TWI745869B - 複合式軸承結構 - Google Patents

Abstract

一種複合式軸承結構，用以容置一軸心。複合式軸承結構包含一軸套、一軸承以及一第一阻流件。軸套具有一容置空間。軸承設置於軸套的容置空間，軸承具有一軸孔。軸孔用以容置軸心。軸承與軸套形成一腔室。腔室連通軸孔。第一阻流件設置於腔室且套設軸承。

Description

複合式軸承結構

本發明係關於一種複合式軸承結構，特別是一種具有阻流件的複合式軸承結構。

在機械結構中，常利用轉動元件來傳遞動力或改變外形。為了使元件順利轉動，大多會利用軸承結構來承托轉動元件，並在軸承結構與轉動元件之間注入潤滑油，以減少轉動元件在軸承結構內轉動時所產生的摩擦力。

然而，轉動元件在運作時與軸承結構之間的摩擦力會轉化成熱能，潤滑油一旦受熱後便會增加其流動性，而使得潤滑油容易從軸承結構的間隙洩露而出，導致轉動元件與軸承結構之間的潤滑油容易不足，而無法有效地減少轉動元件在軸承結構內轉動時所產生的摩擦力。除此之外，為了因應科技發展亦推出了多種小型化的軸承結構。這些小型化的軸承結構因為整體體積變小，所能夠內儲的潤滑油更加少量。已經內儲不多的潤滑油更容易因受熱而增加其流動性，導致更加無法有效地減少轉動元件與軸承結構之間的摩擦力，甚至會嚴重降低轉動元件的使用壽命。

本發明在於提供一種複合式軸承結構，藉以解決潤滑油易於從複合式軸承結構的間隙洩露而出的問題。

本發明之一實施例所揭露之複合式軸承結構，用以容置一軸心。複合式軸承結構包含一軸套、一軸承以及一第一阻流件。軸套具有一容置空間。軸承設置於軸套的容置空間，且軸承具有一軸孔。軸孔用以容置軸心。軸承與軸套形成一腔室。腔室連通軸孔。第一阻流件設置於腔室且套設軸承。

根據上述實施例所揭露的複合式軸承結構，第一阻流件設置於腔室且套設於軸承。如此一來，第一阻流件可有效地增加腔室內之潤滑油的流動路徑長度，使得潤滑油不易從軸套與軸承之間的微小間隙洩露而出。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

以下將說明有關本發明之一實施例，首先請參閱圖1至圖3。圖1係為根據本發明之一實施例所繪示之複合式軸承結構10a的立體示意圖。圖2係為圖1之複合式軸承結構10a的分解示意圖。圖3係為圖1之複合式軸承結構10a的剖面示意圖。

本實施例之複合式軸承結構10a例如應用於容置諸如馬達、冷卻風扇、一般電扇與筆電樞轉件等機械轉動負載零件的軸心（未繪示）。複合式軸承結構10a包含一軸套100a、一軸承200a以及至少一第一阻流件300a。軸套100a具有一容置空間101a。軸承200a例如為含油軸承並且設置於軸套100a的容置空間101a。軸承200a具有一軸孔201a。軸孔201a可用來容置上述所提到的軸心。軸承200a與軸套100a形成一腔室C。腔室C用來容納潤滑油（未繪示）並且連通軸孔201a，使得軸孔201a所容置的軸心得以獲得潤滑效果。第一阻流件300a設置於腔室C且套設於軸承200a。第一阻流件300a可有效地增加腔室C內之潤滑油的流動路徑長度，透過第一阻流件300a與軸承200a的複合式結構，使得潤滑油不易從軸套100a與軸承200a之間的微小間隙（未繪示）洩露而出。

