JP4567715B2

JP4567715B2 - ファン及びモーター

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Publication number: JP4567715B2
Application number: JP2007231803A
Authority: JP
Inventors: 士凱林; 英▲ち▼ 陳
Original assignee: Delta Electronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2027-09-06
Also published as: TWI337437B; DE102007059825A1; US7994669B2; TW200828732A; JP2008161039A; US20080150401A1

Description

本発明はファン及びモーターに関し、特にモーター固定子及び回路基板間の固定方式を改良した固定構造に関するものである。

モーターは電磁効果の原理を応用し、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機構である。今日、日常生活において、例えば、ファン、光ドライブ或いはハードディスクなどの伝動装置に広く応用されている。

図１を参照すると、従来のモーター１はベース１１、固定子１２、回転子１３及び回路基板１４を含む。固定子１２及び回路基板１４はベース１１のスリーブに設けられ、且つ相互に電気接続されている。固定子１２はコイルを複数のシリコンスチール片に巻き付けたものであり、回路板１４は電源を固定子１２に供給し、モーター１を駆動する。回転子１３は固定子１２と対応設置され、且つ回転軸１３１と、透磁性シェル１３２と、磁性リング１３３とを有している。

回転軸１３１は透磁性シェル１３２と連結され且つベース１１に設けられている。磁性リング１３３は透磁性シェル１３２の内壁に環設され、且つ固定子１２と対応設置される。固定子１２は回路基板１４より電源を供給される時、固定子１２のコイルは電流により磁力を発生し、回転子１３の回転を駆動する。

図１の従来モーターに示されるように、固定子１２の回路基板１４に向く一側には、複数のフック１５が設けられ、フック１５に相対する回路基板１４の位置に複数の孔１４１が設けられている。固定子１２と回路基板１４との連結を行う時、フック１５を孔１４１に通すことで、固定子１２と回路基板１４とを互いに連結し且つベース１１に固定する。固定子１２のエナメル線は溶接部１４２により、回路基板１４と電気接続される。モーター１が回転時に発生する振動は容易にフック１５を緩くさせ、同時に溶接部１４２は応力集中により容易に疲労断裂を発生する。さらに、回路基板１４上のフック１５に対応して設置される孔１４１が回路基板１４の面積を占用しているので、回路基板１４をレイアウトする時、孔１４１の位置を避けなければならないため、製品設計の難度が増加される。

よって、いかに、モーター固定子及び回路基板間の固定方式を改善し、堅固な連結で脱落しにくくさせ、且つ従来モーターの回路基板が孔のためにレイアウトに不利となる問題を避け、製品の信頼度及び機能を高めることのできるファン及びモーターを提供するかが重要な課題の一つである。

本発明の目的は、堅固な連結で脱落させず、且つ従来モーターにおける孔に占用される回路基板の面積を減少させることで、回路基板のレイアウトを有利にし、製品の信頼度を高めることができる、モーター固定子と回路基板との固定方式を改善できる固定構造を提供することである。

上述の目的を達するため、本発明のモーター固定子と回路基板との固定構造に基づくと、モーターはベース、固定子、回転子及び回路基板を有する。回転子は固定子と対応設置され且つ回転軸、透磁性シェル及び磁性リングを有している。ベースはスリーブを有し、スリーブの外観は大体円柱状を呈し、且つ回転軸はその中に設置される。スリーブの外壁は斜面を有し且つ回路基板はスリーブの外側に設置される。モーター固定子は、スリーブの外壁の斜面に接することで回路基板を固定し、回路基板に向け延伸される少なくとも一つの固定部を含む。スリーブは回転子に向く部位にさらに、スリーブの外壁に環設される溝を有し、固定リングは溝に収納され、固定子をベースに固定する。

