EP1851441A1 - Mini fan - Google Patents

Mini fan

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Publication number
EP1851441A1
EP1851441A1 EP05816289A EP05816289A EP1851441A1 EP 1851441 A1 EP1851441 A1 EP 1851441A1 EP 05816289 A EP05816289 A EP 05816289A EP 05816289 A EP05816289 A EP 05816289A EP 1851441 A1 EP1851441 A1 EP 1851441A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fan according
fan
mini
miniature
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05816289A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rodica Peia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Publication of EP1851441A1 publication Critical patent/EP1851441A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F04D25/0613Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
    • F04D25/0646Details of the stator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F04D25/0666Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump a sensor is integrated into the pump/motor design
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/145Stator cores with salient poles having an annular coil, e.g. of the claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/187Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to inner stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/525Annular coils, e.g. for cores of the claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos

Definitions

  • the invention relates to a mini fan. Such fans are also referred to as small or micro fan.
  • sensor fans are used for air measurement. These have e.g. an outer diameter of 30 mm, i. it is according to the technical usage of mini fans.
  • Such mini fans are also used to cool processors in computers, to cool devices in small devices, etc., and their dimensions are very small. For example, to have
  • the power consumption of such fans is 0.4 ... 0.6 W for the 250 series, 0.7 to 0.9 W for the 400F series and 0.9 ... 3 for the 400 and 600 series , 4 W.
  • the weight is eg 5 g in the 250 series, 17 to 27 g in the 400 / 400F series, and 85 g in the 600 series.
  • this object is solved by the subject matter of claim 1.
  • a part of the bobbin is designed as a carrier on which electrical elements of the motor can be arranged, e.g. Components, connection elements or the like, gives a very simple and compact design, as it is especially for mini fans of utmost importance. Also, there is the advantage of a low-vibration construction and consequently a low-noise operation in such a mini-fan.
  • Fig. 1 is a partially sectioned illustration of a space
  • FIG. 2 is a three-dimensional view of the fan of FIG. 1, in which this is not shown cut,
  • FIG. 3 shows an illustration of a contact pin with which the miniature fan can be plugged onto a circuit board, this contact pin producing both an electrical and an additional mechanical connection of the fan to the circuit board,
  • 5 is an exploded view of the essential parts of a mini fan according to the invention
  • 6 is a perspective view of a pole piece
  • FIG. 8 shows a section through a claw-pole stator which uses pole plates according to FIG. 6, FIG.
  • FIG. 9 is a three-dimensional view from above on the in Fig. 8 in section shown inner stator
  • FIG. 10 is a three-dimensional plan view from below of the inner stator of FIG. 9,
  • 1 1 is a schematic representation of a loading method, which can be preferably used within the scope of the invention
  • Fig. 13 is a top plan view of the fan of Fig. 12, and
  • Fig. 14 is a three-dimensional view of a second variant.
  • Fig. 1 shows a mini-fan 10, which in practice usually can have a diameter of 30 to 35 mm, but for reasons of clarity extremely greatly enlarged. It has an outer housing 12 made of an insulating plastic, and this housing has at the top an air inlet opening 14 and laterally air outlet openings 16, of which in Fig. 1, only the rear is visible.
  • the housing 12 widens via an annular portion 18 to a cylindrical portion 20th
  • the circuit board 22 is substantially round and has in its center a transverse web 26, of which in Fig. 1, only the rear half is visible and on which an NTC resistor 28 is arranged, which serves as a temperature sensor for air, which in the direction of Arrows 30, 32 flows from above through the opening 14 and flows through the lateral opening 16.
  • the NTC resistor 28 (in SMD construction) is connected by tracks 34 with contact pins 36, 38, which are arranged in the cylindrical part 20 of the outer housing 12 in the illustrated manner isolated.
  • These metal pins 36, 38 have below each atechnisch michsfuß 36 'and 38', each of which has two resilient elements 40, 42, which are shown in Fig. 4.
  • the Kunststofftechnischsfutee 36 'and 38' are plugged according to Fig. 3 and Fig. 4 in an opening 44 of a printed circuit board 46. This opening 44 is connected to a metal layer 47, which extends through the opening 44 and is connected to a conductor track 48 of the printed circuit board 46.
  • the Kunststoff musclessfene 36 ', 38' so make electrical connections from the circuit board 46 to the fan 10 and its temperature sensor 28 ago.
  • the components for the electronic commutation are not in the fan 10 itself, but on the associated circuit board 46.
  • it is within the scope of the invention also possible to arrange these components in the fan 10 itself.
  • the cylindrical part 20 of the outer housing 12 is closed at the bottom by a carrier 50, in the middle of a metal bushing 52 is arranged. This is surrounded by a cylindrical portion 54 which is integral with the circuit board 50 and which merges at its upper end in an annular disc 56, which forms a bobbin for a stator winding 58 together with the parts 50 and 54.
  • the board 50 has notches 51 at its outer edge, through which the contact pins 36 and 38 and other contact pins 53 protrude.
  • the rotor 62 has a support member 64 made of plastic, which has in its center a hub 66, in which the upper end of the Shaft 60 is injected, which has a knurling 68 for better anchoring.
  • the outer rotor 62 has approximately the shape of an upside-down shell and has at its periphery a rim portion 70 which extends approximately parallel to the shaft 60.
  • a permanent magnet 72 is injected directly in the two-component injection molding process.
  • the magnet 72 consists of hard ferrites in a matrix of plastic, and therefore this plastic can be represented with its hard ferrite particles 74, which naturally can only be represented schematically, e.g. be injected as a ring in the support member 64, wherein the interfaces, which is symbolized by dotted lines 76, intimately connect by melting the plastics.
  • the magnet ring 72 is radially magnetized in a suitable device, as shown symbolically in FIG. 1 by the letters N (north pole) and S (south pole) in the usual way.
  • Integral with the support member 64 are radially extending fan blades 80, i. it is preferably a radial fan.
  • the free end 82 of the shaft 60 forms a thrust bearing with the local portion 83 of the carrier 50, which is opposite to this end 82.
  • the end 82 of the shaft 60 is pressed down against the portion 83, and this is done by the magnetic ring 72 relative to those in FIG. 1 shown cylindrical portions 84, 86 of a Klauenpolteils 88 is offset in the axial direction. In this way, the magnetic ring 72 is pulled by an axial force F down.
  • the portion 83 is formed by the material of the carrier 50 passes through openings 85 of the bushing 52 in its interior during manufacture, cf. Fig. 10.
  • the fan 10 has an inner stator 90, which is designed as Klauenpolkonstrutation.
  • the bobbin 57 already described is wound with a coil 58, which usually has two separate windings, which are wound bifilar, z. B. a drive winding with two terminals 92, 94 and a sensor winding with two terminals 96, 98, see. Fig. 5 and Fig. 9.
  • the terminals 92 to 98 are, as shown, led to lateral contacts embedded in the board 50, preferably in the MID method, and each connected to associated contact pins 53 extending through the slots 51 and thereby electrically connected to produce there provided metallic coatings 100.
