TWM604838U - 薄型冷卻風扇改良結構 - Google Patents

Abstract

本創作關於薄型冷卻風扇改良結構，其包括有：一座體框架，其係具有一風扇底座；一轉子裝置，係包括有一風扇體，該風扇體係設有一軸桿及磁性件，該軸桿末端處係設有一定位環槽；一定子裝置，係包括有一設於該風扇底座上之電路板，該電路板係設有複數導電線圈，該導電線圈係相對該磁性件而構成電磁效應；一軸承裝置，係包括有一軸承座、單滾珠軸承、定位環、油圈及固定環，該軸承座係設於該風扇底座，該單滾珠軸承係設於該軸承座內，該單滾珠軸承係包括有一軸承內圈及軸承外圈，該軸承內圈內係具有一貫通之軸孔，該軸承內圈與該軸承外圈之間係設有一環列之複數滾珠；前述構成，該定位環係抵接於該軸承外圈上方，該軸桿係插設於該軸孔，該軸桿係與該軸承內圈同步旋轉，該油圈係套結於該軸桿上，該油圈並抵接於該軸承內圈之上方，該固定環套結於該軸桿底部，該固定環係抵接於該軸承內圈之下方，該定位環槽係扣結有一扣環，用以固結定位整體之組合。

Description

薄型冷卻風扇改良結構

本創作係有關於一種風扇結構，特別是指一種能降低金屬摩擦噪音、運轉平穩之薄型風扇，且更能經久耐用而延長其使用壽命之薄型冷卻風扇改良結構。

按，現行冷卻風扇是一種常用於電子產品之散熱結構，用以迅速排除電子、電機元件或其他設備所產生之熱能，以達到散熱冷卻之目的，進而確保產品運作之效能、品質及壽命。而冷卻風扇係一種馬達原理之應用，乃利用電磁效應產生轉動能量輸出之電動機械裝置，一般而言，冷卻風扇(馬達)之組成常包括有定子(Stator)與轉子(Rotator)兩大部分，而兩者通過一軸承進行結合；該定子(Stator)與轉子(Rotator)其上皆可選擇性的纏繞線圈或是製作具有永久磁性的物質，使電流通過所纏繞的線圈時，通過電磁效應而使轉子相對於定子進行旋轉，如此，轉子之扇葉即可發揮其風流運作而達到散熱冷卻之目的。

習知冷卻風扇結構如第1圖所示，該冷卻風扇90具有一座體框架91，該座體框架91上用以架構設置一軸承座92、軸承94及風扇座96，該軸承座92之周圍係環設有用以構成定子之導電線圈93，該軸承94係承置於該軸承座92上，例如：為一油封軸承(Sleeve Bearing)，該軸承94係具有一軸孔940；該風扇座96係用以構成轉子，該風扇座96具有一軸心95，該軸心95係插設於該軸孔940，該軸心95末端處設有一環槽950，並藉一c形環97(或e形環)嵌設其上，用以定位該軸心95，該風扇座96係進一步設有相關轉子構成之磁性件及複數葉片(未圖示)。如此，當該導電線圈93通入電流時，由於電磁效 應的作用，該磁性件將會受到磁力的吸引或排斥而使該風扇座96旋轉，並藉該複數葉片產生風流作用，以進行排熱冷卻。

前述習知冷卻風扇雖可達其使用上之目的，然，仍有其缺失存在，例如：此類以油封軸承(Sleeve Bearing)所構成之冷卻風扇90，由於含油軸承係使用潤滑油作為潤滑劑和減阻劑，僅適合低轉速的風扇和小尺寸(9cm以下)的風扇使用，且風扇產品壽命較短(約為5000-8000小時)；且該當轉子由靜止而啟動時，由於磁力平衡效應及離心浮動現象，將會使得該軸心95沿著相對於定子之垂直方向而位移，且同樣當轉子自轉動狀態而停止時，該軸心95亦會因為轉子重力而相對於定子之垂直方向反向位移至原先位置。因此，不論啟動或是停機的瞬間，該軸心95會與軸承94產生碰撞與摩擦噪音，使得該軸承94因磨損而使用壽命大為降低，並導致該軸承94的潤滑油容易洩漏出來，而污染內部配件，及隨後將使噪音增大；且該冷卻風扇90在啟動或停機時，其轉子也會同時相對定子產生上下的震動，影響整體使用壽命及運轉品質之穩定，顯非理想之設計。

