CN101363458B - 散热风扇 - Google Patents

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Abstract

一种散热风扇，包括一扇框、一转子构件、一定子构件及一轴承***，该扇框的中央突设形成一轴座，该定子构件套设于轴座的外缘，该轴承***位于轴座内，其包括一轴承，该转子构件具有穿设该轴承内部的一转轴，该转轴的顶端和底端的至少其中一端从外表面向内凹陷形成一凹槽，该轴承***还包括可吸引转轴的至少一磁吸件，该至少一磁吸件部分对正该至少一凹槽的上半段而环设于转轴***，在磁吸件与转轴之间形成一环形空间。该散热风扇利用磁吸件的磁吸力，以持续吸引转轴，维持转子构件转动的平衡。

Description

散热风扇
技术领域
本发明涉及一种散热风扇，尤指一种转子可维持平衡转动的散热风扇。
背景技术
现有散热风扇一般包括一定子及环设于该定子***并可相对定子转动的一转子，该转子包括一轮毂、从轮毂垂直延伸的一转轴及环设于轮毂***的若干扇叶，该定子中央设置一轴承，转子的转轴收容于该轴承内定位。该散热风扇工作时，转子相对于定子作高速旋转运动，扇叶转动时产生气流，而气流对该扇叶与转子产生向上拉引的作用力以及转子自身的重力因素，从而导致转子的转轴高速旋转时会有轴向振荡、不稳定现象，使电路板上安装的霍耳元件(Hall sensor)与转子上的磁环之间的距离加大，进而使霍耳元件不能正常感应磁环的永久磁场变化，导致风扇的不能正常运转，同时因感应不良产生振动，造成运转时噪音量的增加。
目前，本领域技术人员主要是通过在散热风扇结构中导入转子的加强定位设计，以达到维持转子转动平衡的要求。如中国大陆专利第02201250.8号，于转轴的末端设一薄片状磁铁，该磁铁的顶面与转轴的末端相抵靠，以支撑该转轴旋转，同时产生轴向磁吸力吸引转轴以稳定转子。然而，该转轴的末端直接抵靠于磁铁的预面上，而一般磁铁的材质不耐磨损，因此转轴运转使用一段时间之后，将致使磁铁的顶面因磨损产生凹陷，这样转子将随之向下偏位而丧失组装时的精准度，进而影响到风扇工作的正常状态，不能达到持续有效地维持转子转动平衡的要求，降低了风扇的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能持续有效地维持转子转动平衡的散热风扇。
一种散热风扇，包括一扇框、一转子构件、一定子构件及一轴承***，该扇框的中央突设形成一轴座，该定子构件套设于轴座的外缘，该轴承***位于轴座内，其包括一轴承，该转子构件具有穿设该轴承内部的一转轴，该转轴的顶端和底端的至少其中一端从外表面向内凹陷形成一凹槽，该轴承***还包括可吸引转轴的至少一磁吸件，该至少一磁吸件部分对正该至少一凹槽的上半段而环设于转轴***，在磁吸件与转轴之间形成一环形空间。
该散热风扇的磁吸件与凹槽的上半段部分对正，且该磁吸件与转轴之间形成环形空间，使磁吸件对凹槽上方部分的转轴产生一向下的磁吸力以持续向下吸引转轴，使霍耳元件与转子上的磁环之间的距离始终保持相对固定，使霍耳元件始终能感应磁环的永久磁场变化，同时又由于该磁吸件套设于转轴***，不会因转轴的转动而磨损，可持续有效地维持转子构件平衡转动，使散热风扇具有更长使用寿命。
附图说明
图1为散热风扇的立体分解示意图。
图2为图1的组装图。
图3为图2沿III-III线的剖面示意图。
图4为图1中上磁吸件的放大示意图。
图5为磁吸件安装于散热风扇的轴座内的俯视图。
图6为磁吸件的另一实施例的示意图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，该散热风扇包括一扇框30、一轴承***60、一转子构件10及一定子构件20，该转子构件10设于该定子构件20的***，转子构件10和定子构件20均收容于扇框30内。
请一并参阅图3，扇框30包括一底部32和一轴座34，该轴座34从扇框30的底部32中央向上突设形成。轴座34的顶端开口，其中央形成一收容空间36。该轴座34顶端的内圆周处形成一环形凹陷38，该环形凹陷38与收容空间36相连通。该轴座34的底端向内凸出形成一台阶31(参图3)。
定子构件20套设、固装于轴座34外缘，该定子构件20包括一电路板26、固定于电路板26上的由若干层硅钢片叠设形成的一电枢22及分别罩设于电枢22上下两端的上、下绝缘片28a、28b。电枢22上缠绕绕线24用以产生交替变化的磁场，该绕线24与电路板26电性连接，绝缘片28a、28b可避免电枢22与绕线24电性接触。
转子构件10包括一轮毂12、一贴设于轮毂12内侧缘的磁环16及一转轴18，该轮毂12中央形成一转轴轴座120，其外缘放射状突设若干扇叶14。该转轴18的顶端固定于转轴轴座120上，并向下延伸。请参阅图3，该转轴18的外表面于靠近轮毂12的顶端185的位置处向内凹陷形成一环形的第一凹槽180，同时，该转轴18的外表面于远离轮毂12的底端186的位置处向内凹陷形成环形的第二凹槽184。
