CN107327417A - 适用于风扇的轴承组件 - Google Patents

Abstract

本发明为一种轴承组件，适用于风扇，风扇具有轮毂，轴承组件具有轴心、弹性元件以及轴承，轴心具有第一凹槽，弹性元件及轴承套设于轴心上，且弹性元件区分成首圈部、中间部及末圈部，首圈部具有首端部，末圈部具有末端部，首圈部与轮毂的底面相接触，且于轴心运转过程中，中间部与轴心接触第一时间；其中首端部或末端部与第一凹槽呈相对设置，以使首端部或末端部不与轴心相接触。

Description

适用于风扇的轴承组件

技术领域

本发明涉及一种适用于风扇的轴承组件，尤其涉及一种可防止弹性元件磨损轴心的适用于风扇的轴承组件。

背景技术

随着电子装置的蓬勃发展，其效能也随之大幅提升，使得散热装置或散热系统已成为不可或缺的配备之一，若电子装置产生的热能无法妥善逸散至电子装置外，则可能会造成电子装置因过热而导致效能变差、甚至于可能出现短路或烧毁的情形，因此，在电子装置内部或外围设置高效能的散热装置为极重要的课题，同时，提高散热装置的效率也为业界持续精进研发的重要项目之一。

最常被广泛使用的散热装置为风扇，现有散热风扇如中国台湾专利号第I429382号专利，其散热风扇如图1所示，散热风扇1具有扇框10、定子11、转子12及轴承组件13等结构，其中扇框10包括基座100及侧壁101，基座100中央向上凸设形成轴承座102，转子12包含轮毂121、扇叶122以及转轴123，转轴123容收于轴承座102中，且其一端固定于轮毂121上，另一端向下延伸形成自由端。轴承系统13包括弹性元件131、滚珠轴承132、扣环133、含油轴承134及储油组件135，该滚珠轴承132及含油轴承134均设置于轴承座102中，且由转轴123穿设滚珠轴承132及含油轴承134，弹性元件131以全内圈接触方式套设于转轴123上，且紧贴轴承座102的内壁，且其被夹设于轴承座102上方向内延伸凸设的突出部102a及滚珠轴承132之间。滚珠轴承132的下方抵靠扣环133，含油轴承134设置于扣环133下方，储油组件135为圆筒状的结构，环设于底盖136的内壁，且其上端抵靠于含油轴承134的下方。

此现有散热风扇1运转时，主要通过以弹性元件131紧压于滚珠轴承132上，为滚珠轴承132提供预紧力，进而减少滚珠轴承132的轴向游隙，且其通过滚珠轴承132及含油轴承134相互组合的方式，并通过储油组件135提供润滑油，使含油轴承134及转轴123可达到持续的润滑，以延长含油轴承134的工作寿命。

然而，于此现有散热风扇1中，由于弹性元件131一般采用弹簧，但由于弹簧制程的关系，其上缘与下缘的端部均为具有锐利利边的切割断面，故当散热风扇1运转后，弹性元件131上下两端的锐利端部会持续地磨刮转轴123的表面，进而产生粉末，不仅转轴123会被弹性元件131刮伤而磨损，其磨出的粉末将会造持轴承系统13的不洁净，且若粉末落入其下方的滚珠轴承132内，更会严重影响轴承系统13的使用寿命。除此之外，当弹性元件131持续地磨刮转轴123的表面，同时也会衍生出噪音提高的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种适用于风扇的轴承组件，以解决现有风扇因弹性元件持续磨刮转轴表面，进而造成转轴磨损、降低轴承统寿命以及噪音较高等缺陷。

为达上述目的，本发明的一较广义实施方式为提供一种轴承组件，适用于风扇，风扇具有轮毂，轴承组件具有轴心，具有第一凹槽；轴承，套设于轴心上；以及弹性元件，套设于轴心上，弹性元件区分成首圈部、中间部及末圈部，首圈部具有首端部，末圈部具有末端部，首圈部与轮毂的底面相接触，且于轴心运转过程中，中间部与轴心接触第一时间；其中首端部或末端部与第一凹槽呈相对设置，以使首端部或末端部不与轴心相接触。

根据本发明的构想，其中轴心还具有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽分别与首端部及末端部相对应，以使首端部及末端部不与轴心相接触。

