TWI425742B - Integrated in the electronic device of the motor - Google Patents

Description

整合於電子裝置之馬達

本發明係有關於一種整合於電子裝置之馬達，特別是有關於一種將馬達之轉動件及固定件直接整合於電子裝置之結構件與電子基板之馬達。

一般在電子裝置內部，如需要置入馬達(或稱為電動機)以作為散熱風扇動力或振動來源等，皆採用將完整的馬達產品置入電子產品內部，而為節省空間，電子電路板還需製作適當的形狀以與置入馬達產品外型嵌合(如美國專利US 7,248,473)或將馬達獨立設計與製造，製造完成後還需考慮其組裝構件，再與欲組裝的電子裝置之電路進行連接(如美國專利US 5,943,214)。更進一步者，參考將微型風扇馬達直接裝置於PCB上之設計(如美國專利US 5,478,221)，其即將一完整的馬達產品以軸向方向或徑向方向直接將軸承底座裝置於電路板上，由於所採用之馬達產品仍為獨立設計及製作，相對造成空間上不易再薄化，且重複使用資源而增加成本。

本發明欲解決的問題係提供一種與電子裝置中之結構件與電子基板整合之馬達，係直接將馬達轉動件結合於結構件，且將馬達定子形成於該電子基板中。

本發明解決上述問題之技術手段係提供一種整合於一 電子裝置之一結構件與該結構件對應組裝的一電子基板之馬達，包括：一基座，形成於該結構件上；一具有至少一負載之轉子；一定子，具有複數個繞組線圈與一驅動電路分別成型於該電子基板中，用以驅動該轉子。

本發明之特點係在於，本發明將馬達構件之基座直接形成於電子裝置之結構件上，將馬達定子整合入電子產品現有結構中，空間上進一步再薄化。本發明將馬達之轉動件(軸承、軸與轉子)及其負載(如扇葉或偏心塊)整合於現有電子產品之結構件或殼件上，相對可以增進結構穩定、減少零組件，且便利組裝及量產。本發明整合馬達定子繞組與驅動電路施作於電子產品的電路板中並與電子產品構件上的轉子部相對應形成一馬達模組，易於同一批次製造，整體成本再降低，且有助於降低馬達的厚度與零件數。

茲配合圖式將本發明較佳實施例詳細說明如下。

首先請參照圖1所繪示本發明馬達實施例之轉子位於基座與定子之間的立體分解圖，圖2所繪示的圖1之組合剖視圖。其本發明實施例之整合於電子裝置10之馬達20，係將該馬達20整合於電子裝置10之一結構件11和該結構件11對應組裝的一電子基板12之中，該馬達20包括：一直接成型在結構件11上的基座21，一具有至少一負載之轉子22，一設置於轉子22與基座21之間而連接轉子22與基座21，並使轉子22相對於基座21轉動之軸承23，以 及一分別成型於該電子基板12中之一定子24，該定子24具有複數個繞組線圈241與一驅動電路242，來驅動轉子22。

一般電子裝置10係由結構件11與電子件所組成，結構件11係如殼件、散熱片、按鈕等，而電子件係如印刷電路板(PCB)或組裝有電子元件之印刷電路板組件(PCBA)等電子基板12，本發明係將馬達20的轉動件如基座21、軸承23及轉子22(及其扇葉或偏心塊等負載)等構件直接整合在結構件上，並將馬達20定子24的繞組線圈241與驅動電路242直接整合在電子基板12中，在該電子基板12的製程中製作出來。上述本發明之驅動電路242可以是無感測器式，或更進一步包括感測單元2421，其感測單元2421係可為成型於電子基板12中的感測電路方式或以設置霍爾元件的方式。轉子22包括一永久磁鐵221及對應於該永久磁鐵221而設置之軛鐵222。而基座21可以有二種不同型式，例如，基座21包含形成於該結構件11之一承座211及設置於該承座211上之一軸212，該軸承23內徑係連接於該軸212上，該軸承23外徑連接於該轉子22，此結構之軸212係不轉動。基座21另一實施方式係包含形成於該結構件11之一承座211，該轉子22包含一軸212，該軸承23外徑連接於該承座211，該軸承23內徑係連接於該軸212，此結構之軸212與轉子22一起轉動。上述各實施方式中的軸承23可依據馬達的型式挑選適合的類型，例如滾珠軸承或含油軸承等類型，但不以此為限。舉例而言，亦 可於轉子22與基座21之間覆設一具潤滑效用之潤滑層，該潤滑層可為油脂、鐵弗龍(Teflon)或其他金屬鍍層，同樣可視為軸承23之不同態樣。

