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PATENTANSPRÜCHE
1. Elektrokleinstmotor mit einer Lagerbuchse aus Kunststoff für die einseitige Lagerung des Rotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2) mit einer rohrförmig verlaufenden Lagerinnenmantelfläche (12) und einer dazu koaxialen Lageraussenmantelfläche im Bereich der letzteren spannungsfrei und einbauspielfrei, nicht stoffschliissig in einer Lageraufnahme (3) des Stators (4) oder Motorgehauses des Elektrokleinstmotors angeordnet ist.
2. Elektrokleinstmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerinnenmantelfläche auf der gesamten koaxialen Lange der Lagerbuchse (2) angeordnet ist.
3. Elektrokleinstmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerinnenmantelfläche ausschliesslich im Bereich der Stirnflache der Lagerbuchse (2) angeordnet ist.
4. Elektrokleinstmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2) im Bereich mindestens einer Stirnseite mit einem Flansch (7) versehen ist.
5. Elektrokleinstmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2) im Bereich des Flansches (7) mit einem lösbaren Lagerdeckel (13) versehen ist.
6. Elektrokleinstmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2) zweistückig ausgebildet ist.
7. Elektrokleinstmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2) aus einem weichplastischen Werkstoff hergestellt ist.
8. Verwendung des Elektrokleinstmotors nach Anspruch 4 in einem Gehause mit einer Platine, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Ftihrung und Begrenzung der Lagerbuchse (2) in der Lageraufnahme (3) der Flansch (7) zwischen einer Stirnseite der Lageraufnahme (7) und der Platine (14) angeordnet ist
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrokleinstmotor mit einer Lagerbuchse aus Kunststoff für die einseitige Lagerung des Rotors.
Elektrokleinstmotoren, insbesondere Synchronkleinstmo.
toren fir den Antrieb von Uhren oder dergleichen, wo es auf eine besondere Laufruhe ankommt, erfordern von derartigen Lagerungen eine hinreichende zylindrische Ftihrung einer Welle des Rotors, wobei das Lagerspiel zwischen der Lagerin nenmantelfiache einer Lagerbuchse und der Lageraussenman telfläche einer Welle so klein wie möglich sein soll, um eine grösstmögliche Laufruhe zu erzielen.
Es muss sichergestellt sein, dass eine derartige, mit grösstmöglicher reproduzierbarer Genauigkeit hergestellte, und in nicht eingebautem Zustand den Erfordernissen an eine derartige Lagerung voll entsprechende, Lagerbuchse nach dem Einbau in eine Lageraufnahme eines Motors die selben Lagerspieltoleranzen und die selbe hinreichende Laufruhe wie vor dem Einbau aufweist.
Die bekannten Lagerbuchsen aus Kunststoff fir eine einseitige Lagerung von Rotoren, insbesondere von Synchronkleinstmotoren, werden teilweise in eine Lageraufnahme an einem Stator oder einem Motorgehause eingespritzt, eingepresst oder eingenietet. Beim Einspritzen einer Lagerbuchse kann vielfach nicht der gesamte Stator in ein Spritzwerkzeug eingelegt werden, weil durch die relativ hohe Kunststoffverarbei.
tungstemperatur hierdurch die Wicklung des Stators in Mitleidenschaft gezogen werden könnte. Es wird also vielfach nur die Lageraufnahme mit einer Lagerbuchse ausgespritzt, die dann in einem Stator kraftschltissig befestigt wird. Eine derartige mittelbare kraftschlussige Befestigung einer Lagerbuchse oder auch eine, unmittelbar in eine entsprechende Lageraufnahme eingepresste Lagerbuchse verandern relativ unkontrollierbar bei derartigen Montagen die vorgesehenen, ausserst engen Lagerspieltoleranzen,
indem insbesondere die erforderliche Zylindrizitat der Lagerbuchse im Bereich der Lagerung einer Welle eines Rotors durch die mittelbare oder unmittelbare Be eintrachtigung beim Befestigen der Lagerbuchse in einer Lageraufnahme in Mitleidenschaft gezogen wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Elektrokleinstmotor der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die durch die Herstellung erzielbare, reproduzierbar eng tolerierte Qualitat der Lagerbuchse durch den Einbau in eine Lageraufnahme an einem Stator oder an einem entsprechenden Motorgehause nicht beeintrachtigt wird und auch tiber einen langeren Zeitraum die bei der Herstellung erzielbaren Toleranzen gewährleistet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemass dadurch gelöst, dass die Lagerbuchse mit einer rohrförmig verlaufenden Lagerin nenflache und einer dazu koaxialen Lageraussenmantelflache im Bereich der letzteren spannungsfrei und einbauspielfrei, nicht stoffschliissig in einer Lageraufnahme des Stators oder Motorengehauses des Elektrokleinstmotors angeordnet ist.