  • the mini fan is releasably latched to the circuit board 46 (Fig. 3), wherein the contact pins 36 ', 38', 53, the electrical connection produce to the tracks 48 of the circuit board 46.
  • the upper pole plate 88 is applied to the bobbin 57 from above. This has a central recess 106, with which it is pressed onto the bushing 52.
  • the upper pole plate 88, and likewise the bottom pole plate 1 10 identical to it, has on its outer side 12 a plastic coating which a) the outside of the claw poles 84, 86 covered, see. Fig. 9 and b) extends approximately in the form of circular ring segments 1 14, 1 16 in gaps between the adjacent claw poles 84, 86, cf. Fig. 6.
  • Each of these annular segments 1 14, 1 16 is provided with a projection 1 18 or 120 (FIG. 7), which serves to weld this circular ring segment to the adjacent side part 50 or 56 of the bobbin 57.
  • This is preferably done by laser welding, wherein the projection in question forms a permanent connection with the associated side wall 50 or 56 of the bobbin 57, as shown in Fig. 8 for the side wall (support) 50.
  • the lower pole plate 1 10 is pressed in the same manner with its central opening on the sleeve 52 and then welded to the carrier 50.
  • the carrier 50 for this purpose has two recesses 122, 124, through which the claw poles of the pole plate 110 are pushed through.
  • the two pole sheets 88 and 110 are mechanically offset by 90 ° relative to one another and consequently interdigitate one another.
  • Each of the claw poles has five radially extending recesses 126, which are shown in Fig. 6, and the plastic 1 12 is anchored in these recesses 126 and fills them. This reduces magnetostrictive noise and turbulence in the air.
  • the recesses 126 serve primarily to reduce eddy current losses.
  • Fig. 1 1 shows a preferred method for equipping the carrier (board) 50 in such mini-fans. The fact is exploited that this carrier 50 can be brought into any desired shape during injection molding.
  • adhesive 130 is dispensed onto the carrier 50 at certain points, which, as shown, can have any shape.
  • Fig. 1 1 B 130 corresponding SMD components 132 are applied to these adhesive dots.
  • Fig. 1 1 C is allowed to cure the adhesive dots 130 in a corresponding oven.
  • the component is coated with conductive traces 134, and
  • This production is also referred to as "molded interconnected device.”
  • Fig. 12 and Fig. 13 show a variant in which no special circuit board is required. Instead, two printed conductors 140, 142 are introduced into the upper side 144 of the fan housing 146 in the hot embossing process.
  • the trace 140 is connected at its left end to a contact pin 148, and at its right end to an NTC resistor 28 ", and the trace 142 is connected at its right end to a contact pin 150 and at its left end to the NTC Resistance 28 '.
  • FIGS. 12 and 13 parts which have the same function as in the preceding figures are also designated by the same reference numerals and will not be described again.
  • a projecting collar 152 is provided in FIGS. 12 and 13, which protects the NTC resistor 28' against mechanical damage.
  • the contact pins 148, 150 extend through the housing 146 and protrude down therefrom.
  • Fig. 13 shows the fan of Fig. 12 in plan view from above.
  • Fig. 14 shows a variant.
  • a flexible permanent magnet 226 or 228 is arranged in each case in a cylindrical portion 220 of the lower housing part 212 at two mutually opposite points 222, 224.
  • These magnets take the form of flexible plastic parts containing hard ferrite particles and are also referred to as "rubber magnets".
  • these magnets Prior to the production of the housing part 212, these magnets are placed in an injection mold and held there at the locations which are designated in Fig. 14 with 228.
  • the magnet in question can be bent in this process in a desired shape, if this proves to be useful in the production.
  • the magnets are encapsulated with the plastic of the lower housing part, so that they are firmly anchored in this housing part and can not fall out.
  • These magnets 226, 228 serve to rotate the rotor 62 to a position before starting, from which it can easily start.
  • the invention thus provides a mini fan with a very compact and robust mecanicstator 90.
  • the reader must take into account that if z. B. the outer diameter of the miniature fan 10 in Fig. 2 has a value of 35 mm, the diameter denoted by D in Fig. 8 is only about 20 mm, that is, it is extremely small parts which are a) at low cost and b ) must be made with great precision.
  • claw poles for magnetic reasons may still have much more complicated shapes than the shape shown in Fig. 6, which can make manufacturing and processing even more difficult.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a mini fan comprising a fan wheel (64) provided with fan wings (80) and an electric motor (61) for driving said fan wheels. The drive motor (61) is provided with a permanent-magnet external rotor (62) and an internal stator (90) which is embodied in the form of a claw-pole stator provided with pole sheets (88, 110) whose claw poles (84, 86) are interlinked with each other. A coil body (57) is placed between the pole sheets and is provided with a central section connecting two opposite side parts (50, 56), one of which is embodied in the form of a support for electric elements (96, 98) of the motor (61).

Description

Minilüfter Mini fan
Die Erfindung betrifft einen Minilüfter. Solche Lüfter werden auch als Klein- oder Kleinstlüfter bezeichnet.The invention relates to a mini fan. Such fans are also referred to as small or micro fan.
Zur Luftmessung, z.B. für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, werden Sensorlüfter verwendet. Diese haben z.B. einen Außendurchmesser von 30 mm, d.h. es handelt sich nach dem technischen Sprachgebrauch um Minilüfter.For air measurement, e.g. For air conditioning in motor vehicles, sensor fans are used. These have e.g. an outer diameter of 30 mm, i. it is according to the technical usage of mini fans.
Derartige Minilüfter dienen auch zur Kühlung von Prozessoren in Computern, zur Gerätekühlung bei kleinen Geräten, etc., und ihre Abmessungen sind sehr klein. Z.B. habenSuch mini fans are also used to cool processors in computers, to cool devices in small devices, etc., and their dimensions are very small. For example, to have
• die Lüfter der ebm-papst-Serie 250 Abmessungen von 8 x 25 x 25 mm,• the fans of the ebm-papst series 250 dimensions of 8 x 25 x 25 mm,
• die der ebm-papst-Serie 400F Abmessungen von 10 x 40 x 40 mm,• the ebm-papst 400F series dimensions of 10 x 40 x 40 mm,
• die der ebm-papst-Serie 400 von 20 x 40 x 40 mm,• the ebm-papst 400 series of 20 x 40 x 40 mm,
• und die Lüfter der ebm-papst-Serie 600 von 25 x 60 x 60 mm.• and the fans of the ebm-papst 600 series of 25 x 60 x 60 mm.
Die Leistungsaufnahme solcher Lüfter liegt bei der Serie 250 bei 0,4 ... 0,6 W, bei der Serie 400F bei 0,7 bis 0,9 W, und bei der Serie 400 und 600 bei 0,9 ... 3,4 W. Das Gewicht beträgt z.B. bei der Serie 250 etwa 5 g, bei der Serie 400/400F zwischen 17 und 27 g, und bei der Serie 600 etwa 85 g.The power consumption of such fans is 0.4 ... 0.6 W for the 250 series, 0.7 to 0.9 W for the 400F series and 0.9 ... 3 for the 400 and 600 series , 4 W. The weight is eg 5 g in the 250 series, 17 to 27 g in the 400 / 400F series, and 85 g in the 600 series.
