DE2533457A1

DE2533457A1 - Miniaturmotor mit selbstschmierendem lager

Info

Publication number: DE2533457A1
Application number: DE19752533457
Authority: DE
Inventors: Harry H Da Costa; Victor Walter Foster
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1975-07-25
Publication date: 1976-02-26
Also published as: JPS5140515A; FR2281516A1

Description

Dipl.-Phys.O.E.Weber ^D8 München 71

„, , .» Hofbrunnstraße 47

Patentanwalt

Telefon: (089)7915050

Telegramm: monopolweber münchen

MOTOROLA, IFG.
5725 North East River Road Chicago, 111. 60631, U.S.A.

Miniaturmotor mit selbstschmierendem Lager

Die Erfindung betrifft im Impulsbetrieb arbeitende elektrische Miniaturmotoren und bezieht sich insbesondere auf solche Miniaturmotoren, welche für Uhrenantriebe verwendbar sind und ein gutes Anlaufdrehmoment sowie einen geringen Energiebedarf haben. Weiterhin haben solche Motoren eine Einrichtung, welche dazu dient, den Rotor an einer gewünschten Stelle anzuhalten. Weiterhin ist eine Einrichtung vorhanden, welche dazu dient, die Reibung solcher Motoren zu vermindern, um den Wirkungsgrad solcher Uhrenantriebe zu verbessern.

Elektromotoren für Uhrenantriebe sind an sich außerordentlich klein, wobei ihre Abmessungen üblicherweise in der Größenordnung von einigen Millimetern liegen. Miniaturuhrenmotoren sind an sich bekannt, und es bestehen bei praktisch allen bekannten Motoren Probleme hinsichtlich des Zusammenbaues, der Zerlegung, des Wirkungsgrades und des Drehmomentes.

6098 0 9/0689

Der Wirkungsgrad von Elektromotoren wird durch, die Reibung zwischen den beweglichen Teilen des Uhrenantriebes vermindert. Ein Verfahren, welches bei einem Versuch, die Reibung auf ein Minimum zu beschränken, angewandt wurde, ist in der US-Patentschrift 3 803 4-30 mit dem Titel "Miniaturmotor¹¹ (Harry daCosta, Victor Foster und Charles Thornton) beschrieben, welche von der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hinterlegt wurde. Durch ausdrückliche Bezugnahme auf diese Patentschrift wird ihr Inhalt hiermit zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung erklärt. Aus dieser Patentschrift ist es grundsätzlich bekannt, Plastiklager zu verwenden. Obwohl durch die Verwendung solcher Plastiklager die Reibung vermindert werden konnte, besteht das Bedürfnis, die Reibung weiter zu vermindern, wenn solche Elektromotoren in einer Fließbandfertigung in Uhrenantriebe eingebaut werden sollen.

Zweck der Erfindung ist es somit, einen Miniaturmotor der eingangs erläuterten Art zu schaffen, welche eine besonders geringe Reibung aufweist.

Im Hinblick auf die Anwendung für Uhrenantriebe muß der Motor außer einem guten Wirkungsgrad auch einen besonders einfachen Aufbau haben, und er muß als integrale Einheit getrennt von der Uhr herstellbar sein, der ohne besonderen Aufwand in den Antrieb eingebaut werden kann und keine Verdrahtung erfordert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Miniaturmotor der eingangs erläuterten Art zu schaffen, welcher bei einfacher Herstellung und einfachem Einbau in den Uhrenantrieb in jedem Zyklus den Uhrenantrieb exakt in Gang setzt und an demselben Punkt anhält.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

9809/0889

_ 3 —

Gemäß der Erfindung ist der Vorteil erreichbar, daß ein Motor mit seitstschmierenden Lagern geschaffen wird, welcher dazu in der Lage ist, über eine außerordentlich lange Lebensdauer des Motors optimale Leistungen zu erbringen.

Weiterhin kann der erfindungsgemäße Motor in eine Karte mit einer gedruckten Schaltung oder in eine andere Betriebseinheit der Uhr eingesteckt werden, ohne daß getrennte elektrische Anschlüsse erforderlich sind. Der Motor ist in dem Uhrenantrieb damit exakt positioniert, und es sind Vorkehrungen getroffen, daß verschiedene Methoden der Befestigung oder Anbringung anwendbar sind.

