專利名稱：風扇馬達裝置及電子裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有多葉片部分的風扇馬達裝置，該多葉片部分與馬達的轉子部分一起旋轉以便在旋轉軸的軸向方向上吸收空氣，而在離心方向上排出空氣。本發(fā)明還涉及一種裝配有這種風扇馬達裝置的電子裝置。
背景技術：
日本待審專利申請公告No.2005-93604公開了一種電子裝置的典型實例，所述電子裝置如計算機或圖像顯示裝置，其使用風扇馬達冷卻設置在該裝置內(nèi)側的電子組件，如中央處理單元(CPU)。具體地說，將鼓風扇裝置配置成在多葉片部分的旋轉軸的軸向方向上吸收空氣，而在離心方向上排出空氣，該鼓風扇裝置對具有小型殼體的電子裝置來說是有效的。這些鼓風扇裝置可以高效地展示冷卻效果。
典型的風扇馬達裝置包括具有定子部分和轉子部分的馬達，以及與該馬達的轉子部分一起旋轉的多葉片。該馬達具有貫穿軸承的軸，該轉子部分繞該軸旋轉。為了防止該轉子部分從該軸承脫離，在軸向上，通過吸力磁體或者通過偏置該轉子部分的磁體和芯之間的磁平衡(magnetic balance)對該轉子部分施加壓力。

發(fā)明內(nèi)容
然而，使用吸力磁體阻止該轉子部分從該軸承脫離會造成該風扇馬達裝置中元件數(shù)量的增加，這將阻礙獲得緊密的裝置，以及導致更高的成本。另一方面，如果通過偏置該轉子部分的磁體和芯之間的磁平衡，在軸向方向上將壓力施加于該轉子部分，則很難將大量的壓力施加于該轉子部分。由此，當該轉子部分旋轉時，會在軸向方向上出現(xiàn)振動。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供一種風扇馬達裝置，其包括多葉片部分，該多葉片部分與馬達的轉子部分一起旋轉以便在該馬達的軸向方向上吸入空氣，而在離心方向上排出空氣；以及肋，所述肋支撐地將該多葉片部分連接到該轉子部分。當由于該轉子部分和多葉片部分的旋轉而將空氣吸入該多葉片部分時，所述肋在其與吸入空氣側相反的一側產(chǎn)生負壓。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供一種風扇馬達裝置，其包括具有定子部分和轉子部分的馬達，連接至該馬達的轉子部分的多葉片部分，以及肋，所述肋支撐地將該多葉片部分連接到該轉子部分。該定子部分包括軸承，設置在該軸承周圍的線圈，和具有在其周圍纏繞的線圈或者支撐該線圈的芯。該轉子部分包括延伸到該軸承中的旋轉軸，在該定子部分周圍繞該旋轉軸旋轉的外殼，和連接至該外殼以面對該線圈的磁體。該多葉片部分在該旋轉軸的軸向方向上吸入空氣，而在該轉子部分的離心方向上排出空氣。所述肋在其與吸入空氣側相反的一例具有凸形表面。
根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式，支撐地將該多葉片部分連接到該轉子部分的肋與該轉子部分一起旋轉，以便在所述肋的與吸入空氣側相反的一側產(chǎn)生負壓。因此，可以向著該吸入側的相反側將壓力施加到該轉子部分和多葉片部分。
換句話說，所述肋具有給定的翼形(airfoil shape)，以便在軸向方向上其與該吸入側相反的表面是凸形的。因此，當該轉子部分旋轉時，所述肋的下表面(即與該吸入側相反的一側)下面的壓力變得比上表面(即吸入側)之上的壓力低，由此向下的推力通過所述肋作用于該轉子部分。
通過提供具有這種類型的風扇馬達裝置的電子裝置，可以有效地冷卻設置在該裝置的主殼體內(nèi)的電子組件。此外，在該主殼體內(nèi)，阻止了該轉子部分在其旋轉時刻的振動。
