薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，該薄型風扇至少包含：一基座、一提供固定磁場的轉子、以及一設有印刷電路板的定子；該基座中央位置設有一軸座；該轉子設有扇葉及轉軸，該轉軸插設于該軸座中而樞設為一體；該定子設于該基座的軸座周圍；該印刷電路板以印刷電路布線方式于其表面形成多組與該轉子相對應的定子布線線圈及電路控制布線線路，且每組定子布線線圈中心處均嵌設有至少一高磁通密度的導磁組件；如此一來，利用該等高磁通密度的導磁組件有效導引其所對應的定子磁性，增進薄型風扇轉矩及有效降低漏磁現象者。
【專利說明】薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種薄型風扇的改良結構，特別涉及一種有效減少漏磁并增進磁通量布線式風扇線圈結構改良。
【背景技術】
[0002]散熱風扇是一種將電能轉換為機械能，而帶動其周圍空氣產生氣流的裝置，現已為散熱裝置的主流，其應用于電子產品的散熱效果更為顯著。風扇核心組件主要可區分為一定子S(Stator)及一帶動扇葉I旋轉的轉子R(Rotor)(如圖1所示)；其中，該定子S被固定在一扇葉I的中心轉軸Rl周圍，該轉子R則是以中心轉軸Rl為軸心固定在該定子S周圍并保持一適當間隔，一般來說:該定子S上纏繞有多組線圈繞組2，且該轉子R上設有可提供磁力線的永久磁鐵M ;當定子S線圈通電，該線圈繞組2會不斷地切割位于其周圍的磁力線，進而使該轉子R產生單一方向性運動，令扇葉I旋轉帶動周圍空氣產生一軸向氣流。
[0003]由上述的風扇結構及其說明可得知，傳統散熱風扇是利用定子S及轉子R所產生的徑向磁通感應，使轉子的扇葉I旋轉(如圖1所示)但，為了遷就定子S上的線圈繞組2所產生的軸向高度L，導致傳統風扇往往過厚而無法有效地薄形化，導致傳統風扇無法廣泛運用在較輕薄的電子產品中。
[0004]按，快速及高密度兩項要求一直是高科技發展的驅動力，目的是除了可以降低生產成本外，最重要的還是要滿足消費者需求，因而電子產品與行動通訊產品朝著輕薄短小、多功能、高可靠度與低價化，正以每三、五年一個世代的速度進行著；順應這個趨勢，在電子產品的設計中，面積占據最大的散熱風扇組件也正在進行一縮小化的革命。
[0005]近年來業界發展出一種薄型化風扇，有效解決傳統風扇因定子線圈繞組2的軸向高度L過高而無法有效薄型化的問題，其主要是將定子線圈繞組2由傳統的線圈繞線式更改為布線式(如圖2所示)，亦即，將上述定子S的線圈繞組2以電路印刷方式在風扇控制電路板P表面形成印刷布線式線圈繞組3，進而有效地將該定子S的印刷布線式線圈繞組3的軸向高度降至最低，達到將風扇整體薄型化的目的。
[0006]然，上述確實可達到風扇薄型甚至是風扇微型化的目的，但該風扇卻無法達到與傳統風扇結構相同輸出能力，尤其是轉矩出現嚴重不足及轉速無法提升的窘境，導致散熱效果嚴重不佳，究其原因在于:上述薄型化風扇的線圈內缺乏適當的導磁，因而產生嚴重的漏磁(Magnetic Flux Leakage);一般來說,風扇的轉子R及定子S間主要區分為三個變量，分別為磁能、磁路以及電能，所謂磁路(傳遞磁性的路徑)決定風扇的輸出能力，若磁路材料磁密度或其尺寸大小設計不良者則容易產生漏磁現象，即使額外加強磁能及電能亦無法明顯提升風扇輸出能力，設計適當的磁路才能提升風扇輸出能力，更詳細地說:所謂的磁路好壞決定在于導磁材料(如:硅鋼)及其尺寸，其原理在于:轉子R所提供的磁力會由導磁材料傳導至定子上，并與定子S上的線圈進行正交作用，進而產生一定程度的轉矩，此轉矩就是馬達輸出的力量，因此，導磁材料的磁通密度越高，越能控制大部分的磁力流過定子進而產生較高的轉矩，反之，若導磁材料磁通密度越低，則該導磁材料容易達到飽和狀態，導致多余的磁力容易亂竄，而無法集中流經定子，此現象稱為漏磁(Magnetic FluxLeakage)。
[0007]為此，如何有效增進薄型風扇輸出能力并有效減少漏磁現象乃為本實用新型鉆研的課題。
實用新型內容
[0008]本實用新型的主要目的在于提供一種薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，該薄型風扇包含:
[0009]一基座，其中央位置設有一軸座，該軸座中并設有軸承；