Bei Lüftern dieser Miniaturgröße, die sehr preiswert sein müssen, ist es wichtig, deren Montage äußerst einfach zu machen, damit bei ihrer Herstellung ein hoher Automatisierungsgrad möglich wird und man eine gleichmäßige Qualität und Geräuscharmut solcher Lüfter erhält.For fans of this miniature size, which must be very inexpensive, it is important to make their assembly extremely easy, so that in their production a high degree of automation is possible and you get a uniform quality and low noise of such fans.
Bei solchen extrem kleinen Lüftern kommt erschwerend hinzu, dass ihre Bauteile, durchaus vergleichbar mit denen eines mechanischen Uhrwerks, sehr zierlich und deshalb wenig robust sind. Die Rotorwelle hat z.B. oft nur die Dicke einer Stricknadel und kann deshalb bei sorglosem Umgang leicht verbogen werden, wodurch der Lüfter unbrauchbar wird. Dasselbe gilt für Polbleche.In such extremely small fans is added to aggravating that their components, quite comparable to those of a mechanical movement, are very delicate and therefore not very robust. The rotor shaft, for example, often has only the thickness of a knitting needle and can therefore be easily bent when handled carelessly, causing the fan to become unusable. The same applies to pole sheets.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Minilüfter bereit zu stellen.It is therefore an object of the invention to provide a new mini-fan.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Dadurch, dass ein Teil des Spulenkörpers als Träger ausgebildet ist, auf dem elektrische Elemente des Motors angeordnet werden können, z.B. Bauelemente, Anschlusselemente oder dergleichen, erhält man eine sehr einfache und kompakte Bauweise, wie sie gerade für Minilüfter von größter Bedeutung ist. Auch ergibt sich der Vorteil einer schwingungsarmen Konstruktion und folglich eines geräuscharmen Laufs bei einem solchen Minilüfter.According to the invention, this object is solved by the subject matter of claim 1. By virtue of the fact that a part of the bobbin is designed as a carrier on which electrical elements of the motor can be arranged, e.g. Components, connection elements or the like, gives a very simple and compact design, as it is especially for mini fans of utmost importance. Also, there is the advantage of a low-vibration construction and consequently a low-noise operation in such a mini-fan.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispiel, sowie aus den übrigen Unteransprüchen. Es zeigt:Further details and advantageous developments of the invention will become apparent from the described below and shown in the drawing, in no way as a limitation of the invention to be understood embodiment, and from the other dependent claims. It shows:
Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte raumbildliche Darstellung einesFig. 1 is a partially sectioned illustration of a space
Minilüfters nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in sehr stark vergrößerter Darstellungsweise,Mini fans according to a preferred embodiment of the invention, in a very greatly enlarged representation,
Fig. 2 eine raumbildliche Darstellung des Lüfters der Fig. 1 , bei der dieser nicht geschnitten dargestellt ist,2 is a three-dimensional view of the fan of FIG. 1, in which this is not shown cut,
Fig. 3 eine Darstellung eines Kontaktstifts, mit welchem der Minilüfter auf eine Leiterplatte aufgesteckt werden kann, wobei dieser Kontaktstift sowohl eine elektrische wie eine zusätzliche mechanische Verbindung des Lüfters mit der Leiterplatte herstellt,3 shows an illustration of a contact pin with which the miniature fan can be plugged onto a circuit board, this contact pin producing both an electrical and an additional mechanical connection of the fan to the circuit board,
Fig. 4 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IV - IV der Fig. 3,4 is a section taken along the line IV - IV of FIG. 3,
Fig. 5 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen Minilüfters, Fig. 6 eine raumbildliche Darstellung eines Polblechs,5 is an exploded view of the essential parts of a mini fan according to the invention, 6 is a perspective view of a pole piece,
Fig. 7 einen Schnitt, gesehen längs der Linie VII-VII der Fig. 6,7 is a section taken along the line VII-VII of FIG. 6,
Fig. 8 einen Schnitt durch einen Klauenpolstator, welcher Polbleche gemäß Fig. 6 verwendet,8 shows a section through a claw-pole stator which uses pole plates according to FIG. 6, FIG.
Fig. 9 eine raumbildliche Darstellung von oben auf den in Fig. 8 im Schnitt dargestellten Innenstator,9 is a three-dimensional view from above on the in Fig. 8 in section shown inner stator,
Fig. 10 eine raumbildliche Draufsicht von unten auf den Innenstator der Fig. 9,10 is a three-dimensional plan view from below of the inner stator of FIG. 9,
Fig. 1 1 eine schematische Darstellung eines Bestückungsverfahrens, welches im Rahmen der Erfindung bevorzugt verwendet werden kann,1 1 is a schematic representation of a loading method, which can be preferably used within the scope of the invention,
Fig. 12 eine raumbildliche Darstellung einer ersten Variante,12 is a perspective view of a first variant,
Fig. 13 eine Draufsicht von oben auf den Lüfter der Fig. 12, undFig. 13 is a top plan view of the fan of Fig. 12, and
Fig. 14 eine raumbildliche Darstellung einer zweiten Variante.Fig. 14 is a three-dimensional view of a second variant.
Fig. 1 zeigt einen Minilüfter 10, der in der Praxis gewöhnlich einen Durchmesser von 30 bis 35 mm haben kann, aber aus Gründen der Anschaulichkeit extrem stark vergrößert dargestellt ist. Er hat ein Außengehäuse 12 aus einem isolierenden Kunststoff, und dieses Gehäuse hat oben eine Lufteintrittsöffnung 14 und seitlich Luftaustrittsöffnungen 16, von denen in Fig. 1 nur die hintere sichtbar ist.Fig. 1 shows a mini-fan 10, which in practice usually can have a diameter of 30 to 35 mm, but for reasons of clarity extremely greatly enlarged. It has an outer housing 12 made of an insulating plastic, and this housing has at the top an air inlet opening 14 and laterally air outlet openings 16, of which in Fig. 1, only the rear is visible.
