CN1185681A - 带有半球轴承的电动机 - Google Patents

Abstract

一种电动机,包括:一带上、下半球形凹槽的转子衬套;上、下半球轴承,分别置于上、下半球形凹槽中;一穿过半球轴承的支撑轴,其外表面上形成一环形沟槽;一垫圈,绕支撑轴安装在半球轴承之间;和一在中心轴线上的连通道,将半球轴承间的垫圈与外界连通,调节转子衬套内压力。连通道包括从支撑轴外表面底部延伸至环形沟槽高度处的第一通道和垂直于第一通道并将第一通道与环形沟槽连通的第二通道。

Description

带有半球轴承 的电动机

本发明涉及带有半球轴承的电动机，尤其涉及可以防止动压力集中在半球之间的带有半球轴承的电动机。

在支撑轴进行转动或直线运动并使这些运动平稳进行的各种轴承中，半球轴承的优点在于，它能够同时在径向和轴向承受负载。因此不必在每一方向上使用单独的轴承，因而可减轻重量，可用于电子产品的内部电动机，这些电子产品包括：计算机硬盘驱动器、激光扫描仪、激光打印机等。

特别是就激光打印机而言，激光束用于打印操作。这就是说，扫描的图像通过激光束照射在对光敏感的感光磁鼓上而形成在该鼓上。提供一个旋转式多棱镜系统使激光束匀速运动，使激光束与感光磁鼓的轴向对中。

图1是内部安装有传统电动机的旋转式多棱镜系统10的剖面图。如图所示，旋转式多棱镜系统10包括一个外罩12和一个安装在外罩12之内的多棱镜11，该镜11可通过在外罩12上形成的孔12a暴露。安置在多棱镜11底部的是一个电动机20。电动机20包括固定安装在外罩12上的定子21和与定子21相对布置的转子22，从而它们之间进行电磁作用。定子21包括定子框架21a和围绕定子框架21a的定子线圈21b。转子22包括一个转子衬套22a和一个放置在转子衬套22a外圆周的转子磁铁22b。安装在转子衬套22a之上的是一个固定支撑多棱镜11的多棱支架13，使多棱镜11随转子衬套22a一起转动。上、下半球轴承42a和24b分别安装在转子衬套22a的上、下两侧，以转动支承转子衬套22a。上、下半球轴承24a和24b绕垂直安装在定子框架21a中心的支撑轴23固定。安置上、下半球轴承24a和24b，以使它们的圆形部分相互对置。

参照图2，在转子衬套22a的上、下两侧配备有半球形凹槽25a和25b，并且上、下半球轴承24a和24b安置在其中。转子衬套22a进一步配备有一个连通孔26，以将上、下半球形凹槽25a和25b彼此连通。上、下半球轴承24a和24b分别配备有一配合孔27和27′，支撑轴23穿孔而过。在半球轴承24a和24b的外周边上形成多个螺旋槽19，以便通过螺旋槽19导入的空气产生动压力，从而在半球轴承24a和24b与半球形凹槽25a和25b之间形成很小的空隙，以增强转子衬套22a的转动(见图1)。

用于调节半球轴承24a和24b与转子衬套22a之间空隙的垫圈30环绕支撑轴23安装在半球轴承24a和24b之间。垫圈30上形成一凹槽31。

参照图3，支撑轴23的外圆周上有一环形沟槽41和一垂直于环形沟槽41的连通道42。

更详细地说，垫圈30围绕着支撑轴23安装，以使垫圈30上的凹槽31与支撑轴23的环形沟槽41相对应，因此，当转子衬套22a旋转时，通过半球轴承24a和24b与半球形凹槽25a和25b之间的空隙导入的空气可以通过凹槽31聚集在环形沟槽41中。此时，导入空气的压力在垫圈30的凹槽31的控制之下集中，从而导致旋转式多棱镜系统的旋转运行不稳定。

为了解决这个问题，在支撑轴23上形成一个连通道42，使其从支撑轴23的外表面底部延伸至环形沟槽41处。通过连通道42，转子衬套22a的内部可与旋转式多棱镜系统的外部相连通。

当多棱镜系统未通电时，上半球轴承24a与上半球形凹槽25a之间由转子衬套22a的重力保持预定的空隙，而下半球轴承24b则与下半球形凹槽25b相接触。

在这种状态下，当旋转式多棱镜系统通电时，转子衬套22a开始转动，将空气通过螺旋槽19导入。结果，通过螺旋槽19提供的导入空气在半球轴承24a和24b及转子衬套22a之间产生动压力，因此在半球轴承24a和24b与转子衬套22a之间形成了很小的空隙，并使转子衬套22a上升。此时，在转子衬套22a内的导入空气的压力集中在靠近上、下半球轴承24a和24b的垫圈30的周围。通过连通道42使集中的压力减小至与大气压力相同，因而防止了因转子衬套22a内压力过大造成的旋转式多棱镜系统运行不稳定。