[0010]一轉子，其至少包含有輪轂、永久磁鐵、扇葉以及轉軸，而該永久磁鐵設于該輪轂的內部周圍，以提供一固定磁場，而該扇葉設于該輪轂的外圍，而該轉軸設于該輪轂內部中央位置，該轉軸插設于該軸座中而樞設為一體；
[0011]一定子，其設于該基座的軸座周圍，該定子設有印刷電路板；
[0012]其特征在于:該印刷電路板表面是以印刷電路布線方式形成多組與該轉子相對應的定子布線線圈及電路控制布線線路，且每組定子布線線圈中心處均嵌設有至少一高磁通密度的導磁組件。
[0013]藉此，利用該等高磁通密度的導磁組件導引其所對應的定子磁性，以增進薄型風扇轉矩及有效降低漏磁現象者。
[0014]依據前述的主要特征，其中該印刷電路板的上、下表面設有彼此相對應的上定子布線線圈、下定子布線線圈，且，該導磁組件并貫穿上定子布線線圈、及相對應的下定子布線線圈。
[0015]依據前述的主要特征，其中該導磁組件嵌接于該印刷電路板。
[0016]依據前述的主要特征，其中該導磁組件為高磁通密度的硅鋼材質。
[0017]依據前述的主要特征，其中該定子布線線圈與該電路控制布線線路電性連接。
[0018]依據前述的主要特征，其中該印刷電路板可由單層或是多層印刷電路層互相堆棧而成，且每一印刷電路層表面均印刷有至少一定子布線線圈。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為現有風扇結構剖面示意圖；
[0020]圖2為現有薄型風扇結構剖面示意圖；
[0021]圖3為本實用新型薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構的整體風扇剖面示意圖；
[0022]圖4為本實用新型薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構的印刷電路板部分剖面放大示意圖；
[0023]圖5為本實用新型薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構的定子布線線圈示意圖；
[0024]圖6為本實用新型薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構的印刷電路板分解示意圖。
[0025]附圖標記說明:1_薄型風扇；10_基座；11-軸座；20-轉子；21-輪穀；22-永久磁鐵；23-扇葉；24-轉軸;30-定子；40-印刷電路板;401_定子布線線圈;4011_上定子布線線圈；4012_下定子布線線圈；402-電路控制布線線路；403_感應組件；50_軸承；60_導磁組件。
【具體實施方式】
[0026]根據上述目的，茲舉較佳實施例并配合說明書附圖加以說明本實用新型所采用的技術手段及其效果。
[0027]如圖3至圖4，圖3為本實用新型薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構的整體風扇剖面示意圖。圖4為本實用新型薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構的印刷電路板部分剖面放大示意圖。
[0028]如該等圖所示，本實用新型提供一種薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，該薄型風扇I包含:一基座10、一轉子20及一定子30。
[0029]其中，該基座10的中央位置設有一軸座11 (于本實施例為一中空柱體)，該軸座11中并設有軸承50,該軸承50可為滾珠軸承、液壓軸承或是軸承襯套任一種,本實用新型并不加以局限；其中，該轉子20，其至少包含有輪轂21、永久磁鐵22、扇葉23以及轉軸24，而該永久磁鐵22設于該輪谷21的內部周圍，以提供一固定磁場(于本實施例系為一磁鐵環)，而該扇葉23設于該輪轂21的外圍，而該轉軸24設于該輪轂21內部中央位置，該轉軸24插設于該軸座11中而樞設為一體，并在低摩擦系數下帶動扇葉23旋轉，并帶動周圍空氣產生一軸向或非軸向氣流。
[0030]其中，該定子30，其設于該基座10軸座11的周圍，該定子30設有印刷電路板40。
[0031]如圖5所示，圖5為本實用新型薄型風扇的線圈繞組改良結構的定子布線線圈示意圖。
[0032]本實用新型的主要特征在于:該印刷電路板40以印刷電路的布線方式形成多組與該轉子20相對應的定子布線線圈401及電路控制布線線路402，且該等圖形彼此電性連接為一體外，每一定子布線線圈401的中心處嵌設有至少一高磁通密度的導磁組件60 (如:硅鋼片)，通過該等高磁通密度的導磁組件60有效導引轉子20提供的磁性順利進入各組定子布線線圈401中，進而增進薄型風扇轉矩及有效降低漏磁現象。
