CZ20023433A3 - Sleeve bearing for electric motors - Google Patents

Description

Elektrický motor

Oblast techniky

Vynález se týká elektrického motoru a zejména styku přenášejícího axiální tlak v miniaturním elektrickém motoru.

Dosavadní stav techniky

Miniaturní elektrické motory obecně používají olejem impregnovaná spékaná pouzdra ložisek, protože jsou velmi ekonomická. Primární funkcí ložisek je nést hřídel rotoru.

Mohou také fungovat jako tlačná ložiska, o která se opírá opera nebo vymezovací člen na rotoru. Opěrka je často tvořena fíbrovou podložkou, nebo podobným materiálem s nízkým třením, podepřenou axiálně stupněm v podobě vymezovacího členu nebo objímky upevněné k hřídeli nebo změnou průměru hřídele a tím omezuje axiální pohyb hřídele. V některých aplikacích, ve kterých vymezovací člen je v přímém dotyku s Čelem ložiska, není podložka používána. Ložisko a opěrka jsou konstruovány pro vzájemný styk svých povrchů.

Když však jsou ložisko a opěrka vzájemně vychýleny z přímého směru tak, že jejich čelní plochy nejsou rovnoběžné, shledáme, že okraj opěrky je v dotyku s čelní plochou ložiska, vydírá do ní otvor nebo drážku. To působí značné tření mezi oběma součástmi a snižuje užitečný výkon motoru. Protože jsou tyto motory velmi malé, může být ztráta výkonu významná a je známo, že může zabránit další funkci motoru. K tomu, aby způsobilo problémy, může stačit vychýlení pouze o 1 nebo 2 stupně. Vychýlení může být důsledkem nesprávné instalace ložiska nebo opěrky nebo důsledkem montážních a výrobních tolerancí. Tyto příčiny, jestliže nejsou pozorně sledovány, mohou vést k vychýlení o 5 a více stupňů.

« « * ·· ·· · · * • · · · A · · · · • · ··«· » » · · · · · ··· · · · · * ·· · ··« ·♦· ♦· ····

15646 -2“

Podstata vynálezu

V souladu s tím vynález poskytuje z jednoho svého hlediska miniaturní elektrický motor obsahující: stator, rotor s hřídelem, trubkové ložisko nesoucí rotor s axiální čelní plochou obrácenou k rotoru, opěrku na hřídeli s tlačnou čelní plochou postavenou proti čelní ploše ložiska, přičemž tlačná čelní plocha je profilována s axiálním odstupem mezi radiálně vnitřní polohou přiléhající k hřídeli a radiálně vnější polohou přiléhající k obvodu opěrky s vnitřní polohou vystupující směrem k ložisku.

Přednostní provedení vynálezu bude popsáno pouze cestou příkladu, ve kterém:

Obr. 1 znázorňuje podélný řez stykem ložiska a vymezovacího členu podle přednostního provedení;

obr. 2 představuje podrobné schematické vysvětlení styku z obr. 1;

obr. 2 znázorňuje částečný řez miniaturním elektrickým motorem obsahujícím ložisko z obr 1;

obr. 4 znázorňuje pohled na alternativní vymezovací člen.

Příklady provedení vynálezu

Styk ložiska a opěrky přednostního provedení je znázorněn na obr. 1. Ložisko 10 je olejem impregnované spékané bronzové pouzdro pro použití v miniaturním motoru. Ačkoliv velikost není kritická, protože velikost ložiska se mění v závislosti na použití a velikosti motoru, ve kterém má být použito, je užitečné uvědomit si, že typické ložisko může mít vnější průměr 5,5 mm a jmenovitý vnitřní průměr 2,0 mm a šířku Či tloušťku 1,7 mm.

15648 *· ·· 9 · 9 • 9 · 9 9

9 9 9 9 9 • · 9 9 9

9*9 999 99 9*9·

-3Ložisko je znázorněno nasazené na hřídeli 12. Na hřídeli je nasazen také vymezovací člen 14. Opěrka je umístěna mezi ložiskem 10 a vymezovacím členem 14. Opěrka je znázorněna v podobě podložky 20, která je axiálně opřena v jednom směru o vymezovací člen 14. Opěrka má tlačnou čelní plochu 22, která dosedá na přilehlou axiální čelní plochu 16 ložiska 10 tvořící styk přenášející axiální tlak, který omezuje axiální pohyb hřídele 12 v ložisku 10. Opačná strana 24 opěrky je v dotyku s vymezovacím členem 14. Průchozím otvorem 26 prochází hřídel 12.