Ausgehend von der Lufteintrittsöffnung 14 erweitert sich das Gehäuse 12 über einen ringförmigen Abschnitt 18 zu einem zylindrischen Abschnitt 20.Starting from the air inlet opening 14, the housing 12 widens via an annular portion 18 to a cylindrical portion 20th
Auf dem ringförmigen Abschnitt 18 liegt eine Leiterplatte 22 auf, und auf dieser ist ein Dichtring 24 aus Moosgummi in der dargestellten Weise befestigt. Die Leiterplatte 22 ist im wesentlichen rund und hat in ihrer Mitte einen Quersteg 26, von dem in Fig. 1 nur die hintere Hälfte sichtbar ist und auf dem ein NTC- Widerstand 28 angeordnet ist, der als Temperatursensor für Luft dient, welche in Richtung von Pfeilen 30, 32 von oben durch die Öffnung 14 einströmt und durch die seitliche Öffnung 16 abströmt.On the annular portion 18 is a circuit board 22, and on this a sealing ring 24 is attached from sponge rubber in the manner shown. The circuit board 22 is substantially round and has in its center a transverse web 26, of which in Fig. 1, only the rear half is visible and on which an NTC resistor 28 is arranged, which serves as a temperature sensor for air, which in the direction of Arrows 30, 32 flows from above through the opening 14 and flows through the lateral opening 16.
Der NTC-Widerstand 28 (in SMD-Bauweise) ist durch Leiterbahnen 34 mit Kontaktstiften 36, 38 verbunden, die im zylindrischen Teil 20 des Außengehäuses 12 in der dargestellten Weise isoliert angeordnet sind. Diese Metallstifte 36, 38 haben unten jeweils einen Kontaktierungsfuß 36' bzw. 38', von denen jeder zwei federnde Elemente 40, 42 hat, die in Fig. 4 dargestellt sind. Die Kontaktierungsfüße 36' bzw. 38' werden gemäß Fig. 3 und Fig. 4 in eine Öffnung 44 einer Leiterplatte 46 gesteckt. Diese Öffnung 44 ist mit einer Metallschicht 47 verbunden, die sich durch die Öffnung 44 erstreckt und mit einer Leiterbahn 48 der Leiterplatte 46 verbunden ist. Die Kontaktierungsfüße 36', 38' stellen also elektrische Verbindungen von der Leiterplatte 46 zum Lüfter 10 bzw. dessen Temperatursensor 28 her. Besonders bei sehr kleinen Lüftern ist es üblich, dass sich die Bauteile für die elektronische Kommutierung nicht im Lüfter 10 selbst befinden, sondern auf der zugehörigen Leiterplatte 46. Jedoch ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, diese Bauteile im Lüfter 10 selbst anzuordnen.The NTC resistor 28 (in SMD construction) is connected by tracks 34 with contact pins 36, 38, which are arranged in the cylindrical part 20 of the outer housing 12 in the illustrated manner isolated. These metal pins 36, 38 have below each a Kontaktierungsfuß 36 'and 38', each of which has two resilient elements 40, 42, which are shown in Fig. 4. The Kontaktierungsfüße 36 'and 38' are plugged according to Fig. 3 and Fig. 4 in an opening 44 of a printed circuit board 46. This opening 44 is connected to a metal layer 47, which extends through the opening 44 and is connected to a conductor track 48 of the printed circuit board 46. The Kontaktierungsfüße 36 ', 38' so make electrical connections from the circuit board 46 to the fan 10 and its temperature sensor 28 ago. Especially with very small fans, it is common that the components for the electronic commutation are not in the fan 10 itself, but on the associated circuit board 46. However, it is within the scope of the invention also possible to arrange these components in the fan 10 itself.
Der zylindrische Teil 20 des Außengehäuses 12 wird nach unten abgeschlossen durch einen Träger 50, in dessen Mitte eine Metallbuchse 52 angeordnet ist. Diese wird umgeben von einem zylindrischen Abschnitt 54, der mit der Platine 50 einstückig ist und der an seinem oberen Ende in eine Ringscheibe 56 übergeht, welche zusammen mit den Teilen 50 und 54 einen Spulenkörper für eine Statorwicklung 58 bildet. Die Platine 50 hat an ihrem Außenrand Einkerbungen 51 , durch welche die Kontaktstifte 36 und 38 sowie andere Kontaktstifte 53 ragen.The cylindrical part 20 of the outer housing 12 is closed at the bottom by a carrier 50, in the middle of a metal bushing 52 is arranged. This is surrounded by a cylindrical portion 54 which is integral with the circuit board 50 and which merges at its upper end in an annular disc 56, which forms a bobbin for a stator winding 58 together with the parts 50 and 54. The board 50 has notches 51 at its outer edge, through which the contact pins 36 and 38 and other contact pins 53 protrude.
Innerhalb der Buchse 52 befindet sich ein (nicht dargestelltes) Sinterlager für die Welle 60 des Außenrotors 62 eines Motors 61 . Der Rotor 62 hat ein Trageteil 64 aus Kunststoff, das in seiner Mitte eine Nabe 66 hat, in welche das obere Ende der Welle 60 eingespritzt ist, das zwecks besserer Verankerung eine Rändelung 68 hat. Der Außenrotor 62 hat etwa die Form einer auf dem Kopf stehenden Schale und hat an seiner Peripherie einen Randabschnitt 70, der etwa parallel zur Welle 60 verläuft.Within the sleeve 52 is a (not shown) sintered bearing for the shaft 60 of the outer rotor 62 of a motor 61st The rotor 62 has a support member 64 made of plastic, which has in its center a hub 66, in which the upper end of the Shaft 60 is injected, which has a knurling 68 for better anchoring. The outer rotor 62 has approximately the shape of an upside-down shell and has at its periphery a rim portion 70 which extends approximately parallel to the shaft 60.
Wie dargestellt, ist in diesem Randabschnitt 70 ein Permanentmagnet 72 im Zweikomponenten-Spritzverfahren direkt eingespritzt. Der Magnet 72 besteht aus Hartferriten in einer Matrix aus Kunststoff, und deshalb kann dieser Kunststoff mit seinen Hartferritteilchen 74, die naturgemäß nur schematisch dargestellt werden können, z.B. als Ring in das Trägerteil 64 eingespritzt werden, wobei sich die Grenzflächen, welche durch strichpunktierte Linien 76 symbolisiert ist, durch Anschmelzen der Kunststoffe innig verbinden.As shown, in this edge portion 70, a permanent magnet 72 is injected directly in the two-component injection molding process. The magnet 72 consists of hard ferrites in a matrix of plastic, and therefore this plastic can be represented with its hard ferrite particles 74, which naturally can only be represented schematically, e.g. be injected as a ring in the support member 64, wherein the interfaces, which is symbolized by dotted lines 76, intimately connect by melting the plastics.
Anschließend an das Einspritzen des Magnetrings 72 wird dieser in einer geeigneten Vorrichtung radial magnetisiert, wie das in Fig. 1 durch die Buchstaben N (Nordpol) und S (Südpol) in der üblichen Weise symbolisch dargestellt ist.Subsequent to the injection of the magnet ring 72, it is radially magnetized in a suitable device, as shown symbolically in FIG. 1 by the letters N (north pole) and S (south pole) in the usual way.
Einstückig mit dem Trägerteil 64 sind radial verlaufende Lüfterflügel 80 ausgebildet, d.h. es handelt sich bevorzugt um einen Radiallüfter.Integral with the support member 64 are radially extending fan blades 80, i. it is preferably a radial fan.
