離心風扇的製作方法
2023-12-11 06:56:42 1
專利名稱：離心風扇的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風扇的外殼結構。
背景技術：
在風扇中，馬達部的共振頻率會隨著旋轉速度而發生變化。所謂共振為馬達部內的線圈產生的磁力的周期性變化，從而在馬達部產生振動。並且，馬達部的振動傳遞到支撐固定馬達部的外殼。因此，若馬達部的共振頻率發生變化並與外殼的振動頻率一致的話，外殼共振並產生共振雜音。在日本特開2007-198203號公報中，通過在馬達機身形成厚壁部，使驅動用馬達的共振頻率和工作狀態的驅動用馬達自身的振動頻率不一致。但是，若在馬達機身形成厚壁部，則難以實現小型化。
實用新型內容本實用新型的目的是使在預定旋轉速度不產生共振雜音並實現小型化。為了解決上述課題，本實用新型的第一方面所涉及的風扇具有馬達部、葉輪以及外殼，其中，所述馬達部使旋轉部以沿上下延伸的中心軸線為中心旋轉，所述葉輪與所述旋轉部一同旋轉，所述外殼容納所述馬達部以及所述葉輪並具有進風口和送風口，所述外殼具有外罩、側壁部和機殼，所述外罩在所述葉輪的上側相對於所述中心軸線向徑向外側延展，所述側壁部從徑向外側包圍所述葉輪且具有送風口，所述機殼與所述側壁部的下部連接並且所述機殼支撐所述馬達部，本實用新型還具有藉助所述側壁部將所述外罩和所述機殼相互固定的固定部，所述側壁部的上端具有外圍部和支撐部，所述外圍部從徑向外側包圍所述外罩，所述支撐部與所述外罩在軸向接觸，所述支撐部具有通過粘結劑將所述外罩固定的粘結部。根據本實用新型的第一方面所涉及的風扇，通過藉助支撐部將外罩和機殼粘結固定，能夠使外殼的振動頻率發生變化。由此，由於能夠與馬達部的共振頻率相錯開，所以能夠降低共振。
圖1是本實用新型示例的第一實施方式所涉及的風扇的剖視圖。圖2是本實用新型示例的第一實施方式所涉及的外罩的俯視圖。圖3是本實用新型示例的第一實施方式所涉及的側壁部以及機殼的俯視圖。圖4是本實用新型示例的第一實施方式所涉及的外罩和側壁部被固定前的放大立體圖。圖5是本實用新型示例的第一實施方式所涉及的外罩和側壁部被固定後的放大立體圖。圖6是本實用新型示例的第一實施方式所涉及的外罩的放大立體圖。[0014]圖7是本實用新型示例的第一實施方式所涉及的側壁部的放大立體圖。[0015]圖8是本實用新型示例的第一實施方式所涉及的固定部被固定後的剖視圖。[0016]圖9是本實用新型示例的第二實施方式所涉及的固定部被固定後的剖視圖。[0017]符號說明[0018]風扇I[0019]葉輪2[0020]馬達部3[0021]靜止部31[0022]軸承部311[0023]套筒3111[0024]循環槽31111[0025]軸承機殼3112[0026]帽3113[0027]定子312[0028]線圈3121[0029]電路板313[0030]襯套314[0031]旋轉部32[0032]軸321[0033]推力板322[0034]轉子保持架323[0035]筒部3231[0036]蓋部3232[0037]環狀筒部 3233[0038]磁鐵324[0039]外殼4[0040]外罩41[0041]進風口412[0042]機殼42[0043]側壁部43[0044]外圍部431[0045]開口部4311[0046]支撐部432[0047]粘結部4321[0048]突出部4322[0049]送風口 44[0050]固定部5[0051]上固定部51[0052]孔部511[0053]下固定部52凸部521螺紋槽5211擴大部5212螺絲522凸緣部5221密封間隙具體實施方式