再者，該習知冷卻風扇90之軸承94，另有以滾珠軸承(One/Dual Ball Bearing)來取代該油封軸承(Sleeve Bearing)使用者，而滾珠軸承雖可克服了該油封軸承壽命短之缺失，並能改善該冷卻風扇90整體運行不穩定的問題，然，卻仍無法解決冷卻風扇運轉時之噪音問題，甚至比油封軸承具有更高之噪音，而有一併加以改善之必要。因此，如何改善習知此類冷卻風扇之相關缺失問題，誠為業界應努力解決、克服之重要方向。

緣此，本創作人有鑑於現有冷卻風扇技術於使用上之缺失事實，本案創作人即著手研發其解決方案，希望能開發出一種更具運用穩定性、低噪音及提高使用壽命之薄型冷卻風扇改良結構，以服務社會大眾及促進此業之發展，遂經多時之構思而有本創作之產生。

本創作之目的在提供一種薄型冷卻風扇改良結構，其能使冷 卻風扇之運轉得以降低金屬摩擦噪音，並具有運作上之平穩、穩定效果，進而積極提升其使用壽命及使用品質、質感者。

本創作為達上述目的所採用之技術手段係包括有：一座體框架，其係具有一風扇底座；一轉子裝置，係包括有一風扇體，該風扇體係設有一軸桿及磁性件，該軸桿末端處係設有一定位環槽；一定子裝置，係包括有一設於該風扇底座上之電路板，該電路板係設有複數導電線圈，該導電線圈係相對該磁性件而構成電磁效應；一軸承裝置，係包括有一軸承座、單滾珠軸承、定位環、油圈及固定環，該軸承座係設於該風扇底座，該單滾珠軸承係設於該軸承座內，該單滾珠軸承係包括有一軸承內圈及軸承外圈，該軸承內圈內係具有一貫通之軸孔，該軸承內圈與該軸承外圈之間係設有一環列之複數滾珠；前述構成，該定位環係抵接於該軸承外圈上方，該軸桿係插設於該軸孔，該軸桿係與該軸承內圈同步旋轉，該油圈係套結於該軸桿上，該油圈並抵接於該軸承內圈之上方，該固定環套結於該軸桿底部，該固定環係抵接於該軸承內圈之下方，該定位環槽係扣結有一扣環，用以固結定位整體之組合。

在本實施方式中，其中該座體框架係進一步包括有一風扇蓋板，該風扇蓋板係設有一風扇通口，該風扇底座係設有一槽孔。

在本實施方式中，其中該風扇體係包括有一用以設置該軸桿之軸蓋板，該軸蓋板之外圍部位係設有複數葉片。

在本實施方式中，其中該電路板係設於該槽孔之外環側，而該軸承座係設於該槽孔處。

在本實施方式中，其中該軸承座內部係設有一底槽孔，該底槽孔上方具有一徑寬較大之第一容室，該第一容室上方具有一徑寬較大之第二容室。

在本實施方式中，其中該單滾珠軸承係設於該第一容室內，該定位環係設於該第二容室內。

為使 貴審查委員對本創作之技術特徵及所達成之功效更有 進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖及配合詳細之說明，說明如後：

