TW201431252A - 軸流風扇 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具有導電銷之軸流風扇，此導電銷可確實地保持線圈之皮膜導線，即使對皮膜導線施加非預期的負載亦不易引起斷線，且可對應於結束捲繞之皮膜導線之自動切斷。軸流風扇1具有導電銷100，此導電銷100將定子60之線圈61與電路基板90電性連接，且用以保持線圈61之皮膜導線65。導電銷100一端固定於用以覆蓋定子60之芯堆疊62之電絕緣體80，另一端電性連接於電路基板90。導電銷100之形狀以四角柱銷為基本形狀，於自電絕緣體80露出之部分110之至少一部分具有不存在角之縮徑部120。

Description

軸流風扇

本發明係關於一種改良了導電銷(conductive pin)之構造之軸流風扇，此導電銷將線圈與電路基板電性連接，並且用以保持線圈之皮膜導線。

於冷卻風扇等小型軸流風扇中，作為葉輪之旋轉驅動裝置，通常使用外轉子型之無刷馬達。外轉子型之無刷馬達將具有複數相之線圈之電樞作為定子，並於此定子之外周，將具有永久磁鐵之勵磁部作為轉子而配設。

各相之線圈用以開始捲繞及結束捲繞之端部，係經由固定於定子芯之絕緣體之導電銷而與電路基板電性連接。而且，為了形成各相之線圈而將線圈彼此連結之連線係捆紮並保持於導電銷。

作為與具有導電銷的軸流風扇相關之技術，揭示有如下技術。使導電銷貫通及保持於用以夾持定子芯之第一及第二絕緣體中之至少一者，並將線圈之端部電性連接於導電銷之一端部，且將導電銷之另一端部插入至電路基板之孔部而與之電性連接(例如，參照專利文獻1，日本專利特開平6-253482號公報)。

另外，還揭示有如下之軸流風扇。複數個齒狀部分 之各前端部於周方向上之長度不同而形成為左右非對稱，於前端部之較短之側面密接配置端子保持部，以在絕緣體上植設端子銷，並將線圈之終端捆紮於端子銷之一端，且將電路基板電性連接於另一端(例如，參照專利文獻2，日本專利特開2011-182612號公報)。

然而，先前之軸流風扇採用的是圓柱狀或四角柱狀之導電銷。

因於圓柱狀之導電銷中並不存在角，故即使施加非預期的負載，捆紮於導電銷的皮膜導線亦不易斷線。

然而，不存在角之圓柱狀之導電銷之摩擦力較小，捆紮於導電銷之皮膜導線容易位移。因此，根據皮膜導線之線徑，捲線步驟中，無法保持捆紮於導電銷之皮膜導線。而且，於使用自動捲線機將結束捲繞之皮膜導線自動切斷之情形時，因利用導電銷之角而切斷，故在圓柱狀之導電銷中無法自動切斷，從而皮膜導線必須利用手動來切斷。

另一方面，因四角柱狀之導電銷中存在角，故可使用自動捲線機將結束捲繞的皮膜導線自動切斷。而且，可藉由導電銷之角之摩擦力來保持捆紮於導電銷之皮膜導線。

然而，因在四角柱狀之導電銷中存在角，若施加非預期的負載，則捆紮於導電銷之皮膜導線會由於此導電銷之角而斷線。

專利文獻1及2之技術係藉由改良導電銷(端子銷) 與線圈之皮膜導線之連接構造，而防止皮膜導線之切斷。然而，即使應用專利文獻1及2之技術，亦可能同樣地發生起因於導電銷之剖面形狀之異常。

本發明之目的在於提供一種具有導電銷之軸流風扇，此導電銷可確實地保持線圈之皮膜導線，即使對皮膜導線施加非預期的負載亦不易引起斷線，且可對應於結束捲繞的皮膜導線之自動切斷。

用以達成上述目的之本發明之軸流風扇包括：具有複數相之線圈之定子，及具有永久磁鐵之轉子。此軸流風扇具有導電銷，此導電銷將上述線圈與電路基板電性連接，並且用以保持將線圈彼此連結之連線。