在本說明書中，將馬達部的在中心軸線方向的圖1的左側簡稱為「上側」，將右側簡稱為「下側」。另外，上下方向並不代表組裝到實際設備中時的位置關係和方向。並且，將平行於中心軸線的方向稱作「軸向」，將垂直於中心軸線的方向稱作「徑向」，將以中心軸線為中心的周向簡稱為「周向」。圖1是本實用新型示例的一實施方式所涉及的風扇I的剖視圖。風扇I為離心風扇，例如可用於筆記本型個人電腦內的電子元件的冷卻。風扇I包括葉輪2、馬達部3以及外殼4。葉輪2從馬達部3的旋轉部32向徑向外側延伸。葉輪2通過以中心軸線Jl為中心旋轉，來在軸向進風並向徑向外側送風。葉輪2為在馬達部3的徑向外側沿周向排列的多個動葉片。在風扇I中，葉輪2藉助馬達部3與旋轉部32 —同以中心軸線Jl為中心旋轉，由此產生氣流。馬達部3為外轉子型。馬達部3具有靜止部31和旋轉部32。靜止部31具有軸承部311、定子312、電路板313和襯套314。軸承部311配置在比定子312靠徑向內側的位置。軸承部311具有套筒3111、軸承機殼3112和帽3113。套筒3111為以中心軸線Jl為中心的大致圓筒狀。套筒3111為金屬燒結體。在套筒3111浸潰有潤滑油。在套筒3111的外周面設有軸向延伸的多個壓力調整用的循環槽31111。多個循環槽31111等間隔配置在周向。軸承機殼3112為以中心軸線J I為中心的大致圓筒狀。套筒3111通過粘結劑固定在軸承機殼3112的內周面。軸承機殼3112由金屬形成。帽3113固定在軸承機殼3112的下端部。帽3113閉塞軸承機殼3112的下部。套筒3111也可通過粘結劑以外的方式固定，例如也可通過壓入的方式而固定在軸承機殼3112的內周面。襯套314為大致環狀的部件。襯套314通過切削加工金屬部件而形成。襯套314的內周面固定在軸承部311的外周面的下方。並且，襯套314的外周面固定在機殼42的孔中。定子312為以中心軸線J I為中心的呈大致環狀的部件。定子312具有通過層壓薄片狀的矽鋼板而形成的定子鐵芯；和卷繞在定子鐵芯上的多個線圈3121。線圈3121在徑向與磁鐵324對置。在定子312的下方配置電路板313。線圈3121的引出線與電路板313電連接。設線圈3121的驅動相數為P，線圈3121的個數為S，磁鐵324的極數為m，此時s / P =m / 4成立。優選P = 3、s = 9、m= 12。也就是三相驅動。旋轉部32具有軸321、推力板322、轉子保持架323和磁鐵324。軸321以中心軸線J I為中心配置。[0069]轉子保持架323為以中心軸線J I為中心的有蓋大致圓筒狀。轉子保持架323具 有筒部3231和蓋部3232。蓋部3232從軸321的上端部向徑向外側延展。蓋部3232的下 表面為圍繞軸321的大致環狀的面。蓋部3232的下表面與套筒3111的上表面以及軸承機 殼3112的上表面在軸向對置。[0070]推力板322具有向徑向外側延展的大致圓盤狀的部位。推力板322固定在軸321 的下端部。大致圓盤狀的部位3221的上表面為包圍軸321的大致環狀的面。大致圓盤狀 的部位3221的上表面與套筒3111的下表面在軸向對置。[0071]軸321構成為與轉子保持架323為一體的部件。軸321以及轉子保持架323通過 切削加工金屬部件而形成。也就是說，蓋部3232與軸321連續。軸321也可由與轉子保持 架323分體的部件構成。