Insbesondere kann dabei die Lagerbuchse einstückig aus Kunststoff in einem Spritzgussverfahren hergestellt und mit einer Passung des Durchmessers der Lageraussenmantelflache vorgesehen sein, fir einen spannungsfreien und spielfreien Einbau oder Eingriff in eine entsprechende Lageraufnahme.
Für einige andere Anwendungsfalle kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass eine derartige Lagerbuchse zweisttickig ausgebildet ist, und dass dort die beiden Lagerbuchsenhalften koaxial zueinander in einer Lageraufnahme an einem Stator oder an einem entsprechenden Motorgehause angeordnet sein können. Koaxial zwischen den beiden Lagerbuchsenhalften kann ein sogenannter Schmierstoffring aus Filz oder einem Werkstoff mit ahnlichen Eigenschaften vorgesehen sein. Die beiden Hälften der Lagerbuchse können erforderlichenfalls miteinander in Eingriff stehen.
In Weiterbildung einer derartigen, zweistückigen Lagerbuchse kann es auch vorgesehen sein, dass ein, mindestens an einem Ende einer Lagerbuchsenhalfte vorgesehener Flansch dort liisbar angeordnet ist, und dass zwischen dem Flansch und der Lagerbuchsenhalfte im Bereich der Lagerinnenmantelflache ein Schmierstoffring vorgesehen ist.
Eine derartige Aus führungsform eines liisbaren Flansches oder, in entsprechender Weiterbildung, eines lösbaren Flanschdeckels von einem Flansch, der stoffschliissig mit einer Lagerbuchse versehen sein kann, beschrankt sich nicht nur auf eine zweiteilige Lagerbuchse, sondern kann auch bei einer einsttickig hergestellten Lagerbuchse vorgesehen sein.
Durch diese Massnahmen lassen sich eine Reihe Vorteile erzielen. So ist nicht nur die reproduzierbare, rationelle und wirtschaftliche Herstellung sowohl einer derartigen Lagerbuchse als auch einer entsprechenden Lageraufnahme in einem Stator oder einem Motorengehause vorteilhaft, sondern auch die, nach einem spannungs- und spielfreien Einbau einer Lagerbuchse in eine Lageraufnahme erzielbare, zuverlassige Lager qualitat, die die angestrebte Laufruhe eines derartigen Motors gewährleistet.
Die axiale Ftihrung und Begrenzung derartiger Lagerbuchsen kann dabei durch den bereits erwahnten Flansch erfolgen, der auf der einen Seite im Bereich der Lagerauf nahme und auf der anderen Seite insbesondere von einer Platine eines Grates, in welchem der Motor eingebaut wird, oder durch anderweitige Mittel begrenzt sein kann.
Ausftihrungsformen des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch einen Synchronkleinstmotor mit einer Lagerbuchse;
Fig. 2 eine Schnittansicht durch einen Teil eines Stators mit einer Lagerbuchse und eine, dort lösbaren, Flanschdeckel und
Fig. 3 eine Schnittansicht durch einen Teil eines Stators mit einer zweistiickigen, im Bereich der rohrförmig verlaufenden
Lagermantelfläche getrennten Lagerbuchse.
Bei einem, in Fig. 1 gezeigten Synchronkleinstmotor mit einem einseitig gelagerten Rotor 1 ist die Lagerbuchse 2 in einer Lageraufnahme 3 am Stator 4 koaxial angeordnet. Die Lageraufnahme 3, im vorliegenden Fall aus einem ferromagnetischen Werkstoff zur magnetischen Verbindung der beiden Statorbleche 5 und 6, kann ein Einzelsttick sein, oder in einer Ausfertigung eines funktionskonformen Stators, kann dieser Stator hinreichend wirtschaftlich mit einer koaxial zu ihm verlaufenden rohrförmigen Lageraufnahme versehen werden, die eine entsprechende Passungsqualitat aufweist, um eine hinreichend spannungs- und spielfreie Anordnung der Lagerbuchse 2 zu erzielen, die in die Lageraufnahme 3 eingeschoben werden kann. Mittels eines Flansches 7 kann die Lagerbuchse 3 axial lagebegrenzt sein.
Der Flansch 7 kann zwischen dem Stator auf der einen Seite und einer Montageplatine 14 auf der anderen Seite angeordnet sein und erforderlichenfalls in Eingriff stehen.
8 bezeichnet eine Rotorwelle und 9 ein Ritzel auf der Welle 8.
Zwischen der Welle 8 und der Lageraufnahme 3 einerseits und dem Rotor 1 und einer Scheibe 10 andererseits kann ein Schmierstoffring 11 aus einem ölgetränkten Filz angeordnet sein. Die Lagerbuchse 2 ist aus einem Kunststoff hergestellt. In einer besonderen, lagergeräuscharmen Ausftihrung kann die Lagerbuchse 2 auch aus einem relativ weichplastischen Werkstoff hergestellt sein.
