TWI551001B - 風扇、其馬達定子結構及其製造方法 - Google Patents

Description

風扇、其馬達定子結構及其製造方法

本發明係有關於風扇，尤指一種薄型的風扇、風扇的馬達定子結構及風扇製造方法。

現有的電子裝置如桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦等，大多設置有風扇用以發散電子裝置內電子元件運作時所產生的熱能。由於電子產品愈來愈朝向薄型化計設趨勢，風扇馬達的厚度也被要求愈來愈薄型化。習知馬達定子由相互堆疊之數個矽鋼片所構成，因此不易降低整體厚度。

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。

本發明之目的在於提供一種薄型風扇以及其製造方法。

本發明係提供一種馬達定子結構，其包含有一金屬基板，金屬基板形成相互連接的複數極齒且極齒環列配置，任意二個相鄰的極齒之間分別設置有一柱狀線圈，且各柱狀線圈的二端分別對應相鄰的各極齒配置。

較佳地，前述之馬達定子結構更包含複數鐵芯，各鐵芯分別跨設在相鄰的二極齒之間，且各柱狀線圈分別纒繞在對應的鐵芯。各鐵芯的二端分別開設有一穿孔，且各極齒上凸設有分別對應各穿孔的一卡榫。各鐵芯的二端分別卡接與其相鄰的各極 齒。各鐵芯的二端也可以分別焊接與其相鄰的各極齒。

本發明另提供一種風扇，其包含有一金屬基板、複數柱狀線圈、一側框及一葉輪。金屬基板形成相互連接的複數極齒且極齒環列配置。任意二個相鄰的極齒之間分別設置有一柱狀線圈，且各柱狀線圈的二端分別對應與其相鄰的各極齒配置。側框凸設於金屬基板的其中一面，側框沿金屬基板的邊緣延伸而圍設成一流道且側框形成有連通流道的出風口。葉輪設置於流道內。

較佳地，前述之風扇更包含複數鐵芯，各鐵芯分別跨設在二極齒之間，且各柱狀線圈分別纒繞在對應的鐵芯。各鐵芯的二端可以分別焊接與其相鄰的各極齒，也可以分別卡接與其相鄰的各極齒。金屬基板上凸設有一轉軸，轉軸位於流道內且位於極齒之環列環中心，葉輪之中心設有一環狀軸承且環狀軸承套接轉軸。任意二個相鄰的極齒之間分別設置有一線圈座，柱狀線圈容置在線圈座內。側框的頂緣罩設有一蓋板，蓋板對應葉輪開設有一進氣口。

本發明另提供一種風扇的製造方法，其步驟包含：提供一金屬基板，並且移除部分金屬基板而形成相互連接且環列配置的複數極齒；在極齒的排列中心形成一轉軸；在金屬基板上形成一側框且側框包圍極齒；在任意二相鄰的極齒之間分別設置一柱狀線圈；在轉軸樞設一葉輪；提供一蓋板並且在蓋板開設一進氣口；將蓋板設置於側框的頂緣而罩蓋葉輪。

較佳地，前述之風扇的製造方法，其步驟更包含：在任意二個相鄰的極齒之間分別設置用於容置柱狀線圈的線圈座；在轉軸之末端形成用於卡固葉輪的卡勾。較佳地，可同時形成側框及轉軸，也可以同時形成側框、轉軸及線圈座。

本發明的風扇的製造方法製造一種薄型風扇，其馬達定子結構將極齒形成於金屬基板而能縮減風扇體積。

100‧‧‧金屬基板

110‧‧‧極齒

111‧‧‧卡榫

120‧‧‧線圈座

130‧‧‧側框

131‧‧‧流道

132‧‧‧出風口

140‧‧‧轉軸

141‧‧‧卡勾

200‧‧‧鐵芯

201‧‧‧穿孔

300‧‧‧柱狀線圈

400‧‧‧葉輪

410‧‧‧環狀軸承

420‧‧‧永磁磁鐵

500‧‧‧蓋板

501‧‧‧進氣口

a~i‧‧‧步驟

圖1係本發明第一實施例之馬達定子結構之立體分解示意圖。

圖2係本發明第一實施例之馬達定子結構之立體示意圖。

圖3係本發明第二實施例之風扇之立體示意圖。

圖4係本發明第二實施例之風扇之立體分解示意圖。

圖5係本發明第二實施例之風扇之部分元件示意圖。

圖6係本發明第二實施例之風扇之俯視圖。

圖7係本發明第二實施例之風扇之一剖視圖。

圖8係本發明第二實施例之風扇之另一剖視圖。

圖9係本發明第三實施例之馬達定子結構之示意圖。

圖10係本發明第四實施例之風扇的製造方法之流程圖。

參閱圖1及圖2，本發明之第一實施例提供一種馬達定子結構，其包含有一金屬基板100，金屬基板100較佳地為矽鋼片製成。金屬基板100上以衝壓之方式形成環列配置的複數個極齒110，該些極齒110相互間隔配置且該些極齒110的外端相互連接。又，各極齒110上分別凸設有一對卡榫111。

