CN101075759A - 散热风扇 - Google Patents

Abstract

一种散热风扇，其主要包括一扇框，一轴座从扇框底部中央向上突设形成，一轴承收容于轴座内。轴座外缘套设一定子构件。一转子构件罩设于定子构件外围，其包括一轮毂，一转轴从轮毂中心延伸并收容于轴承内。一挡油环套设于该转轴上并固定于轴座顶端，一回油槽设于转轴外表面并向内凹陷形成，位于挡油环与轴承之间，挡油环、轴座与轴承共同形成一储油区。风扇运行时，沿转轴外泄的润滑油通过回油槽及挡油环的阻挡聚集在储油区，然后沿沟道回流至轴承内，从而防止润滑油外泄。

Description

散热风扇

技术领域

本发明涉及一种散热风扇，尤指一种具有高润滑特性的轴承的散热风扇。

背景技术

随着中央处理器等发热电子元件的运行速度越来越快，其产生的热量亦愈来愈多。为确保该等电子元件的正常运作，必须对其进行快速有效的散热。通常，业界在中央处理器等发热电子元件上安装散热器辅助其散热，同时，在散热器上安装风扇，以提供强制气流促使散热器的热量快速散发，从而对中央处理器等发热电子元件进行更为有效的散热。目前，散热风扇在电子元件散热领域发挥着重要作用。风扇的良好散热效果使发热元件具有较长的使用寿命，而风扇内设置的润滑轴承又对风扇的使用寿命产生重要影响。

风扇轴承一般采用润滑油润滑，现有风扇轴承的保油效果一般不甚理想，随着轴承内润滑油的损耗，风扇转轴与轴承壁的摩擦会相应增加，从而降低轴承的寿命，进而减少风扇本身的使用寿命。因此，轴承的润滑问题一直是散热风扇领域研究的重点。

现有散热风扇如图1所示，其包括一转子1，一具有中柱5的扇框4，中柱5中心形成一通孔7，一轴承3收容于该通孔7内。轴承3内形成一轴向的通孔，转轴2从转子中央向下延伸，并收容于轴承3通孔内，其间填充润滑油以旋转地支持转子1。一油圈6环设于转轴2并位于轴承顶端，一狭槽形成于油圈6与中柱5之间(未标示)。该散热风扇工作时，润滑油沿轴承3通过狭槽甩出流失(如图中虚线所示)。轴承3的润滑性能也随着润滑油的流失而逐渐降低，转轴2和轴承3之间的摩擦增大。因润滑不足导致噪音变大，且转轴2易磨损，而缩短风扇的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种防止润滑油外泄，有更长的使用寿命的散热风扇。

该散热风扇包括一扇框，设于扇框中部的轴座，装设于轴座内的轴承及可转动的安装至轴承内的转轴。轴座外缘套设一定子构件。一转子构件罩设于定子构件外围，包括一轮毂，转轴嵌设于轮毂中心并向下延伸收容于轴承内。一挡油环收容于轴座顶端，中心为一穿孔供转轴穿设，一回油槽设于转轴外表面并向内凹陷形成，位于挡油环与轴承之间。

该散热风扇包括一扇框，设于扇框中部的轴座，该轴座顶端为一开口顶端，一内部形成一轴向通孔的轴承通过该开口顶端收容于该轴座内。轴座外缘套设一定子构件，一转子构件，包括一转轴，该转轴收容于轴承的轴向通孔内，在定子构件与转子构件共同产生的交变磁场作用下旋转。一挡油环套设于转轴上并密封固定于轴座开口顶端，挡油环，轴承与轴座共同形成一储油区。

该风扇工作时，润滑油在离心力作用下沿转轴向上运动，回油槽可阻挡润滑油继续沿转轴向上运动，再经挡油环阻挡，被聚集在储油区，然后回流至轴承，从而避免润滑油泄漏，保证轴承和转轴之间良好的润滑性能，提高风扇的质量，大大延长风扇的使用寿命。

附图说明

图1为现有散热风扇示意图。

图2为散热风扇的立体分解示意图。

图3为图2散热风扇的另一立体组合示意图。

图4为图3散热风扇沿III-III线的剖面示意图。

图5为图2散热风扇轴承的放大示意图。

具体实施方式

下面参照附图，结合实施例作进一步说明。

请参阅图2，该散热风扇包括一扇框30，一轴承60，一定子构件20，一转子构件10对应于该定子构件20外围，转子构件10和定子构件20分别收容于扇框30内。

扇框30包括一底部32和一轴座34从扇框底部32中央向上突设形成。轴座34顶端为一开口顶端，中央形成一收容空间36。一环形凹陷38对应形成于轴座34顶端内圆周处，并与收容空间36相连通。轴座34顶端该环形凹陷38所在位置的内径大于其余部分的内径。

