JP5368877B2

JP5368877B2 - ミニチュアファン

Info

Publication number: JP5368877B2
Application number: JP2009124581A
Authority: JP
Inventors: 銀樹洪; 佐國尹; 宗根鄭
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: JP2010273484A

Description

本発明は、放熱ファンに関するもので、特に全体の軸方向の高さを減少するとともに、体積を縮減することができるミニチュアファンに係るものである。

従来の放熱ファンの構造として、例えば中国公開番号第２００６１００７２２７２．８号「薄型放熱機構」において、図５、６を参照すると、従来の放熱ファン８にはフレーム８１が含まれる。フレーム８１の上方には蓋板８２が設けられ、フレーム８１に収容空間８１１が形成される。収容空間８１１の内に基座８１２が形成され、基座８１２は絶縁８３とコイル８４を設置するのに用いられる。その他に、基座８１２には少なくとも二個以上の位置決め部材８５が設けられ、基座８１２の中央には軸管８１３が突出するように設けられ、軸管８１３によりローター８６をフレーム８１の収容空間８１１に結合することができる。その中に、ローター８６の内側には磁石８６１が形成されることにより、コイル８４と磁石８６１との間には磁束鎖交の作用が生じられるため、ローター８６を連動して回転するように作動することができる。これにより、従来の放熱ファン８を各種の電子装置または電子儀器に取り付けることにより、放熱の作用を提供することができるようにとしたものがある（特許文献１参照）。

また、従来の放熱ファンの構造として、例えば中華民国公告番号第Ｉ２９３１０６号「薄型ファン」において、図７、８を参照すると、従来の放熱ファン９には基座９１、ファンホーゼル９２、片型磁石９３および軸桿９４が含まれる。基座９１には軸孔９１１とコイル組９１２が設けられる。ファンホーゼル９２には複数個の折り曲げの羽根９２１が形成される。片型磁石９３はファンホーゼル９２の底部に結合される。軸桿９４の一端は基座９１の軸孔９１１に嵌設され、そして軸桿９４の他端はファンホーゼル９２に結合される。これにより、同様に従来の放熱ファン９を各種の電子装置または電子儀器に取り付けることにより、放熱の作用を提供することができるようにとしたものがある（特許文献２参照）。

中国特許出願公開第１０１０６０７６６号中華民国公告番号第Ｉ２９３１０６号

上記のような従来の放熱ファンにおいて、一般として下記の問題点を有している。現在、電子製品は普遍的に小型化の傾向に向って研究開発の設計を行っており、しかし従来の放熱ファン８のコイル８４は絶縁８３の表面に突出するように設置されることにより、コイル８４と絶縁８３の両者は共同で一定の軸方向の高さを有するように形成されるため、コイル８４と絶縁８３を有する放熱ファン８では全体的な軸方向の高さをさらに縮減することができず、それによって相対的に従来の放熱ファン８をさらに小型化に設計することもできないため、放熱ファン８を小型化の電子装置または電子儀器に取り付けることができないという問題点があった。

また、従来の放熱ファンの構造において、一般として下記の問題点を有している。従来の放熱ファン９の基座９１とコイル組９１２の両者は相変わらず共同で一定の軸方向の高さを有するように形成されるため、放熱ファン９では全体的な軸方向の高さをさらに縮減することができず、それによって相対的に従来の放熱ファン９をさらに小型化に設計することもできないため、放熱ファン９は小型化の電子装置または電子儀器に適用することができないという問題点があった。このように、上記のような従来の放熱ファンの構造をさらに改良しなければならない。

本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その主な目的とするところは、従来の放熱ファンによれば、小型化への設計が難しいという問題点を解決することができるミニチュアファンを提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明によるミニチュアファンは、下記のようになるものである。すなわち、
フレーム、基板およびファンを有する。フレームには載置部が形成され、載置部には軸座が設けられる。基板はフレームの載置部に結合され、基板には表層と底層が相互に対応するように形成される。表層と底層との間にはコイル組が形成され、コイル組は電気的に駆動回路と連接するように形成される。基板は複数個の回路層を互いに重ね合って形成される。コイル組は互いに電気的に連接する複数個のコイルを含み、それぞれのコイルはそれぞれの回路層の表面に形成される。各回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のコイル組（４３）は隣接する他の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のコイル組（４３）と互いに電気的に連接される。基板のその内の一個の回路層のいかなる二個の隣接するコイルの間には回路敷設区が形成され、駆動回路は回路敷設区に設けることもできる。ファンには中心軸と永久磁石が設けられ、中心軸はフレームの軸座に結合され、永久磁石はコイル組と相対するように設けられる。