上述の目的を達するため、本発明のモーター固定子と回路基板との固定構造に基づくと、モーターはベース、固定子、回転子及び回路基板を有する。回転子は固定子と対応設置され且つ回転軸、透磁性シェル及び磁性リングを有している。ベースはスリーブを有し、スリーブの外観は大体円柱状を呈し、且つ回転軸はその中に設置される。スリーブの外壁は斜面を有し且つ回路基板はスリーブの外側に設置される。回路基板と斜面とが隣接する所に少なくとも切欠口がある。モーター固定子は回路基板に向け延伸される少なくとも一つの固定部を含み、前記固定部は切欠口と相対応し、固定部の一部分は前記切欠口の中に収納され、且つスリーブ外壁の斜面に接することにより、回路基板を固定する。スリーブは回転子に向く部位さらに、スリーブの外壁に環設される溝を有し、固定リングは溝に収納され、固定子をベースに固定する。

上述の目的を達するため、本発明のモーター固定子と回路基板との固定構造に基づくと、モーターはベース、固定子、回転子及び回路基板を有する。回転子は固定子と対応設置され且つ回転軸、透磁性シェル及び磁性リングを有している。ベースはスリーブを有し、スリーブの外観は大体円柱状を呈し、且つ回転軸はその中に設置される。スリーブの外壁は斜面を有し且つ回路基板はスリーブの外側に設置され、斜面と回路基板とが隣接する所に少なくとも切欠口がある。モーター固定子は回路基板に向け延伸される少なくとも一つの固定部を含む。前記固定部は切欠口と相対応し、固定部の一部分は前記切欠口の中に収納され、且つスリーブ外壁の斜面に接することにより、回路基板を固定する。スリーブは回転子に向く部位に溝を有し、溝はスリーブの外壁に環設されている。固定リングは溝に収納され、固定子をベースに固定する。

本発明に基づくファン及びモーターは、少なくとも一つの固定部がスリーブ外壁の斜面に接することで回路基板を固定し、それによって、前記斜面より斜方向の分力が提供されることにより、振動によって発生する軸方向及び半径方向の応力を同時に緩衝し、固定部が回路基板をしっかり固定することができる。従来技術と比べて、本発明は固定部を回路基板にしっかり固定させることで、モーターのエナメル線と回路基板の溶接部とがモーター回転により発生する振動で断裂することを避けることができ、製品の信頼度及び機能を高めることができる。そのほかに、本発明は固定構造を回路基板の内側とスリーブとが隣接する所に設置し、余分に回路基板に孔を開設する必要がないので、回路基板のレイアウトスぺースを占用することがなく、回路基板のレイアウト設計に有利である。このほかに、スリーブ上に環設される溝と固定リングの結合によって、固定部が戻るときにモーターを上に押し定位位置から離れるのを防止することができるため、製品の信頼度を増すことができる。

以下相関の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態に基づいたファン、モーター及びその固定構造を説明する。同じ部品は同じ符号で表示し、説明を加える。

図２を参照すると、本発明の好ましい実施形態のモーター２は、ベース２０、固定子２２、回転子２３及び回路基板２４を含む。前記固定子２２及び回路基板２４はベース２０のスリーブ２１の外側に設けられ、且つ互いに電気接続される。本実施形態において、固定子２２はコイルを複数のシリコンスチール片に巻き付けて構成され、コイルの一端は溶接部２４１を通し回路基板２４に電気接続される。回転子２３は固定子２２と対応設置され、回転子２３は回転軸２３１、透磁性シェル２３２及び磁性リング２３３から構成される。回転軸２３１は透磁性シェル２３２と連結され且つスリーブ２１の中に軸設されている。透磁性リング２３３は磁性シェル２３２の内壁に環設され、且つ固定子２２と対応設置される。固定子２２は回路基板２４から電源が供給された時、固定子２２のコイルは電流により磁力を発生し、回転子２３を駆動し回転させる。

続いて図２を参照すると、モーター２はさらに、少なくとも固定部２５１を有する固定構造を有する。固定部２５１の一端は固定子２２に連結され、且つ固定部２５１は固定子２２の一側から回路基板２４に向け延伸し、スリーブ２１の外壁に沿って回路基板２４に固定される。固定部２５１は可撓性材質から製作されるフックである。スリーブ２１の外壁は斜面２１１を有し、固定部２５１は斜面２１１に接することで、回路基板２４を固定し、これにより、有効に回路基板２４を固定子２２に固定し、モーターのエナメル線と回路基板２４の溶接部２４１が振動或いは外力の衝撃を受けた時に脱落して故障するのを避けることができる。回路基板２４の周縁に固定部２５１の位置に対応し切欠口を設置し（図に示されない）、固定部２５１の一部分的を前記切欠口に通過させることができる。

