氣墊式軸承的製作方法
2023-12-11 04:21:27
專利名稱：氣墊式軸承的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種軸承，特別是一種氣墊式軸承，適用於超高轉速、低噪音的用途，例如硬碟機、光碟機或電腦散熱風扇。
背景技術：
圖1顯示現有的軸承，其包括一軸心11及一軸套12，軸套12內部中空以供軸心11插設於其中，而使軸心11能夠由軸套12所承載並進行高速的旋轉，然在軸心11旋轉時，軸心11與軸套12間的接觸摩擦會導致高熱及材料的疲勞，為避免此一問題，顯然必需減少軸心11與軸套12間的接觸摩擦。
滾珠軸承為目前最常使用的軸承之一，其通過由設置滾珠於軸心與軸套間來減少摩擦以使轉動平順，然隨著科技的進展，各類事務性機器在高轉速、小型化、低噪音及低成本的要求下，滾珠軸承已難以符合實際的需求。
另一種常用的軸承為含油軸承，其是以多孔質的金屬含油材質製作軸套，以通過由軸套所滲出的潤滑油來減少軸心與軸套間的摩擦，然而，軸心的高速轉動會將多孔質軸套內的潤滑油排擠出去，或是軸心與軸套間的摩擦所產生的熱會使潤滑油揮發掉，不但造成汙染，且形成軸心與軸套間的乾式摩擦，導致兩者間的嚴重磨損，故必需持續補充潤滑油以延長含油軸承的壽命，然而在許多的應用上，例如硬碟機、光碟機、或電腦散熱風扇的應用，填補潤滑油的處置是相當困難的。因此，前述現有的軸承實無法滿足實際的需要，而有予以改進的必要。
發明內容
本發明的主要目的是在提供一種氣墊式軸承，具有低汙染、低磨擦係數、耐磨耗、壽命長、低噪音及高運轉效率的優點。
依據本發明的一特色，所提出的氣墊式軸承包括一軸心，為一圓柱體形；以及一軸套，為一內部中空的圓柱體，以供該軸心插設於其中，而使該軸心能夠由該軸套所承載並進行旋轉，其中，該軸心與軸套間形成有一螺旋溝槽。
依據本發明的另一特色，所提出的氣墊式軸承包括一軸心，為一圓柱體形；以及一軸套，為一內部中空的圓柱體，以供該軸心插設於其中，而使該軸心能夠由該軸套所承載並進行旋轉，其中，該軸心與軸套間形成有一螺旋凸肋。
通過在軸套和軸心的接觸面上製作出螺旋狀溝槽或凸肋，本發明的氣墊式軸承可在軸心以高速轉動時，將周遭的大量空氣捲入兩者中而形成氣墊，而可有效緩衝軸心和軸套之間的磨耗。
依據本發明的又一特色，所提出的氣墊式軸承包括一軸心，為一圓柱體形；以及一軸套，為一內部中空的圓柱體，其內壁具有多個漩渦狀的鋸齒部，該鋸齒部的一端較窄而另一端較寬。通過由軸心轉動時，軸心與軸套間的空氣由大之間隙往小之間隙流動擠壓，而可於軸心和軸套之間形成一氣墊，因而有效緩衝軸心和軸套之間的磨耗。
圖1顯示現有的軸承；圖2顯示本發明的氣墊式軸承的第一較佳實施例；圖3是本發明的第一較佳實施例的軸心轉動時形成氣流的示意圖；圖4是本發明的第一較佳實施例包含承載體的氣墊式軸承；圖5是本發明的第一較佳實施例的軸心轉動時形成氣墊的示意圖；圖6顯示本發明的氣墊式軸承的第二較佳實施例；圖7顯示本發明的氣墊式軸承的第三較佳實施例；圖8顯示本發明的氣墊式軸承的第四較佳實施例；圖9顯示本發明的氣墊式軸承的第五較佳實施例；圖10是本發明的第五較佳實施例的軸心轉動時形成氣墊的示意圖。
具體實施例方式
為能更了解本發明的技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。
圖2顯示本發明的氣墊式軸承的第一較佳實施例，其包括一軸心21及一軸套22，軸套22為內部中空的圓柱體，可供軸心21插設於其中，而使軸心21能夠由軸套22所承載並進行高速的旋轉，該軸心21為一圓柱體形，其圓柱表面上形成有一螺旋溝槽211。
前述軸心21上的螺旋溝槽211較佳地是以逆時針方向由上向下旋繞於軸心21的圓柱表面，因此，如圖3所示，當軸心21以逆時針方向轉動時，螺旋溝槽211內的空氣被溝壁推動而朝逆時針方向往下流動，因而形成往下的氣流。
