TW452632B - A fan with adjustable and constant bearing preloading - Google Patents

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Description

45 26 3 2 A7 ____ B7 五、發明說明() 發明領域: 本發明係有關於一種風扇,特別是一種軸承預壓可調 整並維持恆定之風扇。 發明背景: 如第1 (a)圖所示之一習知風扇1 0,包含一定子 (stator)20、一 個以上之軸承(bearing)30、一轉子 50、一轉 軸60、一彈簧70。該轉子50具有.一扇葉結構5 5,且該轉 子50更藉由該轉軸60與該軸承30產生結合,因此藉由 該轉軸60之帶動,該轉子50上之扇葉結構55可以該轉 軸60爲軸轉動。該轉軸60更在穿過並壓縮該彈簧70後 耦合至該軸承3 0。如此’該彈簧70可以對該軸承3 0施加 一向下壓迫的力量,一般稱爲”預壓”(preloading)。 請參閱第1(a)圖及第1(b)圖,該軸承30位於該定子 (stator)20之底部中’且該軸承30係由一內環31、複數個 滾珠32以及一外環33所組成,該外環33藉由該滾珠32 耦合於該內環3 3之外緣,當內環3 1相對於該外環3 3轉 動時,該滾珠32會分別與該内環3 1及該外環33形成第 一接觸點35及第二接觸點36。然而,習知技術的問題 在於此預壓(力)無法維持恆定’例如接觸點無法固定、 下壓之力量無法維持定値等。其原因及所導致的問題如 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 裝---- 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 452632 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() 下所述。由於某些原因(例如氣流攪動扇葉結構5 5 ),該 風扇1 0會有垂直方向及水平方向的偏移,如此,該彈寶 可能會冇時被壓縮哲時卻伸張。影響所及,該彈簧70 對該軸承30所施加的預壓將無法維持恆定,因此該第一 接觸點35及第二接觸點36亦不會維持在同一位置,如此 將會導致風扇震動過大、噪音及軸承無謂的磨耗。 此外,習知技術無法視需求隨時調整預壓力量,因爲 彈簧70已經預先製作完成,其圈數及彈性係數均爲固定 而無法隨時調整。 因此亟需一種含恆定軸承預壓裝置並可視需求隨時 調整預壓力量之風扇以解決上述問題。 發明目的及槪沭: 本發明揭露一種含恆定軸承預壓(Preloading)裝置之 風扇,其中施加於該風扇之軸承的預壓(力)可隨時調整並 維持恆定。本發明之風扇至少包含一定子(stator)、一彈性 裝置、…第一個軸承(bearing)、一第二個軸承(bearing)、 一第一剛性隔離物、一第二剛性隔離物、一轉子以及·轉 軸。其屮該定f 200具有一容槽,該容槽之上、下端(相 反兩端)的内緣均具有第一螺紋。 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I I--------- ----訂--------1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 45 26 3 2 A7 B7 五、發明說明() 該第一剛性隔離物係位於該容槽中。該第一軸承係位 於該容槽中且位於該第一剛性隔離物上。該彈性裝置係位 於該容槽中且位於該第-軸承之上。該第二軸承係位於該 彈性裝置之上。該第二剛性隔離物係位於該第二軸承之 上。亦即,該彈性裝置係被第-軸承及該第二軸承所直接 包夾並壓縮,該彈性裝置係被該第一剛性隔離物及該第二 剛性隔離物所間接包夾並壓縮。因此該第一剛性隔離物可 藉由該第一軸承壓迫該彈性裝置,而該彈性裝置則因反作 用力而施加一預壓(力)於該第一軸承;同樣地,該第二剛 性隔離物位於該容槽中且位於該第二軸承上上,該第二剛 性隔離物藉由該第二軸承壓迫該彈性裝置,而該彈性裝置 則闶反作用力而施加一預壓(力)於該第二軸承。 該轉子具有一扇葉結構。該轉軸具有一第一端、一中 段以及一第二端,且該第一端及該第二端分別位於該中段 之相反兩側。該第一端耦合於該轉子,因此藉由該轉軸之 帶動,該轉子上之扇葉結構可以該轉軸爲軸轉動。另外, 該轉軸之中段及第二端在依序穿過該第一剛性隔離物、該 彈性裝置及該第二剛性隔離物後耦合至該第一軸承及該 第二軸承之内環的內緣。 該第一剛性隔離物及該第二剛性隔離物係分別耦合 於該容槽之上端及下端,例如該第一剛性隔離物及該第二 剛性隔離物之外緣具有第二螺紋,該第一剛性隔離物可藉 第6頁 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----!