Tlačný povrch 21 je profilován tak, že je konvexní nebo částečně kulový. Tento profil dává tlačnému povrchu rozměr od radiálně vnitřní oblasti přilehlé k hřídeli 12 do radiálně vnější oblasti přilehlé k obvodu s vnitřní oblastí, která je blíže k ložisku 10 než vnější oblast.

Funkce styku bude nyní vysvětlena s odkazem na obr. 2. Zde je uspořádání podobné obr. 1, ale v důsledku výrobních tolerancí je hřídel 12 nakloněn vzhledem k ložisku 10. Především to může mít důsledek v tom, že opěrná podložka bude rýpat nebo škrábat čelní plochu ložiska a působit rychlé opotřebení, jak podložky, tak ložiska a vytvářet dotyk S vysokým třením nepříznivě ovlivňujícím funkci motoru. Podle vynálezu se však, v důsledku zaobleného profilu opěrné tlačné čelní plochy 22, okraj podložky 20 nedotýká čelní plochy 16 ložiska a umožňuje udržování normálního nosného styku i když jsou hřídel 12 a ložisko 10 vzájemně vychýlené.

Obr. 3 znázorňuje typický motor 30 s konkrétním využitím vynálezu. Motor 30 je miniaturní PMDC motor. Zatímco styk přenášející axiální tlak je znázorněn pouze na poháněči straně, uspořádání může být použito na opačné straně nebo po obou stranách motoru.

* 9 ···» 9 · · · · · 9··· 9 9 9 9 9 9 9 • 99 9 9 99*

9 999 999 99 9999

15648 -4“

Opěrka je na obr. 1 a 2 znázorněna jako oddělená podložka 20 opřená o vymezovací člen 14. Opěrka však může být vytvořena jako integrální část vymezovacího členu za předpokladu, že vymezovací člen je zhotoven z vhodného materiálu. Pro snížení tření může být tlačná čelní plocha 22 povlečena hmotou s nízkým třením jako je PTFE. Ačkoliv čelní plocha ložiska je znázorněna jako rovinná, může být také profilovaná nebo zaoblená s výhodným účinkem.

Jako alternativa k použití podložky může být opěrka axiálně podepřena stupněm průměru hřídele 12. Ve skutečnosti, jak je znázorněno na obr. 4, může být opěrka integrální s hřídelem s tlačnou čelní plochou 22 vytvořenou na radiálně vystupujícím čele stupně hřídelového průměru.

Výše popsané provedení je pouze příklad a odborníkovi v oboru budou zřejmé různé modifikace, které nevybočují z rozsahu vynálezu jak je definován připojenými patentovými nároky.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Miniaturní elektrický motor obsahující:

   stator;

   rotor s hřídelem (12);

   trubkové ložisko (10) nesoucí rotor s axiální čelní plochou (16) obrácenou k rotoru;

   opěrku (20) na hřídeli (12) s tlačnou čelní plochou (22) postavenou proti čelní plose (16) ložiska (10);

   vyznačující se tím, že tlačná čelní plocha (22) je profilována s axiálním odstupem mezi radiálně vnitřní polohou přiléhající k hřídeli (12) a radiálně vnější polohou přiléhající k obvodu opěrky s vnitřní polohou vystupující směrem k ložisku (10) .
2. 2. Motor podle nároku 1, vyznačující se tím, že tlačná čelní plocha (22) je hladce profilovaná.
3. 3. Motor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tlačná čelní plocha (22) je částečně kulová.
4. 4. Motor podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že čelní plocha (16) ložiska je rovinná.
5. 5. Motor podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ložisko (10) je v oleji impregnované spékané ložisko.
6. 6. Motor podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že operka je lisovaná podložka (20) nalícovaná na hřídel.

   • · · 4 4 · 4

   4 * 44·· 4 · « 4 · • · 4 4 4 4 •4 4 444 444

   15648 -6“
7. 7. Motor podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že opěrka je integrální s vymezovacím členem (14) nalícovaným na hřídel.
8. 8. Motor podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že opěrka je integrální s hřídelem (12).
9. 9. Motor podle nároku 8, vyznačující se tím, že opěrka je stupeň průměru hřídele (12).

   44 4···
10. 10. Motor podle nároku 1, vyznačující se tím, že tlačná čelní plocha (22) je opatřena povlakem z materiálu o nízkém tření.