DE1932251A1

DE1932251A1 - Lager fuer die Welle eines Elektromotors

Info

Publication number: DE1932251A1
Application number: DE19691932251
Authority: DE
Inventors: Pierre-Frederic Pfister; Kurt Rubber
Original assignee: Sonceboz SA
Current assignee: Sonceboz SA
Priority date: 1968-06-27
Filing date: 1969-06-25
Publication date: 1970-01-02
Also published as: CH500398A; US3592518A; GB1275994A; FR2011989A1

Description

SOCIETE INDUSTRIELLE DE SONCEBOZ S.A., Sonceboz, Schweiz

Lager für die Welle eines Elektromotors

Die Erfindung betrifft ein Lager für die Welle eines Elektromotors.

Bs ist bekannt, daß es bei allen Vorrichtungen, die einen Rotor aufweisen und bei denen die übertragenen Kräfte keine allzu beträchtlichen Werte erreichen, vorteilhaft ist, Lager zu verwenden, deren Lagerschalen aus einem plastischen Material gebildet oder mit einem solchen Material belegt sind. Dieser Werkstoff hat selbstschmierende Eigenschaften, so daß es nicht mehr notwendig ist, Schmieröl oder Fett zu verwenden, um den Reibungskoeffizient zwischen Welle und Lager zu verringern und um ein Pestfressen zu vermeiden.

Jedoch ist das plastische Material in Anwesenheit von äußerer Atmosphäre nicht absolut bewegungslos. Insbesondere kann dieses Material eine gewisse Menge von Feuchtigkeit absorbieren, wodurch sich im Laufe der Zeit die Dimensionen eines Teiles aus plastischem Material leicht ändern können. Dieser Umstand zwingt dazu, zwischen Welle und Lagerschale aus plastischem Material ein größeres Spiel vorzusehen, als es bei üblichen Lagerschalen, beispielsweise aus Bronze, erforderlich ist.

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Die Elektromotore, inabesondere solche, deren Rotor aus einem Permanentmagnet besteht, haben die Tendenz zum Vibrieren. Wenn das Magnetfeld des Stators die Richtung, wechselt, wechselt der Rotor auch plötzlich die Richtung und schwingt leicht in die neue Richtung, bevor er von neuem durch die Umstellung des Feldes beansprucht wird. Es ist einleuchtend, daß bei einem relativ großen Spiel der Lager diese Vibration die Quelle eines lästigen Geräusches sein kann und außerdem die Auflagerung des Motors .wiederholt belasten kann, was ungünstig ist.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es,diese Nachteile zu vermeiden, und ein Lager der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das mit einem ausreichenden Spiel dimensionierte Lagerschalen aus plastischem Material aufweisen kann, ohne daß beim Betrieb eine Vibration auftritt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Lager erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Lagerelemente aus plastischem Material umfaßt, von denen jedes eine Führungsfläche für die zu lagernde Welle aufweist und daß-eines dieser Lagereleaente in bezug auf das andere beweglich ist und durch die Einwirkung eines elastischen Organes an die Welle angedrückt ist.

Sie Erfindung sei anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigern

Fig. 1, 2 und 3 die erste Ausführungsform im Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 2, im Axialschnitt und in Draufeicht;

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Pig.4 und 5 die Lagerelemente der zweiten Ausführungsform im Axialschnitt und im Schnitt senkrecht zur Achse;

Fig. 6 und 7 einen Axialschnitt und eine Frontansicht der dritten Ausf "üirungsf orm;

Fig. 8 und 9 die vierte Ausführungsform in Ansichten ähnlich wie bei den Fig. 6 und 7»

Fig. 10 und 11 die fünfte Ausführungsform in Ansicht und in einem Schnitt senkrecht zur Achse;

Fig. 12 und 13 in schematischen Ansichten zwei weitere Ausfuhrungsformen und

Fig. 14 eine letzte Ausführungsform in Frontansicht.

Das in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Lager weist ein Lagergehäuse 1 auf, das aus einem metallischen Stück besteht und das die allgemeine Form einer Schale hat. Dieses Stück hat einen Boden 2, welcher durch eine zentrale Öffnung 3 gelocht ist, die deutlich größer ist als die Welle 4 des Motors. Die durch das Lagergehäuse 1 bestimmte Schale hat eine .allgemein zylindrische Form. Die zylindrische Wand 5 hat an ihrem Fuß eine angepaßte- Fläche, mit der sie in eine Öffnung 6 eines Rahmenelementes 8 eingesetzt ist, welches beispielsweise von einem Endflansch des Motores gebildet ist. Ein Bund 7 an der äußeren Oberfläche der Wand 5 steht mit der oberen Fläche des Rahmenelementes 8 in Berührung_β

Wie man beim Vergleich der Fig. 1 und 3 erkennt, hat die Wand 5 an ihrem unteren Teil eine größere Dicke als an

