專利名稱：風(fēng)扇及其轉(zhuǎn)軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)軸，尤其是涉及一種風(fēng)扇及其轉(zhuǎn)軸。
背景技術(shù)：
一直以來，風(fēng)扇常被用來散逸系統(tǒng)內(nèi)部電子元件運轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的熱。而 傳統(tǒng)的風(fēng)扇如圖l所示，該風(fēng)扇包含定子結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，該定子結(jié)構(gòu)包括
軸承座12及設(shè)置在軸承座12內(nèi)的軸承14,以共同支撐該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸 16。該軸承14包含內(nèi)環(huán)以及外環(huán)，內(nèi)環(huán)與外環(huán)可相對轉(zhuǎn)動，外環(huán)與軸承座 12緊配，內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)軸16緊配。因此，相配合的零件不可避免地需有相當(dāng)?shù)?形變量以達成緊配的要求。但是形變卻造成零件尺寸變異，并且也造成零件 承受應(yīng)力不均。在運作過程中，轉(zhuǎn)動的軸承因摩擦產(chǎn)生熱，此熱也會加重變 異的程度。此外，該轉(zhuǎn)軸在運轉(zhuǎn)中會因熱漲冷縮造成尺寸變異，使磨損加劇， 而減少軸承的壽命。因此，在運作一段時間后，此變異將影響整個風(fēng)扇的穩(wěn) 定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)扇馬達及其轉(zhuǎn)軸，以解決上述問題。 根據(jù)本發(fā)明的一構(gòu)想，該風(fēng)扇包括一定子結(jié)構(gòu)，其包括一軸承座及設(shè)置 在該軸承座內(nèi)的一軸承；以及一轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，耦合于該定子結(jié)構(gòu)，其包括一轉(zhuǎn) 軸，為該軸承所支撐，其中該轉(zhuǎn)軸的表面具有一凹槽結(jié)構(gòu)，該凹槽結(jié)構(gòu)包含 一剖視、 一環(huán)形切槽、 一螺旋切槽、 一徑向切槽、 一縱向切槽、 一斜向切槽、 多邊形凹槽或其組合。
此外，該風(fēng)扇更包含一葉輪，耦接于該轉(zhuǎn)軸的一端，其中該葉輪的輪轂 內(nèi)表面具有多個導(dǎo)流板，當(dāng)該葉輪旋轉(zhuǎn)時，該導(dǎo)流板能導(dǎo)引一氣流通過該凹 槽結(jié)構(gòu)。
較佳地，該軸承具有兩端表面，該凹槽結(jié)構(gòu)延伸超出該端表面，以容許 空氣流經(jīng)該凹槽結(jié)構(gòu)。
3另外，該軸承的一表面具有一凹槽結(jié)構(gòu)，其可為一螺旋切槽、 一環(huán)形切 槽、 一徑向切槽、 一縱向切槽、 一斜向切槽、 一多邊形凹槽或其組合。該軸 承的凹槽結(jié)構(gòu)形成于該軸承的一 內(nèi)環(huán)表面或一外環(huán)表面，或者該軸承的凹槽 結(jié)構(gòu)同時形成于該軸承的一內(nèi)環(huán)表面和一外環(huán)表面。
因此，本發(fā)明的風(fēng)扇于與背景技術(shù)相同的接合尺寸下，該轉(zhuǎn)軸與該軸承 間及/或該軸承與該軸承座間具有較小的接觸面積，減少因接合造成的尺寸變 異，使得整個結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，該轉(zhuǎn)軸可更為平順的轉(zhuǎn)動。并且該軸承的凹槽 結(jié)構(gòu)可進一步地容許空氣流通，將風(fēng)扇在運作中所產(chǎn)生的熱散逸出去，減少 尺寸變異擴大，維持轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性。另外，與該轉(zhuǎn)軸連接的葉輪在連接處周 圍設(shè)置的導(dǎo)流板有助于流經(jīng)該凹槽結(jié)構(gòu)的氣流的對流效果，大幅減少因熱造 成的尺寸變異，增加轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附附圖得到進 一步的了解。