|訂----!! 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 6 3 2 A7 ____Βϊ_ 五、發明說明() 由該第:螺紋及該容槽之第一螺紋耦合於該容槽之該上 端。同樣地,該第二剛性隔離物可藉由該第二螺紋及該容 槽之第一螺紋耦合於該容槽之該下端。特別的是,由於該 彈性裝置係被該第一剛性隔離物及該第二剛性隔離物所 間接包火並壓縮,因此會分別施加一預壓(力)於該第一軸 承及該第二軸承。 承上所述,該第一軸承及該第二軸承之外環均係藉由 該滾珠耦合於該內環之外緣,因此該滾珠會與該內環及該 外環分別形成第一接觸點及第二接觸點。當定子以磁性驅 動轉子而使風扇結構轉動時,即使該風扇仍有擺動之情 形’但是由於該風扇結構並未接觸該彈性裝置,因此該風 扇之擺動並不會影響到該彈性裝置。 並且,上述第-剛性隔離物及第二剛性隔離物係耦合 於該容槽,例如藉由螺紋,因此該第一剛性隔離物與該第 二剛性隔離物間之距離rf是可以調整的,當距離</被調整 時,該彈性裝置所受之壓縮力會隨之改變,因此可藉此改 變該彈性裝置對該第一軸承及該第二軸承所施之預壓。該 調整距離rf的方法例如調整該第一剛性隔離物旋入該容槽 之上端的螺紋圈數來決定,旋入的圈數越多,則彈性裝置 對該第一軸承或該笫二軸承所施的預壓力就會越大。 圖式簡厘說明: 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) - I I -----訂---------I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 2 6 3 2 A7 _B7 五、發明說明() 第1 (a)圖係…習知風扇之爆炸圖。 第1 (b)圖係第1 (a)圖之習知風扇的軸承部份放大圖。 第2圓係本發明之爆炸圖。 第3圖係本發明之軸承部份放大圖。 圖號對照說明= 10 風扇 20 定子 30 軸承 3 1 內環 32 滾珠 33 外環 35 第一接觸點 36 第…接觸點 50 轉子 55 扇葉結構 100 風扇 200 定子 210 容槽 250 第一螺紋 300a 第一軸承 300b 第二軸承 3 10 內環 320 滾珠 330 外環 350 第·接觸點 360 第一接觸點 500 轉子 550 扇葉結構 600 轉軸 610 轉軸第-端 620 轉軸第二端 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格mo X 297公釐) ----------- ------- - 訂·! — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .-1526 3 2 A7 B7 五、發明說明() 630 轉軸中段 700 彈性裝置 800a 第一剛性隔離物 8〇〇b 第二剛性隔離物 800b 第二剛性隔離物 發明詳細說明= 本發明揭露一種含恆定軸承預壓(preloading)裝置之 風扇1 〇〇,其中施加於該風扇之軸承的預壓(力)可可隨時 調整並維持恆定。 請參閱第2圖,本發明之風扇100至少包含一定子 (stator)200 、 '彈性裝置 700 、一第…·個軸承 (bearing)300a、一第二個軸承(bearing)300b、一第一剛性 隔離物800a -第二剛性隔離物800b、一轉子500以及 一轉軸600。其中更如放大部份所示,該定子200具有一 容槽2 1 0,該容槽2 1 0之上、下端(相反兩端)的內緣均具 有第一螺紋250,但圖中僅顯示上端之第一螺紋250。 仍請參閱第2圖,該第·剛性隔離物800a係位於該 容槽210中。該第·軸承(bearing)3 00a係位於該容槽210 屮且位於該第一剛性隔離物800a之上。該彈性裝置7〇〇 係位於該容槽210中且位於該第一軸承(bearing)300a之 上ϋ該第..軸承(bearing)300b係位於該彈性裝置7〇〇之 上。該第一.剛性隔離物800b係位於該第二軸承 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —νΊ - 裝--------訂---------線.! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 4b2632 ___B7_ 五、發明說明() (bearing)3 00b之上。亦即,該彈性裝置700係被第一軸承 3〇〇a及該第二軸承300b所直接包夾並壓縮,該彈性裝置 7〇〇係被該第一剛性隔離物800a及該第二剛性隔離物 800b所間接包央並壓縮。