TWI546453B - 散熱風扇 - Google Patents

Description

散熱風扇

本發明涉及一種風扇，尤其涉及一種用於對發熱電子元件進行散熱的散熱風扇。

風扇係電腦散熱系統的一個關鍵組成部件，對提高風扇的運行壽命、可靠性及保障電腦系統的穩定運行至關重要。風扇軸承一般採用潤滑油潤滑，而現有風扇軸承的保油效果一般不甚理想，隨著軸承內潤滑油的損耗，風扇轉軸與軸承內壁之間的摩擦會相應增加，從而降低軸承的壽命，進而減少風扇的使用壽命。

目前，本領域技術人員主要係藉由於散熱風扇的軸承系統中導入保油結構，以達到增強軸承的潤滑和密封的效果。通常會在軸承的上方設置一環形的擋油環，所述擋油環與軸承之間形成一儲油空間，擋油環的內緣與轉軸的外表面之間形成間隙，以避免轉軸轉動時兩者之間的摩擦。工作時，軸承內的部分潤滑油在離心力作用下沿轉軸向上運動，經擋油環阻擋，聚集在儲油空間內，然後回流至軸承內，從而避免潤滑油洩漏。然而，所述種結構的風扇，需要額外地增加擋油環於軸承的上方，才能有效地防止潤滑油洩漏，從而導致一方面，製造成本增加，風扇結構複雜，組裝時間增長；另一方面，擋油環易於鬆動，進而影響保油效果。

有鑒於此，有必要提供一種結構簡單且保油效果好的散熱風扇。

一種散熱風扇，其包括定子結構、與定子結構配合且可相對其旋轉的轉子結構及支撐所述定子結構的基板，所述轉子結構包括輪轂及轉軸，所述轉軸一端固定至所述輪轂上，所述基板上設有軸座，所述軸座內部開設有一收容空間，所述收容空間內設有軸承，所述轉軸的另一端伸入所述收容空間內並與所述軸承可轉動連接，所述軸座的頂端向所述轉軸一體彎折而形成有封蓋所述收容空間的擋油部。

本發明的散熱風扇無需額外的增加擋油環、扣環等繁瑣部件，從而也降低了製造成本，提高了組裝效率。更為重要的係，由於所述擋油部自軸座頂端一體延伸至所述輪轂內的固定座的下方，使得所述擋油部的穿孔的周緣上表面靠近所述固定座並受到所述固定座保護，從而散熱風扇在工作時，所述擋油部不會因為轉子結構的高速旋轉而變形，可達到更好的保油效果，況且所述軸承頂端與所述擋油部之間的儲油空間內的潤滑油也會進一步受到固定座的阻擋而聚集在儲油空間內，有利於防止漏油。

10‧‧‧扇框

11‧‧‧底板

13、513‧‧‧側壁

14‧‧‧軸座

20‧‧‧軸承系統

21‧‧‧軸承

23‧‧‧耐磨片

30‧‧‧定子結構

31‧‧‧鐵心

33‧‧‧線圈

35‧‧‧電路板

37‧‧‧絕緣架

39‧‧‧安裝孔

50‧‧‧轉子結構

51‧‧‧輪轂

53‧‧‧轉軸

55‧‧‧磁組

57‧‧‧扇葉

60‧‧‧儲油空間

100‧‧‧散熱風扇

111‧‧‧進風口

113‧‧‧基板

115‧‧‧肋條

131‧‧‧圍設部

134‧‧‧出風口

140‧‧‧收容空間

141‧‧‧固定部

142‧‧‧連接部

143‧‧‧主體部

144‧‧‧臺階部

145‧‧‧凸台

211‧‧‧軸孔

213‧‧‧導油槽

511‧‧‧底壁

531‧‧‧環形槽

1451‧‧‧擋油部

1453‧‧‧穿孔

5112‧‧‧固定座

圖1為散熱風扇的組合示意圖。

圖2為圖1中散熱風扇的立體分解示意圖。

圖3為圖2的倒置圖。

圖4為圖1中散熱風扇沿IV-IV線的剖面示意圖。

下面參照附圖，結合實施例作進一步說明。

請參見圖1至圖2，所述散熱風扇100包括一扇框10，一軸承系統20，一定子結構30及一轉子結構50，所述轉子結構50對應設置於所述定子結構30的週邊，轉子結構50和定子結構30分別收容於扇框10內。

所述扇框10包括一底板11、及自底板11邊緣垂直向上延伸的一側壁13及形成於底板11上的一軸座14。

所述底板11為一平整的板體，其中部開設有貫穿的進風口111，所述進風口111呈圓環狀。一基板113位於所述進風口111的中部。所述軸座14形成於基板113上。複數肋條115位於進風口111內且連接基板113與底板11。本實施例中，所述基板113、肋條115以及軸座14可以一體形成。

