CH386546A - Rotorlagerung an einem Gleichstrom-Kleinstmotor - Google Patents

Description

      Rotorlagerung    an einem     Gleichstrom-Kleinstmotor       Bei den bisherigen     Gleichstrom-Kleinstmotoren     ist regelmässig z. B. bei Verwendung als Zählmotoren  in     Nachlaufsteuerungen    oder als     Mess-    oder Integra  tionsmotoren, die Lagerung der Welle in der beim  Grossmotorenbau üblichen Weise vorgenommen wor  den, und zwar sind im allgemeinen zwei     Lagerstellen     üblicher Art vorgesehen, wobei der Kollektor entwe  der zwischen den Lagern oder ausserhalb der Lager  auf einem fliegenden Ende der Welle angebracht war.

    In jedem Falle musste aber die Welle durch den Kol  lektor hindurchgeführt werden<B>;</B> dies führt aber bei       Kleinstmotoren    zu Schwierigkeiten, wenn man     Korn-          mutatoren    mit sehr geringer Reibung, also sehr ge  ringem Durchmesser verwenden will. Es würde dann  nämlich die durch den     Kommutator    geführte Welle  untragbar kleine Durchmesser erhalten müssen und  man würde neben Fertigungsschwierigkeiten den  Nachteil haben, bei der Wahl des     Kommutatordurch-          messers    an den Wellendurchmesser und den mindest  notwendigen Abstand zwischen den     Kollektorseginen-          ten    gebunden zu sein.  



  Die Erfindung gestattet, diesen Schwierigkeiten  und unliebsamen Beschränkungen aus dem Wege zu  gehen und bei der Festlegung des     Kommutatordurch-          messers    von dem Wellendurchmesser des Rotors über  haupt unabhängig zu werden. Erfindungsgemäss bil  den die den Kollektor bildenden Drahtenden das  drehbare Teil eines     Rotorachslagers    und werden zu  diesem Zweck von einem gehäusefesten, aus Isolier  stoff bestehenden Achsteil formschlüssig erfasst. Zwei  Ausführungsbeispiele sind in     Fig.   <B>1</B> und 2 der Zeich  nung im Schnitt dargestellt.  



  Es handelt sich dabei gemäss     Fig.   <B>1</B> um einen  elektrischen     Kleinstmotor,    bei dem das     Ständerfeld     durch einen feststehenden Dauermagneten<B>1</B> aufge  baut wird<B>;</B> dieser hat eine im wesentlichen zylindri  sche Gestalt und wird zentrisch von der Welle 2 des    Rotors durchsetzt. Der Magnet<B>1</B> ist an einem Träger  <B>3</B> aus nicht     magnetisierbarem    Stoff, z. B. gepresstem  Kunststoff, befestigt, der ihn mit dem zylindrischen  Eisenmantel 4 des Motorgehäuses verbindet.

   Zwi  schen dem Dauermagneten und diesem dessen ma  gnetischen Rückschluss bildenden     Eisemnantel    befin  det sich der     Arbeitsluftspalt,    in welchem die freitra  gende Wicklung<B>5</B> des Motors liegt. Die Wicklung  kann in hier nicht wieder interessierender Weise aus  einem Draht endlos ein- oder     mehrlagig    so herge  stellt sein, dass sie freitragend ist<B>;</B> sie liegt auf dem  ebenfalls aus nicht     magnetisierbarem    Stoff bestehen  den Träger<B>6</B> auf, und zwar ist sie, mit diesem in  geeigneter Weise, z. B. durch Kleben, verbunden.  Der Träger<B>6</B> besteht beispielsweise aus gespritztem  oder gepresstem Kunststoff, etwa aus Polyamid.

   In  ihn sind beispielsweise fünf, sieben oder neun     draht-          förmige    Leiter 6a eingepresst     bzw.    eingespritzt, die  an ihren radialen Enden in geeigneter Weise mit den       Stromzuführungspunkten    der Wicklung verbunden sind  und deren axiale Enden     achsparaHel    und     konzentrisch     zur Motorachse aus dem Träger<B>6</B> freistehend heraus  geführt sind und unmittelbar die     Kollektorlamellen    6a  bilden.

   Auf diesen schleifen die     Stromzuführungsbür-          sten   <B>7,</B> die mit entsprechenden Klemmen am Motor  gehäuse, und zwar dem linken Lagerschild<B>8</B> des Mo  tors, verbunden sind. Die Welle 2 des im wesentlichen  aus der Wicklung<B>5</B> und dem Wicklungsträger<B>6</B> be  stehenden Rotors ist nur einmalig, nämlich in dem  rechten Lagerschild<B>9</B> des Motors gelagert und an  ihrem fliegenden Ende mit dem     Abtriebsritzel   <B>10</B> ver  sehen.

   Linksseitig ist der Rotor mittels eines zentrisch  und möglichst     forinschlüssig    zwischen die     Kollektor-          lameHen    greifenden Stiftes<B>11</B> gehaltert, der an einem  in eine     öffnung    des Lagerschildes passenden Lager  pfropfen     lla    sitzt. Der Lagerpfropfen ist gegen Her  ausfallen gesichert mittels eines     Federblechstücks    12,      das durch eine Stiftschraube<B>13</B> gegen das Lagerschild  verschraubt ist und mit einer kreisrunden Aussparung  den Kopf des Lagerpfropfens l     la    umschliesst.  