圖1是繪示傳統(tǒng)風(fēng)扇的剖視圖； 圖2A是繪示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的風(fēng)扇的剖視圖 圖2B是繪示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的風(fēng)扇的剖視圖 圖2C是繪示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的風(fēng)扇的剖視圖 圖2D是繪示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的風(fēng)扇的剖視圖 圖3A是繪示根據(jù)本發(fā)明第五實施例的風(fēng)扇的剖視圖 圖3B是繪示圖3A所示風(fēng)扇的轉(zhuǎn)軸的立體圖； 圖3C是繪示圖3A所示風(fēng)扇的葉輪的立體圖； 圖4A是繪示根據(jù)本發(fā)明第六實施例的風(fēng)扇的剖視圖； 圖4B至圖4D為圖4A所示的風(fēng)扇的各種軸承態(tài)樣的立體圖 主要元件符號說明
1、 3:風(fēng)扇 2:固定部
12:軸承座 14、 34、 54:軸承
16、 36:轉(zhuǎn)軸 18:葉專侖
19:電石茲元件 F:氣流
142、 542:內(nèi)環(huán) 184、 384:導(dǎo)流板144、 544:外環(huán)
148a、 148b、 5424、 5444:表面
164:環(huán)形切槽
164'、 164":斜向切槽
182:磁環(huán)
146:滾珠 5422::縱向切槽 164a'"、 364b:徑向切槽 164b"':縱向切槽 364a:吾'J視
5422'、 5442:螺旋或斜向切槽
具體實施例方式
請參閱圖2A，其為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的風(fēng)扇1的剖視圖。該風(fēng)扇1 包含一軸岸義座12、 一軸岸義14、 一轉(zhuǎn)軸16、 一葉4侖18以及一電,茲元件19。 該風(fēng)扇1是通過軸承座12連接至一系統(tǒng)的固定部2 (以虛線表示)。
該軸承座12用以容置軸承14。該軸承14為一滾珠軸承，其包含內(nèi)環(huán) 142、外環(huán)144以及設(shè)置于其間的滾珠146。該軸承14的外環(huán)144緊配在軸 承座12中。該轉(zhuǎn)軸16上形成有一凹槽結(jié)構(gòu)，在此實施例中，此凹槽結(jié)構(gòu)為 一環(huán)形切槽164。轉(zhuǎn)軸16穿過軸承14的內(nèi)環(huán)142，并與內(nèi)環(huán)142緊配。軸 承14上定義兩相對的表面148a、 148b，環(huán)形切槽164具有兩個部分164a、 164b分別超出前述的表面148a、 148b。由此，環(huán)形切槽164可容許空氣流 經(jīng)環(huán)形切槽164，可將風(fēng)扇1在運作中產(chǎn)生的熱散逸出去。補充說明的是， 葉輪18與轉(zhuǎn)軸的一端耦接，該風(fēng)扇更包含一磁環(huán)182，與電磁元件19間磁 場作用達到轉(zhuǎn)動的目的。
在本發(fā)明第二實施例中，該凹槽結(jié)構(gòu)可為斜向切槽164'，如圖2B所示。 在本發(fā)明第三實施例中，該凹槽結(jié)構(gòu)包含一或數(shù)個螺旋切槽164"，如圖2C 所示。
在本發(fā)明第四實施例中，該凹槽結(jié)構(gòu)包含數(shù)個徑向切槽164a"'以及連接 徑向切槽164a"'的縱向切槽164b"'(在此所述的徑向和縱向相對于轉(zhuǎn)軸中心 線(如圖中虛線所示)而言)，如圖2D所示。雖然徑向切槽164a"'沒有直接 連通外部空氣，但經(jīng)由縱向切槽164b"'的連接，整個凹槽結(jié)構(gòu)也可容許空氣 流經(jīng)徑向切槽164a"'以及縱向切槽164b"'。另外，前述環(huán)形切槽164、斜向 切槽164'、螺旋切槽164"也可混合利用。