根据本发明的构想，其中第一凹槽于轴心径向方向上形成第一投影，轮毂或轴承部分延伸至第一投影内。

根据本发明的构想，其中末圈部与轴承的上表面相接触。

根据本发明的构想，其中弹性元件为柱式弹簧。

为达上述目的，本发明的又一较广义实施方式为提供一种轴承组件，适用于风扇，风扇具有轮毂，轴承组件包括：轴心，具有第一凹槽，第一凹槽于轴心径向方向上形成第一投影；轴承，套设于轴心上；以及弹性元件，套设于轴心上，弹性元件区分成首圈部、中间部及末圈部，首圈部具有首端部，末圈部具有末端部，首圈部与轮毂的底面相接触，且于轴心运转过程中，中间部与轴心接触第一时间；其中首端部或末端部延伸至第一投影内，以使首端部或末端部不与轴心相接触。

根据本发明的构想，其中轴心还具有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽分别与首端部及末端部相对应，以使首端部及末端部不与轴心相接触。

根据本发明的构想，其中轮毂或轴承部分延伸至第一投影内。

根据本发明的构想，其中弹性元件为柱状弹簧。

根据本发明的构想，其中末圈部与轴承的上表面相接触。

为达上述目的，本发明的另一较广义实施方式为提供一种轴承组件，适用于风扇，风扇具有轮毂，轴承组件包括：轴心，具有第一凹槽，第一凹槽于轴心径向方向上形成第一投影；轴承，套设于轴心上；以及弹性元件，套设于轴心上，弹性元件区分成首圈部、中间部及末圈部，首圈部具有首端部，末圈部具有末端部，首圈部与轮毂的底面相接触；其中首端部及末端部与第一凹槽呈相对设置，以使首端部及末端部不与轴心相接触。

根据本发明的构想，其中第一凹槽于轴心径向方向上形成第一投影，轮毂或轴承部分延伸至第一投影内。

根据本发明的构想，其中末圈部与轴承的上表面相接触。

根据本发明的构想，其中弹性元件为柱状弹簧。

为达上述目的，本发明的又一较广义实施方式为提供一种轴承组件，适用于风扇，风扇具有轮毂，轴承组件包括：轴心，具有第一凹槽，第一凹槽于轴心径向方向上形成第一投影；轴承，套设于轴心上；以及弹性元件，套设于轴心上，弹性元件区分成首圈部、中间部及末圈部，首圈部具有首端部，末圈部具有末端部，首圈部与轮毂的底面相接触，且于轴心运转过程中，中间部与轴心接触第一时间；其中首端部及末端部延伸至第一投影内，以使首端部及末端部不与轴心相接触。

附图说明

图1为现有散热风扇的结构示意图。

图2为本发明第一较佳实施例的风扇的剖面结构示意图。

图3为图2所示的风扇的弹性元件套设于轴心的剖面结构示意图。

图4为图2所示的风扇的轴承组件的剖面结构示意图。

图5为本发明第二较佳实施例的轴承组件的局部剖面结构示意图。

图6为本发明第三较佳实施例的轴心的剖面结构示意图。

附图标记说明

散热风扇：1

扇框：10

基座：100

侧壁：101

轴承座：102

突出部：102a

定子：11

转子：12

轮毂：121

扇叶：122

转轴：123

轴承系统：13

弹性元件：131

滚珠轴承：132

扣环：133

含油轴承：134

储油组件：135

风扇：2

扇框：20

底座：200

侧壁：201

定子：21

转子：22

轮毂：221、321

底面：221a、321a

扇叶：222

轴承组件：23、33

轴心：230、330、430

表面：2300、3300、4300、4301、4302

第一凹槽：230a、330a、430a

空隙：230c、230d

弹性元件：231、331、431

首圈部：2310、3310、4310

首端部：2310a、3310a、4310a

末圈部：2311、3311、4311

末端部：2311a、3311a、4311a

中间部：2312、3312、4312

轴承：232、233、333

上表面：232a、332a

第二凹槽：430b

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的保护范围，且其中的说明及图示在本质上用于说明本发明，而非用以限制本发明。

