具单一滚珠轴承的转动装置的制作方法

专利名称：具单一滚珠轴承的转动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转动装置，特别是涉及一种用于风扇或马达的转动装置。
背景技术：
一般马达的滚珠轴承是由一外环、一内环，及多个位于该内环、外环之间的球体所 组成，当滚珠轴承在运转时，前述球体在该内环、外环之间旋转，惟所述滚珠轴承容易产生 内部间隙，进而影响到马达的运转及其效能，例如振动、噪音、功率虚耗等缺点，因此，有必 要在滚珠轴承上施以适当的预压力，来解决改善上述因为内部间隙所导致的问题。请参阅图1，为中国台湾公告第1258538号发明专利案第十八图所揭露的一种风 扇马达10，该风扇马达10包括有一壳座11、一设于该壳座11中央处的轴管12、一套设于该 轴管12的电路板13、一电连接设置于该电路板13上以被供电驱动而产生磁场的定子14、 一枢设于该轴管12内的转轴15、一连设于该转轴15的轮毂16、一设置于该轮毂16内周面 而且能够与该定子14感应激磁的磁铁环17、一夹设于该转轴15与轴管12之间的滚珠轴承 18、一套设于该转轴15的扣环19，及一介于该滚珠轴承18与扣环19之间的弹簧20。该滚珠轴承18是由一内环181、一外环182，及多个位于该内环181、外环182之间 的球体183所组成，该轴管12的顶缘向内呈直角状弯折而触抵于该外环182的顶面，该弹 簧20则一端顶抵于该扣环19，另一端顶抵于该内环181的底面。该背景技术主要是利用该弹簧20被挤压于该扣环19与滚珠轴承18的内环181 之间，所以会对该内环181从底面处持续地施予一预压力以向上顶推，借以消除该内环181 与其他构件之间的内部间隙。但是这样的设计，只着重在该内环181的预压功能，对于该外环182而言，只有顶 面处受到该轴管12顶缘所顶抵，底面处则缺少任何的顶抵结构，使得该外环182其实很容 易因为下方没有支撑而以本身重量带动整体滚珠轴承18下移，虽然该弹簧20仍可以通过 释放预压力来将整体滚珠轴承18立刻向上推移至正常位置，但是这也说明了整体滚珠轴 承18并非处于稳定位置，导致前述预压功能并没有得到充分地发挥，该滚珠轴承18仍容易 与该轴管12顶缘之间形成有空隙，进而使得该滚珠轴承18的振动、噪音、功率虚耗等问题 并没有得到良好的解决。

发明内容
本发明的目的是提供具单一滚珠轴承的转动装置，其所使用的滚珠轴承处于稳定 位置而能充分发挥预压功能。本发明具单一滚珠轴承的转动装置，包括一基座、一枢设于该基座上的转子单元、 一用来支撑该转子单元平顺转动的滚珠轴承、一卡合于该基座且用来顶抵该滚珠轴承的套 筒，及一用以对该滚珠轴承施予预压力的弹性件。该基座具有一界定出一个穿孔的环壁，及一由该环壁所延伸的轴管，该轴管界定 出一个呈轴向且与该穿孔相连通的安装空间，且该轴管具有一由该环壁所延伸的管体，及至少一由该管体末缘向该安装空间内延伸的定位部，该转子单元则具有一轴向地枢设于该 安装空间内的转轴，及一连设于该转轴的转动件，该滚珠轴承安装于该轴管与该转轴之间， 该滚珠轴承具有一与该轴管内周面接触的外环，及一套设于该转轴且相对于该外环转动的 内环，该套筒则通过该环壁的穿孔而卡合于该轴管内侧面上，而且该套筒与该轴管的定位 部互相配合而分别将该滚珠轴承的外环顶端及外环底端予以限位，该弹性件则安装于该安 装空间内且介于该滚珠轴承与该套筒之间，用以抵触该滚珠轴承的内环底端以对该内环底 端施予预压力。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，该轴管的管体具有多个由该环壁所一 体延伸且呈相间隔环绕以界定出该安装空间的定位架，该轴管具有多个分别由该管体的各 个定位架末缘向该安装空间内延伸的定位部，所述定位部共同地触抵该滚珠轴 承的外环顶端。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，该轴管还具有多个分别由该管体的各 个定位架末缘向相反于该安装空间的方向所延伸的突出部。