Von großem Vorteil bei der Erfindung ist, dass bei dieser Art der Herstellung der Außenrotor 62 nach dem Einspritzen der Kunststoffe bereits weitgehend ausgewuchtet ist, so dass allenfalls noch kleinere Wuchtarbeiten notwendig werden. Auch ergibt sich eine Einsparung bei der Montage, da gerade solche extrem kleinen Teile schwierig zu handhaben und zu montieren sind, und da deshalb bei der Montage leicht Fehler auftreten könnten. Durch die Erfindung vermeidet man Ausschuss, da der Rotor 62 mit seinem Rotormagnet bei der Montage als fertiges und geprüftes Teil vorliegt, das nur noch im Lager montiert werden muss, was gewöhnlich durch Einstecken der Welle 60 in das Lager geschieht.Of great advantage in the invention is that in this type of production of the outer rotor 62 is already largely balanced after the injection of plastics, so that at most even smaller balancing work will be necessary. Also, there is a saving in assembly, since just such extremely small parts are difficult to handle and assemble, and therefore could easily occur during assembly errors. The invention avoids rejects, since the rotor 62 is present with its rotor magnet during assembly as a finished and tested part that only needs to be mounted in the camp, which usually happens by inserting the shaft 60 in the camp.
Bei dem Lüfter gemäß Fig. 1 bildet das freie Ende 82 der Welle 60 ein Axiallager mit dem dortigen Abschnitt 83 des Trägers 50, das diesem Ende 82 gegenüber liegt. Dadurch wird das Ende 82 der Welle 60 nach unten gegen den Abschnitt 83 gepresst, und dies geschieht dadurch, dass der Magnetring 72 relativ zu den in Fig. 1 dargestellten zylindrischen Abschnitten 84, 86 eines Klauenpolteils 88 in axialer Richtung versetzt ist. Auf diese Weise wird der Magnetring 72 durch eine axiale Kraft F nach unten gezogen.In the fan of FIG. 1, the free end 82 of the shaft 60 forms a thrust bearing with the local portion 83 of the carrier 50, which is opposite to this end 82. Thereby, the end 82 of the shaft 60 is pressed down against the portion 83, and this is done by the magnetic ring 72 relative to those in FIG. 1 shown cylindrical portions 84, 86 of a Klauenpolteils 88 is offset in the axial direction. In this way, the magnetic ring 72 is pulled by an axial force F down.
Der Abschnitt 83 wird dadurch gebildet, dass bei der Herstellung Werkstoff des Trägers 50 durch Öffnungen 85 der Buchse 52 in deren Inneres gelangt, vgl. Fig. 10.The portion 83 is formed by the material of the carrier 50 passes through openings 85 of the bushing 52 in its interior during manufacture, cf. Fig. 10.
Wie die Fig. 5 bis 10 besonders deutlich zeigen, hat der Lüfter 10 einen Innenstator 90, der als Klauenpolkonstruktion ausgeführt ist.As Figs. 5 to 10 show particularly clearly, the fan 10 has an inner stator 90, which is designed as Klauenpolkonstruktion.
Der bereits beschriebene Spulenkörper 57 ist mit einer Spule 58 bewickelt, die meist zwei separate Wicklungen hat, die bifilar gewickelt sind, z. B. eine Antriebswicklung mit zwei Anschlüssen 92, 94 und eine Sensorwicklung mit zwei Anschlüssen 96, 98, vgl. Fig. 5 und Fig. 9. Die Verwendung einer Sensorspule und einer Antriebsspule ist in diesem Zusammenhang bekannt, vgl. EP 1 104 950 A2 (EP226 = EP-3046). Falls ein Hallsensor verwendet wird, ist z. B. auch ein Betrieb mit zwei Antriebsspulen entsprechend der WO 00/35074 möglich (PCT221 = PCT-3044).The bobbin 57 already described is wound with a coil 58, which usually has two separate windings, which are wound bifilar, z. B. a drive winding with two terminals 92, 94 and a sensor winding with two terminals 96, 98, see. Fig. 5 and Fig. 9. The use of a sensor coil and a drive coil is known in this context, cf. EP 1 104 950 A2 (EP226 = EP-3046). If a Hall sensor is used, z. As well as an operation with two drive coils according to WO 00/35074 possible (PCT221 = PCT-3044).
Die Anschlüsse 92 bis 98 sind, wie dargestellt zu seitlichen Kontakten geführt, die in die Platine 50 eingebettet sind, bevorzugt im MID-Verfahren und die jeweils mit zugeordneten Kontaktstiften 53 verbunden sind, welche sich durch die Nuten 51 erstrecken und dadurch eine elektrische Verbindung mit den dort vorgesehenen metallischen Beschichtungen 100 herstellen.The terminals 92 to 98 are, as shown, led to lateral contacts embedded in the board 50, preferably in the MID method, and each connected to associated contact pins 53 extending through the slots 51 and thereby electrically connected to produce there provided metallic coatings 100.
Unten am Träger 50 sind zwei Widerhaken 102, 104 angeformt, vgl. die Fig. 5 und 10. (In Fig. 1 sind diese Widerhaken nicht dargestellt.) Mit diesen Widerhaken wird der Minilüfter lösbar an der Leiterplatte 46 (Fig. 3) verrastet, wobei die Kontaktstifte 36', 38', 53 die elektrische Verbindung zu den Leiterbahnen 48 der Leiterplatte 46 herstellen. Nach seiner Bewicklung mit der Spule 58 wird auf den Spulenkörper 57 von oben das obere Polblech 88 aufgebracht. Dieses hat eine zentrale Ausnehmung 106, mit der es auf die Buchse 52 aufgepresst wird. Gemäß den Fig. 6 bis 8 hat das obere Polblech 88, und genauso das mit ihm identische untere Polblech 1 10, auf seiner Außenseite 1 12 eine Beschichtung aus Kunststoff, welche a) die Außenseite der Klauenpole 84, 86 bedeckt, vgl. Fig. 9 und b) sich etwa in Form von Kreisringsegmenten 1 14, 1 16 in Lücken zwischen den benachbarten Klauenpolen 84, 86 erstreckt, vgl. Fig. 6.At the bottom of the carrier 50 two barbs 102, 104 are formed, see. 5 and 10. (In Fig. 1, these barbs are not shown.) With these barbs, the mini fan is releasably latched to the circuit board 46 (Fig. 3), wherein the contact pins 36 ', 38', 53, the electrical connection produce to the tracks 48 of the circuit board 46. After its winding with the coil 58, the upper pole plate 88 is applied to the bobbin 57 from above. This has a central recess 106, with which it is pressed onto the bushing 52. According to FIGS. 6 to 8, the upper pole plate 88, and likewise the bottom pole plate 1 10 identical to it, has on its outer side 12 a plastic coating which a) the outside of the claw poles 84, 86 covered, see. Fig. 9 and b) extends approximately in the form of circular ring segments 1 14, 1 16 in gaps between the adjacent claw poles 84, 86, cf. Fig. 6.