Weiterhin ist der erfindungsgemäße Motor in seiner Herstellung außerordentlich wirtschaftlich und arbeitet mit besonders hohem Wirkungsgrad.

Gemäß der Erfindung wird somit ein Motor in Miniaturausführung für eine Uhr geschaffen, welcher sich dadurch auszeichnet, daß er einen nicht-magnetischen Stator hat, der eine zentrale zylindrische Ausnehmung mit einem vorgegebenen Durchmesser und eine vorgegebene Längsabmessung aufweist, daß weiterhin zwei nicht-magnetische und verhältnismäßig starre Abschlußelemente mit ihren Umfangen an dem Stator angebracht sind, um den zylindrischen Hohlraum abzuschließen, damit eine Kammer gebildet wird und damit die Anordnung aus der Scheibe und dem Rotor versteift wird, daß Wellenlager vorhanden sind, welche zentral in den Abschlußelementen angeordnet sind, daß von den Lagern eine Welle aufgenommen wird, daß weiterhin ein Permanentmagnetenelement vorhanden ist, welches einen Nordpol und einen Südpol hat und innerhalb der Kammer auf der Welle angebracht ist, daß weiterhin Längs- und Querschlitzeinrichtungen in dem Stator außerhalb der Ausnehmung und der Abschlußelemente vorhanden sind, wobei die Querabmessung der

6 0 9 8 0 9/

Schlitzeinrichtung zunimmt, wenn sich die Querabmessung dem Durchmesser der Ausnehmung nähert, daß weiterhin eine Wicklungseinrichtung in der Schlitzeinrichtung angeordnet ist, um ein Magnetfeld vorgegebener Größe zu erzeugen, und daß ein Ringjoch hoher Permeabilität und geringer Remanenz vorhanden ist, welches an der inneren Wand des Stators angebracht ist, und diesen umgibt. Weiterhin ist eine Polein-

ichtung vorhanden, welche zwei Weicheisenstifte aufweist, die einander diametral gegenüber angeordnet sind, die an den inneren Wänden des Ringjoches angebracht sind und unter einem Winkel zu der Normalrichtung des Magnetfeldes angeordnet sind, so daß eine Vorspannungseinrichtung gebildet ist, um den Motor nach jeder Erregung der Wicklungseinrichtung an derselben Stelle anzuhalten und um das Anlaufdrehmoment zu vermindern, welches nach dem Anlegen einer Anlauferregung vorhanden ist. Schließlich führt die Methode, nach welcher gemäß der Erfindung die Lageroberflächen des Elektromotors mit einem geeigneten Material mit einem geringen Reibungskoeffizienten und guten elektrischen Isoliereigenschaften überzogen sind, zu dem Vorteil, daß der Motor im Betrieb selbstschmierende Eigenschaften der Motorlagerung bei minimaler Reibung hat.

Nach dem Grundgedanken des Erfinders wird somit ein Miniatur-Elektromotor geschaffen, bei welchem ein synthetischer Spulenkörper oder Rahmen einen Rotor innerhalb einer zentralen zylindrischen Ausnehmung aufweist, welcher in selbstschmierenden Lagern gelagert ist, wobei Flanschen mit einem großen Umfang an dem Spulenkörper.angeklebt sind. Die Wicklungen werden um die Lagerflanschen herum in Nuten angeordnet, deren Bodenflächen tangential zu der zylindrischen Ausnehmung liegen. Die Wicklungen tragen somit dazu bei, die Lagerflanschen

6 0 9809/0689

_ 5 —

an dem Spulenkörper zu halten, und sie bilden einen Bestandteil einer Motorrahmenkonstruktion. Die winklig angeordneten Bodenflächen bewirken eine Vergrößerung in der Anzahl der Windungen der Wicklung und führen somit zu einer Vergrößerung des wirksamen Rotordurchmessers, was wiederum das Motordrehmoment erhöht.

