(57)【要約】【課題】ファンに振動通知機能と熱放散機能を同時に備えることができるファンを提供する。【解決手段】ハウジング、インペラ及び駆動機構を含み、前記インペラと前記駆動機構は、前記ハウジングにそれぞれ収容され、前記駆動機構が、前記インペラに連結されて前記インペラの回転を駆動する換気装置と、前記インペラに設置され、少なくとも１つの固定子、少なくとも１つの可動子及び少なくとも１つの軌道を含み、前記固定子が前記軌道に固定され、前記可動子が前記軌道に位置され、前記軌道に沿って移動することにより、振動通知機能を有する振動発生装置とを含むファン。【選択図】      図１
2008000747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング、インペラ及び駆動機構を含み、前記インペラと前記駆動機構は、前記ハウジングにそれぞれ収容され、且つ、前記駆動機構は、前記インペラに連結されて前記インペラの回転を駆動する換気装置と、
前記インペラに設置され、少なくとも１つの固定子、少なくとも１つの可動子、及び少なくとも１つの軌道を含み、前記固定子が前記軌道に固定され、前記可動子が前記軌道に位置され、且つ、前記軌道に沿って移動することにより、振動通知機能を持たせる振動発生装置と、を含むファン。
【請求項２】
前記換気装置と前記振動発生装置は、一体化した構造設計である請求項１に記載のファン。
【請求項３】
前記軌道は、前記インペラの上に位置され、且つ、前記インペラの回転中心に対応した前記軌道は、対称配置をなしている請求項２に記載のファン。
【請求項４】
前記インペラは、ハブと複数の回転翼とを含み、前記回転翼は、前記ハブの周縁に設置され、前記軌道は、前記インペラのハブに位置される請求項２に記載のファン。
【請求項５】
前記振動発生装置は、標準機能の部品であり、前記換気装置とは独立した部品であり、それらが互いに連結される請求項１に記載のファン。
【請求項６】
前記振動発生装置は、ベースを更に含み、前記軌道は、前記ベースの上に形成され、且つ、前記振動発生装置は、前記ベースと前記インペラによって接合される請求項５に記載のファン。
【請求項７】
前記ベースの材料は、プラスチック、アクリル、セラミック、金属、または合金である請求項６に記載のファン。
【請求項８】
前記振動発生装置は、ベースを更に含み、前記軌道は、前記ベースの上に形成され、且つ、前記インペラの回転中心に対応する前記軌道は、対称配置をなしている請求項５に記載のファン。
【請求項９】
前記インペラは、ハブと複数の回転翼とを含み、前記回転翼は、前記ハブの周縁に設置され、前記ベースは、前記ハブの上端に設置され、前記ハブと連結される請求項５に記載のファン。
【請求項１０】
前記振動発生装置は、ベースを更に含み、前記軌道は、前記ベースを通して所定の固定方式により前記ハブの上表面に固定されることで、前記振動発生装置がインペラに接合される請求項９に記載のファン。
【請求項１１】
前記固定子と前記可動子の総数量は、前記軌道の数と同じである請求項１に記載のファン。
【請求項１２】
前記固定子と前記可動子の総数量は、前記軌道の数と異なり、前記固定子と前記可動子の総数量は、前記軌道の数より多い、または少ない請求項１に記載のファン。
【請求項１３】
前記固定子の数は前記可動子の数より多い、等しい、または少ない請求項１に記載のファン。
【請求項１４】
前記固定子と前記可動子は、永久磁石であり、且つ、前記固定子と前記可動子が対称的に配置された時、吸引力が発生する請求項１に記載のファン。
【請求項１５】
前記固定子は永久磁石または軟磁石であり、前記可動子は永久磁石または軟磁石である請求項１に記載のファン。
【請求項１６】
前記固定子と可動子の数は、複数であり、且つ、一部の固定子と可動子は軟磁石からなり、もう一部の固定子と可動子は永久磁石からなる請求項１に記載のファン。
【請求項１７】
前記固定子は、接合、係合、または前記接合及び前記係合と等価の方式で前記軌道に緊密に固定される請求項１に記載のファン。
【請求項１８】
前記振動発生装置は、前記軌道の上方に位置し、前記軌道を密閉するカバーを更に含む請求項１に記載のファン。
【請求項１９】
前記カバーと前記インペラの材料は、プラスチック、アクリル、セラミック、金属、または合金である請求項１８に記載のファン。
【請求項２０】
前記カバーは、接合方式、または係合方式で前記軌道の上方に緊密に固定される請求項１に記載のファン。
【請求項２１】
