一种无线束的风扇结构及其车载主机的制作方法

1.本实用新型涉及散热风扇技术领域，尤其涉及一种无线束的风扇结构及其车载主机。


背景技术：

2.随着车载主机集成越来越多的功能，需要更强大的主芯片，主芯片算力增加，导致相应的发热功率也随之增加，用铝板等自然散热的方案已无法解决芯片散热问题，采用风扇的强迫对流散热是解决主芯片发热功率不断增加的很好的方案，目前市场上的风扇采用引出线束的方式与主电路板的插座进行连接，线束柔软且要穿过主机的槽孔，风扇无法实现自动化装配。
3.如图1到3是传统常用的线束式风扇，它主要由现有叶片(1)、现有外框(2)、现有电路板(3)、线束(4)、插头(401)组成，内部还有实现风扇叶片运转的马达。其中现有外框(2)为风扇的本体部分，现有外框(2)为中空结构，现有叶片(1)嵌入在现有外框(2)中央，现有电路板(3)安装于现有外框(2)上，在现有电路板(3)上焊接若干根电子线组成线束(4)，在线束(4)上压接端子后与插头(401)进行连接，插头(401)与外部的电路板上的插座进行匹配连接，现有外框(2)则安装于主机上，这样风扇便能在主机上运转实现风冷的主动散热方案，对主机上的主芯片具有高效的散热性能。
4.如图4所示，中框本体(5)，线束式风扇，首先，需要将线束式风扇装配到中框本体(5)上，即将线束式风扇装配到中框本体(5)上的风扇凹槽(501)上，然后将线束式风扇上的线束(4)及插头(401)穿过中框本体(5)上的风扇穿线槽(502)。
5.如图5所示，当线束式风扇从中框本体(5)外部装配到风扇凹槽(501)上，且风扇线束及插头也穿过了中框本体(5)的穿线槽，线束(4)穿过后从中框本体(5)内部的导线筋骨(503)走线，这样风扇线束由初始自然伸直状态变成依照中框本体(5)设定的穿线槽及导线筋骨布局走线。
6.如图6到7所示，当风扇变成依照中框本体(5)设定的穿线槽及导线筋骨布局走线后，再装配现有电路板组件(6)，然后再将风扇线束卡入电路板上的线束卡槽(601)上，最后将风扇线束上的插头插入电路板上的风扇插座(602)上。
7.通过图4～6的步骤便可完成风扇的完整装配，由装配工序可以看出，线束式风扇要穿线束、依照导向筋骨导向，还要卡入线束卡槽，整个装配过程非常复杂，采用机械手也无法顺利装配，无法实现自动化装配。
8.上述背景技术中存在的技术问题(技术缺陷)：
9.最主要、最关键的技术问题：
10.1)风扇外甩线束，焊线工序较为复杂；
11.2)风扇外甩线束方式与主机连接，线束需要穿过主机对应开槽，且在主机上设定线束轴线路径，操作困难，无法实现自动化装配。


技术实现要素：

12.本实用新型的目的在于提供一种无线束的风扇结构，以解决上述背景技术中所提到的技术问题。
13.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种无线束的风扇结构，包括外框、第一电路板组件、叶片，所述外框为中空结构，所述外框的底部、顶部设为开口，所述叶片设于外框的内部，所述外框底部开口的中间设有支撑板，所述外框底部开口的边缘设有实现支撑板固定的连接杆；所述叶片与支撑板之间设有实现叶片运转的马达以及第一电路板组件，所述外框底部开口的边缘还设有可与外部系统实现电连接的若干第一触点或pin针，所述第一触点或pin针与第一电路板组件电连接，所述第一电路板组件与马达电连接。
14.作为优选的一种实施方式，所述第一电路板组件包括风扇电路板，所述风扇电路板由外框底部开口的中间延伸至外框底部开口的边缘，所述第一触点设于风扇电路板靠近第一触点的一端。
15.作为另一种优选的实施方式，所述pin针由外框底部开口的边缘延伸至外框底部开口的中间，所述pin针靠近第一电路板组件的一端焊接到第一电路板组件上。