1:冷卻風扇

10:座體框架

11:風扇蓋板

12:風扇通口

13:風扇底座

130:槽孔

20:轉子裝置

21:風扇體

22:軸蓋板

23:軸桿

231:定位環槽

24:磁性件

25:葉片

30:定子裝置

31:電路板

33:導電線圈

40:軸承裝置

41:軸承座

410:底槽孔

411:第一容室

412:第二容室

42:單滾珠軸承

420:軸孔

421:軸承內圈

422:軸承外圈

423:滾珠

43:定位環

44:油圈

45:固定環

46:扣環

第1圖為習知冷卻風扇結構示意圖。

第2圖為本創作之組合示意圖。

第3圖為本創作之局部結構分解示意圖。

第4圖為本創作之局部組合剖視示意圖。

第5圖為本創作之局部組合立體剖視示意圖。

請參閱第2、3圖，用以說明本創作薄型冷卻風扇改良結構之實施例，本實施例所揭示之冷卻風扇1係包括有一座體框架10、轉子裝置20、定子裝置30及軸承裝置40；該座體框架10係具有一風扇蓋板11(參第2圖)及風扇底座13，該風扇蓋板11係設有一風扇通口12，而該風扇底座13係設有一槽孔130。

該轉子裝置20係包括有一風扇體21，該風扇體21設有中央部位之一軸蓋板22，該軸蓋板22係設有一向內凸伸出之軸桿23及位於該軸桿23外環部位之磁性件24(具充磁之元件，如磁鐵等)，該軸桿23末端處係設有一定位環槽231，另該軸蓋板22之外圍部位係設有複數葉片25，該複數葉片25係對應該風扇通口12。

該定子裝置30係包括有一電路板31，該電路板31係設於該風扇底座13上，並位於該槽孔130之外環側，該電路板31相對該槽孔130之外圍係環設有複數導電線圈33，該導電線圈33係可以導線繞設形成，亦可以塗佈導線線路方式而形成，不為所限，該導電線圈33係相對該磁性件24而構成電磁效應。

該軸承裝置40係包括有一軸承座41、單滾珠軸承42、定位環43、油圈44及固定環45，該軸承座41係設於該槽孔130處，該軸承座41內部 係設有一底槽孔410，該底槽孔410上方具有一徑寬較大之第一容室411，該第一容室411上方具有一徑寬較大之第二容室412。該單滾珠軸承42係固設於該軸承座41上，該單滾珠軸承42係包括有一軸承內圈421及軸承外圈422，該軸承內圈421內係具有一貫通之軸孔420，該軸承內圈421與軸承外圈422之間係設有一環列之複數滾珠423(參第4圖)，而該軸承外圈422則固結定位於該軸承座41。

請一併參閱第4、5圖，本創作薄型冷卻風扇改良結構組合時，該單滾珠軸承42係設於該軸承座41之第一容室411內，而該定位環43係設於該軸承座41之第二容室412內，並使該定位環43抵接於該單滾珠軸承42之軸承外圈422上；繼該油圈44係套結於該軸桿23上，並使該軸桿23插設於該單滾珠軸承42之軸孔420，繼將該固定環45套結於該軸桿23底部，然後再以一扣環46扣結於該軸桿23末端之定位環槽231，用以固結定位整體之組合。

如此構成，該定位環43於上方(依圖示方向，下同)抵接於該單滾珠軸承42之軸承外圈422，而該軸桿23上之油圈44於上方抵接於該單滾珠軸承42之軸承內圈421；再者，該固定環45則於下方抵接於該單滾珠軸承42之軸承內圈421。

當該導電線圈33通入電流時，由於電磁效應的作用，該磁性件24將會受到磁力的吸引或排斥而使該風扇體21、軸桿23旋轉，並藉該複數葉片產生風流作用，以進行排熱冷卻。此時，該軸桿23與該軸承內圈421係同步旋轉，由於該軸承內圈421與軸承外圈422間設有滾珠423，且該軸承外圈422係固設於該軸承座41上，因此使得單滾珠軸承42之軸承內圈421呈旋轉，而該軸承外圈422則不旋轉。而分別抵接該軸承內圈421上、下之該油圈44、固定環45，兩者相互搭配用以減少風扇體21運轉時該軸承內圈421之摩擦噪音。