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，该轴管的管体还具有多个分别位于每 两个相邻定位架之间的结合架，每一个该结合架于面向该安装空间的内表面上形成有一个 凹陷部，该套筒具有一个用来盖设于该环壁的穿孔的基壁、多个由该基壁所延伸且相间隔 地环绕并触抵该滚珠轴承的外环底端的顶抵条，及多个由该基壁所延伸且分别位于每两个 相邻顶抵条之间的卡合条，且每一个卡合条的末端呈向外卷曲状以卡合于相对应的结合架 的凹陷部内。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，该轴管的定位部呈向内弧勾状，而触 抵该滚珠轴承的外环顶端。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，该轴管的定位部呈向内平直延伸状， 而触抵该滚珠轴承的外环顶端。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，该转子单元的转动件是轮毂态样，该 转动装置还包括一块套设于该轴管上的电路板、一个电连接设置于该电路板上的定子单 元，及一个设置于该转动件内周面并与该定子单元产生感应激磁而旋转的磁铁环，该定子 单元具有多片叠设在一起的硅钢片、用来将所述硅钢片予以夹设固定的一个上定子架与一 个下定子架，及一个缠绕在该上定子架、该下定子架上且电连接至该电路板的定子线圈，而 且该下定子架插设安装于该电路板上，且该轴管的各个突出部触抵于所述硅钢片的表面 上。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，该管体的每一个定位架与结合架在相 反于该安装空间的外表面凹陷形成有一个托置部，该下定子架倚托在所述托置部上。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，还包括一个套设于该转轴上且介于该 弹性件与该套筒之间的夹合环，该弹性件是锥状弹簧态样，该弹性件的锥状顶部顶抵于该 滚珠轴承的内环底端上，锥状底部则顶抵于该夹合环上。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，还包括一个套设于该转轴上且对该夹 合环产生挡止作用的扣环，及一片设置于该套筒底面供该转轴末端顶触的耐磨片。本发明所述的具单一滚珠轴承的转动装置，该转子单元还具有多片设于该转动件 外周面上的叶片。
本发明的功效在于，通过该滚珠轴承的外环底端及外环顶端分别被该套筒与该轴管的定位部所夹持限位，再配合该滚珠轴承的内环底端被该弹性件所施予的预压力而顶托 起来，因此，该滚珠轴承整体可以维持在稳定位置，同时也因为预压力的施予而消除该滚珠 轴承的内部间隙，有效解决振动、噪音、功率虚耗等问题。


图1是一侧视剖视图，说明中国台湾公告第1258538号发明专利案第十八图所揭 露的风扇马达。图2是一立体分解图，说明本发明具单一滚珠轴承的转动装置的第一较佳实施 例。图3是一组合剖视图，辅助说明图2所示第一较佳实施例的整体组合态样。图4 一立体视图，辅助说明图2所示第一较佳实施例的轴管放大结构设计。图5是一组合剖视图，说明本发明具单一滚珠轴承的转动装置的第二较佳实施例 的整体组合态样。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。在本发明被详细描述之前，要注 意的是，在以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表示。参阅图2、图3，本发明具单一滚珠轴承的转动装置30的第一较佳实施例，包括一 基座31、一枢设于基座31上的转子单元33、一用来支撑该转子单元33平顺转动的滚珠轴 承34、一卡合于该基座31且用来顶抵该滚珠轴承34的套筒35，及一用以对该滚珠轴承34 施予预压力的弹性件36，该基座31具有一界定出一穿孔310的环壁311，及一由该环壁311 所一体延伸的轴管312，该穿孔310因视角关系，只见于图3。