具體來說，在本實施例以及本發明的部份實施例中，軸套100a包含一側牆110a以及一座部120a。側牆110a立於座部120a且圍繞容置空間101a。軸承200a包含一主體部210a以及一側部220a。側部220a設置於主體部210a之一端。主體部210a位於軸套100a的座部120a與側部220a之間。側部220a緊配設置於軸套100a的側牆110a。第一阻流件300a套設軸承200a的主體部210a。也就是說，腔室C內的潤滑油可藉由緊配設置的側牆110a以及側部220a而不易從軸套100a與軸承200a之間的微小間隙洩露而出；此外，當潤滑油受熱汽化後亦不易於此軸套100a與軸承200a之間的微小間隙逸散而出。值得注意的是，在本實施例以及本發明的部份實施例中，軸承200a的主體部210a與側部220a係為一體成型的結構，但本發明不以此為限。在部份實施例中，主體部與側部亦可為兩件式的結構。除此之外，在本實施例以及本發明的部份實施例中，第一阻流件300a於外緣處為圓形，但本發明不以此為限。在部份實施例中，第一阻流件亦可於外緣處具有切邊，詳細容待以下由圖11至圖12的實施例來進行說明。

在本實施例以及本發明的部份實施例中，更可包含至少一第二阻流件400a。第二阻流件400a設置於腔室C且套設軸承200a的主體部210a。具體來說，第一阻流件300a的數量與第二阻流件400a的數量皆為多個，並且第一阻流件300a與第二阻流件400a彼此交替地設置。如此一來，當複合式軸承結構10a安裝在高速運作的軸心時，可藉由第一阻流件300a與第二阻流件400a的分層結構來分散自軸心傳來的震動，進而達到吸震的效果。除此之外，第二阻流件400a的外徑小於第一阻流件300a的外徑。也就是說，在第二阻流件400a的外緣（未另標號）與側牆110a之間、以及在相鄰兩個第一阻流件300a之間，會形成一第一小型容油空間sc1，藉此使得潤滑油延長停留在第一阻流件300a、第二阻流件400a與側牆110a之間，達到降低潤滑油流動程度的效果，透過第一阻流件300a、第二阻流件400a與軸承200a的複合式結構，進一步使得潤滑油不易從軸套100a與軸承200a之間的微小間隙洩露而出。值得注意的是，在本實施例以及本發明的部份實施例中，係優先將第二阻流件400a之其中一者鄰近側部220a設置。如此一來，第一小型容油空間sc1之其中一者亦會鄰近側部220a，而能提供側部220a與第二阻流件400a之間良好的潤滑效果，但本發明不以此為限。在部份實施例中，亦可將第一阻流件之其中一者鄰近軸承的側部設置。

在本實施例以及本發明的部份實施例中，第一阻流件300a具有至少一第一缺槽301a，而第二阻流件400a具有至少一第二缺槽401a。具體來說，第一阻流件300a例如具有四個方形的第一缺槽301a，且第一缺槽301a位於第一阻流件300a的內緣（未另標號），而第二阻流件400a例如具有四個方形的第二缺槽401a，且第二缺槽401a位於第二阻流件400a的內緣（未另標號），但本發明不以第一缺槽301a與第二缺槽401a的數量、位置或形狀為限。在部份實施例中，第一阻流件可具有二個以上的第一缺槽，而第二阻流件可具有二個以上的第二缺槽。在部份實施例中，第一缺槽可位於第一阻流件的外緣，而第二缺槽可位於第二阻流件的外緣。在部份實施例中，第一缺槽與第二缺槽皆可為圓弧形。在本實施例以及本發明的部份實施例中，第一缺槽301a與第二缺槽401a相錯位且彼此相連通。如此一來，每一個第一缺槽301a與第二缺槽401a的內壁面與主體部210a之間皆可形成一第二小型容油空間sc2，藉此使得潤滑油延長停留在第一阻流件300a、第二阻流件400a與主體部210a之間，達到降低潤滑油流動程度的效果，更進一步使得潤滑油不易從軸套100a與軸承200a之間的微小間隙洩露而出。除此之外，由於第一缺槽301a與第二缺槽401a能夠分別提供第一阻流件300a與第二阻流件400a些許變形的空間，因此有利於將第一阻流件300a與第二阻流件400a裝配套設到主體部210a。