因此該第一剛性隔離物800a可 藉由該第…軸承3 00a壓迫該彈性裝置700,而該彈性裝置 7〇〇則因反作用力而施加 '預壓(力)於該第一軸承300a ; 同樣地,該第二剛性隔離物800b位於該容槽210中且位 於該第二軸承上300b上,該第二剛性隔離物800b藉由該 第二軸承300b壓迫該彈性裝置700,而該彈性裝置700 則闵反作用力而施加-預壓(力)於該第二軸承300b。 請參閱第3圖,該第一軸承300a及該第二軸承300b 均包含一內環310、複數個滾珠320以及一外環330,該 外環330藉由該滾珠320耦合於該內環310之外緣。當內 環3 10相對於該外環3 30轉動時,該滾珠320會分別與該 內環3 1 0及該外環330形成接觸點。 請回到第2圖,該轉子500具有一扇葉結構550。該 轉軸600具有一第一端610、一中段630以及一第二端 620,且該第…端610及該第二端620分別位於該屮段630 之相反兩側。該第·端6 1 0耦合於該轉子500,因此藉由 該轉軸600之帶動,該轉/- 500上之扇葉結構5 50可以該 轉軸600爲軸轉動。另外,該轉軸600之中段63 0及第二 端62〇在依序穿過該第一剛性隔離物800a(經由一中央開 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 2 6 3 2 A7 B7__ 五、發明說明() 口 85〇)、該彈性裝置700及該第二剛性隔離物8 00b(經由 •中央開Π 850)後耦合至該笫一軸承300a及該第二軸承 300b之內環310的內緣。並且該第二端620在由該容槽 2 1 0穿出後受一箝制裝置(未顯示)之箝制而不會鬆脫於該 定+/· 200,該箱制裝置例如.- c职夾。 仍請參閱第2圖,該第一剛性隔離物800a及該第二 剛性隔離物800b係分別耦合於該容槽210之上端及下 端,例如(但不限定)該第-剛性隔離物800a及該第二剛性 隔離物800b之外緣具有第二螺紋850,該第一剛性隔離物 800a可藉由該第二螺紋850及該容槽2 10之第一螺紋250 耦合於該容槽2 1 0之該上端。同樣地,該第.-.剛性隔離物 800b可藉由該第二螺紋850及該容槽2 1 0之第一螺紋250 耦合於該容槽2 1 0之該下端。特別的是,由於該彈性裝置 700係被該第一剛性隔離物800a及該第二剛性隔離物 800b所間接包夾(被第-軸承300a及該第二軸承300b所 直接包夾)並壓縮,因此會分別施加一預壓(力)於該第一軸 承300a及該第二軸承300b。在本實施中該彈性裝置700 係爲一彈簧7〇〇。 請參閱第3圖,承上所述,該第··軸承3 0 0 a及該第 二軸承300b之外環330均係藉由該滾珠320耦合於該內 環310之外緣,因此該滾珠320會與該內環310及該外環 330分別形成第一接觸點3 50及第二接觸點360。當定子 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210^ 297公釐) -------------裝-------訂--------_線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 1、發明說明() 以磁性驅動轉子而使風扇結構轉動時,即使該風扇仍有擺 動之情形,但是由於該風扇結構並未接觸該彈性裝置,因 此該風扇之擺動並+會影響到該彈性裝置。更詳細地說, 該彈性裝置7 0 0因被該第一剛性隔離物8 00a及該第二剛 性隔離物800b壓縮而施加一預壓(力)於該第.....-軸承300a 及該第二軸承300b上,如果該第一剛性隔離物8〇〇a與該 第二剛性隔離物800b間之距離rf可保持一定,則該彈性 裝置700被壓縮的長度會維持一定,則該彈性裝置700施 加於該第一軸承3 00a及該第二軸承300b之預壓(力)爲恆 定°如此,在該第一軸承300a及該第二軸承300b中該第 一接觸點3 50及該第二接觸點360亦可以保持在固定位置 上而不會隨著風扇的轉動而偏移。如此,在習知技術中因 爲”軸承之接觸點會隨風扇轉動而偏移”所導致的諸多問 題(例如震動、噪音及磨耗)將可有效地獲得解決。 請參閱第3圖’値得注意的是,上述第一剛性隔離物 800a及第二剛性隔離物800b係耦合於該容槽2 1 0,例如 藉由螺紋,因此該第一剛性隔離物800a與該第二剛性隔 離物800b間之距離rf是可以調整的,當距離被調整時, 該彈性裝置7〇〇所受之壓縮力會隨之改變,因此可藉此改 變該彈性裝置700對該第一軸承300a及該第二軸承300b 所施之預壓。該調整距離rf的方法例如調整該第.