半球面軸承的製作方法

2023-05-05 05:00:16 1

專利名稱：半球面軸承的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種半球面軸承，更為具體地說，涉及一種改進其溝槽的成形方法使之易於製作的半球面軸承。
在支承作旋轉或直線運動的軸並使這種運動平穩的各種軸承中間，半球面軸承的優點在於，它能同時支承徑向和軸向載荷。因而，不需要對於每一方向的載荷使用單獨的軸承，所以，重量可以減小，可以用於諸如計算機硬碟驅動器、雷射掃描儀、雷射印表機等電子產品內的馬達中。
在雷射印表機方面，雷射束用以完成列印操作。亦即，將雷射束射到對光敏感的感光鼓上形成一掃描圖像。一旋轉多面鏡系統用來以均勻速度移動光束，使光束沿感光鼓軸向對準感光鼓。
參照

圖1，該圖表明一裝有一普通半球面軸承的旋轉多面鏡系統的剖視圖。如圖所示，此旋轉多面鏡系統10包括一多面鏡11，把各光束反射到一感光鼓(未畫出)上面；以及一用於轉動和支承該多面鏡11的馬達20。一外殼12包圍多面鏡11。外殼12上有一孔眼12a，多面鏡11通過此孔眼露光。
馬達22包括一定子21和一轉子22，後者與定子21相互產生電磁作用。定子21包括一定子支架21a和繞定子支架21a纏繞的定子繞組21b，而轉子22則包括一轉子軸套22a和一圍繞轉子軸套22a四周的轉子磁鐵22b。一透鏡託架13固定支承多面鏡11，其裝在轉子軸套22a的上面，使多面鏡11隨轉子軸套22a一起旋轉。
一半球面軸承24嵌裝在轉子軸套22a的上部和下部之中，使轉子軸套得到支承並能夠轉動。各半球面軸承24由一通過轉子支架21a中心的支承軸23予以固定，使兩半球面軸承24的球面部分彼此面對。
在各半球面軸承24的外表面有一些溝槽24a，以便使其與轉子軸套22a平穩轉動。如圖2和3所示，各溝槽24a是螺旋形的，以供吸入空氣便於平穩轉動。
不過，先前技術中上述結構半球面軸承的缺點在於，製造工藝很複雜。亦即，先用車床車成半球形狀，然後用刻蝕工藝製成一定深度的溝槽。因為需要許多工序製造半球面軸承，所以提高了總的製造成本。
其次，如果用一種由圖2的陰影部分所示的模具30形成各溝槽的端部，則各溝槽的端部可能會卡在模具30裡面而難以脫模。
本發明致力於解決以上的難題。本發明的目的是，提供一種半球面軸承，它的溝槽端部與水平面的夾角在85°以上，以致半球面軸承可用一模具製造。
為達到以上目的，本發明提供一種半球面軸承，設置在馬達的轉子之中，具有一位於一水平面上的底部和一頂部，並有許多溝槽，每一溝槽從該底部朝向頂部伸展，並由一個端壁和兩個側壁所限定，所有的溝槽都開在軸承的外表面，而端壁加工成與水平面成85°或更大的角度。
按照本發明的一特點，各溝槽呈螺旋形從底部伸向頂部。
按照本發明的另一特點，各溝槽呈直線形從底部伸向頂部。
以下參照附圖詳細說明本發明，附圖中同樣的標號指同樣或類似的部件，其中圖1是先有技術旋轉多面鏡系統的垂直剖視圖；圖2是先有技術半球面軸承的正剖視圖；圖3是先有技術半球面軸承的俯視圖；圖4是採用一種配置本發明半球面軸承的旋轉多面鏡系統的雷射印表機內部結構的示意圖；圖5是應用本發明第一優選實施例的半球面軸承的旋轉多面鏡系統的垂直剖視圖；圖6是示於圖5之中的半球面軸承的前剖視圖；圖7是示於圖5之中的半球面軸承的俯視圖；圖8是本發明第二優選實施例的半球面軸承的前剖視圖；以及圖9是示於圖8之中的半球面軸承的俯視圖。
現在參照附圖詳細說明本發明的各優選實施例。
參照圖4，圖中表明採用一種配置本發明半球面軸承的旋轉多面鏡裝置的雷射印表機內部結構示意圖。
如圖中所示，該雷射印表機包括一半導體雷射器100和一用於把來自半導體雷射器100的光線轉換為雷射束的準直透鏡101。該雷射印表機還包括一旋轉多面鏡系統200，用於把雷射束轉變為扇形光束；以及一設置在多面鏡系統200與準直透鏡101之間的柱面透鏡102。
一隻感光鼓103利用從柱面透鏡102發出經多面鏡系統200的光束來記錄列印信息點陣。設置在多面鏡系統200與感光鼓103之間的，依次是一球面透鏡104、一復曲面透鏡105、一水平同步透鏡106、一檢測傳感器107和一反光鏡108。
光束由多面鏡系統200以一均勻速度向感光鼓103發射，穿過球面透鏡104，聚焦於感光鼓103上，並由反光鏡108反射到感光鼓103上的預定位置上。其次，水平同步透鏡106和檢測傳感器107用以確保各光束投射到感光鼓103的同一水平位置處。