请参阅图2，其为本发明第一较佳实施例的风扇的剖面结构示意图。本发明的风扇2主要由扇框20、定子21、转子22及轴承组件23等结构所构成，定子21、转子22及轴承组件23容设于扇框20中，其中扇框20包含底座200及侧壁201，转子22包含轮毂221及扇叶222等结构。扇叶222则设置于轮毂221上，并与轮毂221相连结。当轮毂221旋转时，扇叶222随之转动，以产生气流。轴承组件23包括轴心230、弹性元件231、轴承232等结构，以本实施例为例，轴承组件23具有两轴承232及233，即轴承232为前轴承、轴承233则为后轴承，但不以此为限，轴承组件23也可以仅使用轴承232。于本实施例中，两轴承232及233均为滚珠轴承，且均穿设于轴心230上。轴心230具有第一凹槽230a，如图所示，弹性元件231也套设于轴心230上，并设置于前轴承232之上，且其底部抵触于前轴承232，以紧压前轴承232，并对其提供一预紧力。于本实施例中，弹性元件231区分为首圈部2310、中间部2312及末圈部2311(如图3所示)，且首圈部2310具有首端部2310a，而末圈部2311则具有末端部2311a。首圈部2310于运转过程中，中间部2312与轴心230接触第一时间，于一些实施例中，第一时间介于0及轴心230运转结束时间之间，即0≦第一时间≦轴心230运转结束时间，以及，该首端部2310a或是末端部2311a系与此第一凹槽230a系呈相对设置于弹性元件231的两端部2310a及2311a的至少其中之一处，使弹性元件231的首端部2310a或末端部2311a不与轴心230相接触。

请参阅图3，其为图2所示的风扇的弹性元件套设于轴心的剖面结构示意图。如图所示，弹性元件231套设于轴心230上，于一些实施例中，弹性元件231为柱状弹簧，但不以此为限，且弹性元件231具有首圈部2310、末圈部2311、以及设置于首圈部2310及末圈部2311之间的中间部2312，且在首圈部2310及末圈部2311处各具有首端部2310a及末端部2311a。以及，轴心230上具有第一凹槽230a，第一凹槽230a即为由轴心230的表面2300向内凹陷的切槽结构，其向内凹陷的深度及其轴向的高度等范围可因应实际施作情形而任施变化，且均可由本发明的第一凹槽230a而教导的，故不另作数值范围的限定。以及，第一凹槽230a于轴心230径向方向上形成第一投影。于本实施例中，该第一凹槽230a由对应于弹性元件231的首圈部2310的位置向下延伸至末圈部2311的位置，故于此实施例中，当弹性元件231套设于轴心230上时，弹性元件231会完整地套设于轴心230的第一凹槽230a中，且由于弹性元件231的首圈部2310及末圈部2311的两首端部2310a及末端部2311a均设置于第一凹槽230a的向内凹陷的范围内，故其此两首端部2310a及末端部2311a均不会与轴心230的第一凹槽230a的表面2301相接触，换言之，弹性元件231的首圈部2310及末圈部2311的两首端部2310a及末端部2311a均不会磨刮到轴心230的第一凹槽230a的表面2301，故其当然不会造成轴心230的磨损，同时也不会产生粉末落入其下方轴承232的问题，而可有效延长轴承组件23的使用寿命，同时还达到降低噪音的效果。

请参阅图4，其为图2所示的风扇的轴承组件的剖面结构示意图。如前所述，本实施例的轴承组件23由轴心230、弹性元件231及轴承232所构成，其中轴心230上具有第一凹槽230a，弹性元件231具有首圈部2310及末圈部2311，该第一凹槽230a相对于弹性元件231的首圈部2310及末圈部2311的至少其中之一处而设置，且首圈部2310及末圈部2311各具有首端部2310a及末端部2311a(如图4所示)。如图所示，弹性元件231的首圈部2310与轮毂221的底面221a相抵触，且轮毂221部分延伸设置于轴心230的第一凹槽230a内，换言之，即轮鼓221部分延伸至第一凹槽230a于轴心230径向方向上形成的第一投影内。且于本实施例中，轮毂221已完整地填补于弹性元件231上方的第一凹槽230a的空间中，但不以此为限，以使弹性元件231的首圈部2310可完全抵触于轮毂221的底面221a。

且于本实施例中，弹性元件231的末圈部2311与其下方的轴承232的上表面232a相抵触，由于轴承232与轴心230的第一凹槽230a的下缘处并未切齐设置，所以，于弹性元件231的末圈部2311、轴心230的第一凹槽230a的下缘处及轴承232可共同定义出空隙230c，即弹性元件231的末圈部2311仅部分抵触于轴承232的上表面232a，于另一些实施例中，轴承232也可部分延伸至第一凹槽230a于轴心230径向方向上形成的第一投影内，且不以此为限。藉此，弹性元件231被限制于轮毂221与轴承232之间，且其向上的轴向运动可由与其抵触设置的轮毂221而限制，并可通过弹性元件231向下对轴承232紧压而提供预紧力，以使轴承232运转时可更稳定，同时，通过轴心230的第一凹槽230a的设计，减少弹性元件231对轴心230造成的磨损、并避免粉末落入下方的轴承232内，进而可达到提高轴承组件23的使用寿命的功效，以及，由于弹性元件231不会磨刮到轴心230，当然可有效减少噪音的产生，使风扇2运转起来更为安静。