此時，在蓋部3232固定軸321的上端部。並且，在從蓋部3232的 徑向外側的端部向軸向下側延伸的筒部3231的內周面固定磁鐵324。[0072]轉子保持架323還具有從蓋部3232的下表面向下側延伸的大致環狀的環狀筒部 3233。環狀筒部3233位於比定子312靠徑向內側的位置。環狀筒部3233的內周面與軸承 機殼3112的上部的外周面在徑向對置。在環狀筒部3233的內周面與軸承機殼3112之間 構成密封間隙6。在密封間隙6存在有潤滑油。[0073]在軸321的外周面與套筒3111的內周面之間構成徑向間隙。在徑向間隙存在有 潤滑油。在徑向間隙使潤滑油產生流體動壓。[0074]在套筒3111的上表面與轉子保持架323的下表面之間構成第一軸向間隙。在第 一軸向間隙存在有潤滑油。在第一軸向間隙使潤滑油產生流體動壓。[0075]在套筒3111的下表面與推力板322的上表面之間構成第二軸向間隙。在第二軸 向間隙存在有潤滑油。在第二軸向間隙，使潤滑油產生流體動壓。第一軸向間隙和第二軸 向間隙通過循環槽31111相連通。[0076]在帽3113的上表面和推力板322的下表面之間構成第三軸向間隙。[0077]在馬達部3，構成一個由密封間隙6、第一軸向間隙、徑向間隙、第二軸向間隙、第 三軸向間隙以及循環槽31111相互連接而成的袋結構，在袋結構連續存在有潤滑油。在袋 結構中，只在密封間隙6形成潤滑油的界面。[0078]以下，使用圖2至圖6對本實用新型實施方式進行說明。[0079]外殼4容納葉輪2以及馬達部3。外殼4具有外罩41、側壁部43以及機殼42。外 罩41為由金屬形成的呈大致板狀的部件。更詳細地說，外罩41從中心軸線J I朝向徑向 外側逐漸向下方傾斜。換言之，外罩41和機殼42之間的軸向距離從中心軸線J I朝向徑 向外側而逐漸縮小。外罩41位於馬達部3以及葉輪2的上方。[0080]外罩41具有一個上下貫通的進風口 412。進風口 412在軸向與葉輪2以及馬達 部3重疊。進風口 412為大致圓形，並與中心軸線J I相交。進風口 412的形狀能夠根據 風扇I所要求的特性而進行變更，並不限定為圓形。並且，進風口 412的中心也可相對於中 心軸線J I而偏心。[0081]機殼42為由金屬成型的呈板狀的部件。機殼42位於馬達部3以及葉輪2的下方。 側壁部43由金屬成型。側壁部43覆蓋葉輪2的側方。機殼42和側壁部43通過鉚接的方 式固定。具體地說，首先將機殼42的外緣部配置在側壁部43的下方且比側壁部43的徑向厚度中心靠徑向外側的位置。之後，從機殼42的下方向上方，即向配置有側壁部43的方向施加應力。通過此應力，側壁部43向上方產生塑性變形，從而鉚接固定。但是，機殼42和側壁部43間的固定並不限定為鉚接固定，也可為螺紋固定或焊接等。並且，機殼42以及側壁部43也可由樹脂成型。此時，機殼42以及側壁部43也可由通過注塑成型而成的連續的樹脂材料成型。另外，側壁部43從中心軸線J I方向觀察呈大致U字狀，且具有朝向徑向外側開口的送風口 44。外罩41和機殼42藉助側壁部43被固定部5以及後述的粘結部4321固定。如圖2以及圖3所示，固定部5由位於外罩41的下端的上固定部51、位於側壁部43的上端的下固定部52、以及具有徑向延展的凸緣部5221的螺絲522構成。在圖2以及圖3中，上固定部51以及下固定部52在周向標示在4個部位，但也可設置在兩個、三個或者五個以上部位。上固定部51和下固定部52在被固定前在軸向對置，在被固定後在徑向對置。