CN101487476A - 风扇及其转轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供一种风扇及其转轴，该风扇包括一定子结构，其包括一轴承座及设置于该轴承座内的一轴承；以及一转子结构，耦合于该定子结构，其包括一转轴，为该轴承所支撑，其中该转轴的表面具有一凹槽结构。

Description

风扇及其转轴

技术领域

本发明涉及一种转轴，尤其是涉及一种风扇及其转轴。

背景技术

一直以来，风扇常被用来散逸系统内部电子元件运转中所产生的热。而传统的风扇如图1所示，该风扇包含定子结构与转子结构，该定子结构包括轴承座12及设置在轴承座12内的轴承14，以共同支撑该转子结构的转轴16。该轴承14包含内环以及外环，内环与外环可相对转动，外环与轴承座12紧配，内环与转轴16紧配。因此，相配合的零件不可避免地需有相当的形变量以达成紧配的要求。但是形变却造成零件尺寸变异，并且也造成零件承受应力不均。在运作过程中，转动的轴承因摩擦产生热，此热也会加重变异的程度。此外，该转轴在运转中会因热涨冷缩造成尺寸变异，使磨损加剧，而减少轴承的寿命。因此，在运作一段时间后，此变异将影响整个风扇的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风扇马达及其转轴，以解决上述问题。

根据本发明的一构想，该风扇包括一定子结构，其包括一轴承座及设置在该轴承座内的一轴承；以及一转子结构，耦合于该定子结构，其包括一转轴，为该轴承所支撑，其中该转轴的表面具有一凹槽结构，该凹槽结构包含一剖视、一环形切槽、一螺旋切槽、一径向切槽、一纵向切槽、一斜向切槽、多边形凹槽或其组合。

此外，该风扇更包含一叶轮，耦接于该转轴的一端，其中该叶轮的轮毂内表面具有多个导流板，当该叶轮旋转时，该导流板能导引一气流通过该凹槽结构。

较佳地，该轴承具有两端表面，该凹槽结构延伸超出该端表面，以容许空气流经该凹槽结构。

另外，该轴承的一表面具有一凹槽结构，其可为一螺旋切槽、一环形切槽、一径向切槽、一纵向切槽、一斜向切槽、一多边形凹槽或其组合。该轴承的凹槽结构形成于该轴承的一内环表面或一外环表面，或者该轴承的凹槽结构同时形成于该轴承的一内环表面和一外环表面。

因此，本发明的风扇于与背景技术相同的接合尺寸下，该转轴与该轴承间及/或该轴承与该轴承座间具有较小的接触面积，减少因接合造成的尺寸变异，使得整个结构更为稳定，该转轴可更为平顺的转动。并且该轴承的凹槽结构可进一步地容许空气流通，将风扇在运作中所产生的热散逸出去，减少尺寸变异扩大，维持转动的稳定性。另外，与该转轴连接的叶轮在连接处周围设置的导流板有助于流经该凹槽结构的气流的对流效果，大幅减少因热造成的尺寸变异，增加转动的稳定性。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是绘示传统风扇的剖视图；

图2A是绘示根据本发明第一实施例的风扇的剖视图；

图2B是绘示根据本发明第二实施例的风扇的剖视图；

图2C是绘示根据本发明第三实施例的风扇的剖视图；

图2D是绘示根据本发明第四实施例的风扇的剖视图；

图3A是绘示根据本发明第五实施例的风扇的剖视图；

图3B是绘示图3A所示风扇的转轴的立体图；

图3C是绘示图3A所示风扇的叶轮的立体图；

图4A是绘示根据本发明第六实施例的风扇的剖视图；

图4B至图4D为图4A所示的风扇的各种轴承态样的立体图。

主要元件符号说明

1、3：风扇           2：固定部

12：轴承座           14、34、54：轴承

16、36：转轴         18：叶轮

19：电磁元件         F：气流

142、542：内环       184、384：导流板

144、544：外环                    146：滚珠

148a、148b、5424、5444：表面      5422：：纵向切槽

164：环形切槽                     164a″′、364b：径向切槽

164′、164＂：斜向切槽            164b″′：纵向切槽

182：磁环                         364a：剖视

5422′、5442：螺旋或斜向切槽

具体实施方式

请参阅图2A，其为根据本发明第一实施例的风扇1的剖视图。该风扇1包含一轴承座12、一轴承14、一转轴16、一叶轮18以及一电磁元件19。该风扇1是通过轴承座12连接至一系统的固定部2(以虚线表示)。

该轴承座12用以容置轴承14。该轴承14为一滚珠轴承，其包含内环142、外环144以及设置于其间的滚珠146。该轴承14的外环144紧配在轴承座12中。该转轴16上形成有一凹槽结构，在此实施例中，此凹槽结构为一环形切槽164。转轴16穿过轴承14的内环142，并与内环142紧配。轴承14上定义两相对的表面148a、148b，环形切槽164具有两个部分164a、164b分别超出前述的表面148a、148b。由此，环形切槽164可容许空气流经环形切槽164，可将风扇1在运作中产生的热散逸出去。补充说明的是，叶轮18与转轴的一端耦接，该风扇更包含一磁环182，与电磁元件19间磁场作用达到转动的目的。

