薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，该薄型风扇至少包含：一基座、一提供固定磁场的转子、以及一设有印刷电路板的定子；该基座中央位置设有一轴座；该转子设有扇叶及转轴，该转轴插设于该轴座中而枢设为一体；该定子设于该基座的轴座周围；该印刷电路板以印刷电路布线方式于其表面形成多组与该转子相对应的定子布线线圈及电路控制布线线路，且每组定子布线线圈中心处均嵌设有至少一高磁通密度的导磁组件；如此一来，利用该等高磁通密度的导磁组件有效导引其所对应的定子磁性，增进薄型风扇转矩及有效降低漏磁现象者。
【专利说明】薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种薄型风扇的改良结构，特别涉及一种有效减少漏磁并增进磁通量布线式风扇线圈结构改良。
【背景技术】
[0002]散热风扇是一种将电能转换为机械能，而带动其周围空气产生气流的装置，现已为散热装置的主流，其应用于电子产品的散热效果更为显著。风扇核心组件主要可区分为一定子S(Stator)及一带动扇叶I旋转的转子R(Rotor)(如图1所示)；其中，该定子S被固定在一扇叶I的中心转轴Rl周围，该转子R则是以中心转轴Rl为轴心固定在该定子S周围并保持一适当间隔，一般来说:该定子S上缠绕有多组线圈绕组2，且该转子R上设有可提供磁力线的永久磁铁M ;当定子S线圈通电，该线圈绕组2会不断地切割位于其周围的磁力线，进而使该转子R产生单一方向性运动，令扇叶I旋转带动周围空气产生一轴向气流。
[0003]由上述的风扇结构及其说明可得知，传统散热风扇是利用定子S及转子R所产生的径向磁通感应，使转子的扇叶I旋转(如图1所示)但，为了迁就定子S上的线圈绕组2所产生的轴向高度L，导致传统风扇往往过厚而无法有效地薄形化，导致传统风扇无法广泛运用在较轻薄的电子产品中。
[0004]按，快速及高密度两项要求一直是高科技发展的驱动力，目的是除了可以降低生产成本外，最重要的还是要满足消费者需求，因而电子产品与行动通讯产品朝着轻薄短小、多功能、高可靠度与低价化，正以每三、五年一个世代的速度进行着；顺应这个趋势，在电子产品的设计中，面积占据最大的散热风扇组件也正在进行一缩小化的革命。
[0005]近年来业界发展出一种薄型化风扇，有效解决传统风扇因定子线圈绕组2的轴向高度L过高而无法有效薄型化的问题，其主要是将定子线圈绕组2由传统的线圈绕线式更改为布线式(如图2所示)，亦即，将上述定子S的线圈绕组2以电路印刷方式在风扇控制电路板P表面形成印刷布线式线圈绕组3，进而有效地将该定子S的印刷布线式线圈绕组3的轴向高度降至最低，达到将风扇整体薄型化的目的。
[0006]然，上述确实可达到风扇薄型甚至是风扇微型化的目的，但该风扇却无法达到与传统风扇结构相同输出能力，尤其是转矩出现严重不足及转速无法提升的窘境，导致散热效果严重不佳，究其原因在于:上述薄型化风扇的线圈内缺乏适当的导磁，因而产生严重的漏磁(Magnetic Flux Leakage);一般来说,风扇的转子R及定子S间主要区分为三个变量，分别为磁能、磁路以及电能，所谓磁路(传递磁性的路径)决定风扇的输出能力，若磁路材料磁密度或其尺寸大小设计不良者则容易产生漏磁现象，即使额外加强磁能及电能亦无法明显提升风扇输出能力，设计适当的磁路才能提升风扇输出能力，更详细地说:所谓的磁路好坏决定在于导磁材料(如:硅钢)及其尺寸，其原理在于:转子R所提供的磁力会由导磁材料传导至定子上，并与定子S上的线圈进行正交作用，进而产生一定程度的转矩，此转矩就是马达输出的力量，因此，导磁材料的磁通密度越高，越能控制大部分的磁力流过定子进而产生较高的转矩，反之，若导磁材料磁通密度越低，则该导磁材料容易达到饱和状态，导致多余的磁力容易乱窜，而无法集中流经定子，此现象称为漏磁(Magnetic FluxLeakage)。
[0007]为此，如何有效增进薄型风扇输出能力并有效减少漏磁现象乃为本实用新型钻研的课题。
实用新型内容
[0008]本实用新型的主要目的在于提供一种薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，该薄型风扇包含:
[0009]一基座，其中央位置设有一轴座，该轴座中并设有轴承；
