一种数码相机的微型电机传动轴的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数码相机的微型电机传动轴，包括主轴，所述主轴端部设置有轮体，在所述轮体的外圆周壁上安装有多个齿牙，相邻的两个所述齿牙之间设置有过渡圆面，且在所述齿牙顶端端面上开有优弧状的凹槽，滚动件转动设置在凹槽内且滚动件是局部突出于所述凹槽所在的水平面。为确保主轴在转动过程中稳定性，在对主轴以及轮体进行加工制造时，会对两者的外壁进行超精密复合研磨，保证其同轴度在0.003以内，以满足数码相机镜头自动对焦时采集的图像信息清楚完整。
【专利说明】
一种数码相机的微型电机传动轴
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电子设备领域，具体涉及一种数码相机的微型电机传动轴。
【背景技术】
[0002]数码相机，是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机，数码相机与普通照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来记录图像的原理不同，数字相机的传感器是一种光感应式的电荷耦合或互补金属氧化物半导体。镜头是数码照相机一个非常重要的成像部件。随着镜头变焦比的扩大，消费级数码照相机的变焦镜头，具有更广的视角和更强大的望远拍摄能力，使消费级数码照相机的拍摄范围更大。
[0003]而在解决镜头变焦问题时，现有的数码相机通常设置机身马达，通过齿轮传动结构以实现镜头底座的直线移动，然而飞行器航拍或是体育赛事直播领域中的应用中，由于自动变焦的频率变化较快，数码相机中的齿轮传动结构在长时间的高负荷工况下，齿轮传动结构的齿面上容易出现疲劳裂纹，即齿轮受力后齿根部受弯曲应力的反复作用，当齿根过渡圆角处的交变应力超过了材料的疲劳极限时，其拉伸侧将产生疲劳裂纹，裂纹不断扩展，最终造成蜗轮的弯曲疲劳折断。同样地，在齿轮受力后，齿面接触处将产生循环变化的接触应力，在接触应力反复作用下，轮齿表层或次表层出现不规则的细线状疲劳裂纹，疲劳裂纹扩展的结果，使齿面金属脱落而成形麻点状凹坑，使得传动结构的使用稳定性无法保证。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的在于提供一种数码相机的微型电机传动轴，保证数码相机在自动变焦过程中的稳定性，提高图像采集的质量。
[0005]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0006]—种数码相机的微型电机传动轴，包括主轴，所述主轴端部设置有轮体，在所述轮体的外圆周壁上安装有多个齿牙，相邻的两个所述齿牙之间设置有过渡圆面，且在所述齿牙顶端端面上开有优弧状的凹槽，滚动件转动设置在凹槽内且滚动件是局部突出于所述凹槽所在的水平面。本实用新型工作时，主轴的一端连接轮体，而主轴另一端与数码相机内部的机身马达输出端连接，轮体则直接与镜头移动底座上的齿轮配合，即齿牙与齿轮上的轮齿啮合，在飞行器航拍或是大型体育赛事直播时，为抓取实时的图像信息，镜头移动底座的移动频率较高，因此齿牙与轮齿之间的相互运动频率相应增高，而在齿牙与轮齿相对运动过程中，轮齿对轮体外壁会形成相应的磨损，不仅包括齿牙的齿根部分，还包括齿牙的两侧外壁均会受到影响，一旦齿牙的齿根与两侧齿面出现疲劳裂纹或是凹坑，齿轮与轮体的配合将会产生偏差，即镜头移动底座的实际位移量与设计的位移量偏差加大，进而导致镜头抓取的实时图像资料不清楚。针对上述问题，发明人通过在齿牙的顶端端面上开设凹槽，滚动件自由滚动设置在凹槽内，同时在轮体上相邻的两个齿牙之间设置过渡圆面，过渡圆面可增加轮体上多个齿牙之间的表面张力，降低齿牙齿根部分出现疲劳裂缝的几率，并且该过渡圆面与滚动件相配合使用，即将齿牙端部在齿轮齿面上的运动方式改变，将齿牙顶端受到的滑动摩擦变换为滚动磨损，减小齿尖自身磨损的前提下，同时降低齿轮齿面上的划伤程度，进而保证轮体与齿轮之间的良好配合，以保证镜头移动的精确性。进一步地，为确保主轴在转动过程中稳定性，在对主轴以及轮体进行加工制造时，会对两者的外壁进行超精密复合研磨，保证其同轴度在0.003以内，以满足数码相机镜头自动对焦时采集的图像信息清楚完整。
