CN2360658Y - 转动体的支承构造 - Google Patents

Abstract

一种转动体的支承构造,用于具有扇体的散热风扇,包括一固接于该扇体的陶瓷轴管、可转动地支承该陶瓷轴管的陶瓷轴承、紧密地套设于该陶瓷轴承外围的套管以及用以固定该陶瓷轴管的盖件,此一构造以烧结成型的陶瓷精密加工成该轴管及该轴承,具有高机械强度、高使用寿命、低成本、耐高温、耐磨耗及低噪音的特性。该陶瓷轴管是形成中空管体,有助于和该风扇扇体的固接,且该管体内部的空间在两端密封后,可储存用以润滑的润滑油。

Description

转动体的支承构造

本实用新型是一种转动体的支承构造，尤指一种用于散热风扇的高机械强度、高使用寿命、低成本、耐高温、耐磨耗及低噪音的转动体的支承构造。

图1是一般习知散热风扇的立体分解图，其中扇体100的转轴101是由配合于套管102两端的球轴承103所支承，并由线圈104所生磁力推斥装设于扇体100内环缘的环形磁铁(未图示)而旋转。上述结构中球轴承103为风扇稳定转动的关键，然而由于球轴承103的成本高昂(约占总成本的1/3)，因此具有无法降低成本的缺点。

而且由于球轴承103的使用，转轴101多半会采用烧结的实心金属轴杆，并经过精密加工以达到所需的平直度及光滑度，可是实心金属轴杆的转轴103与通常为塑胶成型的扇体100，在制作小型风扇时，常因为扇体100的壁厚极薄而不易与的固接，因此具有不易结合的缺点。

另外，由于风扇长时间高速转动容易产生高热，消耗转轴101与球轴承103间的润滑油并降低润滑油的润滑效果，一段时日后造成转轴101与球轴承103的磨损及高热变形，进而产生振动、噪音，缩短风扇的使用寿命，因此具有不耐高温、易磨损、易产生振动、噪音及寿命短的缺点。

为改善上述一般散热风扇的缺点，新型专利公告第285375号「风扇马达之改良构造」揭示一种由陶瓷轴套及穿套于该轴套的陶瓷轴杆所构成的转动构造，并界定该轴套及该轴杆的表面粗度。该「风扇马达之改良构造」的该轴套及该轴杆间仍然需要添加润滑油才能降低摩擦噪音及减少热能的产生。而且，该案仅界定该轴套及该轴杆的表面粗度，没有界定该轴套及该轴杆间的配合间隙，经本案申请人实验发现，即便完全依照该案所界定的表面粗度完成该轴套及该轴杆，若该轴套及该轴杆间的配合间隙过大，仍然会产生晃动及噪音。另外，该案实心的陶瓷轴杆较本案实用新型易脆且与扇体在制作小型风扇时，亦具有因该扇体的壁厚极薄而不易与的固接的缺点。

本实用新型是有鉴于上述习知散热风扇的缺点而研发成功的，其目的在提供一种高机械强度、高使用寿命、低成本、耐高温、耐磨耗及低噪音的转动体的支承构造。

本实用新型的另一目的在提供种转动体的支承构造，该转动体的支承构造用于散热风扇，在制作小型风扇时有助于该转动体的转轴与风扇扇体的固接。

本实用新型的又一目的在提供一种转动体的支承构造，该转动体的支承构造可自动供应润滑油，以降低摩擦噪音及减少热能的产生。

为达上述目的，本实用新型提供一种转动体的支承构造，用于具有扇体的风扇，包括固接于该扇体的陶瓷轴管、可转动地支承该陶瓷轴管的陶瓷轴承、紧密地套设于该陶瓷轴承外围的套管以及用以固定该陶瓷轴管的盖件。

该陶瓷轴管是形成两端开口的中空管体，以具有较高的机械强度及便于和该风扇扇体的固接，例如该陶瓷轴管可采预先埋入模具的方式，而在射出成型该扇体时，使部份的塑胶由该陶瓷轴管的一端开口流入，密封该开口而形成稳固的结合。该盖件是密封于该陶瓷轴管的另一端开口，以限制该陶瓷轴管轴向的运动。

为降低摩擦噪音及减少热能的产生，可利用如上述该两端密封的陶瓷轴管管内空间储存润滑油，并在该陶瓷轴管形成如细槽孔或细孔等渗出机构，使该陶瓷轴管相对于该陶瓷轴承转动时，该润滑油能自动渗出，润滑该陶瓷轴管与该陶瓷轴承的相对转动面。

