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风扇模块和马达的制作方法

2021-11-20 01:39:00 来源:中国专利 TAG:
1.本发明涉及一种风扇模块和马达,例如冷却计算机系统用的风扇模块和马达。
背景技术
::2.图是描述配置以冷却计算机系统的现有的风扇模块100的立体图。风扇模块100包括框架102。风扇模块100还包括绕框架102的轴线x旋转的风扇104。风扇104包括从轮毂108径向地延伸的多个叶片106。风扇模块100的长度l1对应到风扇104的直径。风扇模块100的长度l2对应到风扇104的轮毂108的直径。3.冷却计算机系统使用的现有的风扇模块传统上具有约为0.6的l2/l1比例。对于具有40毫米直径风扇的现有的风扇,此比例特别地真实。例如,对于40毫米直径风扇104(例如,l1=40毫米),轮毂108具有约为26毫米的直径(例如,l2=26毫米)。因为大面积被轮毂108所占据,此大比例限制了风扇模块100的效率。4.因此,对于计算机系统用的一种具有更高效率的风扇模块和马达有需求。本发明的特点将解决此问题和其他问题。技术实现要素:5.根据一实施例,本发明公开一种风扇模块,此风扇模块包括框架和配置以绕框架的轴线旋转的风扇。风扇具有轮毂,具有从轮毂径向地延伸的多个叶片。风扇模块还包括配置以使风扇绕轴线旋转的电马达。电马达包括轴承座,在第一轴承座端连接到框架,且在第二轴承座端延伸到轮毂。轴承座具有第一段,第一段具有小于第一轴承座端和第二轴承座端的直径的第一直径。马达还包括在第一轴承座端通过轴承座容纳的第一轴承、以及在第二轴承座端通过轴承座容纳的第二轴承。马达还包括通过第一轴承和第二轴承容纳的轴、以及围绕轴承座的第一段的定子。6.实施例的特点包括由第一件形成的轴承座,第一件可移除地耦接到第二件。实施例的特点也包括作为第一轴承座端的第一件,且包括作为第一段和第二轴承座端的第二件。实施例的特点也包括第一段被可移除地耦接到轴承座的第二件内的第二轴承座端。实施例的特点也包括耦接到框架或轴承座的至少一个的印刷电路板。实施例的特点也包括印刷电路板,配置以控制马达,且具有小于轮毂的直径的径向尺寸。实施例的特点也包括风扇的直径约大于轮毂的直径至少2.6倍。实施例的特点也包括轮毂的直径约为15毫米。实施例的特点也包括风扇的直径约为40毫米。实施例的特点也包括轴通过第一轴承在第一轴端容纳,且在第二轴端通过第二轴承容纳。实施例的特点也包括第一轴承座端和第二轴承座端的直径为相同的。实施例的特点也包括第一轴承座端和第二轴承座端的直径为不同的。实施例的特点也包括定子的内直径小于第一轴承和第二轴承的外直径。7.根据另一实施例,一种风扇马达被揭露。风扇马达包括具有第一轴承座端和第二轴承座端的轴承座。轴承座具有第一段,第一段具有小于第一轴承座端和第二轴承座端的直径的第一直径。马达还包括在第一轴承座端通过轴承座容纳的第一轴承、以及在第二轴承座端通过轴承座容纳的第二轴承。马达还包括通过第一轴承和第二轴承容纳的轴、以及围绕轴承座的第一段的定子。8.实施例的特点包括由第一件形成的轴承座,第一件可移除地耦接到第二件。实施例的特点也包括第一件具有第一轴承座端,且第二件具有第一段和第二轴承座端。实施例的特点也包括第一段,被可移除地耦接到轴承座的第二件内的第二轴承座端。实施例的特点也包括耦接到框架或轴承座的至少一个的印刷电路板。印刷电路板配置以控制马达,且具有小于轮毂的直径的径向尺寸。实施例的特点也包括通过第一轴承在第一轴端容纳的轴,且在第二轴端通过第二轴承容纳。实施例的特点也包括定子的内直径小于第一轴承和第二轴承的外直径。9.以上
发明内容并非旨在代表每一实施例或本发明的每一特点。而是,前述
发明内容仅提供在此阐述的一些新颖特点和特征的示例。当结合附图和所附权利要求时,从代表性实施例和模式的以下详述,以上特征和优点以及本发明的其他特征和优点,将为显而易见的。附图说明10.从以下实施例的描述结合参考附图,将更好理解本发明的优势和附图。这些附图仅描绘了实施例,因此不应被视为对多种实施例或权利要求的范围的限制。11.图1为现有的风扇模块的立体图;12.图2为本发明的特点,描绘风扇模块的立体图;13.图3为本发明的特点,描绘风扇模块的剖视图;14.图4为通过现有的风扇模块的气流的半透明侧视图;15.图5为本发明的特点,描绘通过风扇模块的气流的半透明侧视图。16.符号说明17.100,200,400,500:风扇模块18.102,202:框架19.104,204,504a,504b,504c:风扇20.106,206:叶片21.108,208,408,508:轮毂22.310:电马达23.312:轴承座24.314:第一轴承座端25.316:第二轴承座端26.318:段27.320:第一轴承28.322:第二轴承29.324:印刷电路板30.326:轴31.328:定子32.330:内部表面33.332:磁铁34.334:第一件35.336:第二件36.d1,d2,d3:直径37.l1,l2,l3,l4:长度/直径38.x,x’:轴线具体实施方式39.