根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式，該風扇馬達裝置的肋具有給定的能夠產(chǎn)生負壓的形狀，以便可以朝向該軸承牽引該轉子部分。因此，在沒有使用吸力磁體的情況下，或者在沒有偏置該轉子部分的磁體和該芯之間的磁平衡的情況下，或者在具有產(chǎn)生負壓和偏置磁平衡的組合以給予該轉子部分強吸力的情況下，可以提供一種低成本的在軸向方向上具有低振動的風扇馬達裝置。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個實施方式的風扇馬達裝置的示意性透視圖；圖2是包括在該風扇馬達裝置內(nèi)的轉子部分和多葉片部分的示意性透視圖，并且其還包括該多葉片部分的局部剖視圖；
圖3示意性地示出了包括在該風扇馬達裝置內(nèi)的一個肋的橫截面部分以及空氣的流動；圖4A和4B是該轉子部分和多葉片部分的頂平面視圖和底平面視圖；圖5是根據(jù)第一個實施方式的風扇馬達裝置的截面圖；以及圖6示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第二個實施方式的電子裝置，并將根據(jù)第一個實施方式的風扇馬達裝置應用于該電子裝置。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖描述本發(fā)明的實施方式。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的風扇馬達裝置的示意性透視圖。該風扇馬達裝置1主要包括多葉片部分20和肋30。該多葉片部分20與馬達10的轉子部分11一起旋轉，以便沿該馬達10的軸10a的方向(由圖1中的箭頭A表示)吸入空氣，而沿離心方向(由圖1中的箭頭B表示)排出空氣。肋30設置為用以支撐地將該多葉片部分20連接到該轉子部分11。
具體地說，在第一個實施方式中，將所述肋30構造成當所述肋30與該轉子部分11一起繞軸10a旋轉時，在與該吸入空氣側(上側)相反的一側(下側)產(chǎn)生負壓。
參照圖1，馬達10包括與軸10a一起旋轉的轉子部分11，以及設置在該轉子部分11內(nèi)的定子部分(未示出)。連接到該轉子部分11的多葉片部分20包括多個沿該轉子部分11的外周徑向排列的葉片21。每個葉片21指向旋轉方向的一側是凹面的，以便當葉片21旋轉時，空氣從圓周方向順序在離心方向上釋放。
將該馬達10的定子部分固定到外殼40，該可旋轉的多葉片部分20的上部外周蓋有蓋41。該蓋41具有適合該轉子部分11和多葉片部分20尺寸的開口，以便可以通過該開口吸入空氣。該吸入空氣通過該多葉片部分20的葉片21在離心方向上向外輸送，并且在該多葉片部分20的外側，收集在由該外殼40和蓋41限定的通道內(nèi)，以便最終從排氣口40a釋放。
因此，由于該多葉片部分20在由圖1中箭頭C表示的方向上旋轉，因而空氣沿軸向通過該蓋41的開口被吸入，并且穿過該轉子部分11和葉片21之間的間隙。該吸入空氣順序地在該旋轉葉片21之間行進，以便向外流動。最后，將離心釋放的空氣從該外殼40的排氣口40a集體排出。
圖2是該轉子部分11和多葉片部分20的示意性透視圖，并且包括該多葉片部分20的局部剖視圖。在圖2中，將該多葉片部分20局部切去，以便展示所述肋30的形狀，所述肋支撐地將該多葉片部分20連接到該轉子部分11。該多葉片部分20通過多個肋30由具有圓柱形的轉子部分11的外周表面支撐。該轉子部分11、肋30以及多葉片部分20由樹脂組成，并且通過注模法整體形成。