另外，为防止该陶瓷轴管与该陶瓷轴承的配合间隙过大，造成该陶瓷轴管转动时的晃动及噪音，经本实用新型申请人多次实验所获得的结果为：以陶瓷材料作为转轴及轴承，其转动接触面的间隙在8至25μm的间的防晃动及防噪音效果最好。而且，8至25μm的间隙可使其间的润滑油不易流失，加长该陶瓷轴管内润滑油的使用期间。

再者，本实用新型亦可改变该陶瓷轴管或该陶瓷轴承的形状或结构，以形成可储存润滑油的空间，例如用多个间隔设置的陶瓷轴承支撑该陶瓷轴管，使该等陶瓷轴承与该套管形成环槽状空间，或该陶瓷轴管的中段可形成具有凹入空间的小直径段等。

因此，与习知技术比较，本实用新型的进步功效可归纳如下：

1.本实用新型以高机械强度且耐高温及耐磨耗的陶瓷制成作为风扇扇体转轴

的轴管及支撑该轴管的轴承，可取代习知风扇所采用的高价球轴承，降低

风扇的制造成本同时提高使用寿命。

2.本实用新型使陶瓷轴管形成中空管体的设计，可使该陶瓷轴管具有较高的

机械强度及有助于该陶瓷轴管和该风扇扇体的固接。

3.本实用新型使陶瓷轴管形成中空管体，并将该陶瓷轴管两端密封以储存润

滑油，以及在该陶瓷轴管管壁上形成微细槽孔或圆孔的设计，使储存于该

陶瓷轴管内的润滑油自动渗出，润滑该陶瓷轴管与陶瓷轴承的相对转动

面，可降低摩擦噪音及减少热能的产生。

4.本实用新型经多次实验所获得陶瓷轴管与陶瓷轴承的间隙最好在8至25μ

m的间的结果，可防止其间的间隙过大所造成的晃动及噪音。说明书附图的简单说明

以下参佐附图，详细说明本实用新型转动体的支承构造的较佳实施例。各图中，

图1是一般习知散热风扇的立体分解图。

图2是本实用新型转动体的支承构造用于散热风扇的立体分解图。

图3是本实用新型陶瓷轴管采预埋方式与风扇扇体固接的部份图解示意图。

图4是本实用新型转动体的支承构造用于散热风扇的剖面视图。

图5a是剖开本实用新型陶瓷轴承及套管的剖示图，其中显示形成于陶瓷轴管上的槽孔。

图5b是剖开本实用新型陶瓷轴承及套管的剖示图，其中显示形成于陶瓷轴管上的圆孔。

图6是本实用新型转动体的支承构造的一变化形态的剖面视图。

图7是本实用新型转动体的支承构造的另一变化形态的剖面视图。[元件符号的简单说明]

2     陶瓷轴管；    4      陶瓷轴承；

6     盖件；        8      套管；

10    扇体；        16     环槽状空间；

18    凹入空间；    22a    槽孔；

22b   圆孔；        24     小直径段；

62    突出部；      100    扇体；

101   转轴          102    套管；

103  球轴承；       104    线圈

图2是本实用新型转动体的支承构造用于散热风扇的立体分解图，图中陶瓷轴管2为一中空管体，其是套装入中空的柱状陶瓷轴承4而由该陶瓷轴承4可转动地支承，陶瓷轴管2的一端是固接至具有螺旋叶片的帽形扇体10内面(叁见图4)，使该陶瓷轴管2及该扇体10可一体相对于该陶瓷轴承4转动，陶瓷轴管2的另一端则装设有一盖件6，以限制该陶瓷轴管2的轴向运动，最后再以一套管8紧密地套设于陶瓷轴承4外围。图2中的其他元件及使该扇体10旋转的原理同图1所述的习知散热风扇，不另赘述。

如图3所示，陶瓷轴管2是预先埋入公模12，公模12在陶瓷轴管2的一端部附近凹入，使扇体10在公模12及母模14间射出成型时，部份塑料会包围该端部并填封该端部开口，如此即使在制作小型散热风扇而扇体的壁厚极薄时，亦能够形成稳固的结合。

