CN1182300A - 具有轴承的电机 - Google Patents

Abstract

一种电机,包括一个内部形成安装空间的定子架,定子线圈缠绕在定子架的上部外圆周上;在其外圆周上环绕一个转子磁铁的转子衬套,上述转子衬套在其上部形成一个插入空间;一个安装在安装空间和插入空间的球轴承,同时它也支承转子衬套。

Description

具有轴承的电机

本发明涉及一种具有轴承的电机，更特别的是一种具有改进形状轴承的电机。

在各种不同的用于支承轴进行旋转或直线运动并使运动滑顺的轴承中，半球轴承因其能够同时承受径向和轴向载荷是很有优势的。因此，就没有必要在每个方向上使用单个的轴承从而减轻了重量，这可以应用在电子产品的内部电机上，例如计算机硬盘驱动器、激光扫描仪、激光打印机等。

在激光打印机里，激光束是用来实现打印操作的。也就是说，通过发射激光束，在对光线起反应的感光鼓上形成一个扫描图像。一个转动的多刻面反光镜系统用来使光束以相同的速度移动从而使光束在感光鼓的轴向上连成一线。

参考图1，所示的是说明装有一个普通的半球轴承的旋转多刻面反光镜系统的截面图。如图所示，旋转的多刻面反光镜系统10包括一个将光束反射到感光鼓(未示出)上的多刻面反光镜11和一个用来转动和支承多刻面镜11的电机20。轴承座12用来容纳多刻面反光镜11。轴承座12有一个孔12a，多刻面反光镜可以通过它显露出来。

电机22包括一个定子21和一个与定子21一起电磁地配合运转的转子22。定子21包括一个定子架21a和一个缠绕在定子架21a上的定子线圈21b，转子22包括一个转子衬套22a和一个环绕转子衬套22a圆周的转子磁铁22b。固定地支承多刻面镜的镜头架13安装在转子衬套22a的上面部分从而使多刻面反光镜和转子衬套22a一起转动。

一个半球轴承24安在转子衬套22a上、下部分之中从而支承转子衬套并使之可以旋转。半球轴承24被通过定子架21a的支承轴23固定，半球轴承被设置成其两个球面相对。

半球轴承24的外圆周上开有多个槽24a，可以得到与转子衬套22a的滑顺转动。图1和图3所示的槽24a是制成螺旋线形的，用以为滑顺转动吸入空气。

然而，在上述现有技术结构的多刻面反光镜系统中，轴承的制造过程是很复杂的。即先用车床车出半球形状，再通过蚀刻处理形成预定深度的槽。因为半球轴承的制造过程需要很多步骤，总的制造费用就升高了。

进一步，在轴承和转子衬套之间发生磨损，特别是当转子衬套开始和停止转动时。这导致了轴承和转子衬套使用寿命的降低。而且，这两个元件的磨损使得必须使用增大的用电量以保持同样的旋转速度。

本发明是为了解决上述问题而作出的。本发明的目的是提供一种轴承被制成球形的电机，使轴承的制造简单，减少轴承制造过程的步骤的数量。

为达到上述目的，本发明提供了一种定子架内部具有安装空间的电机，定子架上部的外圆周绕有定子线圈；一个转子磁铁环绕其外圆周的转子衬套，这种转子衬套在它的上部有插入空间，以及装在安装空间和插入空间形成的空腔里支承转子衬套的球轴承。

在转子衬套上侧设有接触元件，接触元件向轴承凸出预定距离并且与轴承接触的面是圆的。这种接触元件是用陶瓷材料制成的。

在插入空间里形成一个导向部分，形成的导向部分比轴承大，但是其圆弧与轴承一致。

在转子衬套的外圆周上形成槽。

通过以下结合附图的详细描述，可以全面理解本发明并清楚地得知本发明的附带优点。图中相同的符号代表相同或相似的零件。

图1是现有技术的旋转多刻面反光镜系统的垂直截面图。

图2是使用应用本发明优选实施例电机的旋转多刻面反光镜系统的激光打印机的内部结构示意图；以及

图3是图2中所示的旋转多刻面反光镜系统的垂直截面图。

现参考附图详细地描述本发明的优选实施例。

参考图2，所示的是使用应用本发明优选实施例电机的旋转多刻面反光镜系统的激光打印机的内部结构示意图。

如图中所示，激光打印机包括一个半导体激光器100和一个用来将半导体激光器100发出的光转换为激光束的准直透镜101。激光打印机还包括一个将多个激光束转换为一个扇形光束的旋转多刻面反光镜系统200及一个安装在旋转多刻面反光镜系统200和准直透镜101之间的柱形透镜102。