定子构件20包括由若干层硅钢片叠设形成的电枢22，电枢22外部缠绕绕线24用以产生交替变化的磁场，绕线24与一电路板26电性连接，电枢22上下分别罩设绝缘片28，以避免其与绕线24电性接触。

转子构件10包括一轮毂12，该轮毂12外缘放射状突设若干扇叶14，轮毂12内侧缘贴设一磁铁环16。请参阅图3与图4，该轮毂12中央形成一转轴轴座120。一转轴18，具有一固定端182固定于该转轴轴座120，并向下延伸。一回油槽180设于转轴18外表面由其外表面向内凹陷形成，该回油槽180靠近转轴18的固定端182。一环形凹槽184形成于转轴18远离轮毂12的自由端186。一环形突起19环绕转轴轴座120从轮毂12从下延伸，该突起19外径小于轴座34顶端内径，突起19和转轴轴座120之间形成一环形腔室190。

一挡油环40固定于轴座34的顶端，该挡油环40外径与轴座34顶端内径大小基本相同，该挡油环40收容于该凹陷38，并充分封住该顶端开口。挡油环40中心设有一穿孔42以供转轴18穿设延伸，该穿孔42的直径可以等于，也可以略大于转轴18外径。在此实施例中，穿孔42的直径略大于转轴18外径，两者之间形成一大约0.5mm的间隙44。该风扇工作时，此间隙44就可以避免挡油环40和转轴18之间产生摩擦。

该轴承60通过轴座34的开口顶端收容于其收容空间36内。请一并参阅图5，轴承60内部形成一轴向通孔62，以供转轴18穿设延伸。轴承60内中间部分内径大于顶端64和底端65部分内径，即轴向通孔62中间部分直径大于两端部分直径，因而在轴承60中间部分与转轴18之间形成一储油空间70。该储油空间70内填充润滑油，一方面可以增加润滑油的总容量，另一方面，储油空间70使得轴承60仅两末端64，65与转轴18接触，从而减少了轴承60与转轴18之间的接触面积，从而减少了两者之间的摩擦。轴承两末端64，65与转轴18之间形成一大约为0.002～0.005mm的缝隙，并在两末端64，65分别形成一圆弧倒角，从而减少风扇运转时润滑油的泄漏，也便于轴承60装设。

请参阅图5，轴承60外表面形成有若干沟道68，与轴承60的轴向通孔62相连通，以供润滑油回流。任一沟道68包括一呈弧线状延伸的两第一部分680，分别位于轴承两末端64，65表面上，一第二部分682位于轴承60的外圆周表面66上。位于轴承60顶表面640的第一部分680从通孔62向外圆周表面66沿逆时针方向，也就是风扇的旋转方向向外延伸。当风扇需要顺时针方向旋转时，该第一部分680也可以沿时针方向向外延伸，只要能引导外泄的润滑油能通过沟道68回流即可。

该风扇组装时，轴座34外缘固装定子构件20，轴承60收容于轴座34的收容空间36内，转轴18旋转的收容于轴承60的轴向通孔62内，轴承60的顶端64比轴座34的开口顶端低，挡油环40套设于转轴18上，并收容于轴座34开口顶端处的凹陷38，挡油环40与轴承60的顶端间隔一定的间距，轴承60、挡油环40与轴座34共同形成储油区50，该储油区50与通孔62连通。转轴18上的回油槽180位于挡油环40与轴承60之间，并与储油区50相连通。一垫圈80套设于转轴18的凹槽184处，位于轴承60的底端65与轴座34之间，中央形成一中心通孔82，该中心通孔82的直径小于转轴18的直径，仅可供具有凹槽184部分的转轴18穿设通过。垫圈80与凹槽184共同限制转轴18的轴向运动。一衬垫90由高耐磨材料做成，位于轴座34收容空间36的底部，并与转轴18的自由端186相抵触，旋转地支持转轴18。

