DE2711560A1

DE2711560A1 - Precision shaft bearing for small motors - has triangular arrangement of wear-resistant plastics bands holding shaft with three-point contact

Info

Publication number: DE2711560A1
Application number: DE19772711560
Authority: DE
Inventors: Hermann Pfeifer
Original assignee: WEISS PAUL FA
Current assignee: WEISS PAUL FA
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1977-03-17
Publication date: 1978-09-21

Abstract

The shaft bearing for fractional horsepower DC motors is designed for ease of manufacture and installations. It maintains close tolerance in operation which is essential for applications such as in motorised cameras, clock etc. The end cap of the motor housing has an extension (3) which accommodates the shaft bearing (4). The bearing comprises a number of symmetrically arranged webs (7) whose outer ends are held by the cap flange. The webs hold flat bands (5) of equal length in the form of an equilateral triangle, each side being held under tension against the motor shaft (6). The straps may be formed as a one-piece plastics moulding using injection techniques. The material used is impact- and wear-resistant plastics such as polyamide. The flat bands are made convex in the region of the shaft so that the contact area is minimised.

Description

Wellenlager für Gleichstrom-KleinmotoreShaft bearings for small DC motors

Die Erfindung betrifft ein Wellenlager für Gleichstrom-Kleinmotore, wie diese beispielsweise für Verstellzwecke bei optischen und feinmechanischen Geräten verwendet werden. Als Anwendungsbeispiele für solche Motore werden Fokussiermotore für Diaprojektoren genannt, ferner Filmtransportmotore für Aufnahmekameras, Zoommotore für Film-und Fernsehkameras, Aufzugsmotore für Uhren, Antriebsmotore für Batterierasiergeräte und ähnliches.The invention relates to a shaft bearing for small DC motors, such as these, for example, for adjustment purposes in optical and precision mechanical devices be used. Focusing motors are used as application examples for such motors named for slide projectors, furthermore film transport motors for recording cameras, zoom motors for film and television cameras, elevator motors for clocks, drive motors for battery shavers and similar.

Bei der Herstellung derartiger Motore kommt der Lagerung der Ankerwelle erhebliche Bedeutung zu. Sie spielt nicht nur im Hinblick auf den einwandfreien Lauf und die Energieaufnahme eine bedeutende Rolle, sondern insbesondere auch im Hinblick auf die Laufruhe des Motors. Da die Abmessungen solcher Motore bekanntermaßen sehr klein sind, müssen die Wellenlager mit hoher Präzision hergestellt werden, wobei Toleranzen von nur wenigen Mikron zugelassen werden können.The armature shaft is supported in the manufacture of such motors significant importance too. She doesn't just play in terms of flawlessness Run and energy intake play an important role, but especially in the With regard to the smoothness of the engine. As the dimensions of such motors are known are very small, the shaft bearings must be manufactured with high precision, tolerances of only a few microns can be allowed.

Nach dem Stande der Technik werden Wellenlager für den genannten Zweck in Form selbstschmierender Sinterlager aus Sinterbronze, Lagermetall oder Kunststoff hergestellt.According to the prior art, shaft bearings are used for the stated purpose in the form of self-lubricating sintered bearings Sintered bronze, bearing metal or made of plastic.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß mit den ueblichen fabrikatorischen Mitteln Toleranzen bis etwa 20 t einzuhalten sind.Experience has shown that with the usual manufacturing Means tolerances of up to about 20 t must be adhered to.