在这提供了一个感光鼓103，使用由柱形透镜102发出通过多刻面反光镜系统200的光束来记录打印信息方式，依序放置在多刻面反光镜系统200和感光鼓103之间的是一个球面透镜104，一个复曲面透镜105，一个水平同步透镜106，一个检测传感器107和一个反射镜108。

借助于多刻面反光镜系统200，光束以相同的速度向感光鼓103发射，经过球面透镜104聚焦在感光鼓103上，并且通过反射镜108反射在感光鼓103上所要求的位置。更进一步地，水平同步透镜106和检测传感器107用来保证光束被照射在感光鼓103上的同等的水平位置。

象上面说明的，由半导体激光器100发射的光束经过准直透镜101被转换为激光束。这些激光束经过柱形透镜102后变成互相平行的。垂直的激光束聚光在多刻面反射镜系统200上，同时，水平激光束被转换成一个扇形光束。

激光束由多刻面反光镜系统200以相同的速度发出，这样，它们在感光鼓103的相对于轴向方向上处于同等位置，再经过复曲面透镜105后被其聚焦。激光束通过反射镜108反射到感光鼓103的所要求的位置上。这里，偏离光路的光束被水平同步透镜106反射输入检测传感器107从而修正激光束在感光鼓103上的位置。

参考图3，所示的为图2中旋转多刻面反光镜系统的垂直截面图。如图所示，旋转多刻面反光镜系统200包括一个将光束反射到感光鼓103(见图2)上的多刻面反光镜210，及一个转动和支承多刻面反光镜210的电机300。

电机300包括一个定子310和一个转子320，定子310包括一个定子架311和一个缠绕在定子架311上部的定子线圈312。在定子架311内部形成一个上面开口的安装空间311a。转子320包括一个转子衬套321和环绕转子衬套321圆周的转子磁铁322。

在转子衬套321的上部提供了一个插入空间321a，插入空间的底侧是开口的，并且将多刻面反光镜210定位。转子衬套321的下部的一部分插在安装空间311a里。一个轴承330安装在安装空间311a和插入空间321a形成的空腔里。轴承330使转子衬套320能够滑顺地转动。

轴承330是球面的，其上部插在插入空间321a里，下部与安装空间311a接触。导向部分321b在插入空间321a里形成，形成的导向部分321b比轴承大，但是圆弧是一致的。导向部分321b起到保持轴承330位置的作用。

在转子衬套321的上面有一个接触元件340。接触元件向着轴承凸出一个预定的距离并且起到限制转子衬套321和轴承330之间接触的作用。接触元件340与轴承330接触的面是圆的，这样，接触元件340和轴承330之间的接触在一个点上实现。另外，接触元件340是由耐磨的陶瓷材料制成的。

插在安装空间311a里的转子衬套的外圆周上有一些通过吸入定量空气来保证转子320滑顺转动的槽321c。为了最佳地吸入空气，槽321c是人字形的，进入槽321c的预定量空气在转子衬套321和定子架311之间起到润滑力的作用。

当如上构成的旋转多刻面反光镜系统200中的马达300被驱动时，转动多刻面反光镜210的转子320旋转。转子衬套321和转子320一起转动，但是因为接触元件340和球轴承330只是点接触，所以只产生少量的摩擦。

更进一步地，即使在轴承330和转子衬套321之间产生摩擦，因为轴承330也和转子衬套321一起转动，所以磨损量是很有限的，从而多刻面镜210的精确转动可以实现。

最后一点，因为本发明中电机300的轴承330是球形的，它很容易制造。

联系目前被认为是最实际和最优选的实施例描述本发明后，应该明白本发明并不局限于已说明的实施例，而是要覆盖各种包括在附加的权利要求精神和范围之内的改进和等效变形。

Claims (5)

1.一种电机，包括：

内部形成有安装空间的定子架，定子线圈缠绕在定子架上部的外圆周上；

在其外圆周上环绕有转子磁铁的转子衬套，转子衬套的上面部分形成一个插入空间；以及

球轴承安装在安装空间和插入空间形成的空腔里，同时支承转子衬套。

2.根据权利要求1的电机，其中在转子衬套的上侧有一个接触元件，接触元件向着轴承凸出一个预定距离并且其与轴承接触的一面是圆形的。

3.根据权利要求2的电机，其中接触元件是由陶瓷材料制成的。

4.根据权利要求1的电机，其中在插入空间里形成一个导向部分，形成的导向部分比轴承大，但圆弧一致。

5.根据权利要求1的电机，其中在转子衬套的外圆周上形成槽。

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