前記カバーは、薄い硬質のプラスチックシートからなり、前記軌道の上方に緊密に固定され、前記固定子と前記可動子とを前記軌道内に密封する請求項１に記載のファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンに関し、特に、振動通知機能と熱放散機能とを同時に備える振動機能を有する小型ファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話製品の設計に見られる振動通知の機能は、既に携帯電話製品の基本的な機能となっており、携帯電話の補助部品として振動モーターは欠くことのできない部品となっている。
【０００３】
また、携帯電話製品の機能の向上に伴って、電子装置が発生する熱エネルギーに適度な散逸を施さなければ、電子装置の効率が悪くなり易く、引いては破損を招くことになることから、熱放散装置または熱放散システムは現在の電子装置では欠くことのできない備品の１つとなっている。マイクロ電子デバイス（例えば、集積回路）における熱放散装置については、更に重要である。集積度の増加及びパッケージング技術の進歩に伴って、集積回路の面積が縮小することから、単位面積当たりの熱エネルギーもそれに対応して高くなる。よって、高熱放散効率の熱放散装置は電子業界が積極的に研究開発している対象である。
【０００４】
電子デバイスの熱放散問題の一般的な解決方法は、その内部にいくつかの熱放散の機構、例えばヒートパイプ、または熱放散フィン等を増設することであるが、この方法では、全体に占める体積を増加させるだけでなく、重量も増加させ、薄型軽量の要求に沿わない。また、もう１つの方法は、携帯電話のハウジング材料に対して改良を行うものである。例えば、マグネシウムとアルミニウムとの合金などの散熱性の良い材料を用いて携帯電話のハウジングとするものであるが、高コストである。
【０００５】
仮にファンの全体をより薄型軽量にできれば、ファンを用いることは最も経済的な方法の１つであるといえる。よって、薄型軽量、低コストが現在の電子製品の発展傾向にあることから、いかにして振動通知機能と熱放散機能とを同時に備える小型ファンを提供し、携帯電話に応用させることができるかが重大な課題の１つである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
振動通知機能と熱放散機能とを同時に備えさせることができるファンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的に基づいて、例えば軸流式、または遠心式ファンからなり、且つ、携帯電話、マルチメディアデバイス、またはゲーム機に用いることができるファンを提供する。ファンは、換気装置と振動発生装置とを含む。換気装置は、ハウジング、インペラ及び駆動機構を含み、インペラと駆動機構とは、ハウジングにそれぞれ収容され、且つ、駆動機構が、インペラに連結されてインペラの回転を駆動する。振動発生装置は、インペラに設置され、少なくとも１つの固定子、少なくとも１つの可動子及び少なくとも１つの軌道を含む。固定子は、軌道に固定され、可動子は、軌道に位置され、且つ、軌道に沿って移動することにより、振動発生装置に振動通知機能を持たせる。
【０００８】
上述のファンの換気装置と振動発生装置とは、一体化した構造設計である。軌道は、インペラの上に位置され、且つ、インペラの回転中心に対応して対称配置をなしている。インペラは、ハブと複数の回転翼とを含み、複数の回転翼は、ハブの周縁に設置され、軌道は、インペラのハブに位置される。ハブと複数の回転翼とは、一体成型であり、各回転翼は、徐々に上に向かう形状をなしている。
【０００９】
また、振動発生装置は、標準機能の部品であり、換気装置とは独立した部品であり、それらが互いに連結される。振動発生装置は、一般のファンに直接用いられることができる。振動発生装置は、ベースを更に含み、軌道はベースの上に形成され、且つ、振動発生装置は、ベースとインペラとによって接合される。軌道は、インペラの回転中心に対応して対称配置をなしている。インペラは、ハブと複数の回転翼とを含み、複数の回転翼は、ハブの周縁に設置され、ベースは、ハブの上端に設置され、ハブと連結される。ハブと複数の回転翼とは、一体成型であり、各回転翼は、徐々に上に向かう形状をなしている。
【００１０】
振動発生装置は、軌道の上方に位置し、軌道を密閉するカバーを更に含む。カバーは、軌道の上方に接合方式、または係合方式で緊密に固定される。カバーの材料は、プラスチック、アクリル、金属、または合金である。
