專利名稱：具有半球動壓軸承的電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有半球動壓軸承的電機(jī)，特別涉及這樣一種電機(jī)，通過改進(jìn)該電機(jī)的半球軸承的結(jié)構(gòu)，可提高旋轉(zhuǎn)支承效率。
一般說來，動壓軸承包括一支承體和一旋轉(zhuǎn)件，支承體以偏心方式和旋轉(zhuǎn)方式將旋轉(zhuǎn)件支承住。為提高旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動性能，利用支承體和旋轉(zhuǎn)件之間所界定的間隙內(nèi)的潤滑流體產(chǎn)生壓力。
特別是有一種半球動壓軸承，其用于支承旋轉(zhuǎn)件的部分設(shè)計(jì)成半球形狀，這樣即可支承徑向載荷也可支承推力載荷。
因此，由于無需采用多個(gè)軸承來承受各種載荷，故可使支承結(jié)構(gòu)變得緊湊。另外，若用空氣作為流體使動壓軸承建立潤滑劑壓力，則可不必使用密封元件，從而使軸承進(jìn)一步小型化。這種小型化的軸承適于用在電子產(chǎn)品的電機(jī)上。
下面對激光打印機(jī)特別說明。激光打印機(jī)是利用激光束來進(jìn)行打印操作，即將激光束照射在對光照敏感的光敏鼓上以在光敏鼓上形成掃描圖像。設(shè)置一旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置，它用于使激光束以勻速度移動，從而使激光束和光敏鼓的軸向平行。


圖1為一剖面圖，示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置。
如圖1所示，旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置10包括多棱鏡11，用于將激光束反射至光敏鼓(未示)上；電機(jī)20，用于以旋轉(zhuǎn)方式支承多棱鏡11；蓋子12，用于將多棱鏡11和電機(jī)20罩住。多棱鏡反射穿過開在蓋子12上的孔12a的激光束。電機(jī)20包括一定子21和一轉(zhuǎn)子22，二者之間互相發(fā)生電磁作用。定子21包括一定子框架21a和纏繞于其上的定子線圈21b。轉(zhuǎn)子22包括一轉(zhuǎn)子套筒22a和裝在其上的轉(zhuǎn)子磁鐵22b。用于將多棱鏡以固定方式支撐住的多棱鏡支架13安裝在套筒22a的上方，隨著套筒22a的轉(zhuǎn)動，多棱鏡11隨之轉(zhuǎn)動。上半球軸承24a和下半球軸承24b分別插裝在轉(zhuǎn)子套筒22a的上部和下部。上、下半球軸承24a、24b均固定安裝在支承軸23上，該支承軸裝設(shè)在定子框架21a的中央部。布置上、下半球軸承24a、24b時(shí)，使它們的圓形部分彼此面對。在上、下半球軸承24a、24b的外表面上開有多個(gè)溝槽(未示)，以便將空氣作為潤滑劑納入轉(zhuǎn)子套筒22a和上、下半球軸承24a、24b之間，從而提高轉(zhuǎn)動性能。
下面參照圖2對半球軸承和轉(zhuǎn)子套筒作詳細(xì)描述。
如圖2所示，轉(zhuǎn)子套筒22a的頂部和底部分別開有上、下半球形槽25a和25b，套筒具有一連通孔26將上、下半球形槽25a、25b彼此連通。上、下半球形槽25a、25b的邊緣上有倒角27a、27a′，連通孔26的上、下邊緣上也分別有倒角27b、27b′，以便可將上、下半球軸承24a、24b容易地插裝在上、下半球形槽內(nèi)。上、下半球軸承24a、24b分別設(shè)有配合孔29、29′，以使支承軸23穿越其中。上、下半球軸承24a、24b的平直表面30a、30b上也有倒角27c、27c′。
未給具有如上所述結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置10通電時(shí)，在轉(zhuǎn)子套筒22a的重力作用下，下半球軸承24b和下半球形槽25b接觸，而上半球軸承24a和上半球形槽25a分開。此時(shí)若給旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置10通電使轉(zhuǎn)子套筒22a旋轉(zhuǎn)，則空氣將被納入轉(zhuǎn)子套筒22a和上、下半球軸承24a、24b之間，由上、下半球軸承24a、24b與轉(zhuǎn)子套筒22a的偏心配合而在轉(zhuǎn)子套筒和下半球軸承之間形成的壓力使轉(zhuǎn)子套筒22a和下半球軸承24b略微隔開，從而將轉(zhuǎn)子套筒22a向上抬起。此時(shí)，上、下半球軸承24a、24b的平直表面30a、30b分別和轉(zhuǎn)子套筒22a的上端和下端位于同一平面內(nèi)。
但是，在上述結(jié)構(gòu)的軸承中，由于具有倒角部分，半球軸承和轉(zhuǎn)子套筒的相互作用區(qū)域減小，降低了半球軸承的旋轉(zhuǎn)支承效率。因此，由于不能使半球軸承和轉(zhuǎn)子套筒之間相對平滑轉(zhuǎn)動，二者的接觸面將被磨損。
本發(fā)明力圖解決上面所述的現(xiàn)有技術(shù)的半球軸承所存在的問題。
本發(fā)明的目的之一是，提供一種具有第一、第二半球軸承的電機(jī)，以增加轉(zhuǎn)子套筒和第一、二半球軸承之間的相互作用區(qū)域，從而降低作用區(qū)域的磨損。