而因为该转动装置30主要是应用在风扇马达的技术领域，所以其转子单元33的 外观是一种扇轮，具有一转轴331 (因视角关系，只见于图3)，及一连设于该转轴331的转动 件332 (该转动件332是轮毂态样，该转子单元33还具有多片设在该转动件332外周面上 的叶片333)，相对应地，该转动装置30为了要达到供电运转扇轮的功能，就会在结构设计 上还包括一套设于该基座31的轴管312上的电路板37、一电连接设置于该电路板37上的 定子单元38，及一设置于该转动件332内周面并与该定子单元38产生感应激磁而旋转的磁 铁环39 (因视角关系，只见于图3)，该定子单元38具有多片叠设在一起的硅钢片381、用来 将所述硅钢片381予以夹设固定的一上定子架382与一下定子架383，及一缠绕在该上定子 架382、下定子架383上且电连接至该电路板37的定子线圈384，而且该下定子架383插设 安装于该电路板37上。上段内容所载的技术特征是为了将该转动装置30应用在风扇马达所衍生，当然 也可以将该转动装置30应用在其他类型的转动领域，例如钻头等工具机械，因此，并不能 只以本实施例所揭露的电路板37、定子单元38、磁铁环39等构件，就限制本发明的核心技 术特征。以下则详述该滚珠轴承34与其他构件间的相对关系，该滚珠轴承34是安装于该 轴管312与转轴331之间，该滚珠轴承34具有一与该轴管312内周面接触的外环341，及一套设于该转轴331且相对于该外环341转动的内环342，该套筒35则是通过该环壁311的 穿孔310而卡合于该轴管312内侧面上，而且该套筒35与该轴管312互相配合而分别将该 滚珠轴承34的外环341底端及顶端予以限位。一并参阅图3、图4，该轴管312与套筒35为了达到上述限位功能，在外型结构上 还有其独特性，该轴管312界定出一个呈轴向且与该穿孔310相连通的安装空间313，且该 轴管312具有一由该环壁311所延伸的管体314，特别的是，该管体314具有多个 由该环壁 311所延伸且呈相间隔环绕以界定出该安装空间313的定位架315，以及多个分别位于每两 相邻的定位架315之间的结合架316。而且，该轴管312还具有多个分别由该管体314的各个定位架315末缘向该安装 空间313内延伸的定位部317，以及向相反于该安装空间313的方向所延伸的突出部318， 所述定位部317呈向内弧勾状而共同地触抵该滚珠轴承34的外环341顶端，所述突出部 318则是触抵于所述硅钢片381的表面上，每一结合架316则在面向该安装空间313的内表 面上形成有一凹陷部319，每一定位架315与结合架316在相反于该安装空间313的外表面 都凹陷形成有一托置部320，该下定子架383倚托在所述托置部320上。续参阅图2、图3，至于该套筒35在外型结构上，则具有一用来盖设于该环壁311 的穿孔310的基壁351、多个由该基壁351所延伸且相间隔地环绕并触抵该滚珠轴承34的 外环341底端的顶抵条352，及多个由该基壁351所延伸且分别位于每两相邻顶抵条352之 间的卡合条353，且每一卡合条353的末端呈向外卷曲状以卡合于相对应结合架316的凹陷 部319内。该弹性件36安装于该安装空间313内且介于该滚珠轴承34与套筒35之间，用以 抵触该滚珠轴承34的内环342底端以对其施予预压力，而为了定位该弹性件36，该转动装 置30还包括一套设于该转轴331上且介于该弹性件36与套筒35之间的夹合环40，另外， 该弹性件36是锥状弹簧态样，其锥状顶部顶抵于该滚珠轴承34的内环342底端上，锥状底 部则顶抵于该夹合环40上。另外，该转动装置30也还包括一套设于该转轴331上且可对该夹合环40产生挡 止作用的扣环41，及一设置于该套筒35底面供该转轴331末端顶触的耐磨片42，而该扣环 41与耐磨片42都是一般风扇马达技术所现有的，所以不应以这两个构件来限制本发明所 要求保护的范围。承上所述，本发明转动装置30，在实际使用与组装上，会有以下所述的优点(1)滚珠轴承34处于稳定位置而能充分发挥预压功能通过该滚珠轴承34的外环341底端及顶端分别被该套筒35与该轴管312的定位 部317所夹持限位，再配合该滚珠轴承34的内环342底端被该弹性件36所施予的预压力 而顶托起来，因此，该滚珠轴承34整体可以维持在稳定位置，同时也因为预压力的施予而 消除该滚珠轴承34的内部间隙，有效解决振动、噪音、功率虚耗等问题。而且，本实施例的轴管312的各个定位部317还设计成向内弧勾状，因此，体积厚 度上可以进一步增加许多以有效避免产生变形现象，而且当所述定位部317共同地触抵该 滚珠轴承34的外环341顶端时，也能提高向下夹持限位的力量。(2)套筒35易于安装固定本发明的套筒35设计为多个顶抵条352与卡合条353排列成围绕型态，当安装该套筒35时，将其通过该环壁311的穿孔310套入，而由于所述卡合条353的末端呈向外卷 曲状，整体外径大于该管体314内径，所以在套入时会受到该管体314的压迫而变形，当所 述卡合条353沿着结合架316内表面移动至陷入相对应的凹陷部319时，其向外卷曲的末 端就会释放压迫力而向外弹开，借此卡合于相对应的凹陷部319内，使得该套筒35稳定地 卡合于该管体314内。
