CN100344047C - 流体动压轴承马达及采用该马达的风扇 - Google Patents

流体动压轴承马达及采用该马达的风扇 Download PDF

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Abstract

一种流体动压轴承马达包括一支撑件、一个套设于该支撑件外的定子及一被该支撑件支撑的转子，该转子包括一转轴及与定子相对的磁铁，该支撑件包括一轴承，该轴承包括一供转轴穿设的轴孔，该轴承内壁或该转轴外壁设有流道结构，该流道结构内填充有在转轴旋转时产生压力从而支撑该转轴旋转的润滑流体，该流道结构包括若干间隔交替排列的第一及第二动压槽，每一第一动压槽与一相邻第二动压槽相交于该流道结构的边缘。本发明流体动压轴承马达工作时，位于流道内的润滑流体可经过各流道分流，形成较现有技术更低的低压区，因此防漏效果更理想。

Description

流体动压轴承马达及采用该马达的风扇
【技术领域】
本发明涉及一种马达装置，特别是指一种具有流体动压轴承的马达及采用该马达的风扇。
【背景技术】
现阶段，为减小马达转动件的磨损及降低噪音，延长使用寿命，流体动压轴承已被越来越多地应用于马达中。
如图6所示，马达包括一轴承81及一穿设于轴承81内并与轴承81间存在一定间隙的转轴80，轴承81内壁面设有沟槽82，其中该间隙内存储有润滑流体。静止时轴承81与转轴80之间直接接触从而支撑径向载荷，在轴承81与转轴80相对旋转时，轴承81与转轴80之间的润滑流体由于沟槽82的作用，润滑流体对转轴80产生一定压力，从而支撑转轴80旋转，使转轴80在旋转过程中和轴承81不直接接触。
如图7所示为轴承内表面流道结构的圆周展开放大图，沟槽82呈“V”形，包括相交于交叉区88的第一、第二流道87a、87b，由于沟槽82顶端内的润滑流体与空气相接触，故需要对润滑流体进行密封。在静止状态时，由于润滑流体与空气接触面的表面张力作用而达到密封的效果，相关技术请参考美国专利第5,112,142号。在转轴80相对轴承81旋转时，润滑流体的压力升高，同时由于第一、第二流道87a、87b两端的润滑流体向交叉区88流动，从而存留于第一、第二流道87a、87b两端内的润滑流体的压力降低，只有在上述两者作用下，第一、第二流道87a、87b两端内润滑流体压力降低到小于外界大压力的状态，才能防止润滑流体泄漏，但是在旋转过程中由于震动等情况即使润滑流体的压力稍低于外界大气压力，仍有可能泄漏，因此要求润滑流体降低到更低的压力状态才能保证润滑流体不会泄漏。
上述轴承81收容于一支撑件83内，该轴承81外表面与该支撑件83内表面之间形成一透气通道85，该透气通道85包括一水平段及一垂直段，在将转轴80安装于轴承81内时，可方便的让气体从此透气通道85逃出。但，该透气通道85是通过轴承81与支撑件83合围形成的，在加工上述轴承81及支撑件83以及在安装时需要格外精确，成本较高。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有改进防漏效果的流体动压轴承马达。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种采用上述流体动压轴承马达的风扇。
为解决本发明技术问题，本发明流体动压轴承马达包括一支撑件、一个套设于该支撑件外的定子及一被该支撑件支撑的转子，该转子包括一转轴及与定子相对的磁铁，该支撑件包括一轴承，该轴承包括一供转轴穿设的轴孔，该轴承内壁或该转轴外壁设有流道结构，该流道结构内填充有在转轴旋转时产生压力从而支撑该转轴旋转的润滑流体，该流道结构包括若干间隔交替排列的第一及第二动压槽，每一第一动压槽与一相邻的第二动压槽相交于该流道结构的边缘。
为解决本发明另一技术问题，本发明风扇包括一扇框、一支撑件、一个套设于该支撑件外的定子及一被该支撑件支撑的转子，该扇框包括一连接该支撑件的底板，该支撑件包括一轴承，该轴承包括一轴孔，该转子包括一轮毂、若干环设于轮毂外缘的扇叶及设于该轮毂内的磁铁以及一自该轮毂向外延伸进上述轴孔的转轴，该轴承内壁或该转轴外壁设有流道结构，该流道结构内填充有在转轴旋转时产生压力从而支撑该转轴使转轴与轴承在径向上相分离的润滑流体，该流道结构包括两组分别位于其上半部及下半部的连续的“Z”形流道，该两组“Z”形流道分别在该流道结构的上、下缘形成外交叉区，该两组“Z”形流道相交于流道结构中部并在该流道结构中部形成内交叉区。
本发明流体动压轴承马达工作时，位于各流道内的润滑流体可经过各流道分流，形成较现有技术更低的低压区，因此防漏效果更理想。采用上述马达的风扇工作更可靠。
【附图说明】
图1是本发明风扇的剖视图。
图2是图1所示支撑件的剖视放大图。
图3是图2所示轴承内表面流道结构的圆周展开放大图。
图4是本发明风扇另一实施例的剖视图。
图5是图4所示支撑件的剖视放大图。
图6是习知风扇的剖视图。
图7是图6中轴承内表面流道结构的圆周展开放大图。
【具体实施方式】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
