CN101532503B - 散热风扇 - Google Patents

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Abstract

一种散热风扇，包括一扇框、一定子构件及一转子构件，该扇框包括一轴座及一收容于该轴座内的轴承，该轴座从扇框的底部突设形成，该轴承的内部设有一轴孔，该转子构件具有一转轴，该转轴收容于该轴承内部的通孔内，该定子构件套设于该轴座外缘，该转轴上套设有一扣环，该扣环固定于轴座顶端，所述扣环、转轴与轴承共同于轴承上方形成一储油空间，该储油空间内设有一储油元件。风扇运行时，沿转轴外泄的润滑油通过扣环的阻挡聚集在储油区，并被储油元件吸收，然后回流至轴承内，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散热风扇。
背景技术
风扇是电脑散热系统的一个关键组成部件，对提高风扇的运行寿命、可靠性及保障电脑系统的稳定运行至关重要。风扇轴承一般采用润滑油润滑，而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，风扇转轴与轴承内壁之间的摩擦会相应增加，从而降低轴承的寿命，进而减少风扇的使用寿命。
目前，本领域技术人员主要是通过于散热风扇的轴承系统中导入保油结构，以达到增强轴承的润滑和密封的效果。如于轴承的上方设置一环形的挡油环，该挡油环与轴承之间形成一储油空间，挡油环的内缘与转轴的外表面之间形成间隙，以避免转轴转动时两者之间的摩擦。工作时，轴承内的部分润滑油在离心力作用下沿转轴向上运动，经挡油环阻挡，聚集在储油空间内，然后回流至轴承内，从而避免润滑油泄漏。然而，该种结构的风扇一般只能在正放的情形下使用，当具有该种结构的风扇侧放与倒放使用时，润滑油会沿着挡油环与转轴之间的间隙流出，造成润滑油的流失。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种在正放、侧放与倒放使用时，均能防止润滑油外泄，有更长的使用寿命的散热风扇。
一种散热风扇，包括一扇框、一定子构件及一转子构件，该扇框包括一轴座及一收容于该轴座内的轴承，该轴座从扇框的底部突设形成，该轴承的内部设有一轴孔，该转子构件具有一转轴，该转轴收容于该轴承内部的通孔内，该定子构件套设于该轴座外缘，该转轴上套设有一扣环，该扣环固定于轴座顶端，所述扣环、转轴与轴承共同于轴承上方形成一储油空间，该储油空间内设有一储油元件，该扣环包括一圆盘形的挡油环，该挡油环从轴座顶端延伸至接近转轴的外表面，该扣环还包括一环形的定位部，该挡油环从定位部的顶端向内延伸，该轴座的顶端形成一环形凹陷，该扣环的定位部收容于该轴座顶端的环形凹陷内，该扣环还包括一从挡油环的上表面向上延伸的突缘，该扣环的定位部与突缘相互错开而于挡油环的上表面靠近突缘位置形成一台阶，该轴座的顶端向内形成一突出部，该突出部压合在所述台阶上而将扣环固定于轴座顶端。
该风扇工作时，润滑油在离心力作用下沿转轴向上运动，经扣环阻挡被聚集在储油空间，被储油元件吸收，然后渗透并回流至轴承内，无论该风扇为正放、侧放或者倒放使用，该储油元件吸收润滑油可防止被聚集在储油空间内的润滑油继续沿转轴外泄，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为散热风扇的组合示意图。
图2为图1中散热风扇的立体分解示意图。
图3为图1中散热风扇的另一角度的立体分解示意图。
图4为图1中散热风扇沿IV-IV线的剖面示意图。
图5为图4中散热风扇的圈V的局部放大图。
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1至图3，该散热风扇包括一扇框10，一轴承系统20，一定子构件30及一转子构件40，该转子构件40对应设置于该定子构件30的外围，转子构件40和定子构件30分别收容于扇框10内。
扇框10包括一底部12和一轴座14。该轴座14从扇框10的底部12中央向上突设形成。轴座14顶端为一开口端，其中央形成一收容空间142。一环形凹陷144对应形成于轴座14顶端部分的内圆周处，并与收容空间142相连通。轴座14顶端于该环形凹陷144所在位置的内径大于轴座14内部其余部分的内径。该扇框10的底部12中央从底面向内凹陷形成一圆柱状的收容槽120(图3)。该收容槽120与轴座14内的收容空间142相对但不连通。
定子构件30包括一电路板31以及一由若干层硅钢片叠设形成的电枢33，电枢33外部缠绕绕线35用以产生交替变化的磁场，绕线35与电路板31电性连接，电枢33上下分别罩设有绝缘片37，以避免电枢33与绕线35之间电性接触。