而且由于所述顶抵条352与卡合条353之间留有空隙，所以所述卡合条353向外 弹开的卡合作用，也不会连动所述顶抵条352变形，因此，所述顶抵条352可以持续紧密地 贴触于定位架315内表面，也能辅助提高该套筒35的卡合与定位效果。(3)该弹性件36于准确施予预压力同时，并不易扭曲由于该弹性件36是锥状弹簧态样，面积较小的锥状顶部可以将预压力准确地施 予在该滚珠轴承34的内环342底端上，面积较大的锥状底部则顶抵于该夹合环40上，可以 提高该弹性件36的基盘稳定能力，所以能够使该弹性件36于施予预压同时，也不易因基盘 不稳而产生扭曲。(4)定子单元38也具有良好的定位效果—般技术是将该定子单元38的下定子架383直接插设于该电路板37上，而本发 明除此之外，还利用每一结合架316的托置部320，来倚托该下定子架383，以及利用该轴管 312于各个定位架315末缘的突出部318，来向外向下突伸而触抵于所述硅钢片381的表面 上，借此方式，将所述硅钢片381与下定子架383 —同予以夹持，以提高该定子单元38的定 位效果。(5)不会有组装该轴管312的误差产生，而且该轴管312本身也能有向外变形的余 裕相较于现有技术的轴管12组设于该壳座11的中央处，而本实施例的轴管312却 是与环壁311—体制作成型，因此，本实施例的基座31是一种模块化产品，无需进行任何的 组装过程，不会有组装上的误差产生，再者，该轴管312本身并非完整管状设计，而是切割 成间隔环绕状的定位架315与结合架316的态样，所以当该轴管312中塞入滚珠轴承34时， 各个定位架315与结合架316会产生向外变形的余裕，而从内向外顶抵住该定子单元38，可 以有效地进一步提高该定子单元38的定位效果。参阅图5，本发明具单一滚珠轴承的转动装置30的第二较佳实施例，大致类似于 前述第一较佳实施例，不同的地方在于该轴管312的定位部317呈向内平直延伸状，而触 抵该滚珠轴承34的外环341顶端。因为本实施例的整体结构大致皆与前述第一较佳实施例相同，因此上述所提及的 各种功效，本实施例也确实能达成，在此不再赘述，除此之外，本实施例还能以平直延伸的 定位部317来触抵该滚珠轴承34的外环341顶端，其造型较为简单而容易制作成型，而且 也能节省用料以降低制造成本。综上所述，本发明具单一滚珠轴承的转动装置30，主要通过该轴管312与套筒35 的独特造计，两者互相搭配以使该滚珠轴承34被夹持限位在稳定位置，当该弹性件36对该 滚珠轴承34施予预压力时，就能充分发挥预压功能，另外也能让该套筒35易于安装固定在 该轴管312内，以及让该定子单元38良好地定位在该轴管312外，而且该弹性件36设计为 锥状弹簧的态样也能在施予预压力时不易产生扭曲，所以确实能达到本发明的目的。
权利要求
一种具单一滚珠轴承的转动装置，包括一个基座、一个枢设于该基座上的转子单元、一个用来支撑该转子单元平顺转动的滚珠轴承，及一个用以对该滚珠轴承施予预压力的弹性件，该基座具有一个界定出一个穿孔的环壁，及一根由该环壁所延伸的轴管，该轴管界定出一个呈轴向且与该穿孔相连通的安装空间，且该轴管具有一个由该环壁所延伸的管体，该转子单元具有一根轴向地枢设于该安装空间内的转轴，及一个连设于该转轴的转动件，该滚珠轴承安装于该轴管与该转轴之间，该滚珠轴承具有一个与该轴管内周面接触的外环，及一个套设于该转轴且相对于该外环转动的内环，其特征在于，该轴管还具有至少一个由该管体末缘向该安装空间内延伸的定位部，且该转动装置还包括一个卡合于该基座且用来顶抵该滚珠轴承的套筒，该套筒通过该环壁的穿孔而卡合于该轴管内侧面上，而且该套筒与该轴管的定位部互相配合而分别将该滚珠轴承的外环底端及外环顶端予以限位，该弹性件安装于该安装空间内且介于该滚珠轴承与该套筒之间，用以抵触该滚珠轴承的内环底端以对该内环底端施予预压力。