圖4是外罩41和側壁部43被固定前的放大立體圖。也就是說，圖4表示上固定部51和下固定部52被固定前的配置關係。圖5是外罩41和側壁部43被固定後的放大立體圖。也就是說，圖5表不上固定部51和下固定部52被固定後的配置關係。圖6以及圖7是本實用新型第一實施方式所涉及的外罩41以及側壁部43的放大立體圖。如圖6所示，外罩41的上固定部51具有軸向貫通的孔部511。如圖7所示，側壁部43的下固定部52具有向軸向上方突出的凸部521。在凸部521的中心附近設置有螺紋槽5211。在孔部511被凸部521貫通的狀態下，將螺絲522相對於凸部521的螺紋槽5211從上方插入，從而將外罩41和側壁部43固定。圖8以及圖9是本實用新型示例的第一以及第二實施方式所涉及的固定部的固定後的剖視圖。通過將螺絲522相對於凸部521的螺紋槽5211從上方插入，螺絲522的凸緣部5221向下方按壓外罩41的上表面。由此，外罩41和側壁部43通過固定部5而螺紋固定。另外，固定部5並不限定為螺紋固定，也可為鉚接固定、焊接等。也就是說，如圖9所示，在凸部521貫通在孔部511中的狀態下，鉚接凸部521的上端，由此，凸部的上端在徑向延展從而形成擴大部5212。擴大部5212將外罩41的上表面向下方按壓。由此,夕卜罩41和側壁部43通過固定部5而鉚接固定。也就是說，只要固定部5為通過擴大部5212向側壁部43側按壓外罩41的結構，既可用螺絲522，也可使下固定部52的上端發生塑性變形而構成擴大部5212。以下，使用圖7對粘結部4321進行說明。側壁部43具有從徑向外側包圍外罩41的外圍部431 ;和與外罩41在軸向接觸的支撐部432。支撐部432具有塗敷有粘結劑並用於將外罩41和側壁部43固定的粘結部4321。在此，對藉助粘結部4321而將外罩41和側壁部43固定的工序進行說明。首先，在支撐部432上塗敷粘結劑。接下來，相對於支撐部432從上方放置外罩41。此時，塗敷在支撐部432上的粘結劑通過外罩41的載荷在周向以及徑向延展。粘結劑如此延展後，支撐部432上塗敷有粘結劑的區域為粘結部4321。也就是說，粘結部4321由塗敷粘結劑的區域和塗敷了粘結劑後延展的區域構成。另外，通過外圍部431，能夠防止粘結劑向側壁部43的徑向外側溢出。如此，優選外罩41和側壁部43藉助固定部5以及粘結部4321而固定。與只採用固定部5的時候相比，通過在固定部5以外還採用粘結部4321，外罩41、機殼42以及側壁部43的振動頻率上升。換言之，外殼4的振動頻率從低速旋轉的頻率區域上升到高速旋轉 的頻率區域。因此，當外殼4的振動頻率和馬達部3的共振頻率在低速旋轉的頻率區域一 致的情況下，通過採用粘結部4321，能夠避免外殼4的振動頻率與馬達部3的共振頻率一 致。[0088]優選粘結部4321在周向位於相鄰的多個固定部5之間。由此，能夠在周向平衡性 良好地將外罩41和側壁部43固定。詳細地說，在馬達施加有振動時，在外罩41和側壁部 43未通過固定部5以及粘結部4321固定的區域，外罩41和側壁部43欲分離。此時產生的 力矩載荷變小且變均勻。[0089]作為變形例，粘結部4321以及固定部5的各周向位置也可相同。也就說是，如圖 7所示，通過固定部5而固定的部位以及通過粘結部4321而固定的部位的各周向位置也可 相同。由此，在外罩41和側壁部43的各固定部位能夠使固定強度提高。[0090]外圍部431在配置有固定部5的周向位置具有開口部4311。支撐部432具有向外 圍部431的徑向外側突出的突出部4322。