[0007]还包括连杆，轮体固定在连杆外圆周壁上，在所述连杆一端端部开有与之同轴的内螺纹孔，主轴端部通过所述内螺纹孔与连杆螺纹配合。主轴的端部通过内螺纹孔与连杆连接配合，在使用过程中需要保证机身马达输出端的转动方向与内螺纹孔上螺纹的旋转方向相反，轮体固定在连杆上，即使得本实用新型可根据型号的数码相机的内部空间布局来合理调节轮体与齿轮之间的工位，提高其使用范围，并且一旦轮体与齿牙出现受损问题时，通过旋转的方式，可对连杆或是连杆快速更换，以保证镜头移动的稳定性。
[0008]所述滚动件为金属基自润滑复合材料制成的圆柱或是滚珠。作为优选，采用金属基自润滑复合材料制成的滚珠或是圆柱，是以铁-铜合金、青铜及高温镍合金为基体，石墨、氧化物及稀土等为润滑相，高硬度金属钨、钼、铌、钽及碳化钨(硅)等陶瓷为耐磨相，加入造孔剂，通过粉未冶金工艺冷压成型、自由烧结与热压烧结制造成毛坯样品，浸油或不浸油，按照试验要求，加工后成型，经过热处理，再通过粗磨、精磨、超精密研磨后，能够在实现降低齿轮齿面磨损的前提下，保证自身的使用寿命。
[0009]所述齿牙的个数为4个或是6个。作为优选，4个或是6个齿牙均匀分布在轮体的外圆周壁上，通过合理的分布，在不增加轮体工作负荷的前提，保证齿牙与齿轮齿面的一定的接触面积，以降低两者间的相互磨损。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
[0011]1、本实用新型一种数码相机的微型电机传动轴，为确保主轴在转动过程中稳定性，在对主轴以及轮体进行加工制造时，会对两者的外壁进行超精密复合研磨，保证其同轴度在0.003以内，以满足数码相机镜头自动对焦时采集的图像信息清楚完整；
[0012]2、本实用新型一种数码相机的微型电机传动轴，可根据型号的数码相机的内部空间布局来合理调节轮体与齿轮之间的工位，提高其使用范围，并且一旦轮体与齿牙出现受损问题时，通过旋转的方式，可对连杆或是连杆快速更换，以保证镜头移动的稳定性；
[0013]3、本实用新型一种数码相机的微型电机传动轴，4个或是6个齿牙均匀分布在轮体的外圆周壁上，通过合理的分布，在不增加轮体工作负荷的前提，保证齿牙与齿轮齿面的一定的接触面积，以降低两者间的相互磨损。
【附图说明】
[0014]此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
[0015]图1为本实用新型结构不意图；
[0016]图2为齿轮的结构示意图。
[0017]附图中标记及对应的零部件名称:
[0018]1-主轴、2-连杆、3-齿牙、4-轮体、5-滚动件、6_过渡圆面。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
[0020]实施例1
[0021]如图1和图2所示，本实施例包括主轴I，所述主轴I端部设置有轮体4，在所述轮体4的外圆周壁上安装有多个齿牙3，相邻的两个所述齿牙3之间设置有过渡圆面6，且在所述齿牙3顶端端面上开有优弧状的凹槽，滚动件5转动设置在凹槽内且滚动件5是局部突出于所述凹槽所在的水平面;还包括连杆2，轮体4固定在连杆2外圆周壁上，在所述连杆2—端端部开有与之同轴的内螺纹孔，主轴I端部通过所述内螺纹孔与连杆2螺纹配合。