また、本発明によるミニチュアファンは、複数個の回路層の間にはそれぞれ絶縁層が設けることもできる。また、基板の表層は絶縁層からなることもできる。また、基板の底層は絶縁層からなることもできる。また、基板に表層と底層を貫穿するための通孔を設け、ファンの中心軸が基板の通孔を貫穿してフレームの軸座に結合することもできる。また、基板に表層と底層を貫穿するための通孔を設け、ファンの中心軸が基板の通孔を貫穿してフレームの軸座に結合することもできる。

また、本発明によるミニチュアファンは、フレーム、基板およびファンを有する。フレームには載置部が形成され、載置部には軸座が設けられる。基板はフレームの載置部に結合され、基板の載置部（１２）に接面する側と対向する側面には表層が形成され、表層の一方の側面にはコイル組が形成され、コイル組は表層と基板との間に位置するように形成され、コイル組は電気的に駆動回路と連接するように形成される。基板は複数個の回路層を互いに重ね合って形成される。コイル組は互いに電気的に連接する複数個のコイルを含み、それぞれのコイルはそれぞれの回路層の表面に形成される。各回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のコイル組（４３）は隣接する他の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のコイル組（４３）と互いに電気的に連接される。基板のその内の一個の回路層のいかなる二個の隣接するコイルの間には回路敷設区が形成され、駆動回路は回路敷設区に設けられることもできる。ファンには中心軸と永久磁石が設けられ、中心軸はフレームの軸座に結合され、永久磁石はコイル組とは相対するように形成することもできる。

さらに、本発明によるミニチュアファンは、複数個の回路層の間にはそれぞれ絶縁層が設けられることもできる。また、基板の表層は絶縁層からなることもできる。

本発明の請求項１のミニチュアファンによれば、コイル組は基板の表層と底層との間に形成されることにより、コイル組を基板の内部に整合することができるため、全体の軸方向の高さを減らすことができるともに、構造の複雑さを簡単化にすることができるという利点がある。

本発明の請求項２のミニチュアファンによれば、基板は複数個の回路層を互いに重ね合って形成し、コイル組は互いに電気的に連接する複数個のコイルを含み、それぞれのコイルはそれぞれの回路層の表面に形成されることにより、さらに多くのコイルを巻き付けることができるため、回転速度とトルクを高めることができるという利点がある。

本発明の請求項３のミニチュアファンによれば、基板のその内の一個の回路層のいかなる二個の隣接するコイルの間には回路敷設区が形成され、駆動回路は回路敷設区に設けられることにより、構造の高さを低く抑えることができるとともに、組立の複雑さを簡単化にすることができるという利点がある。

本発明の請求項４、５、６のミニチュアファンによれば、基板の表層と底層は絶縁層からなり、さらに複数個の回路層の間にはそれぞれ絶縁層が設けられることにより、絶縁の効果を提供することができるため、ミニチュアファンの正常な作動を確保することができるという利点がある。

本発明の請求項７、８のミニチュアファンによれば、基板には表層と底層を貫穿するための通孔が設けられ、ファンの中心軸は基板の通孔を貫穿してフレームの軸座に結合されることにより、組立の便利性を高めることができるという利点がある。

本発明の請求項９のミニチュアファンによれば、同様に全体の軸方向の高さを減らすことができるともに、構造の複雑さを簡単化にすることができるという利点がある。

本発明の実施例１によるミニチュアファンの分解斜視図である。本発明の実施例１によるミニチュアファンの組み立てられた状態の断面図である。本発明の実施例２によるミニチュアファンの分解斜視図である。本発明の実施例２によるミニチュアファンの基板の分解斜視図である。第１の従来の放熱ファンの分解斜視図である。第１の従来の放熱ファンの組み立てられた状態の断面図である。第２の従来の放熱ファンの分解斜視図である。第２の従来の放熱ファンの組み立てられた状態の断面図である。

