CN101153632B - 保油轴承结构与风扇马达 - Google Patents

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Abstract

一种保油轴承结构与风扇马达，该风扇马达包括外壳、设于该外壳内的轴承、置于轴承的轴孔内并可相对轴承转动的轴心、套于轴承外的定子及固接于轴心的顶端的叶轮，该外壳包括一底座，该底座中央设有一支撑部，该轴承的底端嵌设于该支撑部内，该轴心的外表面对应轴承的顶端位置处形成有环槽，并且该轴心的外表面上于环槽上方设有若干螺旋状的沟槽，该沟槽的螺旋方向与轴心运转时的旋转方向一致，该轴承的顶端设置一挡油环，该挡油环套设于轴心上对应形成有沟槽的外围部分。该轴承结构通过在轴心上设置两段式保油结构使得轴承内的润滑油损失减小，轴承得到了润滑油的有效保护，从而提高轴承的使用寿命。

Description

保油轴承结构与风扇马达
技术领域
本发明是关于一种轴承结构，特别是关于一种具有保油功能而润滑性能良好的轴承结构及使用该轴承结构的风扇马达。
背景技术
冷却风扇是电脑散热系统的一个关键组成部件，提高风扇的运行寿命、可靠性对保障电脑系统的稳定运行至关重要。而风扇的轴承设计对提高风扇运行寿命、降低噪声起着举足轻重的作用。
常用的马达轴承设计中，出于成本的考虑，多采用噪声较低、价格较便宜的自润轴承。自润轴承通过其内部的润滑油润滑，避免轴心因磨擦而变形，使轴承卡死而无法动作。因此润滑油的保持是维系轴承运作的重要因素之一，其直接影响到风扇使用寿命及正常动作。然而一般的自润轴承往往因为密封性较差而导致润滑油泄漏，而使得自润轴承的寿命缩短。因此，如何设计一个密封性能良好的储油系统以改良自润轴承的润滑条件，提高其使用寿命为设计人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有良好保油功能的轴承结构及风扇马达。
一种保油轴承结构，包括轴承和置于轴承内并可相对轴承转动的轴心，该轴心的外表面对应轴承的顶端位置处形成有环槽，该轴心的外表面上于环槽上方设有若干螺旋状的沟槽，该沟槽的螺旋方向与轴心运转时的旋转方向一致，该轴承的顶端设置一挡油环，该挡油环套设于轴心上对应形成有沟槽的外围部分。
一种风扇马达，包括外壳、设于该外壳内的轴承、置于轴承的轴孔内并可相对轴承转动的轴心、套于轴承外的定子及固接于轴心的顶端的叶轮，该外壳包括一底座，该底座中央设有一支撑部，该轴承的底端嵌设于该支撑部内，该轴心的外表面对应轴承的顶端位置处形成有环槽，该轴心的外表面上于环槽上方设有若干螺旋状的沟槽，该沟槽的螺旋方向与轴心运转时的旋转方向一致，该轴承的顶端设置一挡油环，该挡油环套设于轴心上对应形成有沟槽的外围部分。
与现有的轴承相比，本发明通过轴心上由环槽和沟槽构成的多个保油结构使得轴承内的润滑油损失减小，轴承得到了润滑油的有效保护，从而提高了轴承的使用寿命，同时也降低了轴承因润滑油流失而产生的噪音。
附图说明
下面参照附图结合实施例作进一步描述：
图1为应用本发明保油轴承结构的一散热风扇的立体分解图。
图2为图1的组合立体图。
图3为图2的剖视图。
图4为图3中IV部分局部放大图。
图5为轴心的放大立体示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图4，本发明保油轴承结构包括轴承10和穿设于轴承10中且可相对轴承10转动的轴心20，该实施方式中，以一风扇马达为例说明其结构，显然该保油轴承结构还可应用于电脑硬碟等用马达作为驱动源的装置中。该风扇马达主要包括一外壳70、设于外壳70内的定子30及叶轮40。轴承10置于外壳70上，叶轮40连接于轴心20上。
外壳70包括底座72和上盖74，底座72中央设有支撑部721，轴承10的底端嵌设于该支撑部721的中央。该轴承10为圆筒形，其底端封闭，上端开口，内部形成一个圆柱形的轴孔209(图4)供轴心20穿设于其中。在轴承10的内壁于靠近其开口端形成一个阶梯部102，阶梯部102的内径大于轴孔的直径，可供一挡油环50设置于其上。自阶梯部102向下轴承10的内壁形成一渐缩的锥形面104。
定子30套设于轴承10外，包括电路板301及电枢302，其中电枢302电连接至该电路板301，从而获得电流以产生交变磁场。叶轮40连接于轴心20的顶端21，其包括一轮毂401、设于轮毂401内的环片403、设于该环片403内侧的磁铁405及自轮毂401外周面径向向外设置的多个叶片407。
如图5所示，轴心20呈圆柱状，其顶端21固定于叶轮40的轮毂401中央，其底端22插设于轴承10的轴孔内。轴心20的大致中央位置形成环槽222，靠近顶端21处形成凹槽23。在环槽222与凹槽23之间的轴心20外表面形成一个回油段224，在该回油段224上设置有若干螺旋状的沟槽228，这些沟槽228与回油段224的顶端保持有一定的距离，而贯穿至回油段224的底端，与环槽222连通。这些沟槽228的螺旋方向与轴心20的旋转方向一致。该实施例中，轴心20在运转过程中沿逆时针方向旋转，这些沟槽228从回油段224的底端往回油段224的顶端向右螺旋延伸而成，若是轴心20的转向改变而沿顺时针方向旋转，则这些沟槽228的螺旋方向也相应地改变而与该实施方式中的螺旋方向相反。环槽222与回油段224的交接处形成一个截面226。轴心20自环槽222向下形成一渐扩的锥面220。
如图3、图4所示为该轴承组装在风扇马达内的剖视图。挡油环50设置在轴承10开口端的阶梯部102上，并套设于轴心20的回油段224上，该挡油环50由内缘环501和外缘环502构成，其中内缘环501由外缘环502的内缘向上凸出延伸形成，内缘环501的内径略大于轴心20的直径，外径小于轴承10开口端的内径，而外缘环502的内径大于轴承10的轴孔的直径，外缘环502的外径基本上与轴承10的开口端的内径相当或略大于其内径，从而将挡油环50卡设定位于轴承10的开口端处。内缘环501套设在轴心20的回油段224上，其顶端与轴心20的回油段224的顶端大致平齐，这样能使回油段224上的沟槽228能包覆在挡油环50内而不至于外露，而内缘环501与轴心20的回油段224之间有一很小的间隙(约5-40微米)，使轴心20不至于与挡油环50磨擦，又能完全达到挡油的作用。轴心20上的锥面220、环槽222与轴承10内的锥形面104相对设置，该轴心20的锥面220、环槽222以及截面226与该轴承10的锥形面104及挡油环50共同形成一个润滑油暂存空间。在轴承10的底部设有一耐磨片60用于与轴心20的末稍相抵靠，该耐磨片60为圆片形状，其直径与轴孔的直径相当。耐磨片60设置在轴心20与轴承10底部之间，可避免轴心20与轴承10底部直接磨擦，提高轴承10的使用寿命。
当轴心20高速运转时，储存在轴承10内的润滑油受离心力作用会沿着轴心20的外表面向上爬升。由于轴心20上设置有环槽222，而轴心20的外表面形成锥面220与截面226，使得轴心20的外表面呈现出一个不连续的面，大部分上升的润滑油会于该锥面220、环槽222、截面226处截止而回流到润滑油暂存空间，从而重新得到循环利用。另外少部分的润滑油将继续上升到回油段224的沟槽228内。因该回油段224上的沟槽228的螺旋方向与轴心20的旋转方向一致，当轴心20高速旋转时，这些沟槽228会给上升至沟槽228内的润滑油一个向下的力，使润滑油能沿着沟槽228向下流出重新回到润滑油暂存空间。其中套设在回油段224处的挡油环50可避免润滑油的飞溅，从而基本上可避免润滑油在轴心20的高速转动过程中溢出至轴承10外，并可回流至轴承10中继续循环使用。
该轴承结构利用由环槽222与沟槽228形成的两段式保油结构避免轴承10内的润滑油流失，并使其重复循环利用，轴承10得到了润滑油的有效保护，从而提高了轴承10的使用寿命，同时也避免了轴承10因润滑不够而产生噪音。