In einer derart ausgebildeten Lagerbuchse 2 kann die La gerinnenmantelflache, die der Lageraussenmantelfläche der Welle 8 benachbart ist, tiber die gesamte Lunge der Lagerbuchse 2 verlaufen. Es ist jedoch auch vorgesehen, die Lagerin nenmantdflache koaxial in der Lunge zu begrenzen, und zwar auf den Bereich der beiden einander gegeniiber liegenden Stirnseiten einer entsprechenden Lagerbuchse 2. Eine solche Lagerbuchse kann einer Ausftihrung gemass Fig. 2 oder 3 entsprechen. Dort sind die Lagerinnenmantelflächen 12 in der jeweiligen Lunge begrenzt und ausschliesslich im Bereich der Stirnflachen der Lagerbuchse 2 vorgesehen.
Zur zweckmässi- gen Herstellung einer derart ausgebildeten Lagerbuchse 2 kann eine der beiden Lagerinnenmatelflachen 12 im Bereich des Flansches 7 vorgesehen sein (Fig. 3). Nach einer anderen Variante ist der Flansch 7 mit einem Lagerdeckel 13 versehen, der lösbar angeordnet ist, wobei die Lagerinnenmantelflache 12 im Bereich des Lagerdeckels 13 vorgesehen sein kann (Fig.2).
Bei einer weiteren Ausfuhrungsform kann, wie Fig. 3 zeigt, die Lagerbuchse 2 aus zwei Lagerbuchsenhalften hergestellt sein, die beide in der Lageraufnahme 3 angeordnet sind. Zwischen den beiden Hälften kann ein Schmierstoffring 15 vorgesehen sein. Die beiden Lagerbuchsenhalften können erforderlichenfalls miteinander in Eingriff stehen und gegen Verdrehen gesichert sein.
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PATENT CLAIMS
1. Small electric motor with a plastic bearing bush for the one-sided bearing of the rotor, characterized in that the bearing bush (2) with a tubular inner bearing surface (12) and a coaxial outer bearing surface in the area of the latter is stress-free and free of installation play, not materially sealed in a bearing seat (3) of the stator (4) or motor housing of the small electric motor is arranged.
2. Small electric motor according to claim 1, characterized in that the inner surface of the bearing is arranged over the entire coaxial length of the bearing bush (2).
3. Small electric motor according to claim 1, characterized in that the inner bearing surface is arranged exclusively in the region of the end face of the bearing bush (2).
4. Small electric motor according to claim 2 or 3, characterized in that the bearing bush (2) is provided in the region of at least one end face with a flange (7).
5. Small electric motor according to claim 4, characterized in that the bearing bush (2) in the region of the flange (7) is provided with a detachable bearing cover (13).
6. Small electric motor according to claim 3, characterized in that the bearing bush (2) is formed in two pieces.
7. Small electric motor according to claim 2 or 3, characterized in that the bearing bush (2) is made of a soft plastic material.
8. Use of the small electric motor according to claim 4 in a housing with a circuit board, characterized in that for the axial guidance and limitation of the bearing bush (2) in the bearing receptacle (3) the flange (7) between an end face of the bearing receptacle (7) and Circuit board (14) is arranged
The present invention relates to a small electric motor with a plastic bearing bush for the one-sided mounting of the rotor.
Small electrical motors, especially synchronous small motors.
gates for the drive of clocks or the like, where a particularly smooth running is important, require such bearings a sufficient cylindrical guidance of a shaft of the rotor, the bearing clearance between the inner surface of a bearing bushing and the bearing outer surface of a shaft being as small as possible to achieve the greatest possible smoothness.
It must be ensured that such a bearing bushing, which is manufactured with the greatest possible reproducible accuracy and which, when not installed, fully meets the requirements for such a bearing, has the same bearing play tolerances and the same smooth running as before the installation having.
The known plastic bearing bushes for one-sided mounting of rotors, in particular synchronous small motors, are partially injected, pressed or riveted into a bearing seat on a stator or a motor housing. When injecting a bearing bush, it is often not possible to insert the entire stator into an injection mold because of the relatively high plastic processing.
temperature could affect the stator winding. In many cases, only the bearing holder is sprayed out with a bearing bush, which is then fastened in a stator in a force-locking manner. Such an indirect non-positive fastening of a bearing bush or also a bearing bush pressed directly into a corresponding bearing seat change the intended, extremely narrow bearing play tolerances relatively uncontrollably in such assemblies,
in particular, the required cylindricity of the bearing bush in the area of the bearing of a shaft of a rotor is affected by the indirect or direct loading when fastening the bearing bush in a bearing receptacle.
