DE1185888B

DE1185888B - Axial backlash-free mounting of a shaft used for electrical tuning

Info

Publication number: DE1185888B
Application number: DET23793A
Authority: DE
Inventors: Werner Teschner; Gerhardt Eichbaum
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1963-04-05
Filing date: 1963-04-05
Publication date: 1965-01-21

Description

Axial spielfreie Lagerung einer zur elektrischen Abstimmung dienenden Welle Für die Lagerung einer zur Abstimmung dienenden Welle, beispielsweise der Rotorwelle in einem kapazitiv abgestimmten UHF-Tuner, ist es bekannt, die Welle an einem Ende in einem Kugellager zu lagern und am anderen Ende eine in axialer Richtung verstellbare Lagerung vorzusehen. Diese verstellbare Lagerung besteht vorzugsweise aus einer mittels eines Gewindes in axialer Richtung verstellbaren Mutter, in der ein Kugellager gelagert ist. Diese Lösung hat den Nachteil, daß das Axialspiel der Welle nicht definiert einstellbar ist. Dadurch ist auch das für die Bewegung der Welle notwendige Drehmoment stark unterschiedlich. Je nachdem, wie stark die das Kugellager enthaltende Mutter angezogen wird, hat die Welle entweder zuviel axiales Spiel oder ist derart festgeklemmt, daß das Drehmoment zum Drehen der Welle zu groß ist.Axial clearance-free storage of a serving for electrical coordination Shaft For the storage of a shaft used for tuning, for example the Rotor shaft in a capacitively tuned UHF tuner, it is known to be the shaft to be mounted in a ball bearing at one end and an axial one at the other end Provide direction adjustable storage. This adjustable storage is preferably from a nut adjustable in the axial direction by means of a thread, in which a ball bearing is mounted. This solution has the disadvantage that the axial play of the Shaft cannot be set in a defined manner. This is also responsible for the movement of the The torque required for the shaft varies greatly. Depending on how strong it is If the nut containing ball bearings is tightened, either the shaft has too much axial Play or is jammed in such a way that the torque to rotate the shaft is too great is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung zu finden, die einerseits eine spielfreie Lagerung ermöglicht und andererseits ein konstantes Drehmoment für die Drehung der Welle gewährleistet.The invention is based on the object of finding a storage which on the one hand enables backlash-free storage and on the other hand a constant one Guaranteed torque for the rotation of the shaft.

Die Erfindung besteht bei einer axial spielfreien Lagerung einer zur elektrischen Abstimmung dienenden Welle, die in zwei parallelen Wänden gelagert ist, insbesondere der Rotorwelle in einem kapazitiv abgestimmten UHF-Tuner darin, daß die Welle einerseits in einer Wand in einem Axiallager gelagert ist und andererseits einen konusförmigen Abschnitt mit in Richtung zur Außenseite einer zweiten Wand hin kleiner werdendem Durchmesser aufweist, daß dieser konusförmige Abschnitt von einer koaxial zur Welle liegenden, an dieser Wand befestigten Lagerschale umgeben ist '. daß zwischen der Konusfläche und der Innenwand der Lagerschale Kugeln frei gelagert sind und daß auf die Kugeln eine auf den Konus weisende Federkraft in solcher Weise einwirkt, daß die Welle durch das Zusammenwirken dieses Lagers und des Axiallagers selbsttätig radial und axial spielfrei gelagert ist.The invention consists in an axially backlash-free storage of a shaft used for electrical tuning, which is mounted in two parallel walls, in particular the rotor shaft in a capacitively matched UHF tuner, in that the shaft is mounted on the one hand in a wall in an axial bearing and on the other hand has conical section with a diameter decreasing towards the outside of a second wall, that this conical section is surrounded by a bearing shell which is located coaxially to the shaft and is attached to this wall . that between the conical surface and the inner wall of the bearing shell balls are freely mounted and that a spring force pointing towards the cone acts on the balls in such a way that the shaft is automatically mounted radially and axially free of play through the interaction of this bearing and the axial bearing.

Die Kugeln werden dabei zwischen der Konusfläche und der Innenwand der Lagerschale durch die Federkraft eingeklemmt, so daß sowohl in axialer als auch in radialer Richtung stets eine spielfreie Lagerung gewährleistet ist. Die Einklemmung erfolgt vorzugsweise durch eine auf den Kugeln liegende Scheibe, auf die eine in der Lagerschale gelagerte Feder in axialer Richtung einwirkt. Das Axiallager ist vorzugsweise ein solches Lager, das nur eine Kraft in Richtung zur Außenseite der Tunerwandung, d. h. in Richtung der Kraftwirkung der Feder, aufzunehmen gestattet. Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels für einen UHF-Tuner näher erläutert.The balls are clamped between the conical surface and the inner wall of the bearing shell by the spring force, so that play-free storage is always guaranteed both in the axial and in the radial direction. The clamping is preferably carried out by a disc lying on the balls, on which a spring mounted in the bearing shell acts in the axial direction. The thrust bearing is preferably such a bearing that only a force in the direction of the outside of the tuner wall, i. H. in the direction of the force of the spring, allowed to take up. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment for a UHF tuner shown in the figures.

