TWM451439U - 風扇及其軸承結構 - Google Patents

Description

風扇及其軸承結構

本創作係有關於一種風扇及其軸承結構，尤指一種能夠用於散熱風扇的軸承，且可避免因受應力作用而發生過度形變的風扇及其軸承結構。

目前電子資訊產品之使用日趨普及且應用更為廣泛，由於需求帶動電子資訊產業技術發展迅速，促使電子資訊朝執行運算速度提升、存取容量增加之趨勢發展，導致在電子資訊產品中之零組件於高速運作時常有高溫伴隨產生。以電腦主機為例，其內部中央處理單元(CPU)所產生之熱量佔大部分。再者，中央處理單元當熱量逐漸升高會造成執行效能降低，且當熱量累積高於其容許限度時，將會迫使電腦當機，嚴重者更可能會造成毀損現象。此外，為解決電磁波輻射之問題，通常係以機箱殼體來封閉該電腦主機。因此，如何將中央處理單元及其它發熱零組件之熱能快速導出，成為一重要課題。

一般來說，中央處理單元用以解決散熱的方式所採取的係在其上方設置散熱器與散熱風扇，散熱器之一側設置有多個散熱鰭片，以散熱器之另一側(未具有散熱鰭片)之表面直接接觸中央處理單元，以使熱能能夠傳導至散熱鰭片端，並藉由輻射散熱與配合風扇強制驅動氣流來使熱能迅速散逸。

如圖1所示，其係為習知散熱風扇的剖面示意圖，散熱風扇1a包括有基座11a、馬達12a及扇輪13a，基 座11a上主要具有一軸筒111a，軸筒111a內包覆有一軸承112a，軸承112a內穿設有一軸桿113a，又軸筒111a外側環繞有緊密配合之馬達12a，並於馬達12a與軸承112a上設置有扇輪13a，扇輪13a中心位置處同時樞設軸桿113a，以使扇輪13a樞設於軸承112a上。

然而，當散熱風扇1長時間處在例如高溫度的環境下，由於熱脹冷縮的物理變化，容易造成軸筒111a擠壓軸承112a，而使得軸承112a發生過度形變，進而破壞軸承112a與軸桿113a之間的樞接關係，從而導致散熱風扇1無法正常地運轉。

緣是，本創作人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。

本創作實施例在於提供一風扇及其軸承結構，其可避免因受應力作用而發生軸承過度形變的現象。

本創作實施例所提供的一種軸承結構，包括：一非金屬柱狀本體，其具有一通孔、一圍繞通孔的內環牆及一圍繞內環牆的外環牆，外環牆具有至少兩個向外延伸的凸塊及至少一向內凹陷的凹槽，其中至少一凹槽設置在至少兩個相鄰的凸塊之間。

本創作另一實施例所提供的一種軸承結構，包括：一非金屬柱狀本體，其具有一通孔、一圍繞通孔的內環牆及一圍繞內環牆的外環牆，外環牆鄰近於通孔的一端具有至少兩個向外延伸的第一凸塊，及至少一向內凹陷的第一凹槽，且外環牆鄰近於通孔的另一端具有至少兩個 向外延伸的第二凸塊，及至少一向內凹陷的第二凹槽，其中至少一第一凹槽設置在至少兩個相鄰的第一凸塊之間，至少一第二凹槽設置在至少兩個相鄰的第二凸塊之間。

本創作另一實施例所提供一種風扇，包括：一殼體、一定子繞組、一軸承結構及一轉動件。殼體具有一軸座，且內部具有一容置空間。定子繞組設置於容置空間內，且圍繞軸座外。軸承結構設置在軸座內其中，軸承結構包括一非金屬柱狀本體，其具有一通孔、一圍繞通孔的內環牆及一圍繞內環牆的外環牆，外環牆具有至少兩個向外延伸的凸塊及至少一向內凹陷的凹槽，至少一凹槽設置在至少兩個相鄰的凸塊之間。轉動件設置在容置空間內，轉動件具有一轉動殼體、一連接轉動殼體的軸心及多個分別連接轉動殼體的葉片。