Jedes dieser Kreisringsegmente 1 14, 1 16 ist mit einem Vorsprung 1 18 bzw. 120 (Fig. 7) versehen, der dazu dient, dieses Kreisringsegment mit dem benachbarten Seitenteil 50 oder 56 des Spulenkörpers 57 zu verschweißen. Dies geschieht bevorzugt durch Laserschweißen, wobei der betreffende Vorsprung eine unlösbare Verbindung mit der zugeordneten Seitenwand 50 oder 56 des Spulenkörpers 57 bildet, wie in Fig. 8 für die Seitenwand (Träger) 50 dargestellt.Each of these annular segments 1 14, 1 16 is provided with a projection 1 18 or 120 (FIG. 7), which serves to weld this circular ring segment to the adjacent side part 50 or 56 of the bobbin 57. This is preferably done by laser welding, wherein the projection in question forms a permanent connection with the associated side wall 50 or 56 of the bobbin 57, as shown in Fig. 8 for the side wall (support) 50.
Das untere Polblech 1 10 wird in der gleichen Weise mit seiner zentralen Öffnung auf die Buchse 52 aufgepresst und dann mit dem Träger 50 verschweißt.The lower pole plate 1 10 is pressed in the same manner with its central opening on the sleeve 52 and then welded to the carrier 50.
Wie Fig. 9 und Fig. 10 besonders gut zeigen, hat der Träger 50 hierfür zwei Ausnehmungen 122, 124, durch welche die Klauenpole des Polblechs 1 10 durchgesteckt werden. Die beiden Polbleche 88 und 1 10 sind gemäß Fig. 9 und 10 ~r~2lativ zueinander um 90° mechanisch versetzt und greifen folglich interdigital ineinander. Jeder der Klauenpole hat fünf radial verlaufende Aussparungen 126, die in Fig. 6 dargestellt sind, und der Kunststoff 1 12 ist in diesen Aussparungen 126 verankert und füllt sie aus. Dies verringert magnetostriktive Geräusche sowie Verwirbelungen der Luft. Die Aussparungen 126 dienen primär dazu, Wirbelstromverluste zu reduzieren.As FIG. 9 and FIG. 10 show particularly well, the carrier 50 for this purpose has two recesses 122, 124, through which the claw poles of the pole plate 110 are pushed through. According to FIGS. 9 and 10, the two pole sheets 88 and 110 are mechanically offset by 90 ° relative to one another and consequently interdigitate one another. Each of the claw poles has five radially extending recesses 126, which are shown in Fig. 6, and the plastic 1 12 is anchored in these recesses 126 and fills them. This reduces magnetostrictive noise and turbulence in the air. The recesses 126 serve primarily to reduce eddy current losses.
Fig. 1 1 zeigt eine bevorzugte Methode zur Bestückung des Trägers (Platine) 50 bei solchen Minilüftern. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, dass dieser Träger 50 bereits beim Spritzgießen in jede gewünschte Form gebracht werden kann.Fig. 1 1 shows a preferred method for equipping the carrier (board) 50 in such mini-fans. The fact is exploited that this carrier 50 can be brought into any desired shape during injection molding.
Bei Fig. 1 1A) wird an bestimmten Stellen Klebstoff 130 auf den Träger 50 gespendet, welche - wie dargestellt - eine beliebige Form haben kann.In FIG. 1A), adhesive 130 is dispensed onto the carrier 50 at certain points, which, as shown, can have any shape.
Bei Fig. 1 1 B) werden auf diese Klebstoffpunkte 130 entsprechende SMD-Bauteile 132 aufgebracht. Bei Fig. 1 1 C) lässt man die Klebstoffpunkte 130 in einem entsprechenden Ofen aushärten.In Fig. 1 1 B) 130 corresponding SMD components 132 are applied to these adhesive dots. In Fig. 1 1 C) is allowed to cure the adhesive dots 130 in a corresponding oven.
Bei Fig. 1 1 D) wird das Bauteil mit leitenden Bahnen 134 beschichtet, undIn Fig. 1 1 D), the component is coated with conductive traces 134, and
bei Fig. 1 1 E) werden diese Bahnen 134 mittels UV-Licht ausgehärtet. Damit ist dann der Träger 50 bestückt und gebrauchsfertig.in Fig. 1 1 E) these tracks 134 are cured by means of UV light. So then the carrier 50 is equipped and ready for use.
Man bezeichnet diese Herstellung auch als "moulded interconnected device."This production is also referred to as "molded interconnected device."
Durch dieses Herstellungsverfahren werden die für die Elektronik notwendigen Verbindungen direkt auf den Spulenkörper 57 aufgebracht. Die so hergestellten Spritzgussteile sind sofort für die Weiterverarbeitung vorbereitet. Löcher oder Anpassungen müssen nicht mehr nachträglich eingearbeitet werden, sondern sind durch die Formen der Spritzgussherstellung direkt in die Bestandteile integriert. Über den geringen Aufwand bei der Herstellung, und die Qualitätsvorteile, hinaus bietet dieses Verfahren durch den Verzicht auf bleihaltiges Lot und Wegfall von Leiterplatten aus üblicherweise nicht recycelbaren Werkstoffen auch positive ökologische Aspekte, und die Zuverlässigkeit wird bei niedrigen Kosten erhöht.By this manufacturing process, the necessary connections for the electronics are applied directly to the bobbin 57. The injection molded parts produced in this way are prepared immediately for further processing. Holes or adjustments no longer have to be incorporated later, but are integrated directly into the components by the molds of injection molding. Beyond the low cost of manufacturing, and the quality benefits, this process also offers positive environmental benefits by eliminating leaded solder and eliminating PCBs from commonly non-recyclable materials, and increases reliability at a low cost.
Fig. 12 und Fig. 13 zeigen eine Variante, bei der keine spezielle Leiterplatte erforderlich ist. Vielmehr werden hier zwei Leiterbahnen 140, 142 im Heißprägeverfahren in die Oberseite 144 des Lüftergehäuses 146 eingebracht. Die Leiterbahn 140 wird mit ihrem linken Ende mit einem Kontaktstift 148 verbunden, und mit ihrem rechten Ende mit einem NTC-Widerstand 28". Ebenso wird die Leiterbahn 142 mit ihrem rechten Ende mit einem Kontaktstift 150 verbunden, und mit ihrem linken Ende mit dem NTC-Widerstand 28'.Fig. 12 and Fig. 13 show a variant in which no special circuit board is required. Instead, two printed conductors 140, 142 are introduced into the upper side 144 of the fan housing 146 in the hot embossing process. The trace 140 is connected at its left end to a contact pin 148, and at its right end to an NTC resistor 28 ", and the trace 142 is connected at its right end to a contact pin 150 and at its left end to the NTC Resistance 28 '.