In F i g. 1 ist eine Welle 1 in einer vorderen Tunerwand 2 und einer hinteren Tunerwand 3 gelagert. Die Lagerung der Welle 1 in der Tunerwand 3 erfolgt durch ein Axiallager. Dieses besteht aus einer Kugel 4, die, mit ihrem Mittelpunkt in der Wellenachse, in einer öffnung 5 der Tunerwand 3 innerhalb des Tunergehäuses gelagert ist. Am Ende der Welle 1 sind in einer Aussparung 6 mehrere Kugeln 7 vorgesehen, die zusammen mit der Kugel 4 ein Kugellager bilden. Die Welle 1 hat andererseits einen konusförmigen Abschnitt 8, der von einer koaxial zur Welle liegenden Lagerschale 10 umgeben ist, die mit einer koaxialen Druckbuchse 11 an der vorderen Tunerwand 2 verschraubt ist. Die Druckbuchse 11 enthält zur Verschraubung einen Schlitz 12. Der Innendurchmesser der Lagerschale 10 ist größer als der Außendurchmesser der Welle 1. Zwischen dem konusförmigen Abschnitt 8 und der Innenwand der Lagerschale 10 sind Kugeln 13 angeordnet, auf denen eine Scheibe 14 liegt, die durch die Wirkung einer koaxial zur Welle 1 liegenden Feder 15 die Kugeln 13 in Richtung des Pfeiles 16 zwischen den konusförrnigen Abschnitt 8 und die Innenwand der Lagerschale 10 drückt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Welle 1 in der Lagerschale 10 sowohl axial als auch radial spielfrei gelagert ist. Eine Bewegung der Welle 1 in Richtung des Pfeiles 16 ist durch das durch die Kugeln 4 und 7 gebildete Axiallager verhindert. Eine Bewegung der Welle 1 in Richtung des Pfeiles 17 ist nur entgegen der Kraftwirkung der Feder 15 möglich. Diese Feder ist aber so bemessen, daß sie nur unter C größerer Kraftwirkung von mehreren Kilogramm eine Bewegung der Welle in Richtung des Pfeiles 17 gestattet. Eine radiale Bewegung der Welle wird sowohl an den Kugeln 13 als auch an den Kugeln 7 mit Sicherheit verhindert, weil auch die Wirkung der Feder 15 immer eine spielfreie Lagerung gewährleistet ist. Die Feder 15 ist in der Druckbuchse 11 geführt und stützt sich in axialer Richtung an einem Absatz 18 innerhalb dieser Druckbuchse ab.In Fig. 1 , a shaft 1 is mounted in a front tuner wall 2 and a rear tuner wall 3. The shaft 1 is supported in the tuner wall 3 by an axial bearing. This consists of a ball 4 which, with its center point in the shaft axis, is mounted in an opening 5 in the tuner wall 3 within the tuner housing. At the end of the shaft 1 , several balls 7 are provided in a recess 6 , which together with the ball 4 form a ball bearing. On the other hand , the shaft 1 has a conical section 8 which is surrounded by a bearing shell 10 lying coaxially to the shaft and which is screwed to the front tuner wall 2 with a coaxial pressure bushing 11. The pressure bushing 11 contains a slot 12 for screwing. The inner diameter of the bearing shell 10 is larger than the outer diameter of the shaft 1. Between the conical section 8 and the inner wall of the bearing shell 10 , balls 13 are arranged on which a disk 14 is supported by the Action of a spring 15 lying coaxially to the shaft 1 presses the balls 13 in the direction of the arrow 16 between the conical section 8 and the inner wall of the bearing shell 10. In this way it is achieved that the shaft 1 is supported in the bearing shell 10 both axially and radially without play. A movement of the shaft 1 in the direction of the arrow 16 is prevented by the axial bearing formed by the balls 4 and 7. A movement of the shaft 1 in the direction of the arrow 17 is only possible against the force of the spring 15 . This spring, however, is dimensioned in such a way that it allows the shaft to move in the direction of arrow 17 only under a greater force of several kilograms. A radial movement of the shaft is prevented with certainty both on the balls 13 and on the balls 7 , because the action of the spring 15 always ensures a backlash-free mounting. The spring 15 is guided in the pressure sleeve 11 and is supported in the axial direction on a shoulder 18 within this pressure sleeve.

