专利名称:散热风扇的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种散热风扇,尤指一种具有高润滑特性的散热风扇。
背景技术:
风扇是电脑散热系统的一个关键组成部件,对提高风扇的运行寿命、可 靠性及保障电脑系统的稳定运行至关重要。风扇轴承一般采用润滑油润滑,
而现有风扇轴承的保油效果一般不甚理想,随着轴承内润滑油的损耗,风扇 转轴与轴承内壁之间的摩擦会相应增加,从而降低轴承的寿命,进而减少风
扇的使用寿命。
目前,本领域技术人员主要是通过于散热风扇的轴承系统中导入保油结 构,以达到增强轴承的润滑和密封的效果。如于轴承的上方设置一环形的挡 油环,该挡油环与轴承之间形成一储油空间,挡油环的内缘与转轴的外表面 之间形成间隙,以避免转轴转动时两者之间的摩擦。工作时,轴承内的部分 润滑油在离心力作用下沿转轴向上运动,经挡油环阻挡,聚集在储油空间内, 然后回流至轴承内,从而避免润滑油泄漏。然而,该种结构的风扇一般只能 在正放的情形下使用,当具有该种结构的风扇侧放与倒放使用时,润滑油会 沿着挡油环与转轴之间的间隙流出,造成润滑油的流失。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种在正放、侧放与倒放使用时,均能防止润滑 油外泄,有更长的使用寿命的散热风扇。
一种散热风扇,包括一扇框、 一定子构件及一转子构件,该扇框包括一 轴座及一收容于该轴座内的轴承,该轴座从扇框的底部突设形成,该轴承的 内部设有一轴孔,该转子构件具有一转轴,该转轴收容于该轴承内部的通孔 内,该定子构件套设于该轴座外缘,该转轴上套设有一扣环,该扣环固定于 轴座顶端,所述扣环、转轴与轴承共同于轴承上方形成一储油空间,该储油空间内设有一储油元件。
该风扇工作时,润滑油在离心力作用下沿转轴向上运动,经扣环阻挡被 聚集在储油空间,被储油元件吸收,然后渗透并回流至轴承内,无论该风扇 为正放、侧放或者倒放使用,该储油元件吸收润滑油可防止被聚集在储油空 间内的润滑油继续沿转轴外泄,从而避免润滑油泄漏,保证轴承和转轴之间 良好的润滑性能,提高风扇的质量,大大延长风扇的使用寿命。
图l为散热风扇的组合示意图。
图2为图1中散热风扇的立体分解示意图。 图3为图1中散热风扇的另一角度的立体分解示意图。 图4为图1中散热风扇沿IV-IV线的剖面示意图。 图5为图4中散热风扇的圈V的局部放大图。
具体实施例方式
下面参照附图,结合实施例作进一步说明。
请参阅图1至图3,该散热风扇包括一扇框IO, 一轴承系统20, —定子构 件30及一转子构件40,该转子构件40对应设置于该定子构件30的外围,转子 构件40和定子构件30分别收容于扇框10内'。
扇框10包括一底部12和一轴座14。该轴座14从扇框10的底部12中央向上 突设形成。轴座14顶端为一开口端,其中央形成一收容空间142。 一环形凹陷 144对应形成于轴座14顶端部分的内圓周处,并与收容空间142相连通。轴座 14顶端于该环形凹陷144所在位置的内径大于轴座14内部其余部分的内径。该 扇框10的底部12中央从底面向内凹陷形成一圆柱状的收容槽120(图3 )。该收 容槽120与轴座14内的收容空间142相对但不连通。
定子构件30包括一电路板31以及一由若干层硅钢片叠设形成的电枢 33,电枢33外部缠绕绕线35用以产生交替变化的磁场,绕线35与电路板 31电性连接,电枢33上下分别罩设有绝缘片37,以避免电枢33与绕线35 之间电性接触。
转子构件40包括一轮毂42,从轮毂42外缘呈放射状突设的若干扇叶44以及贴设于轮毂42内侧缘的一环形磁铁45。该轮毂42中央形成一固定转轴 47顶端的固定座46。该转轴47于靠近顶端的位置设有一环形槽471。该轮 毂42于固定座46的外围,且与固定座46间隔一定距离的位置处设有一环形 的突起48。该突起48环绕固定座46,在突起48与固定座46之间形成一环 形腔室480。
轴承系统20包括一耐磨片21, 一轴^K23, —储油元件24, 一扣环25 以及一i兹吸结构27。该轴承23为一内部具有大量孔隙的含油轴承。轴承23 通过轴座14顶端的开口收容于其收容空间142内。轴承23内部形成一轴向 延伸的轴孔231,以供转轴47穿设延伸。请参阅图2,轴承23顶端的内周缘 处设有一环形的凹槽232。该凹槽232与轴承23内部的轴孔231相连通。该 轴^K 23的凹槽232的直径大于其轴孔231的直径,于轴岸义23顶端形成一环 形的台阶。该轴承23的外表面对称的形成有两条沟槽234。每一沟槽234从 轴承23的顶面沿轴向延伸至轴承23的底面,并于轴承23的顶面和底面分别 与轴承23内部的轴孔231相连通,以供润滑油回流。