所述側壁13包括一圍繞轉子結構50的半圓狀的圍設部131及自所述半圓狀的圍設部131的兩端分別向外延伸的二導流部133、135。二導流部133、135相互平行且間隔設置。二間隔的導流部133、135之間形成出風口134。

所述軸座14呈筒狀，其自扇框10的基板113的上表面中部向上突設形成。所述軸座14頂端為一開口端，其中央形成一收容空間140。所述軸座14包括一自基板113垂直向上延伸的環形的固定部141、自固定部141頂端水平向內延伸形成的環狀的連接部142、自連接部142上表面垂直向上延伸的主體部143、自主體部143頂端斜向上向內延伸的圓臺狀的臺階部144以及自臺階部144頂端進一步斜向上向內延伸的圓臺狀的凸台145。

所述固定部141的內徑大於所述主體部143的內徑，所述固定部 141的外徑大於所述主體部143的外徑。所述臺階部144與所述凸台145的內徑及外徑均自其底端向頂端方向逐漸減小，且所述凸台145底端的內徑等於所述臺階部144頂端的內徑。本實施例中，所述固定部141、連接部142、主體部143、臺階部144以及凸台145一體成型。

所述軸承系統20包括一軸承21以及一耐磨片23。所述軸承21為一內部具有大量孔隙的含油軸承。所述軸承21藉由軸座14頂端的開口收容於其收容空間140內。所述軸承21內部形成一軸向延伸的軸孔211。所述軸承21的外表面對稱的形成有複數導油槽213。每一導油槽213從軸承21的頂端表面延伸至軸承21的外表面，並於軸承21的頂面和外表面分別與軸承21內部的軸孔211相連通，以供潤滑油回流。所述耐磨片23為一圓盤狀的片體，其由耐磨的材料做成。所述耐磨片23位於軸座14的收容空間140的底部，且向上抵頂軸承21的底部。

所述定子結構30包括一定子鐵心31、一線圈33、一電路板35、一絕緣架37。所述絕緣架37將定子鐵心31包覆於其內。所述線圈33纏繞於絕緣架37上。所述電路板35設於所述絕緣架37的底端並與線圈33電性相連。所述定子鐵心31、絕緣架37及電路板35的中央分別形成相互對應的同軸孔，從而組裝後於整個定子結構30的中央形成上下貫穿的一安裝孔39。

請同時參見圖3，所述轉子結構50包括一輪轂51、一轉軸53、一磁組55及複數扇葉57。

所述輪轂51呈筒狀，包括一圓形的底壁511及自底壁511周緣垂直向上延伸的一環狀的側壁513。所述底壁511的上表面中央形成有 一固定座5112。所述固定座5112固定轉軸53的頂端與其內。所述轉軸53於遠離所述固定座5112的一端形成一自由端。優選地，所述轉軸53上靠近頂端的位置設置一環形槽531且位於軸座14的收容空間140內，所述環形槽531用以將潤滑油濺出的路徑隔斷，從而更好地防止潤滑油濺出。

所述磁組55呈環狀，貼設於所述輪轂51的側壁513的內表面。所述複數扇葉57環設於所述側壁513的週邊並呈放射狀向外延伸。所述磁組55及所述輪轂51的內徑大於鐵心31及絕緣架37的外徑，以便於將鐵心31及絕緣架37收容於其內。

所述輪轂51罩設定子結構30並將定子結構30收容在內。所述磁組55與鐵心31間隔設置，且相對固定於定子結構30週邊。所述轉軸53的自由端伸入位於軸座14內的軸承21的軸孔211中並與軸承21可轉動連接，且抵頂於所述耐磨片23上。所述軸座14的固定部141及主體部143環繞軸承21於其內。所述軸座14的凸台145高出所述轉軸53的環形槽531所在的平面。

請參見圖4，組裝時，將軸座14的頂端，在本實施例中即係軸座14的凸台145周緣，朝向所述轉軸53的方向一體彎折形成有封蓋所述收容空間140的一擋油部1451。本實施例中，所述擋油部1451藉由將軸座14的頂端熱熔的方法形成。所述擋油部1451位於所述固定座5112頂端與所述環形槽531之間，且擋油部1451的上表面與所述固定座5112的底面相靠近，且二者之間形成一狹縫，以便於所述輪轂51不受阻礙而自由旋轉。所述擋油部1451呈環狀，其中部形成一貫穿其軸向的穿孔1453。所述穿孔1453供轉軸53穿過，其內徑大於所述轉軸53的外徑，從而在所述擋油部1451位 於穿孔1453的周緣與轉軸53之間形成一微小的縫隙，以便於所述轉軸53旋轉時不被穿孔1453阻礙。優選地，所述擋油部1451位於轉軸53的環形槽531的上方，且環繞所述轉軸53。當然，所述擋油部1451也可以延伸伸入所述環形槽531內部。