本發(fā)明的這一目的和其它目的可由下述電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。該電機(jī)包括轉(zhuǎn)子套筒，它的頂端表面和底端表面上開有第一、第二半球形槽，所述轉(zhuǎn)子套筒具有一軸線；第一、第二半球軸承，它們分別插裝在第一、二半球形槽中并和第一、二半球形槽隔開一預(yù)定間隙，第一、第二半球軸承的軸線和轉(zhuǎn)子套筒的軸線重合；支承軸，它穿過轉(zhuǎn)子套筒和第一、二半球軸承，該支承軸的軸線和轉(zhuǎn)子套筒、第一、二半球軸承的軸線重合，其中，第一、第二半球形軸承的軸向高度和第一、第二半球形槽的軸向深度不相同。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第一、第二半球形軸承的軸向高度大于第一、第二半球形槽的軸向深度，從而第一、二半球形軸承分別伸出第一、二半球形槽之外。第一、第二半球形軸承的平直表面上倒角。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一、第二半球形軸承的軸向高度小于第一、第二半球形槽的軸向深度，從而轉(zhuǎn)子套筒的頂端和底端分別伸出于第一、第二半球形軸承之外。轉(zhuǎn)子套筒的頂端和底端上倒角。
參照下面的詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明及其相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，更易于理解，附圖中，相同的參考標(biāo)號表示相同或相似的部件。其中圖1為一剖面圖，示出了現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置；圖2為一剖面圖，示出了現(xiàn)有技術(shù)的半球軸承和轉(zhuǎn)子套筒；圖3為一透視示意圖，示出了使用本發(fā)明的激光打印機(jī)；圖4為一剖面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半球軸承和轉(zhuǎn)子套筒；圖5為一剖面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半球軸承和轉(zhuǎn)子套筒。
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖3示出了可使用本發(fā)明的激光打印機(jī)的透視示意圖。
如圖3所示，激光打印機(jī)包括一半導(dǎo)體激光器100；一準(zhǔn)直透鏡101，用于將半導(dǎo)體激光器100發(fā)出的光線轉(zhuǎn)換成激光束。激光打印機(jī)還包括一旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置110，用于將激光束轉(zhuǎn)換成扇形光束；一柱面透鏡102，它設(shè)置在多棱鏡裝置110和準(zhǔn)直透鏡101之間。
提供一借助多棱鏡裝置110來記錄打印信息圖形的光敏鼓103。球面透鏡104，復(fù)曲面透鏡105，行同步透鏡106，檢測傳感器107和反射器108依次置于多棱鏡裝置110和光敏鼓103之間。
由多棱鏡裝置110以勻速射向光敏鼓103的光束穿過球面透鏡104聚焦在反射器108上，然后由反射器108反射在光敏鼓103的期望位置上。此外，行同步透鏡106和檢測傳感器107用來確保光束照射在光敏鼓103的相同的行位置上。
圖4為一剖面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半球軸承和轉(zhuǎn)子套筒。
如圖4所示，在轉(zhuǎn)子套筒122a的頂部和底部表面上開有上、下半球形槽125a、125b，轉(zhuǎn)子套筒上還設(shè)有一連通孔126，用于將上、下槽125a、125b連在一起。
連通孔126的上、下端有倒角127b、127b′，在加工倒角時(shí)，將毛刺去除，以便可將支承軸123容易于插入其中。但是，上、下半球軸承125a、125b的引入邊127a和127a′上不進(jìn)行倒角。上、下半球軸承125a、125b上開有配合孔129和129′，支承軸123插入配合孔之內(nèi)。上、下半球軸承的平直表面130a和130b上也有倒角127c，127c′。在該實(shí)施例中，上、下半球軸承124a、124b的軸向高度大于上、下半球形槽125a、125b的軸向深度。
不時(shí)，在轉(zhuǎn)子套筒122a的重力作用下，下半球軸承124b和下半球形槽125b相接觸，同時(shí)，上半球軸承124a和上半球形槽125a分開。此時(shí)，若給上述旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置110通電使轉(zhuǎn)子套筒122a旋轉(zhuǎn)，則空氣將被納入轉(zhuǎn)子套筒122a和上、下半球軸承124a、124b之間，由上、下半球軸承與轉(zhuǎn)子套筒的偏心配合而在轉(zhuǎn)子套筒122a和下半球軸承124b之間形成的壓力使轉(zhuǎn)子套筒和下半球軸承124b略微隔開，從而使轉(zhuǎn)子套筒122a向上抬起。此時(shí)，由于上、下半球軸承124a、124b的軸向高度大于上、下半球形槽125a、125b的軸向深度，上、下半球軸承伸出上、下槽125a、125b的入口之外。因此，即使有倒角127c、127c′，但由于倒角部分不和上、下半球形槽接觸，相互作用區(qū)域也沒有減少。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半球軸承和轉(zhuǎn)子套筒。