The invention is based on the object of improving the small electric motor of the type mentioned at the outset in such a way that the reproducible, narrow tolerance quality of the bearing bush which can be achieved by manufacture is not adversely affected by installation in a bearing mount on a stator or on a corresponding motor housing guarantees the tolerances that can be achieved during manufacture over a longer period of time.
The object is achieved according to the invention in that the bearing bush with a tubular bearing inner surface and a coaxial bearing outer surface in the area of the latter is arranged tension-free and without installation play, not materially closed in a bearing holder of the stator or motor housing of the small electric motor.
In particular, the bearing bush can be made in one piece from plastic in an injection molding process and can be provided with a fit of the diameter of the bearing outer surface for a tension-free and play-free installation or engagement in a corresponding bearing holder.
For some other applications, however, it can also be provided that such a bearing bush is of two-sided design and that the two bearing bush halves can be arranged there coaxially with one another in a bearing seat on a stator or on a corresponding motor housing. A so-called lubricant ring made of felt or a material with similar properties can be provided coaxially between the two bearing bush halves. If necessary, the two halves of the bearing bush can engage with one another.
In a further development of such a two-piece bearing bush, it can also be provided that a flange, which is provided at least at one end of a bearing bush half, can be arranged there and that a lubricant ring is provided between the flange and the bearing bush half in the region of the bearing inner surface.
Such an imple mentation form of a releasable flange or, in a corresponding further development, a releasable flange cover from a flange, which can be provided with a material bearing with a bearing bushing, is not only limited to a two-part bearing bushing, but can also be provided with a single-part bearing bushing.
These measures have a number of advantages. Not only is the reproducible, rational and economical production of such a bearing bush as well as a corresponding bearing holder in a stator or a motor housing advantageous, but also the reliable bearing quality that can be achieved after a tension and play-free installation of a bearing bush in a bearing holder, which ensures the desired smooth running of such an engine.
The axial guidance and limitation of such bushings can be done by the aforementioned flange, which on the one hand took in the area of the bearing and on the other hand in particular by a plate of a ridge in which the motor is installed, or limited by other means can be.
Embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Figure 1 is a sectional view through a synchronous small motor with a bearing bush.
Fig. 2 is a sectional view through part of a stator with a bearing bush and a, there detachable, flange cover and
Fig. 3 is a sectional view through part of a stator with a two-piece, in the region of the tubular
Bearing surface separate bearing bush.
In a synchronous miniature motor shown in FIG. 1 with a rotor 1 mounted on one side, the bearing bush 2 is arranged coaxially in a bearing seat 3 on the stator 4. The bearing holder 3, in the present case made of a ferromagnetic material for the magnetic connection of the two stator sheets 5 and 6, can be a single piece, or in a version of a functionally conforming stator, this stator can be provided economically with a tubular bearing holder running coaxially to it, which has an appropriate fit quality in order to achieve a sufficiently tension-free and play-free arrangement of the bearing bush 2, which can be inserted into the bearing seat 3. The bearing bush 3 can be axially limited in position by means of a flange 7.
The flange 7 can be arranged between the stator on one side and a mounting board 14 on the other side and can engage if necessary.
8 denotes a rotor shaft and 9 a pinion on the shaft 8.
A lubricant ring 11 made of an oil-soaked felt can be arranged between the shaft 8 and the bearing holder 3 on the one hand and the rotor 1 and a disk 10 on the other hand. The bearing bush 2 is made of a plastic. In a special, low-noise version, the bearing bush 2 can also be made of a relatively soft plastic material.
In a bearing bush 2 designed in this way, the surface of the channel surface, which is adjacent to the bearing outer surface of the shaft 8, can extend over the entire lung of the bearing bush 2. However, it is also envisaged to limit the inner surface of the bearing coaxially in the lungs, to the region of the two opposite end faces of a corresponding bearing bush 2. Such a bearing bush can correspond to an embodiment according to FIG. 2 or 3. There, the inner bearing surface areas 12 are limited in the respective lungs and are provided exclusively in the area of the end faces of the bearing bush 2.
For the purpose of producing a bearing bush 2 designed in this way, one of the two bearing inner surface 12 can be provided in the region of the flange 7 (FIG. 3). According to another variant, the flange 7 is provided with a bearing cover 13 which is arranged in a detachable manner, the bearing inner surface area 12 being able to be provided in the region of the bearing cover 13 (FIG. 2).
In a further embodiment, as shown in FIG. 3, the bearing bush 2 can be made from two bearing bush halves, both of which are arranged in the bearing seat 3. A lubricant ring 15 can be provided between the two halves. If necessary, the two bearing bush halves can engage with one another and be secured against rotation.