本創作另一實施例所提供一種風扇，包括：一殼體、一定子繞組、一軸承結構及一轉動件。殼體具有一軸座，且內部具有一容置空間。定子繞組設置於容置空間內，且圍繞軸座外。軸承結構設置在軸座內，其中軸承結構包括一非金屬柱狀本體，其具有一通孔、一圍繞通孔的內環牆及一圍繞內環牆的外環牆，外環牆鄰近於通孔的一端具有至少兩個向外延伸的第一凸塊，及至少一向內凹陷的第一凹槽，且外環牆鄰近於通孔的另一端具有至少兩個向外延伸的第二凸塊，及至少一向內凹陷的第二凹槽，至少一第一凹槽設置在至少兩個相鄰的第一凸塊之間，至少一第二凹槽設置在至少兩個相鄰的第二凸塊之間。轉動件設置在容置空間內，轉動件具有一轉動 殼體、一連接轉動殼體的軸心及多個分別連接轉動殼體的葉片。

綜上所述，本創作實施例所提供的一種風扇及其軸承結構，其可透過“外環牆具有至少兩個向外延伸的凸塊及至少一向內凹陷的凹槽”的設計，以能夠避免因受應力作用而發生軸承過度形變。

為使能更進一步瞭解本創作之特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

〔第一實施例〕

首先，請同時參閱圖2A、圖2B及圖3。由上述圖中可知，本創作第一實施例提供一種軸承結構Z，其可應用於風扇。上述軸承結構Z包括非金屬柱狀本體1，上述風扇可例如為圖3所示的風扇T，包括殼體3、定子繞組4、軸承結構Z及轉動件5。在本實施例中，所述的非金屬柱狀本體1可為一體成形的塑膠件。

如圖3所示，殼體3具有一軸座31，且內部具有一容置空間32。定子繞組4設置於容置空間32內，且圍繞軸座31外。軸承結構Z設置在軸座31內。轉動件5設置在容置空間32內，轉動件5具有一轉動殼體51、一連接轉動殼體51的軸心52及多個分別連接轉動殼體51的葉片53。於實務中，上述轉動件5可為風扇或葉輪。

如圖2A及圖2B所示，非金屬柱狀本體1具有一通孔11、一圍繞通孔11的內環牆12及一圍繞內環牆12 的外環牆13，外環牆13具有至少兩個向外延伸的凸塊131及至少一向內凹陷的凹槽132。舉例來說，上述至少一凹槽132設置在至少兩個相鄰的凸塊131之間。換言之，上述凹槽132與凸塊131係呈直條狀的排列。須注意的是，上述凹槽132與凸塊131的形狀或排列方式，可據實際的需求而調整，例如可呈螺旋狀的排列或是斜紋狀的排列。

更進一步地說，當風扇是運作在例如高溫的環境之下，由於熱漲冷縮的物理變化，軸座31在受熱之後會逐漸的膨脹。換言之，設置在風扇T中的軸承結構Z在一段時間後會被圍繞在軸承結構Z外的軸座31所擠壓，然而，本創作的軸承結構Z具有凹槽132的設計，亦即預留熱漲冷縮的空間，所以當風扇T的軸座31在擠壓軸承結構Z時，會先擠壓鄰近於軸座31的凹槽132，並將應力透過軸承結構Z的凹槽132而釋放出來，從而降低軸承結構Z的形變現象，並降低風扇在運轉時所產生的異音問題或是風扇無法運轉的問題。

於實務中，上述內環牆12及外環牆13的材質可為塑膠，亦即內環牆12及外環牆13可為一體成形的塑膠件。但是，本創作不以此為限，例如內環牆12的材質可為塑膠，而外環牆13的材質可為摻雜有金屬材料的塑膠或是金屬。

此外，上述每一至少兩個凸塊131的頭端及尾端分別具有一第一導斜面1311。上述每一至少兩個凸塊131的兩側端具有一第二導斜面1312。更進一步地說，由於第一導斜面1311及第二導斜面1312相對於凸塊131 的頂面之間具有一特定的傾斜角度(例如45度)，所以可提升軸承結構Z在組裝時的便利性。須注意的是，本創作的第一導斜面1311及第二導斜面1312的數量，可根據實際的需求增加或減少。此外，第一導斜面1311及第二導斜面1312的傾斜角度，可根據實際的需求而調整，且可分別具有不同的傾斜角度。

