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

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）