本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施例１によるミニチュアファンの分解斜視図であり、図２は本発明の実施例１によるミニチュアファンの組み立てられた状態の断面図である。図１、２を参照すると、本発明の実施例１のミニチュアファンにはフレーム１０、基板２０およびファン３０が含まれる。

フレーム１０には収容空間１１が形成され、収容空間１１の内部には載置部１２が設けられ、載置部１２には軸座１３が形成される。また、フレーム１０には風入口１４と風出口１５が設けられ、風入口１４と風出口１５は全て収容空間１１と連通するように形成される。その他に、フレーム１０は実質的な需要性に応じて選択的に軸流式ファンのフレームまたは送風式ファンのフレームからなることができる。図１、２に示すフレーム１０は軸流式ファンのフレームからなる。

基板２０には表層２１が形成され、表層２１は基板２０の表面に形成される絶縁層（図示なし）からなることができる。また、基板２０には好ましくは他に底層２２が形成され、底層２２は表層２１と相互に対応するように形成される。さらに、底層２２も基板２０の表面に形成される絶縁層（図示なし）からなることができるため、基板２０は絶縁の功能を有するように形成される。基板２０はフレーム１０に結合され、基板２０の底層２２は載置部１２に貼接される。その他に、基板２０は好ましくは選択的にプリント回路基板からなるため、プリントパターンにより形成されたコイル組２３を表層２１の一方の側面に設けることができる。コイル組２３には互いに電気的に連接する複数個のコイル２３１が含まれる。コイル組２３は表層２１と載置部１２との間に位置するように形成されるか、或いは、基板２０には底層２２が形成される時、コイル組２３が好ましくは基板２０の表層２１と底層２２との間に位置するように形成される。

また、コイル組２３には他に駆動回路（図示なし）が電気的に連接される。上記駆動回路は直接基板２０の上に設置されるか、或いは、上記駆動回路はフレーム１０の収容空間１１の外に設置され、そこから外接の方式を利用してコイル組２３まで電気的に連接するように形成することもできる。その他に、基板２０には通孔２４が設けられ、通孔２４は表層２１を経由して軸方向に底層２２まで貫穿するように形成され、そしてコイル組２３のそれぞれのコイル２３１は好ましくは通孔２４の周辺を囲むように形成される。これにより、基板２０がフレーム１０の載置部１２に結合される時、フレーム１０の軸座１３は通孔２４を貫穿することができる。

ファン３０にはファンホイール３１と永久磁石３２が含まれ、ファンホイール３１には中心軸３１１が設けられ、中心軸３１１が基板２０の通孔２４を貫穿した後、フレーム１０の軸座１３と結合することができるため、ファンホイール３１はフレーム１０の収容空間１１の内において回転するように作動することができる。永久磁石３２はファンホイール３１に結合され、そして永久磁石３２はコイル組２３とは対応するように形成される。

本発明のミニチュアファンを実際に使用する時、上記駆動回路によってコイル組２３を作動させ、コイル組２３と永久磁石３２との間に磁束鎖交作用を生じさせることにより、ファン３０を連動する回転を作動させることができる。これにより、本発明のミニチュアファンは風入口１４から気流を引き入れることができ、そしてファン３０のファンホイール３１を利用してさらに進んで上記気流を駆動してフレーム１０の風出口１５を経て外部の空間まで排出させることができるため、ミニチュアファンを各種の電子装置または電子機器に取り付けた時、一定の放熱の作用に達することができる。