[0022]工作时，主轴I的一端连接轮体4，而主轴I另一端与数码相机内部的机身马达输出端连接，轮体4则直接与镜头移动底座上的齿轮配合，即齿牙3与齿轮上的轮齿啮合，在飞行器航拍或是大型体育赛事直播时，为抓取实时的图像信息，镜头移动底座的移动频率较高，因此齿牙3与轮齿之间的相互运动频率相应增高，而在齿牙3与轮齿相对运动过程中，轮齿对轮体4外壁会形成相应的磨损，不仅包括齿牙3的齿根部分，还包括齿牙3的两侧外壁均会受到影响，一旦齿牙3的齿根与两侧齿面出现疲劳裂纹或是凹坑，齿轮与轮体4的配合将会产生偏差，即镜头移动底座的实际位移量与设计的位移量偏差加大，进而导致镜头抓取的实时图像资料不清楚。针对上述问题，发明人通过在齿牙3的顶端端面上开设凹槽，滚动件5自由滚动设置在凹槽内，同时在轮体4上相邻的两个齿牙3之间设置过渡圆面6，过渡圆面6可增加轮体4上多个齿牙3之间的表面张力，降低齿牙3齿根部分出现疲劳裂缝的几率，并且该过渡圆面6与滚动件5相配合使用，即将齿牙3端部在齿轮齿面上的运动方式改变，将齿牙3顶端受到的滑动摩擦变换为滚动磨损，减小齿尖自身磨损的前提下，同时降低齿轮齿面上的划伤程度，进而保证轮体4与齿轮之间的良好配合，以保证镜头移动的精确性。进一步地，为确保主轴I在转动过程中稳定性，在对主轴I以及轮体4进行加工制造时，会对两者的外壁进行精细研磨，保证其同轴度在0.003以内，以满足数码相机镜头自动对焦时采集的图像信息清楚完整。
[0023]本实施例中，主轴I的端部通过内螺纹孔与连杆2连接配合，在使用过程中需要保证机身马达输出端的转动方向与内螺纹孔上螺纹的旋转方向相反，轮体4固定在连杆2上，即使得可根据型号的数码相机的内部空间布局来合理调节轮体4与齿轮之间的工位，提高其使用范围，并且一旦轮体4与齿牙3出现受损问题时，通过旋转的方式，可对连杆2或是连杆2快速更换，以保证镜头移动的稳定性。
[0024]作为优选，采用金属基自润滑复合材料制成的滚珠或是圆柱，是以铁-铜合金、青铜及高温镍合金为基体，石墨、氧化物及稀土等为润滑相，高硬度金属钨、钼、铌、钽及碳化钨(硅)等陶瓷为耐磨相，加入造孔剂，通过粉未冶金工艺冷压成型、自由烧结与热压烧结制造成毛坯样品，浸油或不浸油，按照试验要求，加工后成型，热处理，再通过粗磨、精磨、超精密研磨后，能够在实现降低齿轮齿面磨损的前提下，保证自身的使用寿命。
[0025]作为优选，4个或是6个齿牙3均匀分布在轮体4的外圆周壁上，通过合理的分布，在不增加轮体4工作负荷的前提，保证齿牙3与齿轮齿面的一定的接触面积，以降低两者间的相互磨损。
[0026]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种数码相机的微型电机传动轴，包括主轴(I)，其特征在于:所述主轴(I)端部设置有轮体(4)，在所述轮体(4)的外圆周壁上安装有多个齿牙(3)，相邻的两个所述齿牙(3)之间设置有过渡圆面(6)，且在所述齿牙(3)顶端端面上开有优弧状的凹槽，滚动件(5)转动设置在凹槽内且滚动件(5)是局部突出于所述凹槽所在的水平面。2.根据权利要求1所述的一种数码相机的微型电机传动轴，其特征在于:还包括连杆(2 )，轮体(4)固定在连杆(2)外圆周壁上，在所述连杆(2 ) 一端端部开有与之同轴的内螺纹孔，主轴(I)端部通过所述内螺纹孔与连杆(2)螺纹配合。3.根据权利要求1所述的一种数码相机的微型电机传动轴，其特征在于:所述滚动件(5)为金属基自润滑复合材料制成的圆柱或是滚珠。4.根据权利要求1?3任意一项所述的一种数码相机的微型电机传动轴，其特征在于:所述齿牙(3)的个数为4个或是6个。
【文档编号】F16C3/02GK205639263SQ201620478758
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】张跃, 沈义龙, 刘剑光
【申请人】成都中科海新材料研究所（普通合伙）