支撐部432的上表面和突出部4322的上表面為 同一平面。塗敷在支撐部432上的粘結劑藉助外罩41的載荷而在周向以及徑向延展。因 此，塗敷在支撐部432的粘結劑通過開口部4311而向比外圍部431靠徑向外側，換言之向 突出部4322的上表面延展。結果，不必花費用於調節粘結劑的塗敷量以使粘結劑不向側壁 部43的徑向外側溢出的時間，所以提高了生產效率。[0091]作為其他變形例，粘結部4321也可位於支撐部432上的整體區域。由此，能夠在 周向平衡性良好地將外罩41和側壁部43固定，並且能夠在外罩41和側壁部43的各固定 部位提高固定強度。[0092]本實用新型的離心風扇也可搭載於電子設備以外的裝置中。並且，本實用新型的 離心風扇也可用於冷卻以外的目的。在上述實施方式和變形例中出現的各要素在不發生矛 盾的範圍內也可進行適當組合。
權利要求1.一種離心風扇，其特徵在於，該離心風扇具有馬達部，其使旋轉部以沿上下延伸的中心軸線為中心旋轉；葉輪，其與所述旋轉部一同旋轉；和外殼，其容納所述馬達部以及所述葉輪，並具有進風口和送風口，所述外殼具有外罩，其在所述葉輪的上側相對於所述中心軸線向徑向外側延展；側壁部，其從徑向外側包圍所述葉輪且具有送風口 ；和機殼，其與所述側壁部的下部連接，並且該機殼支撐所述馬達部，所述離心風扇還具有藉助所述側壁部將所述外罩和所述機殼相互固定的固定部，所述側壁部的上端具有外圍部，其從徑向外側包圍所述外罩；和支撐部，其與所述外罩在軸向接觸，所述支撐部具有通過粘結劑將所述外罩固定的粘結部。
2.根據權利要求1所述的離心風扇，多個所述粘結部在周向位於相鄰的多個所述固定部之間。
3.根據權利要求1所述的離心風扇，所述粘結部和所述固定部的各周向位置相同。
4.根據權利要求1所述的離心風扇，所述粘結部位於周向整體區域。
5.根據權利要求1所述的離心風扇，所述外圍部在配置有所述固定部的周向位置具有開口部，所述支撐部具有比所述外圍部向徑向外側突出的突出部，所述支撐部的上表面與所述突出部的上表面為同一平面。
6.根據權利要求1所述的離心風扇，所述馬達部具有與驅動相數相對應的多個線圈，且所述旋轉部具有與所述線圈在徑向對置的磁鐵，設所述驅動相數為P，所述線圈的個數為s ,所述磁鐵的極數為m,此時s / P =m / 4成立。
7.根據權利要求1所述的離心風扇，所述機殼為金屬製成。
8.根據權利要求1所述的離心風扇，所述外罩和所述機殼之間的軸向距離從所述中心軸線朝向所述側壁部而逐漸縮小。
專利摘要本實用新型涉及一種離心風扇，其特徵在於，該離心風扇具有馬達部、葉輪以及外殼，所述馬達部使旋轉部以沿上下延伸的中心軸線為中心旋轉，所述葉輪與旋轉部一同旋轉，所述外殼容納馬達部以及葉輪且具有進風口和送風口，外殼具有外罩、側壁部以及機殼，所述外罩在葉輪的上側相對於所述中心軸線向徑向外側延展，所述側壁部從徑向外側包圍葉輪且具有送風口，所述機殼與側壁部的下部連接且所述機殼支撐馬達部，該離心風扇還具有藉助側壁部將外罩和機殼相互固定的固定部，側壁部的上端具有從徑向外側包圍外罩的外圍部以及與外罩在軸向接觸的支撐部，支撐部具有通過粘結劑將外罩固定的粘結部。
文檔編號F04D29/42GK202833224SQ201220490279
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者米田朋廣, 松本俊二, 岡本法恭, 長谷川朋廣, 廣野禎一, 原健志, 坂口亮太, 池上祥治 申請人:日本電產株式會社