任意二個相鄰的極齒110之間分別跨設有一鐵芯200，各鐵芯200較佳地為矽鋼片製成，鐵芯200的二端分別開設有一穿孔201，且穿孔201卡接極齒110上相對應的卡榫111而使各鐵芯200的二端分別卡接相鄰的各極齒110，藉此使得鐵芯200固定於金屬基板100。各鐵芯200的二端也可以分別焊接相鄰的各極齒110。

各鐵芯200上分別纒繞有一柱狀線圈300，藉此使得任意二個相鄰的極齒110之間分別配置有一個柱狀線圈300，而且各柱狀線圈300的二端分別對應相鄰的各極齒110配置。當柱狀線圈300被通電時，其能夠產生感應磁場而將其二端對應的各極齒110極化。

參閱圖3及圖4，本發明之第二實施例提供一種風扇，其包含有一金屬基板100、一線圈座120、一側框130、一轉軸140、複數鐵芯200、複數柱狀線圈300、一葉輪400以及一蓋板500。

參閱圖5至圖8，於本實施例中，金屬基板100較佳地為矽鋼片製成。金屬基板100形成相互連接的複數極齒110且該些極齒 110環列配置，其構造如同第一實施例所述。

金屬基板100置入模具中進行包覆射出成型(insert molding)製程，藉此在金屬基板100上同時形成線圈座120、側框130以及轉軸140。任意二個相鄰的極齒110之間分別設置有一線圈座120。側框130凸設於金屬基板100的其中一面，側框130沿金屬基板100的邊緣延伸而圍設成一流道131且側框130形成有連通流道131的一出風口132。轉軸140位於流道131內且位於該些極齒110之環列環中心，轉軸140之末端形成用於卡固葉輪400的卡勾141。

各鐵芯200分別跨設在二極齒110之間，各鐵芯200的二端分別開設有一穿孔201，各穿孔201的分別卡接相鄰各極齒110上相對應的卡榫111而使各鐵芯200固定於金屬基板100，且各鐵芯200的二端也可以分別焊接相鄰的各極齒110。

各柱狀線圈300分別纒繞在對應的鐵芯200，且容置在線圈座120內。藉此在任意二個相鄰的極齒110之間分別配置一柱狀線圈300，且各柱狀線圈300的二端分別對應相鄰的各極齒110配置。當柱狀線圈300被通電時，其能夠產生感應磁場而將其二端對應的各極齒110極化。

葉輪400設置於流道131內，葉輪400之中心設有一環狀軸承410且環狀軸承410套接轉軸140且被卡勾141卡固。葉輪400上可以設置有永磁磁鐵420，當柱狀線圈300被通電時，藉由永磁磁鐵420與極齒110之間的相斥磁力驅動葉輪400旋轉。於本實施例中，柱狀線圈300之縱向是沿著葉輪400旋轉的徑向排列配置，永磁磁鐵420之排列與柱狀線圈300之排列相對應，且永磁磁鐵420與柱狀線圈300是沿著葉輪400旋轉的軸向層疊配置，因此永磁磁鐵420與柱狀線圈300在葉輪400旋轉的軸向具有氣隙。

側框130的頂緣罩設有一蓋板500，蓋板500上對應葉輪400之位置開設有一進氣口501。當葉輪400旋轉時能夠通過進氣口501吸入空氣，且氣流流經流道131後通過出風口132吹出。

參閱圖9，本發明之第三實施例提供一種馬達定子結構，其包含有一金屬基板100，金屬基板100較佳地為矽鋼片製成。金屬基板100上以衝壓之方式形成環列配置的複數個極齒110以及複數個鐵芯200。該些極齒110相互間隔配置且該些極齒110的外端相互連接，任意二個相鄰的極齒110之間分別形成有一鐵芯200，且各鐵芯200的二端分別連接相鄰的各極齒110。各鐵芯200上分別纒繞有一柱狀線圈300，藉此使得任意二個相鄰的極齒110之間分別配置有一個柱狀線圈300，而且各柱狀線圈300的二端分別對應相鄰的各極齒110配置。當柱狀線圈300被通電時，其能夠產生感應磁場而將其二端對應的各極齒110極化。

參閱圖4圖5及圖10，本發明之第四實施例提供一種風扇的製造方法，係用於製造如前述的風扇，其包含後述之步驟。

於步驟a中，提供一金屬基板100，並且以衝壓之方式移除金屬基板100的一部分，藉此在金屬基板100形成複數極齒110。該些極齒110呈環列配置，該些極齒110的外端相互連接且該些極齒110的排列中心呈鏤空。

於步驟b中，將金屬基板100置入一模具中並且以包覆射出成型(insert molding)之方式在極齒110的排列中心形成一轉軸140，轉軸140之末端形成用於卡固葉輪400的一卡勾141。