16.进一步地，所述pin针远离第一电路板组件的一端通过注塑工艺与外框结合成一体，所述pin针远离第一电路板组件的一端的四周包覆有胶壳。
17.进一步地，所述支撑板的内侧设有向上凸起的连接轴，所述马达设于第一电路板组件的上方，所述第一电路板组件的中间设有通孔，所述连接轴向上穿过通孔后与马达连接。
18.进一步地，所述连接轴内设有开口朝上的安装腔，所述叶片的中间设有开口朝下的转动腔；所述安装腔内设有轴承，所述轴承和安装腔内底部之间设有垫圈，所述轴承内设有向上延伸至转动腔内顶部的轴芯；所述马达套接于连接轴的外部，所述马达的外部套接有磁条，所述磁条设于转动腔的内部。
19.进一步地，所述第一电路板组件上贴附有实现驱动风扇工作的电路及开关电源。
20.进一步地，所述连接杆的数量设为若干根，若干根所述连接杆以支撑板为中心朝外框底部开口的边缘进行延伸。
21.本实用新型还提供了一种车载主机，包括上述任一项技术方案所述的无线束的风扇结构。
22.进一步地，该车载主机还包括机壳，所述机壳的顶部的前后两侧分别设有散热鳍片、第二电路板组件；所述第二电路板组件包括驱动电路板，所述驱动电路板靠近散热鳍片的一侧设有若干第二触点或插接孔，所述无线束的风扇结构安装于散热鳍片上，所述第一触点与第二触点电连接或pin针与插接孔电连接；所述机壳的下方设有主电路板组件，所述机壳上设有槽口，所述槽口设于驱动电路板的下方，所述驱动电路板与主电路板组件之间的插头、插座穿过槽口进行电连接。
23.综上所述，运用本实用新型的技术方案，具有如下的有益效果：本实用新型的结构设计合理，通过外框底部开口的边缘还设有可与外部系统实现电连接的若干第一触点或pin针，第一触点或pin针与第一电路板组件电连接，第一电路板组件与马达电连接，(1)从而使得本实用新型的风扇设计方案巧妙，风扇本身装配更加简便；(2)从而使得本实用新型
的风扇通过自动化设备，如机械手夹持风扇外框，直接插接到主机上，风扇就可以利用第一触点或pin针与主机实现电气连接，而无需再考虑线束的走线问题，使得风扇应用到外部系统上时更加容易组装，可实现自动化装配。
附图说明
24.图1是传统常用的线束式风扇的仰视结构示意图；
25.图2是传统常用的线束式风扇的俯视结构示意图；
26.图3是传统常用的线束式风扇的侧视结构示意图；
27.图4是传统常用的线束式风扇装配到现有中框时的爆炸结构示意图；
28.图5是传统常用的线束式风扇的线束与现有中框的导线筋骨配合时的结构示意图；
29.图6是传统常用的线束式风扇的线束与现有中框上的现有电路板组件配合时的结构示意图；
30.图7是图6中a区域的局部放大图；
31.图8是本实用新型的第一种实施方式的爆炸结构示意图；
32.图9是本实用新型的第一种实施方式的仰视结构示意图；
33.图10是本实用新型的第一种实施方式装配到机壳时的爆炸结构示意图；
34.图11是本实用新型的第二种实施方式的爆炸结构示意图；
35.图12是本实用新型的第二种实施方式的侧视结构示意图；
36.图13是本实用新型的第二种实施方式的仰视结构示意图；
37.图14是本实用新型的第一种实施方式的立体结构示意图；
38.图15是本实用新型的第二种实施方式的立体结构示意图；
39.附图标记说明：1-现有叶片，2-现有外框，3-现有电路板，4-线束，401-插头，5-中框本体，501-风扇凹槽，502-风扇穿线槽，503-导线筋骨，6-现有电路板组件，601-线束卡槽，602-风扇插座；10-外框，11-支撑板，12-连接杆，13-胶壳，14-连接轴，15-安装腔；20-第一电路板组件，21-风扇电路板，22-第一触点，23-pin针，24-通孔；30-叶片，31-转动腔；40-机壳，41-散热鳍片；50-第二电路板组件，51-驱动电路板，52-第二触点。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但并不构成对本实用新型保护范围的限制。