利用前述的氣流可有效降低軸心21和軸套22之間的磨耗，如圖4所示，其顯示該軸承更包含一承載體23，此承載體23是為一端開口而另一端封閉的中空圓柱體，而可容置該軸套22及軸心21。
如圖5所示，當該軸套22及軸心21容置於該承載體23時，軸套22的下端被密封，並請參照圖3所示，當軸心21以逆時針方向轉動時，空氣往下流動，軸套22的上端入口空氣無限供應，但下端出口密閉，空氣無法逃逸而積壓於軸套22和軸心21之間的間隙，而形成一氣墊。且軸心21的轉速越高，間隙中的氣壓越高。通過此氣墊可作為軸心21和軸套22之間的摩擦緩衝層，而可大幅降低軸心21和軸套22之間的磨耗。
前述軸心21上的螺旋溝槽211亦可以順時針方向由上向下旋繞於軸心21的圓柱表面，相對應地，此時軸心21是以順時針方向轉動，而亦可於軸心21和軸套22之間形成一氣墊。
圖6顯示本發明的氣墊式軸承的第二較佳實施例，其構成與前一實施例類似，但螺旋溝槽211是形成於軸套22的內壁面，螺旋溝槽211是以逆時針方向由上向下旋繞於軸套22的內壁面，而軸心21以逆時針方向轉動時，可於軸心21和軸套22之間形成一氣墊；螺旋溝槽211亦可以順時針方向由上向下旋繞於軸套22的內壁面，而軸心21以順時針方向轉動時，可於軸心21和軸套22之間形成一氣墊。
圖7顯示本發明的氣墊式軸承的第三較佳實施例，其構成與第一實施例類似，但在該軸心21的圓柱表面上是形成有一螺旋凸肋711，此螺旋凸肋711是以逆時針方向由上向下旋繞於軸心21的圓柱表面，而軸心21以逆時針方向轉動時，可於軸心21和軸套22之間形成一氣墊；此螺旋凸肋711亦可以順時針方向由上向下旋繞於軸心21的圓柱表面，而軸心21以順時針方向轉動時，可於軸心21和軸套22之間形成一氣墊。
圖8顯示本發明的氣墊式軸承的第四較佳實施例，其構成與前一實施例類似，但螺旋凸肋711是形成於軸套22的內壁面，螺旋凸肋711是以逆時針方向由上向下旋繞於軸套22的內壁面，而軸心21以逆時針方向轉動時，可於軸心21和軸套22之間形成一氣墊；螺旋凸肋711亦可以順時針方向由上向下旋繞於軸套22的內壁面，而軸心21以順時針方向轉動時，可於軸心21和軸套22之間形成一氣墊。
由以上的說明可知，本發明的氣墊式軸承是通過由在軸套和軸心的接觸面上製作出螺旋狀溝槽或凸肋，以當軸心以高速轉動時，周遭的大量空氣將被捲入兩者中而形成氣墊，而可有效緩衝軸心和軸套之間的磨耗。於前述實施例中，是以承載體23來密封軸套22的下端以於軸心21旋轉時形成氣墊，然在實際的應用上，當軸承裝設於一機器設備中時，其軸套22之下端可能被其他元件所阻擋而提供相當於密封的效果，故無需承載體23之設置而仍可密封軸套22之下端以於軸心21旋轉時形成氣墊。
圖9顯示本發明的氣墊式軸承的第五較佳實施例，其構成與第一實施例類似，但該軸心21為一圓柱體形，而軸套22為一內部中空的圓柱體，且其內壁具有多個漩渦狀的鋸齒部91，此鋸齒部91一端較窄而另一端較寬，因此，參照圖10所示軸心21插設於軸套22時的上視圖，由於鋸齒部91的漩渦狀的原故，軸心21與軸套22之間隙於鋸齒部91中是由大變小(本實施例為依順時針方向)，故當軸心21以順時針方向轉動時，兩者間的空氣由大之間隙往小的間隙流動擠壓，而亦可於軸心21和軸套22之間形成一氣墊，因而有效緩衝軸心21和軸套22之間的磨耗。
上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發明所主張的權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
權利要求
1.一種氣墊式軸承，其特徵在於包括一軸心，為一圓柱體形；以及一軸套，為一內部中空的圓柱體，以供該軸心插設於其中，而使該軸心能夠由該軸套所承載並進行旋轉，其中，該軸心與軸套間形成有一螺旋溝槽。