储油元件24呈圆环型柱状体。该储油元件24可恰好收容于该轴承23顶 端的凹槽232内,该储油元件24的底面在凹槽232内与轴承23的顶面相互 接触,且该储油元件24的外圓周表面在凹槽232内与轴承23的侧面相互接 触。即在凹槽232内,储油元件24同时与该轴承23的顶面和侧面接触。该 储油元件24由多孔材料,如聚氨酯塑料泡沫(俗称海绵)或发泡金属等制成。 该储油元件24的内部形成大量的孔隙,用以吸收当转轴47高速运转时从轴 承23内甩出的润滑油。
扣环25由韧性好,表面光滑,摩擦系数小且耐磨的材料,如尼龙 (Nylon,Polyamide,简称PA)制成。如图4所示,该扣环25包括一环形的定 位部251,从定位部251的顶端向内水平延伸的挡油环253及从挡油环253 的上表面向上垂直延伸的环形的突缘255。该定位部251的形状、高度及厚 度分别与轴座14顶端部分的环形凹陷144的形状、高度及宽度相对应。该定 位部251通过紧配合的方式收容于轴座14顶端的环形凹陷144内,将该扣环 25与扇框IO结合成一体。定位部251位于轴承23顶端部分的外表面与轴座 14顶端部分的内表面之间,挡油环253 /人定位部251的顶端向转轴47所在 方向延伸,用以盖住该轴座14顶端的开口 。该挡油环253的中心形成供转轴47穿设通过的穿孔250,该穿孔250的内径略大于转轴47上环形槽471部分 的直径,且小于该转轴47上其余部分的直径。该挡油环253的内缘延伸至该 转轴47的环形槽471内,并在环形槽471内与转轴47的外表面之间形成一 微小的间隙,该间隙可避免转轴47转动时与挡油环253之间产生摩擦。挡油 环253与环形槽471共同限制转轴47的轴向运动。该挡油环253、转轴47 与轴承25顶端之间共同形成一近似封闭的储油空间50,该储油元件24收容 于储油空间50内。如图5所示,突缘255的外径小于定位部251的内径,定 位部251与突缘255相互错开,从而于挡油环253的上表面靠近突缘255的 位置形成一台阶254。组装时,将轴座14的顶端水平向内折弯形成一突出部 145,该突出部145压合在所述台阶254上,从而将扣环25固定于轴座14的 顶端。该突缘255的外径小于该轮毂42上突起48的外径,突缘255从挡油 环253的上表面向上延伸指向转子构件40的环形腔室480所在的位置。
耐磨片21由耐磨的材料做成,位于轴座14的收容空间142的底部,并 与转轴47的末端相4氐触,以旋转地支持转轴47。
磁吸结构27包括一 圓柱状的i兹铁271及一导磁辄铁273。该导磁轭铁273 呈底端封闭且顶端开口的圓筒状,其沿轴向的横截面为"U"型。该磁铁271 收容于导磁轭铁273内部,磁铁271的底面及侧面分别与导磁轭铁273的内 表面相互贴附而形成一个整体。该导磁轭铁273与磁铁271共同收容于扇框 IO底部12的收容槽120内,通过粘合或者紧配合的方式与扇框IO结合为一 体。该导磁轭铁273包覆于i兹铁271的外围,仅使磁铁271的上表面暴露出 导磁轭铁273以与扇框IO的底部12接触。由于导磁辄铁273的磁通量较大, 可使得磁铁271于被其覆盖的表面的各个方向均不会产生漏磁,而仅产生一 向上的轴向磁通量用以吸附转子构件40的转轴47,以维持转子构件40的转 动平衡,避免转子构件40高速运转时沿轴向方向向上浮动。该磁铁271与转 轴47之间通过扇框IO分隔, 一方面可以避免磁铁271与转轴47直接接触而 容易磨损,另一方面可以避免》兹铁271生锈产生生成物污染轴承23。
工作时,定子构件30和转子构件40的^f兹场交互作用驱动转子构件40旋 转。由于离心力作用沿转轴47飞溅出来的润滑油,通过轴承23顶端和转轴 47之间形成的缝隙聚集到上方的储油空间50。该转轴47的环形槽471使得 由于离心力作用沿转轴47向上运动的润滑油的路径不连续,且由于挡油环253与转轴47之间形成的间隙宽度足够小,往外飞溅的润滑油通过挡油环253 的阻挡,几乎全部被聚集在储油空间50内,被储油元件24吸附。本实施例 中,扣环25与扇框10结合为一体,该挡油环253、转轴47与轴承23之间 共同形成近似封闭的储油空间50, /人而于轴 K23内部形成一近似封闭的轴 承润滑系统。该储油元件24可防止被聚集在储油空间50内的润滑油继续沿 转轴47甩出,特别是当风扇侧放或者倒放使用时,该储油元件24借助内部 的大量孔隙产生较强的毛吸力,将聚集在储油空间50的润滑油吸收过来,同 时由于该轴承23本身也是内建大量孔隙的结构,储油元件24回收的润滑油 进一步传递至该含油轴承23中,从而防止润滑油沿挡油环253与转轴47之 间的间隙流出。进一步的,为了实现较好的回油效果,该轴承23本身的内部 孔隙可以设计成比储油元件24内部的孔隙小,从而使含油轴承23能够产生 比储油元件24更大的毛吸力,便于从储油元件24中将润滑油吸收过来,达 到更好的润滑效果。
