann ein Stanz-, Druckguss- oder
Gussverfahren ausgewählt
das Schaufelrad flacher Bauart 4 der vorliegenden Erfindung
herstellen. Vorzugsweise wird das Schaufelrad flacher Bauart 4 aus
einem Kunststoff oder weichem Material hergestellt, so dass ein
einziger Stanzvorgang eingesetzt werden kann, um das Schaufelrad
flacher Bauart 4 herzustellen, und keine Biegevorgänge erforderlich
sind. Beim Stanzvorgang ist das Schaufelrad flacher Bauart 4 der
ersten Ausführungsform
ein einstückiges
Element, welches mit einem Zusammenbauloch 41, einer ringförmigen Trageplatte 42,
einer Reihe von abgeschnittenen Abschnitten 43 und einer Reihe
von gebogenen Schaufeln 44 ausgestattet ist. Das Zusammenbauloch 41 ist
an einem zentralen Punkt der ringförmigen Trageplatte 42 angeordnet, um
das Wellenelement 2 aufzunehmen. Konkret sind die abgeschnittenen
Abschnitte 43 in gleichem Abstand auf einem äußeren Umfang
der ringförmigen Trageplatte 42 angeordnet
und jeder davon wird eingesetzt, um jede der entsprechenden gebogenen Schaufeln 44 auszubilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist jede der gebogenen Schaufeln 44 in Längsrichtung
gebogen, um sich entlang einer Achse des Schaufelrades flacher Bauart 4 zu
erstrecken, aber jede der gebogenen Schaufeln 44 ist so
gebogen, um sich in Bezug auf die Achse des Schaufelrades flacher
Bauart 4 zu neigen. Folglich sind die gebogenen Schaufeln 44 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 Lüfterschaufeln vom Propellertyp,
um so einen Luftstrom in axialer Richtung während der Drehung zu erzeugen.
Vorzugsweise weist das Material des Schaufelrades flacher Bauart 4 einen
hohen Grad an Schmiedbarkeit bei Metall oder Plastizität bei Kunststoff
auf. Zum Beispiel kann das Material des Schaufelrades flacher Bauart 4 aus
einer Gruppe, die Kupfer, Aluminium, Eisen und Legierungen derselben
umfasst; oder einer Gruppe ausgewählt sein, die Polyimid (PI),
Polyamid (PA), Polyester (PE) und Mischungen davon umfasst. Nach
dem Stanzvorgang nehmen die gebogenen Schaufeln 44 des Schaufelrades
flacher Bauart 4 allgemein einen Abschnitt einer axialen
Dicke der Lüftervorrichtung
im vorliegenden Fall ein.
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Noch
mit Bezugnahme auf 1 und 2 werden
die Aufbauten der Magnetplatte 5 in der ersten Ausführungsform
detailliert beschrieben. In der ersten Ausführungsform weist die Magnetplatte 5 eine
gewöhnliche
oder allgemeine Form eines Magnets auf, welcher rund und flach in
seiner Gestalt ist. Allgemein umfasst die Magnetplatte 5 ein
zentrales Durchgangsloch 51, welches erlaubt, dass die
Verlängerung
des Wellenelements 2 hinein passt. Vorzugsweise weist die
Magnetplatte 5 eine Oberfläche auf, um zwei Paare von
alternierend gegenüberliegenden
magnetischen Polen (d.s. Nordpole und Südpole) bereitzustellen, um
die axiale Ausrichtung mit den Statorspulen 12 aufzuweisen.