图4是本实用新型转动体的支承构造用于散热风扇的剖面视图，其中进一步显示扇体10、陶瓷轴管2、陶瓷轴承4、盖件6及套管8的连结关是。陶瓷轴管2的一端是与扇体10结合而密封，另一端则利用盖件6加以密封，使陶瓷轴管2的管内空间可储存润滑油。盖件6是以例如金属或橡胶等材料制成的具有突出部62的盖体，并以突出部62紧配合入陶瓷轴管2的另一端开口，以密封该另一端开口，且必要时可配合上密封胶或密封垫以防止润滑油泄漏。另外，盖件6的直径大于陶瓷轴管2的直径，以限制陶瓷轴管2的轴向运动，防止陶瓷轴管2自陶瓷轴承4脱出。

如图5a或图5b所示，陶瓷轴管2的管壁形成有微细槽孔22a或圆孔22b，使该陶瓷轴管2相对于陶瓷轴承4转动时，储存于陶瓷轴管2管内的润滑油能自动渗出，润滑陶瓷轴管2与陶瓷轴承4的相对转动面，以降低摩擦噪音及减少热能的产生。

本实用新型转动体的支承构造的陶瓷轴管2及陶瓷轴承4的制成方式并没有特别限制，本较佳实施例是利用氧化铝、氧化锆和氧化矽等金属氧化物，或上述两种或以上混合物的陶瓷粉末与可塑剂、助剂和分散剂等依一定比例调配均匀，经射出成型后，以低温脱脂再高温烧结收缩成高机械强度且耐高温及耐磨耗的陶瓷粗胚，陶瓷粗胚经车削、钻孔成陶瓷轴管2及陶瓷轴承4的雏形后，再精密研磨加工使陶瓷轴管2的外壁及陶瓷轴承4的内壁保持真圆度及适当的间隙，以确保陶瓷轴管2稳定及低晃动、低噪音的转动。

本较佳实施例中陶瓷轴管2的外壁及陶瓷轴承4的内壁的适当间隙是介于8～25μm的间。另外，储存于陶瓷轴管2中的润滑油亦没有特殊的限制，本较佳实施例中所使用的润滑油是例如粒径1μm以下的含氟化物润滑油脂。

图6是本实用新型转动体的支承构造的一变化形态的剖面视图，其中两支撑陶瓷轴管2的陶瓷轴承4是紧密地装设于套管8的管内，使两陶瓷轴承2与套管8间形成可用来储存润滑油的环槽状空间16，并可降低摩擦面积、减少能耗。

图7是本实用新型转动体的支承构造的另一变化形态的剖面视图，其中陶瓷轴管2a的中段是形成一小直径段24，该小直径段24凹入的空间18可用来储存润滑油，并可降低摩擦面积、减少能耗。

以上所述是就本实用新型的较佳实施例加以说明，惟须知本实用新型的实施例形态并不受该实施例的限制，以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，其他任何未背离本实用新型的精神与技术下所作的改变或修饰，均应为等效的置换。

Claims (8)

1.一种转动体的支承构造，用于具有扇体的风扇，其特征在于其包括：

一陶瓷轴管，为一中空管体，其一端开口是固接于该风扇的扇体；

至少一陶瓷轴承，用以可转动地支承该陶瓷轴管：

一套管，紧密地套设于该陶瓷轴承的外围；以及

一盖件，用以固定该陶瓷轴管的另一端及密封该另一端的开口。

2.根据权利要求1所述的转动体的支承构造，其特征在于：其中该陶瓷轴管与该陶瓷轴承的间隙是介于8至25μm之间。

3.根据权利要求1所述的转动体的支承构造，其特征在于：其中该陶瓷轴管的管内储存有润滑油，且该陶瓷轴管具有用以该润滑油渗出的渗出机构。

4.根据权利要求3所述的转动体的支承构造，其特征在于：其中该渗出机构是形成于该陶瓷轴管的细槽孔。

5.根据权利要求3所述的转动体的支承构造，其特征在于：其中该渗出机构是形成于该陶瓷轴管的细孔。

6.根据权利要求1所述的转动体的支承构造，其特征在于：其中该陶瓷轴承是间隔设置，且与该套管形成环槽状空间，该环槽状空间可储存润滑油，并可降低整体摩擦面积。

7.根据权利要求1所述的转动体的支承构造，其特征在于：其中该陶瓷轴管的中段是形成凹入的小直径段，该小直径段凹入的空间可储存润滑油，并可降低整体摩擦面积。

8.根据权利要求3、4、5、6或7所述的转动体的支承构造，其特征在于：其中该润滑油是粒径1μm以下的含氟化物润滑油脂。

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