在本发明第二实施例中，该凹槽结构可为斜向切槽164′，如图2B所示。在本发明第三实施例中，该凹槽结构包含一或数个螺旋切槽164＂，如图2C所示。

在本发明第四实施例中，该凹槽结构包含数个径向切槽164a″′以及连接径向切槽164a″′的纵向切槽164b″′(在此所述的径向和纵向相对于转轴中心线(如图中虚线所示)而言)，如图2D所示。虽然径向切槽164a″′没有直接连通外部空气，但经由纵向切槽164b″′的连接，整个凹槽结构也可容许空气流经径向切槽164a″′以及纵向切槽164b″′。另外，前述环形切槽164、斜向切槽164′、螺旋切槽164＂也可混合利用。

请参阅图3A，其绘示根据本发明第五实施例的风扇3的剖视图。与上述第一实施例相较，该凹槽结构包含数个剖视364a以及数个切槽364b，其转轴36的立体放大图如图3B所示。当叶轮38旋转时，其上的导流板384将导引气流F通过剖视364a及轴承34之间。气流F的路径示意如图3A中的虚线箭头所示。导流板384的设计如图3C所示，形成于该叶轮38的杯状轮毂381内表面，可有助于导引气流F穿过凹槽结构，使得风扇3在运作中所产生的热能更迅速地通过气流F散逸出去。

由上述实施例可知，转轴具有凹槽结构时，除可减少转轴与轴承接触面积，进而减少接合时产生的尺寸变异，也可在具有贯穿结构的凹槽结构之下，加强散热效果，减少因热而产生的尺寸变异，进而增加装置的使用寿命及其使用稳定性。

本发明风扇的凹槽结构并不仅限于形成在转轴上，也可形成于轴承上，同样可达到减少尺寸变异，并进一步加强散热的效果。图4A绘示根据本发明第六实施例的风扇，其结构与上述第一实施例大致相似，其差异在于凹槽结构形成于轴承54上，其有多个纵向切槽5422(与转轴延伸方向相同)形成于轴承54的内环542上，如第4B图所示的立体放大图，由此减少与转轴接合时的接触面积。此外，纵向切槽5422贯穿轴承54的两个相对的表面5424。由此，转轴与轴承54接合后，纵向切槽5422可形成通道，以供空气经过，将轴承54运作时产生的热散逸出去。空气通过的路径如图4A的箭头所示。

当然，上述纵向切槽5422可替代成螺旋或斜向切槽5422′，如图4C所示。凹槽结构当然也可为前述切槽5422、5422′的组合。

此外，轴承的内环542及外环544上也可均形成数个切槽5422′、5442，如图4D所示，其虽显示切槽5422′、5442为螺旋状，但本发明不以此为限。由于本发明的轴承与轴承座也属紧配，因此轴承与轴承座的配合也有尺寸变异的问题。故本发明的轴承的外环上形成数个切槽，可减少轴承与轴承座的接触面积，进而减少接合时产生的尺寸变异。并且进一步地降低轴承与轴承座的接合对轴承及对轴承与转轴接合的影响。同样地，当外环544上的切槽5442贯穿轴承54′的两个相对的表面5444时，切槽5442也有如内环542上的切槽5422′一般的散热效果，不待赘述。

虽然前述实施例多以具有贯穿轴承的两相对表面的凹槽结构为说明，但本发明不以此为限。本发明风扇的凹槽结构也得为多边形凹槽，其同样具有减少转轴与轴承或轴承与轴承座的接触面积，进而减少接合时产生的尺寸变异。

综上所述，本发明的转轴或轴承具有凹槽结构，可减少转轴与轴承或者轴承与轴承座的接触面积，大幅降低接合时产生的尺寸变异，使得整个结构更为稳定，该转轴可更为平顺的转动。此外，贯穿轴承两相对表面的凹槽结构可进一步地容许空气流通，将风扇在运作中所产生的热散逸出去，减少尺寸变异扩大，维持转动的稳定性。另外，与该转轴连接的叶轮在连接处周围设置的导流板有助于流经该凹槽结构的气流的对流效果，大幅减少因热造成的尺寸变异，增加转动的稳定性。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排在本发明所欲申请的权利要求的范畴内。因此，本发明所申请的权利要求的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种风扇，包括：

定子结构，其包括轴承座及设置于该轴承座内的轴承；以及

转子结构，耦合于该定子结构，其包括转轴，为该轴承所支撑且具有凹槽结构。

2.如权利要求1所述的风扇，其中该凹槽结构包含剖视、环形切槽、螺旋切槽、径向切槽、纵向切槽、斜向切槽、多边形凹槽或其组合。

3.如权利要求1所述的风扇，其更包含一叶轮，耦接于该转轴的一端，其中该叶轮的轮毂内表面具有多个导流板，当该叶轮旋转时，该导流板能导引一气流通过该凹槽结构。

4.如权利要求1所述的风扇，其中该轴承具有两端表面，该凹槽结构延伸超出该端表面，以容许空气流经该凹槽结构。

5.如权利要求1所述的风扇，其中该轴承的表面具有凹槽结构。

6.如权利要求5所述的风扇，其中该轴承的凹槽结构为螺旋切槽、环形切槽、径向切槽、纵向切槽、斜向切槽、多边形凹槽或其组合。

7.如权利要求5所述的风扇，其中该轴承的凹槽结构形成于该轴承的内环表面。

8.如权利要求5所述的风扇，其中该轴承的凹槽结构形成于该轴承的外环表面。

9.如权利要求5所述的风扇，其中该轴承的凹槽结构同时形成于该轴承的内环表面和外环表面。

10.一种转轴，应用于风扇或马达，其具有凹槽结构，其中该凹槽结构包含剖视、环形切槽、螺旋切槽、径向切槽、纵向切槽、斜切槽或其组合。

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