Ein Ring aus einem Material mit hoher Permeabilität und niedriger Remanenz umgibt den Spulenkörper und ist mit demselben verklebt. An der Innenwand des Joches sind zueinander diametral gegenüber zwei Weicheisenstifte unter einem Winkel zu der senkrechten Achse des Feldes angeordnet, welches durch die Wicklungen erzeugt wird, wodurch Pole gebildet werden, um den Rotor an einer vorgegebenen Stelle anzuhalten.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Iig. 1 einen perspektxvxschen Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Motors in vergrößertem Maßstab,

Fig. 2 einen Aufriß in einem anderen Maßstab mit einer Blickrichtung gemäß den Pfeilen 2-2 in der Fig. 1,

Fig. 3 einen Seitenriß mit einer Blickrichtung gemäß den Pfeilen 3-3 in der Fig. 2,

Fig. 4 einen Grundriß im Teilschnitt,

Fig. 5 einen Aufriß mit einer Blickrichtung gemäß den Pfeilen 5-5 in der Fig. 4,

6098Q9/0689

2533467

Fig. 6 einen Seitenriß mit einer Blickrichtung gemäß den Pfeilen 6-6 in der Fig. 5 ini Teilschnitt und

Fig. 7 einen perspektivischen Teilschnitt der zwei Lager in vergrößertem Maßstab.

Gemäß der Zeichnung weist der Motor 10 einen Stator 11 und einen Rotor 12 auf. Der Stator hat ein Ringjoch 13", einen Wicklungskörper oder einen Motorrahmen 14, Wicklungsspulen 15 und 16 sowie Lagerelemente 17 und 18. Der Rotor 12 weist ein Rotorelement 19 auf, welches die Form einer Scheibe haben kann, und eine Welle 21, welche mit dem zentralen Teil des Rotors 19 beispielsweise mit einem Klebstoff wie einem Epoxyklebstoff verbunden ist. Das rotierende Element kann aus einer beliebigen geeigneten Legierung mit hoher Permabilität und hoher magnetischer Polstärke wie beispielsweise aus Samariumkobalt bestehen, und es wird derart magnetisiert, daß auf gegenüberliegenden Enden eines bestimmten Durchmessers jeweils ein magnetischer Nordpol bzw. ein magnetischer Südpol liegt.

In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, anstatt eines scheibenförmigen Elementes einen gewöhnlichen Stabmagneten zu verwenden.

Der Motürrahmen oder der Spulenkörper 14, welche auch in den Fig. 4, 5 lißd 6 dargestellt ist, ist gemäß der Erfindung vorzugsweise als Spritzgußteil oder Druckgußteil aus einem Stück hergestellt« Als Material kann hierzu Nylon, Polyvinylchlorid oder ein 1>eIiebigeiB anderes synthetisches Material verwendet werden, weleiies für äen vorliegenden Zweck ausreichende Festigkeit und eine ausreichende Beständigkeit in den Abmessungen aufweist. Bas Material «iß nicht magnetisch sein, uaä es kanu in bestimet.eE fällen auch Messing oder Aluminium verwendet werden, obwohl öiese Metalle anodisch oxidiert werden müßten,

609809/0 6 89

eine isolierende Oberfläche zu "bilden, damit keine Gefahr besteht, daß in den Windungen ein Kurzschluß auftritt, welche schließlich auf den Spulenkörper aufgebracht werden.

Der Spulenkörper 14 ist im wesentlichen ein zylindrisches Stück, welches eine zentrale zylindrische Ausnehmung 22 aufweist, in welche schließlich das Rotorelement 19 eingesetzt wird, wobei ein ausreichender Abstand zwischen den Wänden der Ausnehmung 22 und den Oberflächen des Rotorelementes 19 für den vorliegenden Zweck bestehen muß. Auf einer Seite von der Hitte des Spulenkörpers 14 sind quer verlaufende Nuten 23 und

24 angeordnet (siehe Fig. 6), und in entsprechender Weise sind auf der anderen Seite von der Mitte des Spulenkörpers Nuten

25 und 26 ausgebildet. Weiterhin sind auf einer Seite von der Hitte des Spulenkörpers Längsnuten 27 und 28 angeordnet, und auf der anderen Seite des Spulenkörpers sind in entsprechender Weise Längsnuten 29 und 31 ausgebildet. Die Nuten 23, 24 und 27, 28 bilden einen Wicklungsschlitz, in welchen die Wicklung 15 eingelegt wird, und die Nuten 25, 26 und 29, 31 bilden einen weiteren Wicklungsschlitz, in welchem die Wicklung 16 angeordnet oder gewickelt wird.

