CN104343716A - 风扇 - Google Patents

Abstract

一种风扇，包括一轴承以及一转子。轴承具有一顶面以及形成于顶面的动压沟。转子包括一轮毂以及一转轴。转轴设置于轮毂，并穿过轴承。润滑油填充于动压沟以及轮毂之间，以减少轮毂以及轴承之间的摩擦力，且借由轴承的顶面支撑轮毂，以增加转子旋转的稳定度。

Description

风扇

技术领域

本发明涉及一种风扇，尤其涉及一种具有动压沟的风扇。

背景技术

一般公知的风扇具有一转子、一轴承、以及一框架。转子具有一轮毂以及设置于轮毂的一转轴。转轴穿过轴承，并经由轴承支撑转轴的侧壁，来限制转子的侧向位移。此外，转轴的底部直接或经由润滑油间接抵接于框架，以借由框架支撑转子的重量并限制转子的轴向位移。

基本上，公知的轴承的顶面并不用以支撑轮毂，以防止轮毂与轴承之间产生摩擦力。然而，由于转子仅经由转轴来限制位移，因此可能会于转子旋转时产生摆动，较无法稳定的旋转。

发明内容

为了解决上述公知技术的缺失，本发明的目的为提供一种风扇，使风扇的轮毂能被轴承所支撑，借以稳定转子的旋转。

为了达到上述的目的，本发明提供了一种风扇，包括一框架、一轴承、以及一转子。轴承设置于上述框架，且具有一顶面、形成于上述顶面的多个第一动压沟、以及一轴孔。转子包括一轮毂、一转轴以及多个扇叶。轮毂具有朝向上述顶面的一内侧面。转轴设置于上述轮毂，并穿过上述轴孔。扇叶分别设置于上述轮毂。其中一润滑油填充于上述第一动压沟以及上述轮毂之间。

为了达到上述的目的，本发明提供了一种风扇，包括一框架、一轴承、以及一转子。轴承设置于上述框架，且具有一顶面以及一轴孔。转子包括一轮毂、一转轴以及多个扇叶。轮毂具有朝向上述顶面的一内侧面以及设置于上述内侧面的多个第一动压沟。转轴设置于上述轮毂，并穿过上述轴孔。多个扇叶，设置于上述轮毂。其中一润滑油填充于上述第一动压沟以及上述顶面之间。

综上所述，本发明的轮毂能被轴承所支撑，借以稳定转子的旋转。另借由，于轮毂及/或轴承上形成动压沟，并经由润滑油填充于动压沟以及轮毂或轴承之间，以大幅减少轮毂以及轴承之间的摩擦力。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的风扇的剖视图。

图2A至图2D为本发明的第一实施例的轴承的俯视图，且于图2A至图2D绘制了不同例子的动压沟。

图3为本发明的第一实施例的轮毂的仰视图。

图4为本发明的第二实施例的风扇的剖视图。

图5为本发明的第二实施例的轮毂的仰视图。

图6为本发明的第三实施例的风扇的剖视图。

图7为本发明的第三实施例的转子与轴承的剖视图，其中省略绘制了部分的转子。

图8为本发明的第三实施例的转子与轴承的剖视分解图，其中省略绘制了部分的转子。

图9为本发明的第三实施例的轮毂的仰视图。

其中，附图标记说明如下：

具体实施方式

图1为本发明的第一实施例的风扇1的剖视图。风扇1包括一框架10、一定子20、一轴承30、以及一转子40。框架10包括一基座11、一轴套12、以及多个气孔13。基座11可为一平板状结构。轴套12可为一管状结构，设置于基座11，并垂直于基座11延伸。多个气孔13形成于基座11上。

定子20设置于轴套12。定子20可包括一线圈21以及一固定元件22。线圈21设置于固定元件22。固定元件22可由导磁材料所制成。固定元件22可固定且环绕于轴套12的一外侧壁121。

轴承30固定于框架10的轴套12的一内侧壁122，并具有一顶面31、一底面32、一轴孔33、以及多个动压沟34。底面32可与基座11相互间隔。轴孔33位于轴承30的中央，且沿一轴心AX1延伸。动压沟34形成于顶面31。

转子40包括一轮毂41、一转轴42、一磁性元件43、以及多个扇叶44。轮毂41可为一中空结构，并覆盖定子20以及轴承30，轮毂41具有朝向顶面31的一内侧面411、一侧墙412、以及形成于内侧面411的多个动压沟413。侧墙412设置于内侧面411并可垂直于内侧面411延伸。轮毂41的中央位于轴心AX1上。

转轴42设置于轮毂41的中央，转轴42可沿一轴心AX1延伸并穿过轴孔33。磁性元件43可为一磁铁，设置于轮毂41的侧墙412，并对应于定子20。扇叶44分别环状排列于侧墙412，且基座11上的气孔13可对应于扇叶44。于本实施例中，可借由将线圈21通电以使线圈21对于磁性元件43产生磁场，借以转动转子40。