在本實施例以及本發明的部份實施例中，更可包含一防震結構500a。防震結構500a的材質可例如為諸如銅之金屬材質。防震結構500a設置於軸套100a之座部120a與主體部210a之間。防震結構500a包含一中心部510a以及一外周部520a。外周部520a圍繞中心部510a。中心部510a凸出外周部520a，並且中心部510a在朝向軸套100a之座部120a的一側具有一凹陷511a。由於在將防震結構500a組裝後，凹陷511a會由中心部510a、外周部520a與座部120a所包圍而形成一第三小型容油空間sc3。第三小型容油空間sc3可以儲納潤滑油，達到降低潤滑油流動程度的效果，透過第一阻流件300a、第二阻流件400a、防震結構500a與軸承200a的複合式結構，而更加進一步地使得潤滑油不易從軸套100a與軸承200a之間的微小間隙洩露而出；除此之外，第三小型容油空間sc3還能避免來自軸心的震動透過防震結構500a的中心部510a直接傳遞到軸套100a內的其他零件。

在本實施例以及本發明的部份實施例中，更可包含一墊片600a。墊片600a例如為耐磨片並且例如以緊密平貼接觸的方式設置於防震結構500a與主體部210a之間。墊片600a具有例如為直線的第一邊601a以及例如為弧線的第二邊602a。第一邊601a連接第二邊602a。墊片600a在第一邊601a處與側牆110a保持有一定距離，而墊片600a在第二邊602a處貼合側牆110a。如此一來，墊片600a可在第二邊602a處將腔室C分割成一第一儲油空間C1以及一第二儲油空間C2，但在第一邊601a處仍保持第一儲油空間C1與第二儲油空間C2相連通，其中第一阻流件300a位於第一儲油空間C1，而防震結構500a位於第二儲油空間C2。藉由設置墊片600a，位於第二儲油空間C2的潤滑油可能會受到墊片600a的阻擋而不易流動到第一儲油空間C1，透過第一阻流件300a、第二阻流件400a、防震結構500a、墊片600a與軸承200a的複合式結構，進而再更加進一步地使得潤滑油不易從軸套100a與軸承200a之間的微小間隙洩露而出。

在上述的實施例中，係由多個第一阻流件300a與第二阻流件400a來套設主體部210a，但本發明不以此為限。請參閱圖4至圖5。圖4係為根據本發明之另一實施例所繪示之複合式軸承結構10b的分解示意圖。圖5係為圖4之複合式軸承結構10b的剖面示意圖。以下僅針對本發明之另一實施例與前述之部份實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。在本實施例以及本發明的部份實施例中，僅有螺旋狀結構的第一阻流件300b套設主體部210b。具體來說，第一阻流件300b例如為線圈彈簧(coil spring)並且位於側部220b與座部120b之間。由於第一阻流件300b具有圓形截面且螺旋圍繞的線圈（未另標號），在線圈與主體部210b和線圈與側牆110b之間會形成多個螺旋通道hxb，藉此增加潤滑油的流動路徑長度，透過第一阻流件300b與軸承200b的複合式結構，使得潤滑油不易從軸套100b與軸承200b之間的微小間隙洩露而出。值得注意的是，本實施例以及本發明的部份實施例係將第一阻流件300b之線圈彈簧完全壓縮，但本發明不以此為限。在部份實施例中，第一阻流件之線圈彈簧亦可未被完全壓縮，而形成較大的螺旋通道以增加流道空間。或者，在其他部份實施例中，第一阻流件亦可為其他例如為螺旋柱狀體等不具有彈性的螺旋狀結構。