多种实施例被参照附图描述,在整个附图中相似的参考符号被用来指定相似或均等物元件。附图并未按比例绘制,且提供附图仅用于示出本发明。应当理解许多具体细节、关系和方法被阐述以提供全面的理解。然而,该领域具有通常知识者将容易的想到,多种实施例可在没有一个或多个特定细节之下或在其他方法下实践。在其他情况下,为详细示出公知的结构或操作,以避免隐蔽多种实施例的某些特点。多种实施例不受限于动作或事件的示出顺序,如一些动作可以不同的顺序及/或与其他动作或事件同时发生。此外,并非全部示出动作或事件都是实施依据本发明的方法所需的。40.所揭露的元件和限制,例如,在摘要、
发明内容、实施方式段落,但未明确地阐述在权利要求中,不应通过暗示、推断或其他方式单独地或集体地并入权利要求。为了本实施方式的目的,除非明确地说明并非如此,单数包括多个且反之亦然。名词「包括」意为「包括而不限于」。此外,近似词如「大约(about,almost,substantially,approximately)」以及其相似词,可在此意为例如「在(at)」、「近于(near,nearlyat)」、「在3%到5%之内(within3‑5%of)」、「在可接受的制造公差内(withinacceptablemanufacturingtolerances)」或任何其逻辑组合。41.关于本发明,名词「计算装置(computingdevice)」或「计算机装置(computerdevice)」指的是任何由电驱动或由电池驱动的仪器,其具有硬件、软件及/或固件组件,而软件及/或固件组件可被配置用以运作装置上的部件。42.图2是根据本发明的特点,描绘风扇模块200的立体图。风扇模块200包括框架202。框架202可配置以固定风扇模块200在计算机系统(未显示)内。风扇模块200还包括风扇204。风扇204配置以绕框架202的轴线x’旋转。风扇204包括从轮毂208径向地延伸的多个叶片206。虽然五个叶片206示出为从轮毂208延伸,但可具有多于或少于五个叶片206。再者,多个叶片的配置(大小、几何等等)可与所示有所不同。风扇模块200的长度l3对应到风扇204的直径。风扇模块200的长度l4对应到风扇204的轮毂208的直径。43.与以上(图1)所述的现有的风扇模块有所不同,轮毂208的直径(例如,l4)对于风扇204的直径(例如,l3)的比例小于0.6。更特定地,比例l4/l3可约为0.38或更小。例如,具有40毫米的直径的风扇204的风扇模块200,可具有约为15毫米的直径的轮毂208。这造成约为0.375的l4/l3的比例。因此,相比于风扇模块100,风扇模块200对于相似的40毫米风扇在体积流率具有约25%的增加。对于相同大小的框架(例如,图1中的框架102和图2中的框架202),提高25%的效率是非常显著。44.参照图3,根据本发明的特点,风扇模块200的剖视图被示出。图3包括框架202和风扇204。风扇204包括从轮毂208径向地延伸的多个叶片206。如以上所述,风扇204配置以绕框架202的轴线x’旋转。45.部分地安置在轮毂208内是电马达310,电马达310配置以使风扇204绕框架202的轴线x’旋转。电马达310包括在第一轴承座端314连接到框架202的轴承座312。轴承座312在第二轴承座端316延伸到轮毂208。第二轴承座端316为独立式,例如,未直接连接到轮毂208的框架202。第一轴承座端314的直径d1可相同于或不同于第二轴承座端316的直径d2。46.轴承座312还包括具有直径d3的段318。如图3所示,段318的直径d3小于第一轴承座端314和第二轴承座端316分别的直径d1和d2。47.电马达310还包括在第一轴承座端314通过轴承座312容纳的第一轴承320、以及在第二轴承座端316通过轴承座312容纳的第二轴承322。轴326从第一轴承320延伸到第二轴承322,且通过第一轴承320和第二轴承322容纳。轴326沿框架202的轴线x’纵向地延伸,且配置以绕轴线x’旋转。48.电马达310还包括围绕轴承座312的段318的至少部分的定子328。因为定子328围绕段318而不是第一承载座端314和第二承载座端316,定子328的内直径可小于第一轴承320和第二轴承322的外直径。在轮毂208的内部表面330上是多个磁铁332,当电马达310为通电时,多个磁铁332与定子328互动,以造成风扇204绕框架202的轴线x’旋转。49.