於步驟c中，將金屬基板100置入一模具中並且以包覆射出成型之方式在金屬基板100上形成一側框130且側框130包圍該些極齒110；

於步驟d中，將金屬基板100置入一模具中並且以包覆射出成型之方式在任意二個相鄰的極齒110之間分別設置用於容置柱狀線圈300的一線圈座120。

前述的步驟b~d可以分別執行且不限定執行順序，步驟b~d中的任意二步驟也可以同時執行。於本實施例中，較佳地，將金屬基板100置入模具中並且以包覆射出成型之方式同時執行步驟b~d而同時形成側框130、轉軸140及線圈座120。

於步驟e中，在任意二相鄰的極齒110之間分別設置一柱狀線 圈300。各柱狀線圈300分別纒繞在一鐵芯200，且鐵芯200的二端分別連接相鄰的各極齒110，柱狀線圈300則容置在線圈座120。其中，鐵芯200可以在步驟a中，以衝壓方式連同極齒110一併形成(如圖9所示)。

於步驟f中，在轉軸140上樞設一葉輪400；

於步驟g中，提供一蓋板500並且在蓋板500開設一進氣口501；於步驟h中，將蓋板500設置於側框130的頂緣而罩蓋葉輪400。

本發明的風扇的製造方法可以更包含一步驟i，係提供一鐵芯200，並且接續執行步驟e。於步驟e中，先將各柱狀線圈300分別纒繞在各鐵芯200，再將鐵芯200的二端分別連接相鄰的各極齒110，其可以卡接或是焊接之方式連接，本發明不以此為限。

本發明的風扇的製造方法所製造的風扇，其馬達定子結構將極齒110形成於金屬基板100而能較於現有技術更為簡化，因此不但能縮減風扇體積，更能夠降低風扇製造成本。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

100‧‧‧金屬基板

110‧‧‧極齒

111‧‧‧卡榫

200‧‧‧鐵芯

201‧‧‧穿孔

300‧‧‧柱狀線圈

Claims (17)

1. 一種馬達定子結構，包含有一金屬基板，該金屬基板形成相互連接的複數極齒且該些極齒環列配置，任意二個相鄰的該極齒之間分別設置有一柱狀線圈，且各該柱狀線圈的二端分別對應相鄰的各該極齒配置。
2. 如請求項1所述之馬達定子結構，更包含複數鐵芯，各鐵芯分別跨設在各對相鄰的該極齒之間，且各該柱狀線圈分別纒繞在對應的鐵芯。
3. 如請求項2所述之馬達定子結構，其中各該鐵芯的二端分別焊接相鄰的各該極齒。
4. 如請求項2所述之馬達定子結構，其中各該鐵芯的二端分別卡接相鄰的各該極齒。
5. 如請求項4所述之馬達定子結構，其中各該鐵芯的二端分別開設有一穿孔，且各該極齒上凸設有分別對應各該穿孔的一卡榫。
6. 一種風扇，包含有；一金屬基板，該金屬基板形成相互連接的複數極齒且該些極齒環列配置；複數柱狀線圈，任意二個相鄰的該極齒之間分別設置有一該柱狀線圈，且各該柱狀線圈的二端分別對應相鄰的各該極齒配置；一側框，凸設於該金屬基板的其中一面，該側框沿該金屬基板的邊緣延伸而圍設成一流道且該側框形成有連通該流道的一出風口；及一葉輪，設置於該流道內。
7. 如請求項6所述之風扇，更包含複數鐵芯，各鐵芯分別跨設在各對相鄰的該極齒之間，且各該柱狀線圈分別纒繞在對應的該 鐵芯。
8. 如請求項7所述之風扇，其中各該鐵芯的二端分別焊接相鄰的各該極齒。
9. 如請求項7所述之風扇，其中各該鐵芯的二端分別卡接相鄰的各該極齒。
10. 如請求項6所述之風扇，其中該金屬基板上凸設有一轉軸，該轉軸位於該流道內且位於該些極齒之環列環中心，該葉輪之中心設有一環狀軸承且該環狀軸承套接該轉軸。
11. 如請求項6所述之風扇，其中任意二個相鄰的該極齒之間分別設置有一線圈座，該柱狀線圈容置在該線圈座內。
12. 如請求項6所述之風扇，其中該側框的頂緣罩設有一蓋板，該蓋板對應該葉輪開設有一進氣口。
13. 一種風扇的製造方法，包含下列步驟：提供一金屬基板，並且移除部分該金屬基板而形成相互連接且環列配置的複數極齒；在該些極齒的排列中心形成一轉軸；在該金屬基板上形成一側框且該側框包圍該些極齒；在任意二相鄰的該極齒之間分別設置一柱狀線圈；在該轉軸樞設一葉輪；提供一蓋板並且在該蓋板開設一進氣口；及將該蓋板設置於該側框的頂緣而罩蓋該葉輪。
14. 如請求項13所述之風扇的製造方法，更包含下列步驟：在任意二個相鄰的該極齒之間分別設置用於容置該柱狀線圈的一線圈座。
15. 如請求項13所述之風扇的製造方法，更包含下列步驟：在該轉軸之末端形成用於卡固該葉輪的一卡勾。
16. 如請求項13所述之風扇的製造方法，其中同時形成該側框 及該轉軸。
17. 如請求項14所述之風扇的製造方法，其中同時形成該側框、該轉軸及該線圈座。