上述導電銷之一端固定於用以覆蓋上述定子之芯堆疊之電絕緣體，並且其另一端與上述電路基板電性連接。

上述導電銷之形狀係以四角柱銷為基本形狀，在自上述電絕緣體露出的部分中之至少一部分具有不存在上述四角柱銷之角之縮徑部。

根據本發明，導電銷之形狀係以四角柱為基本形狀，具有在自電絕緣體露出的部分中之至少一部分不存在四角柱銷之角之縮徑部。因縮徑部中不存在四角柱銷之角，故即使對線圈之皮膜導線施加非預期的負載，亦不易引起皮膜導線之斷線。

導電銷之縮徑部以外之露出部分為存在角之四角柱 形狀，因而可由此角而確實地保持捆紮之皮膜導線。而且，可利用導電銷之縮徑部以外之露出部分之角，進行結束捲繞之皮膜導線之自動切斷。

1‧‧‧軸流風扇

10‧‧‧旋轉軸

20‧‧‧葉輪

21‧‧‧輪轂部

22‧‧‧扇葉

30‧‧‧馬達

40‧‧‧文丘里箱

50‧‧‧轉子

51‧‧‧永久磁鐵

52‧‧‧轉子磁軛

53‧‧‧嵌入部

60‧‧‧定子

61‧‧‧線圈

62‧‧‧芯堆疊

63‧‧‧齒狀部分

64‧‧‧槽

65‧‧‧皮膜導線

70‧‧‧軸承

71‧‧‧軸承支持部

73‧‧‧基底部

80‧‧‧電絕緣體

81‧‧‧銷固定部

90‧‧‧電路基板

91‧‧‧通孔

92‧‧‧焊接

100、100a、100b、100c‧‧‧導電銷

110‧‧‧露出部分

120‧‧‧縮徑部

130‧‧‧縮徑部以外之部分

131‧‧‧角

第1圖係本實施形態之軸流風扇之剖面圖。

第2圖係本實施形態之定子之立體圖。

第3圖係本實施形態之導電銷之立體圖。

第4圖係將本實施形態之導電銷固定於電絕緣體之狀態之立體圖。

第5圖係將皮膜導線捆紮於本實施形態之導電銷之狀態之立體圖。

第6A圖係本實施形態之導電銷之位置關係之立體圖。

第6B圖係用於說明對導電銷捆紮皮膜導線之狀況之圖。

第6C圖係用於說明對導電銷捆紮皮膜導線之狀況之圖。

第6D圖係用於說明對導電銷捆紮皮膜導線之狀況之圖。

以下，參照圖式對本實施形態之軸流風扇進行說明。

本實施形態之軸流風扇中，導電銷之形狀係以四角柱(四角柱銷)為基本形狀，於自電絕緣體之露出之部分中之至少一部分具有不存在此四角柱銷之角之縮徑部。根據本實施形態，可實現具有導電銷之軸流風扇，此導電銷可確實保持線圈之 皮膜導線，即使對皮膜導線施加非預期的負載亦不易引起斷線，且，可對應於結束捲繞的皮膜導線之自動切斷。另外，本實施形態中，將導電銷之基本形狀設為具有90度之內角之四角柱，但導電銷之基本形狀亦可為具有小於90度之內角之三角柱，還可為至少1個角具有90度以下之內角之多邊形。本實施形態中之縮徑部為使縮徑部以外之導電銷之徑方向之最大距離縮小之部分，為具有大於90度角之內角之多邊形狀，或不存在角之圓形狀。

以下說明軸流風扇之構成。

首先，參照第1至5圖，對本實施形態之軸流風扇之構成進行說明。

第1圖係本實施形態之軸流風扇之剖面圖。第2圖係本實施形態之定子之立體圖。

如第1圖所示，軸流風扇1為藉由安裝於旋轉軸10之葉輪20之旋轉，自旋轉軸10之軸方向之一方吸氣，並向此軸方向之另一方噴出流體之送風裝置。軸流風扇1具有構造簡單且靜壓小而風量大之特徵，例如被用於伺服器或個人電腦等電子機器之冷卻風扇等中。