Die Innenflächen oder Böden 68, 69 und 71, 72 der Nuten 23, 24, 25 bzw. 26 sind parallel zueinander angeordnet, was am besten aus der Fig. 6 ersichtlich ist, jedoch sind die Innenflächen oder Böden der Nuten 27 und 28 gemäß der Darstellung, wie es beispielsweise durch Linien 32 bzw. 33 in der Fig. 5 angedeutet ist, unter einem Winkel zueinander angeordnet und verlaufen tangential zu der zylindrischen Oberfläche der Ausnehmung 22. Die winkelförmige Anordnung der Böden 27 und 28 ermöglicht es, daß mehr Drahtwindungen in der Windungsnut angeordnet werden können und zwar im "Vergleich zu einer Wicklungsnut, in welcher die Böden 27 und 28 parallel zueinander angeordnet wären. Dies

6 0 9 8 0 9 /~

ist aus der Fig. 2 ersichtlich, und zwar aus dem dunkleren schraffierten Bereich 20 im Vergleich zu dem. helleren schraffierten Bereich 30.

Weiterhin wird es durch die winkelförmigen Böden 27 und 28 ermöglicht, daß die in den Nuten angeordnete Wicklung näher an der zylindrischen Wand der Ausnehmung 22 und somit näher an der Oberfläche des magnetischen Rotors 19 liegt, welcher darin angeordnet ist. Dadurch wird ein magnetischer Kreis mit einem verbesserten Wirkungsgrad erreicht. Dadurch wird der Motor in die Lage versetzt, ein höheres Drehmoment oder eine größere Ausgangsleistung bei gleicher Leistungsaufnahme zu gewährleisten. In ähnlicher Weise haben die Nuten 29 und 31 winkelförmig angeordnete Bodenflächen, wie es durch die Linien 34 bzw. 35 angegeben ist, und die Wicklungsnut, welche durch die Schlitze 25, 26 und 29, 31 gebildet ist, nimmt aus den oben angegebenen Gründen mehr Windungen auf. Die winkelförmigen Bodenflächen 27, 28, 34- und 35 ermöglichen etwa 20 % mehr Windungen, die im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen in den erfindungsgemäßen Wicklungsnuten angeordnet werden können.

Das Ende der zylindrischen Ausnehmung 22 mündet in kreisförmigen Nuten 36 und 37, welche derart ausgebildet sind, daß sie jeweils die Flanschen 38 und 39 der Lagerelemente 17 und 18 aufnehmen, wie es nachfolgend im einzelnen näher erläutert wird.

Die Ausbildung der Wicklungsnuten 23, 24 und 27, 28 sowie 25, 26 und 29, 31 läßt zwei segmentförmige Abschnitte 41 und 42 und zwei radiale vorsprungähnliche Elemente 43 und 44 entstehen. Radiale Nuten 47 und 48 sind gemäß der Darstellung in den Segmentabschnitten 41 und 42 ausgebildet, um die Enden 49 und 51 von Verbindungsstiften 52 und 53 aufzunehmen. Die vergrößerten Enden 49 und 51 der Verbindungsstifte 52 und

609809/0689

sitzen jeweils im ±reßsitz in den öffnungen 54 und 55 in den Segmentelementen 41 bzw. 42. Die öffnungen 56 und 57 sind jeweils in den vorsprungartigen Elementen 4$ und 44 dazu ausgebildet, Befestigungsschrauben gegebenenfalls aufzunehmen.

Gemäß iig. 7 weist das Lagerelement T/ ein hülsenteil 53 und einen sich an einem Ende unter einem rechten Winkel mit großem Durchmesser radial nach außen erstreckenden Flansch 38 auf. An dem anderen Ende ist ein kleinerer Flansch 59 vorhanden, welcher die dazu zentral angeordnete eigentliche Lagerfläche aufweist, um ein Ende der Welle 21 aufzunehmen. In ähnlicher Weise weist das Lagerelement 18 einen sich in radialer Richtung erstreckenden Flansch 39 mit großem Durchmesser auf, welcher sich rechtwinklig zu einer Hülse 60 erstreckt. Auf der anderen Seite ist ein zweiter Flansch 61 mit einem kleineren Durchmesser angeordnet, in dessen innerem zentralem Bereich die eigentliche Lagerfläche ausgebildet ist, um das andere Ende der Welle 21 aufzunehmen. Indem die Lagerflanschen 59 und 61 an den Enden der Hülsen 58und 60 angeordnet sind, sind die Lagerflächen der Welle 21 derart weit auseinander angebracht, daß die Welle sehr stabil und genau gelagert ist. Die Lagerelemente 17 und 18 können aus einem beliebigen geeigneten, harten, nicht-magnetischen Material bestehen, dessen Abmessungen hinreichend stabil sind. Beispielsweise hat sich zu diesem Zweck eine Beryllium-Kupfer-Legierung geeignet erwiesen.