41.在本实用新型中，为了更清楚的描述，作出如下说明：观察者面对附图8进行观察，观察者上面设为下，观察者下面设为上，应当指出文中的术语“前端”、“后端”、“左侧”“右侧”“中部”“上方”“下方”等指示方位或位置关系为基于附图所设的方位或位置关系，仅是为了便于清楚地描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的结构或零部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于为了清楚或简化描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量。
42.参见图8到15，本实施例提供一种无线束的风扇结构，包括外框10、第一电路板组
件20、叶片30，外框10为中空结构，外框10的底部、顶部设为开口，叶片30设于外框10的内部，外框10底部开口的中间设有支撑板11，外框10底部开口的边缘设有实现支撑板11固定的连接杆12；叶片30与支撑板11之间设有实现叶片30运转的马达以及第一电路板组件20，外框10底部开口的边缘还设有可与外部系统实现电连接的若干第一触点22或pin针23，第一触点22或pin针23与第一电路板组件20电连接，第一电路板组件20与马达电连接。通过背景技术可知，传统风扇外甩线束方案，组装时线束需要穿过中框穿线槽、pcb板卡槽等零件，组装复杂，并且中框上需要设置线束走线结构，中框常采用金属材质制作，线束与金属中框相互接触，在汽车振动、冲击等环境下，还存在金属中框把风扇线束刮破的风险。此外，风扇外甩线束由于组装复杂，无法实现自动化装配的要求。而与之形成鲜明对比的是：本实用新型通过外框底部开口的边缘还设有可与外部系统实现电连接的若干第一触点或pin针，第一触点或pin针与第一电路板组件电连接，第一电路板组件与马达电连接，(1)从而使得本实用新型的风扇设计方案巧妙，风扇本身装配更加简便；(2)从而使得本实用新型的风扇通过自动化设备，如机械手夹持风扇外框，直接插接到主机上，风扇就可以利用第一触点或pin针与主机实现电气连接，而无需再考虑线束的走线问题，使得风扇应用到外部系统上时更加容易组装，可实现自动化装配。
43.作为一种优选的实施例，第一电路板组件20包括风扇电路板21，风扇电路板21由外框10底部开口的中间延伸至外框10底部开口的边缘，作为优选，风扇电路板包括主体的圆环形以及向外延伸的l型板，呈异形状，而不是单纯的方形或圆形。第一触点22设于风扇电路板21靠近第一触点22的一端。该方案与上述传统方案存在不同点是，风扇电路板21彻底去掉了线束，它将与外部系统电气连接的功能通过延伸出来的若干触点实现。
44.作为另一种优选的实施例，pin针23由外框10底部开口的边缘延伸至外框10底部开口的中间，pin针23靠近第一电路板组件20的一端焊接到第一电路板组件20上。与上一种实施例不同的是，这种实施例的无线束的风扇结构设计则通过pin针实现电气连接，如图11所示，当风扇需要卧式安装时，pin针需制作成折弯垂直，当风扇为立式安装时，pin针为直条状。如图12到13所示，为风扇组装成后的投影视图，通过注塑嵌入到风扇外框的pin针一端焊接到电路板上，另外一端则用于与外部系统的插接端子或者插接孔或插座连接。