请续参阅图5，其为本发明第二较佳实施例的轴承组件的局部剖面结构示意图。与前述实施例相仿，本实施例的轴承组件33也同样由轴心330、弹性元件331及轴承332所构成，且轴心330上同样具有第一凹槽330a，弹性元件331也具有首圈部3310及末圈部3311，且第一凹槽330a相对于弹性元件331首圈部3310及末圈3311的至少其中的一处而设置。于本实施例中，如图所示，弹性元件331的首圈部3310虽也与轮毂321的底面321a相抵触，然轮毂321的侧边切齐于轴心330的表面3300而设置，故于弹性元件331的首圈部3310、轴心330的第一凹槽330a的上缘处以及轮毂321的侧边可共同定义出空隙330d，换言之，弹性元件331的首圈部3310仅部分抵触于轮毂321的底面321a。

至于弹性元件331的末圈部3311则与前述实施例相同，也同样为部分抵触于轴承332的上表面332a。虽于本实施例中，弹性元件331的首圈部3310及末圈部3311分别为部分抵触于轮毂321的底面321a及轴承332的上表面332a，由于弹性元件331的首圈部3310及末圈部3311均设置于轴心330的第一凹槽330a中，故其首端部3310a及末端部3311a均不会磨损到轴心330，通过此两实施例说明本发明主要通过弹性元件331的首圈部3310与轮毂321相抵触、末圈部3311与轴承332相抵触，而使弹性元件331更稳固地设置。

请参阅图6，其为本发明第三较佳实施例的轴心的剖面结构示意图。于此实施例中，轴心430具有第一凹槽430a及第二凹槽430b，但不以此为限，且第一凹槽430a及第二凹槽430b同样为由轴心430的表面4300向内凹陷的切槽结构，且第一凹槽430a及第二凹槽430b各具有表面4301及4302，以及，第一凹槽430a及第二凹槽430b的位置分别对应于弹性元件431的首圈部4310及末圈部4311的位置而设置，如此一来，当弹性元件431套设于轴心430上时，由于其首圈部4310及其首端部4310a对应设置于第一凹槽430a的位置，所以首端部4310a不会磨刮到第一凹槽430a的表面4301，而末圈部4311及其末端部4311a也对应设置于第二凹槽430b的位置，所以末端部4311a也不会磨刮到第二凹槽430b的表面4302。除此之外，于此实施例中，由于轴心430相对于弹性元件431的中间部4312的位置并不具备凹槽结构，所以当风扇2运转时，弹性元件431的中间部4312与轴心431的表面4300相接处一第一时间，但由于中间部4312并不具备锐利的切割边，所以不会对轴心431的表面4300造成磨刮的情形，当然，第一时间也如前述实施例所述，介于0与轴心430运转结束时间之间。所以，于本实施例中，轴心430设置于第一凹槽430a、第二凹槽430b，且使第一凹槽430a、第二凹槽430b的位置对应于弹性元件431的首圈部4310及末圈部4311而设置，以防止首端部4310a及末端部4311a磨损到轴心430。

然而，于一些实施例中，轴心也可仅单纯设置单一个第一凹槽，且可使第一凹槽对应于弹性元件的首圈部的位置而设置，以使弹性元件的首圈部的首端部2310a不与轴心相接触，并减少轴心的磨损；又或者是，于另一些实施例中，轴心的第一凹槽所设置的位置也可为对应于弹性元件的末圈部的位置而设置，以使弹性元件的末圈部的末端部不与轴心相接触，进而减少轴心的磨损。且由前述诸多实施方式可见，无论是在轴心设置第一凹槽及第二凹槽、或是设置长度涵盖弹性元件的单一个第一凹槽、或是分别于弹性元件的首圈部或末圈部处对应设置第一凹槽，其均可达到可减少轴心的磨损、延长轴承组件的寿命、以及降低噪音的功效。

综上所述，本发明的适用于风扇的轴承组件由轴心、弹性元件及轴承所构成，其中弹性元件及轴承套设于轴心上，并通过弹性元件的首圈部与风扇的轮毂相抵触、末圈部与轴承相抵触，而使弹性元件可更稳固地设置于轮毂及轴承之间，并可向下对轴承施以预紧力，以使轴承运转更为平顺，可提升风扇运转时的稳定度；以及，通过在轴心上设置第一凹槽，并使第一凹槽设置的位置对应于弹性元件的首圈部及末圈部的至少其中的一处，进而可避免其端部磨损到轴心，可延长轴心寿命、避免磨刮轴心而产生的粉末落入下方的轴承内，故可有效提高轴承组件的使用寿命，以及，由于不会有磨刮轴心的情况，故其也可减少噪音，进而达到可使风扇运转起来更为安静、稳定性高以及使用寿命长等功效。