請參閱圖3A，其繪示根據(jù)本發(fā)明第五實施例的風(fēng)扇3的剖視圖。與上 述第一實施例相較，該凹槽結(jié)構(gòu)包含數(shù)個剖視364a以及數(shù)個切槽364b，其轉(zhuǎn)軸36的立體放大圖如圖3B所示。當(dāng)葉輪38旋轉(zhuǎn)時，其上的導(dǎo)流板384 將導(dǎo)引氣流F通過剖視364a及軸承34之間。氣流F的路徑示意如圖3A中 的虛線箭頭所示。導(dǎo)流板384的設(shè)計如圖3C所示，形成于該葉輪38的杯狀 輪轂381內(nèi)表面，可有助于導(dǎo)引氣流F穿過凹槽結(jié)構(gòu)，使得風(fēng)扇3在運作中 所產(chǎn)生的熱能更迅速地通過氣流F散逸出去。
由上述實施例可知，轉(zhuǎn)軸具有凹槽結(jié)構(gòu)時，除可減少轉(zhuǎn)軸與軸承接觸面 積，進而減少接合時產(chǎn)生的尺寸變異，也可在具有貫穿結(jié)構(gòu)的凹槽結(jié)構(gòu)之下， 加強散熱效果，減少因熱而產(chǎn)生的尺寸變異，進而增加裝置的使用壽命及其 使用穩(wěn)定性。
本發(fā)明風(fēng)扇的凹槽結(jié)構(gòu)并不僅限于形成在轉(zhuǎn)軸上，也可形成于軸承上， 同樣可達到減少尺寸變異，并進一步加強散熱的效果。圖4A繪示根據(jù)本發(fā) 明第六實施例的風(fēng)扇，其結(jié)構(gòu)與上述第一實施例大致相似，其差異在于凹槽 結(jié)構(gòu)形成于軸承54上，其有多個縱向切槽5422 (與轉(zhuǎn)軸延伸方向相同)形 成于軸承54的內(nèi)環(huán)542上，如第4B圖所示的立體放大圖，由此減少與轉(zhuǎn)軸 接合時的接觸面積。此外，縱向切槽5422貫穿軸承54的兩個相對的表面 5424。由此，轉(zhuǎn)軸與軸承54接合后，縱向切槽5422可形成通道，以供空氣 經(jīng)過，將軸承54運作時產(chǎn)生的熱散逸出去。空氣通過的路徑如圖4A的箭頭 所示。
當(dāng)然，上述縱向切槽5422可替代成螺旋或斜向切槽5422',如圖4C所 示。凹槽結(jié)構(gòu)當(dāng)然也可為前述切槽5422、 5422'的組合。
此外，軸承的內(nèi)環(huán)542及外環(huán)544上也可均形成凄t個切槽5422'、 5442, 如圖4D所示，其雖顯示切槽5422'、 5442為螺旋狀，但本發(fā)明不以此為限。 由于本發(fā)明的軸承與軸承座也屬緊配，因此軸承與軸承座的配合也有尺寸變 異的問題。故本發(fā)明的軸承的外環(huán)上形成數(shù)個切槽，可減少軸承與軸承座的 接觸面積，進而減少接合時產(chǎn)生的尺寸變異。并且進一步地降低軸承與軸承 座的接合對軸承及對軸承與轉(zhuǎn)軸接合的影響。同樣地，當(dāng)外環(huán)544上的切槽 5442貫穿軸承54'的兩個相對的表面5444時，切槽5442也有如內(nèi)環(huán)542上 的切槽5422'—般的散熱效果，不待贅述。
雖然前述實施例多以具有貫穿軸承的兩相對表面的凹槽結(jié)構(gòu)為說明，但 本發(fā)明不以此為限。本發(fā)明風(fēng)扇的凹槽結(jié)構(gòu)也得為多邊形凹槽，其同樣具有 減少轉(zhuǎn)軸與軸承或軸承與軸承座的接觸面積，進而減少接合時產(chǎn)生的尺寸變異。
綜上所述，本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸或軸承具有凹槽結(jié)構(gòu)，可減少轉(zhuǎn)軸與軸承或者 軸承與軸承座的接觸面積，大幅降低接合時產(chǎn)生的尺寸變異，使得整個結(jié)構(gòu) 更為穩(wěn)定，該轉(zhuǎn)軸可更為平順的轉(zhuǎn)動。此外，貫穿軸承兩相對表面的凹槽結(jié) 構(gòu)可進一步地容許空氣流通，將風(fēng)扇在運作中所產(chǎn)生的熱散逸出去，減少尺 寸變異擴大，維持轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性。另外，與該轉(zhuǎn)軸連接的葉輪在連接處周圍 設(shè)置的導(dǎo)流板有助于流經(jīng)該凹槽結(jié)構(gòu)的氣流的對流效果，大幅減少因熱造成 的尺寸變異，增加轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性。