上述した特徴を有する構造の本発明のミニチュアファンは主に次の特徴を有する。コイル組２３が基板２０の表層２１の一方の側面（好ましくは表層２１と底層との間に位置する面）に形成される構造設計を利用し、コイル組２３を基板２０の内部に整合することにより、コイル組２３が基板２０の表層２１から突出しないように確保することができる。さらに重要なのは、ファン３０と基板２０の表層２１との間にはいかなるコイルによる構造の設計を存在していないため、プリントパターンからなるコイル組２３は基板２０内に整合された条件下で設けられ、基板２０の軸方向の高さを過度に増やすことがない。すなわち本発明のミニチュアファンの全体的な軸方向の高さを相対的に減らすことができるとともに、全体的な構造の複雑さを簡単化にすることができる。そのため、基板２０をフレーム１０とファン３０を合わせて本発明のミニチュアファンを構成する時、本発明のミニチュアファンの全体的な軸方向の高さをさらに相対的に縮減することができるため、本発明のミニチュアファンによれば、さらに軽量化と小型化の方向に向った研究開発及び設計を行うことができる。

図３は本発明の実施例２によるミニチュアファンの分解斜視図である。図３を参照すると、本発明の実施例２のミニチュアファンには実施例１と同様にフレーム１０、基板４０およびファン３０が含まれる。フレーム１０とファン３０の全体的な構造は上述した実施例１とは同じであるため、それに関する説明は割愛する。

図４は本発明の実施例２によるミニチュアファンにおける基板の分解斜視図である。図３、４を参照すると、本発明の実施例２の基板４０は、主に複数個の回路層を互いに重ね合って構成されたものである。図３、４に示す実施の形態において、基板４０は第１回路層４０ａ、第２回路層４０ｂ、第３回路層４０ｃと第４回路層４０ｄにより構成される。複数個の回路層４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにより構成される基板４０には同様に表層４１と底層４２が対応するように形成され、表層４１と底層４２は好ましくは基板２０の表面の絶縁層（図示なし）に形成され、そして複数個の回路層４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの間にそれぞれ絶縁層（図示なし）を設けることもできる。

また、基板４０には同様に表層４１の一方の側面にプリントパターンにより形成されたコイル組４３を設けることができる。コイル組４３には互いに電気的に連接する複数個のコイル４３１が含まれる。その他に、基板４０には通孔４４が設けられ、通孔４４は表層４１を経由して軸方向に底層４２まで貫穿するように形成され、そして基板４０がフレーム１０の載置部１２に結合される時、フレーム１０の軸座１３は通孔４４を貫穿することができる。

複数個の回路層４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄによって構成される基板４０の構造の設計により、複数個の回路層４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの表面にはプリントパターンにより形成された複数個のコイル４３１を全て別々に形成することができるため、それぞれのコイル４３１の巻線の数を増やすことができる。これにより、基板４０の全体的な軸方向の高さが過度に増やすことがなく、さらに基板４０の半径方向の幅のサイズが変わらないとの条件の下で、本発明のミニチュアファンによれば、コイル４３１をさらに多く巻き付けることができるため、回転速度とトルクを高めることができるとともに、同様にさらに軽量化と小型化の方向に向って研究開発と設計を行うことができる。

再び図４を参照すると、コイル組４３において駆動回路４５を直接に回路層に形成することができる。図４に示す実施形態において、第１回路層４０ａの表面に駆動回路４５が設置され、第１回路層４０ａはいかなる二個の隣接するコイル４３１の間において回路敷設区（図示なし）を形成することができるため、駆動回路４５は充分な空間を有して第１回路層４０ａの表面の回路敷設区に設置される。これにより、駆動回路４５が基板１０の上に整合される時、構造の高さを低く抑えることができるとともに、組立の複雑さを簡単化することができる。

上述の如く、本発明のミニチュアファンによれば、基板２０、４０のコイル組２３、４３が基板２０、４０の表層２１、４１の一方の側面（好ましくは表層２１、４１と底層２２、４２との間）に位置するとの構造の設計により、本発明のミニチュアファンの軸方向の高さを有効に減らすことができ、そしてミニチュアファンの全体的な体積を相対的に減らすことができるため、軽量化と小型化の方向に向って研究開発と設計を行うことができる。

本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。

１０フレーム
１１収容空間
１２載置部
１３軸座
１４風入口
１５風出口
２０基板
２１表層
２２底層
２３コイル組
２３１コイル
２４通孔
３０ファン
３１ファンホイール
３１１中心軸
３２永久磁石
４０基板
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ回路層
４１表層
４２底層
４３コイル組
４３１コイル
４４通孔
４５駆動回路
８放熱ファン
８１フレーム
８１１収容空間
８１２基座
８１３軸管
８２蓋板
８３絶縁
８４コイル
８５位置決め部材
８６ローター
８６１磁石
９放熱ファン
９１基座
９１１軸孔
９１２コイル組
９２ファンホイール
９２１羽根
９３片型磁石
９４軸桿