如图1所示，润滑油L1填充轴承30以及轮毂41之间。于本实施例中，润滑油L1填充于动压沟34以及轮毂41的内侧面411之间、动压沟413以及顶面31之间、动压沟34以及动压沟413之间、以及顶面31以及内侧面411之间，并使顶面31与内侧面411经由润滑油L1相互抵接。借由润滑油L1以及动压沟34及/或动压槽413可大量减少轮毂41与轴承30之间的摩擦力。

借由设置于轴承30的顶面31的动压沟34及/或设置于轮毂41的内侧面411的动压槽413，当轮毂41旋转时，动压沟34及/或动压槽413可辅助将润滑油L1保持于轴承30以及轮毂41之间，可不需要于轮毂41与轴承30之间设置额外的油封结构，因此可增加轴承30于平行于轴心AX1的一轴向D1上的长度，借以增强轴承30对于转轴42于侧向上的支撑。

另外，由于顶面31与内侧面411借由润滑油L1相互抵接，且轮毂41的内侧面411于轴向D1上可被轴承30的顶面31所支撑，以使轮毂41保持垂直于轴心AX1的平面上，可大幅渐少轮毂41于旋转时，轮毂41于轴向D1上的摆动，可增加转子40于旋转时的稳定度。

再者，亦由于顶面31与内侧面411借由润滑油L1相互抵接，因此转子40的重量可借由轴承30来支撑，使得轴承30的底端与基座11之间可相互间隔，轴承30的底端不会直接或是经由润滑油抵接于基座11，亦即，转子40的重量较不会经由轴承30的底端施加于基座11。借此，当轮毂41转动时，可减少轴承30与基座11之间的摩擦力，增加风扇1的旋转效率。

图2A为本发明的第一实施例的轴承30的俯视图。多个动压沟34围绕转轴42（如图1所示）并呈放射状相互间隔排列。如图2A所示，每一动压沟34可由轴孔33的一侧壁331延伸至轴承30的外侧壁35。此外，动压沟34的形状可相同，且可为一弧形或C型结构。

于图2B至图2D中，绘制了不同例子的动压沟。图2B的动压沟34a为一弧形结构，并形成一漩涡状排列。图2C的动压沟34b为一V型结构，且具有一第一区段341b以及连接于第一区段341b的一第二区段342b，其中第一区段341b以及第二区段342b均为一直线结构。第一区段341b以及第二区段342b之间具有一锐角，第一区段341b的一端连接于侧壁331，第二区段342b的一端连接于外侧壁35。

图2D的动压沟34c为一V型结构，且具有一第一区段341c以及连接于第一区段341c的一第二区段342c，其中第一区段341c以及第二区段342c段均为一弧形结构。第一区段341c以及第二区段342c之间具有一锐角，第一区段341c的一端连接于侧壁331，第二区段342c的一端连接于外侧壁35。

图3为本发明的第一实施例的轮毂41的仰视图。多个动压沟413形成于内侧面411上，因此润滑油L1可填充于动压沟413以及顶面31之间，以及动压沟413以及动压沟34之间。动压沟413围绕转轴42并呈放射状排列。动压沟413的结构可参考图2A至图2D的设计。

需注意的是，于本实施例中，动压沟34以及动压沟413可选择性的设置，例如包括动压沟34但不包括动压沟413，或是包括动压沟413但不包括动压沟34。

图4为本发明的第二实施例的风扇1a的剖视图。图5为本发明的第二实施例的轮毂41的仰视图。第二实施例与第一实施例的主要差异在于，轮毂41更包括一环状止挡结构414，位于内侧面411，且垂直于内侧面411延伸。轴承30的顶部位于环状止挡结构414内，并与环状止挡结构414相互间隔。环状止挡结构414可对应于轴套12，并与轴套12相互间隔。

如图4所示，环状止挡结构414与轴套12和轴承30之间以及轮毂41的内侧面411和轴承30之间形成一曲折的狭缝，因此，环状止挡结构414可辅助止挡润滑油L1，以减低润滑油L1流出于轮毂41的内侧面411和轴承30之间的速率。如图5所示，多个动压沟413形成于内侧面411上，动压沟413的一端延伸至环状止挡结构414。同样地，于本实施例中，动压沟34以及动压沟413可选择性的设置。

图6为本发明的第三实施例的风扇1b的剖视图。图7为本发明的第三实施例的转子40与轴承30的剖视图，图8为本发明的第三实施例的转子40与轴承30的剖视分解图，于图7以及图8中，省略绘制了部分的转子40。图9为本发明的第三实施例的轮毂41的仰视图。

第三实施例与第二实施例的主要差异在于，顶面31朝向环状止挡结构414，亦即，环状止挡结构414位于顶面31的上方。轴承30更包括一环状轴承结构36，其位于顶面31以及位于环状止挡结构414之间。内侧面411朝向环状轴承结构36，亦即，环状轴承结构36位于内侧面411的下方。