Im drehenden Betrieb können
die Statorspulen 12 der Grundplatte 1 die alternierend
gegenüberliegenden
magnetischen Pole der Magnetplatte 5 zurückstoßen, um
das Schaufelrad flacher Bauart 4 zur Rotation um eine Achse
der Grundplatte 1 anzutreiben. Insbesondere dreht sich
der Motorrotor, welcher das Zusammenbauelement 3, das Schaufelrad
flacher Bauart 4 und die Magnetplatte 5 aufweist,
um eine Achse der Grundplatte 1. Vorzugsweise ist die Magnetplatte 5 einstückig mit
den alternierend gegenüberliegenden magnetischen
Polen ausgebildet, welche den ringförmigen Flansch 33 des
Zusammenbauelements 3 zum Positionieren des Schaufelrades
flacher Bauart 4 anziehen. Dementsprechend zieht eine magnetische
Kraft der Magnetplatte 5 das Zusammenbauelement 3 über eine
dünne Dicke
des Schaufelrades flacher Bauart 4 auf natürliche Weise
an, so dass die Magnetplatte 5 mit der ringförmigen Trageplatte 42 des Schaufelrades
flacher Bauart 4 gekoppelt ist. Vorzugsweise weist die
Magnetplatte 5, welche an dem Schaufelrad flacher Bauart 4 gekoppelt
ist, eine Dicke auf, die nicht größer als jene der gebogenen Schaufel 44 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 ist. Sobald zusammengebaut
trennen der vorgezogene Flansch 32 und der ringförmige Flansch 33 des
Zusammenbauelements 3 die Magnetplatte 5 von anderen
Motorelementen. Dementsprechend teilen die gebogene Schaufel 44 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 und die Magnetplatte 5 gemeinsam
wenigstens einen Abschnitt einer axialen Dicke der Lüftervorrichtung.
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Die
zusammengebauten Verhältnisse
des Wellenelements 2, des Zusammenbauelements 3, des
Schaufelrades flacher Bauart 4 und der Magnetplatte 5 gemäß der ersten
Ausführungsform
werden nun mit Bezugnahme auf 2 beschrieben.
In der ersten Ausführungsform
ist das erste ferne Ende des Wellenelements 2 aufeinanderfolgend
durch die zentralen Durchgangslöcher 41, 51 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 und der Magnetplatte 5 erstreckt
und fest im Zusammenbauloch 31 des Zusammenbauelements 3 eingepasst.
Wie zuvor bemerkt, zieht die geeignet starke, magnetische Kraft
der Magnettafel 5, welche eine ultradünne Dicke der ringförmigen Trageplatte 42 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 durchdringt, das Zusammenbauelement 3 auf
natürliche
Weise an, so dass die Magnetplatte 5 mit der ringförmigen Trageplatte 42 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 gekoppelt ist. Dank der
Kopplung der Magnetplatte 5 mit der ringförmigen Trageplatte 42 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 durch das Zusammenbauelement 3 beträgt die Gesamtdicke
des ringförmigen
Flansches 33 des Zusammenbauelements 3, des Schaufelrades
flacher Bauart 4 und der Magnetplatte 5 weniger
als 3 mm. In einer anderen Ausführungsform,
wenn angestrebt, sind das Zusammenbauelement 3 und die
Magnetplatte 5 mit der ringförmigen Trageplatte 42 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 durch Verwenden einer geeigneten Menge
Kleber zum Erhöhen
einer zusammengebauten Festigkeit gekoppelt. Zuletzt ist ein zweites
fernes Ende des Wellenelements 2 durch das Lagerelement 14,
welches im axialen Loch 11 der Grundplatte 1 angebracht
ist, erstreckt und drehbar in diesem aufgenommen, um so eine dünne Struktur
der Lüftervorrichtung
auszubilden. Sobald einmal zusammengebaut, ist zwischen der Statorspule 12 und
der Magnetplatte 5 ein minimaler Luftspalt ausgebildet,
welcher eine so minimale Länge
des Querschnitts der axialen Dicke der Lüftervorrichtung einnimmt wie möglich.
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Auf
Grund der flachen Formen der Statorspulen 12, des Zusammenbauelements 3,
des Schaufelrades flacher Bauart 4 und der Magnetplatte 5 ist
es möglich,
gebogene Schaufeln 44 des Schaufelrades flacher Bauart 4 in
einem einzigen Stanzvorgang zur einfachen Herstellung auszubilden.
Auch gestattet dies das Zusammenbauen der Grundplatte 1 und
des Schaufelrades flacher Bauart 4 durch das Wellenelement 2 auf
eine vereinfachte Weise, so dass die axiale Dicke der Lüftervorrichtung
in großem Maße verringert
werden kann. Wenn das Schaufelrad flacher Bauart 4 sich
dreht, kann ein Abschnitt der Magnetplatte 5 eine magnetische
Kraft erzeugen, um die Grundplatte 1 anzuziehen, welche
vorzugsweise aus einem magnetisch leitenden Material hergestellt ist.