45.具体地，pin针23远离第一电路板组件20的一端通过注塑工艺与外框10结合成一体，pin针23远离第一电路板组件20的一端的四周包覆有胶壳13。作用：四周包覆有胶壳可以提供连接时的保护。值得注意的是，上述两种实施例的无线束风扇，其风扇外框可以共用，这样两种无线束的风扇结构可以根据实际应用的外部系统的安装方式选择适合的一种。
46.具体地，支撑板11的内侧设有向上凸起的连接轴14，马达设于第一电路板组件20的上方，第一电路板组件20的中间设有通孔24，连接轴14向上穿过通孔24后与马达连接。作为优选，外框10为风扇的本体部分，第一电路板组件20安装于外框的支撑板11的内侧面上，叶片30嵌入在外框10的中央。
47.具体地，连接轴14内设有开口朝上的安装腔15，叶片30的中间设有开口朝下的转动腔31；安装腔15内设有轴承，轴承和安装腔15内底部之间设有垫圈，轴承内设有向上延伸至转动腔31内顶部的轴芯；马达套接于连接轴14的外部，马达的外部套接有磁条，磁条设于转动腔31的内部。在实际工作时：本实用新型马达通电后产生磁场，与马达外设有的磁条产
生同性相斥，使叶片以轴芯为轴线环形运转，该种工作原理属于dc风扇的工作原理。需要说明的是，由于如何使用马达驱动叶片对本领域的技术人员而言是轻而易举的事情，因此，这里只给出了这一种具体的实施方式，且本实用新型的附图中并未一一画出马达、轴承、垫圈、磁条、轴芯，但可以预知的是，本领域的技术人员还可以通过其他结构实现马达对叶片的驱动，这里不再一一举例。
48.具体地，第一电路板组件20上贴附有实现驱动风扇工作的电路及开关电源，作用：电路及开关电源更方便控制风扇进行工作。
49.具体地，连接杆12的数量设为若干根，若干根连接杆12以支撑板11为中心朝外框10底部开口的边缘进行延伸，作用：这样设计可以使得支撑板具有足够固定作用力的同时还可以保证风扇快速进出风的能力。
50.本案提出了两种无线束的风扇结构，设计方案巧妙，风扇本身装配更加简便。同时，风扇应用到系统上也更加容易组装，可实现自动化装配的装配，通过自动化设备，如机械手夹持风扇外框，直接插接到主机上，风扇采用外置若干pin针或电路板上依附的若干触点实现电气连接。本案提出的无线束风扇解决方案，与传统带线束的风扇对比是一种较大幅度的改动，具有广泛的应用前景。
51.本实施例还公开了一种车载主机，包括上述任一项技术方案的无线束的风扇结构。
52.具体地，该车载主机还包括机壳40，机壳40的顶部的前后两侧分别设有散热鳍片41、第二电路板组件50；第二电路板组件50包括驱动电路板51，驱动电路板51靠近散热鳍片41的一侧设有若干第二触点52或插接孔，无线束的风扇结构安装于散热鳍片41上，第一触点22与第二触点52电连接或pin针23与插接孔电连接；机壳40的下方设有主电路板组件，机壳40上设有槽口，槽口设于驱动电路板51的下方，驱动电路板51与主电路板组件之间的插头、插座穿过槽口进行电连接。具体应用时，如图10所示，风扇安装到系统机壳40上，第二电路板组件50也安装到系统机壳40上，风扇和第二电路板组件50安装好后，风扇上的若干触点便与第二电路板组件50的触点实现电气连接。
53.综上所述，传统的风扇与外部连接通常是通过外甩线束，这种方案焊线困难，且设计上需要通过各种结构固定线束防止其摆动，线束的安装也非常困难，而本技术创新了一种无线束的风扇结构，去掉线束改由电路板或者插座连接，通过电路板的触点或者插座的插针与外部进行电信号的连接。简化风扇本身的装配工序，同时也简化了风扇应用时的安装工序，可实现自动化装配，解决了传统的带线束的风扇无法实现自动化装配的技术难题。
54.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。