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ihrem oberen Teil. Außerdem hat die Wand 5 zwei Nuten 9 und 10 mit Rechtecksprofil, die sich diametral gegenüberliegen und die sich vom Boden 2 bis zum oberen Rand erstrecken.'In das lagergehäuse 1 ist ein erstes Lagerelement 11 von zylindrischer Form und aus plastischem Material so eingesetzt, daß es sich im Inneren dieses Gehäuses in. einer Richtung senkrecht zur Lagerachse bewegen kann. An einer Seite hat dieses Lagerelement 11 eine Rippe 12, welche der Nut 9 entspricht, während das Lagerelement 11 an der gegenüberliegenden Seite eine zylindrische Bohrung 13 aufweist, die dank der durch die Rippe erfolgenden Führung gegenüber der Nut 10 gehalten wird. Eine Feder 14 drückt die Bohrungswand einer inneren Öffnung 15 des Lagerelementes 11 gegen die Welle 4, welche durch ein festes Lagerelement 16 abgestützt ist, das gemäß Fig. 3 im Durchmesser an die Innenfläche des oberen Teils der Wand 5 angepaßt ist. Dieses feste Lagerelement 16 hat zwei sich diametral gegenüberliegende Rippen, welche in die Nuten 9 und 10 eingeführt sind. Das Lagerelement 16 liegt auf einer Schulter, die an der Stelle gebildet ist, wo die Dicke der Wand 5 von dem in Fig. 1 dargestellten Wert in denjenigen der Fig. 3 übergeht. Die in die Nuten 9 und 10 eingeführten Rippen verhindern die Verdrehung des Lagerelements und die" Fassungen 17 verhindern ein Herausfallen-nach oben. Nach Fig. 2 können die zentralen Öffnungen·der zwei Lagerelemente 11 und 16 ein Spiel aufweisen, das den Bedingungen genügt, welche durch die Verwendung eines plastischen Materials erforderlich sind. Nichtsdestoweniger ist dank der Feder 14 jede Möglichkeit einer Vibration der Welle 4 in ihren Lagern vermieden.

Die zweite Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 weist ein zylindrisches, festes Lagerelement 18 auf, das mit einer zylindrischen Bohrung 19 versehen ist, und ferner ein halbzylindrisches Lagerelement 20. Das Lagerelement 18 hat in der Mitte seiner Länge einen quer verlaufenden Einschnitt 21, in welchen, das Lagerelement 20 eingesetzt ist. Das elastische

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Organ 22 besteht hier aus einer kreisbogenförmig gekrümmten Blattfeder, die gegen den Grund einer Nut 23 drückt, welche teils in das lagerelement 18 und teils in das Lagerelement 20 eingearbeitet ist.

Die Pig. 6 und 7 zeigen eine dritte Ausführungsforni, welche der ersten Ausführungsform analog ist, aber.bei der das bewegliche lagerelement 24 einen elastischen Arm 24a aufweist, der die Rolle der Feder 14 nach Pig. 1 spielt, Die Rippe 25 führt das Lagerelement 24 in der Nut 26, welche im Lagergehäuse 27 enthalten ist. Dieses Lagergehäuse 27 braucht nicht unbedingt aus einem eigenen Stück zu bestehen, sondern kann direkt durch ein Rahmenelement des Motors gebildet sein. Bei dieser Ausführungsform ist das feste, unbewegliche Lagerelement 28 völlig zylindrisch und in eine Öffnung eines Trägers 27 eingesetzt.

Die Ausführungsform nach den Pig. 8 und 9 weist auch einen Träger 29 auf, der vom Motorrahmen gebildet sein kann. Dieser Träger hat eine rechteckige Ausnehmung 30, in deren Grund sich eine kreisförmige Öffnung 31 befindet, welche das feste Lagerelement 32 aufnimmt. Das bewegliche Lagerelement 33, das durch die in die Nut 35 eingesetzte Rippe 34 geführt ist, ist in die Ausnehmung 30 eingelegt und wird durch eine Blattfeder 36 am Platz gehalten. Das bewegliche Lagerelement dieses Lagers hat eine einfachere Form als die Lagerelemente 11, 20 und 24. In Pig· 6 wie in Pig. 8 kann das Gehäuse des beweglichen Lagerelements durch einen Deckel geschlossen sein, welcher dem festen Lagerelement gegenüberliegt.

Nach den Pig. 10 und 11 hat das Lagergehäuse 37 die Form eines Stabes, dessen Enden umgebogen sind und dessen zentraler Teil eine Nabe 38 trägt, in dessen Öffnung das feste

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Lagerelement befestigt ist. Das bewegliche Lagerelement 39 ist auch kreisförmig und neben dem festen Lagerelement angeordnet. Es wird einfach durch eine trapezförmig gebogene Blattfeder 4-0 belastet, die sich an das bewegliche Lagerelement 39 und an die abgebogenen Enden des Trägers 37 anlegt·

Die Montage dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers ist ganz besonders einfach.