スリーブ２１は回転子２３に向く部位にさらに溝２１４を有し、この溝２１４がスリーブの外壁に環設されている。固定リング２１３は溝２１４に収納され、且つ固定子２２のもう一側に接し、固定子２２を固定する。固定リング２１３及び溝２１４によって固定子２２を固定し、固定子２２が固定部２５１の復元力により上に押されベース２０から脱離するのを防止できる。

次に、固定部２５１を回路基板２４にしっかり固定する作業について説明する。図３（a）の部分に示されるように、固定部２５１は回路基板２４を通過し、且つ斜面２１１にまだ接していない時、固定部２５１の固定面２５２と回路基板２４とは角度Ａを有し、固定部２５１と斜面２１１とはもう一つの角度Ｂを有する。図３の（ｂ）部分に示すように、固定部２５１は斜面２１１に密着し、且つ斜面２１１により押され、斜方向の分力Ｆが提供されることによって、回路基板２４にしっかり固定され、固定部２５１は回路基板２４及び斜面２１１と密接に結合する。図３の（a）の部分に示されるように斜面２１１は異なる傾斜度を有してもよく、或いは図３の（ｂ）の部分に示される如く、斜面２１１は一定の傾斜度を有してもよい。

図４に示されるように、スリーブ２１は固定部２５１に合わせ、少なくとも一つの凹溝２１５を対応設置することができ、固定部２５１の少なくとも一部分を凹溝２１５に収納できる。凹溝２１５の数量は固定部２５１の数量に合わせ、凹溝２１５の数量は固定部２５１の数量より多く或いは等しくできる。

図５に示されるように、回路基板２４も固定部２５１に合わせ、少なくとも一つの切欠口２４２を対応設置でき、固定部２５１の少なくとも一部分を切欠口２４２に収納する。切欠口２４２の数量は固定部２５１の数量に合わせ、切欠口２４２の数量は固定部の数量より多く或いは等しくできる。

本発明の実施形態はモーターに限らず、ファンにも応用することができる。図２に示されるモーター２において、回転子２３はファンのハブにでき、その周縁に複数のブレードが設置される。前記ベース２０及びスリーブ２１はフレームの構造にでき、且つ一体成型することができる。ファンの実施形態は本発明の開示範囲を脱離することはない。

上述をまとめると、本発明のファン、モーター及びその固定構造は、少なくとも一つの固定部がベースの斜面に接することで、回路基板を固定し、前記斜面より斜方向の分力が提供されることにより、振動で発生する軸方向と半径方向の応力が同時に緩衝され、固定部が回路基板をしっかり固定することができる。従来技術と比べて、本発明は固定部を回路基板にしっかり固定させるため、モーターのエナメル線及び回路基板間の溶接部がモーター回転により発生する振動で断裂するのを避けることができ、製品の信頼度及び機能を高めることができる。そのほかに、本発明は固定構造を回路基板の内側に設置することで、余分に回路基板に孔を開設する必要がないので、回路基板のレイアウトスぺースを占用することがなく、回路基板のレイアウト設計に有利である。このほかに、ベース上の固定リングを溝に設けた設計によって、フックが戻るときにモーターが上に推され定位位置から離れるのを防止することができ、製品の信頼度を増すことができる。

以上、好適な実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定はされないと解されるべきであり、つまり本発明は、（当業者であれば自明であるような）各種変更および均等なアレンジをカバーするものである。上に掲げた実施例は、本発明の原理を説明するための最良の態様を提示すべく選択し記載したものである。即ち、添付の特許請求の範囲は、かかる各種変更および均等なアレンジが全て包含されるように、最も広い意味に解釈されるべきである。

