CN1721719A - 低磨损转动装置 - Google Patents

Abstract

一种低磨损转动装置包含一定子组件、一转子组件以及一转轴。该定子组件的中心设有一定子轴孔；该转子组件的中心设有一转子轴孔；该转轴插设于该定子轴孔以及该转子轴孔中，以连接该定子组件及该转子组件，且该转轴相对于该定子组件以及该转子组件皆可自由转动。

Description

低磨损转动装置

(1)技术领域

本发明有关一种转动结构，尤其有关一种具有低磨损效果的低磨损转动装置。

(2)背景技术

马达在日常生活中的应用相当广泛，例如应用于计算机中的散热风扇或是空调系统的压缩机等。而其中马达的转动装置则是影响马达在运转时品质好坏的重要关键之一。因此良好的转动装置的设计对延长马达的运转寿命、降低噪音等有着举足轻重的地位。

一种现有的转动装置1如图1所示，其包含一轴承座11，其开设一圆孔或一凹槽；一轴承12，其开设一轴孔121并紧密配置于轴承座11的圆孔或凹槽中；一转轴13插设于轴孔121中并可自由转动；以及一转轴扣件14卡扣于转轴13的一端，以避免转轴13由轴承12中脱出。其中轴承12可为油铜材质，即铜基、铁基、铜铁基的粉末冶金浸油后烧结固化而成的自润材料，以提供较佳的润滑性，或是陶瓷材质，包括氧化铝、氧化锆、氮化硅等，以提供较佳的耐磨性。

上述的转动装置1在高速转动时，轴承12两端与转轴13间的接触面容易自然磨损。若采用油铜材质的轴承12，虽然可提供较佳的润滑性，但其耐磨性较差，因此易产生粉末而与润滑液体混合并发生润滑液体变质的情形，导致使用寿命较短。若采用陶瓷材质的轴承12，虽然可提供较佳的耐磨性，但其润滑性较差，因此有噪音较大的问题。

此外，上述的转动装置中，由于轴承12与转轴13间的间隙极小，因此无法保留较大量的润滑液体，而仅能在轴孔121内壁以极浅沟槽的方式保留小量的润滑液体，若含过量的润滑液体即会有润滑液体溢漏的情形发生。

综上所述，如何改善轴承的磨损以延长转动装置的使用寿命，同时降低转动装置转动时的噪音以及保留较大量的润滑液体于轴承中而不会有溢漏的情形发生便是目前亟需努力的目标。

(3)发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种低磨损转动装置，其可改善轴承的磨损以延长转动结构的使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种低磨损转动装置，其可降低转动结构转动时的噪音。

本发明的又一目的在于提供一种低磨损转动装置，其可在定子组件与转子组件间保留较大量的润滑液体而不会有溢漏的情形发生。

为达上述目的，本发明的低磨损转动装置包含一定子组件、一转子组件以及一转轴。该定子组件的中心设有一定子轴孔；该转子组件的中心设有一转子轴孔；该转轴插设于该定子轴孔以及该转子轴孔中，以连接该定子组件及该转子组件，且该转轴相对于该定子组件以及该转子组件皆可自由转动。本发明的低磨损转动装置还包括一螺旋线圈，其套接于该转子组件以及该定子组件之间，且其螺旋方向与该转轴的旋转方向相同。

依据本发明的低磨损转动装置，定子组件与转子组件间至少有二个以上转动配置的组件所组成，而非单一的转动配置关系，因此可大幅降低转轴对定子套筒、转子套筒所造成的磨损。同时，由于转轴与定子组件及转子组件的相对速度降低，因此本发明的低磨损转动装置可有效降低转动时的噪音。此外，由于螺旋线圈的螺旋方向与转子组件的旋转方向相同，因此转子组件转动时，润滑液体将延着螺旋线圈的螺旋方向向定子组件的凹槽内部流动，而避免润滑液体溢漏的情形发生。

(4)附图说明

图1为一现有的轴承架构。

图2为本发明较佳实施例的低磨损转动装置。

图3为转子组件与螺旋线圈的相对位置示意图。

图4为本发明另一较佳实施例的低磨损转动装置。

(5)具体实施方式

以下将参照相关附图说明依本发明较佳实施例的低磨损转动装置，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图2，本发明实施例的低磨损转动装置2包含一定子组件21、一转子组件22以及一转轴23。定子组件21是由一定子座211以及一定子套筒212组成，定子座211设有一凹槽，可容纳定子套筒212且紧密配置，定子套筒212的中心另开设一定子轴孔2121。转子组件22是由一转子座221以及一转子套筒222组成，转子座221亦设有一凹槽，可容纳转子套筒222且紧密配置，转子套筒222的中心另开设一转子轴孔2221。转轴23则插设于定子轴孔2121以及转子轴孔2221中，以连接定子组件21及转子组件22，且转轴23相对于定子组件21以及转子组件22皆可自由转动，因此转子组件22可相对于定子组件21自由转动。

