CN101382147A - 散热风扇及其模组化的轴承系统 - Google Patents

Abstract

一种散热风扇，包括扇框、定子构件、轴承系统及转子构件，该扇框上设有中柱，该定子构件设于中柱的外缘上，该轴承系统设于该中柱内，该转子构件设于该定子构件外围，该轴承系统包括转轴及轴承，该转轴的一端可拆卸地安装至转子构件上，该转轴的另一端插入至轴承内。上述散热风扇在使用或测试验证过程中，可根据需要进行拆卸与重复组装，操作方便，不需要将转轴与轴承分离，不会破坏轴承系统的整体性及工作模态，使轴承系统模组化。

Description

散热风扇及其模组化的轴承系统

技术领域

本发明涉及一种散热风扇，特别是涉及一种用于对发热电子元件散热的散热风扇及其采用的模组化的轴承系统。

背景技术

随着中央处理器(central processing unit，CPU)等电子元件功率的不断提高，散热问题越来越受到人们的重视，为了在有限的空间内高效地带走系统所产生的热量，业界通常是在CPU表面加装一散热器，并在散热器上安装一散热风扇，CPU产生的热量传至散热器，再由散热风扇产生的气流将传至散热器的热量带走，从而达到散热的目的，因此散热风扇对系统的散热性能有非常大的影响。

目前业界所采用的散热风扇中，其轴承系统一般包括转轴、轴承以及用于摩擦润滑的其他辅助元件，轴承与用于摩擦润滑的其他辅助元件固定于散热风扇的中柱内，转轴一体设于散热风扇的转子上，并向下延伸至插入轴承内，各元件之间的组装配合方式均采用传统方式，使得上述散热风扇在使用、测试验证等环境中不便于拆卸及重复组装使用，有时需要对轴承系统或者散热风扇的其他构件进行破坏后，才能将转轴从轴承中分离，进而才能将转子或者定子拆卸下来，特别是在滑动摩擦类轴承系统产品中，上述拆卸方式还容易使润滑油泄漏，因此需加以改进。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种便于拆卸与重复组装的散热风扇以及一种模组化的轴承系统。

一种散热风扇，包括扇框、定子构件、轴承系统及转子构件，该扇框上设有中柱，该定子构件设于中柱的外缘上，该轴承系统设于该中柱内，该转子构件设于该定子构件外围，该轴承系统包括转轴及轴承，该转轴的一端可拆卸地安装至转子构件上，该转轴的另一端插入至轴承内。

一种模组化的轴承系统，包括轴承座、轴承、挡油环及转轴，该轴承座的底端封闭而顶端开口，该轴承收容在所述轴承座内，该挡油环设置在所述轴承座的顶端的开口位置处，该转轴的底端插入至所述轴承中，该转轴的顶端露出所述轴承座之外，且该转轴的顶端设有一连接结构。

上述散热风扇由于其轴承系统采用模组化设计，在使用或测试验证过程中，可根据需要进行拆卸与重复组装，其操作方便，不需要将转轴从轴承中分离，不仅不会破坏轴承系统的整体性及工作模态，使轴承系统模组化，而且还可避免在拆卸与组装过程中损坏轴承或者其他构件，从而避免对散热风扇造成破坏。

附图说明

图1为本发明散热风扇一较佳实施例的立体分解图。

图2为图1中轴承系统的立体分解示意图。

图3为图1中轴承系统的立体剖面示意图。

图4为图1所示散热风扇的立体组装图。

图5为图4所示散热风扇沿V-V线的剖面示意图。

图6为本发明散热风扇另一较佳实施例的剖面示意图。

具体实施方式

下面参照附图，结合实施例作进一步说明。

如图1所示，为本发明散热风扇一较佳实施例的立体分解图，该散热风扇包括一扇框10、一定子构件20、一轴承系统30及一转子构件50，该轴承系统30设于该定子构件20内，该转子构件50对应于该定子构件20的外围，并与定子构件20一起收容于扇框10内。

该扇框10包括一方形的本体11、形成于该本体11底端的一底座12及由该底座12中央向上突设形成的一中柱13。该中柱13呈中空筒状，其中间形成一收容空间131。

该定子构件20固定于该扇框10的中柱13上，其包括一电路板21及固定于该电路板21上的一绕线组23，该绕线组23与电路板21电性连接，用以产生交替变化的磁场。

该转子构件50设于该定子结构20的外围，其包括一轮毂51及放射状突设于该轮毂51外缘的若干扇叶53，该轮毂51的内侧缘贴设一磁铁环55(如图5所示)，该轮毂51的顶面中央设有一穿孔58及一固定组件59。该穿孔58的纵截面呈梯形(如图5所示)，其横截面为非圆形，在本实施例中，该穿孔58的横截面为四角形成圆弧倒角的一矩形。该固定组件59设于该穿孔58上，在本实施例中，该固定组件59由一螺母591与一垫片592组成。