包括在該多葉片部分20內(nèi)的多個葉片21沿該轉子部分1 1的外周以預定間距徑向排列。每個葉片21都是彎曲成使得其在指向移動方向的一側是凹形的。而且，每個葉片21的外部在移動方向上比其內(nèi)部更傾斜。因此，當該多葉片部分20旋轉時，可以將在該葉片21之間流動的空氣在離心方向上釋放。
在第一個實施方式中，每個將該多葉片部分20連接到該轉子部分11的肋30具有給定的翼形，以便其與吸入空氣側(即面向上的表面)相反的一側(即面向下的表面)是凸形的。在圖2中，每個肋30的上表面是平的，而其下表面是凸形的。
圖3示意性地表示一個肋30的橫截面，以及空氣的流動。如上所述，具有平的上表面30a和凸形的下表面30b的肋30，在所述肋30旋轉時，在沿該上下表面30a和30b流動的空氣的路徑長度上產(chǎn)生差異。換句話說，下表面30b之下的空氣的路徑長度比上表面30a之上的空氣的路徑長度更長，這意味著該下表面30b之下的空氣比該上表面30a之上的空氣流動得更快。結果，該下表面30b之下的壓力相對于該上表面30a之上的壓力變成負的。從而，向下的力作用于所述肋30，由此向下牽引連接到所述肋30的轉子部分11和多葉片部分20。
由于響應于該多葉片部分20的旋轉從上方吸入空氣，因而該吸入空氣的反作用力通常向上提升該多葉片部分20，也就是向著吸入側。與此相反，由于如上所述，在第一個實施方式中，在所述肋30上給予了向下的力，因而該向下的力可以抵消該試圖朝向該吸入側提升該多葉片部分20的力。因此，當該多葉片部分20旋轉時，該多葉片部分20吸入空氣，同時該多葉片部分20本身向下牽引，由此減少了響應于該旋轉在軸向上出現(xiàn)的振動。
代替該翼形，所述肋30的截面可以是板狀的。如果是那樣的話，可以以一定角度安裝每個肋30，以便其在移動方向上向下傾斜。通過該安裝角，可以在所述肋30的下表面30b之下產(chǎn)生負壓。作為進一步的選擇，所述肋30可以具有該翼形和上述安裝角的組合。
圖4A和4B是轉子部分11和多葉片部分20的頂平面視圖和底平面視圖。設置了多個將該多葉片部分20連接到該轉子部分11的肋30。在圖4A和4B中，以等角方式提供五個肋30。肋30是將該多葉片部分20的內(nèi)周表面連接到該轉子部分11的外周表面的類似平板的元件，并且每一個都具有平的上表面和凸形的下表面。而且，將包括在該多葉片部分20內(nèi)的葉片21安裝到環(huán)形連接器22。該環(huán)形連接器22通過肋30連接到該轉子部分11。
作用于所述肋30的向下的力隨著所述肋30的數(shù)量的增加而增加。然而，需要在每個肋30的前面提供適當?shù)目臻g，如在移動方向上看到的。而且，所述肋30的數(shù)量和強度應該確定為使得它們可以牢固地支撐該多葉片部分20。為此，優(yōu)選3到8個肋30，但是更優(yōu)選4到6肋30。
設置在該轉子部分11和多葉片部分20之間的每個肋30都可以沿相對于該轉子部分11的外周的切線的法線延伸，或者可以以相對于該法線微小的斜角延伸。在所述肋30傾斜延伸的情況下，可以增加所述肋30的上下表面30a、30b的面積，以便即使在該轉子部分11和多葉片部分20之間僅有一個小的間隙，也能夠有效地由所述肋30產(chǎn)生負壓。
圖5是根據(jù)第一個實施方式的風扇馬達裝置1的截面圖。該風扇馬達裝置1具有由外殼40和蓋41構成的箱形容器。該箱形容器中包含馬達10和多葉片部分20。