【００１１】
上述のファンの固定子と可動子との総数量は、軌道の数と同じである。固定子と可動子との総数量は、軌道の数と異なり、固定子と可動子との総数量は、軌道の数より多い、または少ない。また、固定子の数は可動子の数より多い、等しい、または少ない。固定子と可動子との数は、それぞれ整数である。固定子と可動子との形状、サイズ、または重量は、同じもしくは異なることができる。
【００１２】
固定子と可動子とは、永久磁石であり、且つ、固定子と可動子とが対称的に配置された時、吸引力が発生する。また、固定子が永久磁石であり、可動子が軟磁石である、またはその逆であることもできる。また、固定子と可動子との数は、複数であり、一部の固定子と可動子とは軟磁石からなり、その他の固定子と可動子とは永久磁石からなる。固定子は、接合、係合、または前記接合及び前記係合と等価の方式で軌道に緊密に固定される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明が提供する振動ファンは、ファンに振動通知機能と熱放散機能とを同時に備えさせることができる。また、本発明は、振動モーターの振動原理をファンの構造設計の中に組み合わせることで、材料と組み立てコストとを低減することができるだけでなく、システム空間をコンパクトにする目的を達成し、薄型軽量の要求に適うこともでき、それによって、携帯電話、マルチメディアデバイス、またはゲーム機等の装置に広く用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明についての目的、特徴及び長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の好ましい実施例に基づいたファンの分解図である。本発明のファン１０は、例えば、軸流式ファンであり、主に、熱放散機能を提供する換気装置１２と振動通知機能を提供する振動発生装置１８との２つの部分より構成される。換気装置１２は、ハウジング１４、インペラ１６及び駆動機構（例えばモーター）を含む。インペラ１６と駆動機構とは、ハウジング１４内にそれぞれ収容され、インペラ１６は、ハブ１６１と複数の回転翼１６２とを含む。複数の回転翼１６２は、ハブ１６１の周縁に設置され、駆動機構は、インペラ１６に連結されてインペラ１６の回転を駆動する。
【００１６】
振動発生装置１８は、インペラ１６に設置され、少なくとも１つの固定子１８２、少なくとも１つの可動子（ｍｏｖａｂｌｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）１８３、少なくとも１つの軌道１８４及びカバー１８７を含む。固定子１８２は、接合（ｂｏｎｄｉｎｇ）、係合（ｅｎｇａｇｉｎｇ）、またはそれらと等価の方式で軌道１８４に緊密に固定される。可動子１８３は、軌道１８４に位置され、軌道１８４に沿って移動することができる。それによって、振動発生装置１８に振動通知機能を持たせる。
【００１７】
換気装置１２と振動発生装置１８とは一体化した構造の設計である。軌道１８４は、インペラ１６の上に位置され、インペラ１６の回転中心に対応して対称配置をなしている。カバー１８７は、軌道１８４の上方に位置し、軌道１８４を密閉する。カバー１８７は、薄い硬質のプラスチックシートからなることができ、接合方式、または係合方式で軌道１８４の上方に緊密に固定され、固定子１８２と可動子１８３とを軌道１８４内に密封する目的をなす。
【００１８】
インペラ１６は、ハブ１６１と複数の回転翼１６２とを含む。複数の回転翼１６２は、ハブ１６１の周縁に設置され、軌道１８４は、インペラ１６のハブ１６１の表面に直接設置される。ハブ１６１と複数の回転翼１６２とは、一体成型であり、各回転翼１６２は、徐々に上に向かう形状をなしている。インペラ１６の材料は、プラスチック、アクリル、金属、または合金である。
【００１９】
また、本発明の換気装置と振動発生装置とは、個別の部品とすることができ、振動発生装置は、標準機能の部品として設計され、換気装置に連結させることもできる。振動発生装置は、一般のマイクロファンに直接用いられることができる。図２は、本発明の好ましい実施例に基づいたもう１つのファンの概略図である。ファン２０は、主に、換気装置２２と振動発生装置２８との２つの部分より構成される。換気装置２２は、ハウジング２４、インペラ２６及び駆動機構（例えばモーター）を含む。インペラ２６と駆動機構とは、ハウジング１４内にそれぞれ収容され、インペラ２６は、ハブ２６１と複数の回転翼２６２とを含む。複数の回転翼２６２は、ハブ２６１の周縁に設置され、駆動機構は、インペラ２６に連結されてインペラ２６の回転を駆動する。