[0010]一转子，其至少包含有轮毂、永久磁铁、扇叶以及转轴，而该永久磁铁设于该轮毂的内部周围，以提供一固定磁场，而该扇叶设于该轮毂的外围，而该转轴设于该轮毂内部中央位置，该转轴插设于该轴座中而枢设为一体；
[0011]一定子，其设于该基座的轴座周围，该定子设有印刷电路板；
[0012]其特征在于:该印刷电路板表面是以印刷电路布线方式形成多组与该转子相对应的定子布线线圈及电路控制布线线路，且每组定子布线线圈中心处均嵌设有至少一高磁通密度的导磁组件。
[0013]藉此，利用该等高磁通密度的导磁组件导引其所对应的定子磁性，以增进薄型风扇转矩及有效降低漏磁现象者。
[0014]依据前述的主要特征，其中该印刷电路板的上、下表面设有彼此相对应的上定子布线线圈、下定子布线线圈，且，该导磁组件并贯穿上定子布线线圈、及相对应的下定子布线线圈。
[0015]依据前述的主要特征，其中该导磁组件嵌接于该印刷电路板。
[0016]依据前述的主要特征，其中该导磁组件为高磁通密度的硅钢材质。
[0017]依据前述的主要特征，其中该定子布线线圈与该电路控制布线线路电性连接。
[0018]依据前述的主要特征，其中该印刷电路板可由单层或是多层印刷电路层互相堆栈而成，且每一印刷电路层表面均印刷有至少一定子布线线圈。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为现有风扇结构剖面示意图；
[0020]图2为现有薄型风扇结构剖面示意图；
[0021]图3为本实用新型薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构的整体风扇剖面示意图；
[0022]图4为本实用新型薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构的印刷电路板部分剖面放大示意图；
[0023]图5为本实用新型薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构的定子布线线圈示意图；
[0024]图6为本实用新型薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构的印刷电路板分解示意图。
[0025]附图标记说明:1_薄型风扇；10_基座；11-轴座；20-转子；21-轮穀；22-永久磁铁；23-扇叶；24-转轴;30-定子；40-印刷电路板;401_定子布线线圈;4011_上定子布线线圈；4012_下定子布线线圈；402-电路控制布线线路；403_感应组件；50_轴承；60_导磁组件。
【具体实施方式】
[0026]根据上述目的，兹举较佳实施例并配合说明书附图加以说明本实用新型所采用的技术手段及其效果。
[0027]如图3至图4，图3为本实用新型薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构的整体风扇剖面示意图。图4为本实用新型薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构的印刷电路板部分剖面放大示意图。
[0028]如该等图所示，本实用新型提供一种薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，该薄型风扇I包含:一基座10、一转子20及一定子30。
[0029]其中，该基座10的中央位置设有一轴座11 (于本实施例为一中空柱体)，该轴座11中并设有轴承50,该轴承50可为滚珠轴承、液压轴承或是轴承衬套任一种,本实用新型并不加以局限；其中，该转子20，其至少包含有轮毂21、永久磁铁22、扇叶23以及转轴24，而该永久磁铁22设于该轮谷21的内部周围，以提供一固定磁场(于本实施例系为一磁铁环)，而该扇叶23设于该轮毂21的外围，而该转轴24设于该轮毂21内部中央位置，该转轴24插设于该轴座11中而枢设为一体，并在低摩擦系数下带动扇叶23旋转，并带动周围空气产生一轴向或非轴向气流。
[0030]其中，该定子30，其设于该基座10轴座11的周围，该定子30设有印刷电路板40。
[0031]如图5所示，图5为本实用新型薄型风扇的线圈绕组改良结构的定子布线线圈示意图。