軸流風扇1包括：安裝於旋轉軸10之葉輪20，作為此葉輪20之旋轉驅動裝置之馬達30，及包圍葉輪20之徑方向之外周之文丘里箱(Venturi casing，以下簡稱作「箱」)40。

葉輪20於中央部具有杯狀之輪轂部21。於輪轂部 21之周圍，呈放射線狀一體地安裝著複數個扇葉22。各扇葉22相對於旋轉軸10之軸方向傾斜。

馬達30設置於輪轂部21之內部。馬達30包括：作為具有永久磁鐵51之勵磁部之外側轉子50，及作為捲繞複數相之線圈61之電樞之內側定子60。

轉子5包括二段杯狀之轉子磁軛52、壓入至轉子磁軛52之中心之嵌入部53之旋轉軸10及永久磁鐵51等。定子60包括芯堆疊62及收容於此芯堆疊62之槽64中之線圈61等。

轉子磁軛52嵌入至輪轂部21內。在轉子磁軛52之內周面固定著永久磁鐵51。轉子磁軛52具有閉合來自勵磁部之磁力線而使永久磁鐵51之電磁感應效果為最大之功能。而且，亦具有防止馬達30之周邊機器受到電磁感應之磁場之影響之功能。

作為轉子磁軛52之構成材料，例如使用SC(Carbon steel，碳鋼)材等鐵系之磁性體，但並不限定於例示之材料。

旋轉軸10可旋轉地支持於軸承70上。軸承70固定於筒體狀之軸承支持部71之內面。軸承支持部71形成於基底部73之中央。

定子60之芯堆疊62固定於軸承支持部71之外表面。定子60之芯堆疊62與轉子磁軛52之永久磁鐵51隔開間隙而相向。

定子60之芯堆疊62為由十字環狀之薄壁金屬板於 板厚方向上積層複數個而形成。作為定子60之芯堆疊62之構成材料，例如為了同時實現性能與成本，理想的是矽鋼板。定子60之芯堆疊62之各金屬板例如被覆清漆等絕緣材料而積層。

如第1或2圖所示，於定子60之芯堆疊62上形成著作為用以捲繞線圈61之凸部之齒狀部分63(參照第2圖)。於齒狀部分63、63間，劃分形成著作為用以收容線圈61之凹部之槽64。齒狀部分63及槽64沿著定子60之芯堆疊62之圓周方向而均等地配設。

本實施形態中，為了形成二相之線圈群，例如在定子60之芯堆疊62之圓周方向上分別形成著四處之齒狀部分63及槽64，但線圈61之相數、齒狀部分63及槽64之數量並不受限定。

各槽64內由電絕緣體(絕緣體)80所覆蓋。即，捲繞在齒狀部分63之線圈61之周圍由電絕緣體80所覆蓋。作為電絕緣體80，例如採用合成樹脂。

電路基板90支持於基底部73上(參照第1圖)。電路基板90上形成著用以控制軸流風扇1之配線圖案。

於線圈61之周圍之電絕緣體80固定有導電銷100。於電絕緣體80之相當於齒狀部分之部分，設置著用以固定導電銷100之銷固定部81。銷固定部81朝向軸方向外方隆起。就本實施形態之銷固定部81而言，例如在電絕緣體80之三處之相當於齒狀部分之部分設置著銷固定部81，但並不限定於此。

以下說明導電銷之構造。

其次，參照第1至5圖，對本實施形態之導電銷之構造進行說明。第3圖係本實施形態之導電銷之立體圖。第4圖係將本實施形態之導電銷固定於電絕緣體之狀態之立體圖。第5圖係將皮膜導線捆紮於本實施形態之導電銷之狀態之立體圖。

如第1及2圖所示，導電銷100之一端固定於電絕緣體80之銷固定部81。如第1圖所示，導電銷100之另一端插通至電路基板90之通孔91內，並藉由焊接92等電性連接。