【００２０】
振動発生装置２８は、インペラ２６に位置され、且つ、ベース２８１、少なくとも１つの固定子２８２、少なくとも１つの可動子（ｍｏｖａｂｌｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）２８３、少なくとも１つの軌道２８４及びカバー２８７を含む。軌道２８４は、ベース２８１の上に形成され、ベース２８１によって貼り付け、係合または接合等の固定方式でハブ２６１の上表面に固定される。それにより、振動発生装置２８はインペラ２６に接合される。軌道２８４は、インペラ２６の回転中心に対応して対称配置をなしている。カバー２８７は、軌道２８４の上方に位置し、軌道２８４を密閉する。カバー２８７は、薄い硬質のプラスチックシートからなることができ、接合方式、または係合方式で軌道２８４の上方に緊密に固定され、固定子２８２と可動子２８３とを軌道２８４内に密封する目的をなす。カバー２８７及びベース２８１の材料は、プラスチック、アクリル、セラミック、金属、または合金とすることができる。固定子２８２は、接合、係合、またはそれらと等価の方式で軌道２８４に緊密に固定され、可動子２８３は、軌道２８４に位置され、軌道２８４に沿って移動することができる。それによって、振動発生装置２８に振動通知機能を持たせる。
【００２１】
インペラ２６は、ハブ２６１と複数の回転翼２６２とを含む。複数の回転翼２６２は、ハブ２６１の周縁に設置され、ベース２８１は、ハブ２６１の上端に設置され、ハブ２６１と連結する。インペラ２６の材料は、プラスチック、アクリル、金属、または合金である。
【００２２】
図１、または図２のファン１０，２０においても、振動通知機能と熱放散機能とをそれぞれ同時に有することができる。固定子１８２，２８２及び可動子１８３，２８３のサイズと重量とは同じであり、両者は、２つとも永久磁石、または１つが永久磁石、もう１つが軟磁石からなることができ、固定子１８２，２８２と可動子１８３，２８３とが対称配置された後に引力を発生させることができるようにする。固定子１８２，２８２は、軌道１８４，２８４の中心面に緊密に固定され、可動子１８３，２８３は、もう１つの対称の軌道１８４，２８４内に移動可能に配置され、静止状態においては、引力によって軌道１８４，２８４の中心面に緊密に固定される。
【００２３】
以下、ファン１０，２０の回転子が回転する時の作動原理を詳述する。図３Ａ、図３Ｂ及び図４において、図３Ａは、図１の回転子の回転が安定した状態の概略図であり、図３Ｂは、図１の回転子の回転が不安定な状態の概略図であり、図４は、本発明の好ましい実施例に基づいたファンの電圧及び速度の曲線図である。ファンの回転子は、回転軸を中心とした対称構造の設計を用いている。図３Ａに示すように、回転子が静止状態にある時、可動子２８３と固定子２８２との間では、磁力により、互いに吸引する作用が働く。よって、可動子２８３は吸引され、回転軸に対向した固定子２８２に対称の位置（第１位置）に位置される。この時、ファンの回転子は、安定した状態にある。
【００２４】
電力がファン２０に供給された時、可動子２８３は、平行な軌道２８４の回転方向で磁力Ｆｃ、遠心力Ｆと、摩擦ｆの作用を受ける。Ｆ≦Ｆｃ＋ｆの時、可動子２８３は、第１位置にあり、この時、回転子は安定した回転状態にあるため、ファン２０の振動機能は駆動されておらず、ファンは散熱状態のみにある。即ち、図４に示す状態にある（１）。
【００２５】
続いて、遠心力は角速度に比例するため、回転子の回転速度が早くなるにつれ、可動子の受ける遠心力も大きくなる。よって、回転速度をＦ＞Ｆｃ＋ｆに上げたとき、図３Ｂに示したように、可動子２８３は、軌道２８４に沿って固定子２８２から離れた外端の位置（ここでは第２位置とする）に向かって外向きにスライドする。この時、回転子は回転が不安定な状態にあり、ファン２０は、回転子の急な不安定さから激烈な振動を発生し、ファン２０の振動機能を駆動する。即ち、図４に示す状態にある（２）。続いて、ファン２０は振動状態及び散熱状態にあり、即ち、図４に示す状態にある（３）。
【００２６】
