[其他]采用弹性轴承的反射式导光系统

说明书

本实用新型涉及反射式导光系统，特别是涉及一种采用弹性轴承的反射式导光系统。

导光系统随着激光的发展正在医学、生物、工业生产中得到广泛的应用，特别是用在尚没有合适的光导纤维的激光仪器上，构成一个关键部分。现有的反射式导光导统，即在导光的光路上装有两个或两个以上可转动的反射镜的导光系统中，一般使用滚珠轴承作为转动关节，它存在不足之处：首先，即使是精密滚珠轴承也会由于加工、磨损、弹性形变、不均匀热膨胀（这特别是在传输大功率激光中是可能出现的）等因素而出现间隙，因而限制了整个系统的光程长度和所需要的自由度数，降低了系统的功能。其次，为了在每个需要转动的部分装上滚珠轴承，除了轴承本身外，还要增加许多配件，从而增大了整个结构的尺寸和重量，使操作者手中负荷加重而影响精细操作，结构尺寸大则使应尽量靠近的两个反射镜增大了距离，影响了使用的灵活性。其三，各转动部分要求一定的阻尼，以达到在所要求的范围内近似随遇平衡，但由于滚珠轴承对径向尺寸，或者说对轴承的轴和轴套之间隙的微小变化非常敏感，因而要求有均匀稳定的阻尼和柔和的手感是很困难的。

本实用新型的目的在于反射式导光系统中采用结构简单、容易加工的弹性轴承代替滚珠轴承，从而使导光系统轻巧灵活，使用方便、舒适，降低造价。

本实用新型的目的是这样来达到的：反射式导光系统包括多个接管、每两个接管间的一个置有反射镜的连接块以及连接接管与连接块的轴承，其中，与同一连接块连接的两个接管的轴线相互垂直相交，交点正好落在该连接块的反射镜的镜面上，并且两轴线与镜面的交角均为45°，所述的轴承是包括相互配合的、呈便于光通过的圆筒形的轴和轴套，并且其中的轴或轴套具有弹性结构的弹性轴承，其轴和轴套分别与接管端部同轴地固定连接或与连接块固定连接。在该轴承的滑动配合面上保持一个恒定的、预先设置的径向压力P_R，P_R的大小与运转中可能加于轴承上的径向压力P_R1和各种因素造成的静力矩、动力矩转换成的轴承两边缘上的径向压力P_R2有下列关系：

P_R≥P^＋_R1P^＋_R2P_R3

其中P_R3是为保证轴承的啮合所需要的最小径向压力。

这样，当选定好P_R后，将使轴承保持基本没有间隙的运转。由于结构上的特点，P_R对径向尺寸的微小变化很不敏感，也即由于加工带来的径向偏差和运转磨损带来的P_R变化可以忽略不计，因而轴承的精度和设定的阻尼大小将不随运转 时间的长短而变化。

由于运动阻尼主要取决于轴承上的P_R和滑动面之间的摩擦系数，所以只要选定合适的材料、表面光洁度和润滑方式，即可根据所需要的阻尼来设计P_R，而设定的阻尼可长期稳定不变。

由于弹性轴承结构简单，所需另件少、成本低，并且可以做得很紧凑，尤其是径向尺寸小，可使使用该弹性轴承的导光系统较轻巧，其轴向尺寸也小，两个相互垂直的轴的轴承之间距可做得很短，可使系统使用很灵活，系统的重量轻，达到随遇平衡所需要的阻尼也小，即P_R不必很大，这点对于弹性轴承的使用是很适宜的。

由于每一个轴承可做到没有间隙，所以包括多个弹性轴承的系统不会出现积累误差，如此，便可在导光系统中实现多个轴承串联从而达到较长的光路和较多的自由度。

另外，由于这种轴承结构对径向尺寸的微小变化不敏感，因而对轴和轴套孔的绝对尺寸加工精度要求不高，只要求在滑动配合面上有高圆度和光洁度。

在外形上，由于弹性轴承的径向尺寸小，在一个基本上以圆管连接的导光系统上没有如象采用滚珠轴承所形成的明显突出的部分，从而使系统匀称精巧，这种外形尤其在用于激光医疗器械上时，可给操作者和患者带来心理上的愉快。

下面结合附图对本实用新型的采用弹性轴承的反射式导光系统以及弹性轴承的几种具体结构加以说明。

图1是反射式导光系统的结构示意图。

图2是本实用新型的导光系统采用的弹性轴承的一种具体结构的轴向剖视图。

图3是图2的A向视图。

图4是弹性轴承的第二种具体结构的轴向剖视图。

图5是图4的B向视图。

图6是弹性轴承的第三种具体结构的轴向剖视图。