作為導電銷100之構成材料，例如使用銅等導電性優異之金屬材料。

如第3圖所示，導電銷100之形狀係以四角柱銷作為基本形狀。導電銷100在軸方向之至少一部分具有不存在四角柱銷之角之縮徑部120。即，本實施形態之導電銷100在軸方向之中間部具有將四角柱銷之角切下而成之縮徑部120，但並不限定於此，亦可多段狀地具有縮徑部120。

本實施形態之縮徑部120，例如藉由斂縫機等機具而機械地將四角柱之導電銷100之角壓碎而形成。將角切下之縮徑部120之形成方法不受限定，亦可使用切削等其他方法而形成，但壓碎加工簡易。

如第4圖所示，導電銷100之一端埋設並固定於電絕緣體80之銷固定部81內。在將導電銷100固定於電絕緣體80之狀態下，導電銷100沿著旋轉軸10之軸方向而設置(參照第1 圖)。

導電銷100之不存在角之縮徑部120配設於自電絕緣體80之銷固定部81露出之部分110之至少一部分。本實施形態之縮徑部120位於自電絕緣體80露出之部分110之基端部(根部)。

因縮徑部120位於導電銷100之露出部分110之基端部，故此導電銷100之埋入側亦可均由縮徑部120形成。為了防止自電絕緣體80拔出導電銷100，而較佳為如第3圖所示，於導電銷100之中間部形成縮徑部120。

如第2及5圖所示，線圈61之皮膜導線65捆紮並保持於導電銷100之另一端。線圈61之皮膜導線65自導電銷100之露出部分110之縮徑部以外之露出部分開始捆紮皮膜導線65，並於基端側之縮徑部120結束捆紮。或者，線圈61之皮膜導線65自導電銷100之基端側之縮徑部120開始捆紮皮膜導線65，並於前端側之縮徑部以外之部分130結束捆紮。

作為線圈61之皮膜導線65，例如使用琺瑯線等皮膜銅線。

如第1及5圖所示，在將線圈61之皮膜導線65捆紮於導電銷100之狀態下，此導電銷100插通至電路基板90之通孔91內，並藉由焊接92等而電性連接。

以下說明軸流風扇之作用。

其次，參照第1及6A至6D圖，對本實施形態之軸 流風扇1之作用進行說明。

如第1及2圖所示，本實施形態之軸流風扇1中，各相之線圈61之皮膜導線65之開始捲繞及結束捲繞端部捆紮於固定在電絕緣體80之導電銷100之露出部分110。捆紮此皮膜導線65之導電銷100插通至電路基板90之通孔91內，並藉由焊接92等電性連接。

而且，為了形成各相之線圈61而將線圈彼此連結之皮膜導線65之連接部，同樣地捆紮並保持於導電銷100。

如第5圖所示，皮膜導線65捆紮並保持於導電銷100之露出部分110。具體而言，皮膜導線65自導電銷100之露出部分110中的前端側之縮徑部以外之部分130開始捆紮，並於基端側之縮徑部120結束捆紮。或者，皮膜導線65自導電銷100之露出部分110中的基端側之縮徑部120開始捆紮，並於前端側之縮徑部以外之部分130結束捆紮。在以任一順序捆紮皮膜導線65之情形時，均可享有存在角131之縮徑部以外之部分130與不存在角131之縮徑部130之雙方之性質。

其次，參照第6A至6D圖，對本實施形態中之線圈之捲繞順序進行說明。第6A圖係本實施形態之導電銷之位置關係之立體圖，第6B至6D圖係用於說明對導電銷捆紮之皮膜導線之狀況之圖。

如第6B圖所示，自導電銷100a之前端部朝向基端側來捆紮皮膜導線65。皮膜導線65之開始捆紮之部位為縮徑部 以外之部分130，且存在角131(參照第4圖)。

直至導電銷100a之基端側之縮徑部120為止結束捆紮皮膜導線65，將皮膜導線65捲繞在芯堆疊62之齒狀部分63而形成線圈61。於不存在角131之縮徑部120，結束捆紮皮膜導線65(參照第4圖)，並繞向齒狀部分63。

