[发明专利]带电磁支承装置和可弹性绕轴转动的对中元件的驱动装置,

说明书

本发明涉及一种驱动装置，包括第一主体和相对所述第一主体可转动的第二主体，为使第二主体绕旋转轴转动的电磁装置，以及为支承第二主体相对第一主体无机械接触的电磁支承装置，主体之一具有一杆形对中元件而另一主体则具有带围绕旋转轴的对中壁的中心孔，对中元件的对中部分有间隙地与中心孔配合。

本发明还涉及一光学单元，该光学单元包括上述驱动装置及一面将射线束指向某一表面的镜子，该镜子安装在驱动装置的第二主体上。

EP-A 0 459 585(PHN 13.343)中已知这样一种单元，此单元包括一面可旋转的镜子，特别是多边形的镜子，及一个驱动单元。驱动装置包括载带着镜子的转子部分，该转子部分被支承以便可绕旋转轴转动，该转子部分包括一盘形的至少部分为永久磁铁的转子体。驱动装置还包括带有两个延伸到转子体磁场中的线圈装置的定子部分。两线圈装置的第一个包括用于产生作用在转子体上的电磁驱动力的线圈，以使转子部分因此也使镜子旋转。第二线圈装置包括用于产生作用在转子体上的电磁支承力的线圈，以便电磁地即无机械接触地相对于定子部分支承转子部分。

为了保持转子体以及镜子在线圈未激励状态下大致处于对中位置，定子部分包括一个对中销子，此销子与旋转轴线重合并以足够间隙伸入转子部分的中心孔中，该中心孔由一围绕旋转轴的壁限定。对中销子与限定孔的壁之间的间隙应足够大，以致在正常使用中即使有普通的容差，在对中销子与转子部分之间也不出现接触。

曾经设想万一发生事故时，诸如突然的电力中断或作用在扫描单元上的冲击，使用对中销子与限定中心孔的壁作为紧急轴承座。然而已知的结构不适合于这一目的，已经发现万一发生事故时转子部分首先由对中销子保持但很快采取一种回旋运动或抖动，该运动最终导致转子部分强烈的不可控制的振动偏移，直至转子部分停止，通常导致驱动装置部件的损坏。

本发明的目的在于提供一种在开始段落中所述型式的带有一有效起作用的紧急轴颈的驱动装置。

为此目的，根据本发明的驱动装置的特征在于杆形对中元件是弹性地可绕轴转动的，对中部分，除去中心位置外，还可能采取对此中心位置径向偏置的各个位置，这些偏置位置是由于第二主体旋转中与对中壁接触而造成。

已经发现在工作状态中根据本发明的驱动装置可能对抗由外部原因，诸如动力中断或强烈冲击产生的对旋转体转动的破坏，其方式是相关的主体可以逐渐停止。由于使用对中元件获得了这一有利的效果，在旋转体转动破坏后该对中元件的弹性允许它产生偏移。这就使旋转体有可能实际上沿对中部分滚动而不失去与该部分的接触。

最好是，这样来设计尺寸，使第二主体的质量中心处于对中部分的位置。此外，可取的是使对中元件的可绕轴转动部分的质量比第二主体的质量小。这两个措施为旋转体提供了有效的紧急轴承座，为了避免不希望的磁力，对中元件最好用非磁性材料制造。

在驱动装置的静止状态中，对中元件能保持所述二主体大致处于彼此对中的位置。

根据本发明的驱动装置的一个实施例的特征在于，对中元件已经紧固在第一主体上而中心孔已经在第二主体上形成。此实施例是一种简单结构，同时可旋转的主体无需配置任何比较弛缓的结构元件。换句话说，第二主体可以是一刚性结构。另外一个优点是可旋转的主体重量可以很轻。

根据本发明的驱动装置的一个实施例的特征在于，对中部分与对中壁二者均为环形圆柱体，对中部分在一距离范围内是径向可移动的，该距离至少大致等于对中壁与对中部分之间直径差值的一半。所述直径的差值提供一必需的间隙，以便在正常工作中允许可旋转体稍微倾斜。而且此间隙允许第二主体在旋转中有某些偏心，例如由产品公差所造成的。如果由于事故第二主体与对中部分接触，该部分由于摩擦力而偏离中心。于是使对中元件做一回转运动，对中部分就画出一圆形轨迹。此轨迹具有一等于所述直径差值的直径。由于不平衡的旋转主体不可能对周围介质起作用，因此不会在对中部分上产生能够使对中部分绕其它位置而不是中心位置移动的力。对中元件在所述情况中的回转速度基本上等于第二主体的旋转速度。

本文件中提到的对中元件以及本文件中提到的对中壁可分别看作是一个对中布置的元件和一个围绕此元件的壁，该壁面对元件的一部分，该部分也称作对中部分。

根据本发明的驱动装置的一个实施例的特征在于，对中元件被制成一可弹性变形的杆，此实施例在其结构以及生产技术两方面均具有优点。例如，作为对中元件，采用了具有适当抗摩擦特性的塑料杆，这种杆非常适合于与蓝宝石对中壁组合在一起，该组合保证满意的热传导性和低的摩擦系数。