如圖5所示，在轉(zhuǎn)子套筒222a的頂部和底部表面上開有上、下半球形槽225a、225b，轉(zhuǎn)子套筒上還設(shè)有一連通孔226，用于將上、下槽225a、225b連在一起。
上、下半球形槽225a、225b的入口處有倒角227a、227a′，在加工倒角時(shí)將毛刺去掉，以便可將上、下半球軸承224a、224b容易地插入其中。此外，連通孔226的上、下端也有倒角227b、227b′，以使支承軸223可容易地插入其中。但是，上、下半球軸承的平直表面230a、230b的邊227c、227c′不進(jìn)行倒角。支承軸223插入開在上、下半球軸承225a、225b上的配合孔229、229′內(nèi)。在該實(shí)施例中，上、下半球軸承224a、224b的軸向高度小于上、下半球形槽225a、225b的軸向深度。
不給上述旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置110通電時(shí)，在轉(zhuǎn)子套筒222a的重力作用下，下半球軸承224b和下半球形槽225b相接觸，同時(shí)，上半球軸承224a和上半球形槽225a分開。此時(shí)，若給上述旋轉(zhuǎn)多棱鏡裝置110通電使轉(zhuǎn)子套筒222a旋轉(zhuǎn)，則空氣將被納入轉(zhuǎn)子套筒222a和上、下半球軸承224a、224b之間，由上、下半球軸承與轉(zhuǎn)子套筒222a的偏心配合而在轉(zhuǎn)子套筒222a和下半球軸承224b之間形成的壓力使轉(zhuǎn)子套筒和下半球軸承略微分開，從而使轉(zhuǎn)子套筒222a向上抬起。此時(shí)，由于轉(zhuǎn)子套筒222a的上、下端228a、228b還分別伸出到上、下半球軸承224a、224b之外，即使有倒角227a、227a′，但由于倒角部分不和上、下半球軸承224a、224b接觸，相互作用區(qū)域沒有減小。
如上所述，在本發(fā)明中，即使邊棱進(jìn)行了倒角，但由于接觸區(qū)域沒有減小，仍增加了軸承的旋轉(zhuǎn)支承效率。
盡管上面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，這些實(shí)施例目前看來是最實(shí)用和最優(yōu)的，但應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限所公開的這些實(shí)施例，恰恰相反，本發(fā)明意欲覆蓋落入所附權(quán)利要求構(gòu)思和范圍內(nèi)的各種變形和等同結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)，包括一轉(zhuǎn)子套筒，轉(zhuǎn)子套筒的頂部和底部表面上開有第一、第二半球形槽，所述轉(zhuǎn)子套筒具有一軸線；第一和第二半球軸承，分別插裝在第一、第二半球形槽內(nèi)并與之隔開一預(yù)定間隙，第一、第二半球軸承的軸線和轉(zhuǎn)子套筒的軸線重合；以及一支承軸，它貫穿轉(zhuǎn)子套筒以及第一、第二半球軸承，該支承軸的軸線和轉(zhuǎn)子套筒、第一、第二半球軸承的軸線重合，其中，第一、第二半球形軸承的軸向高度和第一、第二半球形槽的軸向深度不同。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中，第一、第二半球形軸承的軸向高度大于第一、第二半球形槽的軸向深度，從而第一、第二半球軸承分別伸出第一、第二半球形槽之外。
3.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)，其中，第一、第二半球軸承的平直表面各邊倒角。
4.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中，第一、第二半球形軸承的軸向高度小于第一、第二半球形槽的軸向深度，從而轉(zhuǎn)子套筒的頂部和底部分別伸出于第一、第二半球軸承之外。
5.如權(quán)利要求4所述的電機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子套筒的頂部和底部各邊倒角。
全文摘要
一電機(jī),包括:一轉(zhuǎn)子套筒,該轉(zhuǎn)子套筒的頂部和底部表面上開有第一、第二半球形槽;第一、第二半球軸承,它們分別插入第一、第二半球形槽并與之隔開一預(yù)定間隙;支承軸,它貫穿轉(zhuǎn)子套筒和第一、第二半球軸承。第一、第二半球形軸承的軸向高度和第一、第二半球形槽的軸向深度不同。
文檔編號F16C33/10GK1184360SQ9712224
公開日1998年6月10日 申請日期1997年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月4日
發(fā)明者金升坤 申請人:三星電子株式會社