〔第二實施例〕

首先，請參閱圖4A及圖4B。由上述圖中可知，本創作第二實施例提供一種軸承結構Z，其可應用於風扇。上述軸承結構Z包括一具有一通孔11、一圍繞通孔11的內環牆12及一圍繞內環牆12的外環牆13的非金屬柱狀本體1。

由圖4A與圖2A的比較可知，本創作第二實施例與第一實施例的差異在於：在第二實施例中，外環牆13鄰近於通孔11的一端具有至少兩個向外延伸的第一凸塊133，及至少一向內凹陷的第一凹槽135，且外環牆13鄰近於通孔11的另一端具有至少兩個向外延伸的第二凸塊134，及至少一向內凹陷的第二凹槽136，其中至少一第一凹槽135設置在至少兩個相鄰的第一凸塊133之間，至少一第二凹槽136設置在至少兩個相鄰的第二凸塊134之間。

此外，上述每一至少兩個第一凸塊133的頭端及尾端分別具有一第一導斜面1331。上述每一至少兩個第一凸塊133的兩側端具有一第二導斜面1332。上述每一至少兩個第二凸塊134的頭端及尾端分別具有一第三導斜面1341。上述每一至少兩個第二凸塊134的兩 側端具有一第四導斜面1342。須注意的是，本創作的第一導斜面1331、第二導斜面1332、第三導斜面1341及第四導斜面1342的數量，可根據實際的需求增加或減少。此外，第一導斜面1331、第二導斜面1332、第三導斜面1341及第四導斜面1342的傾斜角度，可根據實際的需求可調整，且可分別具有不同的傾斜角度。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本創作實施例所提供的一種風扇及其軸承結構，其可透過“外環牆具有至少兩個向外延伸的凸塊及至少一向內凹陷的凹槽”的設計，以能夠避免因受應力作用而發生軸承過度形變。

以上所述僅為本創作之較佳可行實施例，非因此侷限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效技術變化，均包含於本創作之範圍內。

[習知]

1a‧‧‧散熱風扇

11a‧‧‧基座

111a‧‧‧軸筒

112a‧‧‧軸承

113a‧‧‧軸桿

12a‧‧‧馬達

13a‧‧‧扇輪

[本創作]

Z‧‧‧軸承結構

T‧‧‧風扇

1‧‧‧非金屬柱狀本體

11‧‧‧通孔

12‧‧‧內環牆

13‧‧‧外環牆

131‧‧‧凸塊

1311‧‧‧第一導斜面

132‧‧‧凹槽

1312‧‧‧第二導斜面

133‧‧‧第一凸塊

1331‧‧‧第一導斜面

1332‧‧‧第二導斜面

134‧‧‧第二凸塊

1341‧‧‧第三導斜面

1342‧‧‧第四導斜面

135‧‧‧第一凹槽

136‧‧‧第二凹槽

3‧‧‧殼體

31‧‧‧軸座

32‧‧‧容置空間

4‧‧‧定子繞組

5‧‧‧轉動件

51‧‧‧轉動殼體

52‧‧‧軸心

53‧‧‧葉片

圖1為習知散熱風扇的剖面示意圖。

圖2A為本創作第一實施例軸承結構的立體示意圖。

圖2B為圖2A的2B-2B割面線的剖面示意圖。

圖3為本創作第一實施例軸承結構應用於風扇的剖面示意圖。

圖4A為本創作第二實施例軸承結構的立體示意圖。

圖4B為圖4A的4B-4B割面線的剖面示意圖。

Z‧‧‧軸承結構

1‧‧‧非金屬柱狀本體

11‧‧‧通孔

12‧‧‧內環牆

13‧‧‧外環牆

131‧‧‧凸塊

1311‧‧‧第一導斜面

1312‧‧‧第二導斜面

132‧‧‧凹槽

Claims (16)