[0032]本实用新型的主要特征在于:该印刷电路板40以印刷电路的布线方式形成多组与该转子20相对应的定子布线线圈401及电路控制布线线路402，且该等图形彼此电性连接为一体外，每一定子布线线圈401的中心处嵌设有至少一高磁通密度的导磁组件60 (如:硅钢片)，通过该等高磁通密度的导磁组件60有效导引转子20提供的磁性顺利进入各组定子布线线圈401中，进而增进薄型风扇转矩及有效降低漏磁现象。
[0033]本实用新型所述的印刷电路板40上每组定子布线线圈401均包含有:布线于印刷电路版40上、下表面上定子布线线圈4011、下定子布线线圈4012，且各上定子布线线圈4011、下定子布线线圈4012彼此相对应之外(如第4图所示)，该上定子布线线圈4011对应该风扇轮毂21内的永久磁铁22并与该永久磁铁22保持一适当间距，而前述的导磁组件60贯穿上定子布线线圈4011及相对应的下定子布线线圈4012并固定嵌接于该印刷电路板40上。
[0034]本实用新型所述的电路控制布线线路402与该定子布线线圈401形成一封闭式电路，但，电路控制布线线路402并不局限为特定功能或是线路图形，需视薄型风扇实际需求及其相数来决定，一般而言，该电路控制布线线路402至少需包含:多个感应组件403 (如:霍尔组件)，该等感应组件403的数量是由薄型风扇的电源相数来决定，若定子布线线圈401为三组(上定子布线线圈4011与其对应的下定子布线线圈4012视为一组)，即表示该薄型风扇具三个电源相数，电路控制布线线路402需采用三个感应组件且彼此形成相隔120度分布环绕于该等定子布线线圈401周围，用来感应转子20转动并切换定子布线线圈401通电状态，令该转子20的扇叶23可持续转动带动空气产生轴向或非轴向气流。
[0035]如图6所示，图6为本实用新型薄型风扇的线圈绕组改良结构的印刷电路板分解示意图。
[0036]如图所示，本实用新型为增强薄型风扇输出能力，该印刷电路板40并不限定仅能于其上、下表面印刷上定子布线线圈4011、下定子布线线圈4012，该印刷电路板40可由单层或是多层印刷电路层互相堆栈而成，且每一印刷电路层表面均印刷有至少一定子布线线圈401，亦即，该印刷电路板40的该等电路层堆栈层数越多，该定子布线线圈401圈数越多，令本实用新型薄型风扇的定子具备更多线圈圈数来增进其转速及转矩。
[0037]本实用新型已藉上述较佳具体实施例进行更详细说明，惟本实用新型并不限定于上述所举的实施例，凡在本实用新型揭示的技术思想范围内，对该等结构作各种变化及修饰仍属本实用新型要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，该薄型风扇包含:一基座，其中央位置设有一轴座，该轴座中并设有轴承； 一转子，其至少包含有轮毂、永久磁铁、扇叶以及转轴，而该永久磁铁设于该轮毂的内部周围，以提供一固定磁场，而该扇叶设于该轮毂的外围，而该转轴设于该轮毂内部中央位置，该转轴插设于该轴座中而枢设为一体； 一定子，其设于该基座的轴座周围，该定子设有印刷电路板； 其特征在于:该印刷电路板表面是以印刷电路布线方式形成多组与该转子相对应的定子布线线圈及电路控制布线线路，且每组定子布线线圈中心处均嵌设有至少一高磁通密度的导磁组件。
2.如权利要求1所述薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，其中该印刷电路板的上、下表面设有彼此相对应的上定子布线线圈、下定子布线线圈，该导磁组件贯穿上定子布线线圈及相对应的下定子布线线圈。
3.如权利要求1所述薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，其中该导磁组件嵌接在该印刷电路板。
4.如权利要求1所述薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，其中该导磁组件为高磁通密度的硅钢材质。
5.如权利要求1所述薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，其中该印刷电路板可由单层或是多层印刷电路层互相堆栈而成，且每一印刷电路层表面均印刷有至少一定子布线线圈。
6.如权利要求1所述的薄型风扇的印刷式布线线圈绕组改良结构，其中该定子布线线圈与该电路控制布线线路电性连接。
【文档编号】H02K3/26GK203788063SQ201420055983
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】林君儒 申请人:捷美美实业有限公司