Bei diesem Stande der Technik besteht die Aufgabe, ein Wellenlager fiir Gleichstrom-Kleinmotore anzugeben, welches einfacher zu fertigen ist und die Einhaltung noch kleinerer Toleranzen gestattet.In this prior art, the task is a shaft bearing for small DC motors, specify which is easier to manufacture and which Compliance with even smaller tolerances is permitted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lager aus mehreren symmetrisch angeordneten Stegen besteht, die unter mechanischer Spannung gegen die Welle anliegen und die mit ihren Enden im Motorgehäuse festgelegt sind. Bei den gegebenen kleinen Abmessungen hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn das Lager aus drei gleich langen Stegen besteht, die untereinander ein gleichschenkliges Dreieck bilden.This object is achieved in that the bearing from consists of several symmetrically arranged webs that are under mechanical tension rest against the shaft and which are fixed with their ends in the motor housing. Given the small dimensions, it has proven to be particularly advantageous if the bearing consists of three webs of equal length, which are an isosceles one below the other Form a triangle.

Die vorgeschlagenen Stege sollen vorzugsweise die Form von Flachbändern haben. Ein derart aufgebautes Lager läßt sich nicht nur mit einer wesentlich geringeren Toleranz von 2 - 6r, vorzugsweise 3 t herstellen, sondern es hat sich auch gezeigt, daß sich ein derartiges Lager ähnlich wie ein Kalottenlager verhält. Das Lager arbeitet also auch dann noch völlig präzise und laufruhig, wenn die Welle in einem gewissen Bereich gegenüber der Lagerebene geschwenkt wird. Es beruht dies darauf, daß sich das Stegelager, insbesondere wenn die Stege die Form von Flachbändern haben, der Welle nach Art von Spannbändern anpassen.The proposed webs should preferably be in the form of flat strips to have. A bearing constructed in this way can not only be used with a significantly smaller one Produce a tolerance of 2 - 6r, preferably 3 t, but it has also been shown that such a bearing behaves similarly to a spherical bearing. The camp is working So even then still completely precise and smoothly when the shaft in is pivoted in a certain area relative to the storage level. It is based on this ensure that the web bearing, especially if the webs are in the form of flat strips have to adapt the shaft to the type of tensioning straps.

Dieses höchst willkommene Verhalten erleichtert die Montage und insbesondere die Fabrikation in großen Stückzahlen.This highly welcome behavior facilitates assembly and in particular the manufacture in large numbers.

Es ist möglich, die Stege aus Kunststoff zu formen und sie einstückig mit dem Motorgehäuse oder dessen Teilen nach dem Spritzgußverfahren herzustellen. Als Werkstoff kommen insbesondere schlag- und abriebfeste Kunststoffe in Betracht, wie beispielsweise Polyamide.It is possible to form the webs from plastic and to make them in one piece manufacture with the motor housing or its parts by the injection molding process. Impact and abrasion-resistant plastics in particular come into consideration as the material, such as polyamides.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Kleinmotorgehäuse mit eingearbeitetem erfindungsgemäß aufgebauten Lager in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Gehäuse gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Darstellung des Lagers von der Unterseite her betrachtet.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing explained. The figures show: FIG. 1 a plan view of a small motor housing incorporated bearing constructed according to the invention in an enlarged view, Fig. 2 shows a longitudinal section through the housing according to FIG. 1, FIG. 3 shows a representation of the Bearing viewed from the bottom.