本发明的低磨损转动装置2还包括二个转轴扣件24，其卡扣于转轴23的两端，可避免转轴23自定子轴孔2121或转子轴孔2221中脱出；转轴扣件24还分别固定于定子座211的凹槽底部以及转子座221的凹槽底部，可避免转轴扣件24晃动，以增加转动稳定性。此外，转轴23的两端呈圆弧状，减少接触定子组件21或转子组件22的凹槽底部的面积，以降低转轴23与定子组件21或转子组件22间的磨擦。同时，亦可于定子组件21或转子组件22的凹槽底部设一耐磨片25，用以抵靠转轴23的两端以增加耐磨性，可减少磨损所产生的间隙而导致的震动。

本发明的低磨损转动装置2另包含一组磁性组件26，例如一永久磁铁，其呈环状，分别设于定子组件21及转子组件22的相对面，且两相对面的磁性组件26互为相反的极性。由于磁极异性相吸，定子组件21与转子组件22将相互吸引而靠近，但由于转轴23的两端分别抵靠耐磨片25而获得支撑，因此转子组件22仍能与定子组件21保持适当的间隙而可相对地自由转动，同时确保转轴23的端点抵靠于耐磨片25上，以增加转动的稳定性，亦可以将主要的磨损集中于耐磨片25上，而使转轴23、定子组件21及转子组件22可以延长其寿命；此外，还由于转轴23相对于定子组件21以及转子组件22皆可自由转动，故转子组件22相对于定子组件21的相对速度若与现有相同的状况下，根据本发明的结构，其转轴23相对于定子组件21的相对速度或是转轴23相对于转子组件221的相对速度将会随之降低，对于转轴23相对于定子组件21之间以及转轴23相对于转子组件221之间的磨损自然会降低，进而延长其寿命。

如图2所示，本发明的低磨损转动装置2借助定子轴孔2121与转轴23的适当设计，已可提供足够的转动稳定性，因此定子组件21与转子组件22间可有一相对较大之间隙d，因而能保留较大量的润滑液体于间隙d中。本发明的低磨损转动装置2即可设置一螺旋线圈27于该间隙d中，螺旋线圈27套接于定子组件21及转子组件22之间，请参照图3，其螺旋方向R2与转子组件22的旋转方向R1相同。

请参照图4，其显示本发明另一实施例的低磨损转动装置3。本发明的低磨损转动装置3包含一第一定子组件31、一第二定子组件32、一转子组件33以及一转轴23。第一定子组件31是由一第一定子座311以及一第一定子套筒312组成，第一定子座311设有一凹槽，可容纳第一定子套筒312且紧密配置。第二定子组件32是由一第二定子座321以及一第二定子套筒322组成，第二定子座321设有一凹槽，可容纳第二定子套筒322且紧密配置。第一定子套筒312及第二定子套筒322的中心各开设一定子轴孔3121、3221。需注意的是，上述第一定子组件31以及第二定子组件32可合称为一定子组件。转子组件33是由一转子座331以及一转子套筒332组成，转子座331设有一凹槽，可容纳转子套筒332且紧密配置，转子套筒332的中心开设一转子轴孔3321。转轴23则插设于定子轴孔3121、3221以及转子轴孔3321中，使转子组件33连接于第一定子组件31及第二定子组件32之间，且转轴23相对于第一定子组件31、第二定子组件32以及转子组件33皆可自由转动，因此转子组件33可相对于第一定子组件31以第二定子组件32自由转动。另外，图4中所示转轴扣件24、耐磨片25、螺旋线圈27的功能与图2所示的实施例的功能相同，在此不再赘述。

需注意的是，前述的定子套筒212、第一定子套筒312、第二定子套筒322以及转子套筒222、332可为油铜材质，即铜基、铁基、铜铁基的粉末冶金浸油后烧结固化而成，或为陶瓷材质，包括氧化铝、氧化锆、氮化硅等。采用何种材质端看设计者的考量，并未脱离本发明的精神。

依据本发明的低磨损转动装置，定子组件与转子组件间至少有二个以上转动配置的组件所组成，而非单一的转动配置关系，因此可大幅降低转轴对定子套筒、转子套筒所造成的磨损。以图2所示本发明的低磨损转动装置2作说明，定子组件21与转轴23间为转动配置，转子组件22与转轴23间亦为转动配置而非紧密配置。因此转轴23与定子组件21、转子组件22的关系有下列三种状况：(1)若定子组件21与转轴23间的磨擦力与转子组件22与转轴23间的磨擦力相等，则定子组件21与转轴23间的相对速度约略等于转子组件22与转轴23间的相对速度。(2)定子组件21与转轴23间的磨擦力小于转子组件22与转轴23间的磨擦力时，定子组件21与转轴23间的相对速度则大于转子组件22与转轴23间的相对速度。(3)定子组件21与转轴23间的磨擦力大于转子组件22与转轴23间的磨擦力时，定子组件21与转轴23间的相对速度则小于转子组件22与转轴23间的相对速度。无论上述何种状况，转轴23相对于定子组件21的相对速度以及转轴23相对于转子组件22的相对速度必定小于转子组件22相对于定子组件21的相对速度。