該外殼40中具有用于支撐該軸承12的圓柱形軸承安裝部分42。具體地說，將該軸承12安裝在該圓柱形軸承安裝部分42中。該軸承12具有通過其延伸的軸10a，將該轉子部分11連接至軸10a的與其插入端相反的一端。
另一方面，將在其周圍纏繞有線圈14的芯13設置在該軸承安裝部分42周圍，由此構成該馬達10的定子部分。環(huán)繞該定子部分設置該轉子部分11。磁體11a連接至該轉子部分11的內(nèi)周表面，以便面對該定子部分的線圈14。因此，該轉子部分11可以通過該軸承12和軸10a在該定子部分周圍旋轉。
當對該線圈14施加電時，在該芯13中產(chǎn)生磁力線。由于該芯13和磁體11a之間的磁作用，該轉子部分11繞該軸10a旋轉。
在風扇馬達裝置1中，將多葉片部分20連接到通過馬達10旋轉的轉子部分11。該多葉片部分20具有多個環(huán)繞該轉子部分11徑向排列的葉片21，且該轉子部分11和多葉片部分20通過肋30彼此連接。因此，當轉子部分11旋轉時，通過肋30連接到該轉子部分11的多葉片部分20也旋轉，由此可以通過葉片21在離心方向上向下輸送吸入的空氣。
由于該多葉片部分20是由外殼40和蓋41環(huán)繞的，因而通過穿過該外殼40和蓋41之間的間隙將由葉片21在離心方向上推向外的空氣導向排氣口40a。結果，空氣從該排氣口40a向外排出。
因此，該風扇馬達裝置1的多葉片部分20與該轉子部分11一起旋轉，以便輸送空氣，在軸向上從上吸入，而在離心方向上向外排。由于響應于該空氣的吸入產(chǎn)生的反作用力，該多葉片部分20試圖向上提升自己。因為連接至該轉子部分11的軸10a是從上安裝到該軸承12的，因而在該轉子部分11中具有向上的余隙(backlash)。在典型的風扇馬達裝置中，這種余隙以及在旋轉期間出現(xiàn)的該多葉片部分向上的提升會引起軸向方向上的振動。
與此相反，根據(jù)第一個實施方式，由于負壓是響應于所述肋30的旋轉在所述肋30下面產(chǎn)生的，因而力在抑制該旋轉多葉片部分20向上提升的方向上作用。因而，可以減少由于該旋轉的多葉片部分20的向上提升而在軸向方向上出現(xiàn)的振動。
圖6示意性地表示根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的裝置，其中，將根據(jù)第一個實施方式的風扇馬達裝置1應用于該裝置。具體地說，根據(jù)第二個實施方式的裝置是電子裝置100，該電子裝置具有包含電子組件200的主殼體101，并且包括根據(jù)第一個實施方式的風扇馬達裝置1。如上所述，將風扇馬達裝置1配置成從上吸入空氣，而在離心方向(側向)上排出空氣。因此，如果要將該風扇馬達裝置1安裝在該電子裝置100的主殼體101中，則預先在該主殼體101的上側提供空氣吸入口101a，并且預先在該主殼體101的側面之一上提供空氣排氣口101b。
對其主殼體101具有小厚度的電子裝置100來說，從上吸入空氣而在側向上排出空氣的風扇馬達裝置1是非常有效的。在電子裝置100中，將要通過該風扇馬達裝置1冷卻的電子組件200放置在該風扇馬達裝置1和該主殼體101的空氣排氣口101b之間。
例如，如果該電子組件200是CPU，則會產(chǎn)生大量的熱量。如果那樣的話，該電子組件200通常具有連接至其的散熱片。從該風扇馬達裝置1排出的空氣冷卻散熱片201，因而提高了該電子組件200的冷卻效率。隨后將該用于冷卻的空氣從該主殼體101的排氣口101b向外釋放。