2.根据权利要求1所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，该轴管的管体具 有多个由该环壁所一体延伸且呈相间隔环绕以界定出该安装空间的定位架，该轴管具有多 个分别由该管体的各个定位架末缘向该安装空间内延伸的定位部，所述定位部共同地触抵 该滚珠轴承的外环顶端。
3.根据权利要求2所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，该轴管还具有多 个分别由该管体的各个定位架末缘向相反于该安装空间的方向所延伸的突出部。
4.根据权利要求3所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，该轴管的管体还 具有多个分别位于每两个相邻定位架之间的结合架，每一个该结合架于面向该安装空间的 内表面上形成有一个凹陷部，该套筒具有一个用来盖设于该环壁的穿孔的基壁、多个由该 基壁所延伸且相间隔地环绕并触抵该滚珠轴承的外环底端的顶抵条，及多个由该基壁所延 伸且分别位于每两个相邻顶抵条之间的卡合条，且每一个该卡合条的末端呈向外卷曲状以 卡合于相对应的结合架的凹陷部内。
5.根据权利要求4所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，该轴管的定位部 呈向内弧勾状，而触抵该滚珠轴承的外环顶端。
6.根据权利要求4所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，该轴管的定位部 呈向内平直延伸状，而触抵该滚珠轴承的外环顶端。
7.根据权利要求5或6所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，该转子单元的 转动件是轮毂态样，该转动装置还包括一块套设于该轴管上的电路板、一个电连接设置于 该电路板上的定子单元，及一个设置于该转动件内周面并与该定子单元产生感应激磁而旋 转的磁铁环，该定子单元具有多片叠设在一起的硅钢片、用来将所述硅钢片予以夹设固定 的一个上定子架与一个下定子架，及一个缠绕在该上定子架、该下定子架上且电连接至该 电路板的定子线圈，而且该下定子架插设安装于该电路板上，且该轴管的各个突出部触抵 于所述硅钢片的表面上。
8.根据权利要求7所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，该管体的每一个 定位架与结合架在相反于该安装空间的外表面凹陷形成有一个托置部，该下定子架倚托在 所述托置部上。
9.根据权利要求8所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，还包括一个套设于该转轴上且介于该弹性件与该套筒之间的夹合环，该弹性件是锥状弹簧态样，该弹性件 的锥状顶部顶抵于该滚珠轴承的内环底端上，锥状底部则顶抵于该夹合环上。
10.根据权利要求9所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，还包括一个套设 于该转轴上且对该夹合环产生挡止作用的扣环，及一片设置于该套筒底面供该转轴末端顶 触的耐磨片。
11.根据权利要求10所述的具单一滚珠轴承的转动装置，其特征在于，该转子单元还 具有多片设于该转动件外周面上的叶片。
全文摘要
一种具单一滚珠轴承的转动装置，包括一基座、一枢设于基座上的转子单元、一用来支撑该转子单元平顺转动的滚珠轴承、一卡合于该基座且用来顶抵该滚珠轴承的套筒，及一用以对该滚珠轴承施予预压力的弹性件。本发明主要针对该基座的轴管以及该套筒两者设计出独特造型，使得该滚珠轴承的外环底端与外环顶端分别被该套筒与该轴管的定位部所夹持限位，再配合该滚珠轴承的内环底端被该弹性件所施予的预压力而顶托起来，因此，该滚珠轴承整体可以维持在稳定位置，有效解决振动、噪音、功率虚耗等问题。
文档编号F04D29/00GK101846093SQ20091013194
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者洪银农 申请人:洪银农