[0033]本實用新型所述的印刷電路板40上每組定子布線線圈401均包含有:布線于印刷電路版40上、下表面上定子布線線圈4011、下定子布線線圈4012，且各上定子布線線圈4011、下定子布線線圈4012彼此相對應之外(如第4圖所示)，該上定子布線線圈4011對應該風扇輪轂21內的永久磁鐵22并與該永久磁鐵22保持一適當間距，而前述的導磁組件60貫穿上定子布線線圈4011及相對應的下定子布線線圈4012并固定嵌接于該印刷電路板40上。
[0034]本實用新型所述的電路控制布線線路402與該定子布線線圈401形成一封閉式電路，但，電路控制布線線路402并不局限為特定功能或是線路圖形，需視薄型風扇實際需求及其相數來決定，一般而言，該電路控制布線線路402至少需包含:多個感應組件403 (如:霍爾組件)，該等感應組件403的數量是由薄型風扇的電源相數來決定，若定子布線線圈401為三組(上定子布線線圈4011與其對應的下定子布線線圈4012視為一組)，即表示該薄型風扇具三個電源相數，電路控制布線線路402需采用三個感應組件且彼此形成相隔120度分布環繞于該等定子布線線圈401周圍，用來感應轉子20轉動并切換定子布線線圈401通電狀態，令該轉子20的扇葉23可持續轉動帶動空氣產生軸向或非軸向氣流。
[0035]如圖6所示，圖6為本實用新型薄型風扇的線圈繞組改良結構的印刷電路板分解示意圖。
[0036]如圖所示，本實用新型為增強薄型風扇輸出能力，該印刷電路板40并不限定僅能于其上、下表面印刷上定子布線線圈4011、下定子布線線圈4012，該印刷電路板40可由單層或是多層印刷電路層互相堆棧而成，且每一印刷電路層表面均印刷有至少一定子布線線圈401，亦即，該印刷電路板40的該等電路層堆棧層數越多，該定子布線線圈401圈數越多，令本實用新型薄型風扇的定子具備更多線圈圈數來增進其轉速及轉矩。
[0037]本實用新型已藉上述較佳具體實施例進行更詳細說明，惟本實用新型并不限定于上述所舉的實施例，凡在本實用新型揭示的技術思想范圍內，對該等結構作各種變化及修飾仍屬本實用新型要求保護的范圍。
【權利要求】
1.一種薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，該薄型風扇包含:一基座，其中央位置設有一軸座，該軸座中并設有軸承； 一轉子，其至少包含有輪轂、永久磁鐵、扇葉以及轉軸，而該永久磁鐵設于該輪轂的內部周圍，以提供一固定磁場，而該扇葉設于該輪轂的外圍，而該轉軸設于該輪轂內部中央位置，該轉軸插設于該軸座中而樞設為一體； 一定子，其設于該基座的軸座周圍，該定子設有印刷電路板； 其特征在于:該印刷電路板表面是以印刷電路布線方式形成多組與該轉子相對應的定子布線線圈及電路控制布線線路，且每組定子布線線圈中心處均嵌設有至少一高磁通密度的導磁組件。
2.如權利要求1所述薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，其中該印刷電路板的上、下表面設有彼此相對應的上定子布線線圈、下定子布線線圈，該導磁組件貫穿上定子布線線圈及相對應的下定子布線線圈。
3.如權利要求1所述薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，其中該導磁組件嵌接在該印刷電路板。
4.如權利要求1所述薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，其中該導磁組件為高磁通密度的硅鋼材質。
5.如權利要求1所述薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，其中該印刷電路板可由單層或是多層印刷電路層互相堆棧而成，且每一印刷電路層表面均印刷有至少一定子布線線圈。
6.如權利要求1所述的薄型風扇的印刷式布線線圈繞組改良結構，其中該定子布線線圈與該電路控制布線線路電性連接。
【文檔編號】H02K3/26GK203788063SQ201420055983
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】林君儒 申請人:捷美美實業有限公司