请参阅图1，风扇200包括一设有内部空间2的扇框1、一设于扇框1的内部空间2的中部的支撑件40、一套设于支撑件40外的定子50及一可被该支撑件40支撑的转子60。
扇框1由塑料制成，包括一底板10。
定子50包括上、下两绝缘架52及固定于所述两绝缘架52之间的若干叠置的硅钢片51，线圈53环绕于所述硅钢片51上，线圈53端部电性连接于电路板54上，由于绝缘架52的设置使该线圈53与硅钢片51不相接触。
转子60包括一轮毂62、若干环设于轮毂62外表面的扇叶64、贴设于轮毂62内表面的环形永久磁铁66及一自该轮毂62向下垂直延伸的转轴68，该磁铁66与该定子50相对从而产生推动该转子60旋转的作用力。
如图2所示，支撑件40置于底板10的中部位置，包括一轴管30及一收容于该轴管30内的轴承20。
轴管30由金属材料制成，如铜等，通过射出成型而连接于底板10上。该轴管30上端的外径小于其下端的外径，从而在该轴管30的外表面上形成与定子50配合安装的阶梯32。组装中轴承20自下向上压入该轴管30内，该轴管30上端形成与轴承20顶端相抵顶的环缘34，从而将轴承20限定于轴管30内避免轴承20被压出轴管30。
轴承20沿轴线的剖面大致呈“U”形，包括一收容转轴68的轴孔21及与该轴孔21底部连通的透气通道25，该轴孔21沿轴向的高度小于轴承20沿轴向的高度，从而该轴承20下端呈封闭状态。
透气通道25包括一与轴孔21垂直的第一通道23及与轴孔21平行且连通该第一通道23与外界的第二通道24，该第一通道23贯穿轴承20的壁部，该第一通道23面向轴承20外部的一端的直径大于面向轴孔21一端的直径，该第一通道23向外的一端利用一塞子26堵住。将第一通道23设置为贯穿的方式使透气通道25的加工更加方便。设置塞子26是为防止润滑流体自该处泄漏。当转轴68装入轴孔21时，转轴68前端与轴孔21底部之间的空气自透气通道25逃出，从而防止气泡的形成。
轴承20在轴孔21的底端设有一对应于转轴68的摩擦片22，该摩擦片22由具有较高抗摩擦能力的树脂材料制成。
轴承20内表面设有流道结构100，该流道结构100内填充有润滑流体，当转轴68高速旋转时，流道结构100内的润滑流体对转轴68产生一定的压力，从而支撑转轴68旋转，避免转轴68与轴承20直接接触。可以理解地，该流道结构也可设于转轴68外表面上。
如图3所示为轴承内表面流道结构的圆周展开放大图，流道结构100包括若干间隔排列、呈“V”形的第一动压槽13及第二动压槽16。该流道结构100具有由一中线18隔开的上半部及下半部。
每一第一动压槽13包括位于流道结构100上半部的第一流道13a及位于流道结构100下半部的第二流道13b。
每一第二动压槽16包括位于流道结构100上半部的第一流道16a及位于流道结构100下半部的第二流道16b。
每一第一动压槽13的第一、第二流道13a、13b与相邻一第二动压槽16的第一、第二流道16a、16b相交于流道结构100的中线18处，形成一内交叉区1316a。每一第一动压槽13的第一、第二流道13a、13b分别与相邻另一第二动压槽16的第一、第二流道16a、16缘相交于流道结构100的上缘及下缘，从而在流道结构100的上、下缘分别形成外交叉区1316b。
两相邻第一动压槽13的第一流道13a及位于该两相邻第一动压槽13的第一流道13a之间的第二动压槽16的第一流道16a，或两相邻第二动压槽16的第一流道16a及位于该两相邻第二动压槽16的第一流道16a之间的第一动压槽13的第一流道13a在流道结构100上半部形成“Z”形沟槽。同样相邻两第一动压槽13的两第二流道13b及位于该两相邻第一动压槽13的第二流道13b之间的第二动压槽16的第二流道16b，或相邻两第二动压槽16的两第二流道16b及位于该两相邻第二动压槽16的第二流道16b之间的第一动压槽13的第二流道13b，在该道结构100下半部形成“Z”形沟槽。上述分别位于流道结构100上半部及下半部的“Z”形沟槽交汇于流道结构100的中心线18处，从而任意相邻流道之间相互连通。
当转轴68旋转时，润滑流体分别沿第一、第二动压槽13、16的第一及第二流道13a、13b、16a、16b流向内交叉区1316a，从而在内交叉区1316a形成高压区，产生较高的压力，支撑转轴68旋转，使转轴68与轴承20在径向上相分离。同时，由于第一、第二动压槽13、16的第一及第二流道13a、13b、16a、16b内的润滑流体流向内交叉区1316a，在该第一、第二动压槽13、16的第一及第二流道13a、13b、16a、16b的外交叉区1316b形成低压区。由于外交叉区1316b(即低压区)内的润滑流体能够经过若干条互相连通的流道流向内交叉区1316a(高压区)，使低压区可形成比现有技术中更低的低压，从而使具有该流道结构100的流体动压轴承马达具良好的防漏效果。
请参阅图4及图5，与上述实施例不同的处在于：风扇200’的支撑件40’为一体构成，同样该支撑件40’包括一轴孔21’、一置于该轴孔21’底部的摩擦片22’、一与轴孔21’连通的透气通道25’及塞子26’。