Claims (10)

1.一种保油轴承结构，包括轴承和置于轴承内并可相对轴承转动的轴心，其特征在于：该轴心的外表面对应轴承的顶端位置处形成有环槽，该轴心的外表面上于环槽上方设有若干螺旋状的沟槽，该沟槽的螺旋方向与轴心运转时的旋转方向一致，该轴承的顶端设置一挡油环，该挡油环套设于轴心上对应形成有沟槽的外围部分。
2.如权利要求1所述的保油轴承结构，其特征在于：该轴心的外表面于该环槽下方延伸形成一渐扩的锥面。
3.如权利要求1所述的保油轴承结构，其特征在于：该挡油环包括内缘环和外缘环，其中内缘环与轴心的外表面之间有5-40微米的间隙，外缘环自内缘环向下延伸而成并与轴承固定。
4.如权利要求3所述的保油轴承结构，其特征在于：该轴承为圆筒形，底端封闭，顶端开口处设置用于承载该挡油环的一阶梯部，该阶梯部与外缘环相抵靠将挡油环卡设于该阶梯部上。
5.如权利要求4所述的保油轴承结构，其特征在于：该轴承的内壁自阶梯部向下形成一个渐缩的锥形面，该锥形面与轴心的环槽位置对应设置。
6.一种风扇马达，包括外壳、设于该外壳内的轴承、置于轴承的轴孔内并可相对轴承转动的轴心、套于轴承外的定子及固接于轴心的顶端的叶轮，该外壳包括一底座，该底座中央设有一支撑部，该轴承的底端嵌设于该支撑部内，其特征在于：该轴心的外表面对应轴承的顶端位置处形成有环槽，该轴心的外表面上于环槽上方设有若干螺旋状的沟槽，该沟槽的螺旋方向与轴心运转时的旋转方向一致，该轴承的顶端设置一挡油环，该挡油环套设于轴心上对应形成有沟槽的外围部分。
7.如权利要求6所述的风扇马达，其特征在于：该轴心的外表面于该环槽下方延伸形成一渐扩的锥面。
8.如权利要求6所述的风扇马达，其特征在于：该挡油环包括内缘环和外缘环，其中内缘环与轴心的外表面之间有5-40微米的间隙，外缘环自内缘环向下延伸而成并与轴承固定。
9.如权利要求8所述的风扇马达，其特征在于：该轴承为圆筒形，底端封闭，顶端开口处设置用于承载该挡油环的一阶梯部，该阶梯部与外缘环相抵靠将挡油环卡设于该阶梯部上。
10.如权利要求9所述的风扇马达，其特征在于：该轴承的内壁自阶梯部向下形成一个渐缩的锥形面，该锥形面与轴心的环槽位置对应设置。
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