轴承***60通过轴座34顶端的开口装设于其收容空间36内，包括一轴承61、上、下磁吸件62a、62b、一扣环63、一耐磨片67及一挡油环68。耐磨片67由耐磨性能好的材料做成，设置于轴座34的收容空间36的底端。扣环63设于轴座34内的台阶31上，其中央形成一中心通孔630。上、下磁吸件62a、62b分别设于轴承61的顶端和底端，共同收容于轴座34的收容空间36内位于台阶31以上的部分。请一并参阅图4，为本实施例中上磁吸件62a的放大示意图，该上磁吸件62a为一大致呈四边形的柱状磁铁，中央形成一圆形通孔620a，四角均形成一圆弧倒角624a，该下磁吸件62b的大小和形状与上磁吸件62a的大小和形状大致相同，其上亦对应形成圆形通孔620b及圆弧倒角624b。该轴承61的内部形成一轴向通孔610，轴承61的外表面形成有若干可供润滑油回流的沟槽613，任一沟槽613从轴承61顶面的轴向通孔610处沿径向向外圆周表面延伸，沿轴向贯穿该外圆周表面后，继续由外圆周表面沿轴承61底面径向向内延伸，指向轴承61底面的轴向通孔610处。上、下磁吸件62a、62b的圆弧倒角624a、624b的直径大小与轴座34的收容空间36位于台阶31以上部分的直径大小大致相同，通过该圆弧倒角624a、624b分别与轴座34的内表面相抵靠而将该磁吸件62a、62b稳固地安装于轴座34内。如图5所示为上、下磁吸件62a、62b安装于轴座34内的俯视图，其中央的圆形通孔620a、620b与轴承61内部的轴向通孔610对齐且相互连通，每一磁吸件62a、62b的四个圆弧倒角624a、624b分别与轴座34的内表面相抵靠，四条边对应的四个侧面分别与轴座34的内表面之间形成间隙628，该间隙628与轴承61外表面的沟槽613相连通。该挡油环68的中心为一穿孔680，收容于轴座34顶端的环形凹陷38处，挡油环68的外径的大小与轴座34顶端的环形凹陷38处的直径的大小大致相同，恰好封住该轴座34顶端的开口。
如图3所示，转轴18依次穿设挡油环68中心的穿孔680、上磁吸件62a中心的圆形通孔620a、轴承61内部的轴向通孔610、下磁吸件62b中心的圆形通孔620b及扣环63的中心通孔630而旋转地收容于轴承***60内部，其底端186与轴座34底端的耐磨片67相抵触。该转轴18顶端185的第一凹槽180的下半段与轴承61的顶端部分对正，上磁吸件62a的底面与轴承61的顶面相接触，使得该上磁吸件62a的下半段对正转轴18的第一凹槽180高出该轴承31顶面的上半段部分，于上磁吸件62a对正该第一凹槽180部分的内表面与第一凹槽180的外表面之间形成一环形空间，上磁吸件62a的上半段套设于第一凹槽180上方部分的转轴18的***，其内表面与该转轴18的***间隔一微小距离。该上磁吸件62a的顶面与挡油环68之间相隔一定距离，上磁吸件62a与挡油环68及轴座34共同限定形成一储油空间50。该转轴18的底端186的第二凹槽184沿轴向一半高度的位置大致与台阶31的顶端平齐，下磁吸件62b的顶面与底面分别与轴承61的底面及设置于台阶31上的扣环63的上表面相接触，使得该下磁吸件62b上半段套设于第二凹槽184上方部分的转轴18的***，下半段对正第二凹槽184的上半段而环设于该第二凹槽184部分的转轴18的***，于下磁吸件62b对正第二凹槽184部分的内表面与第二凹槽184的外表面之间形成另一环形空间。
该风扇工作时，通过定子构件20和转子构件10间磁场交互作用驱动转子10旋转。转轴18高速旋转的过程中，由于离心力作用沿转轴18飞溅出来的润滑油经挡油环68阻挡聚集在储油空间50，并沿轴承61的外表面的沟槽613及上、下磁吸件62a、62b的侧面与轴座34之间形成的间隙628回流，从而保证了轴承61与转轴18之间良好的的润滑性能。而且，每一磁吸件62a、62b借由与转轴18之间的环形空间形成较强的磁吸力，各自水平吸引该第一凹槽180、第二凹槽184的上半段包覆于其内部的转轴18部分，同时，倾斜向下吸引该第一凹槽180、第二凹槽184上方包覆于其上半段的转轴18部分，形成一向下的磁吸力吸引转轴18下拉，防止转轴18转动时由于离心力作用向上移动而偏位。另一方面，该磁吸件62a、62b套设于转轴18的***时不会因为转轴18的转动而磨损，从而可持续有效地吸引转轴18，维持转子构件10持续平衡转动，降低气流对扇叶14的反作用力及转子构件10本身重力对高速运转时造成的轴向浮动影响，使电路板26上安装的霍耳元件(Hallsensor)与磁环16之间的距离始终保持相对固定，进而使霍耳元件始终能感应磁环16的永久磁场变化，维持风扇的整体正常运转。
具体实施时，该上、下磁吸件62a、62b的厚度可分别根据第一凹槽180及第二凹槽184高度的变化而适当调整，但以保证每一磁吸件62a、62b的底面位于与其对应的第一、第二凹槽180、184的一半高度的上方为宜，且其顶面位于该第一、第二凹槽180、184顶端的上方，从而使磁吸件62a、62b部分对正凹槽180、184而环设于转轴18上，于磁吸件62a、62b对正凹槽180、184部分的内表面与转轴18的外表面之间形成环形空间。该磁吸件62a、62b的底面位于凹槽180、184一半高度的上方，可避免磁吸件62a、62b对转轴18上位于凹槽180、184下方的部分产生向上的磁吸力，从而避免磁吸件62a、62b对转轴18向下磁吸力的抵消。可以理解地，该磁吸件的数量也可以为一个，即仅设置一与该转轴18顶端185的第一凹槽180相对应的上磁吸件62a或者与转轴18的底端186相对应的下磁吸件62b，该磁吸件62a、62b的形状也可以是任意多边形的柱状磁铁，如图6所示为本发明的另一实施例，该磁吸件62c为五边形，五角均形成一圆弧倒角624c，中央形成一圆形通孔620c，该圆弧倒角624c的直径大小与轴座34内收容空间36位于台阶31以上部分的直径大小大致相同，通过该五个圆弧倒角624c分别与轴座34的内表面相抵靠而将该磁吸件62c稳固地安装于轴座34内。