代替用作冷卻特定的電子組件，根據(jù)第一個實施方式的風扇馬達裝置1還可以用于抑制該主殼體101內(nèi)溫度的增加，或者設置在該主殼體101內(nèi)的整個電路的溫度的增加，這取決于該電子裝置100的結構。而且，該電子裝置100在該主殼體101內(nèi)裝配有風扇馬達裝置1，這是為了阻止該主殼體101內(nèi)空氣的堆積。如果那樣的話，該主殼體101可以是密封式的，其不具有空氣吸入口或空氣排氣口。
本領域的技術人員應當理解，在所附權利要求及其等價范圍內(nèi)，可以出現(xiàn)不同的修改、組合、子組合以及變型，這取決于設計需要以及其它的因素。
相關申請的交叉引用本申請包含與2006年5月29日在日本專利特許廳申請的日本專利申請JP2006-147615相關的主題，在此將其全部內(nèi)容合并作為參考。
權利要求
1.一種風扇馬達裝置，其包括多葉片部分，所述多葉片部分與馬達的轉子部分一起旋轉，以便在所述馬達的軸向方向上吸入空氣，而在離心方向上排出空氣；以及肋，所述肋支撐地將所述多葉片部分連接到所述轉子部分，其中，當由于所述轉子部分和所述多葉片部分的旋轉而將所述空氣吸入所述多葉片部分中時，所述肋在其與吸入空氣側相反的一側產(chǎn)生負壓。
2.一種風扇馬達裝置，其包括馬達；其中，所述馬達包括定子部分，所述定子部分包括軸承，設置在所述軸承周圍的線圈，和具有在其周圍纏繞的線圈或者支撐所述線圈的芯，以及轉子部分，所述轉子部分包括延伸到所述軸承中的旋轉軸，在所述定子部分周圍繞所述旋轉軸旋轉的外殼，和連接至所述外殼以面對所述線圈的磁體，連接至所述馬達的轉子部分的多葉片部分，所述多葉片部分在所述旋轉軸的軸向方向上吸入空氣，而在所述轉子部分的離心方向上排出空氣；以及肋，所述肋支撐地將所述多葉片部分連接到所述轉子部分，其中所述肋在其與吸入空氣側相反的一側具有凸形表面。
3.根據(jù)權利要求2所述的風扇馬達裝置，其中，當由于所述轉子部分和所述多葉片部分的旋轉而將所述空氣吸入所述多葉片部分中時，所述肋在其與吸入空氣側相反的一側產(chǎn)生負壓。
4.根據(jù)權利要求2所述的風扇馬達裝置，其中，所述肋設置在所述多葉片部分的內(nèi)周中。
5.根據(jù)權利要求2所述的風扇馬達裝置，其中，所述肋的凸形包括翼形。
6.一種電子裝置，其包括包括電子組件的主殼體；以及用于冷卻設置在所述主殼體內(nèi)的電子組件的風扇馬達裝置，其中，所述風扇馬達裝置包括多葉片部分，所述多葉片部分與馬達的轉子部分一起旋轉，以便在所述馬達的軸向方向上吸入空氣，而在離心方向上排出空氣，以及肋，所述肋支撐地將所述多葉片部分連接到所述轉子部分，其中，當由于所述轉子部分和所述多葉片部分的旋轉而將所述空氣吸入所述多葉片部分時，所述肋在其與吸入空氣側相反的一側產(chǎn)生負壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風扇馬達裝置，其包括多葉片部分，所述多葉片部分與馬達的轉子部分一起旋轉以便在所述馬達的軸向方向上吸入空氣，而在離心方向上排出空氣；以及肋，所述肋支撐地將所述多葉片部分連接到所述轉子部分。當由于所述轉子部分和所述多葉片部分的旋轉而將空氣吸入所述多葉片部分中時，所述肋在其與吸入空氣側相反的一側產(chǎn)生負壓。
文檔編號F04D17/08GK101082342SQ20071010518
公開日2007年12月5日 申請日期2007年5月24日 優(yōu)先權日2006年5月29日
發(fā)明者阿部禎寬, 曲尾英夫 申請人:索尼株式會社