続いて、回転速度をＦｃ＞Ｆ＋ｆに下げたとき、可動子２８３は、軌道２８４に沿って第１位置に向かって内向きにスライドし、ファン２０の振動機能はオフになる。即ち、図４に示す状態にある（４）。回転子は、図３Ａに示す回転が安定した状態に戻るため、ファン２０の激烈な振動がなくなり、散熱状態のみに戻る。よって、図４の閉曲線は、振動状態が可逆的であることを示している。
【００２７】
上述のように、モーターの回転速度の変化を用いて可動子の位置を調整することで、回転子の安定状態の変化を同時に実現し、ファンの振動状態を制御する目的を達成することができる。ファンが熱放散機能を提供すると同時に振動通知機能を提供する目的も実現する。
【００２８】
しかし、本発明はこれを限定するものではなく、例えば、上述のファン１０，２０の固定子と可動子の形状、サイズ、または重量は、同じもしくは異なることができる。固定子と可動子は、永久磁石であることができ、且つ、固定子と可動子が対称的に配置された時、吸引力が発生する。また、固定子が永久磁石であり、可動子が軟磁石である、またはその逆であることもできる。
【００２９】
また、固定子の数は可動子の数より多い、等しい、または少ないことができる。固定子と可動子の数は、それぞれ整数である。固定子と可動子の数は、複数であることができ、一部の固定子と可動子とは軟磁石からなり、その他の固定子と可動子とは永久磁石からなる。また、固定子と可動子との総数量は、軌道の数と同じである。固定子と可動子との総数量は、軌道の数と異なり、固定子と可動子との総数量は、軌道の数より多い、または少ない。
【００３０】
図５及び図６は、本発明の好ましい実施例に基づいたファンの振動発生装置のその他２つの実施例である。図５では、固定子５８２の数は、可動子５８３ａ，５８３ｂの数より少ない。図５の振動発生装置は、１つの固定子５８２と２つの可動子５８３ａ、５８３ｂとを含み、固定子５８２と２つの可動子５８３ａ、５８３ｂとは、軌道５８４ａ、５８４ｂ、５８４ｃにそれぞれ配置される。もう１つの実施例を示す図６では、固定子６８２ａ，６８２ｂの数は、可動子６８３ａ，６８３ｂの数と同じである。図６の振動発生装置は、２つの固定子６８２ａ、６８２ｂと２つの可動子６８３ａ、６８３ｂとを含み、固定子６８２ａ、６８２ｂと可動子６８３ａ、６８３ｂとは、軌道６８４ａ、６８４ｂ、６８４ｃ、６８４ｄにそれぞれ配置される。固定子６８２ａ、６８２ｂと可動子６８３ａ、６８３ｂは、インペラの回転中心に対して対称配置をなしている。
【００３１】
また、本発明のファン１０，２０は、図７に示すように、軸流式ファンの他に遠心式ファンであることもでき、本発明の好ましい実施例に基づいたもう１つのファン３０の概略図である。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の好ましい実施例に基づいたファンの分解図である。
【図２】本発明の好ましい実施例に基づいたもう１つのファンの概略図である。
【図３Ａ】図１のファンの回転子の回転が安定した状態にある概略図である。
【図３Ｂ】図１のファンの回転子の回転が不安定な状態にある概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施例に基づいたファンの電圧と速度との曲線図である。
【図５】本発明の好ましい実施例に基づいたファンの振動発生装置（１）の実施例である。
【図６】本発明の好ましい実施例に基づいたファンの振動発生装置（２）の実施例である。
【図７】本発明の好ましい実施例に基づいたファンの概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０、２０  ファン
１２、２２  換気装置
１４、２４  ハウジング
１６、２６  インペラ
１６１、２６１  ハブ
１６２、２６２  回転翼
１８、２８  振動発生装置
１８２、２８２、５８２、６８２ａ、６８２ｂ  固定子
１８３、２８３、５８３ａ、５８３ｂ、６８３ａ、６８３ｂ  可動子
１８４、２８４、５８４ａ、５８４ｂ、５８４ｃ、６８４ａ、６８４ｂ、６８４ｃ、６８４ｄ  軌道
１８７、２８７  カバー
２８１  ベース
【図１】
2008000747.tif 000003
【図２】
2008000747.tif 000004
【図３Ａ】
2008000747.tif 000005
【図３Ｂ】
2008000747.tif 000006
【図４】
2008000747.tif 000007
【図５】
2008000747.tif 000008
【図６】
2008000747.tif 000009
【図７】
2008000747.tif 000010