2.如權利要求1所述的氣墊式軸承，其特徵在於其更包含一承載體，該承載體是為一端開口而另一端封閉的中空圓柱體，以容置該軸套及軸心，且使軸套的下端被密封。
3.如權利要求2所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋溝槽是形成於該軸心的圓柱表面上。
4.如權利要求3所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋溝槽是以逆時針方向由上向下旋繞於軸心的圓柱表面，該軸心是以逆時針方向轉動。
5.如權利要求3所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋溝槽是以順時針方向由上向下旋繞於軸心的圓柱表面，該軸心是以順時針方向轉動。
6.如權利要求2所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋溝槽是形成於該軸套的內壁面。
7.如權利要求6所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋溝槽是以逆時針方向由上向下旋繞於軸套的內壁面，該軸心是以逆時針方向轉動。
8.如權利要求6所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋溝槽是以順時針方向由上向下旋繞於軸套的內壁面，該軸心是以順時針方向轉動。
9.一種氣墊式軸承，其特徵在於包括一軸心，為一圓柱體形；以及一軸套，為一內部中空的圓柱體，以供該軸心插設於其中，而使該軸心能夠由該軸套所承載並進行旋轉，其中，該軸心與軸套間形成有一螺旋凸肋。
10.如權利要求9所述的氣墊式軸承，其特徵在於其更包含一承載體，該承載體是為一端開口而另一端封閉的中空圓柱體，以客置該軸套及軸心，且使軸套的下端被密封。
11.如權利要求10所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋凸肋是形成於該軸心的圓柱表面上。
12.如權利要求11所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋凸肋是以逆時針方向由上向下旋繞於軸心的圓柱表面，該軸心是以逆時針方向轉動。
13.如權利要求11所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋凸肋是以順時針方向由上向下旋繞於軸心的圓柱表面，該軸心是以順時針方向轉動。
14.如權利要求10所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋凸肋是形成於該軸套的內壁面。
15.如權利要求14所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋凸肋是以逆時針方向由上向下旋繞於軸套的內壁面，該軸心是以逆時針方向轉動。
16.如權利要求14所述的氣墊式軸承，其特徵在於該螺旋凸肋是以順時針方向由上向下旋繞於軸套的內壁面，該軸心是以順時針方向轉動。
17.一種氣墊式軸承，其特徵在於包括一軸心，為一圓柱體形；以及一軸套，為一內部中空的圓柱體，其內壁具有多個漩渦狀的鋸齒部，該鋸齒部的一端較窄而另一端較寬。
全文摘要
本發明是關於一種氣墊式軸承，其包括一圓柱體形軸心以及一軸套，軸套內部中空的圓柱體，以供該軸心插設於其中，而使該軸心能夠由該軸套所承載並進行旋轉，其中，該軸心與軸套間形成有一螺旋溝槽或一螺旋凸肋，以便可在軸心以高速轉動時，將周遭的大量空氣捲入兩者中而形成氣墊，而可有效緩衝軸心和軸套之間的磨耗。
文檔編號F16C32/06GK1696523SQ20041004338
公開日2005年11月16日 申請日期2004年5月11日 優先權日2004年5月11日
發明者黎志強, 林博文 申請人:凱樂士股份有限公司