Die Lagerflanschen 59 und 61, oder genauer gesagt, die Lagerflächen 74, 755 81 und 82 sind mit einem geeigneten Plastikmaterial beschichtet, welches eine geringe Reibung hat und gute elektrische Isolationseigenschaften aufweist. In ähnlicher Weise sind die großen Flanschen 38 und 39 sowie die Hülsenabschnitte 58 und 60 oder genauer gesagt, die Oberflächen 76, 79, 83 und mit demselben Flastikmaterial beschichtet.

609809/0689

Im Betrieb des Motors sorgen die diskreten Plastikfolien oder -tlastikbeschichtungen für selbstschmierende Eigenschaften der Motorlager bei minimaler Reibung. Die Plastikfolie oder der Plastiküberzug auf den vorsprungartigen Ansätzen der Lager begrenzt die Gefahr eines -kurzschlusses der Wicklungen auf ein Minimum, welche normalerweise während des Wickelvorganges besteht. Im Hinblick auf eine wirtschaftlichere Fertigung können alle Oberflächen beschichtet sein.

Beim Zusammenbau kann der Rotor 19 zunächst mit der Welle 21 verbunden werden. Danach werden der Rotor und die Welle in die Ausnehmung 22 des Spulenkörpers oder Rahmens 14- eingesetzt. Danach werden die Flanschen 59 und 61 der Lagerelemente 17 und 18 auf die entsprechenden Enden der Welle 21 aufgesetzt, und es wird jeweils der Außenumfang der Flanschen 38 und 39 niit großem Durchmesser in die entsprechende Nut 36 bzw. 37 an den Enden der Ausnehmung 22 eingesetzt. In dieser Stellung werden Wülste 62 des synthetischen Materials, welches von derselben Art sein kann wie das Material des Spulenkörpers selbst, über die äußeren Umfange der Flanschenelemente 38 und 39 aufgebracht, beispielsweise mit Hilfe eines geheizten Werkzeuges. Die Wülste 62 werden in Verbindung mit den Oberflächen der Nuten ausgebildet, welche in bezug auf die segmentförmigen Elemente 41 und 4-2 nach innen gerichtet sind, wie es am besten aus er Fig. 1 ersichtlich ist. Die Flanschen 38 und 39 werden auf diese Weise fest mit dem Spulenkörper 14 verbunden und bilden mit diesem eine verhältnismäßig feste Anordnung, welche die Welle 21 genau und fest in ihrer entsprechenden Stellung hält.

Nachdem der Spulenkörper 14, der Rotor 19 und die Welle 21 gemeinsam mit den Lagerelementen 17 und 18 zusammengebaut sind, werden die Wicklungen 15 und 16 in die entsprechenden Nuten gewickelt. Die Wicklungen oder Spulen 15 und 16 werden in den Nuten angeordnet, welche in Verbindung mit den winklig angeordneten

609809/0689

Oberflächen ί>2, 351 34 und 35 erläutex't wurden und zwar unter der üblichen Spannung für den Draht der hier verwendeten Art, wobei beispielsweise ein Draht Nummer 55 ASW*) verwendet werden kann. Insgesamt werden etwa 46,8 m (15& Fuß), was insgesamt etwa 2200 Windungen entspricht, auf jede der Spulen 15 und 16 gemäß der obigen Beschreibung gewickelt, und der Widerstand der Spulen kann etwa bei 5₅6 kilo-Ohm liegen. Die Wicklungsspannung führt dazu, daß die innere Oberfläche der zylindrischen Ausnehmung 22 fest an den äußeren Händern der Lagerflanschen 38 und 39 anliegt, so daß dadurch eine verhältnismäßig feste und praktisch monolithische Anordnung erreicht wird. Die Wicklungen, welche auf der Außenseite der ,Lagerflanschen 38 und 39 angeordnet sind, tragen somit wesentlich zu der !festigkeit der Baueinheit bei. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Spulen 15 und 16 durch einen Draht 63 miteinander verbunden sind, und die Enden 64 und 65 der Spulen sind über den und in den Nuten 66 und 67 in den Enden 49 und 51 der Verbindungsstifte 52 und 53 angeordnet.