Claims (10)

1.一种散热风扇，包括一扇框、一转子构件、一定子构件及一轴承***，该扇框的中央突设形成一轴座，该定子构件套设于轴座的外缘，该轴承***位于轴座内，其包括一轴承，该转子构件具有穿设该轴承内部的一转轴，其特征在于：该转轴的顶端和底端的至少其中一端从外表面向内凹陷形成一凹槽，该轴承***还包括可吸引转轴的至少一磁吸件，该至少一磁吸件部分对正该至少一凹槽的上半段而环设于转轴***，在磁吸件与转轴之间形成一环形空间。
2.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该磁吸件的上端套设于转轴位于凹槽上方部分的***，而下端与凹槽对正。
3.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该转轴的顶端和底端均形成凹槽，该至少一磁吸件包括分别与该转轴顶端的凹槽相对应的第一磁吸件及与该转轴底端的凹槽相对应的第二磁吸件。
4.如权利要求3所述的散热风扇，其特征在于：该转轴顶端的凹槽的上半段高出轴承的顶面，该第一磁吸件的下端与该凹槽高出轴承顶面的上半段对正。
5.如权利要求3所述的散热风扇，其特征在于：该轴座内向内凸出形成一台阶，该第二磁吸件位于该台阶与轴承的底面之间。
6.如权利要求3所述的散热风扇，其特征在于：该轴座的顶端还安装有一挡油环，所述挡油环位于第一磁吸件的上方且与第一磁吸件间隔一定距离，所述第一磁吸件与挡油环及轴座共同限定形成一储油空间。
7.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该磁吸件的底面与该凹槽轴向高度的一半刚好相齐平。
8.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该磁吸件为多边形的柱状磁铁，相邻两条边的连接处分别形成圆弧倒角，该圆弧倒角分别与轴座的内表面相抵靠，各边与轴座的内表面之间分别形成间隙。
9.如权利要求8所述的散热风扇，其特征在于：该磁吸件为四边形或五边形。
10.如权利要求8所述的散热风扇，其特征在于：该轴承的外表面形成有若干沟槽，所述沟槽与磁吸件外侧的间隙相连通。
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