Die dargestellte Vorderkappe eines Motorgehäuses besteht aus dem Kappenflansch 1, der mit nicht dargestellten Spannmitteln auf das Motorgehäuse aufgesetzt wird. Mit dem Kappenflansch einstückig gefertigt ist die Kappe 2, die ihrerseits mittig den Lagerfortsatz 3 trägt. In den Lagerfortsatz 3 ist ein Lager 4 eingearbeitet, welches erfindungsgemäß aus mehreren symmetrisch angeordneten Stegen 5 besteht, die unter mechanischer Spannung gegen die Welle 6 (siehe Fig. 3) anliegen und die mit ihren Enden 7 im Motorgehäuse bzw. Kappenflansch festgelegt sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die in der Zeichnung dargestellt ist, besteht das Lager aus drei gleichlangen Stegen 5, die untereinander ein gleichschenkliges Dreieck bilden. Die Stege haben dabei, wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, die Form von Flachbändern. Dies bewirkt, daß sich die Stege leicht nach Art von Spannbändern an die Mantelfläche der Motorwelle anlegen und dieses sicher führen. Da die Bänder in gewissen Grenzen auf Torsion beansprucht werden können, wirken sie folglich ähnlich wie ein Kalottenlager und gleichen dadurch geringfügige Verschiebungen der Motorwelle aus, ohne zu Laufunruhen zu führen.The illustrated front cap of a motor housing consists of the cap flange 1, which is placed on the motor housing with clamping means (not shown). The cap 2 is manufactured in one piece with the cap flange, which in turn in the middle the bearing extension 3 carries. A bearing 4 is incorporated into the bearing extension 3, which according to the invention consists of several symmetrically arranged webs 5, which rest under mechanical tension against the shaft 6 (see Fig. 3) and the are fixed with their ends 7 in the motor housing or cap flange. At a preferred embodiment, which is shown in the drawing, there is the camp of three webs 5 of the same length, which form an isosceles triangle with one another form. As can be seen in particular from FIG. 2, the webs have the shape of flat belts. This has the effect that the webs are slightly in the manner of tensioning straps place on the outer surface of the motor shaft and guide it safely. Because the tapes can be subjected to torsion within certain limits, they consequently have a similar effect like a spherical bearing and thus resemble slight displacements of the motor shaft without causing unrest.

In Fortentwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Stege 5 im Anlagebereich gegenüber der Welle 6 konvex verformt sind. Auf diese Weise ergibt sich eine leichte Einstellmöglichkeit der mechanischen Vorspannung und gleichzeitig eine Reduzierung der Anlagefläche. Wäre nämlich das die Stege bildende Flachband konkav gekrümmt, so würde die Anlagefläche über ein größeres Stück des Wellenmantels verlaufen. Bei der hier vorgeschlagenen konvexen Krümmung ist dies nicht der Fall und es kommt eine angenähert punkt-bzw. linienförmige Berührung zustande.In a further development of the invention it is proposed that the webs 5 are convexly deformed in the contact area with respect to the shaft 6. That way results easy adjustment of the mechanical preload and at the same time a reduction in the contact area. That would be the flat band forming the webs curved concavely, the contact surface would be over a larger piece of the shaft jacket get lost. With the convex curvature proposed here is this not the case and there is an approximately point or. linear contact.

Es hat sich gezeigt, daß das vorgeschlagene Wellenlager mit Vorteil aus Kunststoff gefertigt werden kann. In Betracht kommen vor allen Dingen abrieb- und schlagfeste Werkstoffe, die sich leicht im Spritzgußverfahren verarbeiten lassen, wie beispielsweise Polyamide. In diesem Fall ist es möglich, die Lagerstege einstückig mit dem Motorgehäuse oder dessen Teilen herzustellen, was eine besonders rationelle und genaue Fertigung ermöglicht.It has been shown that the proposed shaft bearing is advantageous can be made of plastic. Above all, abrasion-resistant and impact-resistant materials that can be easily processed by injection molding, such as polyamides. In this case it is possible to have the bearing bars in one piece to manufacture with the motor housing or its parts, which is a particularly rational one and accurate manufacturing possible.

Claims

Claims shaft bearing for small direct current motors, characterized in that that the camp consists of several symmetrically arranged webs (5), which under mechanical tension against the shaft (6) and the ends (7) in the Motor housing (1) are set.

2. Shaft bearing according to claim 1, characterized in that the bearing consists of three webs (5) of the same length, which are one isosceles with each other Form a triangle.

3. Shaft bearing according to claim 1, characterized in that the webs (5) are in the form of flat ribbons.

4. Shaft bearing according to claim 1, characterized in that the webs (5) are convexly deformed in the contact area with respect to the shaft (6).

5. Shaft bearing according to claim 1, characterized in that the webs (5) are made of plastic and are integral with the motor housing (cap flange 1) or whose parts are manufactured by injection molding.