Die Fig» 12 und 13 stellen symmetrische Ausführungsformen dar, bei welchen die zwei Lagerelemente halbzylindrisch sind und einander gegenüberliegend angeordnet sind, während die zwei Lagerelemente bei den vorhergehenden Ausführungsformen zueinander verschoben sind. Daher sind die zwei Lagerelemente 41 und 42, die aus plastischem Material bestehen und nach Fig. 12 mit je einer halbzylindrischen Ausnehmung versehen sind, beide mit einem Teil der Träger 43 und 44 verbunden. Das eine dieser Teile ist fest, während das andere, eventuell durch Führungsorgane gehalten, durch Federn 45 und 46 belastet ist, welche am Träger 44 befestigt sind. Bei der Ausführungsform nach Fig· 13 sind die zwei Lagerelemente 47 und 48, welche wie die Elemente 41 und 42 mit Ausnehmungen versehen sind, gegeneinander um einen Zapfen 49 schwenkbar. Zwischen Armen 50 und 51 dieser Lagerelemente 47 und 48 ist eine Feder 52 befestigt, die das Lagerspiel sicherstellt. Schließlich zeigt die Fig. 14 ein Eahmenelement 53, ein festes zylindrisches Lagerelement 54, das in eine kreisförmige öffnung dieses Rahmenelements eingesetzt ist und ein halbzylindrisches Lagerelement 55, das an der auf der Welle liegenden Oberfläche mit einer halbzylindrischen Ausnehmung versehen ist. An der äußeren Oberfläche weist das halbzylindrische Lagerelement 55 eine Nut mit ebenem Grund auf, wobei ein Ende einer geraden Blattfeder 56 in diese Nut drückt, während

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das andere Ende der Blattfeder 56 in einen Schlitz eines am Träger 53 befestigten Zapfens 57 eingesetzt ist.

Alle oben beschriebenen Ausführungsformen weisen zwei Lagerelemente auf, die jeweils eine zylindrische oder teilzylindrische Oberfläche haben und diese zwei Elemente, werden durch Einwirkung eines elastischen Organs an die zu lagernde Welle gedrückt. Die Dimensionen der Führungsflächen für die Welle können auf diese Weise in bezug auf die Dimensionen der Welle mit einem ausreichenden Spiel eingestellt werden, um jegliche Verklemmungegefahr im Betrieb zu unterbinden, ohne daß das Ausmaß des Lagerspiels eine Vibrationsgefahr der Motorenwelle hervorrufen würde.

Bei den oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen sind die Führungsflächen für die zu lagernde Welle von massiven Elementen aus plastischem Material gebildet, die in einfachster Weise durch Pressen hergestellt werden.. Gleichwohl können diese Lagerelemente oder Teile davon auch aus einem anderen Material bestehen, beispielsweise aus Metall, das an der Zone der Führungsflächeη mit einer dünnen Schicht von plastischem Material überzogen ist.

Die erfindungsgemäßen Lager passen für alle Arten von Motoren. Sie sind insbesondere für Motore mit einem Rotor mit permanenter Magnetisierung und vor allem für Motore kleiner Dimensionen interessant.

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Claims

- 8 Ansprüche

1 <JLager für die Welle eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Lagerelemente (11 und 16, 18 und 20) aus plastischem Material umfaßt, von denen Jedes eine Führung s fläche für die zu lagernde Welle (4) aufweist und daß eines dieser Lagerelemente (11, 20) in bezug auf das andere (16, 18) beweglich ist und durch die Einwirkung eines elastischen Organs (14-, 22) an die Welle (4) angedrückt ist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lagerelemente (16) mit einer mit der Welle zusammenwirkenden öffnung von zylindrischer Form versehen und in einen festen Träger eingebaut ist·
3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das andere, zweite Lagerelement (11) auch mit einer mit der Welle zusammenwirkenden öffnung von zylindrischer Form versehen ist und eine Rippe (12) aufweist, die in eine Nut (9) des Trägers des ersten Lagerelements (16) eingesetzt ist, so daß das zweite Lagerelement (11) in bezug auf das erste geführt ist.
4· Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche des zweiten Lagerelements (20) einen !Teil eines Zylinders bildet.
5. Lager nach'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lagerelement eine Lagerschale bildet und eine Führungsfläche aufweist, welche die Form eines Zylinderteils hat.
6. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (14, 22) mit dem beweglichen Lagerelement (11, 20) verbunden ist»

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7.lager naeh Anepruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß eines der Ilagerelemente (32) feet und alt eines Träger (29) rerbunden let» der eine Ausnehmung (30) aufweist, in deren Inneren das zweite Lagerelement (33) eingesetzt let und daß eich das 4US einer Blattfeder (36) bestehende elastische Organ an den fänden dieser Ausnehmung abstützt*

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