Die Nuten 36 und 37 (siehe Fig. 6), welche die Enden des zylindrischen Hohlraumes 22 abschließen, sind gegenüber den Flächen 68 und 69, 71 und 72 nach innengerichtet, wodurch die inneren Oberflächen der Nuten in entsprechender Weise ausgebildet werden, welche die Wicklungen aufnehmen. Somit ist ersichtlich, daß die innerste Schicht der Wicklungen 15 und 16 jeweils etwas auf Abstand von den Oberflächen der Lagerflanschen 38 und. 39 liegt, so daß dadurch die Möglichkeit von Kurzschlüssen vermieden ist.

Um die aus dem Rotor, dem Spulenkörper und den Wicklungen gebildete Anordnung herum ist das Ringjoch 13 angeordnet. Das Ringjoch weist die Form einer Schale oder eines Kreisringes auf, dessen Längsabmessung oder dessen Axialabmessung gleich

*) ASW ist eine USA-Norm; ITr. 55 entspricht einem Durchmesser von etwa 0,013 mm.

609809/PP83

oder etwas größer ist als die Längsabmessung des Spulenkörpers 14-. Gemäß Pig. 1 und 2 sind an der inneren Wand des Ringgoches zwei einander diametral gegenüber angeordnete Weicheisenstifte 4-5 und 4-6 angebracht, welche unter einem Winkel α gegenüber der Normalen zu der Achse des Feldes angeordnet sind, welches durch die Wicklungen erzeugt wird, welche Pole oder eine Vorspannung erzeugen, um den Rotor in einer vorgegebenen Stellung anzuhalten. Die Stifte 45 und 46 können an dem Ringjoch 13 in beliebiger geeigneter Weise angebracht sein, beispielsweise angeschweißt, durch eine Epoxyverklebung oder in anderer Weise.

Der Innendurchmesser des Ringes 11 ist gerade etwas größer als der Durchmesser des Spulenkörpers 14-, so daß der Ring mit sehr enger Passung aufgenommen werden kann. Das Ringjoch wird angeordnet, wie es oben bereits ausgeführt wurde, und es wird durch Anwendung eines flexiblen Klebstoffes befestigt, so daß keine mechanische Spannung oder Verzerrung hervorgerufen wird.

Im Betrieb werden positive und negative Impulse nacheinander den Wicklungen 15 und 16 zugeführt und liefern ein Magnetfeld in der Richtung des Pfeiles 73 in der Fig. 2. Die Anwendung jedes Spannungsimpulses bewirkt, daß der Rotor einen Schritt weitergeht, sozusagen rotiert, und zwar um 180°, so daß er da-, durch gegenüber von den Polen angeordnet wird, d. h., unter einem Winkel α gegenüber der Normalen zu der Richtung des Feldes gemäß Pfeil 73· Iⁿ diesem Punkt wird der Rotor stationär. Die Anwendung des nächsten Impulses veranlaßt den Rotor wiederum dazu, eine halbe Umdrehung weiterzugehen, und er kommt wiederum an den Polen zur Ruhe. Der Winkel α kann in der Größenordnung von 30° liegen, so daß dadurch gewährleistet ist, daß der Rotor immer in der gleichen Richtung anläuft.

609809/0689

Die Stellung der Stifte 4-5 und 46 auf dem Ring j och bewegt sie ausreichend weit von dem Rotor 12 weg, so daß das Anlaufdrehmoment nicht übermäßig groß ist, nachdem der Rotor zur Ruhe gekommen ist. Auf diese Weise wird Batterieenergie gespart.

Tür das Ringjoch 13 sollte ein Material verwendet werden, welches eine hohe Permeabilität und eine geringe Remanenz aufweist.

Weil die inneren Oberflächen 32, 33, 3^ und 35 der Wicklungsnuten unter einem Winkel angeordnet sind, kann der Rotor 19 einen um etwa 20 % größeren Durchmesser haben, als es bei Anordnungen möglich ist, wobei die Spule parallele Seiten und einen vergleichbaren Durchmesser hat. Auf diese Weise wird ein höheres Drehmoment oder eine größere Ausgangsleistung bei derselben elektrischen Eingangsleistung erreicht.