又，本創作薄型冷卻風扇改良結構於運作時，由於該定位環43抵接於該軸承外圈422之上方，同時該油圈44、固定環45分別抵接於該軸承內圈421之上、下方，使得該轉子裝置20(風扇體21)於啟動或停機瞬間所 產生之磁力平衡效應及離心上下偏移現象，可以保持該軸桿23之穩定性，避免該軸桿23與單滾珠軸承42(軸承內圈421)產生碰撞與摩擦噪音，並使該單滾珠軸承42(軸承內圈421)因減少磨損而使用壽命大為提升。同時，該轉子裝置20(風扇體21)也會減少相對該定子裝置30所產生之上下震動，亦可提升整體使用壽命及確保運轉品質之穩定性。

本創作薄型冷卻風扇改良結構藉由上述構成，其能使冷卻風扇之運轉得以降低噪音，並具有運作上之平穩、穩定效果，進而積極提升其使用壽命及使用品質、質感。

本創作已通過上述較佳具體實施例進行更詳細說明，惟本創作並不限定於上述所舉例之實施例，凡在本創作揭示之技術思想範圍內，對該等結構作各種變化及修飾仍屬本創作之範圍。

130:槽孔

20:轉子裝置

21:風扇體

22:軸蓋板

23:軸桿

231:定位環槽

30:定子裝置

31:電路板

33:導電線圈

40:軸承裝置

41:軸承座

42:單滾珠軸承

420:軸孔

421:軸承內圈

422:軸承外圈

423:滾珠

43:定位環

44:油圈

45:固定環

46:扣環

Claims (6)

1. 一種薄型冷卻風扇改良結構，其包括有：一座體框架，其係具有一風扇底座；一轉子裝置，係包括有一風扇體，該風扇體係設有一軸桿及磁性件，該軸桿末端處係設有一定位環槽；一定子裝置，係包括有一設於該風扇底座上之電路板，該電路板係設有複數導電線圈，該導電線圈係相對該磁性件而構成電磁效應；一軸承裝置，係包括有一軸承座、單滾珠軸承、定位環、油圈及固定環，該軸承座係設於該風扇底座，該單滾珠軸承係設於該軸承座內，該單滾珠軸承係包括有一軸承內圈及軸承外圈，該軸承內圈內係具有一貫通之軸孔，該軸承內圈與該軸承外圈之間係設有一環列之複數滾珠；前述構成，該定位環係抵接於該軸承外圈上方，該軸桿係插設於該軸孔，該軸桿係與該軸承內圈同步旋轉，該油圈係套結於該軸桿上，該油圈並抵接於該軸承內圈之上方，該固定環套結於該軸桿底部，該固定環係抵接於該軸承內圈之下方，該定位環槽係扣結有一扣環，用以固結定位整體之組合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之薄型冷卻風扇改良結構，其中該座體框架係進一步包括有一風扇蓋板，該風扇蓋板係設有一風扇通口，該風扇底座係設有一槽孔。
3. 如申請專利範圍第1項所述之薄型冷卻風扇改良結構，其中該風扇體係包括有一用以設置該軸桿之軸蓋板，該軸蓋板之外圍部位係設有複數葉片。
4. 如申請專利範圍第2項所述之薄型冷卻風扇改良結構，其中該電路板係設於該槽孔之外環側，而該軸承座係設於該槽孔處。
5. 如申請專利範圍第1項所述之薄型冷卻風扇改良結構，其中該軸承座內部係設有一底槽孔，該底槽孔上方具有一徑寬較大之第一容室，該第一 容室上方具有一徑寬較大之第二容室。
6. 如申請專利範圍第5項所述之薄型冷卻風扇改良結構，其中該單滾珠軸承係設於該第一容室內，該定位環係設於該第二容室內。

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