如上所述，從半導體雷射器100發出的光線經過準直透鏡101而被轉換為雷射束。這些雷射束經過柱面透鏡102而彼此平行。垂直的各雷射束在多面鏡系統200之中聚光，而水平的各雷射束轉換成為扇形光束。
各雷射束從多面鏡系統200中以均勻速度射出，使它們相對於感光鼓103的軸線方向處於同等位置上，然後通過復曲面透鏡105並被其會聚。各雷射束隨後由反光鏡108反射到感光鼓103的預定位置上。在此，不在規定線路上的光束被水平同步透鏡106反射，輸入到檢測傳感器107裡面，使雷射束正確地定位在感光鼓103上。
參照圖5，圖中示出應用本發明第一優選實施例的半球面軸承的旋轉多面鏡系統的垂直剖視圖。如圖中所示，該旋轉多面鏡系統200包括一多面鏡210，可把各光束反射到感光鼓103上(見圖4)；以及一馬達300，用於轉動和支承多面鏡210。
馬達300包括一定子310和一轉子320。定子310包括一定子支架311和一繞在定子支架311上的定子繞組312，而轉子320包括一轉子軸套321和一圍繞轉子軸套321四周設置的轉子磁鐵322。一透鏡託架211，固定支承多面鏡210，並裝在轉子軸套321的上端，使多面鏡210隨轉子軸套321一起轉動。一外殼220裝在轉子軸套321上面，包圍多面鏡210，外殼220與轉子軸套321一起轉動。外殼220有一光束穿之而過的孔眼221，其中一部分光束被多面鏡210暴露和反射。
一半球面軸承340嵌裝在轉子軸套322的上部和下部之中，使軸套受到支承並能夠轉動。各半球面軸承340可藉助轉子320使多面鏡210平穩而無振動地旋轉。各半球面軸承340由一穿過定子支架311中心的支承轉軸330予以固定，各半球面軸承340放置得使它們的球面部分彼此面對。
許多溝槽341開在各半球面軸承的340外表面，以便使其與轉子軸套321平穩轉動。各溝槽341是螺旋形的，以供吸入空氣使轉動平穩。
各溝槽341將參照圖6和7予以較為詳細的說明。如圖中所示，一些螺旋形溝槽341開在軸承340的外表面。半球面軸承340具有一在水平面上的底部和一頂部。每一溝槽341的端壁341a加工成與水平面成一預定的角度。亦即，端壁341a與水平面之間的角度大約是85°或更大。因而，帶溝槽341的軸承340可以容易地從模具400(圖6)中取出來。端壁341a的角度設定得能夠防止半球面軸承340在從模具400中取出期間產生彈性變形。
在將各溝槽341的端壁341a做成85°或更大的角度的情況下，能容易地從模具400中取出軸承340。亦即，由於形成在各端壁341a上面的角度，可以通過把軸承轉動一預定角度而容易使軸承340從模具中取出來，因而軸承340從模具中脫出容易。
現在參照圖8和9，圖中示出本發明第二優選實施例的半球面軸承340＇，如圖中所示。軸承340＇各溝槽341＇的端壁341＇a與水平面成85°或更大的角度。各溝槽341＇製成從各端壁341＇a向下伸展的直線上。這樣可使軸承340＇更容易地從模具400＇中脫出(見圖8)。
在上述結構的半球形軸承中，由於有可能採用容易從中脫出軸承的模具來製成軸承，因而半球形軸承的製作就是既容易而又高效的，歸根到底降低了製作成本。
雖然本發明已經結合當前被認為是最為實用和優選的實施例而予以說明，但應當理解，本發明並不限於已闡明的各項實施例，本發明包括所附權利要求書的精神和範疇之內的各種各樣的改型和相等結構。
權利要求
1.一種半球面軸承，設置在馬達的轉子之中，具有一位於一水平面上的底部和一頂部，並有許多溝槽，每一所述溝槽從所述底部朝向所述頂部伸展，並由一個端壁和兩個側壁所限定，所有的溝槽都開在軸承的外表面，而所述端壁加工成與水平面成85°或更大的角度。
2.按照權利要求1所述的半球面軸承，其特徵在於，所述溝槽以螺旋形從所述底部伸向所述頂部。
3.按照權利要求1所述的半球面軸承，其特徵在於，所述溝槽以直線形從所述底部伸向所述頂部。
全文摘要
一種設置在一馬達的轉子之中的半球面軸承,此半球形軸承具有一設置在一水平面上的底部和一頂部,並有許多溝槽,每一溝槽從底部伸向頂部,並由一個端壁和兩個側壁所限定,所有的溝槽開在軸承的外表面上,而端壁加工成與水平面成一85°或更大的角度。
文檔編號F16C17/08GK1182176SQ9712114
公開日1998年5月20日 申請日期1997年10月17日 優先權日1996年11月13日
發明者李昌雨 申請人:三星電子株式會社