请同时参照图2与图3，该轴承系统30包括一轴承座31、一轴承32、一扣环33、一挡油环34、一顶盖35及一转轴36。

该轴承座31呈中空筒状，其中间形成一容置空间311，该轴承座31的顶端开放，底端封闭，底端的中央设有一由高耐磨材料做成的衬垫314(如图3所示)。该轴承座31上端部分的内径大于其下端部分的内径，该轴承座31上端部分的外径大于其下端部分的外径，从而于该轴承座31的外缘上形成一台阶部315。

该轴承32为一含油轴承，其收容于该轴承座31的容置空间311内，该轴承32内部形成一轴向通孔321，以供转轴36穿设延伸。该轴承32的顶端面中央向上突设一凸环324，该凸环324的外缘上设有若干间隔设置的第一沟槽325，该轴承32的侧壁以及底端面上对应第一沟槽325分别设有第二及第三沟槽326、327(如图3所示)，这些第一、第二、第三沟槽325、326、327与轴承32的轴向通孔321相连通，以供润滑油回流。

该扣环33呈环状，其中间设有一穿孔331，该扣环33上由穿孔331周缘径向向外延伸形成若干裂缝332，这些裂缝332等间距均匀分布于该扣环33上，将扣环33内部分成若干相分离的小块，当转轴36穿过扣环33的穿孔331时，这些小块发生弹性形变，便于转轴36穿过穿孔331。

该挡油环34设于该扣环33上，其可防止轴承32内的润滑油泄漏。该挡油环34呈环状，其中间设有一穿孔341，该穿孔341供转轴36穿设于其中。该挡油环34的环状顶面的中央设有一环状槽343，该挡油环34的底面边缘向下延伸形成一凸出部344，该凸出部344呈环状，其内径略大于该轴承32的凸环324的外径。该挡油环34的外径略小于该轴承座31上端部分的内径。

该顶盖35呈盖状，其盖设于该轴承座31上，该顶盖35的内径略大于该该轴承座31的上端部分的外径。该顶盖35中间也设有供转轴36穿设的穿孔351，该穿孔351的直径与该挡油环34的环状槽343的外径相等。该顶盖35可防止外界灰尘进入轴承系统30中，并可进一步防止润滑油漏出。

该转轴36部分穿设于该轴承32的轴向通孔321内，该转轴36中间设有一环形的凹槽361，该转轴36外表面自凹槽361的上缘倾斜向上延伸形成若干沟道362，这些沟道362倾斜的方向为转轴36的旋转方向，从而可防止润滑油漏出。该转轴36的顶端的外表面上设有一连接结构，在本实施例中该连接结构为与固定组件59的螺母591相配合的螺纹363。

该转轴36上位于沟道362与螺纹363之间固设有一突出部364，该突出部364采用埋入射出(insert molding)的方式一体成型于转轴36上，该转轴36与突出部364结合的表面上凸设有若干凸条365(如图3所示)，这些凸条365可防止突出部364于转轴36上转动。该突出部364的外缘中间沿转轴36的径向向外延伸形成两翼片366，所述翼片366对称分设于突出部364的两侧，该突出部364的上端部分的外径自突出部364的顶端至中间即翼片366处逐渐增大，其纵截面形成梯形，而其横截面为非圆形，在本实施例中，该突出部364的的横截面为四角形成圆弧倒角的一矩形，即突出部364的外表面沿转轴36的轴向设有两相对设置的切面368，以与该转子构件50的穿孔58相匹配。该突出部364的底端外缘向下延伸形成一凸缘367，该凸缘367呈环状，其配合设置于挡油环34的环状槽343内。

组装上述轴承系统30时，该轴承32收容于轴承座31的容置空间311内；该扣环33设于该轴承32上，并该转轴36的凹槽361设置，其中扣环33的底面抵顶轴承32的凸环324，扣环33的穿孔331对应轴承32的轴向通孔321；该挡油环34设于该扣环33上，其下端的凸出部344凸伸入该轴承座31的内缘与该轴承32的凸环324之间的间隙内，该挡油环34的外缘与该轴承座31的内缘形成紧配合，或采用点胶固定；该顶盖35盖设于该轴承座31上，且有一部分环设于轴承座31上部的外围；该转轴36自上而下穿设于顶盖35、挡油环34、扣环33的穿孔351、341、331及轴承32的轴向通孔321中，该转轴36上的突出部364的凸缘367穿过顶盖35的穿孔351，并收容于该挡油环34的环状槽343内，所述翼片366抵靠于顶盖35上，该转轴36的凹槽361正好卡制于该扣环33处，该转轴36的底端抵顶于该轴承座31的衬垫314上，该转轴36、挡油环34与轴承32的凸环324共同限定形成一储油空间37，该储油空间37与轴承32的轴向通孔321及轴承32外缘上的第一、第二、第三沟槽325、326、327连通，以供润滑油回流。

如图4与图5所示，组装上述散热风扇时，该定子构件20固定于该扇框10的中柱13的外缘上；该轴承系统30收容于该中柱13的收容空间131内，其中轴承座31的台阶部315抵顶该中柱13的顶端，该轴承座31的外缘与中柱13的内缘形成紧配合，或采用点胶固定；该转子构件50罩设于定子构件20的外围，该转子构件50内侧的磁铁环55对应于该定子构件20的绕线组23，该转轴36穿过转子构件50的穿孔58，使突出部364与穿孔58相配合，翼片366抵顶转子构件50的轮毂51，并通过螺母591、垫片592及转轴36上的螺纹363将转子构件50固定于转轴36上。