Wenn dies auftritt, können
der Anlaufvorgang und die Rotationsbewegung des Schaufelrades flacher Bauart 4 ausgewuchtet
und stabilisiert werden. Folglich kann eine axiale Bewegung des
Schaufelrades flacher Bauart 4 relativ zur Grundplatte 1 vermieden werden,
wie am besten in 2 gezeigt.
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Noch
mit Bezugnahme auf 2 wird, wenn vollständig zusammengebaut,
ein minimaler Luftspalt zwischen den Statorspulen 12 und
der Magnetplatte 5 relativ zu einer Achse der Lüftervorrichtung
in diesem Fall ausgebildet. Vorteilhafterweise erleichtert der minimale
Luftspalt, welcher so zwischen den Statorspulen 12 und
der Magnetplatte 5 ausgebildet ist, das Verringern der
gesamten axialen Dicke der kompakten Lüftervorrichtung.
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Nun
mit Hinwendung zu 3 wird eine Ansicht der Lüftervorrichtung,
welche die dünne
Struktur aufweist, gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Vergleich mit der ersten
Ausführungsform
ist die Grundplatte 1 der zweiten Ausführungsform aus nichtmagnetisch leitendem
Material hergestellt und ist mit einer Leiterplatte 15,
wenigstens einer magnetisch ausgleichenden Platte 16 und
einem Sensorelement 17 verbunden. Beim Zusammenbauen werden
die Leiterplatte 15 und die magnetisch ausgleichende Platte 16 zwischen
der Grundplatte 1 und den Statorspulen 12 zusammengepresst
eingelegt. In der zweiten Ausführungsform
ist die magnetisch ausgleichende Platte 16 rund, rechteckig
oder fächergestaltig
in Form, um der Form der Statorspule 12 zu entsprechen.
Auf der Leiterplatte 15 ist das Sensorelement 17 angebracht, welches
an einer Position benachbart einer der Statorspulen 12 oder
zwischen jeder beliebigen von zwei der Statorspulen 12 angeordnet
ist. Die Leiterplatte 15 ist mit mehreren elektronischen
Bauteilen ausgestattet, um eine Antriebsschaltung aufzubauen, welche
elektrisch mit dem Sensorelement 17 zum Empfangen eines
erfassten Rotationssignals des Schaufelrades flacher Bauart 4 verbunden
ist. Als Antwort auf das erfasste Rotationssignal des Schaufelrades flacher
Bauart 4 kann die Antriebsschaltung, welche auf der Leiterplatte 15 bereitgestellt
ist, die Statorspulen 12 steuern, um ein alternierendes
magnetisches Feld zu erzeugen. Wenn sich das Schaufelrad flacher Bauart 4 dreht,
kann ein Abschnitt der Magnetplatte 5 eine magnetische
Kraft erzeugen, um die magnetisch ausgleichende Platte 16 anzuziehen,
welche aus dem magnetisch leitenden Material hergestellt ist. Wenn
diese magnetische Kraft auftritt, können die Anlaufbewegung und
die Rotationsbewegung des Schaufelrades flacher Bauart 4 ausgewuchtet
und stabilisiert werden. Folglich kann eine axiale Bewegung des
Schaufelrades flacher Bauart 4 relativ zur Grundplatte 1 vermieden
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das axiale Loch 11 der Grundplatte 1 als ein
Sackloch in Verbindung mit einer oberen Oberfläche der Grundplatte 1 ausgebildet.
Das axiale Loch 11 der Grundplatte 1 wird verwendet,
um das Lagerelement 14 aufzunehmen. In dieser bevorzugten
Ausführungsform
ist das Lagerelement 14 aus einem rohrförmigen Element aufgebaut, welches
steif ist, um normaler Rotation oder normalem Gebrauch des Wellenelements 2 stand
zu halten. Beim Zusammenbau erstreckt sich ein fernes Ende des Wellenelements 2 durch
das Lagerelement 14 und steht in Eingriff mit einer Bodenoberfläche des
axialen Lochs 11.