Es wird darauf hingewiesen, dass in den Fig. 12 und 13 Teile, welche die gleiche Funktion haben wie in den vorhergehenden Figuren, auch mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht nochmals beschrieben werden. Um die Lufteintrittsöffnung 14' herum ist bei den Fig. 12 und 13 ein vorstehender Kragen 152 vorgesehen, welcher den NTC-Widerstand 28' gegen mechanische Beschädigungen schützt. Ein Steg 152, auf dem sich der NTC-Widerstand 28" und die Leiterbahnen 140, 142 befinden, ist als Teil des Gehäuses 146 ausgebildet.It should be noted that in FIGS. 12 and 13 parts which have the same function as in the preceding figures are also designated by the same reference numerals and will not be described again. Around the air inlet opening 14 ', a projecting collar 152 is provided in FIGS. 12 and 13, which protects the NTC resistor 28' against mechanical damage. A ridge 152, on which the NTC resistor 28 "and the printed conductors 140, 142 are located, is formed as part of the housing 146.
Die Kontaktstifte 148, 150 erstrecken sich durch das Gehäuse 146 und ragen unten aus diesem heraus.The contact pins 148, 150 extend through the housing 146 and protrude down therefrom.
Fig. 13 zeigt den Lüfter der Fig. 12 in der Draufsicht von oben. Durch den Wegfall einer speziellen Leiterplatte für den NTC-Widerstand 28' ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung, wobei die volle Funktionalität erhalten bleibt.Fig. 13 shows the fan of Fig. 12 in plan view from above. By eliminating a special circuit board for the NTC resistor 28 'results in a significant simplification and cheapening, the full functionality is maintained.
Fig. 14 zeigt eine Variante. Bei dieser ist in einem zylindrischen Abschnitt 220 des unteren Gehäuseteils 212 an zwei einander gegenüber liegenden Stellen 222, 224 je ein flexibler Dauermagnet 226 bzw. 228 angeordnet. Diese Magnete haben die Form von flexiblen Kunststoffteilen, in denen sich Hartferritpartikel befinden, und man bezeichnet sie auch als "Gummimagnete".Fig. 14 shows a variant. In this case, a flexible permanent magnet 226 or 228 is arranged in each case in a cylindrical portion 220 of the lower housing part 212 at two mutually opposite points 222, 224. These magnets take the form of flexible plastic parts containing hard ferrite particles and are also referred to as "rubber magnets".
Vor der Herstellung des Gehäuseteils 212 werden diese Magnete in eine Spritzgussform eingelegt und dort an den Stellen festgehalten, die in Fig. 14 mit 228 bezeichnet sind. Der betreffende Magnet kann bei diesem Vorgang auch in eine gewünschte Form gebogen werden, falls sich das bei der Herstellung als zweckmäßig erweist.Prior to the production of the housing part 212, these magnets are placed in an injection mold and held there at the locations which are designated in Fig. 14 with 228. The magnet in question can be bent in this process in a desired shape, if this proves to be useful in the production.
Anschließend werden die Magnete mit dem Kunststoff des unteren Gehäuseteils umspritzt, so dass sie in diesem Gehäuseteil fest verankert sind und nicht herausfallen können.Subsequently, the magnets are encapsulated with the plastic of the lower housing part, so that they are firmly anchored in this housing part and can not fall out.
Diese Magnete 226, 228 dienen dazu, den Rotor 62 vor dem Start in eine Stellung zu drehen, aus der er leicht starten kann.These magnets 226, 228 serve to rotate the rotor 62 to a position before starting, from which it can easily start.
Durch die Erfindung erhält man also einen Minilüfter mit einem sehr kompakten und robusten Innenstator 90. Dabei muss der Leser berücksichtigen, dass wenn z. B. der äußere Durchmesser des Minilüfters 10 in Fig. 2 einen Wert von 35 mm hat, der in Fig. 8 mit D bezeichnete Durchmesser nur ca. 20 mm beträgt, d. h. dass es sich um äußerst kleine Teile handelt, die a) zu niedrigen Kosten und b) mit großer Präzision hergestellt werden müssen.The invention thus provides a mini fan with a very compact and robust Innenstator 90. The reader must take into account that if z. B. the outer diameter of the miniature fan 10 in Fig. 2 has a value of 35 mm, the diameter denoted by D in Fig. 8 is only about 20 mm, that is, it is extremely small parts which are a) at low cost and b ) must be made with great precision.
Ferner ist zu berücksichtigen, dass manche Klauenpole aus magnetischen Gründen noch wesentlich kompliziertere Formen haben können als die in Fig. 6 dargestellte Form, was Herstellung und Verarbeitung noch zusätzlich erschweren kann.Furthermore, it should be noted that some claw poles for magnetic reasons may still have much more complicated shapes than the shape shown in Fig. 6, which can make manufacturing and processing even more difficult.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich. Naturally, many modifications and modifications are possible within the scope of the present invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Minilüfter, welcher ein mit Lüfterflügeln (80) versehenes Lüfterrad (64) und einen elektrischen Antriebsmotor (61) zum Antrieb dieses Lüfterrads aufweist, welcher Antriebsmotor (61) einen permanentmagnetischen Außenrotor (62) und einen Innenstator (90) aufweist, welch letzterer als Stator mit Blechteilen (88, 1 10) ausgebildet ist, und die Lüfterflügel (80) am Lüfterrad (64) vorgesehen sind.1. Mini fan, which has a fan blades (80) provided with fan (64) and an electric drive motor (61) for driving this fan, which drive motor (61) has a permanent magnetic outer rotor (62) and an inner stator (90), which latter as a stator with sheet metal parts (88, 1 10) is formed, and the fan blades (80) on the fan wheel (64) are provided.
2. Minilüfter nach Anspruch 1 , bei welchem der Stator als Innenstator mit Polblechen (88, 1 10) ausgebildet ist, deren Klauenpole (84, 86) ineinander greifen, wobei zwischen den Polblechen ein Spulenkörper (57) angeordnet ist, der einen zentralen Abschnitt (54) aufweist, mit welchem zwei einander gegenüberliegende Seitenteile (50, 56) verbunden sind, von denen eines als Träger für elektrische Elemente (96, 98) des Motors (61) ausgebildet ist, wobei der Träger (50) insbesondere mit Durchbrechungen (122, 124) für die Durchführung der Klauenpole des zu ihm benachbarten Polblechs (1 10) versehen ist.2. Mini fan according to claim 1, wherein the stator as an inner stator with Polblechen (88, 1 10) is formed, the claw poles (84, 86) engage with each other, wherein between the Polblechen a bobbin (57) is arranged, which has a central portion (54), with which two opposite side parts (50, 56) are connected, one of which is designed as a carrier for electrical elements (96, 98) of the motor (61), wherein the carrier (50) in particular with openings ( 122, 124) for the implementation of the claw poles of the pole plate adjacent to it (1 10) is provided.
3. Minilüfter nach Anspruch 2, bei welchem mindestens das zum Träger (50) benachbarte Polblech (1 10) zumindest bereichsweise mit einem Kunststoffteil (1 14, 1 16) versehen ist, welches mit dem Träger (50) fest verbunden ist.3. Mini fan according to claim 2, wherein at least the support (50) adjacent pole piece (1 10) at least partially with a plastic part (1 14, 1 16) is provided, which is fixedly connected to the carrier (50).