在上述的實施例中，係由座部120a、120b與側部220a、220b來封閉腔室，但本發明不以此為限。請參閱圖6至圖8。圖6係為根據本發明之再一實施例所繪示之複合式軸承結構10c的立體示意圖。圖7係為圖6之複合式軸承結構10c的分解示意圖。圖8係為圖6之複合式軸承結構10c的剖面示意圖。以下僅針對本發明之再一實施例與前述之部份實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。在本實施例以及本發明的部份實施例中，軸套100c僅包含一側牆110c。側牆110c圍繞容置空間101c。軸承200c的數量為二，並且軸承200c各自的軸孔201c彼此連通。軸承200c各自包含一主體部210c以及一側部220c。二主體部210c設置於二側部220c之間。側部220c緊配設置於軸套100c的側牆110c。腔室C內的潤滑油可藉由緊配設置的側牆110c以及側部220c而不易從軸套100c與軸承200c之間的微小間隙（未繪示）洩露而出；此外，當潤滑油受熱汽化後亦不易於此軸套100c與軸承200c之間的微小間隙逸散而出。

同樣地，在上述的實施例中，係由多個第一阻流件300c與第二阻流件400c套設主體部210c，但本發明不以此為限。請參閱圖9至圖10。圖9係為根據本發明之又一實施例所繪示之複合式軸承結構10d的分解示意圖。圖10係為圖9之複合式軸承結構10d的剖面示意圖。以下僅針對本發明之又一實施例與前述之圖6至圖8的實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。在本實施例以及本發明的部份實施例中，僅有螺旋狀結構的第一阻流件300d套設主體部210d。具體來說，第一阻流件300d例如為線圈彈簧並且位於二側部220d之間。由於第一阻流件300d具有圓形截面且螺旋圍繞的線圈（未另標號），在線圈與主體部210d和線圈與側牆110d之間會形成多個螺旋通道hxd，藉此增加潤滑油的流動路徑，透過第一阻流件300d與軸承200d的複合式結構，使得潤滑油不易從軸套100d與軸承200d之間的微小間隙洩露而出。值得注意的是，本實施例以及本發明的部份實施例係將第一阻流件300d之線圈彈簧完全壓縮，但本發明不以此為限。在部份實施例中，第一阻流件之線圈彈簧亦可未被完全壓縮，而形成較大的螺旋通道以增加流道空間。或者，在其他部份實施例中，第一阻流件亦可為其他例如為螺旋柱狀體等不具有彈性的螺旋狀結構。

在上述圖1至圖3的實施例中，第一阻流件300a於外緣處為圓形並且於內緣處具有四個方形的第一缺槽301a，且第二阻件流400a於內緣處具有四個方形的第二缺槽401a，但本發明不以此為限。請參閱圖11與圖12。圖11係為根據本發明之再另一實施例所繪示之複合式軸承結構10e的分解示意圖。圖12係為圖11之複合式軸承結構10e的剖面示意圖。以下僅針對本發明之再另一實施例與前述之圖6至圖8的實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。在本實施例以及本發明的部份實施例中，第一阻流件300e例如具有三個圓弧形的第一缺槽301e，而第二阻流件400e例如具有三個圓弧形的第二缺槽401e。此外，第一阻流件300e於外緣處具有例如為直線的第一邊310e以及例如為弧線的第二邊320e。第一邊310e連接第二邊320e。第一邊310e與第一缺槽301e在第一阻流件300e的徑向方向上相錯位；也就是說，第一缺槽301e背向第二邊320e。第一邊310e至第一阻流件300e之中心點（未另標號）的最短距離小於第二邊320e至第一阻流件300e之中心點的最短距離。第一阻流件300e在第一邊310e處與側牆110e保持有一定距離，而第一阻流件300e在第二邊320e處貼合側牆110e。如此一來，第一小型容油空間sc1彼此之間仍可在第一邊310e處保有一定的連通性。同理，圖6至圖8之實施例亦可將第一阻流件300c改成配置為圖11至圖12之實施例的第一阻流件300e而成為又另一實施例，在此不再加以贅述。

根據上述實施例所揭露的複合式軸承結構，第一阻流件設置於腔室且套設於軸承。如此一來，第一阻流件可有效地增加腔室內之潤滑油的流動路徑長度，透過第一阻流件與軸承的複合式結構，使得潤滑油不易從軸套與軸承之間的微小間隙洩露而出。