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Nun
mit Hinwendung zu 4 und 5 werden
eine Ansichten der Lüftervorrichtung,
welche die dünne
Struktur aufweist, gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Vergleich mit der ersten
Ausführungsform
ist die Grundplatte 1 der dritten Ausführungsform aus nichtmagnetisch
leitendem Material hergestellt und ist mit einer Leiterplatte 15,
wenigstens einer magnetisch ausgleichenden Platte 16 und
einem Sensorelement 17 kombiniert. In der dritten Ausführungsform
ist das Lagerelement 14, welches im axialen Loch 11 der Grundplatte 1 angebracht
ist, weggelassen. Stattdessen ist ein Lagerelement 6 im
Zusammenbauloch 31 des Zusammenbauelements 3 zum
drehbaren Aufnehmen des ersten fernen Endes des Wellenelements 2 aufgenommen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
weist das Lagerelement 6 eine tonnenförmige Gestalt auf und kann
dem normalen Gebrauch der Rotationsbewegung des Schaufelrads 4 standhalten.
Beim Zusammenbauen erstreckt sich ein erstes fernes Ende des Wellenelements 2 aufeinanderfolgend
durch die zentralen Durchgangslöcher 41 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 und der Magnetplatte 5 und
ist drehbar im Lagerelement 6 in diesem Fall aufgenommen.
Dementsprechend erstreckt sich ein zweites fernes Ende des Wellenelements 2 durch das
axiale Loch 11 der Grundplatte 1 und ist fest
darin eingepasst, um so die dünne
Struktur der Lüftervorrichtung
zu ergeben.
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In
der dritten Ausführungsform
ist jede der gebogenen Schaufeln 44 parallel zu einer Achse
des Schaufelrades flacher Bauart 4 gebogen. Folglich sind
die gebogenen Schaufeln 44 des Schaufelrades flacher Bauart 4 Lüfterschaufeln
vom Gebläsetyp,
um so eine Luftstöße in radiale
Richtungen während
der Drehung zu erzeugen. In einer alternativen Ausführungsform
ist jede der Schaufeln 44 in Längsrichtung gebogen, um sich
entlang einer Achse des Schaufelrades flacher Bauart 4 zu
erstrecken, aber jede der gebogenen Schaufeln 44 ist so
gebogen, um sich in Bezug auf die Achse des Schaufelrades flacher
Bauart 4 zu neigen. Folglich sind die gebogenen Schaufeln 44 des
Schaufelrades flacher Bauart 4 Lüfterschaufeln vom Propellertyp,
um so eine axialen Luftstrom während
der Rotation zu erzeugen.
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Es
wird aus den zuvor erwähnten
Besprechungen offensichtlich, dass die herkömmliche Lüftervorrichtung, offenbart
in der US-Patentschrift Nr. 5,217,351, die Statorspule und das magnetische
Ringelement in flacher Form zur Verringerung der Dicke der Verbindung
des Motorrotors mit dem Motorstator aufweist. Jedoch gibt es eine
Anzahl von Gestaltungseinschränkungen,
welche für
die herkömmliche Lüftervorrichtung
auf Grund der Schwierigkeiten in Herstellung und Zusammenbau bestehen.
Unausweichlich nimmt die Rotornabe des Schaufelrads einen größeren Querschnitt
der axialen Dicke der herkömmlichen
Lüftervorrichtung
ein. Im Gegensatz dazu, wie am besten in 1 gezeigt,
können
die gebogenen Schaufeln 44 des Schaufelrades flacher Bauart 4 der
vorliegenden Erfindung in einem einzigen Stanzvorgang zur Vereinfachung
der Herstellung und zur Verringerung in der Dicke ausgebildet werden. Außerdem kann
das Zusammenbauelement 3 die Magnetplatte 5 direkt
auf der ringförmigen
Trageplatte 42 des Schaufelrades flacher Bauart 4 durch
ein Anziehen der Magnetplatte 5 zum Zusammenbauelement 3 zur
weiteren Verringerung in der Dicke aufsetzen. Folglich kann die
Dicke der Grundplatte 1, des Zusammenbauelements 3,
des Schaufelrades flacher Bauart 4 und der Magnetplatte 5 die
Verringerung der gesamten axialen Dicke der Lüftervorrichtung umsetzen.
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Obwohl
die Erfindung detailliert mit Bezugnahme auf ihre derzeit bevorzugte
Ausführungsform beschrieben
wurde, versteht es sich von selbst für einen Durchschnittsfachmann
auf diesem Gebiet der Technik, dass verschiedene Modifikationen
ohne Abweichen vom Geist und vom Umfang der Erfindung, wie in den
angeschlossenen Ansprüchen
dargelegt, erfolgen können.