因應電子裝置10之不同配置結構，本發明之轉子22、定子24與基座21三者之層疊位置可有不同的變化，例如將轉子22置於基座21與定子24之間的實施例(如圖1、圖2所示)，此實施例中，該軸212一端連接於該承座211，而另一端可與該電子基板12不接觸，或與之連接，如圖3所繪示本發明馬達實施例之轉子位於基座與定子之間且軸與電子基板連接之剖視圖。此外，亦可將定子24置於基座21與轉子22之間，且該電子基板12具有一通孔121供該基座21之該軸212穿設，以使該基座21藉由該軸承23與該轉子22相互組設，請參照圖4所繪示本發明馬達實施例之定子位於基座與轉子之間之剖視圖。

續請參照圖5本發明馬達整合於手機實施例之立體組合圖。本實施例中，主要係將馬達20整合在一手機的電子裝置10中，其結構件11為一殼件，電子基板12係為主機板124，其轉子22之負載為一偏心塊223，其配置方式如圖2之型式。

續請參照圖6A本發明馬達整合於具有前散熱件之顯示卡實施例之立體組合圖。本實施例中，主要係將馬達20整合在一顯示卡之電子裝置10中，該顯示卡之電子基板12具有一組裝其主要電子元件之正面及一背面，而在其正面上設有一前散熱件122，該前散熱件122即為本實施例 之結構件11，本實施例之基座21係形成於該前散熱件122中，而轉子22可整個置入前散熱件122之中，本實施例之定子24係形成於顯示卡之電子基板12(即印刷電路組件)之中，其基座21、轉子22、定子24的配置方式可參考圖2之實施例形式。

續請參照圖6B所繪示本發明馬達整合於具有後散熱件之顯示卡實施例之立體組合圖。目前也有顯示卡之背面設有一背板或一後散熱件123的型式，對應此種形式之本發明實施方式係可將基座21形成於該背板或後散熱件123中，而該轉子22係位於顯示卡之電子基板12的正面，定子24仍形成於顯示卡之電子基板12中，其基座21、轉子22、定子24的配置方式可參考圖4之實施例形式。

請再參照圖6C繪示本發明馬達整合於具有前散熱件及後散熱件之顯示卡實施例之立體組合圖。上述圖6B實施例中，更可以在顯示卡之電子基板12正面上，設置前散熱件122，且該轉子22係位該前散熱件122之散熱片(1221)中(請參見圖4)。

續請參照圖7本發明馬達整合於筆記型電腦實施例之立體組合圖。本實施例中，主要係將馬達20整合在一筆記型電腦的電子裝置10中，其電子基板12係為其主機板124，其結構件11為一殼件，其轉子22之負載為一扇葉224，其配置方式如圖4之實施例型式。

本發明之特點係在於將馬達構件之基座直接形成於電子裝置之結構件上，進一步對整體厚度薄化。本發明將馬 達之轉動件及其負載整合於現有電子產品之結構或殼件上，相對使結構穩定、減少零組件，便利組裝及量產。本發明整合馬達定子繞組與驅動電路施作於電子產品的電路板中並與電子產品構件上的轉子部相對應形成一馬達模組，易於同一批次製造，整體成本再降低，且有助於降低馬達的厚度與零件數。

綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

10．．．電子裝置

11．．．結構件

12．．．電子基板

121．．．通孔

122．．．前散熱件

1221．．．散熱片

123．．．後散熱件

124．．．主機板

20．．．馬達

21．．．基座

211．．．承座

212．．．軸

22．．．轉子

221．．．永久磁鐵

222．．．軛鐵

223．．．偏心塊

224．．．扇葉

23．．．軸承

24．．．定子

241．．．繞組線圈

242．．．驅動電路

2421．．．感測單元

圖1 繪示本發明馬達實施例之轉子位於基座與定子之間的立體分解圖；圖2 繪示圖1之組合剖視圖；圖3 繪示本發明馬達實施例之轉子位於基座與定子之間且軸與電子基板連接之剖視圖；圖4 繪示本發明馬達實施例之定子位於基座與轉子之間之剖視圖；圖5 繪示本發明馬達整合於手機實施例之立體組合圖；圖6A繪示本發明馬達整合於具有前散熱件之顯示卡實施例之立體組合圖；圖6B繪示本發明馬達整合於具有後散熱件之顯示卡實施例之立體組合圖；