Die Ausnehmungen 36 und 37 gemäß Fig. 1 und 6 bilden einen Raum zur Unterbringung der Lager 38 und 39 mit einem breiten Plansch, wodurch eine außerordentlich genaue Ausrichtung und eine exakte Zentrierung der Rotorwelle in bezug auf den Motorrahmen ermöglicht wird. Die Lagerflanschen dienen weiterhin dem Zweck, die rotierenden Teile vollständig zu umgeben, und sie verhindern außerdem, daß die Drahtwicklung in die Rotorausnehmung hineinragt. Aufgrund ihrer engen Passung in ihrem jeweiligen Sitz tragen sie weiterhin zu der Festigkeit des Motorrahmens bei, welche mit dem als Spritzgußteil ausgebildeten Plastik-Spulenkörper allein nicht erreichbar wäre, so daß dadurch eine Verzerrung aufgrund des Druckes der vielen Drahtwindungen vermieden ist, welche darauf gewickelt sind.

Die Methode der Festlegung der zwei Lagerflanschen durch Heißpressen eines Wulstes eines Plastikmaterials über denselben führt zu einer festen und starren Anbringung und einer exakten Festlegung des stirnseitigen Spiels, ohne daß die Gefahr besteht,

609809/0689

daß die Anordnung sich lockert oder die Ausrichtung verlorengeht. Die Lager und der Rahmen werden effektiv zu einem massiven Stück. Die Lagerflächen selbst sind ein integraler Bestandteil der gesamten Lageranordnung, und sie sind so weit wie möglich auf Abstand voneinander angeordnet, wodurch eine besonders gute Ausrichtung und eine Verminderung der radialen Bewegung an dem Ritzelende erreicht werden. Es ist ersichtlich, daß jedes selbstschmierende Lager zugleich als radiales Lager und als Schublager dient, so daß dadurch die Notwendigkeit für zusätzliche Schublager entfällt. Gemäß Fig. 3 erstreckt sich das Lager 59 über die Ebene der Basis des Motors hinaus, und sein Außendurchmesser weist eine sehr enge Konzentrizität und entsprechend enge Abmessungstoleranzen auf. Dies führt zu einem Vorsprung, mit dessen Hilfe der Hotor exakt in die Uhrenantriebseinrichtung eingebaut v/erden kann, indem einfach der Vorsprung in eine an einer geeigneten Stelle angebrachte Öffnung in der Uhrenbewegungseinrichtung eingesetzt wird.

Die Enden der Wicklungen 64 und 65 sind über den Nuten 66 und 67 in den Endlaschen 49 und 51 der Verbindungsstifte 52 und 53 angebracht und daran angelötet. Während des Zusammenbaues können die Enden der Drähte 64- und 65 gemäß der Darstellung mit einem kleinen Klebstofffleck 77 bzw. 78 so lange gehalten werden, bis die Verbindung hergestellt ist, wonach der Ileck an Klebstoff und das befestigte Drahtende entfernt werden.

- Patentansprüche -

609809/0689

Claims

Patentansprüche

1. l'Iiniaturmotor mit einem niclit-magnetischen Stator, der

V /eine zylindrische Ausnehmung mit einem vorgegebenen Durchmesser und vorgegebenen Längsabmessungen hat, mit einer Welle, mit einem permanentmagnet!sehen Element, welches auf der Welle angeordnet ist, mit Längsnuten und Quernuten in dem Stator, mit Wicklungen, welche in den Nuten angeordnet sind, um ein magnetisches Feld zu erzeugen, und mit wenigstens einem Polelement, welches dazu dient, eine magnetische Vorspannung zu liefern, um das magnetische Element in einer vorgegebenen Stellung anzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von selbstschmierenden Lagerelementen (17, 18) vorgesehen sind, welche jeweils an ihrem Umfang an dem Stator befestigt sind, daß jedes der Lagerelemente ein sich in radialer Richtung erstreckendes Flanschelement (38, 39) aufweist, daß weiterhin eine Wellenlagerhalterung (58, 60) vorgesehen ist, daß weiterhin Wellenlager (59? 61) an dem Ende der Wellenlagerhalterung angebracht sind und daß die Lagerelemente die Endabschnitte der Welle aufnehmen.

2. Miniaturmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerelemente (17? 18) mit einem geeigneten Material beschichtet sind, um eine elektrisch isolierte Oberfläche zu bilden, und daß die Oberfläche einen minimalen Reibungskoeffizienten aufweist, um die Reibungskraft zwischen der Welle (21) und den Lagerelementen (17, 18) zu vermindern.

609809/0889

Leersei fe