转子构件40包括一轮毂42，从轮毂42外缘呈放射状突设的若干扇叶44以及贴设于轮毂42内侧缘的一环形磁铁45。该轮毂42中央形成一固定转轴47顶端的固定座46。该转轴47于靠近顶端的位置设有一环形槽471。该轮毂42于固定座46的外围，且与固定座46间隔一定距离的位置处设有一环形的突起48。该突起48环绕固定座46，在突起48与固定座46之间形成一环形腔室480。
轴承系统20包括一耐磨片21，一轴承23，一储油元件24，一扣环25以及一磁吸结构27。该轴承23为一内部具有大量孔隙的含油轴承。轴承23通过轴座14顶端的开口收容于其收容空间142内。轴承23内部形成一轴向延伸的轴孔231，以供转轴47穿设延伸。请参阅图2，轴承23顶端的内周缘处设有一环形的凹槽232。该凹槽232与轴承23内部的轴孔231相连通。该轴承23的凹槽232的直径大于其轴孔231的直径，于轴承23顶端形成一环形的台阶。该轴承23的外表面对称的形成有两条沟槽234。每一沟槽234从轴承23的顶面沿轴向延伸至轴承23的底面，并于轴承23的顶面和底面分别与轴承23内部的轴孔231相连通，以供润滑油回流。
储油元件24呈圆环型柱状体。该储油元件24可恰好收容于该轴承23顶端的凹槽232内，该储油元件24的底面在凹槽232内与轴承23的顶面相互接触，且该储油元件24的外圆周表面在凹槽232内与轴承23的侧面相互接触。即在凹槽232内，储油元件24同时与该轴承23的顶面和侧面接触。该储油元件24由多孔材料，如聚氨酯塑料泡沫(俗称海绵)或发泡金属等制成。该储油元件24的内部形成大量的孔隙，用以吸收当转轴47高速运转时从轴承23内甩出的润滑油。
扣环25由韧性好，表面光滑，摩擦系数小且耐磨的材料，如尼龙(Nylon，Polyamide，简称PA)制成。如图4所示，该扣环25包括一环形的定位部251，从定位部251的顶端向内水平延伸的挡油环253及从挡油环253的上表面向上垂直延伸的环形的突缘255。该定位部251的形状、高度及厚度分别与轴座14顶端部分的环形凹陷144的形状、高度及宽度相对应。该定位部251通过紧配合的方式收容于轴座14顶端的环形凹陷144内，将该扣环25与扇框10结合成一体。定位部251位于轴承23顶端部分的外表面与轴座14顶端部分的内表面之间，挡油环253从定位部251的顶端向转轴47所在方向延伸，用以盖住该轴座14顶端的开口。该挡油环253的中心形成供转轴47穿设通过的穿孔250，该穿孔250的内径略大于转轴47上环形槽471部分的直径，且小于该转轴47上其余部分的直径。该挡油环253的内缘延伸至该转轴47的环形槽471内，并在环形槽471内与转轴47的外表面之间形成一微小的间隙，该间隙可避免转轴47转动时与挡油环253之间产生摩擦。挡油环253与环形槽471共同限制转轴47的轴向运动。该挡油环253、转轴47与轴承25顶端之间共同形成一近似封闭的储油空间50，该储油元件24收容于储油空间50内。如图5所示，突缘255的外径小于定位部251的内径，定位部251与突缘255相互错开，从而于挡油环253的上表面靠近突缘255的位置形成一台阶254。组装时，将轴座14的顶端水平向内折弯形成一突出部145，该突出部145压合在所述台阶254上，从而将扣环25固定于轴座14的顶端。该突缘255的外径小于该轮毂42上突起48的内径，突缘255从挡油环253的上表面向上延伸指向转子构件40的环形腔室480所在的位置。
耐磨片21由耐磨的材料做成，位于轴座14的收容空间142的底部，并与转轴47的末端相抵触，以旋转地支持转轴47。
磁吸结构27包括一圆柱状的磁铁271及一导磁轭铁273。该导磁轭铁273呈底端封闭且顶端开口的圆筒状，其沿轴向的横截面为“U”型。该磁铁271收容于导磁轭铁273内部，磁铁271的底面及侧面分别与导磁轭铁273的内表面相互贴附而形成一个整体。该导磁轭铁273与磁铁271共同收容于扇框10底部12的收容槽120内，通过粘合或者紧配合的方式与扇框10结合为一体。该导磁轭铁273包覆于磁铁271的外围，仅使磁铁271的上表面暴露出导磁轭铁273以与扇框10的底部12接触。由于导磁轭铁273的磁通量较大，可使得磁铁271于被其覆盖的表面的各个方向均不会产生漏磁，而仅产生一向上的轴向磁通量用以吸附转子构件40的转轴47，以维持转子构件40的转动平衡，避免转子构件40高速运转时沿轴向方向向上浮动。该磁铁271与转轴47之间通过扇框10分隔，一方面可以避免磁铁271与转轴47直接接触而容易磨损，另一方面可以避免磁铁271生锈产生生成物污染轴承23。