在部份實施例中，側部緊配設置於軸套的側牆。腔室內的潤滑油可藉由緊配設置的側牆以及側部而不易從軸套與軸承之間的微小間隙洩露而出；此外，當潤滑油受熱汽化後亦不易於此軸套與軸承之間的微小間隙逸散而出。

在部份實施例中，第一阻流件與第二阻流件彼此交替地設置。如此一來，當複合式軸承結構安裝在高速運作的軸心時，可藉由第一阻流件與第二阻流件的分層結構來分散自軸心傳來的震動，進而達到吸震的效果。

在部份實施例中，第二阻流件的外徑小於第一阻流件的外徑，以形成第一小型容油空間，藉此使得潤滑油延長停留在第一阻流件、第二阻流件與側牆之間，達到降低潤滑油流動程度的效果，透過第一阻流件、第二阻流件與軸承的複合式結構，進一步使得潤滑油不易從軸套與軸承之間的微小間隙洩露而出。

在部份實施例中，第一缺槽與第二缺槽相錯位。如此一來，每一個第一缺槽與第二缺槽的內壁面與主體部之間皆可形成第二小型容油空間，藉此使得潤滑油延長停留在第一阻流件、第二阻流件與主體部之間，達到降低潤滑油流動程度的效果，更進一步使得潤滑油不易從軸套與軸承之間的微小間隙洩露而出。

在部份實施例中，更可包含防震結構。在將防震結構組裝後，凹陷會由中心部、外周部與座部所包圍而形成一第三小型容油空間。第三小型容油空間可以儲納潤滑油，達到降低潤滑油流動程度的效果，透過第一阻流件、第二阻流件、防震結構與軸承的複合式結構，而更加進一步地使得潤滑油不易從軸套與軸承之間的微小間隙洩露而出；除此之外，第三小型容油空間還能避免來自軸心的震動透過防震結構的中心部直接傳遞到軸套內的其他零件。

在部份實施例中，更可包含墊片。藉由設置墊片，位於第二儲油空間的潤滑油可能會受到墊片的阻擋而不易流動到第一儲油空間，透過第一阻流件、第二阻流件、防震結構、墊片與軸承的複合式結構，進而再更加進一步地使得潤滑油不易從軸套與軸承之間的微小間隙洩露而出。

在部份實施例中，第一阻流件為具有圓形截面且螺旋圍繞的線圈，在線圈與主體部和線圈與側牆之間會形成多個螺旋通道，藉此增加潤滑油的流動路徑長度，透過第一阻流件與軸承的複合式結構，使得潤滑油不易從軸套與軸承之間的微小間隙洩露而出。

在部份實施例中，第一阻流件於外緣處具有第一邊以及第二邊。第一邊連接第二邊。第一邊與第一缺槽在第一阻流件的徑向方向上相錯位。第一邊至第一阻流件之中心點的最短距離小於第二邊至第一阻流件之中心點的最短距離。第一阻流件在第一邊處與側牆保持有一定距離，而第一阻流件在第二邊處貼合側牆。如此一來，第一小型容油空間彼此之間仍可在第一邊處保有一定的連通性。

雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10a、10b、10c、10d、10e             複合式軸承結構 100a、100b、100c、100d                軸套 101a、101c                                      容置空間 110a、110b、110c、110d、110e     側牆 120a、120b                                      座部 200a、200b、200c、200d                軸承 201a、201c                                      軸孔 210a、210b、210c、210d                主體部 220a、220b、220c、220d                側部 300a、300b、300c、300d、300e     第一阻流件 301a、301e                                      第一缺槽 310e                                                 第一邊 320e                                                 第二邊 400a、400e                                      第二阻流件 401a、401e                                      第二缺槽 500a                                                 防震結構 510a                                                 中心部 511a                                                 凹陷 520a                                                 外周部 600a                                                 墊片 601a                                                 第一邊 602a                                                 第二邊 C                                                      腔室 C1                                                    第一儲油空間 C2                                                    第二儲油空間 sc1                                                    第一小型容油空間 sc2                                                    第二小型容油空間 sc3                                                    第三小型容油空間 hxb、hxd                                         螺旋通道