Claims

フレーム（１０）、基板（４０）およびファン（３０）を有するミニチュアファンにおいて、フレーム（１０）には載置部（１２）が形成され、載置部（１２）には軸座（１３）が設けられ、基板（４０）はフレーム（１０）の載置部（１２）に結合され、基板（４０）には表層（４１）と底層（４２）が相互に対応するように形成され、表層（４１）と底層（４２）との間にはコイル組（４３）が形成され、コイル組（４３）は電気的に駆動回路（４５）と連接するように形成され、基板（４０）は複数個の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）を互いに重ね合って形成され、コイル組（４３）は互いに電気的に連接する複数個のコイル（４３１）を含み、それぞれのコイル（４３１）はそれぞれの回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）の表面に形成され、各回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のコイル組（４３）は隣接する他の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のコイル組（４３）と互いに電気的に連接し、基板（４０）の内の一個の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のいかなる二個の隣接するコイル（４３１）の間には回路敷設区が形成され、駆動回路（４５）は上記回路敷設区に設けられ、ファン（３０）には中心軸（３１１）と永久磁石（３２）が設けられ、中心軸（３１１）はフレーム（１０）の軸座（１３）に結合され、永久磁石（３２）はコイル組（４３）と相対するように設けられることを特徴とするミニチュアファン。
複数個の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）の間にはそれぞれ絶縁層が設けられることを特徴とする請求項１記載のミニチュアファン。
基板（４０）の表層（４１）は絶縁層からなることを特徴とする請求項１または２記載のミニチュアファン。
基板（４０）の底層（４２）は絶縁層からなることを特徴とする請求項３記載のミニチュアファン。
基板（４０）には表層（４１）と底層（４２）を貫穿するための通孔（４４）が設けられ、ファン（３０）の中心軸（３１１）は基板（４０）の通孔（４４）を貫穿してフレーム（１０）の軸座（１３）に結合されることを特徴とする請求項１または２記載のミニチュアファン。
基板（４０）には表層（４１）と底層（４２）を貫穿するための通孔（４２）が設けられ、ファン（３０）の中心軸（３１１）は基板（４０）の通孔（４４）を貫穿してフレーム（１０）の軸座（１３）に結合されることを特徴とする請求項３記載のミニチュアファン。
フレーム（１０）、基板（４０）およびファン（３０）を有するミニチュアファンにおいて、フレーム（１０）には載置部（１２）が形成され、載置部（１２）には軸座（１３）が設けられ、基板（４０）はフレーム（１０）の載置部（１２）に結合され、基板（４０）の載置部（１２）に対面する側と対向する側面には表層（４１）が形成され、表層（４１）の一方の側面にはコイル組（４３）が形成され、コイル組（４３）は表層（４１）と載置部（１２）との間に位置するように形成され、コイル組（４３）は電気的に駆動回路（４５）と連接するように形成され、基板（４０）は複数個の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）を互いに重ね合って形成し、コイル組（４３）は互いに電気的に連接する複数個のコイル（４３１）を含み、それぞれのコイル（４３１）はそれぞれの回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）の表面に形成され、各回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のコイル組（４３）は隣接する他の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のコイル組（４３）と互いに電気的に連接し、基板（４０）のその内の一個の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）のいかなる二個の隣接するコイル（４３１）の間には回路敷設区が形成され、駆動回路（４５）は上記回路敷設区に設けられ、ファン（３０）には中心軸（３１１）と永久磁石（３２）が設けられ、中心軸（３１１）はフレーム（１０）の軸座（１３）に結合され、永久磁石（３２）はコイル組（４３）とは相対するように形成されることを特徴とするミニチュアファン。
複数個の回路層（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）の間にはそれぞれ絶縁層が設けられることを特徴とする請求項７記載のミニチュアファン。
基板（４０）の表層（４１）は絶縁層からなることを特徴とする請求項７または８記載のミニチュアファン。