剛性隔 離物800a旋入該容槽210之上端的螺紋圈數來決定,旋 入的圈數越多,則彈性裝置7〇0對該第一軸承300a或該 第12頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂---------線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 5 2 6 3 2 A7 B7 五、發明說明() 第二軸承3 00b所施的預壓力就會越大。如此,使用者可 視需求調整該第一剛性隔離物800a與該第二剛性隔離物 800bru0之距離rf以改變彈性裝置700對該軸承所施的預 壓力。然而,本發明所述求之精神在於該距離係可調整, 因此距離之調整並非僅限定於上述方式,其他任何適當 之方式均可。 以上所述僅爲本發明之較佳實施例而已,並非用以限 定本發明之申請專利範圍;凡其它未脫離本發明所揭示之 精神下所完成之等效改變或修飾,例如改變調整距離之 方式,均應包含在下述之申請專利範圍內。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I I I----—訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第13頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)Al規格(210 X 297公爱)

Claims (1)

  1. Λ8 RS CS D8 4 6 2 6 3 2 六、申請專利範圍 1·一種含恆定軸承預壓(preloading)裝置之風扇,該風扇至 少包含: 一定子(stator),該定子具有一容槽; 一第一剛性隔離物,位於該容槽中; --第一軸承(bearing),位於該容槽中且位於該第一剛 性隔離物上; -彈性裝置,位於該容槽中且位於該第一軸承上; 一第二軸承,位於該容槽中且位於該彈性裝置上; --第二剛性隔離物,位於容槽中且位於該第二軸承 _h ; .一轉子,耦合於該定子,且該轉子具有一扇葉結構; 一轉軸,具有一第一端、·-中段以及一第二端,該第 一端及該第二端分別位於該中段之相反兩側,其中該第 —端耦合於該轉子,且該轉軸之中段在穿過該第一及該 第二剛性隔離物及該彈性裝置後與該第一.及該第二軸承 稱合; 其中該第一剛性隔離物藉由該第一軸承壓迫該彈性 裝置’該第二剛性隔離物藉由該第二軸承壓迫該彈性裝 置’該第一剛性隔離物與該第二剛性隔離物間之距離係 可調整,以改變該彈性裝置對該第一軸承及該第二軸承 所施之預壓。 2.如申請專利範圍第丨項所述之風扇,其中上述第.一剛性 隔離物及上述第二剛性隔離物係藉螺紋耦合於該容槽。 第U貰 (請元閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-------訂·--------I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ΐ 452632 Fi8 CS D8 六、申請專利範圍 3 .如申請專利範圔第1項所述之風扇,其中上述轉軸之第 二端在由上述容槽穿出後受一箝制裝置之箝制而不會鬆 脫於上述定子。 4.如申請專利範圍第3項所述之風扇,其中上述箝制裝置 包含·一 C型夾。 ,如申請專利範圍第1項所述之風扇,其中上述第一軸承 更包含: .一內環; 複數個滾珠;及 ••外環,該外環藉由該滾珠耦合於該內環之外緣。 (請.VSY^tf背靣之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6_如申請專利範圍第5項所述之風扇,其中上述軸承之中 段係耦合於上述第一軸承之內環的內緣。 7·如申請專利範圍第】項所述之風扇,其中上述第二軸承 更包含: •-內環; 複數個滾珠;及 一外環,該外環藉由該滾珠耦合於該內環之外緣。 8 .如申請專利範圍第7項所述之風扇,其中上述軸承之中 第1S頁 衣纸張尺度適用申國國家標準(CNS)AJ規格(2]0 X 公釐) 裝·-------訂---------線— Ah BS C8 DS 452632 六、申請專利範圍 段係耦合於上述第-:軸承之内環的內緣° 9.如申請專利範圍第】項所述之風扇,其中上述彈性裝置 至少包含一彈簧。 1 〇·如申請專利範圍第9項所述之風扇,其中上述彈簧之兩 端分別耦合於上述第一軸承之內環及上述第二軸承之 內環。 --------------髮--- (請,/-閱讀背-|之注咅?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制取 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A1規格(2]0 x 297公复)
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