圖1係為根據本發明之一實施例所繪示之複合式軸承結構的立體示意圖。 圖2係為圖1之複合式軸承結構的分解示意圖。 圖3係為圖1之複合式軸承結構的剖面示意圖。 圖4係為根據本發明之另一實施例所繪示之複合式軸承結構的分解示意圖。 圖5係為圖4之複合式軸承結構的剖面示意圖。 圖6係為根據本發明之再一實施例所繪示之複合式軸承結構的立體示意圖。 圖7係為圖6之複合式軸承結構的分解示意圖。 圖8係為圖6之複合式軸承結構的剖面示意圖。 圖9係為根據本發明之又一實施例所繪示之複合式軸承結構的分解示意圖。 圖10係為圖9之複合式軸承結構的剖面示意圖。 圖11係為根據本發明之再另一實施例所繪示之複合式軸承結構的分解示意圖。 圖12係為圖11之複合式軸承結構的剖面示意圖。

10a                       複合式軸承結構 100a                     軸套 110a                     側牆 120a                     座部 200a                     軸承 201a                     軸孔 210a                     主體部 220a                     側部 300a                     第一阻流件 400a                     第二阻流件 401a                     第二缺槽 500a                     防震結構 510a                     中心部 511a                     凹陷 520a                     外周部 600a                     墊片 C                          腔室 C1                        第一儲油空間 C2                        第二儲油空間 sc1                        第一小型容油空間 sc2                        第二小型容油空間 sc3                        第三小型容油空間

Claims (8)

1. 一種複合式軸承結構，用以容置一軸心，該複合式軸承結構包含：一軸套，具有一容置空間；一軸承，設置於該軸套的該容置空間，該軸承具有一軸孔，該軸孔用以容置該軸心，該軸承與該軸套形成一腔室，該腔室連通該軸孔；一第一阻流件，設置於該腔室且套設該軸承；以及一第二阻流件，設置於該腔室且套設該軸承，該第二阻流件的外徑小於該第一阻流件的外徑。
2. 如申請專利範圍請求項1所述之複合式軸承結構，其中該軸承的數量為二，該二軸承的該二軸孔彼此連通，該二軸承各自包含一主體部以及一側部，該二主體部設置於該二側部之間，該二側部緊配設置於該軸套，該第一阻流件與該第二阻流件套設該軸承的該主體部。
3. 如申請專利範圍請求項1所述之複合式軸承結構，其中該軸承包含一主體部以及一側部，該側部設置於該主體部之一端，該主體部位於該軸套與該側部之間，該側部緊配設置於該軸套，該第一阻流件與該第二阻流件套設該軸承的該主體部。
4. 如申請專利範圍請求項1所述之複合式軸承結構，其中該第一阻流件具有至少一第一缺槽，該第二阻流件具有至少一第二缺槽，該至少一第一缺槽與該至少一第二缺槽相錯位。
5. 如申請專利範圍請求項4所述之複合式軸承結構，其中該至少一第一缺槽位於該第一阻流件的內緣，該至少一第二缺槽位於該第 二阻流件的內緣。
6. 如申請專利範圍請求項3所述之複合式軸承結構，更包含一防震結構，其中該防震結構設置於該軸套與該主體部之間，該防震結構包含一中心部以及一外周部，該外周部圍繞該中心部，該中心部凸出該外周部，該中心部朝向該軸套的一側具有一凹陷。
7. 如申請專利範圍請求項1所述之複合式軸承結構，其中該第一阻流件於外緣處具有一第一邊以及一第二邊，該第一邊連接該第二邊，該第一邊至該第一阻流件之一中心點的最短距離小於該第二邊至該第一阻流件之該中心點的最短距離。
8. 如申請專利範圍請求項1所述之複合式軸承結構，其中該軸套包含一側牆以及一座部，該側牆立於該座部且圍繞該容置空間。

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