4. Minilüfter nach Anspruch 3, bei welchem sich das Kunststoffteil (1 14, 1 16) im Bereich zwischen zwei benachbarten Klauenpolen (84, 86) erstreckt.4. miniature fan according to claim 3, wherein the plastic part (1 14, 1 16) in the region between two adjacent claw poles (84, 86).
5. Minilüfter nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem das Kunststoffteil (1 14, 1 16) auf seiner dem Träger (50) benachbarten Seite mit einem Vorsprung, insbesondere einer Rippe (120), versehen ist, welcher Vorsprung mit dem Träger (50) verschweißt ist.5. miniature fan according to claim 3 or 4, wherein the plastic part (1 14, 1 16) on its the carrier (50) adjacent side with a projection, in particular a rib (120) is provided, which projection with the carrier (50 ) is welded.
6. Minilüfter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei welchem sich das Kunststoffteil (1 14, 1 16) zumindest teilweise über einen Klauenpol (84, 86) hinweg erstreckt.6. Mini fan according to one of claims 3 to 5, wherein the plastic part (1 14, 1 16) at least partially via a claw pole (84, 86) extends.
7. Minilüfter nach Anspruch 6, bei welchem ein Klauenpol (84, 86) mit Ausnehmungen (126) versehen ist, in welchem der Kunststoff des Kunststoffteils (1 14, 1 16) verankert ist.7. mini fan according to claim 6, wherein a claw pole (84, 86) with recesses (126) is provided, in which the plastic of the plastic part (1 14, 1 16) is anchored.
8. Minilüfter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei welchem innerhalb des Spulenkörpers (57) ein Rohr (52) aus weichferromagnetischem Werkstoff angeordnet ist.8. miniature fan according to one of claims 2 to 7, wherein within the bobbin (57) a tube (52) made of soft ferromagnetic material is arranged.
9. Minilüfter nach Anspruch 8, bei welchem das Rohr (52) als magnetischer Rückschluss für die Polfläche (88, 1 10) ausgebildet ist.9. mini fan according to claim 8, wherein the tube (52) as a magnetic yoke for the pole face (88, 1 10) is formed.
10. Minilüfter nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem das Rohr (52) im Bereich des Trägers mit mindestens einer Ausnehmung versehen ist, die sich über einen Teil des Rohrumfanges erstreckt und durch welche sich der Kunststoff des Spulenkörpers (57) ins Innere des Rohres (52) erstreckt.10. Mini fan according to claim 8 or 9, wherein the tube (52) is provided in the region of the carrier with at least one recess which extends over part of the tube circumference and through which the plastic of the bobbin (57) into the interior of the tube (52) extends.
1 1. Minilüfter nach Anspruch 10, bei welchem der Kunststoff, welcher sich ins Innere des Rohres (52) erstreckt, als Teil eines Axiallagers für die Lagerung des permanentmagnetischen Außenrotors (62) ausgebildet ist.1 1. Mini fan according to claim 10, wherein the plastic, which extends into the interior of the tube (52) is formed as part of a thrust bearing for the storage of the permanent magnetic outer rotor (62).
12. Minilüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem im Bereich der Lufteintrittsöffnung (14) ein Dichtring (24) aus Moosgummi vorgesehen ist.12. Mini fan according to one of the preceding claims, wherein in the region of the air inlet opening (14) a sealing ring (24) made of sponge rubber is provided.
13. Minilüfter nach Anspruch 12, bei welchem der Dichtring (24) auf einer Leiterplatte (22) angeordnet ist, welche im Bereich der Lufteintrittsöffnung (14) vorgesehen ist.13. miniature fan according to claim 12, wherein the sealing ring (24) on a printed circuit board (22) is arranged, which is provided in the region of the air inlet opening (14).
14. Minilüfter nach Anspruch 13, bei welchem auf der Leiterplatte (22) ein Temperatursensor (28) angeordnet ist.14. Miniature fan according to claim 13, wherein on the circuit board (22) a temperature sensor (28) is arranged.
15. Minilüfter nach Anspruch 14, bei welchem die Leiterplatte (22) einen Steg (26) aufweist, welcher sich im Bereich der Lufteintrittsöffnung (14) erstreckt und als Träger für den Temperatursensor (28) dient.15. mini fan according to claim 14, wherein the circuit board (22) has a web (26). which extends in the region of the air inlet opening (14) and serves as a carrier for the temperature sensor (28).
16. Minilüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Temperatursensor (28) vorgesehen ist, und bei dem die zum Temperatursensor (28) führenden Leiterbahnen (140, 142) im Heißprägeverfahren auf das Lüftergehäuse (144) aufgebracht sind.16. Miniature fan according to one of the preceding claims, wherein a temperature sensor (28) is provided, and in which the temperature sensor (28) leading conductor tracks (140, 142) are applied to the fan housing (144) in the hot stamping process.
17. Minilüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem sich die Lüfterflügel (80) im Wesentlichen parallel zur Drehachse (82) des Minilüfters erstrecken.17. Miniature fan according to one of the preceding claims, wherein the fan blades (80) extend substantially parallel to the axis of rotation (82) of the mini fan.
18. Minilüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher ein im Wesentlichen zylindrisches Außengehäuse (20; 220) mit einer axialen Lufteinlassöffnung (14) und mindestens einer seitlichen Luftaustrittsöffnung (16) aufweist.18. Miniature fan according to one of the preceding claims, which has a substantially cylindrical outer housing (20, 220) with an axial air inlet opening (14) and at least one lateral air outlet opening (16).
19. Minilüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher mit Befestigungsfüßen (53; 36", 381) versehen ist, die mindestens teilweise auch für den elektrischen Anschluss des Lüfters dienen.19. Miniature fan according to one of the preceding claims, which is provided with mounting feet (53, 36 ", 38 1 ) which at least partially also serve for the electrical connection of the fan.
20. Minilüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem auf dem Spulenkörper (57) eine zweisträngige Statorwicklung (58) vorgesehen ist, welche bifilar gewickelt ist.20. Miniature fan according to one of the preceding claims, wherein on the bobbin (57) a two-stranded stator winding (58) is provided which is wound bifilar.
21 . Minilüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem in einem Bereich in der Nähe des Rotors (62) ein Gehäuseteil (212) vorgesehen ist, in welchem mindestens ein Dauermagnet (226, 228) durch Kunststoffspritzen befestigt ist.21. Miniature fan according to one of the preceding claims, wherein in a region in the vicinity of the rotor (62), a housing part (212) is provided, in which at least one permanent magnet (226, 228) is fixed by plastic injection molding.
22. Minilüfter nach Anspruch 21 , bei welchem der Dauermagnet als kunststoffgebundener flexibler Magnet (226, 228) ausgebildet ist. 22. Miniature fan according to claim 21, wherein the permanent magnet as a plastic-bonded flexible magnet (226, 228) is formed.
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