再以图1所示的现有轴承1与图2所示本发明的低磨损转动装置2举例说明。假设定子与转子间的相对速度为每秒10,000转，现有轴承1中定子套筒12将承受来自转轴13每秒10,000转所导致的磨损。而本发明的低磨损转动装置2，若定子组件21与转轴23间的磨擦力与转子组件22与转轴23间的磨擦力相等时，定子组件21与转子组件22的相对速度虽仍为每秒10,000转，但转子组件22相对于转轴23的相对速度仅为每秒5,000转，定子组件21相对于转轴23的相对速度亦为每秒5,000转，因此定子套筒212及转子套筒222仅承受来自转轴23每秒5,000转所导致的磨损，故能大幅降低定子套筒212及转子套筒222的磨损而延长低磨损转动装置2的使用寿命。同时，由于转轴与定子组件及转子组件的相对速度降低，因此本发明的低磨损转动装置可有效降低转动时的噪音。

另外，依据本发明的低磨损转动装置，定子组件与转子组件间有相对较大之间隙d，因此可保留较大量的润滑液体于间隙d中增加润滑的效果。且由于螺旋线圈的螺旋方向R2与转子组件的旋转方向R1相同，因此转子组件转动时，润滑液体将延着螺旋线圈的螺旋方向向定子组件的凹槽内部流动，而避免润滑液体溢漏的情形发生。

由上述说明可知，本发明的低磨损转动装置若是应用于一马达中，以图2为例，其定子组件21是连接于一马达基座，转子组件22则是连接于一马达输出端(例如在风扇扇马达的扇叶)，定子组件21的外壁与转子组件22的延伸端之间则有马达的动力产生装置(例如硅钢片以及电磁铁的组合等)，是用以产生定子组件21与转子组件22之间的相对速度；依据上述的结构，还可以使该马达于运转中时更为安静，降低了磨损后亦使得该马达的寿命更长，使该马达可以获得产业上更广泛的应用。

以上所述仅为举例性，而非为限制性的。任何熟悉该项技术的人员均可依据上述本发明的实施例进行等效的修改，而不脱离其精神与范畴。故任何未脱离本发明的精神与范畴而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种低磨损转动装置，其特征在于包含：

一转子组件，其中心设有一转子轴孔；

一定子组件，其中心设有一定子轴孔；以及

一转轴，其可自由转动地插设于该转子轴孔以及该定子轴孔中，使该转子组件相对于该定子组件可自由转动。

2.如权利要求1所述的低磨损转动装置，其特征在于该转子组件包含：

一转子座，设有一凹槽；以及

一转子套筒，设于该转子座凹槽呈紧密配置，该转子套筒中心设有该转子轴孔，其中该转子套筒的材质选自于油铜材质与陶瓷材质。

3.如权利要求1所述的低磨损转动装置，其特征在于该定子组件包含：

一定子座，设有一凹槽；以及

一定子套筒，设于该定子座凹槽呈紧密配置，该定子套筒中心设有该定子轴孔，其中该定子套筒的材质选自于油铜材质与陶瓷材质。

4.如权利要求1所述的低磨损转动装置，其特征在于该定子组件包含：

一第一定子组件，其包括：

一第一定子座，设有一凹槽；

一第一定子套筒，设于该第一定子座凹槽呈紧密配置，该第一定子套筒中心设有该定子轴孔，其中该第一定子套筒的材质选自于油铜材质与陶瓷材质；以及

一第二定子组件，其包括：

一第二定子座，设有一凹槽；以及

一第二定子套筒，设于该第二定子座凹槽呈紧密配置，该第二定子套筒中心设有该定子轴孔，其中该第二定子套筒的材质选自于油铜材质与陶瓷材质；

其中，该转子组件设于该第一定子组件以及该第二定子组件之间。

5.如权利要求1所述的低磨损转动装置，其特征在于还包括：

至少一转轴扣件，其卡扣于该转轴两端，以避免该转轴自该转子轴孔或该定子轴孔中脱出，其中该转轴扣件是固定于该定子座的凹槽底部或是该转子座的凹槽底部；

至少一耐磨片，设于该转子组件或该定子组件的凹槽内，并抵靠该转轴的两端；

一组磁性组件，呈环状，以相互吸引的极性分别设于该转子组件以及该定子组件的相对面；

一螺旋线圈，套接于该转子组件以及该定子组件之间，且其螺旋方向与该转轴的旋转方向相同。

6.如权利要求1所述的低磨损转动装置，其特征在于该转轴两端呈圆弧状。

7.如权利要求5所述的低磨损转动装置，其特征在于该磁性组件为一永久磁铁。

8.如权利要求1所述的低磨损转动装置，其特征在于该低磨损转动装置配设于一马达上，其中该马达还包括一动力产生装置，该动力产生装置包含一组硅钢片以及一电磁铁。

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