该风扇工作时，定子构件20和转子构件10磁场的交互作用驱动转子10旋转。由于轴承60中间部分与转轴18之间形成较大尺寸的储油空间70，两末端64，65和转轴18之间形成缝隙，使得轴承60作用类似于两个滚珠轴承，从而使风扇运转时减少摩擦和摆动，运转更平稳，快速。由于离心力作用沿转轴18飞溅出来的润滑油，通过轴承60顶端和转轴18之间的缝隙聚集到储油区50，回油槽180可防止被聚集在储油区50内的润滑油继续沿转轴18甩出，由于挡油环40与转轴18之间形成的间隙44宽度足够小，该部分润滑油通过挡油环40进一步阻挡，几乎全部被聚集在储油区50，最后沿轴承60上的沟道68回流至轴承60内。从而充分地防止了润滑油从轴承60泄漏，保证了轴承60与转轴18之间良好的的润滑性能，减少磨损，降低噪音，提高了风扇的质量，延长了风扇使用寿命。

Claims (16)

1.一种散热风扇，包括一扇框及从扇框底部中央突设形成的轴座，一内部设有轴向通孔的轴承收容于轴座内，一转子构件，其具有一转轴收容于该轴承内部的通孔内，一定子构件套设于该轴座外缘，其特征在于：一挡油环套设于转轴上并密封固定于轴座顶端，一回油槽设于转轴外表面并向内凹陷形成，所述回油槽位于挡油环与轴承之间。

2.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该轴座顶端内壁形成一环形凹陷以收容该挡油环。

3.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该挡油环和该转轴之间形成一间隙，该间隙宽度不大于0.5mm。

4.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该轴承中间部分的内径比轴承两端部分的内径大，轴承中间部分与转轴之间形成一储油空间。

5.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该轴承两端部分与转轴之间形成一0.002～0.005mm的缝隙。

6.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该轴承表面上形成至少一条沟道与轴承内部的通孔相连通，该至少一条沟道包括两个第一部分分别形成于轴承两末端的底表面和顶表面，一第二部分形成于轴承的外圆周表面并与第一部分连通。

7.如权利要求6所述的散热风扇，其特征在于：该沟道位于轴承顶表面的第一部分沿风扇旋转方向从该轴承内通孔向外圆周表面呈弧线状延伸。

8.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该挡油环、轴承与轴座共同形成一储油区，该储油区与回油槽及轴承内部的通孔相连通。

9.一种散热风扇，包括一扇框及从扇框底部中央突设形成的轴座，该轴座顶端为一开口顶端，具有一轴向通孔的轴承通过该开口顶端收容于该轴座内，一定子构件套设于轴座外缘，一转子构件，包括一转轴，该转轴穿设于轴承的轴向通孔，在定子构件与转子构件共同产生的交变磁场作用下旋转，其特征在于：一挡油环套设于转轴上并密封固定于轴座开口顶端，挡油环、轴承与轴座共同形成一储油区。

10.如权利要求9所述的散热风扇，其特征在于：该转轴位于轴承和挡油环之间的部分设有一回油槽，该回油槽由转轴外表面向内凹陷形成。

11.如权利要求9所述的散热风扇，其特征在于：该轴承外表面形成至少一条沟道，并与轴承的轴向通孔连通，该至少一条沟道包括两个第一部分形成于轴承两末端的顶表面和底表面，一第二部分形成于轴承的外圆周表面，位于轴承顶表面的该第一部分从轴承通孔向外圆周表面沿风扇旋转方向呈弧线状延伸。

12.如权利要求9所述的散热风扇，其特征在于：该轴承的轴向通孔的中间部分直径大于其两端部分，轴承的中间部分与转轴之间形成一储油空间。

13.如权利要求9所述的散热风扇，其特征在于：该挡油环和转轴之间形成一间隙，该间隙宽度不大于0.5mm。

14.如权利要求9所述的散热风扇，其特征在于：该转子构件具有一轮毂，该轮毂中央形成一转轴轴座以固定转轴于其内，一环形突起环绕于该转轴轴座从轮毂向下延伸，该环形突起与该转轴之间形成有一环形腔室。

15.如权利要求14所述的散热风扇，其特征在于：该转轴远离轮毂的一端设有一凹槽，轴承的底端与轴座之间设有一垫圈，该垫圈套设于转轴的凹槽处。

16.如权利要求14所述的散热风扇，其特征在于：该扇框的轴座底部有一衬垫，该衬垫与转轴远离轮毂的一端相抵触。

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