上述轴承系统30是采用模组化设计，转轴36、轴承32以及其他相关的辅助元件在产品最终组装完成之前，已经单独组装完成，并作为单独部件组装至产品中，此种方式使散热风扇在使用或测试验证过程中，可根据需要进行拆卸与重复组装，其操作方便，不需要将转轴36从轴承32中分离，不仅不会破坏轴承系统30的整体性及工作模态，使轴承系统30模组化，而且还可避免在拆卸与组装过程中损坏轴承32或者其他构件，从而避免对散热风扇造成破坏。另外，特别是在滑动摩擦类轴承系统产品中，在拆卸时由于不需要将转轴36与轴承32分离，因此轴承系统30内的润滑油不易泄漏。

当然，本发明散热风扇中转轴36上的连接结构还可采用普通技术人员熟知的其他方式而实现将转轴36固定至转子构件50上，比如采用卡扣、锁固、紧配合等方式。如图6所示，为本发明散热风扇另一较佳实施例的剖面示意图，该转轴36a上的连接结构为一形成于转轴36a顶端的外表面上的凹陷369a，同时该固定组件59a包括一弹簧591a、一垫片592a及一环状的扣片593a。组装时，该弹簧591a抵顶于垫片592a上，扣片593a向下挤压弹簧591a并卡扣于转轴36a的凹陷369a内，从而将转轴36a固定至转子构件50上。

Claims (17)

1.一种散热风扇，包括扇框、定子构件、轴承系统及转子构件，该扇框上设有中柱，该定子构件设于中柱的外缘上，该轴承系统设于该中柱内，该转子构件设于该定子构件外围，其特征在于:该轴承系统包括转轴及轴承，该转轴的一端可拆卸地安装至转子构件上，该转轴的另一端插入至轴承内。

2.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于:该转子构件上设有一穿孔，该转轴的顶端穿过该转子构件的穿孔并固定于穿孔中。

3.如权利要求2所述的散热风扇，其特征在于:该转轴的顶端的外表面上设有螺纹，该转轴通过一螺母与所述螺纹配合而固定于转子构件上。

4.如权利要求2所述的散热风扇，其特征在于:该转轴的顶端的外表面上设有凹陷，该转轴通过一弹簧及一扣片与所述凹陷配合而固定于转子构件上。

5.如权利要求2所述的散热风扇，其特征在于:该转轴的顶端设有一突出部，该突出部的横截面为非圆形，该转子构件上的穿孔横截面的形状与该突出部的横截面的形状相匹配。

6.如权利要求5所述的散热风扇，其特征在于:该突出部的纵截面为梯形，该转子构件上的穿孔纵截面的形状与该突出部的纵截面的形状相匹配。

7.如权利要求5所述的散热风扇，其特征在于:该突出部沿转轴的径向向外延伸形成有至少一翼片，所述翼片与转子构件相互抵靠。

8.如权利要求5所述的散热风扇，其特征在于:该突出部采用埋入射出的方式一体成型于转轴上，该转轴与突出部之间设有若干凸条。

9.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于:该轴承系统还包括挡油环，该挡油环设于轴承的顶端上，该转轴、挡油环与轴承共同限定形成储油空间。

10.如权利要求9所述的散热风扇，其特征在于:该轴承的的外缘上设有若干沟槽，所述沟槽与该储油空间连通。

11.如权利要求9所述的散热风扇，其特征在于:该转轴的外表面上与所述储油空间对应的位置上设有凹槽，该轴承系统还包括卡设于该凹槽内的扣环。

12.如权利要求9所述的散热风扇，其特征在于:该轴承系统还包括收容轴承的轴承座，该轴承座的上端部分的内径大于其下端部分的内径，该轴承座的上端部分的外径大于其下端部分的外径。

13.如权利要求12所述的散热风扇，其特征在于:该轴承系统还包括顶盖，该顶盖盖设于轴承座的顶端上，且有一部分环设于轴承座的顶端的外围。

14.如权利要求12所述的散热风扇，其特征在于:该轴承的顶端面上设有凸环，该挡油环的底端向下延伸形成凸出部，该凸出部凸伸入该轴承座的内缘与该轴承的凸环之间的间隙内。

15.一种模组化的轴承系统，其特征在于:包括轴承座、轴承、挡油环及转轴，该轴承座的底端封闭而顶端开口，该轴承收容在所述轴承座内，该挡油环设置在所述轴承座的顶端的开口位置处，该转轴的底端插入至所述轴承中，该转轴的顶端露出所述轴承座之外，且该转轴的顶端设有一连接结构。

16.如权利要求15所述的模组化的轴承系统，其特征在于:所述连接结构为形成在转轴的顶端的螺纹。

17.如权利要求15所述的模组化的轴承系统，其特征在于:所述连接结构为形成在转轴的顶端的凹陷。

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