Durch die gezeigte Lagerung wird außerdem ein gleichmäßiges Drehmoment gewährleistet. Die Größe der Kraft, die entsprechend den auftretenden Toleranzen und der Federkonstante verschieden groß sein kann, hat nämlich auf das Drehmoment praktisch keinen Einfluß, weil das Drehmoment nur durch den Reibungskoeffizienten der rollenden Reibung der Kugeln 4 und 7 miteinander bzw. der Kugeln 13 an der Innenwand der Lagerschale 10 bestimmt ist. Dieser Reibungskoeffizient der rollenden Reibung von Stahl auf Stahl (gefettet) ist aber bekanntlich sehr klein. Die Feder 15 übt auf die Scheibe 14 eine Kraft von etwa 3 Kilopond aus.The bearing shown also ensures an even torque. The size of the force, which can vary according to the tolerances and the spring constant, has practically no influence on the torque, because the torque is only determined by the coefficient of friction of the rolling friction of the balls 4 and 7 with each other or of the balls 13 on the Inner wall of the bearing shell 10 is determined. This coefficient of friction of the rolling friction of steel on steel (greased) is known to be very small. The spring 15 exerts a force of approximately 3 kilopond on the disk 14.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt also darin, daß mit Sicherheit eine axial und radial spielfreie Lagerung gewährleistet ist und außerdem ein besonders kleines Drehmoment zur Betätiaung der Welle erzielt wird. Dieses Drehmoment ist nicht wie bei der bekannten Anordnung von einer willkürlichen Einstellung abhängig. Fertigungstoleranzen werden durch die Wirkung der Feder 15 ausgeglichen.The main advantage of the invention is therefore that an axially and radially clearance-free bearing is guaranteed and, moreover, a particularly small torque is achieved for actuating the shaft. This torque is not dependent on an arbitrary setting, as in the known arrangement. Manufacturing tolerances are compensated for by the action of the spring 15.

Bei größeren Fertigungstoleranzen kann es zweckmäßia'sein, das Axiallager in axialer Richtung verstellbar auszubilden. Eine solche Lösung ist in F i g. 2 dargestellt. Im Gegensatz zu F i g. 1 befinden sich die kleinen Kugeln 7 in einem Drehteil 19, das g mit Hilfe eines Gewindes in der hinteren Tunerwand 3 axial verstellbar ist. Am Stirnende der Welle 1 ist eine Vertiefung 20 vorgesehen, in der die große Kugel 4 gelagert ist. Diese Kugel 4 steht andererseits mit den kleinen Kugeln 7 in Berührung. Durch Verdrehen des Drehteiles 19 kann die gewünschte axiale Lage des gebildeten Axiallagers eingestellt werden.In the case of larger manufacturing tolerances, it may be expedient to make the axial bearing adjustable in the axial direction. Such a solution is shown in FIG. 2 shown. In contrast to FIG. 1 the small balls 7 in a rotary member 19 g by means of a thread in the rear wall tuner 3 is axially adjustable. At the end of the shaft 1 , a recess 20 is provided in which the large ball 4 is mounted. On the other hand, this ball 4 is in contact with the small balls 7. By turning the rotating part 19 , the desired axial position of the axial bearing formed can be set.

Bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel sind neun derartige Kugeln mit einem Durchmesser von 2 mm vorgesehen, während für das Axiallager sechs kleine Kugeln mit einem Durchmesser von "/,6 Zoll und eine große Kugel 4 mit einem Durchmesser von 3 mm vorgesehen sind.In a practically tested embodiment, nine such balls with a diameter of 2 mm are provided, while six small balls with a diameter of 1.6 inches and one large ball 4 with a diameter of 3 mm are provided for the thrust bearing.

Die Erfindung ist nicht auf UHF-Tuner beschränkt. Sie ist beispielsweise auch für die Lagerung der Rotorwelle in einem Drehkondensator anwendbar.The invention is not limited to UHF tuners. She is for example can also be used for mounting the rotor shaft in a variable capacitor.

Claims

Patentanspräche: 1. Axial play-free mounting of a serving for the electrical tuning shaft is mounted in two parallel walls, in particular of the rotor shaft in a capacitively tuned UHF tuner, characterized gekennz eic hn c t, that the shaft (1) on the one hand in a wall (3) is mounted in an axial bearing (9) and, on the other hand, has a conical section (8) with a diameter that decreases in the direction towards the outside of a second wall, so that this conical section (8) is separated from a conical section (8) lying coaxially to the shaft (1), on this wall (2) attached bearing shell (10) is surrounded that between the conical surface (8) and the inner wall of the bearing shell (10) balls (13) are freely mounted and that on the balls a spring force pointing to the cone (8) acts in such a way that the shaft (1) is automatically supported radially and axially free of play through the interaction of this bearing and the axial bearing (9).

2. Storage according to claim 1, characterized in that the bearing shell (10) is screwed to a coaxial pressure bushing (11-) and that the wall (2) is clamped between the bearing shell (10) and the pressure bushing (11). 3. Storage according to claim 1, characterized in that on the tapered part of the conical section (8) facing side of the balls (13) a coaxially to the shaft (1) and with its plane perpendicular to the shaft (1) lying disc (14 ) rests on which a spring (15 ) acts with a force in the direction of the widened part of the conical section (8). 4. Storage according to claim 2 and 3, characterized in that the spring (15 ) is guided between the inner wall of the pressure bushing (11) and the shaft (1) resting on the outside of the wall (2) and in a shoulder (18) of the Pressure bushing (11) is axially supported. 5. Storage according to claim 1, characterized in that the axial bearing (9) is a ball bearing (4, 7) which can only absorb an axial force in the direction of the outside of the wall (3). 6. Storage according to claim 5, characterized in that the ball bearing (4, 7) is mounted in a rotating part (19) which is axially adjustable by means of a thread in the wall (3).