电马达310可选地包括印刷电路板324(pcb324),印刷电路板324配置以在运作的期间控制电马达310。例如,印刷电路板324可具有配置以控制风扇204运作(例如,速度)的硬件、固件以及/或软件,以冷却包括风扇模块200的计算机系统(未显示)。印刷电路板324具有小于轮毂208的直径l4的径向尺寸,以使气流实质上不受风扇模块200内的印刷电路板324约束。50.参照回轴承座312,段318的直径d3为小于第一轴承座端314和第二轴承座端316分别的直径d1和d2,允许轮毂208的整体直径更小。例如,现有的风扇模块(例如,风扇模块100)并不具有更小直径d3的段318。相反地,在风扇模块100中的任何轴承座沿其长度是单个、定值的直径。由于具有更小直径d3的段318,使节省的空间允许轮毂208内更紧密的配置,也允许轮毂208更小(例如,小于直径l4)。因此,将有更多面积给相同大小的框架202内的多个叶片206,这允许多个叶片206占用(takeup)更多风扇204的整体面积。例如,风扇204的直径l3可大于轮毂208的直径l4约至少2.6倍。此关系是基于段318具有比第一轴承座端314和第二轴承座端316分别的直径d1和d2更小的直径。因此,例如,当风扇204具有约为40毫米的直径l3,轮毂208的直径l4可约为15毫米。51.为了允许轴承座312的组装,轴承座312包括可移除地耦接到第二件336的第一件334。第一件334可包括第一轴承座端314。第二件336可包括段318和第二轴承座端316。虽然第一轴承座端314和第二轴承座端316的直径d1和d2为太大而无法容纳(fit)在定子328内,但第一件334为可移除地耦接到第二件336,而允许段318被插入定子328之间。在一个或多个实施例中,段318可更被可移除地耦接到第二轴承座端316;在这种情况下,第二件336可被分成与第二轴承座端316分离的段318。52.图4和图5是根据本发明的特点,描绘通过现有的风扇模块400(图4)和风扇模块500(图5)的气流所示的半透明侧视图。根据本发明的特点,图5中的图示对于图4中的图示之间的比较,显示对于相同的形状因数(例如,40毫米风扇模块),风扇模块500比风扇模块400产生更高的气流速度。这是因为图5中的风扇模块500的轮毂508直径小于图4中的风扇模块400的轮毂408,导致比起风扇模块400,更多的气流通过风扇模块500。53.虽然主要地揭露为具有单个风扇和马达,在一个或多个实施方式中,根据本发明风扇模块可包括两个风扇,如图5所示。例如,图5中的风扇模块500包括风扇504a和504b。包括风扇504a和504b内的每一个,是驱动风扇504a和504b的电马达(未显示),风扇504a和504b之间可具有连接到风扇504a和504b的另一风扇504c,使得风扇504a和504b的旋转造成风扇504c的旋转。可替代地,风扇504c可为静态叶片。再者,虽然描述为风扇,在一个或多个实施方式中,在此所述的轴承座的配置可被应用到轴向压缩机。54.虽然本发明的多种实施例已由以上所描述,应当理解其仅以示例且非限制的方式呈现。在不脱离本发明的精神或范围下,可根据本发明在此所揭露的实施例进行多种改变。因此,本发明的广度和范围不应受到任何上述实施例的限制。相反的,本发明的范围应根据以附上的权利要求及其均等物所界定。55.尽管已关于一个或多个实施方式示出和描述本发明,本领域具有通常知识者经阅读和理解本说明书和附图后,将想到均等物和修改。另外,虽然可能已经关于几种实施方式的仅一种实施方式揭露本发明的特定特征,对于任何给予或特定的应用,这种特征如可能有需求和有利的可与其他实施方式的一个或多个其他特征组合。56.在此所使用的名词仅出于描述特定实施例为目的,且不旨在限制本发明。如在此所使用的,单数形式「一(a,an,the)」也旨在包括多形式,除非上下文另外明确指出。此外,名词「包括(including,includes)」、「具有(having,has,with)」或其变化形,为使用在实施方式及/或权利要求,这样的名词旨在以相似名词「包括」的方式包括在内。57.除非其他的界定,在此使用的所有名词(包括技术和科学名词),具有本
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:通常知识者普遍理解的相同意义。此外,例如那些定义在常用字典的名词,应被解读为具有与其在该相关
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:的语境中意义一致的意义,除非在此明确定义,不会被解读为理想化或过度正式的意义。当前第1页12当前第1页12
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