根据本发明本领域技术人员能够想到的多种修饰，都在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种轴承组件，适用于一风扇，所述风扇具有一轮毂，所述轴承组件包括：

一轴心，具有一第一凹槽；

一轴承，套设于所述轴心上；以及

一弹性元件，套设于所述轴心上，所述弹性元件区分成一首圈部、一中间部及一末圈部，所述首圈部具有一首端部，所述末圈部具有一末端部，所述首圈部与所述轮毂的一底面相接触，且于所述轴心运转过程中，所述中间部与所述轴心接触一第一时间；

其中所述首端部或所述末端部与所述第一凹槽呈相对设置，使所述首端部或所述末端部不与所述轴心相接触。

2.如权利要求1所述的轴承组件，其中所述轴心还具有一第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽分别与所述首端部及所述末端部相对应，以使所述首端部及所述末端部不与所述轴心相接触。

3.如权利要求1所述的轴承组件，其中所述第一凹槽于所述轴心径向方向上形成一第一投影，所述轮毂或所述轴承部分延伸至所述第一投影内。

4.如权利要求1所述的轴承组件，其中所述末圈部与所述轴承的一上表面相接触。

5.如权利要求1所述的轴承组件，其中所述弹性元件为柱式弹簧。

6.一种轴承组件，适用于一风扇，所述风扇具有一轮毂，所述轴承组件包括：

一轴心，具有一第一凹槽，所述第一凹槽于所述轴心径向方向上形成一第一投影；

一轴承，套设于所述轴心上；以及

一弹性元件，套设于所述轴心上，所述弹性元件区分成一首圈部、一中间部及一末圈部，所述首圈部具有一首端部，所述末圈部具有一末端部，所述首圈部与所述轮毂的一底面相接触，且于所述轴心运转过程中，所述中间部与所述轴心接触一第一时间；

其中所述首端部或所述末端部延伸至所述第一投影内，以使所述首端部或所述末端部不与所述轴心相接触。

7.如权利要求6所述的轴承组件，其中所述轴心还具有一第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽分别与所述首端部及所述末端部相对应，以使所述首端部及所述末端部不与该轴心相接触。

8.如权利要求6所述的轴承组件，其中所述轮毂或所述轴承部分延伸至所述第一投影内。

9.如权利要求6所述的轴承组件，其中所述弹性元件为柱式弹簧。

10.如权利要求6所述的轴承组件，其中所述末圈部与所述轴承的一上表面相接触。

11.一种轴承组件，适用于一风扇，所述风扇具有一轮毂，所述轴承组件包括：

一轴心，具有一第一凹槽；

一轴承，套设于所述轴心上；以及

一弹性元件，套设于所述轴心上，所述弹性元件区分成一首圈部、一中间部及一末圈部，所述首圈部具有一首端部，所述末圈部具有一末端部，所述首圈部与所述轮毂的一底面相接触；

其中所述首端部及所述末端部与所述第一凹槽呈相对设置，以使所述首端部及所述末端部不与所述轴心相接触。

12.如权利要求11所述的轴承组件，其中所述第一凹槽于所述轴心径向方向上形成一第一投影，所述轮毂或所述轴承部分延伸至所述第一投影内。

13.如权利要求11所述的轴承组件，其中所述末圈部与所述轴承的一上表面相接触。

14.如权利要求11所述的轴承组件，其中所述弹性元件为柱式弹簧。

15.一种轴承组件，适用于一风扇，所述风扇具有一轮毂，所述轴承组件包括：

一轴心，具有一第一凹槽，所述第一凹槽于所述轴心径向方向上形成一第一投影；

一轴承，套设于所述轴心上；以及

一弹性元件，套设于所述轴心上，所述弹性元件区分成一首圈部、一中间部及一末圈部，所述首圈部具有一首端部，所述末圈部具有一末端部，所述首圈部与所述轮毂的一底面相接触，且于所述轴心运转过程中，所述中间部与所述轴心接触一第一时间；

其中所述首端部及所述末端部延伸至所述第一投影内，以使所述首端部及所述末端部不与所述轴心相接触。