Claims (10)

1.一种流体动压轴承马达包括一支撑件、一个套设于该支撑件外的定子及一被该支撑件支撑的转子，该转子包括一转轴及与定子相对的磁铁，该支撑件包括一轴承，该轴承包括一供转轴穿设的轴孔，该轴承内壁或该转轴外壁设有流道结构，该流道结构内填充有在转轴旋转时产生压力从而支撑该转轴旋转的润滑流体，其特征在于：该流道结构包括若干间隔交替排列的第一及第二动压槽，每一第一动压槽与一相邻第二动压槽相交于该流道结构的边缘。
2.如权利要求1所述的流体动压轴承马达，其特征在于：该第一、第二动压槽均包括第一流道及第二流道，每一第一动压槽的第一、第二流道分别与该相邻第二动压槽的第一、第二流道相交于该流道结构的上缘及下缘，每一第一动压槽的第一、第二流道与相邻的另一第二动压槽的第一、第二流道相交于该流道结构的中部。
3.如权利要求2所述的流体动压轴承马达，其特征在于：该轴承设有一与轴孔连通的透气通道，该透气通道包括一贯穿该轴承壁部且与轴孔连通的第一通道及连接该第一通道与外界的第二通道，该第一、第二通道分别与该轴孔垂直及平行，该流体动压轴承马达还包括一将所述第一通道面向轴套外部的一端堵住的塞子。
4.如权利要求2所述的流体动压轴承马达，其特征在于：该支撑件包括一轴管，该轴承系收容于该轴管内。
5.如权利要求4所述的流体动压轴承马达，其特征在于：该轴承通过压入配合固定于该轴管内。
6.如权利要求1所述的流体动压轴承马达，其特征在于：该支撑件为一体而成。
7.一种风扇包括一扇框、一支撑件、一个套设于该支撑件外的定子及一被该支撑件支撑的转子，该扇框包括一连接该支撑件的底板，该支撑件包括一轴承，该轴承包括一轴孔，该转子包括一轮毂、若干环设于轮毂外缘的扇叶及设于该轮毂内的磁铁以及一自该轮毂向外延伸进上述轴孔的转轴，该轴承内壁或该转轴外壁设有流道结构，该流道结构内填充有在转轴旋转时产生压力从而支撑该转轴使转轴与轴承在径向上相分离的润滑流体，其特征在于：该流道结构包括两组分别位于其上半部及下半部的连续的“Z”形流道，该两组“Z”形流道分别在该流道结构的上、下缘形成外交叉区，该两组“Z”形流道相交于流道结构中部并在该流道结构中部形成内交叉区。
8.如权利要求7所述的风扇，其特征在于：该轴承设有一与轴孔连通的透气通道，该透气通道包括一贯穿该轴承壁部且与轴孔连通的第一通道及连接该第一通道与外界的第二通道，该第一、第二通道分别与该轴孔垂直及平行，该风扇还包括一将所述第一通道面向轴套外部的一端堵住的塞子。
9.如权利要求7所述的风扇，其特征在于：该支撑件包括一轴管，该轴承系收容于该轴管内。
10.如权利要求7所述的风扇，其特征在于：该支撑件为一体而成。
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