従来のモーターの説明図である。本発明に基づく好ましい実施形態のモーター及びその固定構造の概略図である。本発明の好ましい実施形態に基づくモーターの固定部が斜面によって回路基板に固定される概略図である。本発明の好ましい実施形態に基づくモーターのスリーブ及びその凹溝の概略図である。本発明の好ましい実施形態に基づくモーターの回路基板及びスリーブ連結の概略図である。

符号の説明

１、２モーター１１、２１ベース
１２、２２固定子１３、２３回転子
１３１、２３１回転軸１３２、２３２透磁性シェル
１３３、２３３磁性リング１４、２４回路基板
１４１孔１４２、２４１溶接部
１５フック２１１斜面
２０スリーブ２１４溝槽
２１３固定リング２４２切欠口
２１５凹溝２５２固定面
２５１固定部Ｆ斜方向の分力
Ａ、Ｂ角度２４１溶接部

Claims

スリーブを有するベースと、
回転子と、
少なくとも一つの固定部を有する固定子と、
回路基板とを含み、
前記固定子は、前記スリーブに設けられ、前記スリーブの外壁は斜面を有し、前記固定部は前記回路基板に向け延伸し、前記斜面に接することにより弾性変形が生じることで、前記回路基板に係合されて前記回路基板を固定することを特徴とするモーター。
前記固定子は前記回路基板と電気接続されることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
前記斜面は一定の傾斜度を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記斜面は異なる傾斜度を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記固定部は前記斜面に密着することを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記固定部はフックであることを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記固定部は可撓性材質から製作されることを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記スリーブの断面は円形であり、前記スリーブはさらに、前記スリーブに環設される溝を有し、固定リングを前記溝に収納し、前記固定子を固定することを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記斜面はさらに凹溝を有し、前記固定部の少なくとも一部分は前記凹溝に収納されることを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記凹溝の数量は前記固定部の数量より多い或いは等しいことを特徴とする請求項９に記載のモータ−。
前記回路基板は切欠口を有し、前記切欠口は前記回路基板と前記斜面とが隣接する所に位置し且つ前記固定部の少なくとも一部分は前記切欠口に収納されることを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記切欠口の数量は前記固定部の数量より多い或いは等しいことを特徴とする請求項１１に記載のモータ−。
スリーブを有するベースと、
周縁に複数のブレードが設けられ且つ前記スリーブ内に設けられる回転軸を内部に有するハブと、
少なくとも一つの固定部を有する固定子と、
回路基板とを含み、
前記固定子は、前記スリーブに設けられ、前記スリーブの外壁は斜面を有し、前記固定部は前記回路基板に向け延伸し、前記斜面に接することにより弾性変形が生じることで、前記回路基板に係合されて前記回路基板を固定することを特徴とするファン。
前記固定子は前記回路基板と電気接続されることを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記斜面は一定の傾斜度を有することを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記斜面は異なる傾斜度を有することを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記固定部は前記斜面に密着することを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記固定部はフックであることを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記固定部は可撓性材質から製作されることを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記スリーブの断面は円形であり、前記スリーブはさらに、前記スリーブに環設される溝を有し、固定リングを前記溝に収納し、前記固定子を固定することを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記斜面はさらに凹溝を有し、前記固定部の少なくとも一部分は前記凹溝に収納されることを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記凹溝の数量は前記固定部の数量より多い或いは等しいことを特徴とする請求項２１に記載のファン。
前記回路基板は切欠口を有し、前記切欠口は前記回路基板と前記斜面とが隣接する所に位置し且つ前記固定部の少なくとも一部分は前記切欠口に収納されることを特徴とする請求項１３に記載のファン。
前記切欠口の数量は前記固定部の数量より多い或いは等しいことを特徴とする請求項２３に記載のファン。
前記固定部が前記斜面に接し弾性変形が生じる前は、前記固定部の固定面と前記回路基板とは第一の角度を有し、前記固定部と前記斜面とは第二の角度を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ−。
前記固定部が前記斜面に接し弾性変形が生じる前は、前記固定部の固定面と前記回路基板とは第一の角度を有し、前記固定部と前記斜面とは第二の角度を有することを特徴とする請求項１３に記載のファン。