通過以上較佳具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與 精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。 相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排在本發(fā)明所欲申請 的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請的權(quán)利要求的范疇?wèi)?yīng)該根據(jù)上述 的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安 排。
權(quán)利要求
1. 一種風(fēng)扇，包括定子結(jié)構(gòu)，其包括軸承座及設(shè)置于該軸承座內(nèi)的軸承；以及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，耦合于該定子結(jié)構(gòu)，其包括轉(zhuǎn)軸，為該軸承所支撐且具有凹槽結(jié)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求l所述的風(fēng)扇，其中該凹槽結(jié)構(gòu)包含剖視、環(huán)形切槽、螺旋切槽、徑向切槽、縱向切槽、斜向切槽、多邊形凹槽或其組合。
3. 如權(quán)利要求l所述的風(fēng)扇，其更包含一葉輪，耦接于該轉(zhuǎn)軸的一端，其中該葉輪的輪轂內(nèi)表面具有多個導(dǎo)流板，當(dāng)該葉輪旋轉(zhuǎn)時，該導(dǎo)流板能導(dǎo)引一氣流通過該凹槽結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇，其中該軸承具有兩端表面，該凹槽結(jié)構(gòu)延伸超出該端表面，以容許空氣流經(jīng)該凹槽結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求l所述的風(fēng)扇，其中該軸承的表面具有凹槽結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇，其中該軸承的凹槽結(jié)構(gòu)為螺旋切槽、環(huán)形切槽、徑向切槽、縱向切槽、斜向切槽、多邊形凹槽或其組合。
7. 如權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇，其中該軸承的凹槽結(jié)構(gòu)形成于該軸承的內(nèi)環(huán)表面。
8. 如權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇，其中該軸承的凹槽結(jié)構(gòu)形成于該軸承的外環(huán)表面。
9. 如權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇，其中該軸承的凹槽結(jié)構(gòu)同時形成于該軸承的內(nèi)環(huán)表面和夕卜環(huán)表面。
10. —種轉(zhuǎn)軸，應(yīng)用于風(fēng)扇或馬達，其具有凹槽結(jié)構(gòu)，其中該凹槽結(jié)構(gòu)包含剖視、環(huán)形切槽、螺旋切槽、徑向切槽、縱向切槽、斜切槽或其組合。
全文摘要
本發(fā)明公開提供一種風(fēng)扇及其轉(zhuǎn)軸，該風(fēng)扇包括一定子結(jié)構(gòu)，其包括一軸承座及設(shè)置于該軸承座內(nèi)的一軸承；以及一轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，耦合于該定子結(jié)構(gòu)，其包括一轉(zhuǎn)軸，為該軸承所支撐，其中該轉(zhuǎn)軸的表面具有一凹槽結(jié)構(gòu)。
文檔編號F04D25/02GK101487476SQ20081000299
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者徐阿益, 邱垂賢, 陳浩明, 麥清泉 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司