圖6C繪示本發明馬達整合於具有前散熱件及後散熱件之顯示卡實施例之立體組合圖；以及

圖7繪示本發明馬達整合於筆記型電腦實施例之立體組合圖。

10．．．電子裝置

11．．．結構件

12．．．電子基板

20．．．馬達

21．．．基座

211．．．承座

212．．．軸

22．．．轉子

224．．．扇葉

23．．．軸承

24．．．定子

241．．．繞組線圈

242．．．驅動電路

2421．．．感測單元

Claims (22)

1. 一種整合於電子裝置之馬達，係整合於該電子裝置之一結構件及與該結構件對應組裝的一電子基板，該馬達包括：一基座，直接形成於該結構件上，藉此將該馬達之基座整合於該結構件；一轉子，具有至少一負載；以及一定子，具有複數個繞組線圈與一驅動電路分別直接成型於該電子基板中，用以驅動該轉子，藉此將該馬達之定子整合在該電子基板中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該驅動電路更包括一感測單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該感測單元係至少一感測電路或至少一霍爾元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該轉子包括一永久磁鐵及對應於該永久磁鐵而設置之軛鐵。
5. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該基座包含形成於該結構件之一承座、設置於該承座上之一軸及一軸承，該軸承內徑係連接於該軸上，該軸承外徑係連接於該轉子。
6. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該基座包含形成於該結構件之一承座及一軸承，該轉子包含一軸，該軸承外徑連接於該承座，該軸承內徑 係連接於該軸。
7. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該轉子位於該基座與該定子之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該定子位於該基座與該轉子之間，且該電子基板具有一通孔供該基座藉由一軸承與該轉子相互組設。
9. 如申請專利範圍第7項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子裝置為一顯示卡。
10. 如申請專利範圍第9項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該顯示卡之該電子基板具有一正面及一背面，該正面設置有一前散熱件，該結構件係為該前散熱件。
11. 如申請專利範圍第10項所述之整合於電子裝置之馬達，其中轉子係置於該前散熱件內。
12. 如申請專利範圍第8項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子裝置為一顯示卡。
13. 如申請專利範圍第9項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子基板具有一正面及一背面，該背面設有一後散熱件或一背板，該結構件係為該後散熱件或該背板，且該轉子係位置該電子基板之該正面側。
14. 如申請專利範圍第13項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子基板之該正面設置有一前散熱件，該轉子係位於該前散熱件內。
15. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該轉子之該負載為一扇葉或一偏心塊，該扇葉作為 該電子裝置之散熱，該偏心塊作為該電子裝置之振動。
16. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子基板為一印刷電路板(PCB)。
17. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子基板為一印刷電路板組件(PCBA)。
18. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該結構件為該電子裝置之一殼件。
19. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子裝置為一散熱模組或一光碟機主軸馬達。
20. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子裝置為一硬碟機、一固態硬碟機(SSD)、一微發電機或一微泵浦。
21. 如申請專利範圍第1項所述之整合於電子裝置之馬達，其中該電子裝置為一手機(Mobile Phone)、一行動上網裝置(Mobile Internet Device，MID)、一筆記型電腦(notebook)或一小型筆記型電腦(netbook)。
22. 一種電子裝置，包括：一顯示螢幕；一結構件，用以支撐該顯示螢幕；一電子基板，其與該結構件對應組裝；以及一馬達，包括：一基座，直接形成於該結構件上，藉此將該馬達之基座整合於該結構件；一轉子，具有至少一負載；以及 一定子，具有複數個繞組線圈與一驅動電路分別直接成型於該電子基板中，藉此將該馬達之定子整合在該電子基板中，用以驅動該轉子。