该扣环25的突缘255环设于转轴47上环形槽471的外围,可进一步阻 挡沿转轴47飞溅出储油空间50外的部分润滑油。该储油空间50内被储油元 件24所吸附的润滑油,通过储油元件24的底面及外圆周表面渗回轴承23内 部,或沿轴牙义23外表面上的沟道234回流至轴岸义23底部,从而充分地防止 了润滑油的泄漏,保证了轴承23与转轴47之间良好的的润滑性能,减少磨 损,降低噪音,提高了风扇的质量,延长了风扇使用寿命。另外,该磁吸结 构27产生一向下的磁性力以吸附转子构件40的转轴47,可避免转轴47高 速运转时沿轴向方向向上浮动时带出部分润滑油,特别当该风扇侧^:或者倒 放使用时,可维持转子构件40的持续转动平衡而避免甩出润滑油。
权利要求
1. 一种散热风扇,包括一扇框、一定子构件及一转子构件,该扇框包括一轴座及一收容于该轴座内的轴承,该轴座从扇框的底部突设形成,该轴承的内部设有一轴孔,该转子构件具有一转轴,该转轴收容于该轴承内部的通孔内,该定子构件套设于该轴座外缘,其特征在于该转轴上套设有一扣环,该扣环固定于轴座顶端,所述扣环、转轴与轴承共同于轴承上方形成一储油空间,该储油空间内设有一储油元件。
2. 如权利要求1所述的散热风扇,其特征在于该扣环包括一圆盘形的 挡油环,该挡油环从轴座顶端延伸至接近转轴的外表面。
3. 如权利要求2所述的散热风扇,其特征在于该扣环还包括一环形的 定位部,该挡油环/人定位部的顶端向内延伸,该轴座的顶端形成一环形凹陷, 该扣环的定位部收容于该轴座顶端的环形凹陷内。
4. 如权利要求3所述的散热风扇,其特征在于该扣环还包括一从挡油 环的上表面向上延伸的突缘,该扣环的定位部与突缘相互错开而于挡油环的 上表面靠近突缘位置形成一台阶,该轴座的顶端向内形成一突出部,该突出 部压合在所述台阶上而将扣环固定于轴座顶端。
5. 如权利要求4所述的散热风扇,其特征在于该转子构件还包括一轮 毂,该轮毂设有一固定该转轴顶端的固定座及一环绕该固定座的突起,该扣 环的突缘的外径小于该轮毂上突起的内径。
6. 如权利要求2所述的散热风扇,其特征在于该转轴的靠近扣环的一 端从外表面向内凹陷形成一环形槽,该挡油环的内径略大于转轴的环形槽部 分的直径,且略小于转轴其余部分的内径,该挡油环的内缘延伸至该转轴上 环形槽内。
7. 如权利要求1所述的散热风扇,其特征在于该储油元件由多孔材料 制成。
8. 如权利要求7所述的散热风扇,其特征在于该轴承顶端的内周缘处 形成有一环形的凹槽,该储油元件收容于该凹槽内,且该储油元件的底面与 外圆周表面在凹槽内分别与该轴承的顶面和侧面接触。
9. 如权利要求8所述的散热风扇,其特征在于所述轴承为内建大量孔隙的含油轴7|义。
10. 如权利要求9所述的散热风扇,其特征在于该含油轴承中的孔隙比 储油元件中的孔隙小。
11. 如权利要求l所述的散热风扇,其特征在于还包括一磁吸结构,该 磁吸结构包括一磁铁,该扇框的底部从底面向内凹陷形成一收容槽,该轴座 内设有一收容空间,该收容槽与轴座的收容空间相对且不连通,该,兹铁收容于该收容槽内。
12. 如权利要求11所述的散热风扇,其特征在于该磁吸结构还包括一 导磁轭铁,该导磁轭铁包覆于磁铁的外围,仅使磁铁的一侧面暴露出该导磁 辄铁。
全文摘要
一种散热风扇,包括一扇框、一定子构件及一转子构件,该扇框包括一轴座及一收容于该轴座内的轴承,该轴座从扇框的底部突设形成,该轴承的内部设有一轴孔,该转子构件具有一转轴,该转轴收容于该轴承内部的通孔内,该定子构件套设于该轴座外缘,该转轴上套设有一扣环,该扣环固定于轴座顶端,所述扣环、转轴与轴承共同于轴承上方形成一储油空间,该储油空间内设有一储油元件。风扇运行时,沿转轴外泄的润滑油通过扣环的阻挡聚集在储油区,并被储油元件吸收,然后回流至轴承内,从而防止润滑油外泄。
文档编号G06F1/20GK101532503SQ200810065850
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月14日 优先权日2008年3月14日
发明者杨之亚, 王文高 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司