於1處或2處之齒狀部分63結束捲繞線圈61後，如第6C圖所示，將皮膜導線65捆紮於下一導電銷100b。來自前步驟之齒狀部分63之皮膜導線65對導電銷100b之開始捆紮處為縮徑部120。

在將皮膜導線65捆紮至導電銷100b之前端側為止之後，再次捆紮至此導電銷100b之基端部為止。捆紮至導電銷100b之基端側為止之皮膜導線65繞向下一齒狀部分63而形成線圈61。

於所有齒狀部分63結束形成線圈61後，如第6D圖所示，將皮膜導線65捆紮於導電銷100c。皮膜導線65自導電銷100c之基端側向前端側移動，並捆紮至前端部為止從而捲繞步驟結束。皮膜導線65之與開始捆紮之前步驟之齒狀部分63之過渡部分為不存在角131之縮徑部120，皮膜導線65之結束捆紮之前端部為存在角131之縮徑部以外之部分130(參照第4圖)。

根據本實施形態，如第3及4圖所示，導電銷100之形狀以四角柱為基本形狀。於自此導電銷100之電絕緣體80露出之部分110之至少一部分具有不存在四角柱之角之縮徑部 120。

即，縮徑部120以藉由壓碎等而不存在角之方式受到加工。由於此縮徑部120不存在角，故即使對線圈61之皮膜導線65施加非預期的負載，亦不會引起捆紮於導電銷100之皮膜導線65之斷線。

導電銷100之露出部分110之縮徑部以外之部分130為存在角131之四角柱形狀。因此，可藉由此縮徑部以外之部分130之角131，來確實地保持捆紮於導電銷100之皮膜導線65。

縮徑部120位於導電銷100之露出部分110之基端部(根部)。因此，捆紮於露出部分110之縮徑部120之皮膜導線65中前端側之縮徑部以外之部分130相較於此縮徑部120而擴大，因而無法自縮徑部120位移而拔出。

而且，藉由利用導電銷100之露出部分110之縮徑部以外之部分130之角131，而可使用自動捲線機，進行結束捲繞之皮膜導線65之自動切斷。

以上，已對本發明之較佳實施形態進行了說明，但此些為用以說明本發明之例示，並不旨在將本發明之範圍僅限定於此些實施形態中。本發明在不脫離其主旨之範圍內，能夠以與上述實施形態不同之各種態樣實施。

60‧‧‧定子

61‧‧‧線圈

62‧‧‧芯堆疊

63‧‧‧齒狀部分

64‧‧‧槽

65‧‧‧皮膜導線

80‧‧‧電絕緣體

81‧‧‧銷固定部

100‧‧‧導電銷

Claims (6)

1. 一種軸流風扇，包括：一定子，具有複數相之一線圈；一轉子，具有一永久磁鐵；以及一導電銷，電性連接該線圈與一電路基板並且用以保持該線圈之一皮膜導線；其中，該導電銷之一端固定於用以覆蓋該定子之一芯堆疊之一電絕緣體，並且該導電銷之另一端電性連接於該電路基板；其中，該導電銷之形狀係以一角柱銷為基本形狀，於自該電絕緣體露出之部分中之至少一部分具有不存在該角柱銷之角之一縮徑部。
2. 如請求項1所述之軸流風扇，其中該縮徑部為使該縮徑部以外之該導電銷之徑方向之最大距離縮小之部分。
3. 如請求項2所述之軸流風扇，其中該縮徑部為具有大於90度角之內角之多邊形或不存在角之圓形。
4. 如請求項1所述之軸流風扇，其中該角柱銷之形狀為四邊形或三角形。
5. 如請求項1所述之軸流風扇，其中於將該導電銷固定於該電絕緣體之狀態下，該縮徑部位於該露出部分之一基端部。
6. 如請求項1所述之軸流風扇，其中該皮膜導線捆紮並保持於該導電銷之該露出部分，自該露出部分之該縮徑部以外之部 分開始捆紮該皮膜導線並於該縮徑部結束捆紮，或者自該露出部分之該縮徑部開始捆紮該皮膜導線，並於該縮徑部以外之部分結束捆紮。