环状轴承结构36包括朝向内侧面411的一环状顶面361以及形成于环状顶面361的多个动压沟362，其中润滑油L1填充于动压沟362以及内侧面411和动压沟413之间。

环状止挡结构414包括朝向顶面31的一环状底面415以及形成于环状底面415的多个动压沟416，其中润滑油L1填充于动压沟416以及顶面31和动压沟34之间

于本实施例的动压沟34、326、413、416的形状与结构可具有多种变化，亦可依据图2A至图2D中的例子进行设计。

于本实施例中，轴承30具有多个轴向动压沟332环状排列于轴孔33的侧壁331，并具有一环状动压沟333形成于侧壁331，并环绕转轴42。环状动压沟333可位于，于轴向D1上相邻的两轴向动压沟332之间，并与其相互连通。润滑油L1填充于轴向动压沟332以及环状动压沟333，以及侧壁331与转轴42之间，借以降低轴承30与转轴42之间的摩擦力。

本实施例的轴向动压沟332为一V型结构，然而，轴向动压沟332的形状与结构可依据图2A至图2D中的例子进行不同的设计。

综上所述，本发明的轮毂能被轴承所支撑，借以稳定转子的旋转。另借由，于轮毂及/或轴承上形成动压沟，并经由润滑油填充于动压沟以及轮毂或轴承之间，以大幅减少轮毂以及轴承之间的摩擦力。

本发明虽以各种实施例揭露如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何本领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (16)

1.一种风扇，包括：

一框架；

一轴承，设置于上述框架，且具有一顶面、形成于上述顶面的多个第一动压沟、以及一轴孔；以及

一转子，包括：

一轮毂，具有朝向上述顶面的一内侧面；

一转轴，设置于上述轮毂，并穿过上述轴孔；以及

多个扇叶，分别设置于上述轮毂；

其中一润滑油填充于上述第一动压沟以及上述轮毂之间。

2.如权利要求1所述的风扇，其中上述第一动压沟围绕上述转轴并呈放射状排列。

3.如权利要求1所述的风扇，其中上述轴承具有多个轴向动压沟，上述多个轴向动压沟环状排列于上述轴孔的一侧壁，且上述润滑油填充于上述轴向动压沟以及上述转轴之间。

4.如权利要求1所述的风扇，其中上述轮毂还包括一环状止挡结构，位于上述内侧面，且上述轴承的顶部位于上述环状止挡结构内。

5.如权利要求1所述的风扇，其中上述轮毂还包括位于上述内侧面的一环状止挡结构，上述轴承还包括位于上述顶面且位于上述环状止挡结构之间的一环状轴承结构，其中上述顶面朝向上述环状止挡结构，且上述内侧面朝向上述环状轴承结构。

6.如权利要求5所述的风扇，其中上述环状轴承结构包括朝向上述内侧面的一环状顶面以及形成于上述环状顶面的多个第二动压沟，其中上述润滑油填充于上述第二动压沟以及上述内侧面之间。

7.如权利要求1所述的风扇，其中上述框架包括一基座以及设置于上述基座的一轴套，且上述轴承设置于上述轴套内。

8.如权利要求7所述的风扇，还包括一定子，设置于上述轴套，且上述转子包括设置于上述轮毂且对应于上述定子的一磁性元件。

9.一种风扇，包括：

一框架

一轴承，设置于上述框架，且具有一顶面以及一轴孔；以及

一转子，包括：

一轮毂，具有朝向上述顶面的一内侧面以及设置于上述内侧面的多个第一动压沟；

一转轴，设置于上述轮毂，并穿过上述轴孔；以及

多个扇叶，设置于上述轮毂；

其中一润滑油填充于上述第一动压沟以及上述顶面之间。

10.如权利要求9所述的风扇，其中上述第一动压沟围绕上述转轴并呈放射状排列。

11.如权利要求9所述的风扇，其中上述轴承具有多个轴向动压沟，上述多个轴向动压沟环状排列于上述轴孔的一侧壁，且上述润滑油填充于上述轴向动压沟以及上述转轴之间。

12.如权利要求9所述的风扇，其中上述轮毂还包括一环状止挡结构，位于上述内侧面，且上述轴承的顶部位于上述环状止挡结构内。

13.如权利要求9所述的风扇，其中上述轮毂还包括位于上述内侧面的一环状止挡结构，上述轴承还包括位于上述顶面且位于上述环状止挡结构之间的一环状轴承结构，其中上述顶面朝向上述环状止挡结构，且上述内侧面朝向上述环状轴承结构。

14.如权利要求13所述的风扇，其中上述环状止挡结构包括朝向上述顶面的一环状底面以及形成于上述环状底面的多个第二动压沟，其中上述润滑油填充于上述第二动压沟以及上述顶面之间。

15.如权利要求1所述的风扇，其中上述框架包括一基座以及设置于上述基座的一轴套，且上述轴承设置于上述轴套内。

16.如权利要求15所述的风扇，还包括一定子，设置于上述轴套，且上述转子包括设置于上述轮毂且对应于上述定子的一磁性元件。