另外，所述擋油部1451與軸承21的頂端以及轉軸53的環形槽531之間共同形成一儲油空間60。工作時，定子結構30和轉子結構50的磁場交互作用驅動轉子結構50旋轉。由於離心力作用沿轉軸53飛濺出來的潤滑油，藉由軸承21頂端和轉軸53之間形成的縫隙聚集到上方的儲油空間60內。所述轉軸53的環形槽531使得由於離心力作用沿轉軸53向上運動的潤滑油的路徑不連續，且由於擋油部1451與轉軸53之間形成的間隙寬度足夠小，往外飛濺的潤滑油藉由擋油部1451的阻擋，幾乎全部被聚集在儲油空間60內。該等聚集在儲油空間60內的潤滑油進一步沿著軸承21外表面的導油槽213回流至軸承21內，從而充分地防止了潤滑油的洩漏，保證了軸承21與轉軸53之間良好的性能。同時，由於所述擋油部1451由所述軸座14的頂端向所述轉軸53一體彎折形成，因此，本發明的散熱風扇100無需額外的增加擋油環、扣環等繁瑣部件，從而也降低了製造成本，提高了組裝效率。更為重要的係，由於所述擋油部1451一體延伸至所述固定座5112的下方，使得所述擋油部1451的穿孔1453的周緣上表面靠近所述固定座5112並受到所述固定座5112保護，從而散熱風扇100在工作時，所述擋油部1451不會因為轉子結構50的高速旋轉而變形，可達到更好的保油效果，況且儲油空間60內的潤滑油也會進一步受到固定座5112的阻擋而聚集在儲油空間60內，有利於防止漏油。

21‧‧‧軸承

23‧‧‧耐磨片

31‧‧‧鐵心

33‧‧‧線圈

35‧‧‧電路板

37‧‧‧絕緣架

51‧‧‧輪轂

53‧‧‧轉軸

55‧‧‧磁組

60‧‧‧儲油空間

531‧‧‧環形槽

1451‧‧‧擋油部

1453‧‧‧穿孔

5112‧‧‧固定座

Claims (9)

1. 一種散熱風扇，其包括定子結構、與定子結構配合且可相對其旋轉的轉子結構及支撐所述定子結構的基板，所述轉子結構包括輪轂及轉軸，所述轉軸一端固定至所述輪轂上，其改良在於：所述基板上設有軸座，所述軸座內部開設有一收容空間，所述收容空間內設有軸承，所述轉軸的另一端伸入所述收容空間內並與所述軸承可轉動連接，所述軸座的頂端向所述轉軸一體彎折而形成有封蓋所述收容空間的擋油部，所述軸承的外表面對稱地形成有複數導油槽，每一導油槽從軸承的頂端表面延伸至軸承的外表面，並於軸承的頂面和外表面分別與軸承內部的軸孔相連通，以供潤滑油回流。
2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中：所述擋油部呈環狀，其中部形成有沿其軸向的通孔，所述通孔供所述轉軸穿設。
3. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中：所述輪轂包括一固定座，所述轉軸的一端固定於固定座內，所述擋油部一體延伸至所述固定座的下方。
4. 如申請專利範圍第3項所述的散熱風扇，其中：所述轉軸上設有一環形槽，所述環形槽位於所述軸座的收容空間內，所述擋油部位於所述固定座與所述環形槽之間。
5. 如申請專利範圍第3項所述的散熱風扇，其中：所述轉軸上設有一環形槽，所述環形槽位於所述軸座的收容空間內，所述擋油部伸入所述環形槽內部。
6. 如申請專利範圍第3項所述的散熱風扇，其中：所述擋油部的上表面與所述固定座的底面之間形成一狹縫。
7. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中：所述軸座包括一筒狀的主體部，自主體部頂端斜向上向內延伸的圓臺狀的臺階部以及自臺階部進一步斜向上向內延伸的圓臺狀的凸台，所述凸台向所述轉軸的方向彎折形成所述擋油部。
8. 如申請專利範圍第7項所述的散熱風扇，其中：所述擋油部藉由熱熔所述凸台形成。
9. 如申請專利範圍第4項所述的散熱風扇，其中：所述軸承的頂端與所述擋油部之間形成一與所述環形槽連通的儲油空間。