然而，在上述传统电动机中，由于连通道是在支撑轴的外表面上刻出的，因而支撑轴与半球轴承之间的配合精度降低了。

本发明致力于解决上述传统技术中的问题。

本发明的目的是提供一种电动机，其中连通道大得足够使空气流通，与此同时，支撑轴与半球轴承之间的配合精度很高。

为了达到上述目的，本发明提供的电动机包括：一个具有上、下半球形凹槽的转子衬套；上、下半球轴承，分别置于上、下半球形凹槽中；一个支撑轴，穿过上、下半球轴承，其外表面上形成一个环形沟槽；一个垫圈，用于调节半球轴承与转子衬套之间的空隙，该垫圈绕支撑轴安装在半球轴承之间；以及一个在中心轴线上形成的连通道，将位于半球轴承之间的垫圈与外界连通，从而可适当调节转子衬套内的压力。

连通道包括从支撑轴外表面底部延伸至环形沟槽所在的高度位置的第一通道和垂直于第一通道并将第一通道与环形沟槽连通的第二通道。

参照附图对本发明进行的详述将会更全面地了解本发明，并且它的其他优点也会在了解过程中更清晰，在附图中相同的参考标识表示相同的或类似的部件，附图中：

图1是采用传统电动机的旋转式多棱镜系统的剖面图；

图2是半球轴承和支撑轴组装件的剖面图，其中支撑轴上形成有传统的连通道；

图3是说明垫圈和支撑轴的透视图，其中支撑轴形成有一个传统的连通孔；

图4是半球轴承和支撑轴组装件的剖面图，其中支撑轴上形成有根据本发明的一个最佳实施例的连通道；

图5是说明垫圈和支撑轴的透视图，其中支撑轴上形成有根据本发明的一个最佳实施例的连通道。

现在参照附图详述本发明的最佳实施例。

图4示出半球轴承和支撑轴组装件，其中支撑轴上形成有根据本发明的一个最佳实施例的连通道，图5是说明垫圈和支撑轴的透视图，其中支撑轴上形成有根据本发明的一个最佳实施例的连通道。

参照图4，转子衬套122a的上、下两侧配备有半球形凹槽125a和125b，并且上、下半球轴承124a和124b安置在其中。转子衬套122a还配备有一个连通孔126，使上、下半球形凹槽125a和125b彼此连通。上、下半球轴承124a和124b分别配备有一配合孔127和127′，支撑轴123穿过其中。

在半球轴承124a和124b的外周边上形成多个螺旋槽19，以便通过螺旋槽19导入的空气产生动压力，从而在半球轴承124a和124b与半球形凹槽125a和125b之间形成很小的空隙，以增强转子衬套122a的转动(参见图1)。

用于调节半球轴承124a和124b与转子衬套122a之间空隙的垫圈130环绕支撑轴123安装在半球轴承124a和124b之间。垫圈130上形成一凹槽131。

正如图5所示，支撑轴123的外圆周上配备有一环形沟槽141，并在支承轴123的中心部分上形成一个连通道142，以与环形沟槽141连通。

更详细地说，垫圈130围绕着支撑轴123安装，使垫圈130上的凹槽131能够与支撑轴123的环形沟槽141对应，从而当转子衬套122a旋转时，通过半球轴承124a和124b与半球形凹槽125a和125b之间的空隙导入的空气可以通过凹槽131聚集在环形沟槽141中。此时，导入空气的压力在垫圈130的凹槽131的控制之下集中，从而导致旋转式多棱镜系统旋转运行不稳定。

为了解决这个问题，在支撑轴123的中心轴线上形成一个连通道142。也就是说，连通道142包括从支撑轴123的外表面底部延伸至环形沟槽的高度处的第一通道142a和与第一通道垂直的并将第一通道142a与环形沟槽141连通的第二通道142b。

当多棱镜系统未通电时，上半球轴承124a与上半球形凹槽125a由转子衬套122a的重力保持预定的空隙，而下半球轴承124b则与下半球形凹槽125b相接触。

在这种状态下，当旋转式多棱镜系统通电时，转子衬套122a开始转动，将通过螺旋槽19导入空气。结果，通过螺旋槽19提供的导入空气在半球轴承124a和124b与转子衬套122a之间产生动压力，从而，在半球轴承124a和124b与转子衬套122a之间形成了很小的空隙，使转子衬套122a上升。此时，在转子衬套122a内的导入空气的压力集中在靠近上、下半球轴承124a和124b的垫圈130周围。通过连通道142使集中的压力减小至与外界大气压力相同，从而防止了因转子衬套122a内高压造成的旋转式多棱镜系统运行不稳定。

如上所述，在本发明中，由于连通道不在支撑轴外表面上形成，而是在其中心轴线上形成，因此可以得到足够大的通道以降低转子衬套内压力，并且配合精度可以提高。

虽然已结合目前被认为最实用、最佳的实施例对本发明进行了描述，但是应当认识到，本发明并不限于已公开的实施例，相反，它包括在所附权利要求中的精神和范围内的各种修改和等效设计方案。

Claims (2)

1.一种电动机，包括：

一个具有上、下半球形凹槽的转子衬套；

上、下半球轴承，分别置于所述上、下半球形凹槽中；

一个支撑轴，穿过所述上、下半球轴承，其外表面上形成一个环形沟槽；

一个垫圈，用于调节半球轴承与转子衬套之间的空隙，所述垫圈绕支撑轴安装在半球轴承之间；和

一个在中心轴线上形成的连通道，将位于半球轴承之间的垫圈与外界连通，从而可适当调节转子衬套内的压力。

2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述连通道包括从支撑轴外表面底部延伸至环形沟槽高度处的第一通道和垂直于第一通道并将所述第一通道与所述环形沟槽连通的第二通道。

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