1. 一種軸承結構，包括：一非金屬柱狀本體，其具有一通孔、一圍繞該通孔的內環牆及一圍繞該內環牆的外環牆，該外環牆具有至少兩個向外延伸的凸塊及至少一向內凹陷的凹槽，其中該至少一凹槽設置在該至少兩個相鄰的凸塊之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構，其中每一該至少兩個凸塊的頭端及尾端分別具有一第一導斜面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構，其中每一該至少兩個凸塊的兩側端具有一第二導斜面。
4. 一種軸承結構，包括：一非金屬柱狀本體，其具有一通孔、一圍繞該通孔的內環牆及一圍繞該內環牆的外環牆，該外環牆鄰近於該通孔的一端具有至少兩個向外延伸的第一凸塊，及至少一向內凹陷的第一凹槽，且該外環牆鄰近於該通孔的另一端具有至少兩個向外延伸的第二凸塊，及至少一向內凹陷的第二凹槽，其中該至少一第一凹槽設置在該至少兩個相鄰的第一凸塊之間，該至少一第二凹槽設置在該至少兩個相鄰的第二凸塊之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之軸承結構，其中每一該至少兩個第一凸塊的頭端及尾端分別具有一第一導斜面。
6. 如申請專利範圍第4項所述之軸承結構，其中每一該至少兩個第一凸塊的兩側端具有一第二導斜面。
7. 如申請專利範圍第4項所述之軸承結構，其中每一該至少兩個第二凸塊的頭端及尾端分別具有一第三導斜面。
8. 如申請專利範圍第4項所述之軸承結構，其中每一該至少兩個第二凸塊的兩側端具有一第四導斜面。
9. 一種風扇，包括：一殼體，其具有一軸座，且內部具有一容置空間；一定子繞組，其設置於該容置空間內，且圍繞該軸座外；一軸承結構，其設置在該軸座內，其中該軸承結構包括一非金屬柱狀本體，其具有一通孔、一圍繞該通孔的內環牆及一圍繞該內環牆的外環牆，該外環牆具有至少兩個向外延伸的凸塊及至少一向內凹陷的凹槽，該至少一凹槽設置在該至少兩個相鄰的凸塊之間；以及一轉動件，其設置在該容置空間內，該轉動件具有一轉動殼體、一連接該轉動殼體的軸心及多個分別連接該轉動殼體的葉片。
10. 如申請專利範圍第9項所述之風扇，其中該軸承結構的每一該至少兩個凸塊的頭端及尾端分別具有一第一導斜面。
11. 如申請專利範圍第9項所述之風扇，其中該軸承結構的每一該至少兩個凸塊的兩側端具有一第二導斜面。
12. 一種風扇，包括：一殼體，其具有一軸座，且內部具有一容置空間；一定子繞組，其設置於該容置空間內，且圍繞該軸座外；一軸承結構，其設置在該軸座內，其中該軸承結構包括一非金屬柱狀本體，其具有一通孔、一圍繞該通孔的內環牆及一圍繞該內環牆的外環牆，該外環牆鄰近於該通孔的一端具有至少兩個向外延伸的第一凸塊，及至少一向內凹陷的第一凹槽，且該外環牆鄰近於該通 孔的另一端具有至少兩個向外延伸的第二凸塊，及至少一向內凹陷的第二凹槽，該至少一第一凹槽設置在該至少兩個相鄰的第一凸塊之間，該至少一第二凹槽設置在該至少兩個相鄰的第二凸塊之間；以及一轉動件，其設置在該容置空間內，該轉動件具有一轉動殼體、一連接該轉動殼體的軸心及多個分別連接該轉動殼體的葉片。
13. 如申請專利範圍第12項所述之風扇，其中該軸承結構的每一該至少兩個第一凸塊的頭端及尾端分別具有一第一導斜面。
14. 如申請專利範圍第12項所述之風扇，其中該軸承結構的每一該至少兩個第一凸塊的兩側端具有一第二導斜面。
15. 如申請專利範圍第12項所述之風扇，其中該軸承結構的每一該至少兩個第二凸塊的頭端及尾端分別具有一第三導斜面。
16. 如申請專利範圍第12項所述之風扇，其中該軸承結構的每一該至少兩個第二凸塊的兩側端具有一第四導斜面。