  Durch die beschriebene Lagerung wird es zu  nächst möglich, Kollektoren mit einem Durchmesser  von<B>1</B> mm und darunter herzustellen. Die Reibung,  die an einem solchen Kollektor auftritt, ist äusserst  gering, so dass die Erfindung insbesondere auch für       Mess-    oder Integrationsmotoren von Bedeutung ist,  die schon bei kleinsten Steuerspannungen anlaufen  sollen.     Schliesslich    ist es bei sehr kleinen Abmessun  gen des Motors vorteilhaft, einen möglichst grossen  Abstand zwischen den beiden Lagerstellen zu haben,  was bei der erfindungsgemässen Lagerung offenbar  erzielt wird.

   Es hat sich auch im praktischen Be  trieb gezeigt, dass die Benutzung des Kollektors als  Lagerteil einen sehr ruhigen Lauf des Kollektors zur  Folge hat, so dass die     Stromwendeverhältnisse    günstig  beeinflusst werden. Man kann den ruhigen Lauf noch  verbessern, wenn man die die     Kollektorlamellen    bil  denden Drahtenden nicht nur auf der Seite, auf wel  cher die Bürsten schleifen, sondern auch innen zylin  drisch abdreht, so dass Schläge möglichst ganz ver  mieden werden.

   Obwohl es genügen dürfte, möglichst       Forinschlüssigkeit    zwischen dem Lagerstift<B>11</B> und  den     Kollektorlamellen    zu erreichen, ist ohne Gefahr  einer untragbaren Erhöhung der Reibungsverluste  auch eine kraftschlüssige Erfassung des Lagerstiftes  <B>11</B> durch die dann entsprechend etwas vorgespannten  Drahtenden 6a möglich.  



       Fig.    2 zeigt, wie die     Kollektorlamellen    6a auch  innerhalb eines äusseren Lagerrings     (Lagerschalen)   <B>15</B>  angeordnet werden können. Es wird sich dabei eben  falls um einen Lagerstein, also um einen Diamanten  handeln müssen, nachdem das     orts-        bzw.    gehäuse  feste Lagerteil<B>15</B> aus elektrisch isolierendem und  nicht     magnetisierbarem        Werkstoff    bestehen muss<B>.</B> Bei  der in     Fig.    2 angegebenen Ausbildung kann der  Kollektor     im    Durchmesser noch weiter herabgesetzt  werden, und zwar bis in die     Grössenordnung    von  0,2 mm.

   Die Reibungsverluste, welche den grössten  Teil der     Leerlaufverluste    des Motors darstellen, wer  den mit abnehmendem     Kollektordurchmesser    mehr als  linear     verhältig    kleiner. Mit dieser Anordnung ist es  möglich, die für den Anlauf erforderliche Leistung  auf wenige Mikrowatt herabzusetzen, ohne dass dabei  der Motor die     fabrikatorisch    und materialmässig spe  zifischen Eigenschaften eines Messmotors erhält. Die  Schmierung der in     Fig.   <B>1</B> und 2 angegebenen Lager  stellen kann in der in der     Uhrentechnik    bekannten  Weise erfolgen.    Selbstverständlich sind noch Abwandlungen der  gezeigten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den  Rahmen der Erfindung zu verlassen.

   So könnte z. B.  der in     Fig.   <B>1</B> dargestellte Lagerpfropfen     lla    auch  aus geeignetem Kunststoff gepresst oder gespritzt sein,  wodurch man eine sehr gute Geräuschdämpfung er  halten würde.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Rotorlagerung an einem Gleichstrom-Kleinstmo- tor mit aus drahtförinigen Leitern gebildetem Koffek- tor, wobei die im Träger der Rotorwicklung isoliert gehalterten Leiter einerseits mit den Stromzu- und -ab- führungspunkten der Wicklung verbunden sind und mit ihren den Kollektor bildenden anderseitigen En den freistehend parallel und konzentrisch zur Umlauf achse aus dem Wicklungsträger herausragen, dadurch gekennzeichnet,

   dass die den Kollektor bildenden Drahtenden das drehbare Teil eines Rotorachslagers bilden und zu diesem Zweck von einem gehäuse festen, aus Isolierstoff bestehenden Achsteil form schlüssig erfasst werden. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Rotorlagerung nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die den Kollektor bilden den Drahtenden einen gehäusefesten, zentrisch in sie hineinragenden Führungsstift formschlüssig umfassen. 2. Rotorlagerung nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die den Kollektor bilden den Drahtenden teilweise, nämlich ausserhalb der Schleifbahnen der Kollektorbürsten, von einer ge häusefesten Lagerschale umschlossen sind.

   <B>3.</B> Rotorlagerung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das#s das ortsfeste Lagerteil aus elek trisch nicht leitendem und auch nicht magnetisier- barem Stoff besteht.

   4. Rotorlagerung nach dem Patentanspruch an einem Gleichstrom-Kleinstmotor mit Glockenanker, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor an dem Rotor, und zwar an dem aus nicht magnetisierbarem Stoff bestehenden Träger der Wicklung des eisenlosen Rotors fliegend angeordnet ist, und dieser Träger der Wicklung auf seiner dem Kollektor abgewandten Seite nur eine einzige Lagerstelle besitzt, in deren Nähe das Abtriebsritzel des Motors angeordnet sein kann.