工作时，定子构件30和转子构件40的磁场交互作用驱动转子构件40旋转。由于离心力作用沿转轴47飞溅出来的润滑油，通过轴承23顶端和转轴47之间形成的缝隙聚集到上方的储油空间50。该转轴47的环形槽471使得由于离心力作用沿转轴47向上运动的润滑油的路径不连续，且由于挡油环253与转轴47之间形成的间隙宽度足够小，往外飞溅的润滑油通过挡油环253的阻挡，几乎全部被聚集在储油空间50内，被储油元件24吸附。本实施例中，扣环25与扇框10结合为一体，该挡油环253、转轴47与轴承23之间共同形成近似封闭的储油空间50，从而于轴承23内部形成一近似封闭的轴承润滑系统。该储油元件24可防止被聚集在储油空间50内的润滑油继续沿转轴47甩出，特别是当风扇侧放或者倒放使用时，该储油元件24借助内部的大量孔隙产生较强的毛吸力，将聚集在储油空间50的润滑油吸收过来，同时由于该轴承23本身也是内建大量孔隙的结构，储油元件24回收的润滑油进一步传递至该含油轴承23中，从而防止润滑油沿挡油环253与转轴47之间的间隙流出。进一步的，为了实现较好的回油效果，该轴承23本身的内部孔隙可以设计成比储油元件24内部的孔隙小，从而使含油轴承23能够产生比储油元件24更大的毛吸力，便于从储油元件24中将润滑油吸收过来，达到更好的润滑效果。
该扣环25的突缘255环设于转轴47上环形槽471的外围，可进一步阻挡沿转轴47飞溅出储油空间50外的部分润滑油。该储油空间50内被储油元件24所吸附的润滑油，通过储油元件24的底面及外圆周表面渗回轴承23内部，或沿轴承23外表面上的沟道234回流至轴承23底部，从而充分地防止了润滑油的泄漏，保证了轴承23与转轴47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。另外，该磁吸结构27产生一向下的磁性力以吸附转子构件40的转轴47，可避免转轴47高速运转时沿轴向方向向上浮动时带出部分润滑油，特别当该风扇侧放或者倒放使用时，可维持转子构件40的持续转动平衡而避免甩出润滑油。

Claims (9)

1.一种散热风扇，包括一扇框、一定子构件及一转子构件，该扇框包括一轴座及一收容于该轴座内的轴承，该轴座从扇框的底部突设形成，该轴承的内部设有一轴孔，该转子构件具有一转轴，该转轴收容于该轴承内部的通孔内，该定子构件套设于该轴座外缘，其特征在于：该转轴上套设有一扣环，该扣环固定于轴座顶端，所述扣环、转轴与轴承共同于轴承上方形成一储油空间，该储油空间内设有一储油元件，该扣环包括一圆盘形的挡油环，该挡油环从轴座顶端延伸至接近转轴的外表面，该扣环还包括一环形的定位部，该挡油环从定位部的顶端向内延伸，该轴座的顶端形成一环形凹陷，该扣环的定位部收容于该轴座顶端的环形凹陷内，该扣环还包括一从挡油环的上表面向上延伸的突缘，该扣环的定位部与突缘相互错开而于挡油环的上表面靠近突缘位置形成一台阶，该轴座的顶端向内形成一突出部，该突出部压合在所述台阶上而将扣环固定于轴座顶端。
2.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该转子构件还包括一轮毂，该轮毂设有一固定该转轴顶端的固定座及一环绕该固定座的突起，该扣环的突缘的外径小于该轮毂上突起的内外径。
3.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该转轴的靠近扣环的一端从外表面向内凹陷形成一环形槽，该挡油环的内径略大于转轴的环形槽部分的直径，且略小于转轴其余部分的内径，该挡油环的内缘延伸至该转轴上环形槽内。
4.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该储油元件由多孔材料制成。
5.如权利要求4所述的散热风扇，其特征在于：该轴承顶端的内周缘处形成有一环形的凹槽，该储油元件收容于该凹槽内，且该储油元件的底面与外圆周表面在凹槽内分别与该轴承的顶面和侧面接触。
6.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：所述轴承为内建大量孔隙的含油轴承。
7.如权利要求6所述的散热风扇，其特征在于：该含油轴承中的孔隙比储油元件中的孔隙小。
8.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：还包括一磁吸结构，该磁吸结构包括一磁铁，该扇框的底部从底面向内凹陷形成一收容槽，该轴座内设有一收容空间，该收容槽与轴座的收容空间相对且不连通，该磁铁收容于该收容槽内。
9.如权利要求8所述的散热风扇，其特征在于：该磁吸结构还包括一导磁轭铁，该导磁轭铁包覆于磁铁的外围，仅使磁铁的上表面暴露出该导磁轭铁。
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